DE102023001269A1 - Electric wheel hub drive for a motor vehicle - Google Patents

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DE102023001269A1 DE102023001269.6A DE102023001269A DE102023001269A1 DE 102023001269 A1 DE102023001269 A1 DE 102023001269A1 DE 102023001269 A DE102023001269 A DE 102023001269A DE 102023001269 A1 DE102023001269 A1 DE 102023001269A1
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Michael Schmidt
Arthur Adam
Fabian Schwed
Johannes Dehn
Jessica Roosz
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Radnabenantrieb (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Radträger (2), mit einem Radlager (29), welches einen drehfest mit dem Radträger (2) verbundenen ersten Lagerring (31) und einen drehbar zu einer Hauptdrehachse (A) angeordneten zweiten Lagerring (32) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (3), welche einen Stator (4) und einen Rotor (5) aufweist, mit einem Statorträger (6), welcher drehfest mit dem Radträger (2) verbunden ist, mit einem Rotorträger (7), welcher drehfest mit dem Rotor (5) verbunden ist, wobei zu einer Abdichtung eines Rotorraumes (45) eine erste Dichtung (21) vorgesehen ist, welche koaxial zu dem Rotorträger (7) angeordnet ist, derart, dass ein Zwischenspalt zwischen dem Rotorträger (7) und dem Statorträger (6) durch die erste Dichtung (21) ausgefüllt ist. Erfindungsgemäß ist der Rotorträger (7) radial außerhalb des Stators (4) und/oder den Stator (4) radial umgebend angeordnet, wobei eine zweite Dichtung (26) zur Abdichtung des Rotorraumes (45) radial zwischen dem ersten Lagerring (31) und einem Rotorträgerabschnitt (34) des Rotorträgers (7) und/oder radial zwischen dem ersten Lagerring (31) und einer mit dem Rotorträgerabschnitt (34) des Rotorträgers (7) drehfest verbundenen äußeren Lagerschale (30) angeordnet ist, und wobei der Rotor (5) permanent zumindest im Wesentlichen drehfest mit dem zweiten Lagerring (32) verbunden ist.The invention relates to an electric wheel hub drive (1) for a motor vehicle with a wheel carrier (2), with a wheel bearing (29) which has a first bearing ring (31) which is connected to the wheel carrier (2) in a rotationally fixed manner and a second bearing ring (32) which is arranged to rotate relative to a main axis of rotation (A), with an electric machine (3) which has a stator (4) and a rotor (5), with a stator carrier (6) which is connected to the wheel carrier (2) in a rotationally fixed manner, with a rotor carrier (7) which is connected to the rotor (5) in a rotationally fixed manner, wherein a first seal (21) is provided for sealing a rotor space (45), which is arranged coaxially to the rotor carrier (7) in such a way that an intermediate gap between the rotor carrier (7) and the stator carrier (6) is filled by the first seal (21). According to the invention, the rotor carrier (7) is arranged radially outside the stator (4) and/or radially surrounding the stator (4), wherein a second seal (26) for sealing the rotor space (45) is arranged radially between the first bearing ring (31) and a rotor carrier section (34) of the rotor carrier (7) and/or radially between the first bearing ring (31) and an outer bearing shell (30) connected in a rotationally fixed manner to the rotor carrier section (34) of the rotor carrier (7), and wherein the rotor (5) is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second bearing ring (32).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electric wheel hub drive for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

In einen solchen Radnabenantrieb dürfen keine Fremdkörper oder Flüssigkeiten eindringen.No foreign objects or liquids may penetrate into such a wheel hub drive.

DE 10 2009 035 176 A1 beschreibt einen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine und einem Scheibenbremssystem, die beide radial innerhalb einer Felge angeordnet sind. Damit bei dem Radnabenantrieb sowohl die E-Maschine als auch das Scheibenbremssystem in gewünschter Leistung eingesetzt werden können, weist ein Stator der elektrischen Maschine eine Aussparung auf, wobei ein Bremssattel des Scheibenbremssystems in dieser Aussparung angeordnet ist. EN 10 2009 035 176 A1 describes a wheel hub drive for a motor vehicle with an electric machine and a disc brake system, both of which are arranged radially within a rim. So that both the electric machine and the disc brake system can be used with the desired performance in the wheel hub drive, a stator of the electric machine has a recess, with a brake caliper of the disc brake system being arranged in this recess.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen neuartigen elektrischen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a novel electric wheel hub drive for a motor vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektrischen Radnabenantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by an electric wheel hub drive with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „drehfest“ wie folgt verwendet: Zwei Elemente sind drehfest miteinander verbunden, wenn sie koaxial zueinander angeordnet sind (bezogen auf ihre Drehachse oder bezogen auf eine Rotationssymmetrieachse) und wenn sie derart miteinander verbunden sind, dass sie immer mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Ein Element ist drehfest mit einem Gehäuse verbunden, wenn es nicht gegenüber dem Gehäuse verdreht werden kann.In the context of the present application, the term "rotationally fixed" is used as follows: Two elements are connected to one another in a rotationally fixed manner if they are arranged coaxially to one another (relative to their axis of rotation or relative to an axis of rotational symmetry) and if they are connected to one another in such a way that they always rotate at the same angular velocity. An element is connected to a housing in a rotationally fixed manner if it cannot be rotated relative to the housing.

Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „zumindest im Wesentlichen drehfest“ wie folgt verwendet: Zwei Elemente sind zumindest im Wesentlichen drehfest miteinander verbunden, wenn sie derart miteinander verbunden sind, dass eine starre drehfeste Verbindung zwischen den beiden Elementen vorliegt, d. h. dass sie drehfest miteinander verbunden sind, oder dass eine elastische Verbindung zwischen den beiden Elementen mit der Möglichkeit von geringer Tordierung der beiden Elemente vorliegt. Der Begriff „zumindest im Wesentlichen drehfest“ umfasst somit insbesondere sowohl eine starre drehfeste Verbindung als auch eine elastische Verbindung mit der Möglichkeit von geringer Tordierung der beiden „zumindest im Wesentlichen drehfest“ verbundenen Elemente. Die beiden Elemente können koaxial zueinander angeordnet sein (bezogen auf ihre Drehachse oder bezogen auf eine Rotationssymmetrieachse).In the context of the present application, the term “at least substantially rotationally fixed” is used as follows: Two elements are at least substantially rotationally fixed to one another if they are connected to one another in such a way that there is a rigid rotationally fixed connection between the two elements, i.e. that they are rotationally fixed to one another, or that there is an elastic connection between the two elements with the possibility of slight twisting of the two elements. The term “at least substantially rotationally fixed” thus includes in particular both a rigid rotationally fixed connection and an elastic connection with the possibility of slight twisting of the two “at least substantially rotationally fixed” connected elements. The two elements can be arranged coaxially to one another (relative to their axis of rotation or relative to an axis of rotational symmetry).

Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „radial überlappend“ wie folgt verwendet: Zwei (insbesondere im wesentlichen rotationssymmetrische) Elemente sind in Bezug auf eine gemeinsame Achse radial überlappend angeordnet, wenn sie zumindest jeweils teilweise in einem Bereich gleicher radialer Koordinaten (insbesondere gleicher Winkelkoordinaten) angeordnet sind.In the context of the present application, the term “radially overlapping” is used as follows: Two (in particular substantially rotationally symmetrical) elements are arranged radially overlapping with respect to a common axis if they are at least partially arranged in a region of the same radial coordinates (in particular the same angular coordinates).

Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „axial überlappend“ wie folgt verwendet: Zwei Elemente sind hinsichtlich einer gemeinsamen Achse axial überlappend angeordnet, wenn sie zumindest jeweils teilweise in einem Bereich gleicher axialer Koordinaten angeordnet sind.In the context of the present application, the term “axially overlapping” is used as follows: Two elements are arranged axially overlapping with respect to a common axis if they are each at least partially arranged in a region of the same axial coordinates.

