(57)【要約】  本発明は、車両ボディに取り付け可能な補助フレームに関する。この補助フレームは、アクスルサポート（１０１）と少なくとも１つのストラットドームを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクスルサポート（１０１）を有する、車両ボディに取り付け可能な補助フレームにおいて、補助フレームが、少なくとも１つのストラットドーム（１０５）を備えること、を特徴とする補助フレーム。
【請求項２】
補助フレームが、ワンピースに形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の補助フレーム。
【請求項３】
アクスルサポート（１０１）が、少なくとも１つのステアリングハウジング（１０３）を備えること、を特徴とする請求項２に記載の補助フレーム。
【請求項４】
アクスルサポート（１０１）が、少なくとも１つの弾性的に形成された部分領域（１１１）を備えること、を特徴とする請求項２又は３に記載の補助フレーム。
【請求項５】
アクスルサポート（１０１）が、少なくとも１つのシャーシコンポーネントを備えること、を特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の補助フレーム。
【請求項６】
補助フレームが、ホイールハウスの少なくとも一部を備えるか、補助フレームがホイールハウスの少なくとも一部を構成するように形成されていること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の補助フレーム。
【請求項７】
１つ又は複数のシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントを補助フレームに取り付けるステップと、補助フレームに取り付けられたシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントを有する補助フレームを車両ボディに取り付けるステップとを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の補助フレームを車両ボディに取り付けるための方法。
【請求項８】
シャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントに、少なくとも１つのスプリング及び／又は少なくとも１つのアブソーバが含まれること、を特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
シャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントに、アクスルの全てのシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントが含まれること、を特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の補助フレームによるシャーシコンポーネントの車両のボディへの固定に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラテラルリンク及びトレーリングリンク並びにスタビライザのようなシャーシコンポーネントを収容するために、しばしばアクスルサポートが使用される。ボディを、シャーシがさらされている振動及び衝撃から切り離すため、アクスルサポートは、ラバーマウントのような弾性要素を介してボディに取付けられている。
【０００３】
更に、フロントアクスルのアクスルサポートは、しばしばエンジン及びステアリングのようなユニットを支承するためにも使用される。
【０００４】
コントロールされるフロントアクスルの支配的な構造は、マクファーソンアクスルである。このマクファーソンアクスルの場合、ホイールキャリヤは、それぞれ１つのラテラルリンクによってアクスルサポートと結合されている。更に、各ホイールキャリヤは、ストラットと不動に結合されている。ストラットは、それぞれ１つのスプリングとアブソーバを備え、回転可能にいわゆるストラットドームに支承されている。ストラットドームによって、ストラットを収容するためのホイールハウスの内部のボディ構造が表される。
【０００５】
軽量構造の流れに沿って、ボディの領域では、増々色々な材料が使用される。従って、通常は鋼板から製造されるスプリングドームが、軽金属から鋳造され、ボディの板構造と接合されることもあることが知られている。このような多材料構造により異なった材料対が出会う接合箇所が生じる。これは、より複雑でより高価な製造プロセスを結果として伴う。
【０００６】
特に、塗装によって、しばしば決定された材料の使用を困難にする又は不可能にする要求が部品に出される。
【０００７】
独国特許出願公開第１０  ２００６  ０４７  ５１１号明細書から、ステアリングがアクスルサポートに統合されたアクスルシステムが公知である。これは取付け費用を低減する。同時に重量の利点が生じる。
【０００８】
