EP2758259A1 - Wheel suspension device with wheel bearing support connected thereto in a steerable manner and with an integrated wheel drive motor - Google Patents

Wheel suspension device with wheel bearing support connected thereto in a steerable manner and with an integrated wheel drive motor

Info

Publication number
EP2758259A1
EP2758259A1 EP11760776.2A EP11760776A EP2758259A1 EP 2758259 A1 EP2758259 A1 EP 2758259A1 EP 11760776 A EP11760776 A EP 11760776A EP 2758259 A1 EP2758259 A1 EP 2758259A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
wheel bearing
drive motor
bearing carrier
suspension device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11760776.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Oswald Friedmann
Michael Kistler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2758259A1 publication Critical patent/EP2758259A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/02Resilient suspensions for a single wheel with a single pivoted arm
    • B60G3/04Resilient suspensions for a single wheel with a single pivoted arm the arm being essentially transverse to the longitudinal axis of the vehicle
    • B60G3/06Resilient suspensions for a single wheel with a single pivoted arm the arm being essentially transverse to the longitudinal axis of the vehicle the arm being rigid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • B60G3/20Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram all arms being rigid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/142Independent suspensions with lateral arms with a single lateral arm, e.g. MacPherson type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/144Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/422Driving wheels or live axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/44Indexing codes relating to the wheels in the suspensions steerable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/18Mounting of vehicle engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/30In-wheel mountings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/419Gears
    • B60G2204/4191Planetary or epicyclic gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/50Constructional features of wheel supports or knuckles, e.g. steering knuckles, spindle attachments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/13Small sized city motor vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/50Electric vehicles; Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/30Arrangement or mounting of transmissions in vehicles the ultimate propulsive elements, e.g. ground wheels, being steerable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0053Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving relative to the vehicle body and to the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle

Definitions

  • Wheel suspension with steered wheel bearing carrier and integrated wheel drive motor
  • the invention relates to a motor vehicle wheel suspension device with a wheel bearing carrier guided steerable therein for setting wheel angles and a wheel drive motor integrated in the wheel suspension device, in particular of an electromechanical design.
  • a drive axle for heavy motor vehicles in which in each case a countershaft transmission is arranged in the region of the respective wheel, which is coupled in each case via a propeller shaft to a differential gear.
  • the drive axle comprises a brake arrangement formed by brake disks which sits in an intermediate region between the differential gear and the respective drive shaft. The braking torque generated by this brake assembly is thus applied to the input of the respective countershaft transmission.
  • a wheel suspension device is known, which likewise comprises a countershaft transmission integrated into the respective vehicle wheel, which is coupled via a propeller shaft to a vehicle-side drive train.
  • the invention has for its object to provide a suspension device for an electromechanically operated with single-wheel motor vehicle, which is characterized over previous designs by improved mechanical performance.
  • a wheel suspension device with:
  • a link element which is pivotable about an inner pivot point and is connected to the wheel bearing carrier via an outer pivot point, so that the wheel bearing carrier can be displaced in a vertical direction and is pivotable about a substantially vertical steering axis;
  • a wheel drive motor to generate a drive torque
  • the Radantriebsmotor is pivotally coupled to the link element via a hinge means, and this coupling is accomplished such that the Radantriebsmotor is pivotable about a substantially vertical engine pivot axis extending in an intermediate region between the outer hinge point and the inner hinge point of the link element ,
  • the motor is coupled to the steering of the wheel, so that no collision between the engine and the wheel, or a recorded in the wheel area transmission can occur.
  • the motor When steering the wheel according to the invention, the motor is also rotated to an axis almost parallel to the steering axis. This can preferably be done easily via a handlebar. This prevents a collision between the motor housing and the gearbox housing, as well as between the cardan shaft and the motor housing.
  • the gear ratio between motor rotation angle and steering angle is approximately 2: 1 in the construction described in more detail below, but can also be chosen differently, e.g. taking into account the space requirements and the maximum steering angle.
  • the coupling with translation effect can also be done by another gearbox such as a gear transmission, a cable transmission and the like.
  • the handlebar is preferred because it represents the cheaper solution.
  • the inventive arrangement of the Radantriebsmotors can be used in particular in a suspension with McPherson architecture.
  • the wheel drive motor is held in this case via a joint mechanism substantially perpendicular to the handlebars and swiveled synchronously in accordance with the Radeinschlag.
  • the joint mechanism may in particular include a sliding joint, a ball joint, or an elastic element via which a corresponding engine mount is achieved.
  • the lower link element is designed as a wishbone.
  • the coupling of the link element with the wheel bearing carrier is preferably carried out via a ball joint pivoting of the wheel bearing carrier relative to the handlebar element to a pointing inillerlteilsnchtung horizontal axis, as well as a substantially vertical steering axle allows.
  • the vehicle-side connection of the link element in particular when the same is executed as a wishbone, preferably takes place via elastomer bushings which allow pivoting of the link element about a horizontal axis pointing essentially in the vehicle longitudinal direction.
  • the inventive concept is particularly suitable forakivorderradaufhfitmaschine with double wishbones, and suspensions in McPherson type.
  • This upper engine linkage assembly is preferably designed as a wishbone arrangement over which the motor housing can be supported vertically displaceable.
  • the synchronization of the pivotal movement of the wheel bearing carrier and the wheel drive motor is preferably carried out by the wheel drive motor and the wheel bearing carrier are coupled together via a link mechanism.
  • This linkage mechanism may include, for example, a rigidly coupled to the wheel bearing carrier - short - encoder lever and a rigidly coupled to the Radantriebsmotorgephaseuse - slightly longer - Mit Meetinghebel, these two levers are coupled together via a possibly bent connecting link. That connecting link is preferably coupled via ball joints with the encoder lever and the driving lever.
  • a reduction gear is integrated in the wheel bearing carrier, which is coupled via the drive shaft with the Radantriebsmotor.
  • This reduction gear is designed according to a particular aspect of the present invention as a planetary gear.
  • the change in Radeinschlages is preferably carried out in a conventional manner in which the wheel bearing carrier carries a steering arm and is coupled via this steering arm and a tie rod there with a steering gear.
  • braking torques can also be generated via the wheel drive motor in addition to wheel drive torques. It is also possible to provide a mechanical brake device in the region of the wheel drive motor via which, in particular, a parking brake function or even a conventional braking effect can be generated.
  • Figure 1 is a perspective sketch of a suspension according to the invention with integrated electromechanical Radantriebsmotor which is pivotally supported on the lower arm and is under a steering operation stocky synchronously and in the same direction tracked;
  • FIG. 1 shows an independent suspension device according to the invention with integrated Radeinzelantriebsmotor 5 is shown.
  • the independent wheel suspension shown here by way of example is designed in particular for a light passenger car and serves to suspend and drive a right, steerable vehicle front wheel.
  • the suspension for a left vehicle front wheel is of course constructed according to mirror symmetry and not illustrated here.
  • the wheel suspension device comprises a Radlager- carrier 1, a lower link element 2 which is pivotable about an inner joint G3 and is connected via an outer joint G4 to the wheel bearing carrier 1, so that the wheel bearing carrier 1 in the vertical direction V displaced and a substantially vertical steering axis X is pivotable, to set the required Radeinschlagswinkel W. Furthermore, the wheel suspension device includes a not in this view not further recognizable, recorded in the wheel bearing support 1 wheel bearing and a wheel hub in turn mounted in this wheel hub.
  • the wheel suspension device furthermore comprises a wheel drive motor 5 for generating a drive torque, and a drive shaft 6 for transmitting the drive torque from the wheel drive motor 5 into the area of the wheel bearing carrier 1.
  • the wheel suspension device is characterized in that the wheel drive motor 5 is pivotally coupled to the link element 2 via a hinge device G7, and this coupling is accomplished such that the wheel drive motor 5 is pivotable about a substantially vertical motor pivot axis XM located in an intermediate region extends between the outer hinge point G4 and the inner hinge point G3 of the link element 2.
  • the link element 2 is designed here as a wishbone and can thus support the wheel bearing carrier 1 longitudinally and transversely in the region of the joint G4 and lead in a vertical direction.
  • the further support and guidance of the wheel bearing carrier 1 is achieved here by the suspension is designed as a McPherson suspension, ie the wheel bearing carrier 1 is guided translationally on a strut 8.
  • the outer joint G4 is designed as a ball joint and allows pivoting of the wheel bearing carrier 1 relative to the lower arm 2 about the steering axis X and pivoting about a substantially horizontal axis in the context of compression and rebound of the wheel bearing carrier 1 in the strut eighth
  • an upper engine link assembly 9 is also guided over an upper engine link assembly 9.
  • This upper engine link assembly 9 is also designed as a wishbone arrangement and coupled via a joint G10 with the Radantriebsmotor 5.
  • the wheel drive motor 5 is kinematically integrated into the wheel suspension device via the articulation points G7 and G10 in such a way that it can cushioned with the lower link 1 and can pivot the motor pivot axis XM defined by the pivot points G7, G10.
  • the wheel drive motor 5 and the wheel bearing carrier 1 are coupled to one another via a linkage mechanism.
  • This link mechanism comprises a rigidly coupled to the wheel bearing carrier 1 encoder lever 1 1 and a rigidly coupled to the housing of the Radantriebsmotors 5 driving lever 12. These two levers 1 1, 12 are coupled via a connecting link 13 with each other.
  • the drive shaft 6 couples an input of the reduction gear to the output of the wheel drive motor 5.
  • the reduction gear is designed as a preferably two-stage planetary gear.
  • the drive shaft 6 can be guided on the sun gear and the wheel-side output can be accomplished via the planetary wheel carrier.
  • the ring gear is then fixed. In order to pivot the wheel bearing carrier in required angular positions of this may be provided with a steering arm 15 to which a tie rod 16 is connected in a known manner, the steering arm 15 coupled to a steering gear not shown here.
  • Figures 2a and 2b illustrate the operation of the suspension of the invention in a ground state ( Figure 2a) and in a sprung state 2b.
  • the wheel drive motor 5 is connected via the hinge point G7 to the lower arm 2 and additionally supported by the upper arm assembly 9.
  • the wheel drive motor 5 can thus co-spring the lower link 2, wherein the stroke amplitude is reduced according to the lever ratios.
  • the wheel drive motor 5 is pivotable about the motor pivot axis XM.
  • the motor pivot axis XM and the steering axis X run in this embodiment to a common point P1.
  • This point P1 is preferably located in the region in which the strut 8 is mounted on the body.
  • the kinematic coupling of the housing of the Radantriebsmotors 5 with the wheel bearing carrier 1 via the handlebar 13 is preferably accomplished such that the Radantriebsmotor 5 is pivoted with a certain reduction, i. the wheel swivel angle is always greater than the engine swivel angle. As a result, gyroscopic effects of the motor 5, and the power requirement are reduced.
  • the drive shaft 6 assumes the oblique position indicated here for the drive motor 5 and for the wheel bearing carrier 1 or the planetary gear accommodated therein.
  • the connection areas of the drive shaft 6 to the drive motor 5 and the planetary gear are selected so that they are close to the axes XM and X respectively. This ensures that at most small changes in the distance by the drive shaft 6 must be compensated within the scope of a steering operation.
  • a motor vehicle equipped with the wheel suspension device according to the invention preferably comprises four wheel drive motors which are assigned to the respective vehicle wheel. Depending on the current vehicle operating state and the power requirement determined by the driver, these wheel drive motors can be controlled in such a way that I give the driver a driving characteristic which is perceived as suitable. Any reaction forces on the steering system caused by the wheel drive motors and in particular the coupling mechanism can be modified, in particular compensated, by actively influencing the steering force assistance behavior.
  • the wheel drive motor 5 and the inner flange area of the planetary gear can be coupled to each other via an elastomer bellows structure, so that the drive shaft rotates in a non-rotating elastomer housing.
  • the link mechanism according to the invention with the links 1 1, 12, 13 is preferably located outside of this elastomer housing.
  • the wheel drive motor 5 is preferably designed as an internal rotor motor and is provided in its housing area with cooling rib structures via which the heat dissipation is assisted under the effect of the ambient air flowing through the rim 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

The invention relates to a wheel suspension device comprising a wheel bearing support and a control arm element which can be pivoted about an inner hinge point and which is connected to the wheel bearing support via an outer hinge point such that the wheel bearing support can be moved in a vertical direction and can be pivoted about a substantially vertical steering axis in order to set required angles of lock. The wheel suspension device also comprises a wheel bearing device which is received in the wheel bearing support, a wheel hub which is mounted via the wheel bearing device, a wheel drive motor for generating a drive torque, and a driveshaft for transmitting the drive torque from the wheel drive motor into the region of the wheel bearing support. According to the invention, the wheel drive motor is coupled to the control arm element in a pivotal manner via a hinge device, and said coupling is produced such that the wheel drive motor can be pivoted about a substantially vertical motor pivot axis which extends in an intermediate region between the outer hinge point and the inner hinge point of the control arm element.

