CH697030A5 - Vorrichtung zum Radantrieb eines Nutzfahrzeuges. - Google Patents

Description

  [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Radantrieb eines Nutzfahrzeuges gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Nutzfahrzeuge wie Lastkraftwagen oder Zugfahrzeuge für Auflieger oder Anhänger etc. verfügen in der Regel über einen mechanischen Hinterradantrieb, bei dem mindestens eine Hinterradachse bzw. ein Paar von Hinterrädern vom Fahrzeugmotor über ein Fahrzeuggetriebe angetrieben wird. Bei Lastkraftwagen oder Zugfahrzeugen können zusätzlich auch die Vorderräder bzw. Vorderradachsen vom Fahrzeugmotor über eine Kardanwelle mechanisch angetrieben werden, wodurch bessere Adhäsion der Fahrzeugräder beispielsweise auf weichem Terrain oder im Wintereinsatz erreicht werden kann.

   Derartige Vorrichtungen zum Radantrieb sind jedoch schwer, beeinflussen die notwendige Bauhöhe des Fahrzeuges, sind teuer in der Anschaffung und verursachen einen hohen Kraftstoffverbrauch. Die Auflieger oder Anhänger selber können mit einem solchen Radantrieb nicht ausgestattet sein, was beispielsweise bei einem Kipper auf einer Aushubdeponie oder im Wintereinsatz zu Problemen führen kann (Durchdrehen der Antriebsräder).

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Radantrieb eines Nutzfahrzeuges zu schaffen, die in der Anschaffung und Unterhalt einfach und kostengünstig ist, den Treibstoffverbrauch verringert,

   und die auch bei Aufliegern oder Anhängern anwendbar ist.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0005] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006] Die erfindungsgemässe Vorrichtung, bei welcher an mindestens einem der Räder ein Zahnkranz angebracht ist, mit welchem ein mit einem eigenen Antrieb wirkverbundenes, gegenüber dem Zahnkranz verstellbares Ritzel in Eingriff bringbar ist, kann als ein Hilfsantrieb zugeschaltet werden, wenn die Adhäsion durch die herkömmlich vom Fahrzeugmotor her angetriebenen Räder nicht mehr genügt und die Räder durchdrehen.

   Die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung bei einem Lastkraftwagen statt eines mechanisch übertragenen Antriebs auf eine zweite oder dritte Radachse bringt Vorteile im Anschaffungspreis sowie im Eigengewicht und der Bauhöhe des Fahrzeuges. Im Vergleich zu den herkömmlich angetriebenen weiteren Radachsen, die immer mitlaufen, wird der erfindungsgemässe Radantrieb bei Nichtgebrauch ausgeschaltet und dadurch der Kraftstoffverbrauch sowie die Unterhaltskosten erheblich reduziert. Die erfindungsgemässe Vorrichtung bedeutet aber auch eine zusätzliche Antriebsmöglichkeit bei Rädern von Anhängern oder Aufliegern. Dadurch können Sattelschlepper die Arbeit von Nutzfahrzeugen mit vier Achsen erfüllen mit dem Vorteil, dass sie 30% mehr laden können. Bis jetzt steckten Sattelschlepper auf den Deponien infolge schlechter Adhäsion oft fest.

   Ebenfalls kann die erfindungsgemässe Vorrichtung mit Vorteil bei Nutzfahrzeugen im Einsatz für die Forstwirtschaft (z.B. Langholztransport) Verwendung finden.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>ein Rad eines Nutzfahrzeuges mit einer erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung in Seitenansicht;


  <tb>Fig. 2<sep>das Rad sowie die Antriebsvorrichtung in Pfeilrichtung A nach Fig. 1; und


  <tb>Fig. 3<sep>einen Teil der Antriebsvorrichtung in einem vergrösserten Massstab.

[0008] In Fig. 1 und 2 ist ein Rad 2 eines Nutzfahrzeuges 1 dargestellt, bei dem Nutzfahrzeug es sich um einen Lastkraftwagen, ein Zugfahrzeug, oder um einen mit einem Zugfahrzeug koppelbaren Anhänger oder Auflieger handeln kann. Auf einer auch aus Fig. 2 und 3 ersichtlichen Felge 3 des Hinterrades 2 ist auf der Rad-Innenseite ein Zahnkranz 4 angebracht, vorzugsweise angeschraubt (die dafür vorgesehenen Schrauben sind in Fig. 2 und 3 mit 5 bezeichnet).

