[发明专利]车轮驱动装置

说明书

发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的车轮驱动装置。

本发明涉及车轮驱动装置，其中一个车轮的驱动装置直接布置在车轮的一个轮毂壳里。这样的车轮驱动装置特别适合于轻型车辆，例如像自行车，而且它们在车轮轴和轮毂壳之间产生转动运动。为此必须在车轮轴和轮毂壳之间，可以由驱动马达产生一个转矩。轮毂壳在车轮轴上用第一枢轴承可旋转地设置在车轮轴上。

如果在驱动马达和轮毂壳之间装有一个变速器的话，那么例如可以用一个具有小转矩的高转速驱动马达来提供一种具有高转矩的低转速车轮驱动装置。高速转动的马达部分优先用至少第二枢轴承可旋转地设置在车轮轴上。有这样的车轮驱动装置，它具有行星变速器，其中在一个布置于马达转动部分上的齿轮圈和一个与轮毂壳连接的齿轮圈之间，布置有传动齿轮，其中传动齿轮可旋转地设置在一个布置于车轮轴上的变速器部件上。

轮毂壳刚性地与车轮的滚动面连接。滚动面的直径、驱动马达的类型和变速器的型式按照所希望的驱动特性来选择，并相互协调确定。DE602 09 510 T2表示了一种车轮驱动装置，它具有不可转换的变速器。而例如由DE100 56 597 A1和DE 692 11 558 T2得知具有可转换变速器的车轮驱动装置。

车轮驱动装置的驱动马达优先是一种电动机。但也可以采用一种内燃发动机或者一种液压驱动。为了给使用的马达供给能源，必须至少在轮毂壳里通过一个供给线路。如果也还要从马达或者向着马达传输控制信号的话，那就需要相应的控制线路或者说控制连接。对于电动机来说，用于馈电和必要时用于控制所需的连接的数量取决于所选的电动机形式。对于内燃发动机来说必须输入燃油并至少设有一根气体管路。

车轮轴固定在轻型车辆的轴座架上。对于自行车来说，轴座架设计成叉形件。为了使轻型车辆能够由车轮驱动装置来驱动行驶，轴必须防转地与轴座架连接。按照已知的解决办法，例如也按照DE 602 09 510 T2，车轮轴在两端的圆柱形外表面设有螺纹，但这螺纹沿着圆周，在平行的轴外表面的两个相互背离的部位里断开。这些轴外表面作为变细的端部，形状闭合强制地装入在匹配构件的槽形开孔里，其中匹配构件固定在自行车的叉形件上。采用拧到车轮轴的中断的螺纹上的螺母 ，将车轮轴夹紧在叉形件或其匹配构件上。中断的螺纹可能受损，从而难于拧紧和松开螺母。此外只能用精密工具来控制所希望的螺母拧紧转矩。

在车轮轴的相互间距不大的平行外表面时的高转矩，由于车轮驱动装置而从轴作用于叉形件的槽，这种转矩可能在刚性连接的部位里引起磨损。如果磨损足够大的话，那么可能使轴在叉形件的槽里转动穿过，这带来了管路或者说电缆进线的扭转绞合问题。当叉形件具有标准的切槽时，切槽内端处的半径按槽宽来确定。车轮轴的外径由于端部的变窄而大于槽宽。因而不可能将轴完全靠在叉形件内槽端的弯曲部分上。如果车轮轴有一点离开内槽端，那么它靠近在叉形件槽的敞开端，在这里由转矩产生的力就简单地使槽扩张开。

为了能够使通向驱动马达的线路穿过，按照DE602 09 510 T2将车轮轴设计成管子状，其中线路在车轮轴的一个端侧处轴向中心地从这轴里出来。因为线路在车轮轴里向外引出，因此它们在第一枢轴承的内部向外。线路在一个电缆里通向一个插头。因为插头的直径大于车轮轴的直径，因此必须使螺母和垫圈在固定住插头之前，成列地放在电缆上。这种装配很费事热情容易出错。此外这侧面伸出的电缆是有危险的。如果自行车侧面倒下或者碰到一个障碍物，那么很有可能使电缆受损。

在一种实施形式中，其中线路并不是中心通向外，但它们必须还总是在第一枢轴承的固定内部件里向外引出。为此在已知的解决办法里，加大第一枢轴承的直径并将其置放于一个中间件上。中间件与车轮轴固定链接，并且包括有一个在轴向方向上的引线套管，用于侧面引出线路。中间件和较大的轴承至少在一边导致较大的以及费事的结构形式，而且加大了重量，这当然是不希望的。引出的线路容易受损。

按照发明的任务在于寻找一种结构简单而且轻的车轮驱动装置，这种装置可以没有问题和快速地固定在一个车辆的轴座架上，尤其是在叉形件槽上，并且可以松拆开。即使在高转矩时，尤其也应该阻止车轮轴的磨损和转动。另外一个任务在于，使线路防止受损地布设。

主任务通过一种具有权利要求1的特征的驱动轮毂来解决。从属要求描述了用于解决其它任务的备选或有利的实施方案。