CN112020447A - 用于机动车的车轮悬架设备以及相应的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的车轮悬架设备(1)，该车轮悬架设备具有轮毂托架(2)，该轮毂托架以能为了使机动车转向而围绕转向轴线(14)转动的方式支承，承载机动车的车轮(3)的轮辋(4)的轮毂借助于轮毂轴承以能围绕轮毂转动轴线(7)转动的方式支承或能支承在该轮毂托架上，该轮毂托架具有用于连接转向横拉杆(16)的支承部位(15)，该车轮悬架设备还具有第一控制臂装置(8)以及第二控制臂装置(9)，该第一控制臂装置和第二控制臂装置沿以转向轴线(14)为基准的轴向方向彼此间隔开地作用在轮毂托架(2)上以使轮毂托架(2)与机动车的车身耦合。在此规定，在车轮悬架设备(1)的安装位置中，用于将转向横拉杆(16)连接到支承部位(15)的转向横拉杆支承件(17)的运动学中心(18)沿机动车的行驶方向布置在转向轴线(14)之前并且布置在水平布置的水平面(19)上方，该水平面接纳轮毂转动轴线(7)或与该轮毂转动轴线相交。本发明还涉及一种具有车轮悬架设备(1)的机动车。

Description

用于机动车的车轮悬架设备以及相应的机动车

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的车轮悬架设备，该车轮悬架设备具有轮毂托架，该轮毂托架以能够为了使机动车转向而围绕转向轴线转动的方式支承，承载机动车的车轮的轮辋的轮毂借助于轮毂轴承以能围绕轮毂转动轴线转动的方式支承或能支承在该轮毂托架上，该轮毂托架具有用于连接转向横拉杆的支承部位，该车轮悬架设备还具有第一控制臂装置以及第二控制臂装置，该第一控制臂装置和第二控制臂装置沿以转向轴线为基准的轴向方向彼此间隔开地作用在轮毂托架上以使轮毂托架与机动车的车身耦合。本发明还涉及一种具有车轮悬架设备的机动车。

背景技术

由现有技术例如已知文献DE 10 2015 221 217 A1。该文献涉及一种双轮辙车辆的转向轮的车轮悬架设备，该车轮悬架设备具有轮毂托架，该轮毂托架相对于车身结构借助于引导车轮的控制臂围绕转向转动轴线可摆动地引导，并通过转向横拉杆的移位而能围绕转向转动轴线摆动，该转向横拉杆经由轮毂托架的转向横拉杆臂与其作用连接且至少近似沿车辆横向方向取向。

在此，转向横拉杆的面对轮毂托架的端部部段通过允许轮毂托架相对于车身结构竖直地向内和向外弹动运动的铰链与具有转动轴线的中间件连接，该转动轴线与转向横拉杆的车身结构侧的铰接点张成一个平面，该平面相对于机动车竖轴线以一个数量级为±45°的角度倾斜。

在此，转向横拉杆臂与所述的铰链间隔开地围绕所述的转动轴线可转动地固定在中间件上，中间件的转动轴线这样相对于机动车竖轴线倾斜，使得沿车辆横向方向观察，转向横拉杆臂在中间件上的铰接点比中间件的转动轴线与直线的交点更靠近车辆中心平面，该直线穿过转向横拉杆的车身结构侧的铰接点以及在转向横拉杆与中间件之间的铰链的中心。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于机动车的车轮悬架设备，该车轮悬架设备相对于已知的车轮悬架设备具有优点，特别是减小了负的轮距角/前束角，该负的轮距角由机动车的转弯行驶期间在弯道外侧车轮处的横向力引起。

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的用于机动车的车轮悬架设备来实现。在此规定，在车轮悬架设备的安装位置中，用于将转向横拉杆连接到支承部位的转向横拉杆支承件的运动学中心沿机动车的行驶方向布置在转向轴线之前并且布置在水平布置的水平面上方，该水平面接纳轮毂转动轴线或与该轮毂转动轴线相交。

