DE102017004205A1

DE102017004205A1 - Drive device for a commercial vehicle

Info

Publication number: DE102017004205A1
Application number: DE102017004205.5A
Authority: DE
Inventors: Florian Vincon
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-04-29
Filing date: 2017-04-29
Publication date: 2018-01-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (10) für ein Nutzfahrzeug, mit wenigstens einer angetriebenen Starrachse (12), welche wenigstens zwei Antriebswellen (14), über welche jeweilige Räder der Starrachse (12) antreibbar sind, aufweist, und mit wenigstens einem einerseits mit der Starrachse (12) gekoppelten und andererseits mit einem Rahmen des Nutzfahrzeugs koppelbaren Lenker (16) zum Führen der Starrachse (12), wobei in den Lenker (16) wenigstens eine Getriebeeinrichtung und wenigstens ein Elektromotor integriert sind, mittels welchem zumindest eine der Antriebswellen (14) über die Getriebeeinrichtung antreibbar ist.The invention relates to a drive device (10) for a commercial vehicle, comprising at least one driven rigid axle (12), which has at least two drive shafts (14), via which respective wheels of the rigid axle (12) can be driven, and with at least one on the one hand with the Rigid axle (12) coupled and on the other hand with a frame of the commercial vehicle coupled handlebar (16) for guiding the rigid axle (12), wherein in the handlebar (16) at least one transmission device and at least one electric motor are integrated, by means of which at least one of the drive shafts (14 ) is drivable via the transmission device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a drive device for a commercial vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche Antriebseinrichtung für ein Nutzfahrzeug ist beispielsweise bereits der DE 10 2008 029 337 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Antriebseinrichtung umfasst wenigstens eine angetriebene beziehungsweise antreibbare Starrachse, welche wenigstens zwei Antriebswellen, über die jeweilige Räder der Starrachse antreibbar sind, aufweist. Durch das Antreiben der Räder kann beispielsweise das Nutzfahrzeug insgesamt angetrieben werden.Such a drive device for a commercial vehicle, for example, is already the DE 10 2008 029 337 A1 to be known as known. The drive device comprises at least one driven or drivable rigid axle which has at least two drive shafts, via which the respective wheels of the rigid axle can be driven. By driving the wheels, for example, the commercial vehicle can be driven in total.

Die Antriebseinrichtung umfasst ferner wenigstens einen einerseits mit der Starrachse gekoppelten und andererseits mit einem Rahmen des Nutzfahrzeugs koppelbaren Lenker zum Führen der Starrachse. Der Lenker wird beispielsweise auch als Achslenker bezeichnet und insbesondere genutzt, um die Starrachse, insbesondere relativ zu dem Rahmen, zu führen, sodass durch dieses Führen beispielsweise übermäßige beziehungsweise unerwünschte Relativbewegungen zwischen der Starrachse und dem Rahmen vermieden beziehungsweise zumindest begrenzt werden können. Ferner wird ein solcher Lenker üblicherweise zur Abstützung von Antriebsmomenten genutzt, mittels welchen beispielsweise die Räder über die Antriebswellen angetrieben werden. Mittels solcher Lenker, insbesondere durch Wahl ihrer Länge und/oder Positionierung an der Achse, insbesondere an einem Achskörper, sowie am Rahmen können eine Achskinematik und somit das Fahrverhalten des Nutzfahrzeugs gezielt beeinflusst werden.The drive device further comprises at least one link coupled on one side with the rigid axle and on the other hand with a frame of the commercial vehicle for guiding the rigid axle. The link is for example also referred to as wishbone and used in particular to guide the rigid axle, in particular relative to the frame, so that for example excessive or unwanted relative movements between the rigid axle and the frame can be avoided or at least limited by this leadership. Furthermore, such a handlebar is usually used to support drive torques, by means of which, for example, the wheels are driven by the drive shafts. By means of such links, in particular by selecting their length and / or positioning on the axle, in particular on an axle body, as well as on the frame, an axle kinematics and thus the driving behavior of the commercial vehicle can be selectively influenced.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Antrieb des Nutzfahrzeugs realisieren lässt.Object of the present invention is to develop a drive device of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous drive of the commercial vehicle can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Um eine Antriebseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Antrieb realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in den Lenker wenigstens eine Getriebeeinrichtung und wenigstens ein Elektromotor integriert sind, mittels welchem zumindest eine der Antriebswellen, insbesondere die Antriebswellen, über die Getriebeeinrichtung antreibbar ist beziehungsweise sind. Mit anderen Worten kann der Elektromotor wenigstens ein Drehmoment beziehungsweise wenigstens eine Leistung bereitstellen, das beziehungsweise die über die Getriebeeinrichtung auf die zumindest eine Antriebswelle beziehungsweise auf beide Antriebswellen übertragen wird, wodurch die zumindest eine Antriebswelle angetrieben wird. In der Folge wird zumindest eines der Räder über die zumindest eine Antriebswelle angetrieben beziehungsweise werden die Räder oder jeweilige Radnaben von den Antriebswellen angetrieben, sodass die Räder der Starrachse über die Antriebswellen und über die Getriebeeinrichtung von dem Elektromotor angetrieben werden beziehungsweise antreibbar sind.This object is achieved by a drive device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims. In order to develop a drive device specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous drive can be realized, it is inventively provided that at least one transmission device and at least one electric motor are integrated in the handlebar, by means of which at least one of the drive shafts, in particular the drive shafts, via the transmission device is driven or are. In other words, the electric motor can provide at least one torque or at least one power that is transmitted via the transmission device to the at least one drive shaft or to both drive shafts, as a result of which the at least one drive shaft is driven. As a result, at least one of the wheels is driven via the at least one drive shaft or the wheels or respective wheel hubs are driven by the drive shafts, so that the wheels of the rigid axle are driven by the electric motor via the drive shafts and via the transmission device or can be driven.

