BR102021013063A2 - MOTOR VEHICLE AND DRIVE MODULE - Google Patents

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BR102021013063A2
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BR
Brazil
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gear
bearing
drive module
housing
wheel
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BR102021013063-6A
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Portuguese (pt)
Inventor
Hagen Hölscher
Achim Schulz
Gary Avery
Gerhard Spengler
Tobias Reichle
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Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft
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Abstract

veículo motorizado e módulo de acionamento. a presente invenção se refere a um módulo de acionamento (1) para um veículo motorizado (2) com um motor elétrico (4) e um mancal de engrenagem (5). é essencial para a invenção, - que entre o motor elétrico (4) e o mancal de engrenagem (5), que consiste em uma carcaça do mancal de engrenagem (16) e uma tampa da carcaça (15), esteja disposta uma transmissão (6) com um eixo intermediário (12) consistindo em uma primeira engrenagem de eixo intermediário (7) e uma segunda engrenagem de eixo intermediário (8), - que o motor elétrico (4) engrene com a primeira engrenagem de eixo intermediário (7) por meio de um pinhão de acionamento (11) e a segunda engrenagem de eixo intermediário (8) engrene com uma engrenagem de saída (13), - que uma tampa de carcaça (15) seja prevista na qual o motor elétrico (4) está disposto e o eixo oco (28) é parcialmente suportado, - que a engrenagem de saída (13) apresente um munhão de eixo (17) com uma rosca (18) sobre a qual um cubo de roda (19) é aparafusado por meio de uma porca de eixo (20), - é prevista uma tampa da carcaça (15) aparafusada à carcaça do mancal de engrenagem (16), sendo que um rolamento da roda (22) é disposto entre a carcaça do mancal de engrenagem (16) e o cubo da roda (19) e a engrenagem de saída (13).motor vehicle and drive module. the present invention relates to a drive module (1) for a motor vehicle (2) with an electric motor (4) and a gear bearing (5). It is essential for the invention, - that between the electric motor (4) and the gear bearing (5), which consists of a gear bearing housing (16) and a housing cover (15), a transmission ( 6) with an idler shaft (12) consisting of a first idler shaft gear (7) and a second idler shaft gear (8), - that the electric motor (4) meshes with the first idler shaft gear (7) by means of a drive pinion (11) and the second intermediate shaft gear (8) meshes with an output gear (13), - that a housing cover (15) is provided in which the electric motor (4) is arranged and the hollow shaft (28) is partially supported, - that the output gear (13) has a shaft journal (17) with a thread (18) onto which a wheel hub (19) is screwed by means of an axle nut (20), - a housing cover (15) is provided, screwed to the gear bearing housing (16), with a bearing of the wheel (22) is arranged between the gear bearing housing (16) and the wheel hub (19) and output gear (13).

Description

VEÍCULO MOTORIZADO E MÓDULO DE ACIONAMENTOMOTOR VEHICLE AND DRIVE MODULE

[001] A presente invenção se refere a um módulo de acionamento para um veículo motorizado com um motor elétrico e um mancal de engrenagem de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.[001] The present invention relates to a drive module for a motor vehicle with an electric motor and a gear bearing according to the preamble of claim 1.

[002] A partir do documento DE 10 2016 007 496 A1 é conhecido um módulo de acionamento genérico para um veículo motorizado com um motor elétrico e com um mancal de engrenagem para montar uma roda do veículo motorizado. Está previsto que o mancal de engrenagem seja montado em uma carcaça da máquina do motor elétrico por meio de pelo menos um braço tensor transversal e, por um lado, engate no mancal de engrenagem e, por outro lado, seja articulado a uma carcaça da máquina. O objetivo é permitir um manuseio aprimorado devido a uma massa não suspensa mais baixa.[002] From document DE 10 2016 007 496 A1 a generic drive module for a motor vehicle with an electric motor and a gear bearing for mounting a motor vehicle wheel is known. It is envisaged that the gear bearing is mounted on a machine housing of the electric motor by means of at least one transverse tensioning arm and, on the one hand, engages in the gear bearing and, on the other hand, is articulated to a machine housing. . The aim is to allow for improved handling due to a lower unsprung mass.

[003] A partir do documento DE 10 2010 023 982 A1, é conhecido um eixo para um veículo motorizado com um dispositivo de transmissão que compreende pelo menos dois elementos de transmissão interativos e um motor elétrico. Também é prevista uma suspensão de roda que compreende pelo menos um cubo de roda que pode ser acionado pelo motor elétrico através do dispositivo de transmissão e um elemento condutor para guiar uma roda do veículo motorizado, sendo que a suspensão de roda apresenta pelo menos um elemento de suporte do cubo de roda conectado ao elemento condutor, que possui pelo menos em algumas áreas um espaço de recepção em que pelo menos um dos elementos de transmissão é recebido. Isso deve em particular melhorar o espaço de instalação disponível.[003] From DE 10 2010 023 982 A1, an axle is known for a motor vehicle with a transmission device comprising at least two interactive transmission elements and an electric motor. Also provided is a wheel suspension comprising at least one wheel hub which can be driven by the electric motor via the transmission device and a driving element for guiding a wheel of the motor vehicle, the wheel suspension having at least one element support of the wheel hub connected to the driving element, which has at least in some areas a receiving space in which at least one of the transmitting elements is received. This should in particular improve the available installation space.

[004] Outro módulo de acionamento para um veículo motorizado com um motor elétrico e um mancal de engrenagem é conhecido a partir do documento EP 1 961 602 A1, sendo que uma embreagem é prevista entre um cubo da roda e o motor elétrico.[004] Another drive module for a motor vehicle with an electric motor and a gear bearing is known from EP 1 961 602 A1, whereby a clutch is provided between a wheel hub and the electric motor.

