DE102011011011A1

DE102011011011A1 - Gehäuse eines Radnabenantriebs

Info

Publication number: DE102011011011A1
Application number: DE102011011011A
Authority: DE
Inventors: Philipp Ebner
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2011-08-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse eines Radnabenantriebs für Kraftfahrzeuge, das zur Aufnahme zumindest eines Motors, insbesondere eines Elektromotors, ausgebildet ist, und das zumindest zwei einstückig angeformte Befestigungssegmente aufweist, die zur Befestigung von Komponenten einer Radaufhängung ausgebildet sind. Die Komponenten der Radaufhängung sind ein oder mehrere Querlenker und/oder ein Längslenker.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse eines Radnabenantriebs für Kraftfahrzeuge.
Bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen befindet sich eine Antriebseinheit in der Regel vorne oder hinten in der Fahrzeugmitte. Das von der Antriebseinheit erzeugte Drehmoment wird über Gelenkwellen auf angetriebene Räder des Kraftfahrzeugs übertragen. Ein solcher Antriebsstrang beansprucht erheblichen Bauraum, der für andere Komponenten des Kraftfahrzeugs nicht nutzbar ist.
Radnabenantriebe stellen eine kompakte Antriebsalternative dar. Jedem angetriebenen Rad ist ein eigener Antrieb zugeordnet, der sich im Bereich der Radnabe befindet. Aufwändige Komponenten zur Übertragung des Antriebsdrehmoments einer Antriebseinheit auf die angetriebenen Räder entfallen daher. Der nicht mehr benötigte Bauraum kann durch andere Fahrzeugkomponenten genutzt werden. Bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen kann beispielsweise eine Batterie in dem frei gewordenen Bereich angeordnet werden.
Jedoch ist auch der Bauraum im Bereich der Radnabe begrenzt, sodass entsprechende Radnabenantriebe kompakt ausgebildet sein müssen. Auch bei einer kompakten Ausgestaltung herkömmlicher Radnabenantriebe können sich in dem genannten Bereich Bauraumprobleme ergeben, da hier auch wesentliche Komponenten einer Radaufhängung angeordnet sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehende Problematik zu lösen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Gehäuse eines Radnabenantriebs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Das erfindungsgemäße Gehäuse eines Radnabenantriebs für Kraftfahrzeuge ist zur Aufnahme zumindest eines Motors, insbesondere eines Elektromotors, ausgebildet. Das Gehäuse weist zumindest zwei einstückig angeformte Befestigungssegmente auf, die zur Befestigung von Komponenten einer Radaufhängung ausgebildet sind. Die Komponenten sind ein oder mehrere Querlenker und/oder ein Längslenker und/oder ein Stoßdämpfer.
Mit anderen Worten bildet das Gehäuse selbst ein wesentliches Element der Radaufhängung, wodurch zusätzliche strukturelle Elemente entfallen. Das Gehäuse hat somit nicht nur eine Schutzfunktion für den Motor sondern ist selbst eine tragende Komponente und muss daher entsprechend stabil ausgebildet sein, um die maximal auftretenden Belastungen aufnehmen zu können.
Es versteht sich, dass das Gehäuse außer dem Motor auch noch weitere Komponenten eines Radnabenantriebs umfassen kann, um einen möglichst kompakten Aufbau zu ermöglichen. Insbesondere können auch ein ein- oder mehrstufiges Getriebe und ein Radlager in dem Gehäuse angeordnet bzw. in dieses integriert sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Längslenker fest mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet.
Das Gehäuse kann zumindest einen Gehäuseabschnitt mit im Wesentlichen zylindrischer Grundform aufweisen, wobei die Befestigungssegmente in Umfangsrichtung verteilt an dem Gehäuseabschnitt angeordnet sind. Dies erleichtert die Befestigung der Radaufhängungskomponenten.
Vorzugsweise ist das Gehäuse aus Aluminium gefertigt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Achsen mit jeweils zwei Rädern, wobei die beiden Räder zumindest einer der Achsen mit einem Radnabenantrieb mit einem Gehäuse gemäß zumindest einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsform antreibbar sind. Der Radnabenantrieb ist nur über die Befestigungssegmente tragend mit einem Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeugs verbunden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen angegeben.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 und 2 Ansichten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses aus unterschiedlichen Perspektiven,
3 und 4 Ansichten einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses aus unterschiedlichen Perspektiven und
5 und 6 Ansichten einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses aus verschiedenen Perspektiven.
