CN104284830B - 具有电驱动的汽车的模块化的轮轴总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有电驱动的汽车的模块化的轮轴总成。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有电驱动的汽车的模块化的轮轴总成。
背景技术
US2011127094A1提供了一种电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置。与以往的内燃机用支架装置完全不同的、特别适合用在电动汽车中的新型构造的驱动单元隔振保持装置。该电动机驱动式车辆用的驱动单元隔振保持装置兼备下述结构。副车架构造，即，驱动单元借助第一隔振装置由副车架隔振支承，并且副车架借助第二隔振装置由车辆车身隔振支承。在驱动单元的转矩反作用力的输入方向上，第一隔振装置的弹簧常数的总值大于第二隔振装置的弹簧常数的总值。与驱动单元的转矩辊轴和第一隔振装置的距离的平均值相比，转矩辊轴和第二隔振装置的距离的平均值较大。
CN2600278Y也公开了一种四轮驱动电动汽车结构，包括有高能蓄电池堆，它还包括有扁平框架式的承载底盘、燃料电池堆、燃料电池散热器、四个结构相同的电驱动轮模块和带电子差速控制和基本行驶控制的中央控制器，且该承载底盘的中部均匀平铺内藏有所述高能蓄电池堆，承载底盘的骨架所用管材均布内藏有储氢材料，该电驱动轮模块由轮毂电机、电驱动轮、转速传感器、制动器和双横臂独立悬架组成。本实用新型能有效地简化汽车结构、缩短四轮驱动电动汽车新产品的开发周期、降低生产成本、延长续航里程。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有电驱动的汽车的模块化的轮轴总成，该轮轴总成能够成本有利地、简单地且装配方便地制造。另外，模块化的轮轴总成应该在具有高的负荷能力的同时具有尽可能轻的重量。
根据本发明，通过一种具有电驱动的汽车的模块化的轮轴总成实现了该目的，该轮轴总成包括汽车车体的支承结构，该结构对于前轴和/或后轴的每个能够电驱动的车轮分别具有一个用于加固各个连接模块的集成式连接位置或优选普通连接位置，该连接模块能够连接能够电驱动的车轮、特别是其轮架。
可以有利的是，该支承结构是底盘。
可以适宜的是，该支承结构是设置在汽车底部区域的、自支承车身的部件。
可以有利的是，该支承结构是设置在汽车底部区域的、车身支架的部件，特别是设置在汽车底部区域的、由型材、特别是空心型材构成的支架的部件。
可以有利的是，底盘由框架构成。
可以适宜的是，框架形成为导向车架或者根据导向车架的种类由至少两个纵梁和至少两个横梁构成。
可以有利的是，一个或多个形成或共同形成为框架的桁梁、优选纵梁具有不直的走向。
可以有利的是，为至少一个电池设置的一个或多个固定设备，该固定设备与支承结构相连。
可以适宜的是，电池固定设备包括电池盒。
可以有利的是，电池固定设备与支承结构这样连接，即，该电池固定设备在支承结构的内部不具有支承功能或者优选在支承结构的内部具有支承功能。
可以有利的是，一个或多个电池固定设备与支承结构这样连接并安置在支承结构中，即，用于加固各个连接模块的集成式连接位置或优选普通连接位置的刚度和/或在大致形成一个轴的、用于加固各个连接模块的集成式连接位置或优选普通连接位置之间的刚度提高。
可以有利的是，一个或多个电池固定设备这样安置在两个沿汽车纵向延伸的、支承结构的框架部件之间，即，用于加固各个连接模块的集成式连接位置或优选普通连接位置的刚度、特别是横向刚度和/或在大致形成一个轴的、用于加固各个连接模块的集成式连接位置或优选普通连接位置之间的刚度、特别是横向刚度提高。
可以有利的是，用于加固各个连接模块的集成式连接位置或优选普通连接位置这样通用地形成，即，各个连接模块能够以一个相应规定的通用区域与该集成式连接位置或普通连接位置连接，对此该连接模块的剩余部分分别根据要求的外形而形成。
可以适宜的是，连接模块作为特别是具有车轮悬架和相应轮架的预装配单元能够与支承结构连接，对此轮架能够在此之前或之后与能够电驱动的车轮连接。也就是说：车轮可以早已归属于预装配单元或者也可以在之后，即在支承结构与形成为预装配单元的连接模块连接之后才连接在该预装配单元上。
可以适宜的是，集成式连接位置是支承结构内部的释放部，即连接模块的至少一个相应规定的区域能够嵌入该集成式连接位置中并且能够与支承结构的邻接区域相连。
可以有利的是，普通连接位置形成为接收部，即，连接模块的至少一个相应规定的区域、例如对接头或接管能够接在该普通连接位置上并且能够与该连接位置相连。
可以有利的是，普通连接位置形成为对接头或接管的形式，即，连接模块的相应规定区域能够引入到该普通连接位置上并且能够与连接模块相连。
可以有利的是，具有各个连接模块的支承结构形成为一件式或多件式。
可以有利的是，支承结构、电池固定设备和/或连接模块至少部分地由轻质材料制造。
对于特定的应用情况，轻金属用作轻质材料可以是有利的。对于其它的应用情况，塑料用作轻质材料可以是有利的。对于其它的应用情况，采用由轻金属和塑料构成的复合材料也可以是有利的。
轻金属可以由铝、镁、锌构成或者由具有一种或多种这些金属的合金构成。对于某些使用目的，该支承结构、电池固定设备和/或连接模块的一个或多个部件也可以有利地由钢或铁构成，特别是由铸钢或铸铁构成。对于特定的使用目的，支承结构、电池固定设备和/或连接模块的一个或多个部件是有利的。
