DE102017107819A1 - Radnabengetriebe - Google Patents

Abstract

Ein Radnabengetriebe umfasst eine Antriebswelle, eine Radnabe, ein zwischen der Antriebswelle und der Radnabe antriebswirksames Planetengetriebe sowie eine Bremsvorrichtung. Das Planetengetriebe umfasst ein Hohlrad mit Innenverzahnung, einen bezüglich einer Zentralachse konzentrisch zu dem Hohlrad angeordneten Planetenträger sowie zumindest ein an dem Planetenträger gelagertes Planetenrad mit Außenverzahnung, wobei die Außenverzahnung des Planetenrads mit der Innenverzahnung des Hohlrads in Zahneingriff steht. Die Bremsvorrichtung umfasst einen Betätigungskolben, durch dessen Betätigung zumindest ein Element des Planetengetriebes mittels der Bremsvorrichtung bremsbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Betätigungskolben bezüglich der Zentralachse radial außerhalb der Innenverzahnung des Hohlrads angeordnet ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radnabengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Ein Radnabengetriebe kann beispielsweise eine Antriebswelle, eine Radnabe sowie ein zwischen der Antriebswelle und der Radnabe antriebswirksames Planetengetriebe umfassen. Dabei dient das Planetengetriebe typischerweise dazu, ein Antriebsmoment der Antriebswelle ins Langsame zu übersetzen, so dass die Raddrehzahl der Radnabe deutlich geringer als die Drehzahl der Antriebswelle ist. Zum Bremsen der Radnabe kann das Radnabengetriebe ferner eine Bremsvorrichtung umfassen, wobei die Bremsvorrichtung grundsätzlich dazu ausgebildet sein kann, direkt die Radnabe oder auch die Antriebswelle zu bremsen, aber etwa auch dazu ausgebildet sein kann, ein Element des Planetengetriebes zu bremsen.
• Das genannte Planetengetriebe kann ein Hohlrad mit Innenverzahnung, einen bezüglich einer Zentralachse konzentrisch zu dem Hohlrad angeordneten Planetenträger sowie zumindest ein an dem Planetenträger gelagertes Planetenrad mit Außenverzahnung umfassen, wobei die Außenverzahnung des Planetenrads mit der Innenverzahnung des Hohlrads in Zahneingriff steht. Ferner kann das Planetengetriebe ein Sonnenrad mit einer Außenverzahnung umfassen, mit der die Außenverzahnung des zumindest einen Planetenrads ebenfalls in Zahneingriff stehen kann, so dass das Sonnenrad, der Planetenträger mit dem zumindest einen Planetenrad und das Hohlrad in definierter Weise antriebswirksam zusammenwirken. Das Hohlrad ist dabei bevorzugt stationär ausgebildet, so dass eine feste Übersetzung zwischen dem Sonnenrad und dem Planetenträger erreicht wird. Bei der genannten Zentralachse kann es sich insbesondere zugleich um eine Rotationsachse der Antriebswelle und/oder der Radnabe handeln.
• Um ein Antriebsmoment von der Antriebswelle auf die Radnabe zu übertragen, kann einerseits die Antriebswelle mit einem Eingangselement des Planetengetriebes antriebswirksam verbunden sein, bei dem es sich insbesondere um das genannte Sonnenrad handeln kann, und kann andererseits die Radnabe mit einem Ausgangselement des Planetengetriebes antriebswirksam verbunden sein, bei dem es sich insbesondere um den genannten Planetenträger handeln kann. Grundsätzlich können das Eingangselement und das Ausgangselement aber auch durch andere Elemente des Planetengetriebes gebildet werden. Die genannte antriebswirksame Verbindung kann jeweils auch durch einteilige Ausbildung der beteiligten Elemente erreicht werden, etwa wenn das Sonnenrad durch eine Verzahnung an der Antriebswelle gebildet wird und insofern einteilig mit der Antriebswelle ausgebildet ist. Die jeweils antriebswirksam verbundenen Elemente können aber auch gesondert ausgebildet sein und direkt oder über zwischengeordnete Elemente indirekt verbunden sein, wofür z.B. Steckverzahnungen genutzt werden können.
