DE4110638A1 - Elektrischer radnabenantrieb fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Elektrischer radnabenantrieb fuer kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, einen elek­ trischen Radnabenantrieb mit integrierter Bremse für Kraft­ fahrzeuge zu schaffen, welcher bei gelenkten und ungelenkten Rädern von Personen-, Lastkraftwagen und Omnibussen angewendet werden kann. Durch Einbau des Antriebs sollen Stufenschaltge­ triebe, Drehmomentwandler und Antriebswellen in Fortfall kommen, so daß Gewicht und Aufwand eingespart und dabei der Vorteil, daß für den Antrieb des Fahrzeugs der gesamte Kraftschluß zwischen Rädern und Straße ausgenutzt wird, erzielt wird Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird das den Elektromotor sowie die Bremse tragende Motorgehäuse am Fahrzeug federnd und horizontal schwenkbar aufgehängt. In für sich bekannter Weise wird zum Antrieb ein Wechselstrommotor mit Kurzschlußläufer ver­ wendet, der gegebenenfalls, um weitere Wirkungsgradvorteile zu erzielen, über einen Phasenwandler mit Strom beaufschlagt werden kann.
In noch weiterer Ausbildung der Erfindung wird die in den Antrieb integrierte Bremse als Vollbelagscheibenbremse ausgebildet, welche bei hoher spezifischer Leistung einen geringen Platzbedarf erfor­ dert. Weiterhin wird diese Bremse erindungsgemäß elektrisch be­ tätigt und kann so aufgebaut sein, daß sie als Federspeicherbrem­ se bei abgeschaltetem Motorstrom als Feststellbremse dient.
In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ gestellt. In Fig. 1 ist der Längsschnitt durch den elektrischen Radantrieb eines Kraftwagens mit Radaufhängung dargestellt. Eine in Fig. 1 mit AB gekennzeichneter Ebene geschnittene Rad­ stellung bei vollem Lenkeinschlag gibt Fig. 2 wieder.
In den Abbildungen ist mit 1 das bereifte Rad, welches an dem mit 2 1 bezeichneten Radflansch der Radnabenwelle 2 befestigt ist, gekennzeichnet. Mit 3 ist das mit Deckel 3 1 ausgerüstete Motor­ gehäuse, in welchem die Motorwicklungen 4 1 und 4 2, welche beid­ seits des als Ringscheibe ausgebildeten, umlaufenden Kurzschluß­ ankers 4 3 angeordnet sind, bezeichnet. Das Motor-Drehmoment wird von der, die Radnabenwelle 2 umfaßenden und auf letzterer durch Lager 12 und 13 abgestützten Hohlwelle 7 auf das Zahnrad 8 über­ tragen, welches mit den Planetenrädern 11 kämmt, die sich auf dem in der Zylinderwand des Motorgehäuses befindlichen Außensonne 10 abstützen. Der übersetzte Abtrieb erfolgt durch den Steg 9, der auf der Radnabenwelle 2 sitzt. Die Radnabenwelle ist breit im Motorgehäusedeckel 3 1 durch das Lager 5 und im Gehäuse 3 durch das Lager 6 abgestützt. Der Kraftschluß zwischen Anker 4 3 und Hohl­ welle 7 erfolgt durch die Verzahnungen 4 4 und 7 1.
Mit dem Flansch 14 1 ist das mit der Radnabenwelle, also mit dem Rad umlaufende, radial verrippte Bremsgehäuse 14 verbunden, welches am Außenumfang mit dem ebenso verrippten Bremsgehäusedeckel 15 verschraubt ist. In dem von den beiden Gehäuseteilen gebildeten schmalen zylindrischen Raum 16 sind die beiden, mit Bremsbelag ausgerüsteten Bremsscheiben 17 und 18 axial frei beweglich mit Innen­ verzahnung auf die Außenverzahnung 3 2 des Bremsträgerfortsatzes 33 des Motorgehäuses gesetzt. Im dargestellten Fahrzustand bei stehendem Motor ist die Bremse automatisch dadurch geschlossen, daß die Magnetspule 19 der Bremse stromlos ist. Dadurch ist deren Ring­ anker 20 frei und die Tellerfedern 21 haben die im Leerlauf der Bremse ebene Federstahlplatte 22 derart gespannt, daß sie über die Rundstahldruckringe 28 und 29 mit unterschiedlichem Durchmesser die Bremsscheiben 17 und 18 gegen ihre Reibflächen im Bremsgehäu­ se drücken und die Bremse feststellen.
Im Fahrzustand, also bei strombeaufschlagten Motorwicklungen, er­ hält auch die Magnetspule Strom, so daß der Ringanker 20 das Tellerfederpaket 21 in die Ausgangslage zurückführt und somit die Federstahlplatte 22 in die Leerlaufstellung gebracht und die Bremse gelöst wird. Bremswirkung wird durch Reduktion der Stromstärke in der Magnetspule 19 bewirkt.
Rad mit Motorgehäuse und Bremse sind an den beiden Lenkern 23 und 24 aufgehängt. Dazu ist das Motorgehäuse 3 mit den zwei Kugel­ bolzen 3 4 und 3 5 ausgerüstet, die in den Kugelschalen 23 1 und 241 sitzen. Die beiden Lenker sind am Achsträger 25 angelenkt. Der untere Lenker steht über seinen Fortsatz 24 2 mit der quer zur Fahrtrichtung im Achträger aufgehängten Zugfeder 26 in Verbindung. Der Stoßdämpfer 27 ist zwischen Lenker 24 und Achsträger 25 derart angeordnet, daß ein 50°-Lenkeinschlag erfolgen kann.
Im Motorgehäusedeckel ist gegenüber vom Radflansch 2 1 der Sensor 28 angebracht, der mit einer Recheneinheit in Verbindung steht, die bei Antriebs-und Bremsschlupf Motor- und Bremsbelastung ein­ reguliert.

Claims (6)

1. Elektrischer Radnabenantrieb für Kraftfahrzeuge mit im Motorgehäuse gelagerter Radnabenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Motoranker (43) über ein Planetengetriebe (8 bis 11) mit der Radnabenwelle (2) verbunden ist und die den Motor durchdringende Radnabenwelle (2) auf der dem Radflansch (21) gegen­ überliegenden Seite den umlaufenden Teil (14, 15) der Bremse trägt, wobei das Bremsmoment am Motorgehäuse (33) aufgenommen wird.
2. Elektrischer Radnabenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (3) an der Fahr­ zeugachse (23 bis 25) federnd und horizontal schwenk­ bar aufgehängt ist.
3. Elektrischer Radnabenantrieb nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (4 1, 4 2, 4 3) als Wechsel­ strommotor mit zylindrischem oder scheibenförmigen Anker ausgebildet ist.
4. Elektrischer Radnabenantrieb nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß als Bremse eine Vollbelagscheiben­ bremse dient.
5. Elektrischer Radnabenantrieb nach Anspruch 1) und 4), dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse elektrisch be­ tätigt ist.
6. Elektrischer Radnabenantrieb nach Anspruch 1), 4) und 5), dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse als Feder­ speicherbremse ausgebildet ist, welche bei abgeschalte­ tem Motorstrom als Feststellbremse dient.
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