(57)【要約】  本発明は、ホイール（１０）を支持し、ホイール（１０）用の第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）を有するアクスルリム（１４、４６、６６）であって、第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）が特定の範囲内のステアリング角度を可能にする、アクスルリム（１４、４６、６６）と、アクスルリム（１４、４６、６６）を支持構造（３８、３８’）に接続する部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４）とを備えた、特に車体用のホイールサスペンションに関する。９０度以上のステアリング角度に達することを許容するために、部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４）の少なくとも１つは、第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）によって画定されるステアリング角度以外のステアリング角度を生成するために選択的に解放可能な第２のステアリングアクスル（３０、６０、７０）を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール（１０）を支持し、前記ホイール（１０）用の第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）を有するアクスルリム（１４、４６、６６）であって、前記第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）が特定の範囲内のステアリング角度を可能にする、アクスルリム（１４、４６、６６）と、
前記アクスルリム（１４、４６、６６）を支持構造（３８、３８’）に接続する部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４）と
を備えた、特に車体用のホイールサスペンションであって、
前記部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４）の少なくとも１つが、前記第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）によって画定されるステアリング角度以外の前記ステアリング角度を生成するために、選択的に解放可能な第２のステアリングアクスル（３０、６０、７０）を有する
ことを特徴とする、ホイールサスペンション。
【請求項２】
前記第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）の周りで前記ホイール（１０）を回転させるためのアクチュエータ（２４、７８）が前記アクスルリム（１４、４６、６６）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のホイールサスペンション。
【請求項３】
前記アクチュエータ（２４、７８）が、電気モータとして、あるいは油圧式または空圧式ユニットとして設計されることを特徴とする、請求項２に記載のホイールサスペンション。
【請求項４】
前記アクスルリム（１４、４６、６６）を前記支持構造（３８、３８’）に接続するための前記部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４）が、ダブルトランスバースリンクアクスルを形成することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のホイールサスペンション。
【請求項５】
前記アクスルリム（１４）用の支持体（１８）が設けられ、
前記支持体（１８）が、前記第２のステアリングアクスル（３０）の周りに旋回可能であり、前記ダブルトランスバースリンクアクスルの上部および下部のトランスバースリンク（２０、２２）に取り付けられる
ことを特徴とする、請求項４に記載のホイールサスペンション。
【請求項６】
前記ダブルトランスバースリンクアクスルの上部および下部のアーム（４２、４４）のシャーシ側端部において、前記第２のステアリングアクスル（３０）の周りに旋回可能な支持チューブ（４０）が配置されることを特徴とする、請求項４に記載のホイールサスペンション。
【請求項７】
前記アクスルリム（４６、６６）を前記支持構造に接続するための前記部品（４８、５６；５６、７４）が、マクファーソンサスペンションを形成することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のホイールサスペンション。
【請求項８】
前記第２のステアリングアクスル（３０、６０、７０）が、機械式、電気式、油圧式、または空圧式アクチュエータを介して解放可能なロック機構（３４、５８、７６）を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のホイールサスペンション。
【請求項９】
