本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于地面運輸工具的驅(qū)動單元以及一種根據(jù)權(quán)利要求12的前序部分所述的地面運輸工具。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)已知特別是用于地面運輸工具的實施成所謂的單輪驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動單元。這種類型的單輪驅(qū)動機構(gòu)通常由帶有至少一個變速級的變速器罩殼、凸緣連接的驅(qū)動馬達和被驅(qū)動的驅(qū)動輪組成。變速級通常包括驅(qū)動小齒輪和與驅(qū)動小齒輪嚙合的正齒輪。由于在地面運輸工具中僅僅非常受限地可用的安裝空間，這種類型的單輪驅(qū)動機構(gòu)在其外尺寸方面受到嚴格要求。出于這一原因，與緩慢旋轉(zhuǎn)的電動機相比，通?？焖傩D(zhuǎn)的電動機是優(yōu)選的，因為快速旋轉(zhuǎn)的電動機需要更少的結(jié)構(gòu)空間。然而，這又需要更高的變速器減速，其中，為了實現(xiàn)更高的變速器減速，通常減少驅(qū)動小齒輪的齒數(shù)量，但是或者增大正齒輪的齒數(shù)。然而，在第一種情況中，通過滾動次數(shù)的增加提高了驅(qū)動小齒輪的負載，從而在此設(shè)定了狹窄的邊界。在后者的情況中，又提高了正齒輪直徑，從而單輪驅(qū)動機構(gòu)的尺寸和所需的結(jié)構(gòu)空間增加，由此，在此也設(shè)定了狹窄的邊界。

就此而言，文獻de202006018341u1描述了用于地面運輸工具的驅(qū)動單元，地面運輸工具具有可繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸、具有垂直的變速器軸線的正齒輪級、圓錐變速級和具有垂直的旋轉(zhuǎn)軸線的驅(qū)動輪。通過根據(jù)文獻de202006018341u1的正齒輪級構(gòu)造成至少兩級的，可實現(xiàn)相對更大的減速，而在此不增大罩殼的直徑。

文獻de3028276a1公開了用于工業(yè)車輛的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置的減速變速器在此構(gòu)造成具有太陽輪、多個行星輪和行星架的行星齒輪變速器，這借助于單級的減速變速器實現(xiàn)了在罩殼直徑不變時相對更大的減速。

然而，已知的驅(qū)動單元具有缺點，因為其通過附加的軸承和齒輪需要更高的成本和制造消耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標是，提出一種改善的用于地面運輸工具的驅(qū)動單元。

根據(jù)本發(fā)明，該目標通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地面運輸工具的驅(qū)動單元實現(xiàn)。從從屬權(quán)利要求中得到本發(fā)明的有利的設(shè)計方案和改進方案。

本發(fā)明涉及一種用于地面運輸工具的驅(qū)動單元，其包括至少一個變速器罩殼，其中，變速器罩殼罩住構(gòu)造成減速級的第一變速級，并且第一變速級由馬達小齒輪和與馬達小齒輪嚙合的正齒輪組成。根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的特征在于，正齒輪構(gòu)造為內(nèi)嚙合的正齒輪。

從中得到的優(yōu)點是，在變速器罩殼的直徑基本上不變的情況下，可實現(xiàn)減速級的更高的可變性，特別是更高的減速，因為馬達小齒輪根據(jù)本發(fā)明集成到正齒輪的直徑中。即，集成到正齒輪的直徑中能夠?qū)崿F(xiàn)，或者在變速器罩殼直徑不變的情況下增大正齒輪的直徑，或者替代地在正齒輪直徑不變的情況下在第一變速級的區(qū)域中減小變速器罩殼的直徑。但是，也可設(shè)想且優(yōu)選的是，在僅僅增大正齒輪的直徑和僅僅減小變速器罩殼的直徑之間的中間階段。

