DE102007037834A1

DE102007037834A1 - Radeinbaumotor und Radbaugruppe mit diesem Radeinbaumotor

Info

Publication number: DE102007037834A1
Application number: DE102007037834A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Toyota Murata; Michitaka Toyota Tsuchida; Hiroaki Toyota Urano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2027-08-11
Also published as: US20080035399A1; CN101121394B; CN101121394A; JP4238894B2; JP2008048494A; US7828095B2; DE102007037834B4

Abstract

Ein Motor (700) weist einen Ständerkern (702), eine Wicklung (704), einen Läufer (706) und ein Motorgehäuse (430) auf, in welchem der Ständerkern (702), die Wicklung (704) und der Läufer (706) untergebracht sind. Der Motor (700) weist auch ein röhrenförmiges Fluidträgerelement auf, welches um ein Wicklungsende (705A) der Wicklung (704) in dem Motorgehäuse (430) herum angeordnet ist und ein Einlassloch (936), welches ein Fluid aus einer Fluidzuführungsquelle aufnimmt, und ein Verteilungsloch (932, 933, 934), welches mit einem Raum innerhalb des Motorgehäuses (430) verbunden ist, auf.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Radeinbaumotor und eine Radbaugruppe mit diesem Radeinbaumotor.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Die Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. JP-A-2005-73364 beschreibt z.B. eine betreffende Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, die einen Motor, eine sich gemäß einem Ausgangsmoment des Motors drehende Drehwelle, eine an einem Ende der Drehwelle vorgesehene Ölpumpe und eine Ölführung, die Öl von der Ölpumpe an einen äußeren Umfang eines Ständerkerns des Motors liefert, aufweist. Bei dieser Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor wird das Öl aus der Ölpumpe über eine Ölführung, die ein offenes Ende an dem oberen Abschnitt des Motorgehäuses aufweist, von dem äußeren Umfang des Ständerkerns aus in den Motor zugeführt. Das auf diese Weise zugeführte Öl wird verwendet, um den Ständerkern und die Ständerwicklung zu kühlen, nachdem es verwendet wurde, um die die Wellen des Motors und eines Untersetzungsgetriebes stützenden Lager zu schmieren.
Bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist jedoch die Bearbeitung zur Ausbildung der Öldurchführung, die das offene Ende in dem oberen Abschnitt des Motorgehäuses aufweist, in dem Motorgehäuse schwierig. D.h., bei dem vorgenannten Stand der Technik ist die Ölführung durch Bohren eines Lochs in der axialen Richtung des Motors in der Umfangswand des Motorgehäuses und dann Ausbilden einer anderen Durchführung, welche eine Verbindung mit dem Anschlussende dieses Lochs aufweist, durch Bohren eines anderen Lochs von der inneren Umfangsseite des Motorgehäuses aus in der radialen Richtung nach außen ausgebildet. Diese Bearbeitung ist nicht einfach und erfordert viele Maschinenbearbeitungsstunden.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung stellt somit einen Radeinbaumotor und eine Radbaugruppe mit diesem Radeinbaumotor (in dieser Beschreibung bezieht sich der Begriff "Radeinbaumotor" auf einen Motor, der innerhalb eines Rades untergebracht ist) bereit, in welcher eine Durchführung bzw. ein Durchgang zum Zuführen eines Fluids in ein Motorgehäuse durch einen einfachen Prozess ausgebildet ist.
Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung betrifft einen Motor, der einen Ständerkern, eine Wicklung, einen Läufer und ein Motorgehäuse, in welchem der Ständerkern, die Wicklung und der Läufer untergebracht sind, aufweist. Dieser Motor weist auch ein röhrenförmiges Fluidträgerelement auf, welches um ein Wicklungsende der Wicklung in dem Motorgehäuse herum vorgesehen ist und ein Einlassloch zum Aufnehmen eines Fluids aus einer Fluidzuführungsquelle und ein Verteilungsloch, welches mit einem Raum innerhalb des Motorgehäuses verbunden ist, aufweist.
Ein zweiter Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, die einen Motor zum Antreiben eines Rades, eine durch eine ausgegebene Drehung des Motors angetriebene Ölpumpe und ein röhrenförmiges Ölträgerelement aufweist. Der Motor zum Antreiben eines Rades ist innerhalb des Rades angeordnet und weist einen Ständerkern, eine Wicklung, einen Läufer und ein Motorgehäuse, in welchem der Ständerkern, die Wicklung und er Läufer aufgenommen sind, auf. Das röhrenförmige Ölträgerelement ist um ein Wicklungsende der Wicklung in dem Motorgehäuse herum vorgesehen und weist ein Einlassloch zum Empfangen von Öl aus der Ölpumpe sowie ein Verteilungsloch, welches mit einem Raum innerhalb des Motorgehäuses in Verbindung steht, auf.
Ein dritter Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, die einen Motor zum Antreiben eines Rades, ein Vorgelegerad, ein Lager, das eine Drehwelle des Vorgelegerads drehend stützt, ein Lager, eine Fluidzuführungsquelle und ein röhrenförmiges Fluidträgerelement aufweist. Der Motor zum Antreiben eines Rades ist innerhalb des Rades angeordnet und weist einen Ständerkern, eine Wicklung, einen Läufer und ein Motorgehäuse, in welchem der Ständerkern, die Wicklung und der Läufer aufgenommen sind, auf. Das Vorgelegerad reduziert die Rate einer ausgegebenen Drehung einer Abtriebswelle des Motors und überträgt die resultierende ausgegebene Drehung an das Rad. Das Lager stützt eine Drehwelle des Vorgelegerades in drehbarer Weise. Das röhrenförmige Fluidträgerelement ist um ein Wicklungsende der Wicklung in dem Motorgehäuse herum vorgesehen und weist ein Einlassloch zum Aufnehmen eines Fluids aus der Fluidzuführungsquelle und ein Verteilungsloch, welches eine Verbindung mit dem Lager aufweist, auf.
Ein vierter Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, der einen Motor zum Antreiben eines Rades, ein Vorgelegerad, ein Lager, eine Fluidzuführungsquelle und ein Verteilungsloch aufweist. Der Motor zum Antreiben eines Rades ist innerhalb des Rades angeordnet und weist einen Ständerkern, eine Wicklung, einen Läufer und ein Motorgehäuse, in welchem der Ständerkern, die Wicklung und der Läufer aufgenommen sind, auf. Das Vorgelegerad reduziert die Rate einer ausgegebenen Drehung einer Abtriebswelle des Motors und überträgt die resultierende ausgegebene Drehung an das Rad. Das Lager stützt eine Drehwelle des Vorgelegerades in drehbarer Weise. Die Fluidzuführungsquelle wird durch eine ausgegebene Drehung der Drehwelle des Vorgelegerades angetrieben, und das Verteilungsloch ist in dem Motorgehäuse ausgebildet und führt dem Lager Fluid aus der Fluidzuführungsquelle zu.
So ist die Erfindung in der Lage, einen Radeinbaumotor und eine Radbaugruppe mit diesem Radeinbaumotor bereitzustellen, in welchen eine Durchführung zum Zuführen eines Fluids in ein Motorgehäuse durch ein einfaches Bearbeitungsverfahren ausgebildet werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Bauteile zu repräsentieren, und wobei:
1 eine Schnittansicht des Hauptaufbaus einer Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
2 eine perspektivische Teilexplosionsansicht des inneren Aufbaus einer Ölzuführung, eines Ständerkerns und eines umfangsseitigen Wandabschnitts eines Achsgelenks ist;
3 eine perspektivische Ansicht einer um ein Wicklungsende des Ständerkerns herum angeordnete Ölzuführung ist;
4 eine Ansicht von Ölströmungswegen zum Kühlen eines Motors und Schmieren von Lagern ist;
5 eine Ansicht ist, welche die Strömung von Öl von der Ölpumpe zu der Ölzuführung und die Strömung von Öl nahe dem oberen Abschnitt des Motors zeigt; und
6 eine Schnittansicht ist, welche die Strömung von Öl zu dem Lager darstellt.
GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der nachstehenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen in weiteren Einzelheiten beschrieben werden. 1 ist eine Schnittansicht des Hauptaufbaus einer Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung ist der Radreifen wie auch etwa das obere Drittel des Rades weggelassen.
