DE102022004587B3 - Electric wheel hub drive for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Radnabenantrieb (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Radträger (2), mit einem Radlager (29), welches einen drehfest mit dem Radträger (2) verbundenen ersten Lagerring (31) und einen drehbar zu einer Hauptdrehachse (A) angeordneten zweiten Lagerring (32) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (3), welche einen Stator (4) und einen um die Hauptdrehachse (A) drehbar angeordneten Rotor (5) aufweist, mit einem Statorträger (6), welcher drehfest mit dem Radträger (2) verbunden ist, mit einem Rotorträger (7), welcher drehfest mit dem Rotor (5) verbunden und drehbar gegenüber dem Radträger (2) gelagert ist, wobei eine Trennkupplung (13) eine drehfest mit dem Rotorträger (7) verbundene erste Kupplungshälfte (46) sowie eine drehfest mit dem zweiten Lagerring (32) verbundene zweite Kupplungshälfte (47) aufweist, wobei ein Stellmotor (12) eines Aktuators der Trennkupplung (13) auf einer der ersten und zweiten Kupplungshälfte (46, 47) abgewandten Seite des Radträgers (2) angeordnet ist. The invention relates to an electric wheel hub drive (1) for a motor vehicle with a wheel carrier (2), with a wheel bearing (29) which has a first bearing ring (31) connected to the wheel carrier (2) in a rotationally fixed manner and a second bearing ring (32) arranged to rotate with respect to a main axis of rotation (A), with an electric machine (3) which has a stator (4) and a rotor (5) arranged to rotate about the main axis of rotation (A), with a stator carrier (6) which is connected to the wheel carrier (2) in a rotationally fixed manner, with a rotor carrier (7) which is connected to the rotor (5) in a rotationally fixed manner and is mounted so as to be rotatable relative to the wheel carrier (2), wherein a separating clutch (13) has a first coupling half (46) connected to the rotor carrier (7) in a rotationally fixed manner and a second coupling half (47) connected to the second bearing ring (32) in a rotationally fixed manner, wherein a servomotor (12) of an actuator of the separating clutch (13) is mounted on one of the first and second coupling halves (46, 47) facing away from the wheel carrier (2).
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electric wheel hub drive for a motor vehicle according to the preamble of
Bei einem elektrischen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug kann eine Trennkupplung (Disconnect-Einheit) verwendet werden. Zum Betätigen der Trennkupplung wird beispielsweise ein Stellmotor verwendet. Für die Integration des Stellmotors in das Rad steht wenig Bauraum zur Verfügung. Zudem ist der Stellmotor bei Positionierung im Rad schlecht zugänglich, beispielsweise für Wartungszwecke.In an electric wheel hub drive for a motor vehicle, a disconnect unit can be used. For example, a servomotor is used to actuate the separating clutch. There is little space available for integrating the servomotor into the wheel. In addition, the servomotor is difficult to access when positioned in the wheel, for example for maintenance purposes.
Die US 2020 / 0 287 495 A1 beschreibt eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor mit einem ersten Satz von Spulenwicklungen, die angeordnet sind, um einen ersten Teilmotor zu bilden, und einem zweiten Satz von Spulenwicklungen, die angeordnet sind, um einen zweiten Teilmotor zu bilden, wobei der Stromfluss in dem ersten Satz von Spulenwicklungen unter Verwendung einer ersten Pulsweitenmodulation (PWM) mit einer ersten Schaltsequenz gesteuert wird und der Stromfluss in dem zweiten Satz von Spulenwicklungen unter Verwendung einer zweiten PWM mit einer zweiten Schaltsequenz gesteuert wird, wobei die Steuervorrichtung Mittel umfasst, die angeordnet sind, um den Stromfluss in jeder des ersten Satzes von Spulenwicklungen zu messen, wobei nach der Feststellung, dass die Summe des Stromflusses in dem ersten Satz von Spulenwicklungen im Wesentlichen nicht null ist, die ersten PWM-Werte von Spannungswerten abgeleitet werden, die verwendet werden, um die zweite PWM zu erzeugen.US 2020/0 287 495 A1 describes a control device for an electric motor with a first set of coil windings arranged to form a first sub-motor and a second set of coil windings arranged to form a second sub-motor, wherein the current flow in the first set of coil windings is controlled using a first pulse width modulation (PWM) with a first switching sequence and the current flow in the second set of coil windings is controlled using a second PWM with a second switching sequence, the control device comprising means, arranged to measure the current flow in each of the first set of coil windings, wherein after determining that the sum of the current flow in the first set of coil windings is substantially non-zero, the first PWM values are derived from voltage values which be used to generate the second PWM.
