DE102017222332A1

DE102017222332A1 - Einzelradantrieb für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017222332A1
Application number: DE102017222332.4A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mauritz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Es wird ein Einzelradantrieb 1 für ein Fahrzeug, mit einem Radkopf 2, wobei der Radkopf 2 eine Radnabe 3 und einen Radnabenträger 4 zur Aufnahme der Radnabe 3 aufweist, wobei die Radnabe 3 drehbar auf dem Radnabenträger 4 gelagert und relativ zu dem Radnabenträger 4 um eine Hauptdrehachse H rotierbar ist, mit einer Antriebseinheit 7 zum Antrieb der Radnabe 3, wobei die Antriebseinheit 7 eine Antriebseinrichtung 8 und eine Antriebswelle 9 aufweist, wobei die Antriebswelle 9 antriebstechnisch mit der Antriebseinrichtung 8 verbunden ist, mit einer Übertragungseinheit 10, welche getriebetechnisch einerseits mit der Antriebseinheit 7 und andererseits mit der Radnabe 3 gekoppelt ist, sodass das Antriebsmoment über die Übertragungseinheit 10 auf die Radnabe 3 übertragbar ist, wobei die Übertragungseinheit 10 eine Getriebeeinrichtung 11 und ein Planetengetriebe 12 aufweist, wobei die Getriebeeinrichtung 11 und das Planetengetriebe 12 getriebetechnisch miteinander gekoppelt sind, vorgeschlagen, wobei die Getriebeeinrichtung 11 als ein mehrgängiges Schaltgetriebe ausgebildet ist, wobei die Getriebeeinrichtung 11 zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Schaltzuständen schaltbar ist, sodass ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeeinrichtung 11 und dem Planetengetriebe 12 veränderbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einzelradantrieb für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Zum Antrieb eines oder mehrerer Räder eines Fahrzeuges sind Radnabenmotoren bekannt. Dabei kann jeweils ein Radnabenmotor in oder an einem Radkopf des Fahrzeuges verbaut sein, wobei jedes der Räder einzeln über den Radnabenantrieb direkt angetrieben werden kann. Beispielsweise findet ein derartiger Radnabenantrieb in landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen Anwendung, um den Vortrieb und die Geländegängigkeit dieser zu verbessern.
Die Druckschrift DE1905127A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart einen hydraulischen Radnabenantrieb für Schwerlastfahrzeuge zum Durchfahren eines Geschwindigkeitsbereiches, wobei mehrere Motorpaare parallel geschaltet und unmittelbar am Radnabengetriebe angeordnet sind, die entsprechend der Gangabstufung paarweise hydraulisch oder mechanisch abgeschaltet werden können.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Einzelradantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher sich durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung.
Es wird ein Einzelradantrieb vorgeschlagen, welcher für ein Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Einzelradantrieb dient insbesondere zum Antrieb des Fahrzeuges. Vorzugsweise ist der Einzelradantrieb als ein Radnabenantrieb ausgebildet. Bevorzugt weist das Fahrzeug mindestens zwei der Einzelradantriebe auf, wobei insbesondere jeweils zwei der Einzelradantriebe an einer Achse des Fahrzeugs angeordnet sind. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Nutzfahrzeug oder ein Kraftfahrzeug sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug als eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine oder eine Zugmaschine ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein mehrspuriges Fahrzeug ausgebildet.
Der Einzelradantrieb weist einen Radkopf auf. Insbesondere ist der Radkopf als ein lenkbarer und/oder bremsbarer Radkopf ausgebildet. Vorzugsweise kann der Radkopf an einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse des Fahrzeugs verbaut sein. Im Speziellen kann der Radkopf über eine Einzelradaufhängung oder eine Starrachse mit einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs verbunden sein.
Der Radkopf weist eine Radnabe auf, welche zur Aufnahme eines Fahrzeugrades ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere kann das Fahrzeugrad, vorzugsweise eine Felge des Fahrzeugrads, über eine Schraubverbindung mit der Radnabe verbunden sein. Ferner weist der Radkopf einen Radnabenträger auf, welcher zur Aufnahme der Radnabe ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist der Radnabenträger mit der Fahrzeugkarosserie, vorzugsweise der Einzelradaufhängung, verbunden. Bevorzugt wird eine auf den Einzelradantrieb wirkende Radlast ausschließlich von dem Radnabenträger übertragen. Beispielsweise kann der Radnabenträger mit dem Fahrzeug verschraubt werden. Optional ergänzend weist der Radkopf eine Bremseinrichtung zur Bremsung der Radnabe auf, wobei die Bremseinrichtung vorzugsweise mit der Radnabe wirkverbunden ist. Beispielsweise kann die Bremseinrichtung als eine Lamellenbremse ausgebildet sein. Im Speziellen ist ein Teil der Bremseinrichtung einerseits mit dem Radnabenträger und ein anderer Teil andererseits mit der Radnabe verbunden.
Die Radnabe ist drehbar auf dem Radnabenträger gelagert. Insbesondere ist die Radnabe über eine Lagereinrichtung auf dem Radnabenträger gelagert. Die Radnabe ist relativ zu dem Radnabenträger um eine Hauptdrehachse rotierbar, wobei der Radnabenträger bevorzugt stationär verbleibt. Insbesondere definiert die Radnabe mit ihrer Rotationsachse die Hauptdrehachse.
Der Einzelradantrieb weist eine Antriebseinheit auf, welche zum Antrieb der Radnabe ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Antriebseinheit weist eine Antriebseinrichtung zur Erzeugung eines Antriebsmoments und eine Antriebswelle zur Übertragung des Antriebsmoments auf. Vorzugsweise kann die Antriebswelle eine Antriebsverzahnung aufweisen. Die Antriebsverzahnung kann beispielsweise durch eine Außenverzahnung an der Antriebswelle oder ein separates Antriebsrad gebildet werden. Besonders bevorzugt ist die Antriebswelle als ein Motorritzel ausgebildet. Im Speziellen definiert die Antriebswelle eine Motorachse. Die Motorachse ist vorzugsweise achsparallel zu der Hauptdrehachse angeordnet. Insbesondere definiert die Antriebswelle mit ihrer Rotationsachse und/oder ihrer Längsachse die Motorachse. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung koaxial zu der Motorachse angeordnet ist. Insbesondere weist die Antriebseinrichtung ein zylinderförmiges Gehäuse auf, wobei bevorzugt das Gehäuse koaxial zu der Motorachse angeordnet ist. Im Speziellen ist die Abtriebseinrichtung als ein Standardmotor mit einem Standardgehäuse ausgebildet.
