DE10161333A1 - Radhalter-Baugruppe zum Übertragen einer Antriebskraft von einem Elektromotor auf ein Rad - Google Patents
Radhalter-Baugruppe zum Übertragen einer Antriebskraft von einem Elektromotor auf ein RadInfo
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Abstract
Eine Radlager-Baugruppe zum Übertragen einer Kraftfahrzeugantriebskraft von einem elektrisch betriebenen Antriebsmotor (1) auf ein Rad (52) ist so konstruiert, daß es eine kompakte und leichtgewichtige Struktur aufweist, und um die Standardisierung des Zusammenbaus elektrischer Motorkraftfahrzeuge zu ermöglichen. Die Radlager-Baugruppe beinhaltet ein Außenglied (41), das einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch (44) zum Befestigen der Baugruppe an einer Kraftfahrzeug-Rahmenstruktur ausgebildet ist, und ein Innenglied (42) eine Mittenbohrung (49) aufweist und so angepaßt ist, daß es vom Antriebsmotor 1 durch eine Achse (60) fest in die Mittenbohrung (49) eingesetzt ist. Jedes der inneren und äußeren Glieder (41) und (42) hat zwei Laufringe mit entsprechenden Reihen von Rollelementen (43), die zwischen ihnen liegen. Das Innenglied (42) weist einen sich radial nach außen erstreckenden Radbefestigungsflansch (42) auf, an dem das Rad (52) befestigt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein
elektrisches Motorkraftwagensystem, und im einzelnen eine
Radlager-Baugruppe zum Übertragen einer Kraftfahrzeug-
Antriebskraft, die von einem elektrisch betriebenen Antriebs
motor generiert wird, auf ein Rad zum Antreiben dieses
letzteren.
Angesichts der Forderung nach Reduzierung der Umweltver
schmutzung und der Verfügbarkeit begrenzter Ressourcen hat
die Entwicklung von Elektromotorkraftwagen, die durch einen
elektrisch betriebenen Antriebsmotor anstatt des herkömm
lichen Verbrennungsmotors angetrieben werden, in den letzten
Jahren immer größere Bedeutung erlangt. Hinsichtlich des
Antriebsübertragungssystems, das in Elektromotorkraftwagen
benutzt wird, verwenden einige Elektromotorkraftwagen ein
direktes Verbindungssystem, bei dem der elektrisch betriebene
Antriebsmotor antriebsmäßig direkt mit den Rädern gekoppelt
ist, und sich einige auf ein Antriebsübertragungssystem
gründen, das im allgemeinen wie bei den mit Verbrennungs
motoren betriebenen Kraftfahrzeugen verwendet wird. Beispiel
haft ist, abgesehen davon, daß der elektrisch betriebene
Antriebsmotor den Verbrennungsmotor ersetzt, das in den
meisten Elektromotorkraftwagen benutzte Antriebsübertragungs
system ähnlich oder im wesentlichen identisch mit dem, das
bei mit Verbrennungsmotor betriebenen Kraftfahrzeugen ein
gesetzt wird, wobei die Übertragung durch einen Reduktions
getriebezug ersetzt wird oder nicht.
Auch bei der Radlager-Baugruppe zur Verwendung in elektri
schen Kraftfahrzeugen ist das auf der Grundlage des in mit
Verbrennungsmotoren betriebenen Kraftfahrzeugen benutzten
Antriebsübertragungssystems im allgemeinen so konstruiert,
daß die Kraftfahrzeugantriebskraft, die vom elektrisch
betriebenen Motor erzeugt wird, auf eine Radnabe übertragen
wird, die ein rotierendes Glied der Radlager-Baugruppe ist,
durch ein Differentialgetriebe, dann durch ein Kardangelenk
konstanter Geschwindigkeit des verschiebbaren Typs, eine
Zwischenwelle, und schließlich durch ein Kardangelenk des
festen Typs mit konstanter Geschwindigkeit übertragen wird.
Bei Elektromotorkraftwagen ist jedoch die Kapazität eines
Akkumulators d. i. einer Speicherbatterie so begrenzt, daß der
Verbrauch an elektrischer Energie, die vom Akkumulator
geliefert wird, unbedingt minimiert werden muß, und die
Reduktion des Gewichtes eines Elektromotorkraftwagens, im
Vergleich mit dem eines durch einen Verbrennungsmotor
angetriebenen Kraftfahrzeugs, ist eine absolute Forderung.
Aus diesem Grund müssen verschiedene Komponenten des
elektrischen Kraftfahrzeuges mit kompakter Struktur und
leichte Gewicht konstruiert werden, und die Forderungen nach
Reduktion des Gewichts der Radlager-Baugruppe und auch nach
der Kompaktisierung der Radlager-Baugruppe nehmen ständig zu.
Andererseits ist es zwecks Steigerung der Produktivität durch
Standardisierung der Montagebänder zur Herstellung elektri
scher Kraftfahrzeuge sehr unerwünscht, und sollte sogar
vermieden werden, besonders konstruierte Bauteile zu be
nutzen, die eine Veränderung oder eine Neugestaltung des
Montagebandes erforderlich machen würden. Aus diesem Grund
ist es stark erwünscht, eine besondere Radlager-Baugruppe für
elektrische Kraftfahrzeuge zu entwickeln, die sich von der
bei mit Verbrennungsmotor betriebenen Kraftfahrzeugen
benutzten stark unterscheidet.
Dementsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Radlager-Baugruppe vorzusehen,
die eine kompakte und leichtgewichtige Struktur aufweist und
zur Standardisierung des Zusammenbaus elektrischer Kraft
fahrzeuge beiträgt.
Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfin
dung gemäß einem Aspekt derselben eine Radlager-Baugruppe in
einem Antriebsübertragungssystem zum Übertragen der Kraft
fahrzeugantriebskraft, die von einem elektrisch betriebenen
Antriebsmotor generiert wird, auf ein Rad, das von der Rad
lager-Baugruppe gehalten wird, bereit, wobei die Baugruppe
umfaßt:
Ein äußeres Glied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch aus gebildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckenden Außenlauf ringen ausgebildet ist;
ein im allgemeinen ringförmiges Innenglied mit Innenlauf ringen, die in einem Außenumfang desselben in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und das ferner eine Mittenbohrung definiert hat, die so angepaßt ist, daß sie eine Achse darin aufnimmt, die zusammen mit ihr rotiert; und in Umfangsrichtung angeordnete Reihen von Sätzen rollender Elemente, wobei jeweils ein Satz für jede Reihe zwischen den Außenlaufringen in den Außengliedern und den Innenlaufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert und durch die Achse darauf übertragen wird.
Ein äußeres Glied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch aus gebildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckenden Außenlauf ringen ausgebildet ist;
ein im allgemeinen ringförmiges Innenglied mit Innenlauf ringen, die in einem Außenumfang desselben in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und das ferner eine Mittenbohrung definiert hat, die so angepaßt ist, daß sie eine Achse darin aufnimmt, die zusammen mit ihr rotiert; und in Umfangsrichtung angeordnete Reihen von Sätzen rollender Elemente, wobei jeweils ein Satz für jede Reihe zwischen den Außenlaufringen in den Außengliedern und den Innenlaufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert und durch die Achse darauf übertragen wird.