[005] Uma unidade de acionamento para um veículo de transporte para o tráfego urbano é conhecida a partir do documento EP 2 075 175 B1, que tem um motor elétrico acoplado a uma roda acionada por meio de uma transmissão.[005] A drive unit for a transport vehicle for urban traffic is known from EP 2 075 175 B1, which has an electric motor coupled to a wheel driven by means of a transmission.

[006] Um módulo de acionamento para um veículo motorizado com um motor elétrico e uma engrenagem planetária é conhecido a partir do documento EP 2 737 612 B1.[006] A drive module for a motor vehicle with an electric motor and a planetary gear is known from EP 2 737 612 B1.

[007] A desvantagem dos módulos de acionamento conhecidos da técnica anterior é que eles não têm uma transmissão entre um motor elétrico e um cubo da roda, mas - se tal transmissão estiver disponível - são construídos relativamente complexos e grandes e, portanto, só podem ser produzidos de forma complexa e cara.[007] The disadvantage of known prior art drive modules is that they do not have a transmission between an electric motor and a wheel hub, but - if such a transmission is available - are relatively complex and large built and therefore can only be be produced in a complex and expensive way.

[008] A presente invenção está, portanto, relacionada com o problema de especificar uma modalidade melhorada ou pelo menos alternativa para um módulo de acionamento do tipo genérico, que em particular supera as desvantagens conhecidas da técnica anterior.[008] The present invention is therefore related to the problem of specifying an improved or at least alternative embodiment for a drive module of the generic type, which in particular overcomes the known disadvantages of the prior art.

[009] De acordo com a invenção, este problema é resolvido pelo objeto da reivindicação 1 independente. Modalidades vantajosas são o objeto das reivindicações dependentes.[009] According to the invention, this problem is solved by the object of independent claim 1. Advantageous arrangements are the subject of dependent claims.

[0010] A presente invenção é baseada na ideia geral de fornecer um módulo de acionamento comparativamente compacto que compreende tanto um mancal de engrenagem como uma transmissão e um motor elétrico. Ao dividir o mancal de engrenagem em dois em uma carcaça do mancal de engrenagem e uma tampa da carcaça aparafusada a ele, é possível um arranjo especialmente otimizado de espaço do motor elétrico, transmissão com eixo intermediário e mancal de engrenagem com engrenagem de saída, bem como ao mesmo tempo, não apenas uma estrutura compacta e simples, mas também um alto grau de rigidez. De acordo com a invenção, uma transmissão com um eixo intermediário, que é formado a partir de duas engrenagens do eixo intermediário, está entre o motor elétrico e o mancal de engrenagem de duas partes. O motor elétrico engrena com a primeira engrenagem do eixo intermediário por meio de um pinhão de transmissão, enquanto a segunda engrenagem do eixo intermediário engrena com uma engrenagem de saída. A engrenagem de saída possui um munhão de eixo com uma rosca, sobre o qual é aparafusado um cubo de roda por meio de uma porca de eixo. A engrenagem de saída e a ponta de eixo são preferencialmente projetadas em uma peça individual. Além disso, é prevista uma tampa da carcaça na qual o motor elétrico está disposto e a árvore intermediária do eixo intermediário é parcialmente fixada. A tampa da carcaça é aparafusada à carcaça do mancal de engrenagem, sendo que um rolamento da roda é disposto ao mesmo tempo entre a carcaça do mancal de engrenagem e o cubo da roda e a engrenagem motriz. A engrenagem de saída é então projetada de forma que transmita simultaneamente a pré-carga necessária ao rolamento da roda com a ajuda da porca do eixo e do cubo da roda e fixa um anel pista interno entre eles, se necessário em um design dividido. Assim, com o módulo de acionamento de acordo com a invenção, é possível pela primeira vez criar um módulo de acionamento extremamente compacto e com otimização de espaço no qual tanto o motor elétrico, quanto a transmissão e o rolamento da roda são dispostos de uma maneira extremamente compacta em/sobre um mancal de engrenagem, que consiste na carcaça do mancal de engrenagem e uma tampa final da carcaça.[0010] The present invention is based on the general idea of providing a comparatively compact drive module comprising both a gear bearing and a transmission and an electric motor. By dividing the gear bearing in two into a gear bearing housing and a housing cover bolted to it, a specially optimized arrangement of the electric motor space, transmission with intermediate shaft and gear bearing with output gear is possible, as well as as at the same time, not only a compact and simple structure, but also a high degree of rigidity. According to the invention, a transmission with an idler shaft, which is formed from two idler shaft gears, is between the electric motor and the two-part gear bearing. The electric motor meshes with the first gear of the idler shaft via a transmission pinion, while the second gear of the idler shaft meshes with an output gear. The output gear has an axle journal with a thread, onto which a wheel hub is bolted by means of an axle nut. The output gear and shaft end are preferably designed in an individual part. In addition, a housing cover is provided in which the electric motor is arranged and the intermediate shaft of the intermediate shaft is partially fixed. The housing cover is bolted to the gear bearing housing, and a wheel bearing is arranged at the same time between the gear bearing housing and the wheel hub and drive gear. The output gear is then designed so that it simultaneously transmits the necessary preload to the wheel bearing with the help of the axle nut and wheel hub and fixes an inner race ring between them if necessary in a split design. Thus, with the drive module according to the invention, it is possible for the first time to create an extremely compact and space-optimized drive module in which both the electric motor, transmission and wheel bearing are arranged in a extremely compact in/on a gear bearing, which consists of the gear bearing housing and a housing end cap.