Die Antriebswelle ist antriebstechnisch mit der Antriebseinrichtung verbunden. Bevorzugt ist die Antriebswelle formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder reibschlüssig mit der Antriebseinrichtung verbunden. Beispielsweise ist die Antriebswelle über eine Steckverzahnung mit der Antriebseinrichtung verbunden. Vorzugsweise ist die Antriebswelle lösbar mit der Antriebseinrichtung verbunden. Im Speziellen kann die Antriebswelle einerseits an dem Radträger drehbar gelagert sein und andererseits mit der Antriebseinrichtung drehfest verbunden sein.
Der Einzelradantrieb weist eine Übertragungseinheit auf, welche zur Übertragung des Antriebsmoments auf die Radnabe ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Übertragungseinheit ist einerseits getriebetechnisch mit der Antriebseinheit und andererseits getriebetechnisch mit der Radnabe gekoppelt, sodass das Antriebsmoment über die Übertragungseinheit auf die Radnabe übertragbar ist.
Die Übertragungseinheit weist eine Getriebeeinrichtung zur Übertragung des Antriebsmoments auf. Insbesondere weist die Getriebeeinrichtung mindestens eine Getriebestufe auf. Vorzugsweise dient die Getriebeeinrichtung zur Änderung des Antriebsmoments und/oder einer Antriebsdrehzahl. Bevorzugt ist die Getriebeeinrichtung als ein Rädergetriebe ausgebildet.
Der Einzelradantrieb weist ein Planetengetriebe auf, welches zur Umsetzung des Antriebsmoments ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient das Planetengetriebe zur Untersetzung und/oder Übersetzung des Antriebsmoments auf die Radnabe. Das Planetengetriebe und die Getriebeeinrichtung sind getriebetechnisch miteinander gekoppelt. Optional ergänzend kann die Übertragungseinheit ein weiteres Planetengetriebe aufweisen. Die beiden Planetengetriebe sind vorzugsweise getriebetechnisch miteinander gekoppelt, sodass eine mehrstufige Getriebeanordnung durch die beiden Planetengetriebe gebildet ist. Bevorzugt ist die Getriebeeinrichtung einerseits mit der Antriebseinrichtung andererseits mit dem Planetengetriebe getriebetechnisch verbunden.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinrichtung als ein mehrgängiges Schaltgetriebe ausgebildet ist. Insbesondere ist die Getriebeeinrichtung als ein synchronisiertes Schaltgetriebe ausgebildet. Die Getriebeeinrichtung ist zwischen mindestens oder genau zwei unterschiedlichen Schaltzuständen schaltbar, sodass ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeeinrichtung und dem Planetengetriebe veränderbar ist. Insbesondere ist die Getriebeeinrichtung wahlweise zwischen mindestens oder genau einem Gang, vorzugsweise zwischen genau zwei unterschiedlichen Gängen, und einem Leergang als die unterschiedlichen Schaltzustände schaltbar. Bevorzugt weist die Getriebeeinrichtung mindestens zwei Getriebestufen auf, wobei die beiden Getriebestufen vorzugsweise ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis aufweisen. Insbesondere ist durch die erste Getriebestufe ein erster Gang und durch die zweite Getriebestufe ein zweiter Gang gebildet. Insbesondere ist die Getriebeeinrichtung zwischen den beiden Getriebestufen schaltbar, wobei das Antriebsmoment in dem ersten Gang über die erste Getriebestufe und in dem zweiten Gang über die zweite Getriebestufe auf das Planetengetriebe übertragbar ist. Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung in dem Leergang vollständig von dem Radkopf, insbesondere der Radnabe, ausgekuppelt, sodass eine Übertragung des Antriebsmoments unterbrochen ist.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Auswahl eines entsprechenden Schaltgetriebes eine möglichst kleine und damit kostengünstige Antriebseinrichtung verwendet werden kann, welche vorzugsweise einerseits ein hohes Antriebsmoment an der Radnabe erzeugen und andererseits auch bis zu einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit die Traktion des Fahrzeugrades unterstützen kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Antriebsmoment des Einzelradantriebs je nach Anforderungen durch das Schaltgetriebe an den Fahrbetrieb angepasst werden kann, wodurch sich das Betriebsverhalten des Einzelradantriebs deutlich verbessert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung eine Synchronisationseinheit zur Synchronisation der Getriebeeinrichtung sowie ein erstes und ein zweites Gangrad aufweist. Insbesondere dient die Synchronisationseinheit zur Synchronisierung einer Drehzahl zwischen der Antriebswelle und einem der beiden Gangräder und/oder zur Entkoppelung der Antriebseinrichtung von der Übertragungseinheit. Besonders bevorzugt sind die Synchronisationseinheit und/oder das erste und/oder das zweite Gangrad koaxial zu der Motorachse angeordnet.
Die Synchronisationseinheit ist mit dem ersten oder dem zweiten Gangrad koppelbar. Insbesondere sind die beiden Gangräder jeweils getriebetechnisch mit dem Planetengetriebe verbunden, wobei das erste Gangrad die erste Getriebestufe und das zweite Gangrad die zweite Getriebestufe bildet. Bevorzugt ist die Synchronisationseinheit einerseits drehfest mit der Antriebswelle und andererseits wahlweise mit dem ersten oder dem zweiten Gangrad drehfest verbindbar, sodass das Antriebsmoment vorzugsweise über das erste oder das zweite Gangrad auf das Planetengetriebe übertragbar ist. In dem Leergang ist die Synchronisationseinheit von dem ersten und dem zweiten Gangrad entkoppelt, sodass das Antriebsmoment auf das Planetengetriebe durch die Synchronisationseinheit unterbrochen ist. Durch die Synchronisationseinheit ist somit die Verlustleistung und die damit verbundene Wärmeentwicklung der Getriebeeinrichtung insbesondere in dem Leergang bei einer hohen Differenzdrehzahl deutlich reduziert. Durch die verhältnismäßig geringen Drehmomente auf der Antriebswelle kann eine verhältnismäßig kleine und damit kostengünstige Synchronisationseinheit gewählt werden.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Synchronisationseinheit eine Schaltmuffe und einen Synchronkörper aufweist, wobei der Synchronkörper drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Der Synchronkörper kann formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Antriebswelle, insbesondere in Umlaufrichtung, verbunden sein. Bevorzugt ist der Synchronkörper über eine Steckverbindung, vorzugsweise einer weiteren Steckverzahnung, mit der Antriebsverzahnung der Antriebswelle verbunden.
