DE19601918A1

DE19601918A1 - Vehicle drive unit with belt/chain drive to wheel

Info

Publication number: DE19601918A1
Application number: DE1996101918
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Goeddel; Harald Dipl Ing Feuchter
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1996-01-15
Filing date: 1996-01-15
Publication date: 1996-08-08

Abstract

A vehicle drive unit has an engine and a wheel driven via a separately located belt or chain drive. Part of the required gearing reduction to the wheel is achieved via a gearbox mounted directly to the engine. The remaining part of the gearing reduction is achieved at least in part by a rotating epicyclic gearbox (4) integrated into the centre of the wheel (1) to be driven. The belt or chain drive is capsulated (5) as a single- or multi-arm linkage (6), used to locate the wheel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Antriebseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle drive device according to the preamble of claim 1.

Bei Fahrzeugen mit einem angetriebenen Rad, oder mit zwei Rä dern mit geringer Spurbreite, wie beispielsweise bei dreiräd rigen Fahrzeugen bzw. Einspurfahrzeuge wie insbesondere Mo torrädern, stellt sich das Problem, die Antriebsleistung von dem Motor bzw. dem mit diesem direkt verbundenen Getriebe mit möglichst geringen Verlusten, wartungsarm und mit gutem Schutz gegenüber Verletzungen und Verschmutzung zu dem An triebsrad bzw. -rädern zu leiten. Insbesondere kann es je nach Motor/Getriebekonzept erforderlich sein, eine Drehrich tungsumkehr vom mit dem Motor verbundenen Getriebe zu dem an getriebenen Rad zu ermöglichen. Auch ist es teilweise ge wünscht, einen Teil der Übersetzung in dem Antriebsstrang nach dem direkt mit dem Motor verbundenen Getriebe vorzuneh men. Es wird insoweit eine Konstruktion angestrebt, die ge ringen Platzbedarf benötigt, leicht ist und insbesondere War tungsarbeiten, wie beispielsweise einen Reifenwechsel, ein fach durchführen läßt. For vehicles with one driven wheel or with two wheels those with a small track width, such as three-wheelers vehicles or single-track vehicles such as especially Mo the problem arises, the drive power of the engine or the gearbox directly connected to it losses as low as possible, low maintenance and with good Protection against injuries and pollution to drive the drive wheel or wheels. In particular, it can ever according to the engine / gearbox concept, a rotating turntable Reversal of the power from the gearbox connected to the engine to enable driven wheel. It is also partially ge desires some of the translation in the powertrain after the gearbox directly connected to the engine men. To this extent, a construction is sought, the ge wrestling needs space, is lightweight and especially war maintenance work, such as changing a tire subject can be carried out.

Es sind bereits Ketten- oder Zahnriementriebe bekannt, die in einer separaten Kapselung laufen und das nach dem motorseiti gen Getriebe erforderliche Übersetzungsverhältnis durch un terschiedlich große Kettenräder bzw. Zahn-/Riemenscheiben an triebs- und abtriebsseitig erzeugen. Solche Ausführungen sind häufig bei Motorrädern realisiert. Der Nachteil hierbei ist jedoch, daß bei zu realisierenden relativ hohen Untersetzun gen große Kettenräder/Zahnriemenscheiben radseitig erforder lich sind und dementsprechend hierbei ein großer Platzbedarf für die Abdeckung des Ketten-/Riementriebes, benötigt wird. Wegen dieses großen Platzbedarfes kann bei einer solchen Aus führung das anzutreibende Rad nicht über eine sinnvoll dimen sionierte Einarmschwinge gelagert werden.Chain or toothed belt drives are already known, which in run a separate encapsulation and that after the motor side gear ratio required by gearbox by un different sized sprockets or toothed / belt pulleys generate on the drive and output side. Such designs are often realized on motorcycles. The disadvantage here is however, that with relatively high reduction to be realized large sprockets / toothed belt pulleys required on the wheel side Lich and accordingly take up a lot of space for covering the chain / belt drive. Because of this large space requirement, such an out the wheel to be driven does not have a reasonable size Sionized single-arm swing arm can be stored.

