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DE19852663A1 - Electrically driven drive axle, especially for urban bus drive has gearbox(es)with inclined teeth; resulting axial forces are taken up by pressure combs so bearing remains fee of axial forces - Google Patents

Electrically driven drive axle, especially for urban bus drive has gearbox(es)with inclined teeth; resulting axial forces are taken up by pressure combs so bearing remains fee of axial forces

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DE19852663A1
DE19852663A1 DE1998152663 DE19852663A DE19852663A1 DE 19852663 A1 DE19852663 A1 DE 19852663A1 DE 1998152663 DE1998152663 DE 1998152663 DE 19852663 A DE19852663 A DE 19852663A DE 19852663 A1 DE19852663 A1 DE 19852663A1
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DE
Germany
Prior art keywords
gear
axial forces
electrically driven
drive
shaft
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE1998152663
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German (de)
Inventor
Michael Roske
Harald Wendl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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Priority to FR9914019A priority patent/FR2785851B1/en
Publication of DE19852663A1 publication Critical patent/DE19852663A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The axle has a drive motor (2), a shaft (1) and a bearing (12) with at least one reduction gearbox (14) connected to a wheel hub (6). The gearbox(es) which is driven by the motor, has inclined teeth and the resulting axial forces are taken up by pressure combs (8,9) so that a bearing (12) for the motor shaft remains fee of axial forces.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Antriebsachse, insbesondere für einen Niederflur-Stadt- Omnibus-Antrieb, bei welcher ein Elektromotor über ein Un­ tersetzungsgetriebe eine Radnabe antreibt. Bei elektrisch angetriebenen Antriebsachsen für Omnibusse ist im besonde­ ren eine kompakte Bauweise der Antriebsachse erforderlich. Es ist darauf zu achten, daß die Gangbreite im Omnibus mög­ lichst groß gestaltet werden kann. Da die Antriebsachse in direkter Verbindung mit dem Fahrgestell des Omnibus steht, werden Geräusche aus dem Achsantrieb direkt in die Fahr­ gastzelle übermittelt. Ein geringes Geräuschniveau ist da­ her Voraussetzung für einen Achsantrieb eines Omnibus. In der DE 41 12 624 C1 ist eine starre Antriebsachse für ein Nutzfahrzeug beschrieben, bei welcher ein Elektromotor über ein erstes Untersetzungsgetriebe einen Planetentrieb an­ treibt, dessen Abtrieb mit einer Radnabe verbunden ist. Diese offenbarte starre Antriebsachse erfüllt mit einer Geradverzahnung in dem ersten Untersetzungsgetriebe die Geräuschforderung für einen Omnibus-Antrieb nicht. Wird das erste Untersetzungsgetriebe jedoch mit einer Schrägverzah­ nung ausgeführt, treten an der Eingangswelle und der Aus­ gangswelle des Untersetzungsgetriebes Axialkräfte aus der Schrägverzahnung auf. Diese Axialkräfte müssen über eine separate Lagerung oder über eine erheblich größer zu dimen­ sionierende Lagerung im Elektromotor aufgenommen werden. Zusätzlich wird die Lagerung durch eine hohe Lagertempera­ tur, resultierend aus der Verlustwärme des Elektromotors, sehr hoher Motordrehzahl, erforderlich für kompakte Bauwei­ se des Elektromotors, zusätzlicher Lagererwärmung durch Reibung, resultierend aus Verzahnungsaxialkraft in der Le­ bensdauer, negativ beeinflußt. Dadurch wird die Baulänge der Antriebsachse erheblich verlängert und somit die Gang­ breite im Omnibus verkleinert.The invention relates to an electrically driven Drive axle, especially for a low-floor urban Omnibus drive, in which an electric motor via a Un Reduction gear drives a wheel hub. With electrical driven drive axles for buses is special a compact design of the drive axle is required. It must be ensured that the aisle width is possible in the bus can be made as large as possible. Since the drive axle in there is a direct connection to the chassis of the bus, are noises from the final drive directly into the drive guest cell transmitted. A low noise level is there prerequisite for an axle drive of a bus. In DE 41 12 624 C1 is a rigid drive axle for a Commercial vehicle described in which an electric motor over a first reduction gear to a planetary gear drives whose output is connected to a wheel hub. This disclosed rigid drive axle fulfills one Straight toothing in the first reduction gear No noise requirement for a bus drive. Will that first reduction gear, however, with a helical tooth voltage, the input shaft and the output gear shaft of the reduction gear axial forces from the Helical teeth on. These axial forces must have a separate storage or over a much larger dimension ionizing bearings in the electric motor. In addition, the storage is due to a high storage temperature tur, resulting from the heat loss of the electric motor, very high engine speed, required for compact construction se of the electric motor, additional bearing heating  Friction resulting from axial toothing force in the Le life, negatively influenced. This means the overall length the drive axle significantly extended and thus the gear width reduced in the omnibus.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch angetriebene Antriebsachse zu schaffen, welche sich durch ein geringes Geräuschniveau und einen kompakten Aufbau auszeichnet, wobei die Gestaltung des Ge­ triebes so auszuführen ist, daß der Elektromotor bzw. die Elektromotorenlagerung nicht durch äußere Kräfte belastet wird.The present invention is based on the object to create an electrically driven drive axle which is characterized by a low noise level and a compact structure, the design of the Ge drive is to be carried out so that the electric motor or Electric motor bearings are not loaded by external forces becomes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisende, gattungsgemäße Antriebsachse gelöst.According to the invention, this object is also achieved by a characteristic features of the main claim, generic drive axle solved.

