JP4443808B2 - 車軸の下方に配置されるアクスルブリッジ付き車軸 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、主に低床式バスに使用されるような、車軸下に配置されるアクスルブリッジ（アクスルブラケット）付き車軸に関する。バスの可能な限り低い乗車口を得るために、アクスルブリッジは車軸に対してより下方に配置されている。柔軟な駆動コンセプトを実現し得るためには、各駆動輪をホイールにある駆動モータを介して駆動するのが有利である。この駆動装置の幅が、バスの乗降口の幅を決定するが、最低幅を下回ってはならない。従って、ファイナルドライブの大部分ならびにホイールブレーキの大部分をホイールリム内に収容することが必要である。
【０００２】
ドイツ特許１２２７７８３から、ファイナルドライブ付き車軸が知られている。この場合、駆動モータとしては電動機が使用され、この電動機は同軸で第１プラネタリーステップの内側中心歯車（Zentralrad）を駆動し、その歯（Steg）は第２プラネタリーステップの内側中心歯車を駆動し、その歯は歯車と結合している。ブレーキとしてはドラムブレーキが開示されており、そのブレーキは同軸で電動機の周囲に配置されている。ホイールの力は、電動機のハウジングを介して、電動機が押し込まれているアクスルブリッジの収容部に伝達される。電動機のハウジングがアクスルブリッジの収容部に押し込まれ、当該アクスルブリッジとねじれに強く結合されていることによって、ホイールの力または結合（Passung ）の接触腐食による高い力の作用のために、電動機ハウジングと収容部との間の接続結合が磨耗する可能性がある。さらに、ドラムブレーキに代わるディスクブレーキの使用は、リム内にディスクブレーキの作動装置用取付けスペースが与えられていないため、可能ではない。ディスクブレーキを使用すると、この駆動装置はかなり長くなり、そのことはバス内の通路の幅の縮小につながる。
【０００３】
ドイツ実用新案ＤＥ２９５１８４０１Ｕ１は、一つのホイール（Rad ）が電動機を介して駆動されると共に、当該電動機がアクスルブリッジの中にある車軸を開示している。このアクスルブリッジは車軸の下に配置されている。しかしながら、この電動機はアクスルブリッジの中にあるため、当該アクスルブリッジは、電動機の領域で当該電動機を収容するためにかなりの高さを必要とし、これがバスの乗降口の高さに不利に作用する。
【０００４】
ＷＯ９８／４０２３５は、駆動装置の配置、特にバス用の駆動装置の配置を開示しており、そこでは、車軸の各ホイールは少なくとも一つの電動機によって駆動される。リンクやスプリングキャリヤが、アクスルブリッジと繋がっており、このときアクスルブリッジはポータル間隔を有している。この駆動モータは、完全にホイールリムの外側に配置されており、それによって、この駆動装置はかなりの取付けスペースを必要とする。
ＥＰ５０９２２１Ａ２から、自動車のための駆動軸が知られている。それは、ホイールハブモータとして形成された電気モータ、外側プラネタリーギヤ、ブレーキ、ディスクホイール及びタイヤを有している。
駆動軸と電動機との間には、減速ギヤが与えられる。減速ギヤのハウジングは、軸端部（Achsstummel ）及び電動機と固く結合されている。電動機は、アクスルブリッジを固定する。示された駆動軸は、ドラムブレーキを有するが、軸全長及び温度負荷のため制動減速に関する欠点を伴っている。
【０００５】
本発明は、各ホイールが駆動モータを介して駆動され、当該ホイールはディスクブレーキを介して制動可能であり、車軸はそのファイナルドライブの大部分がリム内に収容され得るように設計され、アクスルブリッジは低床式バスにおいて可能な限り大きい通路幅ならびに低い乗降口を得るために僅かな高さしか必要としないような、特には低床式バスのための、車軸を創造することを課題とする。
【０００６】
本課題は、主たる請求項の特徴部分で示している、当該種類に従う車軸で解決される。
【０００７】
本発明によれば、この車軸は、車軸の下方に配置されたアクスルブリッジと駆動歯車で構成され、この駆動歯車は、それぞれ駆動モータ、主に電動機、あるいは油圧モータ、で駆動される。ディスクブレーキは、その大部分がホイールリム内にあり、作動装置を介して作動される。駆動モータは車軸に対して軸オフセットを有しており、それによって軸オフセットの反対側に取付けスペースが生じ、その中でリムと駆動モータとの間にブレーキ及びその作動装置が取り付けられ得る。車軸に対する駆動モータの軸オフセットは、主として下方に形成されているが、進行方向やその逆方向にも形成され得て、それによってブレーキの作動装置の位置も同様にずれる。可能な限り大きい軸間隔を創出するために、主として減速ギヤが選択され、その場合、駆動モータによって駆動される駆動歯車は、一方でリングギヤ（Hohlrad ）、他方で１つまたは２つの中間ギヤと噛合い、これらは同様に中間歯車を介してリングギヤを駆動する。軸間隔はしかし、別の減速ギヤを介しても実現され得る。