DE19831069C2 - Fahrzeug, bei dem zwei Rädern je ein Antriebsmotor mit einem Reduktionsgetriebe zugeordnet sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, bei dem zwei Rädern je ein Antriebsmotor mit einem Reduktionsgetriebe zugeordnet sind.

Bei einem bekannten Nutzfahrzeug der eingangs genannten Art (DE 196 17 165 A1) ist ein Fahrwerk vorgesehen, das auch im Bereich der Antriebsachse einen breiten, niederflurigen Wagenboden aufweisen soll. Zu diesem Zweck ist bei dem bekannten Nutzfahrzeug das Fahrwerk mit folgenden Merkmalen ausgeführt: Es ist eine Starrachse vorgesehen, an deren beiden Enden jeweils ein von einem elektrischen Fahrmotor angetriebenes Rad drehbar gelagert ist, wobei die elektrischen Fahrmotore als Getriebemotore ausgebildet sind und im Bereich der Außenumfangsfläche ihres anzutreibenden Rades angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung der elektrischen Fahrmotore außerhalb der Starrachse soll sich im Bereich zwischen den Radkästen der Antriebsachse (Hinterachse) ein relativ breiter, niederfluriger Anteil ergeben, wobei die Höhe des Wagenbodens nur noch von der Ausgestaltung der Starrachse (Antriebsachse) abhängig sein soll.

Aus der DE 195 33 141 C1 ist eine Parksperrenvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, bei der jedem Rad ein gesonderter Antriebsmotor zugeordnet ist, der sowohl in Nähe der Radnabe angeordnet ist als auch mit letzterer durch ein Reduktionsgetriebe in Antriebsverbindung steht. Um bei dieser bekannten Parksperrenvorrichtung mit günstigen Kosten auskommen zu können, ist vorgesehen, daß wenigstens zwei Räder je eine Parksperrenvorrichtung mit einem Parksperrenrad aufweisen, daß das jeweilige Parksperrenrad sowohl mit einem der Radnabe in ständiger Antriebsverbindung stehenden Getriebeglied verbunden als auch durch eine Klinke gegenüber einem fahrzeugfesten Parksperrenteil undrehbar festlegbar ist, und daß alle Klinken durch mechanische Steilgestänge mit einem gemeinsamen, vom Fahrer betätigbaren Steuerhebel kinematisch verbunden sind. Diese bekannte Parksperrenvorrichtung ist zwar bei einem gattungsgemäßen Fahrzeug verwendet, bei dem jedoch das jeweilige Reduktionsgetriebe zwischen Radnabe und zugehörigem Antriebsmotor angeordnet ist, so daß die Radaufhängung mit kleinen Federwegen auskommen muß.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird im wesentlichen darin gesehen, bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art der Radaufhängung große Federwege zur Verfügung stellen zu können.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.

Bei dem Fahrzeug nach der Erfindung können die Reduktionsgetriebe in Fahrzeugmitte angeordnet und durch relativ lange Steckwellen mit den Radnaben verbunden sein, so daß sich große Federwege realisieren lassen und darüber hinaus auch ein gemeinsames Getriebegehäuse vorgesehen sein kann.

Eine vorteilhafte Anordnung der Reduktionsgetriebe in einem gemeinsamen Getriebegehäuse hat Patentanspruch 2 zum Gegenstand.

Durch die Dreiteilung des Getriebegehäuses kann eine vorteilhafte Anordnung der Antriebsmotore an den Gehäuseseitenteilen nach Patentanspruch 3 getroffen sein.

Die Patentansprüche 4 bis 7 haben eine jeweilige vorteilhafte Einmal-Anordnung von Versorgungseinrichtungen der Reduktionsgetriebe im Getriebegehäusemittelteil zum Gegenstand, welche bei getrennter Anordnung der Reduktionsgetriebe an sich jeweils in doppelter Anzahl vorzusehen wären.

Dieser Vorteil der Vermeidung einer doppelten Ausgestaltung von Hilfseinrichtungen der Reduktionsgetriebe ist bei dem Fahrzeug nach der Erfindung auch für eine Parksperrenvorrichtung durch die Maßnahmen gemäß den Patentansprüchen 8 bis 17 erreicht.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung mehr oder weniger schematisch dargestellten Ausführungsform im einzelnen näher beschrieben. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Antriebs- und Parksperrenanordnung für zwei koaxiale Räder eines Fahrzeuges gemäß der Erfindung nach Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die Antriebs- und Parksperrenanordnung von Fig. 1 nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch das Getriebegehäuse der Antriebs- und Parksperrenanordnung von Fig. 1 nach Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch den Getriebegehäusemittelteil der Antriebs- und Parksperrenanordnung von Fig. 1 nach Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch das Getriebegehäuse der Antriebs- und Parksperrenanordnung von Fig. 1 nach Linie V-V in Fig. 2,

