EP4157662A1 - Einzelradvorrichtung, insbesondere cornermodul - Google Patents

Einzelradvorrichtung, insbesondere cornermodul

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Publication number
EP4157662A1
EP4157662A1 EP21726598.2A EP21726598A EP4157662A1 EP 4157662 A1 EP4157662 A1 EP 4157662A1 EP 21726598 A EP21726598 A EP 21726598A EP 4157662 A1 EP4157662 A1 EP 4157662A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
wheel
drive
steering
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21726598.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Silas Klug
Thilo WOLFF VON GUDENBERG
Armin Verhagen
Ralph Engelberg
Simon Peter
Matthias Ehrmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4157662A1 publication Critical patent/EP4157662A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B62D5/0439Controllable friction clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/02Steering linkage; Stub axles or their mountings for pivoted bogies
    • B62D7/023Steering turntables

Definitions

  • the coupling unit is intended to functionally connect the single-wheel drive unit in one operating state to drive the single-wheel steering unit with the single-wheel steering unit, in particular to couple it mechanically, and in a further operating state to interrupt the drive of the single-wheel steering unit to release an operational connection between the single-wheel steering unit and the single-wheel drive unit , in particular to mechanically decouple the single wheel steering unit from the single wheel drive unit.
  • the single-wheel drive unit is preferably provided in an operating state that is operatively connected to the single-wheel steering unit, in particular mechanically coupled, for power transmission to the single-wheel steering unit.
  • the inventive design of the single wheel device can be made possible before geous sharing of a single wheel drive unit by a drive wheel and a single wheel steering unit.
  • a separate steering motor for driving a steering gear can advantageously be dispensed with.
  • An individual wheel device with a small number of actuators can advantageously be provided. Installation space can advantageously be saved and a particularly compact individual wheel device can be provided.
  • the transmission element is preferably connected to a, in particular special rotary, drive of the drive wheel with the drive wheel, in particular with an axle shaft of the drive wheel.
  • the gear unit is preferably provided to operatively connect the motor of the single wheel drive unit to the clutch unit, in particular to the single wheel steering unit via the clutch unit, in particular to couple it mechanically.
  • the gear unit is intended to increase the engine speed and / or the engine torque to a clutch speed and / or a clutch torque of the clutch unit, in particular of the at least one clutch lungselements to translate.
  • the further gear element is preferably connected to a, in particular rotary, drive of the at least one coupling element with the at least one coupling element, in particular via a drive shaft of the coupling unit that is fixed to the further gear element in a rotationally test manner.
  • the gear unit preferably comprises at least one output element, for example a planetary gear, a planet carrier, a bevel gear or the like, which is provided for driving the further gear element. Simultaneous power transmission to the drive wheel and to the coupling unit can advantageously be made possible.
  • “Essentially parallel” should be understood to mean, in particular, an alignment of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, the direction having a deviation from the reference direction, in particular less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °.
  • the coupling element is preferably arranged along the axes of rotation between the transmission elements.
  • the coupling unit or the gear unit preferably comprises at least one additional gear element, in particular a bevel gear, which is provided for simultaneous rotary drive of the gear elements of the coupling unit.
  • an axis of rotation of the additional transmission element runs at least substantially perpendicular to the axes of rotation of the transmission elements of the coupling unit and the coupling element.
  • one gear element rotates clockwise driven by the additional gear element and another gear element rotates on. driven counterclockwise by the additional gear element.
  • the transmission elements preferably have friction surfaces for realizing a frictional engagement with the coupling element.
  • the coupling element preferably has friction linings on both sides to achieve the frictional engagement with the transmission elements of the coupling unit.
  • the actuator of the clutch unit is intended to functionally connect the clutch element to a rotational drive of the single wheel steering unit, in particular the steering gear, clockwise and to implement a steering of the drive wheel in a first steering direction with the transmission element, in particular to connect it with a friction fit.
  • the actuator of the coupling unit is preferably provided to set a speed at which the single wheel steering unit, in particular the steering gear, is driven via a slip between the coupling element and the gear elements of the coupling unit, in particular via a contact pressure of the coupling element on the gear elements of the coupling unit to discontinue.
  • the steering angle can advantageously be set independently of a direction of rotation of the individual wheel drive unit.
  • the single wheel steering unit in particular the steering gear, be designed to adjust the steering angle independently of a drive direction of the single wheel drive unit via the clutch unit, in particular as a bevel gear reversing gear or as a switchable planetary gear.
  • the single wheel steering unit, in particular the special steering gear is an alternative or addition to an embodiment of the Coupling unit designed as a bevel gear reversing gear shiftable.
  • the individual wheel steering unit, in particular the steering gear is preferably designed to be switchable for setting the steering direction.
  • the switchable individual wheel steering unit, in particular the steering gear can be designed as a bevel gear reversing gear.
  • the switchable single-wheel steering unit in particular the steering gear, is designed as a switchable planetary gear, with a drive via a sun gear of the planetary gear and an output via a ring gear or a planet carrier of the planetary gear.
  • the steering gear is preferably designed to be self-locking, in particular to prevent a steering movement of the drive wheel in a non-actuated state.
  • a setting of a steering direction can advantageously also be made possible in combination with a conventional Reibkupp ment.
  • a “main extension plane” of an object is to be understood as meaning, in particular, a plane which is parallel to a largest side surface of a smallest imaginary cuboid, which just completely surrounds the object, and in particular runs through the center of the cuboid.
  • the actuator is provided to press the braking element to brake the drive wheel against the coupling element.
  • the brake element is provided to brake, in particular to stop, a rotation of the coupling element.
  • braking the rotation of the coupling element brakes due to the operative connection, in particular the mechanical connection, between the coupling element and the single-wheel drive unit, in particular the gear unit, a rotation of the single wheel drive unit.
  • the coupling parts are preferably coupled to one another at least substantially parallel to the axis of rotation of the coupling element and are acted upon by a force, for example by a tension spring, which moves the coupling parts against one another.
  • a longitudinal axis of the Spreizele element preferably runs at least substantially parallel, in particular coaxially, to the axes of rotation of the coupling element and the two transmission elements of the coupling unit.
  • the coupling unit can have at least one Spreizak gate for actuating the expansion element.
  • the expansion element is preferably provided for braking the drive wheel to move a hitch part into frictional engagement with the gear element of the clutch unit, in particular to press it against the gear element, and a wide res coupling part to move into frictional engagement with the further transmission element of the coupling unit, in particular to press against the further transmission element.
  • the gear elements coupled to one another via the coupling element brake each other out due to their opposite directions of rotation.
  • braking the rotation of the gear elements of the clutch unit due to the operative connection, in particular the mechanical connection, between the gear elements and the single wheel drive unit, in particular the gear unit brakes a rotation of the single wheel drive unit.
  • a clutch unit designed as a bevel gear reversing gear with integrated braking functionality can advantageously be provided.
  • the single wheel device comprises at least one further coupling unit, which is provided to operatively connect the single wheel drive unit in at least one operating state to drive the drive wheel with the drive wheel, in particular independently of an active connection with the single wheel steering unit.
  • the further coupling unit preferably forms the single-wheel-bound module with the coupling unit, the single-wheel drive unit and the single-wheel steering unit.
  • the further coupling unit is provided to operatively connect the gear unit of the single wheel drive unit with the drive wheel or the motor of the single wheel drive unit with the gear unit of the single wheel drive unit, in particular to couple it mechanically.
  • the invention is based on a vehicle, in particular an autonomous shuttle, with at least one individual wheel device according to the invention.
  • the vehicle is preferably designed as an autonomous shuttle, in particular as an autonomous storage vehicle, as a canal vehicle, as a satellite vehicle or the like.
  • the vehicle is designed as a car, a truck, a construction site vehicle or the like.
  • the vehicle is designed as an electric vehicle.
  • the vehicle can in particular comprise a plurality of single wheel devices, in particular a number of single wheel devices corresponding to a number of drive wheels, such as four single wheel devices.
  • a steerable vehicle can advantageously be provided in which particularly little installation space is required to accommodate individual wheel devices.
  • the individual wheel device according to the invention, the vehicle according to the invention and / or the method according to the invention should / should not be restricted to the application and embodiment described above.
  • the individual wheel device according to the invention, the vehicle according to the invention and / or the method according to the invention can have a number that differs from a number of individual elements, components and units as well as method steps mentioned herein in order to fulfill a mode of operation described herein.
  • values lying within the stated limits should also be deemed disclosed and can be used as required.
  • FIG. 3b shows an alternative gear unit of the individual wheel device according to the invention from FIG. 2 in a schematic representation
  • FIG. 4 shows a coupling unit of the individual wheel device according to the invention from FIG. 2 in a schematic representation
  • Fig. 5 shows a coupling unit of a first alternative erfindungsge MAESSEN individual wheel device in a schematic presen- tation
  • Fig. 6 shows a clutch unit of a second alternative fiction, contemporary single wheel device in a schematic presen- tation
  • FIG. 7 shows a coupling unit of a third alternative single wheel device according to the invention in a schematic presen- tation
  • FIG. 8 shows a fourth alternative individual wheel device according to the invention in a schematic illustration
  • FIG. 9 shows a fifth alternative individual wheel device according to the invention in a schematic illustration.
  • FIG. 1 shows a vehicle 12a, in particular an autonomous shuttle, with at least one single wheel device 10a, 10'a, 10 ”a, 10” 'a in a schematic illustration.
  • the vehicle 12a is preferably designed as an autonomous shuttle, in particular as an autonomous storage vehicle, as a canal vehicle, as a satellite vehicle or the like.
  • the vehicle 12a is designed as a car, a truck, a construction site vehicle or the like.
  • the vehicle 12a is designed as an electric vehicle.
  • the vehicle 12a can in particular have a plurality of individual wheel devices 10a, 10'a, 10 ”a, 10” 'a, in particular a number of individual wheel devices 10a, 10'a, 10 ”a, 10”' a corresponding to a number of drive wheels 14a, 14'a, 14 "a, 14"'a, in the present exemplary embodiment, for example, four individual wheel devices 10a, 10'a, 10 "a, 10"' a.
  • the following description is limited For the sake of clarity, refer to the individual wheel device 10a. However, the description can also be read on the further individual wheel devices 10'a, 10 ”a, 10” 'a, which are designed analogously to the individual wheel device 10a.
  • FIG. 2 shows the individual wheel device 10a, in particular a corner module, of the vehicle 12a from FIG. 1 in a schematic illustration.
  • the single wheel device 10a preferably comprises at least one drive wheel 14a, at least one single wheel drive unit 16a assigned to the drive wheel 14a for driving the drive wheel 14a and at least one single wheel steering unit 18a assigned to the drive wheel 14a, which is provided to set a steering angle of the drive wheel 14a, the single wheel drive unit 16a and the single-wheel steering unit 18a form a single-wheel-bound module 20a.
  • the single wheel device 10a preferably comprises at least one coupling unit 22a, which is provided to operatively connect the single wheel drive unit 16a in at least one operating state to drive the single wheel steering unit 18a with the single wheel steering unit 18a, in particular to couple it mechanically.
  • the single wheel drive unit 16a is preferably provided to drive the drive wheel 14a to rotate about a drive axis 50a of the drive wheel 14a, in particular to implement a driving movement of the vehicle 12a.
  • the individual wheel drive unit 16a preferably comprises at least one motor 52a, in particular an electric motor.
  • the single wheel device 10a is provided for electric vehicles.
  • the individual wheel drive unit 16a can have at least one gear unit 24a.
  • the individual wheel drive unit 16a is preferably assigned to the individual drive wheel 14a, in particular provided exclusively for driving the individual drive wheel 14a.
  • each drive wheel 14a, 14'a, 14 ”a, 14” 'a of the vehicle 12a is assigned at least one dedicated individual wheel drive unit 16a.
  • the single-wheel steering unit 18a is preferably provided to drive the drive wheel 14a to pivot about a steering axis 54a of the drive wheel 14a, in particular to enable the vehicle 12a to turn a corner.
  • the steering axis 54a runs in particular at least substantially perpendicular to the drive axis 50a.
  • the single wheel steering unit 18a preferably comprises at least one steering rod 56a, which is provided to move the drive wheel 14a.
  • the single wheel steering unit 18a comprises at least one steering gear 48a, which is provided to drive the handlebar 56a.
