DE2109372A1 - Single wheel drive for heavy commercial vehicles - Google Patents

Single wheel drive for heavy commercial vehicles

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Description

Einzelrad-Antrieb für schwere Nutzfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen Einzelrad-Antrieb für schwere Nutzfahrzeuge mit einem in einer Radnabe oder der Achse eines Fahrzeuges angeordneten Elektromotor als Antriebsmaschine und einem mit diesem verbundenen Untersetzungsgetriebe und betrifft eine zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung eines derartigen Radantriebes. Single wheel drive for heavy commercial vehicles The invention relates focuses on a single wheel drive for heavy duty vehicles with one in a wheel hub or the axle of a vehicle arranged electric motor as the drive machine and a reduction gear connected to this and concerns an expedient and advantageous embodiment of such a wheel drive.

Einzelrad-Antriebsaggregate, die unmittelbar in eine Fahrzeugachse oder Radnabe eingesetzt sind, werden bereits seit längerer Zeit für Zugmaschinen, Muldenkipper oder ähnliche schwere Fahrzeuge hergestellt und mit Erfolg benutzt. Als Untersetzungsgetriebe ist bei diesen Ausführungen Jeweils ein zwischen einem Elektromotor als Antriebsmaschine und der Nabe eingesetztes Stirnradgetriebe vorgesehen, und der Rotor des Motors ist mit einer auf der dem Untersetzungsgetriebe gegenUberliegenden Seite angeordneten Bremse verbunden.Single-wheel drive units that are directly in a vehicle axle or wheel hubs have been used for a long time for tractors, Dump trucks or similar heavy vehicles made and used with success. As a reduction gear is in each case one between one in these versions Electric motor is provided as the drive machine and the hub is used as a spur gear, and the rotor of the motor is with one on the opposite of the reduction gear Side arranged brake connected.

Bei diesen bekannten Ausführungen bereitet nicht nur die Unterbringung des Stirnradgetriebes Schwierigkeiten, sondern auch die Anordnung und Dimensionierung der Bremse, da diese unmittelbar an den Motor angeschlossen und somit dessen hohen Drehzahlen ausgesetzt ist. Vielfach wird dabei eine zusätzliche mit der Radnabe verbundene mechanische Betriebsbremse erforderlich, bzw.In these known designs, not only does the accommodation prepare of the spur gear difficulties, but also the arrangement and dimensioning the brake, as this is directly connected to the motor and thus its high Speed is exposed. In many cases, there is an additional one with the wheel hub connected mechanical service brake required or

der Motor wird als Betriebsbremse benutzt. Dadurch werden Jedoch wiederum der Bauaufwand und damit die Herstellkosten sehr hoch, bzw. es können bei zu starken Belastungen Beschädigungen an der Motorwicklung auftreten.the engine is used as a service brake. However, this will turn the construction effort and thus the manufacturing costs are very high, or it can be too strong Loads Damage to the motor winding occur.

Aufgabe der Erfindung'ist es daher, einen Einzelrad-Antrieb für schwere Nutzfahrzeuge zu schaffen, der diese Nachteile der vorgenannten Ausführungen nicht aufweist und der dennoch einfach in seiner konstruktiven Ausgestaltung ist.The object of the invention is therefore to provide a single wheel drive for heavy To create commercial vehicles that do not have these disadvantages of the aforementioned embodiments and which is still simple in its structural design.