[0011] O cubo da roda e a engrenagem de saída são convenientemente conectados para transmitir o torque por meio de uma conexão de eixo dentado. No munhão do eixo da engrenagem de saída é previsto um dentado externo, que se engrena com um dentado interno do cubo da roda e, assim, permite uma transmissão de torque. Tal conexão de eixo dentado permite uma compensação das tolerâncias de montagem axial e, ao mesmo tempo, permite uma alta capacidade de transmissão de torque. Essa conexão de eixo dentado pode ser projetada de acordo com DIN5480, por exemplo.[0011] The wheel hub and output gear are conveniently connected to transmit torque via a sprocket connection. An external toothing is provided on the shaft journal of the output gear, which meshes with an internal toothing of the wheel hub and thus allows torque transmission. Such a sprocket connection allows compensation of axial mounting tolerances and at the same time allows a high torque transmission capability. This sprocket connection can be designed in accordance with DIN5480, for example.

[0012] Em um desenvolvimento vantajoso da solução de acordo com a invenção, o rolamento da roda é projetado como um rolamento de esferas de duas carreiras com um anel pista interno dividido, um anel pista externo e esferas dispostas entre, sendo o anel pista interno fixado entre o cubo da roda e a engrenagem de saída. O anel externo do rolamento de roda é pré-tensionado e fixado, por exemplo, por meio de uma placa de fixação. Para montar o rolamento da roda, ele é primeiro pressionado com o anel pista externo na carcaça do mancal de engrenagem e preso por meio de uma placa de fixação. O cubo da roda é então pressionado no anel pista interno do rolamento da roda e o munhão do eixo da engrenagem de saída é empurrado no cubo da roda pelo lado oposto, de modo que engate em um formato de anel complementar no cubo da roda. Então, novamente a porca do eixo é aparafusada na rosca do munhão do eixo e, assim, o cubo da roda é preso à engrenagem de saída. O anel pista interno do rolamento da roda é preso e fixado entre os ressaltos do cubo da roda e a engrenagem de saída. A engrenagem de saída é assim centrada através do rolamento da roda em relação à carcaça do mancal de engrenagem e não através da conexão de eixo dentado descrita no parágrafo anterior.[0012] In an advantageous development of the solution according to the invention, the wheel bearing is designed as a double row ball bearing with a split inner race ring, an outer race ring and balls arranged between, the inner race ring being fixed between the wheel hub and the output gear. The outer ring of the wheel bearing is pre-tensioned and secured, for example, by means of an attachment plate. To mount the wheel bearing, it is first pressed with the outer race ring into the gear bearing housing and secured by means of an attachment plate. The wheel hub is then pressed into the inner race ring of the wheel bearing and the output gear shaft journal is pushed into the wheel hub from the opposite side so that it engages in a complementary ring shape with the wheel hub. Then again the axle nut is screwed onto the axle trunnion thread and thus the wheel hub is attached to the output gear. The wheel bearing inner race ring is clamped and secured between the lugs of the wheel hub and the output gear. The output gear is thus centered via the wheel bearing in relation to the gear bearing housing and not via the sprocket connection described in the previous paragraph.

[0013] Num desenvolvimento vantajoso da solução de acordo com a invenção, o eixo intermediário, constituído por duas engrenagens que são conectadas entre si por meio de uma conexão transmissora de torque, é realizado como um eixo oco e montado sobre um eixo oco, sendo previsto um parafuso previsto através da carcaça do mancal de engrenagem e do eixo oco e aparafusado na tampa da carcaça, através da qual o eixo oco e indiretamente também o eixo intermediário concebido como eixo oco são fixados. Tal modalidade oferece a grande vantagem de que não apenas o eixo oco pode ser fixado à carcaça do mancal de engrenagem por meio do parafuso acima mencionado, mas também, ao mesmo tempo, a tampa da carcaça na carcaça do mancal de engrenagem, de modo que o parafuso cumpre duas funções no mesmo tempo.[0013] In an advantageous development of the solution according to the invention, the intermediate shaft, consisting of two gears that are connected together by means of a torque transmitting connection, is realized as a hollow shaft and mounted on a hollow shaft, being a screw provided through the gear bearing housing and the hollow shaft and screwed into the housing cover, through which the hollow shaft and indirectly also the intermediate shaft conceived as a hollow shaft are fixed. Such an embodiment offers the great advantage that not only the hollow shaft can be fixed to the gear bearing housing by means of the aforementioned screw, but also, at the same time, the housing cover on the gear bearing housing, so that the screw fulfills two functions at the same time.

[0014] O eixo intermediário é convenientemente montado no eixo oco por meio de pelo menos um rolamento de esferas e, se necessário, um rolamento de agulhas de duas carreiras. Um rolamento axial do eixo intermediário é possível através do rolamento de esferas, enquanto os rolamentos de agulhas são rolamentos puramente radiais. O rolamento de esferas para montagem do eixo intermediário pode ser disposto, por exemplo, sob ou dentro da primeira engrenagem do eixo intermediário e, assim, ser acomodado em um espaço otimizado.[0014] The intermediate shaft is conveniently mounted on the hollow shaft by means of at least one ball bearing and, if necessary, a double row needle bearing. An idler shaft thrust bearing is possible via ball bearing, while needle roller bearings are purely radial bearings. The ball bearing for mounting the idler shaft can be arranged, for example, under or inside the first gear of the idler shaft and thus be accommodated in an optimized space.

[0015] Uma superfície de contato entre a carcaça do mancal de engrenagem e a tampa da carcaça é convenientemente projetada como uma superfície plana. Isso torna possível fornecer uma vedação entre a tampa da carcaça e a carcaça do mancal de engrenagem por meio de uma vedação simples, altamente eficaz e barata, como uma vedação de borracha-metal, que oferece a grande vantagem de obter um coeficiente de atrito comparativamente alto sobre a vedação acima mencionada e, assim, evitar de forma confiável movimentos relativos indesejados entre a tampa da carcaça e a carcaça do mancal de engrenagem.[0015] A contact surface between the gear bearing housing and the housing cover is conveniently designed as a flat surface. This makes it possible to provide a seal between the housing cover and the gear bearing housing by means of a simple, highly effective and inexpensive seal, such as a rubber-to-metal seal, which offers the great advantage of obtaining a comparatively low friction coefficient. high over the aforementioned seal and thus reliably prevent unwanted relative movements between the housing cover and the gear bearing housing.