  • the single wheel steering unit 18a is free from the handlebar 56a and / or free from the steering gear 48a and acts, for example, directly on the drive wheel 14a, for example as a result of an arrangement of the single wheel steering unit 18a directly on an at least substantially Steering shaft or the like running parallel to the steering axis 54a.
  • Other configurations and / or arrangements of the individual wheel steering unit 18a that appear to be sensible to a person skilled in the art are also conceivable.
  • the individual wheel steering unit 18a is preferably assigned to the individual drive wheel 14a, in particular provided exclusively for adjusting the steering angle of the individual drive wheel 14a.
  • each drive wheel 14a, 14'a, 14 ”a, 14” 'a of the vehicle 12a is assigned at least one individual wheel steering unit 18a of its own.
  • the individual wheel drive unit 16a and the individual wheel steering unit 18a form the module 20a which is mechanically and / or functionally coupled to the individual drive wheel 14a.
  • the single wheel drive unit 16a and the single wheel steering unit 18a can preferably be arranged at least partially in a common housing of the single wheel device 10a (not shown here).
  • the individual wheel device 10a, in particular the module 20a can include at least one brake assigned to the individual drive wheel 14a, in particular a drum brake or a disc brake (not shown here).
  • the coupling unit 22a preferably forms the single-wheel-bound module 20a with the single-wheel drive unit 16a and the single-wheel steering unit 18a.
  • the coupling unit 22a is net zugeord the individual drive wheel 14a.
  • the coupling unit 22a is preferably arranged spatially and / or at least functionally between the individual wheel drive unit 16a and the individual wheel steering unit 18a.
  • the coupling unit 22a is in particular provided to operatively connect the individual wheel drive unit 16a selectively to the individual wheel steering unit 18a, in particular to couple it mechanically.
  • the coupling unit 22a is provided to operatively connect the individual wheel drive unit 16a in an operating state to drive the individual wheel steering unit 18a with the individual wheel steering unit 18a, in particular to couple it mechanically, and in a further operating state to interrupt the drive of the single wheel steering unit 18a to release an operative connection between the single wheel steering unit 18a and the single wheel drive unit 16a, in particular to mechanically decouple the single wheel steering unit 18a from the single wheel drive unit 16a.
  • the single-wheel drive unit 16a is preferably provided in an operating state that is operatively connected to the single-wheel steering unit 18a, in particular mechanically coupled, for a power transmission to the single-wheel steering unit 18a.
  • the individual wheel drive unit 16a is provided in the operating state to drive the steering gear 48a, which transmits, in particular, transmits a drive through the individual wheel drive unit 16a to the handlebar 56a in order to adjust the steering angle of the drive wheel 14a.
  • the coupling unit 22a is designed to be actuatable, in particular switchable, in particular for a desired coupling of the individual wheel steering unit 18a to the individual wheel drive unit 16a.
  • the single wheel steering unit 18a in particular the steering gear 48a, is preferably designed to adjust the steering angle independently of a drive direction of the single wheel drive unit 16a via the clutch unit 22a, in particular as a bevel gear reversing gear or as a switchable planetary gear.
  • the individual wheel steering unit 18a, in particular the steering gear 48a is designed to be switchable as an alternative or in addition to the coupling unit 22a being designed as a bevel gear reversing gear.
  • the individual wheel steering unit 18a, in particular the steering gear 48a is preferably designed to be switchable for setting the steering direction.
  • the switchable individual wheel steering unit 18a, in particular the steering gear 48a can be designed as a bevel gear reversing gear.
  • the switchable single wheel steering unit 18a in particular the steering gear 48a, is designed as a switchable planetary gear, with a drive via a sun gear of the planetary gear and an output via a ring gear or a planet carrier of the planetary gear.
  • the steering gear 48a is preferably designed to be self-locking, in particular to prevent a steering movement of the drive wheel 14a in a non-actuated state.
  • FIG. 3a shows the gear unit 24a of the individual wheel device 10a from FIG. 2 in a schematic representation.
  • the single wheel drive unit preferably comprises 16a, at least one, in particular the aforementioned, gear unit 24a, which in addition to at least one gear element 26a provided for an operative connection with the drive wheel 14a, has at least one further gear element 28a, in particular at least one bevel gear, which is provided for an operative connection with the coupling unit 22a is.
  • the gear unit 24a is preferably provided to operatively connect the motor 52a of the single wheel drive unit 16a to the drive wheel 14a, in particular to couple it mechanically.
  • the gear unit 24a is provided to translate an engine speed and / or an engine torque of the motor 52a to a wheel speed and / or a wheel torque of the drive wheel 14a.
  • the gear unit 24a can in particular be designed as a planetary gear, as exemplified in the present exemplary embodiment, as a spur gear or as another gear that appears sensible to a person skilled in the art.
  • the transmission element 26a is preferably connected to an, in particular rotary, drive of the drive wheel 14a with the drive wheel 14a, in particular with an axle shaft 58a of the drive wheel 14a (drive wheel not shown here).
  • the gear unit 24a is preferably provided to operatively connect the motor 52a of the single wheel drive unit 16a to the coupling unit 22a, in particular via the coupling unit 22a to the single wheel steering unit 18a, in particular to couple it mechanically.
  • the gear unit 24a is provided to translate the engine speed and / or the engine torque of the motor 52a to a clutch speed and / or a clutch torque of the clutch unit 22a, in particular at least one clutch element 40a.
  • the further gear element 28a is preferably connected to a, in particular special rotary, drive of the at least one coupling element 40a with the at least one coupling element 40a, in particular via a drive shaft 60a of the coupling unit 22a that is non-rotatably fixed to the further gear element 28a (see FIG. 4).
  • the gear unit 24a preferably comprises at least one output element 62a, for example a planetary gear, a planet carrier, a bevel gear or the like, which is provided for driving the further gear element 28a.
  • FIG. 3b shows an alternative gear unit 24a 'of the individual wheel device 10a from FIG. 2 in a schematic representation.
  • the gear unit 24a ' is ins- specially designed as a spur gear.
  • the gear unit 24a ' comprises at least one spur gear 64a'.
  • FIG. 4 shows the coupling unit 22a of the individual wheel device 10a from FIG. 2 in a schematic representation.
  • the individual wheel device 10a and / or the vehicle 12a preferably comprise / comprises at least one control and / or regulating unit which, in particular as a function of a control command from an operator and / or as a function of an automatically recognized driving situation, is provided which Clutch unit 22a for establishing or releasing an operative connection between the single wheel drive unit 16a and the single wheel steering unit 18a (not shown here).
  • the control and / or regulating unit is provided to control at least one actuator 36a of the clutch unit 22a, which is in particular provided to move at least one clutch element 30a, in particular a clutch disc, of the clutch unit 22a.
  • the actuator 36a can in particular be designed as an electromechanical or as a hydraulic actuator.
  • the further coupling element 30a can in particular be connected directly, in particular by means of an output shaft fixed in a rotationally fixed manner on the further coupling element 30a, or indirectly, in particular by means of a drive belt 66a, as exemplified in the present embodiment, with the single wheel steering unit 18a, in particular with the steering gear 48a .
  • the actuator 36a is preferably provided to connect the at least two coupling elements 30a, 40a to one another in, in particular, special frictional locking to bring contact.
  • the actuator 36a is intended to press the further coupling element 30a against the coupling element 40a.
  • the coupling elements 30a, 40a preferably have friction linings 68a, 70a for realizing a frictional connection.
  • the actuator 36a is preferably provided to separate the at least two coupling elements 30a, 40a from one another.
  • FIG. 5 shows a coupling unit 22b of a first alternative Einzelradvor device 10b, in particular a first alternative corner module, in one schematic representation.
  • the clutch unit 22b corresponds in particular essentially to the clutch unit 22a of the first exemplary embodiment from FIG. 4 with an additional braking functionality.
  • the coupling unit 22b preferably has at least one actuator 36b which is provided to at least one braking element 38b of the coupling unit 22b for braking a drive wheel of the single wheel device 10b with at least one coupling element 40b of the coupling unit 22b, which is connected to the drive wheel and / or is operatively connected to a single wheel drive unit 16b of the single wheel device 10b to move into a frictional connection.
  • the coupling unit 22b preferably comprises the braking element 38b as an alternative or in addition to a brake of the individual wheel device 10b.
  • the braking element 38b is designed as a brake plate with a brake lining.
  • the braking element 38b has a main plane of extent which extends at least substantially perpendicular to an axis of rotation 72b of the coupling element 40b.
  • the actuator 36b is preferably provided to press the braking element 38b against the coupling element 40b in order to brake the drive wheel.
  • the braking element 38b is provided to brake a rotation of the coupling element 40b, in particular to stop it.
  • braking the rotation of the coupling element 40b due to an operative connection, in particular a mechanical connection, between the coupling element 40b and the single wheel drive unit 16b, in particular a gear unit 24b of the single wheel drive unit 16b brakes a rotation of the single wheel drive unit 16b.
  • the braking element 38b preferably at least partially forms a housing 74b of the clutch unit 22b.
  • the braking element 38b can be designed as a housing wall of the housing 74b of the coupling unit 22b.
  • the actuator 36b is preferably provided to move the housing 74b of the clutch unit 22b, in particular to brake the drive wheel.
  • FIG. 6 shows a coupling unit 22c of a second alternative Einzelradvor device 10c, in particular a second alternative corner module, in one schematic representation.
  • the coupling unit 22c preferably has at least one coupling element 30c, in particular a coupling disc, and at least two opposing gear elements 32c, 34c, in particular bevel gears, the coupling element 30c for setting a steering direction of a single wheel steering unit 18c of the single wheel device 10c selectively with one of the gear elements 32c , 34c can be effectively connected.
  • the clutch unit 22c is preferably designed as a bevel gear reversing gear.
  • the gear elements 32c, 34c of the clutch unit 22c are designed as bevel gears.
  • the axes of rotation 76c of the gear elements 32c, 34c of the coupling unit 22c and of the coupling element 30c preferably run at least essentially parallel, in particular coaxially, to one another.
  • the coupling element 30c is preferably arranged along the axes of rotation 76c between the gear elements 32c, 34c.
  • the clutch unit 22c or a gear unit 24c of a single wheel drive unit 16c of the single wheel device 10c preferably comprises at least one additional gear element 78c, in particular a bevel gear, which is provided for simultaneous rotary drive of the gear elements 32c, 34c of the clutch unit 22c.
  • an axis of rotation 80c of the additional gear element 78c runs at least substantially perpendicular to the axes of rotation 76c of the gear elements 32c, 34c of the coupling unit 22c and of the coupling element 30c.
  • one gear element 32c rotates clockwise driven by the additional gear element 78c and another gear element 34c rotates counterclockwise, driven by the additional gear element 78c.
  • the transmission elements 32c, 34c preferably have friction surfaces 82c, 84c for realizing a frictional engagement with the coupling element 30c.
  • the coupling element 30c preferably has friction linings 68c on both sides for realizing the frictional engagement with the transmission elements 32c, 34c of the coupling unit 22c.
  • an actuator of the clutch unit 22c is provided to rotate the clutch element 30c for a rotary drive of the single wheel steering unit 18c, in particular a steering gear 48c of the single wheel steering unit 18c, in a clockwise direction and for realizing a steering of a drive wheel of the single wheel device 10c in a first steering direction to effectively connect the gear element 32c, in particular to connect frictionally (actuator and drive wheel not shown here).
  • the actor is the Coupling unit 22c provided to operatively connect the coupling element 30c to a rotational drive of the individual wheel steering unit 18c, in particular the Lenkgetrie bes 48c, counterclockwise and to implement a steering of the drive wheel in a second steering direction with the further gear element 34c, in particular to connect it with a friction fit.
  • the actuator of the clutch unit 22c is provided to actively connect the clutch element 30c to any of the gear elements 32c, 34c of the clutch unit 22c for decoupling the single wheel steering unit 18c from the single wheel drive unit 16c.
  • an output shaft 86c of the coupling unit 22c fixed in a rotationally test manner on the coupling element 30c, extends at least in sections through a hollow shaft 88c of the coupling unit 22c, on which at least one of the transmission elements 32c, 34c, in the present exemplary embodiment, the further transmission element 34c, of the coupling unit 22c, is an example is stored.
  • the actuator of the clutch unit 22c is preferably provided to set a speed at which the single wheel steering unit 18c, in particular the steering gear 48c, is driven via a slip between the clutch element 30c and the gear elements 32c, 34c of the clutch unit 22c, in particular via a contact pressure of the coupling element 30c to the gear elements 32c, 34c of the coupling unit 22c.