Vor allem soll erreicht werden, daß das Antriebsaggregat eine kompakt Baueinheit bildet und daß sowohl die Unterbringung des Untersetzungsgetriebesund der Bremse als auch deren Dimensionierungen keine Schwierigkeiten bereitet.Above all, it should be achieved that the drive unit is compact Building unit forms and that both the accommodation of the reduction gear and the brake as well as its dimensions does not cause any difficulties.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Einzelrad-Antrieb der vorgenannten Gattung dadurch erreicht, daß das Untersetzungsgetriebe als zweistufiges Planetengetriebe ausgebildet ist, dessen erster Radsatz über das Sonnenrad und eine Hohlwelle mit der Antriebsmaschine und dessen zweiter Radsatz über seinen Steg mit der Radnabe verbunden ist, und daß das die beiden Radsätze verbindende Sonnenrad des zweiten Radsatzes über eine die Hohlwelle und den Antriebsmotor durchgreifende Welle mit einer Bremseinriehtung gekoppelt ist.According to the invention, this becomes the aforementioned in the case of an individual wheel drive Type achieved in that the reduction gear as a two-stage planetary gear is formed, the first gear set on the sun gear and one Hollow shaft with the drive machine and its second wheel set via its web the wheel hub is connected, and that the sun gear connecting the two gear sets of the second wheel set via a hollow shaft and the drive motor Shaft is coupled to a Bremseinriehtung.

Zweckmäßig ist es hierbei, aus baulichen Gründen beiden Radsätzen ein gemeinsames, mit der Antriebsmaschine fest verbundenes und in der Radnabe angeordnetes Hohlrad zuzuordnen, wobei die Zähnezahlen der beiden Hohlräder gleich oder unterschiedlich sein können.It is useful here, for structural reasons, to use both sets of wheels a common one, firmly connected to the drive machine and arranged in the wheel hub Assign ring gear, with the number of teeth of the two ring gears the same or different could be.

Die mit dem Sonnenrad des zweiten Radsatzes verbundene Bremseinrichtung ist in vorteilhafter Weise als Scheibenbremse auszubilden und auf der dem Planetengetriebe gegenüberliegenden Seite der Antriebsmaschine anzuordnen. Außerdem kann die Scheibenbremse mit einer als Trommelbremse ausgebildeten Feststellbremse zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden.The braking device connected to the sun gear of the second gear set is to be designed in an advantageous manner as a disc brake and on the planetary gear to be arranged opposite side of the prime mover. In addition, the disc brake combined with a parking brake designed as a drum brake to form a structural unit will.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Einzelrad-Antrieb zeichnet sich nicht nur durch einen einfachen Aufbau und eine raumsparende Ausgestaltung und damit durch eine sehr wirtschaftliche Herstellung aus, sondern vor allem dadurch, daß die Übersetzung zwischen der Antriebsmaschine und der Radnabe sowie die abzubremsenden Drehmomente gut beherrschbar sind. Wird nämlich als Untersetzungsgetriebe ein zweistufiges Planetengetriebe vorgesehen.An individual wheel drive designed according to the invention is distinguished not only through a simple structure and a space-saving design and thus by a very economical production, but above all by the fact that the translation between the prime mover and the wheel hub and the ones to be braked Torques are easy to control. Namely, it is used as a reduction gear a two-stage planetary gear is provided.

und wird die Bremseinrichtung an dieses Getriebe angeschlossen, so können auf einfache Weise die Untersetzungen innerhalb des Getriebes den Jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden und mit der Bremseinrichtung ist nicht das Radmoment abzubremsen, sondern ein durch zumindest die erste Stufe des Planetengetriebes untersetztes Moment.and if the braking device is connected to this transmission, see above you can easily adjust the reductions within the gearbox Requirements are adapted and with the braking device is not the wheel torque to decelerate, but a step down by at least the first stage of the planetary gear Moment.

Die Bremse ist somit nicht für das am Fahrzeugrad auftretende hohe Radmoment oder das Motormoment bei sehr hohen Drehzahlen, wie bei den vorbekannten Ausführungen, auszulegen, vielmehr gestattet das an der Zwischenstufe wirkende untersetzte Moment eine kleinere Dimensionierung und damit eine gute Unterbringung der Bremse.The brake is therefore not suitable for the high level that occurs on the vehicle wheel Wheel torque or the engine torque at very high speeds, as with the previously known Explanations, to be interpreted, on the contrary, allow the stocky effect at the intermediate stage Momentarily a smaller dimension and thus a good accommodation of the brake.

Weitere Einzelheiten des gemäß der Erfindung ausgebildeten Einzelrad-Antriebes fUr schwere Nutzfahrzeuge sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen.Further details of the individual wheel drive designed according to the invention for heavy commercial vehicles are the embodiment shown in the drawing, which is explained in detail below, can be found.