Mit der Radhalter-Baugruppe, die wie oben beschrieben
konstruiert ist, kann das Innenglied durch die Kraftfahrzeug-
Antriebskraft angetrieben werden, die von dem elektrisch
betriebenen Antriebsmotor generiert und über die Achse
übertragen wird, und damit wird das Rad, das am Innenglied
befestigt ist, angetrieben. Das Außenglied der Radhalter-
Baugruppe ist einstückig mit dem Flansch an einem Außenumfang
ausgebildet und kann durch diesen Flansch an der Kraftfahr
zeugrahmenstruktur oder am Chassis befestigt werden. Somit
würde, da das Innenglied einstückig mit dem Flansch
ausgebildet ist, kein weiteres Ringglied benötigt werden, das
ansonsten erforderlich wäre, um das Außenglied der Radhalter-
Baugruppe auf der Kraftfahrzeugrahmenstruktur oder auf dem
Chassis zu befestigen, und somit kann ein Radhalter-
Baugruppenträger wie z. B. eine auf der Kraftfahrzeugrahmen
struktur ausgebildete Gelenkverbindung eine vereinfachte und
kompakte Struktur aufweisen und auf diese Weise zur
Gewichtsverminderung des elektrischen Motorfahrzeugs als
ganzes beitragen. Auch wird, anders als bei der Konstruktion,
in der das Außenglied mit dem Radlager-Baugruppenträger, wie
zum Beispiel der Gelenkverbindung, integriert ist, die eine
besondere Kraftfahrzeugfertigungslinie erforderlich machen
würde, die vorliegende Erfindung die Notwendigkeit elimi
nieren, die besonders konstruierte Kraftfahrzeugfertigungs
linie zu benutzen und so läßt sich die Standardisierung der
Kraftfahrzeugfertigungslinie leicht erreichen.
Das Innenglied kann mit einem Radbefestigungsflansch
ausgebildet sein. Das ermöglicht es, die zum Befestigen des
Rads am Innenglied benötigte Struktur zu vereinfachen, und
somit kann ein Mechanismus einschließlich der Radlager-
Baugruppe und der Komponententeile um die Radlager-Baugruppe
herum vorteilhaft in Leichtbauweise gefertigt werden.
Auch kann das Innenglied ein Nabenglied sowie ein Lager-
Innenlaufring-Glied beinhalten, das auf dem Nabenglied
montiert ist. In diesem Fall kann das Lagerinnenlaufringglied
durch einen eingepreßten Stopfen axial unbeweglich auf dem
Nabenglied gehalten werden. Wo der Lagerinnenlaufring auf dem
Nabenglied fest montiert ist, wobei es durch den eingepreßten
Stopfen in der richtigen Stellung gehalten wird, kann das
Lagerinnenlaufringglied mit einer vereinfachten Struktur
positioniert werden und damit einen Beitrag zur Reduktion an
Gewicht und Kosten leisten.
Die vorliegende Erfindung zusammen mit einem anderen Aspekt
derselben sieht vor eine Radlager-Baugruppe in einem
Antriebsübertragungssystem zum Übertragen einer Kraftfahr
zeugantriebskraft, die von einem elektrisch betriebenen
Antriebsmotor generiert wird, auf ein Rad, das von der
Radlager-Baugruppe gehalten wird, wobei die Baugruppe umfaßt:
Ein äußeres Glied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch aus gebildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckenden Außenlauf ringen ausgebildet ist;
ein Innenglied mit Innenlaufringen, die in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und die Innenglieder zusammen mit einem äußeren Kopplungsglied integriert sind, die mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung ausgebildeten beabstandeten Spurrillen zum Führen entsprechender dreh momentübertragender Kugeln ausgebildet sind, die in einem Kardangelenk konstanter Geschwindigkeit benutzt werden; und
in Umfangsrichtung angeordnete Reihen von Sätzen rollender Elemente, wobei jeweils ein Satz für jede Reihe zwischen den Außenlaufringen in den Außengliedern und den Innenlaufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert wird.
Ein äußeres Glied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch aus gebildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckenden Außenlauf ringen ausgebildet ist;
ein Innenglied mit Innenlaufringen, die in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und die Innenglieder zusammen mit einem äußeren Kopplungsglied integriert sind, die mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung ausgebildeten beabstandeten Spurrillen zum Führen entsprechender dreh momentübertragender Kugeln ausgebildet sind, die in einem Kardangelenk konstanter Geschwindigkeit benutzt werden; und
in Umfangsrichtung angeordnete Reihen von Sätzen rollender Elemente, wobei jeweils ein Satz für jede Reihe zwischen den Außenlaufringen in den Außengliedern und den Innenlaufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert wird.
Wo die Radlager-Baugruppe und das äußere Kopplungsglied, das
eine Komponente des Kardangelenks konstanter Geschwindigkeit
ist, zusammen wie oben beschrieben integriert sind, sind
weitere Kompaktisierung und Gewichtseinsparung zusammen mit
der Verminderung der Anzahl der Zusammenbauschritte möglich.
Auch kann aus Gründen, ähnlich wie die, die im Zusammenhang
mit der Radlager-Baugruppe gemäß dem erstgenannten Aspekt der
vorliegenden Erfindung beschrieben sind, die Fertigungsstraße
für die Fertigung der elektrischen Kraftfahrzeuge leicht
standardisiert werden.
In der Radhalter-Baugruppe gemäß einem, dem ersten oder dem
zweiten, Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann der
Antriebsmotor durch elektrischen Strom betrieben werden, der
durch eine Brennstoff-Zelle generiert wird.
Wo die Brennstoff-Zelle benutzt wird, dürfte es kaum ein
Problem mit Auspuffgasen geben und eine ausgezeichnete
zurückgelegte Kilometerzahl steht zu erwarten. Die Anwendung
eines Kraftfahrzeug-Antriebssystems, in dem der Antriebsmotor
durch den in einer Brennstoffzelle generierten elektrischen
Strom gespeist wird, in Kombination mit der Radlager-Bau
gruppe der oben beschriebenen Struktur, führt effektiv zu
einer Gewichtsreduktion, und somit weist das elektrische
Kraftfahrzeug eine ausgezeichnete Leistung auf.
Auch kann in der Radlager-Baugruppe gemäß einem, dem erst-
oder zweitgenannten Aspekt der vorliegenden Erfindung, das
Innenglied zusätzlich zu der vom elektrischen Antriebsmotor
generierten Antriebskraft auch von einer Antriebskraft ange
trieben werden, die von einem Verbrennungsmotor generiert
wird. Dieses Hybridsystem ermöglicht die Ausnutzung von
Vorteilen, die aus der Benutzung des Verbrennungsmotors
herrühren, und den Vorteilen des elektrisch betriebenen
Antriebsmotors, und auch in diesem Fall sind die Wirkungen,
die durch die Anwendung der Radlager-Baugruppe der oben
beschriebenen Struktur entstehen, bemerkenswert.
Auf jeden Fall wird die vorliegende Erfindung leichter ver
ständlich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen derselben im Zusammenhang mit den be
gleitenden Zeichnungen. Die Ausführungsformen und die Zeich
nungen werden jedoch nur für Zwecke der Illustration und
Erklärung gegeben und sind keineswegs als Einschränkung des
Umfangs der vorliegende Erfindung zu verstehen, wobei dieser
Umfang nur durch die anhängigen Ansprüche bestimmt ist. In
den begleitenden Zeichnungen werden jeweils für gleiche Teile
in den verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszahlen benutzt,
und:
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, die eine Radlager-Bau
gruppe zum Übertragen einer durch elektrischen Strom erzeug
ten Antriebskraft auf ein Fahrzeugrad gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht durch ein Antriebsachsen
system eines elektrischen Motorfahrzeugs einschließlich der
Radlager-Baugruppe für jedes der Antriebsräder;
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht eines Kardangelenks für
konstante Geschwindigkeit vom Gleittyp;
Fig. 4A und 4B sind Frontansichten, die verschiedene Bei
spiele für ein äußeres Kopplungsglied zeigen, das im Kardan
gelenk für konstante Geschwindigkeit vom Gleittyp angewandt
wird;
Fig. 5 ist eine Längs-Seitenteilschnittansicht des Kardan
gelenks für konstante Geschwindigkeit vom Gleittyp;
Fig. 6 ist eine Längs-Schnittansicht einer veränderten Form
der Radlager-Baugruppe;
Fig. 7 ist eine Längs-Schnittansicht der Radlager-Baugruppe
gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine Längs-Schnittansicht der Radlager-Baugruppe
gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine Längs-Schnittansicht der Radlager-Baugruppe
gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist ein schematisches Plandiagramm, das ein Rad
halter- und Antriebssystem darstellt, auf das die Radlager-
Baugruppen der vorliegenden Erfindung anwendbar sind;
Fig. 11 ist ein schematisches Plandiagramm, das eine
veränderte Form des Radhalter- und Antriebssystems darstellt;
Fig. 12 ist ein schematisches Plandiagramm, das eine weitere
veränderte Form des Radhalter- und Antriebssystems darstellt;
und
Fig. 13 ist ein schematisches Plandiagramm, das noch eine
weitere veränderte Form des Radhalter- und Antriebssystems
darstellt.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung einzeln und unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben. Unter diesen Zeich
nungen illustriert Fig. 1 in einer Längsschittansicht
beispielhaft eine Radlager-Baugruppe zum Übertragen einer mit
elektrischem Strom bewirkten Antriebskraft auf ein Fahrzeug
rad. Das gezeigte Muster entspricht einer sogenannten Rad
lager-Baugruppe der dritten Generation für ein Kraftfahrzeug,
das mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird. Die gezeigte
Radlager-Baugruppe, allgemein mit 40 bezeichnet, umfaßt ein
Außenglied 41, ein Innenglied 42 und eine Vielzahl, bei
spielsweise zwei, von Rollenelementsätzen 43, wobei jeweils
ein Satz für jede Reihe zwischen dem äußeren und dem inneren
Glied 41 bzw. 42 liegt. Das Innenglied 42 ist innerhalb des
Außenglieds 41 angeordnet und definiert einen Ringraum, wobei
einander gegenüberliegende ringförmige Enden dieses Ringraums
durch entsprechende Dichtglieder 48 abgedichtet sind. Jede
Reihe der Rollelemente 43 wird durch einen entsprechenden
Halter d. i. Käfig gehalten (nicht dargestellt).
Das Außenglied 41 hat seine Außenumfangsfläche einstückig mit
einem sich nach außen erstreckenden Flansch 44, und seine
Innenumfangsfläche mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden
ringförmigen Laufringen 41a gleicher Anzahl wie die Anzahl
der Reihen der Rollelemente 43 ausgebildet.
Das Innenglied 42 hat die Form eines ringförmigen Glieds, das
Laufringe 42a in einer äußeren umlaufenden Oberfläche defi
niert, so daß es sich in Umfangsrichtung desselben erstreckt
und mit den zugehörigen ringförmigen Laufringen 41a im
Außenglied 41 ausgerichtet ist. Das Innenglied 42 beinhaltet
ein Nabenglied 42A, ein Lagerinnenlaufringglied 42B und einen
Radbefestigungsflansch 45. Das Nabenglied 42A hat einen
reduzierten Außendurchmesser, um einen Teil mit reduziertem
Durchmesserteil vorzusehen, und das obengenannte Lagerinnen
laufringglied 42B ist auf dem Teil mit reduziertem Durch
messer des Nabenglieds 42A fest montiert. Von den Roller
laufringen 42a und 42a ist der Rollerlaufring 42a, der weiter
vom Radbefestigungsflansch 45 entfernt liegt, im Lagerinnen
laufringglied 42B definiert, während der andere Rollerlauf
ring 42a anliegend an den Radbefestigungsflansch 45 direkt
auf dem Außenumfang des Nabenglieds 42A definiert ist.
Das Innenglied 42 weist eine darin definierte Mittenbohrung
42 über eine Länge desselben auf und weist auch eine Vielzahl
in Umfangsrichtung beabstandeter Verzahnungen 49a auf, die in
einem Teil der Innenumfangsfläche desselben ausgebildet sind,
das vom Nabenglied 42A umgeben ist, so daß es sich axial dazu
erstreckt. Der obengenannte Radbefestigungsflansch 45 ist an
den Innengliedern 42 ausgebildet, so daß er sich vom anderen
Ende der einander gegenüberliegenden Enden des Innenglieds 42
aus, das vom Lagerinnenlaufringglied 42B weiter entfernt ist,
radial nach außen erstreckt. Dieser Radbefestigungsflansch 45
ist ausgebildet mit einer Vielzahl in Umfangsrichtung
angebrachter beabstandeter Schraubenlöcher 45a zur Aufnahme
einer entsprechenden Anzahl Schrauben 46 (von denen nur eine
einzige in Fig. 1 gezeigt wird), die benutzt werden um eine
entsprechende Anzahl bereifter Räder zu befestigen, wie in
Fig. 2 strichpunktiert gezeigt wird.
Zwar wird im Innenglied 42, soweit es bisher in der
illustrierten Ausführungsform gezeigt wird, das Lager-
Innenlaufringglied 42B mittels Preßsitz am Nabenglied 42A
befestigt, jedoch kann auch jedes anderes Befestigungsmittel
angewandt werden. Beispielsweise kann, wie in Fig. 6 gezeigt
wird, das Lager-Innenlaufringglied 42B am Nabenglied 42A
durch Kerben oder Bördeln des Endteils des Nabenglieds 42A,
das vom Lager-Innenlaufringglied 42B am Nabenglied 42A axial
nach außen vorsteht, befestigt werden, um auf diese Weise
einen ringförmigen Preßsitz-Stopfen 42c zu definieren, der
mit einem ringförmigen Endteil des Lager-Innenlaufringglieds
42B gegenüber der Reihe der Rollelemente 43 in Berührung
steht. Auf diese Weise kann der ringförmige Preßsitz-Stopfen
42c durch Flanschen dieses Endteils des Nabenglieds 42A
radial nach außen ausgebildet werden, und diese Technik zum
Bilden des ringförmigen Preßsitz-Stopfens 42c wird im
allgemeinen als Rollereinpressen bezeichnet. Auf diese Weise
wird das Lager-Innenlaufringglied 42B am Nabenglied 42A in
axial unbeweglicher Weise befestigt.
Noch weiter unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist das Innenglied
42 eine Antriebsachse 60 auf, die in die Mittenbohrung 49
eingefügt ist. Dieses Innenglied 42 wird durch einen elek
trisch betriebenen Antriebsmotor 1 angetrieben, der durch die
Antriebsachse 60 eine Kraftfahrzeug-Antriebskraft ausübt.
Selbstverständlich ist dasjenige Endteil der Antriebsachse
60, das in der Mittenbohrung 49 steckt, mit in Umfangs
richtung angeordneten, sich beabstandet erstreckenden
Verzahnungen 49a ausgebildet, die komplementär zu den
Verzahnungen 49a in der Mittenbohrung 49 liegen.
Die Radhalter-Baugruppe 40 der oben beschriebenen Struktur
ist so konstruiert und konfiguriert, daß das Innenglied 42
über die Antriebsachse 60 durch die Kraftfahrzeug-Antriebs
kraft angetrieben werden kann, die vom elektrisch betriebenen
Antriebsmotor 1 generiert wird, und rotiert auf diese Weise
das bereifte Rad. Andererseits, hat das Außenglied 41 eine
äußere Umfangsfläche, die mit dem sich nach außen erstrecken
den Flansch 44 einstückig ausgebildet ist, durch den die
Radlager-Baugruppe 40 der vorliegenden Erfindung an einer
Kraftfahrzeugrahmenstruktur oder einem Chassis befestigt
werden kann. Da der Flansch 44 auf diese Weise einstückig mit
dem Außenglied 41 ausgebildet ist, wird kein besonderes
ringförmiges Element benötigt, das benutzt würde, um das
Außenglied 41 der Radlagerbaugruppe 40 an der Kraftfahrzeug-
Rahmenstruktur zu befestigen, und demgemäß kann ein Radlager
baugruppenträger (z. B. eine Komponente, die durch die strich
punktierte Linie in Fig. 2 unter 51 gezeigt wird), wie z. B.
eine Gelenkverbindung, die an der Kraftfahrzeug-Rahmen
struktur vorgesehen ist, eine vereinfachte und kompakte
Struktur annehmen, und trägt auf diese Weise zur Gewichts
reduzierung des Elektro-Kraftfahrzeugs als ganzes bei.
Ebenso, und anders als in der Konstruktion, in der das
Außenglied 41 mit dem Radhalter-Baugruppenträger, wie die
Gelenkverbindung, integriert ist, die eine besonders
aufgebaute Kraftfahrzeug-Produktionslinie erfordern würde,
eliminiert die vorliegende Erfindung die Notwendigkeit einer
besonders aufgebauten Kraftfahrzeug-Produktionslinie, und die
Standardisierung der Kraftfahrzeug-Produktionslinien läßt
sich leicht erreichen.
Zusätzlich, da im Falle der illustrierten Ausführungsform die
Radlager-Baugruppe von einer Konstruktion ist, die der
sogenannten dritten Generation entspricht, und einer der
Rollerlaufringe 42a direkt auf dem Nabenglied 42A ausgebildet
ist, läßt sich jeder etwaige Verlust der Kraftfahrzeug-
Antriebskraft, der anderenfalls von einem schleifenden
Antriebsmoment erzeugt würde, vorteilhaft reduzieren, was
ermöglichen würde, das elektrische Kraftfahrzeug über eine
längere Fahrstrecke zu betreiben.
Fig. 2 illustriert ein Beispiel eines Antriebsachsensystems
für ein elektrisches Kraftfahrzeug, das die Radlager-Bau
gruppe 40 der oben beschriebenen Struktur benutzt. Das
gezeigte Antriebsachsensystem beinhaltet, zusätzlich zum
elektrisch betriebenen Antriebsmotor 1 ein Kardangelenk 10
konstanter Geschwindigkeit eines verschiebbaren Typs, ein
Kardangelenk 20 konstanter Geschwindigkeit eines festen Typs,
eine Zwischenwelle 30 und eine Radlager-Baugruppe.
Die Radlager-Baugruppe 40 ist fest verbunden mit dem Rad
lager-Baugruppenträger 51, wie z. B. eine Gelenkverbindung,
starr verbunden mit der Kraftfahrzeug-Rahmenstruktur d. i. dem
Chassis (nicht gezeigt), mit dem daran mit einer Vielzahl von
Schrauben (nicht gezeigt) angeschraubten Flansch 44 des
äußeren Gliedes 41. Das bereifte Rad 52 ist am inneren Glied
42 befestigt. Das bereifte Rad 52 hat einen Felgenteil 53,
der am einstückig mit dem Innenglied 42 ausgebildeten
Radbefestigungsflansch 45 zusammen mit einer Scheibenbremse
54 mittels der Schrauben 46 befestigt ist.
Das Kardangelenk 10 konstanter Geschwindigkeit des verschieb
baren Typs beinhaltet ein erstes inneres Kopplungsglied 11;
ein erstes äußeres Kopplungsglied 12 und ein erstes Dreh
momentübertragungsglied 13. Andererseits beinhaltet das
Kardangelenk 20 konstanter Geschwindigkeit des festen Typs
ein zweites inneres Kopplungsglied 21, ein zweites äußeres
Kopplungsglied 22, und ein zweites Drehmoment-Übertragungs
glied 23.
Die Zwischenwelle 30 hat ihre einander gegenüberliegenden
Enden verbunden mit dem ersten inneren Kopplungsglied 11 des
verschiebbaren Kardangelenks 10 konstanter Geschwindigkeit
bzw. dem zweiten inneren Kopplungsglied 21 des festen Kardan
gelenks 20 konstanter Geschwindigkeit. Das erste äußere
Kopplungsglied 12 des verschiebbaren Kardangelenks 10 kon
stanter Geschwindigkeit und das zweite äußere Kopplungsglied
22 des festen Kardangelenks 20 sind versehen mit den ent
sprechenden flexiblen röhrenförmigen Schutzmanschetten 14 und
24, um die entsprechenden Endteile der Zwischenwelle 30
abzudecken.
Fig. 3 illustriert die Einzelheiten des verschiebbaren
Kardangelenks 10 konstanter Geschwindigkeit. Das verschieb
bare Kardangelenk 10 konstanter Geschwindigkeit ist von einer
Struktur, in der das erste innere Kopplungsglied 11 in der
Form eines Ringglieds mit einer sphärischen Außenfläche ha
mit einer Vielzahl sich axial erstreckender und in Umfangs
richtung beabstandeter Spurrillen 16 ausgebildet ist; das
erste äußere Kopplungsglied 12 ist in der Form eines im
allgemeinen zylindrischen Hohlglieds mit einer zylindrischen
Innenfläche 12a mit sich axial erstreckenden Spurrillen 17
ausgebildet, die mit den entsprechenden Spurrillen 16 im
ersten inneren Kopplungsglied 11 zusammenwirken; und Kugel
elemente, die das erste Drehmomentübertragungsglied 13
bilden, sind zwischen das erste innere und äußere Kopplungs
glied 11 bzw. 12 eingelegt, wobei jedes Kugelelement beweg
lich teilweise in der entsprechenden Spurrille 16 und teil
weise in der entsprechenden Spurrille 17 aufgenommen werden.
Jede der sich axial erstreckenden Spurrillen 16, die im
inneren Kopplungsglied 11 definiert sind, hat einen Rillen
grund 16a, der sich geradeaus erstreckt, gesehen in einer
längsweisen Schnittdarstellung derselben, wie deutlich in
Fig. 3 gezeigt wird.
Die Kugelelemente, die das erste Drehmomentübertragungsglied
13 bilden, werden gleichmäßig gehalten durch einen Kugel
halter, d. i. Käfig 15, einer Struktur mit einer kugelförmigen
Innenfläche 15a, die gleitend geführt wird durch die sphäri
sche Außenfläche ha des inneren Kopplungsglieds 11, und eine
sphärische Außenfläche 15b, die gleitend geführt wird durch
die sphärische Innenfläche 12a des äußeren Kopplungsglieds
12. Die sphärische Innenfläche bzw. Außenflächen 15a und 15b
des Kugelhalters 15 haben entsprechende Krümmungsmittel
punkte, die um einen vorgegebenen Abstand in einer Richtung
axial zum inneren Kopplungsglied 11 versetzt sind, und bilden
somit das verschiebbare Kardangelenk 10 konstanter Geschwin
digkeit.
Das innere Kopplungsglied 11 hat eine Innenbohrung 18 mit
einer Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Verzahnungen
18a, die auf einer inneren Umfangsfläche desselben so ange
ordnet sind, daß sie sich in Axialrichtung erstrecken.
Ihrerseits hat das Ende der Zwischenwelle 30, das mit dem
verschiebbaren Kardangelenk 10 konstanter Geschwindigkeit
gekoppelt ist, wie in Fig. 2 gezeigt wird, seine Umfangs
fläche mit entsprechenden Verzahnungen ausgebildet und ist in
die Innenbohrung 18 des inneren Kopplungsglieds 11 einge
schoben, so daß es zusammen mit dieser rotiert. Das äußere
Kopplungsglied 12 ist so ausgebildet, daß es eine Form auf
weist, die ähnlich der Form einer Kalotte ist, mit einem
Wellenzapfen 12b, der damit einstückig ausgebildet ist, so
daß er sich vom Grund des kalottenförmigen äußeren Kopplungs
glieds 12 aus nach außen erstreckt. Die Wellenzapfen 12b ist
seinerseits so ausgebildet, daß er die Kraftfahrzeug-An
triebskraft von einer Antriebsquelle, wie z. B. dem elektrisch
angetriebenen Motor 11, aufnimmt. Der Wellenzapfen 12b kann
durch eine Differentialgetriebe-Baugruppe treibend mit dem
Antriebsmotor 11 verbunden sein.
Die Anzahl der Spurrillen 17 (wie auch der Spurrillen 16) im
verschiebbaren Kardangelenk 10 konstanter Geschwindigkeit
kann sechs sein, wie in Fig. 4A gezeigt wird, oder auch acht,
wie in Fig. 4B gezeigt wird. Wenn die acht Spurrillen 17
eingesetzt werden, kann das verschiebbare Kardangelenk 10
konstanter Geschwindigkeit in kompakter Bauweise und leicht
gewichtig zusammengebaut werden aufgrund der Reduzierung des
Durchmessers des Kugelelements 13 (Fig. 3). Zwar wird das
verschiebbare Kardangelenk 10 konstanter Geschwindigkeit als
Typ mit Kugelelementen als Drehmomentübertragungsglied 13
beschrieben und dargestellt, es muß jedoch darauf hingewiesen
werden, daß auch ein Kardangelenk 10 konstanter Geschwindig
keit vom Dreifußtyp mit drei Drehzapfenwellen verwendet
werden kann.
Einzelheiten des Kardangelenks 20 konstanter Geschwindigkeit
vom festen Typ werden in Fig. 5 gezeigt. Dieses feste
Kardangelenk 20 konstanter Geschwindigkeit ist von einer
Struktur, in der das zweite innere Kopplungsglied 21 in der
Form eines Ringglieds mit sphärischer Außenfläche 21a mit
einer Vielzahl sich axial erstreckender und in Umfangs
richtung beabstandeter Spurrillen 26 ausgebildet ist; das
zweite äußere Kopplungsglied 22 ist in der Form eines im
allgemeinen zylindrischen Hohlglied mit einer zylindrischen
Innenfläche 22a mit sich axial erstreckenden Spurrillen 27
ausgebildet, die mit den entsprechenden Spurrillen 26 im
zweiten inneren Kopplungsglied 21 zusammenwirken; und
Kugelelemente, die das zweite drehmomentübertragende Glied 23
bilden, sind zwischen das zweite innere und das äußere
Kopplungsglied 21 bzw. 22 eingelegt, wobei jedes Kugelelement
bewegbar teilweise in der entsprechenden Spurrille 26 und
teilweise in der entsprechenden Spurrille 27 aufgenommen ist.
Die Kugelelemente, die das erste Drehmomentübertragungsglied
23 bilden, werden ordnungsgemäß durch einen Kugelhalter d. i.
Kugelkäfig 25 einer Struktur gehalten, die sphärische Innen-
und Außenflächen aufweist, die von der sphärischen Außen-
bzw. Innenfläche 21a bzw. 22a des inneren bzw. äußeren
Kopplungsglieds 21 bzw. 22 gleitend geführt werden.
Jede der sich axial erstreckenden Spurrillen 26, die in dem
inneren Kopplungsglied 21 definiert sind, hat einen
kugelförmig ausgebildeten Rillengrund, wie in einer
Längsschnittdarstellung ersichtlich ist und deutlich in Fig.
5 gezeigt wird, und deren Krümmungsmittelpunkt mit O1
bezeichnet ist. Auf ähnliche Weise hat jede der sich axial
erstreckenden Spurrillen 27, die im äußeren Kopplungsglied 22
definiert sind, einen sphärisch ausgebildeten Rillengrund,
dessen Krümmungsmittelpunkt mit O2 bezeichnet ist. Hier muß
darauf hingewiesen werden, daß die Krümmungsmittelpunkte O1
und O2 der sphärisch gekrümmten Rillengründe der Spurrillen
26 und 27 auf den entsprechenden Seiten positioniert und um
einen vorgegeben Abstand von einem gemeinsamen Mittelwinkel
O0 versetzt sind in einer Richtung, die axial zu dem festen
Kardangelenk 20 konstanter Geschwindigkeit liegt. Der obige
gemeinsame Mittelwinkel O0 besetzt eine Position, die mit dem
Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Außenflächen 21a des
inneren Kopplungsglieds 21 und der sphärischen Innenfläche
22a des äußeren Kopplungsglieds 22 zusammenfällt.