Ferner sind aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen neuartigen elektrischen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a novel electric wheel hub drive for a motor vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektrischen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by an electric wheel hub drive for a motor vehicle with the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „drehfest“ wie folgt verwendet: Zwei Elemente sind drehfest miteinander verbunden, wenn sie koaxial zueinander angeordnet sind (bezogen auf ihre Drehachse oder bezogen auf eine Rotationssymmetrieachse) und wenn sie derart miteinander verbunden sind, dass sie immer mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Ein Element ist drehfest mit einem Gehäuse verbunden, wenn es nicht gegenüber dem Gehäuse verdreht werden kann.In the context of the present application, the term "rotationally fixed" is used as follows: Two elements are connected to each other in a rotationally fixed manner if they are arranged coaxially to one another (with respect to their axis of rotation or with respect to an axis of rotational symmetry) and if they are connected to one another in such a way that they are always rotate at the same angular speed. An element is non-rotatably connected to a housing if it cannot be rotated relative to the housing.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „radial überlappend“ wie folgt verwendet: Zwei (insbesondere im wesentlichen rotationssymmetrische) Elemente sind in Bezug auf eine gemeinsame Achse radial überlappend angeordnet, wenn sie zumindest jeweils teilweise in einem Bereich gleicher radialer Koordinaten (insbesondere und gleicher Winkelkoordinaten) angeordnet sind.In the context of the present application, the term “radially overlapping” is used as follows: Two (in particular essentially rotationally symmetrical) elements are arranged in a radially overlapping manner with respect to a common axis if they are at least partially in a region of the same radial coordinates (in particular and the same Angular coordinates) are arranged.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „axial überlappend“ wie folgt verwendet: Zwei Elemente sind hinsichtlich einer gemeinsamen Achse axial überlappend angeordnet, wenn sie zumindest jeweils teilweise in einem Bereich gleicher axialer Koordinaten angeordnet sind.In the context of the present application, the term “axially overlapping” is used as follows: Two elements are arranged axially overlapping with respect to a common axis if they are each at least partially arranged in a region of the same axial coordinates.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff „radial innerhalb“ wie folgt verwendet: Ein erstes Element ist, bezogen auf eine gemeinsame Achse, radial innerhalb eines zweiten Elements angeordnet, wenn das erste Element in einem Bereich kleinerer Radien als das zweite Element angeordnet ist.In the context of the present application, the term “radially within” is used as follows: A first element is arranged radially within a second element with respect to a common axis if the first element is arranged in a region of smaller radii than the second element.
Erfindungsgemäß wird ein elektrischer Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit einem Radträger, mit einer Felge, mit einem Radlager, welches einen drehfest mit dem Radträger verbundenen ersten Lagerring und einen drehbar zu einer Hauptdrehachse angeordneten zweiten Lagerring aufweist, mit einer elektrischen Maschine, welche einen Stator und einen um die Hauptdrehachse drehbar angeordneten Rotor aufweist, mit einem Statorträger, welcher drehfest mit dem Radträger verbunden ist, mit einem Rotorträger, welcher drehfest mit dem Rotor verbunden und drehbar gegenüber dem Radträger gelagert ist. Dabei ist eine Trennkupplung vorgesehen, die eine drehfest mit dem Rotorträger verbundene erste Kupplungshälfte sowie eine drehfest mit der Felge verbundene zweite Kupplungshälfte aufweist, wobei ein Stellmotor eines Aktuators der Trennkupplung unmittelbar an dem Radträger angeordnet ist. Dadurch lässt sich ein besonders kompakter Radnabenantrieb darstellen, wobei zugleich eine gute Zugänglichkeit zu dem Stellmotor zu Wartungszwecken besteht.According to the invention, an electric wheel hub drive for a motor vehicle is proposed, with a wheel carrier, with a rim, with a wheel bearing which has a first bearing ring connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner and a second bearing ring arranged to rotate with respect to a main axis of rotation, with an electric machine which has a stator and a rotor arranged to rotate about the main axis of rotation, with a stator carrier which is connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner, with a rotor carrier which is connected to the rotor in a rotationally fixed manner and is mounted so as to rotate relative to the wheel carrier. A separating clutch is provided which has a first coupling half connected to the rotor carrier in a rotationally fixed manner and a second coupling half connected to the rim in a rotationally fixed manner, with a servomotor of an actuator of the separating clutch being arranged directly on the wheel carrier. This makes it possible to produce a particularly compact wheel hub drive, while at the same time providing good access to the servomotor for maintenance purposes.
