DE102018110110A1

DE102018110110A1 - Fahrzeugantriebseinheit

Info

Publication number: DE102018110110A1
Application number: DE102018110110.4A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Isono
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-10-31
Also published as: US20180312058A1; US10625605B2

Abstract

Eine Fahrzeugantriebseinheit, die unter Verwendung eines Untersetzungsmechanismus mit einem großen Untersetzungsverhältnis verkleinert wird. In einer Fahrzeugantriebseinheit 1 wird ein Drehmoment, das von einem Aktuator 2 an eine Antriebswelle 3 angelegt wird ist, durch einen Untersetzungsmechanismus 5 vervielfacht, um zu einer Achse 4 übertragen zu werden. Der Untersetzungsmechanismus 5 umfasst: ein externes Zahnrad 14 eines Zahnkranzes 11, ein erstes Planetenrad 21, das mit dem externen Zahnrad 14 verzahnt ist, ein zweites Planetenrad 22, das sich integral mit dem ersten Planetenrad 21 dreht, eine Planetenradwelle 91, die sich integral mit dem ersten Planetenrad 21 und dem zweiten Planetenrad 22 dreht, ein Mittenrad 18, das sich integral mit einem Sonnenrad 10 dreht, ein Vorgelegerad 19, das sowohl mit dem Mittenrad 18 als auch mit dem zweiten Planetenrad 22 verzahnt ist, und eine Trägerwelle 16, die sich integral mit einem Träger 12 dreht. Die Planetenradwelle 91 ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, und die Trägerwelle 16 ist mit der Achse 4 gekoppelt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2017-142678, eingereicht am 24. Juli 2017, und Nr. 2017-090080 , eingereicht am 28. April 2017, beim japanischen Patentamt.
HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen das Gebiet einer Fahrzeugantriebseinheit zum Generieren einer Antriebskraft und einer Bremskraft.
Besprechung des Standes der Technik
Ein Radmotor befindet sich in einem Innenumfangsabschnitt eines Radrahmens eines Fahrzeugs und treibt durch Ausgeben eines Antriebsdrehmoments direkt Räder an, um eine Antriebskraft des Fahrzeugs zu generieren. Der in JP-A 2007-153266 beschriebene Radmotor ist unter Verwendung allgemeiner Komponenten verkleinert worden. Gemäß den Lehren von JP-A 2007-153266 sind ein Außenrotor eines Fahrmotors und eine Bremsscheibe integriert.
JP-A 2008-275112 beschreibt einen kombinierten Planetengetriebemechanismus mit hoher Untersetzung, der einen ersten Planetengetriebemechanismus und einen zweiten Planetengetriebemechanismus umfasst. Der erste Planetengetriebemechanismus hat ein erstes Sonnenrad, einen ersten Zahnkranz und einen ersten Träger. In ähnlicher Weise hat der zweite Planetengetriebemechanismus ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Zahnkranz und einen zweiten Träger. In dem kombinierten Planetengetriebemechanismus sind das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad auf derselben Rotationsachse gekoppelt, der erste Zahnkranz und der zweite Zahnkranz sind integriert, und der zweite Träger ist an einem ortsfesten Rahmen befestigt. Das zweite Sonnenrad und das erste Sonnenrad dienen als eine Antriebswelle, und der erste Träger dient als eine Abtriebswelle.
Gemäß den Lehren von JP-A 2008-275112 erhöht sich dadurch, dass die mehreren Planetenräder, die durch den zweiten Träger gehalten werden, dessen Drehung gestoppt wurde, in einer nicht-achsensymmetrischen Weise angeordnet sind, die Flexibilität bei der Auswahl der Anzahl der Zähne um ein Mehrfaches der Anzahl von Planetenrädern (Np)(d. h. um das Np-fache). Indem die Flexibilität bei der Auswahl der Anzahl der Zähne um das Np-fache steigt, wird es möglich, ein hohes Untersetzungsverhältnis des Np-fachen einer herkömmlichen Ausgestaltung zu erhalten.
Der Radmotor der in JP-A 2007-153266 beschriebenen Art kann die Räder direkt und ohne dazwischenliegendes Differenzialgetriebe oder dazwischenliegende Antriebswelle wie in einem herkömmlichen Fahrzeug antreiben. Daher ist die Flexibilität des Fahrzeugkarosserie-Designs höher, und der Komfort oder die Transportkapazität des Fahrzeugs kann im Vergleich zu einem herkömmlichen Fahrzeug noch mehr verbessert werden. Da die linken und rechten Antriebsräder unabhängig gesteuert werden können, kann darüber hinaus die Lenkstabilität oder das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden.
Andererseits nehmen in dem Fahrzeug, in dem der Radmotor installiert ist, die ungefederten Massen des Fahrzeugs zu, und die Fahrtqualität des Fahrzeugs oder die Bodenhaftungseigenschaften der Reifen werden schlechter. Daher muss der Radmotor so klein und leicht wie möglich sein. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, dass eine in dem Fahrzeug installierte Motorantriebseinheit oder Bremseinheit ebenfalls verkleinert und leichter gemacht wird.
Eine Fahrzeugantriebseinheit, wie zum Beispiel ein Radmotor oder eine Motorantriebseinheit oder eine Bremseinheit, kann verkleinert und leichter gemacht werden, indem sie mit dem in JP-A 2008-275112 beschriebenen Untersetzungsmechanismus kombiniert wird. Zum Beispiel kann in einer Motorantriebseinheit ein durch einen Motor ausgegebenes Antriebsdrehmoment durch Kombinieren des Motors und des Untersetzungsmechanismus vervielfacht werden. Infolge dessen kann die Motorantriebseinheit unter Verwendung eines verkleinerten Motors verkleinert werden.
Wie oben beschrieben, kann der in JP-A 2008-275112 beschriebene kombinierte Planetengetriebemechanismus ein größeres Untersetzungsverhältnis als ein einzelner Planetengetriebemechanismus realisieren. Darüber hinaus kann das Untersetzungsverhältnis durch Erhöhen der Anzahl der Planetenräder vergrößert werden. Jedoch wird der kombinierte Planetengetriebemechanismus gemäß den Lehren von JP-A 2008-275112 durch Koppeln zweier Sätze des Planetengetriebemechanismus über einen gemeinsamen Zahnkranz ausgestaltet. Daher ist die Anzahl von Planetenrädern durch die Anzahl der Zähne oder den Innendurchmesser des Zahnkranzes, der ein innenliegendes Zahnrad ist, beschränkt. Aus diesem Grund ist einer Vergrößerung des Untersetzungsverhältnisses ebenfalls eine Grenze gesetzt.
Das heißt, es gibt noch Luft bei der weiteren Verkleinerung und Gewichtsreduzierung einer Fahrzeugantriebseinheit, wie zum Beispiel einer Motorantriebseinheit oder Bremseinheit durch die Verwendung eines Untersetzungsmechanismus, der dafür ausgelegt ist, ein Untersetzungsverhältnis zu vergrößern.
KURZDARSTELLUNG
Aspekten von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung liegen die oben dargelegten technischen Probleme zugrunde, und es ist daher eine Aufgabe von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, eine Fahrzeugantriebseinheit bereitzustellen, die durch Kombinieren eines Aktuators, wie zum Beispiel eines Antriebsmotors oder einer Bremsvorrichtung, und eines Untersetzungsmechanismus verkleinert und leichter gemacht wurde.
Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird auf eine Fahrzeugantriebseinheit angewendet, die Folgendes umfasst: einen Aktuator, der ein Drehmoment generiert, eine Antriebswelle, an die das Drehmoment angelegt wird, eine Achse, die Kraft zu einem Rad eines Fahrzeugs überträgt, und einen Untersetzungsmechanismus, der eine Drehzahl zwischen der Antriebswelle und der Achse reduziert. In der Fahrzeugantriebseinheit wird das an die Antriebswelle angelegte Drehmoment zu der Achse übertragen, während es vervielfacht wird, um mindestens eines von einer Antriebskraft und einer Bremskraft des Fahrzeugs zu generieren. Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, umfasst der Untersetzungsmechanismus gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Folgendes: eine Planetengetriebeeinheit, die ein Sonnenrad, einen Zahnkranz und einen Träger aufweist, ein externes Zahnrad, das in einer Außenumfangssektion des Zahnkranzes ausgebildet ist, einen äußeren Zahnradsatz, der aufweist: ein erstes Planetenrad, das mit dem externen Zahnrad verzahnt ist, ein zweites Planetenrad, das auf derselben Rotationsachse angeordnet ist wie das erste Planetenrad und sich integral mit dem ersten Planetenrad dreht, und eine Planetenradwelle, die sich integral mit dem ersten Planetenrad und dem zweiten Planetenrad dreht, ein Mittenrad, das auf derselben Rotationsachse angeordnet ist wie das Sonnenrad und sich integral mit dem Sonnenrad dreht, ein Vorgelegerad, das zwischen dem Mittenrad und dem zweiten Planetenrad angeordnet ist und sowohl mit dem Mittenrad als auch dem zweiten Planetenrad verzahnt ist, eine Sonnenradwelle, die sich integral mit dem Mittenrad und dem Sonnenrad dreht, eine Trägerwelle, die sich integral mit dem Träger dreht, und eine Vorgelegewelle, die sich integral mit dem Vorgelegerad dreht. In der Fahrzeugantriebseinheit ist mindestens eine der Sonnenradwelle, der Planetenradwelle und der Vorgelegewelle als die Antriebswelle ausgestaltet, und die Trägerwelle ist als die Achse ausgestaltet.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Aktuator einen Antriebsaktuator umfassen, der ein Antriebsdrehmoment generiert, und das Antriebsdrehmoment kann an die Antriebswelle angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform die Fahrzeugantriebseinheit kann mehrere der äußeren Zahnradsätze oder mehrere der Vorgelegewellen und mehrere der Antriebswellen umfassen. Der Aktuator kann mehrere Antriebsaktuatoren umfassen, und die durch die Antriebsaktuatoren generierten Antriebsdrehmomente können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Aktuator mehrere der Antriebsaktuatoren umfassen, deren Eigenschaften sich unterscheiden, und die Antriebsdrehmomente, die durch die mehreren Antriebsaktuatoren generiert werden, deren Eigenschaften sich unterscheiden, können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann die Fahrzeugantriebseinheit mehrere der äußeren Zahnradsätze oder mehrere der Vorgelegewellen und mehrere der Antriebswellen umfassen. Der Aktuator kann einen Antriebsaktuator, der ein Antriebsdrehmoment generiert, und einen Bremsaktuator, der ein Bremsdrehmoment generiert, umfassen. Das Antriebsdrehmoment und das Bremsdrehmoment können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Aktuator mehrere der Antriebsaktuatoren und mehrere der Bremsaktuatoren umfassen, und die durch die Antriebsaktuatoren generierten Antriebsdrehmomente und die durch die Bremsaktuatoren generierten Bremsdrehmomente können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Aktuator einen gewöhnlichen Bremsaktuator umfassen, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und kann einen Parkbremsaktuator umfassen, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und der in der Lage ist, das Bremsdrehmoment aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde. Das durch den gewöhnlichen Bremsaktuator generierte Bremsdrehmoment und das durch den Parkbremsaktuator generierte Bremsdrehmoment können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Aktuator mehrere der Antriebsaktuatoren umfassen, deren Eigenschaften sich unterscheiden, und die Antriebsdrehmomente, durch die Antriebsaktuatoren generiert werden, deren Eigenschaften sich unterscheiden, das durch den gewöhnlichen Bremsaktuator generierte Bremsdrehmoment und das durch den Parkbremsaktuator generierte Bremsdrehmoment können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann das Rad einen Reifen, der Bodenkontakt mit einer Straßenoberfläche hat, und einen an dem Reifen montierten Radrahmen umfassen. Der Aktuator, die Antriebswelle, die Achse und der Untersetzungsmechanismus können in einem Innenumfangsabschnitt des Radrahmens angeordnet sein, und der Radrahmen kann mit der Achse gekoppelt sein.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann die Planetenradwelle oder die Vorgelegewelle als die Antriebswelle ausgestaltet sein, und der Aktuator kann zwischen dem Untersetzungsmechanismus und dem Radrahmen in einer Rotationsachsenrichtung der Achse angeordnet sein.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann das Rad ein linkes Rad und ein rechtes Rad umfassen, die auf beiden Seiten in einer Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind. Die Fahrzeugantriebseinheit kann umfassen: eine linksseitige Einheit, welche die Achse aufweist, die Kraft zu dem linken Rad, dem Aktuator, der Antriebswelle und dem Untersetzungsmechanismus überträgt, und eine rechtsseitige Einheit, welche die Achse aufweist, die Kraft zu dem rechten Rad, dem Aktuator, der Antriebswelle und dem Untersetzungsmechanismus überträgt. Die linke Einheit und die rechte Einheit können so angeordnet sein, dass sie einander zugewandt sind, wobei die Erstreckungsrichtungen ihrer jeweiligen Achsen einander in der Fahrzeugbreitenrichtung entgegengesetzt ausgestaltet sind.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann die linke Einheit eine linke Kupplungssektion umfassen, in der sich die Sonnenradwelle in einer entgegengesetzten Richtung zu dem linken Rad in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Die rechte Einheit kann eine rechte Kupplungssektion umfassen, in der sich die Sonnenradwelle in einer entgegengesetzten Richtung zu dem rechten Rad in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Die Fahrzeugantriebseinheit kann des Weiteren eine Kupplung umfassen, welche die linke Kupplungssektion und die rechte Kupplungssektion selektiv koppelt.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann die Planetenradwelle oder die Vorgelegewelle als die Antriebswelle ausgestaltet sein. Der Aktuator in der linken Einheit kann zwischen dem Untersetzungsmechanismus und dem linken Rad in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sein. Der Aktuator in der rechten Einheit kann zwischen dem Untersetzungsmechanismus und dem rechten Rad in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sein.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Aktuator einen Bremsaktuator umfassen, der ein Bremsdrehmoment generiert, und das Bremsdrehmoment kann an die Antriebswelle angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann die Fahrzeugantriebseinheit des Weiteren mehrere der äußeren Zahnradsätze oder mehrere der Vorgelegewellen und mehrere der Antriebswellen umfassen. Der Aktuator kann mehrere der Bremsaktuatoren umfassen, und die durch die mehreren Bremsaktuatoren generierten Bremsdrehmomente können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Aktuator einen gewöhnlichen Bremsaktuator umfassen, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und kann einen Parkbremsaktuator umfassen, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und der in der Lage ist, das Bremsdrehmoment aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde. Das durch den gewöhnlichen Bremsaktuator generierte Bremsdrehmoment und das durch den Parkbremsaktuator generierte Bremsdrehmoment können jeweils an die Antriebswellen angelegt werden.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann die Planetenradwelle oder die Vorgelegewelle als die Antriebswelle ausgestaltet sein, und der Aktuator kann zwischen dem Untersetzungsmechanismus und dem Rad in einer Rotationsachsenrichtung der Achse angeordnet sein.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Bremsaktuator umfassen: einen Betriebsbremsmechanismus, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um zu bewirken, dass zuvor festgelegte, aufeinander abgestimmte Reibmaterialien einen Reibkontakt eingehen, wodurch das Bremsdrehmoment generiert wird, und einen Parkbremsmechanismus, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und der in der Lage ist, das Bremsdrehmoment aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde. Der Parkbremsmechanismus kann umfassen: einen Bremsmotor, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um ein Drehmoment auszugeben, einen Spindelmechanismus, der eine Drehbewegung aufgrund eines Abtriebsdrehmoments des Bremsmotors in eine lineare Bewegung umwandelt und eine Axialkraft generiert, die in einer Richtung wirkt, die bewirkt, dass die aufeinander abgestimmten Reibmaterialien einen Reibkontakt eingehen, und der in der Lage ist, die Axialkraft aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen eines elektrischen Stroms zu dem Bremsmotor gestoppt wurde, und einen Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus, der das Abtriebsdrehmoment des Bremsmotors zu dem Spindelmechanismus bei gleichzeitiger Vervielfachung überträgt.
Gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung wird ein durch einen Aktuator generiertes Drehmoment, wie zum Beispiel ein Antriebsdrehmoment oder ein Bremsdrehmoment, durch einen Untersetzungsmechanismus vervielfacht, um zu einer Achse übertragen zu werden. Der Untersetzungsmechanismus in der Fahrzeugantriebseinheit hat ein externes Zahnrad, das in einer Außenumfangssektion eines Zahnkranzes einer Planetengetriebeeinheit ausgebildet ist. Darüber hinaus wird durch ein erstes Planetenrad, das mit dem externen Zahnrad verzahnt ist, das Drehmoment zwischen dem Zahnkranz und einem Mittenrad über ein zweites Planetenrad, das sich integral mit dem ersten Planetenrad dreht, und ein Vorgelegerad, das mit dem zweiten Planetenrad verzahnt ist, übertragen. Das Mittenrad ist mit einem Sonnenrad der Planetengetriebeeinheit über eine Sonnenradwelle gekoppelt und dreht sich integral mit dem Sonnenrad. Wenn also das Drehmoment an die Sonnenradwelle, eine Vorgelegewelle oder eine Planetenradwelle angelegt wird, so wird das Drehmoment von dem Mittenrad, dem Vorgelegerad oder dem zweiten Planetenrad über die Planetenradwelle und das erste Planetenrad zu dem Zahnkranz übertragen. In diesem Moment dreht sich das erste Planetenrad in der gleichen Drehrichtung wie das Mittenrad und das Sonnenrad. Infolge dessen dreht sich der Zahnkranz in einer umgekehrten Drehrichtung des Sonnenrades und eines Trägers. Daher kann ein Untersetzungsverhältnis in dem Maße vergrößert werden, wie sich der Zahnkranz umgekehrt gedreht, verglichen mit einer Planetengetriebeeinheit, wo zum Beispiel die Drehung eines Zahnkranzes gestoppt wird, um eine Untersetzung zwischen einem Sonnenrad und einem Träger auszuführen. Daher ermöglicht es der Untersetzungsmechanismus in der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung, verglichen mit einer herkömmlichen Untersetzungsvorrichtung, das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Sonnenrad und dem Träger signifikanter zu vergrößern, ohne einen nennenswerten Größenzuwachs zu erleiden. Das heißt, der Untersetzungsmechanismus in der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung hat eine hohe Untersetzungsfunktion, die es ermöglicht, ein signifikant höheres Untersetzungsverhältnis zu erhalten als im Stand der Technik.
Da in dem Untersetzungsmechanismus in der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung die Kraftübertragung zwischen der Planetengetriebeeinheit und einer Antriebswelle durch das externe Zahnrad erfolgt, das sich in der Außenumfangssektion des Zahnkranzes befindet, können darüber hinaus Einschränkungen aufgrund der Anzahl von Planetenrädern oder der Anzahl der Zähne der Planetenräder der Planetengetriebeeinheit deutlicher gemindert werden als bei der Ausgestaltung, die beispielsweise in Beispiel JP-A 2008-275112 beschrieben ist, wo die Kraftübertragung durch die inneren Zähne eines Zahnkranzes erfolgt; oder solche Einschränkungen haben keinerlei Effekt. Infolge dessen kann die Flexibilität beim Einstellen des Untersetzungsverhältnisses signifikant erhöht werden, und ein größeres Untersetzungsverhältnis kann erhalten werden. Daher ermöglicht die Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung die Übertragung des durch den Aktuator generierten Drehmoments zu der Achse mit einer signifikanten Vervielfachung durch den Untersetzungsmechanismus, der die hohe Untersetzungsfunktion besitzt. Daher kann der Aktuator hinreichend in einem Grad verkleinert werden, dass ein abgegebenes Drehmoment signifikant vervielfacht wird. Infolge dessen kann eine signifikante Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der Fahrzeugantriebseinheit erreicht werden.
Darüber hinaus kann dank der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung ein Antriebsdrehmoment, das durch einen Antriebsaktuator, wie zum Beispiel einen Elektromotor, generiert wird, durch den Untersetzungsmechanismus signifikant vervielfacht zu der Achse übertragen werden. Daher kann der Antriebsaktuator in einem solchen Grad verkleinert werden, dass ein abgegebenes Antriebsdrehmoment vervielfacht wird, und eine leichte, kompakte Antriebseinheit kann ausgestaltet werden.
Darüber hinaus sind gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung mindestens zwei Antriebswellen vorhanden, und Antriebsaktuatoren sind jeweils an diesen Antriebswellen angeordnet. Daher kann eine Antriebseinheit ausgestaltet werden, die mindestens zwei Antriebsaktuatoren umfasst. In der auf diese Weise ausgestalteten Fahrzeugantriebseinheit kann jeder der Antriebsaktuatoren als ein Hauptsystem verwendet werden, und der andere der Antriebsaktuatoren kann als ein Ersatzsystem verwendet werden. Daher kann eine kompakte Antriebseinheit von herausragender Zuverlässigkeit ausgestaltet werden.
Darüber hinaus können gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung mehrere der Antriebsaktuatoren, deren Eigenschaften sich unterscheiden, verwendet werden. Zum Beispiel können ein Motor, der für mittlere und niedrige Drehzahlen geeignet ist, und ein Motor, der für eine hohe Leistung und hohe Drehzahlen geeignet ist, als die Antriebsaktuatoren verwendet werden. Daher kann auf effiziente Weise eine Antriebskraft generiert werden, die an die Fahrtumstände angepasst ist. Daher kann eine kompakte Antriebseinheit von herausragender Zuverlässigkeit und mit guter Energieeffizienz ausgestaltet werden.
Darüber hinaus können gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung mindestens zwei Antriebswellen vorhanden sein, und ein Antriebsaktuator, der ein Antriebsdrehmoment generiert, und ein Bremsaktuator, der ein Bremsdrehmoment generiert, können jeweils an diesen Antriebswellen angeordnet werden. Daher kann nicht nur eine Bremskraft, sondern auch eine Antriebskraft in der Fahrzeugantriebseinheit generiert werden. Daher kann eine kompakte Antriebseinheit, die eine Bremsfunktion aufweist, ausgestaltet werden.
Darüber hinaus können gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung mindestens vier Antriebswellen vorhanden sein, und mehrere Antriebsaktuatoren und mehrere Bremsaktuatoren können jeweils an diesen mindestens vier Antriebswellen angeordnet werden. Jeder der Antriebsaktuatoren und jeder der Bremsaktuatoren kann als ein Hauptsystem verwendet werden, und der andere der Antriebsaktuatoren und der andere der Bremsaktuatoren kann als ein Ersatzsystem verwendet werden. Daher kann eine kompakte Antriebseinheit von herausragender Zuverlässigkeit und mit einer Bremsfunktion ausgestaltet werden.
Darüber hinaus können gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung im Fall des Anordnens mindestens zweier Bremsaktuatoren ein gewöhnlicher Bremsaktuator und ein Parkbremsaktuator verwendet werden. Daher kann eine kompakte Antriebseinheit von herausragender Zuverlässigkeit und mit einer gewöhnlichen Bremsfunktion und einer Parkbremsfunktion ausgestaltet werden.
Darüber hinaus können gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung im Fall des Anordnens mindestens zweier Antriebsaktuatoren und mindestens zweier Bremsaktuatoren mehrere Antriebsaktuatoren, deren Eigenschaften sich unterscheiden, ein gewöhnlicher Bremsaktuator und ein Parkbremsaktuator vorhanden sein. Daher kann eine kompakte Antriebseinheit von herausragender Zuverlässigkeit und mit einer gewöhnlichen Bremsfunktion und einer Parkbremsfunktion und darüber hinaus mit guter Energieeffizienz ausgestaltet werden.
Darüber hinaus kann gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung die oben beschriebene Art von Antriebseinheit oder eine Antriebseinheit, die eine Bremsfunktion aufweist, auf einer Innenseite eines Radrahmens eines Rades angeordnet sein. Das heißt, ein sogenannter Radmotor kann ausgestaltet werden. Daher kann eine signifikante Verkleinerung und Gewichtsreduzierung des Radmotors erreicht werden. Infolge dessen können die ungefederten Massen eines Fahrzeugs, in dem der Radmotor installiert ist, signifikant verringert werden, und der Fahrkomfort des Fahrzeugs oder die Bodenhaftungseigenschaften von Reifen können verbessert werden.
Darüber hinaus kann gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung der Aktuator zwischen dem Untersetzungsmechanismus und dem Radrahmen angeordnet sein. Das heißt, der Aktuator kann auf einer Seite angeordnet sein, auf der sich die Achse in Richtung des Radrahmens, in einer Rotationsachsenrichtung der Achse, erstreckt. Daher sind der Aktuator und die Antriebswelle, an die ein Drehmoment von dem Aktuator angelegt wird, nicht auf einer Rückseite gegenüber dem Radrahmen des Untersetzungsmechanismus angeordnet. Infolge dessen kann die Rückseite des Untersetzungsmechanismus problemlos in einer Fahrzeugkarosserie angeordnet werden, beispielsweise über einen Aufhängungsmechanismus. Daher kann ein kompakter Radmotor, der ausgezeichnete Installationseigenschaften aufweist, ausgestaltet werden.
Darüber hinaus ist gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung die Antriebseinheit oder Antriebseinheit, die eine Bremsfunktion aufweist, in dem Fahrzeug als ein Paar einer linken Einheit, die ein Drehmoment zu einem linken Rad überträgt, und einer rechtsseitigen Einheit, die ein Drehmoment zu einem rechten Rad überträgt, installiert. Daher kann eine sogenannte bordeigene kompakte Antriebseinheit ausgestaltet werden. Darüber hinaus kann mindestens eine der Antriebskraft und der Bremskraft, die in dem linken und dem rechten Rad generiert werden, unabhängig gesteuert werden. Daher kann zum Beispiel ein Fahrzeug ausgestaltet werden, das Drehmoment-Vektoring ermöglicht.
Darüber hinaus ist gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung eine Kupplung, welche die Sonnenradwelle der linken Einheit und die Sonnenradwelle der rechten Einheit koppelt, vorhanden. Daher können die zusammengehörigen linken und rechten Sonnenradwellen durch Einkuppeln der Kupplung gekoppelt werden, und eine Differenzialdrehung zwischen dem linken und dem rechten Rad kann begrenzt werden. Daher kann eine kompakte bordeigene Antriebseinheit ausgestaltet werden, die eine Differenzialbegrenzungsfunktion aufweist.
Darüber hinaus ist gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung sowohl bei der linken Einheit als auch bei der rechten Einheit der Aktuator zwischen dem Untersetzungsmechanismus und dem Rad angeordnet. Das heißt, der Aktuator befindet sich auf der Seite, auf der sich die Achse in Richtung des Rades in der Rotationsachsenrichtung der Achse erstreckt. Daher sind der Aktuator und die Antriebswelle, an die das Drehmoment des Aktuators angelegt wird, nicht auf der Rückseite gegenüber dem Rad des Untersetzungsmechanismus angeordnet. Infolge dessen kann für den Fall, dass die linke Einheit und die rechte Einheit so angeordnet sind, dass ihre jeweiligen zusammengehörigen Rückseiten einander zugewandt sind, die Größe in der Rotationsachsenrichtung der Achse verringert werden. Daher kann eine kompakte bordeigene Antriebseinheit ausgestaltet werden, deren Bauweise insbesondere in einer Fahrzeugbreitenrichtung verkleinert wurde.
Darüber hinaus kann gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung ein Bremsdrehmoment, das durch einen Bremsaktuator generiert wird, wie zum Beispiel eine elektromagnetische Bremse oder ein Motor für regeneratives Bremsen, durch den Untersetzungsmechanismus signifikant vervielfacht zu der Achse übertragen werden. Daher kann der Bremsaktuator in einem solchen Grad verkleinert werden, dass das abgegebene Bremsdrehmoment vervielfacht wird, und eine leichte, kompakte Bremseinheit kann ausgestaltet werden.
Darüber hinaus können gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung mindestens zwei Antriebswellen vorhanden sein, und die Bremsaktuatoren können jeweils an diesen Antriebswellen angeordnet werden. Jeder der Bremsaktuatoren kann als ein Hauptsystem verwendet werden, und der andere der Bremsaktuatoren kann als ein Ersatzsystem verwendet werden. Daher kann eine kompakte Bremseinheit von herausragender Zuverlässigkeit ausgestaltet werden.
Darüber hinaus können gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung im Fall des Anordnens mindestens zweier Bremsaktuatoren ein gewöhnlicher Bremsaktuator und ein Parkbremsaktuator vorhanden sein. Daher kann eine kompakte Bremseinheit von herausragender Zuverlässigkeit und mit einer gewöhnlichen Bremsfunktion und einer Parkbremsfunktion ausgestaltet werden.