Description

Bezeichnung der Erfindung  Name of the invention
Radaufhängungseinnchtung mit darin lenkbar angebundenem Radlagerträger und integriertem Radantriebsmotor Wheel suspension with steered wheel bearing carrier and integrated wheel drive motor
Beschreibung description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Radaufhängungseinrichtung mit einem darin zur Einstellung von Radeinschlagwinkeln lenkbar geführten Radlagerträger und einem in die Radaufhängungseinrichtung eingebundenen Radantriebsmotor, von insbesondere elektromechanischer Bauart. The invention relates to a motor vehicle wheel suspension device with a wheel bearing carrier guided steerable therein for setting wheel angles and a wheel drive motor integrated in the wheel suspension device, in particular of an electromechanical design.
Aus DE 31 36 305 A1 ist eine Antriebsachse für schwere Kraftwagen bekannt, bei welcher im Bereich des jeweiligen Rades jeweils ein Vorgelegegetriebe angeordnet ist, das jeweils über eine Gelenkwelle an ein Differentialgetriebe angekoppelt ist. Die Antriebsachse umfasst eine durch Bremsscheiben gebilde- te Bremsanordnung die in einem Zwischenbereich zwischen dem Differentialgetriebe und der jeweiligen Antriebswelle sitzt. Das durch diese Bremsanordnung generierte Bremsmoment liegt damit am Eingang des jeweiligen Vorgelegegetriebes an. Aus FR 2 941 403 A1 ist eine Radaufhängungseinrichtung bekannt, welche ebenfalls ein in das jeweilige Fahrzeugrad integriertes Vorgelegegetriebe umfasst, das über eine Gelenkwelle mit einem fahrzeugseitigen Antriebsstrang gekoppelt ist. Vorgelegegetriebe werden bislang überwiegend bei geländegängigen Fahrzeugen, oder Schwerlastfahrzeugen eingesetzt und bieten den Vorteil, dass über die Radantriebswellen geringere Antriebsmomente geführt werden müssen. Neben dem Bereich der Gelände- und Schwerlastfahrzeuge werden radnahe Untersetzungsgetriebe mittlerweile auch für den Einsatz bei leichten, elektromechanisch betriebenen Kraftfahrzeugen in Betracht gezogen bei mechanisch betriebenen Kraftfahrzeugen in Betracht gezogen bei welchen der Radantrieb durch radnahe Einzelmotoren bewerkstelligt wird. From DE 31 36 305 A1 a drive axle for heavy motor vehicles is known in which in each case a countershaft transmission is arranged in the region of the respective wheel, which is coupled in each case via a propeller shaft to a differential gear. The drive axle comprises a brake arrangement formed by brake disks which sits in an intermediate region between the differential gear and the respective drive shaft. The braking torque generated by this brake assembly is thus applied to the input of the respective countershaft transmission. From FR 2 941 403 A1 a wheel suspension device is known, which likewise comprises a countershaft transmission integrated into the respective vehicle wheel, which is coupled via a propeller shaft to a vehicle-side drive train. Countershaft transmissions have hitherto been used predominantly in all-terrain vehicles or heavy-duty vehicles and offer the advantage that lower drive torques have to be guided via the wheel drive shafts. In addition to the field of off-highway and heavy-duty vehicles, gearboxes close to the gearbox are now also being considered for use in light, electromechanically operated motor vehicles considered mechanically driven motor vehicles in which the wheel drive is accomplished by near-wheel individual motors.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängungseinrichtung für ein elektromechanisch mit Einzelradmotoren betriebenes Kraftfahrzeug zu schaffen, die sich gegenüber bisherigen Konstruktionen durch ein verbessertes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet. The invention has for its object to provide a suspension device for an electromechanically operated with single-wheel motor vehicle, which is characterized over previous designs by improved mechanical performance.
Erfindungsgemäße Lösung Inventive solution
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Radaufhängungseinrichtung, mit: The aforementioned object is achieved according to the invention by a wheel suspension device, with:
- einem Radlagerträger,  a wheel bearing carrier,
- einem Lenkerelement das um eine innere Gelenkstelle schwenkbar ist und über eine äußere Gelenkstelle an den Radlagerträger angebunden ist, so dass der Radlagerträger in vertikaler Richtung verlagerbar und um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse schwenkbar ist, zur Ein- Stellung geforderter Radeinschlagswinkel,  a link element which is pivotable about an inner pivot point and is connected to the wheel bearing carrier via an outer pivot point, so that the wheel bearing carrier can be displaced in a vertical direction and is pivotable about a substantially vertical steering axis;
- einer Radlagereinrichtung die in dem Radlagerträger aufgenommen ist, a wheel bearing device which is accommodated in the wheel bearing carrier,
- einer Radnabe die über die Radlagereinrichtung gelagert ist, a wheel hub which is mounted via the wheel bearing device,
- einem Radantriebsmotor, zur Generierung eines Antriebsmomentes, und - A wheel drive motor, to generate a drive torque, and
- einer Antriebswelle zur Übertragung des Antriebsmomentes von dem Radantriebsmotor in den Bereich des Radlagerträgers, a drive shaft for transmitting the drive torque from the wheel drive motor into the area of the wheel bearing carrier,
- wobei der Radantriebsmotor mit dem Lenkerelement über eine Gelenkeinrichtung schwenkbewegbar gekoppelt ist, und diese Koppelung derart bewerkstelligt ist, dass der Radantriebsmotor um eine im wesentlichen vertikale Motorschwenkachse schwenkbar ist die sich in einem Zwi- schenbereich zwischen der äußeren Gelenkstelle und der inneren Gelenkstelle des Lenkerelementes erstreckt. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Radaufhängung mit integriertem Radeinzelmotor zu schaffen, bei welcher die Masse des Motors in vermindertem Maße Teil der ungefederten Massen bildet und welche große Radeinschlagswinkel ermöglicht. Erfindungsgemäß wird der Motor mit der Lenkung des Rades gekoppelt, so dass keine Kollision zwischen Motor und Rad, bzw. einem im Radbereich aufgenommenen Getriebe eintreten kann. - Wherein the Radantriebsmotor is pivotally coupled to the link element via a hinge means, and this coupling is accomplished such that the Radantriebsmotor is pivotable about a substantially vertical engine pivot axis extending in an intermediate region between the outer hinge point and the inner hinge point of the link element , This makes it possible in an advantageous manner to provide a suspension with integrated single wheel motor, in which the mass of the motor forms part of the unsprung masses and which allows large Radeinschlagwinkel. According to the invention, the motor is coupled to the steering of the wheel, so that no collision between the engine and the wheel, or a recorded in the wheel area transmission can occur.
Beim Lenken des Rades wird erfindungsgemäß auch der Motor mitgedreht, um eine zur Lenkachse nahezu parallele Achse. Dies kann vorzugsweise einfach über einen Lenker geschehen. Damit verhindert man eine Kollision zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse, sowie auch zwischen Gelenkwelle und Motorgehäuse. When steering the wheel according to the invention, the motor is also rotated to an axis almost parallel to the steering axis. This can preferably be done easily via a handlebar. This prevents a collision between the motor housing and the gearbox housing, as well as between the cardan shaft and the motor housing.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen Motordrehwinkel und Lenkwinkel beträgt bei der nachfolgend noch näher beschriebenen Konstruktion ca. 2: 1 , kann aber auch hiervon abweichend gewählt werden, z.B. unter Berücksichtigung der Bauraumverhältnisse und des maximalen Lenkwinkels. The gear ratio between motor rotation angle and steering angle is approximately 2: 1 in the construction described in more detail below, but can also be chosen differently, e.g. taking into account the space requirements and the maximum steering angle.
