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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsachse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug.
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Eine Antriebsachse dient insbesondere der Aufnahme und der Lagerung von Rädern eines Kraftfahrzeugs. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Räder mit einer Radlagerung gemäß der
DE 10 2014 100 611 A1 oder der
DE 10 2014 100 621 A1 an einer tragenden Struktur des Kraftfahrzeugs gelagert sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsachse für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche einfach und platzsparend aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsachse für ein Kraftfahrzeug gelöst, welche zwei Radlagervorrichtungen zur federnden und gedämpften Lagerung zweier Räder und eine Querträgervorrichtung umfasst, wobei die zwei Radlagervorrichtungen an einander gegenüberliegenden Enden der Querträgervorrichtung festgelegt sind, wobei die Querträgervorrichtung einen Aufnahmeraum umfasst, in welchem eine oder mehrere Komponenten eines Antriebssystems des Kraftfahrzeugs angeordnet oder anordenbar sind.
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Dadurch, dass die Antriebsachse erfindungsgemäß eine Querträgervorrichtung umfasst, an welchen die zwei Radlagervorrichtungen festgelegt sind, können eine oder mehrere Komponenten des Antriebssystems des Kraftfahrzeugs platzsparend in die Antriebsachse integriert werden. Insbesondere kann die Antriebsachse einschließlich des gesamten Antriebssystems fertiggestellt und erst anschließend an eine tragende Struktur des Kraftfahrzeugs angebaut werden. Hierdurch kann ein Aufbau des gesamten Kraftfahrzeugs kostensparend und aufwandsoptimiert sein.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Querträgervorrichtung durch ein den Aufnahmeraum umgebendes Gehäuse gebildet ist.
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Die Querträgervorrichtung ist vorzugsweise ungefedert und/oder ungedämpft an einer tragenden Struktur des Kraftfahrzeugs festgelegt oder festlegbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Komponente des Antriebssystems ein Energiespeicher zur Speicherung und Bereitstellung von elektrischer Energie ist.
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Insbesondere ist der Energiespeicher zur Speicherung und Bereitstellung von elektrischer Energie im Aufnahmeraum der Querträgervorrichtung angeordnet oder anordenbar.
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Günstig kann es sein, wenn ein Energiespeicher zur Speicherung und Bereitstellung von elektrischer Energie vollständig im Aufnahmeraum der Querträgervorrichtung angeordnet oder anordenbar ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Komponente des Antriebssystems eine Leistungselektronikeinheit eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ist.
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Eine solche Leistungselektronikeinheit eines Elektromotors ist vorzugsweise im Aufnahmeraum der Querträgervorrichtung angeordnet, insbesondere vollständig im Aufnahmeraum der Querträgervorrichtung angeordnet.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsachse das gesamte Antriebssystem.
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Günstig kann es sein, wenn die Antriebsachse und/oder das Antriebssystem zwei Elektromotoren und/oder zwei Leistungselektronikeinheiten umfasst, wobei jeweils ein Elektromotor und/oder eine Leistungselektronikeinheit einem der beiden Räder zugeordnet ist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Komponente des Antriebssystems, welche insbesondere vollständig in dem Aufnahmeraum der Querträgervorrichtung angeordnet oder anordenbar ist, ein Motorcontroller zum Steuern und/oder Regeln eines Elektromotors des Antriebssystems ist.
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Der Motorcontroller kann beispielsweise Bestandteil der Leistungselektronikeinheit oder aber eine separate Komponente des Antriebssystems sein.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Radlagervorrichtungen jeweils ein Gehäuse zur Aufnahme von jeweils einem Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs umfassen.
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Die Gehäuse der Elektromotoren sind vorzugsweise unmittelbar an der Querträgervorrichtung festgelegt oder festlegbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Gehäuse der Elektromotoren die jeweils einzige kraftübertragende Verbindung zwischen dem jeweiligen Rad und der Querträgervorrichtung sind.