• Die genannte Bremsvorrichtung kann einen Betätigungskolben umfassen, durch dessen Betätigung zumindest ein Element des Planetengetriebes mittels der Bremsvorrichtung bremsbar ist. Dazu kann der Betätigungskolben beweglich, insbesondere linear versetzbar, gelagert sein, wobei er z.B. hydraulisch beaufschlagt werden kann, um durch eine solche Beaufschlagung ein Bremsen auszulösen. Der Betätigungskolben kann das zu bremsende Element des Planetengetriebes für ein Bremsen direkt, z.B. nach Art eines Bremsbelags oder einer Bremsbacke, oder indirekt, z.B. über mit dem zu bremsenden Element verbundene Lamellen, beaufschlagen. Bei dem zu bremsenden Element des Planetengetriebes handelt es sich vorzugsweise um den Planetenträger.
• Eine Grundproblematik bei Radnabengetrieben stellt der in der Regel lediglich geringe zur Verfügung stehende Bauraum dar. Denn zur Erzielung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebswelle und der Radnabe, insbesondere zur Erzielung einer starken Untersetzung, kann das Planetengetriebe in bezüglich der Zentralachse radialer Richtung nicht beliebig kompakt ausgebildet sein. Aufgrund der abtriebsseitig typischerweise hohen Antriebsmomente ist ferner eine möglichst radnahe Anordnung des Planetengetriebes zweckmäßig. Daher kann der zur Verfügung stehende Bauraum zudem durch ein an der Radnabe angeordnetes oder anzuordnendes Rad, insbesondere auch in axialer Richtung, eingeschränkt sein. Darüber hinaus wird auch durch die Bremsvorrichtung noch weiterer Bauraum beansprucht.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Radnabengetriebe mit Bremsfunktion bereitzustellen, das, insbesondere in axialer Richtung, besonders kompakt ausgebildet ist.
• Die Aufgabe wird gelöst durch ein Radnabengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Radnabengetriebes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
• Bei dem erfindungsgemäßen Radnabengetriebe ist der Betätigungskolben der Bremsvorrichtung bezüglich der Zentralachse radial außerhalb der Innenverzahnung des Hohlrads angeordnet. Mit anderen Worten befindet sich der Betätigungskolben bezogen auf die Zentralachse radial weiter außen als die Innenverzahnung des Hohlrads. Dabei ist es bevorzugt, wenn der Betätigungskolben bezüglich der Zentralachse radial außerhalb des Hohlrads angeordnet ist. Beispielsweise kann ein minimaler Abstand des Betätigungskolbens von der Zentralachse größer sein als ein Außenradius des Hohlrads. Grundsätzlich kann es auch zumindest teilweise zu einer radialen Überlappung des Betätigungskolbens und des Hohlrades kommen. Vorzugsweise ist aber der Betätigungskolben als Ganzes zumindest weiter als die Innenverzahnung des Hohlrads von der Zentralachse beabstandet.
• Eine derartige Ausbildung ermöglicht eine radiale Schachtelung des Planetengetriebes und des Betätigungskolbens, wodurch das Radnabengetriebe insbesondere in axialer Richtung besonders kompakt ausgebildet sein kann. Eine solche radiale Schachtelung wird insbesondere dann erreicht, wenn der Betätigungskolben zumindest teilweise innerhalb eines bezüglich der Zentralachse axialen Bereichs angeordnet ist, der durch die axiale Erstreckung des genannten Zahneingriffs der Außenverzahnung des Planetenrads mit der Innenverzahnung des Hohlrads definiert wird. Insbesondere kann bei einer solchen Ausbildung innerhalb des genannten axialen Bereichs eine zu der Zentralachse senkrechte Ebene existieren, in der ein Sonnenrad des Planetengetriebes, das zumindest eine Planetenrad des Planetengetriebes, das Hohlrad des Planetengetriebes sowie der Betätigungskolben der Bremsvorrichtung in dieser Abfolge von radial innen nach radial außen angeordnet sind.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Betätigungskolben nicht oder zumindest nicht stets lediglich teilweise innerhalb des genannten axialen Bereichs angeordnet, sondern ist zumindest dann, wenn er sich in einer Stellung befindet, die einem Freigeben des bremsbaren Elements des Planetengetriebes entspricht, vollständig innerhalb des genannten axialen Bereichs angeordnet. Dies trägt weiter zu radialen Schachtelung und Verringerung der axialen Ausdehnung der Anordnung aus Planetengetriebe und Bremsvorrichtung bei. Auf diese Weise kann gerade der Bereich der größten radialen Ausdehnung des Radnabengetriebes eine vorteilhaft geringe axiale Ausdehnung aufweisen.
