WO2023126182A1 - Radnabenantrieb für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen, sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Radnabenantrieb für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen, sowie kraftfahrzeug Download PDF

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WO2023126182A1
WO2023126182A1 PCT/EP2022/085936 EP2022085936W WO2023126182A1 WO 2023126182 A1 WO2023126182 A1 WO 2023126182A1 EP 2022085936 W EP2022085936 W EP 2022085936W WO 2023126182 A1 WO2023126182 A1 WO 2023126182A1
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WO
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wheel
wheel hub
rotor
hub drive
carrier
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PCT/EP2022/085936
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Wolfgang Elser
Ernst Walth
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Mercedes-Benz Group AG
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    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/421—Dog type clutches or brakes

Definitions

  • Wheel hub drive for a motor vehicle in particular for a motor vehicle, and motor vehicle
  • the invention relates to a wheel hub drive for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle with at least one such wheel hub drive.
  • DE 41 27 257 A1 discloses a small vehicle, in particular a wheelchair, as known, having a frame with at least two running wheels which can each be driven by means of a DC motor with a gear arranged in the region of their hub.
  • the object of the present invention is to create a wheel hub drive for a motor vehicle and a motor vehicle with such a wheel hub drive, so that particularly efficient operation can be implemented.
  • This object is achieved by a wheel hub drive having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 10 .
  • Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
  • a first aspect of the invention relates to a wheel hub drive for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle.
  • the motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the wheel hub drive in its fully manufactured state.
  • the motor vehicle in its fully manufactured state has at least one vehicle wheel, also referred to simply as a wheel, which is a ground contact element of the motor vehicle.
  • the motor vehicle can be or is supported on a floor via its ground contact element in the vehicle vertical direction downwards. If the motor vehicle is driven along the ground while the motor vehicle is supported on the ground via the vehicle wheel in the vertical direction of the vehicle, the vehicle wheel rolls, in particular directly, on the ground.
  • the vehicle wheel be driven, in particular, purely electrically, in order to thereby, for example, realize a, in particular, purely electric drive of the motor vehicle.
  • the wheel hub drive has a wheel carrier and a wheel hub, which are rotatably mounted on the wheel carrier via a wheel bearing.
  • the wheel bearing is preferably a first roller bearing.
  • the wheel hub is rotatably mounted on the wheel carrier about a wheel axis of rotation relative to the wheel carrier, specifically via the wheel bearing.
  • the previously mentioned vehicle wheel can be connected or is connected in a rotationally fixed manner to the wheel hub.
  • the wheel hub has a so-called rim carrier with which, for example, the vehicle wheel, in particular a rim of the vehicle wheel, can be connected in a torque-proof manner.
  • the vehicle wheel can be connected or connected to the wheel hub, in particular to the rim carrier, in a reversibly detachable, non-rotatable manner, so that the vehicle wheel is non-rotatably connected to the wheel hub, in particular to the rim carrier, and then released from the wheel hub and then reconnected to the wheel hub in a non-rotatable manner without damaging or destroying the wheel hub or the wheel.
  • the wheel hub and thus the vehicle wheel rotate about the wheel axis of rotation relative to the wheel carrier.
  • the wheel carrier is connected in an articulated manner, in particular via at least one wheel control arm, also referred to simply as a link, to a body of the motor vehicle designed, for example, as a self-supporting body, so that the wheel carrier and thus the vehicle wheel are guided relative to the body by means of the wheel control arm.
  • Undesirable or excessive relative movements between the wheel carrier and the body and thus between the vehicle wheel and the body are thus prevented by means of the wheel control arm.
  • the wheel carrier and thus the vehicle wheel are articulated to the body via the wheel control arm in such a way that the wheel control arm permits compression and rebound movements of the wheel carrier and thus the vehicle wheel, at least in the vertical direction of the vehicle relative to the body.
  • the vehicle wheel includes, for example, the aforementioned rim and a tire, which is mounted on the rim, for example.
  • the rim and thus the vehicle wheel can be connected in a torque-proof manner to the wheel hub, in particular to the rim carrier of the wheel hub, in particular by means of a plurality of wheel bolts.
  • the wheel hub drive also has, in particular precisely, an electric machine which has a stator, which is non-rotatably connected to the wheel carrier, and a rotor having.
  • the rotor can be driven by means of the stator, in particular using electrical energy, and can therefore be rotated relative to the stator, in particular about a machine axis of rotation.
  • the electric machine can thus provide at least one drive torque via its rotor, by means of which the wheel hub and thus the vehicle wheel can be driven and thus rotated about the machine axis of rotation and/or about the wheel axis of rotation relative to the wheel carrier and in particular also relative to the body.
  • the rotor is rotatably mounted on the wheel hub via, in particular at least or exactly, a rotor bearing provided in addition to the wheel bearing.
  • the rotor bearing is preferably designed as a second roller bearing. This means that the rotor is rotatably mounted on the wheel hub via the rotor bearing about the machine axis of rotation and thus preferably about the wheel axis of rotation relative to the wheel hub. It is thus particularly conceivable that the rotor and the wheel hub can rotate relative to one another about the machine axis of rotation or about the wheel axis of rotation. In addition, the rotor can rotate about the engine axis of rotation and/or the wheel axis of rotation relative to the wheel carrier, and the wheel hub can rotate about the wheel axis of rotation relative to the wheel carrier.
  • the wheel hub drive also has a positive coupling device which can be switched between a coupled state and a decoupled state, in particular using electrical energy and/or hydraulically and/or pneumatically.
  • the rotor In the coupled state, the rotor is non-rotatably connected to the wheel hub in a form-fitting manner by means of the coupling device, so that in the coupled state the rotor and the wheel hub can rotate or rotate about the wheel axis of rotation or about the machine axis of rotation, in particular together or simultaneously, at the same angular velocity when the rotor and, via the rotor, the wheel hub are driven by the stator.
  • the rotor In the decoupled state, the rotor can be rotated relative to the wheel hub, in particular about the axis of rotation of the machine or about the axis of rotation of the wheel or vice versa.
  • the coupling device allows relative rotations between the rotor and the wheel hub around the wheel axis of rotation or around the machine axis of rotation in the uncoupled state, so that the rotor is uncoupled from the wheel hub in the uncoupled state or vice versa.
  • the rotor is not driven by the wheel hub and the wheel hub does not drag the rotor with it, so that a particularly efficient operation can be represented.
  • a particularly high degree of efficiency of the wheel hub drive can be achieved, so that a particularly high electrical range over which the vehicle wheel can be driven by the wheel hub drive using electrical energy can be achieved.
  • the wheel hub drive is an electric traction drive, since the wheel hub drive can be used to drive the vehicle wheel and thus the motor vehicle, in particular purely electrically.
  • the second vehicle wheel can be driven by means of a further wheel hub drive
  • the previous and following statements on first wheel hub drive and the first vehicle wheel can be easily transferred to the other wheel hub drive and the second vehicle wheel.
  • the vehicle wheels of the second axle are also referred to as third vehicle wheels and can be driven, for example, by means of at least one drive motor provided in addition to the wheel hub drives, the drive motor being, for example, an internal combustion engine or another electric machine.
  • the respective wheel hub is non-rotatably connected to the respective rotor by means of the respective coupling device.
  • the at least or exactly four vehicle wheels can be driven, as a result of which four-wheel drive and thus the previously mentioned all-wheel drive can be implemented, ie activated or switched on. If the all-wheel drive or four-wheel drive is switched off, the respective coupling device is in its respective decoupling state. If the third vehicle wheels are then driven by the drive motor, which drives the motor vehicle so that, for example, the four vehicle wheels roll on the aforementioned ground, the first vehicle wheel and the second vehicle wheel or the wheel hubs of the wheel hub drives do not drag the rotors with them, which means that a particularly efficient operation can be realized.
  • the coupling device is designed as a form-fitting coupling device, losses in the wheel hub drive can be kept particularly low, so that a particularly high level of efficiency can be achieved.
  • one embodiment of the invention provides that the coupling device, in particular at least or precisely, has a first coupling toothing connected in a rotationally fixed manner to the rotor and, in particular at least or precisely , has a wide coupling toothing which is non-rotatably connected to the wheel hub.
  • the rotor In the coupled state, the rotor is connected to the wheel hub in a form-fitting, non-rotatable manner by means of the coupling teeth.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the first coupling toothing is arranged on a radially inner end and axially on a side of the rotor facing the interior of the motor vehicle, in particular when the wheel hub drive is in its installed position Motor vehicle occupies.
  • the first coupling toothing is arranged on an inner peripheral surface of the rotor pointing inwards, for example in the radial direction of the wheel hub drive, whereby a particularly compact design can be achieved.
  • the first coupling toothing is arranged on the side of the rotor facing the motor vehicle interior, viewed in the axial direction of the wheel hub drive, and in particular on a side of the wheel hub that points inward and thus points to the wheel carrier when viewed in the axial direction of the wheel hub drive.
  • the axial direction of the wheel hub drive runs along the machine axis of rotation or along the wheel axis of rotation, with the radial direction of the wheel hub motor running perpendicular to the axial direction of the wheel hub motor and thus perpendicular to the wheel axis of rotation or machine axis of rotation.
  • the described arrangement of the first coupling toothing allows a particularly advantageous accessibility to the coupling toothing, in particular in the axial direction of the wheel hub drive from the inside to the outside, ie from the mentioned side of the rotor.
  • the coupling device can be particularly easily accessible overall, so that a particularly advantageous assembly can be implemented.
  • the coupling device can thereby be serviced and/or exchanged in a particularly advantageous manner, for example.
  • the wheel hub drive has a brake disk, which is connected to the wheel hub in a torque-proof manner, for a disk brake of the motor vehicle provided for braking the vehicle wheel.
  • a brake disk which is connected to the wheel hub in a torque-proof manner, for a disk brake of the motor vehicle provided for braking the vehicle wheel.
  • the brake disc is non-rotatably connected to the wheel hub both in the uncoupled state and in the coupled state, in particular permanently.
  • the wheel hub has what is known as a brake carrier, which can be connected to the rim carrier in a torque-proof manner.
  • the brake support and the wheel rim support are formed in one piece with each other.
  • the brake carrier and the rim carrier are not, for example, made of separately from each other and interconnected parts constructed, but the brake carrier and the rim carrier are formed, for example, from a single piece, therefore from a monoblock and thus integral parts of an integral and thus manufactured in one piece, one-piece body.
  • the brake disk in particular reversibly detachable, is rotationally connected to the brake carrier and thus to the wheel hub.
  • the feature that preferably the brake disc is permanently non-rotatably connected to the wheel hub means that a switching element is not provided which can be switched between a locked state connecting the brake disc to the wheel hub in a rotationally fixed manner and a release state in which the brake disc is relatively is rotatable to the wheel hub, but the brake disc is always, that is always or permanently non-rotatably connected to the wheel hub. As a result, a particularly high level of security can be achieved.
