DE19615343A1 - Antriebseinheit, insbesondere für einen Einzelradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere für einen Einzelradantrieb eines Schienen- oder Straßenfahrzeu­ ges, bestehend aus einem Motor und einem zugeordneten Plane­ tengetriebe mit einem Getriebegehäuse und einem über das Ge­ triebe antreibbaren Rad.

Ein Einzelradantrieb dieser Art ist aus der DE 44 45 407 C1 bekannt. Bei diesem bekannten Antrieb ist zwischen der Motor­ welle und einer beidseitig eines Planetengetriebes gelagerten Welle, welche das Sonnenrad trägt, eine axial nachgiebige Kupplung angeordnet. Das Sonnenrad treibt über Planetenräder ein Hohlrad an, welches in der Ausführung als Umlaufgetriebe mit dem Treibrad verschraubt ist. Sowohl die Rotorwelle des Motors als auch die Getriebewelle sind zweifach gelagert.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Antriebseinheit der eingangs genannten Art die Lagerung der einzelnen Antriebs­ teile zu vereinfachen bzw. weniger aufwendig zu gestalten und die Lebensdauer des Getriebes deutlich zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine vom Motor antreibbare Welle, die das Sonnenrad des Planeten­ getriebes trägt, durch ein Lager gegen eine stehende oder ro­ tierende Komponente des Planetengetriebes gelagert ist, daß die gleichmäßig am Umfang des Sonnenrades verteilten Zahnein­ griffe zwischen dem Sonnenrad und den Planetenrädern die ei­ gentliche Lagerung bei der Drehmomentübertragung zwischen der antreibbaren Welle und dem Treibrad in beiden Drehmomentrich­ tungen bilden und daß das Spiel des Lagers derart ausgelegt ist, daß bei einer Drehmomentübertragung die Lagerung des Sonnenrades zu den Planetenrädern ausschließlich von den Zahneingriffen übernommen wird.

Vorteilhatte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 7.

Bei einer Antriebseinheit der vorliegenden Art kann von au­ ßen, beispielsweise vom Rad her, eine Kraft auf das Getriebe­ gehäuse oder auf eine der Getriebekomponenten, z. B. auf das Hohlrad oder auf die Planetenräder des Planetengetriebes, einwirken. Dies führt zu einem Mittenversatz der gegeneinan­ der gelagerten Teile aufgrund der Verzahnungstoleranzen und des Lagerspiels sowie wegen der Elastizität der Bauteile. Bei der bekannten direkten Lagerung des Sonnenrades bzw. der Son­ nenradwelle durch zwei Lager in einer der beiden übrigen Ge­ triebekomponenten des Planetengetriebes - also der Lagerung im Hohlrad oder einer Lagerung gegen den Planetenträger - tritt vor allem bei einer Drehmomentübertragung insbesondere eine Verspannung zwischen dem Sonnenrad und der zugeordneten Getriebekomponente auf. Dies führt zu einer beträchtlichen Verminderung der Lebensdauer des Getriebes, insbesondere zu einer starken Beanspruchung der Sonnenradverzahnung. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird dieser Nachteil behoben, was bei einer wesentlich einfacheren Lageranordnung zugleich zu einer längeren Lebensdauer der Getriebeteile führt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sowie ihrer vorteil­ haften Ausgestaltungen wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der anhand von zwei schematisch dargestellten Ausführungs­ beispielen weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung beschrieben sind.

Es zeigen:

Fig. 1 im Halbschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Einzelradantriebes mit Umlaufgetriebe und

Fig. 2 im Halbschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Einzelradantriebes mit Standgetriebe.

Bei der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführung ei­ nes Einzelradantriebes treibt ein Motor 1 über seine Motor­ welle 9 unter Zwischenschaltung einer elastischen Kopplung 10 eine Welle 4 an. Diese ein Sonnenrad 6 aufweisende Getriebe­ welle 4 ist mit ihrem endseitigen Wellenzapfen 18 in einem Lager 5′ gegen einen feststehenden Träger, z. B. eine stehende Achse 14, drehbar gelagert. Nach diesem Ausführungsbeispiel ist das vorgesehene Planetengetriebe als Umlaufgetriebe aus­ gebildet, wobei die mit dem Sonnenrad 6 einerseits und einem äußeren, innen verzahnten Hohlrad 7 im Verzahnungseingriff stehenden Planetenräder 8 mit ihrem Planetenträger 13 als An­ triebsteil umlaufen, während das Hohlrad 7, das durch einen Steg 19 am Träger 14 befestigt ist, feststeht. Bei diesem Um­ laufgetriebe wird demnach das Hohlrad 7 fest- bzw. stehendge­ halten und durch das sich drehende Sonnenrad werden die vorzugsweise drei Planetenräder 8 zum Umlauf gebracht und drehen über ihre Achszapfen 21 den Planetenträger 13 und das daran befestigte Treibrad 3 an.

