DE69825917T2

DE69825917T2 - Antriebseinheit für ein elektrisch angetriebenes Niederflurfahrzeug

Info

Publication number: DE69825917T2
Application number: DE69825917T
Authority: DE
Inventors: Jr. Malcolm F. Ruppert; Lawrence Doyle Westerville Brill; William Carl Newark Sullivan; Glen E. Westerville Swanson
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Systems LLC
Current assignee: Meritor Heavy Vehicle Systems LLC
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: WO1998035848A2; DE69804773T2; EP1101643B1; BR9807251A; EP0961705A2; EP1101644B1; DE69820681T2; CN1261317C; CN1248206A; EP1101643A2; EP1101645A3; EP1101644A2; EP1101645A2; EP1101643A3; CN1131152C; EP1101645B1; WO1998035848A3; DE69825917D1; DE69817407D1; DE69804773D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Massentransportfahrzeuge wie zum Beispiel ein Bus oder Oberleitungsfahrzeug haben normalerweise an den Längsseiten des Fahrzeugs ausgerichtete Sitze, wobei sich längs des Fahrzeugs ein Mittelgang erstreckt. Die Sitze befinden sich normalerweise in einer höheren vertikalen Lage als der Gang und bedecken somit die Räder. Es wäre wünschenswert, wenn der Gang relativ weit unten am Boden positioniert wäre. Damit würde man mehr Fahrgastraum in der Karosserie des Fahrzeugs erhalten, und der Konstrukteur kann unter Umständen die Gesamthöhe des Massentransportfahrzeugs verringern. Weitere Vorteile einer tieferen Lage des Bodens sind ein verbesserter Zugang für Behinderte und ein bequemeres Ein- und Aussteigen der Fahrgäste.
Massentransportfahrzeuge haben normalerweise mehrere Achsen, die das Fahrzeug tragen und antreiben bzw. lenken. Wenn es sich bei der Achse um eine Antriebsachse handelt, dann können Elektromotoren verwendet werden, um Drehmoment für den Antrieb der Räder zu erzeugen. In einer typischen Konfiguration treibt ein mittig angeordneter Elektromotor zwei gegenüberliegende Räder an den Seiten des Fahrzeugs über eine herkömmliche Achse an. Normalerweise erstrecken sich Antriebsstränge oder Antriebswellen von dem mittigen Motor zu der Achse.
Im Stand der Technik gibt es relativ große Elektromotor-, Getriebe- oder Achselemente direkt unter der Mitte des Fahrzeugs. Der Gang befindet sich typischerweise in der Mitte des Fahrzeugs und verläuft normalerweise über der Achse, so dass der Boden des Gangs relativ hoch liegen muss. Bei einem bekannten Bus wird der Boden durch Stufen über die Achse nach oben verlagert. Es ist jedoch nicht wünschenswert, dass die Fahrgäste Stufen steigen müssen, um den Gang und die Sitzbereiche zu erreichen.
Ein Beispiel für einen oben erwähnten Antrieb nach dem Stand der Technik findet sich in US-A-4,270,622.
Die US-A-1,543,044 offenbart eine Kraftübertragung für Kraftfahrzeuge. Eine Antriebsachse umfasst zwei vertikal angeordnete Elektromotoren. Jeder Elektromotor treibt ein zugehöriges Rad unabhängig von dem anderen Elektromotor über ein Ritzel und ein Kegelrad an.
Die DE-A-4112624 zeigt ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dieses Dokument zeigt einen Antrieb, bei dem der Elektromotor zum Antrieb des jeweiligen Rades mit seiner Achse parallel zu der Radachse angeordnet ist. Diese Konstruktion erlaubt die Verwendung herkömmlicher Komponenten für Bremsen etc., während es gleichzeitig möglich ist, das Niveau des Gangs relativ weit unten am Boden zu halten.
Die Erfindung stellt ein Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit.