[0016] A carcaça do mancal de engrenagem e a tampa da carcaça acomodam convenientemente a transmissão. A carcaça do mancal de engrenagem que acomoda o rolamento da roda e a tampa da carcaça formam, assim, uma carcaça comum para o rolamento da roda e a transmissão, o mancal de engrenagem, que pode acomodar tanto os braços de eixo como também os componentes de mola e amortecimento, que tem apenas duas partes da carcaça o que significa que não só a variedade de peças pode ser reduzida, mas também um esforço de montagem. Devido ao número reduzido de peças, os custos de armazenamento e logística também podem ser reduzidos.[0016] Gear bearing housing and housing cover conveniently accommodate the transmission. The gear bearing housing that accommodates the wheel bearing and the housing cover thus form a common housing for the wheel bearing and transmission, the gear bearing, which can accommodate both the axle arms as well as the components. spring and damping system, which has only two housing parts which means that not only can the variety of parts be reduced, but also an assembly effort. Due to the reduced number of parts, storage and logistics costs can also be reduced.

[0017] Em uma outra modalidade vantajosa da solução de acordo com a invenção, é previsto um mancal de apoio que suporta a engrenagem de saída na tampa da carcaça. Por meio do mancal de apoio, a engrenagem de saída, que é conectada ao cubo da roda de forma não rotativa ao mesmo tempo, por exemplo, por meio de um perfil de eixo dentado, pode ser configurada como um mancal multipeças. Consequentemente, a engrenagem de saída pode ser montada por um lado através do rolamento da roda oposto à carcaça do mancal de engrenagem e, por outro lado, através do mancal de apoio oposto à tampa da carcaça, pelo que, em particular, a inclinação de um eixo da roda pode ser evitada de forma confiável. Desta forma, um nível muito alto de rigidez de curvatura pode ser alcançado, uma vez que o eixo da roda é apoiado a uma distância axial através do rolamento da roda e do mancal de apoio. Além disso, as forças internas dos dentes são adicionalmente suportadas pelo mancal de apoio.[0017] In another advantageous embodiment of the solution according to the invention, a support bearing is provided that supports the output gear on the housing cover. By means of the support bearing, the output gear, which is connected to the wheel hub non-rotating at the same time, for example by means of a sprocket profile, can be configured as a multi-piece bearing. Consequently, the output gear can be mounted on the one hand through the wheel bearing opposite the gear bearing housing and, on the other hand, through the support bearing opposite the housing cover, whereby, in particular, the inclination of a wheel axle can be reliably avoided. In this way, a very high level of bending rigidity can be achieved, as the wheel axle is supported at an axial distance through the wheel bearing and support bush. Furthermore, the internal forces of the teeth are additionally supported by the support bearing.

[0018] Em uma outra modalidade vantajosa da solução de acordo com a invenção, o módulo de acionamento é realizado como um conjunto pré-fabricado. Isso oferece a grande vantagem de poder pré-fabricar o módulo de acionamento completo e entregá-lo em estado pré-fabricado a uma linha de montagem de um veículo elétrico ou híbrido, o que simplifica e acelera significativamente a montagem final na área da linha de montagem. Em particular, os processos individuais de pré-montagem também podem ser terceirizados, por exemplo, para um fornecedor.[0018] In another advantageous embodiment of the solution according to the invention, the drive module is realized as a prefabricated assembly. This offers the great advantage of being able to prefabricate the complete drive module and deliver it in a prefabricated state to an electric or hybrid vehicle assembly line, which significantly simplifies and accelerates the final assembly in the assembly line area. mounting. In particular, individual pre-assembly processes can also be outsourced, eg to a supplier.

[0019] A presente invenção é ainda baseada na ideia geral de equipar um veículo motorizado, por exemplo um veículo elétrico ou híbrido, com um ou mais desses módulos de acionamento. Isto torna possível equipar tal veículo elétrico com, por exemplo, quatro desses módulos de tração, de modo que um veículo elétrico com tração nas quatro rodas seja comparativamente fácil de fabricar. Puramente teoricamente, é claro que só é possível organizar dois desses módulos de acionamento em um eixo dianteiro ou traseiro de um veículo elétrico ou híbrido, através do qual pode ser criado, em particular, um veículo elétrico barato com requisitos de espaço reduzido na área do módulo de acionamento. Em princípio, o módulo de acionamento de acordo com a invenção também é concebível como uma solução de reequipagem, ou seja, adequado para veículos com um motor de combustão interna que, quando reequipados com o módulo de acionamento de acordo com a invenção, se torna um veículo híbrido.[0019] The present invention is further based on the general idea of equipping a motor vehicle, for example an electric or hybrid vehicle, with one or more of these drive modules. This makes it possible to equip such an electric vehicle with, for example, four such traction modules, so that an all-wheel drive electric vehicle is comparatively easy to manufacture. Purely theoretically, it is clear that it is only possible to arrange two of these drive modules on a front or rear axle of an electric or hybrid vehicle, through which, in particular, an inexpensive electric vehicle with reduced space requirements can be created in the area of the drive module. In principle, the drive module according to the invention is also conceivable as a retrofit solution, i.e. suitable for vehicles with an internal combustion engine which, when retrofitted with the drive module according to the invention, becomes a hybrid vehicle.