Darüber hinaus kann gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung der Bremsaktuator zwischen dem Untersetzungsmechanismus und dem Rad angeordnet sein. Genauer gesagt, kann der Bremsaktuator auf der Seite angeordnet sein, auf der sich die Achse in Richtung des Rades in der Rotationsachsenrichtung der Achse erstreckt. Daher sind der Bremsaktuator und die Antriebswelle, an die das Bremsdrehmoment von dem Bremsaktuator angelegt wird, nicht auf der Rückseite gegenüber dem Rad des Untersetzungsmechanismus angeordnet. Infolge dessen kann eine kompakte Rad-integrierte Bremseinheit, die ausgezeichnete Installationseigenschaften aufweist, oder eine kompakte bordeigene Bremseinheit, deren Bauweise insbesondere in der Fahrzeugbreitenrichtung verkleinert wurde, ausgestaltet werden.
Darüber hinaus kann gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung der Bremsaktuator aus einem Betriebsbremsmechanismus und einem Parkbremsmechanismus ausgestaltet werden. Daher kann eine Bremseinheit ausgestaltet werden, die zusätzlich eine Parkbremsfunktion umfasst, welche die Bremskraft hält, um das Fahrzeug während des Parkens fortgesetzt im Stillstand zu halten. Darüber hinaus kann gemäß der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung der Parkbremsmechanismus auch aus einem Bremsmotor, einem Spindelmechanismus und einen Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus ausgestaltet sein. Der Spindelmechanismus wird durch ein Abtriebsdrehmoment des Bremsmotors aktiviert. Der Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus wird durch einen verzahnten Untersetzungsmechanismus ausgestaltet, der eine Planetengetriebeeinheit verwendet und eine Drehzahl zwischen einer Abtriebswelle (Rotorwelle) des Bremsmotors und einer Antriebswelle (Spindel) des Spindelmechanismus reduziert. Das heißt, der Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus überträgt das Abtriebsdrehmoment des Bremsmotors zu dem Spindelmechanismus bei gleichzeitiger Vervielfachung. Daher kann der Bremsmotor in einem solchen Grad verkleinert werden, dass das Abtriebsdrehmoment vervielfacht wird. Infolge dessen kann eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung des Parkbremsmechanismus und folglich des Bremsaktuators erreicht werden. Daher kann eine kompakte Bremseinheit ausgestaltet werden, die eine gewöhnliche Bremsfunktion und eine Parkbremsfunktion aufweist.
Figurenliste
Merkmale, Aspekte und Vorteile beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen, welche die Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen, besser verstanden.

1 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine erste Ausführungsform einer Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausgestaltung eines Untersetzungsmechanismus in der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung zeigt,
3 ist ein nomografisches Diagramm zum Erläutern einer Untersetzungsfunktion des Untersetzungsmechanismus in der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung,
4 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine zweite Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
5 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine dritte Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
6 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine vierte Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
7 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine fünfte Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
8 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine sechste Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
9 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine siebte Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
10 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine achte Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
11 ist eine Querschnittsansicht, die eine spezielle Ausgestaltung der in 10 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit zeigt,
12 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine neunte Ausführungsform zeigt, in der die Fahrzeugantriebseinheit dafür verwendet wird, einen Radmotor auszugestalten,
13 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine zehnte Ausführungsform zeigt, in der die Fahrzeugantriebseinheit dafür verwendet wird, eine bordeigene Antriebseinheit auszugestalten,
14 ist eine Querschnittsansicht, die eine spezielle Ausgestaltung der in 13 gezeigten bordeigenen Antriebseinheit zeigt,
15 ist eine Querschnittsansicht zum Erläutern einer Ausgestaltung eines Bremsaktuators in der Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Offenbarung,
16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus zeigt, der in dem in 15 gezeigten Bremsaktuator installiert ist,
17 ist eine Querschnittsansicht, die eine elfte Ausführungsform zeigt, in der die Fahrzeugantriebseinheit dafür verwendet wird, eine bordeigene Antriebseinheit auszugestalten, und
18 ist eine Querschnittsansicht, die eine zwölfte Ausführungsform zeigt, in der die Fahrzeugantriebseinheit dafür verwendet wird, eine bordeigene Antriebseinheit auszugestalten.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Wir wenden uns nun 1 zu, wo eine erste Ausführungsform der Fahrzeugantriebseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt ist. Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Fahrzeugantriebseinheit 1 einen Aktuator 2, eine Antriebswelle 3, eine Achse 4 und einen Untersetzungsmechanismus 5.
Der Aktuator 2 umfasst Antriebsaktuatoren 51, 51 wie zum Beispiel einen Elektromotor und Bremsaktuatoren 61, 62 wie zum Beispiel eine Bremsvorrichtung oder einen regenerativen Motor (d. h. einen Generator). Das heißt, der Aktuator 2 generiert ein Drehmoment wie zum Beispiel ein Antriebsdrehmoment zum Antreiben eines Fahrzeugs oder ein Bremsdrehmoment zum Bremsen des Fahrzeugs. Indem als der Aktuator 2 der Antriebsaktuator 51 (oder 52) verwendet wird, der ein Antriebsdrehmoment generiert, dient diese in 1 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 als eine Antriebseinheit des Fahrzeugs. Indem als der Aktuator 2 der Bremsaktuator 61 (oder 62), der ein Bremsdrehmoment generiert, verwendet wird, dient des Weiteren die Fahrzeugantriebseinheit 1 als eine Bremseinheit des Fahrzeugs.
Die Antriebswelle 3 ist mit einer Sonnenradwelle 15, einer Vorgelegewelle 20 oder einer Planetenradwelle 23 gekoppelt, was später noch besprochen wird. Oder anders ausgedrückt: die Sonnenradwelle 15, die Vorgelegewelle 20 oder die Planetenradwelle 23 dient als die Antriebswelle 3. Das oben angesprochene Drehmoment, das durch den Aktuator 2 generiert wird, wird an die Antriebswelle 3 angelegt.
Eine später noch besprochene Trägerwelle 16 ist mit der Achse 4 gekoppelt. Oder anders ausgedrückt: die Trägerwelle 16 dient als die Achse 4, und Kraft wird von der Achse 4 zu einem Rad 6 des Fahrzeugs übertragen.
Der Untersetzungsmechanismus 5 umfasst eine Planetengetriebeeinheit 7, einen Vorgelegeradsatz 8 und einen äußeren Zahnradsatz 9. Der Untersetzungsmechanismus 5 verringert eine Drehzahl zwischen der Antriebswelle 3 und der Achse 4 und überträgt das Drehmoment der Antriebswelle 3 zu der Achse 4.
Die Planetengetriebeeinheit 7, die vom Einzelplanetenrad-Typ ist, hat: ein Sonnenrad 10, einen Zahnkranz 11 und einen Träger 12 als Rotationselemente, die sich differenziell mit Bezug aufeinander drehen, und mehrere Planetenräder 13, die durch den Träger 12 gestützt werden und zwischen dem Sonnenrad 10 und dem Zahnkranz 11 sitzen. In einer Außenumfangssektion des Zahnkranzes 11 ist ein später noch besprochenes externes Zahnrad 14 ausgebildet, das mit einem später noch besprochenen ersten Planetenrad 21 des äußeren Zahnradsatzes 9 verzahnt ist.
Die Planetengetriebeeinheit 7 wird in einem Gehäuse 17 des Untersetzungsmechanismus 5 durch die Sonnenradwelle 15 und die Trägerwelle 16 gestützt. Die Sonnenradwelle 15 des Sonnenrades 10 sich dreht integral mit einem später noch besprochene Mittenrad 18, und die Trägerwelle 16 des Trägers 12 dreht sich integral mit dem Träger 12. Die Sonnenradwelle 15 und die Trägerwelle 16 sind in einer Weise angeordnet, die es ihnen ermöglicht, sich relativ zueinander auf derselben Rotationsachse zu drehen.
In der in 1 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 ist die Antriebswelle 3 mit der Sonnenradwelle 15 gekoppelt. Das heißt, die Sonnenradwelle 15 dient als die Antriebswelle 3 in dieser Fahrzeugantriebseinheit 1. Darüber hinaus ist die Achse 4 mit der Trägerwelle 16 gekoppelt. Das heißt, die Trägerwelle 16 dient als die Achse 4 in dieser Fahrzeugantriebseinheit 1.
Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, eine Doppelplanetenrad-Planetengetriebeeinheit in der Fahrzeugantriebseinheit 1 anstelle der Einzelplanetenrad-Planetengetriebeeinheit 7 zu verwenden.
Der Vorgelegeradsatz 8 umfasst das Mittenrad 18 und mindestens ein Vorgelegerad 19. In der in 1 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 umfasst der Vorgelegeradsatz 8 das Mittenrad 18 und zwei Gegenräder 19. Das Mittenrad 18 ist an der Sonnenradwelle 15 des Sonnenrades 10 angebracht, und das Vorgelegerad 19 ist in einer integral drehbaren Weise an den Vorgelegewelle 20 angebracht. Das Vorgelegerad 19 befindet sich zwischen dem Mittenrad 18 und einem zweiten Planetenrad 22 des äußeren Zahnradsatzes 9 und ist sowohl mit dem Mittenrad 18 als auch mit dem zweiten Planetenrad 22 verzahnt.
Der äußere Zahnradsatz 9 umfasst das erste Planetenrad 21, das zweite Planetenrad 22 und die Planetenradwelle 23. Das erste Planetenrad 21 ist ein Zahnrad mit einem kleineren Durchmesser als das externe Zahnrad 14 und ist mit dem externen Zahnrad 14 verzahnt. Das zweite Planetenrad 22 hat ebenfalls einen kleineren Durchmesser als das externe Zahnrad 14 und ist mit dem Vorgelegerad 19 verzahnt. Der Untersetzungsmechanismus 5 in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst mindestens einen Satz der oben beschriebenen Art von äußeren Zahnradsätzen 9, und die in 1 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 umfasst zwei Sätze der äußeren Zahnradsätze 9. Um den Zahnkranz 11 durch den äußeren Zahnradsatz 9 zu stützen, werden mindestens drei Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 in gleichen Intervallen in einer Umfangsrichtung des Zahnkranzes 11 angeordnet.
2 zeigt eine spezielle Ausgestaltung des in 1 gezeigten Untersetzungsmechanismus 5. Wie oben beschrieben, umfasst der Untersetzungsmechanismus 5 die Planetengetriebeeinheit 7, den Vorgelegeradsatz 8 und den äußeren Zahnradsatz 9. In dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel dient die Sonnenradwelle 15 als die Antriebswelle 3, und die Trägerwelle 16 dient als die Achse 4.
Die Antriebswelle 3 und die Sonnenradwelle 15 werden in einer drehbaren Weise in dem Gehäuse 17 durch ein Lager 24, das in dem Gehäuse 17 installiert ist, gestützt. Die Achse 4 und die Trägerwelle 16 werden in einer drehbaren Weise in dem Gehäuse 17 durch ein Lager 25, das in dem Gehäuse 17 installiert ist, gestützt. In einer Endsektion auf einer Innenseite des Gehäuses 17 der Trägerwelle 16 ist ein Lager 26 installiert. Die Sonnenradwelle 15 und die Trägerwelle 16 sind in einer Weise gekoppelt, die es ihnen ermöglicht, sich vermittels dieses Lagers 26 relativ zueinander zu drehen. Auf diese Weise sind die Antriebswelle 3 und die Achse 4 auf derselben Rotationsachse CL1 angeordnet.
Die Planetengetriebeeinheit 7 ist parallel zu dem Vorgelegeradsatz 8 auf der Innenseite des Gehäuses 17 angeordnet. Das Sonnenrad 10 ist an der Sonnenradwelle 15 angebracht, und das Sonnenrad 10 und die Sonnenradwelle 15 werden in einer drehbaren Weise in dem Gehäuse 17 durch das Lager 24 gestützt. Der Träger 12 ist integral mit der Trägerwelle 16 ausgebildet, und der Träger 12 und die Trägerwelle 16 werden in einer drehbaren Weise in dem Gehäuse 17 durch das Lager 25 gestützt. Das externe Zahnrad 14 ist in der Außenumfangssektion des Zahnkranzes 11 ausgebildet, und das externe Zahnrad 14 ist mit dem ersten Planetenrad 21 des äußeren Zahnradsatzes 9 verzahnt.
Das Mittenrad 18 ist an der Sonnenradwelle 15 so angebracht, dass es sich integral mit der Sonnenradwelle 15 dreht, und das Vorgelegerad 19 ist an der Vorgelegewelle 20 so angebracht, dass es sich integral mit der Vorgelegewelle 20 dreht. Die Vorgelegewelle 20 ist parallel zu der Sonnenradwelle 15 angeordnet und wird in einer drehbaren Weise in dem Gehäuse 17 durch ein Lager 27 und ein Lager 28, die in dem Gehäuse 17 installiert sind, gestützt.
Der äußere Zahnradsatz 9 befindet sich auf einer Außenumfangsseite der Planetengetriebeeinheit 7 und des Vorgelegeradsatzes 8. Das erste Planetenrad 21 ist an der Planetenradwelle 23 so angebracht, dass es sich integral mit der Planetenradwelle 23 dreht, und so, dass sie mit dem externen Zahnrad 14 verzahnt ist. In ähnlicher Weise ist das zweite Planetenrad 22 an der Planetenradwelle 23 so angebracht, dass es sich integral mit der Planetenradwelle 23 dreht, und so, dass es mit dem Vorgelegerad 19 verzahnt ist. Oder anders ausgedrückt: das erste Planetenrad 21 und das zweite Planetenrad 22 sind angeordnet auf derselben Rotationsachse CL2, wie gezeigt in 2. Die Planetenradwelle 23 ist parallel zu der Sonnenradwelle 15 angeordnet und wird in einer drehbaren Weise in dem Gehäuse 17 durch ein Lager 29 und ein Lager 30 gestützt, die in dem Gehäuse 17 installiert sind. Daher drehen sich das erste Planetenrad 21, das zweite Planetenrad 22 und die Planetenradwelle 23 des äußeren Zahnradsatzes 9 alle als ein einziger Körper, und das Drehmoment wird zwischen dem externen Zahnrad 14 und dem Mittenrad 18 und dem Vorgelegerad 19 übertragen.
