專利名稱：輪轂驅(qū)動單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動機(jī)動車車輪的輪轂驅(qū)動單元，其包括輪轂驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
輪轂驅(qū)動器通常直接布置在機(jī)動車車輪上或者集成到車輪內(nèi)。輪轂驅(qū)動器大多具有馬達(dá)單元，輪轂、進(jìn)而由此機(jī)動車的車輪可以經(jīng)由馬達(dá)單元驅(qū)動。這種輪轂驅(qū)動器或者說這種輪轂驅(qū)動單元優(yōu)選用于電動車。在這種輪轂驅(qū)動單元中，尤其是當(dāng)應(yīng)用于電動車時(shí)，成問題的是斜坡行駛協(xié)助或者斜坡行駛輔助的設(shè)計(jì)方案，借助于該斜坡行駛協(xié)助或者斜坡行駛輔助在斜坡上行駛時(shí)，使得用于機(jī)動車的自動化輔助成為可能，并且避免機(jī)動車在斜坡上回退。這種斜坡行駛協(xié)助通常經(jīng)由機(jī)動車制動設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其中，不一定由駕駛員自己進(jìn)行制動設(shè)備的、尤其是機(jī)動車的行駛制動設(shè)備或駐車制動設(shè)備的操作和/或松開。在此，制動設(shè)備的操控的進(jìn)行或者制動設(shè)備的制動的進(jìn)行大多受軟件控制。這以高消耗的算法為前提，這是因?yàn)楸仨氃u價(jià)油門踏板位置或者馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)、離合器行程、由馬達(dá)產(chǎn)生的或者經(jīng)由離合器傳遞的傳動力矩和其他參數(shù)，并且必須經(jīng)由控制裝置轉(zhuǎn)化為有意義的制動行為。在具有輪轂驅(qū)動單元的機(jī)動車中，該機(jī)動車(如此前已經(jīng)解釋地)通常單純電動地驅(qū)動，從而尤其是在這種機(jī)動車中機(jī)動車在斜坡上的停駐階段可能成問題。離合器的滑移，如其在由內(nèi)燃機(jī)馬達(dá)推動的機(jī)動車中可能出現(xiàn)的情況，在這里是不可能的。雖然輪轂驅(qū)動器的馬達(dá)單元也可以在停住階段中通電，然而在此，較高電耗以及馬達(dá)的強(qiáng)烈受熱是不利的。如果停車在斜坡上的停住階段與堵車組合地出現(xiàn)，這可能明顯降低電的剩余行程距
1 O

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種輪轂驅(qū)動單元，在其中可以獲得更高能效的制動力效果。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征得到解決。在從屬權(quán)利要求中給出有利的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)本發(fā)明的、用于驅(qū)動機(jī)動車車輪的輪轂驅(qū)動單元具有輪轂驅(qū)動器，該輪轂驅(qū)動器具有如下軸承件，經(jīng)由該軸承件輪轂馬達(dá)布置在機(jī)動車的輪轂上。本發(fā)明的特征在于， 輪轂驅(qū)動器具有機(jī)械地構(gòu)造的阻塞件，用于將制動力施加到輪轂上。借助于機(jī)械地構(gòu)造的阻塞件可以將機(jī)械的附加功能整合到輪轂驅(qū)動器中，該附加功能可以用于坡上行駛輔助或者駐車制動。借助于機(jī)械地構(gòu)造的阻塞件可以將制動力施加到輪轂上，而不會加大輪轂驅(qū)動器馬達(dá)單元的耗電，而且也不會更多或者更強(qiáng)地加熱輪轂驅(qū)動器馬達(dá)單元。因而可以實(shí)現(xiàn)就機(jī)動車和輪轂驅(qū)動單元而言盡可能平穩(wěn)地停車在斜坡上遇到堵車也一樣。由于所述阻塞件是機(jī)械地構(gòu)造的，所以阻塞件不需要復(fù)雜的構(gòu)造方式，例如設(shè)置如下，即，阻塞件具有復(fù)雜的控制裝置。由此也可以取消復(fù)雜的算法的設(shè)置，該算法必須首先由評價(jià)單元進(jìn)行評價(jià)，以便將其發(fā)送給常見的控制裝置，從而尤其能夠觸發(fā)制動作用。制動力優(yōu)選經(jīng)由所述阻塞件間接施加到輪轂上。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)有利設(shè)計(jì)方案設(shè)置如下，為了施加制動力，阻塞件相對于輪轂旋轉(zhuǎn)軸線徑向地和/或軸向地作用于軸承件的表面。在此，所述阻塞件例如可以直接作用于所述軸承件的軸承外圈的周面上和/或軸承外圈的端面上，從而將制動力間接施加到輪轂上。