(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ駆動装置であって、定置のハブ支持体と、回転可能なハブと、前記ハブ駆動装置に取り付けられた流体静力学的で斜板構造形式の、前記ハブと直接的に駆動接続されているアキシャルピストンモータと、前記ハブ支持体と前記ハブとの間で直接的に接続されているブレーキとが設けられている形式のものにおいて、
前記アキシャルピストンモータ（３）が、外側支承されたシリンダブロック（１４）と、前記ハブ（２）に回転同期的に連結された、横方向力を受けないトルクバーとして形成されたモータ軸（１７）とを有しており、前記ハブ（２）がハブ支持体（１）に支承するための独立した軸受配置構成（４ａ，４ｂ）を有していることを特徴とする、ハブ駆動装置。
【請求項２】
前記ハブ支持体（１）に結合されるかまたは該ハブ支持体（１）に形成される軸受区分（１ａ）の半径方向内側に配置されている中央のジャーナル（２ａ）を前記ハブ（２）が備え、半径方向で前記ジャーナル（２ａ）と前記軸受区分（１ａ）との間に前記軸受配置構成（４ａ，４ｂ）が設けられており、前記ブレーキ（９）が前記軸受配置構成（４ａ，４ｂ）の半径方向外側に設けられている、請求項１記載のハブ駆動装置。
【請求項３】
前記軸受配置構成（４ａ，４ｂ）がＯ字形配置形式の２つの傾斜形ころ軸受、たとえば２つの円錐ころ軸受から成っている、請求項２記載のハブ駆動装置。
【請求項４】
傾斜形ころ軸受が前記ジャーナル（２ａ）に配置された軸ナット（５）によって予荷重を受けている、請求項３記載のハブ駆動装置。
【請求項５】
前記ブレーキ（９）が軸方向で前記軸受配置構成（４ａ，４ｂ）の領域に設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項６】
前記モータ軸（１７）が前記ジャーナル（２ａ）の中央の孔（２ｃ）に入り込んで長手方向歯列を備え、該長手方向歯列が前記孔（２ｃ）の長手方向歯列と作用接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項７】
前記ハブ（２）が、少なくとも１つのリムを取り付けるためのフランジ（２ｂ）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項８】
前記フランジ（２ｂ）と前記ジャーナル（２ａ）とが互いに一体的に形成されている、請求項７記載のハブ駆動装置。
【請求項９】
前記ハブ（２）がリムセンタリング部材（７）を有し、前記フランジ（２ｂ）が取付孔（６）を有している、請求項７または８記載のハブ駆動装置。
【請求項１０】
前記フランジ（２ｂ）が、前記ブレーキ（９）をカバーする連行ドラム（８）を有し、該連行ドラム（８）が前記ブレーキ（９）に係合するために形成されている、請求項７から９までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項１１】
前記連行ドラム（８）が着脱可能に前記フランジ（２ｂ）に結合されている、請求項１０記載のハブ駆動装置。
【請求項１２】
前記連行ドラム（８）がホイール固定ねじによって軸方向で固定可能であって、前記連行ドラム（８）と前記フランジ（２ｂ）との間のブレーキモーメント伝達のために、前記ホイール固定ねじが設けられていてかつ／または前記フランジ（２ｂ）の外周面ならびに前記連行ドラム（８）の内周面にそれぞれ長手方向歯列（１２，１３）が設けられている、請求項１１記載のハブ駆動装置。
【請求項１３】
前記ブレーキ（９）が液圧式に接続解除可能なスプリング蓄力式・多板式ブレーキとして構成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項１４】
前記ブレーキ（９）が潤滑作動するように構成されている、請求項１３記載のハブ駆動装置。
【請求項１５】
前記ブレーキ（９）が前記アキシャルピストンモータ（３）のオイル循環系に接続されている、請求項１４記載のハブ駆動装置。
【請求項１６】
半径方向で前記連行ドラム（８）の端部区分（８ａ）と前記ハブ支持体（１）との間にシールエレメント、たとえば軸シールリング（１８）が配置されており、前記ハブ支持体（１）の外径が前記連行ドラム（８）の前記端部区分（８ａ）の領域で、前記ブレーキ（９）の外径よりも大きくなっている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項１７】
前記ハブ支持体（１）が取付フランジ（１ｂ）を備えている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項１８】