Insbesondere ist es denkbar, dass auch eine dem Elektromotor zugeordnete Leistungselektronik, mittels welcher beispielsweise der Elektromotor betreibbar ist, in den Lenker integriert ist. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Getriebeeinrichtung beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe und/oder ein Differentialgetriebe, welches auch einfach als Differential bezeichnet wird. Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ist die angetriebene beziehungsweise antreibbare Starrachse als elektrisch antreibbare beziehungsweise elektrisch angetriebene Achse ausgebildet, sodass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb, insbesondere Antrieb, realisieren lässt.In particular, it is conceivable that a power electronics associated with the electric motor, by means of which, for example, the electric motor is operable, is integrated in the handlebar. Alternatively or additionally, the transmission device comprises, for example, a reduction gear and / or a differential gear, which is also referred to simply as a differential. In the drive device according to the invention, the driven or drivable rigid axle is designed as an electrically driven or electrically driven axle, so that a particularly advantageous operation, in particular drive, can be realized.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Werden beispielsweise bei einem insbesondere als Lastkraftwagen (LKW) ausgebildeten Nutzfahrzeug dessen herkömmlicherweise vorgesehener Verbrennungsmotor und Getriebe durch einen Elektromotor, gegebenenfalls mit einer Getriebeeinrichtung wie beispielsweise einem Untersetzungsgetriebe, ersetzt, sodass eine konventionelle, beispielsweise als Hinterachse ausgebildete Starrachse mittels des Elektromotors, insbesondere über die Getriebeeinrichtung, antreibbar ist, so wird üblicherweise ein für Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie vorgesehener Bauraum zwischen Längsträgern des Rahmens eingeschränkt, da beispielsweise der Elektromotor zwischen den Längsträgern angeordnet ist. Ein solcher Energiespeicher wird beispielsweise auch als Traktionsbatterie bezeichnet und genutzt, um elektrische Energie beziehungsweise elektrischen Strom zu speichern, mittels welcher beziehungsweise welchem der Elektromotor betrieben werden kann. Außerdem hat dann die Achse mit ihrem herkömmlicherweise vorgesehenen Winkeltrieb einen schlechteren Wirkungsgrad im Vergleich zu einer Untersetzung, die als Stirnrad- oder Planetengetriebe ausgeführt ist. Wird beziehungsweise werden der Elektromotor beziehungsweise mehrere Elektromotoren direkt an die Achse angeflanscht, so wird der jeweilige Elektromotor hohen Beschleunigungen ausgesetzt, und Zuleitungen zum Führen von elektrischem Strom, Kühlmittel und/oder anderen Fluiden müssen Federwege, um welche die Achse relativ zu dem Rahmen federn und sich somit, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, bewegen kann, mit ausführen. Da in diesem Fall die Leistungselektronik aufgrund der Beschleunigungen ebenfalls nicht an der Achse angeordnet werden kann, muss eine entsprechend hohe Anzahl an Hochvoltleitungen an die Achse geführt werden, um beispielsweise den Elektromotor beziehungsweise die Elektromotoren über die Hochvoltleitungen mit elektrischer Energie, insbesondere aus den Traktionsbatterien, versorgen zu können. Gegenüber einer konventionellen Achse steigen dann auch die ungefederten Massen, was sich nachteilig auf den Fahrkomfort auswirken kann.In particular, the invention is based on the following finding: For example, in a commercial vehicle designed as a truck, its conventionally provided internal combustion engine and transmission are replaced by an electric motor, optionally with a transmission device such as a reduction gear, so that a conventional one, for example as a rear axle trained rigid axle by means of the electric motor, in particular via the transmission device, can be driven, so usually intended for energy storage for storing electrical energy space between longitudinal members of the frame is limited because, for example, the electric motor is disposed between the longitudinal members. Such an energy store is for example also referred to as a traction battery and used to store electrical energy or electric current, by means of which or which of the electric motor can be operated. In addition, then the axis with its conventionally provided angle drive has a poorer efficiency compared to a reduction, which is designed as Stirnrad- or planetary gear. If the electric motor or a plurality of electric motors is flanged directly to the axle, the respective electric motor is exposed to high accelerations, and feed lines for carrying electrical current, coolant and / or other fluids have spring travel around which the axle springs relative to the frame and Thus, in particular, in the vehicle vertical direction, can move, with execute. Since in this case the power electronics can not be arranged on the axis due to the accelerations, a correspondingly high number of high-voltage lines must be guided to the axis, for example, the electric motor or the electric motors via the high-voltage lines with electrical energy, in particular from the traction batteries, to be able to supply. Compared to a conventional axle then increase the unsprung masses, which can adversely affect the ride comfort.

