DE102016006536B4 - Elektrische Antriebseinheit für ein Rad eines Kraftfahrzeugs sowie Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit (10) für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Elektromotor (12) zum Antrieb einer mit dem Rad drehfest verbundenen Antriebswelle (18), wobei die Antriebswelle (18) koaxial zum Rotor (16) des Elektromotors (12) angeordnet ist und mit diesem drehfest verbunden ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebswelle (18) über eine Lagerung (22) drehfest und axial verschieblich mit dem Rotor (16) des Elektromotors (12) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit für ein Rad eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art sowie eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 8 angegebenen Art.
  • Eine elektrische Antriebseinheit für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs ist in der DE 103 43 194 A1 offenbart. Die elektrische Antriebseinheit umfasst zwei unabhängig voneinander drehbar gelagerte Antriebswellen, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Hierzu weist der Elektromotor einen karosseriefest gelagerten Stator und einen der ersten Antriebswelle zugeordneten ersten Rotor und einen der zweiten Antriebswelle gehörigen zweiten Rotor auf. Zudem ist ein Steuergerät vorgesehen, dass die Bewegung des ersten Rotors unabhängig von der Bewegung des zweiten Rotors steuert, um eine gewünschte Drehung der ersten bzw. zweiten Antriebswelle zu erreichen. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass der Elektromotor über den Lastpfad ”Antriebswelle”, beispielsweise beim Ein- oder Ausfedern, erheblichen Belastungen ausgesetzt ist.
  • Eine gattungsgemäße, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisende elektrische Antriebseinheit für ein Rad eines Kraftfahrzeugs ist in der DE 10 2005 034 278 A1 beschrieben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Antriebseinheit für ein Rad eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass z. B. beim Ein- oder Ausfedern auftretende Belastungen möglichst ausgeglichen werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
  • Die Unteransprüche 2 bis 7 bilden vorteilhafte Weiterbildungen der elektrischen Antriebseinheit.
  • In bekannter Art und Weise umfasst die elektrische Antriebseinheit für ein Rad eines Kraftfahrzeugs einen Elektromotor zum Antrieb einer mit dem Rad drehfest verbundenen Antriebswelle, wobei die Antriebswelle koaxial zum Rotor des Elektromotors angeordnet ist und mit diesem drehfest verbunden ist und wobei die Antriebswelle über eine Lagerung drehfest und axial verschieblich mit dem Rotor des Elektromotors verbunden ist. Da die Antriebswelle axial verschieblich mit dem Rotor des Elektromotors verbunden ist, ist eine Entkopplung des Lastpfades ”Antriebswelle-Rotor realisiert, so dass z. B. beim Ein- oder Ausfedern auftretende Beugewinkel durch eine axiale Verschiebung ausgeglichen werden können.
  • Erfindungsgemäß steht die Antriebswelle mit einer als elektrischer Spindelantrieb ausgebildeten Stelleinheit in Wirkverbindung, mittels der die Antriebswelle in Bezug zum Rotor in axialer Richtung verschiebbar ist. Dies erweist sich als besonders vorteilhaft, da nunmehr neben einer passiven Entkopplung auch eine aktive Verstellung der Antriebswelle in Bezug zum Rotor ermöglicht ist.
  • Vorzugsweise weist dabei die Stelleinheit in axialer Richtung einen Verstellweg von mindestens 18 mm.
  • Um eine besonders kompakte Bauform der elektrischen Antriebseinheit zu gewährleisten, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Rotor als ein Hohlteil ausgebildet und die Antriebswelle ist im Innern des Rotors angeordnet und mit diesem drehfest und axial verschieblich verbunden.
  • Zur Gewährleistung einer verschleiß- und reibungsfreien Lagerung, ist vorzugsweise die drehfeste und axial verschiebliche Lagerung zwischen Antriebswelle und Rotor des Elektromotors als ein Ballspline ausgebildet.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Spindelantrieb dabei eine über eine Riemenscheibe angetriebene Gewindespindel, auf der eine im Innern der Antriebswelle drehfest und axial verschiebbar gelagerte Spindelmutter aufgefädelt ist. Aufgrund der verschachtelten Anordnung ist in vorteilhafter Weise eine besonders kompakte, wenig Bauraum beanspruchte Antriebseinheit zur Verfügung gestellt.