另一從中得到的優(yōu)點是，當根據(jù)本發(fā)明增大正齒輪的直徑(并且由此增大減速)時，在現(xiàn)有技術(shù)中通常設(shè)置的附加的變速級可構(gòu)造成具有相對更小的直徑。該附加的變速級通常連接在第一變速級之后并且在從動側(cè)與驅(qū)動輪相聯(lián)接。由此，有利地，或者可增大可供驅(qū)動輪使用的結(jié)構(gòu)空間，或者替代地在附加的變速級的區(qū)域中減小變速器罩殼的直徑。同樣，由此可減小變速器罩殼的高度。此外，變速器罩殼的尺寸減小導(dǎo)致在制造根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元時成本消耗的降低。

此外又得到的優(yōu)點是，通過減小直徑、特別是附加的變速級的直徑，可以相對更高的可能性用于其他車輛或應(yīng)用領(lǐng)域的構(gòu)件或齒輪或變速器元件，這有利于在研發(fā)和制造根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元時產(chǎn)生附加的協(xié)同作用。對于其他車輛或在其他使用領(lǐng)域中，使用例如在單輪驅(qū)動機構(gòu)中或這種類型的驅(qū)動單元中通常相似的變速級，然而具有相對較小的直徑。這也使在研發(fā)和制造根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元時成本消耗減少。

術(shù)語“內(nèi)嚙合的正齒輪”根據(jù)本發(fā)明理解成這樣的正齒輪，即，其齒以指向內(nèi)的方式布置在正齒輪的內(nèi)周處。這種正齒輪例如可為齒圈，但是或者也可為盤式的正齒輪，其邊緣向上或向下變大超過盤平面并且其齒在該放大的邊緣處在盤平面之上或之下向內(nèi)指向地布置在邊緣的內(nèi)直徑處。

根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“減速”理解成變速器的機械傳動比，即，其使驅(qū)動側(cè)的輸入轉(zhuǎn)速相對于從動側(cè)的輸出轉(zhuǎn)速減小。通常，(在考慮通過變速器的摩擦損失的情況下)這伴隨著基本上與轉(zhuǎn)速的下降相反的、輸出扭矩相對于輸入扭矩的增加。

根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元優(yōu)選地構(gòu)造成所謂的單輪驅(qū)動機構(gòu)。單輪驅(qū)動機構(gòu)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的、相對緊湊的驅(qū)動單元，其具有單個的被驅(qū)動且通?？赊D(zhuǎn)向的車輪用于驅(qū)動車輛、特別是地面運輸工具。

第一變速級優(yōu)選地在驅(qū)動側(cè)與驅(qū)動馬達相聯(lián)接并且在從動側(cè)與附加的變速器相聯(lián)接。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，設(shè)置成，馬達小齒輪構(gòu)造為位置固定的行星輪。由此，第一變速級構(gòu)造為行星齒輪變速器并且可相對簡單地將馬達小齒輪集成到正齒輪的側(cè)周中。同時，保證了高的減速和有效的力傳遞或扭矩傳遞。正齒輪在這種情況中是外齒輪。

特別是設(shè)置成，馬達小齒輪是第一變速級的唯一的行星輪。特別優(yōu)選的是，未設(shè)置太陽輪。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，設(shè)置成，變速器罩殼此外罩住第二變速級，其中，第二變速級由盤形齒輪和與盤形齒輪嚙合的錐形小齒輪組成。從中得到的優(yōu)點是，可通過第二變速級調(diào)整轉(zhuǎn)速或扭矩的進一步匹配，這整體地增大了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的可能的傳動比的范圍。在此，將盤形齒輪和與盤形齒輪嚙合的錐形小齒輪考慮作為第二變速級產(chǎn)生的另一優(yōu)點是，同時為了進一步使轉(zhuǎn)速和扭矩與相應(yīng)特殊的要求相匹配，也可使輸入扭矩或輸入轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)軸線相對于輸出扭矩或輸出轉(zhuǎn)速翻轉(zhuǎn)90°。這能夠?qū)崿F(xiàn)簡單地且有效利用空間地將輸出扭矩或輸出轉(zhuǎn)速繼續(xù)引導(dǎo)到驅(qū)動單元的驅(qū)動輪處。由此不需要用于使輸出扭矩或輸出轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)軸線換向的附加的變速器元件。

