DE102011011012A1 - Wheel hub drive for e.g. hybrid vehicle, has planetary gear comprising two gearing portions to form step planet gear box whose transmission ratio is in between predefined values, where radius of one portion is larger than another portion - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a wheel hub drive for a motor vehicle.
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.In conventional motor vehicles, a drive unit is usually located at the front or rear in the middle of the vehicle. The torque generated by the drive unit is transmitted via drive shafts to driven wheels of the motor vehicle. Such a drive train takes up considerable space, which is not available for other components of the motor vehicle.
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.Hub drives represent a compact drive alternative. Each driven wheel is assigned its own drive, which is located in the area of the wheel hub. Complex components for transmitting the drive torque of a drive unit to the driven wheels are therefore eliminated. The no longer required space can be used by other vehicle components. For example, in electric or hybrid vehicles, a battery may be placed in the vacated area.
Da die wesentlichen Komponenten des Antriebs im Bereich der jeweiligen Radnabe der angetriebenen Räder konzentriert sind, müssen die Radnabenantriebe möglichst kompakt aufgebaut sein. Außerdem werden an Radnabenantriebe genauso hohe Ansprüche in Bezug auf die Zuverlässigkeit gestellt, wie an herkömmliche Antriebskonzepte.Since the essential components of the drive are concentrated in the region of the respective wheel hub of the driven wheels, the wheel hub drives must be as compact as possible. In addition to wheel hub drives as high demands are made in terms of reliability, as in conventional drive concepts.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Radnabenantrieb zu schaffen, der eine kompakte Bauweise aufweist und zuverlässig im Betrieb ist.It is an object of the present invention to provide a wheel hub drive which has a compact design and is reliable in operation.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch einen Radnabenantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution of this object is achieved by a wheel hub drive with the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße Radnabenantrieb weist einen Motor, insbesondere Elektromotor auf, der mit einem Eingangselement eines Getriebes antriebswirksam verbunden ist. Das Getriebe weist ferner ein Ausgangselement auf, das mit einem Wellenabschnitt verbunden ist, durch den ein Rad des Kraftfahrzeugs antreibbar ist. Das Getriebe ist ein Planetengetriebe, das zumindest ein drehfest angeordnetes Hohlrad, zumindest ein Sonnenrad, zumindest einen Planetenträger und zumindest ein Planetenrad umfasst, wobei das Planetenrad einen ersten Verzahnungsabschnitt und einen zweiten Verzahnungsabschnitt aufweist. Dadurch wird ein Stufenplanetengetriebe gebildet, das insbesondere ein Übersetzungsverhältnis von 8 bis 16 aufweist. Der erste Verzahnungsabschnitt hat einen größeren Radius als der zweite Verzahnungsabschnitt.The wheel hub drive according to the invention has a motor, in particular an electric motor, which is drivingly connected to an input element of a transmission. The transmission further includes an output member connected to a shaft portion through which a wheel of the motor vehicle is drivable. The transmission is a planetary gear which comprises at least one non-rotatably arranged ring gear, at least one sun gear, at least one planet carrier and at least one planetary gear, wherein the planetary gear has a first gear portion and a second gear portion. As a result, a stepped planetary gear is formed, which in particular has a transmission ratio of 8 to 16. The first gear portion has a larger radius than the second gear portion.
Mit anderen Worten ist in den Radnabenantrieb neben dem Motor auch ein Getriebe integriert, um das von dem Motor erzeugte Drehmoment in geeigneter Weise an ein Rad des Fahrzeugs abgeben zu können. Das Getriebe ist ein Planetengetriebe, das sich durch Kompaktheit und Zuverlässigkeit auszeichnet. Es weist die bekannten Grundkomponenten eines Planetengetriebes auf, wobei auch komplexere und/oder hintereinander geschaltete Planetengetriebeeinheiten vorstellbar sind. Bevorzugt umfasst das Planetengetriebe drei Planetenräder. Die Anzahl der vorgesehenen Planetenräder hängt von den jeweils vorliegenden Anforderungen ab. Wesentlich ist jedoch, dass jedes Planetenrad zwei Verzahnungsabschnitte aufweist, die unterschiedliche Radien aufweisen. Dadurch wird ein Stufenplanetengetriebe gebildet, das insbesondere ein für den Kraftfahrzeugbereich und die zur Verfügung stehenden Motoren geeigneten Übersetzungsverhältnisbereich von bevorzugt zwischen 8 und 16 bereitstellt, ohne dass dabei die Kompaktheit des Antriebs insbesondere in axialer Richtung leidet.In other words, in the wheel hub drive in addition to the engine, a transmission is integrated in order to deliver the torque generated by the engine in a suitable manner to a wheel of the vehicle. The transmission is a planetary gearbox characterized by compactness and reliability. It has the known basic components of a planetary gear, wherein more complex and / or successively connected planetary gear units are conceivable. Preferably, the planetary gear comprises three planet gears. The number of planet gears provided depends on the particular requirements. It is essential, however, that each planet gear has two toothed sections, which have different radii. As a result, a stepped planetary gear is formed, which in particular provides a transmission ratio range of preferably between 8 and 16 suitable for the motor vehicle sector and the available motors, without the compactness of the drive suffering in particular in the axial direction.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Eingangselement des Getriebes durch ein Sonnenrad gebildet, das mit einer Antriebswelle des Motors verbunden ist. Ferner ist der Planetenträger das Ausgangselement des Getriebes.According to one embodiment, the input element of the transmission is formed by a sun gear, which is connected to a drive shaft of the motor. Furthermore, the planet carrier is the output element of the transmission.