Erfindungsgemäß wurde eine Antriebsachse geschaffen, welche sich dadurch auszeichnet, daß die Verzahnungen der Untersetzungsgetriebe, welche die Drehzahlen des Antriebs­ motors reduzieren, schrägverzahnt ausgeführt sind und die daraus resultierenden Axialkräfte nicht über zusätzliche Lager oder vorhandene Lager, welche dadurch größer zu di­ mensionieren sind, sondern über an den Verzahnungen seit­ lich angebrachten Druckkämmen aufgenommen werden. Durch diese Merkmale wird erreicht, daß ein im Geräuschniveau niedrig anzusehender Omnibus-Antrieb geschaffen wurde, wel­ cher sich durch eine sehr kompakte Bauweise auszeichnet. Durch die Verwendung von zwei Druckkämmen an dem Antriebs­ zahnrad, welches direkt mit der Welle des Elektromotors verbunden ist, ist es möglich, die Lager des Elektromotors, welche normalerweise als ein Festlager und ein Loslager ausgeführt sind, als zwei Loslager auszuführen, da die Wel­ le des Elektromotors über die zwei Druckkämme an der Ver­ zahnung der Antriebswelle in axialer Richtung fixiert wird. Wird als erstes Untersetzungsgetriebe ein Planetengetriebe oder ein Stirnradgetriebe mit radial ausgeglichenem Zen­ tralrad verwendet, ist es möglich, auf die erste Lagerstel­ le im Elektromotor, welche dem Planetengetriebe benachbart ist, vollständig zu verzichten, da die Welle des Elektro­ motors in radialer Richtung über das Getriebe zentriert wird und in axialer Richtung über die Druckkämme an dem inneren Zentralrad des Planetengetriebes fixiert ist. Da der Elektromotor nun nur noch ein Wälzlager aufweist, wird eine erhebliche Reduzierung der Baulänge der elektrisch angetriebenen Antriebsachse erreicht.According to the invention, a drive axle was created which is characterized in that the toothing of the Reduction gear, which is the speed of the drive reduce motors, are designed with helical teeth and the resulting axial forces do not have additional Warehouses or existing warehouses, which are larger dimensioning, but over on the gears since pressure combs attached. By These features are achieved in a noise level low-profile bus drive was created, wel is characterized by a very compact design. By using two pressure combs on the drive gear, which directly with the shaft of the electric motor connected, it is possible to mount the electric motor, which is usually considered a fixed bearing and a floating bearing  are to be carried out as two floating bearings since the Wel le of the electric motor via the two pressure combs on the ver toothing of the drive shaft is fixed in the axial direction. The first reduction gear to be a planetary gear or a spur gear with a radially balanced Zen tralrad used, it is possible to the first bearing le in the electric motor, which is adjacent to the planetary gear is to do without completely, because the wave of electro motors centered in the radial direction via the gearbox is and in the axial direction on the pressure combs on the inner central wheel of the planetary gear is fixed. There the electric motor now only has one roller bearing a significant reduction in the overall length of the electrical driven drive axis reached.