Die Koppelung mit Übersetzungswirkung kann auch durch ein anderes Getrie- be geschehen wie beispielsweise ein Zahnradgetriebe, ein Seilzuggetriebe und dergleichen. Der Lenker wird bevorzugt, weil er die günstigere Lösung darstellt. Die erfindungsgemäße Anordnung des Radantriebsmotors kann insbesondere bei einer Radaufhängung mit McPherson Architektur eingesetzt werden. Der Radantriebsmotor wird hierbei über eine Gelenkmechanik im wesentlichen senkrecht auf dem Lenker gehalten und entsprechend dem Radeinschlag synchron untersetzt mitgeschwenkt. Die Gelenkmechanik kann insbesondere ein Schiebegelenk, ein Kugelgelenk, oder auch ein elastisches Element umfassen über welches eine entsprechende Motoraufhängung erreicht wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das untere Lenkerelement als Dreieckslenker ausgeführt. Die Koppelung des Lenkerelementes mit dem Radlagerträger erfolgt hierbei vorzugsweise über ein Kugelgelenk das ein Schwenken des Radlagerträger gegenüber dem Lenker- elementes um eine in Fahrzeuglängsnchtung weisende Horizontalachse, sowie eine im wesentlichen vertikale Lenkachse ermöglicht. Die fahrzeugseitige An- bindung des Lenkerelements, insbesondere bei Ausführung desselben als Dreieckslenker erfolgt vorzugsweise über Elastomer-Buchsen die ein Schwen- ken des Lenkerelementes um eine im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung weisende Horizontalachse ermöglichen. The coupling with translation effect can also be done by another gearbox such as a gear transmission, a cable transmission and the like. The handlebar is preferred because it represents the cheaper solution. The inventive arrangement of the Radantriebsmotors can be used in particular in a suspension with McPherson architecture. The wheel drive motor is held in this case via a joint mechanism substantially perpendicular to the handlebars and swiveled synchronously in accordance with the Radeinschlag. The joint mechanism may in particular include a sliding joint, a ball joint, or an elastic element via which a corresponding engine mount is achieved. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the lower link element is designed as a wishbone. The coupling of the link element with the wheel bearing carrier is preferably carried out via a ball joint pivoting of the wheel bearing carrier relative to the handlebar element to a pointing in Fahrzeuglängsnchtung horizontal axis, as well as a substantially vertical steering axle allows. The vehicle-side connection of the link element, in particular when the same is executed as a wishbone, preferably takes place via elastomer bushings which allow pivoting of the link element about a horizontal axis pointing essentially in the vehicle longitudinal direction.
Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich insbesondere für Fahrzeugvorderradaufhängungen mit Doppelquerlenkern, sowie Radaufhängungen in McPher- son Bauart. The inventive concept is particularly suitable for Fahrzeugvorderradaufhängungen with double wishbones, and suspensions in McPherson type.
Insbesondere bei der Ausführung der Radaufhängung in McPherson Bauart ist es in vorteilhafter Wiese möglich, den Radantriebsmotor in seinem oberen Bereich über eine obere Motorlenkeranordnung zu führen und abzustützen. Diese obere Motorlenkeranordnung ist dabei vorzugsweise als Dreieckslenkeranordnung ausgeführt über welche das Motorgehäuse vertikal verlagerbar abgestützt werden kann. In particular, in the execution of the suspension in McPherson type, it is possible in an advantageous manner to guide the wheel drive motor in its upper region via an upper engine link assembly and support. This upper engine linkage assembly is preferably designed as a wishbone arrangement over which the motor housing can be supported vertically displaceable.
Die Synchronisation der Schwenkbewegung des Radlagerträgers und des Radantriebsmotors erfolgt vorzugsweise indem der Radantriebsmotor und der Radlagerträger über eine Lenkermechanik miteinander gekoppelt sind. Diese Lenkermechanik kann beispielsweise einen starr mit dem Radlagerträger gekoppelten - kurzen - Geberhebel und einen starr mit dem Radantriebsmotorgehäuse gekoppelten - etwas längeren - Mitnehmerhebel umfassen, wobei diese beiden Hebel über einen ggf. gekröpften Verbindungslenker miteinander gekoppelt sind. Jener Verbindungslenker ist vorzugsweise über Kugelgelenke mit dem Geberhebel und dem Mitnehmerhebel gekoppelt. The synchronization of the pivotal movement of the wheel bearing carrier and the wheel drive motor is preferably carried out by the wheel drive motor and the wheel bearing carrier are coupled together via a link mechanism. This linkage mechanism may include, for example, a rigidly coupled to the wheel bearing carrier - short - encoder lever and a rigidly coupled to the Radantriebsmotorgehäuse - slightly longer - Mitnehmerhebel, these two levers are coupled together via a possibly bent connecting link. That connecting link is preferably coupled via ball joints with the encoder lever and the driving lever.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in den Radlagerträger ein Untersetzungsgetriebe eingebunden, das über die Antriebswelle mit dem Radantriebsmotor gekoppelt ist. Dieses Untersetzungsgetriebe ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung als Planetengetriebe ausgeführt. Die Veränderung des Radeinschlages erfolgt vorzugsweise in an sich bekannter Weise in dem der Radlagerträger einen Lenkschenkel trägt und über diesen Lenkschenkel und eine dort angebundene Spurstange mit einem Lenkgetriebe gekoppelt ist. According to a particularly preferred embodiment of the invention, a reduction gear is integrated in the wheel bearing carrier, which is coupled via the drive shaft with the Radantriebsmotor. This reduction gear is designed according to a particular aspect of the present invention as a planetary gear. The change in Radeinschlages is preferably carried out in a conventional manner in which the wheel bearing carrier carries a steering arm and is coupled via this steering arm and a tie rod there with a steering gear.
Während des Betriebs des Fahrzeuges können über den Radantriebsmotor neben Radantriebsmomenten auch Bremsmomente generiert werden. Es ist möglich, im Bereich des Radantriebsmotors auch eine mechanische Bremsein- richtung vorzusehen über welche insbesondere eine Feststellbremsfunktion, oder auch eine konventionelle Bremswirkung generiert werden kann. During operation of the vehicle, braking torques can also be generated via the wheel drive motor in addition to wheel drive torques. It is also possible to provide a mechanical brake device in the region of the wheel drive motor via which, in particular, a parking brake function or even a conventional braking effect can be generated.
Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt: Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:
Figur 1 eine perspektivische Skizze einer erfindungsgemäßen Radaufhängung mit integriertem elektromechanischem Radantriebsmotor der auf dem unteren Querlenker schwenkbar abgestützt ist und im Rahmen einer Lenkoperation untersetzt synchron und gleichsinnig nachgeführt wird; Figure 1 is a perspective sketch of a suspension according to the invention with integrated electromechanical Radantriebsmotor which is pivotally supported on the lower arm and is under a steering operation stocky synchronously and in the same direction tracked;