• Die erfindungsgemäße Ausbildung des Radnabengetriebes ist nicht nur im Hinblick auf eine kompakte Ausbildung vorteilhaft, sondern kann auch Vorteile in Bezug auf die Schmierung bzw. Kühlung von Komponenten des Radnabengetriebes, insbesondere des Planetengetriebes und der Bremsvorrichtung, durch ein entsprechendes Fluid, insbesondere ein Öl oder ein ähnliches Schmiermittel, haben.
• Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Radnabengetriebe derart ausgebildet ist, dass, insbesondere auch für die Bremsvorrichtung des Radnabengetriebes, keine externe Kühlvorrichtung vorgesehen werden muss. Dazu kann das Radnabengetriebe vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, dass ein Fluid automatisch infolge der zur Übertragung des Antriebsmoments dienenden Bewegung zumindest einiger Elemente des Radnabengetriebes, insbesondere zumindest auch von Elementen des Planetengetriebes, derart gefördert wird, dass es an der Bremsvorrichtung entlang oder durch die Bremsvorrichtung hindurch strömt und die Bremsvorrichtung dadurch kühlt.
• In diesem Zusammenhang ist eine Ausführungsform vorteilhaft, bei der ein Achsgehäuse vorgesehen ist, welches einen Innenraum begrenzt, in dem sowohl das Planetengetriebe als auch die Bremsvorrichtung des Radnabengetriebes gemeinsam aufgenommen sind. Mit anderen Worten fungiert dasselbe Achsgehäuse somit zugleich sowohl als Getriebegehäuse als auch als Bremsgehäuse. Dass das Planetengetriebe und die Bremsvorrichtung nicht in getrennten Innenräumen des Achsgehäuses, sondern gemeinsam in demselben Innenraum angeordnet sind, ermöglicht zudem eine einfache Zirkulation eines kühlenden Fluids zwischen dem Planetengetriebe und der Bremsvorrichtung, insbesondere indem das Fluid von dem Planetengetriebe zur Bremsvorrichtung gefördert wird. Ein weiterer Vorteil einer solchen Ausbildung besteht darin, dass das Radnabengetriebe vergleichsweise wenige Elemente aufweisen muss und daher besonders kostengünstig ausgeführt werden kann.
• Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Bremsvorrichtung eine Lamellenanordnung mit einem Außenlamellenpaket und einem Innenlamellenpaket umfasst, die ineinandergreifen, wobei ein bezüglich der Zentralachse radial inneres Ende des Innenlamellenpakets axial benachbart zu dem genannten Zahneingriff der Außenverzahnung des Planetenrads mit der Innenverzahnung des Hohlrads angeordnet ist. Dabei bezieht sich die Bezeichnung der Lamellenpakete als Innen- bzw. Außenlamellenpaket insbesondere auf deren jeweilige radiale Anordnung. Zwar greifen das Innenlamellenpaket und das Außenlamellenpaket ineinander, wobei aber zweckmäßigerweise das Innenlamellenpaket nach radial innen übersteht und radial innen, z.B. an einem gesonderten Innenlamellenträger oder an dem Planetenträger des Planetengetriebes, befestigt ist und das Außenlamellenpaket nach radial außen übersteht und radial außen, z.B. an einem gesonderten Außenlamellenträger oder an einem Gehäuse des Radnabengetriebes, befestigt ist.