  • FIG. 7 shows a coupling unit 22d of a third alternative single wheel device 10d, in particular a third alternative corner module, in a schematic illustration.
  • the clutch unit 22d corresponds essentially to the clutch unit 22c of the third exemplary embodiment from FIG. 6 with an additional braking functionality.
  • the coupling unit 22d comprises a coupling element 30d and two counter-rotating gear elements 32d, 34d.
  • the coupling unit 22d preferably has at least one expanding element 42d, which is provided to expand the, in particular two-part, coupling element 30d for braking a drive wheel of the single wheel device lOd in such a way that the coupling element 30d simultaneously frictionally engages the two opposing gear elements 32d, 34d having.
  • the coupling unit 22d has the expanding element 42d as an alternative or in addition to a braking element.
  • the coupling unit 22d which is designed as a bevel gear reversing gear, preferably has the spreader element 42d.
  • the expansion element 42d is preferably designed as an expansion ring. det.
  • the expansion element 42d is preferably arranged between at least two coupling parts 90d, 92d of the coupling element 30d which are at least partially spaced apart from one another along an axis of rotation 76d of the coupling element 30d.
  • the coupling parts 90d, 92d are preferably coupled to one another at least essentially parallel to the axis of rotation 76d of the coupling element 30d and acted upon by a force, for example by a tension spring, which moves the coupling parts 90d, 92d against one another.
  • a longitudinal axis 94d of the spreading element 42d preferably runs at least substantially parallel, in particular coaxially, to the axes of rotation 76d of the coupling element 30d and the two transmission elements 32d, 34d of the coupling unit 22d.
  • the coupling unit 22d can have at least one expansion actuator for actuating the expansion element 42d (not shown here).
  • the expansion element 42d is provided for braking the drive wheel, preferably to move a clutch part 90d into frictional engagement with a gear element 32d of the clutch unit 22d, in particular to press against the gear element 32d, and a further clutch part 92d into a frictional engagement with another To move gear element 34d of the clutch unit 22d, in particular to press against the further gear element 34d.
  • the gear elements 32d, 34d coupled to one another via the coupling element 30d brake one another due to their opposite directions of rotation.
  • braking the rotation of the gear elements 32d, 34d of the clutch unit 22d due to an operative connection, in particular a mechanical connection, between the gear elements 32d, 34d and an individual wheel drive unit 16d of the individual wheel device lOd, in particular a gear unit 24d of the individual wheel drive unit 16d brakes a rotation the single wheel drive unit 16d.
  • FIG. 8 shows a fourth alternative individual wheel device 10e, in particular a fourth alternative corner module, in a schematic illustration.
  • the single wheel device lOe comprises in particular a single wheel drive unit 16e, which has a motor 52e and a gear unit 24e, a single wheel steering unit 18e, which has a steering gear 48e and a handlebar 56e, a clutch unit 22e and a drive wheel 14e.
  • the single wheel device lOe comprises at least one further coupling unit 44e, which is provided to actively connect the single wheel drive unit 16e to the drive wheel 14e in at least one operating state to drive the drive wheel 14e, in particular independently of an operative connection to the single wheel steering unit 18e.
  • the further coupling unit 44e is preferably provided to decouple the single-wheel drive unit 16e from the drive wheel 14e in order to adjust the steering angle when a vehicle is at a standstill.
  • the further clutch unit 44e preferably serves as a brake for braking the drive wheel 14e.
  • FIG. 9 shows a fifth alternative individual wheel device lOf, in particular a fifth alternative corner module, in a schematic illustration.
  • the individual wheel device lOf corresponds in particular essentially to the individual wheel device lOe of the fifth exemplary embodiment from FIG. 8 with an additional steering actuator 46f.
  • the single wheel device lOf comprises in particular a single wheel drive unit 16f, which has a motor 52f and a gear unit 24f, a single wheel steering unit 18f, which has a steering gear 48f and a handlebar 56f, a clutch unit 22f, a drive wheel 14f and a further clutch unit 44f.
  • the individual wheel steering unit 18f preferably has at least one, in particular the aforementioned, steering actuator 46f, which is provided in at least one operating state in which the coupling unit 22f decouples the individual wheel drive unit 16f from the individual wheel steering unit 18f, at least one, in particular the aforementioned, steering gear 48f the single wheel steering unit 18f too to drive an adjustment of the steering angle.
  • the Lenkak tor 46f is preferably provided for load cases of the steering that require little power, such as setting small steering angles or steering at high speed.
  • the individual wheel drive unit 16f driving the steering gear 48f via the clutch unit 22f preferably has a higher power than the steering actuator 46f, in particular for steering load cases that require high power, such as parking situations.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Einzelradvorrichtung, insbesondere von einem Cornermodul, für ein Fahrzeug, mit zumindest einem Antriebsrad (14a; 14e; 14f), mit zumindest einer dem Antriebsrad (14a; 14e; 14f) zugeordneten Einzelradantriebseinheit (16a-16f) zu einem Antrieb des Antriebsrads (14a; 14e; 14f) und mit zumindest einer dem Antriebsrad (14a; 14e; 14f) zugeordneten Einzelradlenkeinheit (18a-18f), die dazu vorgesehen ist, einen Lenkeinschlag des Antriebsrads (14a; 14e; 14f) einzustellen, wobei die Einzelradantriebseinheit (16a-16f) und die Einzelradlenkeinheit (18a-18f) ein einzelradgebundenes Modul (20a-20f) bilden. Es wird vorgeschlagen, dass die Einzelradvorrichtung zumindest eine Kupplungseinheit (22a-22f) umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Einzelradantriebseinheit (16a-16f) in zumindest einem Betriebszustand zu einem Antrieb der Einzelradlenkeinheit (18a-18f) mit der Einzelradlenkeinheit (18a-18f) wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln.

Description

Beschreibung
Einzelradvorrichtung, insbesondere Cornermodul
Stand der Technik
Es ist bereits eine Einzelradvorrichtung, insbesondere ein Cornermodul, für ein Fahrzeug, mit zumindest einem Antriebsrad, mit zumindest einer dem Antriebs rad zugeordneten Einzelradantriebseinheit zu einem Antrieb des Antriebsrads und mit zumindest einer dem Antriebsrad zugeordneten Einzelradlenkeinheit, die dazu vorgesehen ist, einen Lenkeinschlag des Antriebsrads einzustellen, wobei die Einzelradantriebseinheit und die Einzelradlenkeinheit ein einzelradgebunde nes Modul bilden, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Einzelradvorrichtung, insbesondere von einem Cornermodul, für ein Fahrzeug, mit zumindest einem Antriebsrad, mit zumindest einer dem Antriebsrad zugeordneten Einzelradantriebseinheit zu einem Antrieb des Antriebsrads und mit zumindest einer dem Antriebsrad zugeordneten Einzel radlenkeinheit, die dazu vorgesehen ist, einen Lenkeinschlag des Antriebsrads einzustellen, wobei die Einzelradantriebseinheit und die Einzelradlenkeinheit ein einzelradgebundenes Modul bilden.
Es wird vorgeschlagen, dass die Einzelradvorrichtung zumindest eine Kupp lungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Einzelradantriebseinheit in zumindest einem Betriebszustand zu einem Antrieb der Einzelradlenkeinheit mit der Einzelradlenkeinheit wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln. Vorzugsweise ist die Einzelradantriebseinheit dazu vorgesehen, das Antriebsrad zu einer rotatorischen Bewegung um eine Antriebsachse des Antriebsrads anzu treiben, insbesondere zu einer Realisierung einer Fahrbewegung des Fahrzeugs. Die Einzelradantriebseinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Motor, ins besondere einen Elektromotor. Insbesondere ist die Einzelradvorrichtung für Elektrofahrzeuge vorgesehen. Zusätzlich kann die Einzelradantriebseinheit zu mindest eine Getriebeeinheit aufweisen. Vorzugsweise ist die Einzelradantriebs einheit dem einzelnen Antriebsrad zugeordnet, insbesondere ausschließlich zu einem Antrieb des einzelnen Antriebsrads vorgesehen. Insbesondere ist jedem Antriebsrad des Fahrzeugs zumindest eine eigene Einzelradantriebseinheit zu geordnet. Die Einzelradlenkeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, das An triebsrad zu einer Schwenkbewegung um eine Lenkachse des Antriebsrads an zutreiben, insbesondere zu einer Realisierung einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs. Die Lenkachse verläuft insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Antriebsachse. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und beson ders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.
Die Einzelradlenkeinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Lenkstange, die dazu vorgesehen ist, das Antriebsrad zu bewegen. Insbesondere umfasst die Einzelradlenkeinheit zumindest ein Lenkgetriebe, das dazu vorgesehen ist, die Lenkstange anzutreiben. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Einzelradlenkein heit frei von einer Lenkstange und/oder frei von einem Lenkgetriebe ausgebildet ist und beispielsweise direkt auf das Antriebsrad einwirkt, wie beispielsweise in folge einer Anordnung der Einzelradlenkeinheit direkt auf einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Lenkachse verlaufenden Lenkwelle o. dgl. Andere, ei nem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen und/oder Anordnun gen der Einzelradlenkeinheit sind ebenfalls denkbar. Vorzugsweise ist die Einzel radlenkeinheit dem einzelnen Antriebsrad zugeordnet, insbesondere ausschließ lich zu einer Einstellung des Lenkeinschlags des einzelnen Antriebsrads vorge sehen. Insbesondere ist jedem Antriebsrad des Fahrzeugs zumindest eine eige ne Einzelradlenkeinheit zugeordnet. Insbesondere bilden die Einzelradantriebs- einheit und die Einzelradlenkeinheit ein mit dem einzelnen Antriebsrad, mecha nisch und/oder funktionell, gekoppeltes Modul. Vorzugsweise können die Einzel radantriebseinheit und die Einzelradlenkeinheit zumindest teilweise in einem ge meinsamen Gehäuse der Einzelradvorrichtung angeordnet sein. Zusätzlich kann die Einzelradvorrichtung, insbesondere das Modul, zumindest eine dem einzel nen Antriebsrad zugeordnete Bremse, insbesondere eine Trommelbremse oder eine Scheibenbremse, umfassen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden wer den. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder aus führt.
Die Kupplungseinheit bildet vorzugsweise mit der Einzelradantriebseinheit und der Einzelradlenkeinheit das einzelradgebundene Modul. Insbesondere ist die Kupplungseinheit dem einzelnen Antriebsrad zugeordnet. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit räumlich und/oder zumindest funktionell zwischen der Einzel radantriebseinheit und der Einzelradlenkeinheit angeordnet. Die Kupplungsein heit ist insbesondere dazu vorgesehen, die Einzelradantriebseinheit selektiv mit der Einzelradlenkeinheit wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln. Insbesondere ist die Kupplungseinheit dazu vorgesehen, die Einzelradantriebs einheit in einem Betriebszustand zu einem Antrieb der Einzelradlenkeinheit mit der Einzelradlenkeinheit wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln, und in einem weiteren Betriebszustand zu einer Unterbrechung des Antriebs der Einzelradlenkeinheit eine Wirkverbindung zwischen der Einzelradlenkeinheit und der Einzelradantriebseinheit zu lösen, insbesondere die Einzelradlenkeinheit me chanisch von der Einzelradantriebseinheit zu entkoppeln. Vorzugsweise ist die Einzelradantriebseinheit in einem mit der Einzelradlenkeinheit wirkverbundenen, insbesondere mechanisch gekoppelten, Betriebszustand zu einer Kraftübertra gung an die Einzelradlenkeinheit vorgesehen. Insbesondere ist die Einzelradan triebseinheit in dem Betriebszustand dazu vorgesehen, das Lenkgetriebe anzu treiben, das insbesondere zu einer Einstellung des Lenkeinschlags des Antriebs rads einen Antrieb durch die Einzelradantriebseinheit auf die Lenkstange über trägt, insbesondere übersetzt. Insbesondere ist die Kupplungseinheit betätigbar, insbesondere schaltbar, ausgebildet, insbesondere zu einer wunschweisen Kopplung der Einzelradlenkeinheit mit der Einzelradantriebseinheit.