Diese Erfindung verbessert die Einbaumöglichkeiten und vergrößert den Fahrgastraum, indem die Elektromotoren zu den Seiten des Fahrzeugs verlagert werden. Dadurch kann der innere Fahrzeugboden zwischen den Elektromotoren abgesenkt werden, was zu einer besseren Nutzung des Fahrgastraums führt. Außerdem führt die Flexibilität der Anbringung der Elektromotoren in verschiedenen Winkeln zur Drehachse der ersten und der zweiten Antriebsachse zu flexiblen Einbaumöglichkeiten für andere Fahrzeugkomponenten. Indem die Elektromotoren an bestehenden Strukturen an der Achse angebracht werden, kommt es auch zu einer Gewichtsersparnis, weil keine zusätzlichen Halterungen und Träger erforderlich sind. Indem das Kegelrad und der Elektromotor auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse angebracht werden, wird schließlich die Länge, über die sich der Elektromotor und sein zugehöriges Getriebe erstrecken, minimiert, so dass sich der Boden nur nach oben erstrecken muss, um das Rad und den Elektromotor auf einer minimalen Länge zu umgeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres ersichtlich, da diese anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugs mit der vorliegenden Erfindung;
2A eine Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 von 1, in der eine erste Elektromotoranordnung dargestellt ist;
2B eine Ansicht wie 2A, in der aber eine alternative Elektromotoranordnung dargestellt ist;
3 eine fragmentarische Ansicht der in 2 dargestellten linken Radnabe von innen, teilweise weggebrochen und im Querschnitt, in der außerdem eine erste Ausführungsform einer Elektromotoranordnung dargestellt ist;
4 eine Querschnittsansicht des in 3 dargestellten linken Rades von vorn, in der außerdem die erste Ausführungsform einer Elektromotorbefestigungsanordnung dargestellt ist;
5 eine Ansicht wie 3, in der aber eine alternative Elektromotorbefestigungsanordnung dargestellt ist;
6 eine Ansicht wie 4, in der aber die alternative Elektromotorbefestigungsanordnung dargestellt ist;
7 eine Ansicht wie 3, in der aber ein zusätzlicher Elektromotor dargestellt ist;
8 eine Querschnittsansicht eines Zahnradkastens, in der eine alternative Ausführungsform mit einem Planetenradsatz dargestellt ist;
9 eine ähnliche Ansicht wie 2A, in der aber die Art der Befestigung der Elektromotoren an Aufhängungsholmen dargestellt ist;
10A eine fragmentarische Ansicht der in 9 dargestellten linken Radnabe von innen, teilweise weg gebrochen und im Querschnitt, in der außerdem eine erste Ausführungsform einer flexiblen Kupplung dargestellt ist;
10B eine Querschnittsansicht durch die Kupplung von 10A;
11 eine Ansicht ähnlich wie 10A, in der aber eine alternative flexible Kupplung dargestellt ist;
12 eine alternative Kupplung; und
13 Einzelheiten der Befestigung der in 12 dargestellten Kupplung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist ein Kraftfahrzeug bei 10 allgemein dargestellt. Gemäß 1 umfasst ein Kraftfahrzeug 10 einen durch ein Dach 14, zwei Seitenwände 16 und einen Fahrzeugboden 18 begrenzten Fahrgastraum 12. Zwei Räder 19, 21 werden durch eine bei 20 allgemein dargestellte Kraftfahrzeugantriebseinheitsbaugruppe angetrieben, die eine erste Einheit 22 und eine zweite Einheit 23 aufweist. Es versteht sich, dass das Fahrzeug 10 normalerweise mit einem Paar von Antriebseinheiten und mehreren Paaren von Rädern versehen ist.
Gemäß 2A bilden die erste Einheit 22 und die zweite Einheit 23 eine Drehachse 26. Eine in 3 dargestellte erste Antriebsachswelle 24 treibt eine erste Radnabe 28 an, die sich um die Drehachse 26 für die erste Antriebsachswelle 24 dreht.
Ein angrenzend an das erste Rad 19 angeordneter erster Zahnradsatz 30 besteht aus einem Ritzel 32 und einem Hohlrad 34, die zusammen die erste Radnabe 28 antreiben. Ein erster Elektromotor 36, der eine Motordrehachse 38 bildet, ist in einem nichtparallelen Winkel relativ zur Drehachse 26 der ersten Antriebsachswelle 24 angebracht. In der Zeichnung ist der erste Elektromotor 36 in einer horizontalen Lage angebracht, so dass die Drehachse 38 des Elektromotors parallel zum Fahrzeugboden 18 und senkrecht zur Drehachse 26 der ersten Antriebsachswelle 24 ist.
Gemäß 2A umfasst eine Antriebseinheitsbaugruppe 20 ferner eine zweite Einheit 23, die eine zweite Antriebsachswelle 24, eine zweite Radnabe 28, einen zweiten Zahnradsatz 30 und einen zweiten Elektromotor 36 umfasst. Es versteht sich, dass die zweite Einheit 23 ein Spiegelbild der ersten Einheit 22 ist. Ein Holm 58 stellt ein festes Gehäuse bereit, das sich zwischen der ersten Einheit 22 und der zweiten Einheit 23 erstreckt.