従来技術から公知の解決策の場合、基本的にアブソーバとスプリングのボディへの固定が問題である。一方で、この箇所で振動及び衝撃が直接的にボディに導入される。他方で、取付けが困難になる。従って、シャーシの運動学によって、スプリングとアブソーバのボディへの固定個所は、アクスルサポートのボディへの固定個所に対して可動である。従って、通常は、アクスルサポートとストラットは、別々にボディに取り付けられ、次いで互いに結合される。これに対して、アクスルサポートとストラットを予め取り付けられた、即ち既に結合された状態でボディに取り付ける場合は、スプリング及びアブソーバもしくはストラットをアクスルサポートに対して位置を保つ予防措置を講じる必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２００６  ０４７  ５１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、冒頭で説明した従来技術の欠点が回避されるように、シャーシコンポーネントを車両ボディに取り付けることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、独立請求項の特徴による発明によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００１２】
車両ボディに取り付け可能な、アクスルサポートを有する補助フレームは、本発明によれば、少なくとも１つのストラットドーム、特に正確には２つのストラットドームを備える。これらストラットドームは、好ましくは、相対する２つの車両サイドに配置されている。補助フレームの構成要素は、車両ボディの一部ではなく、特に車両ボディとワンピースに形成されていない。特に、これは、ストラットドームに対して当て嵌まる。
【００１３】
車両ボディは、特に乗用車のボディである。
【００１４】
アクスルサポートにより、車両ボディに取り付け可能な、好ましくは高剛性の、少なくとも１つのシャーシコンポーネントを収容するための補助フレームが表される。
【００１５】
シャーシコンポーネントは、ラテラルリンク、トレーリングリンク、スタビライザ、ホイールキャリヤ及びステアリングのコンポーネントのようなアクスルサポート及び／又はボディにホイールを固定するための手段である。
【００１６】
本発明によるアクスルサポートは、相応に、少なくとも１つのシャーシコンポーネント、好ましくはフロントアクスルに付属し、しかしながらまたオプションでリヤアクスルに付属する、特にラテラルリンク及び／又はトレーリングリンク及び／又はスタビライザ及び／又はステアリングコンポーネントのための収容部を備える。更に、アクスルサポートは、エンジン及び／又は補機のための収容部を備えることができる。
【００１７】
ストラットドームとは、ストラットを収容するため又はショックアブソーバ及び／又はスプリングもしくはスプリングプレートを収容するための装置と理解すべきである。特に、本発明によるストラットドームは、マクファーソンストラットを収容する、特に回転可能に支承するための装置とすることができる。
【００１８】
アクスルサポートとストラットドームが本発明により補助フレームに統合されていることにより、アクスルもしくはシャーシコンポーネントの全ての固定個所が補助フレーム上に位置する。これにより特に、個々の固定個所の位置が、互いに相対的に定義されている。これは、アクスルの取付けを容易化する。更に、補助フレームとボディの間の全ての固定個所を弾性的に支承し、ボディとアクスルを機械的に切り離すことが可能である。
【００１９】
アクスルサポートとストラットドームが別々に製造され、次いで、例えばネジ留め、リベット留め又は接着によって補助フレームに接合される本発明の実施形態が可能である。
【００２０】
しかしながら本発明の好ましい実施形態では、補助フレームが、ワンピースに形成されている。好ましくは、補助フレームは、唯一の材料から成る。特に、繊維複合材料、特に一貫した繊維構造を有するものが適している。マトリックス材料として、例えばＥＰ、ＰＵ、ＵＰ又はＶＥのような熱硬化性樹脂又は例えばＰＡ、ＰＰ又はＰＰＳのような熱可塑性樹脂を使用することができる。キャスティングによる製造用に、繊維強化された射出成形用ペレットを、また変形による製造用に、テキスタイル強化された半製品を、使用することができる。
【００２１】
金属インサートにより、繊維複合材によって局所的又は構造的に強化することが可能である。更に、繊維複合材が熱によって損傷を受けることを防止するために、敏感な個所に遮熱板を設けることができる。
【００２２】
繊維複合材料の代わりに、補助フレームのために軽金属を使用することもでき、この軽金属は、キャスティング方法、例えばダイキャストによって処理される。
【００２３】
更に好ましい実施形態では、ステアリングハウジングが、ワンピースに形成された補助フレームのアクスルサポートに統合されている、即ち、ワンピースに形成された補助フレームが、ステアリングハウジングを備える。ステアリングハウジングは、少なくとも１つのステアリングコンポーネントが含まれているハウジングを意味する。特に、ステアリングハウジングは、ステアリングギヤを含むことができる。
【００２４】
通常、アクスルサポートは、バネ要素、特にエラストマーブロックによって車両ボディに取り付けられている。本発明の更に好ましい実施形態は、このバネ要素のアクスルサポートへの統合を行なう。相応に、ワンピースに形成された補助フレームのアクスルサポートは、少なくとも１つの弾性的に形成された部分領域を備える。
【００２５】
この部分領域は、残りの補助フレームに対して高められた弾性が得られるように形成されている。特にホイールから補助フレームを経てボディに至る荷重経路に沿った部分領域内の弾性が高められる。好ましくは、部分領域は、補助フレームの少なくとも一部、特に補助フレームの弾性的に形成された部分領域に付属しない部分の、好ましくは２つの、更に好ましくは３つの方向の並進運動に対して弾性的である。
【００２６】
好ましくは、弾性的に形成された部分領域は、車両ボディと補助フレームの結合個所に配置されているか、車両ボディと補助フレーム結合個所を構成する。
【００２７】