第二變速級優(yōu)選地構(gòu)造成減速級。這實現(xiàn)了進一步減小輸入轉(zhuǎn)速。

此外，第二變速級在從動側(cè)優(yōu)選地與驅(qū)動輪相聯(lián)接，其中，特別是盤形齒輪在從動側(cè)與驅(qū)動輪相聯(lián)接。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式設(shè)置成，錐形小齒輪軸被引導(dǎo)通過正齒輪的中心的開口并且不可相對旋轉(zhuǎn)地與正齒輪相連接。這能夠?qū)崿F(xiàn)簡單地且盡可能無扭矩損失地將轉(zhuǎn)速或扭矩從第一變速級傳遞到第二變速級上。

優(yōu)選地，錐形小齒輪軸與正齒輪的不可相對旋轉(zhuǎn)的連接實施為形狀配合連接或傳力連接。

術(shù)語“被引導(dǎo)穿過正齒輪的中心的開口”在此在本發(fā)明的思想中廣泛地理解并且不僅可意味著，錐形小齒輪軸在離開側(cè)上相應(yīng)于預(yù)定的程度從開口中伸出，而且意味著，錐形小齒輪軸與正齒輪的表面齊平地在離開側(cè)上結(jié)束。在后者的情況中，錐形小齒輪軸優(yōu)選地支撐在正齒輪處。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式，設(shè)置成，錐形小齒輪軸的第一支撐軸承布置成鄰接正齒輪，并且錐形小齒輪軸的第二支撐軸承布置成鄰接錐形小齒輪，其中，第一和第二支撐軸承沿著錐形小齒輪軸布置在正齒輪兩側(cè)。通過支撐軸承的該布置方案，得到的優(yōu)點是，與在現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于這種類型的驅(qū)動單元的支撐軸承的布置方案相比，壓力中心的距離更大。由此，可相對更好地支撐特別是橫向力。

根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“鄰接”理解成，兩個元件，例如第一支撐軸承和正齒輪，或第二支撐軸承和錐形小齒輪布置成直接彼此相鄰，然而其不一定接觸。

替代地優(yōu)選地，第一支撐軸承也可沿著錐形小齒輪軸與第二支撐軸承布置在正齒輪的同一側(cè)上，其中，第一支撐軸承在這種情況中也布置成鄰接正齒輪。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式，設(shè)置成，第一支撐軸承的外環(huán)布置在正齒輪處，并且第一支撐軸承的內(nèi)環(huán)布置在變速器罩殼的內(nèi)側(cè)處。由此，特別有效地支撐正齒輪以防抖動運動，在這種類型的驅(qū)動單元運行時可相對于錐形小齒輪軸的軸線產(chǎn)生該抖動運動。

特別優(yōu)選地，在這種情況中，錐形小齒輪軸此外支撐在正齒輪處。由此，錐形小齒輪軸不必在兩個端部處被支承，這使驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)簡化。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式設(shè)置成，第一支撐軸承的內(nèi)環(huán)布置在正齒輪處，并且第一支撐軸承的外環(huán)布置在變速器罩殼的內(nèi)側(cè)處。這也引起特別有效地支撐正齒輪以防抖動運動，其中，在這種類型的驅(qū)動單元運行時可相對于錐形小齒輪軸的軸線產(chǎn)生該抖動運動。

根據(jù)本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施方式設(shè)置成，第一支撐軸承和第二支撐軸承以x形布置方案彼此取向。在被支承的錐形小齒輪軸加熱時，x形布置方案能夠?qū)崿F(xiàn)以相對大的程度提高支撐軸承的彼此預(yù)緊，這為錐形小齒輪軸的穩(wěn)定性和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性做出貢獻。為了裝配驅(qū)動單元，在這種情況中，可引導(dǎo)錐形小齒輪的齒部穿過第二支撐軸承的外環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施方式設(shè)置成，第一支撐軸承和第二支撐軸承以o形布置方案彼此取向。在o形布置方案中，支撐軸承可承受相對大的傾卸力矩。

但是，同樣可設(shè)想支撐軸承的所有其他可能的彼此取向。

根據(jù)本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施方式設(shè)置成，驅(qū)動單元此外包括驅(qū)動輪和驅(qū)動馬達。由此，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元包括所有用于驅(qū)動地面運輸工具的器件。在此，驅(qū)動輪特別是可轉(zhuǎn)向并且可繞垂直軸線擺動，以實現(xiàn)地面運輸工具的轉(zhuǎn)向、特別是后輪轉(zhuǎn)向。