  • At least one longitudinal region of the wheel bearing running in the axial direction of the wheel hub drive is overlapped outwards by the rotor bearing in the radial direction of the wheel hub drive, in particular completely circumferentially in the circumferential direction of the wheel hub drive running around the axial direction of the wheel hub drive.
  • the rotor bearing in particular a bearing outer ring of the rotor bearing, in the radial direction of the wheel hub drive outwards directly on the Rotor is supported, in particular on a lateral surface of the rotor on the inner peripheral side.
  • the rotor bearing in particular a bearing inner ring of the rotor bearing, is supported directly on the wheel hub, in particular on an outer peripheral lateral surface of the wheel hub.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the coupling device has an actuating element that can be displaced in the axial direction of the wheel hub drive relative to the wheel carrier, relative to the rotor and relative to the wheel hub between at least one coupling position causing the coupled state and at least one decoupling position causing the decoupling state , which is also referred to as a slider.
  • the coupling device has an actuator, by means of which the actuating element can be moved electrically, in particular electromagnetically, or pneumatically or hydraulically, from the coupled position into the uncoupled position and/or from the uncoupled position into the coupled position.
  • the actuator can be operated electrically, in particular electromagnetically, pneumatically or hydraulically, for example.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, which has at least one wheel hub drive according to the first aspect of the invention.
  • Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
  • the actuating element passes through a corresponding through-opening of the rotor at least in the coupled position, in particular both in the coupled position and in the uncoupled position.
  • an axial passage through the rotor, in particular through a rotor carrier of the rotor, is provided for the actuating element and thus for an actuation of the coupling device, also referred to as a decoupling device.
  • the actuating element penetrates the through-opening and thus the rotor, in particular the rotor carrier, in such a way that the actuating element, at least in the coupled position, in particular both in the decoupled position and in the coupled position, in the axial direction of the wheel hub drive on both sides out of the through-opening and thus out of the rotor , especially the rotor arm, protrudes.
  • the second coupling toothing is arranged on a side of the rotor which faces away from the wheel carrier in the axial direction of the wheel hub drive, in particular on the outside.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a wheel hub drive for a motor vehicle
  • FIG. 2 shows a detail of a further schematic longitudinal sectional view of the first embodiment of the wheel hub drive
  • FIG. 3 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a second embodiment of the wheel hub drive
  • FIG. 4 shows a detail of a further schematic longitudinal sectional view of the second embodiment of the wheel hub drive
  • FIG. 5 shows a detail of a further schematic longitudinal sectional view of the second embodiment of the wheel hub drive
  • FIG. 6 shows a detail of a further schematic longitudinal sectional view of the second embodiment of the wheel hub drive
  • FIG. 8 shows a detail of a further schematic longitudinal sectional view of the second embodiment of the wheel hub drive. Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a wheel hub drive 10 for a motor vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
  • the motor vehicle has at least or exactly two vehicle axles, also referred to simply as axles, which follow one another in the longitudinal direction of the vehicle and are therefore arranged one behind the other.
  • the respective vehicle axle has at least or exactly two vehicle wheels, which are also simply referred to as wheels.
  • the respective vehicle wheels of the respective vehicle axle are arranged on opposite sides of the motor vehicle in the vehicle transverse direction.
  • One of the vehicle axles was also referred to as the first vehicle axle and the other vehicle axle was also referred to as the second vehicle axle.
  • the vehicle wheels of the first vehicle axle are also referred to as first vehicle wheels, and the vehicle wheels of the second vehicle axle are also referred to as second vehicle wheels.
  • One of the vehicle wheels of one of the axles is shown schematically in FIG. From Fig. 1 it can be seen from the example of the vehicle wheel 12 that the respective vehicle wheel is a ground contact element, wherein the motor vehicle can be supported or is supported in the vehicle vertical direction downwards on a ground 14 via the ground contact elements.
  • the vehicle wheel 12 includes a rim 16 and a tire 18 mounted on the rim 16 .
  • the vehicle wheel 12 is a first vehicle wheel of the first axle.
  • the vehicle wheel of the first axle can be driven by means of the wheel hub drive 10 .
  • a further wheel hub drive is assigned to the second vehicle wheel of the first vehicle axle, by means of which the second vehicle wheel of the first vehicle axle can be driven.
  • the following and previous statements on the vehicle wheel 12 and the wheel hub drive 10 can also be applied to the second vehicle wheel and the further wheel hub drive and vice versa.
  • the wheel hub drive 10 includes a wheel carrier 20, which is connected in an articulated manner, in particular via at least one wheel control arm, also simply referred to as a link, to a structure of the motor vehicle designed, for example, as a self-supporting body. Due to the structure, an interior of the motor vehicle, also referred to as a passenger cell or passenger compartment, is limited, with at least one Person such as the driver of the motor vehicle can stay in the interior, especially while driving the motor vehicle.
  • the wheel carrier 20 and thus the vehicle wheel 12 are guided to the body by means of the wheel control arm in such a way that excessive or undesired relative movements between the wheel carrier 20 and the body are prevented by means of the wheel control arm.
  • the wheel control arm allows the wheel carrier 20 and the vehicle wheel 12 to move in and out, at least in the vertical direction of the vehicle and relative to the body.
  • the wheel carrier 20, in particular the wheel control arm is spring-loaded and/or damped and can be supported or is supported on the body via at least one spring and/or damper element (not shown in the figures). As a result, the compression and rebound movements are cushioned and/or damped.
  • the wheel hub drive 10 has a wheel hub 22 which is rotatably mounted on the wheel carrier 20 via a wheel bearing 24 of the wheel hub drive 10 such that the wheel hub 22 is mounted on the wheel carrier 20 via the wheel bearing 24 such that it can rotate about a wheel axis of rotation 26 relative to the wheel carrier 20 .
  • the rim 16 is reversibly detachably connected to the wheel hub 22 in a rotationally fixed manner, so that the vehicle wheel 12 is reversibly detachably connected to the wheel hub 22 via the rim 16 in a rotationally fixed manner.
  • the vehicle wheel 12 can thus rotate together with the wheel hub 22 about the wheel axis of rotation 26 relative to the wheel carrier 20 .
  • the wheel bearing 24 is designed as a roller bearing, in particular as a ball bearing, as a result of which a particularly low-friction bearing can be achieved.
  • the wheel hub 22 has a rim carrier 28 , the vehicle wheel being connected to the rim carrier 28 and thus to the wheel hub 22 in a rotationally fixed manner, in particular in a reversibly detachable manner.
  • the wheel hub drive 10 also includes an electric machine 30 which has a stator 32 and a rotor 34 .
  • the rotor 34 can be driven by means of the stator 32 and can therefore be rotated about a machine axis of rotation 36 relative to the stator 32 and also relative to the wheel carrier 20 .
  • the machine axis of rotation 36 coincides with the wheel axis of rotation 26, so that when the wheel axis of rotation 26 is discussed below, the machine axis of rotation 36 is also to be understood and vice versa.
  • the rotor 34 is at least indirectly non-rotatably connected to the wheel carrier 20 so that the rotor 34 and the wheel hub 22 can be rotated about the wheel axis of rotation 26 relative to the wheel carrier 20 and relative to the stator 32 .
  • the stator 32 includes a stator carrier and at least one or more windings, which are also called Stator windings are referred to.
  • the rotor 34 includes, for example, a rotor carrier 38 and magnets 40, which can be designed in particular as permanent magnets. The magnets 40 are held on the rotor carrier 38 and are thus rotationally connected to the rotor carrier 38 and are therefore rotatable with the rotor carrier 38 about the wheel axis of rotation 26 relative to the wheel carrier 20 .
  • the wheel hub drive 10 has a positive coupling device 44 which can be switched between a coupled state and a decoupled state.
  • rotor 34 In the coupled state, rotor 34 is non-rotatably connected to wheel hub 22 by means of coupling device 44 in a form-fitting manner, so that when rotor 34 is driven by means of stator 32 and is thus rotated about wheel axis of rotation 26 relative to wheel carrier 20, wheel hub 22 and thus the vehicle wheel 12 can also be rotated with the rotor 34 about the wheel axis of rotation 26 relative to the wheel carrier 20 .
  • the rotor 34 is driven by the stator 32 while the coupling device 44 is in the coupling state, the wheel hub 22 and thus the vehicle wheel 12 are thereby driven by the stator 32, in particular via the rotor 34. In other words, vehicle wheel 12 is then driven by electric machine 30 . If, in this way, the first vehicle wheel and the second vehicle wheel are driven electrically by means of the wheel hub drives, the motor vehicle is thereby driven, in particular purely electrically, by means of the wheel hub drives. However, in the decoupled state, the rotor 34 is rotatable about the wheel axis of rotation 26 relative to the wheel hub 22 .
  • the coupling device 44 permits relative rotations between the rotor 34 and the wheel hub 22 about the wheel axis of rotation 26 .
  • the wheel hub 22 does not drag the rotor 34 with it. Excessive drag losses can thus be avoided.
  • the coupling device 44 has a rotationally fixed connection with the rotor 34 connected, first coupling teeth 46 and a turned test with the wheel hub 22, in particular with the rim carrier 28, connected, second coupling teeth 48 on.
  • the rotor 34 is connected to the wheel hub 22 by means of the coupling teeth 46 and 48 in a form-fitting, rotationally-locking manner, so that a particularly high level of efficiency can be achieved.
  • the first coupling toothing 46 is arranged on an end E1 of the rotor 34, in particular of the rotor carrier 38, that points inward in the axial direction of the wheel hub drive 10, it being particularly conceivable that the coupling toothing 46 on an inward point in the radial direction of the wheel hub drive 10 or on the outer surface of the rotor 34, in particular of the rotor carrier 38, which points outwards.
  • the end E1 can be a radially inner end of the rotor 34, in particular of the rotor carrier 38.
  • the end E1 is an inner end of the rotor 34, in particular of the rotor carrier 38, viewed in the axial direction of the wheel hub drive 10, so that the coupling teeth 46 point inward in the axial direction of the wheel hub drive 10 and thus face an interior area of the motor vehicle S of the Rotor 34, in particular the rotor carrier 38, is arranged.
  • the coupling device 44 has an actuating element 50 which, as illustrated in FIG to the wheel hub 22 between at least one coupling position causing the coupled state and at least one decoupling position causing the uncoupled state.
  • the coupling device 44 has an actuator 53, shown particularly schematically in Fig. 1, which can be operated electrically, in particular electromagnetically, pneumatically or hydraulically, so that the actuator 53 can be used to move the actuating element 50 electrically, in particular electromagnetically, pneumatically or hydraulically, from the coupling position to the decoupling position and/or can be displaced from the decoupling position into the coupling position.
  • the coupling device 44 can be switched between the coupled state and the decoupled state particularly efficiently and as required.