Eine Reifen-/Radbaugruppe 10 weist ein Rad 14 auf, an welchem ein nicht näher dargestellter Radreifen montiert ist. Wie später im Einzelnen beschrieben werden wird, sind die Hauptteile der den Motor betreffenden Bestandteile in einem Raum untergebracht, der durch eine Felgeninnenumfangsfläche 14a des Rades 14 umschlossen ist. In der nachstehenden Beschreibung beziehen sich die Worte "innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe" auf den im Allgemeinen säulenförmigen Raum, der durch die Felgeninnenumfangsfläche 14a des Rades 14 umschlossen ist. Ausdrücke wie etwa "ein Bauteil ist innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe angeordnet" bedeuten jedoch nicht immer, dass das gesamte Bauteil vollständig innerhalb dieses allgemein säulenförmigen Raums untergebracht ist. Sie umfassen auch Formen, bei welchen ein Teil des Bauteils teilweise aus diesem allgemein säulenförmigen Raum herausragt.
Innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 sind im Wesentlichen angeordnet ein Axiallager 100, eine Bremsscheibe 110, eine die Bremsscheibe 110 von der in der Fahrzeugbreitenrichtung inneren Seite des Fahrzeugs (nachstehend auch einfach als eine "Fahrzeuginnenseite" bezeichnet) her abdeckende Bremsenstaubabdeckung 112, eine Bremszange (nicht näher dargestellt), ein Motor 700 zum Antreiben des Rades, ein Untersetzungsmechanismus 200, eine Ölpumpe 300, ein Öltank (d.h., ein Ölsammelbehälter) 310, Ölströmungswege 910 und 920, ein Achsgelenk (d.h., ein Träger) 400 und ein unteres Kugelgelenk 500, welches mit einem radseitigen Endabschnitt eines unteren Arms 520 verbunden ist. Ebenso sind auch ein Kugelgelenk 510 (nachstehend als "Spurstangen-K/G 510" bezeichnet) (siehe 2), welches mit einem radseitigen Endabschnitt einer Spurstange (nicht näher dargestellt) verbunden ist, und ein oberes Kugelgelenk 540 (siehe 2), welches mit einem radseitigen Endabschnitt eines oberen Arms 530 (von welchem ein Teil in 2 gezeigt ist) verbunden ist, in der Reifen-/Radbaugruppe 10 angeordnet. Wenn jedoch eine Radaufhängung vom Federbeintyp verwendet wird, ist anstelle des oberen Arms 530 das untere Ende des Federbeins (d.h., des Stoßdämpfers) mit der oberen Seite des Achsgelenks 400 verbunden.
Der Motor 700 ist in einem Raum auf der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 angeordnet. Gemäß der Darstellung in 1 ist der Motor 700 bezüglich der Radachsenmitte nach oben und vorn versetzt angeordnet (siehe 4). Demgemäß wird ein durch den Motor 700 nicht besetzter Raum, der dem Betrag entspricht, um welchen der Motor 700 versetzt ist, unten hinten auf der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 erzeugt, wie es in 1 gezeigt ist. Daher ist der untere Raum der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 größer als er mit einem Aufbau ist, bei welchem der Motor auf der gleichen Achse wie die Radachsenmitte angeordnet ist. Demzufolge besteht ein größerer Freiheitsgrad zum Anordnen der Radaufhängung an der unteren Seite. Des Weiteren kann die Bremszange leicht auf der Seite (d.h., der hinteren Fahrzeugseite in diesem Beispiel) untergebracht sein, die derjenigen Seite (d.h., der vorderen Fahrzeugseite), zu welcher der Motor 700 innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 versetzt ist, gegenüberliegt (beachte den Bremszangenbefestigungspunkt 122 in 2).
Der Motor 700 weist einen Standerkern 702, eine Ständerwicklung 704 und einen Läufer 706 auf. Falls der Motor 700 ein dreiphasiger Motor ist, kann die Ständerwicklung 704 eine Wicklung einer U-Phase, eine Wicklung einer V-Phase und eine Wicklung einer W-Phase aufweisen. Der Läufer 706 ist auf den inneren Umfangsseiten des Ständerkerns 702 und der Ständerwicklung 704 angeordnet.
Der Läufer 706 des Motors 700 weist eine Abtriebswelle 710 auf, deren Drehmitte bezüglich der Radachsenmitte verschoben ist, wie es nachstehend beschrieben ist. Die Abtriebswelle 710 ist durch eine Motorabdeckung 750 über ein Lager 820 auf der Fahrzeuginnenseite in der Reifen-/Radbaugruppe 10 drehbar gestützt, wie sie auch durch das Achsgelenk 400 (Hauptstrukturabschnitt 410) über ein Lager 830 auf der in der Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Seite des Fahrzeugs (nachstehend auch einfach als "Fahrzeugaußenseite" bezeichnet) in der Reifen-/Radbaugruppe 10 drehbar gestützt ist. Die Lager 820 und 830 können z.B. Radialkugellager, welche Kugeln als Wälzkörper verwenden, wie etwa einreihige, tief gerillte Kugellager sein.
Die ausgegebene Drehung des Motors 700 wird über den Untersetzungsmechanismus 200 auf das Rad 14 übertragen. Der Untersetzungsmechanismus 200 ist ein zweiwelliger Untersetzungsmechanismus, der einen Vorgelegemechanismus 210 und ein Planetengetriebe 220 aufweist. So verwirklicht der Untersetzungsmechanismus eine zweistufige Untersetzung. Zahnräder 212, 214, 222, 224 und 228 des Untersetzungsmechanismus 200, die nachstehend beschrieben werden, können schrägverzahnte Zahnräder sein.
Gemäß der Darstellung in 1 ist der Vorgelegemechanismus 210 weiter zu der Fahrzeugaußenseite hin angeordnet als der Motor 700. Der Vorgelegemechanismus 210 weist ein auf der Abtriebswelle 710 des Motors 700 angeordnetes Antriebsrad 212 kleinen Durchmessers sowie ein Vorgelegerad 214 großen Durchmessers auf, das mit dem Antriebsrad 212 verzahnt ist. Das Antriebsrad 212 kleinen Durchmessers ist von der Fahrzeugaußenseite her zahn- bzw. keilwellenartig mit der Abtriebswelle 710 des Motors 700 verbunden und so mit der Abtriebswelle 710 integriert. Das Vorgelegerad 214 großen Durchmessers ist mit der Radachsenmitte als seiner Drehmitte ausgebildet. So ist die Abtriebswelle 710 des Motors 700 um näherungsweise die kombinierten Radii des Antriebsrads 212 und des Vorgelegerads 214 bezüglich der Radachsenmitte versetzt angeordnet.
Gemäß der Darstellung in 1 ist das Planetengetriebe 220 innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 weiter in Richtung der Fahrzeugaußenseite angeordnet als der Vorgelegemechanismus 210. Das Planetengetriebe 220 ist auf der gleichen Achse wie die Radachsenmitte angeordnet und weist ein Sonnenrad 222, ein Planetenrad 224, einen Planetenträger 226 und ein Hohlrad 228 auf.
Das Sonnenrad 222 steht mit dem Vorgelegerad 214 des Vorgelegemechanismus 210 in Verbindung. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist das Sonnenrad 222 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf einer Endseite einer Welle (d.h., der Sonnenradwelle) 250 ausgebildet und ist das Vorgelegerad 214 auf der anderen Endseite der Welle 250 ausgebildet. Genauer gesagt weist die Welle 250 eine Drehmitte auf, welche sich auf der gleichen Achse wie die Radachsenmitte befindet. Das Sonnenrad 222 ist auf der Umfangsfläche des Endabschnitts auf der Fahrzeugaußenseite angeordnet, und das Vorgelegerad 214 ist auf der Umfangsfläche des Endabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet. Der Endabschnitt der Welle 250 auf der Fahrzeuginnenseite wird durch das Achsgelenk 400 über ein Lager 800 drehbar gestützt, und der Endabschnitt der Welle 250 auf der Fahrzeugaußenseite wird über ein Lager 810 durch ein scheibenförmiges Leistungs- bzw. Kraftübertragungsbauteil 270 drehbar gestützt. Das Sonnenrad 222 und das Vorgelegerad 214 können auch als getrennte Teile ausgebildet sein, in welchem Fall sie unter Verwendung von Keilen oder Rillen bzw. zahn- bzw. keilwellenartig verbunden sein können. Auch können die Lager 800 und 810 z.B. Radialkugellager, welche Kugeln als Wälzkörper verwenden, wie etwa einreihige, tief gerillte Kugellager sein. Des Weiteren kann gemäß der Darstellung in 1 das Lager 800 innerhalb (d.h., auf der inneren Umfangsseite) des Vorgelegerads 214 aufgenommen sein und kann ein konvexer Abschnitt 412 der Radachse 400 über eine Presspassung oder dergleichen mit der Seite der inneren Laufrings des Lagers 800 verbunden sein.