Fig. 6 einen Teilquerschnitt durch das Geriebegehäuse der Antriebs- und Parksperrenanordnung von Fig. 1 nach Linie VI-VI in Fig. 2,

Fig. 7 einen Ausschnitt der Fig. 2 mit Darstellung der Parksperrenanordnung in einer zweiten Endstellung,

Fig. 8 eine schematische Darstellung quasi in Draufsicht eines in bezug auf das Getriebegehäuse der Antriebs- und Parksperrenanordnung von Fig. 1 äußeren Teiles der Parksperrenanordnung, welcher den inneren Teil mit einer Wähleinrichtung zum Steuern der Antriebsmotore verbindet,

Fig. 9 den äußeren Teil der Parksperrenanordnung von Fig. 8 in einer schematischen Seitenansicht, und

Fig. 10 einen Schnitt durch die Gestänge-Kupplung des äußeren Teiles der Parksperrenanordnung von Fig. 8 nach Linie X-X in Fig. 9.

Als zentraler Teil einer Antriebs- und Parksperrenanordnung für zwei koaxiale Räder eines Fahrzeuges nach der Erfindung ist ein Getriebegehäuse 35 verwendet, das in einen Getriebegehäusemittelteil 9 und zwei sich seitlich in Fahrzeugquerrichtung in entgegengesetzten Richtungen anschließende Getriebegehäuseseitenteile 8 unterteilt ist, wobei diese Gehäuseteile durch in den Gehäusemittelteil 9 eingeschraubte Befestigungsschrauben 54 zusammengehalten sind.

Die Gehäuseseitenteile 8 sind jeweils für die Halterung eines elektrischen Antriebmotores 1 - von dem nur die Ankerwelle bei 2 und ein Gehäuseflansch bei 53 angedeutet sind - und für die Aufnahme eines Wellenendes einer mit der Radnabe des zugehörigen, zusammen mit dem Antriebsmotor 1 auf derselben Seite des Gehäuseseitenteiles 8 liegenden Rades in Antriebsverbindung stehenden Steckwelle 24 sowie für die Aufnahme des den Antriebsmotor 1 mit der Steckwelle 24 in Antriebsverbindung bringenden Reduktionsgetriebes 28 verwendet.

Die zueinander parallelen Drehachsen 55-55 und 56-56 der Antriebsmotors 1 einerseits und der Steckwellen 24 andererseits liegen in einer Gehäuseebene, welche in Einbaulage etwa waagerecht ausgerichtet ist.

Der Gehäusemittelteil 9 - welcher mittig zu einer Bezugsebene 34-34 des Getriebegehäuses 35 ausgerichtet ist, die in Einbaulage mit der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene zusammenfällt oder parallel und in Nähe dieser Fahrzeugebene liegt - ist zur Aufnahme einer Gestängegabel 20 als gehäuseinnerer Teil einer Parksperrenbetätigung sowie für die Aufnahme einer Entlüftungseinrichtung 10 und einer Öleinfülleinrichtung 11 zur jeweiligen Versorgung der Reduktionsgetriebe 28 verwendet.

Das jeweilige Reduktionsgetriebe 28 weist eine mit ihren Enden über Wälzlager 6 einerseits im Gehäuseseitenteil 8 und andererseits im Gehäusemittelteil 8 abgestützte Zwischenwelle 50 auf, die durch eine Zahnradstufe 51, deren Antriebsritzel 4 drehfest auf der Ankerwelle 2 sitzt, mit dem Antriebsmotor 1 und durch eine Zahnradstufe 52, deren Abtriebszahnrad 37 drehfest auf dem Wellenende der Steckwelle 24 sitzt, mit der Steckwelle 24 in Antriebsverbindung steht.

