DE102013201759B4 - Wheel bearing module for driving and / or storing a motor vehicle wheel, use of a wheel bearing module and method for driving and / or storing a motor vehicle wheel of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Radlagermodul zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads, miteiner Nabe (12) zur Verbindung mit einer Felge des Kraftfahrzeugrads undeiner relativ zur Nabe (12) verdrehbar gelagerten Antriebswelle (18) einer Gelenkglocke (16) zur schwenkbaren Verbindung mit einer Gelenkwelle zur Einleitung eines von einer Brennkraftmaschine bereitgestellten Drehmoments,dadurch gekennzeichnet, dassin radialer Richtung zwischen der Nabe (12) und der Antriebswelle (18) eine in axialer Richtung verschiebbare Schiebemuffe (26) vorgesehen ist, wobei die Schiebemuffe (26) in einer axialen Antriebsposition mit der Nabe (12) und der Antriebswelle (18) drehfest verbunden ist und in einer axialen Freilaufposition zur Nabe (12) und/oder zur Antriebswelle (18) relativ verdrehbar ist,wobei eine Rasteinrichtung (32) zur axialen Verrastung der Schiebemuffe (26) in der Antriebsposition und/oder in der Freilaufposition vorgesehen ist.A wheel bearing module for driving and / or supporting a motor vehicle wheel, comprising a hub (12) for connection to a rim of the vehicle wheel and a drive shaft (18) rotatably mounted relative to the hub (12) for pivotal connection to a propeller shaft for initiating a drive shaft an internal combustion engine torque, characterized in that in the radial direction between the hub (12) and the drive shaft (18) an axially displaceable sliding sleeve (26) is provided, wherein the sliding sleeve (26) in an axial drive position with the hub (12 ) and the drive shaft (18) is rotatably connected and in an axial freewheeling position relative to the hub (12) and / or the drive shaft (18) is relatively rotatable, wherein a latching device (32) for axially locking the sliding sleeve (26) in the drive position and / or is provided in the freewheeling position.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Radlagermodul zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads, eine Verwendung eines Radlagermoduls sowie ein Verfahren zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads eines Kraftfahrzeugs, mit deren Hilfe ein Drehmomentfluss von einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs und insbesondere von einer elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs an das Kraftfahrzeugrad übertragen werden kann.The invention relates to a wheel bearing module for driving and / or bearing a motor vehicle wheel, a use of a wheel bearing module and a method for driving and / or storing a motor vehicle wheel of a motor vehicle, with the aid of a torque flow from an internal combustion engine of the motor vehicle and in particular of an electrical machine of the motor vehicle can be transmitted to the motor vehicle wheel.
Aus
Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei einer erhöhten Lebensdauer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs Leistungsgradverluste zu reduzieren.There is a constant need for an increased life in the drive train of a motor vehicle to reduce power loss.
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eine hohe Lebensdauer und geringe Leistungsgradverluste ermöglichen. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei Hybridfahrzeugen, bei denen insbesondere über einen in einem Radlagermodul vorgesehenen Radnabenmotor ein Kraftfahrzeugrad rein elektrisch angetrieben werden kann, geringe Leistungsgradverluste ermöglichen.It is the object of the invention to show measures that allow for a drive train of a motor vehicle a long life and low power loss. In particular, it is the object of the invention to show measures that allow low power loss in hybrid vehicles, in which in particular via a provided in a wheel bearing module hub motor, a motor vehicle wheel can be driven purely electrically.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Radlagermodul zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Verwendung eines Radlagermoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by a wheel bearing module for driving and / or bearing a motor vehicle wheel with the features of claim 1, a use of a wheel bearing module with the features of claim 9 and a method for driving and / or storing a motor vehicle wheel of a motor vehicle with the features of
Erfindungsgemäß ist ein Radlagermodul zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads vorgesehen mit einer Nabe zur Verbindung mit einer Felge des Kraftfahrzeugrads und einer relativ zur Nabe verdrehbar gelagerten Antriebswelle einer Gelenkglocke zur insbesondere schwenkbaren Verbindung mit einer Gelenkwelle zur Einleitung eines von einer Brennkraftmaschine bereitgestellten Drehmoments, wobei erfindungsgemäß in radialer Richtung zwischen der Nabe und der Antriebswelle eine in axialer Richtung verschiebbare Schiebemuffe vorgesehen ist, wobei die Schiebemuffe in einer axialen Antriebsposition mit der Nabe und der Antriebswelle drehfest verbunden ist und in einer axialen Freilaufposition zur Nabe und/oder zur Antriebswelle relativ verdrehbar ist, wobei eine Rasteinrichtung zur axialen Verrastung der Schiebemuffe in der Antriebsposition und/oder in der Freilaufposition vorgesehen ist.According to the invention, a wheel bearing module for driving and / or supporting a motor vehicle wheel is provided with a hub for connection to a rim of the motor vehicle wheel and a rotatable relative to the hub rotatably mounted drive shaft of a joint bell for particular pivotal connection with a propeller shaft for initiating a provided by an internal combustion engine torque According to the invention in the radial direction between the hub and the drive shaft slidable in the axial direction sliding sleeve is provided, wherein the sliding sleeve is rotatably connected in an axial drive position with the hub and the drive shaft and in an axial freewheeling position relative to the hub and / or to the drive shaft is relatively rotatable , wherein a latching device is provided for the axial locking of the sliding sleeve in the drive position and / or in the freewheeling position.