Das Planetenrad 224 ist auf der inneren Umfangsseite mit dem Sonnenrad 222 verzahnt und ist auf der äußeren Umfangsseite mit dem Hohlrad 228 verzahnt. Das Planetenrad 224 wird durch den Planetenträger 226 über ein Wälzlager 225 drehbar gestützt. Die Drehmitte des Planetenträgers 226 ist die gleiche wie die Radachsenmitte. Der Planetenträger 226 wird auf der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 durch die Welle 250 vermittels eines Axialzylinderrollenlagers 840 gestützt und ist an der Fahrzeugaußenseite in eine in Umfangsrichtung in dem Kraftübertragungsbauteil 270 ausgebildete Umfangsnut 272 zahn- bzw. keilwellenartig eingepasst. Eine Mehrzahl der Planetenräder 224 ist in gleichen Abständen um das Sonnenrad 222 herum angeordnet. Die Planetenräder 224 und der Planetenträger 226 sind so zusammengebaut, dass sie eine einzige Einheit (nachstehend als "Planetenradeinheit" bezeichnet) bilden. Der Planetenträger 226 dieser Planetenradeinheit stößt auf der Fahrzeugaußenseite gegen einen Anschlagabschnitt 274 des Kraftübertragungsbauteils 270. Demgemäß ist eine Verschiebung der Planetenradeinheit in der Breitenrichtung des Fahrzeugs durch das Axialzylinderrollenlager 840 und den Anschlagabschnitt 274 begrenzt.
Die Drehmitte des Hohlrades 228 ist die gleiche wie die Radachsenmitte. Das Hohlrad 228 ist auf der inneren Umfangsfläche eines innenlaufringseitigen Bauteils 260, das so angeordnet ist, dass es das Sonnenrad 222 von der äußeren Umfangsseite her umgibt, ausgebildet. Die äußere Umfangsfläche des innenlaufringseitigen Bauteils 260 bildet eine innere Lauffläche des Achslagers 100 aus. In dem dargestellten Beispiel ist das Achslager 100 ein doppelreihiges Winkelkugellager. Die äußere innere Lauffläche bezüglich der Reihe auf der Fahrzeugaußenseite ist aus einem von dem innenlaufringseitige Bauteil 260 separaten Bauteil ausgebildet. Diese Art separaten Bauteils ist mit dem innenlaufringseitigen Bauteil 260 durch Passen desselben um den äußeren Umfang des innenlaufringseitigen Bauteils 260 und Falzen bzw. Pressen desselben hieran integriert.
Ein außenlaufringseitiges Bauteil 262 ist so angeordnet, dass es das innenlaufringseitige Bauteil 260 von der äußeren Umfangsseite her umgibt. Die innere Umfangsfläche des außenlaufringseitigen Bauteils 262 bildet einen äußeren Laufring des Achslagers 100 aus. Dichtungen 280 und 282 zum Verhindern eines Eintretens von Fremdmaterial und eines Ausströmens von Öl sind an den Endabschnitten in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen dem außenlaufringseitigen Bauteil 262 und dem innenlaufringseitigen Bauteil 260 vorgesehen.
Das Kraftübertragungsbauteil 270 ist ein scheibenförmiges Bauteil, das so vorgesehen ist, dass es die Fahrzeugaußenseite des Untersetzungsmechanismus bedeckt. Die Umfangsnut 272, an welche der fahrzeugaußenseitige Endabschnitt (Umfangswandabschnitt) des Planetenträgers 226 zahn- bzw. keilwellenartig angepasst ist, ist auf der Fahrzeuginnenseite des Kraftübertragungsbauteils 270 ausgebildet. Die Außenumfangskante des Kraftübertragungsbauteils 270 ist durch Pressen bzw. Falzen oder dergleichen mit dem Endabschnitt auf der Fahrzeugaußenseite des außenlaufringseitigen Bauteils 262 verbunden. D.h., das Kraftübertragungsbauteil 270 ist so an dem außenlaufringseitigen Bauteil 262 befestigt, dass es eine allgemein kreisförmige Öffnung auf der Fahrzeugaußenseite des außenlaufringseitigen Bauteils 262 blockiert. Das außenlaufringseitige Bauteil 262 weist einen Flanschabschnitt 263 auf, der auf der äußeren Umfangsfläche in radialer Richtung nach außen hervorragt. Ein Schraubenloch zum Befestigen einer Radnabenschraube 264 ist in diesem Flanschabschnitt 263 ausgebildet. Das außenlaufringseitige Bauteil 262 ist zusammen mit der Bremsscheibe 110 durch die Radnabenschraube an dem inneren Umfangsabschnitt der Bremsscheibe 110, die zwischen dem Flanschabschnitt 263 und dem Rad 14 aufgenommen ist, befestigt.
Wenn bei dem vorstehenden Aufbau der Läufer 706 des Motors 700 sich in Reaktion auf eine Anweisung von einer nicht näher dargestellten Fahrzeugsteuervorrichtung dreht, dreht sich das Antriebsrad 212 kleinen Durchmessers des Vorgelegemechanismus 210, und wenn es dies tut, dreht sich das mit dem Antriebsrad 212 verzahnte Vorgelegerad 214 großen Durchmessers, womit eine erste Untersetzung verwirklicht ist. Wenn sich das Vorgelegerad 214 dreht, dreht sich auch das Sonnenrad 222, das mit dem Vorgelegerad 214 ein Bauteil bildet. Demzufolge drehen sich die Planetenräder 224, während sie um das Sonnenrad 222 um laufen. Diese Drehung verwirklicht eine zweite Untersetzung. Die Umlaufbewegung der Planetenräder 224 wird durch den Planetenträger 226 ausgegeben und an das Kraftübertragungsbauteil 270 übertragen, das sich in zahn- bzw. keilwellenartiger Verbindung mit dem Planetenträger 226 befindet. Die Reifen-/Radbaugruppe 10 wird angetrieben, wenn sich das außenlaufringseitige Bauteil 262, die Bremsscheibe 110 und das Rad 14 alle zusammen mit dem Kraftübertragungsbauteil 270 drehen.
Das Achsgelenk 400 weist hauptsächlich einen Hauptstrukturabschnitt 410, der sich im wesentlichen nahe der Mitte der Reifen-/Radbaugruppe 10 befindet, einen Umfangswandabschnitt 430, der die vorstehend beschriebenen Hauptbestandteile des Motors 700 auf der inneren Umfangsseite aufnimmt, und einen Bodenabschnitt 414, der der Fahrzeugaußenseite der Hauptbestandteile des Motors 700 gegenüberliegt, auf. In diesem Beispiel bilden der Umfangswandabschnitt 430 und der Bodenabschnitt 414 der Radachse 400 ein Motorgehäuse aus. Die vorstehend beschriebenen Hauptbestandteile des Motors 700 sind in einem Raum an der in radialer Richtung inneren Seite des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 angeordnet. Die Motorabdeckung 750 ist mit dem Endabschnitt auf der Fahrzeuginnenseite des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 so verbunden, dass sie den Raum innerhalb des Umfangswandabschnitts 430 abdeckt. Eine nicht näher dargestellt Packung zum Verhindern eines Auslaufens von Öl kann ebenfalls an dem Abschnitt vorgesehen sein, an welchem der Umfangswandabschnitt 430 und die Motorabdeckung 750 verbunden sind.
Anders als der dünne Umfangswandabschnitt 430 und andere Rippen und dergleichen weist der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit auf und dient daher der Aufnahme von Lasten, die über den Abschnitt eingeleitet werden, an welchem das Achslager 100 angeschlossen ist, die Befestigungspunkte der Spurstange und des Arms der Radaufhängung (d.h., eines unteren Arms 520 etc.), und der Befestigungspunkt der Bremszange 122 (siehe 2).
Das innenlaufringseitige Bauteil 260 ist mittels einer Schraube 550 (siehe 2) an dem Endabschnitt der Fahrzeugaußenseite des Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks 400 befestigt. Ein O-Ring zum Verhindern eines Auslaufens von Öl kann an dem Verbindungspunkt zwischen dem innenlaufringseitigen Bauteil 260 und dem Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 vorgesehen sein.
Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 nimmt verschiedene Lasten auf, die über das Achslager 100 (d.h., das innenlaufringseitige Bauteil 260) an dem fahrzeugaußenseitigen Endabschnitt von der Reifen-/Radbaugruppe 10 aus eingeleitet werden. Der vorstehend beschriebene Vorgelegemechanismus 210 ist in dem Raum innerhalb des Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks 400 angeordnet. Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 nimmt verschiedene axiale Lasten und radiale Lasten auf, die über das Lager 830 und das Lager 800 eingeleitet werden. Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 weist eine hohe Steifigkeit auf, sodass die dynamische Tragzahl oder die äquivalente dynamische Last der Lager 830 und 800 vorzugweise höher festgelegt ist als für die entsprechenden Lager 820 und 810. Demzufolge kann ein sinnvoller Aufbau, der einer großen Last standhalten kann, an Abschnitten mit hoher Festigkeit und Steifigkeit verwirklicht werden.
Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 weist zwei Beinabschnitte 424 und 426 (siehe 2) auf, die sich von der Unterseite her erstrecken. Ein Achsgelenkarm 130 ist mittels einer Schraube oder dergleichen an dem unteren Ende jedes Beinabschnitts 424 und 426 befestigt. Der Achsgelenkarm 130 erstreckt sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10. Das Spurstangen-K/G 510 ist auf der vorderen Endseite des Achsgelenkarms 130 eingebaut, und das untere Kugelgelenk 500 ist auf der hinteren Endseite des Achsgelenkarms 130 eingebaut (siehe 2). Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 nimmt verschiedene Lasten auf, die über das untere Kugelgelenk 500 und dergleichen eingeleitet werden.
Gemäß der Darstellung in 1 ist das untere Kugelgelenk 500 weiter in Richtung der Fahrzeuginnenseite angeordnet als die Bremsscheibe 110. Der untere Arm 520 ist durch eine Mutter 522 von oben an dem unteren Kugelgelenk 500 befestigt. Der untere Arm 520 erstreckt sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, und der fahrzeuginnenseitige Endabschnitt wird durch eine nicht näher dargestellte Fahrzeugkarosserie mittels einer Buchse und dergleichen gestützt. Der untere Arm 520 kann von jeder Form sein. Er kann z.B. ein unterer Arm mit einer L-Form oder ein unterer Arm von der Art eines Doppelrings sein. Der untere Arm 520 arbeitet mit dem oberen Arm 530 (oder Federbein) zusammen, um die Reifen-/Radbaugruppe 10 bezüglich der Fahrzeugkarosserie schwenkbar zu stützen. Des Weiteren sind zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem unteren Arm 520 eine Feder und ein Stoßdämpfer, nicht näher dargestellt, vorgesehen. Im Ergebnis ist der Eintrag von der Reifen-/Radbaugruppe 10 aus auf die Fahrzeugkarosserie verringert. Die Feder kann von jeder Art einer Schraubenfeder oder einer Luftfeder sein. Im Gegensatz zu einem hydraulischen Stoßdämpfer, der eine Dämpfung hinsichtlich eines vertikalen Eintrags ausübt, kann der Stoßdämpfer auch ein rotatorischer elektromagnetischer Absorber sein, welcher eine Dämpfungswirkung auf einen Eintrag in Drehrichtung ausübt.
In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Motor 700 gemäß vorstehender Beschreibung bezüglich der Radachsenmitte versetzt. Dies erhöht den Freiheitsgrad in der Anordnung/Lage des unteren Kugelgelenks 500 (d.h., in der Anordnung der Achse des Achsschenkelbolzens). Das untere Kugelgelenk 500 kann z.B. auch so nahe wie möglich an die Bremsscheibe 110 heran bewegt werden, wobei nur ein geringfügiger Zwischenraum belassen wird, wie es in 1 gezeigt ist. Demzufolge ist ein Versatzbetrag jedes Bauteils und der Reifeneinleitungspunkt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verringert, was es ermöglicht, die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit der Bauteile (wie etwa des Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks) zu verringern, was Gewicht verringert.
Der Öltank 310 ist gemäß der Darstellung in 1 unterhalb des Achsgelenks 400 ausgebildet und unterhalb der Radachsenmitte in der Reifen-/Radbau gruppe 10 entlang einer vertikalen Linie, die hierzu orthogonal ist, angeordnet. Der Öltank 310 ist vorzugsweise unterhalb der untersten Position des Zahnradabschnitts des Untersetzungsmechanismus 200 angeordnet. Des Weiteren ist der Öltank 310 weiter in Richtung der Fahrzeugaußenseite angeordnet als das untere Kugelgelenk 500, und weiter in Richtung der Fahrzeuginnenseite als die Bremsenstaubabdeckung 112, wie es in 1 gezeigt ist.
Der Öltank 310 ist unter Verwendung des Raums innerhalb eines Hutabschnitts 110a der Bremsscheibe 110 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Öltank 310 durch ein von der Fahrzeugaußenseite her an dem Achsgelenk 400 befestigtes Abdeckelement 331 ausgebildet. Das Abdeckelement 331 kann durch Auffalzen bzw. Verpressen oder eine Schraube oder dergleichen an dem Achsgelenk 400 befestigt sein. Gemäß diesem Aufbau ist der Öltank 310 bezüglich des unteren Kugelgelenks 500 vollständig in der Breitenrichtung des Fahrzeugs versetzt. Demzufolge würde auch dann, wenn Öl aufgrund einer Beschädigung des Öltanks 310 oder dergleichen aus dem Öltank 310 auslaufen würde, verhindert, dass das auslaufende Öl auf das untere Kugelgelenk 500 kommt, womit ein Absinken in der Leistungsfähigkeit des unteren Kugelgelenks 500 verhindert wird.
Ein unterer Endabschnitt eines in dem Achsgelenk 400 ausgebildeten Saugwegs 312 wie auch ein Ölrückführungsweg 313 zum Rückführen in dem Achsgelenk 400 ausgebildeten Öls steht mit dem Öltank 310 in Verbindung (siehe 1). Der Öltank 310 dient dazu, Öl zum Kühlen des Motors 700 oder Schmieren des Untersetzungsmechanismus 200 zu sammeln.
Des Weiteren stehen ein Ablaufströmungsweg 314 und ein Auffüllströmungsweg 316, die in dem Achsgelenk 400 ausgebildet sind, mit dem Öltank 310 in Verbindung (siehe 4). Die Öffnungen des Ablaufströmungswegs 314 und des Auffüllströmungswegs 316 befinden sich nahe einem Ablaufstopfen 314 (siehe 2) bzw. einem Auffüllstopfen (nicht näher dargestellt).
Die Ölpumpe 300 ist in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Motor 700 und dem Planetengetriebe 220 des Untersetzungsmechanismus 200 angeordnet. Genauer gesagt ist die Ölpumpe 300 auf dem fahrzeuginnenseitigen Endabschnitt der Welle 250 vorgesehen. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Ölpumpe 300 innerhalb des Vorgelegerads 214 des Vorgelegemechanismus 210, d.h., an der in der radialen Richtung inneren Seite des Vorgelegerads 214, angeordnet. Genauer gesagt ist der konvexe Abschnitt 412 des Achsgelenks 400 innerhalb einer Kavität 252 an der in der radialen Richtung inneren Seite eines fahrzeuginneseitigen Endabschnitt (d.h., eines Abschnitts mit einem größeren Durchmesser zum Ausbilden des Vorgelegerads 214) der Welle 250 aufgenommen. Ein konkaver Abschnitt 413 ist an der in der radialen Richtung inneren Seite des konvexen Abschnitts 412 ausgebildet. Die Ölpumpe 300 ist in diesem konkaven Abschnitt 413 vorgesehen. Der innenseitige Abschnitt dieses konkaven Abschnitts 413 wie auch der Bereich um eine Pumpendrehwelle 302 herum, der sich in den konkaven Abschnitt 413 hinein erstreckt, ist durch ein Dichtungselement 305 abgedichtet.
Die Ölpumpe 300 kann z.B. nicht nur eine Trochoidpumpe sein, wie sie in den Zeichnungen gezeigt ist, sondern auch irgendeine einer Vielzahl von Zahnradpumpen wie etwa eine Außenzahnradpumpe oder eine Innenzahnradpumpe (mit oder ohne eine ansteigend geformte Teilung) oder eine andere Art einer hydraulischer Pumpe wie etwa eine Flügelpumpe sein.
Die Ölpumpe 300 wird durch die ausgegebene Drehung des Motors 700 angetrieben. Genauer gesagt ist der innerer Rotor der Ölpumpe 300 mit der Pumpendrehwelle 302, die mit der Welle 250 ein Bauteil bildet, verbunden und dreht sich daher, wenn sich die Welle 250 dreht. D.h., der innere Rotor der Ölpumpe 300 wird durch das Vorgelegerad 214 angetrieben. Wenn sich der innere Rotor dreht, tut dies auch der äußere Rotor, der eine Drehachse aufweist, die bezüglich der Drehachse des inneren Rotors versetzt ist. Demzufolge wird Öl in dem Öltank (Sammelbehälter) 310 über den Ablassweg 312 hochgezogen. Das Öl, das in den Einlass 304 (siehe 4) gezogen wird, wird dann zwischen dem inneren und dem äußeren Rotor der Ölpumpe 300 gefangen und von einem Auslass 306 (siehe 4) aus hauptsächlich an die Strömungswege 910 und 920 abgegeben. Diese Ölströmungswege 910 und 920 werden später beschrieben werden.