Erfindungsgemäß wird ein elektrischer Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen mit einem Radträger, mit einem Radlager, welches einen drehfest mit dem Radträger verbundenen ersten Lagerring und einen drehbar zu einer Hauptdrehachse angeordneten zweiten Lagerring aufweist, mit einer elektrischen Maschine, welche einen Stator und einen Rotor aufweist, mit einem Statorträger, welcher drehfest mit dem Radträger verbunden ist und insbesondere auch drehfest mit dem Stator verbunden ist, mit einem Rotorträger, welcher drehfest mit dem Rotor verbunden ist, wobei zu einer Abdichtung eines Rotorraumes, der insbesondere einen Zwischenraum zwischen Rotor und Stator einschließt, eine erste Dichtung vorgesehen ist, welche koaxial zu dem Rotorträger angeordnet ist, derart, dass ein erster Zwischenspalt zwischen dem Rotorträger und dem Statorträger durch die erste Dichtung ausgefüllt ist. Erfindungsgemäß ist der Rotorträger radial außerhalb des Stators und/oder den Stator radial umgebend angeordnet. Es ist eine zweite Dichtung zur Abdichtung des Rotorraumes vorgesehen. Diese zweite Dichtung ist radial zwischen dem ersten Lagerring und einem Rotorträgerabschnitt des Rotorträgers angeordnet, insbesondere derart, dass ein zweiter Zwischenspalt zwischen dem ersten Lagerring und dem Rotorträgerabschnitt durch die zweite Dichtung ausgefüllt ist, und/oder radial zwischen dem ersten Lagerring und einer mit dem Rotorträgerabschnitt des Rotorträgers drehfest verbundenen äußeren Lagerschale, insbesondere eines Rotorlagers, angeordnet, insbesondere derart, dass ein zweiter Zwischenspalt zwischen dem ersten Lagerring und der äußeren Lagerschale durch die zweite Dichtung ausgefüllt ist. Der Rotorträger und/oder der Rotor ist, insbesondere über den Rotorträger, permanent zumindest im Wesentlichen drehfest mit dem zweiten Lagerring verbunden.According to the invention, an electric wheel hub drive for a motor vehicle is proposed with a wheel carrier, with a wheel bearing which has a first bearing ring connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner and a second bearing ring arranged to rotate with respect to a main axis of rotation, with an electric machine which has a stator and a rotor, with a stator carrier which is connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner and in particular is also connected to the stator in a rotationally fixed manner, with a rotor carrier which is connected to the rotor in a rotationally fixed manner, wherein a first seal is provided for sealing a rotor space which in particular encloses an intermediate space between the rotor and stator, which is arranged coaxially with the rotor carrier in such a way that a first intermediate gap between the rotor carrier and the stator carrier is filled by the first seal. According to the invention, the rotor carrier is arranged radially outside the stator and/or radially surrounds the stator. A second seal is provided for sealing the rotor space. This second seal is arranged radially between the first bearing ring and a rotor carrier section of the rotor carrier, in particular such that a second intermediate gap between the first bearing ring and the rotor carrier section is filled by the second seal, and/or arranged radially between the first bearing ring and an outer bearing shell, in particular a rotor bearing, which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor carrier section of the rotor carrier, in particular such that a second intermediate gap between the first bearing ring and the outer bearing shell is filled by the second seal. The rotor carrier and/or the rotor is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second bearing ring, in particular via the rotor carrier.

Die mit dem Rotorträgerabschnitt des Rotorträgers drehfest verbundene äußere Lagerschale kann insbesondere auch als radial äußerer Lagerring des Rotorlagers bezeichnet werden. Der erste Lagerring kann auch als mittlere Lagerschale bezeichnet werden. Der zweite Lagerring kann auch als innere Lagerschale bezeichnet werden.The outer bearing shell, which is connected to the rotor carrier section of the rotor carrier in a rotationally fixed manner can also be referred to as the radially outer bearing ring of the rotor bearing. The first bearing ring can also be referred to as the middle bearing shell. The second bearing ring can also be referred to as the inner bearing shell.

In einer Ausführungsform ist die zweite Dichtung als eine Lagerdichtung des Rotorlagers ausgebildet.In one embodiment, the second seal is designed as a bearing seal of the rotor bearing.

In einer Ausführungsform ist das Rotorlager axial überlappend und radial umgebend zu dem Radlager angeordnet.In one embodiment, the rotor bearing is arranged axially overlapping and radially surrounding the wheel bearing.

In einer Ausführungsform ist der zweite Lagerring radial innerhalb des ersten Lagerringes angeordnet.In one embodiment, the second bearing ring is arranged radially inside the first bearing ring.

In einer Ausführungsform ist der Rotorträgerabschnitt und/oder die äußere Lagerschale radial außerhalb des ersten Lagerringes angeordnet.In one embodiment, the rotor carrier section and/or the outer bearing shell is arranged radially outside the first bearing ring.

In einer Ausführungsform ist die zweite Dichtung hinsichtlich der Hauptdrehachse axial auf einer dem Radträger abgewandten Seite der ersten Dichtung angeordnet.In one embodiment, the second seal is arranged axially with respect to the main axis of rotation on a side of the first seal facing away from the wheel carrier.

In einer Ausführungsform ist die zweite Dichtung radial innerhalb der ersten Dichtung angeordnet.In one embodiment, the second seal is arranged radially inside the first seal.

In einer Ausführungsform ist die elektrische Maschine als eine Axialflussmaschine ausgebildet.In one embodiment, the electrical machine is designed as an axial flux machine.

In einer Ausführungsform ist die erste Dichtung hinsichtlich der Hauptdrehachse axial zwischen dem Radträger und dem Stator angeordnet.In one embodiment, the first seal is arranged axially between the wheel carrier and the stator with respect to the main axis of rotation.

In einer Ausführungsform ist der Rotorträger und/oder der Rotor, insbesondere über den Rotorträger, durch ein elastisches Verbindungselement permanent zumindest im Wesentlichen drehfest mit dem zweiten Lagerring verbunden. Das Verbindungselement stellt insbesondere eine drehmomentübertragende Verbindung bereit, insbesondere mit einem Koaxialitätstoleranzausgleich. Das Verbindungselement ist beispielsweise als eine Wulstkupplung ausgebildet. Das Verbindungselement ist insbesondere biegeweich, wodurch insbesondere ein Achsausgleich der Lager, insbesondere des Rotorlagers und/oder des Radlagers, möglich ist. Ein Achsversatz und/oder nicht-koaxiale Achsen kann/können beispielsweise durch Toleranzen und/oder durch eine Verkippung des Radlagers infolge einer Seitenkraft auf das Rad entstehen. Eine solche Seitenkraft bewirkt ein großes Kippmoment auf das Radlager.In one embodiment, the rotor carrier and/or the rotor, in particular via the rotor carrier, is permanently connected to the second bearing ring in a way that is at least substantially fixed against rotation by an elastic connecting element. The connecting element in particular provides a torque-transmitting connection, in particular with a coaxiality tolerance compensation. The connecting element is designed, for example, as a bead coupling. The connecting element is in particular flexible, which in particular enables an axial compensation of the bearings, in particular the rotor bearing and/or the wheel bearing. An axial offset and/or non-coaxial axes can arise, for example, due to tolerances and/or due to a tilting of the wheel bearing as a result of a lateral force on the wheel. Such a lateral force causes a large tilting moment on the wheel bearing.

In einer Ausführungsform ist das elastische Verbindungselement axial auf einer dem Radträger abgewandten Seite der zweiten Dichtung angeordnet.In one embodiment, the elastic connecting element is arranged axially on a side of the second seal facing away from the wheel carrier.

In einer Ausführungsform ist eine dritte Dichtung koaxial zu dem Rotorträger angeordnet, derart, dass ein dritter Zwischenspalt zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring durch die dritte Dichtung ausgefüllt ist.In one embodiment, a third seal is arranged coaxially to the rotor carrier such that a third intermediate gap between the first bearing ring and the second bearing ring is filled by the third seal.

In einer Ausführungsform ist eine vierte Dichtung zwischen dem zweiten Lagerring und dem ersten Lagerring auf der der dritten Dichtung axial gegenüberliegenden Seite des Radlagers angeordnet, insbesondere derart, dass ein vierter Zwischenspalt zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring durch die vierte Dichtung ausgefüllt ist.In one embodiment, a fourth seal is arranged between the second bearing ring and the first bearing ring on the side of the wheel bearing axially opposite the third seal, in particular such that a fourth intermediate gap between the first bearing ring and the second bearing ring is filled by the fourth seal.