在軸承外圈可轉(zhuǎn)動地構(gòu)造的情況下，優(yōu)選如此設(shè)置。軸承外圈的周面例如可以充當(dāng)阻塞件的一種夾緊面。如下也是可能的，即，軸承外圈的端面可以充當(dāng)阻塞件(例如以軸向阻塞件的形式)的功能面，。如果軸承外圈的周面錐形地構(gòu)造，那么還有如下也是可能的，即， 以錐形環(huán)的形式設(shè)置阻塞件，該錐形環(huán)可以沿軸向推到周面上，以便將制動力施加到軸承件上。此外，軸承外圈的周面還可以具備如下輪廓，阻塞件可以例如借助如下方式嵌接進(jìn)該輪廓，即，阻塞件以制動凸輪的形式構(gòu)造，該制動凸輪可以嵌接進(jìn)周面的輪廓，進(jìn)而由此可以產(chǎn)生制動力。所述制動凸輪不僅可以對稱地實(shí)施，也可以不對稱地實(shí)施，從而使得它們實(shí)現(xiàn)單向離合器效果，也就是方向選擇性地制動。如果阻塞件布置在軸承件區(qū)域內(nèi)，則具有阻塞件的輪轂驅(qū)動器可以特別緊湊地設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)備選設(shè)計(jì)方案，為了施加制動力，所述阻塞件可以相對于輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向和/或沿軸向作用于設(shè)置在輪轂驅(qū)動器上的制動鼓的表面。在此，所述阻塞件可以直接作用于制動鼓的內(nèi)周面、外周面和/或端面，從而將制動力間接施加到輪轂上。如果阻塞件設(shè)置在制動鼓的區(qū)域內(nèi)，就可以獲得更大的作用直徑進(jìn)而由此獲得更有效的制動作用。對此備選地，如下同樣是可能的，S卩，為了施加制動力，阻塞件相對于輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向和/或沿軸向作用于設(shè)置在所述輪轂驅(qū)動器上的法蘭軸頸的表面。在軸承件的軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動地構(gòu)造情況下，則優(yōu)選如此設(shè)置，這是因?yàn)樵诖朔ㄌm軸頸優(yōu)選延長超出軸承件的軸承外圈，并且可以沿徑向或者沿軸向利用該延長部，以便布置可以將制動力經(jīng)由法蘭軸頸施加到輪轂上的阻塞件。優(yōu)選還設(shè)置如下，即，阻塞件是能夠電動地、電磁地和/或機(jī)械地操縱的。如果所述阻塞件電動地構(gòu)造，就可以獲得特別高的效率。如果所述阻塞件能夠機(jī)械地操縱的，則特別簡單地構(gòu)造和輕松的操作是可能的。根據(jù)本發(fā)明另一有利設(shè)計(jì)方案，所述阻塞件包括單向離合器。單向離合器，也標(biāo)稱為方向切換離合器，具有軸和外圈，其中，軸也可以構(gòu)造為內(nèi)圈。在軸與外圈之間布置鎖定件，所述鎖定件允許軸相對外圈沿一個(gè)方向(所謂的空轉(zhuǎn)方向)轉(zhuǎn)動，并且可以阻塞軸的、 相對外圈沿反方向(所謂的阻塞方向)的轉(zhuǎn)動。如果單向離合器構(gòu)造為機(jī)械的單向離合器，那么如下是可能的，驅(qū)動馬達(dá)的控制可以建立車輛的推進(jìn)，而無須與制動管理協(xié)調(diào)一致。單向離合器還可以構(gòu)造為例如可切換的單向離合器。在這種可切換的單向離合器中，鎖定件可以進(jìn)入斷開位置(在該斷開位置鎖定件不工作)，也就是說，該鎖定件能夠不沿任何方向阻塞軸相對外圈的轉(zhuǎn)動。在該斷開位置中，軸可以沿兩個(gè)方向相對外圈轉(zhuǎn)動。在接合位置中，可轉(zhuǎn)換的單向離合器具有如下形式的單向離合器的常見功能，即，軸相對外圈沿一方向的可轉(zhuǎn)動性和沿反方向的轉(zhuǎn)動的阻塞。此外如下是可能的，S卩，單向離合器構(gòu)造為抱簧式離合器 (Schlingwandkupplung),抱簧 Gchlingwandfeder)或者繞簧式離合器(Schlingfederkupplung)。繞簧式離合器通常包括卷繞在軸或者圓柱形主體上的螺旋彈簧，該螺旋彈簧在一側(cè)固定在驅(qū)動裝置上。驅(qū)動效果建立在如下基礎(chǔ)上，即，裹挾力矩隨著每一匝基于摩擦而加強(qiáng)和累加。由此基于纏繞同樣也可以加大摩擦帶來的力。沿反方向出現(xiàn)較小的摩擦，彈簧略微加大了其直徑，但是未展開。此外，單向離合器還可以構(gòu)造為楔塊式單向離合器。應(yīng)用楔塊式單向離合器的優(yōu)點(diǎn)是接觸面加大的同時(shí)夾緊體的慣性較小。因而可以在較短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)承受較高的扭矩。