车轮悬架设备优选地是机动车的组成部分。该车轮悬架设备用于将车轮连接到机动车的车身。车轮悬架设备优选地被设置和设计为用于相对于车身悬架车轮、特别是弹性地悬架车轮。车轮可转动地支承在车轮悬架设备的轮毂托架上。为此，车轮固定或至少能固定在轮毂上，该轮毂最终可转动地支承在轮毂托架上，例如借助于轮毂轴承。轮毂可以是轮毂轴承的组成部分或者说与其一体地设计。例如，轮毂为此与轮毂轴承的内圈或外圈一体地和/或材料一致地构造，而相应的另一个圈、即外圈或内圈固定在轮毂托架上。

轮毂托架例如具有轮毂轴承接纳部，该轮毂轴承接纳部可以设计为轮毂托架中的开口，特别是设计为边缘封闭的开口。轮毂轴承至少局部地布置在轮毂轴承接纳部中。此外，轮毂和/或与其以不能相对转动的方式耦合的轴至少局部地接合到轮毂轴承接纳部中。特别优选地，轮毂和/或轴——特别是共同地——沿轴向方向关于轮毂的转动轴线至少部分地、特别是完全地穿过轮毂轴承接纳部。

轮毂轴承优选地设计为滚动轴承并且就此来说具有内圈和外圈，在内圈与外圈之间为了减少摩擦而存在滚动体。内圈与轮毂相关联，特别是与轮毂连接，内圈例如与轮毂一体地构造或者固定在轮毂上，而外圈与轮毂托架相关联，特别是与轮毂托架连接，例如固定在轮毂托架上。在此，外圈优选地位于轮毂轴承接纳部中。换句话说，外圈以其外周面贴靠在轮毂托架的界定轮毂轴承接纳部的内周面上。

轮毂托架优选地通过至少一个底盘控制臂与车身连接。底盘控制臂于是一方面作用在车身上，另一方面作用在轮毂托架上，特别是分别可摆动运动地作用。底盘控制臂例如以横向控制臂的形式存在。然而，作为纵向控制臂的设计方案也是可能的。原则上，通过至少一个底盘控制臂实现轮毂托架的连接。然而优选地，设置有多个底盘控制臂以用于将轮毂托架连接到车身上。特别地，底盘控制臂以双点控制臂的形式存在。

原则上设置有足够数量的底盘控制臂以确保车轮定位。附加地，每个车轮定位需要竖直的自由度，以便能够弹入和弹出。在车轮定位中，附加地区分转向桥和非转向轿。非转向的车轮定位可以部分地通过仅一个底盘控制臂来确保，例如在倾斜的控制臂轴线的情况下，而转向的车轮定位要求另一自由度，以便能够使车轮向左和向右偏转。在此，转向轴线可以在车辆中倾斜布置。对于转向的车轮定位就此来说需要至少两个底盘控制臂，例如——在最简单的设计方案中——需要两个三角形控制臂，通过其旋转点/顶点、也就是说其轮毂托架侧的连接点或延长的力作用线的交点，在散布式的/分开的控制臂组合结构中形成主销轴线或转向轴线。

转向轴线非常普遍地也由第一控制臂装置和第二控制臂装置或者说转向装置的底盘控制臂来限定。特别地，其中每个控制臂装置限定转向轴线的点，从而对于两个控制臂装置，转向轴线对应于穿过由控制臂装置限定的点的假想的直线。控制臂装置的底盘控制臂中的每个底盘控制臂一方面在至少一个第一连接点上作用在轮毂托架上，并且在第二连接点上作用在车身上。第一连接点或第一连接点中的每个第一连接点与相应的底盘控制臂的第二连接点一起限定假想的直线。前述的点对应于用于相应的控制臂装置的假想的直线的交点。

转向轴线——也称为主销轴线——大多时候在机动车中是倾斜的，但是它基本上沿竖轴线的方向或者说平行于竖轴线取向，由此使相应的车轮向左和向右偏转。为了这样形成转向轴线，限定转向轴线的、轮毂托架侧的连接点必须关于机动车的竖轴线位于不同的高度位置中。关于这些高度位置也称为控制臂平面。

至少一个底盘控制臂分别是第一控制臂装置以及第二控制臂装置的组成部分。换句话说，不仅第一控制臂装置而且第二控制臂装置都分别具有至少一个这种底盘控制臂。这两个控制臂装置用于将轮毂托架耦合或连接到车身上。为此，它们分别一方面作用在轮毂托架上，另一方面与车身耦合或能耦合。这两个控制臂装置共同形成控制臂平面。