In einer Ausführungsform ist eine fünfte Dichtung vorgesehen. Diese fünfte Dichtung ist radial zwischen dem ersten Lagerring und dem Rotorträgerabschnitt des Rotorträgers angeordnet, insbesondere derart, dass ein fünfter Zwischenspalt zwischen dem ersten Lagerring und dem Rotorträgerabschnitt durch die fünfte Dichtung ausgefüllt ist und/oder radial zwischen dem ersten Lagerring und der mit dem Rotorträgerabschnitt des Rotorträgers drehfest verbundenen äußeren Lagerschale angeordnet, insbesondere derart, dass ein fünfter Zwischenspalt zwischen dem ersten Lagerring und der äußeren Lagerschale durch die fünfte Dichtung ausgefüllt ist. Die fünfte Dichtung ist auf der der zweiten Dichtung axial gegenüberliegenden Seite des Rotorlagers angeordnet.In one embodiment, a fifth seal is provided. This fifth seal is arranged radially between the first bearing ring and the rotor carrier section of the rotor carrier, in particular such that a fifth intermediate gap between the first bearing ring and the rotor carrier section is filled by the fifth seal and/or arranged radially between the first bearing ring and the outer bearing shell that is connected in a rotationally fixed manner to the rotor carrier section of the rotor carrier, in particular such that a fifth intermediate gap between the first bearing ring and the outer bearing shell is filled by the fifth seal. The fifth seal is arranged on the side of the rotor bearing that is axially opposite the second seal.

In einer Ausführungsform ist die erste Dichtung radial innerhalb des Rotors angeordnet.In one embodiment, the first seal is arranged radially inside the rotor.

In einer Ausführungsform ist die zweite Dichtung und/oder die dritte Dichtung und/oder die vierte Dichtung und/oder die fünfte Dichtung radial innerhalb des Stators und/oder radial innerhalb des Rotors angeordnet.In one embodiment, the second seal and/or the third seal and/or the fourth seal and/or the fifth seal is arranged radially inside the stator and/or radially inside the rotor.

In einer Ausführungsform weist der elektrische Radnabenantrieb einen Bremsscheibenträger auf.In one embodiment, the electric wheel hub drive has a brake disc carrier.

In einer Ausführungsform ist der Bremsscheibenträger drehfest mit dem zweiten Lagerring verbunden.In one embodiment, the brake disc carrier is connected in a rotationally fixed manner to the second bearing ring.

In einer Ausführungsform ist eine Bremsscheibe drehfest mit dem Bremsscheibenträger verbunden.In one embodiment, a brake disc is connected in a rotationally fixed manner to the brake disc carrier.

In einer Ausführungsform ist die Bremsscheibe hinsichtlich der Hauptdrehachse axial auf einer der zweiten Dichtung gegenüberliegenden Seite der ersten Dichtung und/oder auf einer dem Radträger zugewandten Seite der ersten Dichtung angeordnet.In one embodiment, the brake disc is axially arranged with respect to the main axis of rotation on a side of the first seal opposite the second seal and/or on a side opposite the The side of the first seal facing the wheel carrier is arranged.

In einer Ausführungsform ist eine erste Verbindungsstelle zur Verbindung des Bremsscheibenträgers und/oder einer Felge mit dem zweiten Lagerring radial innerhalb der ersten Dichtung und/oder der zweiten Dichtung und/oder des Stators und/oder des Rotors und/oder des Rotorträgers angeordnet.In one embodiment, a first connection point for connecting the brake disc carrier and/or a rim to the second bearing ring is arranged radially inside the first seal and/or the second seal and/or the stator and/or the rotor and/or the rotor carrier.

In einer Ausführungsform ist die erste Verbindungsstelle hinsichtlich der Hauptdrehachse axial auf der dem Radträger abgewandten Seite der ersten Dichtung und/oder der zweiten Dichtung und/oder der dritten Dichtung und/oder der vierten Dichtung und/oder der fünften Dichtung angeordnet.In one embodiment, the first connection point is arranged axially with respect to the main axis of rotation on the side of the first seal and/or the second seal and/or the third seal and/or the fourth seal and/or the fifth seal facing away from the wheel carrier.

In einer Ausführungsform besteht eine zweite Verbindungsstelle zur Verbindung des ersten Lagerringes mit dem Statorträger.In one embodiment, there is a second connection point for connecting the first bearing ring to the stator carrier.

In einer Ausführungsform ist diese zweite Verbindungsstelle radial außerhalb der dritten Dichtung und/oder der vierten Dichtung angeordnet und/oder radial innerhalb der ersten Dichtung angeordnet.In one embodiment, this second connection point is arranged radially outside the third seal and/or the fourth seal and/or arranged radially inside the first seal.

In einer Ausführungsform ist diese zweite Verbindungsstelle hinsichtlich der Hauptdrehachse axial auf einer dem Radträger zugewandten Seite der ersten Dichtung und/oder der zweiten Dichtung und/oder der vierten Dichtung und/oder der fünften Dichtung angeordnet.In one embodiment, this second connection point is arranged axially with respect to the main axis of rotation on a side of the first seal and/or the second seal and/or the fourth seal and/or the fifth seal facing the wheel carrier.

In einer Ausführungsform ist der erste Lagerring ein radial äußerer Lagerring des Radlagers und der zweite Lagerring ist ein radial innerer Lagerring des Radlagers.In one embodiment, the first bearing ring is a radially outer bearing ring of the wheel bearing and the second bearing ring is a radially inner bearing ring of the wheel bearing.

In einer Ausführungsform ist der erste Lagerring drehfest verbunden mit einem dritten Lagerring, der zugleich ein radial innerer Lagerring des Rotorlagers ist, oder der erste Lagerring ist gleichzeitig auch der radial innere Lagerring des Rotorlagers.In one embodiment, the first bearing ring is connected in a rotationally fixed manner to a third bearing ring, which is at the same time a radially inner bearing ring of the rotor bearing, or the first bearing ring is at the same time also the radially inner bearing ring of the rotor bearing.

In einer Ausführungsform ist der Rotorträgerabschnitt ein radial innerster Abschnitt des Rotorträgers.In one embodiment, the rotor carrier portion is a radially innermost portion of the rotor carrier.

In einer Ausführungsform ist der Rotorträgerabschnitt ein zylindrischer Abschnitt des Rotorträgers.In one embodiment, the rotor carrier portion is a cylindrical portion of the rotor carrier.

In einer Ausführungsform ist der Rotorträgerabschnitt ein Endabschnitt des Rotorträgers.In one embodiment, the rotor carrier portion is an end portion of the rotor carrier.

In einer Ausführungsform weist der Rotorträger zwei Endabschnitte auf, wobei die erste Dichtung an dem anderen Endabschnitt des Rotorträgers angeordnet ist.In one embodiment, the rotor carrier has two end portions, wherein the first seal is arranged at the other end portion of the rotor carrier.

In einer Ausführungsform ist das elastische Verbindungselement hinsichtlich der Hauptdrehachse axial an einer vom Radträger abgewandten Seite des Rotorträgerabschnitts und/oder an einer dem Radträger zugewandten Seite des Bremsscheibenträgers angeordnet.In one embodiment, the elastic connecting element is arranged axially with respect to the main axis of rotation on a side of the rotor carrier section facing away from the wheel carrier and/or on a side of the brake disk carrier facing the wheel carrier.

In einer Ausführungsform ist am Radträger ein Bremssattel, insbesondere mit Bremsklötzen, angeordnet. Der Bremssattel kann als ein innenliegender Bremssattel ausgebildet sein.In one embodiment, a brake caliper, in particular with brake pads, is arranged on the wheel carrier. The brake caliper can be designed as an internal brake caliper.

In einer Ausführungsform wird der Rotorraum durch eine, insbesondere dem Statorträger und/oder Stator zugewandten, Innenseite des Rotorträgers begrenzt.In one embodiment, the rotor space is delimited by an inner side of the rotor carrier, in particular facing the stator carrier and/or stator.

In einer Ausführungsform ist der Rotorraum zwischen der Innenseite des Rotorträgers, dem Statorträger mit Stator und dem ersten Lagerring ausgebildet.In one embodiment, the rotor space is formed between the inside of the rotor carrier, the stator carrier with stator and the first bearing ring.

In einer Ausführungsform ist das Rotorlager, insbesondere ein Zwischenraum zwischen dem ersten Lagerring, der zweiten Dichtung sowie der äußeren Lagerschale und/oder dem Rotorträgerabschnitt, ein Bestandteil des Rotorraums.In one embodiment, the rotor bearing, in particular an intermediate space between the first bearing ring, the second seal and the outer bearing shell and/or the rotor carrier section, is a component of the rotor space.

Die jeweilige Dichtung ist insbesondere als eine Radialdichtung ausgebildet.The respective seal is designed in particular as a radial seal.

Die zweite Dichtung und die fünfte Dichtung sind insbesondere Rotorlagerdichtungen des Rotorlagers.The second seal and the fifth seal are in particular rotor bearing seals of the rotor bearing.