• Vorteile für die Schmierung bzw. Kühlung ergeben sich bei einer solchen Ausführungsform insbesondere durch die genannte Anordnung des Innenlamellenpakets, dessen radial inneres Ende axial benachbart zu dem Zahneingriff zwischen dem Planetenrad und dem Hohlrad ist. Denn zur Schmierung des Planetengetriebes kann ohnehin vorgesehen sein, dass das Planetenrad mit einem entsprechenden Fluid versorgt wird, z.B. indem das Planetenrad dadurch, dass es sich einerseits um seine eigene Achse und andererseits um die Zentralachse dreht, Öl, das sich am Boden eines Gehäuses des Radnabengetriebes sammelt, aufnimmt und mitführt. Der Zahneingriff zwischen dem Planetenrad und dem Hohlrad kann dann dazu führen, dass ein solches das Planetenrad und/oder das Hohlrad benetzendes oder umgebendes Fluid seitlich, d.h. im Wesentlichen in axialer Richtung, aus dem Bereich des Zahneingriffs gedrängt wird.
• Durch die beschriebene axial benachbarte Anordnung des inneren Endes des Innenlamellenpakets wird das Fluid somit, ohne dass eine zusätzliche Fördereinrichtung erforderlich wäre, direkt zu der Lamellenanordnung der Bremsvorrichtung gefördert und zwar an deren radial inneres Ende. Von dort aus kann das Fluid dann infolge der Drehbewegung der Lamellen und der daraus resultierenden Zentrifugalwirkung zwischen den Lamellen radial nach außen befördert werden, so dass insgesamt alle Lamellen des Innenlamellenpakets und des Außenlamellenpakets im Wesentlichen über ihre gesamte jeweilige Fläche zuverlässig mit Fluid versorgt und auf diese Weise gekühlt werden können. Damit das Fluid dabei nicht lediglich die dem Zahneingriff nächste Innen- bzw. Außenlamelle erreicht, können im Bereich des radial inneren Endes des Innenlamellenpakets Durchgänge in der Lamellenanordnung vorgesehen sein, durch die hindurch das Fluid auch die übrigen Lamellen erreichen kann.
• Des Weiteren ist im Hinblick auf eine verbesserte Schmierung bzw. Kühlung eine Ausführungsform vorteilhaft, bei der die Bremsvorrichtung eine Lamellenanordnung mit einem Außenlamellenpaket und einem Innenlamellenpaket umfasst, die ineinandergreifen, wobei die Lamellenanordnung relativ zu dem genannten Zahneingriff der Außenverzahnung des Planetenrads mit der Innenverzahnung des Hohlrads in bezüglich der Zentralachse axialer Richtung weiter von der Radnabe entfernt angeordnet ist. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform die Lamellenanordnung der Bremsvorrichtung auf der radnabenfernen Seite des Planetengetriebes angeordnet.
• Der axiale Bereich zwischen dem Planetengetriebe und der Radnabe ist in der Regel vergleichsweise kurz und wird typischerweise durch das Ausgangselement des Planetengetriebes weitgehend ausgefüllt. Somit steht radnabenseitig des Planetengetriebes in der Regel wenig Volumen zum Sammeln und/oder Fördern eines schmierenden bzw. kühlenden Fluids zur Verfügung. Dagegen kann auf der von der Radnabe wegweisenden Seite des Planetengetriebes durch ein Gehäuse des Radnabengetriebes oder zumindest einen Teil eines solchen Gehäuses, in dem insbesondere die Antriebswelle aufgenommen sein kann, ein vergleichsweise größeres Volumen für das Fluid vorgesehen werden. Daher kann durch Anordnung der Lamellenanordnung auf der radnabenfernen Seite die Fluidzirkulation vergrößert werden, wodurch sich insbesondere eine verbesserte Kühlwirkung ergibt.
• Eine gegebenenfalls weitere Verbesserung des Fluidflusses wird durch eine Ausführungsform erreicht, bei der die Bremsvorrichtung eine Lamellenanordnung mit einem Außenlamellenpaket und einem Innenlamellenpaket umfasst, die ineinandergreifen, wobei ein Achsgehäuse vorgesehen ist, welches einen Schmiermittelkanal aufweist, der sich zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung erstreckt, wobei die Einlassöffnung axial benachbart zu einem bezüglich der Zentralachse radial äußeren Ende des Außenlamellenpakets angeordnet ist. Das genannte Achsgehäuse oder ein Teil davon kann dabei zugleich ein Gehäuse des Radnabengetriebes bilden. Wenn die Lamellenanordnung wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auf der radnabenfernen Seite des Zahneingriffs zwischen dem Planetenrad und dem Hohlrad angeordnet ist, ist die Einlassöffnung des Schmiermittelkanals vorzugsweise auf der radnabenfernen Seite der Lamellenanordnung angeordnet.