Das mit 1 bezeichnete Rad eines nicht gezeigten Fahrzeuges wird hierbei durch einen unmittelbar in der Radnabe 2 und der nur zum Teil dargestellten Achse 4 angeordneten Elektromotor 6 angetrieben, der über ein Untersetzungsgetriebe 10 mit der Radnabe 2, auf der der strichpunktiert gezeigte Reifen 3 aufgesetzt ist, in Verbindung steht. Der Stator 7 des Motors 6 ist mit einem dem Motor 6 umgebenden Gehäuse 5 fest verbunden, während dessen Rotor 8 über eine Hohlwelle 9 die Antriebsleistung dem Getriebe 10 zuleitet.The designated 1 wheel of a vehicle, not shown, is here by one directly in the wheel hub 2 and the only partially shown axle 4 arranged electric motor 6 driven via a reduction gear 10 with the wheel hub 2, on which the tire 3 shown in phantom is placed, communicates. The stator 7 of the motor 6 is connected to a surrounding the motor 6 Housing 5 firmly connected, while its rotor 8 via a hollow shaft 9 feeds the drive power to the transmission 10.

Das Untersetzungsgetriebe 10 ist als zweistufiges Planetengetriebe ausgebildet, dessen erster Radsatz 11 aus einem auf der mit dem Motor 6 verbundenen Hohlwelle 9 drehfest gelagerten Sonnenrad 13 und einem mit dem Gehäuse 5 verschraubten Hohlrad 14 sowie in diesen kämmenden,durch einen Steg 16 gehaltenen Planetenrädern 15 besteht. Der zweite Radsatz-12 ist über ein Sonnenrad 17 mit dem Steg 16 des ersten Radsatzes 11 verbunden, in das sowie das ortsfeste Hohlrad 18 Planetenräder 19 eingreifen. Von dem Steg 20 des zweiten Radsatzes 12 wird die Antriebsenergie unmittelbar auf die Radnabe 2 gebracht.The reduction gear 10 is a two-stage planetary gear formed, the first wheel set 11 from one connected to the engine 6 Hollow shaft 9 rotatably mounted sun gear 13 and a screwed to the housing 5 Ring gear 14 as well as planet gears which mesh in this and are held by a web 16 15 exists. The second gear set-12 is connected to the web 16 of the via a sun gear 17 first gear set 11 connected, in the and the stationary ring gear 18 planetary gears 19 intervene. The drive energy is supplied by the web 20 of the second wheel set 12 brought directly to the wheel hub 2.

Außerdem ist das Sonnenrad 17 des zweiten Radsatzes 12 über eine die Hohlwelle 9 durchgreifende Welle 21 mit einer Bremseinrichtung 22 verbunden, die in einer Baueinheit aus einer Scheibenbremse 23 als Betriebsbremse und einer Trommelbremse 24 als Feststellbremse gebildet ist.In addition, the sun gear 17 of the second gear set 12 is via a die Hollow shaft 9 through shaft 21 connected to a braking device 22 which in a unit consisting of a disc brake 23 as a service brake and a drum brake 24 is formed as a parking brake.