Die dritte Dichtung und die vierte Dichtung sind insbesondere Radlagerdichtungen des Radlagers.The third seal and the fourth seal are specifically wheel bearing seals of the wheel bearing.

Die vorliegende Erfindung verhindert, dass in das Antriebsmodul Fremdkörper oder Flüssigkeiten eindringen. Die Nutzung der Radlagerdichtung als eine der Dichtstellen reduziert die Schleppverluste gegenüber zusätzlichen Dichtungen.The present invention prevents foreign bodies or liquids from entering the drive module. The use of the wheel bearing seal as one of the sealing points reduces drag losses compared to additional seals.

Die Dichtungen trennen den Rotorraum von der Umgebung auch bei einer Drehung und radtypischen Verkippung der Bauteile unter Seitenkrafteinwirkung und verhindern so das Eindringen der beschriebenen Substanzen. Darüber hinaus verhindern sie das Austreten, das heißt Leckage, von Schmiersubstanzen der mechanischen Komponenten, beispielsweise Schmierfett oder Öl aus einem Ölraum bzw. Ölsumpf. Erreicht wird dies durch Dichtungen zwischen Rotor und Stator, Rotor und Radlager, sowie die Nutzung der Radlagerdichtung.The seals separate the rotor chamber from the environment even when the components rotate and tilt under the influence of lateral forces, which is typical for wheels, and thus prevent the substances described from penetrating. They also prevent lubricating substances from the mechanical components, such as grease or oil from an oil chamber or oil sump, from escaping, i.e. leaking. This is achieved by seals between the rotor and stator, the rotor and the wheel bearing, and by using the wheel bearing seal.

Dadurch, dass die Rotorlagerdichtung, insbesondere die zweite Dichtung, mit in die Abdichtung des Rotorraums zwischen Rotor und Stator einbezogen wird, wird zur Abdichtung dieses Rotorraums vorteilhafterweise nur noch eine weitere Dichtung benötigt, nämlich die erste Dichtung.Because the rotor bearing seal, in particular the second seal, is included in the sealing of the rotor space between the rotor and the stator advantageously only one further seal is required to seal this rotor chamber, namely the first seal.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Ansicht eines elektrischen Radnabenantriebs für ein Kraftfahrzeug.
It shows:
  • 1 a schematic view of an electric wheel hub drive for a motor vehicle.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines elektrischen Radnabenantriebs 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem Radträger 2, mit einer elektrischen Maschine 3, welche einen Stator 4 und einen um eine Hauptdrehachse A drehbar angeordneten Rotor 5 aufweist, mit einem Statorträger 6, welcher drehfest mit dem Radträger 2 verbunden ist, mit einem Rotorträger 7, welcher drehfest mit dem Rotor 5 verbunden und drehbar gegenüber dem Radträger 2 gelagert ist. In der dargestellten Ausführungsform weist der Statorträger 6 einen Tellerabschnitt 8 und einen Zylinderabschnitt 9 auf, wobei der Zylinderabschnitt 9 radial außerhalb des Tellerabschnittes 8 angeordnet ist. 1 shows a schematic view of an electric wheel hub drive 1 for a motor vehicle with a wheel carrier 2, with an electric machine 3, which has a stator 4 and a rotor 5 arranged to rotate about a main axis of rotation A, with a stator carrier 6 which is connected in a rotationally fixed manner to the wheel carrier 2, with a rotor carrier 7 which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor 5 and is rotatably mounted relative to the wheel carrier 2. In the embodiment shown, the stator carrier 6 has a plate section 8 and a cylinder section 9, wherein the cylinder section 9 is arranged radially outside the plate section 8.

In der dargestellten Ausführungsform weist der Tellerabschnitt 8 Durchführungen 14 für Verschraubungen 15 auf, die dazu ausgebildet sind, den Tellerabschnitt 8 drehfest mit dem Radträger 2 zu verbinden.In the embodiment shown, the plate section 8 has passages 14 for screw connections 15, which are designed to connect the plate section 8 to the wheel carrier 2 in a rotationally fixed manner.

In einer Ausführungsform weist der Zylinderabschnitt 9 mindestens einen Kanal auf, welcher zur Aufnahme eines Kühlmittels ausgebildet ist.In one embodiment, the cylinder section 9 has at least one channel which is designed to receive a coolant.

In der dargestellten Ausführungsform ist ein Rotorlager 17 zur rotatorischen Lagerung des Rotors 5 vorgesehen. Es ist beispielsweise radial innerhalb und axial überlappend zu dem Kanal angeordnet.In the embodiment shown, a rotor bearing 17 is provided for the rotational support of the rotor 5. It is arranged, for example, radially inside and axially overlapping the channel.

In einer Ausführungsform weist der Zylinderabschnitt 9 an seiner radial äußeren Seite eine Dichtfläche für eine erste Dichtung 21 gegenüber dem Rotorträger 7 auf.In one embodiment, the cylinder section 9 has on its radially outer side a sealing surface for a first seal 21 relative to the rotor carrier 7.

In einer Ausführungsform ist die Dichtfläche axial zwischen dem Stator 4 und einer Bremsscheibe 22 angeordnet.In one embodiment, the sealing surface is arranged axially between the stator 4 and a brake disc 22.

Das Rotorlager 17 ist in der dargestellten Ausführungsform Teil eines kombinierten Lagers 28, das ferner ein Radlager 29 beinhaltet, wobei das kombinierte Lager 28 eine äußere Lagerschale 30, eine mittlere Lagerschale 31 und eine innere Lagerschale 32 aufweist, wobei zwischen der äußeren Lagerschale 30 und der mittleren Lagerschale 31, die das Rotorlager 17 bilden, eine Mehrzahl von Wälzkörpern 33 angeordnet ist, wobei zwischen der mittleren Lagerschale 31 und der inneren Lagerschale 32, die das Radlager 29 bilden, eine Mehrzahl von Wälzkörpern 33 angeordnet ist.In the embodiment shown, the rotor bearing 17 is part of a combined bearing 28, which further includes a wheel bearing 29, wherein the combined bearing 28 has an outer bearing shell 30, a middle bearing shell 31 and an inner bearing shell 32, wherein a plurality of rolling elements 33 are arranged between the outer bearing shell 30 and the middle bearing shell 31, which form the rotor bearing 17, wherein a plurality of rolling elements 33 are arranged between the middle bearing shell 31 and the inner bearing shell 32, which form the wheel bearing 29.

Die mittlere Lagerschale 31 kann auch als erster Lagerring 31 bezeichnet werden.The middle bearing shell 31 can also be referred to as the first bearing ring 31.

Die innere Lagerschale 32 kann auch als zweiter Lagerring 32 bezeichnet werden.The inner bearing shell 32 can also be referred to as the second bearing ring 32.

Die äußere Lagerschale 30 kann auch als äußerer Lagerring bezeichnet werden.The outer bearing shell 30 can also be referred to as the outer bearing ring.

Der Rotorträger 7 und/oder der Rotor 5, insbesondere über den Rotorträger 7, ist permanent zumindest im Wesentlichen drehfest mit der inneren Lagerschale 32 verbunden.The rotor carrier 7 and/or the rotor 5, in particular via the rotor carrier 7, is permanently connected to the inner bearing shell 32 in an at least substantially rotationally fixed manner.

Beispielsweise ist der Rotorträger 7 und/oder der Rotor 5, insbesondere über den Rotorträger 7, durch ein elastisches Verbindungselement 35 permanent zumindest im Wesentlichen drehfest mit der inneren Lagerschale 32 verbunden. Das Verbindungselement 35 stellt insbesondere eine drehmomentübertragende Verbindung bereit, insbesondere mit einem Koaxialitätstoleranzausgleich. Das Verbindungselement 35 ist beispielsweise als eine Wulstkupplung ausgebildet. Das Verbindungselement 35 ist insbesondere biegeweich, wodurch insbesondere ein Achsausgleich des Rotorlagers 17 und/oder des Radlagers 29, möglich ist. Ein Achsversatz und/oder nicht-koaxiale Achsen kann/können beispielsweise durch Toleranzen und/oder durch eine Verkippung des Radlagers 29 infolge einer Seitenkraft auf das Rad entstehen. Eine solche Seitenkraft bewirkt ein großes Kippmoment auf das Radlager 29.For example, the rotor carrier 7 and/or the rotor 5, in particular via the rotor carrier 7, is permanently connected to the inner bearing shell 32 in a way that is at least substantially non-rotatable by an elastic connecting element 35. The connecting element 35 in particular provides a torque-transmitting connection, in particular with a coaxial tolerance compensation. The connecting element 35 is designed, for example, as a bead coupling. The connecting element 35 is in particular flexible, which in particular enables an axis compensation of the rotor bearing 17 and/or the wheel bearing 29. An axis offset and/or non-coaxial axes can arise, for example, due to tolerances and/or due to a tilting of the wheel bearing 29 as a result of a lateral force on the wheel. Such a lateral force causes a large tilting moment on the wheel bearing 29.