Um das Drehmoment zwischen dem externen Zahnrad 14 und dem Mittenrad 18 zu übertragen, umfasst der Untersetzungsmechanismus 5 mindestens einen Satz der äußeren Zahnradsätze 9. Genauer gesagt, sind, damit der Zahnkranz 11 stabil durch das erste Planetenrad 21 gestützt wird, mindestens drei Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 in gleichen Intervallen in einem Umfangsrand des Zahnkranzes 11 angeordnet. Es ist zu beachten, dass die gleiche Anzahl von Gegenrädern 19 wie die vorhandene Anzahl von äußeren Zahnradsätzen 9 angeordnet ist. Wenn wir zum Beispiel annehmen, dass vier Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 im Umfangsrand des Zahnkranzes 11 angeordnet sind, so sind vier Gegenräder 19 dergestalt angeordnet, dass sie jeweils vier zweite Planetenrad 22 in Eingriff nehmen.
In dem in den 1 und 2 gezeigten Untersetzungsmechanismus 5 kann das an das Mittenrad 18 angelegte Drehmoment zu dem externen Zahnrad 14 übertragen werden, um den Zahnkranz 11 zu drehen. Da sich die Sonnenradwelle 15 und die Antriebswelle 3 integral drehen, wird das an die Antriebswelle 3 angelegte Drehmoment direkt zu dem Sonnenrad 10 der Sonnenradwelle 15 übertragen. In dieser Situation wird das Drehmoment zwischen dem Mittenrad 18 und dem externen Zahnrad 14 über das Vorgelegeradsatz 8 und den äußeren Zahnradsatz 9 übertragen. Aufgrund des zu dem externen Zahnrad 14 übertragenen Drehmoments wird der Zahnkranz 11 veranlasst, sich in einer umgekehrten Drehrichtung zu den Drehrichtungen des Mittenrades 18 und des Sonnenrades 10 drehen. Infolge dessen wird eine Drehzahl des Trägers 12 mit Bezug auf eine Drehzahl des Sonnenrades 10 durch die Differenzialwirkung der Planetengetriebeeinheit 7 deutlich verringert. Oder anders ausgedrückt: ein Untersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 3 und der Achse 4 kann vergrößert werden.
Das nomografische Diagramm von 3 zeigt Drehzahlen von jedem der Rotationselemente in der Planetengetriebeeinheit 7 für den Fall, dass sich das Sonnenrad 10 aufgrund eines Drehmoments dreht, das an die Antriebswelle 3 und die Sonnenradwelle 15 angelegt wird. Wie oben angesprochen, ist die in den 1 und 2 gezeigte Planetengetriebeeinheit 7 eine Einzelplanetenrad-Planetengetriebeeinheit, die Sonnenradwelle 15 dient als die Antriebswelle 3, und die Trägerwelle 16 dient als die Achse 4 (das heißt, eine Abtriebswelle). Daher dient das Sonnenrad (S) 10 als ein Antriebselement (IN), und der Träger (C) 12 dient als ein Abtriebselement (OUT).
Wie durch die durchbrochene Linie in 3 gezeigt, wird in einer herkömmlichen Untersetzungsvorrichtung eine Drehzahl des Abtriebselements mit Bezug auf eine Drehzahl des Antriebselements reduziert, indem das Sonnenrad (S) als das Antriebselement (IN) und der Träger (C) als das Abtriebselement (OUT) verwendet und der Zahnkranz (R) fixiert wird. Im Gegensatz dreht sich in dem Untersetzungsmechanismus 5 gemäß der Ausführungsform, in der das Sonnenrad (S) 10 als das Antriebselement verwendet wird und der Träger (C) 12 als das Abtriebselement verwendet wird, der Zahnkranz (R) 11 in einer umgekehrten Drehrichtung zu den Drehrichtungen des Sonnenrades 10 und des Trägers 12. Das heißt, wenn das Sonnenrad 10 durch das Drehmoment der Antriebswelle 3 in einer Vorwärtsrichtung gedreht wird, so wird der Zahnkranz 11 durch das Drehmoment, das von dem Mittenrad 18 des Vorgelegeradsatzes 8 über den äußeren Zahnradsatz 9 zu dem externen Zahnrad 14 übertragen wird, in einer umgekehrten Richtung gedreht. Infolge des Drehens des Zahnkranzes 11 in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Drehrichtung des Sonnenrades 10 wird die Drehzahl des Trägers 12 mit Bezug auf die Drehzahl des Sonnenrades 10 signifikant verringert. Somit ist das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement in dem Untersetzungsmechanismus 5 der vorliegenden Ausführungsform, das durch die durchgezogene Linie in 3 gezeigt ist, größer als das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement in der herkömmlichen Untersetzungsvorrichtung, das durch die durchbrochene Linie in 3 gezeigt ist.
Da der Zahnkranz 11 durch das an das externe Zahnrad 14 angelegte Drehmoment in der umgekehrten Richtung gedreht wird, erhöht sich darüber hinaus die Flexibilität beim Einstellen eines Übersetzungsverhältnisses mehr als bei einer Ausgestaltung, wo die Kraftübertragung durch innere Zähne des Zahnkranzes erfolgt, wie bei dem zuvor erwähnten kombinierten Planetengetriebemechanismus, der in JP-A 2008-275112 beschrieben ist. Infolge dessen kann das Untersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 3 und der Achse 4 signifikant vergrößert werden.
In einer Einzelplanetenrad-Planetengetriebeeinheit, in der das Sonnenrad als das Antriebselement verwendet wird, der Träger als das Abtriebselement verwendet wird und der Zahnkranz fixiert ist, wird das Untersetzungsverhältnis y ausgedrückt als: $γ = 1 + Zr/Zs,$
wobei Zs die Anzahl von Zähnen des Sonnenrades ist und Zr die Anzahl der inneren Zähne des Zahnkranzes ist. Es ist zu beachten, dass das Untersetzungsverhältnis γ in diesem Fall das Verhältnis der Drehzahl NIN des Antriebselements mit Bezug auf die Drehzahl NOUT des Abtriebselements ist (das heißt, γ = NIN/NOUT). In der Planetengetriebeeinheit dieser Art liegt das Untersetzungsverhältnis y, das in einer eigenständigen Weise erreicht werden kann, bei etwa 4 bis 10. Wenn wir zum Beispiel annehmen, dass ein Außendurchmesser der Planetengetriebeeinheit in dem kombinierten Planetengetriebemechanismus, der in JP-A 2008-275112 beschrieben ist, 300 mm beträgt, so kann ein Untersetzungsverhältnis γ von maximal ungefähr 100 erhalten werden. Im Gegensatz dazu gibt es in dem Untersetzungsmechanismus 5 in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein hohes Maß an Flexibilität beim Einstellen des Übersetzungsverhältnisses, ohne durch die Anzahl der inneren Zähne oder den Innendurchmesser des Zahnkranzes 11 beschränkt zu sein, wie oben beschrieben. Daher kann theoretisch ein Untersetzungsverhältnis γ von ungefähr 10000 erhalten werden.
Das heißt, die Fahrzeugantriebseinheit 1 in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst den Untersetzungsmechanismus 5, der ein Einstellen eines Untersetzungsverhältnisses ermöglicht, das beträchtlich größer ist als in einer herkömmlichen Ausgestaltung. In dem Untersetzungsmechanismus 5 sind ein Satz der Planetengetriebeeinheit 7 und ein Satz des Vorgelegeradsatzes 8 als ein paralleles Zahnradpaar parallel angeordnet. Daher kann das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus beispielsweise im Vergleich zu einer Untersetzungsvorrichtung mit einem herkömmlichen kombinierten Planetengetriebemechanismus der in JP-A 2008-275112 beschriebenen Art oder einer Untersetzungsvorrichtung mit einem zweistufigen Getriebestrang, im Fall vergleichbarer Größen, signifikant vergrößert werden. Oder anders ausgedrückt: Der Untersetzungsmechanismus 5 kann verkleinert werden.
Darüber hinaus kann in der Fahrzeugantriebseinheit 1 das durch den Aktuator 2 generierte Drehmoment durch den Untersetzungsmechanismus 5 signifikant vervielfacht zu der Achse 4 übertragen werden. Daher kann der Aktuator 2 verkleinert werden. Infolge dessen kann die Fahrzeugantriebseinheit 1, verglichen mit einer herkömmlichen Antriebseinheit oder Bremseinheit, signifikant verkleinert und leichter gemacht werden.
Genauer gesagt, kann im Fall der Verwendung des Antriebsaktuators 51 (oder 52) als der Aktuator 2 in der in 1 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 ein durch den Antriebsaktuator 51 (oder 52) generiertes Antriebsdrehmoment zu der Achse 4 durch den Untersetzungsmechanismus 5 signifikant vervielfacht übertragen werden. Daher kann der Antriebsaktuator 51 (oder 52) signifikant verkleinert werden. Im Gegensatz dazu kann im Fall der Verwendung des Bremsaktuators 61 (oder 62) als der Aktuator 2 ein durch den Bremsaktuator 61 (oder 62) generiertes Bremsdrehmoment ebenfalls zu der Achse 4 durch den Untersetzungsmechanismus 5 signifikant vervielfacht übertragen werden. Daher kann der Bremsaktuator 61 (oder 62) signifikant verkleinert werden.
In der in den 1 und 2 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 wird das durch den Aktuator 2 generierte Drehmoment an die Antriebswelle 3 (das heißt, die Sonnenradwelle 15) angelegt. Statt dessen ist es auch möglich, dass durch mehrere der Aktuatoren 2 generierte Drehmomente jeweils an mehrere der Antriebswellen 3 in der Fahrzeugantriebseinheit 1 angelegt werden. Es ist zu beachten, dass in anderen Beispielen der Fahrzeugantriebseinheit 1, die unten beschrieben sind, Elementen, die der zuvor erwähnten, in den 1 und 2 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 gemein sind, gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind.
Die in 4 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 umfasst mehrere der äußeren Zahnradsätze 9, die mehrere der ersten Planetenrad 21, mehrere der zweiten Planetenrad 22 und mehrere der Planetenradwellen 23 umfassen. In der in 4 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind zwei Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 gezeigt, aber es können auch drei oder mehr Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 vorhanden sein. Das erste Planetenrad 21 und das zweite Planetenrad 22 sind jeweils an jeder der Planetenradwellen 23 angebracht. Außerdem sind mehrere der Antriebswellen 3 angeordnet. Die Antriebswellen 3 sind jeweils mit Endsektionen auf einer Seite (der linken Seite in 4) der Planetenradwellen 23 gekoppelt. Oder anders ausgedrückt: Endsektionen auf einer Seite der Planetenradwellen 23 erstrecken sich nach außerhalb des Gehäuses 17, und vorstehende Abschnitte bilden die Antriebswellen 3. In dem in 4 gezeigten Beispiel dienen die zwei Planetenradwellen 23 jeweils als die Antriebswellen 3. Diese in 4 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 umfasst des Weiteren zwei der Aktuatoren 2, und (nicht veranschaulichte) Abtriebswellen eines jeden der Aktuatoren 2 sind jeweils mit den Antriebswellen 3 gekoppelt.
Die in 5 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 umfasst mehrere der Vorgelegeradsätze 8, die jeweils das Vorgelegerad 19 und mehrere Vorgelegewellen 41 umfassen. In der in 5 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind zwei der Gegenräder 19 und zwei der Vorgelegewellen 41 gezeigt. Jedoch können auch zwei oder mehr der Gegenräder 19 und zwei oder mehr der Vorgelegewellen 41 vorhanden sein. Die Gegenräder 19 sind jeweils an jeder der Vorgelegewellen 41 angebracht. Außerdem sind mehrere der Antriebswellen 3 angeordnet. Die Antriebswellen 3 sind jeweils mit Endsektionen auf einer Seite (der linken Seite in 5) der Vorgelegewellen 41 gekoppelt. Oder anders ausgedrückt: Endsektionen auf einer Seite der Vorgelegewellen 41 erstrecken sich nach außerhalb des Gehäuses 17, und jene vorstehenden Abschnitte dienen als die Antriebswellen 3. In dem in 5 gezeigten Beispiel dienen die zwei Vorgelegewellen 41 jeweils als die Antriebswellen 3. Die in 5 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 umfasst des Weiteren zwei der Aktuatoren 2, und (nicht veranschaulichte) Abtriebswellen von jedem der Aktuatoren 2 sind jeweils mit den Antriebswellen 3 gekoppelt.
Wie oben beschrieben, sind in den Fahrzeugantriebseinheiten 1, die in den 4 und 5 gezeigt sind, mehrere der Antriebswellen 3 angeordnet, und die Aktuatoren 2 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt, um ein Drehmoment an sie anzulegen. Daher kann ein Übertragungssystem des durch einen der Aktuatoren 2 generierten Drehmoments als ein Hauptsystem verwendet werden, und ein Übertragungssystem des durch den anderen der Aktuatoren 2 generierten Drehmoments kann als ein Nebensystem verwendet werden. Daher kann die Zuverlässigkeit der Fahrzeugantriebseinheit 1 verbessert werden.
In der in 6 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind mehrere der Antriebswellen 3 angeordnet, und der Antriebsaktuator 51 und der Antriebsaktuator 52 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt. Ein Dauermagnet-Synchronmotor oder ein Induktionsmotor können zum Beispiel als der Antriebsaktuator 51 und der Antriebsaktuator 52 verwendet werden.
Das heißt, in der in 6 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind mindestens ein einzelnes Paar des Antriebsaktuators 51 und des Antriebsaktuators 52 angeordnet. Daher kann ein Übertragungssystem des durch den Antriebsaktuator 51 generierten Antriebsdrehmoments als ein Hauptsystem verwendet werden, und ein Übertragungssystem des durch den Antriebsaktuator 52 generierten Antriebsdrehmoments kann als ein Nebensystem verwendet werden. Aus den oben genannten Gründen kann die Zuverlässigkeit der Fahrzeugantriebseinheit 1 verbessert werden.
Es können Motoren mit verschiedenen Leistungsabgabeeigenschaften als der Antriebsaktuator 51 bzw. der Antriebsaktuator 52 verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Synchronmotor, der für mittlere und niedrige Fahrzeuggeschwindigkeiten geeignet ist, als der Antriebsaktuator 51 verwendet werden, und ein Induktionsmotor, der für hohe Fahrzeuggeschwindigkeiten geeignet ist, kann als der Antriebsaktuator 52 verwendet werden. In diesem Fall kann durch Wechseln des verwendeten Motors gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem abgerufenen Antriebskraftbetrag die Antriebskraft auf effiziente Weise gemäß den Fahrbedingungen generiert werden. Daher kann die Energieeffizienz der Antriebseinheit verbessert werden.