Figuren 2a, 2b FIGS. 2a, 2b
Skizzen zur Veranschaulichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Radaufhängung, einmal in unbelastetem Zustand und einmal in eingefedertem Zustand;  Sketches to illustrate the operation of the suspension according to the invention, once in the unloaded state and once in a compressed state;
Figuren 3a, 3b FIGS. 3a, 3b
weitere Skizzen zur weiteren Veranschaulichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Radaufhängung, einmal in Geradeauslaufstellung und einmal in eingeschlagenem Zustand. In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Einzelradaufhängungseinrichtung mit integriertem Radeinzelantriebsmotor 5 dargestellt. Die hier beispielhaft gezeigte Einzelradaufhängung ist insbesondere für einen leichten Personenkraftwagen ausgelegt und dient der Aufhängung und dem Antrieb eines rechten, lenk- baren Fahrzeugvorderrades. Die Aufhängung für ein linkes Fahrzeugvorderrad ist selbstredend entsprechend spiegelsymmetrisch aufgebaut und hier nicht näher veranschaulicht. further sketches to further illustrate the operation of the suspension according to the invention, once in straight ahead position and once in the folded state. 1 shows an independent suspension device according to the invention with integrated Radeinzelantriebsmotor 5 is shown. The independent wheel suspension shown here by way of example is designed in particular for a light passenger car and serves to suspend and drive a right, steerable vehicle front wheel. The suspension for a left vehicle front wheel is of course constructed according to mirror symmetry and not illustrated here.
Die erfindungsgemäße Radaufhängungseinrichtung umfasst einen Radlager- träger 1 , ein unteres Lenkerelement 2 das um eine innere Gelenkstelle G3 schwenkbar ist und über eine äußere Gelenkstelle G4 an den Radlagerträger 1 angebunden ist, so dass der Radlagerträger 1 in vertikaler Richtung V verlagerbar und um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse X schwenkbar ist, zur Einstellung geforderter Radeinschlagswinkel W. Weiterhin umfasst die Rad- aufhängungseinrichtung eine in dieser Ansicht nicht näher erkennbare, in dem Radlagerträger 1 aufgenommene Radlagereinrichtung und eine in dieser Radlagereinrichtung wiederum gelagerte Radnabe. The wheel suspension device according to the invention comprises a Radlager- carrier 1, a lower link element 2 which is pivotable about an inner joint G3 and is connected via an outer joint G4 to the wheel bearing carrier 1, so that the wheel bearing carrier 1 in the vertical direction V displaced and a substantially vertical steering axis X is pivotable, to set the required Radeinschlagswinkel W. Furthermore, the wheel suspension device includes a not in this view not further recognizable, recorded in the wheel bearing support 1 wheel bearing and a wheel hub in turn mounted in this wheel hub.
Die Radaufhängungseinrichtung umfasst weiterhin einen Radantriebsmotor 5, zur Generierung eines Antriebsmomentes, und eine Antriebswelle 6 zur Übertragung des Antriebsmomentes von dem Radantriebsmotor 5 in den Bereich des Radlagerträgers 1 . The wheel suspension device furthermore comprises a wheel drive motor 5 for generating a drive torque, and a drive shaft 6 for transmitting the drive torque from the wheel drive motor 5 into the area of the wheel bearing carrier 1.
Die erfindungsgemäße Radaufhängungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Radantriebsmotor 5 mit dem Lenkerelement 2 über eine Gelenkeinrichtung G7 schwenkbewegbar gekoppelt ist, und diese Koppelung derart bewerkstelligt ist, dass der Radantriebsmotor 5 um eine im wesentlichen vertikale Motorschwenkachse XM schwenkbar ist, die sich in einem Zwischenbereich zwischen der äußeren Gelenkstelle G4 und der inneren Gelenkstelle G3 des Lenkerelementes 2 erstreckt. The wheel suspension device according to the invention is characterized in that the wheel drive motor 5 is pivotally coupled to the link element 2 via a hinge device G7, and this coupling is accomplished such that the wheel drive motor 5 is pivotable about a substantially vertical motor pivot axis XM located in an intermediate region extends between the outer hinge point G4 and the inner hinge point G3 of the link element 2.
Das Lenkerelement 2 ist hier als Dreieckslenker ausgeführt und kann damit im Bereich der Gelenkstelle G4 den Radlagerträger 1 längs und quer abstützen und in vertikaler Richtung führen. Die weitere Abstützung und Führung des Radlagerträgers 1 wird hier erreicht, indem die Radaufhängung als McPherson Radaufhängung ausgeführt ist, d.h. der Radlagerträger 1 translatorisch an einem Federbein 8 geführt ist. Die äußere Gelenkstelle G4 ist als Kugelgelenk- stelle ausgeführt und ermöglicht ein Schwenken des Radlagerträgers 1 gegenüber dem unteren Lenker 2 um die Lenkachse X und ein Schwenken um eine im wesentlichen horizontale Achse im Rahmen des Ein- und Ausfederns des Radlagerträgers 1 in das Federbein 8. Neben der Anbindung an den unteren Lenker 2 ist der Radantriebsmotor 5 zudem auch über eine obere Motorlenkeranordnung 9 geführt. Diese obere Motorlenkeranordnung 9 ist ebenfalls als Dreieckslenkeranordnung ausgeführt und über eine Gelenkstelle G10 mit dem Radantriebsmotor 5 gekoppelt. Der Radantriebsmotor 5 ist über die Gelenkstellen G7 und G10 derart kinematisch in die Radaufhängungseinrichtung eingebunden, dass dieser mit dem unteren Lenker 1 mitfedern kann und die durch die Gelenkstellen G7, G10 definierte Motorschwenkachse XM schwenken kann. The link element 2 is designed here as a wishbone and can thus support the wheel bearing carrier 1 longitudinally and transversely in the region of the joint G4 and lead in a vertical direction. The further support and guidance of the wheel bearing carrier 1 is achieved here by the suspension is designed as a McPherson suspension, ie the wheel bearing carrier 1 is guided translationally on a strut 8. The outer joint G4 is designed as a ball joint and allows pivoting of the wheel bearing carrier 1 relative to the lower arm 2 about the steering axis X and pivoting about a substantially horizontal axis in the context of compression and rebound of the wheel bearing carrier 1 in the strut eighth In addition to the connection to the lower arm 2 of the wheel drive motor 5 is also guided over an upper engine link assembly 9. This upper engine link assembly 9 is also designed as a wishbone arrangement and coupled via a joint G10 with the Radantriebsmotor 5. The wheel drive motor 5 is kinematically integrated into the wheel suspension device via the articulation points G7 and G10 in such a way that it can cushioned with the lower link 1 and can pivot the motor pivot axis XM defined by the pivot points G7, G10.
Der Radantriebsmotor 5 und der Radlagerträger 1 sind über eine Lenkerme- chanik miteinander gekoppelt. Diese Lenkermechanik umfasst einen starr mit dem Radlagerträger 1 gekoppelten Geberhebel 1 1 und einen starr mit dem Gehäuse des Radantriebsmotors 5 gekoppelten Mitnehmerhebel 12. Diese beiden Hebel 1 1 , 12 sind über einen Verbindungslenker 13 miteinander gekoppelt. The wheel drive motor 5 and the wheel bearing carrier 1 are coupled to one another via a linkage mechanism. This link mechanism comprises a rigidly coupled to the wheel bearing carrier 1 encoder lever 1 1 and a rigidly coupled to the housing of the Radantriebsmotors 5 driving lever 12. These two levers 1 1, 12 are coupled via a connecting link 13 with each other.
