DE2511452A1 - Compact electric hub drive for fork lift truck - has stator formed by wheel support on chassis - Google Patents

Abstract

The stator (3) of the electric drive motor forms apart of the rigid housing (2) of the hub drive, and is linked to the fitting flange (4) by radial arms (5). The arms are offset from the centre of thrust through the wheel (7) which is mounted to rotate on roller bearings (10) on the ouside of the stator housing. The bearings are located in a groove in the housing and are retained by a plate (11) over the end of the motor. The wheel is driven from the motor via an epicyclic reduction gearing (21, 22) on the end of the motor. The drive wheel is thus compact and has a minimum of axial extension in either direction. This makes it suitable for fork lift trucks etc.

Description

Radnabenantrieb Die Erfindung bezieht sich auf einen Radnabenantrieb für Hubstapler, Elektrokarren od. dgl., der in einem Rad einen Elektromotor mit Getriebe auf nimmt und über einen Träger an dem jeweiligen Fahrgestell oder einem Drehkranz desselben abgestützt ist. Wheel hub drive The invention relates to a wheel hub drive for forklift trucks, electric carts or the like, which has an electric motor in a wheel Transmission takes on and a carrier on the respective chassis or one The turntable is supported by the same.

Antriebe, bei denen der Motor in die Nabe eines Rades eingebaut ist, sind auf mehreren Gebieten der Technik bekannt.Drives in which the motor is built into the hub of a wheel, are known in several fields of technology.

Sie haben gegenüber anderen Bauarten, bei denen der Hohlraum einer Nabe nicht für die Unterbringung des Antriebes ausgenutzt ist, den Vorteil des verringerten Raumbedarfs, soweit es sich um den Raum außerhalb des jeweiligen Rades handelt. Raumnot allerdings herrscht häufig in radialer Richtung, d.h. das jeweilige Rad kann nicht beliebig klein ausgelegt werden, sondern es muß eine ausreichende lichte Weite für den Nabenkörper und dieser wieder für den Elektromotor haben. Bei Hubstaplern, Elektrokarren od. dgl. bedeutet dies in der Praxis, daß für die Antriebsräder verhältnismäßig große Durchmesser in Kauf genommen werden müssen. Nachteilig sind aber auch die Ausladungen in axialer Richtung, die zu den sogenannten großen Schwenkradien führen.You have compared to other types, in which the cavity a Hub is not used to accommodate the drive, the advantage of the reduced Space requirements, insofar as it is the space outside the respective wheel. However, there is often a shortage of space in the radial direction, i.e. the respective wheel cannot be arbitrarily small be interpreted, but there must be one Sufficient clearance for the hub body and this again for the electric motor to have. In the case of forklifts, electric carts or the like, this means in practice that relatively large diameters are accepted for the drive wheels have to. However, the overhangs in the axial direction that lead to the so-called large swivel radii.

Demgegenüber bezweckt die Erfindung einen Radnabenantrieb, der in radialer Richtung kleinbauend und darüber hinaus so ausgelegt ist, daß er in der senkrechten Projektion zur Achse im wesentlichen in einem Kreis Platz findet, der um die etwaige Mitte der projizierten Lauffläche des Rades gezogen wird. Außerdem sind tragbare Herstellungskosten sowie kleine, von der Radmitte aus zu betrachtende Schwenkradien angestrebt. Nicht zuletzt wird großer Wert auf einfache Montage und hohe Sicherheit gelegt.In contrast, the invention aims at a wheel hub drive, which in radial direction compact and is also designed so that it is in the perpendicular projection to the axis essentially takes place in a circle that around the center of the projected tread of the wheel. aside from that are affordable manufacturing costs as well as small ones that can be viewed from the center of the wheel Targeted swivel radii. Last but not least, great emphasis is placed on ease of assembly and high security.

