DE102010043298A1

DE102010043298A1 - Wheel suspension for individual wheel drive of electrically driven vehicle, particularly for steered wheel, comprises suspension element or damping element which is coupled with wheel carrier

Info

Publication number: DE102010043298A1
Application number: DE201010043298
Authority: DE
Inventors: Jihad Bsul; Norbert Martin; Udo Wolz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2012-05-03

Abstract

The wheel suspension comprises a suspension element or a damping element (10) which is coupled with a wheel carrier, where a wheel shaft (60) is coupled with a drive (20) by a torque-transmitting mechanism (40). The wheel shaft is connected with a wheel (100), where a longitudinal axis of the drive is identical with the longitudinal axis of the suspension element or damping element. The drive is coupled with the wheel for driving the wheel.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für einen rad-individuellen Antrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, die einen hohen Fahrkomfort und eine verlängerte Betriebsdauer aufweist.The present invention relates to a wheel suspension for a wheel-individual drive of electrically driven vehicles, which has a high ride comfort and a prolonged service life.

Stand der TechnikState of the art

Aufgrund ökologischer, wirtschaftlicher und gesetzgeberischer Vorgaben werden derzeit verstärkt Alternativen zu dem Antrieb von Fahrzeugen mit Hilfe von Verbrennungsmotoren gesucht. Eine mögliche Alternative stellt die Verwendung von Elektromotoren dar, die nicht nur emissionsfrei betrieben sondern auch sehr flexibel das Antriebsdrehmoment für das Fahrzeug erzeugen können. Besondere Vorteile in Sachen Fahrsicherheit und Komfort für den Fahrer bieten hierbei sogenannte rad-individuelle Antriebe, bei denen jedes einzelne Rad des Fahrzeugs von einem eigenen Elektromotor angetrieben wird.Due to ecological, economic and legislative requirements, alternatives to the propulsion of vehicles with the help of internal combustion engines are currently being sought more and more. A possible alternative is the use of electric motors, which not only operate emission-free but can also very flexibly generate the driving torque for the vehicle. Particular advantages in terms of driving safety and comfort for the driver in this case offer so-called wheel-individual drives, in which each wheel of the vehicle is driven by its own electric motor.

Vorbekannte rad-individuelle Antriebe zeichnen sich zumeist dadurch aus, dass sich ein Radnabenmotor oder ein Elektromotor in unmittelbarer Nähe der Radnabe befindet. Dies hat jedoch den gravierenden Nachteil, dass während der Fahrt große ungefederte Massen auf die Radaufhängung und die Lenkung einwirken, welche den Fahrkomfort, die Fahrdynamik und somit die Fahrsicherheit negativ beeinflussen. Der Einsatz von Radnabenmotoren führt zudem häufig zu einem massiven Eingriff in die Gestaltung der hydraulischen Bremse, was mit hohen Entwicklungs- und Änderungskosten verbunden ist.Previous wheel-individual drives are usually characterized by the fact that a wheel hub motor or an electric motor is located in the immediate vicinity of the wheel hub. However, this has the serious disadvantage that while driving large unsprung masses affect the suspension and the steering, which negatively affect the ride comfort, driving dynamics and thus driving safety. The use of wheel hub motors also often leads to a massive intervention in the design of the hydraulic brake, which is associated with high development and modification costs.

Aus der EP 1 961 602 ist ein rad-individuelles Antriebssystem bekannt, welches die Masse des Antriebsmotors von der Anbindung an das Rad entkoppelt, was jedoch einen hohen konstruktiven Aufwand erfordert. Aus dem Stand der Technik ist außerdem zur Verringerung der Kinetik der ungefederten Massen auf den Fahrkomfort auch der Einsatz von aktiven Federungs- und Dämpfungselementen bekannt, welche zwar den Einfluss dieser Massen nahezu neutralisieren, allerdings ein zusätzliches Gewicht und Kosten für das Fahrzeug bedeuten und zudem in dem beschränkten Einbauraum nur schwerlich unterzubringen sind.From the EP 1 961 602 is a wheel-individual drive system known which decouples the mass of the drive motor from the connection to the wheel, which, however, requires a high design effort. From the prior art is also known to reduce the kinetics of unsprung masses on ride comfort and the use of active suspension and damping elements, which almost neutralize the influence of these masses, however, an additional weight and cost for the vehicle mean and also in the limited installation space are difficult to accommodate.