Vorzugsweise umfassen/umfasst die Einzelradvorrichtung und/oder das Fahr zeug zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die, insbesondere in Abhän gigkeit von einem Steuerbefehl eines Bedieners und/oder in Abhängigkeit von einer automatisch erkannten Fahrsituation, dazu vorgesehen ist, die Kupplungs einheit zu einem Herstellen oder Lösen einer Wirkverbindung zwischen der Ein zelradantriebseinheit und der Einzelradlenkeinheit anzusteuern. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, zumindest einen Aktor der Kupplungseinheit anzusteuern, der insbesondere dazu vorgesehen ist, zumindest ein Kupplungselement, insbesondere eine Kupplungsscheibe, der Kupplungsein heit zu bewegen. Der Aktor kann insbesondere als ein elektromechanischer oder als ein hydraulischer Aktor ausgebildet sein. Unter einer „Steuer- und/oder Re geleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden.
Die Kupplungseinheit kann insbesondere als eine, insbesondere nasslaufende odertrockenlaufende, Scheibenkupplung, als ein Kegelrad-Wendegetriebe oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kupplung ausgebil det sein. Vorzugsweise umfasst die Kupplungseinheit zumindest ein Kupplungs element, insbesondere eine Kupplungsscheibe, das/die, insbesondere rotatorisch antreibbar, mit der Einzelradantriebseinheit verbunden ist. Vorzugsweise umfasst die Kupplungseinheit zumindest ein weiteres Kupplungselement, insbesondere eine Kupplungsscheibe, das/die, insbesondere rotatorisch antreibend, mit der Einzelradlenkeinheit, insbesondere mit dem Lenkgetriebe, verbunden ist. Das weitere Kupplungselement kann insbesondere direkt, insbesondere mittels einer an dem weiteren Kupplungselement drehfest fixierten Abtriebswelle, oder indi rekt, insbesondere mittels eines Antriebsriemens, mit der Einzelradlenkeinheit, insbesondere mit dem Lenkgetriebe, verbunden sein. Vorzugsweise ist der Aktor in dem Betriebszustand, in dem die Einzelradantriebseinheit mit der Einzelrad lenkeinheit wirkverbunden ist, dazu vorgesehen, die zumindest zwei Kupplungs elemente miteinander in, insbesondere reibschlüssigen, Kontakt zu bringen. Vor- zugsweise weisen die Kupplungselemente Reibbeläge zu einer Realisierung ei nes Reibschlusses auf. Vorzugsweise ist der Aktor in dem weiteren Betriebszu stand, in dem die Einzelradantriebseinheit von der Einzelradlenkeinheit entkop pelt ist, dazu vorgesehen, die zumindest zwei Kupplungselemente voneinander zu trennen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Einzelradvorrichtung kann vor teilhaft eine gemeinsame Nutzung einer Einzelradantriebseinheit durch ein An triebsrad und eine Einzelradlenkeinheit ermöglicht werden. Vorteilhaft kann auf einen separaten Lenkmotor zu einem Antrieb eines Lenkgetriebes verzichtet werden. Vorteilhaft kann eine Einzelradvorrichtung mit einer geringen Anzahl von Aktoren bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann Bauraum gespart werden und eine besonders kompakt ausgebildete Einzelradvorrichtung bereitgestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Einzelradantriebseinheit zumindest eine, insbesondere die vorgenannte, Getriebeeinheit umfasst, die zusätzlich zu zumindest einem zu einer Wirkverbindung mit dem Antriebsrad vorgesehenen Getriebeelement zumindest ein weiteres Getriebeelement, insbesondere zumin dest ein Kegelrad, aufweist, das zu einer Wirkverbindung mit der Kupplungsein heit vorgesehen ist. Die Getriebeeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, den Motor der Einzelradantriebseinheit mit dem Antriebsrad wirkzuverbinden, insbe sondere mechanisch zu koppeln. Insbesondere ist die Getriebeeinheit dazu vor gesehen, eine Motordrehzahl und/oder ein Motordrehmoment des Motors auf eine Raddrehzahl und/oder ein Raddrehmoment des Antriebsrads zu übersetzen. Die Getriebeeinheit kann insbesondere als ein Planetengetriebe, als ein Stirnrad getriebe oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Ge triebe ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Getriebeelement zu einem, insbe sondere rotatorischen, Antrieb des Antriebsrads mit dem Antriebsrad, insbeson dere mit einer Achswelle des Antriebsrads, verbunden. Die Getriebeeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, den Motor der Einzelradantriebseinheit mit der Kupplungseinheit, insbesondere über die Kupplungseinheit mit der Einzelrad lenkeinheit, wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln. Insbesonde re ist die Getriebeeinheit dazu vorgesehen, die Motordrehzahl und/oder das Mo tordrehmoment des Motors auf eine Kupplungsdrehzahl und/oder ein Kupplungs drehmoment der Kupplungseinheit, insbesondere des zumindest einen Kupp- lungselements, zu übersetzen. Vorzugsweise ist das weitere Getriebeelement zu einem, insbesondere rotatorischen, Antrieb des zumindest einen Kupplungsele ments mit dem zumindest einen Kupplungselement, insbesondere über eine drehtest an dem weiteren Getriebeelement fixierten Antriebswelle der Kupp lungseinheit, verbunden. Vorzugsweise umfasst die Getriebeeinheit zumindest ein Abtriebselement, beispielsweise ein Planetenrad, einen Planetenträger, ein Kegelrad o. dgl., das zu einem Antrieb des weiteren Getriebeelements vorgese hen ist. Vorteilhaft kann eine gleichzeitige Kraftübertragung an das Antriebsrad und an die Kupplungseinheit ermöglicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit zumindest ein, insbeson dere das vorgenannte, Kupplungselement, insbesondere eine Kupplungsscheibe, und zumindest zwei gegenläufige Getriebeelemente, insbesondere Kegelräder, aufweist, wobei das Kupplungselement zu einer Einstellung einer Lenkrichtung der Einzelradlenkeinheit selektiv mit einem der Getriebeelemente wirkverbindbar ist. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit als ein Kegelrad-Wendegetriebe aus gebildet. Insbesondere sind die Getriebeelemente der Kupplungseinheit als Ke gelräder ausgebildet. Vorzugsweise verlaufen Rotationsachsen der Getriebeele mente der Kupplungseinheit und des Kupplungselements zumindest im Wesent lichen parallel, insbesondere koaxial, zueinander. Unter „im Wesentlichen paral lel“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugs richtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vor zugsweise ist das Kupplungselement entlang der Rotationsachsen zwischen den Getriebeelementen angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Kupplungseinheit oder die Getriebeeinheit zumindest ein zusätzliches Getriebeelement, insbeson dere ein Kegelrad, das zu einem gleichzeitigen rotatorischen Antrieb der Getrie beelemente der Kupplungseinheit vorgesehen ist. Insbesondere verläuft eine Rotationsachse des zusätzlichen Getriebeelements zumindest im Wesentlichen senkrecht zu den Rotationsachsen der Getriebeelemente der Kupplungseinheit und des Kupplungselements.
Vorzugsweise rotiert ein Getriebeelement angetrieben von dem zusätzlichen Ge triebeelement im Uhrzeigersinn und rotiert ein weiteres Getriebeelement ange- trieben von dem zusätzlichen Getriebeelement gegen den Uhrzeigersinn. Vor zugsweise weisen die Getriebeelemente Reibflächen zur Realisierung eines Reibschlusses mit dem Kupplungselement auf. Vorzugsweise weist das Kupp lungselement beidseitig Reibbeläge zur Realisierung des Reibschlusses mit den Getriebeelementen der Kupplungseinheit auf. Insbesondere ist der Aktor der Kupplungseinheit dazu vorgesehen, das Kupplungselement zu einem rotatori schen Antrieb der Einzelradlenkeinheit, insbesondere des Lenkgetriebes, im Uhr zeigersinn und zu einer Realisierung einer Lenkung des Antriebsrads in einer ersten Lenkrichtung mit dem Getriebeelement wirkzuverbinden, insbesondere reibschlüssig zu verbinden. Insbesondere ist der Aktor der Kupplungseinheit da zu vorgesehen, das Kupplungselement zu einem rotatorischen Antrieb der Ein zelradlenkeinheit, insbesondere des Lenkgetriebes, gegen den Uhrzeigersinn und zu einer Realisierung einer Lenkung des Antriebsrads in einer zweiten Lenk richtung mit dem weiteren Getriebeelement wirkzuverbinden, insbesondere reib schlüssig zu verbinden. Insbesondere ist der Aktor der Kupplungseinheit dazu vorgesehen, das Kupplungselement zu einer Entkopplung der Einzelradlenkein heit von der Einzelradantriebseinheit mit keinem der Getriebeelemente der Kupp lungseinheit wirkzuverbinden. Vorzugsweise erstreckt sich die an dem Kupp lungselement drehfest fixierte Abtriebswelle zumindest abschnittsweise durch eine Hohlwelle der Kupplungseinheit, auf der zumindest eines der Getriebeele mente der Kupplungseinheit gelagert ist. Vorzugsweise ist der Aktor der Kupp lungseinheit dazu vorgesehen, eine Drehzahl, mit der die Einzelradlenkeinheit, insbesondere das Lenkgetriebe, angetrieben wird, über einen Schlupf zwischen dem Kupplungselement und den Getriebeelementen der Kupplungseinheit, ins besondere über einen Anpressdruck des Kupplungselements an die Getriebe elemente der Kupplungseinheit, einzustellen. Vorteilhaft kann der Lenkeinschlag unabhängig von einer Drehrichtung der Einzelradantriebseinheit eingestellt wer den.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Einzelradlenkeinheit, insbesondere das Lenkgetriebe, zu einer Einstellung des Lenkeinschlags unabhängig von einer Antriebsrichtung der Einzelradantriebseinheit über die Kupplungseinheit schalt bar, insbesondere als ein Kegelrad-Wendegetriebe oder als ein schaltbares Pla netengetriebe, ausgebildet ist. Insbesondere ist die Einzelradlenkeinheit, insbe sondere das Lenkgetriebe, alternativ oder zusätzlich zu einer Ausbildung der Kupplungseinheit als ein Kegelrad-Wendegetriebe schaltbar ausgebildet. Vor zugsweise ist die Einzelradlenkeinheit, insbesondere das Lenkgetriebe, zu einer Einstellung der Lenkrichtung schaltbar ausgebildet. Insbesondere kann die schaltbare Einzelradlenkeinheit, insbesondere das Lenkgetriebe, als ein Kegel rad-Wendegetriebe ausbildet sein. Alternativ ist vorstellbar, dass die schaltbare Einzelradlenkeinheit, insbesondere das Lenkgetriebe, als ein schaltbares Plane tengetriebe ausgebildet ist, wobei insbesondere ein Antrieb über ein Sonnenrad des Planetengetriebes und ein Abtrieb über ein Hohlrad oder einen Planetenträ ger des Planetengetriebes erfolgt. Vorzugsweise ist das Lenkgetriebe selbst hemmend ausgebildet, insbesondere zu einer Unterbindung einer Lenkbewegung des Antriebsrads in einem nicht-aktuierten Zustand. Vorteilhaft kann eine Einstel lung einer Lenkrichtung auch in Kombination mit einer konventionellen Reibkupp lung ermöglicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit zumindest einen, insbe sondere den vorgenannten, Aktor aufweist, der dazu vorgesehen ist, zumindest ein Bremselement der Kupplungseinheit zu einer Bremsung des Antriebsrads mit zumindest einem, insbesondere dem vorgenannten, Kupplungselement der Kupplungseinheit, das mit dem Antriebsrad und/oder mit der Einzelradantriebs einheit wirkverbunden ist, in einen Reibschluss zu bewegen. Vorzugsweise um fasst die Kupplungseinheit das Bremselement als Alternative oder zusätzlich zu einer Bremse der Einzelradvorrichtung. Vorzugsweise ist das Bremselement als eine Bremsplatte mit einem Bremsbelag ausgebildet. Insbesondere weist das Bremselement eine Haupterstreckungsebene auf, die sich zumindest im Wesent lichen senkrecht zu der Rotationsachse des Kupplungselements erstreckt. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Vorzugsweise ist der Aktor dazu vorgesehen, das Bremselement zu einer Bremsung des Antriebs rads gegen das Kupplungselement zu pressen. Insbesondere ist das Bremsele ment dazu vorgesehen, eine Rotation des Kupplungselements abzubremsen, insbesondere zu stoppen. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation des Kupplungselements aufgrund der Wirkverbindung, insbesondere der mechani schen Verbindung, zwischen dem Kupplungselement und der Einzelradantriebs- einheit, insbesondere der Getriebeeinheit, eine Rotation der Einzelradantriebs einheit. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation der Einzelradantriebs einheit aufgrund der Wirkverbindung, insbesondere der mechanischen Verbin dung, zwischen der Einzelradantriebseinheit, insbesondere der Getriebeeinheit, und dem Antriebsrad eine Rotation des Antriebsrads. Vorzugsweise bildet das Bremselement zumindest teilweise ein Gehäuse der Kupplungseinheit. Insbe sondere kann das Bremselement als eine Gehäusewandung des Gehäuses der Kupplungseinheit ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Aktor dazu vorgesehen, das Gehäuse der Kupplungseinheit, insbesondere zu einer Bremsung des An triebsrads, zu bewegen. Vorteilhaft kann auf eine separate mechanische Bremse verzichtet werden. Vorteilhaft kann eine besonders bauteilarme und kompakt ausgebildete Einzelradvorrichtung bereitgestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit zumindest ein Spreizelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das, insbesondere zweigeteil te, Kupplungselement zu einer Bremsung des Antriebsrads derart aufzuweiten, dass das Kupplungselement gleichzeitig einen Reibschluss mit den beiden ge genläufigen Getriebeelementen aufweist. Insbesondere weist die Kupplungsein heit das Spreizelement alternativ oder zusätzlich zu dem Bremselement auf. Vor zugsweise weist die als Kegelrad-Wendegetriebe ausgebildete Kupplungseinheit das Spreizelement auf. Bevorzugt ist das Spreizelement als ein Spreizring aus gebildet. Vorzugsweise ist das Spreizelement zwischen zumindest zwei entlang der Rotationsachse des Kupplungselements zumindest abschnittsweise vonei nander beabstandeten Kupplungsteilen des Kupplungselements angeordnet. Die Kupplungsteile sind vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Kupplungselements miteinander gekoppelt und mit einer Kraft, beispielsweise durch eine Zugfeder, beaufschlagt, die die Kupplungsteile gegeneinander bewegt. Vorzugsweise verläuft eine Längsachse des Spreizele ments zumindest im Wesentlichen parallel, insbesondere koaxial, zu den Rotati onsachsen des Kupplungselements und der beiden Getriebeelemente der Kupp lungseinheit. Insbesondere kann die Kupplungseinheit zumindest einen Spreizak tor zu einer Betätigung des Spreizelements aufweisen. Das Spreizelement ist zu einer Bremsung des Antriebsrads vorzugsweise dazu vorgesehen, ein Kupp lungsteil in einen Reibschluss mit dem Getriebeelement der Kupplungseinheit zu bewegen, insbesondere gegen das Getriebeelement zu pressen, und ein weite- res Kupplungsteil in einen Reibschluss mit dem weiteren Getriebeelement der Kupplungseinheit zu bewegen, insbesondere gegen das weitere Getriebeelement zu pressen. Insbesondere bremsen die über das Kupplungselement miteinander gekoppelten Getriebeelemente sich aufgrund ihrer gegenläufigen Rotationsrich tungen gegenseitig aus. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation der Getriebeelemente der Kupplungseinheit aufgrund der Wirkverbindung, insbeson dere der mechanischen Verbindung, zwischen den Getriebeelementen und der Einzelradantriebseinheit, insbesondere der Getriebeeinheit, eine Rotation der Einzelradantriebseinheit. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation der Einzelradantriebseinheit aufgrund der Wirkverbindung, insbesondere der mecha nischen Verbindung, zwischen der Einzelradantriebseinheit, insbesondere der Getriebeeinheit, und dem Antriebsrad eine Rotation des Antriebsrads. Vorteilhaft kann eine als ein Kegelrad-Wendegetriebe ausgebildete Kupplungseinheit mit integrierter Bremsfunktionalität bereitgestellt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Einzelradvorrichtung zumindest eine weitere Kupplungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Einzelradantriebseinheit in zumindest einem Betriebszustand zu einem Antrieb des Antriebsrads mit dem Antriebsrad wirkzuverbinden, insbesondere unabhängig von einer Wirkverbin dung mit der Einzelradlenkeinheit. Vorzugsweise bildet die weitere Kupplungs einheit mit der Kupplungseinheit, der Einzelradantriebseinheit und der Einzelrad lenkeinheit das einzelradgebundene Modul. Insbesondere ist die weitere Kupp lungseinheit dazu vorgesehen, die Getriebeeinheit der Einzelradantriebseinheit mit dem Antriebsrad oder den Motor der Einzelradantriebseinheit mit der Getrie beeinheit der Einzelradantriebseinheit wirkzuverbinden, insbesondere mecha nisch zu koppeln. Die weitere Kupplungseinheit kann insbesondere als eine, ins besondere nasslaufende oder trockenlaufende, Scheibenkupplung, als ein Kegel rad-Wendegetriebe oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erschei nende Kupplung ausgebildet sein. Die weitere Kupplungseinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, zu einer Einstellung des Lenkeinschlags bei einem Stillstand des Fahrzeugs die Einzelradantriebseinheit von dem Antriebsrad zu entkoppeln. Bevorzugt dient die weitere Kupplungseinheit als eine Bremse zu einer Brem sung des Antriebsrads. Vorteilhaft kann ein Lenken bei Stillstand des Fahrzeugs ermöglicht werden. Vorteilhaft kann auf eine Schaltungsfunktion des Lenkgetrie- bes verzichtet werden. Vorteilhaft können Schleppverluste durch Auskuppeln der Einzelradantriebseinheit in einem Teillastbetrieb vermieden werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Einzelradlenkeinheit zumindest einen Lenkaktor aufweist, der dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszu stand, in dem die Kupplungseinheit die Einzelradantriebseinheit von der Einzel radlenkeinheit entkoppelt, zumindest ein, insbesondere das vorgenannte, Lenk getriebe der Einzelradlenkeinheit zu einer Einstellung des Lenkeinschlags anzu treiben. Vorzugsweise ist der Lenkaktor für Lastfälle der Lenkung vorgesehen, die eine geringe Leistung erfordern, wie beispielsweise eine Einstellung kleiner Lenkwinkel oder ein Lenken bei hoher Geschwindigkeit. Vorzugsweise weist die das Lenkgetriebe über die Kupplungseinheit antreibende Einzelradantriebseinheit eine höhere Leistung auf als der Lenkaktor, insbesondere für Lastfälle der Len kung, die eine hohe Leistung erfordern, wie beispielsweise Parkiersituationen. Vorteilhaft kann der Lenkaktor in einem optimalen Betriebspunkt betrieben wer den. Vorteilhaft kann eine Lenkungsredundanz ermöglicht werden.
Zudem geht die Erfindung aus von einem Fahrzeug, insbesondere von einem autonomen Shuttle, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Einzelradvorrich tung. Das Fahrzeug ist vorzugsweise als ein autonomes Shuttle, insbesondere als ein autonomes Lagerfahrzeug, als ein Kanalfahrzeug, als ein Satellitenfahr zeug o. dgl., ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass das Fahrzeug als ein PKW, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug o. dgl. ausgebildet ist. Insbeson dere ist das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug kann insbesondere eine Mehrzahl von Einzelradvorrichtungen, insbesondere eine An zahl von Einzelradvorrichtungen entsprechend einer Anzahl von Antriebsrädern, wie beispielsweise vier Einzelradvorrichtungen, umfassen. Vorteilhaft kann ein lenkbares Fahrzeug bereitgestellt werden, in dem besonders wenig Bauraum zur Unterbringung von Einzelradvorrichtungen benötigt wird.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einem Betrieb ei ner Einzelradvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Einzelradvor richtung. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine, insbesondere die zumindest eine vorgenannte, Einzelradantriebseinheit der Einzelradvorrichtung zu einem Antrieb von zumindest einer, insbesondere der zumindest einen vorgenannten, Einzelradlenkeinheit der Einzelradvorrichtung mit der Einzelradlenkeinheit wirkverbunden wird. Vorteilhaft kann eine Lenkung des Antriebsrads ohne einen separaten Lenkmotor ermöglicht werden.
Die erfindungsgemäße Einzelradvorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Einzelradvorrichtung, das erfindungsgemä ße Fahrzeug und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abwei chende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angege benen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merk male in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen fassen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer schematischen Dar stellung,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Einzelradvorrichtung des erfindungs gemäßen Fahrzeugs aus Fig. 1 in einer schematischen Darstel lung, Fig. 3a eine Getriebeeinheit der erfindungsgemäßen Einzelradvorrich tung aus Fig. 2 in einer schematischen Darstellung,
Fig. 3b eine alternative Getriebeeinheit der erfindungsgemäßen Einzel radvorrichtung aus Fig. 2 in einer schematischen Darstellung, Fig. 4 eine Kupplungseinheit der erfindungsgemäßen Einzelradvor richtung aus Fig. 2 in einer schematischen Darstellung,
Fig. 5 eine Kupplungseinheit einer ersten alternativen erfindungsge mäßen Einzelradvorrichtung in einer schematischen Darstel lung,
Fig. 6 eine Kupplungseinheit einer zweiten alternativen erfindungs gemäßen Einzelradvorrichtung in einer schematischen Darstel lung,
Fig. 7 eine Kupplungseinheit einer dritten alternativen erfindungsge mäßen Einzelradvorrichtung in einer schematischen Darstel lung,
Fig. 8 eine vierte alternative erfindungsgemäße Einzelradvorrichtung in einer schematischen Darstellung und Fig. 9 eine fünfte alternative erfindungsgemäße Einzelradvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 12a, insbesondere ein autonomes Shuttle, mit zumin dest einer Einzelradvorrichtung 10a, 10’a, 10”a, 10”’a in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeug 12a ist vorzugsweise als ein autonomes Shuttle, ins besondere als ein autonomes Lagerfahrzeug, als ein Kanalfahrzeug, als ein Sa tellitenfahrzeug o. dgl., ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass das Fahrzeug 12a als ein PKW, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug o. dgl. ausgebildet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug 12a als ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug 12a kann insbesondere eine Mehrzahl von Einzelradvorrichtungen 10a, 10’a, 10”a, 10”’a, insbesondere eine Anzahl von Einzelradvorrichtungen 10a, 10’a, 10”a, 10”’a entsprechend einer Anzahl von Antriebsrädern 14a, 14’a, 14”a, 14”’a, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft vier Einzelradvorrichtun gen 10a, 10’a, 10”a, 10”’a, umfassen. Die folgende Beschreibung beschränkt sich der Übersichtlichkeit halber auf die Einzelradvorrichtung 10a. Die Beschrei bung ist aber auch auf die weiteren Einzelradvorrichtungen 10’a, 10”a, 10”’a zu lesen, die analog zu der Einzelradvorrichtung 10a ausgebildet sind.
Figur 2 zeigt die Einzelradvorrichtung 10a, insbesondere ein Cornermodul, des Fahrzeugs 12a aus Figur 1 in einer schematischen Darstellung. Vorzugsweise umfasst die Einzelradvorrichtung 10a zumindest ein Antriebsrad 14a, zumindest eine dem Antriebsrad 14a zugeordnete Einzelradantriebseinheit 16a zu einem Antrieb des Antriebsrads 14a und zumindest eine dem Antriebsrad 14a zugeord nete Einzelradlenkeinheit 18a, die dazu vorgesehen ist, einen Lenkeinschlag des Antriebsrads 14a einzustellen, wobei die Einzelradantriebseinheit 16a und die Einzelradlenkeinheit 18a ein einzelradgebundenes Modul 20a bilden. Bevorzugt umfasst die Einzelradvorrichtung 10a zumindest eine Kupplungseinheit 22a, die dazu vorgesehen ist, die Einzelradantriebseinheit 16a in zumindest einem Be triebszustand zu einem Antrieb der Einzelradlenkeinheit 18a mit der Einzelrad lenkeinheit 18a wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln.