  • Vorzugsweise steht dabei die Spindelmutter über ein Axiallager mit der Antriebswelle in Wirkverbindung und die Spindelmutter ist über eine Führungshülse drehfest und axial verschieblich im Innern der Antriebswelle gelagert. Der Begriff Axiallager ist vorliegend so zu verstehen, dass das Lager Kräfte/Belastungen in axialer Richtung aufnehmen kann, während Bewegungen in die beiden verbleibenden Freiheitsgrade weiterhin möglich sind.
  • Zur Herstellung einer einfachen trieblichen Verbindung zwischen Antriebswelle und dem anzutreibenden Rad, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform an der Antriebswelle ein Antriebsflansch ausgebildet.
  • Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 8 angegebenen Art derart weiterzubilden, ein kompakter, langlebiger Antrieb der Räder der Achse gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektrische Antriebseinheit der Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Radaufhängung ist vorgesehen, dass die die Räder tragenden Achsschenkel zur Ermöglichung einer Lenkbewegung der Räder jeweils mit einer Spurstange gelenkig verbunden sind, wobei die Spurstangen jeweils eine konstante Länge aufweisend ausgebildet sind und aufbauseitig in Kraftfahrzeugquerrichtung axialfest gelagert sind. Diese Ausgestaltung hat den Effekt, dass eine axiale Verschiebung der Antriebswelle innerhalb des Rotors eine Lenkbewegung des Rades um den Gelenkpunkt der Spurstange bedingt. D. h. es ist auf besonders vorteilhafte Art und Weise eine bauraumsparende integrierte Gelenkwellenlenkung zur Verfügung gestellt.
  • Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Radaufhängung zeichnet sich dadurch aus, dass die Achse als eine Verbundlenkerachse ausgebildet ist, wobei die den Rädern zugeordneten elektrischen Antriebseinheiten und die zugehörige Antriebswellen fluchtend zueinander und parallel zum Querträger der Verbundlenkerachse angeordnet sind und wobei der Querträger als Faserverbundwerkstoff mit in x-, y- und z-Richtung unterschiedlichen Steifigkeiten ausgebildet ist. Aufgrund der in den Raumrichtungen unterschiedlichen Steifigkeiten des Querträgers, hat eine gleichsinnige bzw. gegensinnige axiale Bewegung der Antriebswellen eine unterschiedliche Lenkbewegung der Räder zur Folge. Somit ist in vorteilhafter Weise eine gelenkte Achse mit funktionsintegrierter Spurstange zur Verfügung gestellt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • In der Zeichnung bedeutet:
  • 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebseinheit für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, und
  • 2 eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
  • 1 zeigt eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete elektrische Antriebseinheit für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs. Auf eine Darstellung des Rades sowie den weiteren Komponenten der Radaufhängung wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
  • Die elektrische Antriebseinheit 10 umfasst in bekannter Art und Weise einen Elektromotor 12 mit einem Stator 14 und einem Rotor 16.
  • Weiterhin umfasst die elektrische Antriebseinheit 10 in bekannter Art und Weise eine über den Rotor 16 des Elektromotors 12 angetriebene Antriebswelle 18.
  • Wie 1 zu entnehmen ist, ist vorliegend der Rotor 16 als ein Hohlteil ausgebildet, in dessen Innern die Antriebswelle 18 angeordnet ist. Die Lagerung 20 zwischen Antriebswelle 18 zum Rotor 16 ist dabei über ein Ballspline ausgebildet, über das die Antriebswelle 18 drehfest und axial verschieblich mit dem Rotor 16 verbunden ist.
  • Zudem steht – wie 1 weiter zeigt – die Antriebswelle 18 mit einer elektrischen Stelleinheit 22 in Wirkverbindung. Die elektrische Stelleinheit ist vorliegend als ein elektrischer Spindelantrieb 22 ausgebildet. Der elektrische Spindelantrieb 22 umfasst eine im Innern der Antriebswelle 18 angeordnete und über eine Riemenscheibe 24 angetriebene Gewindespindel 26. Auf der Gewindespindel 26 ist eine Spindelmutter 28 aufgefädelt, die über eine Führungshülse 30 drehfest und axial verschieblich in der Antriebswelle 18 gelagert ist.
  • Die Spindelmutter 28 ist über ein Axiallager 32 mit der Antriebswelle 18 verbunden. Mittels der elektrischen Stelleinheit ist die Antriebswelle 18 in axialer Richtung über einen Verstellweg von ±18 mm in Bezug zum Rotor 16 aktiv verschiebbar.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit 10 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass nunmehr auf Grund der in axialer Richtung ermöglichten Relativbewegung zwischen Antriebswelle 18 und Rotor 16 eine Entkopplung des Lastpfades ”Antriebswelle 18 – Rotor 16” realisiert ist, so dass z. B. beim Ein- oder Ausfedern auftretende Beugewinkel durch eine axiale Verschiebung zwischen den beiden Bauteilen ausgeglichen werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund der Verstellmöglichkeit mittels der Stelleinheit 22 eine aktive Beeinflussung der Radstellung, z. B. zur Realisierung einer Lenkung, ermöglicht ist.