Wird dem Elektromotor 6 zum Beispiel von einem in dem Fahrzeug angeordneten mit einem Dieselmotor verbundenen Generator elektrische Energie zugeführt, so wird von dessen Rotor 8 und der Hohlwelle 9 das Sonnenrad 13 des ersten Radsatzes 11 angetrieben. Da das Hohlrad 14 zusammen mit dem Hohlrad 18 des zweiten Radsatzes 12 fest mit dem Gehäuse 5 verbunden ist, wird die Antriebsleistung von dem Steg 16 auf das Sonnenrad 17 des zweiten Radsatzes 12 übertragen, dessen Steg 20 wiederum mit der Radnabe 2 verschraubt ist, so daß von diesem der Antrieb für das Rad 1 abgenommen wird. Bevor das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird, ist Jedoch die Trommelbremse 24 zu lösen, durch die über die Welle 21 und das Sonnenrad 17 das Rad 1 festgebremst wird. Um das Rad 1 während des Fahrbetriebes abbremsen zu können, ist die Scheibenbremse 23 zu betätigen, die ebenfalls über die Welle 21 sowie mit der Radnabe 2 als auch mit dem Motor 6 in Triebverbindung steht, so daß ein rasches Stillsetzen des Rades 1 gewährleistet ist.Is the electric motor 6, for example, from one arranged in the vehicle a generator connected to a diesel engine is supplied with electrical energy of its rotor 8 and the hollow shaft 9, the sun gear 13 of the first gear set 11 driven. Since the ring gear 14 together with the ring gear 18 of the second Wheelset 12 is firmly connected to the housing 5, the drive power of the web 16 transferred to the sun gear 17 of the second gear set 12, the web 20 is in turn screwed to the wheel hub 2, so that the drive for the wheel 1 is removed. However, before the vehicle is set in motion to release the drum brake 24 by means of the shaft 21 and the sun gear 17 the wheel 1 is braked. To brake the wheel 1 while driving can, the disc brake 23 is to be operated, which is also via the shaft 21 as well as with the wheel hub 2 as well as with the motor 6 is in drive connection, so that a rapid shutdown of the wheel 1 is guaranteed.

Claims (4)

P a t e n t a n s p r U c h e: P a t e n t a n s p r U c h e: r 11.inzelrad-Antrieb fUr schwere Nutzfahrzeuge mit einem in einer Radnabe oder einer Achse des Fahrzeuges angeordneten Elektromotor als Antriebsmaschine und einem mit diesem verbundenen Untersetzungsgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe(10)als zweistufiges Planetengetriebe (11, 12) ausgebildet ist, dessen erster Radsatz (11) über das Sonnenrad (13) und eine Hohlwelle (9) mit der Antriebsmaschine (6) und dessen zweiter Radsatz (12) über seinen Steg (20) mit der Radnabe (2) verbunden ist, und daß das die beiden Radsätze (11, 12) verbindende Sonnenrad (17) des zweiten Radsatzes (12) über eine die Hohlwelle (9) und den Antriebsmotor (6) durchgreifende Welle ( mit einer Bremseinrichtung (22) gekoppelt ist.r 11.individual wheel drive for heavy commercial vehicles with one in one Wheel hub or an axle of the vehicle arranged electric motor as a drive machine and a reduction gear connected to this, characterized in that that the reduction gear (10) is designed as a two-stage planetary gear (11, 12) is, the first gear set (11) via the sun gear (13) and a hollow shaft (9) with the drive machine (6) and its second wheel set (12) via its web (20) with the wheel hub (2) is connected, and that the two wheel sets (11, 12) connecting Sun gear (17) of the second gear set (12) via a hollow shaft (9) and the drive motor (6) through shaft (coupled to a braking device (22). 2. Einzelrad-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Radsätze (11, 12) ein gemeinsames, mit der Antriebsmaschine (Stator 7) fest verbundenes und in der Radnabe (2) angeordnetes Hohlrad (14, 18) aufweisen. 2. Single wheel drive according to claim 1, characterized in that both sets of wheels (11, 12) have a common fixed to the drive machine (stator 7) connected and arranged in the wheel hub (2) ring gear (14, 18). 3. Einzelrad-Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Sonnenrad (17) des zweiten Radsatzes (12) verbundene Bremseinrichtung (22) als Scheibenbremse k23) ausgebildet und auf der dem Untersetzungsgetriebe (10) gegendberliegenden Seite der Antriebsmaschine (6) angeordnet ist. 3. Single wheel drive according to claim 1 or 2, characterized in that that the braking device connected to the sun gear (17) of the second gear set (12) (22) designed as a disc brake k23) and on the reduction gear (10) is arranged opposite side of the drive machine (6). 4. Einzelrad-Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenbremse (23) mit einer als Trommelbremse (24) ausgebildeten Feststellbremse zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist.4. Single wheel drive according to claim 3, characterized in that the disc brake (23) with a parking brake designed as a drum brake (24) is combined into one structural unit.
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