In der in 7 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind mehrere der Antriebswellen 3 angeordnet, und der Bremsaktuator 61 und der Bremsaktuator 62 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt. Zum Beispiel kann eine elektromagnetische Bremse, die ein Rotationselement aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft bremst, die durch das Fließen eines elektrischen Strom generiert wird, eine elektrischen Bremse, die eine Reibungsbremskraft unter Verwendung eines Spindelmechanismus generiert, der durch einen Elektromotor angetrieben wird, und eine regenerative Bremse, die ein Rotationselement mit Hilfe einer Widerstandskraft bremst, die generiert wird, wenn Elektrizität durch einen Motor erzeugt wird, als der Bremsaktuator 61 und der Bremsaktuator 62 verwendet werden.
Das heißt, in der in 7 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 ist mindestens ein einzelnes Paar des Bremsaktuators 61 und des Bremsaktuators 62 angeordnet. Daher kann ein Übertragungssystem des durch den Bremsaktuator 61 generierten Bremsdrehmoments als ein Hauptsystem verwendet werden, und ein Übertragungssystem des durch den Bremsaktuator 62 generierten Bremsdrehmoments kann als ein Nebensystem verwendet werden. Daher kann die Zuverlässigkeit der Bremseinheit verbessert werden.
Bremsmechanismen mit verschiedenen Funktionen oder Anwendungen können als der Bremsaktuator 61 bzw. der Bremsaktuator 62 verwendet werden. Wenn wir zum Beispiel annehmen, dass eine elektromagnetische Bremse, die ein Bremsdrehmoment aufgrund des Fließens eines elektrischen Stroms generiert, oder eine regenerative Bremse als der Bremsaktuator 61 verwendet wird, so kann der Bremsaktuator 61 als ein Betriebsbremsaktuator verwendet werden. Wenn wir andererseits annehmen, dass eine elektrische Bremse, die mit einem Spindelmechanismus arbeitet, als der Bremsaktuator 62 verwendet wird, so kann der Bremsaktuator 62 als ein Parkbremsaktuator verwendet werden. In diesem Fall generiert der Bremsaktuator 62 ein Bremsdrehmoment aufgrund des Fließens eines elektrischen Stroms und hält das Bremsdrehmoment in einem Zustand, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde.
In der in 8 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind mehrere der Antriebswellen 3 angeordnet, und ein Antriebsaktuator 71 und ein Bremsaktuator 72 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt.
In der in 8 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind mindestens zwei der Antriebswellen 3 angeordnet, und der Antriebsaktuator 71 und der Bremsaktuator 72 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt. Daher können eine Antriebskraft und eine Bremskraft durch die Fahrzeugantriebseinheit 1 generiert werden.
In der in 9 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind mindestens vier der Antriebswellen 3 angeordnet, und Antriebsaktuatoren 81, 82, die Antriebsdrehmomente generieren, und Bremsaktuatoren 83, 84, die Bremsdrehmomente generieren, sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt.
In dieser in 9 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind zwei der Planetenradwellen 23, zwei der Vorgelegewellen 41 und vier der Antriebswellen 3 angeordnet. Die Antriebswellen 3 sind jeweils mit jeder der Planetenradwellen 23 gekoppelt, und der Antriebsaktuator 81 und der Antriebsaktuator 82 sind jeweils mit den Antriebswellen 3 gekoppelt. Darüber hinaus sind die Antriebswellen 3 jeweils mit den Vorgelegewellen 41 gekoppelt, und der Bremsaktuator 83 und der Bremsaktuator 84 sind jeweils mit den Antriebswellen 3 gekoppelt. Statt dessen es ist auch möglich, dass der Antriebsaktuator 81 mit einer der Antriebswellen 3 gekoppelt ist, die mit den Planetenradwellen 23 gekoppelt sind, und dass der Bremsaktuator 83 mit den anderen der Antriebswellen 3 gekoppelt ist, die mit den Planetenradwellen 23 gekoppelt sind. Darüber hinaus ist es möglich, dass der Antriebsaktuator 82 mit einer der Antriebswellen 3 gekoppelt ist, die mit den Vorgelegewellen 41 gekoppelt sind, und dass der Bremsaktuator 84 mit den anderen der Antriebswellen 3 gekoppelt ist, die mit den Vorgelegewellen 41 gekoppelt sind. Es ist auch möglich, dass die in 9 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 mit vier der Planetenradwellen 23 ausgestattet ist, und dass die Antriebswellen 3 jeweils mit jeder der Planetenradwellen 23 gekoppelt sind. In diesem Fall sind die Antriebsaktuatoren 81, 82 und die Bremsaktuatoren 83, 84 jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt. Alternativ es ist auch möglich, dass die in 9 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 mit vier der Vorgelegewellen 41 ausgestattet ist und dass die Antriebswellen 3 jeweils mit jeder der Vorgelegewellen 41 gekoppelt sind. In diesem Fall sind die Antriebsaktuatoren 81, 82 und die Bremsaktuatoren 83, 84 jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt.
Auf diese Weise umfasst die in 9 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 mindestens ein einzelnes Paar der Antriebsaktuatoren 81, 82 und mindestens ein einzelnes Paar der Bremsaktuatoren 83, 84. In der in 9 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 kann jeder der Antriebsaktuatoren 81 (oder 82) und jeder der Bremsaktuatoren 83 (oder 84) als ein Hauptsystem verwendet werden, und der andere der Antriebsaktuatoren 82 (oder 81) und der andere der Bremsaktuatoren 84 (oder 83) kann als ein Nebensystem verwendet werden. Daher hat die in 9 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 eine Bremsfunktion und ermöglicht es, die Zuverlässigkeit zu verbessert werden.
Darüber hinaus kann ein niedrig-drehender Motor als der Antriebsaktuator 81 verwendet werden, und ein hoch-drehender Motor kann als der Antriebsaktuator 82 verwendet werden. Außerdem kann einer der Bremsaktuatoren 83, 84 als ein Betriebsbremsaktuator verwendet werden, und der andere der Bremsaktuatoren 83, 84 kann als ein Parkbremsaktuator verwendet werden. Daher kann die Zuverlässigkeit der Fahrzeugantriebseinheit 1 weiter verbessert werden, und die Energieeffizienz kann verbessert werden.
In der Fahrzeugantriebseinheit 1 in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann der Aktuator 2 auf einer Seite des Rades 6 des Untersetzungsmechanismus 5 in einer Richtung der Rotationsachse CL1 der Achse 4 angeordnet sein.
Die in den 10 und 11 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 umfasst mehrere der äußeren Zahnradsätze 9. Genauer gesagt umfasst sie mehrere der ersten Planetenrad 21, mehrere der zweiten Planetenrad 22 und mehrere Planetenradwellen 91. In den 10 und 11 sind zwei Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 gezeigt, aber es können auch drei oder mehr Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 vorhanden sein. Das erste Planetenrad 21 und das zweite Planetenrad 22 sind jeweils an jeder der Planetenradwellen 91 angebracht. Darüber hinaus sind mehrere der Antriebswellen 3 angeordnet, und die Antriebswellen 3 sind jeweils mit Endsektionen auf einer Seite (der rechten Seite in den 10 und 11) der mehreren Planetenradwellen 91 gekoppelt. Oder anders ausgedrückt: die Endsektionen auf einer Seite der Planetenradwellen 91, die sich nach außerhalb des Gehäuses 17 erstrecken, dienen als die Antriebswellen 3.
In der in den 10 und 11 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 sind (nicht veranschaulichte) Abtriebswellen der Aktuatoren 2 jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt, und Drehmomente von jedem der Aktuatoren 2 werden an die Antriebswellen 3 angelegt. Es ist möglich, dass mindestens einer der zuvor erwähnten Antriebsaktuatoren 51, 51 oder Bremsaktuatoren 61, 62 zum Beispiel als die Aktuatoren 2 verwendet wird.
Das heißt, in der in den 10 und 11 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 erstrecken sich die Antriebswellen 3 und die Achse 4 in derselben Richtung. Eine solche Fahrzeugantriebseinheit 1 lässt sich leicht im Inneren eines Radrahmens des Fahrzeugs als ein Radmotor installieren. Alternativ es ist auch möglich, dass zwei der Antriebseinheiten ihre zusammengehörigen Rückseiten auf einer gegenüberliegenden Seite zu den Aktuatoren 2, die einander zugewandt sind, haben, um eine bordeigene Antriebseinheit zu bilden. Damit die in 11 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 als ein Radmotor verwendet werden kann, ist ein Flansch 93 der Achse 4 an dem Rad 6 durch Bolzen 92 befestigt. Darüber hinaus ist die Fahrzeugantriebseinheit 1 an einer Fahrzeugkarosserie durch Bolzen 94 befestigt. Ein Beispiel dieser in 11 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1, die verwendet wird, um einen Radmotor zu bilden, ist in 12 gezeigt.
Ein in 12 gezeigter Radmotor 100 umfasst die Fahrzeugantriebseinheit 1 und das Rad 6, die in den 10 und 11 gezeigt sind. In der Fahrzeugantriebseinheit 1, die in dem Radmotor 100 verwendet wird, wird der Antriebsaktuator 51 (oder 52) als mindestens einer der Aktuatoren 2 als eine Hauptantriebsquelle des Fahrzeugs verwendet.
Wie in der oben erwähnten 11 gezeigt, erstreckt sich eine Spitze 16a der Trägerwelle 16 in Richtung einer Außenseite (der rechten Seite in den 11 und 12) des Gehäuses 17, und die Achse 4 ist mit dieser Spitze 16a gekoppelt. Wie oben angesprochen, ist der Flansch 93 zum Befestigen des Rades 6 an der Achse 4 in einer Endsektion 4a der Achse 4 ausgebildet. Der Flansch 93 ist weiter auswärts in einer Breitenrichtung als der Aktuator 2 in der Richtung der Rotationsachse CL1 der Achse 4 ausgebildet.
Das Rad 6 umfasst einen Reifen 101, der Bodenkontakt mit einer Straßenoberfläche hat, und einen Radrahmen 102, der mit dem Reifen 101 versehen ist. Die Fahrzeugantriebseinheit 1 befindet sich in einem Innenumfangsrand dieses Radrahmens 102. Das heißt, die Aktuatoren 2, die Antriebswellen 3, die Achse 4 und der Untersetzungsmechanismus 5 sind in dem Innenumfangsrand des Radrahmens 102 angeordnet. Der Radrahmen 102 ist an dem Flansch 93 der Achse 4 durch die Bolzen 92 befestigt. Die Aktuatoren 2 sind mit dem Gehäuse 17 zwischen dem Untersetzungsmechanismus 5 und dem Radrahmen 102 in der Richtung der Rotationsachse CL1 gekoppelt.
In dem Radmotor 100 ist das Gehäuse 17 mit einem Aufhängungsmechanismus 103 des Fahrzeugs durch die Bolzen 94 gekoppelt.
Unter Verwendung der in den 10 und 11 gezeigten Fahrzeugantriebseinheit 1 als der Radmotor 100 kann der Radmotor 100 signifikant verkleinert und leichter gemacht werden. Infolge dessen können die ungefederten Massen des Fahrzeugs signifikant verringert werden, und eine Fahrqualität des Fahrzeugs oder die Bodenhaftungseigenschaften der Reifen können verbessert werden.
Darüber hinaus sind in dem Radmotor 100 die Aktuatoren 2 zwischen dem Untersetzungsmechanismus 5 und dem Radrahmen 102 angeordnet. Daher sind die Aktuatoren 2 und die Antriebswellen 3 nicht auf einer Rückseite angeordnet, die dem Aufhängungsmechanismus 103 des Untersetzungsmechanismus 5 zugewandt ist. Infolge dessen kann die Rückseite des Untersetzungsmechanismus 5 problemlos mit der Fahrzeugkarosserie durch den Aufhängungsmechanismus 103 gekoppelt werden.
In dem in 12 gezeigten Radmotor 100 sind ein einzelner Antriebsaktuator 51 (oder 52) und ein einzelner Bremsaktuator 61 (oder 62) als die Aktuatoren 2 angeordnet. Jedoch kann in dem Radmotor 100 die Anzahl von Aktuatoren 2 nach Bedarf geändert werden. Zum Beispiel braucht der Radmotor 100 mit nur einem Antriebsaktuator 51 (oder 52) versehen zu werden oder kann mit zwei oder mehr Antriebsaktuatoren 51 (oder 52) versehen werden. Alternativ kann der Radmotor 100 mit mindestens einem Antriebsaktuator 51 (oder 52) und zwei oder mehr Bremsaktuatoren 61 (oder 62) versehen werden.
Darüber hinaus braucht der in 12 gezeigte Radmotor 100 nur mit mindestens einem Bremsaktuator 61 (oder 62) versehen zu werden, ohne mit einem Antriebsaktuator versehen zu werden. In diesem Fall dient der Radmotor 100 als eine Bremseinheit.
13 und 14 zeigen ein Beispiel von zwei Sätzen der Fahrzeugantriebseinheit 1, die dafür verwendet werden, eine bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 zu bilden. Genauer gesagt wird die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 durch Kombinieren einer linksseitigen Einheit 202 und einer rechtsseitigen Einheit 204 gebildet. Die linke Einheit 202 umfasst: die Achse 4, die Kraft zu einem linken Rad 201 (oder 6) überträgt, die Aktuatoren 2, die Antriebswellen 3, und den Untersetzungsmechanismus 5. Andererseits umfasst die rechte Einheit 204: die Achse 4, die Kraft zu einem rechten Rad 203 (oder 6) überträgt, die Aktuatoren 2, die Antriebswellen 3, und den Untersetzungsmechanismus 5.
Die linke Einheit 202 und die rechte Einheit 204 haben beide die gleiche Ausgestaltung wie die oben erwähnte Fahrzeugantriebseinheit 1 aus einem der vorangegangenen Beispiele. In der in den 13 und 14 gezeigten bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200 wird die zuvor erwähnte, in 10 gezeigte Fahrzeugantriebseinheit 1 als die linke Einheit 202 und die rechte Einheit 204 verwendet.
Die linke Einheit 202 und die rechte Einheit 204 sind beide mit mehreren der Antriebswellen 3 ausgestattet, und die Aktuatoren 2 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt. In dem in den 13 und 14 gezeigten Beispiel werden der Antriebsaktuator 51 (oder 52) und der Bremsaktuator 61 (oder 62) als die Aktuatoren 2 verwendet.
Die linke Einheit 202 und die rechte Einheit 204 sind so angeordnet, dass ihre jeweiligen zusammengehörigen Rückseiten 17a einander zugewandt sind. Daher sind die Achse 4 der linken Einheit 202 und die Achse 4 der rechten Einheit 204 auf derselben Achse angeordnet, und jede erstreckt sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung auswärts.