Das innere Kopplungsglied 21 weist eine zylindrische Bohrung
28 mit einer Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter
Verzahnungen 28a auf, die in einer inneren umlaufenden
Oberfläche ausgebildet sind, so daß sie sich dazu axial
erstrecken. Ihrerseits hat das Ende der Zwischenwelle 30, das
entfernt vom verschiebbaren Kardangelenk 10 konstanter
Geschwindigkeit liegt, seine Umfangsfläche mit entsprechenden
Verzahnungen ausgebildet und ist in die zylindrische Bohrung
28 des inneren Kopplungsglieds 21 eingeschoben, so daß es
zusammen mit diesem rotiert. Das äußere Kopplungsglied 22 ist
so ausgebildet, daß es eine Form aufweist, die ähnlich der
Form einer Kalotte ist, mit einem Wellenzapfen 22b, der damit
einstückig verbunden ist, so daß er sich vom Grund des
kalottenförmigen äußeren Kopplungsglieds 22 aus nach außen
erstreckt.
Hier wird darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Spurrillen
27 (wie auch die der Spurrillen 26) des festen Kardangelenks
20 konstanter Geschwindigkeit sechs oder auch acht sein kann,
wie im Fall des verschiebbaren Kardangelenks 10 konstanter
Geschwindigkeit. Wenn die acht Spurrillen 27 angewandt
werden, kann das feste Kardangelenk 10 konstanter Geschwin
digkeit auf ähnliche Weise als kompakte Struktur und
leichtgewichtig zusammengebaut werden.
Der Wellenzapfen 22b, der sich vom Grund des kalottenförmigen
äußeren Kopplungsglieds 22 aus axial nach außen erstreckt,
wie oben beschrieben, bildet die Antriebsachse 60, die unter
Bezugnahme auf Fig. 2 als in die Mittenbohrung 49 des Innen
glieds 42 der Radhalter-Baugruppe 40 eingefügt beschrieben
ist. Ein freies Ende des Wellenzapfens 22b oder der Antriebs
achse 60 ist mit einem schraubenförmigen Außengewinde aus
gebildet, so daß eine Befestigungsmutter 62 daran befestigt
werden kann, nachdem es durch die Mittenbohrung 49 des
inneren Gliedes 42 gesteckt wurde, wie in Fig. 2 dargestellt
ist.
Aus der obigen Beschreibung wird leicht verständlich, daß die
Kraftfahrzeug-Antriebskraft, die vom elektrisch betriebenen
Antriebsmotor 1 erzeugt und auf das verschiebbare Kardan
gelenk 10 konstanter Geschwindigkeit, und durch die Zwischen
welle 30 auf das innere Glied 42 der Radlager-Baugruppe 40
und dann durch das feste Kardangelenk 20 konstanter Geschwin
digkeit zu Antrieb auf das bereifte Rad 52 übertragen wird,
das am Innenglied 42 befestigt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Radlager-
Baugruppe, gezeigt unter 40A in Fig. 7, entspricht die dort
gezeigte Radlager-Baugruppe 40A einer sogenannten Radlager-
Baugruppe der zweiten Generation. Diese Radlager-Baugruppe
40A ist von einer Konstruktion, in der zwei Lager-Innenlauf
ringe 42B und 42C mit jeweils einem entsprechenden darin
definierten Rollerlaufring 42a auf dem Nabenglied 42A in
einem Ende-auf-Ende-Widerlager aufeinanderliegen und somit
das Innenglied 42 definieren. Weitere strukturelle Merkmale
der Radlager-Baugruppe 40A sind ähnlich der oben beschriebe
nen Radlager-Baugruppe 40 und werden daher zwecks Kürze nicht
wiederholt. Selbstverständlich wird das Innenglied 42 mit den
Lager-Innenlaufringen 42B und 42C durch die Achse (60 gemäß
Fig. 2) rotiert, die in die Mittenbohrung 49 eingesetzt und
durch die Verzahnungen gekoppelt ist.
Auch in dieser sogenannten Radhalter-Baugruppe 40A der
zweiten Generation kann die Befestigung der Lagerinnenringe
42B und 42C erreicht werden durch die Anwendung des ring
förmigen eingepreßten Stopfen 42C, wie in Fig. 8 gezeigt
wird, auf ähnliche Weise wie unter Bezugnahme auf Fig. 6
beschrieben ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Radlager-Bau
gruppe der vorliegende Erfindung wird unter 40C in Fig. 9
gezeigt. Die dort gezeigte Radlager-Baugruppe 40C entspricht
dem, was auf dem Gebiet der Verbrennungsmotor-Kraftfahrzeuge
als Radlager-Baugruppe der vierten Generation bezeichnet
wird. Diese Radlager-Baugruppe 40C ist von einer Konstruk
tion, in der das Innenglied 42 integriert ist mit dem zweiten
äußeren Kopplungsglied 22 des festen Kardangelenks 20
konstanter Geschwindigkeit, um damit ein kombiniertes Lager-
und Kopplungsglied 42C zu definieren.
Das Außenglied 41 der Radlager-Baugruppe 40C und das Innen
kopplungsglied 21, der Kugellagerkäfig 25 und das Drehmoment
übertragungsglied 23 des festen Kardangelenks 20 konstanter
Geschwindigkeit sind ähnlich wie die Radlager-Baugruppe 40,
die in Fig. 1 gezeigt und unter Bezugnahme auf diese
beschrieben sind, und wie die des festen Kardangelenks 20
konstanter Geschwindigkeit, die unter Bezugnahme auf Fig. 5
gezeigt und beschrieben sind.
Das kombinierte Lager- und Kopplungsglied 42C weist eine
zylindrische Außenumfangsfläche auf, die mit einer Vielzahl,
zum Beispiel zwei, von sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Laufringen 42a und 42a ausgebildet ist und zwei Reihen von
Rollerelementsätzen 43 beinhaltet, jeweils ein Satz für jede
Reihe, die zwischen dem kombinierten Lager- und Kopplungs
glied 42C liegt, und das Außenglied 41 mit den Rollerelemen
ten 43 jeder Reihe wird teilweise aufgenommen in dem zuge
hörigen Laufring 42a und zum Teil in dem zugehörigen Laufring
41a im Außenglied 41. Dieses kombinierte Lager- und
Kopplungsglied 42C wird mit dem Radbefestigungsflansch 45
gebildet, der radial nach außen von einem Ende, der dem
Außenglied 41 gegenüberliegt, nach außen vorsteht. Die
sphärische Innenfläche und die Spurrillen 27, die ent
sprechende Teile des äußeren Kopplungsglieds des festen
Kardangelenks 20 konstanter Geschwindigkeit sind, sind in
einer inneren Umfangsfläche des entgegengesetzten Endes des
kombinierte Lager- und Kopplungsglieds 42C ausgebildet.
Wenn daher die Radlager-Baugruppe 40 und die Komponenten des
festen Kardangelenks 20 konstanter Geschwindigkeit mitein
ander integriert werden, um das kombinierte Lager- und
Kopplungsglied 42C zu definieren, kann nicht nur eine weitere
Kompaktisierung und eine Gewichtsverminderung erzielt werden,
sondern auch die Anzahl der Fertigungsschritte kann reduziert
werden.