Vorzugsweise ist die Einzelradantriebseinheit 16a dazu vorgesehen, das An triebsrad 14a zu einer rotatorischen Bewegung um eine Antriebsachse 50a des Antriebsrads 14a anzutreiben, insbesondere zu einer Realisierung einer Fahrbe wegung des Fahrzeugs 12a. Die Einzelradantriebseinheit 16a umfasst vorzugs weise zumindest einen Motor 52a, insbesondere einen Elektromotor. Insbeson dere ist die Einzelradvorrichtung 10a für Elektrofahrzeuge vorgesehen. Zusätzlich kann die Einzelradantriebseinheit 16a zumindest eine Getriebeeinheit 24a auf weisen. Vorzugsweise ist die Einzelradantriebseinheit 16a dem einzelnen An triebsrad 14a zugeordnet, insbesondere ausschließlich zu einem Antrieb des einzelnen Antriebsrads 14a vorgesehen. Insbesondere ist jedem Antriebsrad 14a, 14’a, 14”a, 14”’a des Fahrzeugs 12a zumindest eine eigene Einzelradan triebseinheit 16a zugeordnet. Die Einzelradlenkeinheit 18a ist vorzugsweise dazu vorgesehen, das Antriebsrad 14a zu einer Schwenkbewegung um eine Lenkach se 54a des Antriebsrads 14a anzutreiben, insbesondere zu einer Realisierung einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs 12a. Die Lenkachse 54a verläuft insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Antriebsachse 50a. Die Einzelradlenkeinheit 18a umfasst vorzugsweise zumindest eine Lenkstange 56a, die dazu vorgesehen ist, das Antriebsrad 14a zu bewegen. Insbesondere umfasst die Einzelradlenkeinheit 18a zumindest ein Lenkgetriebe 48a, das dazu vorgesehen ist, die Lenkstange 56a anzutreiben. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Einzelradlenkeinheit 18a frei von der Lenkstange 56a und/oder frei von dem Lenkgetriebe 48a ausgebildet ist und beispielsweise direkt auf das Antriebs rad 14a einwirkt, wie beispielsweise infolge einer Anordnung der Einzelradlenk einheit 18a direkt auf einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Lenkachse 54a verlaufenden Lenkwelle o. dgl. Andere, einem Fachmann als sinnvoll er scheinende Ausgestaltungen und/oder Anordnungen der Einzelradlenkeinheit 18a sind ebenfalls denkbar. Vorzugsweise ist die Einzelradlenkeinheit 18a dem einzelnen Antriebsrad 14a zugeordnet, insbesondere ausschließlich zu einer Ein stellung des Lenkeinschlags des einzelnen Antriebsrads 14a vorgesehen. Insbe sondere ist jedem Antriebsrad 14a, 14’a, 14”a, 14”’a des Fahrzeugs 12a zumin dest eine eigene Einzelradlenkeinheit 18a zugeordnet. Insbesondere bilden die Einzelradantriebseinheit 16a und die Einzelradlenkeinheit 18a das mit dem ein zelnen Antriebsrad 14a, mechanisch und/oder funktionell, gekoppelte Modul 20a. Vorzugsweise können die Einzelradantriebseinheit 16a und die Einzelradlenkein heit 18a zumindest teilweise in einem gemeinsamen Gehäuse der Einzelradvor richtung 10a angeordnet sein (hier nicht dargestellt). Zusätzlich kann die Einzel radvorrichtung 10a, insbesondere das Modul 20a, zumindest eine dem einzelnen Antriebsrad 14a zugeordnete Bremse, insbesondere eine Trommelbremse oder eine Scheibenbremse, umfassen (hier nicht dargestellt).
Die Kupplungseinheit 22a bildet vorzugsweise mit der Einzelradantriebseinheit 16a und der Einzelradlenkeinheit 18a das einzelradgebundene Modul 20a. Ins besondere ist die Kupplungseinheit 22a dem einzelnen Antriebsrad 14a zugeord net. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit 22a räumlich und/oder zumindest funktionell zwischen der Einzelradantriebseinheit 16a und der Einzelradlenkein heit 18a angeordnet. Die Kupplungseinheit 22a ist insbesondere dazu vorgese hen, die Einzelradantriebseinheit 16a selektiv mit der Einzelradlenkeinheit 18a wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln. Insbesondere ist die Kupplungseinheit 22a dazu vorgesehen, die Einzelradantriebseinheit 16a in ei nem Betriebszustand zu einem Antrieb der Einzelradlenkeinheit 18a mit der Ein zelradlenkeinheit 18a wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln, und in einem weiteren Betriebszustand zu einer Unterbrechung des Antriebs der Einzelradlenkeinheit 18a eine Wirkverbindung zwischen der Einzelradlenkeinheit 18a und der Einzelradantriebseinheit 16a zu lösen, insbesondere die Einzelrad lenkeinheit 18a mechanisch von der Einzelradantriebseinheit 16a zu entkoppeln. Vorzugsweise ist die Einzelradantriebseinheit 16a in einem mit der Einzelrad lenkeinheit 18a wirkverbundenen, insbesondere mechanisch gekoppelten, Be triebszustand zu einer Kraftübertragung an die Einzelradlenkeinheit 18a vorge sehen. Insbesondere ist die Einzelradantriebseinheit 16a in dem Betriebszustand dazu vorgesehen, das Lenkgetriebe 48a anzutreiben, das insbesondere zu einer Einstellung des Lenkeinschlags des Antriebsrads 14a einen Antrieb durch die Einzelradantriebseinheit 16a auf die Lenkstange 56a überträgt, insbesondere übersetzt. Insbesondere ist die Kupplungseinheit 22a betätigbar, insbesondere schaltbar, ausgebildet, insbesondere zu einer wunschweisen Kopplung der Ein zelradlenkeinheit 18a mit der Einzelradantriebseinheit 16a.
Bevorzugt ist die Einzelradlenkeinheit 18a, insbesondere das Lenkgetriebe 48a, zu einer Einstellung des Lenkeinschlags unabhängig von einer Antriebsrichtung der Einzelradantriebseinheit 16a über die Kupplungseinheit 22a schaltbar, insbe sondere als ein Kegelrad-Wendegetriebe oder als ein schaltbares Planetenge triebe, ausgebildet. Insbesondere ist die Einzelradlenkeinheit 18a, insbesondere das Lenkgetriebe 48a, alternativ oder zusätzlich zu einer Ausbildung der Kupp lungseinheit 22a als ein Kegelrad-Wendegetriebe schaltbar ausgebildet. Vor zugsweise ist die Einzelradlenkeinheit 18a, insbesondere das Lenkgetriebe 48a, zu einer Einstellung der Lenkrichtung schaltbar ausgebildet. Insbesondere kann die schaltbare Einzelradlenkeinheit 18a, insbesondere das Lenkgetriebe 48a, als ein Kegelrad-Wendegetriebe ausbildet sein. Alternativ ist vorstellbar, dass die schaltbare Einzelradlenkeinheit 18a, insbesondere das Lenkgetriebe 48a, als ein schaltbares Planetengetriebe ausgebildet ist, wobei insbesondere ein Antrieb über ein Sonnenrad des Planetengetriebes und ein Abtrieb über ein Hohlrad oder einen Planetenträger des Planetengetriebes erfolgt. Vorzugsweise ist das Lenk getriebe 48a selbsthemmend ausgebildet, insbesondere zu einer Unterbindung einer Lenkbewegung des Antriebsrads 14a in einem nicht-aktuierten Zustand.
Figur 3a zeigt die Getriebeeinheit 24a der Einzelradvorrichtung 10a aus Figur 2 in einer schematischen Darstellung. Bevorzugt umfasst die Einzelradantriebseinheit 16a zumindest eine, insbesondere die vorgenannte, Getriebeeinheit 24a, die zu sätzlich zu zumindest einem zu einer Wirkverbindung mit dem Antriebsrad 14a vorgesehenen Getriebeelement 26a zumindest ein weiteres Getriebeelement 28a, insbesondere zumindest ein Kegelrad, aufweist, das zu einer Wirkverbin dung mit der Kupplungseinheit 22a vorgesehen ist. Die Getriebeeinheit 24a ist vorzugsweise dazu vorgesehen, den Motor 52a der Einzelradantriebseinheit 16a mit dem Antriebsrad 14a wirkzuverbinden, insbesondere mechanisch zu koppeln. Insbesondere ist die Getriebeeinheit 24a dazu vorgesehen, eine Motordrehzahl und/oder ein Motordrehmoment des Motors 52a auf eine Raddrehzahl und/oder ein Raddrehmoment des Antriebsrads 14a zu übersetzen. Die Getriebeeinheit 24a kann insbesondere als ein Planetengetriebe, wie beispielhaft im vorliegen den Ausführungsbeispiel, als ein Stirnradgetriebe oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Getriebe ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Getriebeelement 26a zu einem, insbesondere rotatorischen, Antrieb des Antriebsrads 14a mit dem Antriebsrad 14a, insbesondere mit einer Achswelle 58a des Antriebsrads 14a, verbunden (Antriebsrad hier nicht dargestellt). Die Getriebeeinheit 24a ist vorzugsweise dazu vorgesehen, den Motor 52a der Ein zelradantriebseinheit 16a mit der Kupplungseinheit 22a, insbesondere über die Kupplungseinheit 22a mit der Einzelradlenkeinheit 18a, wirkzuverbinden, insbe sondere mechanisch zu koppeln. Insbesondere ist die Getriebeeinheit 24a dazu vorgesehen, die Motordrehzahl und/oder das Motordrehmoment des Motors 52a auf eine Kupplungsdrehzahl und/oder ein Kupplungsdrehmoment der Kupp lungseinheit 22a, insbesondere zumindest eines Kupplungselements 40a, zu übersetzen. Vorzugsweise ist das weitere Getriebeelement 28a zu einem, insbe sondere rotatorischen, Antrieb des zumindest einen Kupplungselements 40a mit dem zumindest einen Kupplungselement 40a, insbesondere über eine drehfest an dem weiteren Getriebeelement 28a fixierten Antriebswelle 60a der Kupp lungseinheit 22a, verbunden (vgl. Figur 4). Vorzugsweise umfasst die Getriebe einheit 24a zumindest ein Abtriebselement 62a, beispielsweise ein Planetenrad, einen Planetenträger, ein Kegelrad o. dgl., das zu einem Antrieb des weiteren Getriebeelements 28a vorgesehen ist.
Figur 3b zeigt eine alternative Getriebeeinheit 24a’ der Einzelradvorrichtung 10a aus Figur 2 in einer schematischen Darstellung. Die Getriebeeinheit 24a’ ist ins- besondere als ein Stirnradgetriebe ausgebildet. Insbesondere umfasst die Ge triebeeinheit 24a’ zumindest ein Stirnrad 64a’.
Figur 4 zeigt die Kupplungseinheit 22a der Einzelradvorrichtung 10a aus Figur 2 in einer schematischen Darstellung. Vorzugsweise umfassen/umfasst die Einzel radvorrichtung 10a und/oder das Fahrzeug 12a zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die, insbesondere in Abhängigkeit von einem Steuerbefehl eines Bedieners und/oder in Abhängigkeit von einer automatisch erkannten Fahrsitua tion, dazu vorgesehen ist, die Kupplungseinheit 22a zu einem Herstellen oder Lösen einer Wirkverbindung zwischen der Einzelradantriebseinheit 16a und der Einzelradlenkeinheit 18a anzusteuern (hier nicht dargestellt). Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, zumindest einen Aktor 36a der Kupplungseinheit 22a anzusteuern, der insbesondere dazu vorgesehen ist, zu mindest ein Kupplungselement 30a, insbesondere eine Kupplungsscheibe, der Kupplungseinheit 22a zu bewegen. Der Aktor 36a kann insbesondere als ein elektromechanischer oder als ein hydraulischer Aktor ausgebildet sein.
