DE102014107382A1

DE102014107382A1 - Elektrischer Radnabenantrieb mit lastschaltbarem Untersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DE102014107382A1
Application number: DE201410107382
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2014-12-04
Also published as: AT513850B1; AT513850A4

Abstract

Elektrischer Radnabenantrieb, aufweisend einen Elektromotor (1), einen Freilauf (4), ein Planetengetriebe (9) und eine Kupplung, wobei die Kupplung als lastschaltbare Reibungskupplung (3) ausgeführt ist und der Antrieb vom Elektromotor (1) einerseits bei offener Reibungskupplung (3) über einen drehverbundenen Freilauf (4) zum Sonnenrad (5) des Planetengetriebes (9) mit feststehendem Hohlrad (8) über die Planetenräder (6) und Planetenträger (7) drehverbunden mit der Radnabe (2) mit entsprechender Untersetzung erfolgt und andererseits bei geschlossener Reibungskupplung (3) der Antrieb vom Elektromotor (1) direkt zur Radnabe (2) erfolgt und das Planetengetriebe (9) durch die Entkoppelung des Freilaufs (4) kraftlos mitdreht. Ein automatisiertes, verschleißarmes Schalten unter Last wird mit dadurch ermöglicht.

Description

Elektrische Radnabenantriebe mit fixverbundenem Untersetzungsgetriebe und nach DE 101 27 769 A1 Radnabenantriebe bei denen das Getriebe mittels Schalthülse zugeschaltet wird, jedoch mit dem Nachteil einer Kraftflussunterbrechung während des Schaltens und erhöhtem Verschleiß bei der Verzahnung bzw. bei den Klauen, sind Stand der Technik.
Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Radnabenantrieb mit lastschaltbarem Untersetzungsgetriebe auszuführen, welche die oben angeführten Nachteile ausschaltet und die Möglichkeit eines automatischen Schaltens – nach Last- und Geschwindigkeitsgegebenheiten – ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Demnach ist der Radnabenantrieb mit einem Elektromotor – wegen Erreichung eines höheren Motormoments vorzugsweise als Außenläufer ausgeführt –, einem zwischen Elektromotor und Sonnenrad liegenden Freilauf, einem Planetengetriebe mit feststehendem Hohlrad und einer zwischen Elektromotor und Radnabe angeordneten Reibungskupplung ausgestattet.
Bei dieser Ausführung werden zwei lastschaltbare Schaltstufen mit den Vorteilen – ohne Kraftflussunterbrechung und verschleißarm – ermöglicht. Die Schaltstufe 1 ist für das Anfahren, für langsamere Fahrgeschwindigkeiten und für Bergauffahrten vorgesehen, wobei hier bei geöffneter Reibungskupplung das Antriebsmoment und die Drehbewegung vom Elektromotor über den Freilauf, das Sonnenrad, Planetenräder und Planetenträger mit entsprechender Untersetzung auf die Radnabe übertragen wird.
Die Schaltstufe 2 ist für schnellere Fahrgeschwindigkeiten und bei Bergabfahrten – zur Vermeidung überhöhter Drehzahl des Elektromotors und mit der Möglichkeit einer Rekuperation – vorgesehen. Hier wird bei geschlossener Reibungskupplung das Antriebsmoment und die Drehbewegung vom Elektromotor direkt auf die Radnabe übertragen.
Das Schalten der Reibungskupplung ist in den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gekennzeichnet.
Demnach erfolgt die für das Schalten erforderliche axiale Kraft-Wegbetätigung mittels eines mit Fluid beaufschlagtem Ringzylinder und über ein Axialdrucklager auf die Reibungskupplung.
Eine weitere Ausführungsform für das Schalten der Reibungskupplung ist in den Merkmalen des Patenanspruchs 3 gekennzeichnet.
Hier erfolgt die Kraft-Wegbetätigung für die Reibungskupplung mit einer drehbaren Gewindehülse die mit einem drehfest angebrachten Hebel ausgestattet ist und mittels Gestänge oder Seilzug betätigt werden kann.
Die Erfindungen sind gemäß den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Längsschnittdarstellung durch die Radnabenachse, wobei die obere Hälfte der Schnittdarstellung den Antrieb mit der mittels Ringzylinder betätigten Reibungskupplung und die untere Hälfte der Schnittdarstellung den Antrieb mit der mittels Gewindehülse betätigten Reibungskupplung darstellt.
Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht der Antrieb eines erfindungsgemäßen elektrischen Radnabenantriebes mit lastschaltbarem Untersetzungsgetriebe aus einem Elektromotor 1, welcher bei offener Reibungskupplung 3, mit dem Freilauf 4 und dem Sonnenrad 5 drehverbunden ist und in weiterer Folge bei feststehendem Hohlrad 8 die Drehbewegung über die Planetenräder 6 auf den Planetenträger 7 übertragen wird und der wiederrum über die Drehverbundenheit zur Radnabe 2 den Antrieb mit entsprechender Untersetzung gewährleistet.
Bei geschlossener Reibungskupplung 3 wird das Drehmoment und die Drehbewegung des Elektromotors 1 direkt über die Reibungskupplung 3 auf die Radnabe 2 übertragen.
Die Betätigung der Reibungskupplung 3 kann einerseits – wie in der oberen Schnitthälfte dargestellt – mittels eines mit Fluid 13 beaufschlagtem Ringzylinder 12 die axiale Kraft-Wegbetätigung aufbringen und über ein Axialdrucklager 14 zur Reibungskupplung 3 und andererseits, wie in der unteren Schnitthälfte dargestellt, mittels einer drehbaren Gewindehülse 15 mit drehfest angebrachtem Hebel 16, welcher wiederrum mit Gestänge oder Seilzug (ist hier nicht dargestellt) betätigt werden kann, erfolgen.
Bezugszeichenliste

1: Elektromotor
2: Radnabe
3: Reibungskupplung
4: Freilauf
5: Sonnenrad v. 9
6: Planetenrad v. 9
7: Planetenträger v. 9
8: Hohlrad v. 9
9: Planetengetriebe
10: Radnabenachse
11: Schaltkranz mit Freilauf
12: Ringzylinder
13: Fluid
14: Axialdrucklager
15: Gewindehülse
16: Hebel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10127769 A1 [0001]

Claims

Elektrischer Radnabenantrieb, aufweisend einen Elektromotor (1), einen Freilauf (4), ein Planetengetriebe (9) und eine Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung als lastschaltbare Reibungskupplung (3) ausgeführt ist und der Antrieb vom Elektromotor (1) einerseits bei offener Reibungskupplung (3) über einen drehverbundenen Freilauf (4) zum Sonnenrad (5) des Planetengetriebes (9) mit feststehendem Hohlrad (8) über die Planetenräder (6) und Planetenträger (7) drehverbunden mit der Radnabe (2) mit entsprechender Untersetzung erfolgt und andererseits bei geschlossener Reibungskupplung (3) der Antrieb vom Elektromotor (1) direkt zur Radnabe (2) erfolgt und das Planetengetriebe (9) durch die Entkoppelung des Freilaufs (4) kraftlos mitdreht.
Elektrischer Radnabenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Betätigung der Reibungskupplung (3) ein mit Fluid (13) gefüllten Ringzylinder (12) und ein Axialdrucklager (14) vorgesehen sind.
Elektrischer Radnabenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Reibungskupplung (3) eine drehbare Gewindehülse (15) mit drehfest angebrachtem Hebel (16) und ein Axialdrucklager (14) aufweist und die Betätigung des Hebels (16) mittels Gestänge oder Seilzug erfolgt.