ホイールハブモータが、駆動装置として前記ホイール（１０）上に配置されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のホイールサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールサスペンションに関し、特に、ホイールを支持し、ホイール用の第１のステアリングアクスルを有するアクスルリムであって、前記第１のステアリングアクスルが特定の範囲内のステアリング角度を可能にする、アクスルリムを備え、アクスルリムを支持構造に接続する部品を備えた、車体用のホイールサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、標準的な車体は主に自動車技術で使用されており、個々の形状はそれぞれの車両モデルの特定の負荷要件に基づいている。
【０００３】
個人用および実用的な車両の既知のホイールサスペンションには次のものが含まれる：
大きなベースまたは小さなベースとして、追加のシングルまたはダブルトランスバースリンク（任意の三角形のリンク）を備えたマクファーソンホイール誘導サスペンションストラット
マルチリンク式アクスル
複合ステアリングアームまたは連結リンクアクスル
トレーリングアームおよびリジッドアクスル
【０００４】
原則として、１つのアクスル（フロントアクスル）のみが操舵され、リアアクスルは一部共同操舵されるように設計されているが、実際にはほぼ使用されない。フロントアクスルと同様に大きなステアリング角度を可能にするアクティブステアリングリアアクスルは、独自の解決策のみで見られ、大規模シリーズでは見られない。フロントアクスルで可能な最大ステアリング角度は、選択したホイールサスペンションの形状によって制限される。
【０００５】
既知のホイールサスペンションの制限されたステアリング角度の欠点は、例えば、道路と平行に駐車する車両が操縦のために比較的大きな駐車スペースを必要とすることであり、したがって常に制限される駐車スペースの使用が最適ではないということである。さらに、通常必要とされる後退駐車により、交通の流れが妨げられたり停止したりする。同様に、車両はその地点で回転できない。車種によっては、回転円の直径は９〜１３メートルである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これから始めて、本発明の目的は、車両に必要な駐車スペースを削減し、適切な走行機構の形態によって流れる交通をほとんど妨害せずに、非常に正確で省スペースの直角での自動駐車を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、請求項１で指定された機能の組み合わせが提案されている。本発明の有利な改良および開発は、従属請求項から生じる。
【０００８】
本発明による解決策の基本的な考え方は、追加の第２のステアリングアクスル（ｓｅｃｏｎｄ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ａｘｌｅ）をアクスルリムの回転軸受とホイールサスペンション（ｗｈｅｅｌ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）の車両または輸送手段への接続との間の従来のステアリングホイールサスペンションに組み込むことにより、ホイール固有のステアリング角度を左右に９０°（またはそれ以上）に調整することにある。本発明によれば、部品の少なくとも１つは、第１のステアリングアクスルによって画定されるもの以外のステアリング角度を生成するために、選択的に解放可能な第２のステアリングアクスルを有する。
【０００９】
本発明が車体に基づいて以下に説明されるとしても、本発明の応用分野はそれに限定されない。この解決策は、車両エンジニアリングでの使用に加えて、他の移動応用でも実施できる。例えば、一般的に商品や人の輸送での使用が考えられる。例として、ここでは特に、障害者用のユーティリティ車両および輸送手段、または、例えば保管スペースなどの特別な環境での物流用車両について言及する必要がある。車両は内部空間で使用でき、柔軟な揚重クレーン、フォークリフト、コンベアベルトトランスポータ（本体は車両で輸送される）などの特別な構造を備えている。
【００１０】
車両の純粋な走行モードでは、車両は通常、ステアリングアクスルに割り当てられた外側アクスルリムの微回転運動（両方向で約４０°のステアリングロック）によって誘導される。低速での駐車または横方向走行の場合、第２の内側、すなわち、本体側のステアリングアクスルは、その走行位置からロック解除され、両アクスルの回転角度を車両の長手方向を横切るホイール角度まで重ね合わせることにより、総ステアリング角度を増加させる。
【００１１】
このタイプのホイールサスペンションは、フロントアクスルだけでなく、他のすべての車両アクスル（全輪ステアリング）にも使用できる。第２の内側ステアリングアクスルによるステアリングシステムの制御は、個々のホイールサスペンション（対応するアクチュエータによる単輪ステアリング）と、アクスルの両方のホイールを結合し、１つのアクチュエータのみによって駆動されるステアリング運動学の両方で実行できる。
【００１２】
追加の内側ステアリングアクスルを使用して両方向で最大９０°以上のステアリング角度を実現すると、２つの重要な利点が得られる：
ステアリング回転半径（ホイールの接触点から外側のステアリングアクスルと道路の交差点の理論上の点までの距離）は、小さく、またはゼロになるように設計でき、したがって、走行モードでのステアリングに対する走行または制動トルクの影響は非常に小さい。