Dieses Ziel wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Träger und das Gehäuse bzw. der Stator des Elektromotors eine Baueinheit bilden, die bevorzugt einen Gußteil darstellt und gleichzeitig als Lagerkörper für das jeweilige Rad dient. Bei dieser Baueinheit liegt ein beachtlicher Vorteil darin, daß in radialer Richtung raumverbrauchende Teile in Wegfall kommen, also bei einer möglichen Durchmesserverringerung auch der Materialverbrauch absinkt.This object is achieved according to the invention in that the carrier and the housing or the stator of the electric motor form a structural unit, which is preferred represents a casting and at the same time serves as a bearing body for the respective wheel. In this unit there is a considerable advantage that in the radial direction Space-consuming parts are eliminated, i.e. with a possible reduction in diameter even the material consumption decreases.

Als vorteilhaft kommt ferner hinzu, daß man die Anordnung zwischen Gehäuse und Träger ohne weiteres so treffen kann, daß bei einem Lenkrad die Ausladungen in axialer Richtung und nach den beiden Seiten hin etwa gleich sind, was verhältnismäßig kleine Schwenkradien zur Folge hat. Die bevorzugte Gußausführung erleichtert dem Konstrukteur die Auslegung, d.h. mit Guß lassen sich selbst komplizierte Formen beherrschen, was aber nicht bedeutet, daß z.B. Schweißkonstruktionen undenkbar wären und außerhalb des Schutzumfanges der Erfindung liegen würden. Hier sei noch erwähnt, daß der Gußausführung auch deshalb eine große Bedeutung zukommt, weil es bisher an der Erkenntnis gefehlt hat, daß Guß jeder Art und in entsprechender Stärke Stahl als Werkstoff für Motorgehäuse zu ersetzen vermag, ohne daß dadurch die elektrischen Eigenschaften einer Gleichstrommaschine untragbar verschlechtert werden.It is also advantageous that the arrangement between Housing and carrier can easily meet so that the projections in a steering wheel in the axial direction and towards the two sides are approximately the same, which is proportionate results in small swivel radii. The preferred cast design makes this easier Design engineer, i.e. even complex shapes can be created with casting master, which does not mean, for example, that welded constructions are unthinkable and would be outside the scope of the invention. It should be mentioned here, that the cast design is also of great importance because it has hitherto there was a lack of knowledge that cast iron of any type and thickness was steel as a material for motor housing can replace without thereby the electrical Properties of a DC machine are intolerably deteriorated.

Nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung ist vorgesehen, daß der Gehäuseteil der Baueinheit etwa in seiner Mitte über radial gerichtete Stege in einen Anschlußflansch des Trägers übergeht, wobei der Flansch den oberen Teil des Rades haubenartig überspannt. Durch diese Mittenanordnung des Trägers ergeben sich in axialer Richtung etwa gleiche Ausladungen, wenn man davon ausgeht, daß auf der einen Seite die Bürsten des Motors und auf der anderen Seite das Getriebe und z.B. eine Bremse angeordnet werden. Anders ausgedrückt bedeutet des, daß die gesamte Baueinheit - wie gefordert - in einem verhältnismäßig kleinen Kreis liegt und den Vorteil kleinstmöglicher Schwenkradien bietet. Es sind somit die Bedingungen der raumsparenden Bauweise sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erfüllt. Die besondere Ausbildung des Flansches bzw. der Stege ergibt eine äußerst stabile Bauart, die auch rauhestem Fahrbetrieb gewachsen erscheint.According to a further special feature of the invention it is provided that the housing part of the structural unit approximately in its center via radially directed webs merges into a connecting flange of the carrier, the flange being the upper part of the wheel spanned like a hood. Resulting from this central arrangement of the carrier approximately equal projections in the axial direction, assuming that on one side the brushes of the motor and on the other the gearbox and e.g. a brake can be arranged. In other words, means des that the entire unit - as required - in a relatively small Circle and offers the advantage of the smallest possible swivel radius. So there are the conditions of the space-saving design both in the axial and in the radial Direction fulfilled. The special design of the flange or the webs results in a extremely stable design that appears to be able to cope with the roughest driving conditions.