Der erste Elektromotor 36 und der zweite Elektromotor 36 können in vielen verschiedenen Positionen zueinander angebracht sein. Gemäß 2A können der erste Elektromotor 36 und der zweite Elektromotor 36 in einer insgesamt horizontalen Lage angebracht sein, wobei sich beide Elektromotoren 36 von dem Holm 58 nach vorn erstrecken. Soweit es der Einbau zulässt, können die Elektromotoren 36 auch so angebracht sein, dass sie sich beide von dem Holm 58 nach hinten erstrecken. Gemäß 2B können der erste Elektromotor 36 und der zweite Elektromotor 36 in einer insgesamt horizontalen Lage angebracht sein, wobei sich der erste Elektromotor 36 relativ zu dem Holm 58 in Richtung nach vorn erstreckt, während sich der zweite Elektromotor 36 relativ zu dem Holm 58 in Richtung nach hinten erstreckt. Wenn man die Konfiguration so auslegt, dass sich ein Elektromotor 36 nach vorn erstreckt, während sich der andere Elektromotor 36 nach hinten erstreckt, lassen sich Probleme mit dem Gleichgewicht der Elektromotoren lösen, die entstehen, wenn sich beide Elektromotoren von dem Holm 58 aus in dieselbe Richtung erstrecken.
Wie aus 3 und 4 hervorgeht, ist in einem ersten Zahnradkasten 40 der erste Zahnradsatz 30 untergebracht und starr mit dem ersten Elektromotor 36 verbunden. Eine Elektromotorantriebswelle 42 erstreckt sich von dem Elektromotor 36 längs der Motordrehachse 38 und treibt das Ritzel 32 an. Das Ritzel 32 greift in das Hohlrad 34 ein, das sich um die Achse 26 der Antriebsachswelle 24 dreht. Wenn sich das Hohlrad 34 dreht, treibt es die Antriebsachswelle 24 an, die die Radnabe 28 dreht. Wie aus 4 hervorgeht, ist der Zahnradkasten 40 an dem Holm 58 befestigt.
Ein bei 46 in 4 allgemein dargestellter Planetenradsatz kann verwendet werden, um eine größere Untersetzung insgesamt zu erreichen. Der Planetenradsatz 46 kann entweder angrenzend an die Radnabe 28 angeordnet sein oder kann in den Zahnradkasten 40 eingebaut sein. Der in 4 dargestellte Planetenradsatz 46 befindet sich angrenzend an die erste Radnabe 28 und wird durch die erste Antriebsachswelle 24 angetrieben. Der in 8 dargestellte Planetenradsatz 46 ist in den Zahnradkasten 40 eingebaut. Unabhängig von seiner Lage umfasst der Planetenradsatz 46 ein Sonnenrad 48, Planetenräder 50 und eine Hohlradnabe 52. Jedes Planetenrad 50 ist durch einen entsprechenden Planetenstift 51 an einem einzigen Planetenraddrehkreuz 53 befestigt, so dass eine Planetenradbaugruppe entsteht, wie in der vergrößerten Ansicht des Planetenradsatzes 46 in 8 dargestellt. Die Planetenradbaugruppe ist so in die Hohlradnabe 52 eingesetzt, dass die Zähne der Planetenräder 50 in die Zähne der Hohlradnabe 52 eingreifen.
In einer typischen Konfiguration gibt es drei Planetenräder 50 in einer Planetenradbaugruppe, aber selbstverständlich kann auch eine andere Zahl von Planetenrädern 50 verwendet werden. Wenn der Planetenradsatz 46 angrenzend an die Radnabe 28 angeordnet ist, wie in 4 gezeigt, ist das Sonnenrad 48 an der ersten Antriebsachswelle 24 befestigt und wird von dieser angetrieben. Wenn sich das Sonnenrad 48 dreht, greift es gleichzeitig in jedes der Planetenräder 50 in der Planetenradbaugruppe ein. Die Planetenräder 50 greifen in die Hohlradnabe 52 ein, was dazu führt, dass sich die erste Radnabe 28 dreht. In 4 ist der gesamte Planetenradsatz 46 dargestellt, der in einer angrenzend an die erste Radnabe 28 angeordneten Planetenradnabe 54 untergebracht ist. Es versteht sich, dass die Antriebseinheitsbaugruppe 20 für ihren Betrieb keinen Planetenradsatz 46 braucht. Der Planetenradsatz 46 ist ein optionales Merkmal der Antriebseinheitsbaugruppe 20.
Gemäß 8 kann der Planetenradsatz 46 auch in den Zahnradkasten 40 eingebaut sein und nicht angrenzend an die Radnabe 28 angeordnet sein. Die Anordnung des Planetenradsatzes 46 in dem Zahnradkasten 40 ist eine einzigartige Lage für den Planetenradsatz 46. Normalerweise wurde diese Lage von einem Differenzial verwendet, das ein Hohlrad und ein Ritzel umfasst, die Achswellen antreiben, die wiederum die Räder antreiben. Mit dem unabhängigen Elektromotor 36 wird weder ein Differenzial noch eine direkte mechanische Verbindung zwischen gegenüberliegenden Rädern gebraucht. Durch den Einbau des Planetenradsatzes 46 in den Zahnradkasten 40 wird eine Planetenradnabe 54 überflüssig, was das Fahrzeuggewicht senkt, eine breitere Auswahl an Radkomponenten und Gestaltungsmöglichkeiten der Radenden ermöglicht und die Gesamtkosten reduziert.