Nachteilig bei den bekannten Systemen ist außerdem aufgrund der Position des Antriebs im oder unmittelbar am Rad, dass auf diesen sehr dynamische Kräfte und hohe Umweltbelastungen einwirken, wie sie insbesondere durch die Schüttelbelastung bei einer unebenen Fahrbahn, bei Temperaturwechseln oder bei Steinschlag auftreten und der Antrieb dadurch konstruktiv aufwändig vor diesen schädlichen Einflüssen geschützt werden muss.A disadvantage of the known systems is also due to the position of the drive in or directly on the wheel that act on these very dynamic forces and high environmental pollution, as they occur in particular by the shaking on an uneven road, temperature changes or falling rocks and the drive must be constructively protected from these harmful influences.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen rad-individuellen Antrieb für Elektrofahrzeuge bereitzustellen, der weder den Nachteil von ungefederten Massen noch die Einwirkungen der dynamischen Kräfte und Umweltbelastungen auf den Antrieb des Rades aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a wheel-individual drive for electric vehicles, which has neither the disadvantage of unsprung mass nor the effects of dynamic forces and environmental stress on the drive of the wheel.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the device according to claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Lösung der Aufgabe erstreckt sich gemäß dem nebengeordneten Anspruch zudem auf ein Fahrzeug, welches die vorliegende Radaufhängung aufweist.The solution of the problem also extends according to the independent claim to a vehicle having the present suspension.

Die vorliegende Radaufhängung für einen rad-individuellen Antrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere für ein gelenktes Rad, kann ein mit einem Radträger gekoppeltes Federungs- und/oder Dämpfungselement, welches einen Antrieb aufweist, und eine Radwelle, die mittels eines Drehmomentübertragungsmechanismus mit dem Antrieb gekoppelt und mit dem Rad verbindbar ist, umfassen. Des Weiteren ist die Längsachse des Antriebs mit der Längsachse des Federungs- und/oder Dämpfungselements identisch und der Antrieb ist mit dem Rad derart gekoppelt ist, dass dieser das Rad antreibt.The present wheel suspension for a wheel-individual drive of electrically driven vehicles, in particular for a steered wheel, a coupled to a wheel suspension and / or damping element having a drive, and a wheel shaft coupled by means of a torque transmitting mechanism to the drive and connectable to the wheel. Furthermore, the longitudinal axis of the drive with the longitudinal axis of the suspension and / or damping element is identical and the drive is coupled to the wheel such that it drives the wheel.

Bei der vorliegenden Radaufhängung ist der Antrieb zum Erzeugen des Antriebsdrehmoments für das Rad im Bereich des Federungs- und/oder Dämpfungselements angeordnet, wodurch gegenüber herkömmlichen Radaufhängungen und den vorbekannten rad-individuellen Antriebssystemen zusätzliche Massen im Bereich des Rades vermieden werden und somit die vorstehend beschriebenen Nachteile im Hinblick auf Fahrkomfort und Fahrsicherheit vermieden werden können. Zudem sorgt diese Anordnung dafür, dass der Antrieb des Rades nicht der hohen Schüttelbelastung ausgesetzt ist, wie sie regelmäßig während der Fahrt auf die Radnabe und den Querlenker einwirkt. Die vorliegende Radaufhängung kann sowohl bei gelenkten als auch bei ungelenkten Rädern eingesetzt werden.In the present suspension, the drive for generating the drive torque for the wheel in the region of the suspension and / or damping element is arranged, whereby over conventional suspensions and the previously known wheel-individual drive systems additional masses in the region of the wheel are avoided and thus the disadvantages described above can be avoided in terms of ride comfort and driving safety. In addition, this arrangement ensures that the drive of the wheel is not exposed to the high shaking, as it regularly acts while driving on the wheel hub and the wishbone. The present suspension can be used in both steered and unguided wheels.

Weiterhin kann bei der vorliegenden Radaufhängung der Antrieb einen Elektromotor aufweisen. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann der Elektromotor mit einem Untersetzungsgetriebe zur Wandlung der Ausgangsdrehzahl bzw. des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors gekoppelt sein. Somit können kleinbauende Elektromotoren zum Antrieb des Rades verwendet werden, die aufgrund der großen Stückzahlen preisgünstig sind.Furthermore, in the present suspension of the drive may have an electric motor. In a preferred embodiment of the suspension of the electric motor with a reduction gear for converting the output speed or the output torque of the electric motor to be coupled. Thus, small-sized electric motors can be used to drive the wheel, which are inexpensive due to the large quantities.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Radaufhängung stellt die fehlende thermische Beeinflussung des Antriebs des Rades durch ein betriebs-heißes Bremssystem in dessen unmittelbarer Nähe dar, wie sie bei vorbekannten rad-individuellen Antriebssystemen auftritt.Another advantage of the present suspension is the lack of thermal influence of the drive of the wheel by a hot operating brake system in its immediate vicinity, as occurs in prior art wheel-individual drive systems.

Bei der vorliegenden Radaufhängung kann lediglich ein Federungselement oder lediglich ein Dämpfungselement aufweisen. Alternativ dazu kann die Radaufhängung sowohl ein Federungselement als auch ein Dämpfungselement aufweisen. Ein Dämpfungselement kann bspw. ein (Gasdruck)Stoßdämpfer oder ein hydraulischer Zylinder sein, während ein Federungselement bspw. eine Feder zur Aufnahme von externen Kräften sein kann.In the present suspension may have only one suspension element or only one damping element. Alternatively, the suspension may have both a suspension element and a damping element. A damping element may, for example, be a (gas pressure) shock absorber or a hydraulic cylinder, while a suspension element, for example, may be a spring for receiving external forces.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann das Federungs- und/oder Dämpfungselement eine Schraubendruckfeder aufweisen und der Antrieb kann im Inneren der Schraubendruckfeder angeordnet und zumindest teilweise von dieser überdeckt sein. Dabei ist der kleinste innere Durchmesser der Schraubendruckfeder größer als der größte äußere Durchmesser des Antriebs. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung ist der Antrieb vollständig von der Schraubendruckfeder überdeckt, wodurch dieser durch die umhüllende Schraubendruckfeder zuverlässig vor groben Steinschlag geschützt ist.According to a preferred embodiment of the suspension, the suspension and / or damping element may comprise a helical compression spring and the drive may be arranged in the interior of the helical compression spring and at least partially covered by this. In this case, the smallest inner diameter of the helical compression spring is greater than the largest outer diameter of the drive. In a particularly preferred embodiment of the suspension of the drive is completely covered by the helical compression spring, which is reliably protected by the enveloping helical compression spring from coarse rockfall.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann der Winkel zwischen der Längsachse des Antriebs und der Radwelle mindestens 90° betragen. Bei dieser Anordnung kann die vorbekannte Anbindung des Rades an die Radaufnahme mittels der Radwelle beibehalten werden, während der Antrieb für das Rad im Federungs- und/oder Dämpfungselement angeordnet sein kann. Ein größerer Winkel als 90° kann in Abhängigkeit von den Fahreigenschaften und/oder den Einbauverhältnissen im Bereich der Radaufhängung gewählt werden. Alternativ dazu kann bei der vorliegenden Radaufhängung der Winkel zwischen der Abtriebswelle des Antriebs und der Radwelle mindestens 90° betragen.According to a preferred embodiment of the suspension, the angle between the longitudinal axis of the drive and the wheel shaft may be at least 90 °. In this arrangement, the prior art connection of the wheel to the wheel by means of the wheel shaft can be maintained, while the drive for the wheel in the suspension and / or damping element can be arranged. A greater angle than 90 ° can be selected depending on the driving characteristics and / or installation conditions in the suspension area. Alternatively, in the present suspension, the angle between the output shaft of the drive and the wheel shaft may be at least 90 °.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann der Drehmomentübertragungsmechanismus derart ausgebildet sein, dass er bei einer Verschiebung des Radträgers gegenüber dem Antrieb das Antriebsmoment für das Rad unterbrechungsfrei überträgt. Dabei beschreibt unterbrechungsfrei den Umstand, dass bei einer, insbesondere axialen, Verschiebung des Radträgers gegenüber dem Antrieb das von diesem abgegebene Drehmoment bzw. die abgegebene Drehzahl ohne Unterbrechung bzw. ohne das Auftreten von Sprüngen zwischen aufeinander folgenden Drehmomentwerten bzw. Drehzahlen auf die Radwelle zum Antreiben des Rades übertragen wird.According to a preferred embodiment of the suspension of the torque transmission mechanism may be designed such that it transmits without interruption in a displacement of the wheel carrier relative to the drive, the drive torque for the wheel. In this case, without interruption describes the fact that in one, in particular axial, displacement of the wheel carrier relative to the drive output from this torque or the output speed without interruption or without the occurrence of jumps between successive torque values or speeds to the wheel shaft for driving of the wheel is transmitted.