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Die Antriebsachse umfasst vorzugsweise eine starre Querachse, welche durch die Gehäuse der Elektromotoren und/oder die Querträgervorrichtung gebildet ist.
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Vorzugsweise ragen Antriebswellen aus den Gehäusen der Elektromotoren heraus.
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Die Räder sind vorzugsweise federnd und/oder gedämpft an den Gehäusen der Elektromotoren gelagert, wobei die Antriebswellen vorzugsweise Gelenkwellen sind oder Gelenkwellen umfassen, um eine Relativbewegung des Rads relativ zu dem Gehäuse und dem darin befindlichen Elektromotor zu ermöglichen.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Gehäuse der Elektromotoren durch die Querträgervorrichtung selbst gebildet sind.
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Die Querträgervorrichtung umfasst vorzugsweise ein Hohlprofil oder ist als ein Hohlprofil ausgebildet.
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Das Hohlprofil weist vorzugsweise einen runden oder rechteckigen Querschnitt auf.
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Günstig kann es sein, wenn die Antriebsachse eine Expansionsvorrichtung zur wahlweisen Vergrößerung oder Verkleinerung eines Abstands der zwei Räder voneinander umfasst.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Expansionsvorrichtung ein oder mehrere Expansionselemente umfasst, mittels welchen die Radlagervorrichtungen an der Querträgervorrichtung angeordnet sind und mittels welchen ein Abstand des jeweiligen Rads von der Querträgervorrichtung variierbar ist.
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Mittels der Expansionsvorrichtung kann insbesondere eine variable Breite des gesamten Kraftfahrzeugs realisiert werden.
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Günstig kann es sein, wenn die Räder mittels der Radlagervorrichtungen jeweils um eine Lenkachse drehbar oder schwenkbar an der Querträgervorrichtung gelagert sind.
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Jede Radlagervorrichtung weist vorzugsweise eine Lenkvorrichtung zur Variation eines Lenkeinschlags des jeweiligen Rads auf.
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Die Lenkvorrichtung kann beispielsweise einen Stellmotor zur Variation des Lenkeinschlags umfassen.
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Die Lenkachse ist insbesondere im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.
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Günstig kann es sein, wenn die Räder mittels eines oder mehrerer unbeweglicher oder schwenkbarer Querlenker, insbesondere Dreiecksquerlenker, an der Querträgervorrichtung gelagert sind.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Elektromotoren samt den Gehäusen zur Aufnahme der Elektromotoren an und/oder in der Querträgervorrichtung angeordnet sind und somit unabhängig von den Querlenkern festgelegt sind.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Gehäuse samt der darin angeordneten Elektromotoren mittels der Querlenker, insbesondere der Dreiecksquerlenker, relativ zu der Querträgervorrichtung festgelegt oder beweglich gelagert sind.
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Die Elektromotoren sind Bestandteil der ungefederten Masse oder der gefederten Masse des Kraftfahrzeugs.
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Günstig kann es sein, wenn die Antriebsachse bereits in einem zur Montage an einer tragenden Struktur des Kraftfahrzeugs vorbereiteten Zustand, insbesondere während einer Montage des Kraftfahrzeugs, selbstfahrend ist. Die Antriebsachse umfasst dann insbesondere sämtliche Komponenten eines Antriebssystems des Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Energiespeicher, einen oder mehrere Elektromotoren, einen oder mehrere Motorcontroller, eine oder mehrere Leistungselektronikeinheiten etc.
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Die erfindungsgemäße Antriebsachse eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, welcher eine oder mehrere erfindungsgemäße Antriebsachsen umfasst.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebsachse beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Günstig kann es sein, wenn das Kraftfahrzeug eine Temperiervorrichtung umfasst, mittels welcher einzelne oder mehrere Komponenten des Antriebssystems temperierbar, insbesondere kühlbar und/oder heizbar, sind.
