DE102024000354A1

DE102024000354A1 - Wheel hub drive for a motor vehicle and motor vehicle

Info

Publication number: DE102024000354A1
Application number: DE102024000354.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Schmidt; Timo Schlette; Fabian Schwed; Johannes Dehn; Arthur Adam
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2024-02-02
Filing date: 2024-02-02
Publication date: 2025-08-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radnabenantrieb (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Radträger (12), mit einem Radlager (14), welches eine mit dem Radträger (12) drehfest verbundene erste Lagerschale (16) und eine koaxial und drehbar zur ersten Lagerschale (16) angeordnete zweite Lagerschale (18) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (28), welche einen Rotor (32) und einen drehfest mit dem Radträger (12) verbundenen Stator (30) aufweist, mit einem drehfest mit der zweiten Lagerschale (18) verbundenen Fahrzeugrad (20), welches eine Radscheibe (24) und eine Felge (26) aufweist, mit einer Bremsvorrichtung (36), welche ein permanent drehfest mit dem Radträger (12) verbundenes erstes Bremselement (38), ein drehfest mit dem Fahrzeugrad (20) verbundenes zweites Bremselement (40) und einen Reibbereich (B) aufweist, in welchem die Bremselemente (38, 40) in reibendes Zusammenwirken bringbar sind, um dadurch das Fahrzeugrad (20) abzubremsen, wobei der Reibbereich (B) axial überlappend zu dem Stator (30) und radial innerhalb des Stators (30) angeordnet ist. The present invention relates to a wheel hub drive (10) for a motor vehicle, comprising a wheel carrier (12), a wheel bearing (14) which has a first bearing shell (16) connected to the wheel carrier (12) in a rotationally fixed manner and a second bearing shell (18) arranged coaxially and rotatably with the first bearing shell (16), an electric machine (28) which has a rotor (32) and a stator (30) connected to the wheel carrier (12) in a rotationally fixed manner, a vehicle wheel (20) which is connected to the second bearing shell (18) in a rotationally fixed manner and which has a wheel disc (24) and a rim (26), a braking device (36) which has a first braking element (38) permanently connected to the wheel carrier (12) in a rotationally fixed manner, a second braking element (40) connected to the vehicle wheel (20) in a rotationally fixed manner, and a friction region (B) in which the braking elements (38, 40) can be brought into frictional interaction in order to thereby braking the vehicle wheel (20), wherein the friction region (B) is arranged axially overlapping the stator (30) and radially inside the stator (30).

Description

Die Erfindung betrifft einen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Radnabenantrieb.The invention relates to a wheel hub drive for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with at least one such wheel hub drive.

Der DE 11 2009 003 757 B4 ist eine Radantriebsvorrichtung als bekannt zu entnehmen, mit einem von einer Fahrzeugkarosserie über eine Aufhängung getragenen zylindrischen Innengehäuse.The DE 11 2009 003 757 B4 a wheel drive device is known, having a cylindrical inner housing supported by a vehicle body via a suspension.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Radnabenantrieb zu schaffen, so dass eine besonders bauraum- und gewichtsgünstige Bauweise des Radnabenantriebs realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide a wheel hub drive for a motor vehicle and a motor vehicle with at least one such wheel hub drive, so that a particularly space- and weight-efficient design of the wheel hub drive can be realized.

Diese Aufgabe wird durch einen Radnabenantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a wheel hub drive having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen auch als Radnabenantriebsvorrichtung oder Radnabenantriebseinrichtung bezeichneten Radnabenantrieb für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Radnabenantrieb aufweist und mittels des Radnabenantriebs, insbesondere rein elektrisch, antreibbar ist. Der Radnabenantrieb ist vorzugsweise ein elektrischer Radnabenantrieb, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein elektrisch, antreibbar ist. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs hintereinander und somit aufeinanderfolgend angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Fahrzeugachse des Kraftfahrzeugs weist wenigstens oder genau zwei jeweilige, einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, wobei die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse beispielsweise auf in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug, dessen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum beispielsweise durch einen insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs gebildet ist, entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Bodenkontaktelemente, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Der Radnabenantrieb wird auch als erster Radnabenantrieb bezeichnet. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Radnabenantrieb ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, der erste Radnabenantrieb zu verstehen. Beispielsweise weist der Radnabenantrieb, insbesondere genau, ein erstes der Fahrzeugräder einer der Fahrzeugachsen auf. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Fahrzeugrad oder von dem Rad ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das erste Fahrzeugrad zu verstehen. Das Fahrzeugrad wird auch einfach als Rad bezeichnet. Somit kann mittels des ersten Radnabenantriebs das erste Fahrzeugrad, insbesondere rein elektrisch, angetrieben werden. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand einen zusätzlich zu dem ersten Radnabenantrieb vorgesehenen, zweiten Radnabenantrieb auf, mittels welchem, insbesondere genau, ein zweites der Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs, insbesondere rein elektrisch, antreibbar ist, wobei es denkbar ist, dass der zweite Radnabenantrieb das zweite Fahrzeugrad umfasst. Vorzugsweise sind das erste Fahrzeugrad und das zweite Fahrzeugrad die Fahrzeugräder derselben Fahrzeugachse. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Fahrzeugrad ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das erste Fahrzeugrad zu verstehen. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem ersten Radnabenantrieb und zu dem ersten Fahrzeugrad können ohne Weiteres auch auf den zweiten Radnabenantrieb und das zweite Fahrzeugrad übertragen werden und umgekehrt.A first aspect of the invention relates to a wheel hub drive, also referred to as a wheel hub drive device or wheel hub drive unit, for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car. This means that the motor vehicle, in its fully manufactured state, has the wheel hub drive and can be driven by the wheel hub drive, in particular purely electrically. The wheel hub drive is preferably an electric wheel hub drive, by means of which the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. For example, in its fully manufactured state, the motor vehicle has at least or exactly two vehicle axles arranged one behind the other in the longitudinal direction of the motor vehicle and thus consecutively, also simply referred to as axles. The respective vehicle axle of the motor vehicle has at least or exactly two respective vehicle wheels, also simply referred to as wheels, wherein the respective vehicle wheels of the respective vehicle axle are arranged, for example, on opposite sides of the motor vehicle in the transverse direction of the motor vehicle. The vehicle wheels of a motor vehicle are ground contact elements by which the motor vehicle can be or is supported downwards on a ground in the vertical direction of the motor vehicle. If the motor vehicle, whose interior, also referred to as the passenger cell or passenger compartment, is formed, for example, by a motor vehicle structure designed in particular as a self-supporting body, is driven along the ground while the motor vehicle is supported downwards on the ground in the vertical direction of the motor vehicle via the ground contact elements, the ground contact elements roll, in particular directly, on the ground. The wheel hub drive is also referred to as the first wheel hub drive. When reference is made above and below to the wheel hub drive, this means, unless otherwise stated, the first wheel hub drive. For example, the wheel hub drive has, in particular, a first of the vehicle wheels of one of the vehicle axles. When reference is made above and below to the vehicle wheel or the wheel, this means, unless otherwise stated, the first vehicle wheel. The vehicle wheel is also simply referred to as a wheel. Thus, the first vehicle wheel can be driven, in particular purely electrically, by means of the first wheel hub drive. For example, in its fully manufactured state, the motor vehicle has a second wheel hub drive provided in addition to the first wheel hub drive, by means of which, in particular precisely, a second of the vehicle wheels of the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically, wherein it is conceivable for the second wheel hub drive to comprise the second vehicle wheel. Preferably, the first vehicle wheel and the second vehicle wheel are the vehicle wheels of the same vehicle axle. When reference is made above and below to the vehicle wheel, this refers to the first vehicle wheel, unless otherwise stated. The above and following statements regarding the first wheel hub drive and the first vehicle wheel can readily be applied to the second wheel hub drive and the second vehicle wheel, and vice versa.

Der Radnabenantrieb weist einen Radträger und ein Radlager auf. Vorzugsweise ist das Radlager als ein Wälzlager ausgebildet. Das Radlager weist eine erste Lagerschale auf, welche, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger verbunden ist. Das Radlager weist außerdem eine zweite Lagerschale auf, welche koaxial und drehbar zu der ersten Lagerschale angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die zweite Lagerschale um eine auch als Raddrehachse bezeichnete Drehachse relativ zu der ersten Lagerschale und relativ zu dem Radträger drehbar ist. Außerdem sind die Lagerschalen koaxial zueinander angeordnet, insbesondere bezüglich der Drehachse.The wheel hub drive comprises a wheel carrier and a wheel bearing. The wheel bearing is preferably designed as a rolling bearing. The wheel bearing comprises a first bearing shell, which is connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the wheel carrier. The wheel bearing also comprises a second bearing shell, which is arranged coaxially and rotatably with respect to the first bearing shell. This means that the second bearing shell is rotatable about an axis of rotation, also referred to as the wheel rotation axis, relative to the first bearing shell and relative to the wheel carrier. Furthermore, the bearing shells are arranged coaxially with one another, in particular with respect to the rotation axis.

Der Radnabenantrieb weist auch da zuvor genannte Fahrzeugrad auf, welches drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden ist. Ganz insbesondere ist somit das Fahrzeugrad separat von der zweiten Lagerschale ausgebildet und drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Lagerschale separat von dem Radträger ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger verbunden ist. Da das zweite Fahrzeugrad drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden ist, ist das Fahrzeugrad um die Drehachse relativ zu der ersten Lagerschale und auch relativ zu dem Radträger mit der zweiten Lagerschale mit drehbar.The wheel hub drive also has the aforementioned vehicle wheel, which is connected in a rotationally fixed manner to the second bearing shell. In particular, the vehicle wheel is thus separate from the second bearing shell and is connected to the second bearing shell in a rotationally fixed manner. Furthermore, it is preferably provided that the first bearing shell is formed separately from the wheel carrier and, in particular permanently, is connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner. Since the second vehicle wheel is connected to the second bearing shell in a rotationally fixed manner, the vehicle wheel is rotatable about the axis of rotation relative to the first bearing shell and also relative to the wheel carrier with the second bearing shell.