  • the wheel hub drive 10 also includes a disc brake 54, which is a service brake of the motor vehicle and is designed to brake the wheel hub 22 and thus the vehicle wheel 12 and thus the motor vehicle as a whole.
  • the disk brake 54 includes a brake caliper 56 which is connected to the wheel carrier 20 in a torque-proof manner.
  • the disc brake 54 also includes a brake disc 58, which, in particular, is permanently connected to the wheel hub 22 in terms of rotation.
  • the wheel hub 22 comprises, for example, a brake carrier 60 which, for example, is connected to the rim carrier 28 in a rotationally test manner, in particular permanently.
  • the brake disk 58 is connected to the brake carrier 60 and thus to the wheel hub 22 in a torque-proof manner.
  • the brake disc 58 is connected in a torque-proof manner to the wheel hub 22 both in the decoupled state and in the coupled state, so that the wheel hub 22 and thus the vehicle wheel 12 can be braked by means of the disc brake 54 both in the decoupled state and in the coupled state, in particular with regard to to a rotation taking place about the wheel axis of rotation 26 relative to the wheel carrier 20 .
  • the wheel hub drive 10 also includes, and thus optionally, power electronics 62, via which the electrical machine 30 can be supplied with electrical energy, in particular electrical current.
  • the power electronics 62 are optionally connected to the wheel carrier 20 in a torque-proof manner. From Fig. 1 it can be seen that the power electronics 62, for example in the radial direction of the wheel hub drive 10 outwards at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, through the wheel hub 22, in particular through the brake carrier 60, is covered.
  • the brake disk 58, the power electronics 62 and the stator 32 are arranged, for example, in the following sequence, in particular viewed from the inside to the outside: the brake disk 58, the power electronics 62 and the stator 32
  • the actuating element 50 is pushed outwards in the axial direction of the wheel hub drive 10, for example delay.
  • the actuating element 50 is displaced inwards in the axial direction of the wheel hub drive 10 .
  • the coupled state is also referred to as the closed state, with the decoupling state also being referred to as the open state.
  • stator 32 is, for example, formed separately from the wheel carrier 20 and is connected to the wheel carrier 20 by means of at least one stator screw connection 64 and is therefore connected to the wheel carrier 20 in a torque-proof manner.
  • the brake carrier 60 has, for example, lamellar teeth, by means of which the brake carrier 60 is connected to the brake disc 58 in a rotationally fixed manner.
  • the lamella toothing is also referred to as the first lamella toothing.
  • brake disk 58 has a second disk toothing that corresponds to the first disk toothing, the disk teeth being connected to one another, in particular in a torque-proof manner and/or with a positive fit, so that brake carrier 60 is connected to brake disk 58 in a torque-proof manner, in particular positively torque-proof, by means of the disk teeth is and vice versa.
  • the actuating element 50 is a releaser and is also referred to as a releaser. 2 shows a release bearing 66, also referred to simply as a bearing, via which the releaser (actuating element 50) is mounted, in particular rotatably, on the wheel carrier 20, but in such a way that the releaser can be displaced axially as described.
  • a linear actuation of the releaser and thus of the coupling device 44 can be represented by a rotary movement of the releaser.
  • the actuator is shown as a rotary actuator, for example.
  • actuating element 50 can be rotated by means of the actuator, in particular relative to wheel carrier 20, as a result of which translational movements and thus displacement of the actuating element 50 can be effected or is effected.
  • the rotation of the releaser that is caused or can be caused by the actuator relative to the wheel carrier 20 is converted into a displacement of the releaser that takes place in the axial direction of the wheel hub drive 10 relative to the wheel carrier 20 .
  • the initially opened coupling device 44 is closed and/or vice versa.
  • a speed decoupling of the actuating element 50 is provided.
  • Speed decoupling can be understood to mean the following in particular:
  • the Actuating element 50 has, for example, at least or exactly two actuating parts, namely a first actuating part and a second actuating part.
  • the first actuating part is, for example, connected to the wheel carrier 20 so that it cannot rotate, and is therefore held on the wheel carrier 20 in such a way that relative rotations between the first actuating part and the wheel carrier 20 about the wheel axis of rotation 26 are prevented.
  • the first operating part is the aforementioned releaser.
  • the second actuating part is a sliding sleeve, for example.
  • the second actuating part is, for example, non-rotatably connected to the rotor 34 and can therefore be rotated with the rotor 34 about the wheel axis of rotation 26 relative to the wheel carrier 20 and thus also relative to the first actuating part.
  • the actuating parts are thus rotatable relative to one another about the wheel axis of rotation 26, but are coupled to one another, in particular in the axial direction of the wheel hub drive 10, such that a 34 displacement of the first actuating part leads to displacement of the second actuating part occurring in the axial direction of the wheel hub drive 10 relative to the wheel carrier 20, relative to the wheel hub 22 and relative to the rotor 34.
  • the actuator can be held on the wheel carrier 20 in a rotationally fixed manner.
  • the actuator is used to move the first actuating part in the axial direction of the wheel hub drive 10 relative to the wheel carrier 20, relative to the wheel hub 22 and relative to the rotor 34, this causes the second actuating part to be moved in the axial direction of the wheel hub drive 10 via the first actuating part relative to the wheel carrier 20, relative to the rotor 34 and relative to the wheel hub 22.
  • the actuating parts and thus the actuating element 50 are displaced in the axial direction of the wheel hub drive 10 between the decoupled position and the coupled position in order to be able to switch the coupling device 44 between the coupled position and the decoupled position as required.
  • the brake carrier 60 or the wheel hub 22 have, for example, a hub 68 with a driver or driver toothing.
  • the mounting of the rotor 34 via the rotor bearing 42 on the wheel hub 22, in particular on the brake carrier 60, allows an arrangement of the coupling device 44, which is preferably designed as a claw clutch, on a vehicle side of the rotor 34, thus on the inward side in the axial direction of the wheel hub drive 10 pointing and thus the interior of the motor vehicle facing side S of the rotor 34, whereby the coupling device 44 for the also as Actuating designated actuator is particularly advantageously accessible, namely from the S side.
  • FIG. 3 to 8 show a second embodiment of the wheel hub drive 10.
  • the second embodiment shown in Fig. 3 to 8 does not belong to the invention.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in particular in that in the second embodiment the rotor 34, in particular the rotor carrier 38 and thus the rotor 34, is rotatably mounted on the wheel carrier 20 via the rotor bearing 42.
  • the rotor bearing 42 is supported outwards in the radial direction of the wheel hub drive 10 directly on the rotor 34, in particular on the rotor carrier 38, with the rotor bearing 42 in the radial direction of the final drive 10 outwards directly on an inner circumferential lateral surface of the rotor 34, in particular the rotor carrier 38, is supported.
  • the rotor bearing 42 is supported directly on the wheel carrier 20 , in particular on a lateral surface of the wheel carrier 20 on the outer peripheral side.
  • the following statements on the second embodiment, in particular with regard to the actuating element 50 and the coupling device 44 and in particular with regard to their actuation, can be transferred to the first embodiment.
  • stator 32 and the rotor 34 with the rotor carrier 38 and the magnet 40 can be seen particularly well in FIG. 3 . It can be seen that the stator 32 is at least partially overlapped by the stator 32 towards the outside in the radial direction of the wheel hub drive 10 . It can be seen particularly well from Fig. 3 that the second actuating part, designed, for example, as a sliding sleeve and designated 70 in Fig. 3, reaches through the rotor carrier 38 and, for example, has a claw which, in the coupled state, engages with the corresponding second coupling toothing 48 of the Wheel hub 22 interacts.
  • the claw interacts, for example, at least in the coupled position or in the coupled state, in particular both in the coupled state and in the uncoupled state, with the corresponding first coupling teeth 46 of the rotor 34, so that in the coupled state the rotor 34 can be moved by means of the claw and by means of of the coupling toothing 46 and 48 is positively connected in a rotationally fixed manner to the wheel hub 22 or vice versa.
  • the first actuating part, designated 72 in FIG. 3 and designed as a releaser, for example, is held on the wheel carrier 20 such that it can be displaced in the axial direction of the wheel hub drive 10 relative to the wheel carrier 20 , as illustrated by the arrow 52 .
  • the operating part 70 rotates both in the coupled state and in the decoupled state with the rotor 34 with.
  • the speed decoupling mentioned includes, for example, rolling elements 74, which allow relative rotations between the actuating parts 70 and 72 about the wheel axis of rotation 26, but couple the actuating parts 70 and 72 to one another in such a way that the actuating part 70 can be displaced by moving the actuating part 72.
  • the actuating parts 70 and 72 and thus the actuating element 50 can be actuated linearly, i.e. in the axial direction of the wheel hub drive 10 in particular relative to the wheel carrier 20, i.e. displaced, so that they rotate about the wheel axis of rotation 26 relative to one another.
  • FIG. 4 shows the coupling device 44 in the coupling state denoted by K in FIG. 4, so that the coupling device 44, also denoted as a clutch, is closed.
  • the actuating element 50 or the actuating part 70 is designed as a claw, in particular as a claw ring.
  • 5 shows the coupling device 44 in the decoupling state denoted by E.
  • 6 shows the actuating element 50 in the coupling position KS, so that the coupling device 44 is in the coupling state.
  • 7 shows the actuating element 50 in the decoupling position ES, so that the coupling device 44 is in the decoupling state.
  • FIG. 8 shows the wheel hub drive 10 as a detail in a further schematic longitudinal sectional view. From Fig. 8 it can be seen that the actuating parts 70 and 72 and thus the actuating element 50 can be displaced, for example in the axial direction of the wheel hub drive 10 relative to the wheel carrier 20, relative to the rotor 34 and relative to the wheel hub 22 in such a way that the actuating part 72 has a first toothing Z1.
  • the actuating part 72 is designed as a first toothed rack.
  • the actuator 53 has, for example, a gear wheel 75 which can be rotated about an axis of rotation relative to the wheel carrier 20 .
  • the axis of rotation runs, for example, perpendicularly to the axial direction of the wheel hub drive 10.
  • the gear wheel 75 has a second toothing Z2 which corresponds to the toothing Z1 and which engages in the corresponding toothing Z1. If, as illustrated in Fig. 8 by a double arrow 76, the gear wheel 75 is rotated back and forth, the actuating part 72 and, via this, the actuating part 70 are pushed back and forth in the axial direction of the wheel hub drive 10 relative to the wheel carrier 20. whereby the actuating element 50 can be displaced between the decoupling position ES and the coupling position KS.
  • the actuator 53 includes an electric motor, by means of which the gear wheel 75 can be rotated back and forth as required. This allows the coupling device 44 as needed between the Coupling state and the decoupling state are switched.
  • the rolling elements 74 are rolling elements of a deep groove ball bearing, which represents the rotational decoupling.