前記アキシャルピストンモータ（３）が前記ハブ支持体（１）の内側に配置されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【請求項１９】
前記ハブ支持体（１）が前記アキシャルピストンモータ（３）のモータケーシングとして形成されている、請求項１８記載のハブ駆動装置。
【請求項２０】
前記ハブ支持体（１）が前記軸受区分（１ａ）とは反対側の端部で取り外し可能なカバー（１６）を有し、該カバー（１６）が前記アキシャルピストンモータ（３）の制御底部受容部として形成されている、請求項１９記載のハブ駆動装置。
【請求項２１】
斜板（１５）が前記ハブ支持体（１）から取り外し可能である、請求項２０記載のハブ駆動装置。
【請求項２２】
前記ハブ支持体（１）が前記アキシャルピストンモータ（３）のモータケーシング（３ａ）を受容するための支持ケーシングとして形成されており、前記モータケーシング（３ａ）が半径方向で該モータケーシング（３ａ）と前記ハブ支持体（１）との間に配置された、トルクを伝達し振動を抑える手段（１９，２０）によって前記ハブ支持体（１）に固定されており、トルクを伝達し振動を抑える手段（２１）がシリンダブロック（１４）とモータ軸（１７）との間に、および／またはジャーナル（２ａ）とモータ軸（１７）との間に配置されている、請求項１８記載のハブ駆動装置。
【請求項２３】
トルクを伝達し振動を抑える前記手段（１９，２０）が、エラストマ、エラストマ混合物、単一または複数の材料から成る非鉄金属、プラスチックもしくはプラスチック混合物から形成される、請求項２２記載のハブ駆動装置。
【請求項２４】
前記アキシャルピストンモータ（３）が定容量形モータとして構成されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載のハブ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にホイールハブ駆動装置であるハブ駆動装置であって、定置のハブ支持体と、回転可能なハブと、前記ハブ駆動装置に取り付けられた流体静力学的で斜板構造形式の、ハブと直接的に駆動接続されているアキシャルピストンモータと、ハブ支持体とハブとの間で直接的に接続されているブレーキとが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハブ駆動装置における根本的な問題は、提供されるスペースが多くの場合制限されていることである。つまりハブ駆動装置は、ホイールハブ駆動装置として使用される場合はリムの内側に設けなければならない。請求項１の上位概念に記載したようなハブ駆動装置はドイツ連邦共和国特許公開第２４０７２７４号明細書によって公知である。この公知の明細書で開示された構成では、アキシャルピストンモータのモータ軸の軸受は同時に回転可能なハブの支承部も兼ねている。したがってこのような配置構成では、モータ軸とハブとの共通の支承部も、モータ軸も、ハブに作用する外側負荷と駆動機構力（横方向力）との合計に基づいて、寸法を設定しなけれなならない。したがって曲げ負荷を僅かに維持するために、モータ軸と軸受とを極めて頑丈に設計する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式のハブ駆動装置を改良し、特に半径方向でできるだけコンパクトな寸法で、高い出力密度を備え、僅かなコストで製作可能なものを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、アキシャルピストンモータが、外側支承されたシリンダブロックと、ハブに回転同期的に連結された、横方向力を受けないトルクバーとして形成されたモータ軸とを有しており、前記ハブがハブ支持体に支承するための独立した軸受配置構成を有している。
【０００５】
【発明の効果】
したがって本発明の主要な考え方は、アキシャルピストンモータのモータ軸が駆動機構に制限された横方向力も、外側負荷に関連する横方向力も受けないように、該モータ軸を保持し、したがってその直径を最小限に抑えるというものである。このために一方でモータ軸は横方向力を受けないトルクバーとして構成されており、それに応じてシリンダブロックはモータ軸ではなくモータケーシングに支承されており（モータ軸に対する内側支承とは異なるいわゆる外側支承）、他方ではハブは独立した軸受配置構成を備えている。ブレーキがハブとハブ支持体との間で直接的に接続されているので、モータ軸は、ブレーキ作動時に生じるブレーキモーメントに起因するねじり力を受ける必要がない。モータ軸は単にモータから与えられた出力モーメントしか受容する必要がない。
【０００６】
