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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Eine gattungsbildende Radbaugruppe ist aus dem Dokument
DE 10 2006 000 908 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart einen radintegrierten Motor mit einem Motor, einem Planetengetriebe und einer Ölpumpe. Eine Ausgangdrehzahl des Motors wird von dem Planetengetriebe über eine Ausgangswelle, welche die Ölpumpe antreibt, an ein Rad übertragen.
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Die Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr.
JP 2005-335623 A offenbart z. B. eine betreffende Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, der einen Drehausgang bzw. eine ausgegebene Drehung eines Motors reduziert (d. h., verlangsamt oder verzögert) und dann an ein Rad überträgt. Bei dieser Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor wird eine Ölpumpe durch eine Welle angetrieben, die sich mit einer verlangsamten Rate dreht.
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Mit der in der Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr.
JP 2005-335623 A beschriebenen Erfindung ist jedoch ein Planetengetriebe, das als der Untersetzungsmechanismus dient, konzentrisch und in Reihe mit dem Motor angeordnet. Daher ist es mit diesem Aufbau leicht, Öl von der Ölpumpe dem Planetengetriebe zuzuführen, ist es aber nicht leicht, Öl von der Ölpumpe dem Motor zuzuführen.
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Wenn dagegen die Ölpumpe unter Verwendung der ausgegebenen Drehung des Motors betrieben wird, kann die Ölpumpe nahe bei dem Motor angeordnet werden, was es leichter macht, dem Motor Öl von der Ölpumpe zuzuführen. In diesem Fall wird die Ölpumpe aber durch eine Welle angetrieben, die sich nicht mit einer verlangsamten Rate dreht, was vom Standpunkt der Haltbarkeit der Ölpumpe aus nachteilig ist.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor (in dieser Beschreibung bezieht sich der Begriff ”Radeinbaumotor” auf einen Motor, der innerhalb eines Rades untergebracht ist) bereit zu stellen, die Öl aus einer Ölpumpe auf einfache Weise dem Motor zuführen kann, ohne die Haltbarkeit der Ölpumpe zu verlieren.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor, der eine ausgegebene Drehung einer Abtriebswelle eines Motors über ein Vorgelegerad an ein Rad überträgt. Diese Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor weist eine Ölpumpe, die durch eine ausgegebene Drehung des Vorgelegerades angetrieben wird, und einen Ölströmungsweg, der Öl aus der Ölpumpe zu dem Motor leitet, auf.
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Bei der Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung kann die Ölpumpe innerhalb des Vorgelegerades oder auf der Motorseite des Vorgelegerades angeordnet sein. Die Anordnung der Ölpumpe innerhalb des Vorgelegerades verkürzt wirksam die Länge in der Radachsenrichtung.
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Die Ölpumpe kann mit einer Radachsenmitte als einer Achse konzentrisch bezüglich des Vorgelegerades angeordnet sein.
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Bei der Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung kann die Abtriebswelle des Motors bezüglich der Radachsenmitte in einer Fahrzeughöhenrichtung nach oben und in einer Fahrzeuglängsrichtung nach vorn versetzt angeordnet sein.
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Die Abtriebswelle des Motors kann auch bezüglich der Radachsenmitte um einen Abstand versetzt angeordnet sein, der im Wesentlichen gleich dem Abstand der kombinierten Radien eines Antriebsrades und des Vorgelegerades ist.
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Bei der Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung kann der Ölströmungsweg durch eine Ölzuführung ausgebildet sein, die ein Wicklungsende des Motors kreisförmig umgibt und einen röhrenförmigen Querschnitt aufweist. Die Ölzuführung kann auch Verteilungslöcher aufweisen, welche sich nach der in der radialen Richtung äußeren Seite bei Winkelpositionen öffnen, die sich in geeigneten Abständen in der Umfangsrichtung befinden.
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Der vorstehende Gesichtspunkt der Erfindung ermöglicht eine einfache Zufuhr von Öl von der Ölpumpe an den Motor, ohne dass eine Haltbarkeit der Ölpumpe verloren geht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorgenannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden, wobei gleiche Bezugsziffern verwendet werden, um gleiche Elemente zu repräsentieren, und wobei:
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1 eine Schnittansicht des Hauptaufbaus einer Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist; und
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2 eine Ansicht ist, welche Ölströmungswege zum Kühlen des Motors und Schmieren von Lagern darstellt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In der nachstehenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen wird die Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen in weiteren Einzelheiten beschrieben werden.
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1 ist eine Schnittansicht eines Hauptaufbaus einer Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung ist der Radreifen wie auch etwa das obere Drittel des Rades weggelassen.
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Eine Reifen-/Radbaugruppe 10 weist ein Rad 14 auf, an welchem ein nicht näher dargestellter Radreifen montiert ist. Wie nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben werden wird, sind die Hauptteile der den Motor betreffenden Bestandteile in einem durch eine Felgeninnenumfangsfläche 14a des Rades 14 umschlossenen Raum untergebracht. In der nachstehenden Beschreibung beziehen sich die Worte ”innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe” auf einen allgemein säulenförmigen Raum, der durch die Felgeninnenumfangsfläche 14a des Rades 14 umschlossen ist. Ausdrücke wie etwa ”ein Bauteil ist innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe angeordnet” bedeuten jedoch nicht stets, dass das gesamte Bauteil vollständig innerhalb dieses allgemein säulenförmigen Raumes untergebracht ist. Sie umfassen ebenfalls Strukturen, bei welchen ein Teil des Bauteils teilweise aus diesem allgemein säulenförmigen Raum hinausragt.
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Innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 sind im Wesentlichen angeordnet ein Achslager 100, eine Bremsscheibe 110, eine die Bremsscheibe 110 von der in der Fahrzeugbreitenrichtung inneren Seite des Fahrzeugs aus (nachstehend einfach als ”Fahrzeuginnenseite” bezeichnet) abdeckende Bremsenstaubabdeckung 112, eine Bremszange (nicht näher dargestellt), ein Motor 700 zum Antreiben des Rades, ein Untersetzungsmechanismus 200, eine Ölpumpe 300, ein Ölträgerelement (d. h., ein Ölsammelbehälter) 310, Ölströmungswege 910 und 920, ein Achsgelenk (d. h., ein Träger) 400 und ein unteres Kugelgelenk 500, das mit einem radseitigen Endabschnitt eines unteren Arms 520 verbunden ist. Ebenso sind, obgleich nicht näher dargestellt, ein Kugelgelenk, welches mit einem radseitigen Endabschnitt einer nicht näher dargestellten Spurstange verbunden ist, und ein oberes Kugelgelenk, welches mit einem radseitigen Endabschnitt eines oberen Arms verbunden ist, in der Reifen-/Radbaugruppe 10 angeordnet. Wenn jedoch eine Radaufhängung vom Federbeintyp verwendet wird, ist anstelle des oberen Arms 530 das untere Ende des Federbeins (d. h., des Stoßdämpfers) mit der oberen Seite des Achsgelenks 400 verbunden.
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Der Motor 700 ist in einem Raum auf der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 angeordnet. Gemäß der Darstellung in 1 ist der Motor 700 bezüglich der Radachsenmitte in der Hochrichtung des Fahrzeugs nach oben und in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach vorn versetzt angeordnet (siehe 2). Demgemäß wird ein durch den Motor 700 nicht besetzter Raum, der dem Betrag entspricht, um welchen der Motor 700 versetzt ist, unten hinten auf der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 erzeugt, wie es in 1 gezeigt ist. Daher ist der untere Raum auf der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 größer als er mit einem Aufbau ist, bei welchem der Motor auf der gleichen Achse wie die Radachsenmitte angeordnet ist. Demzufolge besteht ein größerer Freiheitsgrad zum Anordnen der Radaufhängung auf der unteren Seite. Des Weiteren kann die Bremszange leicht auf der Seite (d. h., der hinteren Fahrzeugseite in diesem Beispiel) untergebracht sein, die derjenigen Seite (d. h., der vorderen Fahrzeugseite), zu welcher der Motor 700 innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 versetzt ist, gegenüberliegt (beachte den Bremszangenbefestigungspunkt 122 in 2).
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Der Motor 700 weist einen Ständerkern 702, eine Ständerwicklung 704 und einen Läufer 706 auf. Falls der Motor 700 ein dreiphasiger Motor ist, kann die Ständerwicklung 704 eine Wicklung einer U-Phase, eine Wicklung einer V-Phase und eine Wicklung einer W-Phase aufweisen. Der Läufer 706 ist auf den inneren Umfangsseiten des Ständerkerns 702 und der Ständerwicklung 704 angeordnet.
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Der Läufer 706 des Motors 700 weist eine Abtriebswelle 710, deren Drehmitte bezüglich der Radachsenmitte verschoben ist, auf wie es nachstehend beschrieben ist. Die Abtriebswelle 710 ist durch eine Motorabdeckung 750 über ein Lager 820 auf der Fahrzeuginnenseite in der Reifen-/Radbaugruppe 10 drehbar gestützt, wie sie auch durch das Achsgelenk 400 (Hauptstrukturabschnitt 410) über ein Lager 830 auf der in der Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Seite des Fahrzeugs (nachstehend auch einfach als ”Fahrzeugaußenseite” bezeichnet) in der Reifen-/Radbaugruppe 10 drehbar gestützt ist. Die Lager 820 und 830 können z. B. Radialkugellager, welche Kugeln als Wälzkörper verwenden, wie etwa einreihige, tief gerillte Kugellager sein.
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Die ausgegebene Drehung des Motors 700 wird über den Untersetzungsmechanismus 200 auf das Rad 14 übertragen. Der Untersetzungsmechanismus 200 ist ein zweiwelliger Untersetzungsmechanismus, der einen Vorgelegemechanismus 210, der als ein erster Untersetzungsmechanismus dient, und ein Planetengetriebe 220, das als ein zweiter Untersetzungsmeachnismus dient, aufweist. So verwirklicht der Untersetzungsmechanismus eine zweistufige Untersetzung. Zahnräder 212, 214, 222, 224 und 228 des Untersetzungsmechanismus 200, die nachstehend beschrieben werden, können schräg verzahnte Zahnräder sein.
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Gemäß der Darstellung in 1 ist der Vorgelegemechanismus 210 weiter zu der Fahrzeugaußenseite hin angeordnet als der Motor 700. Der Vorgelegemechanismus 210 weist ein auf der Abtriebswelle 710 des Motors 700 angeordnetes Antriebsrad 212 kleinen Durchmessers sowie ein Vorgelegerad 214 großen Durchmessers auf, das mit dem Antriebsrad 212 verzahnt ist. Das Antriebsrad 212 kleinen Durchmessers ist von der Fahrzeugaußenseite aus zahn- bzw. keilwellenartig mit der Abtriebswelle 710 des Motors 700 verbunden und so mit der Abtriebswelle 710 integriert. Das Vorgelegerad 214 großen Durchmessers ist mit der Radachsenmitte als seiner Drehmitte ausgebildet. So ist die Abtriebswelle 710 des Motors 700 um näherungsweise die kombinierten Radien des Antriebsrads 212 und des Vorgelegerads 214 bezüglich der Radachsenmitte versetzt angeordnet.