Durch die in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle der Gelenkglocke und der Nabe angeordneten Schiebemuffe ist die Schiebemuffe in einem Innenbereich des Radlagermoduls positioniert und besser vor Verschmutzung geschützt, wodurch das Radlagermodul robuster ausgestaltet ist und die Lebensdauer eines Antriebsstrangs mit einer einem derartigen Radlagermodul vergrößert sein kann. Gleichzeitig ist es möglich in einem Leerlaufbetrieb und/oder in einem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad rein elektrisch und nicht von einer über die Gelenkglocke angebundenen Brennkraftmaschine angetrieben werden soll, über die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeugrad angreifende Schleppmomente abzuwerfen und dadurch Leistungsgradverluste im Antriebsstrang zu reduzieren. Insbesondere wird das Radlagermodul für sämtliche Kraftfahrzeugräder des Kraftfahrzeugs verwendet.By arranged in the radial direction between the drive shaft of the bell crank and the hub sliding sleeve, the sliding sleeve is positioned in an inner region of the wheel bearing module and better protected from contamination, whereby the wheel bearing module is made more robust and the life of a drive train can be increased with such a wheel bearing module. At the same time, it is possible in an idling mode and / or in an operating mode in which the motor vehicle wheel is driven purely electrically and not by an engine connected via the articulated bell, to throw over the drive shaft on the vehicle wheel attacking drag torques and thereby reduce power loss in the drive train. In particular, the wheel bearing module is used for all motor vehicle wheels of the motor vehicle.
Durch die Rasteinrichtung kann eine definierte Axialposition für die Schiebemuffe in der Antriebsposition und/oder der Freilaufposition sichergestellt werden, wobei die Schiebemuffe auch bei angreifenden Kräften oder Schwingungen in der gewünschten Position gehalten werden kann.By the latching device, a defined axial position for the sliding sleeve in the drive position and / or the freewheeling position can be ensured, wherein the sliding sleeve can be held in the desired position even with attacking forces or vibrations.
Da die Schiebemuffe nicht radial außen zu der Nabe vorgesehen ist, sondern insbesondere vollständig radial innerhalb der Nabe angeordnet ist, ist es nicht erforderlich, dass die Nabe einen nach radial außen abstehenden Flansch zur Ausbildung einer Außenverzahnung für die Schiebemuffe aufweist. Stattdessen kann die Nabe als Hohlwelle mit einer Innenverzahnung ausgestaltet sein. Dies ermöglicht es radial außerhalb zur Nabe positionierte Bauteile bei der Montage des Radlagermoduls an dem zur Gelenkglocke weisenden Ende der Nabe aufzustecken. Besonders bevorzugt kann ein Befestigungsflansch, über den eine Felge des Kraftfahrzeugrads mit der Nabe verbunden werden kann, an dem von der Gelenkglocke wegweisenden Ende der Nabe einstückig mit der Nabe ausgebildet werden. Dadurch ist es nicht erforderlich, den Befestigungsflansch relativ zur Nabe in axialer Richtung mit Hilfe zusätzlicher Bauteile zu fixieren. Stattdessen kann der einstückig mit der Nabe ausgeführte Befestigungsflansch als Anschlag für mindestens ein auf die Nabe aufgestecktes Bauteil dienen. Die Bauteileanzahl, insbesondere die zur Verbindung des Kraftfahrzeugrads Nabe erforderliche Bauteileanzahl, kann dadurch reduziert werden, wodurch die Montage des Radlagermoduls beschleunigt und vereinfacht werden kann. Ferner ist es nicht erforderlich den Befestigungsflansch über eine Steckverzahnung mit der Nabe drehfest zu verbinden, so dass ein relativer Versatz des Befestigungsflansches zur Nabe in Umfangsrichtung im Betrieb des Kraftfahrzeugs vermieden ist, wodurch unter Anderem Verschleißeffekte und in den Innenbereich des Radlagermoduls gelangender Abrieb vermieden ist. Since the sliding sleeve is not provided radially outward to the hub, but in particular is arranged completely radially within the hub, it is not necessary that the hub has a radially outwardly projecting flange for forming an external toothing for the sliding sleeve. Instead, the hub may be configured as a hollow shaft with an internal toothing. This makes it possible to attach components positioned radially outside the hub during assembly of the wheel bearing module at the end of the hub pointing to the joint bell. Particularly preferably, a mounting flange, via which a rim of the motor vehicle wheel can be connected to the hub, are integrally formed with the hub at the end of the hub pointing away from the joint bell. As a result, it is not necessary to fix the mounting flange relative to the hub in the axial direction by means of additional components. Instead, the integrally formed with the hub mounting flange can serve as a stop for at least one plugged onto the hub component. The number of components, in particular required for the connection of the motor vehicle hub hub number of components can be reduced, whereby the assembly of the wheel bearing module can be accelerated and simplified. Further, it is not necessary to rotatably connect the mounting flange via a spline with the hub, so that a relative displacement of the mounting flange is avoided to the hub in the circumferential direction during operation of the motor vehicle, which among other wear effects and reaching into the interior of the wheel bearing wear is avoided.