In 5 und 6 ist eine alternative Ausführungsform der Befestigungsanordnung für den ersten Elektromotor 36 dargestellt. In der Zeichnung ist der erste Elektromotor 36 in einer vertikalen Lage angebracht, so dass die Motordrehachse 38 senkrecht ist zum Fahrzeugboden 18 und senkrecht zur Drehachse 26 der ersten Antriebsachswelle 24. In einer typischen Konfiguration ist der erste Elektromotor 36 entweder in einer horizontalen oder in einer vertikalen Lage angebracht. Der Elektromotor 36 kann jedoch in jedem beliebigen Winkel zum Fahrzeugboden 18 und zur Drehachse 26 der ersten Antriebsachswelle 24 angebracht sein.
7 zeigt eine alternative Ausführungsform der Antriebseinheitsbaugruppe 20, bei der die erste Einheit 22 einen dritten Elektromotor 56 in paralleler Antriebsbeziehung zu dem ersten Elektromotor 36 umfasst. Der dritte Elektromotor 56 wird auch zum Antrieb des ersten Zahnradsatzes 30 verwendet.
Die zweite Einheit 23 ist ein Spiegelbild der ersten Einheit 22 und umfasst einen vierten Elektromotor 56 in paralleler Antriebsbeziehung zu dem zweiten Elektromotor 36. Der vierte Elektromotor 56 dient zum Antrieb des zweiten Zahnradsatzes 30. Soweit Platz zum Einbau zur Verfügung steht, erlaubt die Verwendung eines dritten Elektromotors 56 und eines vierten Elektromotors 56 die Verwendung kleinerer Zahnräder und Elektromotoren, so dass die notwendige Größe für das System verringert wird.
Mit der vorliegenden Erfindung werden die insbesondere in 1 dargestellten Vorteile erzielt. Durch das Anbringen der Elektromotoren an den Seiten des Fahrzeugs kann die Mitte des Fahrzeugbodens im Vergleich zum Stand der Technik deutlich abgesenkt werden. Da die Elektromotoren selbst so verbunden sind, dass sie die Räder in einem nichtparallelen Winkel antreiben, erstrecken sie sich außerdem nicht übermäßig vom Rad in Richtung zur Mitte des Fahrzeugs. Der tiefer liegende Boden kann also in einer seitlich äußeren Position beginnen. Würden sich die Elektromotoren auf einer Achse parallel zur Achse des Rades erstrecken, würde der Elektromotor über einen größeren Teil der seitlichen Breite des Fahrzeugs einen höher liegenden Boden erfordern.
Eine bevorzugte Art der Befestigung der Elektromotoren 36 an dem Fahrzeug ist in 9 dargestellt. Die erste und die zweite Fahrzeugaufhängungsantriebseinheitsbaugruppe 22, 23 treiben die Räder 19, 21 um die Drehachse 26 an. Gemäß 10A ist die Achse 26 parallel zur Antriebsachswelle 24 für das Rad 19 und verläuft durch die Mitte der Antriebsachswelle 24. Die Antriebsachswelle 24 treibt eine erste Radnabe 28 an, die sich um die Achse 26 der Antriebsachswelle 24 dreht.
Ein erster Aufhängungsholm 29 erstreckt sich quer zur Achse 26 der Antriebsachswelle 24 und angrenzend an die erste Radnabe 28. Bekanntlich werden Aufhängungsholme verwendet, um ein festes Radachsengehäuse und eine Bremsbaugruppe mit Aufhängungselementen wie zum Beispiel Luftfedern zu verbinden. Der erste Aufhängungsholm 29 trägt den Elektromotor 36, der das Drehmoment zum Antrieb der Antriebsachswelle 24 erzeugt. Gemäß 9 bildet der Elektromotor 36 die Motordrehachse 38, die quer zur Drehachse 26 der Antriebsachswelle 24 verläuft.