可以有利的是，塑料是玻璃纤维增强的塑料GFK，特别是玻璃纤维增强的聚酰胺。然而，使用由聚丙烯、特别是玻璃纤维增强的聚丙烯构成的塑料也可以是有利的。对于特定的使用目的可以有利的是，使用商品名为A3WG10CR的塑料。碳纤维增强的塑料CFK也可以是有利的。
可以适宜的是，连接模块制造成一件式铸造的构件。
可以有利的是，连接模块通过挤压铸造、背压硬模铸造(CPC)、压铸制得，特别是通过触变砂型铸造、流变砂型铸造和低压砂型铸造制得，或者通过重力硬模铸造制得。
可以有利的是，支承结构、连接模块和/或电池固定设备至少部分地形成为压铸型材、挤压型材、连铸型材或浇注型材。
可以有利的是，连接模块具有至少一个用于至少一个横向导臂的连接位置。
可以有利的是，横向导臂是上部的横向导臂。
可以有利的是，横向导臂是下部的横向导臂。
可以有利的是，连接模块具有至少一个用于纵拉杆的连接位置。
可以有利的是，连接模块具有至少一个用于转向横拉杆的连接位置。
可以有利的是，连接模块具有至少一个用于弹簧单元或减振单元的连接位置。
可以适宜的是，连接模块具有至少一个用于将连接模块连接在车身上的连接位置。
可以有利的是，连接模块具有用于连接在支承结构的连接位置上的接收套管。
可以有利的是，用于支承结构的连接位置的接收套管是匹配连接位置外部轮廓的套口。
有利的是，支承结构和各个连接模块可以至少部分地通过粘合，优选通过焊接，特别是通过电阻点焊，通过将连接模块和/或支承结构的规定区域卷边，通过铆焊或者特别是咬合连接，通过冲压铆接和/或通过螺纹连接进行接合。
可以有利的是，连接模块的接收套管和形成支承结构连接位置的套口、对接头、接管或类似物主要平行于行车道取向。
可以有利的是，连接模块的至少一个部件优选与支承结构不能够松开地连接。
一个特别的优势在于，连接模块具有一个或多个增强部件，特别是增强筋、增强带、增强卷边、增强凸缘、增强接片和/或增强裂口，但是优选的是具有多个增强筋。
可以有利的是，电驱动是靠近车轮的电动机或轮边电动机。
还有利的是，连接模块具有一个或多个钻孔、通道或空隙，这些钻孔、通道或空隙形成制动管路和/或冷却管路或者由制动管路和/或冷却管路穿过。
附图说明
本发明的其它细节和有利设计由接下来结合附图的描述给出。附图中：
图1示出了具有一个框架形式的底盘和四个加固在底盘上的连接部件以及一个电池盒的模块化轮轴总成的俯视示意图，四个连接部件分别作为预装配的单元通过车轮悬架连接用于接收车轮的轮架，电池盒安置在框架内部的中间并且与框架相连，
图2示出了具有一个框架形式的底盘和四个加固在底盘上的连接部件以及一个电池盒的模块化轮轴总成的俯视示意图，四个连接部件分别作为预装配的单元通过车轮悬架连接用于接收车轮的轮架，电池盒在行驶方向上看安置在框架内部的后侧区域并且与框架相连，
图3示出了具有一个框架形式的底盘和四个加固在底盘上的连接部件以及一个电池盒的模块化轮轴总成的俯视示意图，四个连接部件分别作为预装配的单元通过车轮悬架连接用于接收车轮的轮架，电池盒在行驶方向上看安置在框架内部的前侧区域并且与框架相连，
图4示出了根据图1的模块化轮轴总成的立体视图，
图5示出了根据图1的模块化轮轴总成的纵侧的俯视图，
图6示出了根据图1的模块化轮轴总成的后侧的俯视图。
具体实施方式
为了避免重复，在附图中对相同的构件采用相同的附图标记。
汽车的纵向用箭头FL示出，汽车横向用箭头FQ示出。
附图中所示的、用于设有至少一个电驱动的汽车的根据本发明的模块化的轮轴总成10包括一个支承这里未示出的汽车车体的、底盘形式的结构，该底盘形成为具有两个弯曲的纵梁14和四个横梁16的导向车架12。根据本发明，该导向车架12对于前轴和后轴的各个能够电驱动的车轮分别具有一个用于加固各个连接模块20的连接位置18，其中有利的是，连接模块20作为预制成的或预装配的单元与通过悬挂安置的轮架22相连，该轮架能够连接一个能够电驱动的这里未示出的车轮。
轮架22和连接模块20之间的悬挂或连接包括上部的横向导臂26、下部的横向导臂28、转向横拉杆30以及弹簧单元或减振单元32，其中连接模块20为此具有相应的连接位置。
另外，根据本发明的模块化的轮轴总成10包括用于至少一个驱动所需的电池的固定设备，该固定设备主要呈电池盒24的形式，该电池盒与支承结构相连并且其本身有利地具有支承功能。
在图1至3中，电池盒24分别不同地放置。在所有的变体中，电池盒24都提高了导向车架12的刚度，对此特别是图2所示的用于加强后轴或后侧的连接结构18的电池盒24有利于分别连接至相应的连接模块20，并且图3所示的用于加强前轴或前侧的连接结构18的电池盒24有利于连接至相应的连接模块20。
图中清楚可见，连接模块20作为预装配单元能够装配方便地与悬架和轮架22一起加固在导向车架12上，其中轮架22能够连接这里未示出的、能够电驱动的车轮。也可以明显看出这种模块化的轮轴总成10的优势：通过通用的连接位置18和连接模块20上的相应通用的匹配位置可以根据要求实现各种支承结构12和各种连接模块20的不同连接方式。
这里可以有利的是，通用的匹配位置是设置在连接模块20上的、用于连接在导向车架的连接位置18上的接收套管34。有利的是，用于导向车架12的连接位置18的接收套管34是匹配连接位置的外部轮廓的套口或管头。连接位置18则有利地例如根据梁对接头的种类而形成为对接头形式。
有利的是，导向车架12、特别是连接位置18由铝或铝合金制成，该连接位置随后与作为预制成的连接模块20焊接。连接模块20优选设计成一件式浇铸的构件。
当然也能够使用其它的接合方法来连接导向车架12和连接模块20。也可以有利的是，例如通过螺纹连接形成导向车架12和连接模块20之间的能够松开的连接。