Grundsätzlich besteht ferner die Möglichkeit, die beispielsweise als Hinterachse ausgebildete Achse beziehungsweise Starrachse nach dem De-Dion-Konzept und somit beispielsweise nach Art einer oder als De-Dion-Achse auszugestalten. Hierbei ist der Elektromotor beziehungsweise sind die Elektromotoren, mit gegebenenfalls vorgesehenem Übersetzungsgetriebe, rahmenfest angeordnet. Dies bedeutet, dass sich der jeweilige Elektromotor nicht mit der Achse mitbewegt, sondern an dem Rahmen festgelegt ist. Dann kann beispielsweise der jeweilige Elektromotor über Gelenkwellen die Räder antreiben. Kommen jedoch herkömmlicherweise vorgesehene Zwillingsreifen zum Einsatz, so besteht, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung, zwischen diesen Zwillingsreifen ein nur geringer Bauraum, sodass die Gelenkwellen sehr kurz ausgeführt werden müssen und in der Folge gewünscht große Federwege nicht zulassen können.In principle, it is also possible, for example, to design the axle or rigid axle designed as a rear axle according to the de-Dion concept and thus, for example, in the manner of one or as a de-Dion axle. Here, the electric motor or the electric motors, with possibly provided transmission gear, fixed to the frame. This means that the respective electric motor does not move with the axis, but is fixed to the frame. Then, for example, the respective electric motor via propeller shafts drive the wheels. However, conventionally provided twin tires are used, there is, especially in the vehicle transverse direction, between these twin tires only a small amount of space, so that the propeller shafts must be made very short and in the sequence desired large spring travel can not allow.

Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun mittels der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung vermieden werden, da die Antriebseinrichtung beziehungsweise ihre Starrachse nach dem De-Dion-Prinzip und somit beispielsweise nach Art einer oder als De-Dion-Achse ausgestaltet werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung jedoch sind der als elektrische Maschine ausgebildete Elektromotor und zumindest ein Teil der Getriebeeinrichtung nicht rahmenfest angeordnet, sondern beispielsweise nahe einer rahmenseitigen Aufhängung in den genannten, beispielsweise als Schräglenker oder Dreieckslenker ausgebildeten, Lenker integriert.The aforementioned problems and disadvantages can now be avoided by means of the drive device according to the invention, since the drive device or its rigid axle can be designed according to the de-Dion principle and thus, for example, in the manner of one or as a de-Dion axis. In the drive device according to the invention, however, the electrical motor designed as an electric motor and at least a part of the transmission device are not fixed to the frame, but for example, integrated near a frame-side suspension in said, for example, as a semi-trailing arm or wishbone, handlebars.

Insbesondere ist es denkbar, dass mehrere, als elektrische Maschinen ausgebildete Elektromotoren in den Lenker integriert sind. Dann ist beispielsweise eine erste der Antriebswellen, insbesondere über die Getriebeeinrichtung, mittels eines ersten der Elektromotoren antreibbar, wobei die zweite Antriebswelle, insbesondere über die Getriebeeinrichtung, von einem zweiten der Elektromotoren antreibbar ist.In particular, it is conceivable that a plurality of electric motors designed as electric motors are integrated in the handlebars. Then, for example, a first of the drive shafts, in particular via the transmission device, driven by a first of the electric motors, wherein the second drive shaft, in particular via the transmission device, can be driven by a second of the electric motors.