此外，單向離合器也可以構(gòu)造為多盤離合器(Anti-Hopping-Kupplung)、爪式離合器(klauenkupplung)或者錐形離合器(konische Kupplung)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利設(shè)計(jì)方案優(yōu)選還設(shè)置如下，設(shè)置有第一單向離合器和第二單向離合器，其中，第一單向離合器和第二單向離合器能夠經(jīng)由切換撥叉彼此分開地激活。由此如下是可能的，即，分別為上坡行駛也為下坡行駛提供斜坡行駛協(xié)助。此外，本發(fā)明還涉及一種機(jī)動車，尤其是電動車，其包括按照前述方式構(gòu)造和改進(jìn)的輪轂驅(qū)動單元。


以下根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)闡釋本發(fā)明。圖中圖1示意性示出本發(fā)明輪轂驅(qū)動單元，改輪轂驅(qū)動單元包括本發(fā)明阻塞件的可能的定位；圖2是根據(jù)本發(fā)明的阻塞件的第一設(shè)計(jì)方案的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的阻塞件的第二設(shè)計(jì)方案的示意圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的阻塞件的第三設(shè)計(jì)方案的示意圖。具體設(shè)計(jì)方案圖1示出具有輪轂驅(qū)動器的根據(jù)本發(fā)明的輪轂驅(qū)動單元，該輪轂驅(qū)動器具有馬達(dá)單元10和制動鼓12。輪轂驅(qū)動器經(jīng)由軸承件14固定在輪轂20上，該軸承件14具有軸承外圈16和軸承內(nèi)圈18。本發(fā)明根據(jù)本發(fā)明的、機(jī)械地構(gòu)造的阻塞件(此處未示出)可以設(shè)置在例如軸承外圈16的周面22上，從而阻塞件就可以將制動力相對于輪轂20的旋轉(zhuǎn)軸線M沿軸向施加到軸承外圈16的周面22上。此外，如下是可能的，即，阻塞件還可以設(shè)置在軸承外圈16的端面沈上，從而阻塞件可以相對于輪轂20的旋轉(zhuǎn)軸線M沿徑向作用于軸承外圈16的端面26，以便可以將制動力施加到軸承外圈16上，進(jìn)而由此施加到輪轂20 上。如果軸承外圈16是可轉(zhuǎn)動地構(gòu)造，那么優(yōu)選設(shè)置阻塞件在軸承外圈16上的布置方案。 如果軸承內(nèi)圈18可轉(zhuǎn)動地構(gòu)造，那么法蘭軸頸觀可以延長超出軸承外圈16，從而如下也是可能的，即，將阻塞件設(shè)置到法蘭軸頸28的周面30上或者端面32上，從而使得阻塞件可以相對于輪轂20的旋轉(zhuǎn)軸線M沿徑向或沿軸向可以直接作用于法蘭軸頸觀，進(jìn)而可以間接作用于輪轂20。此外對此備選地，如下是可能的，S卩，阻塞件布置在制動鼓12上，其中，阻塞件優(yōu)選設(shè)置在制動鼓的外周面34處、內(nèi)周面36處或者端面38處。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的阻塞件的第一個(gè)可能的實(shí)施方式的示意圖，其中，構(gòu)造為單向離合器的阻塞件40布置在軸承外圈16的周面22上。在此，單向離合器是滾子離合器，其可以從輪架側(cè)由電磁操縱的阻塞裝置42來鎖止。在此，制動力的施加相對于輪轂20的旋轉(zhuǎn)軸線對沿軸向進(jìn)行。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的阻塞件的另一可能的實(shí)施方式，其中，阻塞件40同樣構(gòu)造為滾子離合器形式的單向離合器，其中，阻塞裝置42相對于輪轂20的旋轉(zhuǎn)軸線M沿徑向作用于阻塞件40，以便直接從軸承外圈16的周面22進(jìn)而由此間接到輪轂20上產(chǎn)生制動力。在此，阻塞裝置42以如下方式通過斜面和彈簧負(fù)載件實(shí)施，即，該阻塞裝置42在過載時(shí)可以越過。圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明的阻塞件的第三個(gè)可能的實(shí)施方式，其中在此，阻塞件40具有兩個(gè)單向離合器(第一單向離合器44和第二單向離合器46)，它們相對彼此平行地或者相繼地設(shè)置在軸承外圈16的周面22上，其中，所述兩個(gè)單向離合器44、46可以經(jīng)由切換撥叉⑴mSChaltklaUe)48不依賴于彼此地激活。由此如下是可能的，即分別針對上坡行駛和下坡行駛提供斜坡行駛協(xié)助。