Bei einem Motor mit einer in Fahrzeug-Längsrichtung liegender Kurbelwelle und Getriebeachse ist ein Kardanantrieb mit ein facher Kraftumlenkung und Integration in eine Einarmschwinge möglich, wobei die nach dem motorseitigen Getriebe gewünschte Sekundärübersetzung durch einen Kegeltrieb realisiert wird. Diese Konstruktionen sind jedoch schwer und machen einen Tor sionsdämpfer notwendig. Außerdem sind die erforderlichen Ver zahnungen nur recht aufwendig herstellbar und auch der Über setzungsbereich ist eingeschränkt.In the case of an engine with a longitudinal engine The crankshaft and gear axis is a cardan drive with a multiple force deflection and integration into a single-arm swing arm possible, the desired after the engine-side gear Secondary translation is realized by a bevel gear. However, these constructions are heavy and make a goal ion dampers necessary. In addition, the necessary ver serrations can only be produced with great effort and also the over area of application is restricted.

Bei einem Motor mit querliegender Kurbelwelle und querliegen der Getriebeausgangswelle ist ein Kardanantrieb mit zweifa cher Kraftumlenkung erforderlich. Hierdurch ergibt sich ein schlechter Wirkungsgrad. Eine Integration in eine Einarm schwinge zur Lagerung des Rades ist hierbei an sich möglich, wobei die Sekundärübersetzung durch einen Kegel trieb darge stellt werden kann. Wegen der notwendigen zweifachen Kraftum lenkung liegt hier jedoch ein schlechter Wirkungsgrad vor. Des weiteren ist auch bei dieser Ausführung ein Torsionsdämp fer aus Komfortgründen notwendig. Wie in dem zuvor genannten Fall sind auch hier aufwendig zu fertigende Verzahnungen ge geben und der Übersetzungsbereich ist ebenfalls einge schränkt.For an engine with a transverse crankshaft and transverse the transmission output shaft is a cardan drive with two Cher force redirection required. This results in a poor efficiency. An integration into a single arm swing arm for storing the wheel is possible per se the secondary gear driven by a cone darge can be put. Because of the necessary double power steering is poor efficiency here. Furthermore, a torsion damper is also in this version fer necessary for comfort reasons. As in the aforementioned Case are here too expensive to manufacture gears and the translation area is also on limits.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Pro blem, für die gattungsgemäße Antriebseinrichtung einen einfa cheren, kostengünstig herstellbaren und gut wartbaren Aufbau zu schaffen.Proceeding from this, the invention deals with the pro blem, for the generic drive device a simple cheren, inexpensive to manufacture and easy to maintain to accomplish.

Eine Lösung hierzu zeigt das kennzeichnende Merkmal des Pa tentanspruchs 1 auf.A solution to this is shown by the characteristic feature of Pa claim 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü che.Appropriate configurations are the subject of the subclaims che.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, einen beträchtlichen Teil der Übersetzung direkt in das Zentrum des anzutreibenden Rades zu legen und dies durch ein kleinbauendes dort einzu setzendes Getriebe zu realisieren. Hierzu eignet sich ein Um laufgetriebe, insbesondere ein solches in der Form eines Zahnrad-Planetengetriebes, besonders gut. Der Einsatz eines solchen Getriebes besitzt zudem den Vorteil, daß je nach Zu ordnung der innerhalb des Umlaufgetriebes an- und abgetriebe nen Teile eine Drehrichtungsumkehr mit Bezug auf die Motorab triebsdrehrichtung möglich ist. Eine solche Drehrichtungsum kehr ist in bestimmten Fällen wünschenswert, in denen der Mo tor nicht so eingesetzt und betrieben werden kann, daß seine Abtriebsdrehrichtung mit der Antriebsdrehrichtung des an zu treibenden Rades übereinstimmt.The invention is based on the idea of a considerable Part of the translation directly into the center of the driven To put the wheel and insert it there through a small building to implement setting gear. A Um is suitable for this running gear, especially one in the form of a Gear planetary gear, especially good. The use of a Such gear also has the advantage that depending on the zu order of the drives in and out of the epicyclic gear Parts reverse the direction of rotation with respect to the motor direction of rotation is possible. Such a direction of rotation Reverse is desirable in certain cases where the Mon Tor can not be used and operated so that its Output direction of rotation with the direction of rotation of the on driving wheel matches.

