CN111936328A - 用于使机动车辆的车轮旋转的叉腿 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于使机动车辆的车轮(22)旋转的叉腿(20)，所述叉腿设置有紧固法兰(18)、延伸区域(30)、耦合点(24)以及连接件(32)，所述紧固法兰用于同轴抗扭矩地紧固可围绕转向轴线旋转的转向杆(14)，所述延伸区域从大致垂直于所述转向轴线的所述紧固法兰(18)伸出，用于桥接与所述车轮(22)的横向距离，所述耦合点用于铰接地连接摇杆(26)，所述摇杆连接至所述车轮(22)，所述连接件一体地连接至所述延伸区域(30)并且连接至所述耦合点(24)，其中所述连接件(32)具有桥接区域(34)和传递区域(36)，所述桥接区域从所述延伸区域在重力方向上大致平行于所述转向轴线向下延行，所述传递区域连接至所述桥接区域(34)并且连接至所述耦合点(24)，其中在一侧上的所述桥接区域(34)和/或所述延伸区域(30)与另一侧上的所述传递区域(36)之间形成用于在所述车轮(22)的最大偏转极限位置中围绕所述机动车辆的车轮罩的车轮面(40)接合的接纳角(38)。这使得具有大转向角的车轮模块(10)成为可能。

Description

用于使机动车辆的车轮旋转的叉腿
技术领域
本发明涉及一种用于使机动车辆的车轮旋转的叉腿，借助于该叉腿，车轮模块的簧载轮可在机动车辆的车轮罩内旋转，以实现机动车辆的转向运动。
背景技术
从CN 206679065 U已知一种带有车轮模块的机动车辆，其中，车轮模块的车轮可围绕垂直转向轴线旋转90°，以便即使在狭窄的停车空间中也能够停放机动车辆。
需要持续进行才能够使车轮以最大可能的转向角转向。
发明内容
本发明的目的是确定措施，所述措施使得用于机动车辆的具有大转向角的车轮模块成为可能。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的叉腿来实现。本发明的优选实施例在从属权利要求和下文的描述中予以说明，这些优选实施例中的每个实施例均能够以单独形式或组合形式代表本发明的一个方面。
根据本发明，用于使机动车辆的车轮旋转的叉腿设置有用于同轴抗扭矩地紧固转向杆的紧固法兰，该转向杆可围绕转向轴线旋转；从大致垂直于转向轴线的紧固法兰伸出的延伸区域，该延伸区域用于桥接到车轮的横向距离；用于铰接地连接摇杆的耦合点，该摇杆连接至车轮；以及连接件，该连接件一体地连接至延伸区域并且连接至耦合点，其中连接件具有桥接区域和传递区域，该桥接区域从延伸区域在重力方向上大致平行于转向轴线向下延行，该传递区域连接至桥接区域并且连接至耦合点，其中在一侧上的桥接区域和/或延伸区域与另一侧上的传递区域之间的车轮的最大偏转极限位置中，形成用于围绕机动车辆车轮罩的车轮面接合的接纳角。
叉腿的紧固法兰通常位于车轮上方与车轮共同的垂直平面中，使得转向杆的转向轴线可延行穿过车轮。借助于叉腿的延伸区域，叉腿的其余部分可相对于车轮横向偏离，使得叉腿的连接件、铰接在车轮上并且铰接在连接件的耦合点上的摇杆以及减震器可在车轮的转向运动过程中横向地靠近车轮定位，而不会撞击车轮。在车轮的轴向方向上观察时，车轮可覆盖摇杆和/或连接件的至少大部分传递区域。然而，机动车辆的车轮罩是固定的并且不随车轮移动。在叉腿的连接件为杆状、大致笔直的构造的情况下，从延伸区域倾斜地延行至耦合点的连接件将撞击向下且朝向机动车辆外部的界定车轮罩的车轮面。与连接件的杆状构造相反，根据本发明的叉腿的连接件首先在桥接区域中向下延行，然后在具有在车轮径向方向上的一部分的传递区域中延行。因此，具有在车轮径向方向上的一部分的连接件的范围可在某个高度水平处开始，在该高度水平处，连接件的传递区域已经横向靠近车轮布置和/或位于车轮面下方。