Die Bremsscheibe 22 kann als eine Inside-Out-Bremsscheibe ausgebildet und an einem Bremsscheibenträger 23 angeordnet sein, der mit einer Felge 24 drehfest verbunden ist. Die Felge 24 und der Bremsscheibenträger 23 sind in der dargestellten Ausführungsform über mehrere Radschrauben 27 drehfest mit der inneren Lagerschale 32 des Radlagers 29 verbunden.The brake disc 22 can be designed as an inside-out brake disc and arranged on a brake disc carrier 23 which is connected in a rotationally fixed manner to a rim 24. In the embodiment shown, the rim 24 and the brake disc carrier 23 are connected in a rotationally fixed manner to the inner bearing shell 32 of the wheel bearing 29 via a plurality of wheel bolts 27.

In der dargestellten Ausführungsform ist ferner am Radträger 2 ein Bremssattel 38 mit Bremsklötzen 39 angeordnet. Der Bremssattel 38 kann als ein innenliegender Bremssattel 38 ausgebildet sein.In the embodiment shown, a brake caliper 38 with brake pads 39 is also arranged on the wheel carrier 2. The brake caliper 38 can be designed as an internal brake caliper 38.

Der Radträger 2, der Bremssattel 38, die Bremsklötze 39, der Stator 4, der Statorträger 6 und die mittlere Lagerschale 31 rotieren nicht mit der Felge 24.The wheel carrier 2, the brake calliper 38, the brake pads 39, the stator 4, the stator carrier 6 and the middle bearing shell 31 do not rotate with the rim 24.

Die Bremsscheibe 22, der Bremsscheibenträger 23, die innere Lagerschale 32, der Rotorträger 7, der Rotor 5 und die äußere Lagerschale 30 rotieren immer zusammen mit der Felge 24.The brake disc 22, the brake disc carrier 23, the inner bearing shell 32, the rotor carrier 7, the rotor 5 and the outer bearing shell 30 always rotate together with the rim 24.

Die elektrische Maschine 3 kann als eine Axialflussmaschine ausgebildet sein.The electrical machine 3 can be designed as an axial flux machine.

Zu einer Abdichtung eines Rotorraumes 45, insbesondere eines Zwischenraumes zwischen dem Rotorträger 7 mit Rotor 5 und dem Statorträger 6 mit Stator 4, ist in der dargestellten Ausführungsform die erste Dichtung 21 vorgesehen, welche koaxial zu dem Rotorträger 7 angeordnet ist, derart, dass ein erster Zwischenspalt zwischen dem Rotorträger 7 und dem Statorträger 6 durch die erste Dichtung 21 ausgefüllt ist.In order to seal a rotor space 45, in particular an intermediate space between the rotor carrier 7 with rotor 5 and the stator carrier 6 with stator 4, the first seal 21 is provided in the embodiment shown, which is arranged coaxially to the rotor carrier 7 in such a way that a first intermediate gap between the rotor carrier 7 and the stator carrier 6 is filled by the first seal 21.

Der Rotorträger 7 ist radial außerhalb des Stators 4 und/oder den Stator 4 radial umgebend angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist eine zweite Dichtung 26 zur Abdichtung des Rotorraumes 45 vorgesehen. Diese zweite Dichtung 26 kann radial zwischen der mittleren Lagerschale 31 und einem Rotorträgerabschnitt 34 des Rotorträgers 7 angeordnet sein, insbesondere derart, dass ein zweiter Zwischenspalt zwischen der mittleren Lagerschale 31 und dem Rotorträgerabschnitt 34 durch die zweite Dichtung 26 ausgefüllt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Dichtung 26 radial zwischen der mittleren Lagerschale 31 und der mit dem Rotorträgerabschnitt 34 des Rotorträgers 7 drehfest verbundenen äußeren Lagerschale 30 des Rotorlagers 17 angeordnet, insbesondere derart, dass ein zweiter Zwischenspalt zwischen der mittleren Lagerschale 31 und der äußeren Lagerschale 30 durch die zweite Dichtung 26 ausgefüllt ist.The rotor carrier 7 is arranged radially outside the stator 4 and/or radially surrounding the stator 4. In the embodiment shown, a second seal 26 is provided for sealing the rotor space 45. This second seal 26 can be arranged radially between the middle bearing shell 31 and a rotor carrier section 34 of the rotor carrier 7, in particular such that a second intermediate gap between the middle bearing shell 31 and the rotor carrier section 34 is filled by the second seal 26. In the embodiment shown, the second seal 26 is arranged radially between the middle bearing shell 31 and the outer bearing shell 30 of the rotor bearing 17, which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor carrier section 34 of the rotor carrier 7, in particular such that a second intermediate gap between the middle bearing shell 31 and the outer bearing shell 30 is filled by the second seal 26.

In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Dichtung 26 als eine Lagerdichtung des Rotorlagers 17 ausgebildet.In the illustrated embodiment, the second seal 26 is designed as a bearing seal of the rotor bearing 17.

In der dargestellten Ausführungsform ist das Rotorlager 17 axial überlappend und radial umgebend zu dem Radlager 29 angeordnet.In the illustrated embodiment, the rotor bearing 17 is arranged axially overlapping and radially surrounding the wheel bearing 29.

In der dargestellten Ausführungsform ist die innere Lagerschale 32 radial innerhalb der mittleren Lagerschale 31 angeordnet.In the illustrated embodiment, the inner bearing shell 32 is arranged radially inside the middle bearing shell 31.

In der dargestellten Ausführungsform sind der Rotorträgerabschnitt 34 und die äußere Lagerschale 30 radial außerhalb der mittleren Lagerschale 31 angeordnet.In the embodiment shown, the rotor carrier section 34 and the outer bearing shell 30 are arranged radially outside the middle bearing shell 31.

In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Dichtung 26 hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial auf einer dem Radträger 2 abgewandten Seite der ersten Dichtung 21 angeordnet.In the embodiment shown, the second seal 26 is arranged axially with respect to the main axis of rotation A on a side of the first seal 21 facing away from the wheel carrier 2.

In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Dichtung 26 radial innerhalb der ersten Dichtung 21 angeordnet.In the illustrated embodiment, the second seal 26 is arranged radially inside the first seal 21.

Die elektrische Maschine 3 ist beispielsweise als eine Axialflussmaschine ausgebildet.The electrical machine 3 is designed, for example, as an axial flux machine.

In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Dichtung 21 hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial zwischen dem Radträger 2 und dem Stator 4 angeordnet.In the embodiment shown, the first seal 21 is arranged axially between the wheel carrier 2 and the stator 4 with respect to the main axis of rotation A.

In der dargestellten Ausführungsform ist das elastische Verbindungselement 35 axial auf einer dem Radträger 2 abgewandten Seite der zweiten Dichtung 26 angeordnet.In the embodiment shown, the elastic connecting element 35 is arranged axially on a side of the second seal 26 facing away from the wheel carrier 2.

In der dargestellten Ausführungsform ist eine dritte Dichtung 40 koaxial zu dem Rotorträger 7 angeordnet, derart, dass ein dritter Zwischenspalt zwischen der mittleren Lagerschale 31 und der inneren Lagerschale 32 durch die dritte Dichtung 40 ausgefüllt ist.In the embodiment shown, a third seal 40 is arranged coaxially to the rotor carrier 7 such that a third intermediate gap between the middle bearing shell 31 and the inner bearing shell 32 is filled by the third seal 40.

In der dargestellten Ausführungsform ist eine vierte Dichtung 44 zwischen der inneren Lagerschale 32 und der mittleren Lagerschale 31 auf der der dritten Dichtung 40 axial gegenüberliegenden Seite des Radlagers 29 angeordnet, insbesondere derart, dass ein vierter Zwischenspalt zwischen der inneren Lagerschale 32 und der mittleren Lagerschale 31 durch die vierte Dichtung 44 ausgefüllt ist.In the embodiment shown, a fourth seal 44 is arranged between the inner bearing shell 32 and the middle bearing shell 31 on the side of the wheel bearing 29 axially opposite the third seal 40, in particular such that a fourth intermediate gap between the inner bearing shell 32 and the middle bearing shell 31 is filled by the fourth seal 44.