  • 2 zeigt eine insgesamt mit der Bezugsziffer 100 bezeichnete Radaufhängung für die Räder eine Achse eines Kraftfahrzeugs, bei der jedem Rad eine das Rad über eine Antriebswelle 18 antreibende elektrische Antriebseinheit 10 zugeordnet ist. Auf eine Darstellung der Räder wurde vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
  • Wie 2 zu entnehmen ist, handelt es sich vorliegende um eine Verbundlenkerachse, mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung FL ausgerichteten Längslenkers 110 und einen die beiden Längslenkers in Fahrzeugquerrichtung FQ miteinander verbindenden Querträger 120. Wie 2 weiter zu entnehmen ist, sind die beiden elektrischen Antriebseinheiten 10 sowie die zugehörigen Antriebswellen 12 fluchtend und parallel zum Querträger 120 angeordnet.
  • Der Querträger 120 ist aus einem Faserverbundwerkstoff bzw. aus unterschiedlichen Faserverbundwerkstoffen ausgebildet, sodass der Querträger 120 in den Raumrichtungen in x-, y- und z-Richtung (also in Fahrzeuglängs-, Fahrzeugquer- und Fahrzeughochrichtung) unterschiedliche Steifigkeiten aufweist. Aufgrund der in den Raumrichtungen unterschiedlichen Steifigkeiten des Querträgers 120, hat eine gleichsinnige bzw. gegensinnige axiale Bewegung der Antriebswellen 18 eine unterschiedliche Lenkbewegung der Räder zur Folge. Somit ist in vorteilhafter Weise eine gelenkte Achse mit funktionsintegrierter Spurstange zur Verfügung gestellt.

Claims (10)

  1. Elektrische Antriebseinheit (10) für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Elektromotor (12) zum Antrieb einer mit dem Rad drehfest verbundenen Antriebswelle (18), wobei die Antriebswelle (18) koaxial zum Rotor (16) des Elektromotors (12) angeordnet ist und mit diesem drehfest verbunden ist, und wobei die Antriebswelle (18) über eine Lagerung (20) drehfest und axial verschieblich mit dem Rotor (16) des Elektromotors (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (18) mit einer als ein elektrischer Spindelantrieb ausgebildeten Stelleinheit (22) in Wirkverbindung steht, mittels der die Antriebswelle (18) in Bezug zum Rotor (16) in axialer Richtung verschiebbar ist.
  2. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (16) des Elektromotors (12) als ein Hohlteil ausgebildet ist und dass die Antriebswelle (18) im Innern des Rotors (16) angeordnet ist.
  3. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung zwischen Antriebswelle (18) und Rotor (16) als ein Ballspline (20) ausgebildet ist.
  4. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb (22) eine über eine Riemenscheibe (24) angetriebene Gewindespindel (26) umfasst, auf die eine im Innern der Antriebswelle (18) drehfest und axial verschiebbar gelagerte Spindelmutter (28) aufgefädelt ist.
  5. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruche 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (28) über ein Axiallager (32) mit der Antriebswelle (18) in Wirkverbindung steht.
  6. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (28) über eine Führungshülse (30) drehfest und axial verschieblich im Innern der Antriebswelle (18) gelagert ist.
  7. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebswelle (18) ein Antriebsflansch ausgebildet ist.
  8. Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs, bei der jedem Rad eine das Rad über eine Antriebswelle antreibende elektrische Antriebseinheit zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
  9. Radaufhängung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Räder der Achse tragenden Achsschenkel jeweils mit einer Spurstange gelenkig verbunden sind, wobei die Spurstangen jeweils eine konstante Länge aufweisend ausgebildet sind und aufbauseitig in Kraftfahrzeugquerrichtung (FQ) axial fest gelagert sind.