Die Kupplungseinheit 22a kann insbesondere als eine, insbesondere nasslaufen de oder trockenlaufende, Scheibenkupplung, wie beispielhaft im vorliegenden Ausführungsbeispiel, als ein Kegelrad-Wendegetriebe oder als eine andere, ei nem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kupplung ausgebildet sein. Vorzugs weise umfasst die Kupplungseinheit 22a das zumindest eine Kupplungselement 40a, insbesondere eine Kupplungsscheibe, das/die, insbesondere rotatorisch antreibbar, mit der Einzelradantriebseinheit 16a verbunden ist. Vorzugsweise umfasst die Kupplungseinheit 22a zumindest ein weiteres Kupplungselement 30a, insbesondere eine Kupplungsscheibe, das/die, insbesondere rotatorisch antreibend, mit der Einzelradlenkeinheit 18a, insbesondere mit dem Lenkgetriebe 48a, verbunden ist. Das weitere Kupplungselement 30a kann insbesondere di rekt, insbesondere mittels einer an dem weiteren Kupplungselement 30a drehfest fixierten Abtriebswelle, oder indirekt, insbesondere mittels eines Antriebsriemens 66a, wie beispielhaft im vorliegenden Ausführungsbeispiel, mit der Einzelrad lenkeinheit 18a, insbesondere mit dem Lenkgetriebe 48a, verbunden sein. Vor zugsweise ist der Aktor 36a in dem Betriebszustand, in dem die Einzelradan triebseinheit 16a mit der Einzelradlenkeinheit 18a wirkverbunden ist, dazu vorge sehen, die zumindest zwei Kupplungselemente 30a, 40a miteinander in, insbe- sondere reibschlüssigen, Kontakt zu bringen. Insbesondere ist der Aktor 36a da zu vorgesehen, das weitere Kupplungselement 30a gegen das Kupplungsele ment 40a zu pressen. Vorzugsweise weisen die Kupplungselemente 30a, 40a Reibbeläge 68a, 70a zu einer Realisierung eines Reibschlusses auf. Vorzugs weise ist der Aktor 36a in dem weiteren Betriebszustand, in dem die Einzelradan triebseinheit 16a von der Einzelradlenkeinheit 18a entkoppelt ist, dazu vorgese hen, die zumindest zwei Kupplungselemente 30a, 40a voneinander zu trennen.
Im Folgenden wird ein Verfahren zu einem Betrieb einer Einzelradvorrichtung, insbesondere der vorgenannten Einzelradvorrichtung 10a, beschrieben, insbe sondere anhand der Figuren 1 bis 4. Bevorzugt wird in zumindest einem Be triebszustand zumindest eine, insbesondere die zumindest eine vorgenannte, Einzelradantriebseinheit 16a der Einzelradvorrichtung 10a zu einem Antrieb von zumindest einer, insbesondere der zumindest einen vorgenannten, Einzelrad lenkeinheit 18a der Einzelradvorrichtung 10a mit der Einzelradlenkeinheit 18a wirkverbunden. Hinsichtlich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens zum Be trieb der Einzelradvorrichtung 10a darf auf die vorhergehende Beschreibung der Einzelradvorrichtung 10a verwiesen werden, da diese Beschreibung analog auch auf das Verfahren zu lesen ist und somit alle Merkmale hinsichtlich der Einzel radvorrichtung 10a auch in Bezug auf das Verfahren zum Betrieb der Einzelrad vorrichtung 10a als offenbart gelten.
In den Figuren 5 bis 9 sind fünf weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ge zeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bautei le mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 4 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 bis 9 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis f ersetzt.
Figur 5 zeigt eine Kupplungseinheit 22b einer ersten alternativen Einzelradvor richtung 10b, insbesondere eines ersten alternativen Cornermoduls, in einer schematischen Darstellung. Die Kupplungseinheit 22b entspricht insbesondere im Wesentlichen der Kupplungseinheit 22a des ersten Ausführungsbeispiels aus Figur 4 mit einer zusätzlichen Bremsfunktionalität. Bevorzugt weist die Kupp lungseinheit 22b zumindest einen Aktor 36b auf, der dazu vorgesehen ist, zumin dest ein Bremselement 38b der Kupplungseinheit 22b zu einer Bremsung eines Antriebsrads der Einzelradvorrichtung 10b mit zumindest einem Kupplungsele ment 40b der Kupplungseinheit 22b, das mit dem Antriebsrad und/oder mit einer Einzelradantriebseinheit 16b der Einzelradvorrichtung 10b wirkverbunden ist, in einen Reibschluss zu bewegen. Vorzugsweise umfasst die Kupplungseinheit 22b das Bremselement 38b als Alternative oder zusätzlich zu einer Bremse der Ein zelradvorrichtung 10b. Vorzugsweise ist das Bremselement 38b als eine Brems platte mit einem Bremsbelag ausgebildet. Insbesondere weist das Bremselement 38b eine Haupterstreckungsebene auf, die sich zumindest im Wesentlichen senk recht zu einer Rotationsachse 72b des Kupplungselements 40b erstreckt. Vor zugsweise ist der Aktor 36b dazu vorgesehen, das Bremselement 38b zu einer Bremsung des Antriebsrads gegen das Kupplungselement 40b zu pressen. Ins besondere ist das Bremselement 38b dazu vorgesehen, eine Rotation des Kupp lungselements 40b abzubremsen, insbesondere zu stoppen. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation des Kupplungselements 40b aufgrund einer Wirkverbindung, insbesondere einer mechanischen Verbindung, zwischen dem Kupplungselement 40b und der Einzelradantriebseinheit 16b, insbesondere einer Getriebeeinheit 24b der Einzelradantriebseinheit 16b, eine Rotation der Einzel radantriebseinheit 16b. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation der Einzelradantriebseinheit 16b aufgrund einer Wirkverbindung, insbesondere einer mechanischen Verbindung, zwischen der Einzelradantriebseinheit 16b, insbe sondere der Getriebeeinheit 24b, und dem Antriebsrad eine Rotation des An triebsrads. Vorzugsweise bildet das Bremselement 38b zumindest teilweise ein Gehäuse 74b der Kupplungseinheit 22b. Insbesondere kann das Bremselement 38b als eine Gehäusewandung des Gehäuses 74b der Kupplungseinheit 22b ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Aktor 36b dazu vorgesehen, das Gehäuse 74b der Kupplungseinheit 22b, insbesondere zu einer Bremsung des Antriebs rads, zu bewegen.
Figur 6 zeigt eine Kupplungseinheit 22c einer zweiten alternativen Einzelradvor richtung 10c, insbesondere eines zweiten alternativen Cornermoduls, in einer schematischen Darstellung. Bevorzugt weist die Kupplungseinheit 22c zumindest ein Kupplungselement 30c, insbesondere eine Kupplungsscheibe, und zumindest zwei gegenläufige Getriebeelemente 32c, 34c, insbesondere Kegelräder, auf, wobei das Kupplungselement 30c zu einer Einstellung einer Lenkrichtung einer Einzelradlenkeinheit 18c der Einzelradvorrichtung 10c selektiv mit einem der Ge triebeelemente 32c, 34c wirkverbindbar ist. Vorzugsweise ist die Kupplungsein heit 22c als ein Kegelrad-Wendegetriebe ausgebildet. Insbesondere sind die Ge triebeelemente 32c, 34c der Kupplungseinheit 22c als Kegelräder ausgebildet. Vorzugsweise verlaufen Rotationsachsen 76c der Getriebeelemente 32c, 34c der Kupplungseinheit 22c und des Kupplungselements 30c zumindest im Wesentli chen parallel, insbesondere koaxial, zueinander. Vorzugsweise ist das Kupp lungselement 30c entlang der Rotationsachsen 76c zwischen den Getriebeele menten 32c, 34c angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Kupplungseinheit 22c oder eine Getriebeeinheit 24c einer Einzelradantriebseinheit 16c der Einzelrad vorrichtung 10c zumindest ein zusätzliches Getriebeelement 78c, insbesondere ein Kegelrad, das zu einem gleichzeitigen rotatorischen Antrieb der Getriebeele mente 32c, 34c der Kupplungseinheit 22c vorgesehen ist. Insbesondere verläuft eine Rotationsachse 80c des zusätzlichen Getriebeelements 78c zumindest im Wesentlichen senkrecht zu den Rotationsachsen 76c der Getriebeelemente 32c, 34c der Kupplungseinheit 22c und des Kupplungselements 30c.
Vorzugsweise rotiert ein Getriebeelement 32c angetrieben von dem zusätzlichen Getriebeelement 78c im Uhrzeigersinn und rotiert ein weiteres Getriebeelement 34c angetrieben von dem zusätzlichen Getriebeelement 78c gegen den Uhrzei gersinn. Vorzugsweise weisen die Getriebeelemente 32c, 34c Reibflächen 82c, 84c zur Realisierung eines Reibschlusses mit dem Kupplungselement 30c auf. Vorzugsweise weist das Kupplungselement 30c beidseitig Reibbeläge 68c zur Realisierung des Reibschlusses mit den Getriebeelementen 32c, 34c der Kupp lungseinheit 22c auf. Insbesondere ist ein Aktor der Kupplungseinheit 22c dazu vorgesehen, das Kupplungselement 30c zu einem rotatorischen Antrieb der Ein zelradlenkeinheit 18c, insbesondere eines Lenkgetriebes 48c der Einzelradlenk einheit 18c, im Uhrzeigersinn und zu einer Realisierung einer Lenkung eines An triebsrads der Einzelradvorrichtung 10c in einer ersten Lenkrichtung mit dem Ge triebeelement 32c wirkzuverbinden, insbesondere reibschlüssig zu verbinden (Aktor und Antriebsrad hier nicht dargestellt). Insbesondere ist der Aktor der Kupplungseinheit 22c dazu vorgesehen, das Kupplungselement 30c zu einem rotatorischen Antrieb der Einzelradlenkeinheit 18c, insbesondere des Lenkgetrie bes 48c, gegen den Uhrzeigersinn und zu einer Realisierung einer Lenkung des Antriebsrads in einer zweiten Lenkrichtung mit dem weiteren Getriebeelement 34c wirkzuverbinden, insbesondere reibschlüssig zu verbinden. Insbesondere ist der Aktor der Kupplungseinheit 22c dazu vorgesehen, das Kupplungselement 30c zu einer Entkopplung der Einzelradlenkeinheit 18c von der Einzelradan triebseinheit 16c mit keinem der Getriebeelemente 32c, 34c der Kupplungseinheit 22c wirkzuverbinden. Vorzugsweise erstreckt sich eine an dem Kupplungsele ment 30c drehtest fixierte Abtriebswelle 86c der Kupplungseinheit 22c zumindest abschnittsweise durch eine Hohlwelle 88c der Kupplungseinheit 22c, auf der zu mindest eines der Getriebeelemente 32c, 34c, im vorliegenden Ausführungsbei spiel beispielhaft das weitere Getriebeelement 34c, der Kupplungseinheit 22c gelagert ist. Vorzugsweise ist der Aktor der Kupplungseinheit 22c dazu vorgese hen, eine Drehzahl, mit der die Einzelradlenkeinheit 18c, insbesondere das Lenkgetriebe 48c, angetrieben wird, über einen Schlupf zwischen dem Kupp lungselement 30c und den Getriebeelementen 32c, 34c der Kupplungseinheit 22c, insbesondere über einen Anpressdruck des Kupplungselements 30c an die Getriebeelemente 32c, 34c der Kupplungseinheit 22c, einzustellen.