• Zur Schmierung und/oder Kühlung vorgesehenes Fluid kann dann, z.B. (wie vorstehend beschrieben) über den Zahneingriff zwischen dem Planetenrad und dem Hohlrad, dem radial inneren Ende der Lamellenanordnung, insbesondere des Innenlamellenpakets, zugeführt werden, von wo aus es im Betrieb infolge der Zentrifugalwirkung zum radial äußeren Ende der Lamellenanordnung, insbesondere des Außenlamellenpakets befördert wird. Dort kann es dann aus der Lamellenanordnung austreten und durch die Einlassöffnung in den Schmiermittelkanal gelangen, über den es z.B. zu einem Schmiermittelraum, in den der Schmierkanal mit der Auslassöffnung vorzugsweise mündet, gelangen kann. Dabei ist der Schmiermittelkanal vorteilhafterweise derart angeordnet, dass der Fluss des Fluids von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung durch die Schwerkraft unterstützt wird. Innerhalb des genannten Schmiermittelraums kann sich insbesondere die Antriebswelle erstrecken, wobei sie nicht vollständig darin aufgenommen sein muss, sondern beispielsweise auch lediglich zumindest mit einem radnabenseitigen Abschnitt in dem Schmiermittelraum aufgenommen sein kann.
• Die Ausbildung eines solchen Schmiermittelkanals in dem Achsgehäuse ermöglicht auch, das Achsgehäuse derart auszubilden und relativ zu der Lamellenanordnung der Bremsvorrichtung anzuordnen, dass es eine Anlauffläche für die Lamellenanordnung bereitstellen kann, gegen welche die Lamellenanordnung mittels des Betätigungskolbens gedrückt werden kann, um ein Element des Planetengetriebes infolge der resultierenden Reibung zwischen dem Außenlamellenpaket und dem Innenlamellenpaket zu bremsen. Auf diese Weise braucht die Bremsvorrichtung kein gesondertes Element, wie etwa eine Druckplatte, zu umfassen, gegen welches die Lamellenanordnung gedrückt werden kann.
• Insbesondere kann das Achsgehäuse gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung einen radnabenseitigen Gehäuseteil und einen davon separat ausgebildeten radnabenfernen Gehäuseteil umfassen, die miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt, sind, wobei der Schmiermittelkanal in dem radnabenfernen Gehäuseteil ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung ist insbesondere in Verbindung mit einer Anordnung der Lamellenanordnung der Bremsvorrichtung auf der radnabenfernen Seite des Zahneingriffs zwischen dem Planetenrad und dem Hohlrad vorteilhaft.
• In Abhängigkeit davon, welches Übersetzungsverhältnis erzielt werden soll, sind verschiedene Konfigurationen des Planetengetriebes möglich, bei denen unterschiedliche Elemente das jeweilige Eingangs- oder Ausgangselement des Planetengetriebes bilden bzw. stationär ausgebildet sind, wobei das Planetengetriebe grundsätzlich auch mehrstufig ausgebildet sein kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe ein Sonnenrad umfasst, das als Eingangselement des Planetengetriebes antriebswirksam mit der Antriebswelle verbunden ist, dass das Hohlrad stationär ausgebildet ist, und dass der Planetenträger als Ausgangselement des Planetengetriebes antriebswirksam mit der Radnabe verbunden ist. Eine solche Konfiguration stellt eine einfache Möglichkeit dar, eine Untersetzung zwischen der Antriebswelle und der Radnabe zu erzielen.
• Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Figur weiter erläutert.
• Die Figur zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radnabengetriebes in einer Schnittdarstellung, wobei die Schnittebene durch die Zentralachse des Radnabengetriebes verläuft und lediglich der Teil oberhalb der Zentralachse gezeigt ist.