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Die Temperiervorrichtung kann insbesondere Bestandteil eines Klimatisierungssystems des Kraftfahrzeugs sein, so dass insbesondere Abwärme des Antriebssystems zum Heizen eines Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann.
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Günstig kann es sein, wenn die Temperiervorrichtung mehrere, insbesondere verzweigte, Temperierleitungen umfasst. Hierdurch können den Komponenten des Antriebssystems vorzugsweise gezielt unterschiedliche Temperiermediumströme zugeführt werden, um letztlich eine optimierte Temperatursteuerung und/oder Temperaturregelung zu erzielen.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Querträgervorrichtung integrierte Temperierleitungen umfasst. Integrierte Temperierleitungen können insbesondere in ein die Querträgervorrichtung bildendes Gehäuse, beispielsweise in das Hohlprofil, integriert sein. Integrierte Temperierleitungen sind beispielsweise durch Kanäle in einer Gehäusewandung gebildet.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Querträgervorrichtung mindestens einer Antriebsachse eine Quertraverse einer tragenden Struktur des Kraftfahrzeugs bildet.
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Insbesondere ist ein Querträger der tragenden Struktur des Kraftfahrzeugs durch die Querträgervorrichtung der Antriebsachse ersetzt.
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Weitere Komponenten des Antriebssystems, welche insbesondere in der Querträgervorrichtung angeordnet oder anordenbar sind, sind beispielsweise ein Akkupack, eine Wirbelstrombremse und/oder ein Energiespeicher für einen Rekuperator.
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Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug.
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Die Antriebsachse, insbesondere die Querträgervorrichtung der Antriebsachse, kann insbesondere in die Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs integriert sein, beispielsweise ähnlich eines doppelten Bodens in einer Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs.
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Mittels der Expansionsvorrichtung kann das Kraftfahrzeug, insbesondere hinsichtlich seiner Breite, angepasst werden an: a) variierende Beladung des Kraftfahrzeugs, b) verfügbare Parkplatzbreite, c) Anzahl an Fahrzeuginsassen, d) verkehrstechnische Besonderheiten, beispielsweise Einfahrt in enge Straßen etc.
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Die Antriebsachse ist vorzugsweise selbstständig und ohne weitere Zusatzkomponenten fahrbar und/oder betriebsbereit.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebsachse selbstständig/eigenständig durch ein Produktionswerk zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs fährt und somit Förderbänder überflüssig werden. Aufgrund des Elektroantriebs werden lokale Emissionen und somit gesundheitliche Belastungen der Arbeiter vermieden.
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Die Antriebsachse kann entweder für sich alleine zu den unterschiedlichen Stationen des Kraftfahrzeugaufbaus fahren oder aber zunächst zu einem so genannten Rolling Chassis erweitert werden und dann die einzelnen Stationen durchlaufen.
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Insbesondere dann, wenn die Antriebsachse für sich genommen und ohne weitere Abstützung fährt, kann eine interne Stabilisierung ähnlich der Steuerung von sonstigen bekannten motorisierten zweirädrigen Fahrzeugen, insbesondere Segways®, vorgesehen sein.
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Die Radlagerung erfolgt vorzugsweise mit einer Radlagerung, welche einzelne oder mehrere Merkmale derjenigen Radlagerung aufweist, welche in der
DE 10 2014 100 611 A1 und/oder der
DE 10 2014 100 621 A1 beschrieben ist.