In einer weiteren Ausgestaltungsform kann auch ein nur in einer Richtung wirkender Druckkamm verwendet werden, welcher die Hauptbetriebsrichtung des Antriebes abdeckt. Dieser Druckkamm nimmt dann die Axialkräfte, resultierend aus der Schrägverzahnung, jeweils in der meist auftretenden Betriebsrichtung vorzugsweise einer Vorwärtsfahrt unter Zugbelastung und somit auch einer Rückwärtsfahrt unter Schubbelastung auf. Die Axialkräfte aus den Betriebszustän­ den Vorwärtsfahrt Schub und Rückwärtsfahrt Zug werden dann über die Wälzlager im Antriebsmotor aufgenommen, welche durch diese Anordnung in ihrer Dimensionierung jedoch er­ heblich geringer ausgeführt werden können.In a further embodiment, only one unidirectional pressure comb can be used which covers the main operating direction of the drive. This pressure comb then takes the axial forces, resulting from the helical gearing, each in the most common Operating direction preferably a forward drive under Tensile load and thus also a reverse drive under Shear load on. The axial forces from the operating states the forward drive thrust and reverse drive train will then via the roller bearings in the drive motor, which by this arrangement, however, he dimensioned can be executed significantly less.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ausfüh­ rungsbeispielen dargestellt. Further features of the invention are in the Ausfü illustrated examples.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine elektrisch angetriebene Antriebsachse, bei welcher das erste Untersetzungsgetriebe als Planetengetriebe ausgeführt ist und die Axialkraft der Schrägverzahnung über zwei sich gegenüberliegende Druckkämme aufgenom­ men wird; Fig. 1 is an electrically driven drive axle, in which the first reduction gear is designed as a planetary gear and the axial force of the helical gearing is taken over two opposing pressure combs;

Fig. 2 einen detaillierten Ausschnitt der Fig. 1; Fig. 2 shows a detailed section of Fig. 1;

Fig. 3 eine elektrisch angetriebene Antriebsachse, bei welcher das erste Untersetzungsgetriebe als schrägverzahntes Planetengetriebe ausge­ führt ist und die entstehenden Axialkräfte über zwei sich gegenüberliegende Druckkämme aufgenommen werden und die Welle des Elek­ tromotors über die Druckkämme und das Plane­ tengetriebe sowie ein Wälzlager gelagert ist; Fig. 3 is an electrically driven drive axle, in which the first reduction gear is out as a helical planetary gear and the resulting axial forces are absorbed via two opposing pressure combs and the shaft of the electric motor via the pressure combs and the tarpaulin and a roller bearing is mounted;

Fig. 4 einen Ausschnitt einer elektrisch angetrie­ benen Antriebsachse, bei welcher das erste Untersetzungsgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist und die entstehenden Axial­ kräfte bei der einen Drehrichtung über einen Druckkamm und bei der anderen Drehrichtung über ein Lager im Elektromotor aufgenommen werden; Fig. 4 shows a section of an electrically driven drive axis, in which the first reduction gear is designed as a planetary gear and the resulting axial forces in one direction of rotation via a pressure comb and in the other direction of rotation are received via a bearing in the electric motor;

Fig. 5 eine elektrisch angetriebene Antriebsachse, bei welcher das erste Untersetzungsgetriebe als Stirnradgetriebe ausgebildet ist und die aus der Schrägverzahnung resultierenden Axialkräfte über sich gegenüberliegende Druckkämme aufgenommen werden; Figure 5 is an electrically powered drive axle, wherein the first reduction gear is configured as a spur gear, and resulting from the helical gear axial forces are taken up via opposite pressure combs.

Fig. 6 eine Anordnung der Stirnradstufe, welche in Fig. 5 verwendet wird und Fig. 6 shows an arrangement of the spur gear, which is used in Fig. 5 and

Fig. 7 eine elektrisch angetriebene Antriebsachse, bei welcher das erste Untersetzungsgetriebe als Stirnradstufe ausgeführt ist und die durch die Schrägverzahnung entstehenden Axialkräfte über sich gegenüberliegende Druckkämme aufgenommen werden und die Welle des Elektromotors einerseits über ein Wälz­ lager und andererseits axial über die Druck­ kämme und radial durch die Anordnung in der Stirnradstufe, wie in Fig. 6 dargestellt ist, gelagert wird. Fig. 7 is an electrically driven drive axle, in which the first reduction gear is designed as a spur gear stage and the axial forces generated by the helical teeth are absorbed via opposing pressure combs and the shaft of the electric motor combs on the one hand via a roller bearing and on the other hand axially combs through the pressure and radially through the arrangement in the spur gear stage, as shown in Fig. 6, is stored.