In der dargestellten Ausführungsform ist eine fünfte Dichtung 46 vorgesehen. Diese fünfte Dichtung 46 ist beispielsweise radial zwischen der mittleren Lagerschale 31 und dem Rotorträgerabschnitt 34 des Rotorträgers 7 angeordnet, insbesondere derart, dass ein fünfter Zwischenspalt zwischen der mittleren Lagerschale 31 und dem Rotorträgerabschnitt 34 durch die fünfte Dichtung 46 ausgefüllt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist diese fünfte Dichtung 46 radial zwischen der mittleren Lagerschale 31 und der mit dem Rotorträgerabschnitt 34 des Rotorträgers 7 drehfest verbundenen äußeren Lagerschale 30 angeordnet, insbesondere derart, dass ein fünfter Zwischenspalt zwischen der mittleren Lagerschale 31 und der äußeren Lagerschale 30 durch die fünfte Dichtung 46 ausgefüllt ist. Die fünfte Dichtung 46 ist auf der der zweiten Dichtung 26 axial gegenüberliegenden Seite des Rotorlagers 17 angeordnet.In the embodiment shown, a fifth seal 46 is provided. This fifth seal 46 is, for example, arranged radially between the middle bearing shell 31 and the rotor carrier section 34 of the rotor carrier 7, in particular such that a fifth intermediate gap between the middle bearing shell 31 and the rotor carrier section 34 is filled by the fifth seal 46. In the embodiment shown, this fifth seal 46 is arranged radially between the middle bearing shell 31 and the outer bearing shell 30 which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor carrier section 34 of the rotor carrier 7, in particular such that a fifth intermediate gap between the middle bearing shell 31 and the outer bearing shell 30 is filled by the fifth seal 46. The fifth seal 46 is arranged on the side of the rotor bearing 17 axially opposite the second seal 26.

Die erste Dichtung 21 kann radial innerhalb des Rotors 5, das heißt insbesondere radial innerhalb des Bereichs von im Rotor 5 angeordneten Magneten, angeordnet sein.The first seal 21 can be arranged radially inside the rotor 5, that is to say in particular radially inside the region of magnets arranged in the rotor 5.

In der dargestellten Ausführungsform sind die zweite Dichtung 26, die dritte Dichtung 40, die vierte Dichtung 44 und die fünfte Dichtung 46 radial innerhalb des Stators 4, das heißt insbesondere radial innerhalb des Bereichs von im Stator 4 angeordneten Magneten, und radial innerhalb des Rotors 5, das heißt insbesondere radial innerhalb des Bereichs von im Rotor 5 angeordneten Magneten, angeordnet.In the embodiment shown, the second seal 26, the third seal 40, the fourth seal 44 and the fifth seal 46 are arranged radially inside the stator 4, that is to say in particular radially inside the region of magnets arranged in the stator 4, and radially inside the rotor 5, that is to say in particular radially inside the area of magnets arranged in the rotor 5.

In der dargestellten Ausführungsform weist der elektrische Radnabenantrieb 1 zudem einen Bremsscheibenträger 23 auf.In the embodiment shown, the electric wheel hub drive 1 also has a brake disc carrier 23.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Bremsscheibenträger 23 drehfest mit der inneren Lagerschale 32 verbunden.In the embodiment shown, the brake disc carrier 23 is connected in a rotationally fixed manner to the inner bearing shell 32.

In der dargestellten Ausführungsform ist eine Bremsscheibe 22 drehfest mit dem Bremsscheibenträger 23 verbunden.In the embodiment shown, a brake disc 22 is connected in a rotationally fixed manner to the brake disc carrier 23.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Bremsscheibe 22 hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial auf einer der zweiten Dichtung 26 gegenüberliegenden Seite der ersten Dichtung 21 angeordnet.In the embodiment shown, the brake disc 22 is arranged axially with respect to the main axis of rotation A on a side of the first seal 21 opposite the second seal 26.

Die Bremsscheibe 22 ist in der dargestellten Ausführungsform hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial auf einer dem Radträger 2 zugewandten Seite der ersten Dichtung 21 angeordnet.In the embodiment shown, the brake disc 22 is arranged axially with respect to the main axis of rotation A on a side of the first seal 21 facing the wheel carrier 2.

In der dargestellten Ausführungsform ist eine erste Verbindungsstelle 47 zur Verbindung des Bremsscheibenträgers 23 und der Felge 24 mit der inneren Lagerschale 32 radial innerhalb der ersten Dichtung 21, der zweiten Dichtung 26, des Stators 4, des Rotors 5 und des Rotorträgers 7 angeordnet.In the embodiment shown, a first connection point 47 for connecting the brake disc carrier 23 and the rim 24 to the inner bearing shell 32 is arranged radially inside the first seal 21, the second seal 26, the stator 4, the rotor 5 and the rotor carrier 7.

In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Verbindungsstelle 47 hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial auf der dem Radträger 2 abgewandten Seite der ersten Dichtung 21, der zweiten Dichtung 26, der dritten Dichtung 40, der vierten Dichtung 44 und der fünften Dichtung 46 angeordnet.In the embodiment shown, the first connection point 47 is arranged axially with respect to the main axis of rotation A on the side of the first seal 21, the second seal 26, the third seal 40, the fourth seal 44 and the fifth seal 46 facing away from the wheel carrier 2.

In der dargestellten Ausführungsform besteht eine zweite Verbindungsstelle 48 zur, insbesondere dichten, Verbindung der mittleren Lagerschale 31 mit dem Statorträger 6.In the embodiment shown, there is a second connection point 48 for the, in particular tight, connection of the middle bearing shell 31 to the stator carrier 6.

In der dargestellten Ausführungsform ist diese zweite Verbindungsstelle 48 radial außerhalb der dritten Dichtung 40 und der vierten Dichtung 44 und radial innerhalb der ersten Dichtung 21 angeordnet.In the embodiment shown, this second connection point 48 is arranged radially outside the third seal 40 and the fourth seal 44 and radially inside the first seal 21.

In der dargestellten Ausführungsform ist diese zweite Verbindungsstelle 48 hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial auf einer dem Radträger 2 zugewandten Seite der ersten Dichtung 21, der zweiten Dichtung 26, der vierten Dichtung 44 und der fünften Dichtung 46 angeordnet.In the embodiment shown, this second connection point 48 is arranged axially with respect to the main axis of rotation A on a side of the first seal 21, the second seal 26, the fourth seal 44 and the fifth seal 46 facing the wheel carrier 2.

In der dargestellten Ausführungsform ist die mittlere Lagerschale 31 ein radial äußerer Lagerring des Radlagers 29 und die innere Lagerschale 32 ist ein radial innerer Lagerring des Radlagers 29.In the illustrated embodiment, the middle bearing shell 31 is a radially outer bearing ring of the wheel bearing 29 and the inner bearing shell 32 is a radially inner bearing ring of the wheel bearing 29.

In der dargestellten Ausführungsform ist die mittlere Lagerschale 31 gleichzeitig auch ein radial innerer Lagerring des Rotorlagers 17.In the embodiment shown, the middle bearing shell 31 is simultaneously also a radially inner bearing ring of the rotor bearing 17.

In der dargestellten Ausführungsform ist die äußere Lagerschale 30 ein radial äußerer Lagerring des Rotorlagers 17.In the embodiment shown, the outer bearing shell 30 is a radially outer bearing ring of the rotor bearing 17.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Rotorträgerabschnitt 34 ein radial innerster Abschnitt des Rotorträgers 7.In the illustrated embodiment, the rotor carrier section 34 is a radially innermost section of the rotor carrier 7.

Der Rotorträgerabschnitt 34 ist insbesondere ein zylindrischer Abschnitt des Rotorträgers 7.The rotor carrier section 34 is in particular a cylindrical section of the rotor carrier 7.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Rotorträgerabschnitt 34 ein Endabschnitt des Rotorträgers 7.In the illustrated embodiment, the rotor carrier section 34 is an end section of the rotor carrier 7.

In der dargestellten Ausführungsform weist der Rotorträger 7 zwei Endabschnitte auf, wobei die erste Dichtung 21 an dem anderen Endabschnitt des Rotorträgers 7 angeordnet ist.In the embodiment shown, the rotor carrier 7 has two end portions, wherein the first seal 21 is arranged at the other end portion of the rotor carrier 7.