Als Nächstes werden die Hauptölströmungswege 910 und 920, durch welche das von der Ölpumpe 300 aus abgegebene Öl strömt, wie auch das Bauteil, welches diese Ölströmungswege ausbildet (hauptsächlich eine Ölzuführung 930) beschrieben werden.
Gemäß der Darstellung in 1 ist der Ölströmungsweg 910 in der Welle 250 in der Längsrichtung der Welle 250 ausgebildet. Der fahrzeuginnenseitige Endabschnitt des Ölströmungsweges 910 steht mit dem Auslass 306 der Ölpumpe 300 in Verbindung (siehe 4). Der fahrzeugaußenseitige Endabschnitt des Ölströmungsweges 910 weist eine Öffnung 914 auf, die sich von dem Spitzenendabschnitt der Welle 250 aus in Richtung der Fahrzeugaußenseite öffnet. In der radialen Richtung der Welle 250 ausgebildete Öllöcher 912 stehen mit dem Ölströmungsweg 910 in Verbindung.
2 ist eine perspektivische Teilexplosionsansicht von der Fahrzeuginnenseite aus betrachtet, welche die Beziehung zwischen dem Standerkern 702 und der den Öldurchlass 920 ausbildenden Ölzuführung 930 wie auch den inneren Aufbau des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 zeigt. In der Zeichnung sind das Rad 14, die Bremszange, die Motorabdeckung 750 und der Läufer 706 des Motors 700 und dergleichen weggelassen.
3 ist eine perspektivische Ansicht der um ein Wicklungsende 705A des Ständerkerns 702 herum angeordneten Ölzuführung 930, von der Fahrzeugaußenseite aus gesehen.
4 zeigt die Ölströmungswege zum Kühlen des Motors 700 und Schmieren der Lager 820, 830 und 800 und ist eine von der Fahrzeuginnenseite aus gesehene Draufsicht der Innenseite des Umfangswandabschnitts 430 des Achsge lenks 400, wobei die Motorabdeckung 750 und die inneren Elemente des Motors 700 und dergleichen weggelassen sind. In der Zeichnung sind Bauteile geringer Bedeutung bei der Beschreibung der Ölströmungswege weggelassen, wo es geeignet ist.
5 ist eine Schnittansicht, die entlang einer anderen als in der Schnittansicht in 1 gezeigten Ebene weggeschnitten ist, und zeigt die Strömung von Öl von der Ölpumpe 300 zu der Ölzuführung 930 und die Strömung von Öl nahe dem oberen Abschnitt des Motors 700. In 5 ist ein von der Ölpumpe 300 weg führender Drucköldurchlass 916 so gezeigt, dass er zum Zwecke leichterer Erläuterung parallel zu der Radachsenmitte erscheint. Tatsächlich erstreckt sich der Drucköldurchlass 916 jedoch nicht parallel zu der Radachsenmitte, sondern erstreckt sich statt dessen in einer Richtung, welche den Auslass 306 der Ölpumpe 300 mit einem Einlassloch 936 der Ölzuführung 930 verbindet, wie es in 4 gezeigt ist. Je nach der Art und Weise, auf welche der Motor 700 versetzt ist und dergleichen, ist es jedoch auch möglich, den Drucköldurchlass 916 so herzustellen, dass er sich parallel zu der Radachsenmitte erstreckt.
6 ist eine Schnittansicht, welche die Strömung von Öl zu dem Lager 800 darstellt, und entspricht der entlang einer Linie VI-VI in 4 genommenen Schnittansicht. Die Motorabdeckung 750 und die inneren Beuteile des Motors 700 und dergleichen, die in 4 nicht gezeigt sind, sind hier in 6 gezeigt.
Der unter Verwendung des Raums nahe dem Wicklungsende 705A vorgesehene Öldurchlass 920 (siehe auch 1) steht in Verbindung mit dem Auslass der Ölpumpe 300. Der Öldurchlass 920 umgibt das Wicklungsende 705A an einem Eckabschnitt nahe der Basis des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400, wie es in 4 gezeigt ist. Der Öldurchlass 920 ist durch ein Bauteil 930 (z.B. die Ölzuführung 930), die von dem Achsgelenk 400 getrennt vorgesehen ist, ausgebildet.
Die Ölzuführung 930 ist bogenförmig mit einem Innenradius, der geringfügig größer als der Radius des äußeren Umfangs des Wicklungsendes 705A ist, wie es in 1 und 2 gezeigt ist. Die Ölzuführung 930 ist röhrenförmig, und zwar so, dass das Öl in ihrem Inneren strömt, wie es in 1 und 5 gezeigt ist. Die Ölzuführung 930 ist z.B. aus Aluminiumguss oder Harzguss hergestellt.
Die Ölzuführung 930 ist in dem Spalt oder Raum auf der äußeren Umfangsseite des Wicklungsendes 705A auf der Fahrzeugaußenseite der Ständerwicklung 704 angeordnet, wie es in 1 und 5 gezeigt ist. D.h., die Ölzuführung 930 ist so angeordnet, dass sie die äußere Umfangsseite des Wicklungsendes 705A des Ständerkerns 702 umgibt. In diesem Fall besteht nicht länger die Notwendigkeit, einen separaten Raum zur Anordnung der Ölzuführung 930 vorzusehen, sodass eine effiziente Anordnung verwirklicht werden kann, welche die Größe des Motors 700 nicht erhöht.
Die Ölzuführung 930 ist so angeordnet, dass sie in der Fahrzeugbreitenrichtung eng zwischen einer Bodenfläche 414 des Achsgelenks 400 und der Endfläche auf der Fahrzeugaußenseite des Ständerkerns 702 aufgenommen ist, wie es in 1 und 5 gezeigt ist. Indessen ist die Ölzuführung 930 in der radialen und axialen (d.h., Fahrzeugbreiten-) Richtung so angeordnet, dass ein Spalt zwischen ihr und der äußeren Umfangsseite des Wicklungsendes 705A ausgebildet ist, wie es in 1 und 5 gezeigt ist.
Die Ölzuführung 930 weist Vorsprünge 938 auf, die in der axialen Richtung in Richtung der Fahrzeugaußenseite in Winkelpositionen mit geeigneten Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, wie es in 3 gezeigt ist. Gemäß der Darstellung in 2 sind an Winkelpositionen, die den Vorsprüngen 938 entsprechen, Einsatzlöcher 438 in der Bodenfläche 414 des Achsgelenks 400 ausgebildet. Von den Einsatzlöchern 438 ist in 2 nur das Einsatzloch 438 gezeigt, welches dem fahrzeugfrontseitigen Vorsprung 438 entspricht.
Die Ölzuführung 930 weist das in einer Winkelposition nahe der Radachsenmitte ausgebildete Einlassloch 936 auf, wie es in 3, 4 und 5 gezeigt ist. Dieses Einlassloch 936 öffnet sich in der axialen Richtung nach der Fahrzeugaußenseite hin. Der Drucköldurchlass 916, der eine Kommunikation zwischen dem Einlassloch 936 der Ölzuführung 930 und dem Auslass 306 der Ölpumpe 300 bereitstellt, ist in dem Achsgelenk 400 ausgebildet, wie es in 4 und 5 gezeigt ist.
Die Ölzuführung 930 weist auch sich in der radialen Richtung nach außen hin öffnende Verteilungslöcher 932 auf, die in Winkelpositionen mit geeigneten Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, wie es in 2, 3 und 4 gezeigt ist. An jeder der den Verteilungslöchern 932 entsprechenden Winkelpositionen sind Ölnuten 432, die sich in der axialen Richtung erstrecken, in der inneren Umfangsfläche des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 ausgebildet, wie in 2 und 4 gezeigt.
Die Ölzuführung 930 weist auch sich in der radialen Richtung nach außen hin öffnende Verteilungslöcher 933 auf, die in Winkelpositionen mit geeigneten Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, wie es in 2 und 4 gezeigt ist. In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel sind die Verteilungslöcher 933 in den gleichen Winkelpositionen wie die Verteilungslöcher 932 ausgebildet. Ersatzweise können sich jedoch festgelegte Anzahl und Winkelpositionen der Verteilungslöcher 933 von denjenigen der Verteilungslöcher 932 unterschieden.
Die Ölzuführung 930 weist auch ein nahe einer Winkelposition in der Umfangsrichtung, die sich mit der Position, in welcher das Lager 800 angeordnet ist, bei Betrachtung aus der axialen Richtung schneidet, ausgebildetes Lagerzuführungsloch 934 auf, wie es in 4 gezeigt ist. Das Lagerzuführungsloch 934 öffnet sich nach der Fahrzeugaußenseite hin (d.h., in einer Richtung senkrecht zum Papier, auf welchem 4 gezeichnet ist). Ein Verteilungsloch 434, das eine Verbindung zwischen dem Lagerzuführungsloch 934 und dem Lager 800 bereitstellt, ist in dem Achsgelenk 400 ausgebildet, wie es in 4 gezeigt ist. Das Ver teilungsloch 434 erstreckt sich in der axialen Richtung von dem Lagerzuführungsloch 934 zu dem Lager 800. Das Verteilungsloch 434 muss sich nicht notwendigerweise parallel zu der Radachsenmitte erstrecken, sondern kann, von der axialen Richtung aus betrachtet, eher geneigt ausgebildet sein, genau wie der Drucköldurchlass 916 in der Zeichnung.
Während Zusammenbaus wird zuerst die Ölzuführung 930 auf dem Ständerkern 702 montiert, wie es in 3 gezeigt ist. Dann werden die Ölzuführung 930 und der Ständerkern 702 als eine Einheit mit dem Achsgelenk 400 zusammengesetzt. D.h., der Ständerkern 702 mit der hieran angebauten Ölzuführung 930 wird in den Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 eingesetzt. Zu dieser Zeit passen die Vorsprünge 938 auf der Ölzuführung 930 (siehe 3) in die entsprechenden Einsatzlöcher 438 in dem Bodenabschnitt 414 des Achsgelenks 400. Demzufolge kann die Ölzuführung 930 in der Umfangsrichtung korrekt bezüglich des Achsgelenks 400 positioniert werden. Als Nächstes wird der Ständerkern 702 an dem Achsgelenk 400 durch Festziehen von Bolzen (nicht näher dargestellt), die in Bolzenlöcher 450 (siehe 2) eingeschraubt worden sind, in Bolzenlöcher 452 in dem Achsgelenk 400 (sie 2 etc.) befestigt. Demgemäß wird die Ölzuführung 930 eng zwischen der Bodenfläche 414 des Achsgelenks 400 und der fahrzeugaußenseitigen Endfläche des Ständerkerns 702 aufgenommen. So wird in dieser beispielhaften Ausführungsform die Ölzuführung 930 an dem Achsgelenk 400 befestigt, indem sie an dem Ständerkern 702 festgezogen wird, sodass ein einfacher und guter Zusammenbauzustand erzielt wird. Die Prozesse zum Befestigen oder Festziehen und dergleichen (z.B. ein Klebstoffaufbringungsprozess) können ebenso wie die Anzahl von Teilen im Vergleich mit einem Aufbau, bei welchem die Ölzuführung durch getrennt ausgeführtes Kleben oder Festziehen oder dergleichen an dem Achsgelenk 400 und Anziehen an dem Ständerkern 702 verbunden wird, verringert werden.
Als Nächstes wird die Strömung von Öl in den Ölströmungswegen 910 und 920 bei Betrieb der Ölpumpe 300 beschrieben werden.
Das Öl, das von dem Auslass 306 (siehe 4) der Ölpumpe 300 aus in den Ölströmungsweg 910 abgegeben wurde, wird dem Lager 810 (siehe 1) über die Öffnung 914 in dem Spitzenendabschnitt der Welle 250 zugeführt und wird den Planetenrädern 224 (siehe 1) über die Öllöcher 912 durch eine Zentrifugalkraft zugeführt, die erzeugt wird, wenn sich die Welle 250 dreht. Das auf diese Weise zugeführte Öl wird zur Schmierung des Lagers 810 wie auch der Kugellager 225 im Rotationszentrum der Planetenräder 224 verwendet. Das zum Kühlen oder Schmieren auf diese Weise verwendete Öl wird schließlich durch Gravitation über den Ölrückführungsweg 313 in den Öltank 310 zurückgeführt.
Das Öl wird auch von dem Auslass 306 (siehe 4) der Ölpumpe 300 aus über den Drucköldurchlass 916 und das Einlassloch 936 der Ölzuführung 930 dem Ölströmungsweg 920 (d.h., dem Strömungsweg innerhalb der Ölzuführung 930) zugeführt, wie es in 4 und 5 durch einen Pfeil P1 gezeigt ist. Das dem Ölströmungsweg 920 zugeführte Öl wird dann an den Bereich um das Wicklungsende 705A herum geliefert, wie es in 4 und 5 durch einen Pfeil P2 gezeigt ist. Bei diesem Prozess wird etwas von dem Öl über das Lagerzuführungsloch 934 der Ölzuführung 930 und das Verteilungsloch 434 des Achsgelenks 400 dem Lager 800 zugeführt, wie es in 6 durch einen Pfeil P7 gezeigt ist, wo es zur Schmierung des Lagers 800 verwendet wird. Indessen wird etwas von dem Öl auch aus der Ölzuführung 930 heraus radial nach innen und außen über die Mehrzahl der Verteilungslöcher 932 und 933 geliefert, wie es in 4 und 5 durch einen Pfeil P3 gezeigt ist.
Das über die Verteilungslöcher 932 in die Ölnuten 432 abgegebene Öl wird in die Richtung geführt, in welcher sich die Ölnuten 432 erstrecken, wie es in 5 durch einen Pfeil P4 gezeigt ist, sodass es um die gesamte äußere Umfangsfläche des Ständerkerns 702 herum strömt, um so den gesamten Ständerkern 702 zu kühlen. In ähnlicher Weise steht über die Verteilungslöcher 933 abgegebenes Öl direkt in Kontakt mit dem Wicklungsende 705A des Ständerkerns 702, wie es in 4 und 5 durch Pfeile P3 (d.h., die radial nach innen weisenden Pfeile) gezeigt ist, um so die gesamte Ständerwicklung 704, die um das Wicklungsende 705A herum zentriert ist, zu kühlen. Eine Kühlung wird dadurch erzielt, dass die Wärme des Öls über das Achsgelenk 400 und dergleichen an die Umgebungsluft abgegeben wird. D.h., das Öl strömt durch das Innere des Motors 700, um als ein Wärmeaustauschmedium zu arbeiten.
Öl, das über die Verteilungslöcher 932 und die Ölnuten 432 dem Inneren des Motors 700 zugeführt wird, steht über den Spalt zwischen der Motorabdeckung und dem Standerkern 702 in Kontakt mit dem Wicklungsende 7056 auf der Fahrzeuginnenseite, wie es in 5 durch das Spitzenende eines Pfeils P4 gezeigt ist, um so das Wicklungsende 7058 zu kühlen. Das über die Verteilungslöcher 932 und die Ölnuten 432 zugeführte Öl erreicht dann auch die Abtriebswelle 710 des Motors 700, wie es in 5 durch einen Pfeil P5 gezeigt ist, und kühlt das Lager 820. Gleichermaßen erreicht das über die Verteilungslöcher 933 dem Inneren des Motors 700 zugeführte Öl über den Spalt zwischen dem Bodenabschnitt 414 des Achsgelenks 400 und der Ständerwicklung 704 die Abtriebswelle 710 des Motors 700, wie es in 5 durch einen Pfeil P6 gezeigt ist, und schmiert das Lager 830.
Zusätzlich zu den bislang in der Beschreibung beschriebenen Wirkungen zeigt der Aufbau der vorgenannten beispielhaften Ausführungsform insbesondere auch die nachstehenden Wirkungen.
Zuerst beseitigt eine Installation der Ölzuführung 930 gemäß vorstehender Beschreibung die Notwendigkeit einer maschninellen Bearbeitung des Ölströmungswegs 920 und mehrerer Verteilungslöcher 932 und dergleichen in dem Bodenabschnitt 414 und dem Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 unter Verwendung eines Bohrers, was eine schwierige Arbeit ist, sodass die Maschinenbearbeitungskosten verringert sind. Des Weiteren besteht nicht länger die Notwendigkeit von Maßnahmen zur Blockierung der Öffnungen an den Endabschnitten der maschinell bearbeiteten Löcher, was anderenfalls notwendig wäre, falls Löcher maschinell bearbeitet würden. Im Übrigen sind die Ölnuten 432 in dem Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 in der radialen Richtung in Richtung der Mittelachse des Motors 700 geöffnet, wie es aus dem in 2 gezeigten Aufbau auch ersichtlich ist. Dies macht es einfach, die Nuten 432 während der Herstellung des Achsgelenks 400 auszubilden (d.h., sie können auf einfache Weise durch Gießen ausgebildet werden), sodass keine Notwendigkeit besteht, sie mit einer Nachbearbeitung durch Bohren oder dergleichen nach Ausbildung des Achsgelenks 400 auszubilden.
Auch beseitigt eine Installation der Ölzuführung 930 gemäß vorstehender Beschreibung die Notwendigkeit, einen Abschnitt für einen Öldurchlass (d.h., einen dicken Abschnitt) auf dem Bodenabschnitt 414 und dem Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 zu installieren. Insbesondere kann mit der Anordnung der Ölzuführung 930 unter Verwendung des offenen Raums nahe dem Wicklungsende 705A gemäß vorstehender Beschreibung ein Raum wirksam erhalten werden, sodass die Größe des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 in der radialen Richtung wirksam verringert werden kann im Vergleich mit einem Aufbau, bei welchem ein Ölströmungsweg durch maschinelle Herstellung von Löchern in dem Motorgehäuse ausgebildet wird. Im Übrigen wird bei dieser beispielhaften Ausführungsform das Motorgehäuse durch den Bodenabschnitt 414 und den Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 verwirklicht.
Die Ölzuführung 930 ist auch aus Harz oder dergleichen getrennt und unabhängig von dem Motorgehäuse (d.h., dem Bodenabschnitt 414 und dem Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 in diesem Beispiel) ausgebildet, wie es vorstehend beschrieben wurde. Daher wächst der Freiheitsgrad in Bezug auf die Gestaltung der Ölzuführung 930 und wächst der Freiheitsgrad in Bezug auf die Festlegung des Ölströmungswegs 920 im Vergleich mit einem Fall, in welchem Löcher unter Verwendung eines Bohrers geöffnet werden. Z.B. erstreckt sich die Ölzuführung 930 in den Zeichnungen entlang einem Weg von einer Winkelposition nahe der Radachsenmitte bis zu einer Winkelposition ungefähr 300 Grad gegen den Uhrzeigersinn, wie es in 4 gezeigt ist. Die Ölzuführung 930 kann sich jedoch über 360 Grad anstelle von 300 Grad erstrecken. Diese Abwandlung kann durch Ausbilden der Ölzuführung in einer Ringform auf einfache Weise verwirklicht werden. Ebenso kann sich die Ölzuführung dagegen auch beispielsweise entlang einem kreisförmigen Weg von einer Winkelposition nahe der Radachsenmitte zu einer Winkelposition ungefähr 180 Grad gegen den Urzeigersinn erstrecken. Diese Abwandlung kann auf einfache Weise durch simples Verkürzen der Länge der Ölzuführung in der Umfangsrichtung verwirklicht werden.
Mit dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Ölzuführung 930 gemäß vorstehender Beschreibung aus Harz oder dergleichen getrennt von dem Motorgehäuse hergestellt, sodass ein höherer Freiheitsgrad bei einer Auslegung hinsichtlich des Durchmessers und der Position der Verteilungslöcher 932 vorliegt im Vergleich zu einem Fall, in welchem die Verteilungslöcher unter Verwendung eines Bohrers ausgebildet werden. D.h., jedes Verteilungsloch 932 kann in der optimalen Position bei optimalem Durchmesser festgelegt werden, was den Freiheitsgrad bei der Bestimmung der Verteilung von Öl erhöht. Z.B. kann eine große Menge Öl den Ölnuten 432 zugeführt werden, die sich in vertikaler Richtung an höherer Position befinden, wenn die Ölzuführung 930 montiert wird (wie etwa die dritte und vierte Ölnut 432 im Gegenuhrzeigersinn in 4), während nur eine kleine Menge Öl der Ölnut 432 zugeführt, die sich in vertikaler Richtung an niedrigerer Position befinden, wenn die Ölzuführung 930 montiert wird (wie etwa die siebente Ölnut 432 im Gegenuhrzeigersinn in 4). Diese Art von Ölverteilung ist für eine wirksame Verteilung des Öls über den gesamten Motor 700 vorteilhaft. Diese Ölverteilung kann durch Vergrößern der Durchmesser der Verteilungslöcher 932, die den höheren Ölnuten 432 entsprechen, und Verkleinern der Durchmesser des Verteilungslochs 932, das der unteren Ölnut 432 entspricht, verwirklicht werden.
Gemäß vorstehender Beschreibung ist die Ölzuführung 930 in Nachbarschaft des Wicklungsendes 705A angeordnet, sodass Öl dem Wicklungsende 705A direkt zugeführt werden kann. Demzufolge kann das Wicklungsende 705A, das eine große Wärmemenge erzeugt, wirksam gekühlt werden.
Auch kann mit dem versetzt angeordneten Motor 700 und der durch die Welle 250 (die konzentrisch mit der Radachsenmitte vorliegt) betriebenen Ölpumpe 300, die mit einer langsameren Rate dreht, wie es vorstehend beschrieben wurde, der Strömungsweg von der Ölpumpe 300 zu der Ölzuführung 930 wirksam verkürzt werden. D.h., durch Anordnen der Ölzuführung 930 um das Wicklungsende 705A herum von einer Winkelposition nahe der Radachsenmitte aus gemäß vorstehender Beschreibung kann die Länge der Drucköldurchführung 916 verkürzt werden.
Des Weiteren ist die Ölzuführung 930 so angeordnet, dass sie in der Fahrzeugbreitenrichtung eng zwischen dem Bodenabschnitt 414 des Achsgelenks 400 und der fahrzeugaußenseitigen Endoberfläche des Ständerkerns 702 aufgenommen ist. Beides erleichtert den Zusammenbau der Ölzuführung 930 und verhindert in geeigneter Weise, dass Öl von der Ölzuführung 930 aus radial nach innen und außen abfließt. Um diese Wirkung weiter zu verstärken, kann z.B. eine elastische oder dehnbare Schicht oder ein elastisches oder dehnbares Bauteil (wie etwa ein O-Ring), die oder der aus Gummi oder flexiblem Harz hergestellt ist, an einer oder beiden Seiten in der Fahrzeugbreitenrichtung der Ölzuführung 930 angeklebt oder eingepasst sein. Demzufolge ist die Dichtigkeit in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Bodenabschnitt 414 des Achsgelenks 400 und dem Ständerkern 702 erhöht, was in größtmöglichem Ausmaß verhindert, dass Öl von der Ölzuführung 930 aus radial nach innen oder außen abfließt. D.h., es wird verhindert, dass Öl aus dem Spalt zwischen der inneren Umfangsseite der Ölzuführung 930 und der äußeren Umfangsseite des Wicklungsendes 705A sich mit Öl aus dem Spalt (insbesondere den Ölnuten 432) zwischen der äußeren Umfangsseite der Ölzuführung 930 und dem Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 vermischt. Daher kann in geeigneter Weise verhindert werden, dass die tatsächliche Verteilungsmenge (d.h., das Verteilungsverhältnis) von Öl aufgrund eines Abfließens von Öl von der angestrebten Ölverteilungsmenge abweicht. Aus dem gleichen Gesichtspunkt kann auch die Ölzuführung 930 selbst aus elastischem Material wie etwa Gummi oder flexiblem Harz hergestellt sein.
Auch ist eine maschinelle Bearbeitung von Löchern, die sich von dem Auslass 306 der Ölpumpe 300 aus zu dem Lager 800 in dem Achsgelenk 400 erstrecken, um den Ölzuführungsweg zu dem auf der äußeren Umfangsseite der Ölpumpe 300 angeordneten Lager 800 auszubilden, extrem schwierig. Im Gegensatz dazu wird in dieser Ausführungsform gemäß vorstehender Beschreibung Öl von der Ölpumpe 300 über die Ölzuführung 930 dem Lager 800 zugeführt, sodass nur das gerade Verteilungsloch 434 und die Drucköldurchführung 916, die einfach maschinell zu bearbeiten sind, ausgebildet werden müssen, was die Maschinenbearbeitungskosten stark verringert. D.h., die Drucköldurchführung 916 wird gemäß vorstehender Beschreibung benötigt, um Öl des Motors 700 zuzuführen, sodass Öl dem Lager 800 im Wesentlichen nur durch Hinzufügen des Verteilungslochs 434 zugeführt werden kann. Auch ist die Ölzuführung 930 so angeordnet, dass sie bei Betrachtung in der axialen Richtung nahe dem Lager 800 verläuft, sodass das Verteilungsloch 434 aus dem gleichen Grund wie die Drucköldurchführung 916 mit dem kürzesten linearen Abstand hergestellt werden kann.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt worden sind, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf Einzelheiten der dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern mit vielfältigen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, ohne von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
So wird etwa in dem dargestellten Beispiel zuerst die Ölzuführung 930 mit dem Ständerkern 702 zusammengebaut und werden dann die Ölzuführung 930 und der Ständerkern 702 als eine Einheit mit dem Achsgelenk 400 zusammengebaut. Ersatzweise kann jedoch zuerst die Ölzuführung 930 mit dem Achsgelenk 400 zusammengebaut werden und kann dann der Ständerkern 702 mit dem Achsgelenk 400 zusammengebaut werden. Auch in diesem Fall wird durch Einpassen der Vorsprünge 938 auf der Ölzuführung 930 in die Löcher 438 in dem Bodenabschnitt 414 des Achsgelenks 400 die Ölzuführung 930 bezüglich des Achsgelenks positioniert gestützt, was den Zusammenbau erleichtert und zu einem guten Zusammenbauzustand führt.