In der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200 befindet sich eine Kupplung 205 zwischen der linken Einheit 202 und der rechten Einheit 204. Die linke Einheit 202 hat eine linke Kupplungssektion 206, die in einer Spitze auf einer Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung der Sonnenradwelle 15 ausgebildet ist, und die rechte Einheit 204 hat eine rechte Kupplungssektion 207, die in einer Spitze auf einer Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung der Sonnenradwelle 15 ausgebildet ist. Die linke Kupplungssektion 206 der linken Einheit 202 und die rechte Kupplungssektion 207 der rechten Einheit 204 werden durch die Kupplung 205 selektiv gekoppelt.
Genauer gesagt dient die Kupplung 205 als ein Differenzialbegrenzungsmechanismus, der eine Differenzialdrehung zwischen dem linken Rad 201 und dem rechten Rad 203 begrenzt, indem sie die Sonnenradwelle 15 der linken Einheit 202 mit der Sonnenradwelle 15 der rechten Einheit 204 in Reibungseingriff bringt. In dem in 14 gezeigten Beispiel wird eine elektromagnetische Kupplung als die Kupplung 205 verwendet. Die Kupplung 205 generiert eine Reibungseingriffkraft aufgrund einer elastischen Kraft einer Kompressionsspiralfeder in einem Zustand, wo kein elektrischer Strom geleitet wird, und generiert, durch Fließen eines elektrischen Stroms, eine magnetische Anziehungskraft, um die Reibungseingriffkraft zu verringern. Wenn zum Beispiel kein elektrischer Strom in der Kupplung 205 fließt, so wird die Kupplung 205 durch eine Vorspannkraft aufgrund der Kompressionsspiralfeder eingekuppelt, und eine Differenzialdrehung zwischen dem linken Rad 201 und dem rechten Rad 203 wird begrenzt. Im Gegensatz dazu wird, wenn elektrischer Strom in der Kupplung 205 fließt, die Kupplung 205 ausgekuppelt, und das linke Rad 201 und das rechte Rad 203 können sich differenziell drehen.
Unter Verwendung der Fahrzeugantriebseinheit 1 in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zum Bilden der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200 kann die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 signifikant verkleinert und leichter gemacht werden. Daher kann das Fahrzeug leichter gemacht werden, und darüber hinaus kann die Energieeffizienz verbessert werden. Außerdem kann die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 leicht in einem Fahrzeug montiert werden, und der Fahrzeuginnenraum kann vergrößert werden. Darüber hinaus können in der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200 die Antriebskraft und die Bremskraft, die in dem linken Rad 201 und dem rechten Rad 203 generiert werden, unabhängig gesteuert werden. Daher wird ein Drehmoment-Vektoring in einem Fahrzeug ermöglicht, in dem die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 montiert ist.
Darüber hinaus sind die Aktuatoren 2 zwischen dem Untersetzungsmechanismus 5 und dem Rad 6 sowohl in der linken Einheit 202 als auch in der rechten Einheit 204 angeordnet. Oder anders ausgedrückt: die Aktuatoren 2 und die Antriebswellen 3, an die ein Drehmoment von den Aktuatoren 2 angelegt wird, sind nicht auf der Rückseite 17a des Untersetzungsmechanismus 5 angeordnet. Daher kann eine Breite der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200 verringert werden.
In der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200 sind ein Antriebsaktuator 51 (oder 52) und ein Bremsaktuator 61 (oder 62) als die Aktuatoren 2 angeordnet. Jedoch kann in der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200 die Anzahl von Aktuatoren 2 nach Bedarf geändert werden. Zum Beispiel braucht die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 mit nur einem Antriebsaktuator 51 (oder 52) versehen zu sein oder kann mit zwei oder mehr Antriebsaktuatoren 51 (oder 52) versehen sein. Alternativ kann die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 mit mindestens einem Antriebsaktuator 51 (oder 52) und zwei oder mehr Bremsaktuatoren 61 (oder 62) versehen sein.
Darüber hinaus brauchen die linke Einheit 202 und die rechte Einheit 204 nur mit mindestens einem Bremsaktuator 61 (oder 62) versehen zu sein, ohne mit einem Antriebsaktuator versehen zu sein. In diesem Fall dient die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 200 als eine Bremseinheit.
15 zeigt ein Beispiel einer speziellen Ausgestaltung des Bremsaktuators 61 (62, 72, 83 oder 84) in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Der in 15 gezeigte Bremsaktuator 61 (62, 72, 83 oder 84) umfasst: einen Betriebsbremsmechanismus 301, der während des normalen Bremsens betätigt wird, und einen Parkbremsmechanismus 302, der während des Parkens oder Stoppens betätigt wird, um eine Bremskraft aufrecht zu erhalten. Eine elektromagnetische Mehrscheibenbremse, die aktiviert wird, um ein zuvor festgelegtes Rotationselement durch Fließen eines elektrischen Stroms anzuhalten, wird als der Betriebsbremsmechanismus 301 verwendet. Der Betriebsbremsmechanismus 301 umfasst eine Reibplatte 303, eine Druckplatte 304, eine Spule 305 und eine Abtriebswelle 306.
Die Reibplatte 303 umfasst: mehrere Rotationsplatten 303a, von denen mindestens ein Teil durch einen magnetischen Körper gebildet wird, und mehrere fixierte Platten 303b, von denen mindestens ein Teil durch einen magnetischen Körper gebildet wird. In dem in 15 gezeigten Beispiel umfasst die Reibplatte 303 drei Rotationsplatten 303a und drei fixierte Platten 303b. Die Rotationsplatten 303a sind an der Abtriebswelle 306 so fixiert, dass sie sich integral mit der Abtriebswelle 306 drehen. Die fixierten Platten 303b sind in einem Gehäuse 307 des Bremsaktuators 61 (62, 72, 83 oder 84) so installiert, dass sie sich in einer axialen Richtung der Abtriebswelle 306 bewegen können, aber sich nicht in einer Drehrichtung der Abtriebswelle 306 drehen können. Diese Rotationsplatten 303a und fixierten Platten 303b sind abwechselnd in einer Richtung der Rotationsachse CL2 angeordnet.
Die Druckplatte 304 ist als ein ringförmiger magnetischer Körper ausgebildet. Die Druckplatte 304 ist in dem Gehäuse 307 so installiert, dass sie sich in der Richtung der Rotationsachse CL2 bewegen kann, aber sich nicht in der Drehrichtung der Abtriebswelle 306 drehen kann.
Die Spule 305 ist an dem Gehäuse 307 befestigt und generiert eine magnetische Anziehungskraft, indem eine bestimmte Spannung an sie angelegt wird. Die durch die Spule 305 generierte magnetische Anziehungskraft wirkt auf die Reibplatte 303 und die Druckplatte 304 und veranlasst, dass die Druckplatte 304 zur Seite einer Reibplatte 303 gezogen wird. Daher wird, aufgrund des Fließens eines elektrischen Stroms in der Spule 305, die Reibplatte 303 durch die Druckplatte 304 gedrückt, die Rotationsplatten 303a und fixierten Platten 303b der Reibplatte 303 gelangen in Reibungseingriff, und ein Bremsdrehmoment wird generiert.
Wie zum Beispiel in der zuvor erwähnten 11 gezeigt, ist die Abtriebswelle 306 mit der Antriebswelle 3 und der Planetenradwelle 91 des Untersetzungsmechanismus 5 gekoppelt und dreht sich integral mit dieser Antriebswelle 3 und dieser Planetenradwelle 91. Darüber hinaus sind, wie oben beschrieben, die Rotationsplatten 303a an der Abtriebswelle 306 so angebracht, dass sie sich integral mit der Abtriebswelle 306 drehen. Daher wird das Bremsdrehmoment, das durch Reibungseingriff der Rotationsplatten 303a und der fixierten Platten 303b generiert wird, durch die Abtriebswelle 306 zu der Abtriebswelle 306 des Untersetzungsmechanismus 5 übertragen.
Daher bewirkt in diesem Betriebsbremsmechanismus 301 die magnetische Anziehungskraft, die durch das Fließen eines elektrischen Stroms in der Spule 305 generiert wird, dass die Druckplatte 304 zu der Seite der Reibplatte 303 gezogen wird und die Reibplatte 303 durch die Druckplatte 304 gedrückt wird. Infolge dessen gelangen die Rotationsplatten 303a und die fixierten Platten 303b in Reibungseingriff. Oder anders ausgedrückt: der Betriebsbremsmechanismus 301 generiert das Bremsdrehmoment durch das Fließen eines elektrischen Stroms in der Spule 305.
Der Parkbremsmechanismus 302 ist dafür ausgestaltet, ein Bremsdrehmoment generieren zu können, wenn er durch das Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, und das Bremsdrehmoment in einem Zustand aufrecht erhalten zu können, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde. Genauer gesagt, umfasst der Parkbremsmechanismus 302 einen Bremsmotor 308, einen Spindelmechanismus 308 und einen Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus 310.
Der Bremsmotor 308 ist ein Elektromotor, der ein Antriebsdrehmoment generiert, wenn er durch das Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird. Der Bremsmotor 308 umfasst: einen Stator 308a, einen Rotor 308b und eine Rotorwelle 308c, die sich integral mit dem Rotor 308b dreht. Der Stator 308a ist an dem Gehäuse 307 in einer nicht-drehbaren Weise befestigt. Die Rotorwelle 308c bildet eine Abtriebswelle dieses Bremsmotors 308 und dreht sich integral mit einer später noch besprochenen Antriebswelle 310a des Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus 310.
Der Spindelmechanismus 309 wandelt eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung um und drückt die Druckplatte 304 gegen die Seite der Reibplatte 303 (die linke Seite in 15) in der Richtung der Rotationsachse CL2 und generiert dadurch eine Axialkraft, um einen Reibungseingriff zwischen den Rotationsplatten 303a und den fixierten Platten 303b herbeizuführen. Außerdem ist der Spindelmechanismus 309 so ausgestaltet, dass es selbst dann, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde, während die Axialkraft generiert wird, möglich ist, einen Zustand aufrecht zu erhalten, in dem die Rotationsplatten 303a und die fixierten Platten 303b in einem Reibungseingriff stehen, um die Abtriebswelle 306 zu bremsen. Der Spindelmechanismus 309 ist aus einem Druckelement 309a und einem Spindelelement 309b ausgestaltet.
Das Druckelement 309a wird durch einen scheibenförmigen nicht-magnetischen Körper gebildet. Eine Aufnahme-Spindelsektion 309c der Spindel ist in einem mittigen Abschnitt des Druckelements 309a so ausgebildet, dass es in das Druckelement 309a in einer Scheibendickenrichtung des Druckelements 309a (einer Links-rechts-Richtung in 15) eindringt. Das Druckelement 309a ist so in dem Gehäuse 307 installiert, dass es sich in der Richtung der Rotationsachse CL2 bewegen kann, aber nicht in der Drehrichtung der Abtriebswelle 306 drehen kann. Das Druckelement 309a ist neben der Druckplatte 304 in der Richtung der Rotationsachse CL2 angeordnet. Das Druckelement 309a hat eine Kontaktfläche 309d, welche die Druckplatte 304 berührt und veranlasst, dass eine Axialkraft (eine Druckkraft) in der Richtung der Rotationsachse CL2 auf die Druckplatte 304 wirkt.
Das Spindelelement 309b ist eine Drehwelle des Spindelmechanismus 309 und hat eine Einschub-Spindelsektion 309e, die in einem Außenumfang des Spindelelements 309b ausgebildet ist. Das Spindelelement 309b dreht sich integral mit einer später noch besprochenen Abtriebswelle 310b des Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus 310.
Die Einschub-Spindelsektion 309e des Spindelelements 309b ist in die Aufnahme-Spindelsektion 309c des Druckelements 309a geschraubt. Die Aufnahme-Spindelsektion 309c und die Einschub-Spindelsektion 309e des Spindelmechanismus 309 werden beispielsweise durch eine Kugelumlaufspindel oder eine Trapezgewinde- oder eine Quadratgewindespindel gebildet.
Der Spindelmechanismus 309 generiert durch Drehen des Spindelelements 309b in einer Vorwärtsrichtung eine Axialkraft in einer Vorwärtsbewegungsrichtung, wodurch das Druckelement 309a näher zu der Druckplatte 304 in der Richtung der Rotationsachse CL2 gebracht wird. Darüber hinaus generiert der Spindelmechanismus 309 durch Drehen des Spindelelements 309b in einer umgekehrten Richtung eine Axialkraft in einer Rückwärtsbewegungsrichtung, die das Druckelement 309a von der Druckplatte 304 in der Richtung der Rotationsachse CL2 entfernt.
Der Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus 310 hat die Antriebswelle 310a und die Abtriebswelle 310b und verringert die Drehzahl der Abtriebswelle 310b mit Bezug auf die Drehzahl der Antriebswelle 310a. Oder anders ausgedrückt: der Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus 310 überträgt das an die Antriebswelle 310a angelegte Drehmoment zu der Abtriebswelle 310b bei gleichzeitiger Vervielfachung. Die Rotorwelle 308c des Bremsmotors 308 ist mit der Antriebswelle 310a gekoppelt. Das heißt, die Antriebswelle 310a dreht sich integral mit der Rotorwelle 308c. Das Spindelelement 309b des Spindelmechanismus 309 ist mit der Abtriebswelle 310b gekoppelt. Das heißt, die Abtriebswelle 310b dreht sich integral mit dem Spindelelement 309b.
Das heißt, in diesem Parkbremsmechanismus 302 wird ein Abtriebsdrehmoment des Bremsmotors 308 durch den Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus 310 vervielfacht, um zu dem Spindelmechanismus 309 übertragen zu werden. Daher kann der Bremsmotor 308 verkleinert werden, und der Parkbremsmechanismus 302 kann verkleinert und leichter gemacht werden. Außerdem kann der Bremsaktuator 61 (62, 72, 83 oder 84) signifikant verkleinert und leichter gemacht werden.
Der Parkbremsmechanismus 302 legt ein Drehmoment in einer Vorwärtsdrehrichtung an das Spindelelement 309b des Spindelmechanismus 309 an. Folglich werden die Rotationsplatten 303a und die fixierten Platten 303b miteinander in einen Reibungseingriff gebracht, um ein Bremsdrehmoment an die Abtriebswelle 306 anzulegen. Das Bremsdrehmoment des Parkbremsmechanismus 302, das an die Abtriebswelle 306 angelegt wird, kann durch Anlegen eines Drehmoments in einer umgekehrten Drehrichtung an das Spindelelement 309b verringert werden.