Die Schaltmuffe ist drehfest mit dem Synchronkörper verbunden. Bevorzugt sind die Schaltmuffe und der Synchronkörper koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Motorachse zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist die Schaltmuffe in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse formschlüssig, insbesondere über eine Geradverzahnung, mit dem Synchronkörper verbunden.
Das erste und das zweite Gangrad sind drehbar auf der Antriebswelle gelagert, wobei die Schaltmuffe zwischen dem ersten und dem zweiten Gangrad verschiebbar ist. Vorzugsweise sind das erste und/oder das zweite Gangrad über mindestens eine weitere Lagereinrichtung auf der Antriebswelle gelagert. Vorzugsweise kann die weitere Lagereinrichtung als ein Wälzlager oder als ein Gleitlager ausgebildet sein. Bevorzugt stützen sich das erste und/oder das zweite Gangrad jeweils über die weitere Lagereinrichtung radial an einem Außenumfang der Antriebswelle ab. Insbesondere ist die Synchronisationseinheit in axialer Richtung in Bezug auf die Motorachse zwischen den beiden Gangrädern angeordnet, wobei die Schaltmuffe vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Motorachse zwischen den beiden Gangrädern verschiebbar ist.
Die Schaltmuffe ist insbesondere in einem geschalteten Gang einerseits mit dem Synchronkörper und andererseits mit einem der beiden Gangräder drehfest gekoppelt. Bei einem Schaltvorgang in den anderen Gang sorgt die Synchronisationseinheit zunächst für eine Angleichung der Drehzahlen des Synchronkörpers und des jeweiligen Gangrads, bevor sie eine Kopplung über die Schaltmuffe zulässt. Optional ergänzend kann die Synchronisationseinheit hierzu einen ersten und einen Synchronring aufweisen. Insbesondere dienen die Synchronringe zur Erhöhung der Reibung zwischen dem jeweiligen Gangrad und der Schaltmuffe, sodass bei steigender Reibung die Drehzahl angeglichen wird.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung eine Schaltklaue zur Verschiebung der Schaltmuffe aufweist, wobei die Schaltklaue mit der Schaltmuffe in Eingriff steht. Bevorzugt ist die Schaltklaue mittels eines Schaltaktuators betätigbar. Vorzugsweise ist der Schaltaktuator als ein elektrischer und/oder pneumatischer und/oder als ein hydraulischer Schaltaktuator ausgebildet. Alternativ kann die Schaltklaue manuell betätigt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Planetengetriebe mehrere Planetenräder, einen Planetenträger zur Aufnahme der Planetenräder sowie ein Sonnenrad auf. Der Planetenträger ist vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch zur der Hauptdrehachse angeordnet. Insbesondere sind die Planetenräder auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet, welcher koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet ist.
Der Radnabenträger weist an seiner radialen Innenseite einen Verzahnungsabschnitt auf, wobei die Planetenräder einerseits mit dem Verzahnungsabschnitt und andererseits mit dem Sonnenrad in Eingriff stehen. Insbesondere ist der Radnabenträger zumindest in dem Bereich des Verzahnungsabschnitts hohlzylindrisch ausgebildet. Bevorzugt kann der Verzahnungsabschnitt als eine umlaufende Innenverzahnung ausgebildet. Alternativ kann der Verzahnungsabschnitt jedoch auch als ein Hohlrad des Planetengetriebes ausgebildet sein, wobei das Hohlrad vorzugsweise drehfest mit dem Radnabenträger verbunden ist. Insbesondere ist durch das Sonnenrad und die Planetenräder eine Ausgangsgetriebestufe der Übertragungseinheit gebildet.
In einer konkreten Ausführung ist vorgesehen, dass der Planetenträger mit der Radnabe wirkverbunden ist, sodass das Antriebsmoment über den Planetenträger auf die Radnabe übertragbar ist. Prinzipiell kann der Planetenträger drehfest mit der Radnabe gekoppelt sein, sodass das Drehmoment unmittelbar auf die Radnabe übertragen wird bzw. übertragbar ist. Alternativ bildet der Planetenträger einen Getriebeeingang für das weitere Planetengetriebe, wobei das Antriebsmoment über das weitere Planetengetriebe auf die Radnabe übertragen wird bzw. übertragbar ist. Insbesondere kann das weitere Planetengetriebe einen weiteren Planetenträger aufweisen, wobei vorzugsweise der weitere Planetenträger mit der Radnabe, bevorzugt drehfest, verbunden ist.
In einer weiteren konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe eine Sonnenradwelle aufweist, wobei das Sonnenrad drehfest mit der Sonnenradwelle verbunden ist. Das Sonnenrad kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder reibschlüssig mit der Sonnenradwelle verbunden sein. Die Sonnenradwelle ist koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet. Bevorzugt bildet die Sonnenradwelle eine Verbindung zwischen der Getriebeeinrichtung und dem Planetengetriebe.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Getriebeeinrichtung in einem ersten Gang mit dem Sonnenrad und/oder in einem zweiten Gang mit dem Planetenträger gekoppelt ist. Prinzipiell kann das erste Gangrad drehfest mit dem Sonnenrad und/oder das zweite Gangrad drehfest mit dem Planetenträger gekoppelt sein, sodass das Antriebsmoment unmittelbar zwischen dem ersten Gangrad und dem Sonnenrad bzw. dem zweiten Gangrad und dem Planetenträger übertragbar ist. Bevorzugt jedoch ist es vorgesehen, dass das erste Gangrad mit dem Sonnenrad und/oder das zweite Gangrad mit dem Planetenträger getriebetechnisch gekoppelt ist, sodass das Antriebsmoment über jeweils mindestens eine Getriebestufe zwischen dem ersten Gangrad und dem Planetenträger bzw. dem zweiten Gangrad und dem Sonnenrad übertragbar ist.