リングギヤは、主として、他のもう一つのプラネタリーステップを介して出力側と結合している。第１減速ギヤでは駆動モータによって駆動される歯車がリングギヤと噛合うことによって、可能な限り大きな軸間隔が達成され、そして、駆動モータによって駆動される歯車がさらに別の１つまたは２つの中間ギヤに噛合うことによって、第１減速ギヤは非常にコンパクトに仕上げられ得る。というのは、駆動モータによって発生されるトルクは、多数の歯の噛合いに配分されるからである。駆動モータのハウジングは、一方で、ホイールの力を受ける車軸のハブキャリヤとねじれに強く結合されており、他方で、駆動モータのハウジングは取付け具を備えており、これにアクスルブリッジならびに車軸のサスペンションエレメントやリンクが取り付けられ得る。車軸のサスペンションエレメントおよび駆動モータのハウジングは、一体仕上げでもよい。
【０００８】
電動機のハウジングが、ホイールの力を受け、サスペンションエレメントおよびリンクならびにアクスルブリッジを介してさらに伝達することによって、車軸に対する駆動モータの軸オフセットを大きく選択することができるので、ディスクブレーキならびにディスクブレーキの作動装置の大部分がホイールリム内に取り付けられ得る。第１減速ギヤは非常にコンパクトに仕上げられ得るので、駆動モータの一部をリム内に配置することができ、それによって非常にコンパクトな駆動装置ならびにバスの大きな通路幅が実現され得る。電動機のハウジングが全体のホイール力を伝達する。これによって、アクスルブリッジはホイールハブと直接接続される必要はなく、それによってファイナルドライブの重量は軽減され、バネ無しの質量（ungefederten Massen ）の減少により、走行特性の向上と路面の保護が生じる。アクスルブリッジが駆動モータのハウジングを包囲せず、直接ホイールハブと結合していることによって、駆動モータのハウジングを、モータが内側又は外側にあるエアチャンネルを介して冷却され得るように、また、駆動モータ用エネルギー供給装置の取付けが自由に選択できるように、構成することができる。このアクスルブリッジは、主として、矩形断面形状に仕上げられており、それによってアクスルブリッジの小さい高さが生じ、それによってバスのより低い乗降口が実現され得る。アクスルブリッジには下方配置（untenliegende ）セミトレーリングアーム（Schraeglenker ）が取り付けられており、これが溶接プレートを介してアクスルブリッジにフレキシブルに固定され得る。このプレートは、ネジ留めもできるように、あるいは鋳込まれるように、仕上げることができる。このファイナルドライブが、主としてはすば噛合い（Schraegverzahnt ）に仕上げられている二つの減速ギヤを有することによって、全長と直径において小さい構造の非常にコンパクトな駆動モータが使用され得る。はすば噛合いの減速ギヤを使用することによって、低騒音の駆動装置が創造される。
【０００９】
その他の形態は、図−記述から読み取ることが出きる。
図１は、電気駆動のファイナルドライブ付き車軸の断面図を示している。
図２は、第１減速ギヤの図を示している。
図３は、車軸のサスペンションエレメントならびにリンクが装備された車軸の平面図を示している。
図４は、アクスルブリッジおよびサスペンションエレメントならびにリンクを装備した車軸の斜視図である。
【００１０】
図１：
電気駆動の駆動モータ１は、駆動歯車２を介して第１減速ギヤ３を駆動する。第１減速ギヤ３のリングギヤ４は、第２減速ギヤ６の内側中心歯車５を駆動する。第２減速ギヤ６は、プラネタリーギヤとして構成されており、その場合、リングギヤ７は、ハブキャリヤ８とねじれ（回転）に強く結合されており、そのプラネタリーキャリヤ９は、出力側を形成し、リム１０とねじれに強く結合されている。駆動モータ１は、車軸に対して軸オフセットを有している。この駆動モータ１の軸オフセットにより、駆動モータ１とリム１０との間に空間が生じ、この空間内にディスクブレーキ１１と当該ディスクブレーキ１１の作動装置１２の大部分が組み込まれている。作動装置１２の駆動シリンダーは、車軸に対してほぼ直角に配置されており、その際、その作動シリンダーは、駆動装置の全長を短く保つために、立っているか横に寝ている状態で配置され得る。駆動モータ１は、取付け具を介してハブキャリヤ８と固く結合しており、このハブキャリヤは、ベアリング１３を介してホイールの力を受ける。駆動モータ１のハウジング１４が一方でハブキャリヤ８と、他方でアクスルブリッジ１５と結合していることによって、駆動モータ１は、リム１０に対し、少ない安全間隔にまで移動され得て、車軸に対して最大の軸間隔が生じる。アクスルブリッジ１５とハウジング１４は、一体でも形成され得る。
【００１１】
図２：
第１減速ギヤ３の駆動歯車２は、一方でリングギヤ４と、他方で２つの中間歯車１６と噛合い、これらは再び中間歯車１７を介してリングギヤ４と結合している。駆動歯車２で駆動モータ１のトルクが３ヶ所に分配されることによって、第１減速ギヤ３はコンパクトに仕上げられ得る。二つの中間歯車１６の代わりに、ただ一つの中間歯車を配置することもできる。その場合、それによって、トルクは２ヶ所に配分される。