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Gemäß der Darstellung in 1 ist das Planetengetriebe 220 innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 weiter in Richtung der Fahrzeugaußenseite angeordnet als der Vorgelegemechanismus 210. Das Planetengetriebe 220 ist auf der gleichen Achse wie die Radachsenmitte angeordnet und weist ein Sonnenrad 222, ein Planetenrad 224, einen Planetenträger 226 und ein Hohlrad 228 auf.
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Das Sonnenrad 222 steht mit dem Vorgelegerad 214 des Vorgelegemechanismus 210 in Verbindung. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist das Sonnenrad 222 auf einer Endseite einer Welle (d. h., der Sonnenradwelle) 250 ausgebildet, und ist das Vorgelegerad 214 auf der anderen Endseite der Welle 250 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet. Genauer gesagt weist die Welle 250 eine Drehmitte auf, welche sich auf der gleichen Achse wie die Radachsenmitte befindet. Das Sonnenrad 222 ist auf der Umfangsfläche des Endabschnitts auf der Fahrzeugaußenseite angeordnet, und das Vorgelegerad 214 ist auf der Umfangsfläche des Endabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet. Der Endabschnitt der Welle 250 auf der Fahrzeuginnenseite wird durch das Achsgelenk 400 über ein Lager 800 drehbar gestützt, und der Endabschnitt der Welle 250 auf der Fahrzeugaußenseite wird über ein Lager 810 durch ein scheibenförmiges Leistungs- bzw. Kraftübertragungsbauteil 270 drehbar gestützt. Das Sonnenrad 222 und das Vorgelegerad 214 können auch als getrennte Teile ausgebildet sein, in welchem Fall sie unter Verwendung von Keilen bzw. Rillen bzw. zahn- bzw. keilwellenartig verbunden sein können. Auch können die Lager 800 und 810 z. B. Radialkugellager, welche Kugeln als Wälzkörper verwenden, wie etwa einreihige, tief gerillte Kugellager sein. Des Weiteren kann gemäß der Darstellung in 1 das Lager 800 innerhalb (d. h., auf der inneren Umfangsseite) des Vorgelegerads 214 aufgenommen sein und kann ein konvexer Abschnitt 412 der Radachse 400 über eine Presspassung oder dergleichen mit der Seite des inneren Laufrings des Lagers 800 verbunden sein.
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Das Planetenrad 224 ist auf der inneren Umfangsseite mit dem Sonnenrad 222 verzahnt und ist auf der äußeren Umfangsseite mit dem Hohlrad 228 verzahnt. Das Planetenrad 224 ist durch den Planetenträger 226 über ein Wälzlager 225 drehbar gestützt. Die Drehmitte des Planetenträgers 226 ist gleich der Radachsenmitte. Der Planetenträger 226 wird auf der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10 durch die Welle 250 mittels eines Axialzylinderrollenlagers 840 gestützt und ist an der Fahrzeugaußenseite in eine in Umfangsrichtung in dem Kraftübertragungsbauteil 270 ausgebildete Umfangsnut 272 zahn- bzw. keilwellenartig eingepasst. Eine Mehrzahl der Planetenräder 224 ist in gleichen Abständen um das Sonnenrad 222 herum angeordnet. Die Planetenräder 224 und der Planetenträger 226 sind so zusammengebaut, dass sie eine einzige Einheit (nachstehend als ”Planetenradeinheit” bezeichnet) bilden. Der Planetenträger 226 dieser Planetenradeinheit stößt auf der Fahrzeugaußenseite gegen einen Anschlagabschnitt 274 des Kraftübertragungsbauteils 270. Demgemäß ist eine Verschiebung der Planetenradeinheit in der Breitenrichtung des Fahrzeugs durch das Axialzylinderrollenlager 840 und den Anschlagabschnitt 274 begrenzt.
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Die Drehmitte des Hohlrades 228 ist die gleiche wie die Radachsenmitte. Das Hohlrad 228 ist auf der inneren Umfangsfläche eines innenlaufringseitigen Bauteils 260, das so angeordnet ist, dass es das Sonnenrad 222 von der äußeren Umfangsseite her umgibt, ausgebildet. Die äußere Umfangsfläche des innenlaufringseitigen Bauteils 260 bildet einen inneren Laufring des Achslagers 100 aus. In dem dargestellten Beispiel ist das Achslager 100 ein doppelreihiges Winkelkugellager. Der äußere innere Laufring bezüglich der Reihe auf der Fahrzeugaußenseite ist aus einem von dem innenlaufringseitigen Bauteil 260 getrennten Bauteil ausgebildet. Diese Art separaten Bauteils ist mit dem innenlaufringseitigen Bauteil 260 durch Passen desselben um den äußeren Umfang des innenlaufringseitigen Bauteils 260 und Falzen bzw. Pressen desselben hierauf integriert.