• Das in der Figur dargestellte Radnabengetriebe 11 umfasst eine Antriebswelle 13, eine Radnabe 15 sowie ein zwischen der Antriebswelle 13 und der Radnabe 15 antriebswirksames Planetengetriebe 17, wobei die Antriebwelle 13 und die Radnabe 15 um eine Zentralachse Z drehbar gelagert sind. Das Planetengetriebe 17 umfasst ein Sonnenrad 19, das an der Antriebswelle 13 angeordnet und über eine Zahnmuffe zu gemeinsamer Drehung mit der Antriebswelle 13 verbunden ist. Insofern stellt das Sonnenrad 19 ein Eingangselement des Planetengetriebes 17 dar, über das ein Drehmoment von der Antriebswelle 13 auf das Planetengetriebe 17 übertragen werden kann. Des Weiteren umfasst das Planetengetriebe 17 einen Planetenträger 21 und ein Hohlrad 23, die zusammen mit dem Sonnenrad 19 konzentrisch zu der Zentralachse Z angeordnet sind.
• Der Planetenträger 21 weist drei zu der Zentralachse Z exzentrische, umlaufend verteilte Lagerzapfen 24 auf, an denen jeweils ein Planetenrad 25 drehbar gelagert ist. Die Planetenräder 25 weisen jeweils eine Außenverzahnung 27 auf, die einerseits mit einer Außenverzahnung 29 des Sonnenrads 19 in Zahneingriff steht und andererseits mit einer Innenverzahnung 31 des Hohlrads 23 in Zahneingriff 32 steht. Das Hohlrad 23 ist stationär an einem Achsgehäuse 33 befestigt, in dem das Planetengetriebe 17 vollständig aufgenommen ist und die Antriebswelle 13 sowie die Radnabe 15 zumindest teilweise aufgenommen sowie drehbar gelagert sind. Insofern wird durch das Achsgehäuse 33 auch ein Gehäuse des Radnabengetriebes 11 gebildet.
• Der Planetenträger 21 ist antriebswirksam mit der Radnabe 15 verbunden und bildet insofern ein Ausgangselement des Planetengetriebes 17. Durch das Zusammenwirken des Sonnenrads 19, der Planetenräder 25 und des stationären Hohlrads 23 wird insgesamt eine Untersetzung einer Drehzahl der Antriebswelle 13 zu einer langsameren Drehzahl erreicht, die über den Planetenträger 21 an die Radnabe 15 ausgegeben wird.
• Das Radnabengetriebe 11 umfasst ferner eine Bremsvorrichtung 35, die als eine Lamellenbremse ausgebildet ist und eine Lamellenanordnung 37 mit einem Innenlamellenpaket 39 und einem Außenlamellenpaket 41 umfasst, deren Lamellen wechselweise ineinandergreifen. Das Innenlamellenpaket 39 ist über sein radial inneres Ende 40 zu gemeinsamer Drehung fest mit dem Planetenträger 21 verbunden, dessen Außenumfang insofern einen Innenlamellenträger bildet, während das Außenlamellenpaket 41 mit dem Achsgehäuse 33 fest verbunden und daher stationär ist.
• Die Bremsvorrichtung 35 umfasst zudem einen Betätigungskolben 43, der parallel zu der Zentralachse Z, also axial, versetzbar gelagert ist und durch dessen Betätigung die Lamellen des Innenlamellenpakets 39 und des Außenlamellenpakets 41 aneinander gedrückt werden können, so dass infolge der Reibung die Bewegung des Innenlamellenpakets 39 gegenüber dem Außenlamellenpaket 41 und folglich auch die Bewegung des Planetenträgers 21 gebremst wird. Letztlich kann mittels der Bremsvorrichtung 35 somit die Radnabe 15 gebremst werden.
• In der Figur ist der Betätigungskolben 43 in einer Stellung gezeigt, in der er die Lamellenpakete 39, 41 nicht beaufschlagt und die insofern einem Freigeben des Planetenträgers 21 bzw. der Radnabe 15 entspricht. In diese Stellung wird der Betätigungskolben 43 durch eine Federvorrichtung 45 vorgespannt. Eine Betätigung des Betätigungskolbens 43 in Richtung der Lamellenanordnung 37 erfolgt entgegen der Vorspannung durch Beaufschlagung des Betätigungskolbens 43 mit einem Fluid, das je nach Bedarf mit Druck in einen Druckraum 47 zwischen dem Betätigungskolben 43 und dem Achsgehäuse 33 geleitet wird.