Der Radnabenantrieb weist auch eine elektrische Maschine auf. Die elektrische Maschine weist einen Stator auf, welcher, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger verbunden ist. Die elektrische Maschine weist auch einen Rotor auf, welcher mittels des Stators antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator und auch relativ zu dem Radträger drehbar ist. Insbesondere ist mittels der elektrischen Maschine über den Rotor das Fahrzeugrad antreibbar und dadurch um die Drehachse relativ zu dem Radträger und insbesondere zu der ersten Lagerschale drehbar. Beispielsweise ist der Rotor koaxial zu der zweiten Lagerschale angeordnet, so dass vorzugsweise die Maschinendrehachse mit der Drehachse zusammenfällt. Insbesondere ist der Rotor in das einfach auch als Rad bezeichnete Fahrzeugrad integriert. Vorgesehen ist beispielsweise ein Rotorträger, durch welchen der Rotor getragen ist. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass der Rotor separat von dem Rotorträger ausgebildet und mit dem Rotorträger zumindest drehfest verbunden ist. Insbesondere ist der Rotor derart mit dem Rotorträger verbunden, dass Relativbewegungen zwischen dem Rotor und dem Rotorträger unterbunden sind. Unter dem Merkmal, dass der Rotor in das Rad integriert ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der Rotorträger einstückig mit dem Fahrzeugrad ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Rotorträger und das Fahrzeugrad aus einem einzigen Stück gebildet sind. Insbesondere ist oder umfasst beispielsweise der Rotor ein auch als Rotorblechpaket bezeichnetes Blechpaket. Alternativ oder zusätzlich kann der Rotor wenigstens einen oder mehrere Magnete, insbesondere Permanentmagnete, umfassen, welche beispielsweise an dem Rotorblechpaket gehalten und somit durch das Rotorblechpaket getragen sind. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise der Rotor wenigstens eine auch als Rotorwicklung bezeichnete Wicklung aufweisen, welche an dem Rotorblechpaket gehalten und somit durch das Rotorblechpaket getragen ist. Insbesondere ist der Rotor, insbesondere im Gegensatz zu dem Rotorträger, ein magnetisch wirksames Element, mittels welchem beispielsweise ein magnetischer Fluss zu führen ist, der beispielsweise bei einem Betrieb der elektrischen Maschine von der elektrischen Maschine erzeugbar ist oder erzeugt wird, insbesondere um den Rotor und somit die zweite Lagerschale und das Fahrzeugrad anzutreiben und somit um die Drehachse relativ zu der ersten Lagerschale und relativ zu dem Radträger zu drehen.The wheel hub drive also includes an electric machine. The electric machine includes a stator, which is connected, in particular permanently, to the wheel carrier in a rotationally fixed manner. The electric machine also includes a rotor, which is drivable by means of the stator and is thus rotatable about a machine axis of rotation relative to the stator and also relative to the wheel carrier. In particular, the vehicle wheel is drivable by means of the electric machine via the rotor and is thus rotatable about the axis of rotation relative to the wheel carrier and in particular to the first bearing shell. For example, the rotor is arranged coaxially with the second bearing shell, so that the machine axis of rotation preferably coincides with the axis of rotation. In particular, the rotor is integrated into the vehicle wheel, also simply referred to as the wheel. For example, a rotor carrier is provided, by which the rotor is carried. In this case, it is particularly conceivable for the rotor to be formed separately from the rotor carrier and to be connected to the rotor carrier at least rotationally fixedly. In particular, the rotor is connected to the rotor carrier in such a way that relative movements between the rotor and the rotor carrier are prevented. The feature that the rotor is integrated into the wheel is understood in particular to mean that the rotor carrier is formed integrally with the vehicle wheel. This means that the rotor carrier and the vehicle wheel are formed from a single piece. In particular, the rotor is or comprises, for example, a laminated core, also referred to as a rotor core. Alternatively or additionally, the rotor can comprise at least one or more magnets, in particular permanent magnets, which are held, for example, on the rotor core and thus supported by the rotor core. Alternatively or additionally, the rotor can have, for example, at least one winding, also referred to as a rotor winding, which is held on the rotor core and thus supported by the rotor core. In particular, the rotor, in particular in contrast to the rotor carrier, is a magnetically active element by means of which, for example, a magnetic flux is to be guided, which can be generated or is generated by the electric machine during operation of the electric machine, in particular in order to drive the rotor and thus the second bearing shell and the vehicle wheel, and thus to rotate it about the axis of rotation relative to the first bearing shell and relative to the wheel carrier.

Beispielsweise weist der Radnabenantrieb einen Statorträger auf, mit welchem der Stator, insbesondere permanent, drehfest verbunden ist. Beispielsweise ist mittels des Statorträgers der Stator drehfest an dem Radträger gehalten. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Stator separat von dem Statorträger ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Statorträger verbunden ist. Beispielsweise ist der Statorträger, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger verbunden. Es kann vorgesehen sein, dass der Statorträger separat von dem Radträger ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger verbunden ist. Insbesondere ist oder umfasst beispielsweise der Stator ein auch als Statorblechpaket bezeichnetes Blechpaket. Alternativ oder zusätzlich kann der Stator wenigstens einen oder mehrere Magnete, insbesondere Permanentmagnete, umfassen, welche beispielsweise an dem Statorblechpaket gehalten und somit durch das Statorblechpaket getragen sind. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise der Stator wenigstens eine auch als Statorwicklung bezeichnete Wicklung aufweisen, welche an dem Statorblechpaket gehalten und somit durch das Statorblechpaket getragen sein kann. Ganz insbesondere ist der Stator, insbesondere im Gegensatz zu dem Statorträger, ein magnetisch wirksames Element, mittels welchem beispielsweise der zuvor genannte magnetische Fluss zu führen ist oder geführt wird, der beispielsweise bei dem Betrieb der elektrischen Maschine von der elektrischen Maschine erzeugbar ist oder erzeugt wird, insbesondere um das Fahrzeugrad beziehungsweise die zweite Lagerschale sowie das Fahrzeugrad anzutreiben.For example, the wheel hub drive has a stator carrier to which the stator is connected, in particular permanently and in a rotationally fixed manner. For example, the stator is held in a rotationally fixed manner on the wheel carrier by means of the stator carrier. In particular, it is provided that the stator is formed separately from the stator carrier and is connected, in particular permanently and in a rotationally fixed manner to the stator carrier. For example, the stator carrier is connected, in particular permanently and in a rotationally fixed manner to the wheel carrier. It can be provided that the stator carrier is formed separately from the wheel carrier and is connected, in particular permanently and in a rotationally fixed manner to the wheel carrier. In particular, the stator is or comprises, for example, a laminated core, also referred to as a stator core. Alternatively or additionally, the stator can comprise at least one or more magnets, in particular permanent magnets, which are held, for example, on the stator core and thus supported by the stator core. Alternatively or additionally, the stator can have at least one winding, also referred to as a stator winding, which can be held on the stator core and thus supported by the stator core. In particular, the stator, in particular in contrast to the stator carrier, is a magnetically active element by means of which, for example, the aforementioned magnetic flux is to be or is guided, which, for example, can be generated or is generated by the electric machine during operation of the electric machine, in particular in order to drive the vehicle wheel or the second bearing shell as well as the vehicle wheel.

Vorzugsweise ist die elektrische Maschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Insbesondere ist über das Radlager das Fahrzeugrad insbesondere um die Drehachse relativ zu dem Radträger drehbar an dem Radträger gelagert. Ganz vorzugsweise ist das Radlager als ein Wälzlager ausgebildet.Preferably, the electric machine is a high-voltage component whose electrical voltage, in particular the electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and most preferably several hundred volts. In particular, the vehicle wheel is mounted on the wheel carrier via the wheel bearing, particularly so that it can rotate relative to the wheel carrier about the rotational axis. Most preferably, the wheel bearing is designed as a rolling bearing.

Das Fahrzeugrad weist eine Radscheibe und eine Felge auf. Die Radscheibe ist beispielsweise drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden, so dass vorzugsweise das Fahrzeugrad über die Radscheibe drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden ist. Insbesondere ist die Radscheibe separat von der zweiten Lagerschale ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden. Beispielsweise ist die Felge, insbesondere permanent, drehfest mit der Radscheibe verbunden. Beispielsweise sind die Felge und die Radscheibe separat voneinander ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden. Grundsätzlich wäre es alternativ denkbar, dass die Radscheibe und die Felge einstückig miteinander, das heißt einteilig miteinander, ausgebildet und somit aus einem einzigen Stück gebildet und dadurch, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden sind. Ganz insbesondere ist die Felge über die Radscheibe, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden.The vehicle wheel has a wheel disc and a rim. The wheel disc is, for example, connected in a rotationally fixed manner to the second bearing shell, so that preferably the vehicle wheel is connected in a rotationally fixed manner to the second bearing shell via the wheel disc. In particular, the wheel disc is formed separately from the second bearing shell and, in particular permanently, is connected in a rotationally fixed manner to the second bearing shell. For example, the rim, in In particular, the wheel rim and the wheel disc are permanently and non-rotatably connected to the wheel disc. For example, the rim and the wheel disc are formed separately from one another and, in particular, permanently and non-rotatably connected to one another. In principle, it would be conceivable for the wheel disc and the rim to be integrally formed with one another, i.e., in one piece, and thus formed from a single piece and thereby, in particular, permanently and non-rotatably connected to one another. Most particularly, the rim is connected to the second bearing shell via the wheel disc, in particular, permanently and non-rotatably.