ハブはハブ支持体の外側または内側に支承することができる。本発明の有利な実施形態によれば、ハブが中央のジャーナルを備え、このジャーナルが、ハブ支持体に結合されるかまたはハブ支持体に形成される軸受区分の半径方向内側に配置されており、半径方向でジャーナルと軸受区分との間に軸受配置構成が設けられており、ブレーキが軸受配置構成の半径方向外側に設けられている。
【０００７】
このような構造によって、ブレーキの直径をできるだけ大きく形成することができるので、本発明のハブ駆動装置がコンパクトなサイズを有しているにもかかわらず、大きなブレーキ力を形成することができる。
【０００８】
ハブ駆動装置が高い半径方向負荷を受容することができるように、有利には軸受配置構成がＯ字形配置形式の、２つの傾斜形ころ軸受、特に２つの円錐ころ軸受から成っている。
【０００９】
有利には、傾斜形ころ軸受がジャーナルに配置された軸ナットによって予荷重を受けている。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、ブレーキが軸方向で軸受配置構成の領域に設けられているので、軸方向でもコンパクトなサイズが得られる。
【００１１】
ハブとモータ軸とが回転同期的に連結されている実施形態が、ハブ駆動装置のサイズを小さくするために役立ち、この場合モータ軸がジャーナルの中央の孔に入り込んで長手方向歯列を備え、この長手方向歯列が孔の長手方向歯列と作用接続されている。
【００１２】
ハブが、少なくとも１つのリムを取り付けるためのフランジを有していると、本発明のハブ駆動装置は、ホイールハブ駆動装置として使用することができる。この場合フランジとジャーナルとが互いに一体的に形成されていると、製作コストに関して有利である。
【００１３】
さらに有利には、ハブがリムセンタリング部材を有し、フランジが取付孔を有している。
【００１４】
フランジが、ブレーキをカバーする連行ドラムを有し、連行ドラムがブレーキに係合するために形成されていることによって、本発明のハブ駆動装置におけるブレーキの配置構成は構造的に有利な形式で得られる。
【００１５】
さらに有利には、連行ドラムが着脱可能にフランジに結合されている。このような構成は、連行ドラムがホイール固定ねじによって軸方向で固定可能であって、連行ドラムとフランジとの間のブレーキモーメント伝達のために、ホイール固定ねじが設けられていて、かつ／またはフランジの外周面に、ならびに連行ドラムの内周面にそれぞれ長手方向歯列が設けられている有利な実施形態によって得られる。
【００１６】
有利には、ブレーキが液圧式に接続解除可能なスプリング蓄力式・多板式ブレーキとして、特に潤滑作動するように構成されている。ブレーキがアキシャルピストンモータのオイル循環系に接続されていると、流体静力学的な循環系の冷却装置およびフィルタ装置を一緒に使用することができる。したがってブレーキは高いブレーキ性能を備えることができる。
【００１７】
これに関連して有利には、半径方向で連行ドラムの端部区分とハブ支持体との間にシールエレメント、特に軸シールリングが配置されている。この軸シールリングは摩耗した場合に、連行ドラムを取り外して簡単に交換することができる。
【００１８】
ハブ支持体が取付フランジを備えていると、本発明のハブ駆動装置は簡単な形式で車両に取り付けることができる。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、アキシャルピストンモータがスペースを節約してハブ支持体の内側に配置されている。この場合第１実施形態に基づいて特に有利には、ハブ支持体がアキシャルピストンモータのモータケーシングとして形成されている。したがって独立したモータケーシングは必要ではない。これによって所要スペースが減少される。これに対して提供されるスペースが完全に使用されると、大きな出力を備えたアキシャルピストンモータを形成することができる。
【００２０】
ハブ支持体が軸受区分とは反対側の端部で取り外し可能なカバーを有し、カバーがアキシャルピストンモータの制御底部受容部として形成されていると、アキシャルピストンモータに液圧管路を接続するための有利なスペース条件が得られる。
【００２１】
本発明のハブ駆動装置の実施形態によれば、斜板がハブ支持体から取り外し可能であって、これによってハブ駆動装置を簡単に組み付け、組み外すことができる。
【００２２】
本発明の有利な第２実施形態によれば、ハブ支持体がアキシャルピストンモータのモータケーシングを受容するための支持ケーシングとして形成されており、モータケーシングが半径方向でモータケーシングとハブ支持体との間に配置された、トルクを伝達し振動を抑える手段によってハブ支持体に固定されており、トルクを伝達し振動を抑える手段がモータ軸に前置接続および／または後置接続されている。