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann der Drehmomentübertragungsmechanismus eine Keilwelle und ein Gleichlaufgelenk aufweisen. Die Keilweile ermöglicht besonders vorteilhaft die unterbrechungsfreie Übertragung des Antriebsdrehmoments bzw. der Antriebsdrehzahl in Richtung der Radwelle, wobei der Kraftschluß zum Rad, insbesondere in axialer Richtung des Drehmomentübertragungsmechanismus, kraftentkoppelt erfolgt. Der Einsatz eines Gleichlaufgelenks stellt unabhängig von der aktuellen Stellung zwischen der Keilwelle und dem Radträger sicher, dass es nicht zu einem Sprung bei der Drehzahl bzw. des Drehmoments beim Antrieb des Rades kommt. Alternativ zu dem Gleichlaufgelenk kann auch ein Kardangelenk verwendet werden.According to a preferred embodiment of the suspension, the torque transmitting mechanism may comprise a spline and a constant velocity joint. The Keilweile allows particularly advantageous the uninterrupted transmission of the drive torque or the drive speed in the direction of the wheel shaft, wherein the frictional connection to the wheel, in particular in the axial direction of the torque transmission mechanism, is force-decoupled. The use of a constant velocity joint ensures, regardless of the current position between the spline shaft and the wheel carrier that there is no jump in the speed or the torque when driving the wheel. As an alternative to the constant velocity joint, a cardan joint can also be used.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann der Drehmomentübertragungsmechanismus ein Umlenkgetriebe aufweisen, das ausgangsseitig mit der Radwelle gekoppelt ist. Bei dem Umlenkgetriebe kann in vorteilhafter Weise ein Kegelrad-Umlenkgetriebe eingesetzt werden. Das Umlenkgetriebe sorgt dabei für eine im Wesentlichen rechtwinklige Umlenkung des Eingangsdrehmoments auf das Ausgangsdrehmoment bei einem möglichst geringen Platzbedarf. Dabei kann das Umlenkgetriebe im Bereich der Unterseite des Radträgers angeordnet sein. Des Weiteren kann das Umlenkgetriebe fest mit dem Radträger verbunden sein.According to a preferred embodiment of the suspension of the torque transmission mechanism may comprise a deflection gear, which is coupled on the output side with the wheel shaft. In the deflection gear can be used advantageously a bevel gear deflection gear. The deflection gear ensures a substantially rectangular deflection of the input torque to the output torque with the smallest possible space. In this case, the deflection gear can be arranged in the region of the underside of the wheel carrier. Furthermore, the reversing gear can be firmly connected to the wheel carrier.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann das Umlenkgetriebe eingangsseitig mit einer Zwischenwelle gekoppelt sein, die in dem Radträger drehbar gelagert ist und die Radwelle keine Relativbewegung gegenüber der Zwischenwelle ausführt. Die Zwischenwelle bildet dabei die Schnittstelle zum Gleichlaufgelenk bzw. zum Kardangelenk und zum Umlenkgetriebe innerhalb des Drehmomentübertragungsmechanismus.According to a preferred embodiment of the suspension, the reversing gear can be coupled on the input side with an intermediate shaft which is rotatably mounted in the wheel carrier and the wheel shaft performs no relative movement relative to the intermediate shaft. The intermediate shaft forms the interface to the constant velocity joint or to the universal joint and the deflection gear within the torque transmission mechanism.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann der Antrieb drehfest an dem Chassis des Fahrzeugs montiert sein. Dabei ist der Antrieb der vorliegenden Radaufhängung in axialer Richtung lediglich mit der Anbindung des Federungs- und/oder Dämpfungselements an das Chassis des Fahrzeugs fest verbunden, während diese Verbindung gleichzeitig gegenüber dem Chassis schwenkbar ist, z. B. über ein Kugelgelenk, um mit den Lenkbewegungen der Querlenker vertraglich zu sein. According to a preferred embodiment of the suspension of the drive can be rotatably mounted on the chassis of the vehicle. In this case, the drive of the present suspension in the axial direction is firmly connected only to the connection of the suspension and / or damping element to the chassis of the vehicle, while this connection is simultaneously pivotable relative to the chassis, for. B. via a ball joint to be contracted with the steering movements of the control arm.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Radaufhängung kann sich das Federungs- und/oder Dämpfungselement auf dem Radträger abstützen. Dabei kann in vorteilhafte Weise das Federungs- und/oder Dämpfungselement fest mit dem Radträger verbunden sein, so dass bei einer Verschiebung des Radträgers gegenüber dem Antrieb die in den Radträger eingeleitete Kräfte in das Federungs- und/oder Dämpfungselement weitergeleitet und von diesem gedämpft werden können. In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Radaufhängung wird der Abstützpunkt des Federungs- und/oder Dämpfungselements am Radträger nach innen in Richtung der Querlenkeraufhängung verschoben, wodurch sich die Art der Radaufhängung und ihre Kinematik nicht ändert.According to a preferred embodiment of the suspension, the suspension and / or damping element can be supported on the wheel. In this case, in an advantageous manner, the suspension and / or damping element be firmly connected to the wheel carrier, so that when a displacement of the wheel carrier relative to the drive, the forces introduced into the wheel carrier can be forwarded in the suspension and / or damping element and attenuated by this , In a preferred embodiment of the present suspension, the support point of the suspension and / or damping element on the wheel carrier is displaced inwardly in the direction of the wishbone suspension, whereby the type of suspension and its kinematics does not change.

Weiterhin kann ein Fahrzeug eine erfindungsgemäße Radaufhängung für einen rad-individuellen Antrieb für Elektrofahrzeuge enthalten.Furthermore, a vehicle may include a wheel suspension according to the invention for a wheel-individual drive for electric vehicles.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht der vorliegenden Radaufhängung, 1 a schematic view of the present suspension,

2 eine Seitenansicht einer Radaufhängung gemäß 1, 2 a side view of a suspension according to 1 .

3 eine Schnittansicht von der Seite des oberen Teils der Radaufhängung gemäß 1; und 3 a sectional view from the side of the upper part of the suspension according to 1 ; and

4 eine Schnittansicht von der Seite des Radträgers der Radaufhängung gemäß 1. 4 a sectional view from the side of the wheel carrier of the suspension according to 1 ,

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt eine Ansicht der vorliegenden Radaufhängung, bei der die beteiligten Bauteile schematisch dargestellt und die Gelenke bzw. Lager zwischen den jeweiligen Bauteilen ebenfalls schematisch gezeigt sind. Im Folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Bauteile. 1 shows a view of the present suspension in which the components involved are shown schematically and the joints or bearings between the respective components are also shown schematically. Hereinafter, like reference numerals designate the same components.

Ausgangspunkt der vorliegenden Radaufhängung ist das bekannte McPherson-Federbein, bei welchem der Dämpfer über ein Drehstabgelenk die Fahrzeug-Lenkachse und den oberen Abstützpunkt des Radträgers definiert. Im Gegensatz zu dem McPherson-Federbein ist bei der vorliegenden Radaufhängung der (Gasdruck)Stoßdämpfer 200 außerhalb des Federbeins in einem Dämpfungselement 10 angeordnet und anstatt des Stoßdämpfers 200 weist das Dämpfungselement 10 einen Elektromotor 20 als Antrieb für das Rad 100 des Fahrzeugs (nicht dargestellt) auf. Alternativ dazu kann der Elektromotor 20 wie nachfolgend beschrieben in dem Stoßdämpfer 200 angeordnet sein, wobei das Federbein zusätzlich eine Schraubendruckfeder 30 aufweisen kann, die jedoch in einer weiteren Gestaltung der Radaufhängung von dem Federbein getrennt angeordnet sein kann.The starting point of the present suspension is the well-known McPherson strut, in which the damper defines the vehicle steering axle and the upper support point of the wheel carrier via a torsion bar joint. Unlike the McPherson strut in the present suspension (gas pressure) shock absorber 200 outside the strut in a damping element 10 arranged and instead of the shock absorber 200 has the damping element 10 an electric motor 20 as a drive for the wheel 100 of the vehicle (not shown). Alternatively, the electric motor 20 as described below in the shock absorber 200 be arranged, wherein the strut in addition a helical compression spring 30 may, however, be arranged separately from the strut in a further design of the suspension.

Das Dämpfungselement 10 weist als Element zur Aufnahme und Dämpfung von externen Kräften, die über einen Radträger 160 in dieses eingeleitet werden, eine Schraubendruckfeder 30 auf, die über einen oberen Federteller (nicht dargestellt) mit dem Chassis (nicht dargestellt) des Fahrzeugs verbunden ist. Der Elektromotor 20 ist im Inneren der Schraubendruckfeder 30 angeordnet und wird vollständig von dieser überdeckt, wobei der innere Durchmesser der Schraubendruckfeder 30 größer als der größte Durchmesser des Elektromotors 20 ist. Der Elektromotor 20 ist mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus 40 gekoppelt, der das von dem Elektromotor 20 abgegebene Drehmoment auf eine Radwelle 60 überträgt, die wiederum mit dem Rad 100 drehfest verbunden ist. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 umfasst ein Umlenkgetriebe 50, das die Schnittstelle zu der Radwelle 60 bildet.The damping element 10 has as an element for absorbing and damping external forces transmitted through a wheel carrier 160 be initiated in this, a helical compression spring 30 on, which is connected via an upper spring plate (not shown) with the chassis (not shown) of the vehicle. The electric motor 20 is inside the helical compression spring 30 arranged and completely covered by this, wherein the inner diameter of the helical compression spring 30 larger than the largest diameter of the electric motor 20 is. The electric motor 20 is with a torque transmitting mechanism 40 coupled, that of the electric motor 20 delivered torque on a wheel shaft 60 transfers, in turn, with the wheel 100 rotatably connected. The torque transmission mechanism 40 includes a reversing gear 50 that is the interface to the wheel shaft 60 forms.

Mit dem Radträger 160 ist der Stoßdämpfer 200 verbunden und liefert den oberen Abstützpunkt des Radträgers 160 in der Fahrzeug-Lenkachse 140, welche über ein Lenkungslager 170 mit dem Radträger 160 verbunden ist. Der Radträger 160 lagert zudem im Bereich der Radnabe (nicht dargestellt) drehbar die Radwelle 60. Ein Drehgelenk 150 verbindet den Radträger 160 mit einem Doppelquerlenker 110, wobei die freien Enden des Doppelquerlenkers 110 jeweils mit Hilfe eines Drehgelenks 120, 130 mit dem Chassis des Fahrzeugs verbunden sind.With the wheel carrier 160 is the shock absorber 200 connected and provides the upper support point of the wheel carrier 160 in the vehicle steering axle 140 , which have a steering bearing 170 with the wheel carrier 160 connected is. The wheel carrier 160 In addition, in the region of the wheel hub (not shown) rotatably supports the wheel shaft 60 , A swivel 150 connects the wheel carrier 160 with a double wishbone 110 , wherein the free ends of the double wishbone 110 each with the help of a rotary joint 120 . 130 connected to the chassis of the vehicle.

2 zeigt eine Seitenansicht einer Radaufhängung gemäß 1, wobei das Dämpfungselement 10 und der Stoßdämpfer 200 teilweise in einer Schnittansicht dargestellt sind. Die Längsachse des Elektromotors 20 ist identisch mit der Längsachse des Dämpfungselements 10. Das Dämpfungselement 10 ist gegenüber der Vertikalen geneigt und nicht parallel zur Längsachse des Stoßdämpfers 200. Für die Funktion der Federung der vorliegenden Radaufhängung ist es nicht erforderlich, dass die Längsachse des Dämpfungselements 10 parallel zur Längsachse des Stoßdämpfers 200 verschoben wird. Das Dämpfungselement 10 kann dabei in einem Winkel zum Radträger 160 angeordnet werden, der dem verfügbaren Einbauraum im Bereich der Radaufhängung Rechnung trägt und für das gewünschte Lenkungs- bzw. Komfortverhalten des Fahrzeugs vorteilhaft ist. 2 shows a side view of a suspension according to 1 , wherein the damping element 10 and the shock absorber 200 partially shown in a sectional view. The longitudinal axis of the electric motor 20 is identical to the longitudinal axis of the damping element 10 , The damping element 10 is inclined to the vertical and not parallel to the longitudinal axis of the shock absorber 200 , For the function of the suspension of the present suspension, it is not necessary that the longitudinal axis of the damping element 10 parallel to the longitudinal axis of the shock absorber 200 is moved. The damping element 10 can be at an angle to the wheel carrier 160 be arranged, which takes into account the available installation space in the wheel suspension and is advantageous for the desired steering or comfort behavior of the vehicle.

Um die Art der Radaufhängung und ihre Kinematik gegenüber vorbekannten Radaufhängungen nicht zu ändern, wird der Abstützpunkt des Dämpfungselements 10 am Radträger 160 nach innen in Richtung der Querlenkeraufhängung (nicht dargestellt) verschoben.In order not to change the type of suspension and its kinematics over prior art suspensions, the support point of the damping element 10 on the wheel carrier 160 displaced inwardly in the direction of the wishbone suspension (not shown).

Der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 enthält eine Keilwelle 80, die in axialer Richtung relativ zum Elektromotor 20 verschiebbar ist und das Antriebsmoment für das Rad 100 bei einer Relativbewegung des Radträgers 160 gegenüber dem Elektromotor 20 unterbrechungsfrei übertragen kann. Das Antriebsmoment des Elektromotors 20 wird in ein Längsende der Keilwelle 80 eingeleitet. Das andere Längsende der Keilweile 80 ist mit einem Gleichlaufgelenk 90 gekoppelt.The torque transmission mechanism 40 contains a splined shaft 80 in the axial direction relative to the electric motor 20 is displaceable and the drive torque for the wheel 100 during a relative movement of the wheel carrier 160 opposite the electric motor 20 can be transmitted without interruption. The drive torque of the electric motor 20 becomes in a longitudinal end of the spline 80 initiated. The other longitudinal end of the Keilweile 80 is with a constant velocity joint 90 coupled.

Der Radträger 160 ist ein einteiliges Bauteil und nimmt auf seiner Oberseite den Stoßdämpfer 200 auf. Im Bereich des freien Längsendes des Radträgers 160 ist ein Aufnahmebereich mit einer Radnabe 190 zum Verbinden mit der Felge (nicht dargestellt) des Rades 100 ausgebildet. Des Weiteren ist auf der Unterseite des Radträgers 160 im Bereich von seinem Längsende, welches in Richtung des Fahrzeuginneren weist, das Umlenkgetriebe 50 angeordnet.The wheel carrier 160 is a one-piece component and takes on its top the bumper 200 on. In the area of the free longitudinal end of the wheel carrier 160 is a receiving area with a wheel hub 190 for connecting to the rim (not shown) of the wheel 100 educated. Furthermore, on the underside of the wheel carrier 160 in the region of its longitudinal end, which points in the direction of the vehicle interior, the deflection gear 50 arranged.

3 zeigt eine Schnittansicht von der Seite des oberen Teils der Radaufhängung gemäß 1. Das Dämpfungselement 10 weist im Bereich von seinem freien Ende einen oberen Federteller 180 auf, der mit dem Chassis des Fahrzeugs drehfest verbunden ist. Die Schraubendruckfeder 30 ist zwischen dem oberen Federteller 180 und einem unteren Federteller 185 angeordnet und führt diese bei ihrer Kontraktion bzw. ihrer Längung. 3 shows a sectional view from the side of the upper part of the suspension according to 1 , The damping element 10 has in the area of its free end an upper spring plate 180 on, which is rotatably connected to the chassis of the vehicle. The helical compression spring 30 is between the upper spring plate 180 and a lower spring plate 185 arranged and leads them in their contraction or elongation.

Unterhalb des unteren Federtellers 185 ist eine starre Dämpfungshülse 220 angeordnet, welche in ihrem Inneren einen Abschnitt des Drehmomentübertragungsmechanismus 40 aufnimmt und diesen gleichzeitig gegen Einflüsse der Umgebung abschirmt. Die Dämpfungshülse 220 ist ein rotationssymmetrisches Bauteil und weist an einem Ende eine konische Gestaltung auf. Ein Längsende der Dämpfungshülse 220 ist mit dem Radträger 160 verbunden und leitet externe Kräfte von dem Radträger 160 über den unteren Federteller 185 in die Schraubendruckfeder 30 ein.Below the lower spring plate 185 is a rigid damping sleeve 220 arranged, which in its interior a portion of the torque transmitting mechanism 40 absorbs and shields it at the same time against influences of the environment. The damping sleeve 220 is a rotationally symmetric component and has a conical shape at one end. One longitudinal end of the damping sleeve 220 is with the wheel carrier 160 connected and directs external forces from the wheel carrier 160 over the lower spring plate 185 in the helical compression spring 30 one.

Der Elektromotor 20 ist mittels eines Kugelgelenks 250 mit dem Chassis des Fahrzeug verbunden, wobei aufgrund dieser Verbindung keine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen dem Elektromotor 20 und dem Chassis möglich ist, während diese Verbindung gleichzeitig ein Verschwenken des Elektromotors 20 gegenüber dem Chassis erlaubt, um mit den Lenkbewegungen der Querlenker (nicht dargestellt) vertraglich zu sein. Des Weiteren ist die Abtriebswelle (nicht dargestellt) des Elektromotors 20 mit einem Untersetzungsgetriebe 210 gekoppelt, wobei dieses die abgegebene Drehzahl bzw. das Drehmoment des Elektromotors 20 soweit verringert, dass eine fahrsituationsadäquate Drehzahl bzw. Drehmoment auf das Rad 100 übertragen werden kann. Ausgangsseitig ist das Untersetzungsgetriebe 210 mit einem Längsende der Keilwelle 80 gekoppelt.The electric motor 20 is by means of a ball joint 250 connected to the chassis of the vehicle, due to this compound no relative movement in the axial direction between the electric motor 20 and the chassis is possible while this connection simultaneously pivoting of the electric motor 20 relative to the chassis allowed to be contracted with the steering movements of the control arms (not shown). Furthermore, the output shaft (not shown) of the electric motor 20 with a reduction gear 210 coupled, this being the output speed or the torque of the electric motor 20 so far reduced that a driving situation adequate speed or torque on the wheel 100 can be transferred. On the output side is the reduction gear 210 with a longitudinal end of the spline 80 coupled.