[0020] Outras características e vantagens importantes da invenção emergem das reivindicações secundárias, dos desenhos e da descrição associada das Figuras com base nos desenhos.[0020] Other important features and advantages of the invention emerge from the secondary claims, the drawings and the associated description of the Figures based on the drawings.

[0021] É evidente dizer que as características mencionadas acima e aquelas ainda a serem explicadas abaixo podem ser usadas não apenas na combinação respectivamente especificada, mas também em outras combinações ou por conta própria, sem se afastar do escopo da presente invenção.[0021] It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

[0022] As modalidades exemplares preferidas da invenção são mostradas nos desenhos e são explicadas em mais detalhes na descrição a seguir, com os mesmos símbolos de referência referindo-se aos mesmos ou a componentes semelhantes ou funcionalmente idênticos.[0022] Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the description below, with the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.

[0023] Eles mostram, cada um esquematicamente,
a Figura 1 uma ilustração em corte através de um módulo de acionamento de acordo com a invenção para um veículo motorizado,
a Figura 2 uma vista de um módulo de acionamento de acordo com a invenção,
a Figura 3 uma representação como na Figura 2, mas com uma carcaça de mancal de engrenagem transparente e tampa de carcaça,
a Figura 4 uma vista semelhante à Figura 2, mas na direção oposta,
a Figura 5 uma representação como na Figura 4, mas com uma tampa de carcaça transparente e motor elétrico,
a Figura 6 uma situação de instalação do módulo de acionamento de acordo com a invenção em um veículo motorizado de acordo com a invenção.[0023] They show, each one schematically,
Figure 1 is a sectional illustration through a drive module according to the invention for a motor vehicle,
Figure 2 is a view of a drive module according to the invention,
Figure 3 a representation as in Figure 2, but with a clear gear bearing housing and housing cover,
Figure 4 is a view similar to Figure 2, but in the opposite direction,
Figure 5 a representation as in Figure 4, but with a transparent housing cover and electric motor,
Figure 6 shows a situation of installation of the drive module according to the invention in a motor vehicle according to the invention.

[0024] De acordo com as Figuras 1 a 5, um módulo de acionamento 1 de acordo com a invenção para um veículo motorizado 2 de acordo com a invenção, por exemplo um veículo elétrico 3, tem um motor elétrico 4 e um mancal de engrenagem 5, consistindo na carcaça do mancal de engrenagem 16 e a tampa da carcaça 15. De acordo com a invenção, uma transmissão 6 com um eixo intermediário 12, consistindo na primeira engrenagem do eixo intermediário 7 e uma segunda engrenagem do eixo intermediário 8, está localizada entre o motor elétrico 4 e o mancal de engrenagem 5. O motor elétrico 4 tem, de uma maneira conhecida, um estator 9 e um rotor 10, sendo que um eixo de acionamento do rotor 10 suporta um pinhão de acionamento 11. No estado montado, este pinhão de acionamento 11 engrena com a primeira engrenagem do eixo intermediário 7 do eixo intermediário 12. A segunda engrenagem do eixo intermediário 8 por sua vez engrena com uma, por exemplo, engrenagem de saída de duas partes 13, de modo que a transmissão 6 é concebida como uma transmissão de dois estágios.[0024] According to Figures 1 to 5, a drive module 1 according to the invention for a motor vehicle 2 according to the invention, for example an electric vehicle 3, has an electric motor 4 and a gear bearing 5, consisting of the gear bearing housing 16 and the housing cover 15. According to the invention, a transmission 6 with an idler shaft 12, consisting of the first idler shaft gear 7 and a second idler shaft gear 8, is located between the electric motor 4 and the gear bearing 5. The electric motor 4 has, in a known manner, a stator 9 and a rotor 10, whereby a rotor drive shaft 10 supports a drive pinion 11. assembled, this drive pinion 11 meshes with the first idler shaft gear 7 of the idler shaft 12. The second idler shaft gear 8 in turn meshes with an e.g. two-part output gear 13, so that the transmission Mission 6 is conceived as a two-stage transmission.

[0025] O pinhão de acionamento 11 e a primeira engrenagem do eixo intermediário 7 podem, cada um, ter dentes helicoidais que são projetados para serem complementares um ao outro. Isso é vantajoso para compensar as forças axiais. De maneira análoga, a engrenagem de saída 13 e a segunda engrenagem de eixo intermediário 8 também podem ter dentes helicoidais complementares.[0025] The drive pinion 11 and the first idler shaft gear 7 may each have helical teeth that are designed to be complementary to each other. This is advantageous to compensate for axial forces. Similarly, the output gear 13 and the second idler gear 8 may also have complementary helical teeth.

[0026] Também é previsto o mancal de engrenagem 5, que consiste em uma carcaça de mancal de engrenagem 16 e uma tampa de carcaça 15 aparafusada nele. Na tampa da carcaça 15, tanto o eixo intermediário 12 quanto o motor elétrico 4 são parcialmente suportados indiretamente e recebem o mancal de apoio 35 da engrenagem de saída 13. De acordo com a invenção, a engrenagem de saída 13 tem um munhão do eixo 17 com uma rosca 18, por meio da qual um cubo de roda 19 é aparafusado e, assim, fixado por meio de uma porca de eixo 20. A engrenagem de saída 13 e o munhão do eixo 17 são de preferência peças individuais. O disco de freio 38 e a roda de uma roda de veículo motorizado serão posteriormente aparafusados no cubo da roda 19.[0026] Gear bearing 5 is also provided, which consists of a gear bearing housing 16 and a housing cover 15 bolted to it. In the housing cover 15, both the intermediate shaft 12 and the electric motor 4 are partially supported indirectly and receive the support bearing 35 of the output gear 13. According to the invention, the output gear 13 has a shaft journal 17 with a thread 18, by means of which a wheel hub 19 is screwed and thus secured by means of an axle nut 20. The output gear 13 and the axle trunnion 17 are preferably individual parts. The brake disc 38 and the wheel of a motor vehicle wheel will later be bolted to the hub of the wheel 19.