【００２３】
本発明のハブ駆動装置のこのような実施形態によれば、固体伝搬音を遮断することによって、固体伝搬音のさらなる伝達を防止するかまたは少なくとも減少することができる。この場合アキシャルピストンモータの内側の音響学的な遮断は、一方では、別個の支持ケーシングを形成するハブ駆動装置に、振動緩衝ひいては騒音緩衝が得られるように、モータケーシングを取り付けること、他方ではモータ軸を付加的に内側および／または外側で（音響学的に）遮断することによって得られる。ハブ駆動装置を包囲するようになっている騒音遮断手段に対して、このような構成は付加的なスペースを必要としない。
【００２４】
本発明の有利な実施形態によれば、トルクを伝達し振動を抑える手段が、エラストマ、エラストマ混合物、単一または複数の材料から成る非鉄金属、プラスチックもしくはプラスチック混合物から形成される。これらの異なる形式の材料の組み合わせも有利である。
【００２５】
別の弾性率を有する中間構成部材を使用することによって、固体伝搬音伝達を常に中断もしくは減少させることが重要である。所望の緩衝特性に関して、適当な材料または材料混合物が使用される。
【００２６】
本発明の特に有利な実施形態によれば、アキシャルピストンモータが定容量形モータとして構成されている。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【００２８】
図１および図２に示されたハブ駆動装置（Nabenantrieb）はそれぞれホイールハブ駆動装置として形成されている。ハブ駆動装置はハブ支持体１と、このハブ支持体の内側に設けられた回転可能なハブ２を有している。ハブ支持体１は図１に示した第１実施例において斜板構造形式のアキシャルピストンモータ３（定容量形モータ）のモータケーシングとして構成されている。原則的にアキシャルピストンモータ３を調整モータとして構成することもできる。
【００２９】
ハブ２は中央に配置されたジャーナル２ａを有しており、このジャーナル２ａはハブ支持体１に一体成形された軸受区分１ａの半径方向内側に配置されている。ジャーナル２ａと軸受区分１ａとの間に、２つの傾斜形ころ軸受（Schraegwaelzlager）（本実施例では円錐形ころ軸受）から成る軸受配置構成４ａ，４ｂが設けられている。傾斜形ころ軸受はＯ字形配置構成を有しており、ジャーナル２ａにおいて調節可能な軸ナット５によってプレロード（予荷重）を受けている。
【００３０】
ハブ駆動装置を車両に組み込むために、ハブ支持体１は取付フランジ１ｂを有している。
【００３１】
ハブ２において、ジャーナル２ａと一体的にフランジ２ｂが形成されており、フランジ２ｂによって、少なくとも１つのリム（一点差線で示した）が、取付孔（ねじ山付孔）６と、取付孔６のために設けられた、図示していないホイール固定ねじとによって、ハブ駆動装置に結合可能である。リムの取り付けは、ハブ２に一体成形されたリムセンタリング部材７によって簡単になっている。
【００３２】
取付孔６とホイール固定ねじとによって、連行ドラム８が軸方向に固定されており、連行ドラム８にスプリング蓄力式・多板式ブレーキ（Federspeicher-Lamellenbremse）として構成されたブレーキ９が配置されており、ブレーキ９はリング状の皿ばね１０によって閉鎖方向で負荷され、リング状のブレーキピストン１１によって、液圧式に解除可能である。軸受配置構成４ａ，４ｂの半径方向外側に、有利には軸方向内側に位置するブレーキ９はブレーキ薄板を有しており、ブレーキ薄片は交互に連行ドラム８とハブ支持体１とに係合するように位置している。これによってブレーキ９はハブ支持体１とハブ２との間で直接的に接続されている。ハブ２のフランジ２ｂと連行ドラム８との間のブレーキモーメント伝達は、フランジ２ｂの外周面に位置する長手方向歯列１２および／またはホイール固定ねじによって得られ、この長手方向歯列１２は、連行ドラム８の内周面に位置する、軸方向に延びているブレーキ薄板歯列１３に係合する。
【００３３】
ハブ支持体１に、外側支承された、アキシャルピストンモータ３のシリンダブロック１４と斜板１５とが配置されている。ハブ支持体１は、軸受区分１ａとは反対側の端部で取り外し可能なカバー１６を備えており、このカバー１６はアキシャルピストンモータ３の制御底部受容部として構成されている。斜板１５、シリンダブロック１４および別のモータ構成部材は、カバー１６が取り外された状態で、組み付けもしくは組み外しを行うすることができる。斜板１５が取り出された状態で、軸受配置構成４ａ，４ｂは組み付けまたは組み外し、もしくは予荷重の調節を行うことができる。
【００３４】