Um in axialer Richtung besonders schmalbauend zu bleiben, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Rad in axialer Richtung dicht an die Stege der Baueinheit herangerückt ist und in seinem mittleren Teil z.B. über Rollen auf dem abgesetzten Ende des Gehäuses gelagert ist. Die mittlere Rollenabstützung setzt die Kippmomente auf ein Minimum herab, während das Absetzen des Gehäuses radiale Abmessungen einspart. Eine Einsparung ergibt sich hier auch dadurch, daß im Gegensatz zu möglichen Kugellagern die Rollen unmittelbar auf dem Gehäuse ihr Widerlager finden. Der Rahmen der Erfindung wird auch nicht verlassen, wenn man das Rad unmittelbar auf dem Gehäuse oder auf einer Laufbuchse desselben oder auf Kugelkränzen abstützen würde.In order to remain particularly narrow in the axial direction, is after the invention provided that the wheel in the axial direction close to the webs of Unit has moved up and in its middle part, e.g. via rollers on the remote end of the housing is mounted. The middle roller support is seated the overturning moments to a minimum, while the settling of the housing is radial Saves dimensions. A saving results here also from the fact that in contrast For possible ball bearings, the rollers find their abutment directly on the housing. The scope of the invention is also not departed from if you turn the wheel directly on the housing or on a bushing of the same or on ball races would.

Damit das Rad auch in axialer Richtung sicher und mit einem geringen Aufwand auf dem Gehäuse der Baueinheit geführt ist, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Rollen in eine innere Ausdrehung des Rades eingreifen, deren Breite der Länge der Rollen entspricht und das Gehäuse mit einem Lagerschild verschlossen ist, das mit der Stirnfläche des abgesetzten Endes des Gehäuses eine Axialsicherung für die Rollen bildet.So that the wheel is safe in the axial direction and with a low Expense is performed on the housing of the unit, is proposed according to the invention, that the rollers engage in an inner recess of the wheel, the width of which Corresponds to the length of the rollers and the housing is closed with a bearing plate, with the end face of the remote end of the housing an axial lock for forms the roles.

Im Hinblick auf eine wiederum raumsparende Ausgestaltung und darüber hinaus mit Rücksicht auf eine geschützte Unterbringung des Getriebes wird es nach der Erfindung für zweckmäßig angesehen, daß das Lagerschild auf der dem Rotor abgekehrten Seite zusammen mit deckelartigen Teilen einen Hohlraum begrenzt, in welchen ein Getriebe, z.B. ein Planetengetriebe vorgesehen ist. Dabei ist es ferner von Vorteil, wenn das auf der Baueinheit gelagerte Rad gegenüber den nicht umlaufenden Teilen mit bekannten Mitteln abgedichtet ist.With regard to a space-saving design and more in addition, with regard to a protected housing of the gearbox, it is after of the invention considered expedient that the bearing plate facing away from the rotor Side bounded together with lid-like parts a cavity in which a Gear, e.g. a planetary gear is provided. It is also advantageous if the wheel mounted on the structural unit is opposite to the non-rotating parts is sealed by known means.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen: Fig. 1 den erfindungsgemäßen Radnabenantrieb in Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, und Fig. 2 den gleichen Radnabenantrieb in Stirnansicht (Blickrichtung Pfeil A in Fig. 1), hälftig aufgeschnitten und zusätzlich aufgebrochen.In the drawing, the invention is illustrated by way of example; 1 shows the wheel hub drive according to the invention in a side view, partially broken up, and 2 shows the same wheel hub drive in a front view (Direction of view arrow A in Fig. 1), cut in half and also broken open.

Gemäß der Zeichnung weist der Radnabenantrieb 1 eine Baueinheit 2 auf, die von einem Motorgehäuse 3 und einem Träger 4 gebildet ist. Dabei geht das Motorgehäuse 3 über radial gerichtete Stege 5 in einen Flansch 6 des Trägers 4 über, der ein Rad 7 hauben- bzw. dachartig überspannt. Beim Ausführungsbeispiel stellen die Teile 3 bis 6 einen Gußteil dar, was aber nicht unbedingt ausschließt, daß die Baueinheit 2 eine Schweißkonstruktion sein könnte.According to the drawing, the wheel hub drive 1 has a structural unit 2 which is formed by a motor housing 3 and a carrier 4. It works Motor housing 3 via radially directed webs 5 in a flange 6 of the carrier 4, which spans a wheel 7 like a hood or roof. Make in the exemplary embodiment the parts 3 to 6 are a casting, but this does not necessarily exclude that the Unit 2 could be a welded construction.