Der wenigstens eine in den Lenker integrierte Elektromotor, die in den Lenker integrierte Getriebeeinrichtung und der Lenker bilden beispielsweise eine Antriebseinheit, deren Abtrieb besonders nahe an einem achsseitigen Gelenk angeordnet sein kann, um Relativbewegungen zwischen dem Abtrieb und der Starrachse möglichst gering zu halten. Dadurch kann die Antriebseinheit, insbesondere außenumfangsseitig, besonders kompakt ausgestaltet werden, sodass der Bauraumbedarf der Antriebseinheit in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann. Insbesondere lassen sich mittels der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung die folgenden Vorteile realisieren: Reduktion der ungefederten Massen; geringe Relativbewegung zwischen Anschlüssen, beispielsweise für elektrischen Strom, Kühlung, Öl etc. und dadurch einfache Leitungsverlegung; geringere mechanische Belastung von stoßempfindlichen Bauteilen; Reduktion der Montagezeit im Fahrzeugaufbau, da nur eine geringe Anzahl an Leitungen angeschlossen werden muss; Reduktion von Leitungslängen. Somit können mittels der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung folgende Nachteile herkömmlicher Antriebsstrangkonzepte vermieden werden:
Wird ein Verbrennungsmotor einfach durch wenigstens einen Elektromotor unter Beibehaltung eines bestehenden Antriebsstrangs ersetzt, so kommt es zu Nachteilen hinsichtlich des Bauraums und des Wirkungsgrads des Winkeltriebs, was nun vermieden werden kann. Bei einer direkten Anbindung des Elektromotors an die Achse beziehungsweise an eine Radnabe oder zentral in der Mitte im Bereich des Winkeltriebs kommt es zu hohen ungefederten Massen, hohen Beschleunigungswerten und zu einer ungünstigen Leitungsführung, was ebenfalls vermieden werden kann. Auch die Nachteile einer herkömmlichen De-Dion-Achse mit einer Starrachse und einem Differentialgetriebe, das getrennt von der Achse am Wagenkörper beziehungsweise Rahmen befestigt ist und bei dem die Räder über die Lenkwellen angetrieben werden, wobei es herkömmlicherweise zu einem eingeschränkten Federweg aufgrund kurzer Gelenkwellen kommt, können nun ebenfalls vermieden werden.The at least one integrated into the handlebars electric motor, integrated in the handlebar transmission device and the handlebars form, for example, a drive unit whose output can be arranged particularly close to an axle-side joint to minimize relative movements between the output and the rigid axle. As a result, the drive unit, in particular on the outer peripheral side, can be made particularly compact, so that the space requirement of the drive unit can be kept in a particularly small framework. In particular, the following advantages can be realized by means of the drive device according to the invention: reduction of the unsprung masses; low relative movement between terminals, for example, for electricity, cooling, oil, etc., and thus easy wiring; less mechanical stress on impact-sensitive components; Reduction of assembly time in the vehicle body, since only a small number of lines must be connected; Reduction of cable lengths. Thus, the following disadvantages of conventional powertrain concepts can be avoided by means of the drive device according to the invention:
If an internal combustion engine is simply replaced by at least one electric motor while maintaining an existing drive train, then there are disadvantages with regard to the installation space and the efficiency of the angle drive, which can now be avoided. In the case of a direct connection of the electric motor to the axle or to a wheel hub or centrally in the middle in the area of the angle drive, there are high unsprung masses, high acceleration values and an unfavorable routing, which can likewise be avoided. Also, the disadvantages of a conventional De-Dion axle with a rigid axle and a differential gear, which is fixed separately from the axle on the car body or frame and in which the wheels are driven via the steering shafts, which conventionally comes to a limited suspension travel due to short drive shafts , can now also be avoided.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische und perspektivische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für ein Nutzfahrzeug; und 1 a schematic and perspective plan view of a drive device according to the invention for a commercial vehicle; and

2 eine schematische Seitenansicht der Antriebseinrichtung. 2 a schematic side view of the drive device.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Draufsicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Antriebseinrichtung für ein Nutzfahrzeug, welches in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung 10 und einen in den Fig. nicht dargestellten Rahmen aufweist. Der Rahmen umfasst wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsträger sowie wenigstens einen Querträger, über welchen die Längsträger miteinander verbunden sind. Dabei ist die Antriebseinrichtung 10 in vollständig hergestelltem Zustand des Nutzfahrzeugs an den Rahmen, insbesondere gelenkig, angebunden. 1 shows in a schematic and perspective plan view of a whole 10 designated drive device for a commercial vehicle, which in its fully manufactured state, the drive device 10 and has a frame, not shown in the figures. The frame comprises at least two longitudinal members spaced apart in the vehicle transverse direction and at least one cross member, via which the longitudinal members are connected to one another. In this case, the drive device 10 in fully manufactured state of the commercial vehicle to the frame, in particular articulated, connected.