Der Radnabenantrieb weist außerdem eine Bremsvorrichtung auf, welche wenigstens oder genau zwei Bremselemente aufweist, nämlich ein erstes Bremselement und ein zweites Bremselement. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, sind die Bremselemente Reibelemente, so dass das erste Bremselement auch als erstes Reibelement und das zweite Bremselement auch als zweites Reibelement bezeichnet wird. Die Bremsvorrichtung weist außerdem einen Reibbereich auf, in welchem die Bremselemente in, insbesondere direktes, reibendes Zusammenwirken bringbar sind, um dadurch die zweite Lagerschale und somit das Fahrzeugrad insbesondere im Hinblick auf um die Drehachse und relativ zu dem Radträger erfolgende Drehungen abzubremsen. Das erste Bremselement ist permanent drehfest mit dem Radträger verbunden. Das zweite Reibelement ist, insbesondere permanent, mit dem Fahrzeugrad verbunden. Beispielsweise ist das zweite Bremselement, insbesondere permanent, drehfest mit der Radscheibe verbunden, insbesondere unter Umgehung der Felge, so dass beispielsweise beim Abbremsen des Fahrzeugrads, das heißt dann, wenn die Bremselemente in dem Reibbereich reibend zusammenwirken, Kräfte und/oder Drehmomente, die zwischen dem Fahrzeugrad und dem zweiten Bremselement übertragen werden, nicht über die Felge von dem Fahrzeugrad auf das zweite Bremselement und umgekehrt fließen. Mittels der Bremsvorrichtung können die zweite Lagerschale und somit das Fahrzeugrad hinsichtlich ihrer um die Drehachse und relativ zu der ersten Lagerschale und somit relativ zu dem Radträger erfolgenden Drehungen abgebremst werden, wodurch das Kraftfahrzeug beziehungsweise das Fahrzeugrad abgebremst werden kann. Unter dem Merkmal, dass die Reibelemente in reibendes Zusammenwirken bringbar sind, ist zu verstehen, dass die Reibelemente in reibschlüssiges Zusammenwirken bringbar sind, und wodurch das Fahrzeugrad und somit die zweite Lagerschale relativ zu der ersten Lagerschale und relativ zu dem Radträger abzubremsen, insbesondere hinsichtlich der zuvor genannten, um die Raddrehachse und relativ zu der ersten Lagerschale und relativ zu dem Radträger erfolgenden Drehung der zweiten Lagerschale und des Fahrzeugrads. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, durch, insbesondere hydraulisches Betätigen der Bremsvorrichtung sind die Reibelemente in ein derartiges, insbesondere direktes, Zusammenwirken bringbar, dass die Reibelemente, insbesondere direkt, aneinander reiben, wodurch das Fahrzeugrad und die zweite Lagerschale hinsichtlich ihrer jeweiligen, um die Raddrehachse und relativ zu der ersten Lagerschale und relativ zu dem Radträger erfolgenden Drehung abgebremst werden können. Hierdurch können das Fahrzeugrad und somit das Kraftfahrzeug abgebremst werden.The wheel hub drive also has a braking device which has at least or exactly two braking elements, namely a first braking element and a second braking element. As will be explained in more detail below, the braking elements are friction elements, so that the first braking element is also referred to as the first friction element and the second braking element is also referred to as the second friction element. The braking device also has a friction region in which the braking elements can be brought into, in particular direct, frictional interaction in order to brake the second bearing shell and thus the vehicle wheel, in particular with regard to rotations around the axis of rotation and relative to the wheel carrier. The first braking element is permanently connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner. The second friction element is connected, in particular permanently, to the vehicle wheel. For example, the second braking element is connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the wheel disc, in particular bypassing the rim, so that, for example, when the vehicle wheel is decelerated, i.e., when the braking elements interact frictionally in the friction region, forces and/or torques transmitted between the vehicle wheel and the second braking element do not flow via the rim from the vehicle wheel to the second braking element and vice versa. By means of the braking device, the second bearing shell and thus the vehicle wheel can be decelerated with respect to their rotations about the axis of rotation and relative to the first bearing shell and thus relative to the wheel carrier, whereby the motor vehicle or the vehicle wheel can be decelerated. The feature that the friction elements can be brought into frictional interaction is to be understood as meaning that the friction elements can be brought into frictional engagement, whereby the vehicle wheel and thus the second bearing shell can be braked relative to the first bearing shell and relative to the wheel carrier, in particular with regard to the aforementioned rotation of the second bearing shell and the vehicle wheel about the wheel rotation axis and relative to the first bearing shell and relative to the wheel carrier. In other words, by actuating the braking device, in particular hydraulically, the friction elements can be brought into such a, in particular direct, interaction that the friction elements rub against one another, in particular directly, whereby the vehicle wheel and the second bearing shell can be braked with regard to their respective rotation about the wheel rotation axis and relative to the first bearing shell and relative to the wheel carrier. As a result, the vehicle wheel and thus the motor vehicle can be braked.

Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die Bremsvorrichtung als eine Trommelbremse ausgebildet ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn die Bremsvorrichtung eine Scheibenbremse ist. Dabei ist beispielsweise das erste Bremselement ein Bremssattel, wobei beispielsweise das zweite Bremselement eine Bremsscheibe ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das erste Bremselement separat von dem Radträger ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger verbunden ist.In principle, it would be conceivable for the braking device to be designed as a drum brake. However, it has proven particularly advantageous for the braking device to be a disc brake. In this case, for example, the first braking element is a brake caliper, and the second braking element is a brake disc. Preferably, the first braking element is formed separately from the wheel carrier and is, in particular, permanently and non-rotatably connected to the wheel carrier.

Erkennbar ist, dass die Felge nicht das gesamte Fahrzeugrad ist, sondern das Fahrzeugrad weist die Felge und die Radscheibe auf, wobei die Felge nur der radial, das heißt in radialer Richtung des Fahrzeugrads betrachtet äußere Teil des Fahrzeugrads ist. Dabei ist beispielsweise an der Felge ein insbesondere separat von dem Fahrzeugrad und/oder aus Gummi gebildeter Reifen, insbesondere des ersten Fahrzeugrads, befestigt, so dass der Reifen sozusagen auf die Felge aufgezogen ist. Insbesondere dann, wenn das Fahrzeugrad an dem Boden abrollt, rollt der Reifen, insbesondere direkt, an dem Boden ab.It can be seen that the rim is not the entire vehicle wheel; rather, the vehicle wheel comprises the rim and the wheel disc, with the rim being only the radially outer part of the vehicle wheel, i.e., viewed in the radial direction of the vehicle wheel. For example, a tire, in particular of the first vehicle wheel, which is formed separately from the vehicle wheel and/or from rubber, is attached to the rim, so that the tire is, so to speak, mounted on the rim. In particular, when the vehicle wheel rolls along the ground, the tire rolls, in particular directly, along the ground.

Um nun eine besonders bauraum- und gewichtsgünstige Bauweise des Radnabenantriebs realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Reibbereich axial überlappend zu dem Stator und radial innerhalb des Stators angeordnet ist.In order to be able to realize a particularly space- and weight-efficient design of the wheel hub drive, it is provided according to the invention that the friction region is arranged axially overlapping the stator and radially within the stator.

Die genannte Drehachse verläuft in axialer Richtung des Radnabenantriebs, dessen radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Radnabenantriebs verläuft. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der axialen Richtung ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die axiale Richtung des Radnabenantriebs zu verstehen. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der radialen Richtung ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die radiale Richtung des Radnabenantriebs zu verstehen. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal „radial überlappend“ Folgendes zu verstehen: Zwei insbesondere zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrische Elemente sind insbesondere in Bezug auf eine gemeinsame, beispielsweise in radialer Richtung des Radnabenantriebs verlaufende Achse und/oder in radialer Richtung des Radnabenantriebs radial, insbesondere zueinander, überlappend angeordnet, wenn sie jeweils zumindest teilweise in einem Bereich gleicher radialer Koordinaten, insbesondere gleicher Winkelkoordinaten, angeordnet sind. Der Begriff „radial“ bezieht sich auf die radiale Richtung des Radnabenantriebs. Mit anderen Worten meint der Begriff „radial“ die radiale Richtung des Radnabenantriebs. Unter dem Merkmal „axial überlappend“ ist Folgendes zu verstehen: Zwei Elemente wie beispielsweise der Reibbereich und der Stator sind hinsichtlich einer gemeinsamen, insbesondere in axialer Richtung des Radnabenantriebs verlaufenden Achse und/oder in axialer Richtung des Radnabenantriebs axial überlappend, insbesondere zueinander, angeordnet, wenn sie jeweils zumindest teilweise in einem Bereich gleicher axialer Koordinaten angeordnet sind. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Begriff „axial“ die axiale Richtung des Radnabenantriebs zu verstehen. Mit anderen Worten meint der Begriff „axial“ die axiale Richtung des Radnabenantriebs. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt bezieht sich „axial“ auf die axiale Richtung des Radnabenantriebs.The said axis of rotation runs in the axial direction of the wheel hub drive, the radial direction of which runs perpendicular to the axial direction of the wheel hub drive. When reference is made above and below to the axial direction, this means, unless otherwise stated, the axial direction of the wheel hub drive. When reference is made above and below to the radial direction, this means, unless otherwise stated, the radial direction of the wheel hub drive. In the context of the present disclosure, the feature “radially overlapping” is to be understood as follows: Two, in particular at least substantially rotationally symmetrical Elements are arranged radially, in particular overlapping one another, with respect to a common axis, for example, running in the radial direction of the wheel hub drive and/or in the radial direction of the wheel hub drive, if they are each arranged at least partially in a range of the same radial coordinates, in particular the same angular coordinates. The term "radial" refers to the radial direction of the wheel hub drive. In other words, the term "radial" means the radial direction of the wheel hub drive. The feature "axially overlapping" is to be understood as follows: Two elements, such as the friction region and the stator, are arranged axially overlapping one another, in particular with respect to a common axis, running in particular in the axial direction of the wheel hub drive and/or in the axial direction of the wheel hub drive, if they are each arranged at least partially in a range of the same axial coordinates. In the context of the present disclosure, the term "axial" is to be understood as the axial direction of the wheel hub drive. In other words, the term "axial" refers to the axial direction of the wheel hub drive. In other words, "axial" refers to the axial direction of the wheel hub drive.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass ein erstes Bauelement wie beispielsweise der Reibbereich radial innerhalb eines zweiten Bauelements wie beispielsweise des Stators angeordnet ist, zu verstehen, dass das erste Bauelement in einem Bereich kleinerer Radien als das zweite Bauelement angeordnet ist, insbesondere bezogen auf die auch als Hauptdrehachse bezeichnete Drehachse (Raddrehachse). Außerdem ist unter dem Merkmal, dass ein erstes Bauelement axial innerhalb eines zweiten Bauelements angeordnet ist, zu verstehen, dass in Einbaulage des Radnabenantriebs, der seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des den Radnabenantrieb aufweisenden Kraftfahrzeugs einnimmt und insbesondere bezogen auf eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs, das heißt insbesondere dann, wenn eine Lenkung des Kraftfahrzeugs dazu eingestellt ist, eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs zu bewirken, das erste Bauelement, welches axial innerhalb des zweiten Bauelements angeordnet ist, auf einer Seite des zweiten Bauelements zu einer auch als Fahrzeugmitte bezeichneten Mitte des Kraftfahrzeugs hin angeordnet ist, mithin das erste Bauelement auf einer zur Mitte des Kraftfahrzeugs hin weisenden Seite des zweiten Bauelements angeordnet ist, so dass das erste Bauelement insbesondere in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs betrachtet weiter innen, das heißt näher an der Mitte des Kraftfahrzeugs angeordnet ist als das zweite Bauelement. Somit ist beispielsweise unter einer axialen Innenseite der Radscheibe eine Seite der Radscheibe zu verstehen, deren Seite in axialer Richtung des Radnabenantriebs dem Radträger zugewandt ist. Ist die Lenkung des Kraftfahrzeugs beispielsweise dazu eingestellt, eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs zu bewirken, so weist beispielsweise die Innenseite der Radscheibe in axialer Richtung des Radnabenantriebs und in Fahrzeugquerrichtung nach innen, mithin zur Fahrzeugmitte und insbesondere zu dem Radträger hin.In the context of the present disclosure, the feature that a first component such as the friction region is arranged radially within a second component such as the stator is to be understood as meaning that the first component is arranged in a region of smaller radii than the second component, in particular with respect to the axis of rotation (wheel axis of rotation), also referred to as the main axis of rotation. Furthermore, the feature that a first component is arranged axially within a second component means that, in the installed position of the wheel hub drive, which assumes its installed position in the fully manufactured state of the motor vehicle having the wheel hub drive, and in particular with respect to straight-ahead travel of the motor vehicle, i.e., in particular when a steering system of the motor vehicle is set to cause the motor vehicle to travel straight ahead, the first component, which is arranged axially within the second component, is arranged on one side of the second component toward a center of the motor vehicle, also referred to as the vehicle center, thus the first component is arranged on a side of the second component facing the center of the motor vehicle, so that the first component is arranged further inside, i.e., closer to the center of the motor vehicle, than the second component, particularly when viewed in the transverse direction of the motor vehicle. Thus, for example, an axial inner side of the wheel disc is understood to mean a side of the wheel disc whose side faces the wheel carrier in the axial direction of the wheel hub drive. If, for example, the steering of the motor vehicle is set to cause the motor vehicle to travel straight ahead, the inner side of the wheel disc points inwards in the axial direction of the wheel hub drive and in the transverse direction of the vehicle, thus towards the centre of the vehicle and in particular towards the wheel carrier.