通过轮毂，车轮或至少车轮的轮辋可转动地支承在轮毂托架上。轮辋用作车轮的轮胎的承载件，即优选用于充气轮胎的承载件。机动车的车轮是可转向的。为此，轮毂托架围绕转向轴线可转动地支承，即关于机动车的车身可转动地支承。优选地，轮毂托架通过至少一个阻尼器和/或至少一个弹簧连接到车身，以便使车轮关于车身减振或弹性缓冲。除了控制臂装置之外，还存在阻尼器和/或弹簧。通过阻尼器和/或弹簧实现了竖直的自由度。

阻尼器和弹簧可以是弹簧滑柱组件的组成部分。为了连接阻尼器和/或弹簧或弹簧滑柱组件，轮毂托架优选地具有相应的连接部位、例如用于弹簧滑柱组件的弹簧滑柱组件接纳部。为了将弹簧滑柱组件连接到轮毂托架，弹簧滑柱组件例如布置在轮毂托架的弹簧滑柱组件接纳部中并且固定、优选刚性地固定在轮毂托架上。但是，阻尼器和/或弹簧或弹簧滑柱组件也可以通过控制臂之一支撑到车身上。这意味着，阻尼器和/或弹簧或弹簧滑柱组件通过控制臂铰接在轮毂托架和/或车身上。优选地，这仅通过唯一一个控制臂实现，该控制臂于是可以被称为支承控制臂。

例如，车轮悬架设备作为双横向车轮悬架设备存在。该车轮悬架设备具有第一控制臂平面和第二控制臂平面，其中，在第一控制臂平面中存在第一控制臂装置，在第二控制臂平面中存在第二控制臂装置。第一控制臂装置优选地在安装位置中布置在第二控制臂装置上方，从而第一控制臂装置也可以被称为上控制臂装置，第二控制臂装置也可以被称为下控制臂装置。例如，双横向车轮悬架设备具有两个三角形控制臂。然而优选地，两个控制臂装置分别具有两个双点控制臂，这两个双点控制臂彼此弯曲成角度或形成箭头，并且具有最终共同限定转向轴线的虚拟交点。在此，转向轴线作为连接控制臂装置的虚拟交点的假想直线而存在。在这种情况下也称为散布式的/分开的控制臂平面或控制臂组合结构。

根据本发明的车轮悬架设备，在机动车转弯行驶时由横向力在弯道外侧的车轮上产生的负的轮距角应当减小。这使得机动车横摆角速度或方向盘角度的强烈扰动降低，从而整体上改进了机动车的行驶稳定性。为此规定，在车轮悬架设备的安装位置中，转向横拉杆支承件的运动学中心沿机动车的行驶方向位于转向轴线前方和水平面上方。

安装位置可以理解为：为了按照规定使用机动车而在机动车上或机动车中布置车轮悬架设备。换句话说，车轮悬架设备在安装位置中这样贴靠在机动车上或机动车中，即，能实现机动车的行驶运行。安装位置可以在车轮悬架设备实际安装在机动车上或机动车中之后存在。然而，安装位置也可以这样描述车轮悬架设备的布置，即，其类似于实际的安装状态存在。为了将车轮悬架设备布置在安装位置中，因此不需要将车轮悬架设备实际安装在机动车上或机动车中，尽管这当然可以设置。

转向横拉杆通过转向横拉杆支承件关于轮毂托架可转动地支承，即支承在轮毂托架的支承部位上。支承部位例如位于轮毂托架的转向横拉杆臂上，该转向横拉杆臂设计为突出部，该突出部从轮毂托架的基体伸出。优选地，在基体中设计有轮毂轴承接纳部。可以规定，将转向横拉杆支承件集成到转向横拉杆中。然而，转向横拉杆支承件也可以独立于该转向横拉杆存在。该运动学中心描述转向横拉杆支承件的转动中心。通常，转向横拉杆支承件允许转向横拉杆围绕转向横拉杆转动轴线的转动运动以及转向横拉杆关于轮毂托架的翻转运动。转动运动和翻转运动围绕运动学中心进行，该运动学中心因此表现为转向横拉杆支承件的转动枢轴或转动中心。运动学中心优选地位于转向横拉杆支承件的转动轴线上。转向横拉杆支承件优选地作为球窝关节或球销关节存在。