1 zeigt ein Gehäuse 10 eines Radnabenantriebs 12 in einer Ansicht von schräg hinten, wobei ”hinten” eine in Einbaulage einem Aufbau des Fahrzeugs zugewandte Seite des Radnabenantriebs 12 bezeichnet. Das Gehäuse 12 umfasst einen Deckel 14, der eine Kammer des Gehäuses 10 verschließt, in der ein Elektromotor (nicht gezeigt) des Radnabenantriebs 12 angeordnet ist. Von vorne (also von einer einem Rad des Fahrzeugs zugewandten Seite) ist eine weitere Kammer 10 des Gehäuses 10 zugänglich, um beispielsweise ein Getriebe zu installieren, das antriebswirksam mit dem Motor verbunden ist. Diese Kammer kann ebenfalls durch einen Deckel verschlossen werden. Durch den dem Getriebe zugeordneten Deckel ragt ein Wellenabschnitt, der mit einem Rad des Fahrzeugs antriebswirksam verbindbar ist.
Im hinteren Bereich des Gehäuses 10 sind zwei Querlenkeransätze 18 vorgesehen, die in Einbaulage des Radnabenantriebs 12 oben bzw. unten am Gehäuse 10 angeordnet sind. Die Querlenkeransätze 18 sind einstückig mit dem Gehäuse 10 ausgeformt und weisen Bohrungen 18' auf, durch die jeweils ein Stift oder ähnliches gesteckt werden kann, um Querlenker 20 einer Radaufhängung an den Ansätzen 18 befestigen zu können. Die Querlenkeransätze 18 sind vergleichsweise massiv ausgeführt, um die erforderliche Stabilität zur Verankerung der Querlenker 20 zu gewährleisten. Zudem sind in axialer Richtung – bezogen auf eine Rotationsachse des Motors – verlaufende Stabilisierungsrippen 22 und in Umfangsrichtung verlaufende Stabilisierungsrippen 22' vorgesehen, um die auf die Querlenkeransätze 18 wirkenden Kräfte aufzunehmen/abzuleiten und dem Gehäuse 10 selbst zusätzliche Stabilität zu verleihen.
An der in Einbaulage unteren Seite des Gehäuses 10 ist ferner eine Stoßdämpferverankerung 24 vorgesehen, die ebenfalls zusammen mit dem Gehäuse 10 gegossen wird und somit einstückig mit diesem ausgebildet ist. Die Bauweise der Stoßdämpferverankerung 24 ist aufgrund der stärkeren Belastungen noch etwas massiver ausgeführt als die der Querlenkeransätze 18. Die Stoßdämpferverankerung 24 nimmt ein Ende eines Stoßdämpfers 26 auf und dient als dessen Verbindungspunkt zu dem von dem Radnabenantrieb 12 angetriebenen Rad.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Komponenten ist an dem Gehäuse 10 seitlich ein Längslenkerelement 28 einstückig mit dem Gehäuse 10 ausgeformt.
Aus den vorstehend ausgeführten Betrachtungen ist ersichtlich, dass das Gehäuse 10 durch die Ansatz-/Verankerungspunkte 18, 24, 28, die an ihm ausgebildet sind, selbst eine tragende Komponente der Radaufhängung ist. Dadurch fallen separate tragende Radaufhängungskomponenten weg, so dass der zur Verfügung Bauraum in dem radnabennahen Bereich optimal ausgenutzt wird.
2 zeigt den Radnabenantrieb der 1 in einer weiteren Ansicht, wodurch unter anderem die Formgebung der Stoßdämpferverankerung 24 sowie des Längslenkerelements 28 besser zur Geltung kommt. Zur Erhöhung der Stabilität sind beide mit einem Versteifungsabschnitt 22'' versehen, der sich in axialer Richtung des Gehäuses 10'' erstreckt (d. h. parallel zu der Rotationsachse des Motors) und der mit diesem verbunden ist.
3 zeigt einen Radnabenantrieb 12 mit einem Gehäuse 10' des Gehäuses. Das Gehäuse 10' weist drei Querlenkeransätze 18 auf, die einstückig mit dem Gehäuse 10' ausgebildet sind. Außerdem weist die Stoßdämpferverankerung 24 lediglich eine axiale Komponente auf, während die Stoßdämpferverankerung 24 des Gehäuses 10 einen abgewinkelten Verlauf aufweist.
Ein weiterer Unterschied zu dem Gehäuse 10 besteht darin, dass das Längslenkerelement 28 an einer Befestigungsplatte 30 angeschraubt ist. Das Längslenkerelement 28 ist daher lösbar mit dem Gehäuse 10 verbunden.
4 zeigt das Gehäuse 10' der 3 aus einer anderen Perspektive, wobei einer der Querlenkeransätze 18 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Er wäre in der Ansicht der 4 rechts unten an dem Gehäuse 10' angeordnet.
5 zeigt einen Radnabenantrieb 12 mit einem Gehäuse 10'' in einer Perspektivansicht von schräg hinten. Das Gehäuse 10'' weist keine Querlenkeransätze 18 auf. Die Stoßdämpferverankerung 24 ist im Wesentlichen so ausgeformt, wie die des Gehäuses 10. Das einstückig mit dem Gehäuse 10'' ausgebildete Längslenkerelement 28 bildet eine Art Schwinge, die mit einem Verbindungsträger 32 fest verschraubt ist, der an seinem gegenüberliegenden Ende mit einem Längslenkerelement eines weiteren Radnabenantriebs in Verbindung steht. Dadurch wird eine Verbundlenkerachse geschaffen.
Die anhand der 1 bis 6 diskutierten Ausführungsformen 10, 10', 10'' eines Gehäuses für einen Radnabenantrieb zeigen beispielhaft, welche vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten zur Anordnung und Ausbildung von Befestigungssegmenten für Komponenten einer Radaufhängung vorgesehen sein können. Den Gehäusen 10, 10', 10'' ist gemeinsam, dass zumindest zwei Befestigungssegmente einstückig an dem jeweiligen Gehäuse 10, 10', 10'' ausgebildet sind, um dieses in das Radaufhängungskonzept als tragende Komponente zu integrieren und dadurch Bauraum einzusparen. Da zudem bisher üblich Aufhängungskomponenten entfallen, ergeben sich zusätzlich Vorteile in Bezug auf die Herstellungs- und Montagekosten.
Bezugszeichenliste