Fig. 1 Fig. 1

Die Welle 1 eines elektrischen Antriebsmotors 2 treibt ein inneres Zentralrad 3 einer schrägverzahnten Planeten­ stufe 4 an, welche wiederum über eine zweite Planetenstu­ fe 5 eine Radnabe 6 antreibt. Die Radnabe 6 steht mit einer Bremse 7 in Verbindung. Die von der schrägverzahnten Plane­ tenstufe 4 erzeugten Axialkräfte werden über sich gegen­ überliegende Druckkämme 8, 9, je nach Drehrichtung und Drehmomentrichtung der Welle 1, aufgenommen. Hierbei stützt sich das innere Zentralrad 3 über einen ersten Druckkamm 8 auf dem Planetenrad 10 ab, welches sich wiederum über einen Druckkamm 9 an dem ortsfesten Hohlrad 11 abstützt. Dadurch ist die Welle 1 frei von Axialkräften, welche ohne die Druckkämme 8, 9 von den Wälzlagern 12 des Antriebsmotors 2 aufgenommen werden müßten. Durch die Verwendung von sich gegenüberliegenden Druckkämmen 8, 9 können die Wälzlager 12 der Welle 1 auch als Loslager ausgeführt sein, da die Wel­ le 12 über die Druckkämme 8 axial fixiert ist.The shaft 1 of an electric drive motor 2 drives an inner central wheel 3 of a helical planet stage 4 , which in turn drives a wheel hub 6 via a second planetary stage 5 . The wheel hub 6 is connected to a brake 7 . The axial forces generated by the helical Plane tenstufen 4 are taken over against opposing pressure combs 8 , 9 , depending on the direction of rotation and torque direction of the shaft 1 . Here, the inner central gear 3 is supported by a first pressure comb 8 on the planet gear 10 , which in turn is supported by a pressure comb 9 on the stationary ring gear 11 . As a result, the shaft 1 is free of axial forces which would have to be absorbed by the roller bearings 12 of the drive motor 2 without the pressure combs 8 , 9 . By using opposing pressure combs 8 , 9 , the roller bearings 12 of the shaft 1 can also be designed as a floating bearing, since the wel le 12 is axially fixed via the pressure combs 8 .

Fig. 2 Fig. 2

Wie in Fig. 1 beschrieben, werden die Axialkräfte aus der Schrägverzahnung über Druckkämme 8, 9 aufgenommen und die Lagerung 12 der Welle 1 des Antriebsmotors 2 kann als Loslager ausgeführt werden.As described in FIG. 1, the axial forces from the helical teeth are absorbed via pressure combs 8 , 9 and the bearing 12 of the shaft 1 of the drive motor 2 can be designed as a floating bearing.

Fig. 3 Fig. 3

Die axiale Fixierung der Welle 1 einer elektrisch an­ getriebenen Achse sowie die Aufnahme der aus einer schräg­ verzahnten Planetenstufe 4 entstehenden Axialkräfte wird von sich gegenüberliegenden Druckkämmen 8, 9 aufgenommen. Indem die Welle 1 direkt mit dem inneren Zentralrad 3 der Planetenstufe 4 verbunden ist, wird die Welle 3 in radialer Richtung über die Planetenstufe 4 und über die Druckkäm­ me 8, 9 in axialer Richtung fixiert, so daß die Welle 1 des Antriebsmotors 2 nur über ein Wälzlager 12, welches als Loslager ausgeführt sein kann, zusätzlich gelagert werden muß. Durch diese Anordnung wird vermieden, daß die Welle 3 statisch überbestimmt ist.The axial fixation of the shaft 1 of an electrically driven axle and the absorption of the axial forces arising from a helically toothed planetary stage 4 is taken up by opposing pressure combs 8 , 9 . By connecting the shaft 1 directly to the inner central wheel 3 of the planetary stage 4 , the shaft 3 is fixed in the radial direction via the planetary stage 4 and via the pressure combs 8 , 9 in the axial direction, so that the shaft 1 of the drive motor 2 is only above a rolling bearing 12 , which can be designed as a floating bearing, must also be stored. This arrangement prevents the shaft 3 from being statically overdetermined.