Um eine besonders kompakte und somit bauraumgünstiger Bauweise des Radnabenantriebs realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die elektrische Maschine als eine außenlaufende Radialflussmaschine ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die elektrische Maschine als ein Außenläufer ausgebildet, welcher auch als Außenläufermaschine bezeichnet wird, wobei die elektrische Maschine als eine Radialflussmaschine (RFM) ausgebildet ist. Dadurch, dass die elektrische Maschine vorzugsweise als ein Außenläufer, mithin als eine auch als Außenläufermotor bezeichnete Außenläufermaschine ausgebildet ist, ist beispielsweise der Stator an seiner radial inneren Seite an den Radträger beziehungsweise den Statorträger angebunden, und beispielsweise ist zumindest ein Rotorträgerabschnitt des Rotorträgers radial außerhalb des Stators angeordnet, wobei beispielsweise der Rotorträgerabschnitt ein Zylinderabschnitt des Rotorträgers ist. Insbesondere ist unter dem Zylinderabschnitt ein Abschnitt des Rotorträgers zu verstehen, dessen Abschnitt außenumfangsseitig und vorzugsweise auch innenumfangsseitig zylindrisch ausgebildet ist, mithin die Form eines insbesondere geraden Kreiszylinders aufweist.In order to be able to realize a particularly compact and thus space-saving design of the wheel hub drive, one embodiment of the invention provides for the electric machine to be designed as an externally rotating radial flux machine. In other words, the electric machine is designed as an external rotor, which is also referred to as an external rotor machine, wherein the electric machine is designed as a radial flux machine (RFM). Because the electric machine is preferably designed as an external rotor, thus also referred to as an external rotor motor, the stator, for example, is connected to the wheel carrier or the stator carrier on its radially inner side, and for example at least one rotor carrier section of the rotor carrier is arranged radially outside the stator, wherein, for example, the rotor carrier section is a cylindrical section of the rotor carrier. In particular, the cylindrical section is to be understood as a section of the rotor carrier whose section is cylindrical on the outer circumference and preferably also on the inner circumference, thus having the shape of a particularly right circular cylinder.

Ferner ist es dabei vorzugsweise vorgesehen, dass zumindest ein Rotorträgerabschnitt des Rotorträgers radial außerhalb angeordnet ist. Ganz vorzugsweise ist der genannte Rotorträgerabschnitt ein Abschnitt des Rotorträgers, dessen Abschnitt innenumfangsseitig und/oder außenumfangsseitig zylindrisch ausgebildet ist und somit die Form eines insbesondere geraden Kreiszylinders aufweist.Furthermore, it is preferably provided that at least one rotor carrier section of the rotor carrier is arranged radially outward. Most preferably, said rotor carrier section is a section of the rotor carrier whose inner and/or outer circumferences are cylindrical and thus have the shape of a particularly right circular cylinder.

Die Drehachse wird auch als Hauptdrehachse bezeichnet, wobei sich auf diese Drehachse die Begriffe „axial“ und „radial“ beziehen.The axis of rotation is also called the main axis of rotation, with the terms “axial” and “radial” referring to this axis of rotation.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise der Radträger und die erste Lagerschale drehfest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente koaxial zueinander angeordnet sind und sich insbesondere dann, wenn die Bauelemente angetrieben werden, gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um eine den Bauelementen gemeinsame Bauelementdrehachse wie beispielsweise die Hauptdrehachse (Drehachse) mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere relativ zu einem Bezugselement wie beispielsweise dem Radträger, drehen. Mit anderen Worten sind zwei Elemente wie beispielsweise die Felge und die Radscheibe drehfest miteinander verbunden, wenn sie koaxial zueinander angeordnet sind und, insbesondere bezogen auf ihre Bauelementdrehachse oder bezogen auf eine Rotationssymmetrieachse, und wenn sie derart miteinander verbunden sind, dass sie immer mit gleicher Winkelgeschwindigkeit insbesondere um die Raddrehachse und relativ zu dem Radträger drehen. Ein Element ist drehfest mit einem Gehäuse verbunden, wenn es nicht gegenüber, das heißt relativ zu dem Gehäuse gedreht werden kann. Somit ist ein Element wie beispielsweise die erste Lagerschale dann drehfest mit dem Radträger verbunden, wenn es nicht gegenüber, das heißt relativ zu dem Radträger verdreht oder gedreht werden kann.In the context of the present disclosure, the feature that two components, such as the wheel carrier and the first bearing shell, are connected to one another in a rotationally fixed manner, is to be understood as meaning that the components connected to one another in a rotationally fixed manner are arranged coaxially to one another and, in particular when the components are driven, rotate together or simultaneously about a component rotation axis common to the components, such as the Main axis of rotation (axis of rotation) rotate at the same angular velocity, in particular relative to a reference element such as the wheel carrier. In other words, two elements such as the rim and the wheel disc are connected to one another in a rotationally fixed manner if they are arranged coaxially to one another and, in particular with respect to their component axis of rotation or with respect to a rotational axis of symmetry, and if they are connected to one another in such a way that they always rotate at the same angular velocity, in particular about the wheel axis of rotation and relative to the wheel carrier. An element is connected to a housing in a rotationally fixed manner if it cannot be rotated relative to, i.e., relative to the housing. Thus, an element such as the first bearing shell is connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner if it cannot be rotated relative to, i.e., twisted or turned relative to the wheel carrier.

Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbunden oder gekoppelt sind, ist zu verstehen, dass die Bauelemente derart miteinander gekoppelt oder verbunden sind, dass Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, wobei dann, wenn die Bauelemente drehfest miteinander verbunden oder gekoppelt sind, die Bauelemente auch drehmomentübertragend miteinander verbunden oder gekoppelt sind. Zwei drehmomentübertragend miteinander verbundene Bauelemente können somit drehfest miteinander verbunden sein. Ferner ist es denkbar, dass zwei drehmomentübertragend miteinander verbundene Bauelemente über eine dazwischen geschaltete Übersetzungseinheit drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, so dass über die Übersetzungseinheit Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, während die Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, wobei die Bauelemente jedoch relativ zueinander drehbar sein können.The feature that two components are connected or coupled to one another in a torque-transmitting manner means that the components are coupled or connected to one another in such a way that torque can be transmitted between the components. If the components are connected or coupled to one another in a rotationally fixed manner, the components are also connected or coupled to one another in a torque-transmitting manner. Two components connected to one another in a torque-transmitting manner can thus be connected to one another in a torque-transmitting manner. Furthermore, it is conceivable that two components connected to one another in a torque-transmitting manner are connected to one another in a torque-transmitting manner via a transmission unit arranged therebetween, so that torque can be transmitted between the components via the transmission unit, while the components are connected to one another in a torque-transmitting manner, although the components can be rotatable relative to one another.

Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente permanent drehmomentübertragend miteinander verbunden oder gekoppelt sind, ist zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbindenden oder koppelnden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem keine Drehmomente zwischen den Bauelementen über das Schaltelement übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer und somit permanent drehmomentübertragend, das heißt derart miteinander verbunden oder gekoppelt, dass ein Drehmoment zwischen den Bauelementen übertragen werden kann. Somit ist beispielsweise eines der Bauelemente von dem jeweils anderen Bauelement antreibbar beziehungsweise umgekehrt.The feature that two components are permanently connected or coupled to one another in a torque-transmitting manner does not mean that a switching element is provided that can be switched between a coupling state that connects or couples the components to one another in a torque-transmitting manner and a decoupling state in which no torque can be transmitted between the components via the switching element. Rather, the components are always and therefore permanently torque-transmitting, i.e., connected or coupled to one another in such a way that torque can be transmitted between the components. Thus, for example, one of the components can be driven by the other component, or vice versa.