第２の内側ステアリングアクスルの位置を適切に選択することにより、ホイールは可能な限り最小のスペースでトランスバースリンクと平行にホイールハウス内に回転し、ホイールの開口部を大きくする必要がないため、スペースを節約でき、設計の自由度が高まる。
【００１３】
本発明の一実施形態では、従来の操縦可能なアクスル（例えば、複数リンク、ダブルトランスバースリンク、マクファーソンサスペンションストラット、振り子アクスル、縦リンクアクスル）に加えて、６自由度を有するさらなる接合部（例えば、支持接合部）は、アクスルリムの回転軸受と車両または輸送手段へのホイールサスペンションの接続との間に導入され、したがって、トランスバースリンクを外側の短いトランスバースリンクと内側の長いトランスバースリンクに分割する。第１の外側ステアリングアクスルの軸受は、純粋な回転軸受（例えば、円すいころ軸受）に置き換えられる。第２の内側アクスルの周りの回転に加えて、短いトランスバースリンクと長いトランスバースリンクの間の軸受がホイールサスペンションのタスクを引き継ぐため、６自由度を装備する必要がある。
【００１４】
ダブルトランスバースリンクアクスル（ｄｏｕｂｌｅ  ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｌｉｎｋ  ａｘｌｅ）での実装は、上部および下部の短いトランスバースリンクを統合するか、コネクタを使用してユニットとして連結することで実現される。スプリングダンパーユニットは、内側の長いトランスバースリンクに回転可能に取り付けられ、本体上に直接支持されている。
【００１５】
マクファーソンサスペンションストラットでの実装は、ダブルトランスバースリンクアクスルと同様に行われ、下部トランスバースリンクのみが分割される。第２の内側ステアリングアクスルの上点は、サスペンションストラットと本体との間の関節点である。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、第１のステアリングアクスルの周りでホイールを回転させるためのアクチュエータがアクスルリムに配置される。アクチュエータは、電気モータとして、あるいは油圧式または空圧式ユニットとして設計できる。したがって、従来のステアリングギアによるステアリングコマンドの機械的に非常に複雑な送信を回避できる。
【００１７】
本発明の第１の実施形態では、アクスルリムを支持構造に接続するための部品は、ダブルトランスバースリンクアクスルとして設計することができる。この場合、アクスルリム用の支持体が有利に設けられ、これは、ダブルトランスバースリンクアクスルの上部および下部のトランスバースリンク上で第２のステアリングアクスルの周りに旋回可能に配置される。あるいは、トランスバースリンク用の支持チューブ（ｓｕｐｐｏｒｔ  ｔｕｂｅ）であって、前記支持チューブは第２のステアリングアクスルの周りに旋回可能であり、支持構造の側面のダブルトランスバースリンクの上部および下部のトランスバースリンクの端部領域に配置することができる。
【００１８】
本発明の代替実施形態では、アクスルリムを支持構造に接続するための部品は、マクファーソンアクスルとして設計される。
【００１９】
第２のステアリングアクスルは、好ましくは、より高速での通常の走行操作には使用されないため、機械式、電気式、油圧式、または空圧式作動要素を介して解放できるロック機構を有することが好ましい。
【００２０】
本発明によるサスペンションのホイールへの駆動力の伝達は機械的に非常に複雑であるため、ホイールハブモータはホイール上の駆動装置として配置されることが好ましい。
【００２１】
さらなる実施形態では、本発明のサスペンションにより、追加または代替の機能および用途が可能になる：
内側アクスル上の緊急ステアリングアクチュエータについて、上部の短いトランスバースリンクは省略されている。下部中間接合部をロックして開くことにより、走行方向に対して追加で必要な９０°のステアリング角度を、ホイール駆動装置のみで実現できる。
トラック幅の縮小について、両方のステアリングアクスルの寸法が等しいが対向するステアリング角度（外側のアクスルでは左に４０°、内側のアクスルでは右に４０°）により、トラック幅を低減しながら、ステアリング効果が拡大する。
冗長ブレーキ／緊急ブレーキについて、状況によっては、追加の機械式ブレーキを省くか、ステアリングシステムによってブレーキの故障を補うことができる。サービスブレーキは、ホイールハブモータ（回生ブレーキ）を介して実現され、トーインのホイールを調整することにより、さらに緊急ブレーキがサポートされる。または、ブレーキが故障した場合、ホイールの相互ステアリングによって制動トルクが生成される。
力およびトルクは内部回転軸の軸受で測定され、ホイールの力およびトルクはこれらの測定から推定される。評価用電子機器を使用して、動作ケース、負荷スペクトル、道路状況、タイヤ特性、および摩擦係数が関連する車両特性として決定される。
【００２２】
以下において、本発明は、図面に概略的に示される実施形態を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ダブルトランスバースリンクを備えたホイールサスペンションの第１の例示的な実施形態を斜視図で示す図である。