Ein Zahnradkasten oder Zahnradgehäuse 40 verbindet den Elektromotor 36 und die Antriebsachswelle 24 und umfasst ein Ritzel 32 und ein Hohlrad 34, wie in 10A dargestellt. Die Motorantriebswelle 42 erstreckt sich von dem Elektromotor 36 längs der durch den Elektromotor 36 gebildeten Achse 38 und ist mit einer koaxialen Ritzelwelle 44 verbunden, die das Ritzel 32 antreibt. Das Ritzel 32 greift in das Hohlrad 34 ein, das sich um die Achse 26 der Antriebsachswelle 24 dreht. Wenn sich das Hohlrad 34 dreht, treibt es die Antriebsachswelle 24 an, die wiederum die Radnabe 28 dreht.
Die Motorantriebswelle 42 ist mit der Ritzelwelle 44 durch eine flexible Kupplung verbunden. Wenn auf das Fahrzeug 10 die von der Straße ausgehenden Kräfte einwirken, wird sich der Aufhängungsholm 29 bewegen und biegen. Die flexible Kupplung kann einen aus bekannten Materialien hergestellten flexiblen Schlauchabschnitt 45 umfassen.
Gemäß 10A kann die flexible Kupplung auch ein Kugelgelenk 102 sein. Das Kugelgelenk 102 umfasst einen inneren Abschnitt 55 und einen äußeren Abschnitt 57. Der innere Abschnitt 55 hat einen inneren Flansch 59, und der äußere Abschnitt 57 hat einen äußeren Flansch 60. Der innere Flansch 59 ist mit einem Zahnradkastenflansch 62 verbunden, und der äußere Flansch 60 ist mit einem Elektromotorflansch 64 verbunden. Der innere Abschnitt 55 des Kugelgelenks 102 hat eine konkave Fläche 66, die drehbar in eine konvexe Fläche 68 des äußeren Abschnitts 57 eingreift. Der an dem äußeren Abschnitt 57 des Kugelgelenks 102 befestigte Elektromotor 36 kann sich daher in Bezug auf den Zahnradkasten 40 drehen, der an dem inneren Abschnitt 55 des Kugelgelenks 102 befestigt ist. Die Mitte des Kugelgelenks 102 fällt mit der Mitte der flexiblen Kupplung zusammen.
Gemäß 10B erstrecken sich der innere Abschnitt 55 und der äußere Abschnitt 57 des Kugelgelenks 102 nicht über 360 Grad um eine Mittelachse.
Stattdessen sind Ränder, wie sie bei 66E und 68E gezeigt sind, von jedem der Elemente abgeschnitten. Auf diese Weise sind die Elemente leicht zu montieren. Wenn der innere Abschnitt 55 in den äußeren Abschnitt 57 geschoben wird, wird der äußere Abschnitt 57 in die bei 69 gestrichelt dargestellte Position gebracht. Der äußere Abschnitt wird dann gedreht, um die in 10A dargestellte zusammengebaute Lage zu erreichen.
Die flexible Kupplung könnte alternativ ein Universalgelenk oder Kreuzgelenk 104 sein, wie in 4 als schwarzer Kasten dargestellt, um die Figur insgesamt zu vereinfachen. Es versteht sich, dass bekannte Universalgelenkkupplungen mit zwei Gabeln, die zur Drehung miteinander angetrieben werden, sich aber relativ zueinander um drei Achsen drehen können, bei dieser Ausführungsform vorzugsweise verwendet werden würden.
Bei beiden Ausführungsformen verbindet eine bewegliche Verbindung 70 den Elektromotor 36 und den ersten Aufhängungsholm 29 in einer Position im Abstand von der flexiblen Kupplung, die die Motorantriebswelle 42 und die Ritzelwelle 44 miteinander verbindet. Die Verbindung 70 kann auch verschiedene andere Formen haben. Eine bevorzugte Verbindung 70 umfasst eine Elektromotorhalterung 72 und eine Aufhängungsholmhalterung 74, die durch einen Drehzapfen 76 drehbar verbunden sind. Wenn sich der erste Aufhängungsholm 29 in Reaktion auf die von der Straße ausgehenden Kräfte auf und ab bewegt, dreht sich die Achse 38 des Elektromotors 36 relativ zu dem ersten Aufhängungsholm 29.