Insbesondere ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise die Radscheibe und die Felge permanent drehfest miteinander verbunden oder gekoppelt sind, zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehfest miteinander verbindenden oder koppelnden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauelemente voneinander entkoppelt und relativ zueinander drehbar sind, so dass keine Drehmomente zwischen den Bauelementen über das Schaltelement übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer, mithin permanent drehfest miteinander verbunden oder gekoppelt.In particular, the feature that two components such as the wheel disc and the rim are permanently connected or coupled to one another in a rotationally fixed manner is to be understood as meaning that a switching element is not provided which can be switched between a coupling state which connects or couples the components to one another in a rotationally fixed manner and a decoupling state in which the components are decoupled from one another and can be rotated relative to one another so that no torque can be transmitted between the components via the switching element, but rather the components are always connected or coupled to one another, thus permanently connected or coupled to one another in a rotationally fixed manner.

Ferner ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehfest miteinander verbindbar oder koppelbar sind, zu verstehen, dass den Bauelementen ein Umschaltelement zugeordnet ist, welches zwischen wenigstens einem Koppelzustand und wenigstens einem Entkoppelzustand umschaltbar ist. In dem Koppelzustand sind die Bauelemente mittels des Umschaltelements drehfest miteinander verbunden oder gekoppelt. In dem Entkoppelzustand sind die Bauelemente voneinander entkoppelt, so dass in dem Entkoppelzustand die Bauelemente relativ zueinander um die Bauelementdrehachse drehbar sind. Entsprechendes gilt für das Merkmal, dass zwei Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbindbar oder koppelbar sind. Somit ist beispielsweise unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbindbar oder koppelbar sind, zu verstehen, dass den Bauelementen ein Schaltelement zugeordnet ist, wobei das Schaltelement zwischen wenigstens einem Verbindungszustand und wenigstens einem Freigabezustand umschaltbar ist. In dem Verbindungszustand sind die Bauelemente mittels des Schaltelements drehmomentübertragend miteinander gekoppelt oder verbunden, so dass Drehmomente zwischen den Bauelementen insbesondere über das Schaltelement übertragen werden können. In dem Freigabezustand sind die Bauelemente voneinander entkoppelt, so dass in dem Freigabezustand kein Drehmoment zwischen den Bauelementen über das Schaltelement übertragen werden kann.Furthermore, the feature that two components can be connected or coupled to one another in a rotationally fixed manner is to be understood as meaning that the components are assigned a switching element which can be switched between at least one coupling state and at least one decoupling state. In the coupling state, the components are connected or coupled to one another in a rotationally fixed manner by means of the switching element. In the decoupling state, the components are decoupled from one another, so that in the decoupling state the components can be rotated relative to one another about the component rotation axis. The same applies to the feature that two components can be connected or coupled to one another in a torque-transmitting manner. Thus, for example, the feature that two components can be connected or coupled to one another in a torque-transmitting manner is to be understood as meaning that the components are assigned a switching element, wherein the switching element can be switched between at least one connection state and at least one release state. In the connected state, the components are coupled or connected to one another by means of the switching element in a torque-transmitting manner, so that torque can be transmitted between the components, in particular via the switching element. In the released state, the components are decoupled from one another, so that in the released state, no torque can be transmitted between the components via the switching element.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotorträger, an welchem der Rotor gehalten ist, an der zuvor genannten, axialen Innenseite der Radscheibe gehalten ist. Dadurch kann ein besonders bauraumgünstiger Aufbau des Radnabenantriebs dargestellt werden.Another embodiment is characterized by the rotor carrier, on which the rotor is mounted, being mounted on the aforementioned axial inner side of the wheel disc. This allows for a particularly space-efficient design of the wheel hub drive.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Felge separat von der Radscheibe ausgebildet ist. Dabei ist ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Felge verbundener erster Befestigungsring vorgesehen. Denkbar ist, dass der erste Befestigungsring separat von der Felge ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit der Felge verbunden ist. Ferner ist es denkbar, dass der erste Befestigungsring einstückig mit der Felge ausgebildet und dadurch permanent drehfest mit der Felge verbunden ist, so dass vorzugsweise die Felge und der erste Befestigungsring einstückig miteinander ausgebildet, das heißt einteilig miteinander ausgebildet und somit aus einem einzigen Stück gebildet sind. Unter dem Merkmal, dass ein erstes Element und ein zweites Element einstückig, das heißt einteilig miteinander ausgebildet sind, ist zu verstehen, dass das erste Element und das zweite Element aus einem einzigen Stück gebildet sind. Dies bedeutet, dass die Elemente nicht etwa separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind, sondern die Elemente sind durch einen einstückigen, das heißt aus einem einzigen Stück gebildeten und somit integral hergestellten Körper gebildet, welcher somit ein aus einem einzigen Stück gebildeter, mithin integral hergestellter Monoblock ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the rim is formed separately from the wheel disc. In this case, a first fastening ring is provided which is connected to the rim, in particular permanently and in a rotationally fixed manner. It is conceivable that the first fastening ring is formed separately from the rim and, in particular permanently, in a rotationally fixed manner. Furthermore, it is conceivable that the first fastening ring is formed integrally with the rim and is thereby permanently connected to the rim in a rotationally fixed manner, so that preferably the rim and the first fastening ring are formed integrally with one another, i.e., are formed in one piece with one another and are thus formed from a single piece. The feature that a first element and a second element are formed integrally, i.e., are formed in one piece with one another, is to be understood that the first element and the second element are formed from a single piece. This means that the elements are not formed separately from one another and connected to one another, but the elements are formed by a one-piece body, i.e. one formed from a single piece and thus manufactured integrally, which is thus a monoblock formed from a single piece and thus manufactured integrally.

Dabei vorgesehen ist auch ein, insbesondere permanent, mit der Radscheibe verbundener zweiter Befestigungsring. Grundsätzlich wäre es denkbar, dass der zweite Befestigungsring separat von der Radscheibe ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit der Radscheibe verbunden ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn der zweite Befestigungsring und die Radscheibe einstückig, das heißt einteilig miteinander ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sind. Der erste Befestigungsring und der zweite Befestigungsring sind dazu ausgebildet, die Radscheibe und die Felge drehfest miteinander zu verbinden. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Befestigungsringe separat voneinander ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden sind, so dass die Felge über den ersten Befestigungsring mit dem zweiten Befestigungsring und somit mit der Radscheibe, insbesondere permanent, drehfest verbunden ist. Dadurch kann ein besonders kompakter und somit bauraumgünstiger Aufbau des Radnabenantriebs dargestellt werden.Also provided is a second fastening ring which is connected, in particular permanently, to the wheel disc. In principle, it would be conceivable for the second fastening ring to be formed separately from the wheel disc and, in particular permanently, to be connected to the wheel disc in a rotationally fixed manner. However, it has proven particularly advantageous if the second fastening ring and the wheel disc are integral, i.e. formed as one piece with one another, thus consisting of a single piece. The first fastening ring and the second fastening ring are designed to connect the wheel disc and the rim in a rotationally fixed manner. In other words, it is preferably provided that the fastening rings are formed separately from one another and, in particular permanently, to be connected to one another in a rotationally fixed manner, so that the rim is connected, in particular permanently, to the second fastening ring and thus to the wheel disc via the first fastening ring. This makes it possible to achieve a particularly compact and therefore space-saving design of the wheel hub drive.

Denkbar ist, dass die Befestigungsringe und somit die Radscheibe und die Felge zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind, so dass die Befestigungsringe derart zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind, dass sie drehfest, insbesondere permanent drehfest, miteinander verbunden sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Befestigungsringe, insbesondere direkt, miteinander verschraubt und dadurch, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden sind. Ganz insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Befestigungsringe unmittelbar miteinander verbunden sind, insbesondere dadurch, dass die Befestigungsringe unmittelbar und somit direkt miteinander verschraubt sind, wodurch die Befestigungsringe insbesondere permanent drehfest miteinander verbunden sind. Somit sind beispielsweise die Befestigungsringe durch Schrauben, das heißt mittels wenigstens einer oder mehrerer Schrauben, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, miteinander verbunden, derart, dass die Befestigungsringe, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden sind. Hierdurch kann beispielsweise ein Räder- und/oder Reifenwechsel auf besonders einfache Weise durchgeführt werden, ohne die elektrische Maschine auseinanderbauen zu müssen. Hierfür werden beispielsweise die Befestigungsringe voneinander gelöst, indem insbesondere die Schrauben gelöst werden. In der Folge kann beispielsweise die Felge insbesondere mit dem daran befestigten Reifen, insbesondere zerstörungsfrei, von der Radscheibe gelöst werden, woraufhin beispielsweise die Felge oder eine Felge, an welcher beispielsweise ein weiterer Reifen befestigt ist, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, an der Radscheibe befestigt werden kann, derart, dass die Befestigungsringe, insbesondere direkt, miteinander verbunden werden.It is conceivable that the fastening rings, and thus the wheel disc and the rim, are non-destructively releasably connected to one another, so that the fastening rings are non-destructively releasably connected to one another in such a way that they are connected to one another in a rotationally fixed, in particular permanently rotationally fixed, manner. In particular, it is conceivable that the fastening rings are screwed together, in particular directly, and are thereby connected to one another in a rotationally fixed, in particular permanently. Very particularly, it is preferably provided that the fastening rings are directly connected to one another, in particular by the fastening rings being directly and thus directly screwed to one another, whereby the fastening rings are connected to one another in a rotationally fixed, in particular permanently. Thus, for example, the fastening rings are connected to one another by screws, i.e. by means of at least one or more screws, in particular non-destructively releasably, such that the fastening rings are connected to one another in a rotationally fixed, in particular permanently. This allows, for example, a wheel and/or tire change to be carried out in a particularly simple manner without having to disassemble the electric machine. For this purpose, for example, the fastening rings are released from one another, in particular by loosening the screws. As a result, for example, the rim, in particular with the tire attached thereto, can be detached from the wheel disc, in particular non-destructively, whereupon, for example, the rim or a rim to which, for example, another tire is attached, in particular non-destructively detachable, can be attached to the wheel disc in such a way that the fastening rings are connected to one another, in particular directly.

Dabei hat es sich zur Realisierung eines besonders bauraumgünstigen Aufbaus als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der erste Befestigungsring und der zweite Befestigungsring axial benachbart und radial überlappend zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist unter dem Merkmal, dass zwei Elemente wie beispielsweise die Felge und der erste Befestigungsring einteilig, insbesondere miteinander, ausgeführt sind, zu verstehen, dass die Elemente nicht miteinander verschraubt und insbesondere nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind, so dass die Elemente beispielsweise gegossen beziehungsweise durch Gießen hergestellt oder geschmiedet beziehungsweise durch Schmieden hergestellt oder geschweißt, das heißt beispielsweise miteinander verschweißt sind. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass die einteilig miteinander ausgeführten Elemente separat voneinander ausgebildet und nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden und hierbei insbesondere stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die einteilig miteinander ausgeführten Elemente einstückig miteinander ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sind.In order to achieve a particularly space-saving design, it has proven particularly advantageous if the first fastening ring and the second fastening ring are arranged axially adjacent to one another and radially overlap one another. In particular, the feature that two elements, such as the rim and the first fastening ring, are designed as a single piece, in particular with one another, means that the elements are not screwed together and in particular are not non-destructively detachably connected to one another, so that the elements are, for example, cast or produced by casting or forged or produced by forging or welded, i.e., for example, welded together. In other words, it is conceivable that the elements designed as a single piece are designed separately from one another and are not non-destructively detachably connected to one another and are in particular connected to one another by a material fit, in particular welded together. In particular, it is conceivable that the elements designed as a single piece are designed as a single piece, i.e., formed from a single piece.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Befestigungsring und der zweite Befestigungsring radial außerhalb des Rotors angeordnet sind, wodurch insbesondere in axialer Richtung des Radnabenantriebs eine besonders bauraumgünstige Bauweise realisiert werden kann.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first fastening ring and the second fastening ring are mounted radially outside the rotor. are arranged, whereby a particularly space-saving design can be realized, particularly in the axial direction of the wheel hub drive.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Lagerschale zumindest teilweise radial innerhalb und axial überlappend zu der ersten Lagerschale angeordnet. Somit ist vorzugsweise die erste Lagerschale ein radial äußerer und radträgerfester Lagerring des Radlagers, wobei die zweite Lagerschale ein radial innerer Lagerring des Radlagers ist. Beispielsweise ist die Felge, insbesondere die Radscheibe und über diese die Felge, an die zweite Lagerschale angeschraubt und somit, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Lagerschale verbunden. Dadurch kann ein besonders bauraumgünstiger Aufbau dargestellt werden.In a further embodiment of the invention, the second bearing shell is arranged at least partially radially within and axially overlapping the first bearing shell. Thus, the first bearing shell is preferably a radially outer bearing ring of the wheel bearing, fixed to the wheel carrier, while the second bearing shell is a radially inner bearing ring of the wheel bearing. For example, the rim, in particular the wheel disc and, via this, the rim, is screwed to the second bearing shell and thus, in particular permanently, non-rotatably connected to the second bearing shell. This allows for a particularly space-efficient design.

Beispielsweise bildet die erste Lagerschale eine erste Laufbahn für Wälzkörper des Radlagers, wobei vorzugsweise die zweite Lagerschale eine zweite Laufbahn für die Wälzkörper bildet. Dreht sich die zweite Lagerschale um die Drehachse relativ zu der ersten Lagerschale, so wälzen die Wälzkörper des Radlagers, insbesondere direkt, an der ersten Laufbahn und, insbesondere direkt, an der zweiten Laufbahn ab. Hierdurch kann ein besonders kompakter Aufbau dargestellt werden. For example, the first bearing shell forms a first raceway for the rolling elements of the wheel bearing, with the second bearing shell preferably forming a second raceway for the rolling elements. When the second bearing shell rotates about the rotational axis relative to the first bearing shell, the rolling elements of the wheel bearing roll, in particular directly, on the first raceway and, in particular directly, on the second raceway. This allows for a particularly compact design.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes und vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens einen Radnabenantrieb gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle and preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, which has at least one wheel hub drive according to the first aspect of the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features, and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures, can be used not only in the respective specified combinations, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:

1 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Radnabenantriebs für ein Kraftfahrzeug;
2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Radnabenantriebs; und
3 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des Radnabenantriebs.

The drawing shows:

1 a partial schematic and sectional side view of a first embodiment of a wheel hub drive for a motor vehicle;
2 a partial schematic and sectional side view of a second embodiment of the wheel hub drive; and
3 a partial schematic and sectional side view of a third embodiment of the wheel hub drive.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine erste Ausführungsform eines auch als Radnabenantriebsvorrichtung oder Radnabenantriebseinrichtung bezeichneten Radnabenantriebs 10 für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Der Radnabenantrieb 10 weist einen Radträger 12 und ein Radlager 14 auf, welches eine erste Lagerschale 16 und eine zweite Lagerschale 18 aufweist. Die Lagerschale 16 ist drehfest mit dem Radträger 12 verbunden. Bei der ersten Ausführungsform ist die Lagerschale 16 separat von dem Radträger 12 ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger 12 verbunden. Vorliegend ist die Lagerschale 16 mit dem Radträger 12 verschraubt und dadurch, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger 12 verbunden. In 1 erkennbar ist eine erste Schraube 21, mittels welcher die Lagerschale 16 mit dem Radträger 12 verschraubt ist. Die zweite Lagerschale 18 ist koaxial und drehbar zur ersten Lagerschale 16 und somit drehbar zu dem Radträger 12 angeordnet. Die zweite Lagerschale 18 ist um eine auch als Hauptdrehachse oder Raddrehachse bezeichnete Drehachse D relativ zu der Lagerschale 16 und somit auch relativ zu dem Radträger 12 drehbar. Der Radnabenantrieb 10, dessen axiale Richtung mit der Drehachse D zusammenfällt, weist außerdem ein Fahrzeugrad 20 auf, welches auch einfach als Rad bezeichnet wird. Das Fahrzeugrad 20 ist ein Bodenkontaktelement des Kraftfahrzeugs. Das Fahrzeugrad 20 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Lagerschale 18 verbunden. Vorliegend ist das Fahrzeugrad 20 separat von der Lagerschale 18 ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit der Lagerschale 18 verbunden. In 1 erkennbar ist eine beispielsweise auch als Radschraube bezeichnete zweite Schraube 22, mittels welcher das Fahrzeugrad 20 mit der Lagerschale 18 verschraubt ist, wodurch die Lagerschale 18 und das Fahrzeugrad 20, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden sind. Das Fahrzeugrad 20 weist eine Radscheibe 24 und eine Felge 26 auf. Beispielsweise ist ein in den Figuren nicht dargestellter und beispielsweise aus Gummi gebildeter Reifen, insbesondere des Fahrzeugrads 20, an der Felge 26 befestigt, so dass sozusagen der separat von der Felge 26 ausgebildete Reifen auf die Felge 26 aufgezogen ist. Der Radnabenantrieb 10, dessen radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Radnabenantriebs 10 verläuft, weist außerdem eine elektrische Maschine 28 auf, mittels welcher das Fahrzeugrad 20 und somit die Lagerschale 18 antreibbar und somit um die Drehachse D relativ zur Lagerschale 16 und relativ zu dem Radträger 12 drehbar sind. Die elektrische Maschine 28 weist einen Stator 30 auf, welcher, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger 12 verbunden ist. Insbesondere ist der Stator 30 separat von dem Radträger 12 ausgebildet und zumindest mittelbar drehfest mit dem Radträger 12 verbunden. Des Weiteren weist die elektrische Maschine 28 einen Rotor 32 auf, welcher mittels des Stators 30 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse M relativ zu dem Stator 30 drehbar ist. Bei der ersten Ausführungsform ist die elektrische Maschine 28 koaxial zu der Lagerschale 18 angeordnet, so dass die Maschinendrehachse M mit der Drehachse D zusammenfällt. Außerdem ist erkennbar, dass die Lagerschale 18 koaxial zur Lagerschale 16 angeordnet ist. Der Radnabenantrieb 10 weist einen Rotorträger 34 auf, durch welchen der Rotor 32 getragen ist. Der Rotor 32 ist separat von dem Rotorträger 34 ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Rotorträger 34 verbunden. Der Rotorträger 34 ist einteilig mit dem Fahrzeugrad 20, insbesondere mit der Radscheibe 24, ausgebildet. Dabei ist es denkbar, dass der Rotorträger 34 separat von der Radscheibe 24 ausgebildet und derart nicht zerstörungsfrei lösbar mit der Radscheibe 24 verbunden ist, dass der Rotorträger 34, insbesondere permanent, drehfest mit der Radscheibe 24 verbunden ist. Beispielsweise ist der separat von der Radscheibe 24 ausgebildete Rotorträger 34 stoffschlüssig mit der Radscheibe 24 verbunden, insbesondere derart, dass der Rotorträger 34 mit der Radscheibe 24 verschraubt ist. Vorliegend ist der Rotorträger 34 unter Umgehung der Felge 26 mit der Radscheibe 24 verbunden, so dass Kräfte und somit Drehmomente, die zwischen der Radscheibe 24 und dem Rotorträger 34 übertragen werden, nicht über die Felge 26 von dem Rotorträger 34 zu der Radscheibe 24 fließen und umgekehrt. Ferner wäre es denkbar und beispielsweise ist es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass der Rotorträger 34 und die Radscheibe 24 einstückig miteinander ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet sind. Die elektrische Maschine 28 weist außerdem einen Statorträger 35 auf, durch welchen der Stator 30 getragen ist. Der Stator 30 ist separat von dem Statorträger 35 ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Statorträger 35 verbunden. Bei der ersten Ausführungsform ist der Statorträger 35 separat von dem Radträger 12 ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Radträger 12 verbunden. Denkbar ist, dass der Statorträger 35 und der Radträger 12 einteilig miteinander ausgebildet sind. Denkbar dabei ist insbesondere, dass der Statorträger 35 separat vom Radträger 12 ausgebildet und stoffschlüssig mit dem Radträger 12 verbunden ist, insbesondere derart, dass der Statorträger 35 mit dem Radträger 12 verschweißt ist. 1 shows a partial schematic and sectional side view of a first embodiment of a wheel hub drive 10, also referred to as a wheel hub drive device or wheel hub drive unit, for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car. The wheel hub drive 10 has a wheel carrier 12 and a wheel bearing 14, which has a first bearing shell 16 and a second bearing shell 18. The bearing shell 16 is connected to the wheel carrier 12 in a rotationally fixed manner. In the first embodiment, the bearing shell 16 is formed separately from the wheel carrier 12 and, in particular permanently, is connected to the wheel carrier 12 in a rotationally fixed manner. In the present case, the bearing shell 16 is screwed to the wheel carrier 12 and is thereby, in particular permanently, connected to the wheel carrier 12 in a rotationally fixed manner. 1 A first screw 21 can be seen, by means of which the bearing shell 16 is screwed to the wheel carrier 12. The second bearing shell 18 is arranged coaxially and rotatably to the first bearing shell 16 and thus rotatably to the wheel carrier 12. The second bearing shell 18 is rotatable about an axis of rotation D, also referred to as the main axis of rotation or wheel axis of rotation, relative to the bearing shell 16 and thus also relative to the wheel carrier 12. The wheel hub drive 10, whose axial direction coincides with the axis of rotation D, also has a vehicle wheel 20, which is also simply referred to as a wheel. The vehicle wheel 20 is a ground contact element of the motor vehicle. The vehicle wheel 20 is, in particular permanently, non-rotatably connected to the second bearing shell 18. In the present case, the vehicle wheel 20 is formed separately from the bearing shell 18 and, in particular permanently, non-rotatably connected to the bearing shell 18. In 1 A second screw 22, also referred to as a wheel bolt, can be seen, by means of which the vehicle wheel 20 is screwed to the bearing shell 18, whereby the bearing shell 18 and the vehicle wheel 20 are connected to one another, in particular permanently, in a rotationally fixed manner. The vehicle wheel 20 has a wheel disc 24 and a rim 26. For example, a tire (not shown in the figures and made of rubber, for example), in particular of the vehicle wheel 20, is fastened to the rim 26, so that the tire, which is formed separately from the rim 26, is mounted on the rim 26. The wheel hub drive 10, whose radial direction is perpendicular to the axial direction of the wheel hub drive 10 runs, also has an electric machine 28, by means of which the vehicle wheel 20 and thus the bearing shell 18 can be driven and can thus rotate about the axis of rotation D relative to the bearing shell 16 and relative to the wheel carrier 12. The electric machine 28 has a stator 30 which is connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the wheel carrier 12. In particular, the stator 30 is formed separately from the wheel carrier 12 and is at least indirectly connected in a rotationally fixed manner to the wheel carrier 12. Furthermore, the electric machine 28 has a rotor 32 which can be driven by means of the stator 30 and can therefore be rotated about a machine axis of rotation M relative to the stator 30. In the first embodiment, the electric machine 28 is arranged coaxially to the bearing shell 18, so that the machine axis of rotation M coincides with the axis of rotation D. It can also be seen that the bearing shell 18 is arranged coaxially to the bearing shell 16. The wheel hub drive 10 has a rotor carrier 34, by which the rotor 32 is carried. The rotor 32 is formed separately from the rotor carrier 34 and, in particular, permanently and non-rotatably connected to the rotor carrier 34. The rotor carrier 34 is formed in one piece with the vehicle wheel 20, in particular with the wheel disc 24. It is conceivable for the rotor carrier 34 to be formed separately from the wheel disc 24 and to be connected to the wheel disc 24 in a non-destructively detachable manner such that the rotor carrier 34 is, in particular, permanently and non-rotatably connected to the wheel disc 24. For example, the rotor carrier 34 formed separately from the wheel disc 24 is integrally connected to the wheel disc 24, in particular such that the rotor carrier 34 is screwed to the wheel disc 24. In the present case, the rotor carrier 34 is connected to the wheel disc 24, bypassing the rim 26, so that forces and thus torques transmitted between the wheel disc 24 and the rotor carrier 34 do not flow via the rim 26 from the rotor carrier 34 to the wheel disc 24 and vice versa. Furthermore, it would be conceivable, and for example, this is provided in the first embodiment, that the rotor carrier 34 and the wheel disc 24 are formed integrally with one another, i.e., are formed from a single piece. The electric machine 28 also has a stator carrier 35, by which the stator 30 is carried. The stator 30 is formed separately from the stator carrier 35 and, in particular, permanently and non-rotatably connected to the stator carrier 35. In the first embodiment, the stator carrier 35 is formed separately from the wheel carrier 12 and, in particular, permanently and non-rotatably connected to the wheel carrier 12. It is conceivable that the stator carrier 35 and the wheel carrier 12 are formed integrally with one another. In particular, it is conceivable that the stator carrier 35 is formed separately from the wheel carrier 12 and is integrally connected to the wheel carrier 12, in particular such that the stator carrier 35 is welded to the wheel carrier 12.