Das Planetenrad kann derart in dem Getriebe angeordnet sein, dass der erste Verzahnungsabschnitt dem Ausgangselement zugewandt ist und der zweite Verzahnungsabschnitt dem Eingangselement zugewandt ist. Diese Anordnung erleichtert u. a. die Montage des Getriebes.The planetary gear may be arranged in the transmission such that the first gear portion faces the output member and the second gear portion faces the input member. This arrangement facilitates u. a. the assembly of the gearbox.
Bevorzugt kämmen der erste Verzahnungsabschnitt mit dem Eingangselement und der zweite Verzahnungsabschnitt mit dem Hohlrad.Preferably, the first gear portion mesh with the input member and the second gear portion with the ring gear.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Innenradius des Hohlrads kleiner ist als die Summe aus einem radialen Abstand einer Rotationsachse des Planetenrads von einer Rotationsachse des Planetenträgers und dem Radius des ersten Verzahnungsabschnitts. Mit anderen Worten ragt das an dem Planetenträger montierte Planetenrad mit seinem ersten Verzahnungsabschnitt in radialer Richtung über den Innenradius des Hohlrads hinaus und kann folglich nicht in dieses eingeführt werden. Diese Ausgestaltung erleichtert jedoch eine Ausbildung eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses.It can be provided that an inner radius of the ring gear is smaller than the sum of a radial distance of a rotation axis of the planetary gear from a rotation axis of the planet carrier and the radius of the first gear portion. In other words, the planetary gear mounted on the planetary carrier protrudes with its first toothed portion in the radial direction beyond the inner radius of the ring gear and therefore can not be introduced into this. However, this embodiment facilitates formation of a suitable transmission ratio.
Der erste Verzahnungsabschnitt und der zweite Verzahnungsabschnitt können an unterschiedlichen Bauteilen ausgebildet sein, die drehfest miteinander verbunden sind, insbesondere verschweißt oder verklebt sind. Diese Ausgestaltung gestattet eine kostengünstige Herstellung, die zuverlässige Planetenräder liefert. Eine die Montage vereinfachende Bauteilreduzierung wird erreicht, wenn das Ausgangselement einstückig mit dem Wellenabschnitt ausgebildet ist.The first toothed section and the second toothed section can be formed on different components, which are connected to one another in a rotationally fixed manner, in particular welded or glued. This design allows for low cost manufacturing that provides reliable planetary gears. An assembly simplistic component reduction is achieved when the output element is formed integrally with the shaft portion.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further embodiments of the invention are set forth in the subclaims, the description and the attached drawings.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained purely by way of example with reference to advantageous embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Das Sonnenrad
Der Planetenträger
Auf den Wellenabschnitt
Das beschriebene Planetengetriebe
Eine drehfeste Sicherung des Hohlrads
Anschließend wird beispielsweise der Planetenträger
Das Planetenrad
Der Planetenträger
Dem Querschnitt der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Radnabenantriebwheel hub drive
- 1212
- Elektromotorelectric motor
- 1414
- Planetengetriebeplanetary gear
- 1616
- RadlagerWheel bearings
- 1818
- Statorstator
- 2020
- Rotorrotor
- 2222
- Antriebswelledrive shaft
- 2424
- Sonnenradsun
- 2626
- Planetenradplanet
- 26a, 26b26a, 26b
- Verzahnungsabschnitttoothed section
- 2828
- Planetenträgerplanet carrier
- 28'28 '
- BasisBase
- 28''28 ''
- Platteplate
- 28''28 ''
- Stegweb
- 3030
- Gehäusecasing
- 3232
- Hohlradring gear
- 3434
- Wellenabschnittshaft section
- 3636
- Flanschflange
- 3838
- Gehäusedeckelhousing cover
- 4040
- Deckelabschnittcover section
- 4242
- Sicherungsringcirclip
- 4444
- Außenverzahnungexternal teeth
- 4646
- Planetenradachsepinion shaft
- 4848
- Verzahnungsbereichtoothed area
Claims (7)
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DE102010007762 | 2010-02-12 | ||
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Publications (1)
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