Auch ist in dem Beispiel in den Zeichnungen das Motorgehäuse durch den Bodenabschnitt 414 und den Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 ausgebildet. Ersatzweise kann jedoch das Motorgehäuse durch ein Bauteil, das getrennt von dem Achsgelenk 400 vorliegt, ausgebildet sein oder kann durch das Achsgelenk 400 und ein separates Bauteil in Zusammenwirkung ausgebildet sein.
Des Weiteren weisen in dem Beispiel in den Zeichnungen die Ölnuten 432 in dem Umfangswandabschnitt des Achsgelenks 400 einen Aufbau derart auf, dass es nicht erforderlich ist, Löcher in den Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 zu bohren. Sie können jedoch durch Bohren ähnlicher Ölnuten oder Löcher hergestellt sein. Die Ölnuten 432 können auch ähnlich wie die Ölzuführung 930 durch ein von dem Umfangswandabschnitt 430 des Achsgelenks 400 getrennten Bauteil ausgebildet sein.
Darüber hinaus ist in dem dargestellten Beispiel eine Mehrzahl von Verteilungslöchern 932 in der Ölzuführung 930 ausgebildet. Die Verteilungslöcher 932 müssen jedoch keine Mehrzahl sein, d.h., es ist möglich, dass statt dessen nur ein einziges Verteilungsloch 932 vorhanden ist. Während dies nicht so vorteilhaft wäre wie die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform, kann Öl in gewissem Ausmaß durch Ausbilden nur eines einzigen Verteilungslochs 932 mit einer vergleichsweise breiten Öffnung an der höchsten Position in der Ölzuführung 930 innerhalb des Motors 700 zugeführt und verteilt werden.
Des Weiteren bezieht sich das Beispiel in den Zeichnungen auf einen Aufbau des Motors 700 in Anwendung auf eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor. So lange der Motor jedoch einer ist, der Öl (oder ein anderes Fluid) zur Kühlung benötigt, kann die Erfindung in ähnlicher Weise auf eine andere Art von Motor oder einen Motor, der an einem anderen Ort angeordnet ist, angewendet werden.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf das beschrieben worden ist, was als die bevorzugten Ausführungsformen hiervon erachtet wird, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen oder Konstruktionen beschränkt ist. Ganz im Gegenteil ist die Erfindung dazu gedacht, vielfältige Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Zusätzlich liegen, während vielfältige Elemente der offenbarten Erfindung in vielfältigen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die dem Beispiel dienen, andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich weniger oder eines einzigen Elementes ebenfalls innerhalb der Idee und des Umfangs der Erfindung.

Claims

Motor (700), aufweisend einen Ständerkern (702), eine Wicklung (704), einen Läufer (706) und ein Motorgehäuse (430), in welchem der Ständerkern (702), die Wicklung (704) und der Läufer (706) untergebracht sind, gekennzeichnet durch: ein röhrenförmiges Fluidträgerelement auf, welches um ein Wicklungsende der Wicklung (704) in dem Motorgehäuse (430) herum vorgesehen ist und ein Einlassloch (936) zum Aufnehmen eines Fluids von einer Fluidzuführungsquelle aus und ein Verteilungsloch, welches mit einem Raum innerhalb des Motorgehäuses (430) verbunden ist, aufweist.
Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, gekennzeichnet durch: einen Motor (700) zum Antreiben eines Rades, der innerhalb des Rades angeordnet ist und einen Ständerkern (702), eine Wicklung (704), einen Läufer (706) und ein Motorgehäuse (430), in welchem der Ständerkern (702), die Wicklung (704) und der Läufer (706) untergebracht sind, aufweist; eine durch eine ausgegebene Drehung des Motors (700) angetriebene Ölpumpe; und ein röhrenförmiges Ölträgerelement, welches um ein Wicklungsende der Wicklung (704) in dem Motorgehäuse (430) herum vorgesehen ist und ein Einlassloch (936) zum Aufnehmen von Öl aus der Ölpumpe sowie ein Verteilungsloch, welches mit einem Raum innerhalb des Motorgehäuses (430) verbunden ist, aufweist.
Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, gekennzeichnet durch: einen Motor (700) zum Antreiben eines Rades, der innerhalb des Rades angeordnet ist und einen Ständerkern (702), eine Wicklung (704), einen Läufer (706) und ein Motorgehäuse (430), in welchem der Ständerkern (702), die Wicklung (704) und der Läufer (706) untergebracht sind, aufweist; ein Vorgelegerad, welches die Rate einer ausgegebenen Drehung einer Abtriebswelle des Motors (700) reduziert und die resultierende ausgegebene Drehung an das Rad überträgt; ein Lager, das eine Drehwelle des Vorgelegerads drehend stützt; eine Fluidzuführungsquelle; und ein röhrenförmiges Fluidträgerelement, welches um ein Wicklungsende der Wicklung (704) in dem Motorgehäuse (430) herum vorgesehen ist und ein Einlassloch (936) zum Aufnehmen eines Fluids aus der Fluidzuführungsquelle sowie ein Verteilungsloch, welches mit dem Lager verbunden ist, aufweist.
Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, gekennzeichnet durch: einen Motor (700) zum Antreiben eines Rades, der innerhalb des Rades angeordnet ist und einen Ständerkern (702), eine Wicklung (704), einen Läufer (706) und ein Motorgehäuse (430), in welchem der Ständerkern (702), die Wicklung (704) und der Läufer (706) untergebracht sind, aufweist; ein Vorgelegerad, welches die Rate einer ausgegebenen Drehung einer Abtriebswelle des Motors (700) reduziert und die resultierende ausgegebene Drehung an das Rad überträgt; ein Lager, das eine Drehwelle des Vorgelegerads drehend stützt; eine Fluidzuführungsquelle, die durch eine ausgegebene Drehung der Drehwelle des Vorgelegerades angetrieben wird; und ein Verteilungsloch, das in dem Motorgehäuse (430) ausgebildet ist und dem Lager Fluid aus der Fluidzuführungsquelle zuführt.
Radbaugruppe mit Radeinbaumotor gemäß Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch: ein Vorgelegerad, welches die Rate einer ausgegebenen Drehung einer Abtriebswelle des Motors (700) reduziert und die resultierende ausgegebene Drehung an das Rad überträgt; und ein Lager, das eine Drehwelle des Vorgelegerads drehend stützt, wobei die Ölpumpe durch eine ausgegebene Drehung des Motors (700), dessen Rate durch das Vorgelegerad reduziert worden ist, angetrieben wird und das röhrenförmige Ölträgerelement ein Verteilungsloch aufweist, das mit dem Lager in Verbindung steht.
Radbaugruppe mit Radeinbaumotor gemäß Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das röhrenförmige Ölträgerelement zwischen dem Motorgehäuse (430) und der äußeren Umfangsfläche des Wicklungsendes aufgenommen ist.
Radbaugruppe mit Radeinbaumotor gemäß einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das röhrenförmige Ölträgerelement in einer Bogenform ausgebildet ist, die einen Innenradius aufweist, der geringfügig größer ist als der Radius eines äußeren Umfangs des Wicklungsendes.
Radbaugruppe mit Radeinbaumotor gemäß einem der Ansprüche 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe auf der Seite des Motors (700) des Vorgelegerades oder innerhalb des Vorgelegerades angeordnet ist.
Radbaugruppe mit Radeinbaumotor gemäß einem der Ansprüche 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe mit einer Radachsenmitte als einer Achse konzentrisch bezüglich des Vorgelegerades angeordnet ist.
Radbaugruppe mit Radeinbaumotor gemäß einem der Ansprüche 5, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle des Motors (700) bezüglich der Radachsenmitte nach oben und vorn versetzt angeordnet ist.