Der Radnabenantrieb 10 weist außerdem eine zum Abbremsen des Fahrzeugrads 20 ausgebildete Bremsvorrichtung 36 auf, welche bei der ersten Ausführungsform als eine Scheibenbremse ausgebildet ist. Die Bremsvorrichtung 36 weist ein erstes Bremselement 38 auf, welches permanent drehfest mit dem Radträger 12 verbunden ist. Des Weiteren weist die Bremsvorrichtung 36 ein zweites Bremselement 40 auf, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem Fahrzeugrad 20, insbesondere mit der Radscheibe 24, verbunden ist. Beispielsweise ist das Bremselement 40 unter Umgehung der Felge 26 mit der Radscheibe 24 verbunden. Die Bremsvorrichtung 36 weist außerdem einen Reibbereich B auf, in welchem die als Reibelemente ausgebildeten Bremselemente 38 und 40 in, insbesondere direktes, reibendes, das heißt reibschlüssiges Zusammenwirken bringbar sind, um dadurch die Radscheibe 24 und somit das Fahrzeugrad 20 im Hinblick auf deren jeweilige, um die Hauptdrehachse und relativ zu der Lagerschale 16 und dem Radträger 12 erfolgende Drehungen abzubremsen. Mit anderen Worten sind die Bremselemente 38 und 40 in dem Reibbereich B in, insbesondere direktes, reibendes Zusammenwirken bringbar, um dadurch das Fahrzeugrad 20 abzubremsen.The wheel hub drive 10 also has a braking device 36 designed to brake the vehicle wheel 20, which in the first embodiment is designed as a disc brake. The braking device 36 has a first braking element 38, which is permanently connected to the wheel carrier 12 in a rotationally fixed manner. Furthermore, the braking device 36 has a second braking element 40, which is, in particular, permanently connected to the vehicle wheel 20, in particular to the wheel disc 24, in a rotationally fixed manner. For example, the braking element 40 is connected to the wheel disc 24, bypassing the rim 26. The braking device 36 also has a friction region B, in which the braking elements 38 and 40, designed as friction elements, can be brought into, in particular, direct, frictional interaction, i.e., frictionally engaged interaction, in order to thereby brake the wheel disc 24 and thus the vehicle wheel 20 with respect to their respective rotations about the main axis of rotation and relative to the bearing shell 16 and the wheel carrier 12. In other words, the braking elements 38 and 40 can be brought into, in particular direct, frictional interaction in the friction region B, in order to thereby brake the vehicle wheel 20.

Um nun eine besonders kompakte und somit bauraumgünstige Bauweise des Radnabenantriebs 10 realisieren zu können, ist es vorgesehen, dass der Reibbereich B axial überlappend zu dem Stator 30 und radial innerhalb des Stators 30 angeordnet ist.In order to be able to realize a particularly compact and thus space-saving design of the wheel hub drive 10, it is provided that the friction region B is arranged axially overlapping the stator 30 and radially inside the stator 30.

Des Weiteren ist es vorgesehen, dass die elektrische Maschine 28 als eine außenlaufende Radialflussmaschine ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die elektrische Maschine 28 als ein Außenläufer, mithin als eine auch als Außenläufermotor bezeichnete Außenläufermaschine ausgebildet ist. Dabei weist der Rotorträger 34 einen Rotorträgerabschnitt RA auf, welcher vorliegend als ein Zylinderabschnitt ausgebildet ist. Somit ist der Rotorträgerabschnitt RA außenumfangsseitig und beispielsweise auch innenumfangsseitig zylindrisch, mithin in Form eines insbesondere geraden Kreiszylinders ausgebildet. Der Stator 30 ist dabei zumindest teilweise radial innerhalb des Rotorträgerabschnitts RA angeordnet und dabei insbesondere zumindest teilweise axial überlappend zu dem Rotorträgerabschnitt RA angeordnet. Umgekehrt ausgedrückt ist der als Zylinderabschnitt ausgebildete Rotorträgerabschnitt RA des Rotorträgers 34 radial außerhalb des Stators 30 angeordnet, insbesondere vorliegend derart, dass der Rotorträgerabschnitt RA zumindest teilweise axial überlappend zu dem Stator 30 angeordnet ist. Der Rotorträger 34, mit welchem der Rotor 32 gehalten ist, ist an einer axialen Innenseite IS der Radscheibe 24 angeordnet und somit beispielsweise gehalten.Furthermore, it is provided that the electric machine 28 is designed as an externally rotating radial flux machine. This means that the electric machine 28 is designed as an external rotor, thus also as an external rotor motor. The rotor carrier 34 has a rotor carrier section RA, which in the present case is designed as a cylindrical section. Thus, the rotor carrier section RA is cylindrical on the outer circumference and, for example, also on the inner circumference, thus in the form of a particularly right circular cylinder. The stator 30 is arranged at least partially radially within the rotor carrier section RA and, in particular, is arranged at least partially axially overlapping with the rotor carrier section RA. Conversely, the rotor carrier section RA of the rotor carrier 34, which is designed as a cylindrical section, is arranged radially outside the stator 30, in particular in the present case such that the rotor carrier section RA is arranged at least partially axially overlapping with the stator 30. The rotor carrier 34, with which the rotor 32 is held is arranged on an axial inner side IS of the wheel disc 24 and thus held, for example.