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Auf die vorstehend genannten Dokumente wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen und deren Beschreibung wird hiermit durch Inbezugnahme zum Bestandteil der vorliegenden Beschreibung gemacht.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist insbesondere ein radnabenangetriebenes Elektrofahrzeug.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Antriebsachse, welche eine Querträgervorrichtung und zwei daran gelagerte Räder umfasst;
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2 eine schematische, perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der Antriebsachse aus 1;
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3 eine der 2 entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Antriebsachse, bei welcher die Querträgervorrichtung ein im Querschnitt rundes Gehäuse aufweist;
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4 eine schematische Frontansicht einer dritten Ausführungsform einer Antriebsachse, welche eine Temperiervorrichtung umfasst;
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5 eine der 4 entsprechende schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Antriebsachse, bei welcher eine Expansionsvorrichtung zur Variation des Abstands zwischen den zwei Rädern vorgesehen ist;
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6 eine der 5 entsprechende schematische Darstellung der Antriebsachse aus 5, wobei die Räder mittels der Expansionsvorrichtung in einem vergrößerten Abstand voneinander angeordnet sind;
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7 eine schematische Draufsicht von oben auf die vierte Ausführungsform der Antriebsachse aus 5, wobei die Räder in dem in 6 dargestellten Zustand mit vergrößertem Abstand angeordnet sind;
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8 eine schematische Frontansicht einer fünften Ausführungsform einer Antriebsachse, bei welcher eine Lenkvorrichtung vorgesehen ist; und
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9 eine schematische Draufsicht von unten auf die Antriebsachse aus 8.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Antriebsachse ist beispielsweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugs 102, insbesondere eines Personenkraftwagens oder Lastkraftwagens.
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Das Kraftfahrzeug 102 ist insbesondere ein Elektrofahrzeug, bei welchem die Antriebsleistung zumindest teilweise mittels Elektromotoren erzielt wird.
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Die Antriebsachse 100 umfasst vorzugsweise eine Querträgervorrichtung 104, welche sich in einer Querrichtung 106 des Kraftfahrzeugs 102 erstreckt.
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An einander gegenüberliegenden Enden 108 der Querträgervorrichtung 104 sind zwei Räder 110 mittels jeweils einer Radlagervorrichtung 112 federnd und/oder gedämpft gelagert.
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Mittels jeder Radlagervorrichtung 112 ist dabei insbesondere eine federnde und gedämpfte Verbindung zwischen der Querträgervorrichtung 104 und dem jeweiligen Rad 110 gebildet.
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Die Radlagervorrichtung 112 ist dabei insbesondere an einem Gehäuse 114 eines Elektromotors 116 der Antriebsachse 100 festgelegt.
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Das Gehäuse 114 des Elektromotors 116 wiederum ist vorzugsweise unbeweglich und fest an der Querträgervorrichtung 104 festgelegt.
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Das Gehäuse 114 des Elektromotors 116 bildet somit insbesondere ein kraftübertragendes Bauteil zu Übertragung von Kräften von dem Rad 110 auf die Querträgervorrichtung 104.
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Die Querträgervorrichtung 104 wiederum ist vorzugsweise an eine tragende Struktur 118 des Kraftfahrzeugs 102 angebunden oder anbindbar, insbesondere fest, unbeweglich, nicht federnd und nicht gedämpft.
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Die Querträgervorrichtung 104 bildet insbesondere eine Quertraverse 120 der tragenden Struktur 118 des Kraftfahrzeugs 102.
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Mittels des Elektromotors 116 ist vorzugsweise das zugehörige Rad 110 antreibbar.
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Für die zwei Räder 110 sind vorzugsweise zwei unabhängig voneinander agierende Elektromotoren 116 vorgesehen.
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Die Elektromotoren 116 sind insbesondere Bestandteil eines Antriebssystems 122 der Antriebsachse 100 und/oder des Kraftfahrzeugs 102.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsachse 100 das gesamte Antriebssystem 122 des Kraftfahrzeugs 102, so dass insbesondere sämtliche Komponenten 124 des Antriebssystems 122, welche für ein Antreiben der Räder 110 erforderlich sind, an oder in der Antriebsachse 100 angeordnet sind.
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Die Querträgervorrichtung 104 umfasst hierzu insbesondere ein Gehäuse 126, welches einen Aufnahmeraum 128 der Querträgervorrichtung 104 umgibt.