アキシャルピストンモータ３とハブ２との間のトルク伝達は、トルクバーとして構成されているモータ軸１７を介して得られる。シリンダブロック１４が外側で支承されていることによって、モータ軸１７は駆動機構に制限された横方向力で負荷されていない。ハブ２が独自の軸受配置構成４ａ，４ｂを有しているので、モータ軸１７は外側の負荷も受けない。さらにブレーキ９がハブ２とハブ支持体１との間で直接的に接続されていることに基づいて、ブレーキモーメントがモータ軸１７から伝達されることがない。したがって軸撓みに関する負荷が生じない。モータ軸１７は単にアキシャルピストンモータ３の駆動モーメントを受け、それに応じて小さく構成することができる。
【００３５】
モータ軸１７は長手方向歯列によってシリンダブロック１４と回転同期的に接続されている。モータ軸１７をハブ２と回転同期的に連結するために、ジャーナル２ａは中央の孔２ｃを有しており、孔２ｃにモータ軸１７が入り込んでいる。さらに孔２ｃも、孔２ｃに入り込んだモータ軸１７の端部も、長手方向歯列を有している。このような配置構成によって、所定の限度まで、シリンダブロック１４とモータ軸線１７との間の角度補償が得られ、シリンダブロック１４と孔２ｃとの間の整合補償が得られる。
【００３６】
ブレーキ９はアキシャルピストンモータ３のオイル循環系に接続されており、ブレーキ９は潤滑作動する。漏れを防止するために、半径方向で連行部材８の端部区分８ａとハブ支持体１との間に軸シールリング１８が配置されている。軸シールリング１８が摩耗すると、この軸シールリング１８は簡単な形式で交換することができる。なぜならばハブ支持体１の外径が連行ドラム８の端部区分８ａの領域で、ブレーキ９の外径よりも大きくなっているからである。したがって連行ドラム８は、ホイールねじを外したあとで、図面で左手方向に引き出すことができる。つまり軸シールリング１８を交換するために、ブレーキ９を組み外す必要がない。ハブ駆動装置は車両に組み込まれたままである。
【００３７】
図２に示した第２実施例では、図１に示した第１実施例とは異なり、ハブ支持体１がモータケーシングとしてではなく、アキシャルピストンモータ３のモータケーシング３ａを収容するための支持ケーシングとして構成されている。この場合モータケーシング３ａは、半径方向でモータケーシング３ａとハブ支持体１との間に配置された、トルクを伝達し振動を抑える緩衝手段構成部材１９，２０によって、ハブ支持体１に固定されている。このような配置形式によって、ハブ駆動装置の外寸が変化しなくても、騒音緩衝作用が得られる。
【００３８】
緩衝手段構成部材１９，２０は有利にはエラストマから成っている。エラストマ混合物、単一もしくは複数の材料から成る非鉄金属、プラスチック、またはプラスチック混合物を使用することもできる。別の弾性率を有する中間構成部材を使用することによって、固体伝搬音を中断もしくは減少させるということが重要である。この場合所望の緩衝特性に関連して、適当な材料または材料混合物が使用される。
【００３９】
アキシャルピストンモータ３をハブ駆動装置から完全に振動技術的に連結解除するために、同様にシリンダブロック１４とモータ軸１７との間に、トルクを伝達し振動を抑える緩衝手段構成部材２１が配置されている。もちろんこのような配置形式に対して選択的または付加的に、緩衝手段構成部材をモータ軸１７とジャーナル２ａとの間に対応配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アキシャルピストンモータのモータケーシングとして形成されたハブ支持体を備えた、本発明の第１実施例のハブ駆動装置を示す断面図である。
【図２】ハブ支持体がアキシャルピストンモータのモータケーシングを受容するために構成されている、本発明の第２実施例のハブ駆動装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ハブ支持体、  １ａ  軸受区分、  １ｂ  取付フランジ、  ２  ハブ、  ２ａ  ジャーナル、  ２ｂ  フランジ、  ２ｃ  孔、  ３  アキシャルピストンモータ、  ３ａ  モータケーシング、  ４ａ，４ｂ  軸受配置構成、  ５  軸ナット、  ６  取付孔、  ７  リムセンタリング部材、  ８  連行ドラム、  ８ａ終端部、  ９  ブレーキ、  １０  皿ばね、  １１  ブレーキピストン、  １２  長手方向歯列、  １３  ブレーキ薄板歯列、  １４  シリンダブロック、  １５  斜板、  １６  カバー、  １７  モータ軸、  １８  軸シールリング、  １９，２０，２１  緩衝手段構成部材
【図１】
0004690562.tif 000002
【図２】
0004690562.tif 000003