Gemäß 9 und 10A bildet der Aufhängungsholm 29 einen C-förmigen Fortsatz 78, der ein erstes Ende 80 und ein zweites Ende 82 hat. Die Aufhängungsholmhalterung 74, die mit der Motorhalterung 72 verbunden ist, um die Verbindung 70 zu bilden, ist angrenzend an das Ende 80 und in der Nähe des C-förmigen Fortsatzes 78 angebracht. Ein sich von dem ersten Aufhängungsholm 29 in die entgegengesetzte Richtung erstreckender zweiter Aufhängungsholm 86 bildet ebenfalls einen C-förmigen Fortsatz 88 mit einem ersten Ende 90 und einem zweiten Ende 92. Ein Gegengewicht 94 ist in der Nähe des ersten Endes 90 des zweiten Aufhängungsholms 86 angeordnet. Das Gegengewicht 94 kompensiert ein Ungleichgewicht, das darauf zurückzuführen ist, dass der Elektromotor 36 an einem sich zu einer Seite der Achse 26 der Antriebsachswelle 24 erstreckenden Ort auf dem ersten Aufhängungsholm 29 gelagert ist. Ohne Gegengewicht 94 könnte das Ungleichgewicht offensichtlich werden, wenn das Fahrzeug 10 infolge von Straßenunebenheiten, Bahngleisen, etc. vertikale Beschleunigungen erfährt. Das Gegengewicht 94 kann konzentriert oder über die Länge des zweiten Aufhängungsholms 86 verteilt sein und kann angegossen sein oder später durch Anbringen eines Gewichts oder durch Gießen von geschmolzenem Blei in einen Hohlraum (nicht dargestellt) in dem zweiten Aufhängungsholm 86 hinzugefügt werden. In der Nähe der zweiten Enden 82, 92 der C-förmigen Fortsätze 78, 88 befinden sich kreisrunde Klötze 84 zum Anbringen elastischer Aufhängungseinrichtungen (nicht dargestellt) zwischen dem Fahrzeug 10 und dem ersten und dem zweiten Aufhängungsholm 29, 86. Normalerweise sind Luftfedern an den Klötzen 84 angebracht.
Die bei 23 allgemein dargestellte zweite Aufhängungsantriebseinheitsbaugruppe, die aus denselben oder aus ähnlichen Komponenten besteht wie die erste Aufhängungsantriebseinheitsbaugruppe 22, ist durch den Tragholm 58 mit der ersten Aufhängungsantriebseinheitsbaugruppe 22 verbunden. Die zweite Aufhängungsantriebseinheitsbaugruppe 23 treibt eine zweite Radnabe 100 an, die entgegengesetzt von der ersten Radnabe 28 angeordnet ist, sich aber ebenfalls um die Achse 26 der Antriebsachswelle 24 dreht. Einbauvorteile ergeben sich, wenn sich die Elektromotoren 36 der ersten und der zweiten Aufhängungsantriebseinheitsbaugruppe 22, 23 von dem Tragholm 58 in dieselbe Richtung erstrecken.
Eine weitere Art der Befestigung ist in 12 dargestellt. Der Elektromotor 36 zum Antrieb des Rades 19 ist mit dem Zahnradkasten oder -gehäuse 40 verbunden. Das Zahnradgehäuse 40 kann ein Teil des Achsgehäuses für das Rad 19 sein. Das Hohlrad oder Kegelrad 34 dient dem Antrieb des Rades 19. Das Hohlrad 34 gehört vorzugsweise zu einem entsprechenden Getriebe zum Antreiben des Rades 19.
Wie dargestellt, hat das Zahnradgehäuse 40 ein offenes Ende 106. Das offene Ende 106 wird durch das Anbringen des Elektromotors 36 geschlossen. Wie dargestellt, befestigen Bolzen 108 den Zahnradgehäuseflansch 62 an dem Elektromotorflansch 64. Außerdem greift das Antriebsritzel 32 in das Hohlrad 34 ein und treibt dieses an. Die Ritzelwelle 44 für das Ritzel 32 nimmt die Antriebsrotation von der Motorausgangswelle 42 auf. Die Wellen 42, 44 sind durch eine flexible Kupplung 43 miteinander verbunden.
Wie dargestellt, enthält das Zahnradgehäuse 40 einen gegenüberliegenden Befestigungsabschnitt 110 auf einer der Halterung des Elektromotors 36 gegenüberliegenden Seite einer mittigen Antriebsdrehachse X. Wie in 13 näher dargestellt, umfasst der Befestigungsabschnitt 110 eine erste Lagerbaugruppe 112, die einen Wellenabschnitt 114 für das Ritzel 32 trägt, und eine zweite Lagerbaugruppe 116, die die Ritzelwelle 44 für das Ritzel 32 trägt. Es versteht sich, dass die erste und die zweite Lagerbaugruppe 112, 116 mindestens ein Lager umfassen, doch kann auch eine größere Zahl von Lagern verwendet werden. Wie in 12 und 13 dargestellt, umfasst die erste Lagerbaugruppe 112 drei Schräglager, und die zweite Lagerbaugruppe 116 umfasst ein einziges Lager. Das Ritzel 32 muss auf Lagern entsprechend gelagert sein, so dass es genügend Drehmoment zum Drehen des Rades 19 übertragen kann.