在车轮的最大偏转极限位置中，连接件的传递区域可从车轮罩伸出经过车轮面，其中实现了用于车轮的特别大的转向角，而不必担心叉腿会撞击车轮面。在车轮的极限位置中，叉腿可例如以L形、Z形和/或U形的方式延行经过车轮面。为此，在一侧上的桥接区域和/或延伸区域与另一侧上的传递区域之间形成的接纳角可在叉腿中形成凹陷，该凹陷例如由两个彼此呈大约90°布置的有角侧部界定，并且车轮的极限位置中的车轮面可没入该凹陷中。当车轮转动到极限位置时，接纳角的形状可特别地适于车轮面的形状。这利用了以下事实，即，通过连接件的合适的容纳设计，在靠近车轮的侧面上有足够的安装空间，以实现经过车轮面的直角走向，并且仍然能够充分支撑产生的力。由于借助于接纳角实现的连接件的角度走向，即使在车轮的转向角很大的情况下，叉腿也可围绕车轮罩的车轮面接合而不会撞击它，这使得用于机动车辆的具有大转向角的车轮模块成为可能。
特别地，接纳角大致是弧形的，用于在角度范围内围绕弧形的车轮面接合。由此，由车轮面给定的车轮罩的下限可具有在垂直平面上的半圆形走向，连接件的接纳角可在限定的角度范围内围绕其接合。通过这种方式可避免通常被认为没有吸引力的矩形形状的车轮罩。因此，叉腿的形状可很好地整合至周围的机动车辆风格元件中。
连接件，特别是桥接区域，优选具有横向于其纵向范围的比延伸区域更大的范围。这使得即使在接纳角大致为矩形构造的情况下，也能够支撑沿叉腿的力，而不会产生太大的张力支持。另外，可避免或至少减少和/或补偿缺口效应。
连接件，特别是传递区域，特别优选地设计为空心腔轮廓。因此，连接件可为轻质构造，并且尽管占据较大的安装空间也可具有较轻的重量。由于空心腔轮廓的材料消耗少，因此可廉价地制造具有良好强度和稳定性的连接件。
本发明进一步涉及一种用于机动车辆，特别是多轨乘用车的车轮模块，其具有用于使机动车辆移动的车轮；用于接纳该车轮的车轮罩，其中该车轮罩具有用于从机动车辆向下和向外限定车轮罩的车轮面；可旋转地安装在机动车辆的支撑框架上用于将转向运动传递至车轮的转向杆；连接至可如上所述设计和开发的转向杆的叉腿；铰接至叉腿的耦合点并且铰接至车轮的摇杆，摇杆与车轮叉腿的转向杆铰接地连接；以及连接至叉腿用于衰减车轮相对运动的振动的减震器，其中叉腿的传递区域在车轮的最大偏转极限位置中从车轮罩部分地横向伸出。由于借助于接纳角实现的连接件的角度走向，即使在车轮的转向角很大的情况下，叉腿也可围绕车轮罩的车轮面接合而不会撞击它，这使得用于机动车辆的具有大转向角的车轮模块成为可能。
优选地，在接纳角的区域中，在车轮的最大偏转极限位置中，传递区域至车轮面的特别是大致径向的距离在角度范围上大小大致相同。呈接纳角的传递区域的外轮廓可在车轮面的限定角度范围内适于车轮面的内轮廓，从而可通过传递区域中的连接件的高稳定性来实现用于车轮的高转向角。
特别优选地，在接纳角的区域中，在车轮的最大偏转极限位置中，桥接区域至车轮面的特别是大致水平的距离在角度范围上大小大致相同。呈接纳角的桥接区域的向外指向的轮廓可在车轮面的限定角度范围内适于车轮面的横向轮廓，从而可通过桥接区域中的连接件的高稳定性来实现用于车轮的高转向角。
特别地，车轮面设计为大致半圆形。车轮面因此可对应于简单几何形状的走向，这简化了车轮面的制造，特别是简化了接纳角对车轮面形状的几何适配。
车轮优选可以总转向角δ旋转，其中120°≤δ≤360°，特别地135°≤δ≤200°，优选地150°≤δ≤180°，并且特别优选地165°≤δ≤175°。由于叉腿的角度走向，可实现特别大的转向角，该转向角甚至使得机动车辆的行进方向能够大致横向于机动车辆的纵向范围。这使得能够更容易地将机动车辆停在狭窄的停车空间，并且能够实现特别小的转弯圈。