Nehmen wir jetzt Bezug auf die Fig. 10 bis 13; hier werden
einige Beispiele eines Radhalter- und Antriebssystems zum
Übertragen der Kraftfahrzeug-Antriebskraft vom elektrisch
betriebenen Antriebsmotor 1 auf die Radlager-Baugruppe
beschrieben.
Das in Fig. 10 gezeigte Radhalter- und Antriebssystem ist
ähnlich wie das, das mit einem durch einen Verbrennungsmotor
angetriebenen Kraftfahrzeug eingesetzt wird, jedoch mit der
Änderung, daß der Verbrennungsmotor durch den elektrisch
betriebenen Antriebsmotor 1 ersetzt wird. Im System gemäß
Fig. 10 wird die Antriebskraft vom elektrisch betriebenen
Antriebsmotor 1 auf die Zwischenwellen 30 durch ein Antriebs
übertragungssystem 75 übertragen, einschließlich eines
Schaltgetriebes 71 und einer Differentialgetriebe-Baugruppe
72. Der elektrisch betriebene Antriebsmotor 1, der in dem
System der Fig. 10 benutzt wird, wird durch elektrischen
Strom betrieben, der von einem Akkumulator d. i. einer
Speicherbatterie 73 geliefert wird. Das Schaltgetriebe 71,
das Teil des Übertragungssystems 75 ist, kann entweder eine
handgeschaltete Gangschaltgetriebe-Baugruppe oder eine
automatische Gangschalt-Baugruppe sein, die einen Drehmoment
wandler benutzt.
Das elektrische Kraftfahrzeug, im wesentlichen wie in Fig. 10
gezeigt, beinhaltet zusätzlich zu den bereiften Rädern 52,
die antriebsmäßig mit dem Antriebsmotor 1 verbunden sind, wie
oben diskutiert, ein paar bereifter Räder 52A. Von diesen
bereiften Rädern werden die bereiften Antriebsräder 52 von
den entsprechenden Radlager-Baugruppen gemäß irgendeiner der
vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung treibend gehaltert, die unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 bis 9 beschrieben sind, wobei die Kraftfahrzeug
antriebskraft von Antriebsmotor 1, die auf die inneren
Glieder der Radlager-Baugruppen über die entsprechenden
Zwischenwellen 30 übertragen wird. Wenn das Antriebsachsen
system, gezeigt in Fig. 2, in Zuordnung zu jedem der be
reiften Räder 52 benutzt wird, wird die Kraftfahrzeug
antriebskraft von Antriebsmotor 1 auf die entsprechenden
ersten Außenglieder 12 des verschiebbaren Kardangelenks 10
konstanter Geschwindigkeit durch die Differentialgetriebe-
Baugruppe 72 übertragen.
Hier muß darauf hingewiesen werden, daß in dem Radhalter- und
Antriebssystem gemäß Fig. 10 die im Zusammenhang mit den
verbrennungsmotorbetriebenen Kraftfahrzeugen angewandten
Techniken ohne kleine Änderung eingesetzt werden können.
Das Radhalter- und Antriebssystem gemäß Fig. 11 ist ähnlich
dem, das im Zusammenhang mit dem verbrennungsmotorbetriebenen
Kraftfahrzeug benutzt wird, mit dem Unterschied, daß der Ver
brennungsmotor durch den elektrisch betriebenen Antriebsmotor
1 ersetzt wird und das Getriebe durch einen Reduktionsgetrie
bezug ersetzt wird. In diesem Radhalter- und Antriebssystem
wird die Kraftfahrzeugantriebskraft vom elektrisch betrie
benen Antriebsmotor 1 durch den Reduktionsgetriebezug 74 auf
die Zwischenwelle 30 übertragen. Der Reduktionsgetriebezug 74
kann beispielsweise in der Form einer festen Reduktions
getriebeeinheit mit einem festen Untersetzungsverhältnis
vorliegen. Das Kraftübertragungssystem 75 kann entweder von
einem Typ sein, der einen Reduktionsgetriebezug 74 bein
haltet, oder von einem Typ, der eine Kombination des
Reduktionsgetriebezugs 74 mit einem Differentialgetriebe
(nicht dargestellt) umfaßt. Natürlich wird der Antriebsmotor
1 durch elektrischen Strom betrieben, der von dem Akkumulator
d. i. von der Speicherbatterie 73 geliefert wird.
Im Vergleich zum Verbrennungsmotor läßt sich der elektrisch
betriebene Antriebsmotor 1 leicht steuern und daher lassen
sich, auch wenn der Reduktionsgetriebezug 74 mit einem festen
Untersetzungsverhältnis benutzt wird, die bereiften Antriebs
räder 52 richtig und leicht manövrieren. Somit ist der Ein
satz eines Reduktionsgetriebezugs 74 wie oben besprochen,
vorteilhaft, insofern als er erheblich dazu beiträgt, das
Gewicht des elektrischen Kraftfahrzeugs zu reduzieren, im
Vergleich zum Einsatz eines Getriebes.
Das Radhalter- und Antriebssystem, gezeigt in Fig. 12, ist
von einer Konstruktion, wonach der elektrisch betriebene
Antriebsmotor 1 durch elektrischen Strom aus einer Brenn
stoffzelle 76 angetrieben wird. Die Brennstoffzelle 76
benutzt einen Brennstoff wie z. B. Wasserstoffgas, Methanol
oder Benzin, der in einem Kraftstoffbehälter 77 enthalten
ist, zum Generieren eines elektrischen Stroms durch chemische
Reaktion. Die Brennstoffzelle 76 zusammen mit einem Methanol-
Reformer und einem Luftkompressor (beide nicht dargestellt)
stellen einen Teil einer Brennstoffzellen-Stromeinheit 78
dar. Der von der Brennstoffzelle 76 generierte elektrische
Strom wird durch eine elektrische Stromsteuereinheit 79 zum
Antriebsmotor 1 geleitet. Die elektrische Stromsteuereinheit
79 kann auch benutzt werden, um den elektrischen Strom vom
Akkumulator, d. i. von der Speicherbatterie 80, gesteuert zum
- Antriebsmotor 1 zu leiten. Der Antriebsmotor 1 ist von einem
Typ, der in der Lage ist, gleichzeitig als dynamoelektrischer
Generator zu arbeiten, so daß beim Bremsen des elektrischen
Kraftfahrzeugs der generierte elektrische Strom den Akku
mulator d. i. die Speicherbatterie 80 auflädt.
