Elektrischer Radantrieb

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Radantriebs eines Straßenfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens oder eines Zweirads mit elektrischem Antrieb oder elektrischem Hilfsantrieb.

Hintergrund der Erfindung

Ein elektrischer Radantrieb eines Kraftfahrzeugs kann entweder als Direktantrieb, wie beispielsweise aus der DE 10 2006 040 223 A1 bekannt, oder als Elektroantrieb mit Getriebe, wie prinzipiell zum Beispiel aus der EP 1 382 476 B1 bekannt, konzipiert sein. In beiden Fällen sind Vorschriften hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit zu erfüllen. Insbesondere darf die beim Betrieb des Kraftfahrzeugs emittierte elektromagnetische Strahlung bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Radantrieb eines Straßenfahrzeugs mit einfachen Mitteln die Emission elektromagnetischer Wellen zu minimieren.

Zusammenfassung der Erfindung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektrischen Radantrieb eines Straßenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Der elektrische Radantrieb umfasst ein Radlager, das zwei relativ zueinander rotierbare Teile, nämlich ein Innenteil und ein Außenteil, aufweist, wobei am Außenteil ein Potentialausgleichselement befestigt ist, welches das Innenteil an dessen Stirnseite kontaktiert.

Ein elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Statorgehäuse und einer Rotorwelle eines Elektromotors ist prinzipiell aus der DE 101 62 818 A1 be- kannt. Verschiedene Varianten der hierin offenbarten elektrisch leitenden Vorrichtungen (Fig. 1 - 7; 9 - 12) sind grundsätzlich als Potentialausgleichselement bei dem Radlager des erfindungsgemäßen Radantriebs verwendbar.

In bevorzugter Ausgestaltung ist das Potentialausgleichselement des Radla- gers als Abdeckkappe ausgebildet. Alternativ kann das Potentialausgleichselement beispielsweise als Metallbügel gestaltet sein. In jedem Fall ist ein e- lektrisch leitender Kontakt zwischen dem Außenteil und dem Innenteil des Radlagers vorzugsweise über ein elastisches Kontaktelement des Potentialausgleichselements hergestellt. Das je nach Ausführungsform mit dem Potential- ausgleichselement identische oder ein Teil des Potentialausgleichselements bildende Kontaktelement kann insgesamt federnde Eigenschaften haben oder eine Feder umfassen, welche beispielsweise als Schraubenfeder oder als Federzunge ausgebildet ist. Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Kontaktelement eine das Innenteil des Radlagers im Bereich dessen Rotationsachse kontaktierende Kugel. Diese Kugel kann ihrerseits durch eine Mehrzahl kleinerer Kugeln wälzgelagert sein, wie dies beispielsweise bei einer aus der DE 41 03 465 A1 bekannten Arretiervorrichtung der Fall ist.

In einer vereinfachten Bauform kontaktiert die Feder des Kontaktelements direkt das Innenteil des Radlagers im Bereich dessen Rotationsachse. Statt einer Stahlfeder oder Stahlkugel kann auch ein Kohlestift oder ein Kohleelement sonstiger Geometrie zum Potentialausgleich zwischen dem Innenteil und dem Außenteil des Radlagers verwendet werden. In typischen Anwendungsfällen ist zur Sicherstellung des Potentialausgleichs eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Widerstand in der Größenordnung von 10 ³ bis 10 ⁶ Ohm ausreichend. Ein solcher Widerstand ist auch mit einem leitfähigen Fett erreichbar.

Das Radlager der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise als zweireihiges Wälzlager, insbesondere zweireihiges Schrägkugellager, ausgebildet. Diese Lagerbauart ist beispielsweise aus der DE 43 39 847 C2 bekannt.

Die Erfindung ist bei Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen ebenso anwendbar wie zum Beispiel bei Motorrollern oder bei Fahrrädern mit Hilfsmotor.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand ner Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Kurze Beschreibung der Zeichnung Fig. 1 ausschnittsweise ein erstes Ausführungsbeispiel einer Radlagerung eines elekrischen Radantriebs eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 in einer Darstellung analog Fig. 1 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Radlagerung eines elekrischen Radantriebs,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Radlagerung eines elekrischen Radantriebs

Fig. 4 ein Detail aus Fig. 3

Fig. 5 in Draufsicht ausschnittsweise ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Radlagerung eines elekrischen Radantriebs, Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 5 in einer Schnittdarstellung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die folgenden Ausführungen beziehen sich, soweit nicht anders vermerkt, auf alle Ausführungsformen nach den Figuren 1 -4.