In der dargestellten Ausführungsform ist das elastische Verbindungselement 35 hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial an einer vom Radträger 2 abgewandten Seite des Rotorträgerabschnitts 34 und an einer dem Radträger 2 zugewandten Seite des Bremsscheibenträgers 23 angeordnet.In the embodiment shown, the elastic connecting element 35 is arranged axially with respect to the main axis of rotation A on a side of the rotor carrier section 34 facing away from the wheel carrier 2 and on a side of the brake disk carrier 23 facing the wheel carrier 2.

In der dargestellten Ausführungsform ist am Radträger 2 ein Bremssattel 38, insbesondere mit Bremsklötzen 39, angeordnet. Der Bremssattel 38 kann als ein innenliegender Bremssattel 38 ausgebildet sein.In the embodiment shown, a brake caliper 38, in particular with brake pads 39, is arranged on the wheel carrier 2. The brake caliper 38 can be designed as an internal brake caliper 38.

Die Dichtungen 21, 26, 40, 44, 46 sind insbesondere jeweils als eine Radialdichtung ausgebildet.The seals 21, 26, 40, 44, 46 are each designed as a radial seal.

Die zweite Dichtung 26 und die fünfte Dichtung 46 sind insbesondere Rotorlagerdichtungen des Rotorlagers 17.The second seal 26 and the fifth seal 46 are in particular rotor bearing seals of the rotor bearing 17.

Die dritte Dichtung 40 und die vierte Dichtung 44 sind insbesondere Radlagerdichtungen des Radlagers 29.The third seal 40 and the fourth seal 44 are in particular wheel bearing seals of the wheel bearing 29.

Der Rotorraum 45 wird insbesondere durch eine, insbesondere dem Statorträger 6 und/oder Stator 4 zugewandte, Innenseite des Rotorträgers 7 begrenzt.The rotor space 45 is delimited in particular by an inner side of the rotor carrier 7, in particular facing the stator carrier 6 and/or stator 4.

Der Rotorraum 45 ist insbesondere zwischen der Innenseite des Rotorträgers 7, dem Statorträger 6 mit Stator 4 und der mittleren Lagerschale 31 ausgebildet.The rotor space 45 is formed in particular between the inner side of the rotor carrier 7, the stator carrier 6 with stator 4 and the middle bearing shell 31.

Beispielsweise ist auch das Rotorlager 17, insbesondere ein Zwischenraum zwischen der mittleren Lagerschale 31, der zweiten Dichtung 26 sowie der äußeren Lagerschale 30 und/oder dem Rotorträgerabschnitt 34, ein Bestandteil des Rotorraums 45.For example, the rotor bearing 17, in particular an intermediate space between the middle bearing shell 31, the second seal 26 and the outer bearing shell 30 and/or the rotor carrier section 34, is also a component of the rotor space 45.

Der Rotorraum 45 ist insbesondere durch die erste Dichtung 21 und die zweite Dichtung 26 dicht abgeschlossen. Der Statorträger 6 weist den Zylinderabschnitt 9 auf, der mittels der ersten Dichtung 21 gegenüber einem ersten scheibenförmigen Teil 41 des Rotorträgers 7 ist, der axial betrachtet auf einer Seite des Stators 4 liegt, genauer gesagt auf der dem Radträger 2 zugewandten Seite des Stators 4. An dieser Stelle ist somit der Rotorraum 45 mittels der ersten Dichtung 21 gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet.The rotor chamber 45 is sealed in particular by the first seal 21 and the second seal 26. The stator carrier 6 has the cylinder section 9, which is sealed by the first seal 21 against a first disk-shaped part 41 of the rotor carrier 7, which, viewed axially, lies on one side of the stator 4, more precisely on the side of the stator 4 facing the wheel carrier 2. At this point, the rotor chamber 45 is thus sealed against the external environment by the first seal 21.

Der Rotorträger 7 weist ferner einen zylindrischen Teil 42 und einen mit dem zylindrischen Teil 42 verbundenen zweiten scheibenförmigen Teil 43 auf. Der zweite scheibenförmige Teil 43 ist auf der dem Radträger 2 abgewandten Seite des Stators 4 angeordnet. Der zylindrischen Teil 42 ist zwischen den beiden scheibenförmigen Teilen 41, 43 angeordnet. Der zweite scheibenförmige Teil 43 geht über einen Verbindungsteil 49 des Rotorträgers 7 in den Rotorträgerabschnitt 34 über. Der zylindrische Teil 42, der zweite scheibenförmige Teil 43, der Verbindungsteil 49 und der Rotorträgerabschnitt 34, in der dargestellten Ausführungsform mit der daran drehfest angeordneten äußeren Lagerschale 30, sind gegenüber der mittleren Lagerschale 31 mittels der zweiten Dichtung 26 abgedichtet. An dieser Stelle ist somit der Rotorraum 45 mittels der zweiten Dichtung 26 gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet.The rotor carrier 7 further comprises a cylindrical part 42 and a second disk-shaped part 43 connected to the cylindrical part 42. The second disk-shaped part 43 is arranged on the side of the stator 4 facing away from the wheel carrier 2. The cylindrical part 42 is arranged between the two disk-shaped parts 41, 43. The second disk-shaped part 43 merges into the rotor carrier section 34 via a connecting part 49 of the rotor carrier 7. The cylindrical part 42, the second disk-shaped part 43, the connecting part 49 and the rotor carrier section 34, in the embodiment shown with the outer bearing shell 30 arranged thereon in a rotationally fixed manner, are sealed from the middle bearing shell 31 by means of the second seal 26. At this point, the rotor chamber 45 is thus sealed from the external environment by means of the second seal 26.

Zusätzlich ist der Rotorraum 45 vorteilhafterweise mittels der dritten Dichtung 40, der vierten Dichtung 44 und/oder der fünften Dichtung 46 gegenüber der äußeren Umgebung und/oder gegenüber dem jeweiligen Lager 17, 29 abgedichtet.In addition, the rotor chamber 45 is advantageously sealed from the external environment and/or from the respective bearing 17, 29 by means of the third seal 40, the fourth seal 44 and/or the fifth seal 46.

Vorteilhafterweise ist die zweite Verbindungsstelle 48 als eine dichte Verbindungsstelle ausgebildet, insbesondere zwischen der mittleren Lagerschale 31 und dem Statorträger 6, so dass auch hier eine Abdichtung des Rotorraums 45, insbesondere gegenüber der äußeren Umgebung und beispielsweise gegenüber dem Radlager 29, vorliegt.Advantageously, the second connection point 48 is designed as a sealed connection point, in particular between the middle bearing shell 31 and the stator carrier 6, so that here too the rotor space 45 is sealed, in particular with respect to the external environment and, for example, with respect to the wheel bearing 29.

Die mittlere Lagerschale 31 ist in der dargestellten Ausführungsform als eine einzige, einstückige Lagerschale ausgebildet, die sowohl ein radial äußerer Teil des Radlagers 29 als auch ein radial innerer Teil des Rotorlagers 17 ist. Alternativ kann die mittlere Lagerschale 31 auch als zwei drehfest miteinander verbundene Lagerschalen ausgebildet sein, von denen eine ein radial äußerer Teil des Radlagers 29 und die andere ein radial innerer Teil des Rotorlagers 17 ist.In the embodiment shown, the middle bearing shell 31 is designed as a single, one-piece bearing shell, which is both a radially outer part of the wheel bearing 29 and a radially inner part of the rotor bearing 17. Alternatively, the middle bearing shell 31 can also be designed as two bearing shells connected to one another in a rotationally fixed manner, one of which is a radially outer part of the wheel bearing 29 and the other a radially inner part of the rotor bearing 17.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
elektrischer Radnabenantriebelectric wheel hub drive
22
RadträgerWheel carrier
33
elektrische Maschineelectric machine
44
Statorstator
55
Rotorrotor
66
StatorträgerStator carrier
77
RotorträgerRotor carrier
88th
TellerabschnittPlate section
99
ZylinderabschnittCylinder section
1414
Durchführungexecution
1515
VerschraubungScrew connection
1717
RotorlagerRotor bearing
2121
erste Dichtungfirst seal
2222
BremsscheibeBrake disc
2323
BremsscheibenträgerBrake disc carrier
2424
Felgerim
2626
zweite Dichtungsecond seal
2727
RadschraubeWheel bolt
2828
kombiniertes Lagercombined warehouse
2929
RadlagerWheel bearing
3030
äußere Lagerschaleouter bearing shell
3131
mittlere Lagerschale, erster Lagerringmiddle bearing shell, first bearing ring
3232
innere Lagerschale, zweiter Lagerringinner bearing shell, second bearing ring
3333
WälzkörperRolling elements
3434
RotorträgerabschnittRotor carrier section
3535
elastisches Verbindungselementelastic connecting element
3838
BremssattelBrake caliper
3939
BremsklotzBrake pad
4040
dritte Dichtungthird seal
4141
erster scheibenförmiger Teilfirst disc-shaped part
4242
zylindrischer Teilcylindrical part
4343
zweiter scheibenförmiger Teilsecond disc-shaped part
4444
vierte Dichtungfourth seal
4545
RotorraumRotor room
4646
fünfte Dichtungfifth seal
4747
erste Verbindungsstellefirst connection point
4848
zweite Verbindungsstellesecond connection point
4949
VerbindungsteilConnecting part
AA
HauptdrehachseMain axis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009035176 A1 [0003]DE 102009035176 A1 [0003]