In dem Spindelmechanismus 309 des Parkbremsmechanismus 302 wird ein Umkehrwirkungsgrad zum Drehen des Spindelelements 309b in der Rückwärtsrichtung durch Zurückziehen des Druckelements 309a auf einen niedrigeren Wert eingestellt als ein Vorwärtswirkungsgrad zum Bewegen des Druckelements 309a in der Vorwärtsrichtung durch Drehen des Spindelelements 309b in der Vorwärtsrichtung. Daher kann die Abtriebswelle 306 kontinuierlich angehalten werden, indem das Druckelement 309a und die Druckplatte 304 durch den Spindelmechanismus 309 in der Vorwärtsrichtung gedrückt werden. Aus diesem Grund kann nach dem Anhalten der Abtriebswelle 306 durch Betätigen des Spindelmechanismus 309 durch den Bremsmotor 308 die Abtriebswelle 306 kontinuierlich durch den Parkbremsmechanismus 302 angehalten werden, selbst wenn die Stromzufuhr zu dem Betriebsbremsmechanismus 301 und dem Bremsmotor 308 gestoppt wird.
Der Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus 310 in dem oben erwähnten Parkbremsmechanismus 302 kann zum Beispiel durch einen Getriebemechanismus 401 ähnlich dem zuvor erwähnten Untersetzungsmechanismus 5 gebildet werden, wie in 16 gezeigt. Dieser in 16 gezeigte Getriebemechanismus 401 umfasst die Planetengetriebeeinheit 7, den Vorgelegeradsatz 8 und den äußeren Zahnradsatz 9. Eine Größe des Getriebemechanismus 401 wird gemäß einem gewünschten Untersetzungsverhältnis oder der gewünschten Größe des Bremsaktuators 61 (62, 72, 83 oder 84) eingestellt. Daher haben der Getriebemechanismus 401 und der Untersetzungsmechanismus 5 im Grunde die gleiche Ausgestaltung, auch wenn sie verschiedene Größen haben. In 16 werden Elementen, die dem zuvor erwähnten, in den 1 und 2 gezeigten Untersetzungsmechanismus 5 gemein sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
In dem in 16 gezeigten Getriebemechanismus 401 dient die Sonnenradwelle 15 als die Antriebswelle 310a des Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus 310, und die Trägerwelle 16 dient als die Abtriebswelle 310b des Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus 310. Die Rotorwelle 308c der Bremsmotor 308 ist mit der Antriebswelle 310a gekoppelt, und das Spindelelement 309b des Spindelmechanismus 309 ist mit der Abtriebswelle 310b gekoppelt. Daher kann der durch den Getriebemechanismus 401 gebildete Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus 310 das Abtriebsdrehmoment des Bremsmotors 308 zu dem Spindelmechanismus 309 bei gleichzeitiger Vervielfachung übertragen.
Wie oben angesprochen, ermöglicht der unter Verwendung dieses Getriebemechanismus 401 ausgestaltete Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus 310 im Vergleich zu einer herkömmlichen Ausgestaltung auch das Einstellen eines beträchtlich größeren Untersetzungsverhältnisses. Daher ermöglicht es dieser Bremsmotor-orientierte Untersetzungsmechanismus 310, dass das Abtriebsdrehmoment des Bremsmotors 308 signifikant vervielfacht zu dem Spindelmechanismus 309 übertragen wird. Infolge dessen kann der Bremsmotor 308 signifikant verkleinert werden. Folglich kann der Bremsaktuator 61 (62, 72, 83 oder 84) signifikant verkleinert und leichter gemacht werden.
17 und 18 zeigen ein weiteres Beispiel einer bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit, die unter Verwendung der Fahrzeugantriebseinheit 1 in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ausgestaltet ist. Es ist zu beachten, dass in den 17 und 18 Elemente, die denen in den zuvor besprochenen Zeichnungen gemein sind, die gleichen Bezugszeichen erhalten.
Eine in 17 gezeigte bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 500 wird durch zwei Sätze einer bordeigenen Fahrzeugantriebseinheit 1 gebildet. Genauer gesagt wird die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 500 durch Kombinieren einer linksseitigen Einheit 502 und einer rechtsseitigen Einheit 503 gebildet. Die linke Einheit 502 umfasst: die Achse 4, die Kraft zu einem linken Rad (nicht veranschaulicht) überträgt, die Aktuatoren 2, die Antriebswellen 3, und einen Untersetzungsmechanismus 501. Andererseits umfasst die rechte Einheit 503: die Achse 4, die Kraft zu einem rechten Rad (nicht veranschaulicht) überträgt, die Aktuatoren 2, die Antriebswellen 3, und den Untersetzungsmechanismus 501.
Der Untersetzungsmechanismus 501 hat im Grunde die gleiche Ausgestaltung wie der zuvor erwähnte, in den 13 und 14 gezeigte Untersetzungsmechanismus 5. Jedoch umfasst der in 17 gezeigte Untersetzungsmechanismus 501 nur einen einzigen Satz des äußeren Zahnradsatzes 9. Es ist zu beachten, dass der Untersetzungsmechanismus 501 mit zwei oder mehr Sätzen der äußeren Zahnradsätze 9 versehen werden kann. Selbst wenn nur ein einziger Satz des äußeren Zahnradsatzes 9 angeordnet ist, wie in diesem in 17 gezeigten Beispiel, wird der Zahnkranz 11 in einer drehbaren Weise gestützt, indem das Planetengetriebe 13 die inneren Zähne des Zahnkranzes 11 in Eingriff nimmt.
Die linke Einheit 502 und die rechte Einheit 503 umfassen beide mehrere der Antriebswellen 3, und mehrere der Aktuatoren 2 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt. In dem in 17 gezeigten Beispiel sind die Antriebswellen 3 jeweils mit der Vorgelegewelle 20 und der Planetenradwelle 91 gekoppelt. Das heißt, die Vorgelegewelle 20 und die Planetenradwelle 91 dienen als die Antriebswellen 3. Darüber hinaus ist die Trägerwelle 16 mit der Achse 4 gekoppelt, um als die Achse 4 zu dienen. Außerdem sind in dem in 17 gezeigten Beispiel der Antriebsaktuator 51 (oder 52) und der Bremsaktuator 61 (oder 62) als die Aktuatoren 2 angeordnet. Es ist zu beachten, dass der Bremsaktuator 61 (oder 62) den Betriebsbremsmechanismus 301 und den Parkbremsmechanismus 302 umfassen kann, wie in dem zuvor erwähnten, in 15 gezeigten Beispiel.
Die linke Einheit 502 und die rechte Einheit 503 sind so angeordnet, dass jeweilige zusammengehörige Rückseiten 17a einander zugewandt sind. Daher sind die Achse 4 der linken Einheit 502 und die Achse 4 der rechten Einheit 503 auf derselben Achse angeordnet, und jede erstreckt sich auswärts in der Fahrzeugbreitenrichtung.
Die linke Einheit 202 und die rechte Einheit 204 in der zuvor erwähnten bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 200, die in den 13 und 14 gezeigt ist, haben beide mehrere der Aktuatoren 2, die auf der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet sind. Das heißt, die mehreren Aktuatoren 2 sind auf einer gegenüberliegenden Seite zu der Rückseite 17a in der Richtung der Rotationsachse CL1 angeordnet. Daher sind die mehreren Aktuatoren 2 jeweils auf einer Außenumfangsseite in der radialen Richtung der Achse 4 entlang der Achse 4 angeordnet. In dem zuvor erwähnten, in 14 gezeigten Beispiel sind der Antriebsaktuator 51 (oder 52) und der Bremsaktuator 61 (oder 62) jeweils auf der Außenumfangsseite in der radialen Richtung der Achse 4 entlang der Achse 4 angeordnet. Im Gegensatz dazu ist es auch möglich, dass die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die mehreren Aktuatoren 2 so aufweist, dass sie auf einer Innenseite des Fahrzeugs angeordnet sind. Das heißt, die mehreren Aktuatoren 2 können auf der Rückseite 17a des Gehäuses 17 in der Richtung der Rotationsachse CL1 angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, dass bestimmte der mehreren Aktuatoren 2 auf der Rückseite 17a des Gehäuses 17 in der Richtung der Rotationsachse CL1 angeordnet sind.
In der in 17 gezeigten bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 500 sind der Antriebsaktuator 51 (oder 52) und der Bremsaktuator 61 (oder 62) auf der Rückseite 17a (der rechten Seite in 17) in der linken Einheit 502 angeordnet. Eine Abtriebswelle 51a (oder 52a) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Vorgelegewelle 20 dreht. Eine Abtriebswelle 61 a (oder 62a) des Bremsaktuators 61 (oder 62) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Planetenradwelle 91 dreht. In ähnlicher Weise sind der Antriebsaktuator 51 (oder 52) und der Bremsaktuator 61 (oder 62) auf der Rückseite 17a (der linken Seite in 17) in der rechten Einheit 503 angeordnet. Die Abtriebswelle 51a (oder 52a) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Vorgelegewelle 20 dreht. Die Abtriebswelle 61a (oder 62a) des Bremsaktuators 61 (oder 62) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Planetenradwelle 91 dreht.
In dem in 17 gezeigten Beispiel hat die Abtriebswelle 51a (oder 52a) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) eine Kupplungssektion 51b (oder 52b), die sich in einer entgegengesetzten Richtung zu einer Erstreckungsrichtung der Abtriebswelle 51a (oder 52a) erstreckt. Darüber hinaus sind die Kupplungssektion 51b (oder 52b) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) in der linken Einheit 502 und die Kupplungssektion 51b (oder 52b) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) in der rechten Einheit 503 durch die Kupplung 205 gekoppelt. Die Kupplung 205 hat eine ähnliche Ausgestaltung wie die zuvor erwähnte, in den 13 und 14 gezeigte Kupplung 205 und funktioniert in ähnlicher Weise wie die in den 13 und 14 gezeigte Kupplung 205. Daher befindet sich die Kupplung 205 in dem in 17 gezeigten Beispiel zwischen der linken Einheit 502 und der rechten Einheit 503 in der Fahrzeugbreitenrichtung und ist so ausgestaltet, dass sie die oben angesprochene Kupplungssektion 51b (oder 52b) in der linken Einheit 502 und die Kupplungssektion 51b (oder 52b) in der rechten Einheit 503 selektiv koppelt.
Somit sind in der in 17 gezeigten bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 500 die mehreren Aktuatoren 2 einwärts in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Das heißt, die mehreren Aktuatoren 2 sind auf der Rückseite 17a entgegen der Erstreckungsrichtung der Achse 4 angeordnet, ohne sich über die Achse 4 hinweg zu erstrecken. Infolge dessen kann eine Größe in der radialen Richtung der Achse 4 im Vergleich zu dem Fall verringert werden, dass die mehreren Aktuatoren 2 so angeordnet sind, dass sie die Achse 4 zwischen sich aufnehmen. Daher kann eine Bauweise in einer Höhenrichtung und der Vorwärts-Rückwärts-Richtung der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 500 verkleinert werden.
Eine in 18 gezeigte bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 600 wird durch zwei Sätze der bordeigenen Fahrzeugantriebseinheit 1 gebildet. Genauer gesagt wird die bordeigene zweimotorige Antriebseinheit 600 durch Kombinieren einer linksseitigen Einheit 602 und einer rechtsseitigen Einheit 603 gebildet. Die linke Einheit 602 umfasst: die Achse 4, die Kraft zu einem linken Rad (nicht veranschaulicht) überträgt, die Aktuatoren 2, die Antriebswellen 3, und einen Untersetzungsmechanismus 601. Andererseits umfasst die rechte Einheit 603: die Achse 4, die Kraft zu einem rechten Rad (nicht veranschaulicht) überträgt, die Aktuatoren 2, die Antriebswellen 3, und den Untersetzungsmechanismus 601.
Der Untersetzungsmechanismus 601 hat im Grunde die gleiche Ausgestaltung wie der zuvor erwähnte, in 17 gezeigte Untersetzungsmechanismus 501. Der in 18 gezeigte Untersetzungsmechanismus 601 ist ebenfalls mit einem einzelnen Satz des äußeren Zahnradsatzes 9 versehen. Es ist zu beachten, dass der Untersetzungsmechanismus 601 zwei oder mehr Sätze der äußeren Zahnradsätze 9 umfassen kann. Der Zahnkranz 11 wird in einer drehbaren Weise gestützt, indem das Planetengetriebe 13 die inneren Zähne des Zahnkranzes 11 in Eingriff nimmt.
Die linke Einheit 602 und die rechte Einheit 603 umfassen beide mehrere der Antriebswellen 3, und die Aktuatoren 2 sind jeweils mit jeder der Antriebswellen 3 gekoppelt. In dem in 18 gezeigten Beispiel sind die Antriebswellen 3 jeweils mit der Sonnenradwelle 15 und der Planetenradwelle 91 gekoppelt. Das heißt, die Sonnenradwelle 15 und die Planetenradwelle 91 dienen als die Antriebswellen 3. Darüber hinaus ist die Trägerwelle 16 mit der Achse 4 so gekoppelt, dass sie als die Achse 4 dient. Außerdem sind in diesem in 18 gezeigten Beispiel der Antriebsaktuator 51 (oder 52) und der Bremsaktuator 61 (oder 62) als die Aktuatoren 2 angeordnet. Es ist zu beachten, dass der Bremsaktuator 61 (oder 62) den Betriebsbremsmechanismus 301 und den Parkbremsmechanismus 302 umfassen kann, wie in dem zuvor erwähnten, in 15 gezeigten Beispiel.
Die linke Einheit 602 und die rechte Einheit 603 sind so angeordnet, dass jeweilige zusammengehörige Rückseiten 17a einander zugewandt sind. Daher sind die Achse 4 der linken Einheit 602 und die Achse 4 der rechten Einheit 603 auf derselben Achse angeordnet, und jede erstreckt sich auswärts in der Fahrzeugbreitenrichtung.
Wie oben angesprochen, ist es in der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich, dass bestimmte der mehreren Aktuatoren 2 auf der Rückseite 17a des Gehäuses 17 in der Richtung der Rotationsachse CL1 angeordnet sind.
