DE102017204459A1

DE102017204459A1 - Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades

Info

Publication number: DE102017204459A1
Application number: DE102017204459.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Herlitzek
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-09-20

Abstract

Eine Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) weist einen Elektromotor (1) auf, welcher als Außenläuferelektromotor ausgebildet ist und ein Getriebe (7) auf, wobei das Getriebe ein innenverzahntes Zahnrad (5) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Vorrichtungen zum Antrieb eines Fahrzeugrades weisen einen Elektromotor auf, welcher innerhalb der Felge eines Fahrzeugrades angeordnet ist. Um in axialer Richtung kompakt zu bauen, ist der Elektromotor als Außenläufermotor ausgebildet, wobei der Rotor des Elektromotors über ein Getriebe das Fahrzeugrad antreibt.
Die CN 103395366 A offenbart eine Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades mit einem Außenläuferelektromotor, welcher über ein Planetengetriebe das Fahrzeugrad antreibt, wobei der Elektromotor und das Getriebe innerhalb des Fahrzeugrades angeordnet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades zu schaffen, bei welcher der Antrieb einfach aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird mit einer auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung einen Elektromotor auf, welcher als Außenläuferelektromotor ausgebildet ist, wodurch der Stator sich innerhalb des Rotors befindet. Der Rotor dreht um eine Drehachse, welche beabstandet zur Drehachse eines Abtriebs des Getriebes angeordnet ist. Der Abtrieb des Getriebes kann mit einem Fahrzeugrad verbunden werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, ein außenverzahntes Stirnrad mit dem Rotor zu verbinden oder einstückig mit diesem auszubilden und dieses Stirnrad mit einem Hohlrad in Wirkverbindung zu bringen, wobei die Drehachse des Stirnrades beabstandet ist zur Drehachse des Hohlrades. Dadurch kann eine große Übersetzung realisiert werden. Das Hohlrad ist mit einem Fahrzeugrad in Wirkverbindung bringbar und bildet somit den Abtrieb des Getriebes. Somit ist die Drehachse des Hohlrades identisch mit der Drehachse des Fahrzeugrades. Das Stirnrad, welches mit dem Rotor verbunden ist, bildet den Antrieb des Getriebes.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Stirnrad so mit dem Rotor des Elektromotors verbunden, dass Verformungskräfte, welche auf das Stirnrad einwirken, nicht auf den Rotor des Elektromotors übertragen werden. Dies kann beispielsweise durch elastische Ausgleichselemente oder ballige Verzahnungen erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Stirnrad einstückig mit dem Rotor ausgebildet.
Das Getriebe und der Elektromotor sind in einer Ebene angeordnet, wodurch der Elektromotor und das Getriebe innerhalb einer Felge eines Fahrzeugrades unterbringbar sind. Durch den im Durchmesser relativ groß ausführbaren Elektromotor kann ein hohes Drehmoment erzeugt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Drehzahl im gesamten benötigten Drehzahlbereich der Fahrzeugräder abzudecken. Ist das Stirnrad form- oder kraftschlüssig mit dem Rotor verbunden, ermöglicht dies im Reparaturfall den Austausch des Stirnrades ohne den eigentlichen Rotor des Elektromotors ersetzen zu müssen. Bei einem Defekt des Rotors ist nur der Rotor zu ersetzen und das Stirnrad kann wieder verwendet werden.
Die Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades kann in Radfahrzeugen, wie beispielsweise Dumper oder Radlader, verwendet werden, es besteht jedoch auch die Möglichkeit die Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades in einem Nutzfahrzeug oder Personenkraftwagen zu verwenden.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt einen Elektromotor 1, welcher aus einem ortsfest gehaltenen Stator 2 und einem drehbaren Rotor 3 besteht. Der Rotor 3 ist mit dem Zahnrad 4, welches auch als Stirnrad bezeichnet wird, verbunden. Die Verbindung kann form- oder kraftschlüssig ausgeführt sein. Es besteht auch die Möglichkeit, das Zahnrad 4 einstückig mit dem Rotor 3 auszubilden. Das Zahnrad 4 kämmt mit dem innenverzahnten Zahnrad 5, welches auch als Hohlrad bezeichnet wird und welches den Abtrieb des Getriebes 7 bildet. Das innenverzahnte Zahnrad 5 ist mit dem Fahrzeugrad 6 drehfest verbunden und treibt dieses somit an. Der Rotor 3 und somit auch das Zahnrad 4 dreht um die Drehachse 8, während das innenverzahnte Zahnrad 5 um die Drehachse 9 dreht. Somit dreht das Fahrzeugrad 6 ebenfalls um die Drehachse 9. Die Drehachse 8 ist beabstandet zur Drehachse 9 angeordnet, wodurch eine sehr hohe Übersetzung im Getriebe 7 realisiert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Elektromotor
2: Stator
3: Rotor
4: Zahnrad
5: innenverzahntes Zahnrad
6: Fahrzeugrad
7: Getriebe
8: Drehachse
9: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 103395366 A [0003]

Claims

Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) mit einem Elektromotor (1) mit einem um eine Drehachse (8) drehbaren Rotor (3) und einem Stator (2), wobei der Rotor (3) außerhalb des Stators (2) angeordnet ist und einem Getriebe (7), welches einerseits mit dem Rotor (3) verbunden ist und andererseits mit dem Fahrzeugrad (6) in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) ein Zahnrad (4) aufweist, welches mit dem Rotor (3) verbunden ist, wobei die Verzahnung des Zahnrades (4) außerhalb des Rotors (3) angeordnet ist und die Drehachse des Zahnrades (4) koaxial zur Drehachse (8) des Rotors (3) angeordnet ist und das Zahnrad (4) mit einem innenverzahnten Zahnrad (5) kämmt, wobei das innenverzahnte Zahnrad (5) um eine Drehachse (9) drehbar ist, welche beabstandet zur Drehachse (8) des Rotors (3) angeordnet ist.
Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) und der Elektromotor (1) in einer Ebene angeordnet sind, wodurch das Getriebe (7) und der Elektromotor (1) innerhalb eines Fahrzeugrades (6) angeordnet werden kann.
Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (4), welches mit dem Rotor (3) verbunden ist, eine Außenverzahnung aufweist.
Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) als Außenläufermotor ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (4) einstückig mit dem Rotor (3) ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (4) kraftschlüssig oder formschlüssig mit dem Rotor (3) verbunden ist.
Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Zahnrades (4) mit dem Rotor (3) so ausgebildet ist, dass Verformungen des außenverzahnten Zahnrades (4) aus Zahneingriffskräften nicht auf den Rotor (3) übertragbar sind.
Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugrades (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) und der Elektromotor (1) innerhalb einer Felge eines Fahrzeugrades (6) angeordnet sind.