车轮特别优选地可在至少一个最大偏转极限位置中以转向角Δδ旋转至旨在向前行驶的起始位置，其中85°≤Δδ≤100°，并且特别地90°≤Δδ≤95°。由于叉腿的角度走向，可实现特别大的转向角，该转向角至少在极限位置中，在其中，接纳角围绕车轮面接合，甚至使得机动车辆的行驶方向能够大致横向于机动车辆的纵向范围。这使得能够更容易地将机动车辆停在狭窄的停车空间，并且能够实现特别小的转弯圈。即使转向角Δδ超过90°，尽管前进挡已接合，仍可略微执行倒车行驶；和/或即使前进挡已接合，也可略微执行前进行驶，这进一步简化了狭窄停车空间的停车操作而无需在前进挡和倒挡之间切换。
附图说明
在下文中，参考使用了优选的示例性实施例的附图，通过实例的方式对本发明进行说明，其中下文示出的特征可以单独地和以组合方式代表本发明的一个方面。在附图中：
图1：示出了车轮模块的示意性透视图，
图2：以简化形式示出了根据图1所示的车轮模块的外侧观察的示意性侧视图，
图3：示出了图2车轮模块的示意性平面图，
图4：示出了图2车轮模块的示意性正视图，
图5：示出了图1车轮模块的叉腿的示意性透视图，
图6：示出了图5车轮模块的叉腿的示意性透视图，以及
图7：示出了从图5叉腿的外侧观察的示意性侧视图。
具体实施方式
图1所示的车轮模块10具有转向杆14，该车轮模块用于设计为多轨乘用车的机动车辆，该转向杆可通过转向执行器12旋转。转向杆14可经由转向头轴承直接或间接地可旋转地安装在机动车辆的支撑框架上，其中转向杆14特别是例如通过轴向轴承在转向杆14的轴向方向上不可移动地安装。叉腿20经由紧固法兰18以抗扭矩的方式附接至转向杆14，并且在车轮模块10的要转向的车轮22的旋转轴线的水平面上形成耦合点24。摇杆26以枢转的方式在耦合点24处连接，其中摇杆26在其另一端处以铰接且同轴的方式连接至车轮22。减震器28附接至车轮22和/或附接至摇杆26，该摇杆在其另一端处附接至转向杆14和/或附接至叉腿20。可在减震器28和转向杆14之间设置位准控制装置。车轮22特别地可由轮毂驱动器驱动和/或减速。
叉腿20具有延伸区域30，该延伸区域从紧固法兰18大致水平地伸出，并且连接件32从该延伸区域延伸至耦合点24。连接件32具有桥接区域34，该桥接区域主要从延伸区域30在垂直方向上向下延行，并且传递区域36从该延伸区域伸出，该传递区域在车轮22的垂直方向上和径向方向上延伸。在桥接区域34和传递区域36之间的上侧上形成大致L形的接纳角38，该接纳角特别是与延伸区域34一起可具有大致U形的截面。如图2所示，在车轮22的极限位置旋转大约90°以向前行驶时，接纳角38可围绕界定了车轮罩的下边缘的车轮面40接合，使得车轮面40可在不撞击叉腿的情况下接合由接纳角38界定的接纳空间。接纳角38可遵循车轮面40的弯曲走向，从而在传递区域36和车轮面之间的(如图2所示)以及桥接区域34和车轮面之间的极限位置中提供大致恒定的距离，如图3和图4所示。
如图5和图6所示，接纳角38可具有在最上部区域中，特别是在垂直方向上和水平方向上大致成直角延行的侧面，这些侧面经由倒圆过渡部以半径的方式相互连接。因此可避免带有缺口效应的锐缘角部。另外，如图7所示，连接件32的表面上的接纳角38可被倒圆以遵循车轮面40的半圆形走向。
附图标记说明
10 车轮模块
12 转向致动器
14 转向杆
18 紧固法兰
20 叉腿
22 车轮
24 耦合点
26 摇杆
28 减震器
30 延伸区域
32 连接件
34 桥接区域
36 传递区域
38 接纳角
40 车轮面。

Claims (10)

1.一种用于使机动车辆的车轮(22)旋转的叉腿，其具有