现在，转向横拉杆支承件被这样布置和设计，即，运动学中心具有特殊的布置。因此，运动学中心应该沿机动车的行驶方向位于转向轴线之前并且位于水平面上方。该水平面可以理解为如下的水平面：该水平面例如——在假定主销外倾角为零时——完全接纳轮毂转动轴线，或者——在主销外倾角不为零时——至少在一交点处与之相交。水平面优选在装配车轮悬架设备之后平行于地面位于机动车上或机动车中，机动车布置在地面上。地面例如可以以车行道或街道的形式存在。就此来说，在装配车轮悬架设备之后，水平面由机动车的纵轴线和横轴线撑开并且垂直于机动车的竖轴线。

例如存在假想的、垂直于轮毂托架的界定轮毂轴承接纳部的内周面的平面，该假想的平面在一交点处与轮毂转动轴线相交。优选地，假想的平面以轮毂轴承接纳部的纵向中轴线为基准沿轴向方向居中地位于轮毂轴承接纳部中，即假想的平面是轮毂轴承接纳部的中心平面。现在，水平面平行于地面并且本身接纳轮毂转动轴线和假想的平面的交点。

运动学中心在转向轴线之前的布置例如可以理解为，运动学中心在接纳运动学中心的且垂直于横轴线的平面中布置在转向轴线的背离机动车尾部的一侧以及面对机动车前部或者说机动车头部的一侧。换句话说，运动学中心沿行驶方向布置在转向轴线之前。

车轮悬架设备的特殊设计方案使得负的轮距角相比于已知的车轮悬架设备能够明显减小。特别优选地，这种车轮悬架设备应用在电驱动的机动车中，特别是应用在仅仅电驱动的机动车中。在这种机动车中，机动车的驱动装置——该驱动装置可以提供用于机动车的驱动的转矩——需要相对较小的结构空间，使得在转向横拉杆支承件的布置以及因此运动学中心的布置方面存在更大的自由度。

例如规定，支承部位或轮毂托架的具有支承部位的转向横拉杆臂至少局部地或完全地布置在水平面下方。换句话说可以规定，水平面与支承部位或转向横拉杆臂相交或者与其齐平地结束。然而也可以规定，支承部位或转向横拉杆臂与水平面间隔开地位于该水平面下方。在这种情况下，转向横拉杆支承件这样关于支承部位或转向横拉杆臂布置，使得支承部位或转向横拉杆臂的布置的运动学中心还是位于水平面上方。通过至少局部地或完全地在水平面下方布置支承部位或转向横拉杆臂，实现了例如可以用于布置机动车的驱动装置的结构空间。

本发明的另一个设计方案规定，第一控制臂装置和/或第二控制臂装置各自具有散布式的/分开的控制臂组合结构和/或至少一个单控制臂。这表示，控制臂装置中的每个控制臂装置具有一个控制臂组合结构或者多个单控制臂。然而也可以规定，这些控制臂装置中的至少一个控制臂装置或两个控制臂装置不仅具有一个控制臂组合结构而且具有至少一个单控制臂。单控制臂也可以被称为双点控制臂。使用散布式的/分开的控制臂组合结构和/或至少一个单控制臂具有的优点是，转向轴线可以比例如在三角形控制臂的情况下更自由地选择。转向轴线到运动学中心的距离决定了杠杆作用并因此决定了作用在转向上的力。

在本发明的另一个实施方式的范围内可以规定，转向横拉杆支承件直接邻接于/紧邻于水平面或者布置在水平面上方。在任何情况下，转向横拉杆支承件完全位于水平面上方。在第一种情况下，转向横拉杆支承件直接邻接于水平面，在后一种情况下，转向横拉杆支承件与水平面间隔开地布置。在任何情况下都确保了将运动学中心布置在水平面上方，从而实现了根据本发明的优点。

本发明的另一个实施方式规定，转向横拉杆支承件用于围绕转向横拉杆转动轴线可转动地支承转向横拉杆，其中，运动学中心沿转向横拉杆转动轴线的方向位于转向横拉杆支承件内部。已经指出了这种设计方案。例如转向横拉杆支承件具有固定在转向横拉杆上的或与转向横拉杆一体构造的支承体以及支承壳体，支承体可转动地布置在该支承壳体中。支承体例如以球体或至少一个球缺的形式存在。