Auf den Zwischenwellen 50 sitzt jeweils noch drehfest ein Klinkenrad 38 der Parksperrenanordnung, mit welchem eine zugehörige, im Gehäusemittelteil 9 unter Vermittlung eines Lagerbolzens 12 schwenkbar gelagerte Parksperrenklinke 23 in formschlüssigen Eingriff bringbar ist. Die Parksperrenklinke 23 weist einen Betätigungsnocken 41 zu ihrer Betätigung durch einen Betätigungsnocken 42 an dem einen zugehörigen Gabelende 19 der Gestängegabel 20 auf. Die Gestängegabel 20 ist im Gehäusemittelteil 9 zwischen einer Endstellung 39 gemäß Fig. 2 für die undrehbare Festlegung des Klinkenrades 38 gegenüber dem Gehäusemittelteil 9 und einer Endstellung 40 gemäß Fig. 7 für die frei drehbare Anordnung des Klinkenrades 38 gegenüber dem Gehäusemittelteil 9 verschiebbar geführt. Während der Betätigungsnocken 41 zur Parksperrenklinke 23 bewegungsfest angeordnet ist, stützt sich der an einer verschiebbar auf dem zugehörigen Gabelende 19 sitzenden Nockenhülse 21 ausgebildete Betätigungsnocken 42 in der von der Endstellung 39 auf die Endstellung 40 weisenden Richtung über eine Feder 22 und in der entgegengesetzten Richtung starr am Gabelende 19 ab.

Als Werkstoff für das Getriebegehäuse 35 ist eine Leichtmetall- Legierung verwendet. Infolgedessen ist ein winkelförmiger Führungsteil 14 aus Stahl durch eine Schraubbefestigung 32 am Gehäusemittelteil 9 fixiert und durch eine Gehäusekante 33 positioniert.

Der eine Schenkel 30 des Führungsteiles 14 dient sowohl als Anschlag für die Lösestellung 57 der Parksperrenklinke 23, in welche letztere durch federnde Mittel 13 betätigt ist, wenn sich die Gestängegabel 19 in der Endstellung 40 gemäß Fig. 7 befindet - als auch unter Verwendung von Führungsbohrungen 29 als Führung für die Gabelenden 19. In der Lösestellung 57 befinden sich ein Sperrnocken 59 der Parksperrenklinke 23 und eine korrespondierende Sperraste 60 des Klinkenrades 38 außer Eingriff. In der durch die Betätigungsnocken 41, 42 erzwingbaren Sperrstellung 58 der Parksperrenklinke 23 greift der Sperrnocken 59 in die Sperraste 60 formschlüssig ein, so daß das Klinkenrad 38 undrehbar festgelegt ist.

Der andere Schenkel 31 des Führungsteiles 14 dient als Gegenlager für die Nockenhülse 21, wenn das Gabelgestänge 20 in die Endstellung 39 gebracht ist und dadurch die Parksperrenklinke 23 zwangsläufig in der Sperrstellung 58 steht.

Der Gehäusemittelteil 9 weist in seinem in Einbaulage unten liegenden Bodenbereich Fensteröffnungen 16 für den Durchtritt von Schmieröl zu den Reduktionsgetrieben 28 in den Gehäuseseitenteilen 8 auf.

Der Gehäusemittelteil 9 weist in seinem in Einbaulage oben liegenden Deckwandbereich einen Entlüftungsdurchgang 36 auf, welcher mit den Innenräumen der Gehäuseseitenteile 8 in offener Verbindung und mit der Atmosphäre über eine Entlüftungseinrichtung 10 in der Gehäusedeckwand 43 in Verbindung steht.

In der Gehäusedeckwand 43 ist ein Lagerauge 15 für die drehbare Lagerung einer Stellwelle 44 vorgesehen, welche die Deckwand 43 von innen nach außen durchsetzt sowie einen außerhalb des Gehäusemittelteiles 9 liegenden, zu ihr festen äußeren Hebelarm 25 als auch einen innerhalb des Gehäusemittelteiles 9 angeordneten, zu ihr festen inneren Hebelarm 27 aufweist. Die Gestängegabel 20 weist an ihrem zu den Betätigungsnocken 42 entgegengesetzter Gestängeende eine zu ihr feste Lasche 26 auf, welche an dem inneren Hebelarm 27 angelenkt ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 ist der äußere Hebelarm 25 der Stellwelle 44 mit einem zu einer Wähleinrichtung 46 führenden äußeren Parksperrengestänge 47 gelenkig verbunden, welches durch eine ein- und ausrückbare Gestänge-Kupplung 48 mit einem Handwählhebel 45 der Wähleinrichtung 46 verbunden ist. Der Handwählhebel 45 ist unter Vermittlung der üblichen Wählkulisse 61 u. a. in eine Stellung R für Rückwärtsfahrt und aus dieser Stellung R wahlweise und in entgegengesetzten Richtungen in eine Stellung N für den antriebslosen Zustand der Antriebsmotore 1 oder in eine Stellung P für das Einlegen der Parksperre (Sperrstellung 58 der Parksperrenklinke 23) betätigbar. Die Betätigung der bspw. als Steckkupplung ausgebildeten Gestänge-Kupplung 48 ist so auf die Stellungen P, R und N des Handwählhebels 45 abgestimmt, daß die Kupplung ausschließlich nur dann eingerückt ist, wenn der Handwählhebel 45 sich in der P-Stellung und ggfls. wie bei der vorliegenden Ausführung in einer der zwischen der P-Stellung und der R-Stellung liegenden Zwischenstellungen 49 befindet.

