DE102010049622A1 - Electric drive unit for motor vehicle, particularly electric vehicle, has hub drive driving vehicle wheel, where vehicle wheel has wheel flange and rim consisting of rim well and two rim clamps - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem ein Fahrzeugrad antreibenden Radnabenantrieb.The invention relates to an electric drive unit for a motor vehicle with a wheel hub drive driving a vehicle wheel.
Ein ein Fahrzeugrad antreibender Radnabenantrieb ist üblicherweise über ein Radlager an einer Radnabe des Fahrzeugrades befestigt, um dieses über eine Motoreinheit des Radnabenantriebs antreiben zu können. Derartige Radnabenantriebe sind vorzugsweise bei Elektrofahrzeugen vorgesehen, wobei es hierbei das Ziel ist, ein möglichst hohes Drehmoment für die Erzielung hinreichender Fahrleistungen durch die Radnabenantriebseinheit zu erzielen. Das erzielbare Drehmoment hängt wesentlich vom aktiven Durchmesser des Radnabenantriebs ab, wobei dieser durch den im Innern der Felge zur Verfügung stehenden Bauraum begrenzt wird.A wheel hub drive driving a vehicle wheel is usually fastened via a wheel bearing to a wheel hub of the vehicle wheel in order to be able to drive it via a motor unit of the wheel hub drive. Such wheel hub drives are preferably provided in electric vehicles, in which case the goal is to achieve the highest possible torque for achieving sufficient performance by the wheel hub drive unit. The achievable torque depends substantially on the active diameter of the wheel hub drive, which is limited by the space available inside the rim space.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, mittels welcher ein möglichst großes Drehmoment zur Optimierung des Radnabenantriebs erzielt werden kann.The object of the invention is therefore to provide an electric drive unit for a motor vehicle, by means of which the largest possible torque can be achieved to optimize the wheel hub drive.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug weist einen ein Fahrzeugrad antreibenden Radnabenantrieb auf, wobei das Fahrzeugrad einen Radkranz und eine ein Felgenbett und zwei das Felgenbett begrenzende Felgenhörner aufweisende Felge aufweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teilbereich des Radnabenantriebs in das Felgenbett der Felge des Fahrzeugrads integriert ist.The electric drive unit according to the invention for a motor vehicle has a wheel hub drive driving a vehicle wheel, the vehicle wheel having a wheel rim and a rim having a rim base and two rim flanges delimiting the rim well. According to the invention, it is provided that at least a portion of the wheel hub drive is integrated into the rim well of the rim of the vehicle wheel.
Dadurch, dass erfindungsgemäß ein Teilbereich des Radnabenantriebs in das Felgenbett der Felge des Fahrzeugrads integriert ist, ist es möglich, den aktiven Durchmesser des Radnabenantriebs zu vergrößern, indem der Raum im Innern des Fahrzeugrades, insbesondere der Raum im Bereich des Reifens des Fahrzeugrades, mitgenutzt werden kann. Durch die Vergrößerung des aktiven Durchmessers des Radnabenantriebs ist es möglich, ein größeres Drehmoment des Radnabenantriebs zu erzielen, wodurch die Leistungsfähigkeit des Radnabenantriebs erhöht werden kann. Hierbei ist es beispielsweise möglich, das Gehäuse des Radnabenantriebs und/oder die Magnete und/oder die Wicklungen des Radnabenantriebs in das Felgenbett der Felge zu integrieren. Es ist aber auch möglich, jede weiteren Bauteile des Radnabenantriebs in das Felgenbett der Felge zu integrieren.Characterized in that according to the invention a portion of the wheel hub drive is integrated into the rim of the rim of the vehicle wheel, it is possible to increase the active diameter of the wheel hub drive by the space inside the vehicle wheel, in particular the space in the region of the tire of the vehicle wheel, be shared can. By increasing the active diameter of the wheel hub drive, it is possible to achieve a greater torque of the wheel hub drive, whereby the performance of the wheel hub drive can be increased. In this case, it is possible, for example, to integrate the housing of the wheel hub drive and / or the magnets and / or the windings of the wheel hub drive into the rim well of the rim. But it is also possible to integrate any other components of the wheel hub drive in the rim of the rim.