In den Rad lagerträger 1 ist ein Untersetzungsgetriebe eingebunden. Die Antriebswelle 6 koppelt einen Eingang des Untersetzungsgetriebes mit dem Ausgang des Radantriebsmotors 5. Das Untersetzungsgetriebe ist als vorzugsweise zweistufiges Planetengetriebe ausgeführt. Die Antriebswelle 6 kann dabei auf das Sonnenrad geführt sein und der radseitige Abtrieb über den Planeten- radträger bewerkstelligt werden. In dem Radlagerträger ist dann das Hohlrad fixiert. Um den Radlagerträger in geforderte Winkelstellungen zu schwenken kann dieser mit einem Lenkschenkel 15 versehen sein an welchem eine Spurstange 16 angebunden ist die in an sich bekannter weise den Lenkschenkel 15 mit einem hier nicht näher dargestellten Lenkgetriebe koppelt. In the wheel bearing carrier 1 is integrated a reduction gear. The drive shaft 6 couples an input of the reduction gear to the output of the wheel drive motor 5. The reduction gear is designed as a preferably two-stage planetary gear. The drive shaft 6 can be guided on the sun gear and the wheel-side output can be accomplished via the planetary wheel carrier. In the wheel bearing carrier, the ring gear is then fixed. In order to pivot the wheel bearing carrier in required angular positions of this may be provided with a steering arm 15 to which a tie rod 16 is connected in a known manner, the steering arm 15 coupled to a steering gear not shown here.
Die Figuren 2a und 2b veranschaulichen die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Radaufhängung in einem Grundzustand (Figur 2a) und in einem eingefederten Zustand 2b. Der Radantriebsmotor 5 ist über die Gelenkstelle G7 an den unteren Lenker 2 angebunden und durch die obere Lenkeranordnung 9 zusätzlich abgestützt. Der Radantriebsmotor 5 kann damit dem unteren Lenker 2 mitfedern, wobei die Hubamplitude entsprechend den Hebelverhältnissen vermindert wird. Der Radantriebsmotor 5 ist um die Motorschwenkachse XM schwenkbar. Die Motor- schwenkachse XM und die Lenkachse X laufen bei diesem Ausführungsbeispiel auf einen gemeinsamen Punkt P1 zu. Dieser Punkt P1 befindet sich vorzugsweise in jenem Bereich, in welchem das Federbein 8 an der Karosserie gelagert ist. Die kinematische Koppelung des Gehäuses des Radantriebsmotors 5 mit dem Radlagerträger 1 über den Lenker 13 ist vorzugsweise derart bewerkstelligt, dass der Radantriebsmotor 5 mit einer gewissen Untersetzung geschwenkt wird, d.h. der Radschwenkwinkel stets größer ist als der Motorschwenkwinkel. Hierdurch werden Kreiseleffekte des Motors 5, und der Stellkraftbedarf redu- ziert. Figures 2a and 2b illustrate the operation of the suspension of the invention in a ground state (Figure 2a) and in a sprung state 2b. The wheel drive motor 5 is connected via the hinge point G7 to the lower arm 2 and additionally supported by the upper arm assembly 9. The wheel drive motor 5 can thus co-spring the lower link 2, wherein the stroke amplitude is reduced according to the lever ratios. The wheel drive motor 5 is pivotable about the motor pivot axis XM. The motor pivot axis XM and the steering axis X run in this embodiment to a common point P1. This point P1 is preferably located in the region in which the strut 8 is mounted on the body. The kinematic coupling of the housing of the Radantriebsmotors 5 with the wheel bearing carrier 1 via the handlebar 13 is preferably accomplished such that the Radantriebsmotor 5 is pivoted with a certain reduction, i. the wheel swivel angle is always greater than the engine swivel angle. As a result, gyroscopic effects of the motor 5, and the power requirement are reduced.
In den Figuren 3a und 3b ist die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Radaufhängungseinrichtung weiter veranschaulicht. Wie erkennbar ist der Geberhebel 1 1 kürzer bemessen als der Mitnehmerhebel 12. Hierdurch wird wie oben bereits angesprochen erreicht, dass der Radantriebsmotor 1 und die Felge 15 untersetzt synchron gleichsinnig schwenken. Wird - wie in Figur 3b skizziert - die Felge 15 um den Lenkwinkel W1 um die Lenkachse X geschwenkt, so wird der Antriebsmotor 5 um die Motorschwenkachse XM um einen Nachstellwinkel W2 gleichsinnig mitgeschwenkt, wobei dieser Nachstellwinkel W2 kleiner ist, als der Lenkwinkel W1 . In Figures 3a and 3b, the operation of the suspension device according to the invention is further illustrated. As can be seen, the encoder lever 1 1 dimensioned shorter than the driving lever 12. As a result, as already mentioned above achieved that the wheel drive motor 1 and the rim 15 in synchronized synchronously pivot in the same direction. If, as outlined in FIG. 3b, the rim 15 is pivoted about the steering angle X about the steering angle W1, the drive motor 5 about the motor pivot axis XM becomes an adjustment angle W2 also swung in the same direction, wherein this adjusting angle W2 is smaller than the steering angle W1.
Die Antriebswelle 6 nimmt dabei die hier angedeutete Schrägstellung zum An- triebsmotor 5 und zum Radlagerträger 1 bzw. dem darin aufgenommenen Planetengetriebe ein. Vorzugsweise sind die Anbindungsbereiche der Antriebswelle 6 an den Antriebsmotor 5 und das Planetengetriebe so gewählt, dass diese nahe an den Achsen XM bzw. X liegen. Hierdurch wird erreicht, dass im Rahmen einer Lenkoperation allenfalls kleine Abstandsänderungen durch die An- triebswelle 6 ausgeglichen werden müssen. In this case, the drive shaft 6 assumes the oblique position indicated here for the drive motor 5 and for the wheel bearing carrier 1 or the planetary gear accommodated therein. Preferably, the connection areas of the drive shaft 6 to the drive motor 5 and the planetary gear are selected so that they are close to the axes XM and X respectively. This ensures that at most small changes in the distance by the drive shaft 6 must be compensated within the scope of a steering operation.
Ein mit der erfindungsgemäßen Radaufhängungseinrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug umfasst vorzugsweise vier Radantriebsmotoren die dem jeweiligen Fahrzeugrad zugeordnet sind. Diese Radantriebsmotoren können in Ab- hängigkeit vom momentanen Fahrzeugbetriebszustand und dem fahrerseitig bestimmten Leistungsbedarf so angesteuert werden, dass ich für den Fahrer eine als passend empfundene Fahrcharakteristik ergibt. Etwaige durch die Radantriebsmotoren und insbesondere die Koppelungsmechanik verursachte Reaktionskräfte auf das Lenksystem können durch eine aktive Einflussnahme auf das Lenkkraftunterstützungsverhalten modifiziert, insbesondere kompensiert werden. A motor vehicle equipped with the wheel suspension device according to the invention preferably comprises four wheel drive motors which are assigned to the respective vehicle wheel. Depending on the current vehicle operating state and the power requirement determined by the driver, these wheel drive motors can be controlled in such a way that I give the driver a driving characteristic which is perceived as suitable. Any reaction forces on the steering system caused by the wheel drive motors and in particular the coupling mechanism can be modified, in particular compensated, by actively influencing the steering force assistance behavior.
Der Radantriebsmotor 5 und der Innenflanschbereich des Planetenradgetrie- bes können über eine Elastomerbalgstruktur miteinander gekoppelt werden, so dass die Antriebswelle in einem nicht rotierenden Elastomergehäuse umläuft. Die erfindungsgemäße Lenkermechanik mit den Lenkern 1 1 , 12, 13 befindet sich vorzugsweise außerhalb dieses Elastomergehäuses. The wheel drive motor 5 and the inner flange area of the planetary gear can be coupled to each other via an elastomer bellows structure, so that the drive shaft rotates in a non-rotating elastomer housing. The link mechanism according to the invention with the links 1 1, 12, 13 is preferably located outside of this elastomer housing.
Der Radantriebsmotor 5 ist vorzugsweise als Innenläufermotor ausgeführt und ist in seinem Gehäusebereich mit Kühlrippenstrukturen versehen über welche die Wärmeableitung unter Wirkung des durch die Felge 15 strömenden Umgebungsluft unterstützt wird. The wheel drive motor 5 is preferably designed as an internal rotor motor and is provided in its housing area with cooling rib structures via which the heat dissipation is assisted under the effect of the ambient air flowing through the rim 15.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Radaufhängungseinnchtung, mit: 1 . Suspension system, with:
- einem Radlagerträger (1 ),  a wheel bearing carrier (1),
- einem Lenkerelement (2) das um eine innere Gelenkstelle (G3) schwenkbar ist und über eine äußere Gelenkstelle (G4) an den Radla- gerträger (1 ) angebunden ist, so dass der Radlagerträger (1 ) in vertikaler Richtung verlagerbar und um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse (X) schwenkbar ist, zur Einstellung geforderter Radeinschlagswinkel (W1 ),  - A link element (2) which is pivotable about an inner hinge point (G3) and via an outer hinge point (G4) to the Radla gerträger (1) is connected, so that the wheel bearing carrier (1) displaceable in the vertical direction and a in the essential vertical steering axis (X) is pivotable, for setting required wheel bearing angle (W1),
- einer Radlagereinrichtung die in dem Radlagerträger (1 ) aufgenommen ist,  a wheel bearing device which is accommodated in the wheel bearing carrier (1),
- einem Radantriebsmotor (5), zur Generierung eines Antriebsmomentes, und  - A wheel drive motor (5), for generating a drive torque, and
- einer Antriebswelle (6) zur Übertragung des Antriebsmomentes von dem Radantriebsmotor (5) in den Bereich des Radlagerträgers (1 ),  - A drive shaft (6) for transmitting the drive torque from the wheel drive motor (5) in the region of the wheel bearing carrier (1),
- wobei der Radantriebsmotor (5) mit dem Lenkerelement (2) über eine Gelenkeinrichtung (G7) schwenkbewegbar gekoppelt ist, und diese Koppelung derart bewerkstelligt ist, dass der Radantriebsmotor (5) um eine im wesentlichen vertikale Motorschwenkachse (XM) schwenkbar ist, die sich in einem Zwischenbereich zwischen der äußeren Gelenkstelle (G4) und der inneren Gelenkstelle (G3) des Lenkerelementes (2) erstreckt.  - Wherein the wheel drive motor (5) with the link element (2) via a hinge device (G7) is pivotally coupled, and this coupling is accomplished such that the wheel drive motor (5) is pivotable about a substantially vertical motor pivot axis (XM), the extends in an intermediate region between the outer hinge point (G4) and the inner hinge point (G3) of the link element (2).
2. Radaufhängungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkerelement (2) als Dreieckslenker ausgeführt ist. 2. Wheel suspension device according to claim 1, characterized in that the link element (2) is designed as a wishbone.
3. Radaufhängungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängung als McPherson Radaufhängung ausgeführt ist. 3. Wheel suspension device according to claim 2, characterized in that the suspension is designed as a McPherson suspension.
4. Radaufhängungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Radantriebsmotor (5) über eine obere Motorlenkeranordnung (9) geführt ist. 4. Wheel suspension device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the wheel drive motor (5) via an upper engine link assembly (9) is guided.
5. Radaufhängungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Motorlenkeranordnung (9) als Dreieckslenkeranordnung ausgeführt ist. 5. Suspension device according to claim 4, characterized in that the upper engine linkage assembly (9) is designed as a wishbone arrangement.
6. Radaufhängungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Radantriebsmotor (5) und der Radlagerträger (1 ) über eine Lenkermechanik miteinander gekoppelt sind. 6. Wheel suspension device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the wheel drive motor (5) and the wheel bearing carrier (1) are coupled together via a link mechanism.
7. Radaufhängungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkermechanik einen starr mit dem Rad- lagerträger (1 ) gekoppelten Geberhebel (1 1 ) und einen starr mit dem Radantriebsmotorgehäuse gekoppelten Mitnehmerhebel (12) umfasst, und dass diese beiden Hebel (1 1 , 12) über einen Verbindungslenker (13) miteinander gekoppelt sind. 7. Wheel suspension device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the link mechanism comprises a rigidly with the Rad- bearing carrier (1) coupled encoder lever (1 1) and a rigidly coupled to the Radantriebsmotorgehäuse entrainment lever (12), and that this two levers (1 1, 12) via a connecting link (13) are coupled together.
8. Radaufhängungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Radlagerträger (1 ) ein Untersetzungsgetriebe eingebunden ist und dass die Antriebswelle (6) einen Eingang des Untersetzungsgetriebes mit dem Ausgang des Radantriebsmotors (5) koppelt, wobei das Untersetzungsgetriebe als Planetengetriebe ausgeführt ist. 8. Suspension device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that in the wheel bearing carrier (1) has a reduction gear is incorporated and that the drive shaft (6) an input of the reduction gear to the output of the Radantriebsmotors (5) coupled, wherein the reduction gear is designed as a planetary gear.
9. Radaufhängungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Radlagerträger mit einem Lenkschenkel versehen ist und über diesen Lenkschenkel mit einem Lenkgetriebe gekoppelt ist. Radaufhängungseinrichtung, mit: 9. Wheel suspension device according to claim 8, characterized in that the wheel bearing carrier is provided with a steering arm and is coupled via this steering arm with a steering gear. Wheel suspension device, with:
- einem Radlagerträger (1 ),  a wheel bearing carrier (1),
- einem Querlenkerelement (2) das um eine innere Gelenkstelle (G3) schwenkbar ist und über eine äußere Gelenkstelle (G4) an den Radlagerträger (1 ) angebunden ist, so dass der Radlagerträger (1 ) in vertikaler Richtung verlagerbar und um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse (X) schwenkbar ist, zur Einstellung geforderter Radeinschlagswinkel (W1 ),  - A wishbone element (2) which is pivotable about an inner hinge point (G3) and via an outer hinge point (G4) to the wheel bearing carrier (1) is connected, so that the wheel bearing carrier (1) displaceable in the vertical direction and a substantially vertical Steering axle (X) is pivotable, to set the required Radeinschlagwinkel (W1),
- einem Radantriebsmotor (5), zur Generierung eines Antriebsmomentes, und  - A wheel drive motor (5), for generating a drive torque, and
- einer Antriebswelle (6) zur Übertragung des Antriebsmomentes von dem Radantriebsmotor (5) in den Bereich des Radlagerträgers (1 ),  - A drive shaft (6) for transmitting the drive torque from the wheel drive motor (5) in the region of the wheel bearing carrier (1),
- wobei der Radantriebsmotor um eine im wesentlichen vertikale Motorschwenkachse (XM) schwenkbewegbar gelagert ist und mit dem Radlagerträger (1 ) derart gekoppelt ist, dass der Radantriebsmotor einer Schwenkbewegung des Radlagerträgers (1 ) folgt.  - The wheel drive motor is mounted pivotably about a substantially vertical motor pivot axis (XM) and is coupled to the wheel bearing carrier (1) such that the wheel drive motor follows a pivotal movement of the wheel bearing carrier (1).
EP11760776.2A 2011-09-22 2011-09-22 Wheel suspension device with wheel bearing support connected thereto in a steerable manner and with an integrated wheel drive motor Withdrawn EP2758259A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/066503 WO2013041141A1 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Wheel suspension device with wheel bearing support connected thereto in a steerable manner and with an integrated wheel drive motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2758259A1 true EP2758259A1 (en) 2014-07-30