在此，相對于輪轂20的旋轉(zhuǎn)軸線M沿徑向，進(jìn)行直接到軸承外圈16的周面22上的、并且間接到輪轂20上的制動力施加。在去激活狀態(tài)下，阻塞件40優(yōu)選以如下方式分離，即，在車輪上不產(chǎn)生摩擦力矩， 進(jìn)而由此不產(chǎn)生制動力。在激活狀態(tài)下，優(yōu)選構(gòu)造為單向離合器的阻塞件40以單向離合器功能一起運(yùn)轉(zhuǎn)并且在如下時(shí)刻阻塞，即，在車輛從靜止?fàn)顟B(tài)開始沿阻塞方向滾動時(shí)。在阻塞狀態(tài)下，如下是可能的，即，通過解除聯(lián)接，抬起阻塞件40進(jìn)而由此取消阻塞件40的阻塞作用或者說阻塞件40的制動力作用。例如在如下情況下這是需要的，即，在駕駛員在坡上利用激活系統(tǒng)停住并且決定向后行駛。同樣也會出現(xiàn)如下情況，即，機(jī)動車在下坡處駐車并且斜坡行駛協(xié)助用作駐車阻塞裝置，并且為了繼續(xù)行駛首先可能要向后行駛。在此，取消阻塞件40的阻塞等于松開了駐車制動器。具有以機(jī)械地構(gòu)造的、用于獲得制動力作用的阻塞件40的根據(jù)本發(fā)明的輪轂驅(qū)動單元優(yōu)選在電動車中使用。附圖標(biāo)記列表
10馬達(dá)單元
12制動鼓
14軸承件
16軸承外圈
18軸承內(nèi)圈
20輪轂
22周面
24旋轉(zhuǎn)軸線
W端面
28法蘭軸頸
30周面
32端面
34外周面
36內(nèi)周面
38端面
40阻塞件
42阻塞裝置
44單向離合器
46單向離合器
48切換撥叉
權(quán)利要求
1.用于驅(qū)動機(jī)動車車輪的輪轂驅(qū)動單元，所述輪轂驅(qū)動單元包括輪轂驅(qū)動器，所述輪轂驅(qū)動器具有軸承件(14)，所述輪轂驅(qū)動器經(jīng)由所述軸承件布置在所述機(jī)動車的輪轂(20)上， 其特征在于，所述輪轂驅(qū)動器具有機(jī)械地構(gòu)造的阻塞件GO)用于將制動力施加到所述輪轂O0)上。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂驅(qū)動單元，其特征在于，為了施加制動力，所述阻塞件 (40)相對于所述輪轂O0)的旋轉(zhuǎn)軸線04)沿徑向和/或沿軸向作用于所述軸承件(14) 的表面(22,26) ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂驅(qū)動單元，其特征在于，為了施加制動力，所述阻塞件 (40)相對于所述輪轂OO)的旋轉(zhuǎn)軸線04)沿徑向和/或沿軸向作用于設(shè)置在所述輪轂驅(qū)動器上的制動鼓(12)的表面(34、36、38)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂驅(qū)動單元，其特征在于，為了施加制動力，所述阻塞件 (40)沿徑向和/或軸向相對于所述輪轂OO)的旋轉(zhuǎn)軸線04)作用于布置在所述輪轂驅(qū)動器上的法蘭軸頸08)的表面(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的輪轂驅(qū)動單元，其特征在于，所述阻塞件00)是能夠電動地、電磁地和/或機(jī)械地操縱的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的輪轂驅(qū)動單元，其特征在于，所述阻塞件GO)包括單向離合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪轂驅(qū)動單元，其特征在于，設(shè)置有第一單向離合器04)和第二單向離合器(46)，其中，所述第一單向離合器04)和第二單向離合器G6)能夠經(jīng)由切換撥叉G8)彼此分開地激活。
8 一種機(jī)動車，尤其是電動車，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的輪轂驅(qū)動單元。
全文摘要
用于驅(qū)動機(jī)動車車輪的輪轂驅(qū)動單元，該輪轂驅(qū)動單元包括輪轂驅(qū)動器，該輪轂驅(qū)動器具有軸承件(14)，所述輪轂驅(qū)動器經(jīng)由該軸承件布置在機(jī)動車的輪轂(20)上，其中，輪轂驅(qū)動器具有機(jī)械地構(gòu)造的阻塞件(40)用于將制動力施加到輪轂(20)上。
文檔編號H02K7/10GK102575733SQ201080043773
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者拉斐爾·費(fèi)舍爾, 米夏埃爾·伯格納 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司