Das Antriebsmoment ist in dem ersten Gang mit einem ersten Übersetzungsverhältnis und in dem zweiten Gang mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis auf den Radnabenträger übertragbar, wobei das erste und das zweite Übersetzungsverhältnis unterschiedlich sind. Insbesondere wird in dem ersten Gang das Sonnenrad durch das erste Gangrad angetrieben und in dem zweiten Gang der Planetenträger durch das zweite Gangrad angetrieben. Somit kann durch die Getriebeeinrichtung eine Schaltung zwischen den einzelnen Planetenstufen realisiert werden. Durch das wahlweise zu- bzw. abschalten einer ganzen Planetenstufe kann eine extrem hohe Spreizung des Getriebes realisiert werden, d.h. ein sehr großer Unterschied der Übersetzungen von ersten und zweiten Gang. Dadurch kann ein breites Drehzahlspektrum der Antriebseinrichtung abgedeckt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Getriebeeinrichtung ein erstes und ein zweites Stirnrad auf. Das erste und/oder das zweite Stirnrad weist vorzugsweise an seinem Außenumfang eine Stirnverzahnung auf.
Das erste Stirnrad ist einerseits mit der Sonnenradwelle und andererseits mit dem ersten Gangrad gekoppelt, sodass die erste Getriebestufe gebildet ist. Insbesondere ist das erste Stirnrad drehfest, vorzugsweise formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig, mit der Sonnenradwelle verbunden. Das erste Stirnrad ist vorzugsweise koaxial auf der Sonnenradwelle angeordnet. Insbesondere steht das erste Gangrad mit dem ersten Stirnrad in Eingriff und/oder kämmt mit diesem, sodass die erste Getriebestufe gebildet ist. Im Speziellen ist durch das erste Gangrad und das erste Stirnrad eine erste Eingangsgetriebestufe der Übertragungseinheit gebildet.
Das zweite Stirnrad ist einerseits mit dem Planetenträger und andererseits mit dem zweiten Gangrad gekoppelt, sodass die zweite Getriebestufe gebildet ist. Insbesondere ist das zweite Stirnrad drehfest, vorzugsweise formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig, mit dem Planetenträger verbunden. Bevorzugt ist das zweite Stirnrad über eine Schraubverbindung mit dem Planetenträger verbunden. Das zweite Stirnrad ist vorzugsweise an einer axialen Stirnseite des Planetenträgers angeordnet. Insbesondere steht das zweite Gangrad mit dem zweiten Stirnrad in Eingriff und/oder kämmt mit diesem, sodass die zweite Getriebestufe gebildet ist. Im Speziellen ist durch das zweite Getrieberad und das zweite Stirnrad eine zweite Eingangsgetriebestufe der Übertragungseinheit gebildet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind das erste und/oder das zweite Stirnrad koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptdrehachse angeordnet. Insbesondere sind die beiden Stirnräder innerhalb des Radnabenträgers angeordnet.
In einer ersten Umsetzung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem ersten Gang ein erster Momentpfad von der Antriebseinheit über das erste Gangrad und das Sonnenrad auf die Radnabe verläuft. Besonders bevorzugt verläuft der erste Momentenpfad von der Antriebseinrichtung über die Antriebswelle, den Synchronkörper, die Schaltmuffe, das erste Gangrad, das erste Stirnrad, die Sonnenradwelle, die Planetenräder, den Planetenträger und optional ergänzend das weitere Planetengetriebe auf die Radnabe, sodass die Radnabe mit einer ersten Antriebsdrehzahl und/oder einem ersten Antriebsmoment angetrieben wird.
In einer zweiten Umsetzung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem zweiten Gang ein zweiter Momentpfad von der Antriebseinheit über das zweite Gangrad und den Planetenträger auf die Radnabe verläuft. Besonders bevorzugt verläuft der zweite Momentenpfad von der Antriebseinrichtung über die Antriebswelle, den Synchronkörper, die Schaltmuffe, das zweite Gangrad, das zweite Stirnrad, den Planetenträger und optional ergänzend das weitere Planetengetriebe auf die Radnabe, sodass die Radnabe mit einer zweiten Antriebsdrehzahl und/oder einem zweiten Antriebsmoment angetrieben wird. Insbesondere sind das erste und das zweite Antriebsmoment bzw. die erste und die zweite Antriebsdrehzahl unterschiedlich.
Der erste und/oder der zweite Momentpfad sind durch die Schaltmuffe unterbrechbar. Bevorzugt wird der erste und/oder der zweite Momentpfad unterbrochen, wenn das erforderliche Antriebsmoment und/oder eine erforderliche Antriebsdrehzahl erreicht ist. Dadurch kann die Antriebseinheit frühzeitig ausgekuppelt werden, wobei beispielsweise Schleppverluste durch das mitschleppen oder ein Übertouren der Antriebseinrichtung verhindert wird. Besonders bevorzugt wird der Leergang bei einer Schleppfahrt mit höchsten Geschwindigkeiten eingelegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Radnabenträger einen Auflageabschnitt und einen Aufnahmeabschnitt aufweist. Insbesondere schließt sich der Auflageabschnitt unmittelbar an den Aufnahmeabschnitt an. Im Speziellen können der Auflageabschnitt und der Aufnahmeabschnitt einstückig, z.B. aus einem gemeinsamen Guss, oder einteilig, z.B. über eine Schweißverbindung, miteinander verbunden sein.
Die Radnabe liegt an einem Außenumfang des Auflageabschnitts an. Insbesondere weist der Auflageabschnitt eine hohlzylindrische Form auf. Bevorzugt stützt sich die Radnabe radial in Richtung der Hauptdrehachse über die Lagereinrichtung an dem Auflageabschnitt ab. Vorzugsweise bildet der Aufnahmeabschnitt einen Aufnahmeraum, wobei der Aufnahmeraum zumindest in radialer Richtung durch einen Innenumfang des Radnabenträgers begrenzt ist. Optional ergänzend kann der Aufnahmeraum in axialer Richtung durch mindestens ein Abdeckelement begrenzt sein, sodass der Aufnahmeabschnitt vorzugsweise gegenüber der Umwelt abgedichtet ist.