支承壳体这样设计，使得支承体在按照规定使用时不能从该支承壳体中脱出。支承壳体被设置和设计为用于在支承部位处固定在轮毂托架上。转向横拉杆转动轴线优选地描述转向横拉杆支承件的主转动方向。例如，转向横拉杆转动轴线垂直于水平面。然而，也可以设置相对于水平面的成角度的布置，使得转向横拉杆转动轴线与水平面形成大于0°且小于180°的角度。为了允许借助于转向横拉杆支承件使转向横拉杆臂关于轮毂托架转动和翻转，转动和翻转两者所围绕进行的运动学中心位于转向横拉杆支承件内部，优选地居中地位于支承体中。这种设计方案能实现转向横拉杆关于轮毂托架的、具有多个自由度的可靠支承。

在本发明的另一个实施方式的范围内可以规定，运动学中心布置在水平面与平行于水平面的平面之间，所述平行于水平面的平面接纳在轮毂托架中被设计为用于接纳轮毂轴承的轮毂轴承接纳部的顶点。如已经说明的那样，在轮毂托架中设计有轮毂轴承接纳部，在该轮毂轴承接纳部中布置或至少能布置轮毂轴承。顶点可以理解为轮毂轴承接纳部的、位于水平面上方的、与水平面相距最远的点。换句话说，顶点布置在水平面的背离地面的一侧。运动学中心在水平面和与其平行的平面之间的布置具有的优点是，实现了车轮悬架设备的一个特别紧凑的设计方案。

本发明的一个改进方案规定，轮辋具有轮辋外周，切平面在水平面上方切向地贴靠在轮辋外周上，其中，切平面垂直于转向轴线或平行于水平面布置，其中，运动学中心布置在水平面与切平面之间。轮辋应理解为一种被设置为用于按照规定地使用机动车的轮辋。该轮辋具有轮辋外周，该轮辋外周被设置和设计为用于支撑车轮的轮胎。通常，该轮胎贴靠在轮辋或轮辋外周的轮辋槽上。换句话说，轮胎沿径向方向关于轮毂转动轴线从外部支撑在轮辋外周上。

切平面现在切向地贴靠在轮辋外周上，优选地以轮毂转动轴线为基准沿轴向方向观察居中地或者替代地在边缘侧贴靠在轮辋外周上。然而在任何情况下，切平面都位于水平面上方。切平面垂直于转向轴线或者平行于水平面布置。也可以规定，两个定义导致相同的切平面，从而转向轴线因此与轮辋外周的与水平面相距最远的点相交。与切平面的定义无关，运动学中心应该布置在水平面与切平面之间。这能实现简单且有效地调整或适配负的轮距角。

本发明的另一个实施方式规定，第一控制臂装置在切平面的背离水平面的一侧作用在轮毂托架上。第一控制臂装置或第一控制臂装置的至少一个控制臂优选地直接作用在轮毂托架上。第一控制臂装置或控制臂借助于支承件可转动地或可摆动地支承在轮毂托架上。第一控制臂装置现在在轮辋外周外部作用在轮毂托架上并且相应地作用在切平面的背离水平面的一侧。由此借助于车轮悬架设备实现了特别好的车轮定位。

附加地或替代地，本发明的另一个设计方案可以规定，第二控制臂装置在水平面的背离运动学中心的一侧作用在轮毂托架上。换句话说，第二控制臂装置在水平面的背离切平面的一侧作用在轮毂托架上。与第一控制臂装置类似地，第二控制臂装置优选地直接作用在轮毂托架上并且在此可转动地或可摆动地支承在该轮毂托架上。第二控制臂装置在轮毂托架上的作用在轮辋外周内部实现，从而一方面存在足够的离地间隙，即在第二控制臂装置与地面之间存在足够的间距，并且另一方面得到可靠的车轮定位。