Über die Gelenkglocke kann die Gelenkwelle zur Übertragung eines Drehmoments angekoppelt sein. Hierbei ist die Gelenkwelle insbesondere im Wesentlichen lagefest zum Unterboden des Kraftfahrzeugs ausgeführt, während das Kraftfahrzeugrad insbesondere über Stoßdämpfer relativ bewegbar zum Unterboden des Kraftfahrzeugs angebunden ist. Das Radlagermodul kann gemeinsam mit dem Kraftfahrzeugrad die Relativbewegung zum Unterboden des Kraftfahrzeugs mitmachen, wobei die Gelenkglocke die sich verändernde Ausrichtung des Radlagermoduls zur Gelenkwelle ausgleichen kann. Hierzu ist die Gelenkglocke insbesondere im Wesentlichen hohlkugelartig ausgestaltet, wobei die Gelenkwelle in dem hohlkugelartigen Bereich über eine korrespondierende Steckverzahnung drehfest angekoppelt sein kann. Je nach Relativlage des Radlagermoduls zur Gelenkwelle erfolgt die Drehmomentübertragung der Gelenkwelle mit der Gelenkglocke über einen anderen Teilbereich des hohlkugelartigen Bereichs der Steckverzahnung der Gelenkglocke.About the joint bell, the propeller shaft can be coupled for the transmission of torque. In this case, the propeller shaft is in particular substantially fixed in position to the underbody of the motor vehicle, while the motor vehicle wheel is connected in particular via shock absorbers relatively movable to the underbody of the motor vehicle. The wheel bearing module can join together with the motor vehicle wheel, the relative movement to the underbody of the motor vehicle, the joint bell can compensate for the changing orientation of the wheel bearing module to the propeller shaft. For this purpose, the joint bell is designed in particular substantially hollow-sphere-like, wherein the propeller shaft can be rotatably coupled in the hollow sphere-like region via a corresponding spline. Depending on the relative position of the wheel bearing module to the propeller shaft, the torque transmission of the propeller shaft with the joint bell via another portion of the hollow sphere-like region of the spline of the joint bell takes place.
Insbesondere ist die Antriebswelle einstückig mit der Gelenkglocke zu einer gemeinsamen Baueinheit ausgebildet. Unter der Antriebswelle wird derjenige Teil dieser Baueinheit verstanden, der im montierten Zustand des Radlagermoduls radial innerhalb der Nabe angeordnet ist und bei einer Sicht von radial außen von der Nabe verdeckt wird. Der in axialer Richtung aus der Nabe herausragende Teil der Baueinheit wird als Teil der Gelenkglocke verstanden.In particular, the drive shaft is formed integrally with the joint bell to form a common structural unit. Under the drive shaft that part of this assembly is understood, which is arranged radially in the assembled state of the wheel bearing module inside the hub and is hidden in a view from radially outside of the hub. The projecting in the axial direction of the hub part of the assembly is understood as part of the joint bell.
Das Kraftfahrzeugrad weist insbesondere einen Reifen auf, über den das an das Kraftfahrzeugrad übertragene Antriebsmoment auf einen Untergrund übertragen werden kann, um das Kraftfahrzeug zu bewegen. Der Reifen kann von einer Felge gehalten werden, die mittelbar oder unmittelbar mit der Nabe verbunden werden kann.In particular, the motor vehicle wheel has a tire, via which the drive torque transmitted to the motor vehicle wheel can be transmitted to a substrate in order to move the motor vehicle. The tire can be held by a rim that can be directly or indirectly connected to the hub.