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Das Gehäuse 126 ist insbesondere durch ein Hohlprofil 130 gebildet.
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Das Hohlprofil 130 kann beispielsweise einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen (siehe insbesondere 2).
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An den beiden Enden 108 des Gehäuses 126 sind vorzugsweise die Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 festgelegt.
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Der Aufnahmeraum 128 der Querträgervorrichtung 104 dient insbesondere zur Aufnahme einzelner oder mehrerer Komponenten 124 des Antriebssystems 122.
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Insbesondere sind in dem Aufnahmeraum 128 der Querträgervorrichtung 104 ein Energiespeicher 132, ein oder mehrere Motorcontroller 134 und/oder ein oder mehrere Leistungselektronikeinheiten 136 des Antriebssystems 122 angeordnet.
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Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen der Antriebsachse 100 sind die Querträgervorrichtungen 104 und die beiden Gehäuse 114 sowie die darin angeordneten Elektromotoren 116 Bestandteil der gefederten Masse des Kraftfahrzeugs 102, da die Räder 110 mittels der Radlagervorrichtungen 112 federnd und dämpfend relativ zu den Gehäusen 114 der Elektromotoren 116 gelagert sind.
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Dadurch, dass die Querträgervorrichtungen 104 sowohl der Verbindung der beiden Räder 110 miteinander als auch der Aufnahme von Komponenten 124 des Antriebssystems 122 dient, kann die Antriebsachse 100 in sich abgeschlossen und eigenständig betreibbar ausgebildet werden.
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Insbesondere kann die Antriebsachse 100 für verschiedene Anwendungsfälle verwendet werden, ohne dass im Kraftfahrzeug 102 zusätzlicher Bauraum für das Antriebssystem 122 benötigt wird.
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Die Antriebsachse 100 umfasst vorzugsweise eine Steuerung, welche es ermöglicht, dass die Antriebsachse 100 unabhängig von dem Kraftfahrzeug 102, insbesondere vor der Montage des gesamten Kraftfahrzeugs 102, fahrbar ist.
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Die Antriebsachse 100 kann hierdurch insbesondere selbstfahrend durch eine Produktionsstraße zur Herstellung des Kraftfahrzeugs 102 fahren, wobei nach und nach zusätzliche Bestandteile des Kraftfahrzeugs 102 an die Antriebsachse 100 montiert werden.
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Die Antriebsachse 100 ist insbesondere eine eigenständige Baueinheit zur Herstellung des Kraftfahrzeugs 102.
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Eine in 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer Antriebsachse 100 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Querträgervorrichtung 104 ein Hohlprofil 130 aufweist, welches einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweist.
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Gemeinsam mit den vorzugweise ebenfalls im Querschnitt runden Gehäusen 114 der Elektromotoren 116 ist bei der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Antriebsachse 100 eine im Wesentlichen einheitliche kreiszylinderförmige Ausgestaltung der Elemente zwischen den beiden Radlagervorrichtungen 112 vorgesehen.
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Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte zweite Ausführungsform der Antriebsachse 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 4 dargestellte dritte Ausführungsform einer Antriebsachse 100 unterscheidet sich von der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Antriebsachse 100 eine Temperiervorrichtung 138 umfasst.
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Die Temperiervorrichtung 138 umfasst insbesondere eine oder mehrere Temperierleitungen 140.
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Mittels der einen oder der mehreren Temperierleitungen 140 kann insbesondere ein Temperiermedium der Temperiervorrichtung 138 zu den Komponenten 124 des Antriebssystems 122 geführt werden, um im Betrieb des Antriebssystems 122 entstehende Wärme abführen zu können oder um Komponenten 124 des Antriebssystems 122 zur Inbetriebnahme aufheizen zu können. Die Temperiervorrichtung 138 dient für einen solchen Vorbereitungsbetrieb dann insbesondere auch als Heizvorrichtung.