Besonders vorteilhaft ist der Stellmotor auf einer der ersten und zweiten Kupplungshälfte abgewandten Seite des Radträgers angeordnet, wobei der Stellmotor teilweise in einer dafür vorgesehenen Aussparung im Radträger angeordnet ist.Particularly advantageous is the actuator on one of the first and second coupling halves facing side of the wheel carrier, whereby the servo motor is partially arranged in a recess provided for this purpose in the wheel carrier.
Auf an sich bekannte Weise ist eine Drehachse des Stellmotors parallel zu der Hauptdrehachse angeordnet.In a manner known per se, an axis of rotation of the servomotor is arranged parallel to the main axis of rotation.
Dabei weist der Stellmotor eine Welle auf, welche drehfest mit einem Rotor des Stellmotors verbunden ist. Erfindungsgemäß weist der Radträger eine Bohrung auf, wobei die Welle durch die Bohrung hindurchgeführt ist.The servomotor has a shaft which is connected in a rotationally fixed manner to a rotor of the servomotor. According to the invention, the wheel carrier has a bore, the shaft being guided through the bore.
Besonders vorteilhaft weist der Statorträger einen Tellerabschnitt auf, welcher auf einer dem Stellmotor abgewandten Seite des Radträgers angeordnet ist, wobei der Tellerabschnitt eine Durchführung aufweist, durch welche die Welle hindurchgeführt ist.The stator carrier particularly advantageously has a plate section which is arranged on a side of the wheel carrier facing away from the servomotor, the plate section having a passage through which the shaft is guided.
In einer Ausführungsform weist der Aktuator eine Axialverschiebungsvorrichtung auf, welche auf einer dem Stellmotor abgewandten Seite des Radträgers angeordnet und dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung der Welle in eine Axialbewegung parallel zu der Hauptdrehachse umzuwandeln.In one embodiment, the actuator has an axial displacement device which is arranged on a side of the wheel carrier facing away from the servo motor and is designed to convert a rotational movement of the shaft into an axial movement parallel to the main axis of rotation.
In einer Ausführungsform weist die Axialverschiebungsvorrichtung ein Ritzel auf, welches drehfest mit der Welle verbunden ist.In one embodiment, the axial displacement device has a pinion which is connected to the shaft in a rotationally fixed manner.
In einer Ausführungsform weist die Axialverschiebungsvorrichtung einen über einen Zahneingriff mit dem Ritzel gekoppelten ersten Rampenring sowie einen über eine Nut des Statorträgers drehfest mit dem Statorträger verbundenen zweiten Rampenring auf. In one embodiment, the axial displacement device has a first ramp ring coupled to the pinion via a tooth engagement and a second ramp ring connected to the stator carrier in a rotationally fixed manner via a groove in the stator carrier.
In einer Ausführungsform ist eine Abdeckung über dem Stellmotor auf dessen vom Radträger abgewandter Seite angeordnet.In one embodiment, a cover is arranged over the servomotor on the side facing away from the wheel carrier.