• Erfindungsgemäß ist der Betätigungskolben 43 bezüglich der Zentralachse Z radial außerhalb der Innenverzahnung 31 des Hohlrads 23 und - abgesehen von dem axialen Bereich, in dem das Hohlrad 23 über eine Außenverzahnung 49 an dem Achsgehäuse 33 befestigt ist - auch radial außerhalb des gesamten Hohlrads 23 angeordnet. Insofern ergibt sich eine radiale Schachtelung der miteinander in Zahneingriff stehenden Elemente (Sonnenrad 19, Planetenräder 25 und Hohlrad 23) des Planetengetriebes 17 sowie des Betätigungskolbens 43, die zumindest im Wesentlichen denselben axialen Bereich einnehmen. Auf der radnabenfernen Seite dieser Anordnung grenzen ein Teil des Planetenträgers 21 und das damit verbundene Innenlamellenpaket 39 sowie das stationäre Außenlamellenpaket 41 der Bremsvorrichtung 35 unmittelbar an, so dass die Anordnung aus Planetengetriebe 17 und Bremsvorrichtung 35 eine vergleichsweise geringe axiale Ausdehnung aufweist. Da auch das Achsgehäuse 33 in vorteilhafter Weise an diese Anordnung angepasst ist, ergibt sich insgesamt eine besonders kompakte Ausbildung des Radnabengetriebes 11.
• Zudem ist die Bremsvorrichtung 35 derart angeordnet, dass das radial innere Ende 40 des Innenlamellenpakets 39 axial benachbart zu dem Zahneingriff 32 zwischen den Planetenrädern 25 und dem Hohlrad 23 angeordnet ist, dass also das innere Ende 40 des Innenlamellenpakets 39 und der genannte Zahneingriff 32 radial zumindest im Wesentlichen gleich weit von der Zentralachse Z beabstandet sind und axial zumindest im Wesentlichen unmittelbar aneinander angrenzen. Diese benachbarte Anordnung führt dazu, dass dadurch, dass die Planetenräder 25 an dem Hohlrad 23 abwälzen, im Bereich des genannten Zahneingriffs 32 ein zum Schmieren des Planetengetriebes 17 vorgesehenes Fluid axial aus dem Zahneingriff 32 gedrängt wird und infolgedessen insbesondere zu dem radial inneren Ende 40 des Innenlamellenpakets 39 gelangt. Auf diese Weise werden auch das Innenlamellenpaket 39 und das Außenlamellenpaket 41 mit dem Fluid versorgt, das dann nicht nur zum Schmieren des Planetengetriebes, sondern zusätzlich auch zur Kühlung der Lamellenanordnung 37 dienen kann.
• Infolge der Drehung des Innenlamellenpakets 39 gemeinsam mit dem Planetenträger 21 um die Zentralachse Z wird Fluid, das z.B. über axiale Durchgänge vorteilhafterweise zwischen alle Lamellen der Lamellenanordnung 37 gelangt, durch die Zentrifugalwirkung von radial innen nach radial außen zum radial äußeren Ende 42 des Außenlamellenpakets 41 befördert. Damit es sich dort nicht staut, sondern im Betrieb des Radnabengetriebes 11 ein stetiger Kreislauf erreicht werden kann, ist in dem Achsgehäuse 33 ein Schmiermittelkanal 51 vorgesehen, der sich zwischen einer Einlassöffnung 53 und einer Auslassöffnung 55 erstreckt, wobei die Einlassöffnung 53 axial benachbart zu dem radial äußeren Ende 42 des Außenlamellenpakets 41 angeordnet ist. Das Fluid kann somit durch den Schmiermittelkanal 51 radial zurück in Richtung der Zentralachse Z gelangen, wo durch einen Freiraum in dem Achsgehäuse 33 ein Schmiermittelraum 57 ausgebildet sein kann, in den der Schmiermittelkanal 51 mit seiner Auslassöffnung 55 mündet. Da die Bremsvorrichtung 35 auf der radnabenfernen Seite des Planetengetriebes 17 angeordnet ist, kann der Schmiermittelraum 57 vergleichsweise groß ausgebildet sein, insbesondere größer, als es radnabenseitig des Planetengetriebes 17 möglich wäre, wo der Bauraum stark einschränkt ist.
• Für einen einfachen Zusammenbau des Radnabengetriebes 11 umfasst das Achsgehäuse 33 einen radnabenseitigen Gehäuseteil 59 und einen radnabenfernen Gehäuseteil 61, die miteinander verschraubt sind. Die beiden Gehäuseteile 59, 61 des Achsgehäuses 33 sind dabei im Bereich der Bremsvorrichtung 35 miteinander verbunden, insbesondere dort, wo das Radnabengetriebe 11 seine größte radiale Ausdehnung aufweist. Dadurch wird eine gute Zugänglichkeit des Innenraums des Achsgehäuses 33 erreicht, so dass der Zusammenbau des Planetengetriebes 17 und der Bremsvorrichtung 35 in dem Achsgehäuse 33 vereinfacht wird. Zweckmäßigerweise befindet sich der genannte Schmiermittelkanal 51 dabei in dem radnabenfernen Gehäuseteil 61, in dem auch der genannte Schmiermittelraum 57 ausgebildet ist.
• Bezugszeichenliste