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Die Temperiervorrichtung 138 ist insbesondere Bestandteil einer Klimatisierungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs 102.
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Insbesondere kann mittels der Temperiervorrichtung 138 im Betrieb des Antriebssystems 122 entstehende Wärme zum Heizen eines Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs 102 genutzt werden.
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Die Temperiervorrichtung 138 kann insbesondere mehrere verzweigte Temperierleitungen 140 umfassen, um den Komponenten 124 des Antriebssystems 122 gezielt unterschiedliche Temperiermediummengen zuzuführen und damit eine gezielte Temperatursteuerung und/oder Temperaturregelung der einzelnen Komponenten 124 des Antriebssystems 122 zu ermöglichen.
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Im Übrigen stimmt die in 4 dargestellte dritte Ausführungsform der Antriebsachse 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in den 5 bis 7 dargestellte vierte Ausführungsform der Antriebsachse 100 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 nicht unmittelbar an den Enden 108 der Querträgervorrichtung 104 festgelegt sind.
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Vielmehr ist eine Expansionsvorrichtung 142 der Antriebsachse 100 vorgesehen.
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Die Expansionsvorrichtung 142 umfasst ein oder mehrere Expansionselemente 144, mittels welchen das eine Gehäuse 114 oder die beiden Gehäuse 114 des einen Elektromotors 116 bzw. der beiden Elektromotoren 116 bewegbar, insbesondere verschiebbar, an der Querträgervorrichtung 104 angeordnet sind.
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Mittels der Expansionselemente 144 kann insbesondere ein parallel zur Querrichtung 106 genommener Abstand A zwischen den Rädern 110 voneinander und/oder ein parallel zur Querrichtung 106 genommener Abstand B zwischen dem jeweiligen Rad 110 und der Querträgervorrichtung 104 variiert werden.
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Wie insbesondere aus einem Vergleich der 5 und 6 hervorgeht, können die Expansionselemente 144 dabei in einen eingefahrenen oder eingeschobenen Zustand verbracht werden, in welchem die Abstände A, B minimal sind (siehe 5). Ferner können die Expansionselemente 144 in einen ausgefahrenen oder ausgezogenen Zustand gebracht werden, in welchem die Abstände A, B maximal sind (siehe 6).
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Bei entsprechend ebenfalls breitenvariabler Ausgestaltung des restlichen Kraftfahrzeugs 102 kann durch diese Ausgestaltung der Antriebsachse 100 insbesondere eine wahlweise Innenraum- oder Laderaumvergrößerung bzw. -verkleinerung des Kraftfahrzeugs 102 erfolgen. Beispielsweise kann die Antriebsachse 100 und/oder das gesamte Kraftfahrzeug 102 hierdurch verkleinert werden, um in einem geparkten Zustand möglichst wenig Platz zu beanspruchen. Ferner kann eine Anpassung der Fahrzeugbreite an eine Anzahl der Fahrzeuginsassen vorgenommen werden.
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Zudem kann situationsabhängig, beispielsweise bei der Einfahrt in enge Straßen, eine Anpassung der Fahrzeugbreite durchgeführt werden.
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Die Expansionselemente 144 sind vorzugsweise so ausgebildet und/oder angeordnet, dass sämtliche im Betrieb des Kraftfahrzeugs 102 auftretenden Kräfte von den Gehäusen 114 der Elektromotoren 116 auf die Querträgervorrichtung 104 und schließlich auf die tragende Struktur 118 des Kraftfahrzeugs 102 übertragen werden, insbesondere ohne eine Relativbewegung der Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 relativ zu der Querträgervorrichtung 104.
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Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Expansionselemente 144 durch eine Kombination aus einer oder mehreren Expansionsstangen 146 und einem oder mehreren Expansionszylindern 148 gebildet sind, wobei die Expansionsstangen 146 beispielsweise an der Querträgervorrichtung 104 angeordnet sind, während die Expansionszylinder 148 an den Gehäusen 114 der Elektromotoren 116 angeordnet sind (oder umgekehrt).