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Ein außenlaufringseitiges Bauteil 262 ist so angeordnet, dass es das innenlaufringseitige Bauteil 260 von der äußeren Umfangsseite her umgibt. Die innere Umfangsfläche des außenlaufringseitigen Bauteils 262 bildet einen äußeren Laufring des Achslagers 100 aus. Dichtungen 280 und 282 zum Verhindern eines Eintretens von Fremdmaterial und eines Ausströmens von Öl sind an den Endabschnitten in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen dem außenlaufringseitigen Bauteil 262 und dem innenlaufringseitigen Bauteil 260 vorgesehen.
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Das Kraftübertragungsbauteil 270 ist ein scheibenförmiges Bauteil, das so vorgesehen ist, dass es die Fahrzeugaußenseite des Untersetzungsmechanismus bedeckt. Die Umfangsnut 272, an welche der fahrzeugaußenseitige Endabschnitt (Umfangswandabschnitt) des Planetenträgers 226 zahn- bzw. keilwellenartig angepasst ist, ist auf der Fahrzeuginnenseite des Kraftübertragungsbauteils 270 ausgebildet. Die Außenumfangskante des Kraftübertragungsbauteils 270 ist durch Falzen bzw. Pressen oder dergleichen mit dem Endabschnitt auf der Fahrzeugaußenseite des außenlaufringseitigen Bauteils 262 verbunden. D. h., das Kraftübertragungsbauteil 270 ist so an dem außenlaufringseitigen Bauteil 262 befestigt, dass es eine allgemein kreisförmige Öffnung auf der Fahrzeugaußenseite des außenlaufringseitigen Bauteils 262 blockiert. Das außenlaufringseitige Bauteil 262 weist einen Flanschabschnitt 263 auf, der auf der äußeren Umfangsfläche in radialer Richtung nach außen hervorragt. Ein Schraubenloch zum Befestigen einer Radnabenschraube 264 ist in diesem Flanschabschnitt 263 ausgebildet. Das außenlaufringseitige Bauteil 262 ist zusammen mit der Bremsscheibe 110 durch die Radnabenschraube mit dem inneren Umfangsabschnitt der Bremsscheibe 110, die zwischen dem Flanschabschnitt 263 und dem Rad 14 aufgenommen ist, befestigt.
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Wenn bei dem vorstehenden Aufbau der Läufer 706 des Motors 700 sich in Reaktion auf eine Anweisung von einer nicht näher dargestellten Fahrzeugsteuervorrichtung dreht, dreht sich das Antriebsrad 212 kleinen Durchmessers des Vorgelegemechanismus 210, und wenn es dies tut, dreht sich das mit dem Antriebsrad 212 verzahnte Vorgelegerad 214 großen Durchmessers, womit eine erste Untersetzung verwirklicht ist. Wenn sich das Vorgelegerad 214 dreht, dreht sich auch das Sonnenrad 222, das mit dem Vorgelegerad 214 ein Bauteil bildet. Demzufolge drehen sich die Planetenräder 224, während sie um das Sonnenrad 222 umlaufen. Diese Drehung verwirklicht eine zweite Untersetzung. Die Umlaufbewegung der Planetenräder 224 wird durch den Planetenträger 226 ausgegeben und an das Kraftübertragungsbauteil 270 übertragen, das sich in zahn- bzw. keilwellenartiger Verbindung mit dem Planetenträger 226 befindet. Die Reifen-/Radbaugruppe 10 wird angetrieben, wenn sich das außenlaufringseitige Bauteil 262, die Bremsscheibe 110 und das Rad 14 alle zusammen mit dem Kraftübertragungsbauteil 270 drehen.
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Das Achsgelenk 400 weist einen Hauptstrukturabschnitt 410, der sich im wesentlichen nahe der Mitte der Reifen-/Radbaugruppe 10 befindet, und einen zylindrischen Umfangswandabschnitt (d. h., einen Motorgehäuseabschnitt) 430 auf. Die vorstehend beschriebenen Hauptbestandteile des Motors 700 sind in einem Raum auf der in der radialen Richtung inneren Seite des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 angeordnet. Die Motorabdeckung 750 ist mit dem Endabschnitt auf der Fahrzeuginnenseite des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 so verbunden, dass sie den Raum innerhalb des Umfangswandabschnitts 430 abdeckt. Eine nicht näher dargestellt Packung zum Verhindern eines Auslaufens von Öl kann ebenfalls an dem Abschnitt vorgesehen sein, an welchem der Umfangswandabschnitt 430 und die Motorabdeckung 750 verbunden sind.
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Anders als der dünne Umfangswandabschnitt 430 und andere Rippen und dergleichen weist der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit auf und dient daher der Aufnahme von Lasten, die über den Abschnitt eingeleitet werden, an welchem das Achslager 100 angeschlossen ist, die Befestigungspunkte der Spurstange und des Arms der Radaufhängung (d. h., eines unteren Arms 520 etc.), und der Befestigungspunkt der Bremszange 122 (siehe 2).
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Das innenlaufringseitige Bauteil 260 ist z. B. mittels Preßpassung oder Schrauben an dem Endabschnitt der Fahrzeugaußenseite des Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks 400 befestigt. Ein O-Ring zum Verhindern eines Auslaufens von Öl kann an dem Verbindungspunkt zwischen dem innenlaufringseitigen Bauteil 260 und dem Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 vorgesehen sein.