  10. Radaufhängung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse als eine Verbundlenkerachse (100) ausgebildet ist, wobei die beiden Antriebseinheiten (10) und die Antriebswellen (18) parallel zum Querträger (120) der Verbundlenkerachse (100) angeordnet sind und wobei der Querträger (120) als ein Faserverbundwerkstoff mit in x-, y- und z-Richtung unterschiedlichen Steifigkeiten ausgebildet ist.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD852684S1 (en) * 2017-02-18 2019-07-02 Aircraft Gear Corporation Shaft
JP6891783B2 (ja) * 2017-12-04 2021-06-18 トヨタ自動車株式会社 インホイールモータユニットの取付構造
DE102018201691B4 (de) * 2018-02-05 2022-04-21 Audi Ag Mobile Notladevorrichtung und Notladeverfahren für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs
US10518627B2 (en) * 2018-06-05 2019-12-31 Ford Global Technologies, Llc Electric machine integrated axle assemblies for electrified vehicles
DE102018210626B3 (de) * 2018-06-28 2019-09-19 Ford Global Technologies, Llc Achsbaugruppe
EP3842270B1 (de) * 2018-07-03 2022-12-07 KA Group AG Elektrofahrzeugachse
WO2021142003A1 (en) 2020-01-06 2021-07-15 Workhorse Group Inc. Methods of making monocoques of land vehicles using modular mold systems
DE102020200869B4 (de) * 2020-01-24 2024-05-16 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsachse für ein Kraftfahrzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005153547A (ja) 2003-11-20 2005-06-16 Ntn Corp 自動車のモータ駆動システム
DE102005034278A1 (de) 2005-07-22 2007-04-12 Daimlerchrysler Ag Antriebseinheit für ein Fahrzeug

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE673359A (fr) 1965-12-07 1966-06-07 Acec Roue directrice électrique à suspension indépendante
JP4348941B2 (ja) 2002-11-26 2009-10-21 日産自動車株式会社 車輪用回転電機の取付構造
DE10343941A1 (de) 2003-09-23 2005-05-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Ausgabe von Verkehrsregeln und Fahrerinformationsvorrichtung
CN101107142B (zh) * 2005-01-13 2010-10-13 蒂姆肯公司 高减速比电动轮毂驱动装置
DE102005046617A1 (de) 2005-09-29 2007-04-12 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit mit verschachtelten Elektromotoren
US7686315B2 (en) * 2006-08-29 2010-03-30 Arvinmeritor Technology, Llc Wheel drive motor and trailing arm suspension
US7445067B2 (en) * 2006-08-31 2008-11-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Electric wheel motor assembly
JP5052084B2 (ja) 2006-09-19 2012-10-17 Ｎｔｎ株式会社 インホイール型モータ内蔵センサ付きアクスルユニット
GR1006455B (el) * 2008-06-25 2009-06-22 Αθανασιου Δημητριος Χατζηκακιδης Παραμετρικο συστημα πλαισιου για οχηματα σχηματιζομενο απο τεσσερα στοιχεια αναρτησεως με εγκαρσια ραβδο στρεψεως και ομοαξονικο συστημα αποσβεστηρα μεσα σε φατνωμα που επιτρεπει την αποθηκευση κεντρικα βαρεων στοιχειων (οπως μπαταριες)
US8276882B2 (en) * 2008-08-01 2012-10-02 The Boeing Company Wire bundle pull tool
DE102009033531A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer elektrische Maschinen aufweisenden Portalachse
DE102011080038A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-31 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit und Fahrzeugachse für ein Elektrofahrzeug
JP6192919B2 (ja) * 2012-11-02 2017-09-06 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
FR3001774B1 (fr) * 2013-02-04 2015-03-13 Vianney Rabhi Moteur-pompe hydraulique a cylindree fixe ou variable
ES2710358T3 (es) * 2013-08-19 2019-04-24 Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto Construcción de motor eléctrico provisto de sistema de engranajes planetarios
JP6312392B2 (ja) * 2013-09-13 2018-04-18 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
JP5938532B2 (ja) * 2013-12-02 2016-06-22 本田技研工業株式会社 車両
WO2015110965A2 (en) * 2014-01-21 2015-07-30 P-Gevs S.R.L. Electric-propulsion vehicle
JP6313610B2 (ja) * 2014-02-27 2018-04-18 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置とダンパとの連結構造およびこの連結構造を備えるサスペンション装置
TWI530066B (zh) * 2014-12-02 2016-04-11 Prec Machinery Res &Development Ct Hollow motor module
JP6453700B2 (ja) * 2015-04-20 2019-01-16 Ntn株式会社 ２モータ車両駆動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005153547A (ja) 2003-11-20 2005-06-16 Ntn Corp 自動車のモータ駆動システム
DE102005034278A1 (de) 2005-07-22 2007-04-12 Daimlerchrysler Ag Antriebseinheit für ein Fahrzeug

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US10328788B2 (en) 2019-06-25
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