Figur 7 zeigt eine Kupplungseinheit 22d einer dritten alternativen Einzelradvor richtung lOd, insbesondere eines dritten alternativen Cornermoduls, in einer schematischen Darstellung. Die Kupplungseinheit 22d entspricht insbesondere im Wesentlichen der Kupplungseinheit 22c des dritten Ausführungsbeispiels aus Figur 6 mit einer zusätzlichen Bremsfunktionalität. Insbesondere umfasst die Kupplungseinheit 22d ein Kupplungselement 30d und zwei gegenläufige Getrie beelemente 32d, 34d. Bevorzugt weist die Kupplungseinheit 22d zumindest ein Spreizelement 42d auf, das dazu vorgesehen ist, das, insbesondere zweigeteilte, Kupplungselement 30d zu einer Bremsung eines Antriebsrads der Einzelradvor richtung lOd derart aufzuweiten, dass das Kupplungselement 30d gleichzeitig einen Reibschluss mit den beiden gegenläufigen Getriebeelementen 32d, 34d aufweist. Insbesondere weist die Kupplungseinheit 22d das Spreizelement 42d alternativ oder zusätzlich zu einem Bremselement auf. Vorzugsweise weist die als Kegelrad-Wendegetriebe ausgebildete Kupplungseinheit 22d das Spreizele ment 42d auf. Bevorzugt ist das Spreizelement 42d als ein Spreizring ausgebil- det. Vorzugsweise ist das Spreizelement 42d zwischen zumindest zwei entlang einer Rotationsachse 76d des Kupplungselements 30d zumindest abschnittswei se voneinander beabstandeten Kupplungsteilen 90d, 92d des Kupplungsele ments 30d angeordnet. Die Kupplungsteile 90d, 92d sind vorzugsweise zumin dest im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 76d des Kupplungsele ments 30d miteinander gekoppelt und mit einer Kraft, beispielsweise durch eine Zugfeder, beaufschlagt, die die Kupplungsteile 90d, 92d gegeneinander bewegt. Vorzugsweise verläuft eine Längsachse 94d des Spreizelements 42d zumindest im Wesentlichen parallel, insbesondere koaxial, zu den Rotationsachsen 76d des Kupplungselements 30d und der beiden Getriebeelemente 32d, 34d der Kupp lungseinheit 22d. Insbesondere kann die Kupplungseinheit 22d zumindest einen Spreizaktor zu einer Betätigung des Spreizelements 42d aufweisen (hier nicht dargestellt). Das Spreizelement 42d ist zu einer Bremsung des Antriebsrads vor zugsweise dazu vorgesehen, ein Kupplungsteil 90d in einen Reibschluss mit ei nem Getriebeelement 32d der Kupplungseinheit 22d zu bewegen, insbesondere gegen das Getriebeelement 32d zu pressen, und ein weiteres Kupplungsteil 92d in einen Reibschluss mit einem weiteren Getriebeelement 34d der Kupplungsein heit 22d zu bewegen, insbesondere gegen das weitere Getriebeelement 34d zu pressen. Insbesondere bremsen die über das Kupplungselement 30d miteinan der gekoppelten Getriebeelemente 32d, 34d sich aufgrund ihrer gegenläufigen Rotationsrichtungen gegenseitig aus. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation der Getriebeelemente 32d, 34d der Kupplungseinheit 22d aufgrund ei ner Wirkverbindung, insbesondere einer mechanischen Verbindung, zwischen den Getriebeelementen 32d, 34d und einer Einzelradantriebseinheit 16d der Ein zelradvorrichtung lOd, insbesondere einer Getriebeeinheit 24d der Einzelradan triebseinheit 16d, eine Rotation der Einzelradantriebseinheit 16d. Insbesondere bremst eine Bremsung der Rotation der Einzelradantriebseinheit 16d aufgrund einer Wirkverbindung, insbesondere einer mechanischen Verbindung, zwischen der Einzelradantriebseinheit 16d, insbesondere der Getriebeeinheit 24d, und dem Antriebsrad eine Rotation des Antriebsrads.
Figur 8 zeigt eine vierte alternative Einzelradvorrichtung lOe, insbesondere ein viertes alternatives Cornermodul, in einer schematischen Darstellung. Die Einzel radvorrichtung lOe umfasst insbesondere eine Einzelradantriebseinheit 16e, die einen Motor 52e und eine Getriebeeinheit 24e aufweist, eine Einzelradlenkeinheit 18e, die ein Lenkgetriebe 48e und eine Lenkstange 56e aufweist, eine Kupp lungseinheit 22e und ein Antriebsrad 14e. Bevorzugt umfasst die Einzelradvor richtung lOe zumindest eine weitere Kupplungseinheit 44e, die dazu vorgesehen ist, die Einzelradantriebseinheit 16e in zumindest einem Betriebszustand zu ei nem Antrieb des Antriebsrads 14e mit dem Antriebsrad 14e wirkzuverbinden, insbesondere unabhängig von einer Wirkverbindung mit der Einzelradlenkeinheit 18e. Vorzugsweise bildet die weitere Kupplungseinheit 44e mit der Kupplungs einheit 22e, der Einzelradantriebseinheit 16e und der Einzelradlenkeinheit 18e ein einzelradgebundenes Modul 20e. Insbesondere ist die weitere Kupplungsein heit 44e dazu vorgesehen, die Getriebeeinheit 24e der Einzelradantriebseinheit 16e mit dem Antriebsrad 14e, wie beispielhaft im vorliegenden Ausführungsbei spiel, oder den Motor 52e der Einzelradantriebseinheit 16e mit der Getriebeein heit 24e der Einzelradantriebseinheit 16e wirkzuverbinden, insbesondere mecha nisch zu koppeln. Die weitere Kupplungseinheit 44e kann insbesondere als eine, insbesondere nasslaufende oder trockenlaufende, Scheibenkupplung, als ein Kegelrad-Wendegetriebe oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kupplung ausgebildet sein. Die weitere Kupplungseinheit 44e ist vorzugsweise dazu vorgesehen, zu einer Einstellung des Lenkeinschlags bei einem Stillstand eines Fahrzeugs die Einzelradantriebseinheit 16e von dem An triebsrad 14e zu entkoppeln. Bevorzugt dient die weitere Kupplungseinheit 44e als eine Bremse zu einer Bremsung des Antriebsrads 14e.
Figur 9 zeigt eine fünfte alternative Einzelradvorrichtung lOf, insbesondere ein fünftes alternatives Cornermodul, in einer schematischen Darstellung. Die Einzel radvorrichtung lOf entspricht insbesondere im Wesentlichen der Einzelradvorrich tung lOe des fünften Ausführungsbeispiels aus Figur 8 mit einem zusätzlichen Lenkaktor 46f. Die Einzelradvorrichtung lOf umfasst insbesondere eine Einzel radantriebseinheit 16f, die einen Motor 52f und eine Getriebeeinheit 24f aufweist, eine Einzelradlenkeinheit 18f, die ein Lenkgetriebe 48f und eine Lenkstange 56f aufweist, eine Kupplungseinheit 22f, ein Antriebsrad 14f und eine weitere Kupp lungseinheit 44f. Bevorzugt weist die Einzelradlenkeinheit 18f zumindest einen, insbesondere den vorgenannten, Lenkaktor 46f auf, der dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand, in dem die Kupplungseinheit 22f die Einzel radantriebseinheit 16f von der Einzelradlenkeinheit 18f entkoppelt, zumindest ein, insbesondere das vorgenannte, Lenkgetriebe 48f der Einzelradlenkeinheit 18f zu einer Einstellung des Lenkeinschlags anzutreiben. Vorzugsweise ist der Lenkak tor 46f für Lastfälle der Lenkung vorgesehen, die eine geringe Leistung erfordern, wie beispielsweise eine Einstellung kleiner Lenkwinkel oder ein Lenken bei hoher Geschwindigkeit. Vorzugsweise weist die das Lenkgetriebe 48f über die Kupp- lungseinheit 22f antreibende Einzelradantriebseinheit 16f eine höhere Leistung auf als der Lenkaktor 46f, insbesondere für Lastfälle der Lenkung, die eine hohe Leistung erfordern, wie beispielsweise Parkiersituationen.

Claims

Ansprüche
1. Einzelradvorrichtung, insbesondere Cornermodul, für ein Fahrzeug, mit zumindest einem Antriebsrad (14a; 14e; 14f), mit zumindest einer dem An triebsrad (14a; 14e; 14f) zugeordneten Einzelradantriebseinheit (16a-16f) zu einem Antrieb des Antriebsrads (14a; 14e; 14f) und mit zumindest einer dem Antriebsrad (14a; 14e; 14f) zugeordneten Einzelradlenkeinheit (18a- 18f), die dazu vorgesehen ist, einen Lenkeinschlag des Antriebsrads (14a; 14e; 14f) einzustellen, wobei die Einzelradantriebseinheit (16a-16f) und die Einzelradlenkeinheit (18a-18f) ein einzelradgebundenes Modul (20a-20f) bilden, gekennzeichnet durch zumindest eine Kupplungseinheit (22a-22f), die dazu vorgesehen ist, die Einzelradantriebseinheit (16a-16f) in zumin dest einem Betriebszustand zu einem Antrieb der Einzelradlenkeinheit (18a-18f) mit der Einzelradlenkeinheit (18a-18f) wirkzuverbinden, insbe sondere mechanisch zu koppeln.
2. Einzelradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelradantriebseinheit (16a-16f) zumindest eine Getriebeeinheit (24a- 24f) umfasst, die zusätzlich zu zumindest einem zu einer Wirkverbindung mit dem Antriebsrad (14a; 14e; 14f) vorgesehenen Getriebeelement (26a) zumindest ein weiteres Getriebeelement (28a), insbesondere zumindest ein Kegelrad, aufweist, das zu einer Wirkverbindung mit der Kupplungseinheit (22a-22f) vorgesehen ist.
3. Einzelradvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit (22c; 22d) zumindest ein Kupplungselement (30c; 30d), insbesondere eine Kupplungsscheibe, und zumindest zwei ge genläufige Getriebeelemente (32c; 32d, 34c; 34d), insbesondere Kegelrä der, aufweist, wobei das Kupplungselement (30c; 30d) zu einer Einstellung einer Lenkrichtung der Einzelradlenkeinheit (18c; 18d) selektiv mit einem der Getriebeelemente (32c; 32d, 34c; 34d) wirkverbindbar ist.
4. Einzelradvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelradlenkeinheit (18a; 18b) zu einer Einstel lung des Lenkeinschlags unabhängig von einer Antriebsrichtung der Einzel radantriebseinheit (16a; 16b) über die Kupplungseinheit (22a; 22b) schalt bar, insbesondere als ein Kegelrad-Wendegetriebe oder als ein schaltbares Planetengetriebe, ausgebildet ist.
5. Einzelradvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit (22b) zumindest einen Aktor (36b) aufweist, der dazu vorgesehen ist, zumindest ein Bremselement (38b) der Kupplungseinheit (22b) zu einer Bremsung des Antriebsrads mit zumindest einem Kupplungselement (40b) der Kupplungseinheit (22b), das mit dem Antriebsrad und/oder mit der Einzelradantriebseinheit (16b) wirk verbunden ist, in einen Reibschluss zu bewegen.
6. Einzelradvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit (22d) zumindest ein Spreizelement (42d) aufweist, das dazu vorgesehen ist, das, insbesondere zweigeteilte, Kupplungsele ment (30d) zu einer Bremsung des Antriebsrads derart aufzuweiten, dass das Kupplungselement (30d) gleichzeitig einen Reibschluss mit den beiden gegenläufigen Getriebeelementen (32d, 34d) aufweist.
7. Einzelradvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere Kupplungseinheit (44e; 44f), die dazu vorgesehen ist, die Einzelradantriebseinheit (16e; 16f) in zumindest einem Betriebszustand zu einem Antrieb des Antriebsrads (14e; 14f) mit dem Antriebsrad (14e; 14f) wirkzuverbinden, insbesondere unabhängig von einer Wirkverbindung mit der Einzelradlenkeinheit (18e; 18f).
8. Einzelradvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelradlenkeinheit (18f) zumindest einen Lenkaktor (46f) aufweist, der dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Be triebszustand, in dem die Kupplungseinheit (22f) die Einzelradantriebsein heit (16f) von der Einzelradlenkeinheit (18f) entkoppelt, zumindest ein Lenkgetriebe (48f) der Einzelradlenkeinheit (18f) zu einer Einstellung des Lenkeinschlags anzutreiben.
9. Fahrzeug, insbesondere autonomes Shuttle, mit zumindest einer Einzel radvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren zu einem Betrieb einer Einzelradvorrichtung, insbesondere einer Einzelradvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Ein zelradantriebseinheit (16a-16f) der Einzelradvorrichtung zu einem Antrieb von zumindest einer Einzelradlenkeinheit (18a-18f) der Einzelradvorrich tung mit der Einzelradlenkeinheit (18a-18f) wirkverbunden wird.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115402444B (zh) * 2022-11-01 2023-03-24 江苏骠马智能工业设计研究有限公司 具有环形支撑的齿轮联动传动系统的轮式机器人

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19911458A1 (de) 1998-03-19 1999-10-14 Linde Ag Lenkantrieb für Flurförderzeuge
DE102005035292A1 (de) * 2005-07-28 2007-04-19 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit
DE102005046614A1 (de) 2005-09-29 2007-04-05 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit
DE202005020629U1 (de) * 2005-09-29 2006-05-04 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit
DE102006060618A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-26 Jungheinrich Ag Antriebseinheit mit Fahr- und Lenkmotor für ein Antriebsrad eines Flurförderzeugs
DE102007035011B4 (de) 2007-07-26 2013-05-29 Jungheinrich Aktiengesellschaft Antriebs- und Lenkeinheit für ein Rad eines Flurförderzeugs
JP5499413B2 (ja) * 2009-02-13 2014-05-21 株式会社 神崎高級工機製作所 乗用型作業車両
DE102012214193A1 (de) 2012-08-09 2014-03-06 Zf Friedrichshafen Ag Lenkbare Antriebsvorrichtung für ein Flurförderfahrzeug
CN103754261B (zh) * 2014-01-20 2016-03-16 长春理工大学 电动轮及安装有该电动轮的车辆

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