[0027] De acordo com a invenção, um rolamento da roda 22, que pode ser fixado por meio da porca do eixo 20, também está disposto entre a carcaça do mancal de engrenagem 16 e o cubo da roda 19 ou a engrenagem de saída 13. A engrenagem de saída 13 fornece assim simultaneamente o munhão do eixo 17 e serve para tensionar o rolamento da roda 22 (em particular o(s) anel(éis) pista(s) interno(s). O anel pista externo 24 do rolamento da roda 22 é apoiado, por exemplo, por meio de uma placa de fixação que é fixada à carcaça do mancal de engrenagem 16 por meio de parafusos; em alternativa, também é possível uma execução de flange do anel pista externo 24.[0027] According to the invention, a wheel bearing 22, which can be fixed by means of the axle nut 20, is also arranged between the gear bearing housing 16 and the wheel hub 19 or the output gear 13 The output gear 13 thus simultaneously supplies the shaft journal 17 and serves to tension the wheel bearing 22 (in particular the inner race ring(s). The outer race ring 24 of the bearing of the wheel 22 is supported, for example, by means of a fixing plate which is fixed to the gear bearing housing 16 by means of screws; alternatively, a flange version of the outer race ring 24 is also possible.

[0028] A construção inventiva do mancal de engrenagem 5 ou, em geral, do módulo de acionamento 1, pode ser criado um módulo de acionamento particularmente compacto 1, sendo que a carcaça do mancal de engrenagem 16 e a tampa da carcaça 15 não apenas alojam a engrenagem de saída 13 e o rolamento da roda 22, mas também a transmissão 6. O rolamento da roda 22 serve não apenas para apoiar o cubo da roda 19, mas ao mesmo tempo também para apoiar a engrenagem de saída 13, de modo que rolamentos separados podem ser dispensados.[0028] The inventive construction of the gear bearing 5 or, in general, the drive module 1, a particularly compact drive module 1 can be created, the gear bearing housing 16 and the housing cover 15 not only they house the output gear 13 and the wheel bearing 22, but also the transmission 6. The wheel bearing 22 serves not only to support the wheel hub 19, but at the same time also to support the output gear 13, so that that separate bearings can be dispensed with.

[0029] O rolamento da roda 22 é projetado como um rolamento de esferas e pode ter uma ou mais anéis pistas internos 23, um ou dois anéis pistas externos 24 e elementos rolante 25, por exemplo, esferas, dispostos entre eles, que podem ser mantidos em uma gaiola de rolamento de esferas, para exemplo. O anel pista interno 23 e o anel pista externo 24 servem apenas como uma banda de rodagem. No caso mostrado, o rolamento da roda 22 tem duas filas paralelas de esferas e, assim, permite não apenas uma montagem particularmente fácil do cubo da roda 19 e da engrenagem de saída 13, mas também uma certa quantidade de suporte para um eixo da roda 26 ao mesmo tempo.[0029] The wheel bearing 22 is designed as a ball bearing and may have one or more inner race rings 23, one or two outer race rings 24 and rolling elements 25, e.g. balls, arranged therebetween, which can be kept in a ball bearing cage, for example. The inner raceway ring 23 and the outer raceway ring 24 serve only as a tread. In the case shown, the wheel bearing 22 has two parallel rows of balls and thus allows not only particularly easy mounting of the wheel hub 19 and the output gear 13, but also a certain amount of support for a wheel axle. 26 at the same time.

[0030] Se olharmos em particular ainda mais a Figura 1, pode ser visto que o eixo intermediário 12, consistindo em duas rodas dentadas 7, 8, que estão conectadas entre si por meio de uma conexão de transmissão de torque, é projetado como um eixo oco e é montado em um eixo oco em forma de luva 28, sendo que é previsto um parafuso 29 conduzido através da carcaça do mancal de engrenagem 16 e do eixo oco 28 e aparafusado na tampa da carcaça 15, através do qual o eixo oco 28 é fixado. O parafuso 29 assume duas funções ao mesmo tempo, ou seja, por um lado, fixar o eixo oco 28 e, assim, montar o eixo intermediário 12 e, por outro lado, fixar a tampa da carcaça 15 na carcaça do mancal de engrenagem 16.[0030] If we look in particular further at Figure 1, it can be seen that the idler shaft 12, consisting of two sprockets 7, 8, which are connected to each other by means of a torque transmission connection, is designed as a hollow shaft and is mounted on a sleeve-shaped hollow shaft 28, whereby a screw 29 is provided through the gear bearing housing 16 and the hollow shaft 28 and screwed into the housing cover 15, through which the hollow shaft 28 is fixed. The screw 29 performs two functions at the same time, i.e., on the one hand, to fix the hollow shaft 28 and thus mount the idler shaft 12 and, on the other hand, to fix the housing cover 15 to the gear bearing housing 16 .