Bei dieser Ausführungsform resultiert die Positionierung von Lagern auf einer dem Elektromotor 36 gegenüberliegenden Seite der Achse X darin, dass das gesamte in 12 dargestellte System eine kleinere Ummantelung insgesamt braucht. Wie dargestellt, sind die Lager 112 in einem Lagergehäuse 118 mit Lagertragabschnitten 120 angebracht. Das Lagergehäuse 118 umschließt ein offenes Ende 122 des Zahnradgehäuses 40.
Um den gegenüberliegenden Befestigungsabschnitt 110 in das Zahnradgehäuse 40 einzubauen, wird das Lagergehäuse 118 so in das offene Ende 122 des Zahnradgehäuses 40 eingesetzt, dass die Zähne des Ritzels 32 und die Zähne des Hohlrads 34 nicht ineinandergreifen. Wenn der gegenüberliegende Befestigungsabschnitt 110 einmal positioniert ist, wird das Lagergehäuse 118 horizontal bewegt, so dass ein Flanschabschnitt 124 des Lagergehäuses 118 das offene Ende 122 des Zahnradgehäuses 40 umschließt, was dazu führt, dass die Zähne des Ritzels 32 in die Zähne des Hohlrades 34 eingreifen.
Bei dieser Ausführungsform ist der Elektromotor 36 auf einer Seite des Zahnradgehäuses 40 angebracht und treibt das Ritzel 32 an, das auf einer Seite der Achse X angebracht ist. Die Positionierung der Lager 112 auf der dem Elektromotor 36 gegenüberliegenden Seite der Achse X ergibt eine Ummantelung Y, die sich nicht weit über die für das Rad 19 erforderliche Größe hinaus erstreckt. Der Boden 18 des Fahrzeugs 10 muss höher liegen, um das Rad 19 unterzubringen, und muss sich außerdem in Längsrichtung etwas von dem Rad 19 nach vorn und nach hinten erstrecken. Indem also ein großer Teil der Lager etc. für die Zahnräder und Elektromotoren 36 innerhalb der lang gestreckten Ummantelung des Rades 19 angeordnet sind, muss bei dieser Ausführungsform der Boden 8 nicht nach oben verlagert werden, um den Elektromotor 36 und das Getriebe über eine bedeutende Länge zu bedecken.
Außerdem versteht es sich, dass eine ähnliche Kupplung auf der gegenüberliegenden Längsseite des Fahrzeugs 10 angebracht ist und ihr eigenes Rad 21 antreibt.
Die Erfindung wurde veranschaulichend beschrieben, und selbstverständlich soll die verwendete Terminologie im Sinne einer Beschreibung und nicht als Einschränkung verstanden werden.
Ganz offensichtlich sind angesichts der obigen Lehre viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich daher, dass Bezugszeichen lediglich der Bequemlichkeit dienen und in keiner Weise einschränkend sein sollen und dass die Erfindung auch anders als speziell beschrieben praktiziert werden kann, vorausgesetzt solche Variationen weichen nicht vom Umfang der beigefügten Ansprüche ab.

Claims

Fahrzeug mit: einer sich zwischen Längsseiten (16) erstreckenden Fahrzeugkarosserie, an jeder Längsseite (16) angebrachten Fahrgastsitzen, einem unter den Fahrgastsitzen gebildeten Boden (18), einem zwischen den Fahrgastsitzen gebildeten Gang, wobei sich der Boden (18) auch unter dem Gang erstreckt; mindestens einer Antriebsachse zum Antrieb von zwei seitlich voneinander beabstandeten Rädern (19, 21) mit einer ersten Antriebsachswelle (24), die zu dem ersten der Räder (19) gehört, und einer zweiten Antriebsachswelle (24), die zu dem zweiten der Räder (21) gehört, wobei die erste und die zweite Antriebsachswelle (24) eine Drehachse (26) bilden; einem ersten und einem zweiten Zahnradsatz (30) zum Antrieb des ersten und des zweiten Rades (19, 21); einem ersten Elektromotor (36) zum Antrieb des ersten Zahnradsatzes (30) und einem zweiten Elektromotor (36), der funktionsmäßig verbunden ist, um den zweiten Zahnradsatz (30) anzutreiben; und wobei die Elektromotoren (36) in einer vertikalen Lage angebracht sind, die höher ist als eine vertikale Lage des Bodens (18) des Gangs; dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektromotor (36) in einem nichtparallelen Winkel relativ zur Drehachse (26) der ersten Antriebsachswelle (24) angebracht ist und der zweite Elektromotor (36) in einem nichtparallelen Winkel relativ zur Drehachse (26) der zweiten Antriebsachswelle (24) angebracht ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 mit einem dritten Elektromotor (56), der in paralleler Antriebsbeziehung zu dem ersten Elektromotor (36) angebracht ist, um den Antrieb des ersten Zahnradsatzes (30) zu unterstützen, und einem vierten Elektromotor (56), der in paralleler Antriebsbeziehung zu dem zweiten Elektromotor (36) angebracht ist, um den Antrieb des zweiten Zahnradsatzes (30) zu unterstützen.