Der einen Teil eines Getriebegehäuses 2 bildende Planetenträ­ ger 13 ist mittels einer Befestigung 16 am anzutreibenden Rad 3 angebracht, dessen Radnabe 20 den anderen Teil des Getrie­ begehäuses bildet und welche über ein Radlager 12 am Träger 14 gelagert ist. Mit 15 ist ein Lager eines Planetenrades 8 gegenüber einem Achszapfen 21 des Planetenträgers 13 und mit 17 ist eine Dichtung des Getriebegehäuses 2 gegenüber der Welle 4 bezeichnet.

Nach der Erfindung wird das Lagerspiel des Lagers 5, der Ge­ triebewelle 4 so bemessen, daß die Verzahnungen des Sonnenra­ des 6 der Welle 4 und der damit in Eingriff stehenden Plane­ tenräder 8 sich bei Drehmomentübertragung aufeinander ein­ stellen können und dadurch eine gleichmäßige Belastung der Verzahnung ermöglichen.

Nach der Erfindung kann das Lager 5 bzw. 5′ auf der motorsei­ tigen oder auf der dem Motor 1 abgewandten Seite der Sonnen­ radverzahnung 6 der Welle 4 angeordnet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 treibt wiederum der Motor 1 über seine Motorwelle 9 und unter Zwischenordnung ei­ ner elastischen Kopplung 10 die Getriebewelle 4 mit dem Son­ nenrad 6 des Planetengetriebes an. In dieser Ausführung ist die Getriebewelle 4 auf der dem Motor 1 zugeordneten Seite der Sonnenradverzahnung 6 gelagert und das Planetengetriebe ist als Standgetriebe ausgelegt.

Dabei ist der die Planetenräder 8 auf nicht besonders be­ zeichneten Achszapfen od. dgl. tragende und gegen das Sonnen­ rad 6 haltende Planetenträger 13 als stehende Komponente des Planetengetriebes ausgebildet und beispielsweise mit einem feststehenden Träger 14 oder einer feststehenden Achse ver­ bunden. Das motorseitige Sonnenradwellenlager 5 lagert die Welle 4 gegen den stehenden Planetenträger 13. Das zum Plane­ tengetriebe gehörende Hohlrad 7 ist beispielsweise am Treib­ rad 3 befestigt oder angeformt. Mit 2 ist ein das Getriebege­ häuse bildender Deckel bezeichnet, der durch eine Befestigung 16 mit dem Rad 3 verbunden ist, wobei das Getriebegehäuse mit Raddrehzahl rotiert. Ferner sind beidseits des Getriebes Rad­ lager 11, 12 vorgesehen, über die sich das Rad 3 auf dem Pla­ netenträger 13 bzw. dem Träger 14 abstützt. Mit 15 sind die Lager eines Planetenrades 8 und mit 17 eine Dichtung des Ge­ triebegehäuses gegenüber der Welle 4 bezeichnet.

Claims (7)

1. Antriebseinheit, insbesondere für einen Einzelradantrieb eines Schienen- oder Straßenfahrzeuges, bestehend aus einem Motor (1) und einem zugeordneten Planetengetriebe mit einem Getriebegehäuse (2) und einem über das Getriebe antreibbaren Rad (3), dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Motor (1) antreibbare Welle (4), die das Sonnenrad (6) des Planetengetriebes (6, 7, 8) trägt, durch ein Lager (5, 5′) gegen eine stehende oder rotierende Komponente des Planetengetriebes gelagert ist, daß die gleichmäßig am Umfang des Sonnenrades (6) verteilten Zahnein­ griffe zwischen dem Sonnenrad und den Planetenrädern (8) die eigentliche Lagerung bei der Drehmomentübertragung zwischen der antreibbaren Welle (4) und dem Treibrad (3) in beiden Drehmomentrichtungen bilden und daß das Spiel des Lagers (5, 5′) derart ausgelegt ist, daß bei einer Drehmomentübertragung die Lagerung des Sonnenrades (6) zu den Planetenrädern (8) ausschließlich von den Zahneingriffen übernommen wird.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (5, 5′) in der stehenden Komponente des Planetengetriebes (6, 7, 8) gelagert ist.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe drei Planetenräder (8) aufweist.

4. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (7) des Planetengetriebes das Getriebegehäuse (2) bildet.

5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (7) des Planetengetriebes die umlaufende Getriebekom­ ponente bildet und daß das Treibrad (3) mit dem Hohlrad (7) verbunden ist.

6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (9) elastisch mit der Welle (4) des Sonnenrades (6) gekoppelt ist.

7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (5, 5′) auf der motorseitigen oder auf der dem Motor (1) abgewandten Seite der Sonnenradverzahnung (6) der Welle (4) angeordnet ist.