11

Radnabengetriebe

13

Antriebswelle

15

Radnabe

17

Planetengetriebe

19

Sonnenrad

21

Planetenträger

23

Hohlrad

24

Lagerzapfen

25

Planetenrad

27

Außenverzahnung

29

Außenverzahnung

31

Innenverzahnung

32

Zahneingriff

33

Achsgehäuse

35

Bremsvorrichtung

37

Lamellenanordnung

39

Innenlamellenpaket

40

radial inneres Ende

41

Außenlamellenpaket

42

radial äußeres Ende

43

Betätigungskolben

45

Federvorrichtung

47

Druckraum

49

Außenverzahnung

51

Schmiermittelkanal

53

Einlassöffnung

55

Auslassöffnung

57

Schmiermittelraum

59

radnabenseitiger Gehäuseteil

61

radnabenferner Gehäuseteil

Z

Zentralachse

Claims (11)

1. Radnabengetriebe (11), das eine Antriebswelle (13), eine Radnabe (15), ein zwischen der Antriebswelle (13) und der Radnabe (15) antriebswirksames Planetengetriebe (17) sowie eine Bremsvorrichtung (35) umfasst, wobei das Planetengetriebe (17) ein Hohlrad (23) mit Innenverzahnung (31), einen bezüglich einer Zentralachse (Z) konzentrisch zu dem Hohlrad (23) angeordneten Planetenträger (21) sowie zumindest ein an dem Planetenträger (21) gelagertes Planetenrad (25) mit Außenverzahnung (27) umfasst, wobei die Außenverzahnung (27) des Planetenrads (25) mit der Innenverzahnung (31) des Hohlrads (23) in Zahneingriff (32) steht, und wobei die Bremsvorrichtung (35) einen Betätigungskolben (43) umfasst, durch dessen Betätigung zumindest ein Element des Planetengetriebes (17) mittels der Bremsvorrichtung (35) bremsbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (43) bezüglich der Zentralachse (Z) radial außerhalb der Innenverzahnung (31) des Hohlrads (23) angeordnet ist.
2. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (43) bezüglich der Zentralachse (Z) radial au-ßerhalb des Hohlrads (23) angeordnet ist.
3. Radnabengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (43) zumindest teilweise innerhalb eines bezüglich der Zentralachse (Z) axialen Bereichs angeordnet ist, der durch die axiale Erstreckung des genannten Zahneingriffs (32) der Außenverzahnung (27) des Planetenrads (25) mit der Innenverzahnung (31) des Hohlrads (23) definiert wird.
4. Radnabengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (43) zumindest dann, wenn er sich in einer Stellung befindet, die einem Freigeben des bremsbaren Elements des Planetengetriebes (17) entspricht, vollständig innerhalb des genannten axialen Bereichs angeordnet ist.
5. Radnabengetriebe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (35) eine Lamellenanordnung (37) mit einem Außenlamellenpaket (41) und einem Innenlamellenpaket (39) umfasst, die ineinandergreifen, und dass ein bezüglich der Zentralachse (Z) radial inneres Ende (40) des Innenlamellenpakets (39) axial benachbart zu dem genannten Zahneingriff (32) der Außenverzahnung (27) des Planetenrads (25) mit der Innenverzahnung (31) des Hohlrads (23) angeordnet ist.
6. Radnabengetriebe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (35) eine Lamellenanordnung (37) mit einem Außenlamellenpaket (41) und einem Innenlamellenpaket (39) umfasst, die ineinandergreifen, und dass die Lamellenanordnung (37) relativ zu dem genannten Zahneingriff (32) der Außenverzahnung (27) des Planetenrads (25) mit der Innenverzahnung (31) des Hohlrads (23) in bezüglich der Zentralachse (Z) axialer Richtung weiter von der Radnabe (15) entfernt angeordnet ist.
7. Radnabengetriebe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achsgehäuse (33) vorgesehen ist, welches einen Innenraum begrenzt, in dem sowohl das Planetengetriebe (17) als auch die Bremsvorrichtung (35) gemeinsam aufgenommen sind.
8. Radnabengetriebe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (35) eine Lamellenanordnung (37) mit einem Außenlamellenpaket (41) und einem Innenlamellenpaket (39) umfasst, die ineinandergreifen, und dass ein Achsgehäuse (33) vorgesehen ist, welches einen Schmiermittelkanal (51) aufweist, der sich zwischen einer Einlassöffnung (53) und einer Auslassöffnung (55) erstreckt, wobei die Einlassöffnung (53) axial benachbart zu einem bezüglich der Zentralachse (Z) radial äußeren Ende (42) des Außenlamellenpakets (41) angeordnet ist.
9. Radnabengetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelkanal (57) mit der Auslassöffnung (55) in einen Schmiermittelraum (57) mündet, innerhalb dessen sich die Antriebswelle (13) erstreckt.
10. Radnabengetriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgehäuse (33) einen radnabenseitigen Gehäuseteil (59) und einen davon separat ausgebildeten radnabenfernen Gehäuseteil (61) umfasst, die miteinander verbunden sind, und dass der Schmiermittelkanal (51) in dem radnabenfernen Gehäuseteil (61) ausgebildet ist.
11. Radnabengetriebe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (17) ein Sonnenrad (19) umfasst, das als Eingangselement des Planetengetriebes (17) antriebswirksam mit der Antriebswelle (13) verbunden ist, dass das Hohlrad (23) stationär ausgebildet ist, und dass der Planetenträger (21) als Ausgangselement des Planetengetriebes (17) antriebswirksam mit der Radnabe (15) verbunden ist.

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