本发明的另一个实施方式规定，第一控制臂装置形成第一控制臂平面，第二控制臂装置形成第二控制臂平面，其中，在轮辋外周的沿以轮毂转动轴线为基准的轴向方向观察的平面图中，第一控制臂平面和第二控制臂平面布置在轮辋外周的内部，或者控制臂平面中的一个控制臂平面布置在轮辋外周外部，而另一个控制臂平面布置在轮辋外周内部，特别是在安装位置中位于上部的那个控制臂平面位于轮辋外周外部。代替术语轮辋外周，也可以在此使用术语轮盘/轮辐。优选地，相应的控制臂平面在所述平面图中完全地——然而至少绝大部分地——位于轮辋外周内部或外部。利用这种设计方案实现了特别有效地减少负的轮距角。

最后，在本发明的另一个优选的设计方案的范围内可以规定，与切平面不同的另一个切平面在水平面下方切向地贴靠在轮辋外周上，其中，所述另一个切平面垂直于转向轴线或平行于水平面布置，其中，第二控制臂装置在水平面与所述另一个切平面之间作用在轮毂托架上。另一个切平面就此来说与切平面类似地限定，但其位于水平面下方并且因此位于水平面的背离切平面的一侧。第二控制臂装置现在在水平面与另一个切平面之间作用在轮毂托架上。通过这种方式和方法实现了第二控制臂装置的足够的离地间隙。

本发明还涉及一种具有车轮悬架设备的机动车，该车轮悬架设备特别是根据在本说明书的范围内的实施方案的车轮悬架设备，其中，车轮悬架设备具有围绕转向轴线可转动地支承以用于使机动车转向的轮毂托架，承载机动车的车轮的轮辋的轮毂借助于轮毂轴承围绕轮毂转动轴线可转动地支承在该轮毂托架上，该轮毂托架具有用于连接转向横拉杆的支承部位，该车轮悬架设备还具有第一控制臂装置以及第二控制臂装置，该第一控制臂装置和第二控制臂装置以转向轴线为基准沿轴向方向彼此间隔开地作用在轮毂托架上以用于将轮毂托架与机动车的车身耦合。

在此规定，在车轮悬架设备的安装位置中，用于将转向横拉杆连接到支承部位的转向横拉杆支承件的运动学中心沿机动车的行驶方向布置在转向轴线之前并且布置在水平布置的水平面上方，该水平面接纳轮毂转动轴线或与该轮毂转动轴线相交。

已经指出了车轮悬架设备以及机动车的这种设计方案的优点。不仅机动车、而且形成机动车的组成部分的车轮悬架设备都可以根据在本说明书的范围内的实施方案改进，从而就此来说参考这些实施方案。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例对本发明进行详细说明，而不对本发明进行限制。图中示出：

图1示出用于机动车的车轮悬架设备的示意图，以及

图2示出图表，在该图表中标示出轮距角与横向力的关系。

具体实施方式

图1示出在安装位置中的用于机动车的车轮悬架设备1的示意图。就此来说，车轮悬架设备1布置在相对于机动车固定的坐标系中，其中，方向x描述机动车的纵轴线，而方向y描述机动车的竖轴线。横轴线垂直于这两条轴线、即不仅垂直于纵轴线、而且也垂直于竖轴线。

车轮悬架设备1具有轮毂托架2，借助于该轮毂托架可转动地支承机动车的车轮3，即关于机动车的在此未示出的车身支承。车轮3具有轮辋4，该轮辋具有轮辋外周5以及轮辋壁，该轮辋壁从轮辋外周5出发并且以车轮3的转动轴线7为基准沿径向方向向外延伸。轮辋4固定在这里未详细示出的轮毂上，该轮毂又借助于同样未示出的轮毂轴承可转动地相对于轮毂托架2支承。在此，转动轴线7表明轮毂或轮毂轴承的转动轴线，从而转动轴线也可以被称为轮毂转动轴线。

轮毂托架2借助于第一控制臂装置8和第二控制臂装置9铰接或能铰接在机动车的车身上。在这里所示的实施例中，第一控制臂装置8具有控制臂10和11，第二控制臂装置9具有控制臂12和13。控制臂10、11、12和13分别设计为双点控制臂并且可转动地或可摆动地支承在轮毂托架2上。在此，两个控制臂装置8和9以转向轴线14为基准沿轴向方向彼此间隔开地作用在轮毂托架2上。