紧固法兰(18)，所述紧固法兰用于同轴抗扭矩地紧固可围绕转向轴线旋转的转向杆(14)，
延伸区域(30)，所述延伸区域从大致垂直于所述转向轴线的所述紧固法兰(18)伸出，用于桥接与所述车轮(22)的横向距离，
耦合点(24)，所述耦合点用于铰接地连接摇杆(26)，所述摇杆连接至所述车轮(22)，以及
连接件(32)，所述连接件一体地连接至所述延伸区域(30)并且连接至所述耦合点(24)，
其中所述连接件(32)具有桥接区域(34)和传递区域(36)，所述桥接区域从所述延伸区域在重力方向上大致平行于所述转向轴线向下延行，所述传递区域连接至所述桥接区域(34)并且连接至所述耦合点(24)，
其中在一侧上的所述桥接区域(34)和/或所述延伸区域(30)与另一侧上的所述传递区域(36)之间形成用于在所述车轮(22)的最大偏转极限位置中围绕所述机动车辆的车轮罩的车轮面(40)接合的接纳角(38)。
2.根据权利要求1所述的叉腿，其特征在于，所述接纳角(38)为大致弧形，用于在一定角度范围内围绕所述弧形车轮面(40)接合。
3.根据权利要求1或2所述的叉腿，其特征在于，所述连接件(32)，特别是所述桥接区域(34)，具有横向于其纵向范围的比所述延伸区域(30)更大的范围。
4.根据权利要求1至3所述的叉腿，其特征在于，所述连接件(32)，特别是所述传递区域(36)，设计为空心腔轮廓。
5.一种用于机动车辆，特别是多轨乘用车的车轮模块，其具有
车轮(22)，所述车轮用于使所述机动车辆移动的，
车轮罩，所述车轮罩用于接纳所述车轮(22)，其中所述车轮罩具有用于向下并且向所述机动车辆外部限定所述车轮罩的车轮面(40)，
转向杆(14)，所述转向杆可旋转地安装在所述机动车辆的支撑框架上，用于将转向运动传递给所述车轮(22)，
根据权利要求1至4中任一项所述的叉腿(20)，所述叉腿连接至所述转向杆(14)，
摇杆(26)，所述摇杆铰接至所述叉腿(20)的耦合点(24)并且铰接至所述车轮(22)，以及
减震器(28)，所述减震器连接至所述摇杆(26)和所述叉腿(20)，用于衰减所述车轮(22)相对运动的振动，
其中所述叉腿(20)的传递区域(36)在所述车轮(22)的最大偏转极限位置中从所述车轮罩部分地横向伸出。
6.根据权利要求5所述的车轮模块，其特征在于，在所述接纳角(38)的区域中，在所述车轮(22)的最大偏转极限位置中，所述传递区域(36)至所述车轮面(40)的特别是大致径向的距离在角度范围上大小大致相同。
7.根据权利要求5或6所述的车轮模块，其特征在于，在所述接纳角(38)的区域中，在所述车轮(22)的最大偏转极限位置中，所述桥接区域(34)至所述车轮面(40)的特别是大致水平的距离在角度范围上的大小大致相同。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的车轮模块，其特征在于，所述车轮面(40)设计为半圆形。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的车轮模块，其特征在于，所述转向杆(22)可以总转向角δ旋转，其中120°≤δ≤360°，特别地135°≤δ≤200°，优选地150°≤δ≤180°，并且特别优选地165°≤δ≤175°。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的车轮模块，其特征在于，所述车轮(22)可在至少一个最大偏转极限位置中以转向角Δδ旋转至设置用于向前行驶的起始位置，其中85°≤Δδ≤100°，并且特别地90°≤Δδ≤95°。
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