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Durch wahlweises Einfahren der Expansionstangen 146 in die Expansionszylinder 148 bzw. Herausfahren derselben kann dann eine Variation der Abstände A, B vorgenommen werden.
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Im Übrigen stimmt die in den 5 bis 7 dargestellte vierte Ausführungsform der Antriebsachse 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in den 8 und 9 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Antriebsachse 100 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 um jeweils eine Lenkachse 150 drehbar oder schwenkbar gelagert sind.
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Insbesondere sind die Gehäuse 114 zwischen jeweils zwei Dreiecksquerlenkern 152 gelagert, wobei die Dreiecksquerlenker 152 fest und unbeweglich an der Querträgervorrichtung 104 festgelegt sind.
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Die Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 sind somit vorzugsweise Bestandteil der gefederten Masse des Kraftfahrzeugs 102.
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Allerdings ist durch die Möglichkeit der Verdrehung oder Verschwenkung der Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 vorzugsweise eine Lenkvorrichtung 154 der Antriebsachse 100 und/oder des Kraftfahrzeugs 102 gebildet.
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Die Lenkvorrichtung 154 umfasst ferner vorzugsweise einen oder zwei Stellmotoren 156, mittels welchen eine Drehausrichtung oder Schwenkausrichtung der Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 einstellbar, insbesondere steuerbar und/oder regelbar, ist.
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Dadurch, dass die Räder 110 mittels der Radlagervorrichtungen 112 an den Gehäusen 114 der Elektromotoren 116 festgelegt sind, kann durch die Änderung der Drehausrichtung oder Schwenkausrichtung der Gehäuse 114 der Elektromotoren 116 vorzugsweise ein Lenkeinschlag der Räder 110 eingestellt, insbesondere gesteuert und/oder geregelt, werden.
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Die in den 8 und 9 dargestellte fünfte Ausführungsform der Antriebsachse 100 eignet sich insbesondere zur Verwendung in Kombination mit einer weiteren Antriebsachse 100, beispielsweise gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4. Hierdurch kann insbesondere ein Kraftfahrzeug 102 bereitgestellt werden, welches vier einzeln antreibbare Räder 110 und dabei eine lenkende und eine nicht lenkende Achse umfasst.
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Bei weiteren Ausführungsformen von Antriebsachsen 100 können einzelne oder mehrere Merkmale der vorstehend beschriebenen Antriebsachsen 100 beliebig miteinander kombiniert sein.
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Beispielsweise kann auch die in den 8 und 9 dargestellte fünfte Ausführungsform der Antriebsachse 100 eine Expansionsvorrichtung 142 gemäß der vierten Ausführungsform und/oder eine Temperiervorrichtung 138 gemäß der dritten Ausführungsform aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Antriebsachse
- 102
- Kraftfahrzeug
- 104
- Querträgervorrichtung
- 106
- Querrichtung
- 108
- Ende
- 110
- Rad
- 112
- Radlagervorrichtung
- 114
- Gehäuse
- 116
- Elektromotor
- 118
- tragende Struktur
- 120
- Quertraverse
- 122
- Antriebssystem
- 124
- Komponente
- 126
- Gehäuse
- 128
- Aufnahmeraum
- 130
- Hohlprofil
- 132
- Energiespeicher
- 134
- Motorcontroller
- 136
- Leistungselektronikeinheit
- 138
- Temperiervorrichtung
- 140
- Temperierleitung
- 142
- Expansionsvorrichtung
- 144
- Expansionselement
- 146
- Expansionsstange
- 148
- Expansionszylinder
- 150
- Lenkachse
- 152
- Dreiecksquerlenker
- 154
- Lenkvorrichtung
- 156
- Stellmotor
- A
- Abstand
- B
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014100611 A1 [0002, 0055]
- DE 102014100621 A1 [0002, 0055]