Die Schiebemuffe kann in der Antriebsposition reibschlüssig, beispielsweise über verklemmende Keile, und/oder formschlüssig, beispielsweise über eine Steckverzahnung, drehfest mit der Nabe und der Antriebswelle verbunden sein. Die drehfeste Verbindung der Schiebemuffe mit der Nabe und der Antriebswelle ist insbesondere so stark, dass ein vorgesehenes maximales von der Gelenkglocke kommendes zu übertragenes Drehmoment vollständig über die Schiebemuffe an die Nabe übertragen werden kann. In der Freilaufposition ist ein Reibschluss und/oder ein Formschluss zumindest mit der Nabe oder der Antriebswelle aufgehoben, so dass ein Drehmomentfluss zwischen der Antriebswelle und der Nabe über die Schiebemuffe unterbrochen ist. Vorzugsweise ist die Schiebemuffe in der Freilaufposition drehfest mit der Antriebswelle verbunden, so dass auch ein durch die träge Masse der Schiebemuffe begründetes Schleppmoment ein Beschleunigen und/oder ein Abbremsen des Kraftfahrzeugrads in der Freilaufposition nicht beeinträchtigen kann.The sliding sleeve can be frictionally connected in the drive position, for example via wedging wedges, and / or positively, for example via a spline, with the hub and the drive shaft. The non-rotatable connection of the sliding sleeve with the hub and the drive shaft is in particular so strong that a provided maximum of the joint bell coming to be transmitted torque can be completely transferred via the sliding sleeve to the hub. In the freewheeling position, a frictional engagement and / or a positive locking is canceled at least with the hub or the drive shaft, so that a torque flow between the drive shaft and the hub is interrupted via the sliding sleeve. Preferably, the sliding sleeve in the freewheeling position is non-rotatably connected to the drive shaft, so that even a due to the inertial mass of the sliding sleeve drag torque can not affect acceleration and / or deceleration of the vehicle wheel in the freewheeling position.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Schiebemuffe mindestens zwei über einen axialen Abstand
Vorzugsweise ist mit der Schiebemuffe über ein Verbindungselement, insbesondere Schraube, ein Betätigungsring zur Koppelung mit einem Betätigungsaktor zur axialen Verschiebung der Schiebemuffe verbunden, wobei in axialer Richtung zwischen dem Betätigungsring und der Schiebemuffe ein Lagerelement zur Aufnahme und/oder Ausbildung eines Lagers zwischen der Nabe und der Antriebswelle vorgesehen ist, wobei das Lagerelement eine Durchgangsöffnung zum Hindurchführen des Verbindungselements aufweist. Dies ermöglicht es die Antriebswelle mit in axialer Richtung zueinander weit beabstandeten Lagern zu lagern und die Schiebemuffe zwischen den Lagern vorzusehen. Der Betätigungsaktor zur Betätigung der Schiebemuffe muss hierbei nicht ebenfalls zwischen den Lagern positioniert sein, sondern kann beispielsweise axial außerhalb zur Nabe positioniert sein, wobei die von dem Betätigungsaktor aufgebrachte Betätigungskraft von dem Betätigungsring aufgenommen und über das Verbindungselement durch das Lagerelement hindurch und/oder an dem Lagerelement vorbei an die Schiebemuffe übertragen werden kann. Das Lagerelement kann insbesondere eine Gleitfläche eines Gleitlagers, insbesondere Radialgleitlagers, ausbilden. Ferner ist es möglich, dass das Lagerelement einen Innenring oder Außenring eines Lagers, insbesondere Kugellagers, trägt. Das Lager kann insbesondere als Radiallager und/oder Nadellager ausgebildet sein. Wenn das Lagerelement mit Antriebswelle verbunden ist, kann das Verbindungselement radial innerhalb zum Lager verlaufen. Wenn das Lagerelement mit der Nabe verbunden ist, kann das Verbindungselement radial außerhalb zum Lager verlaufen.Preferably, with the sliding sleeve via a connecting element, in particular screw, an actuating ring for coupling with an actuating actuator for axial displacement of the sliding sleeve, wherein in the axial direction between the actuating ring and the sliding sleeve, a bearing element for receiving and / or forming a bearing between the hub and the drive shaft is provided, wherein the bearing element has a passage opening for the passage of the connecting element. This makes it possible to support the drive shaft with axially spaced apart bearings and provide the sliding sleeve between the bearings. The actuating actuator for actuating the sliding sleeve need not be positioned between the bearings, but may for example be positioned axially outside the hub, wherein the actuating force applied by the actuating actuator is received by the actuating ring and via the connecting element through the bearing element and / or on the Bearing element can be transmitted past the sliding sleeve. The bearing element can in particular form a sliding surface of a plain bearing, in particular radial plain bearing. Furthermore, it is possible for the bearing element to carry an inner ring or outer ring of a bearing, in particular a ball bearing. The bearing can be designed in particular as a radial bearing and / or needle roller bearings. If the bearing element is connected to the drive shaft, the connecting element can extend radially inward to the bearing. When the bearing element is connected to the hub, the connecting element can extend radially outward to the bearing.