  • the actuator 53 is designed as a turntable, in particular as an electric turntable. It would also be conceivable for the actuator 53 to be a linear actuator, the runner of which is not rotatable relative to the wheel carrier 20 but rather displaceable relative to the wheel carrier 20 . Furthermore, it would be conceivable that the actuator 53 has a piston or is a piston, relative to the wheel carrier 20, for example translationally displaceable, in order to thereby move the actuating element 50 in a translatory manner, and therefore to displace it.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radnabenantrieb (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Radträger (20), mit einer über ein Radlager (24) drehbar an dem Radträger (20) gelagerten Radnabe (22), mit welcher ein Fahrzeugrad (12) des Kraftfahrzeugs drehfest verbindbar ist, mit einer elektrischen Maschine (30), welche einen drehfest mit dem Radträger (20) verbundenen Stator (32) und einen mittels des Stators (32) antreibbaren und dadurch relativ zu dem Stator (32) drehbaren Rotor (34) aufweist, welcher über ein zusätzlich zu dem Radlager (24) vorgesehenes Rotorlager (42) drehbar an der Radnabe (22) gelagert ist, und mit einer formschlüssigen Koppeleinrichtung (44), welche zwischen einem Koppelzustand (K), in welchem der Rotor (34) mittels der Koppeleinrichtung (44) formschlüssig drehfest mit der Radnabe (22) verbunden ist, und einem Entkoppelzustand (E) umschaltbar ist, in welchem der Rotor (34) relativ zu der Radnabe (22) drehbar ist.

Description

Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen mit wenigstens einem solchen Radnabenantrieb.
Der DE 41 27 257 A1 ist ein Kleinfahrzeug, insbesondere ein Rollstuhl, als bekannt zu entnehmen, mit einem Gestell mit mindestens zwei Laufrädern, die jeweils mittels eines im Bereich ihrer Nabe angeordneten Gleichstrommotors mit Getriebe antreibbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Radnabenantrieb zu schaffen, so dass ein besonders effizienter Betrieb realisierbar ist. Diese Aufgabe wird durch einen Radnabenantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Radnabenantrieb aufweist. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens ein einfach auch als Rad bezeichnetes Fahrzeugrad auf, welches ein Bodenkontaktelement des Kraftfahrzeugs ist. Das Kraftfahrzeug ist über sein Bodenkontaktelement in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug über das Fahrzeugrad in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden abgestützt ist, so rollt das Fahrzeugrad, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, kann mittels des Radnabenantriebs das Fahrzeugrad, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden, um hierdurch beispielsweise eine, insbesondere rein elektrische Fahrt des Kraftfahrzeugs zu realisieren.
Der Radnabenantrieb weist einen Radträger und eine Radnabe auf, die über ein Radlager drehbar an dem Radträger gelagert sind. Vorzugsweise ist das Radlager ein erstes Wälzlager. Mit anderen Worten ist die Radnabe um eine Raddrehachse relativ zu dem Radträger drehbar an dem Radträger gelagert, und zwar über das Radlager. Dabei ist das zuvor genannte Fahrzeugrad drehfest mit der Radnabe verbindbar oder verbunden. Hierzu weist beispielsweise die Radnabe einen sogenannten Felgenträger auf, mit welchem beispielsweise das Fahrzeugrad, insbesondere eine Felge des Fahrzeugrads, drehfest verbindbar ist. Insbesondere ist das Fahrzeugrad mit der Radnabe, insbesondere mit dem Felgenträger, reversibel lösbar drehfest verbindbar oder verbunden, so dass das Fahrzeugrad mit der Radnabe, insbesondere mit dem Felgenträger, drehfest verbunden und daraufhin von der Radnabe gelöst und daraufhin wieder drehfest mit der Radnabe verbunden werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen oder Zerstörungen der Radnabe oder des Rades kommt. Insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug entlang der Bodens gefahren wird, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über das Fahrzeugrad an dem Boden abgestützt ist, drehen sich die Radnabe und somit das Fahrzeugrad um die Raddrehachse relativ zu dem Radträger. Beispielsweise ist der Radträger, insbesondere über wenigstens einen einfach auch als Lenker bezeichneten Radlenker, gelenkig an einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs angebunden, so dass mittels des Radlenkers der Radträger und somit das Fahrzeugrad relativ zu dem Aufbau geführt sind. Somit sind mittels des Radlenkers unerwünschte beziehungsweise übermäßige Relativbewegungen zwischen dem Radträger und dem Aufbau und somit zwischen dem Fahrzeugrad und dem Aufbau unterbunden. Beispielsweise sind der Radträger und somit das Fahrzeugrad über den Radlenker derart an den Aufbau gelenkig angebunden, dass der Radlenker zumindest in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Aufbau erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen des Radträgers und somit des Fahrzeugrads zulässt.
Das Fahrzeugrad umfasst beispielsweise die zuvor genannte Felge und einen Reifen, welcher beispielsweise auf die Felge aufgezogen ist. Die Felge und somit das Fahrzeugrad können mit der Radnabe, insbesondere mit dem Felgenträger der Radnabe, drehfest verbunden werden, insbesondere mittels mehrerer Radschrauben. Der Radnabenantrieb weist außerdem, insbesondere genau, eine elektrische Maschine auf, welche einen drehfest mit dem Radträger verbundenen Stator und einen Rotor aufweist. Der Rotor ist mittels des Stators, insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie, antreibbar und dadurch, insbesondere um eine Maschinendrehachse, relativ zu dem Stator drehbar. Insbesondere ist der Rotor koaxial zu der Radnabe angeordnet, so dass vorzugsweise die Maschinendrehachse mit der Raddrehachse zusammenfällt. Insbesondere kann der Rotor mittels des Stators angetrieben und dadurch um die Maschinendrehachse, insbesondere die Raddrehachse, relativ zu dem Radträger gedreht werden. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, kann mittels des Rotors durch Antreiben des Rotors die Radnabe und somit das Fahrzeugrad angetrieben und somit, insbesondere um die Raddrehachse, relativ zu dem Radträger gedreht werden. Somit kann die elektrische Maschine über ihren Rotor wenigstens ein Antriebsdrehmoment bereitstellen, mittels welchem die Radnabe und somit das Fahrzeugrad angetrieben und somit um die Maschinendrehachse und/oder um die Raddrehachse relativ zu dem Radträger und insbesondere auch relativ zu dem Aufbau gedreht werden können.
Der Rotor ist über, insbesondere wenigstens oder genau, ein zusätzlich zu dem Radlager vorgesehenes Rotorlager drehbar an der Radnabe gelagert. Vorzugsweise ist das Rotorlager als ein zweites Wälzlager ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Rotor über das Rotorlager um die Maschinendrehachse und somit vorzugsweise um die Raddrehachse relativ zu der Radnabe drehbar an der Radnabe gelagert ist. Somit ist es insbesondere denkbar, dass sich der Rotor und die Radnabe um die Maschinendrehachse beziehungsweise um die Raddrehachse relativ zueinander drehen können. Außerdem kann sich der Rotor um die Maschinendrehachse und/oder um die Raddrehachse relativ zu dem Radträger drehen, und die Radnabe kann sich um die Raddrehachse relativ zu dem Radträger drehen.
Der Radnabenantrieb weist außerdem eine formschlüssige Koppeleinrichtung auf, welche zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand, insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch, umschaltbar ist. In dem Koppelzustand ist der Rotor mittels der Koppeleinrichtung formschlüssig drehfest mit der Radnabe verbunden, so dass sich in dem Koppelzustand der Rotor und die Radnabe um die Raddrehachse beziehungsweise um die Maschinendrehachse, insbesondere gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig, mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen können oder drehen, insbesondere dann, wenn der Rotor und über den Rotor die Radnabe mittels des Stators angetrieben werden. In dem Entkoppelzustand ist der Rotor, insbesondere um die Maschinendrehachse beziehungsweise um die Raddrehachse, relativ zu der Radnabe drehbar beziehungsweise umgekehrt. Mit anderen Worten lässt die Koppeleinrichtung in dem Entkoppelzustand um die Raddrehachse beziehungsweise um die Maschinendrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Rotor und der Radnabe zu, so dass in dem Entkoppelzustand der Rotor von der Radnabe entkoppelt ist beziehungsweise umgekehrt. Drehen sich somit beispielsweise in dem Entkoppelzustand das Fahrzeugrad und mit dem Fahrzeugrad die Radnabe um die Raddrehachse beziehungsweise um die Maschinendrehachse relativ zu dem Radträger, so wird hierbei der Rotor nicht von der Radnabe angetrieben, mithin schleppt die Radnabe den Rotor nicht mit, so dass ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist. Mit anderen Worten kann ein besonders hoher Wirkungsgrad des Radnabenantriebs dargestellt werden, so dass eine besonders hohe elektrische Reichweite, über welche das Fahrzeugrad mittels des Radnabenantriebs unter Nutzung von elektrischer Energie angetrieben werden kann, darstellbar ist. Der Radnabenantrieb ist ein elektrischer Traktionsantrieb, da mittels des Radnabenantriebs das Fahrzeugrad und somit das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden können. Insbesondere können dadurch, dass der Rotor von der Radnabe entkoppelt werden kann, Verluste, insbesondere durch Schleppmomente, besonders gering gehalten werden, so dass ein besonders hoher Wirkungsgrad des Radnabenantriebs darstellbar ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor und der Radnabe aufgelöst und insbesondere durch die Koppeleinrichtung ersetzt, welche bedarfsgerecht zwischen dem Entkoppelzustand und dem Koppelzustand umschaltbar ist. Es wird gefunden, dass sich gegenüber einem Radnabenantrieb, bei welchem der Rotor permanent drehfest mit der Radnabe verbunden ist, ein Reichweitengewinn von mehreren Prozent realisieren lässt. Beispielsweise kann durch den erfindungsgemäßen Radnabenantrieb ein zuschaltbarer und abschaltbarer Allradantrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf, wobei die jeweilige Fahrzeugachse wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder aufweist. Die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Achse sind beispielsweise auf in Fahrzeugquerrichtung aneinander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Eines der Fahrzeugräder ist das zuvor genannte, mittels des Radnabenantriebs antreibbare Fahrzeugrad und wird auch als erstes Fahrzeugrad bezeichnet. Das erste Fahrzeugrad ist eines der Fahrzeugräder einer ersten der Achsen, wie die erste Achse das erste Fahrzeugrad und ein zweites der Fahrzeugräder aufweist. Dabei ist beispielsweise das zweite Fahrzeugrad mittels eines weiteren Radnabenantriebs antreibbar, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Radnabenantrieb und zum ersten Fahrzeugrad ohne Weiteres auch auf den weiteren Radnabenantrieb und das zweite Fahrzeugrad übertragen werden können. Die Fahrzeugräder der zweiten Achse werden auch als dritte Fahrzeugräder bezeichnet und sind beispielsweise mittels wenigstens eines zusätzlich zu den Radnabenantrieben vorgesehenen Antriebsmotors antreibbar, wobei der Antriebsmotor beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder aber eine weitere elektrische Maschine sein kann. Um beispielsweise das erste Fahrzeugrad und das zweite Fahrzeugrad mittels der Radnabenantriebe anzutreiben, insbesondere zusätzlich dazu, dass die dritten Fahrzeugräder mittels des Antriebsmotors angetrieben werden, wird die jeweilige Radnabe mittels der jeweiligen Koppeleinrichtung drehfest mit dem jeweiligen Rotor verbunden. Hierzu können die wenigstens oder genau vier Fahrzeugräder angetrieben werden, wodurch ein Vierradantrieb und somit der zuvor genannte Allradantrieb realisierbar, das heißt aktiviert oder zugeschaltet ist. Ist der Allrad- beziehungsweise Vierradantrieb abgeschaltet, so befindet sich die jeweilige Koppeleinrichtung in ihrem jeweiligen Entkoppelzustand. Werden dann die dritten Fahrzeugräder mittels des Antriebsmotors angetrieben, wodurch das Kraftfahrzeug angetrieben wird, so dass beispielsweise die vier Fahrzeugräder an dem zuvor genannten Boden abrollen, so schleppen das erste Fahrzeugrad und das zweite Fahrzeugrad beziehungsweise die Radnaben der Radnabenantriebe die Rotoren nicht mit, wodurch ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann. Insbesondere kann dann, wenn sich die Koppeleinrichtungen in ihren Entkoppelzuständen befinden, während die dritten Fahrzeugräder mittels des Antriebsmotors angetrieben werden, das Kraftfahrzeug besonders energieverbrauchsarm und somit über eine besonders hohe, insbesondere elektrische Reichweite angetrieben werden, da die Radnaben der Radnabenantriebe die Rotoren der Radnabenantriebe nicht mitschleppen.