Das Planetengetriebe und/oder die Getriebeeinrichtung sind in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse innerhalb des Aufnahmeabschnitts angeordnet. Insbesondere sind das Planetengetriebe und/oder die Getriebeeinrichtung innerhalb eines Radbereichs angeordnet, wobei der Radbereich vorzugsweise durch die axiale Baulänge der Felge definiert ist. Bevorzugt ist der Aufnahmeabschnitt topfförmig ausgebildet, wobei der Aufnahmeabschnitt insbesondere in axialer Richtung endseitig angeordnet ist. Optional ergänzend ist die Antriebseinheit, insbesondere die Antriebswelle, zumindest abschnittsweise innerhalb des Aufnahmeabschnitts angeordnet.
Durch die Anordnung des Planetengetriebes bzw. der Getriebeeinrichtung innerhalb des Radnabenträgers, ist eine besonders kompakte Bauform des Einzelradantriebs umgesetzt. Ferner sind die Getriebeeinrichtung und das Planetengetriebe durch die zentrale Anordnung innerhalb des Radnabenträgers leicht zugänglich in dem Radkopf angeordnet, sodass beispielsweise ein Montageaufwand und/oder ein Wartungsaufwand deutlich reduziert werden kann.
In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung ist die Antriebseinrichtung drehfest mit dem Radnabenträger verbunden. Insbesondere kann die Antriebseinrichtung reibschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig, bevorzugt jedoch lösbar, mit dem Radnabenträger verbunden sein. Beispielsweise ist das Gehäuse mit dem Radnabenträger verschraubt. Somit wird eine besonders einfache Montage der Antriebseinrichtung vorgeschlagen, wobei der Montageaufwand deutlich reduziert werden kann. Ferner wird dadurch der Einsatz von kostengünstigen Standardmotoren ermöglicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung als ein Elektromotor ausgebildet ist. Insbesondere kann der Elektromotor eine hohe Antriebsdrehzahl erzeugen, wobei der Elektromotor vorzugsweise in einem Antriebsbetrieb dadurch einen günstigen Betriebspunkt aufweist.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert, wobei weitere Vorteile, Merkmale und Wirkungen der Figurenbeschreibung zu entnehmen sind. Es zeigen:

1 ein Einzelradantrieb in einer Schnittdarstellung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in Längsschnittdarstellung entlang einer Hauptdrehachse H einen Einzelradantrieb 1 für ein Fahrzeug. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein LKW, PKW oder eine Landmaschine sein. Beispielsweise sind jeweils zwei der Einzelradantriebe 1 an einer Vorderachse und/oder Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet. Der Einzelradantrieb 1 dient insbesondere zum Antrieb des Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugrads. Bevorzugt ist der Einzelradantrieb 1 als ein Radnabenantrieb ausgebildet.
Der Einzelradantrieb 1 weist einen Radkopf 2 zur Aufnahme des Fahrzeugrads auf. Beispielsweise ist der Radkopf 2 als ein lenkbarer Radkopf einer lenkbaren Vorderachse und/oder Hinterachse ausgebildet. Alternativ kann der Radkopf auch als ein starrer bzw. gestellfester Radkopf einer starren Vor- bzw. Hinterachse ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Radkopf 2 über eine Radaufhängung, z.B. Einzelradaufhängung, mit einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs federnd und/oder dämpfend verbunden sein.
Der Radkopf 2 weist eine Radnabe 3 und einen Radnabenträger 4 auf, wobei die Radnabe 3 drehbar auf dem Radnabenträger 4 gelagert ist. Während eines Fahrbetriebes des Fahrzeugs rotiert die Radnabe 3 um eine Hauptdrehachse H, wobei der Radnabenträger 4 stationär und/oder gestellfest verbleibt. Beispielsweise definiert die Radnabe 3 die Hauptdrehachse H mit ihrer Rotationsachse. Die Radnabe 3 und der Radnabenträger 4 sind koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Hauptdrehachse H angeordnet.
Die Radnabe 3 dient zur Aufnahme des Fahrzeugrads. Das Fahrzeugrad weist vorzugsweise eine Felge 5 auf, wobei die Felge 5 beispielsweise mittels einer Schraubverbindung mit der Radnabe 3 drehfest verbunden ist. Der Radkopf 2 weist eine Bremseinrichtung 6 auf, wobei die Bremseinrichtung 6 einerseits mit der Radnabe 3 und andererseits mit dem Radnabenträger 4 wirkverbunden ist. Die Bremseinrichtung 6 dient zur Bremsung des Fahrzeugrades, insbesondere der Radnabe 3. Beispielsweise ist die Bremseinrichtung 6 als eine Lamellenbremse ausgebildet.
Der Radnabenträger 4 weist einen Auflageabschnitt 4a und einen Aufnahmeabschnitt 4b auf. Beispielsweise ist der Radnabenträger 4 einstückig aus einem Guss gefertigt, wobei sich der Auflageabschnitt 4a unmittelbar an den Aufnahmeabschnitt 4b anschließt. Der Radnabenträger 4 ist als ein Hohlkörper, zumindest annähernd hohlzylindrisch, ausgebildet, wobei der Radnabenträger 4 mit einer in Bezug auf die Hauptdrehachse H axial verlaufenden Öffnung durchsetzt ist. Der Aufnahmeabschnitt 4b ist beispielsweise als eine topfförmige Verbreiterung am axialen Ende des Radnabenträgers 4 ausgebildet.
Die Radnabe 3 stützt sich beispielsweise über mindestens zwei Wälzlager, als eine Lagereinrichtung, in radialer Richtung an einem Außenumfang des Auflageabschnitts 4a ab. Der Radnabenträger 4 kann beispielsweise einen Anbindungsabschnitt, nicht dargestellt, aufweisen, wobei der Radnabenträger 4 über den Anbindungsabschnitt z.B. mit der Fahrzeugkarosserie, insbesondere der Radaufhängung, verbunden bzw. verschraubt ist. Somit werden die auf den Einzelradantrieb 1 wirkenden Radlasten ausschließlich über den Radnabenträger 4 an die Fahrzeugkarosserie weitergeleitet.
Der Einzelradantrieb 1 weist eine Antriebseinheit 7 auf, wobei die Antriebseinheit 7 eine Antriebseinrichtung 8 und eine Antriebswelle 9 aufweist. Die Antriebswelle 9 ist beispielsweise als ein Motorritzel und die Antriebseinrichtung 8 als ein Elektromotor ausgebildet. Die Antriebswelle 9 kann über eine Steckverzahnung lösbar und drehfest mit der Antriebseinrichtung 8 verbunden sein. Die Antriebseinrichtung 8 ist drehfest mit dem Radnabenträger 4 verbunden, z.B. verschraubt, sodass eine einfache Montage der Antriebseinrichtung 8 realisiert wird.
Die Antriebseinrichtung 8 dient insbesondere zur Erzeugung eines Antriebsmoments, wobei in einem Antriebsbetrieb die Antriebswelle 9 um eine Motorachse M rotiert. Beispielsweise definiert die Antriebswelle 9 mit ihrer Rotationsachse bzw. Längsachse die Motorachse M. Die Antriebseinrichtung 8 ist koaxial zu der Motorachse M angeordnet, wobei die Motorachse M achsparallel zu der Hauptdrehachse H verläuft. Die Antriebswelle 9 erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Motorachse M größtenteils innerhalb des Aufnahmeabschnitts 4b. Beispielsweise ist die Antriebswelle 9 an ihrem freien Ende an dem Radnabenträger 4 innerhalb des Aufnahmeabschnitts 4b drehbar gelagert.
Der Einzelradantrieb 1 weist eine Übertragungseinheit 10 zur Übertragung des Antriebsmoments auf die Radnabe 3 auf. Die Übertragungseinheit 10 weist eine Getriebeeinrichtung 11 und ein Planetengetriebe 12 auf. Die Übertragungseinheit 10 ist vollständig innerhalb des Radnabenträgers 4 angeordnet, wobei die Getriebeeinrichtung 11 und das Planetengetriebe 12 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse hauptsächlich innerhalb des Aufnahmeabschnitts 4b angeordnet sind. Die Getriebeeinrichtung 11 und das Planetengetriebe 12 sind getriebetechnisch miteinander gekoppelt. Der Aufnahmeabschnitt 4b kann in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H geöffnet sein, wobei der Aufnahmeabschnitt 4b zumindest in Richtung der Antriebseinheit 7 durch ein Abdeckelement 13, z.B. Deckel, Kappe etc., begrenzt ist. Somit ergibt sich insbesondere für die Übertragungseinheit 10 eine besonders kompakte Bauform, welche ausschließlich innerhalb des Radnabenträgers 4 und leicht zugänglich angeordnet ist.
Die Getriebeeinrichtung 10 weist eine Synchronisationseinheit 14 sowie ein erstes und ein zweites Gangrad 15a, b auf. Die beiden Gangräder 15a sowie die Synchronisationseinheit 14 sind koaxial zu der Motorachse M angeordnet. Die Synchronisationseinheit 14 ist in axialer Richtung in Bezug auf die Motorachse M zwischen den beiden Gangrädern 15a, b angeordnet. Die beiden Gangräder 15a, b sind beispielsweise drehbar über ein Gleitlager auf der Antriebswelle 9 gelagert.
Die Synchronisationseinheit 14 weist einen Synchronkörper 14a und eine Schaltmuffe 14b auf. Der Synchronkörper 14a ist drehfest, z.B. über eine weitere Steckverzahnung, mit der Antriebswelle 9 verbunden. Der Synchronkörper 14a trägt beispielsweise an seinem Außenumfang eine Geradverzahnung, wobei die Verzahnung parallel zu der Motorachse M verläuft. Die Schaltmuffe 14b ist koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Motorachse M auf dem Synchronkörper 14a aufgenommen und steht mit dessen Verzahnung in Eingriff. Somit ist die Schaltmuffe 14b in Bezug auf Motorachse M in Umlaufrichtung drehfest und in axialer Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Gangrad 15a, b verschiebbar auf dem Synchronkörper 14a angeordnet.
Die Schaltmuffe 14b ist mit dem ersten oder dem zweiten Gangrad 15a, b koppelbar, wobei die Synchronisationseinheit 14 zur Synchronisierung der Drehzahlen zwischen dem Synchronkörper 14a und dem zu koppelnden Gangrad 15a, b dient. Hierzu kann die Synchronisationseinheit 14 beispielsweise pro Gangrad 15a, b jeweils einen Synchronring aufweisen. Durch eine Verschiebung der Schaltmuffe 14b in Richtung des ersten oder des zweiten Gangrades 15a, b wird über den jeweiligen Synchronring eine Reibverbindung mit dem zugehörigen Gangrad 15a, b gebildet, um zwischen dem Synchronkörper 14a und dem Gangrad 15a, b eine Drehzahlsynchronisierung zu erreichen. Beispielsweise kann die Schaltmuffe 14 über eine Schaltklaue axial verschoben werden, z.B. mittels elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Schaltaktuator oder manuell per Muskelkraft.
Die Synchronisationseinheit 14 weist ein erstes und ein zweite Stirnrad 16a, b auf. Die beiden Stirnräder 16a, b sind innerhalb des Aufnahmeabschnitts 4a und koaxial zu der Hauptdrehachse H angeordnet. Die beiden Stirnräder 16a, b weisen an ihrem Außenumfang eine Stirnverzahnung auf, wobei das erste Gangrad 15a mit dem ersten Stirnrad 16a und das zweite Gangrad 15b mit dem zweiten Stirnrad 15b in Eingriff steht. Beispielsweise bilden das erste Gangrad 15a und das erste Stirnrad 16a eine erste Eingangsgetriebestufe, wobei durch die erste Eingangsgetriebestufe ein erster Gang umgesetzt ist. Das zweite Gangrad 15b und das zweite Stirnrad 15b bilden eine zweite Eingangsgetriebestufe, wobei durch die zweite Eingangsgetriebestufe ein zweiter Gang umgesetzt ist.
Das Planetengetriebe 11 weist einen Planetenträger 17, mehrere Planetenräder 18, ein Sonnenrad 19 sowie eine Sonnenradwelle 20 auf. Der Planetenträger 17 ist koaxial innerhalb des Radnabenträgers 4, insbesondere des Aufnahmeabschnitts 4b angeordnet. Beispielsweise bildet der Planetenträger 17 einen Getriebeeingang für ein weiteres Planetengetriebe 21. Das weitere Planetengetriebe 21 weist beispielsweise einen weiteren Planetenträger 22 auf, welcher drehfest mit der Radnabe 3 verbunden ist. Der Planetenträger 17 dient zur Aufnahme der Planentenräder 18, wobei die Planetenräder 18 in Umlaufrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet auf dem Planetenträger 17 angeordnet sind.
Die Sonnenradwelle 20 und das Sonnenrad 19 sind drehfest miteinander verbunden, wobei die Sonnenradwelle 20 zugleich die Verbindung zwischen der ersten Eingangsgetriebestufe und dem Planetengetriebe 12 bildet. Die Sonnenradwelle 20 ist koaxial zu der Hauptdrehachse H angeordnet. Das erste Stirnrad 16a ist drehfest mit der Sonnenradwelle 20 und das zweite Stirnrad 16b ist drehfest mit dem Planetenträger 17 verbunden. Die drehfeste Verbindung des zweiten Stirnrades 16b mit dem Planetenträger 17 ist beispielsweise reibschlüssig mittels einer Verschraubung ausgeführt, wobei der Planetenträger 17 an seinen mehreren Planetenbolzen Segmente eines Führungs- bzw. Zentrierdurchmessers aufweist, wobei das zweite Stirnrad 16b über den Passdurchmesser seiner Innenbohrung in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H durch den Führungs- bzw. Zentrierdurchmesser geführt bzw. zentriert ist.
An einer radialen Innenseite des Radnabenträgers 4 ist ein Verzahnungsabschnitt 23 angeordnet. Der Verzahnungsabschnitt 23 ist als eine umlaufende Innenverzahnung ausgebildet und bildet somit eine Art Hohlrad für das Planetengetriebe 12. Der Verzahnungsabschnitt 23 ist beispielsweise drehfest mit dem Radnabenträger 4 verbunden oder ist bevorzugt ein Bestandteil des Radnabenträgers 4. Somit verbleibt der Verzahnungsabschnitt 23 beispielsweise während des Antriebs- bzw. Fahrtbetriebes stationär und/oder gestellfest. Die Planetenräder 18 stehen einerseits mit dem Sonnenrad 19 und andererseits mit dem Verzahnungsabschnitt 23 in Eingriff, sodass eine Ausgangsgetriebestufe der Übertragungseinheit 10 gebildet ist.
Während des Antriebsbetriebes der Antriebseinheit 7 treibt die Antriebseinrichtung 8 den Synchronkörper 14a über die Antriebswelle 9 an. Beim Einlegen eines ersten Ganges wird die Schaltmuffe 14b in Richtung des ersten Gangrades 15 verschoben. Aufgrund der Synchronringe kann die unterschiedliche Drehzahl zwischen dem Synchronkörper 14a und dem ersten Gangrad 15a angeglichen werden, wobei anschließend durch die Schaltmuffe 14b eine drehfeste Verbindung zwischen dem Synchronkörper 14a und dem ersten Gangrad 15a gebildet wird. Das erste Gangrad 15a kämmt mit dem ersten Stirnrad 16a, welches mit der schnelllaufenden Sonnenradwelle 20 drehfest verbunden ist. Das mit der Sonnenradwelle 20 verbundene Sonnenrad 19 kämmt wiederum mit den Planetenrädern 18, so dass der schnelllaufende Planetenträger 17 um die Hauptdrehachse H rotiert. Dieser bildet an seinem Abtriebsende den Antrieb einer langsamlaufenden Sonnenradwelle, welche ihrerseits den Antrieb des langsamlaufenden weiteren Planetengetriebes 21 bildet.
Somit verläuft in dem ersten Gang ein erster Momentenpfad von der Antriebseinrichtung 8 über die Antriebwelle 9, den Synchronkörper 14a, die Schaltmuffe 14b, das erste Gangrad 15a, das erste Stirnrad 16a, die Sonnenradwelle 18, das Sonnenrad 17, den Planetenträger 15 auf das weitere Planentengetriebe 19 und dessen weiteren Planetenträgers 20 auf die Radnabe 3.
Durch axiales Verschieben der Schaltmuffe 14a in Richtung des zweiten Gangrades 15b wird die drehfeste Verbindung des ersten Gangrads 15a mit der Antriebswelle 9 gelöst. Dabei wird die Drehzahl des zweiten Gangrads 15b, wie bereits beschrieben, durch die Synchronisationseinheit 14 synchronisiert und es entsteht eine drehfeste Verbindung des zweiten Gangrads 15b mit der Antriebswelle 9. Das zweite Gangrad 15b kämmt mit dem zweiten Stirnrad 16b, wodurch der schnelllaufende Planetenträger 17 und damit sein Abtriebsende einzig über die zweite Eingangsgetriebestufe angetrieben wird.
Somit verläuft in dem zweiten Gang ein zweiter Momentenpfad von der Antriebseinrichtung 8 über die Antriebwelle 9, den Synchronkörper 14a, die Schaltmuffe 14b, das zweite Gangrad 15b, das zweite Stirnrad 16b, den Planetenträger 15 auf das weitere Planentengetriebe 19 und dessen weiteren Planetenträgers 20 auf die Radnabe 3.
In einer Mittelstellung der Schaltmuffe 14a mittig zwischen den beiden Gangrädern 15a, b ist ein Leergang gebildet, welcher z.B. bei Schleppfahrt mit höchsten Geschwindigkeiten eingelegt werden kann. Dabei sind der erste und der zweite Momentpfad unterbrochen, sodass die Antriebseinheit 7 von der Radnabe 3, insbesondere während des Fahrtbetriebes, vollständig entkoppelt ist.
Bezugszeichenliste

1: Einzelradantrieb
2: Radkopf
3: Radnabe
4: Radnabenträger
4a: Auflageabschnitt
4b: Aufnahmeabschnitt
5: Felge
6: Bremseinrichtung
7: Antriebseinheit
8: Antriebseinrichtung
9: Antriebswelle
10: Übertragungseinheit
11: Getriebeeinrichtung
12: Planetengetriebe
13: Abdeckelement
14: Synchronisationseinheit
14a: Schaltmuffe
14b: Synchronkörper
15a: erstes Gangrad
15b: zweites Gangrad
16a: erstes Stirnrad
16b: zweites Stirnrad
17: Planetenträger
18: Planetenräder
19: Sonnenrad
20: Sonnenradwelle
21: weiteres Planentengetriebe
22: weiterer Planetenträger
H: Hauptdrehachse
M: Motorachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1905127 A1 [0003]

Claims

Einzelradantrieb (1) für ein Fahrzeug, mit einem Radkopf (2), wobei der Radkopf (2) eine Radnabe (3) zur Aufnahme eines Fahrzeugrades und einen Radnabenträger (4) zur Aufnahme der Radnabe (3) aufweist, wobei die Radnabe (3) drehbar auf dem Radnabenträger (4) gelagert und relativ zu dem Radnabenträger (4) um eine Hauptdrehachse (H) rotierbar ist, mit einer Antriebseinheit (7) zum Antrieb der Radnabe (3), wobei die Antriebseinheit (7) eine Antriebseinrichtung (8) zur Erzeugung eines Antriebsmoments und eine Antriebswelle (9) aufweist, wobei die Antriebswelle (9) antriebstechnisch mit der Antriebseinrichtung (8) verbunden ist, mit einer Übertragungseinheit (10) zur Übertragung des Antriebsmoments auf die Radnabe (3), wobei die Übertragungseinheit (10) getriebetechnisch einerseits mit der Antriebseinheit (7) und andererseits mit der Radnabe (3) gekoppelt ist, sodass das Antriebsmoment über die Übertragungseinheit (10) auf die Radnabe (3) übertragbar ist, wobei die Übertragungseinheit (10) eine Getriebeeinrichtung (11) zur Übertragung des Antriebsmoments und ein Planetengetriebe (12) zur Umsetzung des Antriebsmoments aufweist, wobei die Getriebeeinrichtung (11) und das Planetengetriebe (12) getriebetechnisch miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (11) als ein mehrgängiges Schaltgetriebe ausgebildet ist, wobei die Getriebeeinrichtung (11) zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Schaltzuständen schaltbar ist, sodass ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeeinrichtung (11) und dem Planetengetriebe (12) veränderbar ist.
Einzelradantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (11) eine Synchronisationseinheit (14) zur Synchronisation der Getriebeeinrichtung (11) sowie ein erstes und ein zweites Gangrad (15a, b) aufweist, wobei die Synchronisationseinheit (14) wahlweise mit dem ersten oder zweitem Gangrad (15a, b) koppelbar ist.
Einzelradantrieb (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinheit (14) einen Synchronkörper (14a) und eine Schaltmuffe (14b) aufweist, wobei der Synchronkörper (14a) drehfest mit der Antriebswelle (9) verbunden ist und wobei die Schaltmuffe (14b) drehfest mit dem Synchronkörper (14a) verbunden, wobei das erste und das zweite Gangrad (15a, b) drehbar auf der Antriebswelle (9) gelagert ist und wobei die Schaltmuffe (14b) zwischen dem ersten und dem zweiten Gangrad (15a, b) verschiebbar ist.
Einzelradantrieb (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (11) eine Schaltklaue zur Verschiebung der Schaltmuffe (14b) aufweist, wobei die Schaltklaue mit der Schaltmuffe (14b) in Eingriff steht.
Einzelradantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (12) mehrere Planetenräder (18), einen Planetenträger (17) zur Aufnahme der Planetenräder (18) sowie ein Sonnenrad (19) aufweist, der Radnabenträger (4) weist an seiner radialen Innenseite ein Verzahnungsabschnitt (21) auf, wobei die Planetenräder (18) einerseits mit dem Verzahnungsabschnitt (21) und andererseits mit dem Sonnenrad (19) in Eingriff stehen.
Einzelradantrieb (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (17) mit der Radnabe (3) wirkverbunden ist, sodass das Antriebsmoment über den Planetenträger (17) auf die Radnabe (3) übertragbar ist.
Einzelradantrieb (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (12) eine Sonnenradwelle (20) aufweist, wobei das Sonnenrad (19) drehfest mit der Sonnenradwelle (20) verbunden ist, wobei die Sonnenradwelle (20) koaxial zu der Hauptdrehachse (H) angeordnet ist.
Einzelradantrieb (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (11) in einem ersten Gang mit dem Sonnenrad (19) und/oder in einem zweiten Gang mit dem Planetenträger (17) gekoppelt ist, wobei das Antriebsmoment in dem ersten Gang mit einem ersten Übersetzungsverhältnis und in dem zweiten Gang mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis auf den Radnabenträger (17) übertragbar ist, wobei das erste und das zweite Übersetzungsverhältnis unterschiedlich sind.
Einzelradantrieb (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (11) ein erstes und ein zweites Stirnrad (16a, b) aufweist, wobei das erste Stirnrad (16a) einerseits mit der Sonnenradwelle (20) und andererseits mit dem ersten Gangrad (15a) gekoppelt ist, sodass eine erste Getriebestufe gebildet ist und wobei das zweite Stirnrad (16b) einerseits mit dem Planetenträger (17) und andererseits mit dem zweiten Gangrad (15b) gekoppelt ist, sodass ein zweite Getriebestufe gebildet ist.
Einzelradantrieb (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Stirnrad (16a, b) koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptdrehachse (H) angeordnet sind.
Einzelradantrieb (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Gang ein erster Momentpfad von der Antriebseinheit (7) über das erste Gangrad (15a) und den Planetenträger (17) auf die Radnabe (3) verläuft, wobei der Momentpfad durch die Schaltmuffe (14b) unterbrechbar ist.
Einzelradantrieb (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Gang ein zweiter Momentpfad von der Antriebseinheit (7) über das zweite Gangrad (15b) und das Sonnenrad (19) auf die Radnabe (3) verläuft, wobei der Momentpfad durch die Schaltmuffe (14b) unterbrechbar ist.
Einzelradantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Radnabenträger (4) einen Auflageabschnitt (4a) und einen Aufnahmeabschnitt (4b) aufweist, wobei die Radnabe (3) auf einem Außenumfang des Auflageabschnitts (4a) aufliegt und wobei die Getriebeeinrichtung (11) und/oder das Planetengetriebe (12) in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse (H) innerhalb des Aufnahmeabschnitts (4b) angeordnet sind.
Einzelradantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (8) drehfest mit dem Radnabenträger (4) verbunden ist.
Einzelradantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (8) als ein Elektromotor ausgebildet ist.