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Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 nimmt verschiedene Lasten auf, die über das Achslager 100 (d. h., das innenlaufringseitige Bauteil 260) an dem fahrzeugaußenseitigen Endabschnitt von der Reifen-/Radbaugruppe 10 aus eingeleitet werden. Der vorstehend beschriebene Vorgelegemechanismus 210 ist in dem Raum innerhalb des Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks 400 angeordnet. Der Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks 400 nimmt verschiedene axiale Lasten und radiale Lasten auf, die über das Lager 830 und das Lager 800 eingeleitet werden. Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 weist eine hohe Steifigkeit auf, sodass die dynamische Tragzahl oder die äquivalente dynamische Last der Lager 830 und 800 vorzugweise höher festgelegt ist als für die entsprechenden Lager 820 und 810. Demzufolge kann ein vernünftiger Aufbau, der einer großen Last widerstehen kann, an Abschnitten mit hoher Festigkeit und Steifigkeit verwirklicht werden.
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Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 weist zwei Beinabschnitte 424 und 426 auf (siehe 2), die sich von der Unterseite her erstrecken. Ein Achsgelenkarm 130 ist mittels einer Schraube oder dergleichen an dem unteren Ende jedes Beinabschnitts 424 und 426 befestigt. Der Achsgelenkarm 130 erstreckt sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs innerhalb der Reifen-/Radbaugruppe 10. Das Spurstangen-K/G 510 ist auf der vorderen Endseite des Achsgelenkarms 130 eingebaut, und das untere Kugelgelenk 500 ist auf der hinteren Endseite des Achsgelenkarms 130 eingebaut. Der Hauptstrukturabschnitt 410 des Achsgelenks 400 nimmt verschiedene Lasten auf, die über das untere Kugelgelenk 500 und dergleichen eingeleitet werden Gemäß der Darstellung in 1 ist das untere Kugelgelenk 500 weiter in Richtung der Fahrzeuginnenseite angeordnet als die Bremsscheibe 110. Der untere Arm 520 ist durch eine Mutter 522 von oben an dem unteren Kugelgelenk 500 befestigt. Der untere Arm 520 erstreckt sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, und der Endabschnitt auf der Fahrzeuginnenseite wird durch eine nicht näher dargestellte Fahrzeugkarosserie mittels einer Buchse und dergleichen gestützt. Der untere Arm 520 kann von jeder Form sein. Er kann z. B. ein unterer Arm mit einer L-Form oder ein unterer Arm von der Art eines Doppelrings sein. Der untere Arm 520 arbeitet mit dem oberen Arm (oder Federbein, nicht näher dargestellt) zusammen, um die Reifen-/Radbaugruppe 10 bezüglich der Fahrzeugkarosserie schwenkbar zu stützen. Des Weiteren sind zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem unteren Arm 520 eine Feder und ein Stoßdämpfer, nicht näher dargestellt, vorgesehen. Im Ergebnis ist der Eintrag von der Reifen-/Radbaugruppe 10 aus auf die Fahrzeugkarosserie verringert. Die Feder kann von jeder Art einer Spiralfeder oder einer Luftfeder sein. Der Stoßdämpfer kann nicht nur ein hydraulischer Stoßdämpfer, der eine Dämpfung hinsichtlich eines vertikalen Eintrags ausübt, sondern auch ein rotatorischer elektromagnetischer Absorber sein, welcher eine Dämpfungswirkung auf einen Eintrag in Drehrichtung ausübt.
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In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Motor 700 gemäß vorstehender Beschreibung bezüglich der Radachsenmitte verschoben. Dies erhöht den Freiheitsgrad in der Anordnung/Lage des unteren Kugelgelenks 500 (d. h., in der Anordnung der Achse des Achsschenkelbolzens). Das untere Kugelgelenk 500 kann z. B. auch so nahe wie möglich an die Bremsscheibe 110 heran bewegt werden, wobei nur ein geringfügiger Zwischenraum belassen wird, wie es in 1 gezeigt ist. Demzufolge ist ein Versatzbetrag jedes Bauteils und des Reifeneinleitungspunkts in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verringert, was es ermöglicht, die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit der Bauteile (wie etwa des Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks) zu verringern, was Gewicht verringert.
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Der Öltank 310 ist gemäß der Darstellung in 1 unterhalb des Achsgelenks 400 ausgebildet und ist unterhalb der Radachsenmitte in der Reifen-/Radbaugruppe 10 entlang einer vertikalen Linie, die hierzu orthogonal ist, angeordnet. Der Öltank 310 ist vorzugsweise unterhalb der untersten Position des Zahnradabschnitts des Untersetzungsmechanismus 200 angeordnet. Des Weiteren ist der Öltank 310 weiter in Richtung der Fahrzeugaußenseite angeordnet als das untere Kugelgelenk 500, und weiter in Richtung der Fahrzeuginnenseite als die Bremsenstaubabdeckung 112, wie es in 1 gezeigt ist.
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Der Öltank 310 ist unter Verwendung des Raums innerhalb eines Hutabschnitts 110a der Bremsscheibe 110 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Öltank 310 durch ein von der Fahrzeugaußenseite her an dem Achsgelenk 400 befestigtes Abdeckelement 331 ausgebildet. Das Abdeckelement 331 kann durch Auffalzen bzw. Verpressen oder eine Schraube oder dergleichen an dem Achsgelenk 400 befestigt sein. Gemäß diesem Aufbau ist der Öltank 310 vollständig in der Breitenrichtung des Fahrzeugs bezüglich des unteren Kugelgelenks 500 versetzt. Demzufolge würde auch dann, wenn Öl aufgrund einer Beschädigung des Öltanks 310 oder dergleichen aus dem Öltank 310 auslaufen würde, verhindert, dass das auslaufende Öl auf das untere Kugelgelenk 500 kommt, womit ein Absinken in der Leistungsfähigkeit des unteren Kugelgelenks 500 verhindert wird.