Fig. 4 Fig. 4

Die Welle 1 eines elektrischen Antriebsmotors 2 treibt ein inneres Zentralrad 3 einer schrägverzahnten Planeten­ stufe 4 an. Die aus der Schrägverzahnung der Planetenstu­ fe 4 erzeugten Axialkräfte werden einerseits über einen auf einer Seite der Planetenstufe vorhandenen Druckkamm 8 vom inneren Zentralrad 3 auf das Planetenrad 10 und von dort über einen auf einer Seite der Planetenstufe 4 vorhandenen Druckkamm 9 vom Planetenrad 10 auf das ortsfeste Hohlrad 11 übertragen. Andererseits bei entgegengesetzter Drehrichtung oder entgegengesetztem Drehmoment und somit durch die aus der Schrägverzahnung der Planetenstufe 4 in die entgegenge­ setzte Richtung resultierend gerichtete Axialkraft über ein Wälzlager 12 des Antriebsmotors 2, welches als Festlager ausgebildet ist, aufgenommen. Es ist vorteilhaft, die Rich­ tung der Axialkraft, welche durch den Betriebseinsatz des Fahrzeugs häufiger vorkommt, über den Druckkamm 8, 9 und die Axialkraft, welche beim Betrieb des Fahrzeugs seltener vorkommt, über das Wälzlager 12 des Antriebsmotors 2 aufzu­ nehmen. Dabei ist es möglich, die Dimensionierung der Wälz­ lager 12 des Antriebsmotors beizubehalten oder nur gering zu vergrößern.The shaft 1 of an electric drive motor 2 drives an inner central wheel 3 of a helical planet stage 4 . The axial forces generated from the helical teeth of the planetary stage 4 are, on the one hand, via an existing on one side of the planetary stage pressure comb 8 from the inner central gear 3 to the planet gear 10 and from there via an existing on one side of the planetary stage 4 pressure comb 9 of the planetary gear 10 on the stationary Transfer ring gear 11 . On the other hand, in the opposite direction of rotation or torque, and thus by the axial force resulting from the helical toothing of the planetary stage 4 in the opposite direction, via a roller bearing 12 of the drive motor 2 , which is designed as a fixed bearing. It is advantageous to take the direction of the axial force, which occurs more frequently due to the operational use of the vehicle, via the pressure comb 8 , 9 and the axial force, which occurs less frequently during operation of the vehicle, via the roller bearing 12 of the drive motor 2 . It is possible to maintain the dimensions of the rolling bearing 12 of the drive motor or to increase it only slightly.

Fig. 5 Fig. 5

Die Welle 1 des Antriebsmotors 2 treibt ein erstes Zahnrad 13 einer schrägverzahnten Stirnradstufe 14 an, wel­ che über eine Planetenstufe 5 eine Radnabe 6 antreibt. Die aus der schrägverzahnten Stirnradstufe 14 resultierenden Axialkräfte werden über sich gegenüberliegende Druckkäm­ me 8, 9 aufgenommen und in die Wälzlager 15 der Stirnrad­ stufe 14 eingeleitet. Durch die Anordnung der Druckkämme 8, 9 bleibt die Welle 1 des Antriebsmotors 2 axialkraftfrei. Es ist möglich, die Wälzlager 12 des Antriebsmotors 2 als Loslager auszugestalten. The shaft 1 of the drive motor 2 drives a first gear 13 of a helical gear stage 14 , which drives a wheel hub 6 via a planetary stage 5 . The resulting from the helical spur gear stage 14 axial forces are taken over opposite Druckkäm me 8 , 9 and in the roller bearing 15 of the spur gear stage 14 initiated. The arrangement of the pressure combs 8 , 9 means that the shaft 1 of the drive motor 2 remains free of axial force. It is possible to design the roller bearings 12 of the drive motor 2 as a floating bearing.

Fig. 6 Fig. 6

Die Stirnradstufe 14, wie in Fig. 5 dargestellt ist, besteht aus einem Zahnrad 13, welche mit der Welle 1 des Antriebsmotors 2 verbunden ist, zwei Zwischenrädern 16 und einem Abtriebszahnrad 17, welches mit der Planetenstufe 5 verbunden ist. Diese Anordnung der Verzahnung ist sinnvoll, wenn der Antriebsmotor 2 nicht koaxial zur Planetenstufe 5 eingebaut werden kann. Die Axialkräfte der Verzahnungen werden über die Druckkämme 8 zwischen dem Zahnrad 13 und den Zwischenrädern 16 und über die Druckkämme 9 zwischen den Zwischenrädern 16 und dem Abtriebszahnrad 17 abge­ stützt. Die axiale Lageposition aller Räder des Stirnradge­ triebes wird durch die Wälzlager 15 sichergestellt. Das Zahnrad 13 überträgt das Drehmoment leistungsverzweigt auf die beiden Zwischenräder 16, so daß die Verzahnungsteile kleiner dimensioniert werden können bzw. der kleine erfor­ derliche Achsabstand im Radnabenantrieb erreicht werden kann. Durch die Drehachsen der Zwischenräder 16 und die Drehachse des Zahnrads 13 kann eine gerade Verbindungslinie gelegt werden. Dadurch ist gewährleistet, daß die Verzah­ nungs-Radialkräfte des Zahnrades 13 genau entgegengesetzt sind und sich dadurch aufheben. Die Lagerung der Welle 1 wird deswegen nicht durch Radialkräfte der Zahneingriffe belastet, so daß für die Lagerung der Motorwelle 1 nur ein Lager 12 erforderlich ist.The spur gear stage 14 , as shown in FIG. 5, consists of a gear 13 , which is connected to the shaft 1 of the drive motor 2 , two intermediate gears 16 and an output gear 17 , which is connected to the planetary stage 5 . This arrangement of the toothing makes sense if the drive motor 2 cannot be installed coaxially with the planetary stage 5 . The axial forces of the toothings are supported abge via the pressure combs 8 between the gear 13 and the intermediate gears 16 and via the pressure combs 9 between the intermediate gears 16 and the driven gear 17 . The axial position of all the gears of the spur gear is ensured by the roller bearings 15 . The gear 13 transmits the torque split power to the two intermediate wheels 16 so that the toothed parts can be dimensioned smaller or the small requisite center distance in the wheel hub drive can be achieved. A straight connecting line can be laid through the axes of rotation of the intermediate wheels 16 and the axis of rotation of the gear 13 . This ensures that the toothing radial forces of the gear 13 are exactly opposite and thereby cancel each other out. The bearing of the shaft 1 is therefore not loaded by radial forces of the tooth meshes, so that only one bearing 12 is required for the bearing of the motor shaft 1 .