Die Antriebseinrichtung 10 umfasst wenigstens eine angetriebene beziehungsweise antreibbare Starrachse 12, welche wenigstens zwei vorzugsweise als Gelenkwellen ausgebildete Antriebswellen 14 aufweist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, sind über die Antriebswellen 14 jeweilige, in den Fig. nicht erkennbare und in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder des Nutzfahrzeugs antreibbar. Die Antriebseinrichtung 10 umfasst ferner wenigstens einen einerseits mit der Starrachse 12, insbesondere gelenkig, gekoppelten und andererseits mit dem Rahmen des Nutzfahrzeugs, insbesondere gelenkig, koppelbaren Lenker 16 zum Führen der Starrachse 12.The drive device 10 comprises at least one driven or driven rigid axle 12 which at least two drive shafts, preferably designed as drive shafts 14 having. As will be explained in more detail below, are about the drive shafts 14 respective, not visible in the figures and spaced apart in the vehicle transverse direction wheels of the commercial vehicle drivable. The drive device 10 further comprises at least one on the one hand with the rigid axle 12 , in particular articulated, coupled and on the other hand with the frame of the commercial vehicle, in particular articulated, linkable handlebars 16 for guiding the rigid axle 12 ,

Um nun einen besonders vorteilhaften Antrieb des Nutzfahrzeugs realisieren zu können, ist in den Lenker 16 wenigstens eine in den Fig. nicht erkennbare Getriebeeinrichtung und wenigstens ein in den Fig. nicht erkennbarer Elektromotor integriert, mittels welchem zumindest eine der Antriebswellen 14 über die Getriebeeinrichtung antreibbar ist. Insbesondere sind beide Antriebswellen 14 über die Getriebeeinrichtung mittels des Elektromotors antreibbar, sodass die Räder über die Antriebswellen 14 und die Getriebeeinrichtung mittels des Elektromotors elektrisch angetrieben werden können. In der Folge kann das Nutzfahrzeug insgesamt mittels des Elektromotors elektrisch angetrieben werden. Ferner ist es denkbar, dass je Antriebswelle 14 ein Elektromotor vorgesehen, sodass mittels des jeweiligen Elektromotors die jeweilige Antriebswelle 14 antreibbar ist. Dabei sind beispielsweise die Elektromotoren in den Lenker 16 integriert. Dabei können die Elektromotoren beispielsweise die Antriebswellen 14 über die Getriebeeinrichtung antreiben.In order to realize a particularly advantageous drive of the commercial vehicle is in the handlebars 16 at least one transmission device, not visible in the figures, and at least one electric motor not recognizable in the figures, by means of which at least one of the drive shafts is integrated 14 can be driven via the transmission device. In particular, both drive shafts 14 drivable via the transmission device by means of the electric motor, so that the wheels on the drive shafts 14 and the transmission device can be electrically driven by means of the electric motor. As a result, the commercial vehicle can be electrically driven in total by means of the electric motor. Furthermore, it is conceivable that each drive shaft 14 an electric motor provided, so that by means of the respective electric motor, the respective drive shaft 14 is drivable. For example, the electric motors are in the handlebars 16 integrated. The electric motors, for example, the drive shafts 14 via the transmission device.

Der Elektromotor ist eine elektrische Maschine, die in einem Motorbetrieb betreibbar ist. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt. Diese elektrische Energie ist beispielsweise in wenigstens einem Energiespeicher gespeichert, welcher beispielsweise als Batterie, insbesondere als Hochvolt-Batterie, ausgebildet ist und auch als Traktionsbatterie bezeichnet wird. In dem vollständig hergestellten Zustand des Nutzfahrzeugs ist beispielsweise der Energiespeicher zumindest teilweise in Fahrzeugquerrichtung zwischen den Längsträgern angeordnet. Durch die Integration des Elektromotors und der Getriebeeinrichtung in den bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Dreieckslenker ausgebildeten Lenker 16 wird eine zumindest den Lenker 16, den Elektromotor und die Getriebeeinrichtung umfassende Antriebseinheit 18 gebildet, deren Abtrieb beispielsweise besonders nahe an achsseitigen Gelenken, insbesondere der Antriebswellen 14, angeordnet werden kann. Dadurch können Relativbewegungen zwischen der Starrachse 12 und dem Abtrieb besonders gering gehalten werden, sodass auch Relativbewegungen zwischen achsseitigen und rahmenseitigen Anschlüssen besonders gering gehalten werden können. Mit diesen Anschlüssen sind beispielsweise Leitungen zum Führen von elektrischem Strom und/oder Fluiden verbunden, wobei jeweilige Längen der Leitungen besonders gering gehalten werden können. Dadurch kann eine besonders einfache Führung der Leitungen realisiert werden. Außerdem kann ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinheit 18 realisiert werden, sodass ein besonders großer Bauraum zwischen den Längsträgern verfügbar ist, um in diesem zur Verfügung stehenden Bauraum Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie anordnen zu können. Vorzugsweise ist auch eine dem Elektromotor zugeordnete Leistungselektronik zum Betreiben des Elektromotors in den Lenker 16 integriert.The electric motor is an electric machine that is operable in a motor operation. In order to operate the electric machine in the engine operation, the electric machine is supplied with electrical energy or electric current. This electrical energy is stored for example in at least one energy storage, which is designed for example as a battery, in particular as a high-voltage battery, and is also referred to as a traction battery. In the completely produced state of the commercial vehicle, for example, the energy store is arranged at least partially in the vehicle transverse direction between the longitudinal members. Due to the integration of the electric motor and the transmission device in the illustrated in FIGS. Embodiment designed as a wishbone handlebars 16 becomes at least the handlebar 16 , the electric motor and the transmission device comprehensive drive unit 18 formed, the output, for example, particularly close to axle-side joints, in particular the drive shafts 14 , can be arranged. This allows relative movements between the rigid axle 12 and the output are kept particularly low, so that relative movements between the axle-side and frame-side connections can be kept particularly low. With these connections, for example, lines for guiding electrical current and / or fluids are connected, wherein respective lengths of the lines can be kept particularly low. As a result, a particularly simple guidance of the lines can be realized. In addition, a particularly compact construction of the drive unit 18 be realized so that a particularly large space between the side rails is available to order in this available space energy storage for storing electrical energy. Preferably, a power electronics associated with the electric motor for operating the electric motor in the handlebars 16 integrated.

Der Lenker 16 ermöglicht kinematische Ein- und Ausfederbewegungen der Starrachse 12, welche sich bei ihren Ein- und Ausfederbewegungen relativ zu dem Rahmen, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, bewegt. Hierzu ist beispielsweise wenigstens ein erstes Gelenk 20 vorgesehen, über welches der Lenker 16 gelenkig mit der Starrachse gekoppelt ist. Das Gelenk 20 umfasst vorzugsweise wenigstens ein Gummilager, mittels welchem beispielsweise Relativbewegungen zwischen der Starrachse 12 und dem Lenker 16 in gewissen Grenzen zugelassen und gedämpft werden. Hierdurch kann ein besonders hoher Fahrkomfort realisiert werden. Das Gelenk 20 weist dabei eine erste Drehachse auf, um welche sich beispielsweise der Lenker 16 relativ zur Starrachse 12 drehen kann. Die erste Drehachse verläuft dabei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung.The driver 16 allows kinematic rebound and rebound movements of the live axle 12 , which moves in their compression and rebound relative to the frame, in particular in the vehicle vertical direction. For this purpose, for example, at least a first joint 20 provided over which the handlebars 16 articulated with the rigid axle is coupled. The joint 20 preferably comprises at least one rubber bearing, by means of which, for example, relative movements between the rigid axle 12 and the handlebar 16 admitted and subdued within certain limits. This allows a particularly high ride comfort can be realized. The joint 20 in this case has a first axis of rotation about which, for example, the handlebar 16 relative to the rigid axle 12 can turn. The first axis of rotation runs at least substantially in the vehicle transverse direction.

Des Weiteren sind zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete zweite Gelenke 22 vorgesehen, über welche der Lenker 16 gelenkig mit dem Rahmen koppelbar ist. Dabei weist das jeweilige zweite Gelenk 22 beispielsweise eine zweite Drehachse auf, um welche sich der Lenker 16 relativ zu dem Rahmen drehen kann. Dabei verläuft beispielsweise die jeweilige zweite Drehachse schräg zur Fahrzeugquerrichtung und schräg zur Fahrzeuglängsrichtung. Ferner weist beispielsweise das jeweilige zweite Gelenk 22 ein Gummilager auf, welches Relativbewegungen zwischen dem Lenker 16 und dem Rahmen in gewissen Grenzen zulässt und dämpft, sodass der Lenker 16 besonders vorteilhaft an den Rahmen anbindbar beziehungsweise angebunden ist. Mittels der Gummilager kann ein besonders hoher Komfort realisiert werden. Furthermore, two spaced apart in the vehicle transverse direction second joints 22 provided over which the handlebars 16 articulated with the frame is coupled. In this case, the respective second joint 22 For example, a second axis of rotation about which the handlebar 16 can rotate relative to the frame. In this case, for example, the respective second axis of rotation extends obliquely to the vehicle transverse direction and obliquely to the vehicle longitudinal direction. Furthermore, for example, the respective second joint 22 a rubber mount on which relative movements between the handlebars 16 and the frame within certain limits allows and dampens, so the handlebar 16 Particularly advantageous to the frame attachable or connected. By means of rubber bearings, a particularly high level of comfort can be realized.

Die Starrachse 12 weist wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und in den Fig. nicht erkennbare Radträger auf, an denen beispielsweise jeweilige Radnaben 24 drehbar gelagert sind. Mit den Radnaben 24 können die zuvor genannten, von den beziehungsweise über die Antriebswellen 14 antreibbaren Räder drehfest verbunden werden, wobei beispielsweise die Radnaben 24 von den Antriebswellen 14 und über diese von dem Elektromotor beziehungsweise von den Elektromotoren antreibbar sind. Somit sind die Räder über die Radnaben 24 von den Antriebswellen 14 antreibbar. Die Starrachse 12 weist dabei ferner eine Achsbrücke 26 auf, an welcher die Radträger befestigt sind. Somit sind die Radträger über die Achsbrücke 26 miteinander verbunden.The rigid axle 12 has at least two spaced apart in the vehicle transverse direction and in the figure not recognizable wheel carrier on which, for example, respective wheel hubs 24 are rotatably mounted. With the wheel hubs 24 may be the aforementioned, from or via the drive shafts 14 drivable wheels are rotatably connected, for example, the wheel hubs 24 from the drive shafts 14 and are driven by these of the electric motor or by the electric motors. Thus, the wheels are over the hubs 24 from the drive shafts 14 drivable. The rigid axle 12 also has an axle bridge 26 on, to which the wheel carriers are attached. Thus the wheel carriers are over the axle bridge 26 connected with each other.

Dabei weist die Achsbrücke 26 eine Durchgangsöffnung 28 auf, welche von den jeweils teilweise in der Achsbrücke 26 verlaufenden Antriebswellen 14 durchdrungen ist. Somit verläuft die jeweilige Antriebswelle 14 von der jeweiligen Radnabe 24 durch die Achsbrücke 26 und durch die Durchgangsöffnung 28 und wird über die Durchgangsöffnung 28 aus der Achsbrücke 26 heraus an die Antriebseinheit 18 geführt, sodass die jeweilige Antriebswelle 14 mit der Antriebseinheit 18, insbesondere mit der Getriebeeinrichtung, gekoppelt, insbesondere drehfest verbunden, ist.In this case, the axle bridge 26 a passage opening 28 on which of the partially in the Achsbrücke 26 extending drive shafts 14 is permeated. Thus, the respective drive shaft runs 14 from the respective wheel hub 24 through the axle bridge 26 and through the passage opening 28 and gets over the through hole 28 from the axle bridge 26 out to the drive unit 18 guided, so that the respective drive shaft 14 with the drive unit 18 , in particular with the transmission device, coupled, in particular rotatably connected, is.

Vorzugsweise umfasst die Getriebeeinrichtung wenigstens ein Untersetzungsgetriebe und/oder wenigstens ein Differentialgetriebe, welches einfach auch als Differential bezeichnet wird. Die jeweilige Antriebswelle 14 ist vorzugsweise als bewegliche, längen- und winkelausgleichende Gelenkwelle ausgebildet, über welche eine Drehmomentübertragung zwischen der Getriebeeinrichtung, insbesondere dem Differential, und dem jeweilige Rad erfolgen kann.Preferably, the transmission device comprises at least one reduction gear and / or at least one differential gear, which is simply referred to as a differential. The respective drive shaft 14 is preferably designed as a movable, length and angle compensating PTO shaft, via which a torque transmission between the transmission device, in particular the differential, and the respective wheel can take place.

Vorzugsweise ist der Lenker 16, insbesondere hinsichtlich seiner Länge und hinsichtlich der Lage seiner Gelenke 20 und 22, auf die Fahrwerkskinematik des Nutzfahrzeugs abgestimmt. Ferner ist die auch als Aussparung bezeichnete Durchgangsöffnung 28 der Achsbrücke 26 derart ausgestaltet, dass ein hinreichender Freigang zwischen den Antriebswellen 14 und der Achsbrücke 26 sowie zwischen dem Lenker 16, insbesondere seiner Lenkerstrebe, und der Achsbrücke 26 bei allen Ein- und Ausfederzuständen gewährleistet ist. Dadurch können unerwünschte Kollisionen der Achsbrücke 26 mit den Antriebswellen 14 und mit dem Lenker 16 sicher vermieden werden.Preferably, the handlebar 16 , in particular with regard to its length and the position of its joints 20 and 22 , tuned to the suspension kinematics of the commercial vehicle. Furthermore, the passage opening, also referred to as a recess, is provided 28 the axle bridge 26 designed such that a sufficient clearance between the drive shafts 14 and the axle bridge 26 as well as between the handlebars 16 , in particular its handlebar, and the axle bridge 26 is ensured in all Ein- and Ausfederzuständen. This can cause unwanted collisions of the axle bridge 26 with the drive shafts 14 and with the handlebars 16 safely avoided.

2 zeigt die Antriebseinrichtung 10 in einer schematischen Seitenansicht. Wie besonders gut in Zusammenschau mit 1 erkennbar ist, sind an der Achsbrücke 26 in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Lagerböcke 30 gehalten, an denen jeweilige, als Luftfedern ausgebildete Federelemente 32 abgestützt beziehungsweise gehalten sind. Über die Federelemente 32 kann die Starrachse 12 gefedert an den Rahmen angebunden werden. 2 shows the drive device 10 in a schematic side view. How very good in conjunction with 1 is recognizable, are at the Achsbrücke 26 in the vehicle transverse direction spaced bearing blocks 30 held at which respective, designed as air springs spring elements 32 are supported or held. About the spring elements 32 can the rigid axle 12 spring-mounted to the frame.

Außerdem sind zwei in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Gelenke 22 angeordnete und gelenkig an die Lagerböcke 30 angebundene Lenker 34 vorgesehen, welche als Stabilisierungslenker fungieren und somit auch als Stabilenker bezeichnet werden. Insbesondere fungieren die Stabilenker als Längslenker, über welche die Starrachse 12 zumindest mittelbar an den Rahmen anbindbar ist. Dabei sind die Stabilenker einerseits gelenkig an die Lagerböcke 30 angebunden und andererseits gelenkig, zumindest mittelbar, an den Rahmen anbindbar. Hierzu sind beispielsweise an den Stabilenkern Gelenke 36 vorgesehen, über welche die Stabilenker gelenkig an den Rahmen zumindest mittelbar anbindbar sind. Die Gelenke 22 und 36 stellen somit fahrgestellseitige Anbindungen dar, über welche die Antriebseinrichtung 10, insbesondere die Starrachse 12, gelenkig an den auch als Fahrgestell bezeichneten Rahmen anbindbar sind.There are also two in the vehicle vertical direction below the joints 22 arranged and hinged to the bearing blocks 30 connected handlebars 34 provided, which act as a stabilizer arm and thus also referred to as a stabilizer. In particular, the Stabilenker act as a trailing arm, over which the rigid axle 12 at least indirectly connectable to the frame. The Stabilenker are on the one hand articulated to the bearing blocks 30 Tied and on the other articulated, at least indirectly, attachable to the frame. For this example, joints are on the stable core 36 provided, via which the Stabilenker articulated to the frame are at least indirectly connectable. The joints 22 and 36 thus represent chassis-side connections, via which the drive device 10 , especially the live axle 12 , hinged to the frame also referred to as chassis are connectable.

Insgesamt ist erkennbar, dass die Antriebseinrichtung 10 beziehungsweise die Starrachse 12 nach Art einer De-Dion-Achse ausgestaltet ist, welche über die Stabilenker und den als Dreieckslenker ausgebildeten Lenker 16 mit dem Rahmen verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Hierbei übernimmt die Antriebseinheit 18 die Funktion des Antreibens der Räder sowie die Funktion des Dreieckslenkers und somit des Führens der Starrachse 12, insbesondere relativ zu dem Rahmen.Overall, it can be seen that the drive device 10 or the solid axle 12 designed in the manner of a De Dion axis, which on the Stabilenker and designed as a wishbone handlebar 16 can be connected or connected to the frame. This is done by the drive unit 18 the function of driving the wheels and the function of the wishbone and thus the leadership of the rigid axle 12 , in particular relative to the frame.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Antriebseinrichtungdriving means
1212: StarrachseStarrachse
1414: Antriebswelledrive shaft
1616: Lenkerhandlebars
1818: Antriebseinheitdrive unit
2020: Gelenkjoint
2222: Gelenkjoint
2424: Radnabewheel hub
2626: Achsbrückeaxlebridge
2828: DurchgangsöffnungThrough opening
3030: Lagerbockbearing block
3232: Federelementspring element
3434: Lenkerhandlebars
3636: Gelenkjoint

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008029337 A1 [0002]

Claims

Drive device ( 10 ) for a commercial vehicle, with at least one driven rigid axle ( 12 ), which at least two drive shafts ( 14 ), over which respective wheels of the rigid axle ( 12 ) are drivable, and with at least one on the one hand with the rigid axle ( 12 ) coupled and on the other hand with a frame of the commercial vehicle coupleable handlebar ( 16 ) for guiding the rigid axle ( 12 ), characterized in that in the handlebar ( 16 ) at least one transmission device and at least one electric motor are integrated, by means of which at least one of the drive shafts ( 14 ) is drivable via the transmission device.

Drive device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the handlebar ( 16 ) is designed as a wishbone.

Drive device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that an electric motor associated power electronics in the handlebar ( 16 ) is integrated.

Drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission device comprises a reduction gear and / or a differential gear.

Drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one first joint ( 20 ) over which the handlebar ( 16 ) articulated with the rigid axle ( 12 ) and at least one second joint ( 22 ) are provided, over which the handlebar ( 16 ) is pivotally coupled to the frame.

Drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective drive shaft ( 14 ) is formed as a propeller shaft.

Drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the star axis ( 12 ) at least two spaced apart in the vehicle transverse direction wheel carrier and the wheel carrier interconnecting axle bridge ( 26 ), which is one of the partially in the Achsbrücke ( 26 ) extending drive shafts ( 14 ) penetrated passage opening ( 28 ) having.