Der Gehäuseteil 3 der Baueinheit 2 ist, wie deutlich die Zeichnung zeigt, gleichzeitig ein Motorgehäuse und ein Radnaben- bzw. Lagerkörper. Der Gehäuseteil 3 weist ein abgesetztes Ende 8 mit einem Absatz 9 auf, so daß Stützrollen 10 ein nach der einen Seite hin wirksames Widerlager finden. Zur Axialsicherung der Rollen 10 auf der gegenüberliegenden Seite dient ein Lagerschild 11, dessen Durchmessermaß das Durchmessermaß des abgesetzten Endes 8 überschreitet.The housing part 3 of the structural unit 2 is how clear the drawing shows, at the same time, a motor housing and a wheel hub or bearing body. The housing part 3 has a stepped end 8 with a shoulder 9, so that support rollers 10 a find effective abutment on one side. To secure the rollers axially 10 on the opposite side is a bearing plate 11, the diameter of which the diameter of the remote end 8 exceeds.

Der Radkörper 12 des Rades 7 mit seinem elastischen Laufmantel 13 weist eine Ausdrehung 14 auf, die in ihrer Breite der axialen Länge der Rollen 10 entspricht. Damit ist das Rad 7 in axialer Richtung gegenüber dem Lager- bzw. Gehäusekörper 3 gesichert. Man erkennt auch, daß die Rollen 10 verhältnismäßig lang sind und im mittleren Bereich des Rades 7 liegen, wodurch sich verringerte Kippmomente ergeben.The wheel body 12 of the wheel 7 with its elastic barrel jacket 13th has a recess 14, the width of which corresponds to the axial length of the rollers 10 is equivalent to. So that the wheel 7 is in the axial direction with respect to the bearing or housing body 3 secured. It can also be seen that the rollers 10 are relatively long and in the central area of the wheel 7, which results in reduced overturning moments.

Auf der dem Lagerschild 11 gegenüberliegenden Seite der Einheit 2 ist ein weiteres Lagerschild 15 vorgesehen, das die nicht sichtbare Bürstenanordnung des Elektromotors 16 aufnimmt. Mit 17 ist ein lösbares Spannband bezeichnet.On the side of the unit 2 opposite the end shield 11 a further bearing plate 15 is provided, which is the not visible brush arrangement of the electric motor 16 receives. With 17 a releasable tension band is designated.

Der Lagerschild 11 der linken Seite ist mit dem Gehäuseteil 3 verschraubt, der übrigens Wicklungen 18 trägt. Teile 19, 20 begrenzen mit dem Schild 11 einen Hohlraum 21, der ein Planetengetriebe 22 aufnimmt. In den Schildern 11, 15 ist auch der Rotor 23 des Gleichstrommotors 16 gelagert.The end shield 11 on the left side is screwed to the housing part 3, which, by the way, has windings 18. Parts 19, 20 delimit the shield 11 Cavity 21 which receives a planetary gear 22. In the signs 11, 15 is also the rotor 23 of the direct current motor 16 is supported.

Mit 24 ist eine Bremse, z.B. eine Magnetbremse bezeichnet.A brake, for example a magnetic brake, is designated by 24.

Bei 25, 26 ist der Radnabenantrieb 1 nach außen abgedichtet, so daß er vor Verschmutzung geschützt liegt, bzw. Schmiermittel nicht nach außen treten kann.At 25, 26 of the wheel hub drive 1 is sealed to the outside, so that it is protected from contamination and lubricant does not leak out can.