Besonders bevorzugt ist ein Betätigungsaktor zur axialen Verschiebung der Schiebemuffe vorgesehen, wobei der Betätigungsaktor einen mit Hilfe einer Betätigungswelle drehbaren Nocken zum Anschlagen an einem mit der Schiebemuffe verbundenen Anschlag aufweist, wobei insbesondere der Nocken in einer Nichtgebrauchsstellung zu dem Anschlag beabstandet positionierbar ist. Der Betätigungsaktor kann insbesondere elektrisch betrieben sein. Mit Hilfe des Betätigungsaktors kann eine Betätigungswelle verdreht werden, mit welcher der Nocken verbunden ist. Vorzugsweise ist der Nocken durch eine Abkröpfung der Betätigungswelle ausgebildet. Der Nocken kann innerhalb einer durch zwei Anschläge gebildeten Tasche positioniert sein, wobei der Nocken zum Verschieben der Schiebemuffe in die eine Richtung an dem einen Anschlag und zum Verschieben der Schiebemuffe in die andere Richtung an dem anderen Anschlag anschlagen kann. Vorzugsweise ist nur ein radial abstehender Anschlag vorgesehen, wobei der Nocken zum Verschieben der Schiebemuffe in die eine Richtung an einer ersten Axialseite des Anschlags und zum Verschieben der Schiebemuffe in die andere Richtung an einer von der ersten Axialseite wegweisenden zweiten Axialseite des selben Anschlags anschlagen kann. Wenn die Schiebemuffe nicht verschoben werden soll, kann der Nocken von dem Anschlag zurückfedern und/oder von dem Betätigungsaktor etwas zurückbewegt werden, so dass der Nocken nicht mehr an dem Anschlag anliegt. Unnötige Reibungseffekte und/oder Klappergeräusche können dadurch vermieden werden.Particularly preferred is an actuating actuator for axial displacement of the sliding sleeve is provided, wherein the actuating actuator has a rotatable by means of an actuating shaft cam for abutment with a connected to the sliding sleeve stop, wherein in particular the cam in a non-use position to the stop spaced positionable. The actuation actuator can be operated in particular electrically. With the help of the actuating actuator, an actuating shaft can be rotated with which the cam is connected. Preferably, the cam is formed by a bend of the actuating shaft. The cam may be positioned within a pocket formed by two stops, wherein the cam may abut on the other stop for displacing the sliding sleeve in one direction on the one stop and for displacing the sliding sleeve in the other direction. Preferably, only a radially projecting stop is provided, wherein the cam for displacing the sliding sleeve in one direction on a first axial side of the stopper and for displacing the sliding sleeve in the other direction can strike at a direction away from the first axial side second axial side of the same stop. If the sliding sleeve is not to be moved, the cam can spring back from the stop and / or be moved back slightly by the actuating actuator, so that the cam is no longer applied to the stop. Unnecessary friction effects and / or rattling noises can be avoided.
Insbesondere ist die von der Rasteinrichtung in der Antriebsposition und/oder in der Freilaufposition aufbringbare Haltekraft von einem Betätigungsaktor zur axialen Verschiebung der Schiebemuffe überwindbar. Dadurch ist es nicht erforderlich von dem Betätigungsaktor nach dem Erreichen der Antriebsposition und/oder der Freilaufposition auf die Schiebemuffe eine Haltekraft aufzubringen, um die Schiebemuffe in der gewünschten Position zu halten und/oder gegen einen axialen Anschlag zu drücken. Durch die Rasteinrichtung kann für die Schiebemuffe eine stabile Axiallage erreicht werden, wobei die Betätigungskraft des Betätigungsaktors ausreicht, um die Schiebemuffe von der einen Position in die andere Position zu verschieben.In particular, the holding force that can be applied by the latching device in the drive position and / or in the freewheeling position can be overcome by an actuating actuator for the axial displacement of the sliding sleeve. As a result, it is not necessary for the actuation actuator to apply a holding force to the sliding sleeve after reaching the drive position and / or the freewheeling position in order to hold the sliding sleeve in the desired position and / or to press against an axial stop. By the latching device, a stable axial position can be achieved for the sliding sleeve, wherein the actuating force of the Betätigungsaktors sufficient to move the sliding sleeve from one position to the other position.
Vorzugsweise weist die Rasteinrichtung zwei über eine Feder miteinander gekoppelte Rastelemente zum Eingreifen in eine Antriebsvertiefung der Schiebemuffe zur Arretierung in der Antriebsposition und/oder zum Eingreifen in eine Freilaufvertiefung der Schiebemuffe zur Arretierung in der Freilaufposition auf, wobei die Feder in einer radial verlaufenden Führungsöffnung der Antriebswelle geführt ist. Die Rastelemente können insbesondere als Kugeln ausgestaltet sein, die vorzugsweise in als korrespondierende in Umfangsrichtung umlaufende Innennuten ausgestaltete Antriebsvertiefungen beziehungsweise Freilaufvertiefung an der radialen Innenseite der Schiebemuffe in der Antriebsposition beziehungsweise in der Freilaufposition eingreifen können. Über die Federkraft der Feder kann die Haltekraft der Rastelemente eingestellt werden.Preferably, the latching device comprises two latching elements coupled to each other via a spring for engaging in a drive recess of the sliding sleeve for locking in the drive position and / or engaging in a freewheeling recess of the sliding sleeve for locking in the freewheeling position, wherein the spring is in a radially extending guide opening of the drive shaft is guided. The latching elements can in particular be configured as balls, which can preferably engage in drive recesses or freewheel recess configured as corresponding circumferential grooves in the peripheral direction on the radial inner side of the sliding sleeve in the drive position or in the freewheeling position. About the spring force of the spring, the holding force of the locking elements can be adjusted.