Fahrzeug nach Anspruch 2 mit einem ersten Planetenradsatz (46), der zur Drehzahlreduzierung an dem ersten Rad (19) durch den ersten (36) und den dritten (56) Elektromotor über den ersten Zahnradsatz (30) angetrieben wird, und einem zweiten Planetenradsatz (46), der zur Drehzahlreduzierung an dem zweiten Rad (21) durch den zweiten (36) und den vierten (56) Elektromotor über den zweiten Zahnradsatz (30) angetrieben wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1 mit einem ersten Planetenradsatz (46), der durch den ersten Zahnradsatz (30) angetrieben wird, und einem zweiten Planetenradsatz (46), der durch den zweiten Zahnradsatz (30) angetrieben wird, um die Drehzahl an dem ersten und dem zweiten Rad (19, 21) zu reduzieren.
Fahrzeug nach Anspruch 4 mit einem ersten Zahnradkasten (40) zur Aufnahme des ersten Zahnradsatzes (30) und einem zweiten Zahnradkasten (40) zur Aufnahme des zweiten Zahnradsatzes (30), wobei der erste und der zweite Zahnradkasten (40) an dem ersten bzw. zweiten Elektromotor (36) angebracht sind, und wobei der erste und der zweite Planetenradsatz (46) in den ersten und den zweiten Zahnradkasten (40) eingebaut sind.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der erste Zahnradsatz (30) ein erstes Ritzel (32) umfasst, das mit einem zur Drehung mit dem ersten Rad (19) angebrachten ersten Hohlrad (34) in Antriebseingriff steht, und wobei der zweite Zahnradsatz (30) ein zweites Ritzel (32) umfasst, das mit einem zur Drehung mit dem zweiten Rad (21) angebrachten zweiten Hohlrad (34) in Antriebseingriff steht.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der erste Planetenradsatz (46) ein zur Drehung mit dem ersten Hohlrad (34) angebrachtes erstes Sonnenrad (48) und eine erste Vielzahl von Planetenrädern (50) umfasst, die mit einer ersten Planetenhohlradnabe (52) in Eingriff stehen, und wobei der zweite Planetenradsatz (46) ein zur Drehung mit dem zweiten Hohlrad (34) angebrachtes zweites Sonnenrad (48) und eine zweite Vielzahl von Planetenrädern (50) umfasst, die mit einer zweiten Planetenhohlradnabe (52) in Eingriff stehen.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die erste Planetenhohlradnabe (52) das erste Rad (19) antreibt und die zweite Planetenhohlradnabe (52) das zweite Rad (21) antreibt.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die erste Planetenhohlradnabe (52) die erste Antriebsachswelle (24) antreibt und die zweite Planetenlhohlradnabe (52) die zweite Antriebsachswelle (24) antreibt.
Fahrzeug nach Anspruch 1 mit einem dritten Elektromotor (56), der mit dem ersten Elektromotor (36) in paralleler Antriebsbeziehung steht, um den ersten Zahnradsatz (30) anzutreiben, und einem vierten Elektromotor (56), der mit dem zweiten Elektromotor (36) in paralleler Antriebsbeziehung steht, um den zweiten Zahnradsatz (30) anzutreiben, wobei der erste (36) und der dritte (56) Elektromotor den ersten Zahnradsatz (30) und der zweite (36) und der vierte (56) Elektromotor den zweiten Zahnradsatz (30) unabhängig voneinander antreiben, wobei der erste (36) und der dritte (56) Elektromotor sich radial von dem ersten Zahnradsatz (30) erstrecken und der zweite (36) und der vierte (56) Elektromotor sich radial von dem zweiten Zahnradsatz (30) erstrecken.
Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei der erste Zahnradsatz (30) ein von dem ersten Elektromotor (36) angetriebenes erstes Ritzel (32) und ein von dem dritten Elektromotor (56) angetriebenes zweites Ritzel (32) umfasst, wobei das erste und das zweite Ritzel (32) dazu dienen, ein erstes Hohlrad (34) gleichzeitig anzutreiben, und wobei der zweite Zahnradsatz (30) ein von dem zweiten Elektromotor (36) angetriebenes drittes Ritzel (32) und ein von dem vierten Elektromotor (56) angetriebenes viertes Ritzel (32) umfasst, wobei das dritte und das vierte Ritzel (32) dazu dienen, ein zweites Hohlrad (34) gleichzeitig anzutreiben.