Claims (12)

Elektrischer Radnabenantrieb (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Radträger (2), mit einem Radlager (29), welches einen drehfest mit dem Radträger (2) verbundenen ersten Lagerring (31) und einen drehbar zu einer Hauptdrehachse (A) angeordneten zweiten Lagerring (32) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (3), welche einen Stator (4) und einen Rotor (5) aufweist, mit einem Statorträger (6), welcher drehfest mit dem Radträger (2) verbunden ist, mit einem Rotorträger (7), welcher drehfest mit dem Rotor (5) verbunden ist, wobei zu einer Abdichtung eines Rotorraumes (45) eine erste Dichtung (21) vorgesehen ist, welche koaxial zu dem Rotorträger (7) angeordnet ist, derart, dass ein Zwischenspalt zwischen dem Rotorträger (7) und dem Statorträger (6) durch die erste Dichtung (21) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (7) radial außerhalb des Stators (4) und/oder den Stator (4) radial umgebend angeordnet ist, wobei eine zweite Dichtung (26) zur Abdichtung des Rotorraumes (45) radial zwischen dem ersten Lagerring (31) und einem Rotorträgerabschnitt (34) des Rotorträgers (7) und/oder radial zwischen dem ersten Lagerring (31) und einer mit dem Rotorträgerabschnitt (34) des Rotorträgers (7) drehfest verbundenen äußeren Lagerschale (30) angeordnet ist, und wobei der Rotor (5) permanent zumindest im Wesentlichen drehfest mit dem zweiten Lagerring (32) verbunden ist.Electric wheel hub drive (1) for a motor vehicle with a wheel carrier (2), with a wheel bearing (29) which has a first bearing ring (31) connected to the wheel carrier (2) in a rotationally fixed manner and a second bearing ring (32) arranged rotatably with respect to a main axis of rotation (A), with an electric machine (3) which has a stator (4) and a rotor (5), with a stator carrier (6) which is connected to the wheel carrier (2) in a rotationally fixed manner, with a rotor carrier (7) which is connected to the rotor (5) in a rotationally fixed manner, wherein a first seal (21) is provided for sealing a rotor space (45), which is arranged coaxially with the rotor carrier (7) in such a way that an intermediate gap between the rotor carrier (7) and the stator carrier (6) is filled by the first seal (21), characterized in that the rotor carrier (7) is arranged radially outside the stator (4) and/or radially surrounding the stator (4), wherein a second seal (26) is provided for sealing of the rotor space (45) is arranged radially between the first bearing ring (31) and a rotor carrier section (34) of the rotor carrier (7) and/or radially between the first bearing ring (31) and an outer bearing shell (30) which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor carrier section (34) of the rotor carrier (7), and wherein the rotor (5) is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second bearing ring (32). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dichtung (26) als eine Lagerdichtung eines Rotorlagers (17) ausgebildet ist.Electric wheel hub drive (1) according to Claim 1 , characterized in that the second seal (26) is designed as a bearing seal of a rotor bearing (17). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorlager (17) axial überlappend und radial umgebend zu dem Radlager (29) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to Claim 2 , characterized in that the rotor bearing (17) is arranged axially overlapping and radially surrounding the wheel bearing (29). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lagerring (32) radial innerhalb des ersten Lagerringes (31) angeordnet ist, und dass der Rotorträgerabschnitt (34) und/oder die äußere Lagerschale (30) radial außerhalb des ersten Lagerringes (31) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second bearing ring (32) is arranged radially inside the first bearing ring (31), and that the rotor carrier section (34) and/or the outer bearing shell (30) is arranged radially outside the first bearing ring (31). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hinsichtlich der Hauptdrehachse (A) die zweite Dichtung (26) axial auf einer dem Radträger (2) abgewandten Seite der ersten Dichtung (21) angeordnet ist, wobei die zweite Dichtung (26) radial innerhalb der ersten Dichtung (21) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that with respect to the main axis of rotation (A), the second seal (26) is arranged axially on a side of the first seal (21) facing away from the wheel carrier (2), wherein the second seal (26) is arranged radially inside the first seal (21). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (3) als eine Axialflussmaschine ausgebildet ist und hinsichtlich der Hauptdrehachse (A) die erste Dichtung (21) axial zwischen dem Radträger (2) und dem Stator (4) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine (3) is designed as an axial flux machine and with respect to the main axis of rotation (A), the first seal (21) is arranged axially between the wheel carrier (2) and the stator (4). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5) durch ein elastisches Verbindungselement (35) permanent zumindest im Wesentlichen drehfest mit dem zweiten Lagerring (32) verbunden ist, wobei das elastische Verbindungselement (35) axial auf einer dem Radträger (2) abgewandten Seite der zweiten Dichtung (26) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (5) is permanently connected to the second bearing ring (32) in an at least substantially rotationally fixed manner by an elastic connecting element (35), wherein the elastic connecting element (35) is arranged axially on a side of the second seal (26) facing away from the wheel carrier (2). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dritte Dichtung (40), welche koaxial zu dem Rotorträger (7) angeordnet ist, derart, dass ein Zwischenspalt zwischen dem ersten Lagerring (31) und dem zweiten Lagerring (32) durch die dritte Dichtung (40) ausgefüllt ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the preceding claims, characterized by a third seal (40) which is arranged coaxially to the rotor carrier (7) such that an intermediate gap between the first bearing ring (31) and the second bearing ring (32) is filled by the third seal (40). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine vierte Dichtung (44), die zwischen dem zweiten Lagerring (32) und dem ersten Lagerring (31) auf der der dritten Dichtung (40) axial gegenüberliegenden Seite des Radlagers (29) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to Claim 8 , characterized by a fourth seal (44) which is arranged between the second bearing ring (32) and the first bearing ring (31) on the side of the wheel bearing (29) axially opposite the third seal (40). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch eine fünfte Dichtung (46), die radial zwischen dem ersten Lagerring (31) und dem Rotorträgerabschnitt (34) des Rotorträgers (7) und/oder radial zwischen dem ersten Lagerring (31) und der mit dem Rotorträgerabschnitt (34) des Rotorträgers (7) drehfest verbundenen äußeren Lagerschale (30) angeordnet ist und auf der der zweiten Dichtung (26) axial gegenüberliegenden Seite des Rotorlagers (17) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the Claims 2 until 9 , characterized by a fifth seal (46) which is arranged radially between the first bearing ring (31) and the rotor carrier section (34) of the rotor carrier (7) and/or radially between the first bearing ring (31) and the outer bearing shell (30) which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor carrier section (34) of the rotor carrier (7) and is arranged on the side of the rotor bearing (17) axially opposite the second seal (26). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtung (21) radial innerhalb des Rotors (5) angeordnet ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first seal (21) is arranged radially inside the rotor (5). Elektrischer Radnabenantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Bremsscheibenträger (23), welcher drehfest mit dem zweiten Lagerring (32) verbunden ist.Electric wheel hub drive (1) according to one of the preceding claims, characterized by a brake disk carrier (23) which is connected in a rotationally fixed manner to the second bearing ring (32).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1996021965A1 (en) 1995-01-12 1996-07-18 Universita' Degli Studi Di Roma 'la Sapienza' An axial flux electric machine, adapted for use as an electric propulsor for vehicles and as an electric power generator
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DE102009035176A1 (en) 2009-07-29 2011-02-10 Daimler Ag Wheel hub drive for motor vehicle e.g. passenger car, has disk brake system including brake caliper that is arranged in recess, where recess is provided in stator of electric machine
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