就此来说，设计有两个控制臂平面，其中，示出第一控制臂装置8的第一控制臂平面和第二控制臂装置9的第二控制臂平面。轮毂托架2能关于车身围绕转向轴线14转动，即围绕转向轴线14可转动地支承或能支承在车身上。相应地，为了机动车的转向，轮毂托架2可围绕转向轴线14转动。换句话说，车轮3是转向轮。转向轴线14由第一控制臂装置8和第二控制臂装置9限定，其中，控制臂装置8和9中的每个确定瞬时中心，转向轴线14作为穿过瞬时中心延伸的假想直线存在。

轮毂托架2具有用于将转向横拉杆16连接在轮毂托架2上的支承部位15。通过转向横拉杆16，轮毂托架2的用于使机动车转向的、围绕转向轴线14的摆动运动能被施加到轮毂托架2上。为了将转向横拉杆16支承在轮毂托架2或支承部位15上，设置有转向横拉杆支承件17，转向横拉杆16通过该转向横拉杆支承件连接在轮毂托架2上。转向横拉杆支承件17具有运动学中心18，转向横拉杆16能围绕该运动学中心关于轮毂托架2摆动。

在车轮悬架设备1的在这里所示的安装位置中，运动学中心18沿通过箭头21所示的行驶方向位于转向轴线14之前。此外，该运动学中心布置在水平面19上方，该水平面在其中接纳有转动轴线7并且水平地布置，即关于在此未示出的地面水平布置，机动车位于该地面上。优选地，转向轴线14关于水平面19成角度，即，与该水平面围成大于0°且小于180°的角度。与水平面19平行地存在切平面20，该切平面切向地贴靠在轮辋外周5上。

可以清楚地看到，第一控制臂装置8布置在切平面20的背离水平面19的一侧，并且也在那里作用在轮毂托架2上。相反，第二控制臂装置9位于水平面19的背离切平面20的一侧并且在那里也作用在轮毂托架2上。换句话说，第二控制臂装置9位于水平面19下方。此外，运动学中心18布置在水平面19上方，特别布置在水平面19与切平面20之间。

除了切平面20之外，可以限定另一个在此未示出的切平面，该切平面位于水平面19下方，即在水平面19的背离切平面20的一侧，并且在那里切向地贴靠在轮辋外周5上。所述另一个切平面也优选地平行于水平面19布置。换句话说，另一个切平面通过切平面20关于水平面19的镜像而产生。第二控制臂装置9优选至少部分地或甚至完全地位于水平面19与所述另一个切平面之间。

通过车轮悬架设备1的上述的设计方案可以明显减小在机动车的转弯行驶时通过弯道外侧的车轮上的横向力而产生的负的轮距角，在所述设计方案中，转向横拉杆支承件17的运动学中心18或转动中心位于水平面19上方并且沿行驶方向位于转向轴线14之前。这又使得机动车横摆角速度或方向盘角度的扰动强度降低。由此明显改进了机动车的行驶舒适性和行驶稳定性。

图2示出图表，在该图表中标注有在机动车的转弯行驶时对于弯道外侧的车轮的轮距角与横向力的关系。横向力的绝对值或者说数值从右向左看变大，轮距角的绝对值从上向下看变大。曲线22示出对于所描述的车轮悬架设备1的轮距角，而曲线22示出对于传统的车轮悬挂的轮距角。可以明显看出，相比于曲线23，对于曲线22的轮距角的绝对值随着横向力的增大而更缓慢地上升。

Claims (10)

1.一种用于机动车的车轮悬架设备(1)，该车轮悬架设备具有轮毂托架(2)，该轮毂托架以能为了使机动车转向而围绕转向轴线(14)转动的方式支承，承载机动车的车轮(3)的轮辋(4)的轮毂借助于轮毂轴承以能围绕轮毂转动轴线(7)转动的方式支承在或能支承在该轮毂托架上，该轮毂托架具有用于连接转向横拉杆(16)的支承部位(15)，该车轮悬架设备还具有第一控制臂装置(8)以及第二控制臂装置(9)，该第一控制臂装置和第二控制臂装置沿以转向轴线(14)为基准的轴向方向彼此间隔开地作用在轮毂托架(2)上以使轮毂托架(2)与机动车的车身耦合，