In der in 18 gezeigten bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 600 befindet sich der Antriebsaktuator 51 (oder 52) auf der Rückseite 17a des Gehäuses 17 in der Richtung der Rotationsachse CL1. Andererseits befindet sich der Bremsaktuator 61 (oder 62) auf einer Erstreckungsseite der Achse 4 in der Richtung der Rotationsachse CL1. Genauer gesagt, befindet sich der Antriebsaktuator 51 (oder 52) auf der Rückseite 17a (der rechten Seite in 18) in der linken Einheit 602. Andererseits befindet sich der Bremsaktuator 61 (oder 62) auf einer Seite gegenüber der Rückseite 17a (der linken Seite in 18) in der linken Einheit 602. Die Abtriebswelle 51a (oder 52a) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Sonnenradwelle 15 dreht. Die Abtriebswelle 61a (oder 62a) des Bremsaktuators 61 (oder 62) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Planetenradwelle 91 dreht. In ähnlicher Weise befindet sich der Antriebsaktuator 51 (oder 52) auf der Rückseite 17a (der linken Seite in 18) in der rechten Einheit 603. Andererseits befindet sich der Bremsaktuator 61 (oder 62) auf einer Seite gegenüber der Rückseite 17a (der rechten Seite in 18) in der rechten Einheit 603. Die Abtriebswelle 51a (oder 52a) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Sonnenradwelle 15 dreht. Die Abtriebswelle 61a (oder 62a) des Bremsaktuators 61 (oder 62) ist mit der Antriebswelle 3 gekoppelt, die sich integral mit der Planetenradwelle 91 dreht.
Auch in dem in 18 gezeigten Beispiel hat die Abtriebswelle 51a (oder 52a) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) die Kupplungssektion 51b (oder 52b). Darüber hinaus sind die Kupplungssektion 51b (oder 52b) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) in der linken Einheit 602 und die Kupplungssektion 51b (oder 52b) des Antriebsaktuators 51 (oder 52) in der rechten Einheit 603 durch die Kupplung 205 gekoppelt. Daher befindet sich in diesem in 18 gezeigten Beispiel die Kupplung 205 zwischen der linken Einheit 602 und der rechten Einheit 603 in der Fahrzeugbreitenrichtung und ist so ausgestaltet, dass sie die oben angesprochene Kupplungssektion 51b (oder 52b) in der linken Einheit 602 und die Kupplungssektion 51b (oder 52b) in der rechten Einheit 603 selektiv koppelt.
Das heißt, in der in 18 gezeigten bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 600 sind bestimmte der mehreren Aktuatoren 2 einwärts in der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Das heißt, die mehreren Aktuatoren 2 sind so angeordnet, dass sie zwischen der Innenseite und der Außenseite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs geteilt, ohne sich über die Achse 4 zu erstrecken. Daher kann die Größe in der radialen Richtung der Achse 4 im Vergleich zu dem Fall verringert werden, dass die mehreren Aktuatoren 2 entlang der Achse 4 angeordnet sind. Darüber hinaus können dadurch, dass die mehreren Aktuatoren 2 zwischen der Innenseite und der Außenseite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs geteilt sind, die mehreren Aktuatoren 2 so angeordnet werden, dass sie sich in der radialen Richtung der Achse 4 überlappen. Zum Beispiel sind in dem in 18 gezeigten Beispiel der Antriebsaktuator 51 (oder 52) und der Bremsaktuator 61 (oder 62) so angeordnet, dass sie sich in der radialen Richtung der Achse 4 überlappen. Infolge dessen kann eine Verkleinerung in der radialen Richtung der Achse 4 erreicht werden. Daher kann die Bauweise in der Höhenrichtung und der Vorwärts-Rückwärts-Richtung der bordeigenen zweimotorigen Antriebseinheit 600 verkleinert werden.
Obgleich die oben dargelegten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beschrieben wurden, leuchtet dem Fachmann ein, dass die vorliegende Anmeldung nicht auf die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt werden darf und dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen innerhalb des Wesens und Schutzumfangs der vorliegenden Anmeldung vorgenommen werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017142678 [0001]
JP 2017090080 [0001]
JP 2007153266 A [0003, 0006]
JP 2008275112 A [0004, 0005, 0008, 0009, 0031, 0070, 0071, 0072]

Claims

Fahrzeugantriebseinheit (1), umfassend: einen Aktuator (2), der ein Drehmoment generiert, eine Antriebswelle (3, 310a), an die das Drehmoment angelegt wird, eine Achse (4), die Kraft zu einem Rad (6) eines Fahrzeugs überträgt, und einen Untersetzungsmechanismus (5, 501, 601), der eine Drehzahl zwischen der Antriebswelle (3, 310a) und der Achse (4) reduziert, wobei das an die Antriebswelle (3, 310a) angelegte Drehmoment zu der Achse (4) übertragen wird, während es vervielfacht wird, um mindestens eines von einer Antriebskraft und einer Bremskraft des Fahrzeugs zu generieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersetzungsmechanismus (5, 501, 601) Folgendes umfasst: eine Planetengetriebeeinheit (7), die ein Sonnenrad (10), einen Zahnkranz (11) und einen Träger (12) aufweist, ein externes Zahnrad (14), das in einer Außenumfangssektion des Zahnkranzes (11) ausgebildet ist, einen äußeren Zahnradsatz (9), der Folgendes aufweist: ein erstes Planetenrad (21), das mit dem externen Zahnrad (14) verzahnt ist, ein zweites Planetenrad (22), das auf derselben Rotationsachse angeordnet ist wie das erste Planetenrad (21) und sich integral mit dem ersten Planetenrad (21) dreht, und eine Planetenradwelle (23, 31, 91), die sich integral mit dem ersten Planetenrad (21) und dem zweiten Planetenrad (22) dreht, ein Mittenrad (18), das auf derselben Rotationsachse angeordnet ist wie das Sonnenrad (10) und sich integral mit dem Sonnenrad (10) dreht, ein Vorgelegerad (19), das zwischen dem Mittenrad (18) und dem zweiten Planetenrad (22) angeordnet ist und sowohl mit dem Mittenrad (18) als auch dem zweiten Planetenrad (22) verzahnt ist, eine Sonnenradwelle (15), die sich integral mit dem Mittenrad (18) und dem Sonnenrad (10) dreht, eine Trägerwelle (16), die sich integral mit dem Träger (12) dreht, und eine Vorgelegewelle (20, 41), die sich integral mit dem Vorgelegerad (19) dreht, wobei mindestens jede der Sonnenradwelle (15), der Planetenradwelle (23, 31, 91) oder der Vorgelegewelle (20, 41) als die Antriebswelle (3) ausgestaltet ist, und die Trägerwelle (16) als die Achse (4) ausgestaltet ist.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (2) einen Antriebsaktuator (51, 52, 71, 81, 82) umfasst, der ein Antriebsdrehmoment generiert, und das Antriebsdrehmoment an die Antriebswelle (3) angelegt wird.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 2, umfassend: mehrere der äußeren Zahnradsätze (9) oder mehrere der Vorgelegewellen (21, 40), und mehrere der Antriebswellen (3), wobei der Aktuator (2) mehrere Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) umfasst und die durch die Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) generierten Antriebsdrehmomente jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 3, wobei der Aktuator (2) mehrere der Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) umfasst, deren Eigenschaften sich unterscheiden, und die Antriebsdrehmomente, die durch die mehreren Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) generiert werden, deren Eigenschaften sich unterscheiden, jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 1, umfassend: mehrere der äußeren Zahnradsätze (9) oder mehrere der Vorgelegewellen (20, 41), und mehrere der Antriebswellen (3), wobei der Aktuator (2) einen Antriebsaktuator (51, 52, 71, 81, 82), der ein Antriebsdrehmoment generiert, und einen Bremsaktuator (61, 62, 72, 83, 84), der ein Bremsdrehmoment generiert, umfasst, und das Antriebsdrehmoment und das Bremsdrehmoment jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 5, wobei der Aktuator (2) mehrere der Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) und mehrere der Bremsaktuatoren (61, 62, 72, 83, 84) umfasst, und die durch die Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) generierten Antriebsdrehmomente und die durch die Bremsaktuatoren (61, 62, 72, 83, 84) generierten Bremsdrehmomente jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 6, wobei der Aktuator (2) einen gewöhnlichen Bremsaktuator (61, 72, 83, 84) umfasst, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und einen Parkbremsaktuator (62) umfasst, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und der in der Lage ist, das Bremsdrehmoment aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde, und das durch den gewöhnlichen Bremsaktuator (61, 72, 83, 84) generierte Bremsdrehmoment und das durch den Parkbremsaktuator (62) generierte Bremsdrehmoment jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 7, wobei der Aktuator (2) mehrere der Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) umfasst, deren Eigenschaften sich unterscheiden, und die Antriebsdrehmomente, die durch die Antriebsaktuatoren (51, 52, 71, 81, 82) generiert werden, deren Eigenschaften sich unterscheiden, das durch den gewöhnlichen Bremsaktuator (61, 72, 83, 84) generierte Bremsdrehmoment und das durch den Parkbremsaktuator (62) generierte Bremsdrehmoment jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Rad (6) einen Reifen (101), der Bodenkontakt mit einer Straßenoberfläche hat, und einen Radrahmen (102), der mit dem Reifen (101) ausgestattet ist, umfasst, und der Aktuator (2), die Antriebswelle (3), die Achse (4) und der Untersetzungsmechanismus (5, 501, 601) in einem Innenumfangsabschnitt des Radrahmens (102) angeordnet sind, und der Radrahmen (102) mit der Achse (4) gekoppelt ist.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 9, wobei die Planetenradwelle (23, 31, 91) oder die Vorgelegewelle (20, 41) als die Antriebswelle (3) ausgestaltet ist und der Aktuator (2) sich zwischen dem Untersetzungsmechanismus (5) und dem Radrahmen (102) in einer Richtung der Rotationsachse (CL1) der Achse (4) befindet.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Rad (6) ein linkes Rad (201) und ein rechtes Rad (203) umfasst, die auf beiden Seiten in einer Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind, die Fahrzeugantriebseinheit (1) Folgendes umfasst: eine linksseitige Einheit (202, 502, 602), welche die Achse (4), die Kraft zu dem linken Rad (201) überträgt, den Aktuator (2), die Antriebswelle (3) und den Untersetzungsmechanismus (5, 501, 601) aufweist, und eine rechtsseitige Einheit (204, 503, 603), welche die Achse (4), der Kraft zu dem rechten Rad (203) überträgt, den Aktuator (2), die Antriebswelle (3) und den Untersetzungsmechanismus (5, 501, 601) aufweist, und die linke Einheit (202, 502, 602) und die rechte Einheit (204, 503, 603) so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, wobei Erstreckungsrichtungen ihrer jeweiligen Achsen (4) einander in der Fahrzeugbreitenrichtung entgegengesetzt ausgestaltet sind.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 11, wobei die linke Einheit (202) eine linke Kupplungssektion (206) umfasst, in der sich die Sonnenradwelle (15) in einer entgegengesetzten Richtung zu dem linken Rad (201) in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, die rechte Einheit (204) eine rechte Kupplungssektion (207) umfasst, in der sich die Sonnenradwelle (15) in einer entgegengesetzten Richtung zu dem rechten Rad (203) in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und die Fahrzeugantriebseinheit (1) des Weiteren eine Kupplung (205) umfasst, welche die linke Kupplungssektion (206) und die rechte Kupplungssektion (207) selektiv koppelt.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Planetenradwelle (91) oder die Vorgelegewelle (20) als die Antriebswelle (3) ausgestaltet ist, der Aktuator (2) sich in der linken Einheit (202) zwischen dem Untersetzungsmechanismus (5) und dem linken Rad (201) in der Fahrzeugbreitenrichtung befindet und der Aktuator (2) sich in der rechten Einheit (204) zwischen dem Untersetzungsmechanismus (5) und dem rechten Rad (203) in der Fahrzeugbreitenrichtung befindet.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (2) einen Bremsaktuator (61, 62, 72, 83, 84) umfasst, der ein Bremsdrehmoment generiert und das Bremsdrehmoment an die Antriebswelle (3) angelegt wird.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 14, des Weiteren umfassend: mehrere der äußeren Zahnradsätze (9) oder mehrere der Vorgelegewellen (20, 41), und mehrere der Antriebswellen (3), wobei der Aktuator (2) mehrere der Bremsaktuatoren (61, 62, 72, 83, 84) umfasst und die durch die mehreren Bremsaktuatoren (61, 62, 72, 83, 84) generierten Bremsdrehmomente jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach Anspruch 15, wobei der Aktuator (2) einen gewöhnlichen Bremsaktuator (61) umfasst, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und einen Parkbremsaktuator (62) umfasst, der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und der in der Lage ist, das Bremsdrehmoment aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde, und das durch den gewöhnlichen Bremsaktuator (61) generierte Bremsdrehmoment und das durch den Parkbremsaktuator (62) generierte Bremsdrehmoment jeweils an die Antriebswellen (3) angelegt werden.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Planetenradwelle (23, 31, 91) oder die Vorgelegewelle (20, 41) als die Antriebswelle (3) ausgestaltet ist und der Aktuator (2) sich zwischen dem Untersetzungsmechanismus (5) und dem Rad (6) in einer Richtung der Rotationsachse (CL1) der Achse (4) befindet.
Fahrzeugantriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 5, 6, 14 und 15, wobei der Bremsaktuator (2, 61) Folgendes umfasst: einen Betriebsbremsmechanismus (301), der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um zu veranlassen, dass zuvor festgelegte, aufeinander abgestimmte Reibmaterialien (303, 303a, 303b) einen Reibkontakt eingehen, wodurch das Bremsdrehmoment generiert wird, und einen Parkbremsmechanismus (302), der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um das Bremsdrehmoment zu generieren, und der in der Lage ist, das Bremsdrehmoment aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen des elektrischen Stroms gestoppt wurde, und der Parkbremsmechanismus (302) Folgendes umfasst: einen Bremsmotor (308), der durch Fließen eines elektrischen Stroms aktiviert wird, um ein Drehmoment auszugeben, einen Spindelmechanismus (309), der eine Drehbewegung aufgrund eines Abtriebsdrehmoments des Bremsmotors (308) in eine lineare Bewegung umwandelt und eine Axialkraft generiert, die in einer Richtung wirkt, die bewirkt, dass die aufeinander abgestimmten Reibmaterialien (303, 303a, 303b) einen Reibkontakt eingehen, und der in der Lage ist, die Axialkraft aufrecht zu erhalten, wenn das Fließen eines elektrischen Stroms zu dem Bremsmotor (308) gestoppt wurde, und einen Bremsmotor-orientierten Untersetzungsmechanismus (310), der das Abtriebsdrehmoment des Bremsmotors (308) zu dem Spindelmechanismus (309) bei gleichzeitiger Vervielfachung überträgt.