【図２】図１によるホイールサスペンションを９０°回転させた斜視図で示す図である。
【図３】図１によるホイールサスペンションを上から示す図である。
【図４】図１によるホイールサスペンションを上から示す図である。
【図５】図１によるホイールサスペンションを上から示す図である。
【図６】図１によるホイールサスペンションの概略側面図である。
【図７】ダブルトランスバースリンクを備えたホイールサスペンションの代替実施形態を上から見た図である。
【図８】ダブルトランスバースリンクを備えたホイールサスペンションの代替実施形態を上から見た図である。
【図９】ダブルトランスバースリンクを備えたホイールサスペンションの代替実施形態を上から見た図である。
【図１０】図７から図９によるホイールサスペンションの概略側面図である。
【図１１】マクファーソンホイールサスペンションの概略側面図である。
【図１２】代替のマクファーソンホイールサスペンションの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１および図２に示すホイールサスペンションは、ホイールハブモータとして設計されたホイールキャリア１２を備えたホイール１０は、ホイールを担持し、第１のステアリングアクスル１６（図６）を有するアクスルリム１４と、アクスルリム１６用の支持体１８と、上部三角形トランスバースリンク２０と、下部三角形トランスバースリンク２２と、第１のステアリングアクスル１６の周りにホイール１０を操舵するためのアクスルリム１６に配置されたアクチュエータ２４と、アクスルリム１６と支持体１８との間の上部および底部に配置された円すいころ軸受２６、２６’と、第２のステアリングアクスル３０の周りで支持体１８を回転させるリンク２８（図６）と、スプリングダンパーユニット３２と、第２のステアリングアクスル３０を走行モードでロックするロック機構３４と、支持体１８と三角形トランスバースリンク２０、２２との間の上部および底部に配置された支持軸受３６、３６’（図６）とを有する。車両シャーシは、ストラット３８、３８’によって象徴的に示されており、ストラット３８、３８’には、上部および下部の三角形のトランスバースリンク２０、２２が旋回可能に固定されている。図１および図２において、ホイール１０は、車両の長手方向に対して約９０°の全ステアリング角度が達成されるように、第１のステアリングアクスル１６および第２のステアリングアクスル３０の両方の周りで回転する。利用可能なすべてのホイールがこのような方法で操舵される場合、車両は、駐車などのために道路へ横方向に移動できる。
【００２５】
図３は、進行方向に真っ直ぐ前方を指す位置にあるホイール１０を示す。図４は、例えばコーナリング中に、第１のステアリングアクスル１６の周りに約４０°の最大ステアリング角度を有するホイール１０を示す。第２のステアリングアクスルはここでロックされている。図５は、車両の長手方向軸に対して約９０°の角度にあるホイール１０を示す。この場合、第２のステアリングアクスル３０はロック解除され、その回転角度は第１のステアリングアクスル１６の回転角度に加わる。
【００２６】
図７から図９は、アクスルリム１４（図１から図６）の支持体１８の代わりに、上部および下部のトランスバースリンク４２、４４のシャーシ側端部に配置された支持チューブ４０が第２のステアリングアクスル３０を含むダブルトランスバースリンクアクスルの変形例の平面図を示す。図７から図９は、第１の変形例の図３から図５にそれぞれ対応する。図７では、ホイール１０は進行方向に真っ直ぐであり、図８では、ホイール１０は第１のステアリングアクスル１６の周りに旋回し、図９では、ホイール１０は第１のステアリングアクスル１６および第２のステアリングアクスル３０の両方の周りに旋回し、車両の長手方向軸に対して約９０°の角度にある。
【００２７】
図１０は、図６による、図７から図９に示された変形の概略側面図を示す。ここでは、同一の部品には同じ参照記号が付けられている。ここでの違いは、本質的に、上部および下部のトランスバースリンク４２、４４の支持体としての支持チューブ４０の使用である。第２のステアリングアクスル３０は、支持チューブ４０を通って車両シャーシの近くを走る。邪魔な車両部品がない限り、この変形例は理論的には３６０°のホイールのステアリング回転を許容する。
【００２８】
図１１は、図６および図１０による概略側面図でのマクファーソンホイールサスペンションの第１の変形例を示す。前記ホイールサスペンションは、ホイールキャリア１２を備えたホイール１０、アクスルリム４６、下部トランスバースリンク４８、ホイール１０を第１のステアリングアクスル５２の周りに回転させるアクチュエータ５０、下部中間部品としてのショートリンク５４、スプリングダンパーユニット５６、第２のステアリングアクスル６０をロックするためのロック機構５８、およびホイール１０を第２のステアリングアクスル６０の周りで回転させるためのリンク６２を本質的に含む。
【００２９】
図１２は、図６、図１０、および図１１による概略側面図でのマクファーソンホイールサスペンションの第２の変形例を示す。ここで、第１のステアリングアクスル６４は、アクスルリム６６に配置された支持チューブ６８を貫通している。第２のステアリングアクスル７０は、スプリングダンパーユニット５６の上部リンケージおよび下部トランスバースリンク７４の支持軸受７２を通って延びている。第２のステアリングアクスルは、ロック機構７６によってロックすることができる。第１のステアリングアクスル６４の周りのホイール１０のステアリング回転は、リニアアクチュエータ７８を介して行われる。第２のステアリングアクスル７０は、上部リンク８０を介して関節運動している。