【００１２】
図３：
２本のセミトレーリングアーム１８が、アクスルブリッジ１５と結合している。このセミトレーリングアーム１８のアクスルブリッジ１５への結合は、溶接された結合プレートを使って行なわれ得る。この結合プレートは、鋳込まれ、または、ネジ留めされていてもよい。駆動モータ１のハウジング１４には、サスペンションエレメント１９が取り付けられており、これは、図示されないスプリングダンパー装置を介して、車軸を車両に結合している。サスペンションエレメント１９は、主にＣ形状のアームとして形成されており、ハウジング１４にネジ留めされ得るか、溶接され得るか、ハウジング１４と一体に形成され得る。サスペンションエレメント１９の上方では、トレーリングアーム２０がハウジング１４に取り付けられており、その結合は、ネジ留めか、または、ハウジング１４と一体に仕上げられていること、であり得る。トレーリングアーム２０は下方にも、そしてセミトレーリングアーム１８は上方にも、配置され得る。
【００１３】
図４：
駆動モータ１のハウジング１４と結合しているか、または、当該ハウジング１４と一体仕上げになっているアクスルブリッジ１５は、主として矩形断面形状に形成されている。ディスクブレーキ１１の作動装置１２は、タイヤ２１の半径方向の長さをごくわずかに上回って突出するほどに仕上げられており、それによって、バスの不図示のホイールハウスが特別に仕上げられる必要はない。車軸がリジッドアクスルとして仕上げられていない場合、駆動モータ１のハウジング１４は、自在軸受け（Schwenklagerung ）の受容装置を有することもでき、これによってハンドルの切り込み（Lenkeinschlag ）が行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電気駆動のファイナルドライブ付き車軸の断面図を示している。
【図２】 第１減速ギヤの図を示している。
【図３】 車軸のサスペンションエレメントならびにリンクが装備された車軸の平面図を示している。
【図４】 アクスルブリッジおよびサスペンションエレメントならびにリンクを装備した車軸の斜視図である。

Claims (6)

1. 車軸（９）と共に回転可能であるように車軸（９）上に設けられた複数の駆動ホイール（１０）と、
   車軸（９）よりも下方に配置されたアクスルブリッジ（１５）と、
   を備え、
   当該複数の駆動ホイールの各々は、アクスルブリッジ（１５）と結合しているハウジング（１４）付きの駆動モータ（１）によって、少なくとも一つの減速ギヤ（３）を介して駆動され、また、駆動ホイール（１０）と結合しているブレーキ（１１）を備え、
   駆動モータ（１）の駆動軸は、車軸（９）に対して距離を持ち、
   ブレーキ（１１）は、ディスクブレーキとして形成されて、十分に駆動ホイールの中にあり、
   駆動モータ（１）の駆動歯車（２）と噛合い結合する減速ギヤ（３）は、出力側と繋がっていて駆動歯車（２）と噛合っているリングギヤ（４）と、少なくとも一つの中間歯車（１６）と、から構成され、
   当該中間歯車は、駆動歯車（２）と噛合い、かつ、もう一つ別の中間歯車（１７）を介してリングギヤと繋がっており、
   駆動モータ（１）のハウジング（１４）は、アクスルブリッジ（１５）と結合しており、車軸を車両に固定するためのサスペンションエレメントを固定する装置を有している
   ことを特徴とする車軸装置。
2. アクスルブリッジ（１５）は、矩形断面形状に形成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の、車軸の下方に配置されたアクスルブリッジ（１５）を備えた車軸装置。
3. ハウジング（１４）は、トレーリングアーム（２０）と結合しており、
   アクスルブリッジ（１５）は、セミトレーリングアーム（１８）と結合している
   ことを特徴とする、請求項１に記載の、車軸の下方に配置されたアクスルブリッジ（１５）を備えた車軸装置。
4. 操舵可能な駆動ホイールの場合、モータハウジング（１４）が自在軸受けの受容装置を有する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の、車軸の下方に配置されたアクスルブリッジ（１５）を備えた車軸装置。
5. ディスクブレーキ（１１）の作動装置（１２）が、タイヤ（２１）の半径方向において極くわずかに突出している
   ことを特徴とする、請求項１に記載の、車軸の下方に配置されたアクスルブリッジ（１５）を備えた車軸装置。
6. サスペンションエレメント（１９）は、ほぼＣ形状のアームとして形成されており、タイヤ（２１）を包含している
   ことを特徴とする、請求項１に記載の、車軸の下方に配置されたアクスルブリッジ（１５）を備えた車軸装置。

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