Außerdem können dadurch, dass die Koppeleinrichtung als formschlüssige Koppeleinrichtung ausgebildet ist, Verluste in dem Radnabenantrieb besonders gering gehalten werden, so dass ein besonders hoher Wirkungsgrad darstellbar ist.
Um den Rotor mit der Radnabe besonders effizient sowie bauraum- und gewichtsgünstig koppeln zu können, ist es bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Koppeleinrichtung, insbesondere wenigstens oder genau, eine drehfest mit dem Rotor verbundene, erste Koppelverzahnung und, insbesondere wenigstens oder genau, eine drehfest mit der Radnabe verbundene, weite Koppelverzahnung aufweist. In dem Koppelzustand ist der Rotor mittels der Koppelverzahnungen formschlüssig drehfest mit der Radnabe verbunden. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Koppelverzahnung an einem radial inneren Ende und axial auf einer einem Kraftfahrzeuginnenbereich zugewandten Seite des Rotors angeordnet ist, insbesondere in Einbaulage des Radnabenantriebs, der seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des mit dem Radnabenantrieb ausgestatteten Kraftfahrzeugs einnimmt. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Koppelverzahnung an einer innenumfangsseitigen und beispielsweise in radialer Richtung des Radnabenantriebs nach innen weisenden Mantelfläche des Rotors angeordnet ist, wodurch ein besonders bauraumgünstiger Aufbau dargestellt werden kann. Außerdem ist die erste Koppelverzahnung in axialer Richtung des Radnabenantriebs betrachtet auf der dem Kraftfahrzeuginnenbereich zugewandten Seite des Rotors und dabei insbesondere auf einer in axialer Richtung des Radnabenantriebs betrachtet nach innen weisenden und somit zu dem Radträger weisenden Seite der Radnabe angeordnet. Die axiale Richtung des Radnabenantriebs verläuft entlang der Maschinendrehachse beziehungsweise entlang der Raddrehachse, wobei die radiale Richtung des Radnabenmotors senkrecht zur axialen Richtung des Radnabenmotors und somit senkrecht zur Raddrehachse beziehungsweise Maschinendrehachse verläuft. Durch die beschriebene Anordnung der ersten Koppelverzahnung kann eine besonders vorteilhafte Zugänglichkeit zu der Koppelverzahnung realisiert werden, insbesondere in axialer Richtung des Radnabenantriebs von innen nach außen, das heißt von der genannten Seite des Rotors aus. Insbesondere kann so die Koppeleinrichtung insgesamt besonders gut zugänglich sein, so dass eine besonders vorteilhafte Montage realisiert werden kann. Außerdem kann dadurch die Koppeleinrichtung beispielsweise besonders vorteilhaft gewartet und/oder ausgetauscht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Radnabenantrieb eine drehfest mit der Radnabe verbundene Bremsscheibe für eine zum Abbremsen des Fahrzeugrads vorgesehene Scheibenbremse des Kraftfahrzeugs vor. Hierdurch kann ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden, da zwar im Entkoppelzustand der Koppeleinrichtung der Rotor relativ zu der Radnabe drehbar ist, die Bremsscheibe jedoch sowohl in dem Entkoppelzustand als auch in dem Koppelzustand, insbesondere permanent, drehfest mit der Radnabe verbunden ist. Beispielsweise weist die Radnabe einen sogenannten Bremsenträger auf, welcher drehfest mit dem Felgenträger verbunden sein kann. Insbesondere ist es denkbar, dass der Bremsenträger und der Felgenträger einstückig miteinander ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind der Bremsenträger und der Felgenträger beispielsweise nicht aus separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Teilen aufgebaut, sondern der Bremsenträger und der Felgenträger sind beispielsweise aus einem einzigen Stück, mithin aus einem Monoblock gebildet und somit integrale Bestandteile eines integralen und somit einstückig hergestellten, einstückigen Körpers. Dabei ist beispielsweise die Bremsscheibe, insbesondere reversibel lösbar, drehtest mit dem Bremsenträger und somit mit der Radnabe verbunden. Unter dem Merkmal, dass vorzugsweise die Bremsscheibe permanent drehtest mit der Radnabe verbunden ist, ist zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bremsscheibe drehfest mit der Radnabe verbindenden Sperrzustand und einem Freigabezustand umschaltbar ist, in welchem die Bremsscheibe relativ zu der Radnabe drehbar ist, sondern die Bremsscheibe ist stets, das heißt immer beziehungsweise permanent drehfest mit der Radnabe verbunden. Dadurch kann eine besonders hohe Sicherheit dargestellt werden.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein in axialer Richtung des Radnabenantriebs verlaufender Längenbereich des Radlagers in radialer Richtung des Radnabenantriebs nach außen hin durch das Rotorlager überlappt, insbesondere in um die axiale Richtung des Radnabenantriebs verlaufender Umfangsrichtung des Radnabenantriebs vollständig umlaufend. Hierdurch kann ein besonders kompakter und somit bauraumgünstiger Aufbau realisiert werden, wodurch ein besonders hoher Wirkungsgrad darstellbar ist.
Um ein besonders geringes Gewicht für eine besonders reibungsarme Lagerung und somit einen besonders effizienten Betrieb realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Rotorlager, insbesondere ein Lageraußenring des Rotorlagers, in radialer Richtung des Radnabenantriebs nach außen hin direkt an dem Rotor, insbesondere an einer in innenumfangsseitigen Mantelfläche des Rotors, abgestützt ist. In radialer Richtung des Radnabenantriebs nach innen hin ist das Rotorlager, insbesondere ein Lagerinnenring des Rotorlagers, direkt an der Radnabe, insbesondere an einer außenumfangsseitigen Mantelfläche der Radnabe, abgestützt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Koppeleinrichtung ein in axialer Richtung des Radnabenantriebs relativ zu dem Radträger, relativ zu dem Rotor und relativ zu der Radnabe zwischen wenigstens einer den Koppelzustand bewirkenden Koppelstellung und wenigstens einer den Entkoppelzustand bewirkenden Entkoppelstellung verschiebbares Betätigungselement aufweist, welches auch als Schieber bezeichnet wird. Dadurch kann eine besonders effiziente Betätigung der Koppeleinrichtung, mithin eine besonders effiziente Umschaltung der Koppeleinrichtung zwischen dem Koppelzustand und dem Entkoppelzustand realisiert werden.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Koppeleinrichtung einen Aktor aufweist, mittels welchem das Betätigungselement elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, oder pneumatisch oder hydraulisch aus der Koppelstellung in die Entkoppelstellung und/oder aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung verschiebbar ist. Mit anderen Worten ist der Aktor beispielsweise elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch betreibbar. Hierdurch kann die Koppeleinrichtung besonders effizient sowie besonders bedarfsgerecht zwischen dem Entkoppelzustand und dem Koppelzustand umgeschaltet werden.
Zur Realisierung eines besonders hohen Wirkungsgrads hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn eine Leistungselektronik, über welche die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgbar ist, drehfest mit dem Radträger verbunden ist. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens einen Radnabenantrieb gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Betätigungselement zumindest in der Koppelstellung, insbesondere sowohl in der Koppelstellung als auch in der Entkoppelstellung, eine korrespondierende Durchgangsöffnung des Rotors durchsetzt. Somit ist ein axialer Durchgriff durch den Rotor, insbesondere durch einen Rotorträger des Rotors, für das Betätigungselement und somit für eine Aktuierung der auch als Abkopplungseinrichtung bezeichneten Koppeleinrichtung vorgesehen. Beispielsweise durchsetzt das Betätigungselement die Durchgangsöffnung und somit den Rotor, insbesondere den Rotorträger, derart, dass das Betätigungselement zumindest in der Koppelstellung, insbesondere sowohl in der Entkoppelstellung als auch in der Koppelstellung, in axialer Richtung des Radnabenantriebs beiderseits aus der Durchgangsöffnung und somit aus dem Rotor, insbesondere dem Rotorträger, herausragt. Dabei ist beispielsweise die zweite Koppelverzahnung auf einer in axialer Richtung des Radnabenantriebs vom Radträger abgewandten Seite, insbesondere Außenseite, des Rotors angeordnet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Radnabenantriebs für ein Kraftfahrzeug;
Fig. 2 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht der ersten Ausführungsform des Radnabenantriebs;
Fig. 3 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Radnabenantriebs;
Fig. 4 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht der zweiten Ausführungsform des Radnabenantriebs;
Fig. 5 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht der zweiten Ausführungsform des Radnabenantriebs;
Fig. 6 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht der zweiten Ausführungsform des Radnabenantriebs;
Fig. 7 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht d der zweiten Ausführungsform es Radnabenantriebs; und
Fig. 8 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht der zweiten Ausführungsform des Radnabenantriebs. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht eine erste Ausführungsform eines Radnabenantriebs 10 für ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder auf, welche auch einfach als Räder bezeichnet werden. Die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse sind auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Eine der Fahrzeugachsen wurde auch als erste Fahrzeugachse bezeichnet und die andere Fahrzeugachse wurde auch als zweite Fahrzeugachse bezeichnet. Die Fahrzeugräder der ersten Fahrzeugachse werden auch als erste Fahrzeugräder bezeichnet, und die Fahrzeugräder der zweiten Fahrzeugachse werden auch als zweite Fahrzeugräder bezeichnet. In Fig. 1 ist eines der Fahrzeugräder einer der Achsen schematisch dargestellt und mit 12 bezeichnet. Aus Fig. 1 ist am Beispiel des Fahrzeugrads 12 erkennbar, dass das jeweilige Fahrzeugrad ein Bodenkontaktelement ist, wobei das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an einem Boden 14 abstützbar oder abgestützt ist. Das Fahrzeugrad 12 umfasst eine Felge 16 und einen Reifen 18, welcher auf die Felge 16 aufgezogen ist. Beispielsweise ist das Fahrzeugrad 12 ein erstes Fahrzeugrad der ersten Achse. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist das Fahrzeugrad der ersten Achse mittels des Radnabenantriebs 10 antreibbar. Beispielsweise ist dem zweiten Fahrzeugrad der ersten Fahrzeugachse ein weiterer Radnabenantrieb zugeordnet, mittels welchem das zweite Fahrzeugrad der ersten Fahrzeugachse antreibbar ist. Dabei können die folgenden und vorigen Ausführungen zum Fahrzeugrad 12 und zum Radnabenantrieb 10 auch auf das zweite Fahrzeugrad und den weiteren Radnabenantrieb übertragen werden und umgekehrt.