[0031] O eixo intermediário 12 é montado no eixo oco 28 por meio de um rolamento de esferas 30 e um rolamento de agulha 31 possivelmente de duas carreiras, sendo que o rolamento de esferas 30 assume tanto um rolamento radial como também um rolamento axial da primeira engrenagem do eixo intermediário 7 como também da segunda engrenagem do eixo intermediário 8, que juntos formam o eixo intermediário 12. O rolamento de agulhas 31 assume exclusivamente uma função de rolamento radial. O rolamento de esferas 30 é preferencialmente disposto dentro ou abaixo da primeira engrenagem do eixo intermediário 7 e é, portanto, extremamente otimizado em termos de espaço. O rolamento de esferas 30 é fixado na primeira engrenagem do eixo intermediário 7 ou no eixo intermediário 12 por meio de um elemento de fixação 32, por exemplo, um anel de pressão. O eixo intermediário 12, que consiste na primeira engrenagem do eixo intermediário 7 e na segunda engrenagem do eixo intermediário 8, pode ser projetado em uma única peça.[0031] The idler shaft 12 is mounted on the hollow shaft 28 by means of a ball bearing 30 and a possibly double row needle bearing 31, the ball bearing 30 being both a radial bearing and an axial bearing of the first idler shaft gear 7 as well as the second idler shaft gear 8, which together form idler shaft 12. Needle bearing 31 exclusively assumes a radial bearing function. The ball bearing 30 is preferably arranged inside or below the first idler shaft gear 7 and is therefore extremely space-optimised. The ball bearing 30 is fixed to the first gear of the idler shaft 7 or to the idler shaft 12 by means of a fastening element 32, for example a snap ring. The idler shaft 12, which consists of the idler shaft first gear 7 and the idler shaft second gear 8, can be designed in one piece.

[0032] Uma superfície de contato 33 entre a tampa da carcaça 15 e a carcaça do mancal de engrenagem 16 é preferencialmente plana, o que permite uma vedação comparativamente simples com o auxílio de uma vedação de borracha-metal 34. Desta forma, pode ser alcançada a grande vantagem de evitar movimentos relativos entre a tampa da carcaça 15 e a carcaça do mancal de engrenagem 16 com o auxílio de um coeficiente de atrito relativamente alto da vedação de borracha-metal 34.[0032] A contact surface 33 between the housing cover 15 and the gear bearing housing 16 is preferably flat, which allows a comparatively simple sealing with the aid of a rubber-to-metal seal 34. In this way, it can be The great advantage of avoiding relative movements between the housing cover 15 and the gear bearing housing 16 is achieved with the aid of a relatively high coefficient of friction of the rubber-metal seal 34.

[0033] A carcaça do mancal de engrenagem 16 e a tampa da carcaça 15 alojam a transmissão 6, o que significa que podem ser dispensadas as peças separadas da carcaça. Isso também reduz a variedade de peças, o que por sua vez ajuda a reduzir os custos de armazenamento e logística. Além disso, a carcaça do mancal de engrenagem 16 é feita de fundição oca, o que leva a uma propriedade comparativamente rígida.[0033] Gear bearing housing 16 and housing cover 15 house the transmission 6, which means that separate housing parts can be dispensed with. This also reduces the variety of parts, which in turn helps to reduce warehousing and logistics costs. Furthermore, the gear bearing housing 16 is made of hollow casting, which leads to a comparatively rigid property.

[0034] Um mancal de apoio 35 também pode ser convenientemente previsto, o qual suporta a engrenagem de saída 13 na tampa da carcaça 15. A conexão fixa entre a engrenagem de saída 13 e o cubo da roda 19 torna possível montar a engrenagem de saída 13 tanto por meio do rolamento da roda 22 oposto à carcaça do mancal de engrenagem 16 quanto por meio do mancal de apoio 35 oposto à tampa da carcaça 15, através do qual pode ser impedida particularmente uma inclinação do eixo da roda 26. Desta forma, pode ser alcançado um nível comparativamente alto de rigidez.[0034] A support bearing 35 can also be conveniently provided which supports the output gear 13 in the housing cover 15. The fixed connection between the output gear 13 and the wheel hub 19 makes it possible to mount the output gear 13 both by means of the wheel bearing 22 opposite the gear bearing housing 16 and by means of the thrust bearing 35 opposite the housing cover 15, through which in particular a tilt of the wheel axle 26 can be prevented. In this way, a comparatively high level of rigidity can be achieved.

[0035] Em uma outra modalidade vantajosa do módulo de acionamento 1 de acordo com a invenção, este é projetado como um conjunto pré-fabricado, que oferece a grande vantagem de pré-fabricá-lo em uma pré-montagem e fornece-lo para uma linha de montagem em um estado pré-fabricado, que em particular pode ter um efeito positivo na montagem final do veículo motorizado 2 ou do veículo elétrico 3.[0035] In another advantageous embodiment of the drive module 1 according to the invention, it is designed as a prefabricated assembly, which offers the great advantage of prefabricating it in a pre-assembly and supplying it to an assembly line in a prefabricated state, which in particular can have a positive effect on the final assembly of motor vehicle 2 or electric vehicle 3.

[0036] Se olharmos ainda a Figura 6 pode ser visto que o módulo de acionamento 1 com o motor elétrico 4 e o mancal de engrenagem 5, bem como a transmissão 6, podem ser dispostos de maneira otimizada em termos de espaço, em particular no que diz respeito a uma posição entre as ligações de eixo (36, 37) e os componentes da mola e amortecimento. Um disco de freio 38 também é colocado no cubo da roda 19.[0036] If we still look at Figure 6, it can be seen that the drive module 1 with the electric motor 4 and the gear bearing 5, as well as the transmission 6, can be optimally arranged in terms of space, in particular in the with respect to a position between the axle links (36, 37) and the spring and damping components. A brake disc 38 is also placed on the wheel hub 19.