根據(jù)本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施方式設(shè)置成，驅(qū)動輪不可相對旋轉(zhuǎn)地與盤形齒輪相連接，其中，盤形齒輪可旋轉(zhuǎn)地布置在變速器罩殼中。由此，可省去用于連結(jié)驅(qū)動輪的附加的變速級。這減少了制造成本和裝配消耗。此外，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的尺寸可保持緊湊。

特別優(yōu)選地設(shè)置成，盤形齒輪和驅(qū)動輪實施成一體的構(gòu)件。由此，可直接將扭矩或轉(zhuǎn)速從錐形小齒輪引導(dǎo)到驅(qū)動輪上。

同樣特別優(yōu)選地設(shè)置成，驅(qū)動馬達構(gòu)造成電動機。由此，地面運輸工具有利地也可使用在沒有廢氣排氣的車間中。

此外特別優(yōu)選地設(shè)置成，馬達小齒輪直接被加工到驅(qū)動馬達、特別是電動機的馬達軸中，例如借助于銑削。由此，可減少所需的構(gòu)件的數(shù)量，這又減少了在制造根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元時的成本消耗和裝配消耗。

同樣，特別優(yōu)選地設(shè)置成，馬達小齒輪借助于錐形壓接直接支承在驅(qū)動馬達、特別是電動機的馬達軸上。由此，同樣可減少所需的構(gòu)件的數(shù)量。由此，又減小了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的制造成本和裝配消耗。

此外，本發(fā)明涉及一種地面運輸工具。根據(jù)本發(fā)明的地面運輸工具的特征在于，地面運輸工具包括根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元。這產(chǎn)生已經(jīng)描述的優(yōu)點。