In einer Ausführungsform weist der zweite Rampenring eine Schaltgabel auf, die in die Schiebemuffe eingreift, so dass die Schiebemuffe zusammen mit dem zweiten Rampenring axial bewegt werden kann, jedoch eine Rotation der Schiebemuffe mit dem Rotorträger zusammen unabhängig vom zweiten Rampenring möglich ist.In one embodiment, the second ramp ring has a shift fork which engages in the sliding sleeve, so that the sliding sleeve can be moved axially together with the second ramp ring, but rotation of the sliding sleeve together with the rotor carrier is possible independently of the second ramp ring.
In einer Ausführungsform weist der erste Rampenring eine Rampe auf, die mit einer Gegenrampe des zweiten Rampenrings im Eingriff ist, so dass ein Verdrehen des ersten Rampenrings eine axiale Bewegung des zweiten Rampenrings bewirkt.In one embodiment, the first ramp ring has a ramp that engages with a counter ramp of the second ramp ring, so that rotation of the first ramp ring causes axial movement of the second ramp ring.
Eine Trennkupplung im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst zwei Kupplungshälften (beispielsweise als Klauenkupplung oder Formschlusskupplung; alternativ kann auch eine Lamellenkupplung oder eine Reibschlusskupplung verwendet werden). Der Begriff „Trennkupplung“ kann außerdem eine Schiebemuffe mit umfassen, wobei die zweite Kupplungshälfte der Trennkupplung beispielsweise als Lücken und/oder Löcher im Bremsscheibenträger ausgeführt sein kann. Die zweite Kupplungshälfte kann jedoch auch als separate Klauenverzahnung ausgebildet sein, die auch drehfest mit dem zweiten Lagerring verbunden ist.A separating clutch in the sense of the present invention comprises two coupling halves (for example as a claw clutch or positive clutch; alternatively, a multi-plate clutch or a friction clutch can also be used). The term “disconnecting clutch” can also include a sliding sleeve, whereby the second coupling half of the separating clutch can be designed, for example, as gaps and/or holes in the brake disc carrier. However, the second coupling half can also be designed as a separate claw toothing, which is also connected to the second bearing ring in a rotationally fixed manner.
Der Begriff „Aktuator der Trennkupplung“ umfasst alle Komponenten, die der Schiebemuffe vorgelagert sind: Stellmotor, Verstellwelle, Ritzel, Axialverschiebungsvorrichtung (aufweisend das Ritzel, einen ersten Rampenring, einen zweiten Rampenring, gegebenenfalls dazwischenliegende Kugeln).The term “actuator of the separating clutch” includes all components that are located upstream of the sliding sleeve: servomotor, adjusting shaft, pinion, axial displacement device (having the pinion, a first ramp ring, a second ramp ring, possibly balls in between).
Die Abschirmung des Aktuators kann durch eine Schutzeinrichtung, beispielsweise einen Deckel, erfolgen, um diesen vor Steinschlag und Umwelteinflüssen zu schützen.The actuator can be shielded by a protective device, for example a cover, to protect it from stone chips and environmental influences.
Durch einen kleinen Stellmotor im Radträger ergeben sich gegenüber einem großen Ringmotor im Antriebsmodul Gewichts- und Packagevorteile.A small servomotor in the wheel carrier results in weight and package advantages compared to a large ring motor in the drive module.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines elektrischen Radnabenantriebs für ein Kraftfahrzeug, und -
2 eine schematische Detailansicht des elektrischen Radnabenantriebs.
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1 a schematic view of an electric wheel hub drive for a motor vehicle, and -
2 a schematic detailed view of the electric wheel hub drive.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numbers in all figures.