Fig. 7 Fig. 7

Die Welle 1 eines Antriebsmotors 2 treibt eine Stirn­ radstufe 14 an, welche über eine Planetenstufe 5 eine Rad­ nabe 6 antreibt. Indem die Wirkungslinie der Zwischenrä­ der 16, wie in Fig. 6 dargestellt, durch die Drehachse des Zahnrads 13 geht, ist das Zahnrad 13 kräftemäßig in radia­ ler Richtung ausgeglichen. Es werden somit keine Radial­ kräfte vom Zahnrad 13 auf die Welle 1 des Antriebsmotors 2 übertragen. Die Axialkräfte aus der Schrägverzahnung der Stirnradstufe 14 werden über die Druckkämme 8, 9 und die Wälzlager 15 aufgenommen. Somit kann die Welle 1 des An­ triebsmotors in axialer sowie in radialer Richtung über das Zahnrad 13 die Druckkämme 8, 9 und die Zwischenräder 16 einerseits und in einem Wälzlager 12, welches als Loslager ausgeführt werden kann, gelagert werden. Somit benötigt die Welle 1 des Antriebsmotors 2 nur noch ein Wälzlager 12, wodurch ein statisch bestimmter Zustand gewährleistet wird. The shaft 1 of a drive motor 2 drives a spur gear 14 , which drives a wheel hub 6 via a planetary gear 5 . By the line of action of the Zwischenrä 16 , as shown in Fig. 6, goes through the axis of rotation of the gear 13 , the gear 13 is balanced force in the radial direction. There are thus no radial forces transmitted from the gear 13 to the shaft 1 of the drive motor 2 . The axial forces from the helical toothing of the spur gear stage 14 are absorbed via the pressure combs 8 , 9 and the roller bearings 15 . Thus, the shaft 1 of the drive motor on in the axial and radial directions via the gear 13, the pressure combs 8 , 9 and the intermediate gears 16 on the one hand and in a roller bearing 12 , which can be designed as a floating bearing. Thus, the shaft 1 of the drive motor 2 only needs a roller bearing 12 , which ensures a statically determined state.

BezugszeichenReference numerals

11

Welle
wave

22nd

Antriebsmotor
Drive motor

33rd

inneres Zentralrad
inner central wheel

44th

Planetenstufe
Planetary stage

55

Planetenstufe
Planetary stage

66

Radnabe
wheel hub

77

Bremse
brake

88th

Druckkamm
Pressure comb

99

Druckkamm
Pressure comb

1010th

Planetenrad
Planet gear

1111

Hohlrad
Ring gear

1212th

Wälzlager
roller bearing

1313

Zahnrad
gear

1414

Stirnradstufe
Spur gear

1515

Wälzlager
roller bearing

1616

Zwischenräder
Idler gears

1717th

Abtriebszahnrad
Output gear

Claims (6)