補助フレームの部分領域を弾性的に形成するために、Ｓ字状の部分領域が有利であることがわかった。これに関して、補助フレームの材料として、特に繊維複合材料が適している。
【００２８】
更に、シャーシコンポーネントを補助フレームに統合することが可能である。これにより、コストの更なる低減及び取付けの簡素化が得られる。従って、本発明の更に好ましい実施形態は、アクスルサポートが、少なくとも１つのシャーシコンポーネントを備える、ワンピースに形成された補助フレームである。
【００２９】
このようにアクスルサポートに統合されたシャーシコンポーネントの場合、通常はシャーシコンポーネントをアクスルサポートに支承するジョイントが省略される。その代わりに、シャーシコンポーネントとアクスルサポートの間の移行領域は、たわみ易く形成されている。特に、補助フレームは、アクスルサポートに対するシャーシコンポーネントの回転軸に沿って僅かな捩り剛性を備える。特にラテラルリンク及び／又はトレーリングリンクは、補助フレームに統合するために適している。
【００３０】
本発明の別の好ましい実施形態では、補助フレームが、ホイールハウスの少なくとも一部を備えるか、補助フレームがホイールハウスの少なくとも一部を構成するように形成されている。即ち、補助フレームは、少なくとも部分的にホイールハウスの一部として形成されている。
【００３１】
ホイールハウスの一部と補助フレームの残りの領域は、オプションで、ツーピースに形成し、互いに接合することができる。しかしながら好ましくは、補助フレームは、ここでもワンピースに形成されている。補助フレームが、ホイールハウス一式を備える場合が、特に有利であることが分かった。ホイールハウスがもはや車両ボディの構成要素ではないので、その製造が簡素化され、これにより、更なるコストが削減される。更に、補助フレームに統合されたホイールハウスは、補助フレームの取付けを容易化する。
【００３２】
本発明による補助フレームを取り付けるための本発明による方法は、１つ又は複数のシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントを補助フレームに取り付けるステップと、補助フレームに取り付けられたシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントを有する補助フレームを車両ボディに取り付けるステップとを有する。この方法の根底にある原理は、シャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントを車両ボディではなく、本発明による補助フレームに取り付け、補助フレームを、取り付けられたシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントと共に車両ボディに組み込むことにある。
【００３３】
言及したシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントに、少なくとも１つのスプリング及び／又は少なくとも１つのアブソーバ、特にちょうど２つのスプリング及び／又はちょうど２つのアブソーバが含まれる。スプリング及びアブソーバは、ストラット、特にマクファーソンストラットとして本発明による方法により補助フレームに取り付けることもできる。
【００３４】
特に、本発明による方法により、アクスル一式を補助フレームに予め取り付け、次いで車両ボディに組み込むことが可能である。相応に、言及したシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネントに、アクスルの全てのシャーシコンポーネント及び／又はステアリングコンポーネント、例えばスタビライザ、ラテラルリンク、トレーリングリンク、ホイールキャリヤ、ストラット、スプリングプレート、スプリング及びアブソーバが含まれる。
【００３５】
本発明の実施例を、以下で図１に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ワンピースに形成された補助フレーム
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１に図示した補助フレームは、矩形の基本形状を有するアクスルサポート１０１を備える。アクセルサポートには、ステアリングハウジング１０３が統合されている。外方へ、アクスルサポート１０１は、車両の両側に配置された２つのストラットドーム１０５へ移行する。これらストラットドームは、マクファーソンストラットのためのそれぞれ１つのストラット収容部１０７を備えている。
【００３８】
車両ボディに固定するために、アクスルサポート１０１は、更にサイドメンバ１０９を備える。このサイドメンバは、その末端、即ち、車両ボディの方向に配置されたその外側の終端−この終端は、残りの補助フレームと結合されていない−に、Ｓ字状のバネ要素１１１を備えている。Ｓ字状のバネ要素１１１は、車両ボディに対する衝撃及び振動を吸収するために使用される。更に、Ｓ字状のバネ要素１１１は、車両ボディとネジ留めするための孔を備えている。
【符号の説明】
【００３９】
１０１    アクスルサポート
１０３    ステアリングハウジング
１０５    ストラットドーム
１０７    ストラット収容部
１０９    サイドメンバ
１１１    バネ要素
【図１】
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【国際調査報告】
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