In der in
In der Ausführungsform sind die zweiten Durchführungen 14 im Wesentlichen in einem Bereich gleicher Radien wie die erste Durchführung 10 angeordnet.In the embodiment, the
In der Ausführungsform weist der Zylinderabschnitt 9 mindestens einen Kanal 16 auf, welcher zur Aufnahme eines Kühlmittels ausgebildet ist.In the embodiment, the
In der Ausführungsform ist ein Rotorlager 17 zur rotatorischen Lagerung des Rotors 5 vorgesehen und radial innerhalb und axial überlappend zu dem Kanal 16 angeordnet.In the embodiment, a rotor bearing 17 is provided for the rotary mounting of the
In der Ausführungsform weist die Trennkupplung 13 ferner einen radial innerhalb des Zylinderabschnitts 9 angeordneten zweiten Rampenring 18 auf, wobei der zweite Rampenring 18 drehfest mit dem Zylinderabschnitt 9 verbunden und axial gegenüber dem Zylinderabschnitt 9 verschiebbar ist.In the embodiment, the separating
In der Ausführungsform weist der Zylinderabschnitt 9 an seiner radial inneren Seite mindestens eine Nut 19 auf, die parallel zu der Hauptdrehachse A verläuft, wobei der Rampenring 18 mit einem Eingreifelement 20 verbunden ist, das in eine der Nuten 19 eingreift.In the embodiment, the
In einer Ausführungsform weist der Zylinderabschnitt 9 an seiner radial äußeren Seite eine Dichtfläche für eine Dichtung 21, insbesondere eine Radialdichtung, gegenüber dem Rotorträger 7 auf.In one embodiment, the
In einer Ausführungsform ist die Dichtfläche axial zwischen dem Stator 4 und einer Bremsscheibe 22 angeordnet.In one embodiment, the sealing surface is arranged axially between the stator 4 and a
Das Rotorlager 17 ist Teil eines kombinierten Lagers 28, das ferner ein Radlager 29 beinhaltet, wobei das kombinierte Lager 28 eine äußere Lagerschale 30, eine mittlere Lagerschale 31 und eine innere Lagerschale 32 aufweist, wobei zwischen der äußeren Lagerschale 30 und der mittleren Lagerschale 31, die das Rotorlager 17 bilden, eine Mehrzahl von Wälzkörpern 33 angeordnet ist, wobei zwischen der mittleren Lagerschale 31 und der inneren Lagerschale 32, die das Radlager 29 bilden, eine Mehrzahl von Wälzkörpern 33 angeordnet ist.The rotor bearing 17 is part of a combined
Die Bremsscheibe 22 kann als eine Inside-Out-Bremsscheibe ausgebildet und an einem Bremsscheibenträger 23 angeordnet sein, der mit einer Felge 24 drehfest verbunden ist. Die Felge 24 und der Bremsscheibenträger 23 sind über mehrere Radschrauben 27 drehfest mit der inneren Lagerschale 32 des Radlagers 29 verbunden.The
Eine weitere Radialdichtung 25 kann zwischen dem Bremsscheibenträger 23 und dem Rotorträger 7 angeordnet sein.Another
Der zweite Rampenring 18 ist mit einer Schaltgabel 50 axial fest verbunden, die in eine Nut einer ersten Kupplungshälfte 46 eingreift.The
An der Welle 11 ist ferner ein Ritzel 34 angeordnet, das über einen ersten Rampenring 35 mit dem zweiten Rampenring 18 in einer Wirkverbindung steht. Der erste Rampenring 35 weist an einem Innenumfang eine Verzahnung auf, die mit einer Ritzelverzahnung des Ritzels 34 in Eingriff steht. Der erste Rampenring ist koaxial zu der Hauptdrehachse A angeordnet. Eine entsprechende Drehung des Ritzels 34 bewirkt eine Drehung des ersten Rampenringes 35 um die Hauptdrehachse A. Eine nicht näher dargestellte erste Rampe des ersten Rampenringes 35 bewirkt infolge dessen eine axiale Verschiebung des zweiten Rampenringes in Richtung zu den Kupplungshälften 46, 47.A
Am Radträger 2 ist ferner ein Bremssattel 38 mit Bremsklötzen 39 angeordnet. Der Bremssattel 38 kann als ein innenliegender Bremssattel 38 ausgebildet sein.A