1. Elektrisch angetriebene Antriebsachse mit einem Antriebsmotor (2), mit einer Welle (1) und einer Lage­ rung (12) mit mindestens einem ersten Untersetzungsgetrie­ be (4, 14), welches mit einer Radnabe (6) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß minde­ stens das erste Untersetzungsgetriebe (4, 14), welches vom Antriebsmotor angetrieben wird, schrägverzahnt ist und die daraus resultierenden Axialkräfte über Druckkämme (8, 9) dergestalt aufgenommen werden, daß eine Lagerung (12), wel­ che die Welle (1) des Antriebsmotors (2) lagert, axial­ kraftfrei bleibt.1. Electrically driven drive axle with a drive motor ( 2 ), with a shaft ( 1 ) and a position tion ( 12 ) with at least one first reduction gear ( 4 , 14 ), which is connected to a wheel hub ( 6 ), characterized that at least the first reduction gear ( 4 , 14 ), which is driven by the drive motor, has helical teeth and the resulting axial forces are absorbed via pressure combs ( 8 , 9 ) in such a way that a bearing ( 12 ), which che the shaft ( 1 ) of the drive motor ( 2 ), remains axially free of force. 2. Elektrisch angetriebene Antriebsachse nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle (1) eines Antriebsmotors (2) über einen Druck­ kamm (8) axial fixiert ist und die Lagerungen (12) des An­ triebsmotors (2) als Loslager ausgebildet sind.2. Electrically driven drive axle according to claim 1, characterized in that a shaft ( 1 ) of a drive motor ( 2 ) via a pressure comb ( 8 ) is axially fixed and the bearings ( 12 ) of the drive motor ( 2 ) are designed as a floating bearing . 3. Elektrisch angetriebene Antriebsachse nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle (1) eines Antriebsmotors (2) einerseits radial über die Verzahnung eines ersten Untersetzungsgetriebes (4, 14) und axial über Druckkämme (8) und andererseits über ausschließlich eine Lagerung (12), welche entgegengesetzt einem Untersetzungsgetriebe (4, 14) angeordnet und als Loslager ausgebildet ist, gelagert ist. 3. Electrically driven drive axle according to claim 1, characterized in that a shaft ( 1 ) of a drive motor ( 2 ) on the one hand radially via the toothing of a first reduction gear ( 4 , 14 ) and axially via pressure combs ( 8 ) and on the other hand exclusively via a bearing ( 12 ), which is arranged opposite a reduction gear ( 4 , 14 ) and is designed as a floating bearing. 4. Elektrisch angetriebene Antriebsachse nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Untersetzungsgetriebe (4, 14) ein Planetengetriebe ist.4. Electrically driven drive axle according to claim 1, characterized in that a first reduction gear ( 4 , 14 ) is a planetary gear. 5. Elektrisch angetriebene Antriebsachse nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Untersetzungsgetriebe (4, 14) ein Stirnradgetriebe ist.5. Electrically driven drive axle according to claim 1, characterized in that a first reduction gear ( 4 , 14 ) is a spur gear. 6. Elektrisch angetriebene Antriebsachse nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder der Stirnradstufe (14) dergestalt angeordnet sind, daß ein Antriebszahnrad (13) radialkraftfrei ist.6. Electrically driven drive axle according to claim 5, characterized in that the gears of the spur gear stage ( 14 ) are arranged such that a drive gear ( 13 ) is free of radial force.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10250481A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-19 Zf Friedrichshafen Ag Straddle drive for vehicle axle unit has wheel arrangement including at least one thrust collar to take axial forces on teeth
DE10329687A1 (en) * 2003-07-02 2005-01-20 Zf Friedrichshafen Ag portal axis
DE102004003640A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-11 Zf Friedrichshafen Ag Portal axle e.g. low-floor axle, for e.g. suburban bus, has differential gear with ring gear that is aligned such that its axis of rotation does not lie on axis of rotation of differential gear
DE102004003649A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-11 Zf Friedrichshafen Ag Portal axle drive for automobile e.g. city bus, has internal gear whose external tooth operates with side gear such that power is transmitted from sun gear, through planetary gears and internal gear, to side gear
DE102004003632A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-11 Zf Friedrichshafen Ag High-level transmission system for e.g. city bus, has hollow wheel with external teeth that mesh with driven wheel to transmit power, and cogs, implemented as conical components, aligned with axis of wheels and reinforcing axial forces
US7051833B2 (en) 2003-08-22 2006-05-30 Zf Friedrichshafen Ag Gantry axle
EP2284394A1 (en) 2009-08-10 2011-02-16 Hansen Transmissions International, Naamloze Vennotschap Parallel geasr unit for a gearbox for a wind turbine
CN102123881A (en) * 2008-07-31 2011-07-13 迪尔公司 Final drive for a work machine
DE102010001750A1 (en) * 2010-02-10 2011-08-11 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Arrangement for driving a vehicle wheel with a drive motor
DE102015210046A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-01 Zf Friedrichshafen Ag Spurradpaar, Stirnradgetriebestufe, gear arrangement and drive unit
DE102016004367A1 (en) 2016-04-09 2017-02-16 Daimler Ag Axle suspension for an axle driven by an electric drive
CN110654222A (en) * 2018-06-29 2020-01-07 比亚迪股份有限公司 Wheel drive systems and vehicles
JP2021529917A (en) * 2018-07-04 2021-11-04 ビーワイディー カンパニー リミテッド Transmission device for vehicles and vehicles