10, 10', 10'': Gehäuse
12: Radnabenantrieb
14: Deckel
18: Querlenkeransatz
18': Bohrung
20: Querlenker
22, 22': Stabilisierungsrippe
22'': Versteifungsabschnitt
24: Stoßdämpferverankerung
26: Stoßdämpfer
28: Längslenkerelement
30: Befestigungsplatte
32: Verbindungsträger

Claims

Gehäuse eines Radnabenantriebs für Kraftfahrzeuge, das zur Aufnahme zumindest eines Motors, insbesondere eines Elektromotors, ausgebildet ist, und das zumindest zwei einstückig angeformte Befestigungssegmente (18, 24, 28) aufweist, die zur Befestigung von Komponenten einer Radaufhängung ausgebildet sind, wobei die Komponenten ein oder mehrere Querlenker (20) und/oder ein Längslenker (28) und/oder ein Stoßdämpfer (26).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längslenker (28) fest mit dem Gehäuse verbunden ist, insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zumindest einen Gehäuseabschnitt mit im Wesentlichen zylindrischer Grundform aufweist, wobei die Befestigungssegmente (18, 24, 28) in Umfangsrichtung verteilt an dem Gehäuseabschnitt angeordnet sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus Aluminium gefertigt ist.
Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Achsen mit jeweils zwei Rädern, wobei die beiden Räder zumindest einer der Achsen mit einem Radnabenantrieb mit einem Gehäuse gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche antreibbar sind, wobei der Radnabenantrieb nur über die Befestigungssegmente (18, 24, 28) tragend mit einem Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeugs verbunden ist.