Der Radträger 2, der Bremssattel 38, die Bremsklötze 39, der Stator 4, der Statorträger 6, der Stellmotor 12, die Welle 11, das Ritzel 34 und die mittlere Lagerschale 31 rotieren nicht mit der Felge 24.The
Die Bremsscheibe 22, der Bremsscheibenträger 23 und die innere Lagerschale 32 rotieren immer zusammen mit der Felge 24.The
Der Rotorträger 7, der Rotor 5, die erste Kupplungshälfte 46, der Rampenring 18, das Eingreifelement 20 und die äußere Lagerschale 30 rotieren nur dann mit der Felge 24, wenn die Trennkupplung 13 verbunden ist.The
Die elektrische Maschine 3 kann als eine Axialflussmaschine ausgebildet sein.The
Zu einer Abdichtung eines Rotorraums, insbesondere eines Zwischenraums zwischen dem Rotor 5 und dem Stator 4, kann eine erste Dichtung 21 vorgesehen sein, welche koaxial zu dem Rotorträger 7 angeordnet ist, derart, dass ein erster Zwischenspalt zwischen dem Rotorträger 7 und dem Statorträger 6 durch die erste Dichtung 21 ausgefüllt wird.To seal a rotor space, in particular a space between the
Eine zweite Dichtung 25 oder weitere Radialdichtung 25 kann koaxial zu dem Rotorträger 7 angeordnet sein, derart, dass ein zweiter Zwischenspalt zwischen dem Rotorträger 7 und dem Bremsscheibenträger 23 durch die zweite Dichtung 25 ausgefüllt wird.A
Hinsichtlich der Hauptdrehachse A kann die zweite Dichtung 25 axial auf einer dem Radträger 2 abgewandten Seite der ersten Dichtung 21 angeordnet sein.With regard to the main axis of rotation A, the
Die zweite Dichtung 25 kann radial innerhalb des Stators 4, das heißt insbesondere radial innerhalb des Bereichs von im Stator 4 angeordneten Magneten, angeordnet sein.The
Die erste Dichtung 21 kann radial innerhalb des Rotors 5, das heißt insbesondere radial innerhalb des Bereichs von im Rotor 5 angeordneten Magneten, angeordnet sein.The
Eine erste Verbindungsstelle zur Verbindung des Bremsscheibenträgers 23 mit der inneren Lagerschale 32 kann radial innerhalb der zweiten Dichtung 25 angeordnet sein.A first connection point for connecting the
Die Bremsscheibe 22, welche drehfest mit dem Bremsscheibenträger 23 verbunden ist, kann hinsichtlich der Hauptdrehachse A axial auf einer der zweiten Dichtung 25 gegenüberliegenden Seite der ersten Dichtung 21 angeordnet sein.The
Ferner kann eine dritte Dichtung 40 koaxial zu dem Rotorträger 7 angeordnet sein, derart, dass ein dritter Zwischenspalt zwischen der mittleren Lagerschale 31, die auch als erster Lagerring bezeichnet werden kann, und der inneren Lagerschale 32, die auch als zweiter Lagerring bezeichnet werden kann, durch die dritte Dichtung 40 ausgefüllt wird.Furthermore, a
Ferner kann eine zweite Verbindungsstelle zur dichten Verbindung der mittleren Lagerschale 31 mit dem Statorträger 6 bestehen. Damit ist der Rotorraum abgeschlossen: der Statorträger 6 weist den Zylinderabschnitt 9 auf, der mittels der ersten Dichtung 21 gegenüber einem ersten scheibenförmigen Teil 41 des Rotorträgers 7, der axial betrachtet auf einer Seite des Stators 4 liegt, abgedichtet ist. Der Rotorträger 7 weist ferner einen zylindrischen Teil 42 und einen mit dem zylindrischen Teil 42 verbundenen zweiten scheibenförmigen Teil 43 auf, der gegenüber dem Bremsscheibenträger 23 mittels der zweiten Dichtung 25 abgedichtet ist. Der Bremsscheibenträger 23 weist eine dichte Verbindungsstelle zur inneren Lagerschale 32 auf. Die innere Lagerschale 32 ist mittels der dritten Dichtung 40 gegenüber der mittleren Lagerschale 31 abgedichtet. Die mittlere Lagerschale 31 weist die dichte zweite Verbindungsstelle zum Statorträger 6 auf.Furthermore, there can be a second connection point for the tight connection of the