Besonders bevorzugt ist die Nabe mit einem Rotor einer elektrischen Maschine zum Antreiben und/oder Abbremsen des Kraftfahrzeugrads verbunden. Insbesondere ist das Radlagermodul als Radnabenantrieb ausgestaltet. Dies ermöglicht es in der Freilaufposition der Schiebemuffe das Kraftfahrzeugrad rein elektrisch anzutreiben und/oder abzubremsen, wobei es beim Abbremsen möglich ist, die elektrische Maschine im Generatorbetrieb zu betreiben und elektrische Energie zu erzeugen. Ferner ist es möglich, in einem „Boost-Betrieb“ das Kraftfahrzeugrad in der Antriebsposition der Schiebemuffe sowohl mechanisch mit dem von der Gelenkglocke eingeleitete Drehmoment und zusätzlich elektrisch mit dem von der elektrischen Maschine eingeleiteten Drehmoment anzutreiben, wodurch insbesondere kurzzeitige Spitzenmomente an das Kraftfahrzeugrad übertragen werden können. Particularly preferably, the hub is connected to a rotor of an electric machine for driving and / or braking the motor vehicle wheel. In particular, the wheel bearing module is designed as a wheel hub drive. This makes it possible in the freewheeling position of the sliding sleeve to drive the motor vehicle wheel purely electrically and / or decelerate, wherein it is possible during deceleration to operate the electric machine in generator mode and to generate electrical energy. It is also possible, in a "boost operation", to drive the motor vehicle wheel mechanically in the drive position of the sliding sleeve both mechanically with the torque introduced by the joint bell and additionally electrically with the torque introduced by the electric machine, whereby in particular short-term peak torques are transmitted to the motor vehicle wheel can.
Insbesondere ist ein die Antriebswelle und die Nabe kontaktierendes Stützlager zur Abtragung von Axialkräften und/oder Radialkräften vorgesehen, wobei die Schiebemuffe in axialer Richtung zwischen dem Stützlager und der mit der Antriebswelle verbundenen Gelenkglocke angeordnet ist. Das Stützlager ist insbesondere zur Abtragung radialer und/oder axialer Lasten ausgestaltet. Das Stützlager ist insbesondere als Kugellager ausgestaltet. Das Stützlager kann insbesondere die maximale Einstecktiefe der Schiebemuffe begrenzen. Ferner kann das Stützlager Schmutzpartikel davon abhalten in den Zwischenraum zwischen der Nabe und der Antriebswelle zu gelangen.In particular, a support bearing contacting the drive shaft and the hub for the removal of axial forces and / or radial forces is provided, wherein the sliding sleeve is arranged in the axial direction between the support bearing and connected to the drive shaft hinge bell. The support bearing is designed in particular for the removal of radial and / or axial loads. The support bearing is designed in particular as a ball bearing. The support bearing can in particular limit the maximum insertion depth of the sliding sleeve. Further, the support bearing can prevent dirt particles from entering the space between the hub and the drive shaft.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines Radlagermoduls, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads eines nur frontangetriebenen oder nur heckangetriebenen Kraftfahrzeugs. Durch die in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle der Gelenkglocke und der Nabe angeordneten Schiebemuffe ist die Schiebemuffe in einem Innenbereich des Radlagermoduls positioniert und besser vor Verschmutzung geschützt, wodurch das Kraftfahrzeug robuster ausgestaltet ist und die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs vergrößert sein kann. Gleichzeitig ist es möglich in einem Leerlaufbetrieb und/oder in einem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad rein elektrisch und nicht von einer über die Gelenkglocke angebundenen Brennkraftmaschine angetrieben werden soll, über die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeugrad angreifende Schleppmomente abzuwerfen und dadurch Leistungsgradverluste im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu reduzieren. Das Radlagermodul wird insbesondere für einen reinen Zweiradantrieb eines Kraftfahrzeugs verwendet. Insbesondere wird das Radlagermodul für sämtliche Kraftfahrzeugräder des Kraftfahrzeugs verwendet. The invention further relates to a use of a wheel bearing module, which may be formed and further developed as described above, for driving and / or storing a motor vehicle wheel of a front-driven or only rear-wheel drive motor vehicle. By arranged in the radial direction between the drive shaft of the joint bell and the hub sliding sleeve, the sliding sleeve is positioned in an inner region of the wheel bearing module and better protected against contamination, whereby the motor vehicle is designed more robust and the life of the motor vehicle can be increased. At the same time, it is possible in an idling mode and / or in an operating mode in which the motor vehicle wheel is driven purely electrically and not by an engine connected via the articulated bell, to throw over the drive shaft on the vehicle wheel attacking drag torques and thereby power losses in the drive train of the motor vehicle to reduce. The wheel bearing module is used in particular for a pure two-wheel drive of a motor vehicle. In particular, the wheel bearing module is used for all motor vehicle wheels of the motor vehicle.
Das Verfahren kann insbesondere wie vorstehend anhand des Radlagermoduls beschrieben aus- und weitergebildet sein.In particular, the method can be configured and developed as described above with reference to the wheel bearing module.
Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein nur frontangetriebenes oder nur heckangetriebenes Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Radlagermodul, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads. Durch die in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle der Gelenkglocke und der Nabe angeordneten Schiebemuffe ist die Schiebemuffe in einem Innenbereich des Radlagermoduls positioniert und besser vor Verschmutzung geschützt, wodurch der Antriebsstrang robuster ausgestaltet ist und die Lebensdauer des Antriebsstrangs vergrößert sein kann. Gleichzeitig ist es möglich in einem Leerlaufbetrieb und/oder in einem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad rein elektrisch und nicht von einer über die Gelenkglocke angebundenen Brennkraftmaschine angetrieben werden soll, über die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeugrad angreifende Schleppmomente abzuwerfen und dadurch Leistungsgradverluste im Antriebsstrang zu reduzieren.The invention further relates to a drive train for a motor vehicle, in particular a front-wheel drive or only rear-drive motor vehicle, with at least one wheel bearing module, which can be trained and further developed as described above, for driving and / or storing a motor vehicle wheel. By arranged in the radial direction between the drive shaft of the bell crank and the hub sliding sleeve, the sliding sleeve is positioned in an inner region of the wheel bearing module and better protected from contamination, whereby the drive train is designed more robust and the life of the drive train can be increased. At the same time, it is possible in an idling mode and / or in an operating mode in which the motor vehicle wheel is driven purely electrically and not by an engine connected via the articulated bell, to throw over the drive shaft on the vehicle wheel attacking drag torques and thereby reduce power loss in the drive train.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein nur frontangetriebenes oder nur heckangetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine zur Bereitstellung eines Antriebsdrehmoments und einer elektrischen Maschine zur Bereitstellung eines weiteren Antriebsdrehmoments und mindestens einem Radlagermodul, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads, und/oder einem Antriebsstrang, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei zumindest ein Teil des von der Brennkraftmaschine und/oder von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments über das Radlagermodul an das Kraftfahrzeugrad übertragbar ist. Durch die in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle der Gelenkglocke und der Nabe angeordneten Schiebemuffe ist die Schiebemuffe in einem Innenbereich des Radlagermoduls positioniert und besser vor Verschmutzung geschützt, wodurch das Kraftfahrzeug robuster ausgestaltet ist und die Lebensdauer des Kraftfahrzeug vergrößert sein kann. Gleichzeitig ist es möglich in einem Leerlaufbetrieb und/oder in einem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad rein elektrisch und nicht von einer über die Gelenkglocke angebundenen Brennkraftmaschine angetrieben werden soll, über die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeugrad angreifende Schleppmomente abzuwerfen und dadurch Leistungsgradverluste im Kraftfahrzeug zu reduzieren.The invention further relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle only front-driven or only rear-drive, with an internal combustion engine for providing a drive torque and an electric machine for providing a further drive torque and at least one wheel bearing module, which can be trained and further developed as described above, for driving and / or bearings of a motor vehicle wheel, and / or a drive train, which may be formed and further developed as described above, wherein at least a part of the provided by the internal combustion engine and / or by the electric machine torque via the wheel bearing module to the vehicle wheel is transferable. By arranged in the radial direction between the drive shaft of the joint bell and the hub sliding sleeve, the sliding sleeve is positioned in an inner region of the wheel bearing module and better protected against contamination, whereby the motor vehicle is designed more robust and the life of the motor vehicle can be increased. At the same time, it is possible in an idling mode and / or in an operating mode in which the motor vehicle wheel is driven purely electrically and not by an engine connected via the articulated bell, to throw over the drive shaft on the vehicle wheel attacking drag torques and thereby reduce power loss in the motor vehicle.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines nur frontangetriebenen oder nur heckangetriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem ein Radlagermodul, das insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads verwendet wird, wobei das Radlagermodul eine Nabe zur Verbindung mit einer Felge des Kraftfahrzeugrads und eine drehfest mit der Nabe verbindbare Antriebswelle einer Gelenkglocke zur insbesondere schwenkbaren Verbindung mit einer Gelenkwelle zur Einleitung eines von einer Brennkraftmaschine bereitgestellten Drehmoments aufweist, wobei ein Drehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugrades wahlweise von einer elektrischen Maschine und/oder von einer Brennkraftmaschine bereitgestellt wird, und in einem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad ausschließlich von der elektrischen an wird, eine drehschlüssige Verbindung der Antriebswelle mit der Nabe aufgehoben wird. Es ist möglich in dem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad rein elektrisch und nicht von einer über die Gelenkglocke angebundenen Brennkraftmaschine angetrieben werden soll, über die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeugrad angreifende Schleppmomente abzuwerfen und dadurch Leistungsgradverluste im Kraftfahrzeug zu reduzieren.The invention further relates to a method for driving and / or storing a Motor vehicle wheel of a motor vehicle, in particular a front-wheel drive or only rear-wheel drive motor