Durch den Einsatz eines Getriebes direkt in dem anzutreiben den Rad kann das radseitige Kettenrad bzw. die radseitige Riemenscheibe durchmessermäßig verhältnismäßig klein ausge bildet werden, da keine bzw. keine große Übersetzung zwischen An- und Abtriebsrad des Kettentriebes erforderlich ist. Da durch wird für die Kapselung des Ketten- bzw. Riementriebes nur ein relativ geringer Raumbedarf benötigt. Dadurch kann die Kapselung in eine Einarm- bzw. Mehrlenkerschwinge zur Aufhängung des anzutreibenden Rades integriert werden.By using a gear directly in the drive the wheel can be the sprocket on the wheel side or the wheel side Pulley made relatively small in diameter be formed because there is no or no large translation between Input and output wheel of the chain drive is required. There through for the encapsulation of the chain or belt drive only requires a relatively small amount of space. This can the encapsulation in a single-arm or multi-link swingarm Suspension of the wheel to be driven can be integrated.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung er gibt sich bei einem Motor mit einer querliegenden Kurbel- und Getriebeausgangswelle. Denn in diesem Fall ist keine Kraftum lenkung erforderlich, wodurch mit Hilfe des Umlaufgetriebes im Zentrum des anzutreibenden Rades ein sehr guter Wirkungs grad bei der Kraftübertragung möglich ist. A particular advantage of the embodiment according to the invention gives itself to an engine with a transverse crank and Transmission output shaft. Because in this case there is no force steering required, using the epicyclic gear very good effect in the center of the wheel to be driven degree of power transmission is possible.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist eine gute und leich te einseitige Zugänglichkeit des angetriebenen Rades beim Ein- und Ausbau gegeben.In the embodiment according to the invention, it is good and light te one-sided accessibility of the driven wheel at Installation and expansion given.

Zum Spannen des Riemens oder der Kette des Antriebes kann bei einer Integration in eine Einarmschwinge die gesamte Radan triebseinheit verschoben bzw. auf einem Exzenter gedreht wer den.For tensioning the belt or the chain of the drive you can use an integration into a single arm swing arm the entire radan drive unit moved or rotated on an eccentric the.

Ein Zahnriemenantrieb ist auch ohne Torsionsdämpfer komforta bel, da der Riemen selbst elastisch ist.A toothed belt drive is comfortable even without a torsion damper bel, since the strap itself is elastic.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt.Embodiments of the invention are shown in the drawing posed.

Es zeigenShow it

Fig. 1 die Seitenansicht einer schematisch dargestellten Antriebseinrichtung mit einer Einarmschwinge, Fig. 1 is a side view of a drive means schematically illustrated with a single swing arm,

Fig. 2 die Seitenansicht in schematischer Darstellung ei ner Antriebseinrichtung mit einer Mehrlenkerschwin ge, Fig. 2 is a side view schematic representation of egg ner drive means with a Mehrlenkerschwin ge,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein in das Zentrum des an zutreibenden Rades integrierten Planetengetriebes. Fig. 3 shows a longitudinal section through a planetary gear integrated in the center of the driving wheel.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird ein Rad 1 von einem Motor mit einem integrierten Getriebe 2 mit querliegender Kurbel welle über ein Zahnriemengetriebe 3 angetrieben.In the embodiment of Fig. 1, a wheel 1 of a motor with a built-in transmission 2 is with a transverse crank shaft driven by a toothed belt transmission 3.