其特征在于，

在车轮悬架设备(1)的安装位置中，用于将转向横拉杆(16)连接到支承部位(15)的转向横拉杆支承件(17)的运动学中心(18)沿机动车的行驶方向布置在转向轴线(14)之前并且布置在水平布置的水平面(19)上方，该水平面接纳轮毂转动轴线(7)或与该轮毂转动轴线相交。

2.根据权利要求1所述的车轮悬架设备，其特征在于，第一控制臂装置(8)和/或第二控制臂装置(9)各自具有散布式的控制臂组合结构和/或至少一个单控制臂。

3.根据前述权利要求中任一项所述的车轮悬架设备，其特征在于，转向横拉杆支承件(17)直接邻接于水平面(19)或者布置在水平面(19)上方。

4.根据前述权利要求中任一项所述的车轮悬架设备，其特征在于，转向横拉杆支承件(17)用于围绕转向横拉杆转动轴线可转动地支承转向横拉杆(16)，其中，运动学中心(18)沿转向横拉杆转动轴线的方向位于转向横拉杆支承件(17)内部。

5.根据前述权利要求中任一项所述的车轮悬架设备，其特征在于，运动学中心(18)布置在水平面(19)与平行于水平面(19)的平面之间，所述平行于水平面的平面接纳在轮毂轴承接纳部的顶点，该车轮轴承接纳部在轮毂托架(2)中被设计为用于接纳车轮轴承。

6.根据前述权利要求中任一项所述的车轮悬架设备，其特征在于，轮辋(4)具有轮辋外周(5)，切平面(20)在水平面(19)上方切向地贴靠在轮辋外周(5)上，其中，切平面(20)垂直于转向轴线(14)或平行于水平面(19)布置，其中，运动学中心(18)布置在水平面(19)与切平面(20)之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的车轮悬架设备，其特征在于，第一控制臂装置(8)在切平面(20)的背离水平面(19)的一侧作用在轮毂托架(2)上，和/或第二控制臂装置(9)在水平面(19)的背离运动学中心(18)的一侧作用在轮毂托架(2)上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的车轮悬架设备，其特征在于，第一控制臂装置(8)形成第一控制臂平面，第二控制臂装置(9)形成第二控制臂平面，其中，在轮辋外周(5)的沿以轮毂转动轴线(7)为基准的轴向方向观察的平面图中

-第一控制臂平面和第二控制臂平面布置在轮辋外周(5)内部，或者

-控制臂平面中的一个控制臂平面布置在轮辋外周(5)外部，而另一个控制臂平面布置在轮辋外周(5)内部，特别是在安装位置中位于上部的那个控制臂平面位于轮辋外周(5)外部。

9.根据前述权利要求中任一项所述的车轮悬架设备，其特征在于，与切平面(20)不同的另一个切平面在水平面(19)下方切向地贴靠在轮辋外周(5)上，其中，所述另一个切平面垂直于转向轴线(14)或平行于水平面(19)布置，其中，第二控制臂装置(9)在水平面(19)与所述另一个切平面之间作用在轮毂托架(2)上。

10.一种具有车轮悬架设备(1)的机动车，该车轮悬架设备特别是根据前述权利要求中任一项或多项所述的车轮悬架设备(1)，其中，车轮悬架设备(1)具有轮毂托架(2)，该轮毂托架以能为了使机动车转向而围绕转向轴线(14)转动的方式支承，承载机动车的车轮(3)的轮辋(4)的轮毂借助于轮毂轴承以能围绕轮毂转动轴线(7)转动的方式支承在该轮毂托架上，该轮毂托架具有用于连接转向横拉杆(16)的支承部位(15)，该车轮悬架设备还具有第一控制臂装置(8)以及第二控制臂装置(9)，该第一控制臂装置和第二控制臂装置沿以转向轴线(14)为基准的轴向方向彼此间隔开地作用在轮毂托架(2)上以使轮毂托架(2)与机动车的车身耦合，

其特征在于，

在车轮悬架设备(1)的安装位置中，用于将转向横拉杆(16)连接到支承部位(15)的转向横拉杆支承件(17)的运动学中心(18)沿机动车的行驶方向布置在转向轴线(14)之前并且布置在水平布置的水平面(19)上方，该水平面接纳轮毂转动轴线(7)或与该轮毂转动轴线相交。

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