4 zeigt eine Schnittansicht von der Seite des Radträgers der Radaufhängung gemäß 1. Der Radträger 160 weist im Bereich seines Längsendes, das in Richtung des Fahrzeugs weist, einen Lagerungsbereich 300 auf, der eine Bohrung zur Lagerung einer Zwischenwelle 70 aufweist. Die Zwischenwelle 70 ist zum einen mit dem Gleichlaufgelenk 90 und zum anderen mit dem Umlenkgetriebe 50 verbunden. Die Zwischenwelle 70 und die Radwelle 60 bilden dabei einen Winkel, der größer als 90° ist. Des Weiteren stützt sich das freie Längsende der Dämpfungshülse 220 auf dem Lagerungsbereich 300 ab. 4 shows a sectional view from the side of the wheel carrier of the suspension according to 1 , The wheel carrier 160 has a storage area in the region of its longitudinal end, which points in the direction of the vehicle 300 on, which has a bore for supporting an intermediate shaft 70 having. The intermediate shaft 70 is on the one hand with the constant velocity joint 90 and on the other hand with the reversing gear 50 connected. The intermediate shaft 70 and the wheel shaft 60 form an angle that is greater than 90 °. Furthermore, the free longitudinal end of the damping sleeve is supported 220 on the storage area 300 from.

Das Umlenkgetriebe 50 ist fest mit dem Radträger 160 verbunden, so dass keine Relativbewegung zwischen den beiden Bauteilen möglich ist. Eingangsseitig weist das Umlenkgetriebe 50 ein erstes Kegelrad 260 auf, welches mit der Zwischenwelle 70 drehfest verbunden ist. Ausgangsseitig weist das Umlenkgetriebe 50 ein zweites Kegelrad 270 auf, welches mit der Radwelle 60 drehfest verbunden ist. Das Umlenkgetriebe 50 wird von einer Getriebemanschette 230 gegenüber Einflüssen aus der Umgebung abgeschirmt.The reversing gear 50 is fixed to the wheel carrier 160 connected, so that no relative movement between the two components is possible. On the input side, the deflection gear 50 a first bevel gear 260 on, which with the intermediate shaft 70 rotatably connected. On the output side, the deflection gear 50 a second bevel gear 270 on which with the wheel shaft 60 rotatably connected. The reversing gear 50 is from a transmission cuff 230 shielded from influences from the environment.

Im Mittenbereich des Radträgers 160 stützt sich der Stoßdämpfer 200 ab und gleichzeitig wird ein Längsende des Stoßdämpfers 200 von einer Ausnehmung im Radträger 160 aufgenommen.In the middle area of the wheel carrier 160 the shock absorber is supported 200 From and at the same time becomes a longitudinal end of the shock absorber 200 from a recess in the wheel carrier 160 added.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1961602 [0004]

Claims

Wheel suspension for a wheel-individual drive of electrically driven vehicles, in particular for a steered wheel ( 100 ), comprising - one with a wheel carrier ( 160 ) coupled suspension and / or damping element ( 10 ), which has a drive ( 20 ), - a wheel shaft ( 60 ), which by means of a torque transmission mechanism ( 40 ) with the drive ( 20 ) and with the wheel ( 100 ) is connectable, wherein the longitudinal axis of the drive ( 20 ) with the longitudinal axis of the suspension and / or damping element ( 10 ) is identical and the drive ( 20 ) with the wheel ( 100 ) is coupled such that this the wheel ( 100 ) drives.

Wheel suspension according to claim 1, wherein the suspension and / or damping element ( 10 ) a helical compression spring ( 30 ) and the drive ( 20 ) in the interior of the helical compression spring ( 30 ) is arranged and at least partially covered by this.

Wheel suspension according to claim 1 or 2, wherein the angle between the longitudinal axis of the drive ( 20 ) and the wheel shaft ( 60 ) is at least 90 °.

Suspension according to one of the preceding claims, wherein the torque-transmitting mechanism ( 40 ) is designed such that it is displaced during a displacement of the wheel carrier ( 160 ) opposite the drive ( 20 ) the drive torque for the wheel ( 100 ) transmits without interruption.

Wheel suspension according to one of the preceding claims, wherein the torque-transmitting mechanism ( 40 ) a splined shaft ( 80 ) and a constant velocity joint ( 90 ) having.

Wheel suspension according to one of the preceding claims, wherein the torque-transmitting mechanism ( 40 ) a deflection gear ( 50 ), the output side with the wheel shaft ( 60 ) is coupled.

Wheel suspension according to claim 6, wherein the deflection gear ( 50 ) on the input side with an intermediate shaft ( 70 ) coupled in the wheel carrier ( 160 ) is rotatably mounted and the wheel shaft ( 60 ) no relative movement with respect to the intermediate shaft ( 70 ).

Wheel suspension according to one of the preceding claims, wherein the drive ( 20 ) is non-rotatably mounted on the chassis of the vehicle.

Wheel suspension according to one of the preceding claims, wherein the damping element ( 20 ) on the wheel carrier ( 160 ) is supported.

Vehicle with a wheel suspension for a wheel-individual drive for electric vehicles according to one of claims 1 to 9.