Der Radnabenantrieb 10 umfasst einen Radträger 20, welcher, insbesondere über wenigstens einen einfach auch als Lenker bezeichneten Radlenker gelenkig an einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs angebunden ist. Durch den Aufbau ist ein auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum des Kraftfahrzeugs begrenzt, wobei sich wenigstens eine Person wie beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs im Innenraum aufhalten kann, insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs. Mittels des Radlenkers sind der Radträger 20 und somit das Fahrzeugrad 12 zum Aufbau geführt, derart, dass übermäßige beziehungsweise unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem Radträger 20 und dem Aufbau mittels des Radlenkers unterbunden sind. Insbesondere lässt der Radlenker zumindest in Fahrzeughochrichtung und relativ zu dem Aufbau erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen des Radträgers 20 sowie des Fahrzeugrads 12 zu. Insbesondere ist dabei der Radträger 20, insbesondere der Radlenker, über wenigstens ein in den Figuren nicht dargestelltes Feder- und/oder Dämpferelement gefedert und/oder gedämpft an dem Aufbau abstützbar oder abgestützt. Dadurch werden die Ein- und Ausfederbewegungen gefedert und/oder gedämpft.
Der Radnabenantrieb 10 weist eine Radnabe 22 auf, welche über ein Radlager 24 des Radnabenantriebs 10 derart drehbar an dem Radträger 20 gelagert ist, dass die Radnabe 22 um eine Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 drehbar über das Radlager 24 an dem Radträger 20 gelagert ist. Die Felge 16 reversibel lösbar drehfest mit der Radnabe 22 verbunden, so dass das Fahrzeugrad 12 über die Felge 16 reversibel lösbar drehfest mit der Radnabe 22 verbunden ist. Somit kann sich das Fahrzeugrad 12 zusammen mit der Radnabe 22 um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 drehen. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Radlager 24 als ein Wälzlager, insbesondere als ein Kugellager, ausgebildet, wodurch eine besonders reibungsarme Lagerung dargestellt werden kann.
Insbesondere weist die Radnabe 22 einen Felgenträger 28 auf, wobei das Fahrzeugrad, insbesondere reversibel lösbar, drehfest mit dem Felgenträger 28 und somit mit der Radnabe 22 verbunden ist.
Der Radnabenantrieb 10 umfasst außerdem eine elektrische Maschine 30, welche einen Stator 32 und einen Rotor 34 aufweist. Mittels des Stators 32 ist der Rotor 34 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse 36 relativ zu dem Stator 32 und auch relativ zu dem Radträger 20 drehbar. Die Maschinendrehachse 36 fällt mit der Raddrehachse 26 zusammen, so dass dann, wenn im Folgenden die Rede von der Raddrehachse 26 ist, darunter auch die Maschinendrehachse 36 zu verstehen ist und umgekehrt. Der Rotor 34 ist zumindest mittelbar drehfest mit dem Radträger 20 verbunden, so dass der Rotor 34 und die Radnabe 22 um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 und relativ zu dem Stator 32 drehbar sind. Beispielsweise umfasst der Stator 32 einen Statorträger und wenigstens eine oder mehrere Wicklungen, welche auch als Statorwicklungen bezeichnet werden. Der Rotor 34 umfasst beispielsweise einen Rotorträger 38 und Magnete 40, welche insbesondere als Permanentmagnete ausgebildet sein können. Die Magnete 40 sind an dem Rotorträger 38 gehalten und somit drehtest mit dem Rotorträger 38 verbunden und somit mit dem Rotorträger 38 um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 drehbar. Der Rotorträger 38 und somit der Rotor 34 sind bei der ersten Ausführungsform über ein zusätzlich zu dem Radlager 24 vorgesehenes Rotorlager 42 drehbar an der Radnabe 22 gelagert, so dass sich der Rotor 34, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, um die Raddrehachse 26 relativ zu der Radnabe 22 drehen kann. Es ist erkennbar, dass das Rotorlager 42 zusätzlich zum Radlager 24 vorgesehen ist. Um eine besonders reibungsarme Lagerung und somit einen besonders hohen Wirkungsgrad realisieren zu können, ist das Rotorlager 42 als weiteres oder zweites Wälzlager, insbesondere als weiteres oder zweites Kugellager ausgebildet.
Des Weiteren weist der Radnabenantrieb 10 eine formschlüssige Koppeleinrichtung 44 auf, welche zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist. In dem Koppelzustand ist der Rotor 34 mittels der Koppeleinrichtung 44 formschlüssig drehfest mit der Radnabe 22 verbunden, so dass dann, wenn der Rotor 34 mittels des Stators 32 angetrieben und somit um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 gedreht wird, die Radnabe 22 und somit das Fahrzeugrad 12 mit dem Rotor 34 um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 mitgedreht werden. Wird also der Rotor 34 mittels des Stators 32 angetrieben, während sich die Koppeleinrichtung 44 in dem Koppelzustand befindet, so werden dadurch die Radnabe 22 und somit das Fahrzeugrad 12, insbesondere über den Rotor 34, von dem Stator 32 angetrieben. Mit anderen Worten wird das Fahrzeugrad 12 dann mittels der elektrischen Maschine 30 angetrieben. Werden auf diese Weise das erste Fahrzeugrad und das zweite Fahrzeugrad mittels der Radnabenantriebe elektrisch angetrieben, so wird hierdurch das Kraftfahrzeug mittels der Radnabenantriebe, insbesondere rein, elektrisch angetrieben. In dem Entkoppelzustand jedoch ist der Rotor 34 um die Raddrehachse 26 relativ zu der Radnabe 22 drehbar. Mit anderen Worten lässt die Koppeleinrichtung 44 in dem Entkoppelzustand um die Raddrehachse 26 erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Rotor 34 und der Radnabe 22 zu. Werden somit das Fahrzeugrad 12 und mit diesem die drehfest mit dem Fahrzeugrad 12 verbundene Radnabe 22 um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 gedreht, während sich die Koppeleinrichtung 44 in dem Entkoppelzustand befindet, so schleppt die Radnabe 22 den Rotor 34 nicht mit. Somit können übermäßige Schleppverluste vermieden werden. Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, weist die Koppeleinrichtung 44 eine drehfest mit dem Rotor 34 verbundene, erste Koppelverzahnung 46 und eine drehtest mit der Radnabe 22, insbesondere mit dem Felgenträger 28, verbundene, zweite Koppelverzahnung 48 auf. In dem Koppelzustand ist der Rotor 34 mittels der Koppelverzahnung 46 und 48 formschlüssig drehtest mit der Radnabe 22 verbunden, so dass ein besonders hoher Wirkungsgrad darstellbar ist. Beispielsweise ist die erste Koppelverzahnung 46 an einem in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach innen weisenden Ende E1 des Rotors 34, insbesondere des Rotorträgers 38, angeordnet, wobei es insbesondere denkbar ist, dass die Koppelverzahnung 46 an einer in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach innen oder aber nach außen weisenden Mantelfläche des Rotors 34, insbesondere des Rotorträgers 38, angeordnet ist. Insbesondere kann das Ende E1 ein radial inneres Ende des Rotors 34, insbesondere des Rotorträgers 38, sein. Außerdem ist das Ende E1 ein in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 betrachtet inneres Ende des Rotors 34, insbesondere des Rotorträgers 38, so dass die Koppelverzahnung 46 auf einer in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach innen weisenden und somit einem Innenbereich des Kraftfahrzeugs zugewandten Seite S des Rotors 34, insbesondere des Rotorträgers 38, angeordnet ist.
Des Weiteren ist aus Fig. 1 erkennbar, dass die Koppeleinrichtung 44 ein Betätigungselement 50 aufweist, welches, wie in Fig. 1 durch Pfeile 52 veranschaulicht ist, in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20, relativ zu dem Rotor 34 und relativ zu der Radnabe 22 zwischen wenigstens einer den Koppelzustand bewirkenden Koppelstellung und wenigstens einer den Entkoppelzustand bewirkenden Entkoppelstellung verschiebbar ist. Beispielsweise weist die Koppeleinrichtung 44 einen in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten Aktor 53 auf, welcher elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch betreibbar ist, so dass mittels des Aktors 53 elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch das Betätigungselement 50 aus der Koppelstellung in die Entkoppelstellung und/oder aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung verschiebbar ist. Dadurch kann die Koppeleinrichtung 44 besonders effizient und bedarfsgerecht zwischen dem Koppelzustand und dem Entkoppelzustand umgeschaltet werden.
Der Radnabenantrieb 10 umfasst ferner eine Scheibenbremse 54, welche eine Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs und zum Abbremsen der Radnabe 22 und somit des Fahrzeugrads 12 und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt ausgebildet ist. Die Scheibenbremse 54 umfasst einen Bremssattel 56, welcher drehfest mit dem Radträger 20 verbunden ist. Die Scheibenbremse 54 umfasst außerdem eine Bremsscheibe 58, welche, insbesondere permanent drehtest mit der Radnabe 22 verbunden ist. Hierzu umfasst beispielsweise die Radnabe 22 einen Bremsenträger 60, welcher beispielsweise, insbesondere permanent, drehtest mit dem Felgenträger 28 verbunden ist. Dabei ist die Bremsscheibe 58 drehfest mit dem Bremsenträger 60 und somit mit der Radnabe 22 verbunden. Die Bremsscheibe 58 ist sowohl in dem Entkoppelzustand als auch in dem Koppelzustand drehfest mit der Radnabe 22 verbunden, so dass die Radnabe 22 und somit das Fahrzeugrad 12 sowohl in dem Entkoppelzustand als auch in dem Koppelzustand mittels der Scheibenbremse 54 abgebremst werden können, insbesondere im Hinblick auf eine um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 erfolgende Drehung.