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Ein unterer Endabschnitt eines in dem Achsgelenk 400 ausgebildeten Saugwegs 312 wie auch ein Ölrückführungsweg 313 zum Rückführen von Öl steht mit dem Öltank 310 in Verbindung. Der Öltank 310 dient dazu, Öl zum Kühlen des Motors 700 oder Schmieren des Untersetzungsmechanismus 200 zu sammeln.
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Des Weiteren stehen ein Ablaufströmungsweg 314 und ein Auffüllströmungsweg 316, die in dem Achsgelenk 400 ausgebildet sind, mit dem Öltank 310 in Verbindung (siehe 2). Die Öffnungen des Ablaufströmungswegs 314 und des Auffüllströmungswegs 316 befinden sich nahe einem Ablaufstopfen 314 und einem Auffüllstopfen (nicht näher dargestellt).
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Die Ölpumpe 300 ist in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Motor 700 und dem Planetengetriebe 220 des Untersetzungsmechanismus 200 angeordnet. Genauer gesagt ist die Ölpumpe 300 auf dem Endabschnitt der Fahrzeuginnenseite der Welle 250 vorgesehen. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Ölpumpe 300 innerhalb des Vorgelegerads 214 des Vorgelegemechanismus 210, d. h., der in der radialen Richtung inneren Seite des Vorgelegerads 214, angeordnet. Genauer gesagt ist der konvexe Abschnitt 412 des Achsgelenks 400 innerhalb einer Kavität 252 an der in der radialen Richtung inneren Seite eines fahrzeuginnenseitigen Endabschnitts (d. h., eines Abschnitts mit einem größeren Durchmesser zum Ausbilden des Vorgelegerads 214) der Welle 250 aufgenommen. Ein konkaver Abschnitt 413 ist an der in der radialen Richtung inneren Seite des konvexen Abschnitts 412 ausgebildet. Die Ölpumpe 300 ist in diesem konkaven Abschnitt 413 vorgesehen. Der innenseitige Abschnitt dieses konkaven Abschnitts 413 wie auch der Bereich um eine Pumpendrehwelle 302 herum, die sich in den konkaven Abschnitt 413 hinein erstreckt, ist durch ein Dichtungselement 305 abgedichtet.
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Die Ölpumpe 300 kann z. B. nicht nur eine Trochoidpumpe sein, wie sie in den Zeichnungen gezeigt ist, sondern auch von irgendeiner einer Vielzahl von Zahnradpumpen wie etwa eine Außenzahnradpumpe oder eine Innenzahnradpumpe (mit oder ohne eine ansteigend geformte Teilung) oder eine andere Art hydraulischer Pumpe wie etwa eine Flügelpumpe sein.
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Die Ölpumpe 300 wird durch die ausgegebene Drehung des Motors 700 angetrieben. Genauer gesagt ist der innerer Rotor der Ölpumpe 300 mit der Pumpendrehwelle 302, die mit der Welle 250 ein Bauteil bildet, verbunden und dreht sich daher, wenn sich die Welle 250 dreht. D. h., der innere Rotor der Ölpumpe 300 wird durch die gleiche Welle, auf welcher das Vorgelegerad 214 vorgesehen ist, angetrieben. Wenn sich der innere Rotor dreht, tut dies auch der äußere Rotor, der eine Drehachse aufweist, die bezüglich der Drehachse des inneren Rotors versetzt ist. Demzufolge wird Öl in dem Öltank (Sammelbehälter) 310 über den Saugweg 312 hochgezogen. Das Öl, das in den Einlass 304 (siehe 2) gezogen wird, wird dann zwischen dem inneren und dem äußeren Rotor der Ölpumpe 300 gefangen und aus einem Auslass 306 (siehe 2) hauptsächlich an die Strömungswege 910 und 920 abgegeben. Diese Ölströmungswege 910 und 920 werden später beschrieben werden.
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In dieser beispielhaften Ausführungsform wird gemäß vorstehender Beschreibung die Ölpumpe 300 durch eine ausgegebene Drehung des Vorgelegerads 214 angetrieben. Daher wird die Ölpumpe 300 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die langsamer ist als die Geschwindigkeit des Motors 700, und zwar um den Betrag, welcher der Drehzahluntersetzung aus dem Vorgelegemechanismus 210 entspricht. Demzufolge ist die schnellste Rotationsgeschwindigkeit der Ölpumpe 300 geringer, als sie es wäre, wenn die Ölpumpe 300 durch die Abtriebswelle 710 des Motors 700 angetrieben würde, was die Haltbarkeit der Ölpumpe 300 verbessert.
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Ebenso ist in dieser beispielhaften Ausführungsform gemäß vorstehender Beschreibung die Ölpumpe 300 innerhalb der Welle 250 (d. h., innerhalb des Vorgelegerads 214) festgelegt und ist im Wesentlichen in dem gleichen Bereich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet wie der Vorgelegemechanismus 210. Daher kann die Länge in der axialen Richtung, die erforderlich ist, um den Motor 700, die Ölpumpe 300 und den Untersetzungsmechanismus 200 anzuordnen, um den Betrag der Ölpumpe 300 verkürzt werden im Vergleich mit einem Fall, in welchem der Motor, die Ölpumpe und der Untersetzungsmechanismus hintereinander angeordnet sind.