Das Radhalter- und Antriebssystem, gezeigt in Fig. 13, ist
von einer Hybridtyp, bei dem sowohl der elektrische Antriebs
motor als auch jede Art von Verbrennungsmotor jeweils alleine
zum Antrieb der Räder 52 eingesetzt wird. In diesem Radhalte-
und Antriebssystem wird der Verbrennungsmotor, der unter 81
gezeigt wird, mit Benzin betrieben und dient als Antriebs
maschine, um die Antriebskraft zu erzeugen, die durch ein
Verteilergetriebe 82 und einen Reduktionsgetriebezug 74 auf
die bereiften Antriebsräder 52 übertragen wird. Der elek
trisch betriebene Antriebsmotor 1 ist ein Hilfsantrieb und
liefert die Antriebskraft, die durch den Reduktionsgetriebe
zug 74, der in einem Übertragungsweg von dem Verbrennungs
motor 81 benutzt wird, auf die bereiften Antriebsräder 52
übertragen wird. Die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 81
geteilt durch den Antriebskraftverteiler 82 wird benutzt, um
einen dynamoelektrischen Generator 83 anzutreiben, der
seinerseits einen elektrischen Strom liefert, der über einen
Inverter 84 zum elektrisch betriebenen Antriebsmotor 1
geleitet wird. Der Akkumulator d. h. die Speicherbatterie 85
ist in der Lage, elektrischen Strom durch den Inverter 84 an
den Antriebsmotor 1 zu leiten, und der elektrische Strom, der
vom Antriebsmotor 1 beim Bremsen des elektrischen Kraftfahr
zeugs generiert wird, kann durch den Inverter 84 im Akku
mulator d. i. in der Speicherbatterie 85 gespeichert werden.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit der
bevorzugten Ausführungsform anhand der begleitenden
Zeichnungen, die nur für Zwecke der Illustration benutzt
wurden, voll beschrieben, jedoch ist sich der Fachmann
bewußt, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen beim
Lesen der hier dargelegten Spezifikationen offensichtlich
werden, ohne von Umfang und Wesensart der Erfindung abzu
weichen. So wurden zum Beispiel die Rollerelemente 43, die in
der Radhalter-Baugruppe 40 benutzt werden, in der Form von
Kugeln dargestellt und beschrieben, jedoch können sie auch in
der Form von Kegelrollen anstatt der Kugeln eingesetzt
werden.
Dementsprechend gelten solche Änderungen und Modifikationen,
falls sie nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in
den beiliegenden Ansprüchen dargelegt, abweichen, als
Bestandteile der vorliegenden Erfindung.
Claims (8)
1. Eine Radlager-Baugruppe in einem Antriebsübertragungs
system zum Übertragen einer Kraftfahrzeugantriebskraft, die
von einem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert
wird, auf ein Rad, das von der Radlager-Baugruppe gehalten
wird, wobei die Baugruppe umfaßt:
Ein äußeres Glied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch ausge bildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckenden Außenlaufringen aus gebildet ist;
ein im allgemeinen ringförmiges Innenglied mit Innenlauf ringen, die in einem Außenumfang desselben in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und das ferner eine Mittenbohrung definiert hat, die so angepaßt ist, daß sie eine Achse darin aufnimmt, die zusammen mit ihr rotiert; und
in Umfangsrichtung angeordnete Reihen von Sätzen rollender Elemente, wobei jeweils ein Satz für jede Reihe zwischen den Außenlaufringen in den Außengliedern und den Innenlaufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert und durch die Achse darauf übertragen wird.
Ein äußeres Glied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch ausge bildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckenden Außenlaufringen aus gebildet ist;
ein im allgemeinen ringförmiges Innenglied mit Innenlauf ringen, die in einem Außenumfang desselben in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und das ferner eine Mittenbohrung definiert hat, die so angepaßt ist, daß sie eine Achse darin aufnimmt, die zusammen mit ihr rotiert; und
in Umfangsrichtung angeordnete Reihen von Sätzen rollender Elemente, wobei jeweils ein Satz für jede Reihe zwischen den Außenlaufringen in den Außengliedern und den Innenlaufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert und durch die Achse darauf übertragen wird.
2. Die Radlager-Baugruppe gemäß Anspruch 1, in dem das
Innenglied mit einem Radbefestigungsflansch ausgebildet ist.
3. Die Radlager-Baugruppe gemäß Anspruch 1, in dem das
Innenglied ein Nabenglied und ein Lagerinnenlaufringglied
beinhaltet, das extern auf dem Nabenglied befestigt ist,
wobei das Lagerinnenlaufringglied auf dem Nabenglied axial
unbeweglich durch einen eingepreßten Zapfen gehalten wird.
4. Die Radlager-Baugruppe gemäß Anspruch 1, in dem der
Antriebsmotor durch elektrischen Strom angetrieben wird, der
von einer Brennstoffzelle generiert wird.
5. Die Radlager-Baugruppe gemäß Anspruch 1, in dem das
Innenglied zusätzlich zu der Kraftfahrzeugantriebskraft, die
vom Antriebsmotor generiert wird, durch eine Antriebskraft,
die durch einen Verbrennungsmotor generiert wird, angetrieben
wird.
6. Eine Radlager-Baugruppe in einem Antriebsübertragungs
system zum Übertragen der Kraftfahrzeugantriebskraft, die von
einem elektrisch betriebenen Antriebsmotor generiert wird,
auf ein Rad, das von der Radlager-Baugruppe gehalten wird,
wobei die Radlager-Baugruppe umfaßt:
Ein Außenglied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch ausge bildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckender Außenlaufringe aus gebildet ist;
ein Innenglied mit Innenlaufringen, die in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und das Innenglied zusammen mit einem äußeren Kopplungsglied integriert ist, das mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandet gebildeten Spurrillen zum Führen entsprechender drehmoment übertragender Kugeln ausgebildet ist, die in einem Kardan gelenk konstanter Geschwindigkeit benutzt werden; und
in Umfangsrichtung reihenweise Sätze rollender Elemente, jeweils ein Satz für jede Reihe, zwischen den äußeren Lauf ringen in den Außengliedern und den inneren Laufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen An triebsmotor generiert wird.
Ein Außenglied mit einem Außenumfang, der einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch ausge bildet ist, und mit einem Innenumfang, der mit einer Vielzahl sich in Umfangsrichtung erstreckender Außenlaufringe aus gebildet ist;
ein Innenglied mit Innenlaufringen, die in Ausrichtung mit den Außenlaufringen definiert sind, und das Innenglied zusammen mit einem äußeren Kopplungsglied integriert ist, das mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandet gebildeten Spurrillen zum Führen entsprechender drehmoment übertragender Kugeln ausgebildet ist, die in einem Kardan gelenk konstanter Geschwindigkeit benutzt werden; und
in Umfangsrichtung reihenweise Sätze rollender Elemente, jeweils ein Satz für jede Reihe, zwischen den äußeren Lauf ringen in den Außengliedern und den inneren Laufringen in den Innengliedern liegen;
wobei das Innenglied angetrieben wird durch die Kraftfahr zeug-Antriebskraft, die von dem elektrisch betriebenen An triebsmotor generiert wird.
7. Die Radlager-Baugruppe gemäß Anspruch 6, in der der
Antriebsmotor durch elektrischen Strom angetrieben wird, der
von einer Brennstoffzelle generiert wird.
8. Die Radlager-Baugruppe gemäß Anspruch 6, in der das
Innenglied zusätzlich zu der Kraftfahrzeugantriebskraft, die
vorn Antriebsmotor generiert wird, durch eine Antriebskraft
angetrieben wird, die durch einen Verbrennungsmotor generiert
wird.
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