Claims (11)

Módulo de acionamento (1) para um veículo motorizado (2) com um motor elétrico (4) e um mancal de engrenagem (5),
caracterizado pelo fato de,
  • - entre o motor elétrico (4) e o mancal de engrenagem (5), estar disposta uma transmissão (6) com um eixo intermediário (12) e uma primeira engrenagem de eixo intermediário (7) e uma segunda engrenagem de eixo intermediário (8),
  • - o motor elétrico (4) engrenar com a primeira engrenagem de eixo intermediário (7) por meio de um pinhão de acionamento (11) e a segunda engrenagem de eixo intermediário (8) engrenar com uma engrenagem de saída (13),
  • - uma tampa de carcaça (15) ser prevista na qual o motor elétrico (4) está disposto e o eixo intermediário (12) é indiretamente apoiado,
  • - a engrenagem de saída (13) apresentar um munhão de eixo (17) com uma rosca (18) sobre a qual um cubo de roda (19) é aparafusado por meio de uma porca de eixo (20),
  • - ser prevista uma tampa da carcaça (15) aparafusada à carcaça do mancal de engrenagem (16), sendo que um rolamento da roda (22) é disposto entre a carcaça do mancal de engrenagem (16) e o cubo da roda (19) e a engrenagem de saída (13).
Drive module (1) for a motor vehicle (2) with an electric motor (4) and a gear bearing (5),
characterized by the fact that
  • - between the electric motor (4) and the gear bearing (5), a transmission (6) is arranged with an intermediate shaft (12) and a first intermediate shaft gear (7) and a second intermediate shaft gear (8) ),
  • - the electric motor (4) meshes with the first intermediate shaft gear (7) by means of a drive pinion (11) and the second intermediate shaft gear (8) meshes with an output gear (13),
  • - a housing cover (15) is provided in which the electric motor (4) is arranged and the intermediate shaft (12) is indirectly supported,
  • - the output gear (13) has an axle journal (17) with a thread (18) onto which a wheel hub (19) is screwed by means of an axle nut (20),
  • - a housing cover (15) is provided, bolted to the gear bearing housing (16), whereby a wheel bearing (22) is arranged between the gear bearing housing (16) and the wheel hub (19) and the output gear (13).
 Módulo de acionamento, de acordo com a reivindicação 1,
caracterizado pelo fato de,
o rolamento da roda (22) ser projetado como um rolamento de esferas com um anel pista interno preferencialmente dividido (23), um anel pista externo preferencialmente não dividido (24) e elementos rolantes (25) dispostos no meio, sendo que o anel pista interno (23) entre o cubo da roda (19) e a engrenagem de saída (13) é emperrado.Drive module according to claim 1,
characterized by the fact that
the wheel bearing (22) is designed as a ball bearing with a preferably split inner race ring (23), a preferably undivided outer race ring (24) and rolling elements (25) arranged in between, the race ring (23) between the wheel hub (19) and the output gear (13) is jammed. Módulo de acionamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,
caracterizado pelo fato de,
o cubo da roda (19) e a engrenagem de saída (13) estarem conectados para transmitir o torque por meio de uma conexão de eixo dentado (27).Drive module according to claim 1 or 2,
characterized by the fact that
the wheel hub (19) and output gear (13) are connected to transmit torque via a sprocket connection (27). Módulo de acionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3,
caracterizado pelo fato de,
o eixo intermediário (12) ser projetado como um eixo oco e ser montado em um eixo oco (28), sendo que é previsto um parafuso (29) conduzido através da carcaça do mancal de engrenagem (16) e do eixo oco (28) e aparafusado na tampa da carcaça (15), através do qual o eixo oco (28) é fixado.Drive module according to any one of claims 1 to 3,
characterized by the fact that
the intermediate shaft (12) is designed as a hollow shaft and is mounted on a hollow shaft (28), a screw (29) being provided through the gear bearing housing (16) and the hollow shaft (28) and screwed into the housing cover (15), through which the hollow shaft (28) is fixed. Módulo de acionamento, de acordo com a reivindicação 4,
caracterizado pelo fato de,
o eixo intermediário (12) ser montado no eixo oco (28) por meio de um rolamento de esferas (30) e um rolamento de agulha (31).Drive module according to claim 4,
characterized by the fact that
the intermediate shaft (12) is mounted on the hollow shaft (28) by means of a ball bearing (30) and a needle bearing (31). Módulo de acionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,
caracterizado pelo fato de,
uma superfície de contato (33) entre a carcaça do mancal de engrenagem (16) e a tampa da carcaça (15) ser projetada como uma superfície plana.Drive module according to any one of claims 1 to 5,
characterized by the fact that
a contact surface (33) between the gear bearing housing (16) and the housing cover (15) is designed as a flat surface. Módulo de acionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6,
caracterizado pelo fato de,
a carcaça do mancal de engrenagem (16) e a tampa da carcaça (15) envolverem a transmissão (6).Drive module according to any one of claims 1 to 6,
characterized by the fact that
the gear bearing housing (16) and housing cover (15) surround the transmission (6). Módulo de acionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7,
caracterizado pelo fato de,
um mancal de apoio (35) ser previsto que suporta a engrenagem de saída (13) na tampa da carcaça (15).Drive module according to any one of claims 1 to 7,
characterized by the fact that
a support bearing (35) is provided which supports the output gear (13) in the housing cover (15). Módulo de acionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8,
caracterizado pelo fato de,
o módulo de acionamento (1) ser projetado como um conjunto pré-fabricado.Drive module according to any one of claims 1 to 8,
characterized by the fact that
the drive module (1) is designed as a prefabricated assembly. Módulo de acionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de a transmissão (6) ser vedada no lado do rolamento da roda por meio de um anel de vedação do eixo radial na engrenagem de saída (13) que está montada na carcaça do mancal de engrenagem (16) e atua na engrenagem de saída (13).Drive module according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the transmission (6) is sealed on the bearing side of the wheel by means of a radial shaft sealing ring on the output gear (13) which is mounted on the gear bearing housing (16) and acts on the output gear (13). Veículo motorizado (2), em particular um veículo elétrico ou híbrido (3), caracterizado pelo fato de ser com pelo menos um módulo de acionamento (1), definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.Motor vehicle (2), in particular an electric or hybrid vehicle (3), characterized in that it has at least one drive module (1), defined in any one of claims 1 to 10.
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