Bei der ersten Ausführungsform ist die Felge 26 separat von der Radscheibe 24 und somit auch separat von dem Rotorträger 34 ausgebildet, wobei die Felge 26, insbesondere permanent, drehfest mit der Radscheibe 24 verbunden ist. Vorliegend ist die Felge 26 zerstörungsfrei lösbar und drehfest, insbesondere permanent drehfest, mit der Radscheibe 24 verbunden. Dies ist bei der ersten Ausführungsform derart realisiert, dass die Felge 26 mit der Radscheibe 24 verschraubt ist, wodurch die Felge 26 zerstörungsfrei lösbar und, insbesondere permanent, drehfest mit der Radscheibe 24 verbunden ist.In the first embodiment, the rim 26 is formed separately from the wheel disc 24 and thus also separately from the rotor carrier 34, wherein the rim 26 is connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the wheel disc 24. In the present case, the rim 26 is non-destructively detachable and non-rotatably connected, in particular permanently, to the wheel disc 24. This is realized in the first embodiment in such a way that the rim 26 is screwed to the wheel disc 24, whereby the rim 26 is non-destructively detachable and, in particular permanently, non-rotatably connected to the wheel disc 24.

In 1 erkennbar ist eine dritte Schraube 42, mittels welcher die Felge 26 mit der Radscheibe 24 verschraubt ist. Dabei ist ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Felge 26 verbundener erster Befestigungsring 44 vorgesehen. Außerdem vorgesehen ist ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Radscheibe 24 verbundener, zweiter Befestigungsring 46.In 1 A third screw 42 is visible, by means of which the rim 26 is screwed to the wheel disc 24. A first fastening ring 44 is provided, which is particularly permanently and non-rotatably connected to the rim 26. Also provided is a second fastening ring 46, which is particularly permanently and non-rotatably connected to the wheel disc 24.

Die Befestigungsringe 44 und 46 sind, insbesondere direkt, drehfest miteinander verbunden. Vorliegend und besonders vorteilhaft sind die Befestigungsringe 44 und 46 und dadurch die Felge 26 und die Radscheibe 24 zerstörungsfrei lösbar und, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden, indem die Befestigungsringe 44 und 46 mittels der dritten Schraube 42 miteinander verschraubt sind.The fastening rings 44 and 46 are connected to one another, in particular directly, in a rotationally fixed manner. In the present case, and particularly advantageously, the fastening rings 44 and 46, and thus the rim 26 and the wheel disc 24, are non-destructively detachable and, in particular permanently, connected to one another in a rotationally fixed manner by screwing the fastening rings 44 and 46 together using the third screw 42.

Bei der ersten Ausführungsform sind der Befestigungsring 44 und die Felge 26 einstückig miteinander ausgebildet, das heißt, aus einem einzigen Stück gebildet. Außerdem sind bei der ersten Ausführungsform der Befestigungsring 44 und die Radscheibe 24 einstückig miteinander ausgebildet.In the first embodiment, the mounting ring 44 and the rim 26 are integrally formed with each other, that is, formed from a single piece. Furthermore, in the first embodiment, the mounting ring 44 and the wheel disc 24 are integrally formed with each other.

Erkennbar ist auch, dass die Befestigungsringe 44 und 46 axial benachbart und radial überlappend zueinander angeordnet sind. Außerdem sind der erste Befestigungsring 44 und der zweite Befestigungsring 46 radial außerhalb des Rotors 32 angeordnet.It can also be seen that the fastening rings 44 and 46 are arranged axially adjacent and radially overlapping each other. Furthermore, the first fastening ring 44 and the second fastening ring 46 are arranged radially outside the rotor 32.

Die zweite Lagerschale 18 ist zumindest teilweise radial innerhalb und axial überlappend zu der ersten Lagerschale 16 angeordnet. Dabei ist das Radlager 14 als ein Wälzlager ausgebildet, welches erste Wälzkörper 48 und zweite Wälzkörper 50 bildet. Die Wälzkörper 48 bilden eine erste Wälzkörperreihe, und die Wälzkörper 50 bilden eine zweite Wälzkörperreihe, wobei die Wälzkörperreihen in axialer Richtung des Radnabenantriebs 10 aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die erste Lagerschale 16 bildet eine erste Laufbahn L1 für die Wälzkörper 48 und 50, und die zweite Lagerschale 18 bildet eine zweite Laufbahn L2 für die Wälzkörper 48 und 50. Der Radnabenantrieb 10 kann beispielsweise eine Verzahnung aufweisen, mittels welcher beispielsweise die Felge 26 und die Radscheibe 26 drehfest verbunden ist.The second bearing shell 18 is arranged at least partially radially inside and axially overlapping the first bearing shell 16. The wheel bearing 14 is designed as a rolling bearing, which forms first rolling elements 48 and second rolling elements 50. The rolling elements 48 form a first row of rolling elements, and the rolling elements 50 form a second row of rolling elements, wherein the rows of rolling elements are arranged consecutively in the axial direction of the wheel hub drive 10. The first bearing shell 16 forms a first raceway L1 for the rolling elements 48 and 50, and the second bearing shell 18 forms a second raceway L2 for the rolling elements 48 and 50. The wheel hub drive 10 can, for example, have a toothing by means of which, for example, the rim 26 and the wheel disc 26 are connected in a rotationally fixed manner.

Das Bremselement 40 ist eine Bremsscheibe, das Bremselement 38 ist ein Bremssattel, welcher vorliegend als Außensattel ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Bremselement 40 in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 von innen nach außen hin in das Bremselement 38 eingreift. The brake element 40 is a brake disc, and the brake element 38 is a brake caliper, which in this case is designed as an external caliper. This means that the brake element 40 engages the brake element 38 from the inside to the outside in the radial direction of the wheel hub drive 10.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Radnabenantriebs 10. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Bremssattel als ein Innensattel ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Bremselement 40 in radialer Richtung des Radnabenantriebs 10 von außen nach innen hin in den Bremssattel, mithin in das Bremselement 38 eingreift. 2 shows a second embodiment of the wheel hub drive 10. In the second embodiment, the brake caliper is designed as an inner caliper. This means that the brake element 40 engages the brake caliper, and thus the brake element 38, from the outside to the inside in the radial direction of the wheel hub drive 10.

Schließlich zeigt 3 eine dritte Ausführungsform des Radnabenantriebs 10. Bei der dritten Ausführungsform sind die Befestigungsringe 44 und 46 radial innerhalb des Rotors 32 angeordnet. Bei der dritten Ausführungsform ist der Bremssattel als ein Innensattel ausgebildet.Finally, 3 A third embodiment of the wheel hub drive 10. In the third embodiment, the fastening rings 44 and 46 are arranged radially inside the rotor 32. In the third embodiment, the brake caliper is designed as an inner caliper.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: RadnabenantriebWheel hub drive
1212: Radträgerwheel carrier
1414: RadlagerWheel bearing
1616: erste Lagerschalefirst bearing shell
1818: zweite Lagerschalesecond bearing shell
2020: Fahrzeugradvehicle wheel
2121: Erste SchraubeFirst screw
2222: Zweite SchraubeSecond screw
2424: RadscheibeWheel disc
2626: Felgerim
2828: elektrische Maschineelectric machine
3030: Statorstator
3232: Rotorrotor
3434: Rotorträgerrotor carrier
3535: StatorträgerStator carrier
3636: Bremsvorrichtungbraking device
3838: erstes Bremselementfirst brake element
4040: zweites Bremselementsecond brake element
4242: Dritte SchraubeThird screw
4444: erster Befestigungsringfirst fastening ring
4646: zweiter Befestigungsringsecond mounting ring
4848: WälzkörperRolling elements
5050: WälzkörperRolling elements
BB: ReibbereichFriction area
DD: Drehachseaxis of rotation
ISIS: Innenseiteinside
L1L1: erste Laufbahnfirst career
L2L2: zweite Laufbahnsecond career
MM: MaschinendrehachseMachine rotation axis
RARA: RotorträgerabschnittRotor carrier section

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 11 2009 003 757 B4 [0002]

Claims

Wheel hub drive (10) for a motor vehicle, comprising a wheel carrier (12), a wheel bearing (14) having a first bearing shell (16) connected to the wheel carrier (12) in a rotationally fixed manner and a second bearing shell (18) arranged coaxially and rotatably with the first bearing shell (16), an electric machine (28) having a rotor (32) and a stator (30) connected to the wheel carrier (12) in a rotationally fixed manner, a vehicle wheel (20) connected to the second bearing shell (18) in a rotationally fixed manner, the vehicle wheel having a wheel disc (24) and a rim (26), a braking device (36) having a first braking element (38) permanently connected to the wheel carrier (12) in a rotationally fixed manner, a second braking element (40) connected to the vehicle wheel (20) in a rotationally fixed manner, and a friction region (B) in which the braking elements (38, 40) can be brought into frictional interaction in order to thereby brake the vehicle wheel (20) to brake, characterized in that the friction region (B) is arranged axially overlapping the stator (30) and radially inside the stator (30).

Wheel hub drive (10) to Claim 1 , characterized in that the electrical machine (28) is designed as an externally running radial flux machine.

Wheel hub drive (10) to Claim 1 or 2 , characterized by a rotor carrier (34) on which the rotor (32) is held, wherein the rotor carrier (34) is held on an axial inner side (IS) of the wheel disc (24).

Wheel hub drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the rim (26) is formed separately from the wheel disc (24), wherein a first fastening ring (44) connected in a rotationally fixed manner to the rim (26) and a second fastening ring (46) connected in a rotationally fixed manner to the wheel disc (24) are provided and are designed to connect the wheel disc (24) and the rim (26) to one another in a rotationally fixed manner.

Wheel hub drive (10) to Claim 4 , characterized in that the first fastening ring (44) and the second fastening ring (46) are arranged axially adjacent and radially overlapping one another.

Wheel hub drive (10) to Claim 4 or 5 , characterized in that the first fastening ring (44) and the second fastening ring (44) are arranged radially outside the rotor (32).

Wheel hub drive (10) to Claim 4 or 5 , characterized in that the first fastening ring (44) and the second fastening ring (46) are arranged radially inside the rotor (32).

Wheel hub drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second bearing shell (18) is arranged at least partially radially inside and axially overlapping the first bearing shell (16).

Wheel hub drive (10) to Claim 8 , characterized in that the first bearing shell (16) forms a first raceway (L1) for rolling elements (48, 50) of the wheel bearing (14), wherein the second bearing shell (18) forms a second raceway (L2) for the rolling elements (48, 50) of the wheel bearing (14).

Motor vehicle, with at least one wheel hub drive (10) according to one of the preceding claims