   Mit dem Zahnkranz 4 kann ein Ritzel 8 in Eingriff gebracht werden, welches von einem hydraulischen Antrieb 9 (Fig. 2) angetrieben werden und in Zusammenwirkung mit dem Zahnkranz 4 das Rad 2 antreiben kann.

[0009] Um in und wieder aus dem Eingriff mit dem Zahnkranz 4 gebracht werden zu können, ist das Ritzel 8 samt dem Antrieb 9 am Nutzfahrzeug 1 gegenüber dem mit dem Zahnkranz 4 versehenen Rad 2 verstellbar angeordnet, und zwar beispielsweise verschwenkbar gelagert, wobei die Verstellung bzw. Verschwenkung mittels einer hydraulisch betriebenen Kolben/Zylinder-Einheit 10 (Fig. 1) erfolgt. Das Ritzel 8 ist gemäss Fig. 2 und 3 mit einer zylindrischen Umfangsfläche 11 versehen. Mittels der Kolben/Zylinder-Einheit 10 kann das Ritzel 8 auf eine zylindrische Lauffläche 12 des Zahnkranzes 4 angedrückt werden, wobei eine definierte Verzahnungsdistanz bzw. Eingriff erreicht wird.

   Durch eine hydraulische Absicherung wird der Antrieb 9 erst dann in Funktion gesetzt, wenn die Verzahnung eingegriffen hat.

[0010] Sowohl der hydraulische Ritzelantrieb 9 als auch die Kolben/Zylinder-Einheit 10 sind über flexible Leitungen 15, 16, 17 an eine aus der Zeichnung nicht ersichtliche, gemeinsame Hydraulikpumpe angeschlossen.

   Handelt es sich beim Nutzfahrzeug 1 um einen mit einem Zugfahrzeug koppelbaren Anhänger oder Auflieger, so sind den hydraulischen Leitungen Kupplungen zugeordnet, die das Trennen vom Zugfahrzeug ermöglichen.

[0011] Auch das zum Rad 2 koaxiale bzw. der gleichen Hinterradachse zugeordnete andere Hinterrad (aus der Zeichnung nicht ersichtlich) ist vorzugsweise mit einem Zahnkranz 4 und einem mit einem eigenen Antrieb 9 wirkverbundenen Ritzel 8 ausgestattet, das mittels einer Kolben/Zylinder-Einheit 10 mit dem Zahnkranz 4 in Eingriff gebracht werden kann. Es können aber auch Räder mehrerer Radachsen, die nicht direkt vom Fahrzeugmotor über ein Getriebe angetrieben werden, mit dem erfindungsgemässen zusätzlichen Antrieb ausgerüstet sein.

   Sämtliche Antriebe 9 sowie Kolben/Zylinder-Einheiten 10 sind dann an die bereits erwähnte, gemeinsame Hydraulikpumpe angeschlossen, die über einen Hydrauliköl-Mengenteiler nicht nur diese, sondern auch noch weitere Hydraulikaggregate (z.B. zur Erzeugung einer Kippbewegung bei einem Kipper) antreiben kann.

[0012] Die Hydraulikpumpe ist dem Fahrzeuggetriebe zugeordnet, d.h. bei Anhängern oder Aufliegern dem entsprechenden Zugfahrzeug. Durch richtige Dimensionierung der Hydraulikpumpe und der Antriebe 9 wird gewährleistet, dass die Geschwindigkeit der hydraulisch angetriebenen Räder mit derjenigen der herkömmlich vom Fahrzeugmotor her angetriebenen Rädern übereinstimmt.

   Der erfindungsgemässe hydraulische Antrieb kann als ein Hilfsantrieb zugeschaltet werden, wenn die Adhäsion durch die vom Fahrzeugmotor her angetriebenen Räder nicht mehr genügt und diese Räder durchdrehen. Dies kann beispielsweise bei einem Kipper auf der Aushubdeponie oder bei einem Fahrzeug im Wintereinsatz der Fall sein.

[0013] Die Ansteuerung des hydraulischen Radantriebes wird elektrisch überwacht. So lässt er sich nur dann einschalten, wenn das Fahrzeug steht und ein Gang eingelegt ist (dient der Sicherheit, kein Wegfahren des Fahrzeuges ohne eingelegten Gang). Bei zu hoher Geschwindigkeit des Fahrzeuges schaltet sich der hydraulische Antrieb automatisch ab. Dadurch, dass kein Einschalten während der Fahrt möglich ist und bei zu schnellem Fahren ausgeschaltet wird, wird die Gefahr, dass die Verzahnung Ritzel/Zahnkranz zerstört werden könnte, ausgeschlossen.