Aus Fig. 1 ist außerdem gut erkennbar, dass zumindest ein in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 verlaufender Längenbereich L1 des Radlagers 24 in um die Raddrehachse 26 verlaufender Umfangsrichtung des Radnabenantriebs 10 vollständig umlaufend in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach außen hin durch das Rotorlager 42 überlappt, das heißt überdeckt ist, wodurch ein besonders kompakter und effizienter Aufbau dargestellt werden kann. Des Weiteren ist erkennbar, dass das Rotorlager 42 in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach außen hin direkt an dem Rotor 34, insbesondere an dem Rotorträger 38, und in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach innen hin direkt an der Radnabe 22, insbesondere an dem Felgenträger 28, abgestützt ist.
Der Radnabenantrieb 10 umfasst außerdem bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen und somit optional eine Leistungselektronik 62, über welche die elektrische Maschine 30 mit elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, versorgbar ist. Optional ist die Leistungselektronik 62 drehfest mit dem Radträger 20 verbunden. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Leistungselektronik 62 beispielsweise in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch die Radnabe 22, insbesondere durch den Bremsenträger 60, überdeckt ist. In axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 und somit entlang der Raddrehachse 26 betrachtet sind die Bremsscheibe 58, die Leistungselektronik 62 und der Stator 32 beispielsweise in folgender Reihenfolge angeordnet, insbesondere von innen nach außen hin betrachtet: die Bremsscheibe 58, die Leistungselektronik 62 und der Stator 32. Um beispielsweise die Koppeleinrichtung 44 aus ihrem Entkoppelzustand in ihren Koppelzustand umzuschalten, das heißt zu schließen, wird beispielsweise das Betätigungselement 50 in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach außen hin verschoben. Um beispielsweise die Koppeleinrichtung 44 aus ihrem Koppelzustand in ihren Entkoppelzustand umzuschalten und somit zu öffnen, wird beispielsweise das Betätigungselement 50 in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach innen hin verschoben. Der Koppelzustand wird auch als geschlossener Zustand bezeichnet, wobei der Entkoppelzustand auch als offener Zustand bezeichnet wird.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass der Stator 32 beispielsweise separat von dem Radträger 20 ausgebildet und mittels wenigstens einer Statorverschraubung 64 mit dem Radträger 20 verbunden und somit drehfest mit dem Radträger 20 verbunden ist. Der Bremsenträger 60 weist beispielsweise eine Lamellenverzahnung auf, mittels welcher der Bremsenträger 60 drehfest mit der Bremsscheibe 58 verbunden ist. Die Lamellenverzahnung wird auch als erste Lamellenverzahnung bezeichnet. Beispielsweise weist die Bremsscheibe 58 eine mit der ersten Lamellenverzahnung korrespondierende, zweite Lamellenverzahnung auf, wobei die Lamellenverzahnung, insbesondere drehfest und/oder formschlüssig, miteinander verbunden sind, so dass der Bremsenträger 60 mittels der Lamellenverzahnung drehfest, insbesondere formschlüssig drehfest, mit der Bremsscheibe 58 verbunden ist und umgekehrt. Beispielsweise ist das Betätigungselement 50 ein Ausrücker und wird auch als Ausrücker bezeichnet. Dabei ist aus Fig. 2 ein einfach auch als Lager bezeichnetes Ausrücklager 66 erkennbar, über welches der Ausrücker (Betätigungselement 50), insbesondere drehbar, an dem Radträger 20 gelagert ist, jedoch derart, dass der Ausrücker wie beschrieben axial verschoben werden kann. Insbesondere kann eine lineare Aktuierung des Ausrückers und somit der Koppeleinrichtung 44 durch eine Drehbewegung des Ausrückers dargestellt werden. Hierzu ist der Aktor beispielsweise als Drehaktor dargestellt. Mit anderen Worten kann beispielsweise das Betätigungselement 50 mittels des Aktors insbesondere relativ zu dem Radträger 20 gedreht werden, wodurch ein in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20, relativ zu der Radnabe 22 und relativ zu dem Rotor 34 erfolgende, translatorische Bewegungen und somit Verschiebung des Betätigungselements 50 bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Hierfür wird beispielsweise die mittels des Aktors bewirkte oder bewirkbare relativ zu dem Radträger 20 erfolgende Drehung des Ausrückers in eine in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20 erfolgende Verschiebung des Ausrückers umgewandelt. Durch diese Verschiebung des Ausrückers wird beispielsweise die zunächst geöffnete Koppeleinrichtung 44 geschlossen und/oder umgekehrt.
Beispielsweise ist eine Drehzahlentkopplung des Betätigungselements 50 vorgesehen. Unter der Drehzahlentkopplung kann insbesondere Folgendes verstanden werden: Das Betätigungselement 50 weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei Betätigungsteile auf, nämlich ein erstes Betätigungsteil und ein zweites Betätigungsteil. Das erste Betätigungsteil ist beispielsweise drehtest mit dem Radträger 20 verbunden, mithin derart an dem Radträger 20 gehalten, dass um die Raddrehachse 26 erfolgende Relativdrehungen zwischen dem ersten Betätigungsteil und dem Radträger 20 unterbleiben. Beispielsweise ist das erste Betätigungsteil der zuvor genannte Ausrücker. Das zweite Betätigungsteil ist beispielsweise eine Schiebemuffe. Das zweite Betätigungsteil ist beispielsweise drehfest mit dem Rotor 34 verbunden, mithin mit dem Rotor 34 um die Raddrehachse 26 relativ zu dem Radträger 20 und somit auch relativ zu dem ersten Betätigungsteil mitdrehbar. Die Betätigungsteile sind somit um die Raddrehachse 26 relativ zueinander drehbar, jedoch derart, insbesondere in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10, miteinander gekoppelt, dass eine in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20, relativ zu der Radnabe 22 und relativ zu dem Rotor 34 erfolgende Verschiebung des ersten Betätigungsteils zu einer in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20, relativ zu der Radnabe 22 und relativ zu dem Rotor 34 erfolgenden Verschiebung des zweiten Betätigungsteils führt. Somit kann beispielsweise der Aktor einfach uns insbesondere drehfest an dem Radträger 20 gehaltert werden. Wird mittels des Aktors das erste Betätigungsteil in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20, relativ zu der Radnabe 22 und relativ zu dem Rotor 34 verschoben, so wird hierdurch über das erste Betätigungsteil das zweite Betätigungsteil in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20, relativ zu dem Rotor 34 und relativ zu der Radnabe 22 verschoben. Hierdurch werden die Betätigungsteile und somit das Betätigungselement 50 in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 zwischen der Entkoppelstellung und der Koppelstellung verschoben werden, um somit die Koppeleinrichtung 44 bedarfsgerecht zwischen der Koppelstellung und der Entkoppelstellung umschalten zu können. Der Bremsenträger 60 beziehungsweise die Radnabe 22 weisen beispielsweise eine Nabe 68 mit einer Mitnehmer- oder Mitnahmeverzahnung auf.
Insbesondere erlaubt die Lagerung des Rotors 34 über das Rotorlager 42 an der Radnabe 22, insbesondere an dem Bremsenträger 60, eine Anordnung der vorzugsweise als Klauenkupplung ausgebildeten Koppeleinrichtung 44 auf einer Fahrzeugseite des Rotors 34, mithin auf der in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach innen hin weisenden und somit dem Innenbereich des Kraftfahrzeugs zugewandten Seite S des Rotors 34, wodurch die Koppeleinrichtung 44 für den auch als Aktuierung bezeichneten Aktor besonders vorteilhaft zugänglich ist, und zwar von der Seite S aus.
Fig. 3 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform des Radnabenantriebs 10. Die in Fig. 3 bis 8 gezeigte zweite Ausführungsform gehört nicht zur Erfindung. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass bei der zweiten Ausführungsform der Rotor 34, insbesondere der Rotorträger 38 und somit der Rotor 34, über das Rotorlager 42 drehbar an dem Radträger 20 gelagert ist. Somit ist beispielsweise das Rotorlager 42 in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach außen hin direkt an den Rotor 34, insbesondere an den Rotorträger 38, abgestützt, wobei beispielsweise das Rotorlager 42 in radialer Richtung des Achsantriebs 10 nach außen hin direkt an einer innenumfangsseitigen Mantelfläche des Rotors 34, insbesondere des Rotorträgers 38, abgestützt ist. In radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach innen hin ist das Rotorlager 42 direkt an dem Radträger 20, insbesondere an einer außenumfangsseitigen Mantelfläche des Radträgers 20, abgestützt. Jedoch können die folgenden Ausführungen zu der zweiten Ausführungsform insbesondere im Hinblick auf das Betätigungselement 50 und die Koppeleinrichtung 44 und dabei insbesondere im Hinblick auf deren Betätigung auf die erste Ausführungsform übertragen werden.
Aus Fig. 3 sind besonders gut der Stator 32 und der Rotor 34 mit dem Rotorträger 38 und den Magneten 40 erkennbar. Ist es erkennbar, dass der Stator 32 in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 nach außen hin zumindest teilweise durch den Stator 32 überlappt ist. Besonders gut aus Fig. 3 ist erkennbar, dass das beispielsweise als Schiebemuffe ausgebildete und in Fig. 3 mit 70 bezeichnete, zweite Betätigungsteil durch den Rotorträger 38 hindurchgreift und dabei beispielsweise eine Klaue aufweist, die in dem Koppelzustand mit der korrespondierenden, zweiten Koppelverzahnung 48 der Radnabe 22 zusammenwirkt. Ferner wirkt die Klaue beispielsweise zumindest in der Koppelstellung beziehungsweise in dem Koppelzustand, insbesondere sowohl in dem Koppelzustand als auch in dem Entkoppelzustand, mit der korrespondierenden, ersten Koppelverzahnung 46 des Rotors 34 zusammen, so dass in dem Koppelzustand der Rotor 34 mittels der Klaue und mittels der Koppelverzahnung 46 und 48 formschlüssig drehfest mit der Radnabe 22 verbunden ist beziehungsweise umgekehrt. Das in Fig. 3 mit 72 bezeichnete und beispielsweise als Ausrücker ausgebildete, erste Betätigungsteil ist, wie durch den Pfeil 52 veranschaulicht ist, in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20 verschiebbar an dem Radträger 20 gehalten. Beispielsweise dreht sich das Betätigungsteil 70 sowohl in dem Koppelzustand als auch in dem Entkoppelzustand mit dem Rotor 34 mit. Die genannte Drehzahlentkopplung umfasst beispielsweise Wälzkörper 74, welche um die Raddrehachse 26 erfolgende Relativdrehungen zwischen den Betätigungsteilen 70 und 72 erlauben, jedoch die Betätigungsteile 70 und 72 derart miteinander koppeln, dass durch Verschieben des Betätigungsteils 72 das Betätigungsteil 70 verschiebbar ist. Dadurch können die Betätigungsteile 70 und 72 und somit das Betätigungselement 50 linear, das heißt in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 insbesondere relativ zu dem Radträger 20 aktuiert, das heißt verschoben werden, so dass sie sich um die Raddrehachse 26 relativ zueinander drehen.
Fig. 4 zeigt die Koppeleinrichtung 44 in dem in Fig. 4 mit K bezeichneten Koppelzustand, so dass die auch als Kupplung bezeichnete Koppeleinrichtung 44 geschlossen ist. Beispielsweise ist das Betätigungselement 50 oder das Betätigungsteil 70 als eine Klaue, insbesondere als ein Klauenring, ausgebildet. Fig. 5 zeigt die Koppeleinrichtung 44 in dem mit E bezeichneten Entkoppelzustand. Fig. 6 zeigt das Betätigungselement 50 in der Koppelstellung KS, so dass sich die Koppeleinrichtung 44 in dem Koppelzustand befindet. Fig. 7 zeigt das Betätigungselement 50 in der Entkoppelstellung ES, so dass sich die Koppeleinrichtung 44 in dem Entkoppelzustand befindet.
Schließlich zeigt Fig. 8 den Radnabenantrieb 10 ausschnittsweise in einer weiteren schematischen Längsschnittansicht. Aus Fig. 8 ist erkennbar, dass die Betätigungsteile 70 und 72 und somit das Betätigungselement 50 beispielsweise derart in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20, relativ zu dem Rotor 34 und relativ zu der Radnabe 22 derart verschiebbar sind, dass das Betätigungsteil 72 eine erste Verzahnung Z1 aufweist. Hierzu ist beispielsweise das Betätigungsteil 72 als erste Zahnstange ausgebildet. Der Aktor 53 weist beispielsweise ein Zahnrad 75 auf, welches um eine Drehachse relativ zu dem Radträger 20 drehbar ist. Die Drehachse verläuft beispielsweise senkrecht zur axialen Richtung des Radnabenantriebs 10. Das Zahnrad 75 weist eine mit der Verzahnung Z1 korrespondierende, zweite Verzahnung Z2 auf, welche in die korrespondierende Verzahnung Z1 eingreift. Wird, wie in Fig. 8 durch einen Doppelpfeil 76 veranschaulicht ist, das Zahnrad 75 hin- und hergedreht, so werden dadurch das Betätigungsteil 72 und über dieses das Betätigungsteil 70 in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 relativ zu dem Radträger 20 hin- und hergeschoben, wodurch das Betätigungselement 50 zwischen der Entkoppelstellung ES und der Koppelstellung KS verschoben werden kann. Beispielsweise umfasst der Aktor 53 einen Elektromotor, mittels welchem das Zahnrad 75 bedarfsgerecht hin- und hergedreht werden kann. Dadurch kann die Koppeleinrichtung 44 bedarfsgerecht zwischen dem Koppelzustand und dem Entkoppelzustand umgeschaltet werden. Beispielsweise sind die Wälzkörper 74 Wälzkörper eines Rillenkugellagers, durch welches die Drehentkopplung dargestellt ist.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Aktor 53 als ein Drehsteller, insbesondere als ein elektrischer Drehsteller ausgebildet. Denkbar wäre ferner, dass der Aktor 53 ein Linearsteller ist, dessen Läufer nicht relativ zu dem Radträger 20 drehbar, sondern relativ zu dem Radträger 20 verschiebbar ist. Ferner wäre es denkbar, dass der Aktor 53 einen Kolben aufweist oder ein Kolben ist, relativ zu dem Radträger 20 beispielsweise translatorisch verschiebbar ist, um dadurch das Betätigungselement 50 translatorisch zu bewegen, mithin zu verschieben.
Bezugszeichenliste
10 Radnabenantrieb
12 Fahrzeugrad
14 Boden
16 Felge
18 Reifen
20 Radträger
22 Radnabe
24 Radlager
26 Raddrehachse
28 Felgenträger
30 elektrische Maschine
32 Stator
34 Rotor
36 Maschinendrehachse
38 Rotorträger
40 Magnet
42 Rotorlager
44 Koppeleinrichtung
46 erste Koppelverzahnung
48 zweite Koppelverzahnung
50 Betätigungselement
52 Pfeil
53 Aktor
54 Scheibenbremse
56 Bremssattel
58 Bremsscheibe
60 Bremsenträger
62 Leistungselektronik
64 Statorverschraubung
66 Ausrücklager
68 Nabe
70 Betätigungsteil
72 Betätigungsteil
74 Wälzkörper
75 Zahnrad 76 Doppelpfeil
E Entkoppelzustand
ES Entkoppelstellung
K Koppelzustand
KS Koppelstellung
L1 Längenbereich
S Seite
Z1 erste Verzahnung
Z2 zweite Verzahnung

Claims

22
Patentansprüche Radnabenantrieb (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Radträger (20), mit einer über ein Radlager (24) drehbar an dem Radträger (20) gelagerten Radnabe (22), mit welcher ein Fahrzeugrad (12) des Kraftfahrzeugs drehfest verbindbar ist, mit einer elektrischen Maschine (30), welche einen drehfest mit dem Radträger (20) verbundenen Stator (32) und einen mittels des Stators (32) antreibbaren und dadurch relativ zu dem Stator (32) drehbaren Rotor (34) aufweist, welcher über ein zusätzlich zu dem Radlager (24) vorgesehenes Rotorlager (42) drehbar an der Radnabe (22) gelagert ist, und mit einer formschlüssigen Koppeleinrichtung (44), welche zwischen einem Koppelzustand (K), in welchem der Rotor (34) mittels der Koppeleinrichtung (44) formschlüssig drehfest mit der Radnabe (22) verbunden ist, und einem Entkoppelzustand (E) umschaltbar ist, in welchem der Rotor (34) relativ zu der Radnabe (22) drehbar ist. Radnabenantrieb (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (44) eine drehfest mit dem Rotor (34) verbundene, erste Koppelverzahnung (46) und eine drehfest mit der Radnabe (22) verbundene, zweite Koppelverzahnung (48) aufweist, wobei in dem Koppelzustand (K) der Rotor (34) mittels der Koppelverzahnungen (46, 48) formschlüssig drehfest mit der Radnabe (22) verbunden ist. Radnabenantrieb (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Koppelverzahnung (46) an einem radial inneren Ende (E1) und axial auf einer einem Kraftfahrzeuginnenbereich zugewandten Seite (S) des Rotors (34) angeordnet ist. Radnabenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine drehtest mit der Radnabe (22) verbundene Bremsscheibe (58) für eine zum Abbremsen des Fahrzeugrads (12) vorgesehene Scheibenbremse (54) des Kraftfahrzeugs. Radnabenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein in axialer Richtung des Radnabenantriebs (10) verlaufender Längenbereich (L1) des Radlagers (24) in radialer Richtung des Radnabenantriebs (10) nach außen hin durch das Rotorlager (42) überlappt ist. Radnabenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorlager (24) in radialer Richtung des Radnabenantriebs (10) nach außen hin direkt an dem Rotor (34) und in radialer Richtung des Radnabenantriebs (10) nach innen hin direkt an der Radnabe (22) abgestützt ist. Radnabenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (44) ein in axialer Richtung des Radnabenantriebs (10) relativ zu dem Radträger (20), relativ zu dem Rotor (34) und relativ zu der Radnabe (22) zwischen wenigstens einer den Koppelzustand (K) bewirkenden Koppelstellung (KS) und wenigstens einer den Entkoppelzustand (E) bewirkenden Entkoppelstellung (ES) verschiebbares Betätigungselement (50) aufweist. Radnabenantrieb (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (44) einen Aktor (53) aufweist, mittels welchem das Betätigungselement (50) elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, oder pneumatisch oder hydraulisch aus der Koppelstellung (K) in die Entkoppelstellung (ES) und/oder aus der Entkoppelstellung (ES) in die Koppelstellung (KS) verschiebbar ist. Radnabenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungselektronik (62), über welche die elektrische Maschine (30) mit elektrischer Energie versorgbar ist, drehtest mit dem Radträger (20) verbunden ist. Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Radnabenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022004588B3 (de) 2022-12-07 2024-03-28 Mercedes-Benz Group AG Elektrischer Radnabenantrieb
DE102022004587B3 (de) 2022-12-07 2024-03-28 Mercedes-Benz Group AG Elektrischer Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4127257A1 (de) 1991-08-17 1993-02-18 Haas & Alber Haustechnik Und A Kleinfahrzeug, insbesondere rollstuhl mit faltbarem stuhlgestell
US20130035203A1 (en) * 2010-04-23 2013-02-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for drive motors
FR2984242A1 (fr) * 2011-12-20 2013-06-21 Michelin Soc Tech Moyeu motorise pour la motorisation electrique d'un essieu d'un vehicule automobile a traction hybride
US20130199887A1 (en) * 2010-04-30 2013-08-08 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Drivetrain
DE102005026874B4 (de) * 2005-06-10 2017-05-11 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Antrieb eines Fahrzeuges
CN108656938A (zh) * 2017-03-29 2018-10-16 郑州宇通客车股份有限公司 纯电动汽车及其动力驱动***及其控制方法
US20200122572A1 (en) * 2017-06-02 2020-04-23 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Electric drive unit assembly

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013001384A5 (de) 2012-03-12 2014-11-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Betätigungseinrichtung für eine Drehmomentübertragungsvorrichtung
JP2020128134A (ja) 2019-02-08 2020-08-27 Ntn株式会社 車両用動力装置および発電機付き車輪用軸受装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4127257A1 (de) 1991-08-17 1993-02-18 Haas & Alber Haustechnik Und A Kleinfahrzeug, insbesondere rollstuhl mit faltbarem stuhlgestell
DE102005026874B4 (de) * 2005-06-10 2017-05-11 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Antrieb eines Fahrzeuges
US20130035203A1 (en) * 2010-04-23 2013-02-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for drive motors
US20130199887A1 (en) * 2010-04-30 2013-08-08 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Drivetrain
FR2984242A1 (fr) * 2011-12-20 2013-06-21 Michelin Soc Tech Moyeu motorise pour la motorisation electrique d'un essieu d'un vehicule automobile a traction hybride
CN108656938A (zh) * 2017-03-29 2018-10-16 郑州宇通客车股份有限公司 纯电动汽车及其动力驱动***及其控制方法
US20200122572A1 (en) * 2017-06-02 2020-04-23 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Electric drive unit assembly

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