Family

ID=44675592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11760776.2A Withdrawn EP2758259A1 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Wheel suspension device with wheel bearing support connected thereto in a steerable manner and with an integrated wheel drive motor

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2758259A1 (en)
CN (1) CN103826883B (en)
WO (1) WO2013041141A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020187464A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Audi Ag Wheel suspension for a vehicle axle

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019023038A (en) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社ジェイテクト Steering control device
CN114312991B (en) * 2022-03-07 2022-05-17 深圳小象电动科技有限公司 Wheel-side power module of integrated steering mechanism

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3136305A1 (en) 1981-09-12 1983-03-24 Hermann Dr.-Ing. 7412 Eningen Klaue Drive axle for heavy motor vehicles
JP3440082B2 (en) * 2001-02-19 2003-08-25 科学技術振興事業団 In-wheel motor for electric vehicles
JP4133186B2 (en) * 2002-10-02 2008-08-13 株式会社ブリヂストン In-wheel motor system for steering wheels
JP4311139B2 (en) * 2003-09-12 2009-08-12 トヨタ自動車株式会社 Wheel structure
JP4113506B2 (en) * 2003-09-30 2008-07-09 トヨタ自動車株式会社 Wheel support device
JP4607603B2 (en) * 2004-01-16 2011-01-05 トヨタ自動車株式会社 Wheel support device
JP5052084B2 (en) * 2006-09-19 2012-10-17 Ntn株式会社 Axle unit with in-wheel motor built-in sensor
FR2941403B1 (en) 2009-01-29 2012-10-19 Peugeot Citroen Automobiles Sa MOTOR VEHICLE COMPRISING A MAIN MOTORIZATION OF THE FRONT TRAIN AND A COMPLEMENTARY MOTORIZATION OF THE REAR AXLE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2013041141A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020187464A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Audi Ag Wheel suspension for a vehicle axle
US11633995B2 (en) 2019-03-20 2023-04-25 Audi Ag Wheel suspension for a vehicle axle

Also Published As

Publication number Publication date
CN103826883B (en) 2016-05-11
WO2013041141A1 (en) 2013-03-28
CN103826883A (en) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2342117B1 (en) Steering device for a motor vehicle
DE102008039547A1 (en) steering device
EP2212129A1 (en) Wheel suspension system for motor vehicles
WO2012016610A1 (en) Axle control element of a motor vehicle
WO2019158290A1 (en) Suspension for a motor vehicle
EP3216677B1 (en) Wheel steering assembly for motor vehicles with single wheel steering
DE102012107515B4 (en) ACTIVE GEOMETRY CONTROLLED SUSPENSION SYSTEM
DE102014214821A1 (en) Electromechanical single-wheel drive device
DE102017201615A1 (en) Wheel suspension for a steered wheel of an axle of a motor vehicle
DE102011083197A1 (en) Wheel suspension device for motor vehicle, has wheel bearing support, and connecting rod element that is pivoted around inner joint site, and which is connected at wheel bearing support over outer joint site
WO2011113456A1 (en) Motor vehicle
WO2013041141A1 (en) Wheel suspension device with wheel bearing support connected thereto in a steerable manner and with an integrated wheel drive motor
WO2014183940A2 (en) Chassis device for a motor vehicle
DE60211352T2 (en) Wheel suspension arrangement, steering linkage arrangement and method for providing a variable wheelbase
WO2019037946A1 (en) Vehicle axle having a centrally arranged drive unit
EP4086090B1 (en) Automobile
EP1043516A2 (en) Wheel suspension
DE102012213864A1 (en) Electromechanical single-wheel drive device
DE3913238A1 (en) Wheel suspension for rear axle of vehicle - has rods linking transmission to wheels
DE102014201573A1 (en) Front axle for vehicle, has steering rack and rack that are functionally coupled to each other
DE19919279A1 (en) Wheel suspension has damper driven by control rod via connecting element rotationally fixed, angularly movable relative to rotor or element rotationally and axially fixed to rotor
DE102017116223A1 (en) Steering axle arrangement for a vehicle and vehicle with the steering axle arrangement
DE102017125605A1 (en) Chassis with friction brake device and vehicle with the chassis
DE102009048218A1 (en) Motor vehicle has inclination bar between two opposite knuckles, where inclination bar is connected over joint in each case so that it simultaneously changes dive angle of wheels
WO2024074520A1 (en) Wheel suspension system for a vehicle wheel of a motor vehicle, and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140422

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20180404