如前所述，连接模块20也可以包括用于将连接模块20连接在这里未示出的车身上的连接位置36。此外，连接模块20可以具有用于加固这里仅示意性示出的转向器38或转向机构的接收部。
本发明并不局限于这些实施例，而是在公开的范围内有多种变化。所有新的、在说明书和/或附图中所公开的单个特征和结合特征都可以是有利的。
Claims (45)
1.一种具有至少一个电驱动的汽车的模块化的轮轴总成，所述轮轴总成包括汽车车体的支承结构，所述支承结构对于前轴和/或后轴的每个能够电驱动的车轮分别具有一个通用的、用于加固各个连接模块的集成式连接位置或普通连接位置，所述连接模块能够连接能够电驱动的车轮，其中各个连接模块一件式的、由轻质材料制造并且具有通用区域，该通用区域与通用的、集成式连接位置或普通连接位置连接，对此所述连接模块的剩余部分分别根据要求的外形而形成，所述连接模块具有用于连接在所述支承结构的连接位置上的接收套管。
2.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块能够连接能够电驱动的车轮的轮架。
3.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述支承结构是底盘。
4.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述支承结构是设置在汽车底部区域的、自支承车身的部件。
5.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述支承结构是设置在汽车底部区域的、车身支架的部件。
6.根据权利要求5所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述支承结构是设置在汽车底部区域的、由型材构成的支架的部件。
7.根据权利要求5所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述支承结构是设置在汽车底部区域的、由空心型材构成的支架的部件。
8.根据权利要求3所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述底盘由框架构成。
9.根据权利要求8所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述框架形成为导向车架或者根据导向车架的种类由至少两个纵梁和至少两个横梁构成。
10.根据权利要求9所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，一个或多个共同形成为框架的桁梁具有不直的走向。
11.根据权利要求10所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，一个或多个共同形成为框架的纵梁具有不直的走向。
12.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，为至少一个电池设置一个或多个电池固定设备，所述固定设备与支承结构相连。
13.根据权利要求12所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述电池固定设备包括电池盒。
14.根据权利要求12所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述电池固定设备与所述支承结构这样连接，即，所述电池固定设备在支承结构的内部不具有支承功能。
15.根据权利要求12所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述电池固定设备与所述支承结构这样连接，即，所述电池固定设备在支承结构的内部具有支承功能。
16.根据权利要求12所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，一个或多个电池固定设备与所述支承结构这样连接并安置在支承结构中，即，用于加固各个连接模块的集成式连接位置或普通连接位置的刚度和/或在所述集成式连接位置或普通连接位置之间的刚度提高。
17.根据权利要求12所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，一个或多个电池固定设备这样安置在两个沿汽车纵向延伸的、支承结构的框架部件之间，即，用于加固各个连接模块的集成式连接位置或普通连接位置的刚度和/或在所述集成式连接位置或普通连接位置之间的刚度。
18.根据权利要求17所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，一个或多个电池固定设备这样安置在两个沿汽车纵向延伸的、支承结构的框架部件之间，即，用于加固各个连接模块的集成式连接位置或普通连接位置的横向刚度和/或在所述集成式连接位置或普通连接位置之间的横向刚度提高。
19.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述集成式连接位置或普通连接位置这样通用地形成，即，各个连接模块能够以一个相应规定的通用区域与所述集成式连接位置或普通连接位置连接，对此所述连接模块的剩余部分分别根据要求的外形而形成。
20.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块作为具有悬架和轮架，以及连同地还有加固或连接在其上的车轮的预装配单元能够与支承结构连接。