Die Antriebsmotore 1 sind identisch und unterscheiden sich nur in der Dehrichtung, die elektronisch geregelt wird. Wegen der hohen Motordrehzahlen ist eine präzise Lagerung vor allem der Ankerwellen 2 vorgesehen. Die Zentrierung der Motore 1 zum Getriebegehäuse 35 erfolgt über die Außenringe der Kugellager 3; das Antriebsritzel 4 wird mit der geringsten Rundlaufabweichung auf die Ankerwelle 2 auf geschrumpft. Die Ölversorgung der Kugellager erfolgt von der Getriebeseite aus, die Abdichtung 5 liegt im Motor-Innenraum. Aufgrund dieser Lageranordnung (Kugellager im Motorschild) können die Motore komplett vom Lieferanten geprüft und angeliefert werden. Das Reduktionsgetriebe 28 bedingt maßgeblich die Breite des Getriebegehäuses 35; vorgesehen sind daher Kugellager 6 einer schmalen Baureihe - axiale Toleranzen sind durch Beilagscheiben 7 auszugleichen.

Die beiden Gehäuseseitenteile 8 sind gleich (nur eine Form und gleiche Bearbeitung). Der Gehäusemittelteil 9 ist durch Rippen steif gestaltet. Vier Zugankerschrauben (Gewindebohrungen 17) der Motore 1 gehen durch bis zum Gehäusemittelteil 9 und schaffen so einen steifen Motor-Getriebe-Verband. Zusätzlich werden sie zur Abdichtung der Gehäuseseitenteile 8 herangezogen. Die Abdichtung zwischen Motor 1 und Reduktonsgetriebe 28 ist durch O-Ringe 18 über dem Ritzel- Kugellager 3 gestaltet.

Claims (17)

1. Fahrzeug, bei dem zwei Rädern je ein gesonderter Antriebsmotor mit einem Reduktionsgetriebe zugeordnet sind und der Antriebsmotor sowohl in Nähe der Radnabe des zugeordneten Rades angeordnet ist als auch durch das Reduktionsgetriebe mit der Radnabe in Antriebsverbindung steht, und bei dem der jeweilige Antriebsmotor und das zugehörige Rad in bezug auf die Fahrzeugquerrichtung auf derselben Seite des zugehörigen Reduktionsgetriebes sowie die Radnaben der beiden Räder koaxial zueinander liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reduktionsgetriebe (28) jeweils angrenzend an eine gemeinsame Bezugsebene (34-34) des Fahrzeuges angeordnet sind, welche in Einbaulage vertikal liegt und sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, und daß die Radnaben der beiden Räder durch je eine Steckwelle (24) mit dem zugeordneten Reduktionsgetriebe (28) verbunden sind.

2. Fahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wenigstens annähernd mittig zu der Bezugsebene (34-34) angeordnetes Getriebegehäuse (35) in bezug auf die Fahrzeugquerrichtung in einen Gehäusemittelteil (9) und zwei seitlich in entgegengesetzten Richtungen angrenzende Gehäuseseitenteile (8) unterteilt ist, und daß die beiden Reduktionsgetriebe (28) jeweils in dem benachbarten Gehäuseseitenteil (8) aufgenommen sind.

3. Fahrzeug nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsmotore (1) jeweils an den benachbarten Gehäuseseitenteil (8) angeflanscht sind.

4. Fahrzeug nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenräume der Gehäuseseitenteile (8) durch für den Übertritt von Schmiermittel vorgesehene Durchgänge (16) im Gehäusemittelteil (9) miteinander verbunden sind.

5. Fahrzeug nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemittelteil (9) eine verschließbare Einrichtung (11) für das Einfüllen von Schmiermittel aufweist.

6. Fahrzeug nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenräume der Gehäuseseitenteile (8) durch für die Entlüftung vorgesehene Durchgänge (36) im Gehäusemittelteil (9) miteinander verbunden sind.

7. Fahrzeug nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemittelteil (9) eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Entlüftungsvorrichtung (10) aufweist.

8. Fahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktionsgetriebe (28) jeweils sowohl ein mit demjenigen Getriebeglied (Abtriebszahnrad 37), welches mit der Steckwelle (24) gekuppelt ist, in ständiger zwangsweiser Antriebsverbindung stehendes Klinkenrad (38) als auch eine mit letzterem in formschlüssigen Eingriff bringbare Parksperrenklinke (23) aufweisen, und daß die beiden Parksperrenklinken (23) jeweils durch ein zugehöriges Gabelende (19) einer im Gehäusemittelteil (9) zwischen zwei Endstellungen (39, 40) verschiebbar angeordneten Gestängegabel (20) derart betätigbar sind, daß das Klinkenrad (38) in der einen Endstellung (39) durch den Eingriff der Parksperrenklinke (23) gegenüber dem Getriebegehäuse (35) undrehbar festgelegt und in der anderen Endstellung (40) gegenüber der Parksperrenklinke (23) außer Eingriff gebracht und somit gegenüber dem Geriebegehäuse (35) frei drehbar angeordnet ist.

9. Fahrzeug nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Parksperrenklinke (23) und das zugehörige Gabelende (19) je einen Betätigungsnocken (41, 42) aufweisen.

10. Fahrzeug nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsnocken (42) des Gabelendes (19) in der von der Endstellung (39) für die undrehbare Festlegung des Klinkenrades (38) auf die andere Endstellung (40) weisenden Richtung federnd - dagegen in der entgegengesetzten Richtung starr gegenüber dem Gabelende (19) abgestützt ist.

11. Fahrzeug nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Klinkenrad (38) drehfest auf einer Zwischenwelle (50) des Reduktionsgetriebes (28) angeordnet ist, welche durch je eine Zahnradstufe (51, 52) mit dem Antriebsmotor (1) und mit der Steckwelle (24) verbunden ist.

12. Fahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für das Getriebegehäuse (35) eine Leichtmetall-Legierung vorgesehen ist.

13. Fahrzeug nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestängegabel (20) durch ein am Gehäusemittelteil (9) gehaltertes Führungsteil (14) aus Stahl geführt ist.

14. Fahrzeug nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Betätigungsnocken (42) des jeweiligen Gabelendes (19) in der Endstellung (39) für die undrehbare Festlegung des Klinkenrades (28) an einem am Gehäusemittelteil (9) gehalterten Gegenlagerteil (31) aus Stahl abstützt.

15. Fahrzeug nach den Patentansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (14) und das Gegenlagerteil (31) einteilig ausgebildet sind.

16. Fahrzeug nach einem der Patentansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Gehäusewand (43) des Gehäusemittelteiles (9) eine die Gehäusewand von innen nach außen durchsetzende Stellwelle (44) drehbar gelagert ist, daß die Stellwelle (44) sowohl einen außerhalb des Getriebegehäuses (35) liegenden, zu ihr bewegungsfesten äußeren Hebelarm (25) als auch einen innerhalb des Gehäusemittelteiles (9) liegenden, zu ihr bewegungsfesten inneren Hebelarm (27) aufweist, daß die Gestängegabel (20) an ihrem zu den Betätigungsnocken (42) entgegengesetzten Ende (Lasche 26) mit dem inneren Hebelarm (27) gelenkig verbunden ist, und daß der äußere Hebelarm (25) mit einem zu einer durch einen Handwählhebel (45) betätigbaren Wähleinrichtung (46) führenden äußeren Parksperrengestänge (47) gelenkig verbunden ist.

17. Fahrzeug nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Parksperrengestänge (47) durch eine ein- und ausrückbare Gestänge-Kupplung (48) mit dem Handwählhebel (45) koppelbar und der in einer Wählkulisse (61) geführte Handwählhebel (45) aus einer Stellung (R) für Rückwärtsfahrt wahlweise und in entgegengesetzten Richtungen entweder in eine Stellung (N) für einen antriebslosen Zustand der Antriebsmotore (1) oder in eine Stellung (P) für das Einlegen der Parksperre (undrehbare Festlegung des Klinkenrades 38) betätigbar sowie die Anordnung der Gestänge-Kupplung (48) in bezug auf die Stellungen (P, R und N) des Handwählhebels (45) so getroffen ist, daß die Gestänge-Kupplung (48) eingerückt ist, wenn sich der Handwählhebel (45) in der Stellung (P) befindet, und daß die Gestänge-Kupplung (48) ausgerückt ist, wenn sich der Handwählhebel (45) in der Stellung (R) oder in der Stellung (N) oder in einer Stellung (D oder L) befindet, welche gegenüber der Stellung (R) in der von der Stellung (R) auf die Stellung (N) weisender Richtung versetzt in der Wählkulisse (61) liegt.