Der Zeichnung ist deutlich zu entnehmen, daß die Anordnung in radialer und axialer Richtung kleinbauend ist und tote Räume weitgehend vermieden sind, also die neue Bauart überall dort mit Vorteil einsetzbar erscheint, wo Raumnot herrscht und kleine Schwenkradien gefordert sind. Die kleinen Einbaumaße werden sichtbar, wenn man um einen mittleren Punkt 27 einen Kreis 28 schlägt.The drawing clearly shows that the arrangement in radial and axial direction is small and dead spaces largely avoided , so the new design can be used to advantage wherever space is limited prevails and small swivel radii are required. The small installation dimensions are visible when a circle 28 is drawn around a central point 27.

Claims (6)

PatentansprücheClaims 1.Radnabenantrieb für Hubstapler, Elektrokarren od. dgl., derder ineinem Rad einen Elektromotor mit Getriebe aufnimmt und über einen Träger an dem jeweiligen Fahrgestell oder an einem Drehkranz desselben abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) und das Gehäuse (3) bzw. der Stator des Elektromotors (16) eine Baueinheit (2) bilden, die bevorzugt einen Gußteil darstellt und gleichzeitig als Lagerkörper für das jeweilige Rad (7) dient.1. Wheel hub drive for forklifts, electric carts or the like Wheel receives an electric motor with gear and a carrier on the respective Chassis or is supported on a turntable of the same, characterized in that that the carrier (4) and the housing (3) or the stator of the electric motor (16) one Form unit (2), which is preferably a cast part and at the same time as Bearing body for the respective wheel (7) is used. 2. Radnabenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (3) der Baueinheit (2) etwa in seiner Mitte über radial gerichtete Stege (5) in einen Anschlußflansch (6) des Trägers (4) übergeht, wobei der Flansch (6) den oberen Teil des Rades (7) haubenartig überspannt.2. Wheel hub drive according to claim 1, characterized in that the Housing part (3) of the structural unit (2) approximately in its center over radially directed webs (5) merges into a connecting flange (6) of the carrier (4), the flange (6) the upper part of the wheel (7) spanned like a hood. 3. Radnabenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (7) in axialer Richtung dicht an die Stege (5) der Baueinheit (2) herangerückt ist und in seinem mittleren Teil z.B. über Rollen (10) auf dem abgesetzten Ende (8) des Gehäuses (3) gelagert ist.3. Wheel hub drive according to Claims 1 and 2, characterized in that that the wheel (7) moved close to the webs (5) of the structural unit (2) in the axial direction and in its middle part e.g. via rollers (10) on the remote end (8) of the housing (3) is mounted. 4. Radnabenantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (10) in eine innere Ausdrehung (14) des eigentlichen Rades (12) eingreifen, deren Breite der Länge der Rollen (10) entspricht und das Gehäuse (3) mit einem Lagerschild (11) verschlossen ist, das mit der Stirnfläche (9) des abgesetzten Endes (8) des Gehäuses (3) eine Axialsicherung für die Rollen (10) bildet.4. Wheel hub drive according to Claims 1 to 3, characterized in that that the rollers (10) in an inner recess (14) the actual Engage the wheel (12), the width of which corresponds to the length of the rollers (10) and that Housing (3) is closed with a bearing plate (11), which with the end face (9) of the remote end (8) of the housing (3) an axial lock for the rollers (10) forms. 5. Radnabenantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschild (11) auf der dem Rotor (23) abgekehrten Seite zusammen mit deckelartigen Teilen (19, 20) einen Hohlraum (21) begrenzt, in welchem ein Getriebe, z.B. ein Planetengetriebe (22) vorgesehen ist.5. Wheel hub drive according to Claims 1 to 4, characterized in that that the end shield (11) on the side facing away from the rotor (23) together with cover-like Parts (19, 20) delimit a cavity (21) in which a gear, e.g. Planetary gear (22) is provided. 6. Radnabenantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Baueinheit (2) gelagerte Rad (7) gegenüber den nicht umlaufenden Teilen (3, 19) mit bekannten Mitteln (vgl. 25, 26) abgedichtet ist.6. wheel hub drive according to claims 1 to 5, characterized in that that the wheel (7) mounted on the structural unit (2) compared to the non-rotating Parts (3, 19) is sealed by known means (see. 25, 26). L e e r s e i t eL e r s e i t e