附圖說明

以下根據(jù)在附圖中示出的實施方式示例性地解釋本發(fā)明。

其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的示例性的第一實施方式，

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的示例性的第二實施方式，

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的示例性的第三實施方式，

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的示例性的第四實施方式。

具體實施方式

在附圖方面，利用相同的附圖標記表示相同的對象、功能單元和相似的部件。只要未明確地或暗示地特別說明，這些對象、功能單元和相似的部件在其技術(shù)特征方面實施成相同的。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元1的示例性第一實施方式。驅(qū)動單元1包括變速器罩殼2、驅(qū)動輪3和構(gòu)造成電動機的驅(qū)動馬達4。電動機4在此在圖1中僅僅概要地示出。變速器罩殼2罩住構(gòu)造成減速級的第一變速級。第一變速級由正齒輪5和馬達小齒輪6組成。正齒輪5和馬達小齒輪6相互嚙合。如可看出的那樣，正齒輪5構(gòu)造成內(nèi)嚙合的正齒輪5。正齒輪5的外邊緣在圖1的圖示中根據(jù)示例向上增大超過盤平面。在該向上增大的邊緣的內(nèi)側(cè)處布置正齒輪5的齒。齒在此指向內(nèi)。變速器罩殼2此外罩住第二變速級。第二變速級由盤形齒輪7和錐形小齒輪8組成。盤形齒輪7和錐形小齒輪8相互嚙合。根據(jù)示例，第二變速級也構(gòu)造成減速級。在此，盤形齒輪7不可相對旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動輪3相連接，從而可省去附加的變速級或其他聯(lián)接元件，這保持變速器罩殼2的外周緊湊。通過正齒輪5構(gòu)造成內(nèi)嚙合的正齒輪5并且馬達小齒輪6布置在正齒輪5的直徑中，得到的優(yōu)點是，可相對于現(xiàn)有技術(shù)在第一變速級的區(qū)域中減小變速器罩殼2的直徑。錐形小齒輪軸9被引導(dǎo)穿過正齒輪5的中心的開口，并且不可相對旋轉(zhuǎn)地與正齒輪5相連接。在此，錐形小齒輪軸9在離開側(cè)上、在圖1的示例中上部地相應(yīng)于預(yù)定的程度從開口中伸出。在錐形小齒輪軸9的下端部處布置錐形小齒輪8。錐形小齒輪軸9的第一支撐軸承10布置成鄰接正齒輪5。錐形小齒輪軸9的第二支撐軸承11布置成鄰接錐形小齒輪8處。如此外可看出的那樣，第一支撐軸承10和第二支撐軸承11沿著錐形小齒輪軸9布置在正齒輪5兩側(cè)，即，正齒輪5之上和之下。第一支撐軸承10和第二支撐軸承11在此以所謂的o形布置方案彼此取向。通過支撐軸承10和11的布置方案，壓力中心的距離大于在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的布置方案中的情況。由此，可相對更好地支撐橫向力。第一支撐軸承10的外環(huán)12在此布置在罩殼2處。相反地，第一支撐軸承10的內(nèi)環(huán)13布置在錐形小齒輪軸9上。同樣，第二支撐軸承11的外環(huán)14布置在罩殼2處，第二支撐軸承11的內(nèi)環(huán)15也布置在錐形小齒輪軸9上。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元1的第二示例性實施方式。該示例性的實施方式也包括變速器罩殼2、驅(qū)動輪3和簡略示出的電動機4。變速器罩殼2再次罩住第一變速級，其由內(nèi)嚙合的正齒輪5和馬達小齒輪6組成。與在圖1中示出的實施例相反地，第一支撐軸承10的外環(huán)12布置在正齒輪5處。相反地第一支撐軸承10的內(nèi)環(huán)13布置在變速器罩殼2處。由此，特別有效地支撐正齒輪以防抖動運動，在這種類型的驅(qū)動單元運行時可相對于錐形小齒輪軸9的軸線產(chǎn)生該抖動運動。在圖2的示例中，錐形小齒輪軸9被引導(dǎo)穿過正齒輪5的中心的開口，并且不可相對旋轉(zhuǎn)地與正齒輪相連接。如可看出的那樣，錐形小齒輪軸9以盡可能與正齒輪5的表面齊平的方式在錐形小齒輪軸9的離開側(cè)上結(jié)束。由此，錐形小齒輪軸9支撐在正齒輪5處。根據(jù)示例，馬達小齒輪6此外直接借助于銑削被加工到電動機4的馬達軸16中。由此，可減少根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元1的所需構(gòu)件的數(shù)量。這又減小了在制造根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元1時的成本消耗和裝配消耗。

在圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元1的第三示例性實施方式。如圖3示出的那樣，上方的支撐軸承10例如布置在正齒輪5之下。即，由此兩個支撐軸承10和11沿著錐形小齒輪軸9布置在正齒輪5的相同側(cè)上。此外可看出，第一支撐軸承10和第二支撐軸承11以所謂的o形布置方案彼此取向。該布置方案實現(xiàn)了相對更寬的支撐基礎(chǔ)，因為，壓力中心的距離更大，從而可吸收相對更大的傾卸力矩或相對更大的橫向力。

圖4示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元1的第四實施方式。在圖4的圖示中，第一支撐軸承10布置在正齒輪5之上，而第二支撐軸承11布置在正齒輪5之下。即，由此，第一支撐軸承10和第二支撐軸承11沿著錐形小齒輪軸9布置在正齒輪5兩側(cè)。第一支撐軸承10和第二支撐軸承11例如以所謂的x形布置方案彼此取向。為了裝配驅(qū)動單元1，根據(jù)示例，引導(dǎo)錐形小齒輪8的齒部穿過第二支撐軸承11的外環(huán)14。第一支撐軸承10或第二支撐軸承11的外環(huán)14或12在此布置在罩殼2處。相反地，第一支撐軸承10或第二支撐軸承11的內(nèi)環(huán)13或15布置在錐形小齒輪軸9上。

附圖標記列表

1驅(qū)動單元

2變速器罩殼

3驅(qū)動輪

4電動機

5內(nèi)嚙合的正齒輪

6馬達小齒輪

7盤形齒輪

8錐形小齒輪

9錐形小齒輪軸

10第一支撐軸承

11第二支撐軸承

12第一支撐軸承的外環(huán)

13第一支撐軸承的內(nèi)環(huán)

14第二支撐軸承的外環(huán)

15第二支撐軸承的內(nèi)環(huán)

16馬達軸