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Als Nächstes werden die Hauptölströmungswege 910 und 920, durch welche das von der Ölpumpe 300 aus abgegebene Öl strömt, beschrieben werden.
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Der in der Welle 250 ausgebildete Ölströmungsweg 910 steht mit dem Auslass 306 der Ölpumpe 300 in Verbindung (siehe 2). Das Öl, das von dem Auslass 306 aus an den Ölströmungsweg 910 abgegeben wurde, wird dem Lager 810 über eine Öffnung 914 in dem Spitzenendabschnitt der Welle 250 zugeführt und wird den Planetenrädern 224 über Öllöcher 912 durch eine Zentrifugalkraft zugeführt, die erzeugt wird, wenn sich die Welle 250 dreht. Das auf diese Weise zugeführte Öl wird zur Schmierung des Lagers 810 wie auch der Wälzlager 225 der Planetenräder 224 verwendet.
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2 ist eine Ansicht, welche die Ölströmungswege zum Kühlen des Motors 700 und Schmieren der Lager 820, 830 und 800 darstellt. 2 ist eine Draufsicht der Innenseite des Umfangswandabschnitts (d. h., des Motorgehäuseabschnitts) 430 des Achsgelenks 400, wie sie sich darstellt, wenn sie von der Fahrzeuginnenseite her betrachtet wird, wobei internen Elemente des Motors 700 und die Motorabdeckung 750 weggelassen sind. In der Zeichnung sind Bauteile geringer Bedeutung bei der Beschreibung der Ölströmungswege weggelassen, wo es geeignet ist.
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Der unter Verwendung des Raums nahe dem Wicklungsende vorgesehene Ölströmungsweg 920 (siehe auch 1) steht mit dem Auslass 306 der Ölpumpe 300 in Verbindung. Der Ölströmungsweg 920 umkreist das Wicklungsende an einem Eckenabschnitt nahe der Basis des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400, wie es in 2 gezeigt ist. Der Ölströmungsweg 920 kann auch in dem Achsgelenk 400 ausgebildet sein, ist jedoch vorzugsweise durch ein Bauteil 930 (nachstehend als ”Ölzuführung 930” bezeichnet) ausgebildet, das von dem Achsgelenk 400 getrennt ist. Diese Ölzuführung 930 weist einen röhrenförmigen Querschnitt auf und ist beispielsweise aus einem elastischen Bauteil ausgebildet. Die Ölzuführung 930 ist so angeordnet, dass sie eng zwischen einer Bodenfläche 414 des Achsgelenks 400 und der fahrzeugaußenseitigen Endfläche des Ständerkerns 702 aufgenommen ist, wie es in 1 gezeigt ist.
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Die Ölzuführung 930 weist sich in der radialen Richtung nach außen hin öffnende Verteilungslöcher 932 auf, die in Winkelpositionen mit geeigneten Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind. An jeder der den Verteilungslöchern 932 entsprechenden Winkelpositionen sind Ölnuten 432, die sich in der axialen Richtung erstrecken, in der inneren Umfangsfläche des Umfangswandabschnitts 430 des Achsgelenks 400 ausgebildet.
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Die Ölzuführung 930 weist auch sich in der radialen Richtung nach innen hin öffnende Verteilungslöcher 933 auf, die in Winkelpositionen mit geeigneten Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, wie es in 2 gezeigt ist. In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel sind die Verteilungslöcher 933 in den gleichen Winkelpositionen wie die Verteilungslöcher 932 ausgebildet. Ersatzweise können jedoch die festgelegte Anzahl und die Winkelpositionen der Verteilungslöcher 933 sich von denjenigen der Verteilungslöcher 932 unterschieden.
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Die Ölzuführung 930 weist auch ein nahe einer Winkelposition in der Umfangsrichtung, die sich mit der Position, in welcher das Lager 800 angeordnet ist, bei Betrachtung aus der axialen Richtung schneidet, ausgebildetes Lagerzuführungsloch 934 auf. Das Lagerverteilungsloch 934 öffnet sich in der axialen Richtung in Richtung des Lagers 800 (d. h., in einer Richtung senkrecht zum Papier, auf welchem 2 gezeichnet ist.
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Öl, das von dem Auslass 306 aus an den Ölströmungsweg 920 (d. h., den Strömungsweg in der Ölzuführung 930) abgegeben wird, wie es in 2 durch einen Pfeil P1 gezeigt ist, wird an den Bereich um das Wicklungsende herum geliefert, wie es in 2 durch einen Pfeil P2 gezeigt ist. In diesem Prozess wird etwas von dem Öl über das Lagerverteilungsloch 934 dem Lager 800 zugeführt, um das Lager 800 zu schmieren. Auch wird anderes Öl über die Mehrzahl der Verteilungslöcher 932 und 933 radial einwärts und radial auswärts aus der Ölzuführung 930 heraus geliefert. Das über die Verteilungslöcher 932 in die Ölnuten 432 abgegebene Öl wird in der Richtung, in der sich die Ölnuten 432 erstrecken, so geführt, dass es um die gesamte äußere Umfangsfläche des Ständerkerns 702 herum strömt und so den gesamten Ständerkern 702 kühlt. Gleichermaßen steht über die Verteilungslöcher 933 abgegebenes Öl direkt mit dem Wicklungsende des Ständerkerns 702 in Verbindung und kühlt so die gesamte Ständerwicklung 704 einschließlich des Wicklungsendes. Ebenso erreicht über die Verteilungslöcher 933 und 932 dem Inneren des Motors 700 zugeführtes Öl die Abtriebswelle 710 des Motors 700 unter Kühlung des Ständerkerns 702 und der Ständerwicklung 704 und dergleichen und schmiert beide Lager 820 und 830 auf der in der Breitenrichtung des Fahrzeugs inneren und äußeren Seite.