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eines der beiden Felgenhörner lösbar mit dem Felgenbett verbunden. Dadurch, dass mindestens eines der beiden Felgenhörner lösbar mit dem Felgenbett verbunden ist, ist es im Falle einer Beschädigung eines Felgenhornes, beispielsweise dadurch, dass das Kraftfahrzeug gegen einen Bordstein gefahren ist, möglich, dass lediglich das Felgenhorn ausgewechselt werden muss und nicht die komplette Felge ausgetauscht werden muss. Müsste in solch einem Fall die komplette Felge ausgetauscht werden, würde dies zu hohen Reparaturkosten führen, wenn der Radnabenantrieb teilweise in das Felgenbett der Felge integriert ist, da der Radnabenantrieb dann ebenfalls mit ersetzt werden müsste. Dadurch, dass eines der Felgenhörner separat von dem Felgenbett angeordnet ist, ist es somit möglich nur das Felgenhorn auszutauschen und nicht die gesamte Felge mit dem Felgenbett und dem darin integrierten Radnabenantrieb. Dadurch können Reparaturkosten wesentlich reduziert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, at least one of the two rim flanges is detachably connected to the rim base. Characterized in that at least one of the two rim flanges is releasably connected to the rim base, it is in the event of damage to a rim flange, for example by the fact that the vehicle is driven against a curb, possible that only the rim flange must be replaced and not the complete rim must be replaced. If the complete rim had to be replaced in such a case, this would lead to high repair costs if the wheel hub drive is partially integrated into the rim base of the rim, since the wheel hub drive would then also have to be replaced. The fact that one of the rim flanges is arranged separately from the rim base, it is thus possible to replace only the rim flange and not the entire rim with the rim base and the wheel hub drive integrated therein. This can significantly reduce repair costs.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass ein Teilbereich eines Motorgehäuses des Radnabenantriebs in das Felgenbett der Felge integriert ist. Dadurch ist es möglich, dass das Motorgehäuse des Radnabenantriebs eine tragende Funktion der Felge übernehmen kann. Das Motorgehäuse ist das Gehäuse, welches die Motoreinheit des Radnabenantriebs beinhaltet. Dadurch, dass ein Teilbereich des Motorgehäuses in das Felgenbett der Felge integriert ist, ist zudem eine verbesserte Wärmeabfuhr der in der Motoreinheit entstehenden Wärme ermöglicht, da über das Felgenbett der Felge eine direkte Kühlung des Motorgehäuses ermöglicht ist.It is preferably provided that a partial region of a motor housing of the wheel hub drive is integrated into the rim well of the rim. This makes it possible that the motor housing of the wheel hub drive can take over a supporting function of the rim. The motor housing is the housing which contains the motor unit of the wheel hub drive. The fact that a portion of the motor housing is integrated into the rim well of the rim, also an improved heat dissipation of the resulting heat in the motor unit is possible because of the rim base of the rim direct cooling of the motor housing is possible.
Ist ein Teilbereich eines Motorgehäuses des Radnabenantriebs in das Felgenbett der Felge integriert, ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass an einer Außenfläche des Motorgehäuses Kühlrippen angeordnet sind. Durch diese Kühlrippen kann die Wärmeabfuhr der in der Motoreinheit entstehenden Wärme über das Felgenbett verbessert werden.If a portion of a motor housing of the wheel hub drive integrated into the rim well of the rim, it is advantageously provided that on one outer surface of the motor housing cooling fins are arranged. By these cooling fins, the heat dissipation of the heat generated in the motor unit can be improved over the rim base.
Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser des Felgenbetts größer als der Durchmesser der Felgenhörner. Dadurch ist es möglich, dass sich das Felgenbett in den Innenraum des Reifens des Fahrzeugrades hineinerstreckt, wobei dies vorzugsweise über den Durchmesser der Felgenhörner hinaus erfolgt, wodurch es möglich ist, den aktiven Durchmesser und damit den Luftspaltdurchmesser des Radnabenantriebs zu vergrößern. Durch die Vergrößerung des aktiven Durchmessers des Radnabenantriebs kann das erzielbare Drehmoment des Radnabenantriebs wesentlich erhöht werden, wodurch eine wesentliche Leistungssteigerung des Radnabenantriebs erzielt werden kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, the diameter of the rim bed is greater than the diameter of the rim flanges. This makes it possible for the rim well to extend into the interior of the tire of the vehicle wheel, preferably beyond the diameter of the rim flanges, thereby making it possible to increase the active diameter and thus the air gap diameter of the wheel hub drive. By increasing the active diameter of the wheel hub drive, the recoverable torque of the wheel hub drive can be substantially increased, whereby a significant increase in performance of the wheel hub drive can be achieved.
Vorteilhafterweise ist es weiter bevorzugt vorgesehen, dass der Radkranz einen Teilbereich des Felgenbetts ausbildet. Dadurch kann die Stabilität und die Steifigkeit des Felgenbetts erhöht werden. Advantageously, it is further preferred that the wheel rim forms a portion of the rim base. This can increase the stability and rigidity of the rim well.
Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass zumindest eines der zwei Felgenhörner einen Teil des Radkranzes bildet. Dies ist vorzugsweise das Felgenhorn, welches derart an dem Fahrzeugrad angeordnet ist, dass es in Richtung des Fahrzeugs selber zeigt und damit nicht unmittelbar an die Bordsteinkante einer Straße anstoßen kann. Ist zumindest eines der zwei Felgenhörner als ein Teil des Radkranzes ausgebildet, so kann die Stabilität der Felge und des Felgenhornes der Felge, welche an dem Radkranz ausgebildet ist, erhöht werden.Furthermore, it is preferably provided that at least one of the two rim flanges forms part of the wheel rim. This is preferably the rim flange, which is arranged on the vehicle wheel so that it points in the direction of the vehicle itself and thus can not directly abut the curb of a road. If at least one of the two rim flanges is formed as a part of the wheel rim, the stability of the rim and the rim flange of the rim, which is formed on the wheel rim, can be increased.
Zum Befestigen der Felgenhörner und/oder des Radkranzes an dem Felgenbett sind nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Felgenhörner und/oder der Radkranz mittels eines Befestigungsmittels mit dem Felgenbett verbunden, wobei das Befestigungsmittel eine integrierte Zentrierung aufweist. Als Befestigungsmittel ist vorzugsweise ein Schraubenelement vorgesehen. Mittels des Befestigungselement können die Felgenhörner und/oder der Radkranz lösbar mit dem Felgenbett verbunden sein, so dass die Felge mehrteilig ausgebildet ist und die Felgenhörner, der Radkranz oder das Felgenbett auf einfache Art und Weise einzeln voneinander ausgetauscht werden kann, ohne dass die gesamte Felge mit allen ihren Bauteilen ausgetauscht werden muss. Durch das Vorsehen einer integrierten Zentrierung innerhalb des Befestigungsmittels ist eine genaue Positionierung bzw. Befestigung der Felgenhörner und/oder des Radkranzes an der gewünschten Position an dem Felgenbett möglich.To attach the rim flanges and / or the rim to the rim well, the rim flanges and / or the rim are connected by means of a fastening means with the rim well, wherein the fastening means has an integrated centering according to a further preferred embodiment of the invention. As a fastening means, a screw element is preferably provided. By means of the fastener, the rim flanges and / or the rim can be releasably connected to the rim base, so that the rim is formed in several parts and the rim flanges, the rim or the rim base can be exchanged individually in a simple manner without the entire rim must be replaced with all their components. By providing an integrated centering within the fastener an accurate positioning or attachment of the rim flanges and / or the rim is possible at the desired position on the rim base.