Als Teil eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten elektrischen Radantriebs, hinsichtlich dessen grundsätzlicher Funktion auf den ein- gangs zitierten Stand der Technik verwiesen wird, ist ausschnittsweise ein Radlager 2 sichtbar. Dieses umfasst zwei relativ zueinander rotierbare Teile 3,4, welche allgemein als Innenteil 3 und Außenteil 4 bezeichnet sind. Die Rotationsachse des Radlagers 2 ist mit R bezeichnet. Zur drehbaren Lagerung des Außenteils 4 relativ zum Innenteil 3 ist ein Wälzlager 5 vorgesehen, wel- ches nachstehend näher erläutert wird.

Das Innenteil 3 weist eine Nabe 6 auf, auf der zwei Innenringe 7,8 gehalten sind, wobei einer der Innenringe 7,8 einstückig mit der Nabe 6 ausgebildet sein kann. Auf den Innenringen 7,8 rollen zwei Reihen Wälzkörper 9, nämlich Ku- geln, ab. Die zugehörigen Laufbahnen der Wälzkörper 9 am Außenteil 4 werden bereitgestellt durch eine Außenhülse 10, die einstückig übergeht in einen Flansch 1 1 sowie in einen Hülsenfortsatz 12 in Richtung zu einer Stirnseite 13 der Nabe 6. Der Flansch 1 1 weist Befestigungsöffnungen 14 auf, die je nach Gesamtkonstruktion der Anbindung des Radlagers 2 an ein Fahrwerkselement oder der Befestigung eines Rades dienen. Auf den Hülsenfortsatz 12 ist ein Potentialausgleichselennent 15 aufgesteckt oder anderweitig befestigt, welches als Kappe gestaltet ist, die die Stirnseite 13 der Nabe 6 abdeckt. In der Mitte des Potentialausgleichselements 15, das heißt im Bereich der Rotationsachse R, weist dieses ein Kontaktelement 16 auf, das elastisch nachgiebig ist und damit einen zuverlässigen Potenzialausgleich zwischen den Teilen 3,4 des Radlagers 2 und damit verschiedenen Komponenten des elektrischen Radantriebs 1 insgesamt sicherstellt.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 umfasst das Kontaktelement 16 eine als Schraubenfeder ausgebildete Feder 17 sowie eine Kugel 18, wobei die Kugel 18 durch die Feder 17 in ein zur Rotationsachse R konzentrisches Sackloch 19 in der Stirnseite 13 der Nabe 6 gedrückt wird.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist die Feder 17 ebenfalls als Schrauben- feder ausgebildet. Eine Kugel als Teil des Kontaktelementes 16 ist in diesem Fall nicht vorgesehen; vielmehr kontaktiert die Feder 17 die Nabe 6 direkt.

Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 ist mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 insofern vergleichbar, als das Kontaktelement 16 keine Kugel umfasst. Die Feder 17 ist in diesem Fall als Federzunge ausgebildet.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine mögliche Gestaltung des Potentialausgleichselements 15: Mit Ausnahme des Kontaktelementes 16 ist das Potenzialausgleichselement 15 als einstückiges Blechteil ausgebildet, welches rationell durch Tiefziehen herstellbar ist. An einem äußeren, trichterförmigen Abschnitt 20 schließt sich stirnseitig ein Topfabschnitt 21 an, in dem das Kontaktelement 16 geführt ist, welches sich ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 aus einer Feder 17 und einer Kugel 18 zusammensetzt. Bezugszeichenliste

1 elektrischer Radantrieb

2 Radlager

3 Innenteil

4 Außenteil

5 Wälzlager

6 Nabe

7 Innenring

8 Innenring

9 Wälzkörper

10 Außenhülse

1 1 Flansch

12 Hülsenfortsatz

13 Stirnseite

14 Befestigungsöffnung

15 Potentialausgleichselement

16 Kontaktelement

17 Feder

18 Kugel

19 Sackloch

20 trichterförmiger Abschnitt

21 Topfabschnitt

Rotationsachse