Zwischen den Zahnrädern des Motors 2 und des Rades 1 erfolgt nur eine äußerst geringfügige Untersetzung. Der wesentliche Teil der nach dem motorseitigen Getriebe erfolgenden Unter setzung erfolgt in einem in dem Zentrum des Rades 1 innerhalb des Rades angebrachten Planetengetriebe 4. Ein Beispiel für den Aufbau eines solchen Planetengetriebes wird mit Bezug auf die Fig. 3 noch weiter unten beschrieben werden.There is only an extremely slight reduction between the gears of the motor 2 and the wheel 1 . The main part of the gearbox under the engine takes place under a planetary gear 4 attached in the center of the wheel 1 inside the wheel. An example of the structure of such a planetary gear will be described below with reference to FIG. 3.

Durch den Einsatz des Planetengetriebes 4 und eine damit ent fallende hohe Untersetzung innerhalb des Riementriebes kann das radseitige Zahnrad mit einem relativ geringen Durchmesser ausgebildet sein. Dadurch ist eine kleinbauende Kapselung des Riementriebes möglich, wodurch diese Kapselung in eine Ein armschwinge zur Lagerung des Rades 1 integriert werden kann.Through the use of the planetary gear 4 and a thus falling high reduction within the belt drive, the wheel-side gear can be formed with a relatively small diameter. As a result, a small-sized encapsulation of the belt drive is possible, as a result of which this encapsulation can be integrated into an arm swing arm for mounting the wheel 1 .

Die Ausführung der Antriebseinrichtung nach Fig. 2 unter scheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß an Stelle einer Einarmschwinge eine Mehrlenkerschwinge 6 zur Radaufhängung benutzt wird.The embodiment of the drive device according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that a multi-link swing arm 6 is used for the wheel suspension instead of a single-arm swing arm.

Bei dem in Fig. 3 im Längsschnitt gezeigten Planetengetriebe 4 greift das radseitige Riemen-Abtriebszahnrad 7 an einer Welle 8 an, die das Antriebsritzel 9 des Planetengetriebes bildet. Über Planetenräder 10, die sich in einem feststehen den Hohlrad 11 abstützen, wird das Rad 1 über dessen Felge 12 angetrieben, indem die Felge 12 fest mit dem Umlaufträger 13 der Planetenräder 10 verbunden ist. Das Gehäuse 14 des Plane tengetriebes ist mit der Kapselung 5 des Riementriebes fest verbunden.In the planetary gear 4 shown in longitudinal section in FIG. 3, the belt-side belt driven gear 7 engages a shaft 8 which forms the drive pinion 9 of the planetary gear. Via planetary gears 10 which are fixed in a support the ring gear 11, the wheel 1 is driven by the rim 12 by the rim 12 is fixedly connected to the planet carrier 13 of the planetary gears 10 degrees. The housing 14 of the tarpaulin gear is firmly connected to the encapsulation 5 of the belt drive.

Die Felge 12 des Rades 1 ist über eine Zentralmutter 15 ein fach an dem antreibenden Umlaufträger 13 des Planetengetrie bes befestigbar.The rim 12 of the wheel 1 can be fastened via a central nut 15 to the driving rotating carrier 13 of the planetary gear.

Die Zahnräder des Planetengetriebes laufen in einem Ölbad, wodurch das Planetengetriebe wartungsarm ist.The gears of the planetary gear run in an oil bath, making the planetary gearbox low-maintenance.

Eine Bremsscheibe 16 des Rades 1 ist direkt auf dem antrei benden Umlaufträger 13 befestigt.A brake disc 16 of the wheel 1 is attached directly to the antrei Bende circulation carrier 13 .

Zum Spannen des Riementriebes 3 kann die gesamte Radan triebseinheit auf der Einarmschwinge verschoben werden.To tension the belt drive 3 , the entire Radan drive unit can be moved on the swing arm.

Claims

1. Motor vehicle drive device with a motor and a remote from this driven by a belt or chain drive wheel, in which only part of the required reduction is made in a gearbox located directly on the engine, characterized in that the remaining part the reduction takes place at least partially within an epicyclic gear ( 4 ) integrated in the center of the wheel ( 1 ) to be driven.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the planetary gear is a planetary gear ( 4 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that an encapsulation ( 5 ) of the belt / chain drive is designed as a single-arm or multi-link rocker ( 6 ) for mounting the wheel to be driven ( 1 ).