Im Verbindungsbereich zwischen den Felgenhörnern, dem Felgenbett und/oder dem Radkranz ist nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Dichtungselement vorgesehen. Durch das Vorsehen eines Dichtungselements zwischen den Felgenhörnern, dem Felgenbett und/oder dem Radkranz kann ein Druckverlust zwischen diesen Bauteilen zuverlässig vermieden werden. Das Dichtungselement ist dabei vorzugsweise als Gummiring ausgebildet, dessen Geometrie bewirkt, dass das Dichtungselement durch den Reifeninnendruck gegen die Dichtflächen der entsprechenden Felgenbereiche gedrückt wird. Dabei ist darauf zu achten, dass die Dichtungselemente trotz der bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden Fliehkräfte ihre Dichtfunktion zuverlässig erfüllen.In the connecting region between the rim flanges, the rim base and / or the rim, a sealing element is provided according to a further preferred embodiment of the invention. By providing a sealing element between the rim flanges, the rim base and / or the rim, a pressure loss between these components can be reliably avoided. The sealing element is preferably designed as a rubber ring whose geometry causes the sealing element is pressed by the tire inner pressure against the sealing surfaces of the corresponding rim areas. It must be ensured that the sealing elements reliably fulfill their sealing function despite the centrifugal forces occurring at higher speeds.
Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abstand zwischen der Felge und einem in dem Radnabenantrieb vorgesehenen Rotor vorgesehen, wobei der Abstand derart gewählt ist, dass der Abstand eine Verformung der Felge ohne Beeinflussung des Rotors zulässt. Im Fahrbetrieb treten beträchtliche Kräfte auf die Felge auf, wodurch Verformungen in die Felge eingebracht werden können. Daher ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Felge und der Rotor des Radnabenantriebs mechanisch derart entkoppelt werden, dass sich die Felge verformen kann und der Rotor weitgehend unabhängig davon seine Form und Position beibehält. Dies wird dadurch erreicht, indem ein entsprechender Abstand zwischen der Felge und dem Rotor des Radnabenantriebs vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich zu gewährleisten, dass die zu erwartenden Verformungen im Rotor nicht zu einer Berührung von Stator und Rotor führen, welche dadurch auftreten könnten, wenn die Felge den Rotor berühren würde und diesen derart verformen würde, dass er sich in Richtung des Stators verformen würde.According to a further advantageous embodiment of the invention, a distance between the rim and a provided in the wheel hub rotor is provided, wherein the distance is selected such that the distance allows deformation of the rim without affecting the rotor. When driving considerable forces on the rim, whereby deformations can be introduced into the rim. Therefore, it is preferably provided that the rim and the rotor of the wheel hub drive are mechanically decoupled such that the rim can deform and the rotor largely independent of its shape and position retains. This is achieved by providing a corresponding distance between the rim and the rotor of the wheel hub drive. This makes it possible to ensure that the expected deformations in the rotor do not lead to a contact of the stator and rotor, which could occur if the rim would touch the rotor and deform it so that it deforms in the direction of the stator would.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrokraftfahrzeug, umfassend eine wie vorstehend aus- und weitergebildete elektrische Antriebseinheit.Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, in particular an electric motor vehicle, comprising an electric drive unit designed and developed as described above.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.
Es zeigen:Show it:
In
Bei beiden hier gezeigten Ausführungsformen ist zumindest ein Teilbereich des Radnabenantriebs in das Felgenbett
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Fahrzeugradvehicle
- 1212
- RadlagerWheel bearings
- 1414
- Radnabewheel hub
- 1616
- Radkranzrim
- 1818
- Felgenbettrim
- 2020
- Felgenhornrim flange
- 2222
- Felgenhornrim flange
- 2424
- Reifentires
- 2626
- Befestigungsmittelfastener
- 2828
- Innenraum ReifenInterior tires
Claims (11)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102010049622A DE102010049622A1 (en) | 2009-12-07 | 2010-10-26 | Electric drive unit for motor vehicle, particularly electric vehicle, has hub drive driving vehicle wheel, where vehicle wheel has wheel flange and rim consisting of rim well and two rim clamps |
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DE102009057319.4 | 2009-12-07 | ||
DE102009057319 | 2009-12-07 | ||
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=43972605
Family Applications (1)
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DE102010049622A Withdrawn DE102010049622A1 (en) | 2009-12-07 | 2010-10-26 | Electric drive unit for motor vehicle, particularly electric vehicle, has hub drive driving vehicle wheel, where vehicle wheel has wheel flange and rim consisting of rim well and two rim clamps |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140213 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140213 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150126 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |