DE102007002709A1

DE102007002709A1 - Drive assembly for standard motor vehicle, has fastening plate designed such that plate is fastenable to wheel hub of vehicle, where driven axle includes torsional moment that is transmitted directly or indirectly to drive rollers

Info

Publication number: DE102007002709A1
Application number: DE200710002709
Authority: DE
Inventors: Emil Rohrer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2008-07-24

Abstract

The assembly (1) has two drive units (2), where each drive unit includes a supporting structure provided with multiple drive rollers or track rollers and a fastening plate that is supported in a rotatable manner. The fastening plate is designed in such a manner that the fastening plate is fastenable to a wheel hub (3) of a standard motor vehicle (13) or fastened to the motor vehicle like wheels. A driven axle includes a torsional moment that is transmitted directly or indirectly to the drive rollers of the drive units.

Description

Für die Fortbewegung von Fahrzeugen auf verschiedenen Untergründen, wie zum Beispiel einerseits auf festem ebenen Boden, und andererseits auf weichem unebenen Boden (z. B. Schnee, Morast, usw.) gibt es Fahrzeuge die speziell auf diese Bodenverhältnisse angepasst sind. So reicht für den festen ebenen Boden (z. B. Asphaltstraße, Schotterweg usw.) ein normales Kraftfahrzeug mit Standardbereifung für das einfache Vorankommen im allgemeinen aus. Bei unebenem und weichen Gelände muss hier schon auf eine Geländefahrzeug mit Allradantrieb zurückgegriffen werden. Wird der Boden noch schwieriger, wie zum Beispiel bei Morast oder sogar Schnee, versagt auch der Allradantrieb eines Geländefahrzeuges. So wird bei Einsatz im Schnee oder Morast normalerweise auf Kettenfahrzeuge (wie z. B. Schneemobile) zurückgegriffen. Diese Fahrzeuge besitzen im allgemeinen einen Kettenantrieb ähnlich den eines Panzers. Allerdings wird bei diesen Fahrzeugen die Kette etwas breiter ausgeführt um ein zu großes Einsinken in den Schnee oder Morast zu vermeiden. Die Lenkung des Fahrzeuges erfolgt durch eine so genannte Lenkbremse. Hier wird je nach gewünschter Richtungsänderung die linke oder die rechte Kette mehr oder weniger abgebremst, und dadurch kann das Fahrzeug seine Richtung ändern. Diese Fahrzeuge sind speziell für den Einsatz im Schnee konzipiert und sind nicht für den Einsatz auf normalen Böden vorgesehen. Diese Fahrzeuge sind demzufolge in den schneefreien Tagen nicht zu gebrauchen. Für die restlichen Tage des Jahres ist all so ein zusätzliches Fahrzeuge notwendig. Der Grundgedanke dieser Erfindung ist es demontierbare und transportable Antriebsmodule (1) zu entwickeln die schnell und einfach an die Achskörper (2) von heutigen Serienkraftfahrzeugen (3) montiert werden können.For moving vehicles on different surfaces, such as on solid flat ground on the one hand, and on soft uneven ground (eg, snow, morass, etc.), there are vehicles specially adapted to these ground conditions. Thus, for the solid flat ground (eg, asphalt road, gravel road, etc.), a normal motor vehicle with standard tires is sufficient for easy travel in general. On uneven and soft terrain, an all-wheel drive off-road vehicle must be used. If the ground is even more difficult, such as in morass or even snow, also fails the all-wheel drive of an off-road vehicle. For example, when used in snow or morass, tracked vehicles (such as snowmobiles) are usually used. These vehicles generally have a chain drive similar to that of a tank. However, in these vehicles, the chain is made a little wider to avoid too much sinking into the snow or morass. The steering of the vehicle is done by a so-called steering brake. Here, depending on the desired change in direction, the left or right chain braked more or less, and thereby the vehicle can change direction. These vehicles are specially designed for use in snow and are not intended for use on normal ground. These vehicles are therefore unusable in the snow-free days. For the remaining days of the year, all such additional vehicles are necessary. The basic idea of this invention is removable and transportable drive modules ( 1 ) to develop quickly and easily to the axle body ( 2 ) of today's standard-production vehicles ( 3 ) can be mounted.

Um diesen Nachteil zu beheben wird folgende Erfindung vorgeschlagen:
Anstelle der Bereifung (4) werden demontierbare und transportable Antriebsmodule (2) angebracht. Diese Antriebsmodule (2) können in der einfachsten Ausführung an die Serienachskörper (3) der Fahrzeuge (13) wie normale Räder (4) angeschraubt werden. Zur Stabilisierung am Fahrzeug selbst werden nur wenige Zusatzbefestigungen benötigt. Um sich an die verschiedenen Fahrzeugtypen anzupassen werden Befestigungsplatten (5) mit variablem Lochbild oder spezielle typbezogene Adapterplatten verwendet. Das wichtigste Element zur Befestigung am Radkörper (3) ist eine drehbar gelagerte Befestigungsplatte (5). Diese Befestigungsplatte (5) ist mittels eines Gleit- oder Kugellagers (6) an einer Tragkonstruktion (7) befestigt. An der Tragkonstruktion (7) werden auch die neuen Antriebselemente, wie z. B. die Laufrollen und Antriebsketten (8) befestigt. Diese Befestigungsart ist für jede angetriebene Achse notwendig. Bei nicht angetriebenen Achsen kann auf die drehbare Befestigungsplatte (5) verzichtet werden. Der Antrieb der neuen Antriebselemente (2) erfolgt über die auf die angetriebene Achse montierte Befestigungsplatte (5). Hier kann der Antrieb auf verschiedene Weise erfolgen. Zum einen wäre ein direkter Antrieb über ein aufgeflanschtes Zahnrad (9) möglich. Dieses treibt entweder ein weiteres Übersetzungszahnrad an, oder es greift direkt in eine mit den Laufrollen verbundene Antriebskette (10).To remedy this disadvantage, the following invention is proposed:
Instead of the tires ( 4 ), demountable and transportable drive modules ( 2 ) appropriate. These drive modules ( 2 ) can in the simplest version to the Serienachskörper ( 3 ) of the vehicles ( 13 ) like normal wheels ( 4 ) are screwed. To stabilize the vehicle itself only a few additional fasteners are needed. In order to adapt to the different vehicle types, mounting plates ( 5 ) with variable hole pattern or special type-specific adapter plates used. The most important element for attachment to the wheel body ( 3 ) is a rotatably mounted mounting plate ( 5 ). This mounting plate ( 5 ) is by means of a sliding or ball bearing ( 6 ) on a supporting structure ( 7 ) attached. On the supporting structure ( 7 ) are also the new drive elements, such. B. the rollers and drive chains ( 8th ) attached. This type of attachment is necessary for each driven axle. For non-driven axles can on the rotatable mounting plate ( 5 ) are waived. The drive of the new drive elements ( 2 ) via the mounted on the driven axle mounting plate ( 5 ). Here, the drive can be done in different ways. On the one hand, a direct drive via a flanged gear ( 9 ) possible. This drives either another translation gear, or it engages directly in a connected to the rollers drive chain ( 10 ).

Eine weitere Möglichkeit besteht darin das an der Befestigungsplatte (5) eine weitere Antriebswelle angeflanscht ist die ihr Drehmoment an ein zusätzliches Verteilergetriebe weitergibt. Von dort aus erfolgt dann der Antrieb der neuen Antriebselemente (2) mit einer entsprechenden Getriebeeinheit.Another possibility is that on the mounting plate ( 5 ) is flanged another drive shaft which passes their torque to an additional transfer case. From there, the drive of the new drive elements ( 2 ) with a corresponding gear unit.

Um die Antriebselemente (2) zu stabilisieren und in ihrer Lage zu halten werden die einzelnen Befestigungspunkte der Antriebselemente (2) mit Stabilisierungsprofilen (11) verbunden. Diese werden sowohl längs als auch quer zwischen die Antriebsmodule (2) eingebaut. Um die Stabilisierungsprofile (11) an möglichst viele unterschiedliche Fahrzeugtypen montieren zu können sind diese so ausgeführt das deren Länge variabel eingestellt werden kann. Durch diese Stabilisierungsprofile (11) werden unnötig große Momente auf die Achskörper (3) vermieden. Anstelle von 4 getrennten Antriebseinheiten (2) (siehe 2) wäre auch nur die Verwendung von 2 langen Antriebsmodule (2) (siehe 3) denkbar. Die Lenkung der Antriebsmodule (2) kann auf verschiedene Möglichkeiten erfolgen. Für Kettenantrieb wird häufig die sogenannte Lenkbremse verwendet. Bei diesen Lenksystemen ist es Vorraussetzung dass die Differentiale keine Sperren haben bzw. das die Sperren gelöst sind. Bei der einfachsten Art besitzt das linke und die rechte Antriebselement (2) je eine eigene Bremseinrichtung. Möchte man nun nach rechts fahren wird die rechte Seite abgebremst, möchte man nach links fahren bremst man die linke Seite ab. Um die Lenkung noch komfortabler zu machen erfolgt die Dosierung der Bremskraft mittels einer automatischen Steuerung, diese kann entweder mechanisch, hydraulisch oder elektrisch sein. Die Bedienung bzw. die Lenkung des Fahrzeuges erfolgt sinnvoller weise mit einem zusätzlichen Lenkrad. Dieses wird am einfachsten auf das vorhandene Lenkrad gesteckt. Das normale Lenkrad wird zum Steuern nicht mehr benötigt. Dieses wird auf Stellung Geradeausfahrt fixiert, und dient nur noch zur Aufnahme des neuen Lenkrades. In einer weitere Ausgestaltung ist es auch denkbar das die Lagerung der vorderen Antriebselemente (2) in der Art und Weise erfolgt das sich die vorderen Räder immer noch geringfügig lenken lassen. Diese wäre z. B. durch eine mehrachsige Lagerung möglich.To the drive elements ( 2 ) to stabilize and to hold in their position are the individual attachment points of the drive elements ( 2 ) with stabilization profiles ( 11 ) connected. These are both longitudinally and transversely between the drive modules ( 2 ) built-in. To get the stabilization profiles ( 11 ) To be able to mount as many different vehicle types as possible, these are designed so that their length can be set variably. Through these stabilization profiles ( 11 ) are unnecessarily large moments on the axle body ( 3 ) avoided. Instead of 4 separate drive units ( 2 ) (please refer 2 ) would be synonymous only the use of 2 long drive modules ( 2 ) (please refer 3 ) conceivable. The steering of the drive modules ( 2 ) can be done in different ways. For chain drive the so-called steering brake is often used. In these steering systems, it is a prerequisite that the differentials have no locks or that the locks are released. In the simplest way, the left and right drive elements ( 2 ) each have their own braking device. If you want to drive to the right, the right side is braked, if you want to drive to the left, you brake off the left side. To make the steering even more comfortable, the dosage of the braking force by means of an automatic control, this can be either mechanical, hydraulic or electric. The operation or the steering of the vehicle is done sensibly, with an additional steering wheel. This is easiest to put on the existing steering wheel. The normal steering wheel is no longer needed to control. This is fixed to position straight ahead, and is only used to hold the new steering wheel. In a further embodiment, it is also conceivable that the storage of the front drive elements ( 2 ) in the way that the front wheels are still slightly steer. This would be z. B. by a multi-axis storage possible.

In diesem Fall könnte man dann die Lenkung durch das bisherige Lenkrad beibehalten. An der Tragkonstruktion (7) der Antriebselemente (2) werden Sensoren angebracht. Diese ermitteln den Einschlag der vorderen Räder und geben diese Information an die Lenksteuerung weiter. Somit wird durch das Lenken mit dem serienmäßigen Lenkrad der Steuerung die Information gegeben mit wie viel Bremskraft und in welcher Richtung die Lenkbremse funktionieren soll. In einer weiteren Ausgestaltung wäre es auch denkbar dass die vorderen Antriebselemente (2) so an den Radnaben (3) befestigt sind dass sie sich beim Lenkeinschlag mit diesen mitbewegen. Hier kann dann die Lenkung wie beim serienmäßigen Fahrzeug erfolgen. Wenn es sich um ein Fahrzeug handelt dass nur eine angetriebene Achse besitzt werden die Antriebseinheitren der Vorderachse und der Hinterachse mit gelenkigen Antriebswellen verbunden. Somit ist es möglich dass alle Antriebselemente (2) für den Vortrieb eingesetzt werden können. Anstelle der Befestigung der Antriebseinheiten an den Radnaben (3) ist auch eine Befestigung an den anderen Achskörpern, wie z. B. an den Querlenkern (12), oder sogar an der Karosserie (15) denkbar.In that case you could then do the steering maintained by the previous steering wheel. On the supporting structure ( 7 ) of the drive elements ( 2 ) sensors are installed. These determine the impact of the front wheels and pass this information to the steering control. Thus, by steering with the standard steering wheel of the controller given the information with how much braking force and in which direction the steering brake should work. In a further embodiment, it would also be conceivable that the front drive elements ( 2 ) so at the wheel hubs ( 3 ) are attached that they move with the steering angle with these. Here then the steering can be done as in the standard vehicle. If it is a vehicle that has only one driven axle, the drive units of the front and rear axles are connected to articulated drive shafts. Thus, it is possible that all drive elements ( 2 ) can be used for propulsion. Instead of attaching the drive units to the hubs ( 3 ) is also an attachment to the other axle bodies, such. B. on the wishbones ( 12 ), or even on the body ( 15 ) conceivable.

Allerdings sind hier dann kompliziertere Befestigungsteile notwendig, und bei der Befestigung direkt an der Karosserie (15) sind eigene Federungs- und Dämpfersysteme notwendig.However, here more complicated fasteners are necessary, and in the attachment directly to the body ( 15 ) own suspension and damper systems are necessary.

Je nach vorgesehenem Einsatzgebiet können die Antriebselemente (2) längere oder kürzere Kettensysteme besitzen. Die Ketten können mit Metallgliedern oder mit weichen Kunststoffpolstern versehen sein. Es wäre auch denkbar dass die einzelnen Laufflächen der Kette aus luftgefüllten Einzelpolster bestehen. Je nach Länge und Breite der Ketten kann hier die geeignetste Kombination eingesetzt werden. Anstelle von Ketten wäre es auch denkbar das mehrere Rollen verwendet werden.Depending on the intended application, the drive elements ( 2 ) have longer or shorter chain systems. The chains can be provided with metal links or soft plastic pads. It would also be conceivable that the individual running surfaces of the chain consist of air-filled single pad. Depending on the length and width of the chains, the most suitable combination can be used here. Instead of chains, it would also be conceivable that multiple roles are used.

Die vorher beschriebenen Antriebseinheiten sind nicht nur für Schnee geeignet. Sie können insbesondere auch in Gebieten eingesetzt werden in denen Naturkatastrophen wie Überschwemmungen oder Erdrutsche entstanden sind. Hiermit ist es möglich das normale Fahrzeuge mit geringem Aufwand in geländegängige Fahrzeuge umgebaut werden können und somit Rettungsmaßnahmen rasch und in großem Umfang möglich waren.The Drive units previously described are not just for snow suitable. You can especially in areas where natural disasters occur like floods or Landslides have emerged. This makes it possible the normal vehicles with little effort in off-road vehicles can be rebuilt and thus rescue measures fast and in big Scope possible were.

Claims

Drive unit ( 1 ) for motor vehicles ( 13 ), consisting of at least two drive elements ( 2 ), characterized in that the drive elements ( 2 ) from a supporting structure ( 7 ) with one or more drive or rollers ( 14 ) and a rotatably mounted mounting plate ( 5 ), and that the mounting plate ( 5 ) is designed so that it to the wheel hub ( 3 ) of standard motor vehicles ( 13 ), in the manner and the wheels ( 4 ) at the vehicle ( 13 ), and that the torque of the driven axle directly or indirectly to the drive rollers ( 14 ) of the drive elements ( 2 ) be transmitted.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the drive elements ( 2 ) by means of length-displaceable stabilization profiles ( 11 ) are connected

Drive unit ( 1 ) according to claim 1 to 2, characterized in that in the drive elements ( 2 ) additional braking devices are installed which allow the drive elements ( 2 ) decelerate independently and thus a change in direction of the vehicle ( 13 ) enable.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1 to 3, characterized in that when using 4 drive elements ( 2 ) the torque of the driven axle is transmitted by articulated drive shafts from the driven unit to the non-driven unit.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1 to 4, characterized in that the attachment of the front drive element ( 2 ) on the axle body ( 3 ) takes place by a multi-axis bearing and thus the axle body ( 3 ) allows a steering movement without the drive element ( 2 ).

Drive unit ( 1 ) according to claims 1 to 5, characterized in that on the front drive elements ( 2 ) Sensors are attached to the steering angle of the front axle body ( 3 ) and pass this information on to a controller which ensures that the direction of travel of the vehicle ( 13 ) is changed accordingly.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1 to 4, characterized in that the front drive element ( 2 ) with the steered axle body ( 3 ) and thus a change of direction takes place.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1 to 4, characterized in that for steering the vehicle, an additional steering system is used that is placed on the existing steering wheel and that is used to control the steering brakes.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1 to 2, characterized in that the drive chains ( 8th ) can be made of metal, plastic or air-cushioned individual segments.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the attachment of the drive elements ( 2 ) not on the wheel hub ( 2 ) but on other parts of the axle body, z. B. the wishbone ( 12 ), he follows.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the attachment of the drive units not at the wheel hub ( 3 ) but on the body ( 15 ) of the vehicle takes place.

Drive unit ( 1 ) according to claim 1 to 11, characterized in that parts of the drive elements ( 2 ) are covered by covering parts made of sheet metal or plastic.