21.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述集成式连接位置是所述支承结构内部的释放部，即所述连接模块的至少一个相应规定的区域能够嵌入所述集成式连接位置中并且能够与所述支承结构的邻接区域相连。
22.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述普通连接位置形成为接收部，即，所述连接模块的至少一个相应规定的区域能够嵌入所述普通连接位置并且能够与所述普通连接位置相连。
23.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述普通连接位置形成为对接头或接管的形式，即，所述连接模块的相应规定区域能够引入到所述普通连接位置上并且能够与连接模块相连。
24.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，具有各个连接模块的所述支承结构形成为一件式或多件式。
25.根据权利要求12所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述支承结构、电池固定设备和/或连接模块至少部分地由轻质材料制造。
26.根据权利要求25所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述轻质材料是轻金属、塑料或由轻金属和塑料构成的复合材料。
27.根据权利要求26所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述轻金属由铝、镁、锌构成或者由具有一种或多种所述金属的合金构成。
28.根据权利要求26所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述塑料是玻璃纤维增强的塑料GFK。
29.根据权利要求28所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述塑料是玻璃纤维增强的聚酰胺。
30.根据权利要求26所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述塑料是碳纤维增强的塑料CFK。
31.根据权利要求1至30中任意一项所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块制造成一件式铸造的构件。
32.根据权利要求31所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块通过挤压铸造、背压硬模铸造(CPC)、压铸制得，或者通过重力硬模铸造制得。
33.根据权利要求32所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块通过通过触变砂型铸造、流变砂型铸造和低压砂型铸造制得。
34.根据权利要求12所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述支承结构、连接模块和/或电池固定设备至少部分地形成为压铸型材、挤压型材、连铸型材或浇注型材。
35.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块具有至少一个用于至少一个横向导臂的连接位置。
36.根据权利要求35所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述横向导臂是上部的横向导臂。
37.根据权利要求35所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述横向导臂是下部的横向导臂。
38.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块具有至少一个用于纵拉杆的连接位置。
39.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块具有至少一个用于转向横拉杆的连接位置。
40.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块具有至少一个用于弹簧单元或减振单元的连接位置。
41.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块具有至少一个用于将所述连接模块连接在车身上的连接位置。
42.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，用于支承结构的连接位置的所述接收套管是匹配连接位置外部轮廓的套口。
43.根据权利要求1所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块与所述支承结构的连接位置能够松开地或者不能够松开地连接。
44.根据权利要求43所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块与所述支承结构的连接位置能够松开地或者不能够松开地焊接。
45.根据权利要求42所述的模块化的轮轴总成，其特征在于，所述连接模块的接收套管和形成支承结构连接位置的套口、对接头、接管平行于行车道取向。
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