   (Die Lebensdauer der Verzahnung wird auch durch die bereits erwähnte hydraulische Absicherung, dass der Antrieb erst mit Drehen beginnt, wenn die Verzahnung eingegriffen hat, ebenfalls stark verlängert.) Die Fahrtrichtung wird automatisch über einen Rückfahrlampe-Schalter gesteuert, was die Bedienung erheblich erleichtert.

[0014] Der Antrieb und die Verstellung der Ritzel 8 könnten auch elektrisch (statt hydraulisch) erfolgen.

[0015] Die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung bei einem Lastkraftwagen statt eines mechanisch übertragenen Antriebs auf eine zweite oder dritte Radachse bringt Vorteile im Anschaffungspreis sowie im Eigengewicht und der Bauhöhe des Fahrzeuges.

   Im Vergleich zu den herkömmlich angetriebenen weiteren Radachsen, die immer mitlaufen, wird der erfindungsgemässe Radantrieb bei Nichtgebrauch ausgeschaltet und dadurch der Kraftstoffverbrauch sowie die Unterhaltskosten erheblich reduziert. Die erfindungsgemässe Vorrichtung bedeutet aber auch eine zusätzliche Antriebsmöglichkeit bei Rädern von Anhängern oder Aufliegern. Dadurch können Sattelschlepper die Arbeit von Nutzfahrzeugen mit vier Achsen erfüllen mit dem Vorteil, dass sie 30% mehr laden können. Bis jetzt steckten Sattelschlepper auf den Deponien infolge schlechter Adhäsion oft fest. Ebenfalls kann die erfindungsgemässe Vorrichtung mit Vorteil bei Nutzfahrzeugen im Einsatz für die Forstwirtschaft (z.B. Langholztransport) Verwendung finden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Radantrieb eines Nutzfahrzeuges, das mindestens ein Paar von Rädern (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem der Räder (2) ein Zahnkranz (4) angebracht ist, mit welchem ein mit einem eigenen Antrieb (9) wirkverbundenes, gegenüber dem Zahnkranz (4) verstellbares Ritzel (8) in Eingriff bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (8) von einem hydraulischen Antrieb (9) antreibbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (8) samt dem Antrieb (9) mittels einer hydraulisch betriebenen Kolben/Zylinder-Einheit (10) verstellbar und dadurch mit dem Zahnkranz (4) in Eingriff bringbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (8) samt dem Antrieb (9) am Nutzfahrzeug (1) schwenkbar gelagert und gegenüber dem mit dem Zahnkranz (4) versehenen Rad (2) mittels der Kolben/Zylinder-Einheit (10) verschwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (8) mit einer zylindrischen Umfangsfläche (11) versehen und für den Eingriff mittels der Kolben/Zylinder-Einheit (10) mit der Umfangsfläche (11) auf eine zylindrische Lauffläche (12) des Zahnkranzes (4) andrückbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkranz (4) auf die Felge des Rades (2) aufgeschraubt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide einer Radachse zugeordneten Räder oder mehreren Radachsen zugeordnete Räder mit je einem Zahnkranz (4) versehen und von je einem Antrieb (9) über je ein Ritzel (8) antreibbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Ritzelantriebe (9) sowie Kolben/Zylinder-Einheiten (10) an eine gemeinsame Hydraulikpumpe angeschlossen sind, die von einem Fahrzeuggetriebe antreibbar ist, welches für einen Achsenantrieb von mindestens zwei Fahrzeugrädern des Nutz- bzw. Zugfahrzeuges vorhanden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Auflieger oder Anhänger ausgebildeten Nutzfahrzeug (1) die einzelnen Ritzelantriebe (9) sowie Kolben/Zylinder-Einheiten (10) über hydraulische Kupplungen an die einem Zugfahrzeug zugeordnete Hydraulikpumpe anschliessbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb die Geschwindigkeit der vom eigenen Antrieb (9) angetriebenen Räder mit der Geschwindigkeit der vom Fahrzeuggetriebe über die Radachse angetriebenen Räder des Nutz- bzw. Zugfahrzeuges übereinstimmt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Überwachung der hydraulischen Ansteuerung der Ritzelantriebe (9) bzw. der Kolben/Zylinder-Einheiten (10) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ritzelantriebe (9) nur bei stehendem Nutz- bzw. Zugfahrzeug und einem eingelegten Gang des Fahrzeuggetriebes einschaltbar und beim Überschreiten einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ausschaltbar sind.