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Zur Kühlung oder Schmierung gemäß vorstehender Beschreibung verwendetes Öl wird dann mittels Gravitation schließlich in den Öltank 310 zurückgeführt.
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Gemäß der vorgenannten beispielhaften Ausführungsform ist die Ölpumpe 300 in der Nachbarschaft des Vorgelegerads 214, welches die ausgegebene Drehung des Motors 700 untersetzt, vorgesehen, d. h., die Ölpumpe 300 ist zwischen dem Motor 700 und dem Untersetzungsmechanismus 200 angeordnet, wie es vorstehend beschrieben wurde. Daher ist es leicht, Ölströmungswege zum Kühlen des Motors 700 und Schmieren der verschiedenen Lager (wie etwa der Lager 800, 810, 820 und 830) anzuordnen.
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Auch ist in der vorgenannten beispielhaften Ausführungsform gemäß vorstehender Beschreibung die Ölpumpe 300 zwischen dem Motor 700 und dem Untersetzungsmechanismus 200 angeordnet. Daher ist es, zusammen mit der bezüglich der Ölpumpe 300 versetzten Anordnung des Motors 700, ebenfalls leicht, den Saugweg 312 von dem Öltank 310, der unterhalb liegt, unter Vermeidung des Motors 700 auszubilden.
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Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt worden sind, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf Einzelheiten der dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern mit vielfältigen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, ohne von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Zum Beispiel ist in dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel die Ölpumpe 300 innerhalb des Vorgelegerads 214 des Vorgelegemechanismus 210 angeordnet, um die Länge in der axialen Richtung zu verringern. Die Pumpendrehwelle 302 und die Welle 250 können sich jedoch weiter auf der Fahrzeuginnenseite erstrecken, und die Position der Ölpumpe 300 kann weiter als die in den Zeichnungen gezeigte Position zu der Fahrzeuginnenseite hin versetzt sein. D. h., die Ölpumpe 300 kann auf der Außenseite des Vorgelegerads 214 auf der Seite des Motors 700 angeordnet sein. Auch in diesem Fall kann der Ölströmungsweg von der Ölpumpe 300 zu dem Motor 700 und dergleichen leicht ausgebildet werden.
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Auch ist in dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel die Pumpendrehwelle 302 einstückig mit der Welle 250 ausgebildet, sie kann jedoch auch separat vorgesehen sein.
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Des Weiteren ist in dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel das Vorgelegerad 214 weiter nach der Fahrzeugaußenseite hin angeordnet als der Motor 700. Ersatzweise kann jedoch das Vorgelegerad 214 weiter zu der Fahrzeuginnenseite hin angeordnet sein als der Motor 700.
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Auch verwirklicht in dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel der Untersetzungsmechanismus 200 eine zweistufige Untersetzung. Der Untersetzungsmechanismus kann jedoch auch eine einstufige Untersetzung oder eine Untersetzung in drei oder mehr Stufen verwirklichen. Auch verwirklicht der Untersetzungsmechanismus 200 die zweistufige Untersetzung durch den Vorgelegemechanismus 210, der als der erste Untersetzungsmechanismus dient, und das Planetengetriebe 220, das als der zweite Untersetzungsmechanismus dient; es sind jedoch auch andere Kombinationen möglich. Zum Beispiel können der erste und der zweite Untersetzungsmechanismus jeweils Planetengetriebe sein, und eine zweistufige Untersetzung kann durch Anordnen zweier Planetengetriebe hintereinander verwirklicht sein.
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Darüber hinaus ist in dem dargestellten Beispiel der Vorgelegemechanismus 210 derart, dass der Durchmesser des Hauptstrukturabschnitts 410 des Achsgelenks 400, der den Vorgelegemechanismus 210 umgibt, durch Umbeschreiben des Vorgelegerads 214 auf dem Antriebsrad 212, das direkt mit dem Motor 700 verbunden ist, verringert ist. Das Antriebsrad 212 kann aber auch in einem Vorgelegerad größeren Durchmessers einbeschrieben sein. D. h., der Aufbau kann derart sein, dass Zähne auf der inneren Umfangsfläche des Vorgelegerades mit Zähnen auf der äußeren Umfangsfläche des Antriebsrads 212 verzahnt sind.
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Auch wird in dem dargestellten Beispiel Öl aus der Ölpumpe 300 zugeführt, um den Motor 700 zu kühlen und den Untersetzungsmechanismus 200 zu schmieren. Es kann jedoch auch so sein, dass Öl aus der Ölpumpe 300 nur dem Motor 700 zugeführt wird. Ersatzweise kann es so sein, dass Öl aus der Ölpumpe 300 zu der Bremszange geleitet wird und verwendet wird, um einen hydraulischen Bremsdruck zu erzeugen.
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Des Weiteren zeigt das dargestellte Beispiel eine Radbaugruppe mit einem Radeinbaumotor in Bezug auf ein gelenktes Rad; die Erfindung kann jedoch auch auf ein anderes Rad als ein gelenktes Rad angewendet werden.