【００３０】
要約すると、以下のことに注意すべきであり、本発明は、ホイールサスペンションに関し、特に、ホイール１０を支持し、ホイール１０用の第１のステアリングアクスル１６、５２、６４を有するアクスルリム１４、４６、６６であって、前記第１のステアリングアクスル１６、５２、６４が特定の範囲内のステアリング角度を可能にする、アクスルリム１４、４６、６６を備え、アクスルリム１４、４６、６６を支持構造３８、３８’に接続する部品１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４を備えた、車体用のホイールサスペンションに関する。９０°以上のステアリング角度に到達できるようにするために、部品１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４の少なくとも１つは、第１のステアリングアクスル１６、５２、６４によって画定されるもの以外のステアリング角度を生成するために、選択的に解放可能な第２のステアリングアクスル３０、６０、７０を有する。
【図１】
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【図２】
2020530823.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020530823.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020530823.tif 000013
【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月8日(2018.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール（１０）を支持し、前記ホイール（１０）用の第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）を有するアクスルリム（１４、４６、６６）であって、前記第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）が特定の範囲内のステアリング角度を可能にする、アクスルリム（１４、４６、６６）と、
前記アクスルリム（１４、４６、６６）を支持構造（３８、３８’）に接続する部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４）であって、前記部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４；４８、５６；５６、７４）の少なくとも１つが、前記第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）によって画定されるステアリング角度以外の前記ステアリング角度を生成するために、第２のステアリングアクスル（３０、６０、７０）を有する、部品と
を備えた、特に車体用のホイールサスペンションであって、
前記第２のステアリングアクスル（３０、６０、７０）が、選択的に解放可能であり、
前記アクスルリム（１４、４６、６６）を前記支持構造（３８、３８’）に接続するための前記部品（１８、２０、２２；４０、４２、４４）が、ダブルトランスバースリンクアクスルを形成し、
前記ダブルトランスバースリンクアクスルの上部および下部のアーム（４２、４４）のシャーシ側端部において、前記第２のステアリングアクスル（３０）の周りに旋回可能な支持チューブ（４０）が配置される
ことを特徴とする、ホイールサスペンション。
【請求項２】
前記第１のステアリングアクスル（１６、５２、６４）の周りで前記ホイール（１０）を回転させるためのアクチュエータ（２４、７８）が前記アクスルリム（１４、４６、６６）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のホイールサスペンション。
【請求項３】
前記アクチュエータ（２４、７８）が、電気モータとして、あるいは油圧式または空圧式ユニットとして設計されることを特徴とする、請求項２に記載のホイールサスペンション。
【請求項４】
前記第２のステアリングアクスル（３０、６０、７０）が、機械式、電気式、油圧式、または空圧式アクチュエータを介して解放可能なロック機構（３４、５８、７６）を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のホイールサスペンション。
【請求項５】
ホイールハブモータが、駆動装置として前記ホイール（１０）上に配置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のホイールサスペンション。
【国際調査報告】
2020530823.tif 000015
2020530823.tif 000016
2020530823.tif 000017
2020530823.tif 000018
2020530823.tif 000019
2020530823.tif 000020