vehicle, in which a wheel bearing module, which may be in particular as described above and further educated used for driving and / or storing a motor vehicle wheel, wherein the wheel bearing module has a hub for connection to a Rim of the motor vehicle wheel and a rotatably connected to the hub drive shaft of a joint bell for particular pivotal connection with a propeller shaft for initiating a provided by an internal combustion engine torque, wherein a torque for driving the vehicle wheel is optionally provided by an electric machine and / or an internal combustion engine , And in an operating mode, in which the motor vehicle wheel exclusively by the electrical, a rotational connection of the drive shaft is released with the hub. It is possible in the operating mode in which the motor vehicle wheel is driven purely electrically and not by an internal combustion engine connected via the articulated bell, to release drag torques acting on the motor vehicle wheel via the drive shaft and thereby reduce power loss in the motor vehicle.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines nur frontangetriebenen oder nur heckangetriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem ein Radlagermodul, das insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Antreiben und/oder Lagern eines Kraftfahrzeugrads verwendet wird, wobei das Radlagermodul eine Nabe zur Verbindung mit einer Felge des Kraftfahrzeugrads, eine drehfest mit der Nabe verbindbare Antriebswelle einer Gelenkglocke zur insbesondere schwenkbaren Verbindung mit einer Gelenkwelle zur Einleitung eines von einer Brennkraftmaschine bereitgestellten Drehmoments und eine Rasteinrichtung zur axialen Verrastung der Schiebemuffe in der Antriebsposition und/oder in der Freilaufposition aufweist, wobei ein Drehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugrads wahlweise von einer elektrischen Maschine und/oder von einer Brennkraftmaschine bereitgestellt wird, und in einem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad ausschließlich von der elektrischen Maschine angetrieben und/oder abgebremst wird, eine drehschlüssige Verbindung der Antriebswelle mit der Nabe aufgehoben wird. Es ist möglich in dem Betriebsmodus, in dem das Kraftfahrzeugrad rein elektrisch und nicht von einer über die Gelenkglocke angebundenen Brennkraftmaschine angetrieben werden soll, über die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeugrad angreifende Schleppmomente abzuwerfen und dadurch Leistungsgradverluste im Antriebsstrang zu reduzieren. Das Radlagermodul wird insbesondere für einen reinen Zweiradantrieb eines Kraftfahrzeugs verwendet. Insbesondere wird das Radlagermodul für sämtliche Kraftfahrzeugräder des Kraftfahrzeugs verwendet. Das Verfahren kann insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein.The invention further relates to a method for driving and / or storing a motor vehicle wheel of a motor vehicle, in particular a front-driven or only rear-wheel drive motor vehicle, in which a wheel bearing module, which may be in particular as described above and further developed, for driving and / or storing a Motor vehicle wheel is used, wherein the wheel bearing module has a hub for connection to a rim of the motor vehicle, a rotatably connected to the hub drive shaft of a joint bell for particular pivotal connection with a propeller shaft for initiating a provided by an internal combustion engine torque and a latching device for axially locking the sliding sleeve in the drive position and / or in the freewheeling position, wherein a torque for driving the motor vehicle wheel is optionally provided by an electric machine and / or by an internal combustion engine, and in an operating mode, in which the vehicle wheel is driven and / or braked exclusively by the electric machine, a rotationally locked connection of the drive shaft to the hub is canceled. It is possible in the operating mode in which the motor vehicle wheel is to be driven purely electrically and not by an internal combustion engine connected via the articulated bell, to release drag torques acting on the motor vehicle wheel via the drive shaft and thereby reduce power loss in the drive train. The wheel bearing module is used in particular for a pure two-wheel drive of a motor vehicle. In particular, the wheel bearing module is used for all motor vehicle wheels of the motor vehicle. The method can in particular be designed and developed as described above.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Schnittansicht eines Radlagermoduls, -
2 : eine schematische perspektivische Schnittansicht des Radlagermoduls aus1 und -
3 : eine schematische perspektivische vereinfachte Schnittansicht eines Teils des Radlagermoduls aus2 .
-
1 FIG. 1 is a schematic sectional view of a wheel bearing module, FIG. -
2 : A schematic perspective sectional view of the wheel bearing module1 and -
3 a schematic perspective simplified simplified sectional view of a part of the wheel bearing module from2 ,
Das in
In radialer Richtung zwischen der Nabe
Mit Hilfe einer Rasteinrichtung
Die Schiebemuffe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Radlagermodulwheel bearing module
- 1212
- Nabehub
- 1414
- Befestigungsflanschmounting flange
- 1616
- Gelenkglockejoint bell
- 1818
- Antriebswelledrive shaft
- 2020
- Stützlagersupport bearings
- 2222
- Nadellagerneedle roller bearings
- 2424
- Radträgerwheel carrier
- 2626
- Schiebemuffesliding sleeve
- 2828
- Außenverzahnungexternal teeth
- 3030
- Innenverzahnungeninternal gears
- 3131
- Steckverzahnungsplines
- 3232
- Rasteinrichtunglocking device
- 3434
- Führungsöffnungguide opening
- 3636
- Federfeather
- 3838
- Rastelementelocking elements
- 4040
- Antriebsvertiefungdrive recess
- 4242
- FreilaufvertiefungFreewheel depression
- 4444
- Schraubescrew
- 4646
- Lagerelementbearing element
- 4848
- Verbindungselementconnecting element
- 5050
- Betätigungsringactuating ring
- 5252
- Anschlagattack
- 5454
- Taschebag
- 5656
- Nockencam
- 5858
- Betätigungswelleactuating shaft
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-
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