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3707992C2 (en) * 1987-03-12 1989-08-10 Renk Tacke Gmbh, 8900 Augsburg, De
DE4108647A1 (en) * 1991-03-16 1992-09-17 Deere & Co Drive system for agricultural or industrial vehicle - uses electrical generator driving electric motor for each vehicle driven wheel
DE4112624C1 (en) * 1991-04-18 1992-10-01 Man Nutzfahrzeuge Ag, 8000 Muenchen, De
DE4216397A1 (en) * 1992-05-18 1993-11-25 Zahnradfabrik Friedrichshafen Epicyclic helical gearbox for vehicles - has thrust rings between gears to support axial force
DE4445413A1 (en) * 1994-12-20 1996-07-04 Guenther Dipl Ing Heidrich Spur planetary gearing with planet wheels, single helical gearing
DE29611867U1 (en) * 1995-08-16 1996-09-19 Siemens AG, 80333 München Chassis for a commercial vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3707992C2 (en) * 1987-03-12 1989-08-10 Renk Tacke Gmbh, 8900 Augsburg, De
DE4108647A1 (en) * 1991-03-16 1992-09-17 Deere & Co Drive system for agricultural or industrial vehicle - uses electrical generator driving electric motor for each vehicle driven wheel
DE4112624C1 (en) * 1991-04-18 1992-10-01 Man Nutzfahrzeuge Ag, 8000 Muenchen, De
DE4216397A1 (en) * 1992-05-18 1993-11-25 Zahnradfabrik Friedrichshafen Epicyclic helical gearbox for vehicles - has thrust rings between gears to support axial force
DE4445413A1 (en) * 1994-12-20 1996-07-04 Guenther Dipl Ing Heidrich Spur planetary gearing with planet wheels, single helical gearing
DE29611867U1 (en) * 1995-08-16 1996-09-19 Siemens AG, 80333 München Chassis for a commercial vehicle

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10250481A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-19 Zf Friedrichshafen Ag Straddle drive for vehicle axle unit has wheel arrangement including at least one thrust collar to take axial forces on teeth
DE10329687A1 (en) * 2003-07-02 2005-01-20 Zf Friedrichshafen Ag portal axis
US7051833B2 (en) 2003-08-22 2006-05-30 Zf Friedrichshafen Ag Gantry axle
DE102004003640A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-11 Zf Friedrichshafen Ag Portal axle e.g. low-floor axle, for e.g. suburban bus, has differential gear with ring gear that is aligned such that its axis of rotation does not lie on axis of rotation of differential gear
DE102004003649A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-11 Zf Friedrichshafen Ag Portal axle drive for automobile e.g. city bus, has internal gear whose external tooth operates with side gear such that power is transmitted from sun gear, through planetary gears and internal gear, to side gear
DE102004003632A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-11 Zf Friedrichshafen Ag High-level transmission system for e.g. city bus, has hollow wheel with external teeth that mesh with driven wheel to transmit power, and cogs, implemented as conical components, aligned with axis of wheels and reinforcing axial forces
EP2365917A4 (en) * 2008-07-31 2012-08-01 Richard N Knowles REAR TRACTION FOR WORKING MACHINE
CN102123881A (en) * 2008-07-31 2011-07-13 迪尔公司 Final drive for a work machine
EP2284394A1 (en) 2009-08-10 2011-02-16 Hansen Transmissions International, Naamloze Vennotschap Parallel geasr unit for a gearbox for a wind turbine
DE102010001750A1 (en) * 2010-02-10 2011-08-11 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Arrangement for driving a vehicle wheel with a drive motor
DE102015210046A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-01 Zf Friedrichshafen Ag Spurradpaar, Stirnradgetriebestufe, gear arrangement and drive unit
DE102016004367A1 (en) 2016-04-09 2017-02-16 Daimler Ag Axle suspension for an axle driven by an electric drive
CN110654222A (en) * 2018-06-29 2020-01-07 比亚迪股份有限公司 Wheel drive systems and vehicles
JP2021529917A (en) * 2018-07-04 2021-11-04 ビーワイディー カンパニー リミテッド Transmission device for vehicles and vehicles
US20210362590A1 (en) * 2018-07-04 2021-11-25 Byd Company Limited Vehicle transmission apparatus and vehicle
US11827091B2 (en) * 2018-07-04 2023-11-28 Byd Company Limited Vehicle transmission apparatus and vehicle

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