Ferner kann eine vierte Dichtung 44 zwischen der inneren Lagerschale 32 und der mittleren Lagerschale 31 auf der der dritten Dichtung 40 axial gegenüberliegenden Seite des Radlagers 29 vorgesehen sein.Furthermore, a
Die mittlere Lagerschale 31 kann als eine einzige, einstückige Lagerschale ausgebildet sein, die sowohl ein radial äußerer Teil des Radlagers 29 als auch ein radial innerer Teil des Rotorlagers 17 ist. Alternativ kann die mittlere Lagerschale 31 auch als zwei drehfest miteinander verbundene Lagerschalen ausgebildet sein, von denen eine ein radial äußerer Teil des Radlagers 29 und die andere ein radial innerer Teil des Rotorlagers 17 ist.The
Die Trennkupplung 13 weist die drehfest mit dem Rotorträger 7 verbundene erste Kupplungshälfte 46 auf. Ferner weist die Trennkupplung 13 eine drehfest mit dem zweiten Lagerring 32 verbundene zweite Kupplungshälfte 47 auf, wobei ein Stellmotor 12 der Trennkupplung 13 unmittelbar an dem Radträger 2 angeordnet ist. Der Stellmotor 12 kann auf einer der ersten und zweiten Kupplungshälfte 46, 47 abgewandten Seite des Radträgers 2 angeordnet sein.The separating
Eine Drehachse B der Welle 11 ist parallel zu der Hauptdrehachse A angeordnet.An axis of rotation B of the
Die Welle 11 ist drehfest mit einem Stellmotor-Rotor des Stellmotors 12 verbunden. Der Radträger 2 weist im Ausführungsbeispiel der
Der Tellerabschnitt 8 ist vorteilhaft auf einer dem Stellmotor 12 abgewandten Seite des Radträgers 2 angeordnet, wobei der Tellerabschnitt 8 die Durchführung 10 aufweist, durch welche die Welle 11 hindurchgeführt ist.The
Eine Axialverschiebungsvorrichtung 26 ist auf einer dem Stellmotor 12 abgewandten Seite des Radträgers 2 angeordnet. Die Axialverschiebungsvorrichtung 26 ist dazu ausgebildet, eine Drehbewegung der Welle 11 in eine Axialbewegung parallel zu der Hauptdrehachse A umzuwandeln.An axial displacement device 26 is arranged on a side of the
Die Axialverschiebungsvorrichtung 26 umfasst das Ritzel 34, welches drehfest mit der Welle 11 verbunden ist. Die Axialverschiebungsvorrichtung 26 umfasst ferner den ersten Rampenring 35 sowie den zweiten Rampenring 18.The axial displacement device 26 includes the
Der zweite Rampenring 18 weist eine Schaltgabel 50 auf, die in eine Nut der ersten Kupplungshälfte 46 eingreift, so dass die erste Kupplungshälfte mit dem Rotorträger 7 zusammen rotieren kann, während der zweite Rampenring 18 nicht rotiert, wobei die erste Kupplungshälfte 46 jedoch zusammen mit dem zweiten Rampenring 18 axial bewegt werden kann.The
Ein Verdrehen der Welle 11 bewirkt über das Ritzel 34 und die Verzahnung ein Verdrehen des ersten Rampenrings 35, wodurch eine Axialbewegung des zweiten Rampenrings 18 und der ersten Kupplungshälfte 46 bewirkt wird. Diese rückt abhängig von der Drehrichtung der Welle 11 dementsprechend in die zweite Kupplungshälfte 47 ein und kuppelt so den Rotorträger 7 mit dem Bremsscheibenträger 23 beziehungsweise entkoppelt den Rotorträger 7 vom Bremsscheibenträger 23. Eine Ausrückbewegung der ersten Kupplungshälfte 46 kann zum Beispiel durch eine in axialer Richtung wirkende Feder, die hier nicht dargestellt ist, erfolgen oder unterstützt werden.Turning the
Über dem Stellmotor 12 kann eine Abdeckung 49 angeordnet sein.A
Die erste Kupplungshälfte 46 ist drehfest mit dem Rotorträger 7 verbunden, da die erste Kupplungshälfte 46 im Ausführungsbeispiel durch Durchführungen 37 im Rotorträger 7 greift. Die erste Kupplungshälfte 46 ist im Bereich des Eingriffs der Schaltgabel 50 kreisrund und koaxial zur Hauptdrehachse A angeordnet. Die erste Kupplungshälfte 46 weist eine vorteilhaft eine Klauenverzahnung auf, die durch den Rotorträger 7 durchgreift. Die Klauenverzahnung der ersten Kupplungshälfte 46 passt vorteilhaft in eine weitere Klauenverzahnung, die Teil der zweiten Kupplungshälfte 47 ist.The
Vorteilhaft sind der erste Rampenring 35 und der zweite Rampenring 18 radial innerhalb des Zylinderabschnittes 9 angeordnet.The
Die Komponenten der Trennkupplung 13, die der ersten Kupplungshälfte 46 wirkmäßig vorgelagert sind, das heißt der Stellmotor 12, die Welle 11, das Ritzel 34 und die Axialverschiebungsvorrichtung (aufweisend das Ritzel 34, den ersten Rampenring 35, den zweiten Rampenring 18, gegebenenfalls zwischen den Rampenringen 35, 18 liegende Kugeln), können zusammen als Aktuator bezeichnet werden.The components of the separating
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- elektrischer Radnabenantriebelectric wheel hub drive
- 22
- RadträgerWheel carrier
- 33
- elektrische Maschineelectric machine
- 44
- Statorstator
- 55
- Rotorrotor
- 66
- StatorträgerStator carrier
- 77
- RotorträgerRotor carrier
- 88th
- Tellerabschnittplate section
- 99
- ZylinderabschnittCylinder section
- 1010
- Durchführungexecution
- 1111
- WelleWave
- 1212
- StellmotorServomotor
- 1313
- TrennkupplungSeparating clutch
- 1414
- Durchführungexecution
- 1515
- Verschraubungscrew connection
- 1616
- Kanalchannel
- 1717
- RotorlagerRotor bearing
- 1818
- RampenringRamp ring
- 1919
- NutGroove
- 2020
- EingreifelementIntervening element
- 2121
- Dichtung, erste DichtungSeal, first seal
- 2222
- BremsscheibeBrake disc
- 2323
- BremsscheibenträgerBrake disc carrier
- 2424
- Felgerim
- 2525
- weitere Radialdichtung, zweite Dichtunganother radial seal, second seal
- 2626
- AxialverschiebungsvorrichtungAxial displacement device
- 2727
- RadschraubeWheel bolt
- 2828
- kombiniertes Lagercombined warehouse
- 2929
- RadlagerWheel bearing
- 3030
- äußere Lagerschaleouter bearing shell
- 3131
- mittlere Lagerschale, erster Lagerringmiddle bearing shell, first bearing ring
- 3232
- innere Lagerschale, zweiter Lagerringinner bearing shell, second bearing ring
- 3333
- Wälzkörpernrolling elements
- 3434
- Ritzelpinion
- 3535
- RampenringRamp ring
- 3737
- Durchführungexecution
- 3838
- Bremssattelcaliper
- 3939
- BremsklotzBrake pad
- 4040
- dritte Dichtungthird seal
- 4141
- erster scheibenförmiger Teilfirst disc-shaped part
- 4242
- zylindrischer Teilcylindrical part
- 4343
- zweiter scheibenförmiger Teilsecond disc-shaped part
- 4444
- vierte Dichtungfourth seal
- 4646
- KupplungshälfteCoupling half
- 4747
- KupplungshälfteCoupling half
- 4848
- Bohrungdrilling
- 4949
- Abdeckungcover
- 5050
- Schaltgabel Shift fork
- AA
- HauptdrehachseMain axis of rotation
- Bb
- DrehachseAxis of rotation
Claims (8)
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DE102022004587.7A DE102022004587B3 (en) | 2022-12-07 | 2022-12-07 | Electric wheel hub drive for a motor vehicle |
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-
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-
2023
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Patent Citations (3)
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DE102022000035A1 (en) | 2022-01-03 | 2023-07-06 | Mercedes-Benz Group AG | Wheel hub drive for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle |
Also Published As
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---|---|
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R018 | Grant decision by examination section/examining division |