DE102015217379B4

DE102015217379B4 - Antriebsvorrichtung zur Befestigung an einem Fahrzeugrad, Antriebssystem mit Antriebsvorrichtung sowie Verfahren zum Bewegen eines Fahrzeugs mittels einer Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015217379B4
Application number: DE102015217379.8A
Authority: DE
Inventors: Patrick Becker
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2035-09-12
Also published as: DE102015217379A1

Abstract

Antriebsvorrichtung (1) zur Befestigung an einem Fahrzeugrad (2), aufweisend
- ein Antriebsrad (3), das einen Reifen (31) und eine Felge (32) aufweist,
- eine Adapterplatte (4) zur drehfesten Verbindung mit dem Fahrzeugrad (2), und
- zumindest ein Antriebsmittel (5) zum Übertragen einer Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad (3) und der Adapterplatte (4),
- wobei die Antriebsvorrichtung (1) derart eingerichtet ist, dass zumindest beim planmäßigen Betrieb der Antriebsvorrichtung (1) der Durchmesser des Antriebsrads (3) größer ist als der Durchmesser des Fahrzeugrads (2).

Description

Es wird eine Antriebsvorrichtung, welche zum Bewegen eines Fahrzeugs an einem Fahrzeugrad des Fahrzeugs befestigt werden kann, angegeben. Weiterhin werden ein Antriebssystem mit einem Fahrzeugrad und einer Antriebsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Bewegen eines Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung angegeben.
Im Stand der Technik sind verschiedene Methoden bekannt, um Fahrzeuge, welche beispielsweise über kein eigenes Antriebssystem verfügen oder deren Antriebssystem defekt ist, zu bewegen. Beispielsweise existieren Elektroameisen mit Hubbrille sowie Fahrzeugrangierer mit Wagenheberfunktion.
Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannten Lösungen ist, dass diese entweder aufgrund ihres hohen Gewichts nur bedingt transportfähig sind oder zum Einsatz einen hohen Kraftaufwand erfordern. Weiterhin sind die im Stand der Technik bekannten Systeme auf unebenem Untergrund nicht einsetzbar.
Die Druckschrift DE 20 2011 106 937 U1 beschreibt eine mobile Antriebsvorrichtung für den Antrieb eines Rades eines Fahrzeugs umfassend eine Montageeinheit sowie eine mit dieser verbindbare Antriebseinheit, durch welche die Montageeinheit antreibbar ist, wobei Befestigungsmittel zur verdrehsicheren Befestigung der Montageeinheit an dem anzutreibenden Rad sowie Verbindungsmittel zur Verbindung der Montageeinheit mit der Antriebseinheit vorgesehen sind und wobei die Antriebseinheit einen Antriebsmotor sowie eine mit diesem verbundene Drehmomentstütze umfasst.
In der Druckschrift DE 196 35 808 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeugrad mit Radfelge beschrieben. Die Antriebsvorrichtung besteht aus einem Elektromotor, einem Getriebe und einer als Reibrad wirkenden Gummilaufrolle und ist am Radträger bzw. Achsschenkel oder am Federbein einer Federbeinachse lösbar befestigt.
Es ist eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, eine Antriebsvorrichtung anzugeben, mittels derer ein Fahrzeug bei Ausfall seines fahrzeugeigenen Antriebs bewegt werden kann und welches leicht transportiert werden kann. Weitere Aufgaben zumindest einiger Ausführungsformen sind es, ein Antriebssystem mit einer Antriebsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Bewegen eines Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1, 12 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.
Die hier beschriebene Antriebsvorrichtung zur Befestigung an einem Fahrzeugrad weist ein Antriebsrad, eine Adapterplatte zur drehfesten Verbindung mit dem Fahrzeugrad sowie zumindest ein Antriebsmittel auf. Das Antriebsrad weist vorzugsweise einen Reifen und eine Felge auf. Weiterhin weist das Antriebsrad eine Rotationsachse auf, um welche sich das Antriebsrad, insbesondere zum Bewegen eines Fahrzeugs, drehen kann. Die Felge kann z.B. Metall oder einen Faserverbundstoff, wie z.B. carbonfaserverstärkten Kunststoff, aufweisen. Das Antriebsmittel ist zum Übertragen einer Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad und der Adapterplatte ausgebildet. Insbesondere ist das Antriebsmittel zum Übertragen einer Antriebskraft vom Antriebsrad auf die Adapterplatte bzw. zum Übertragen einer Antriebskraft von der Adapterplatte auf das Antriebsrad ausgebildet. Die Adapterplatte kann z.B. ein Plattenelement, welches vorzugsweise rund ausgeführt ist, und einen mit dem Plattenelement verbundenen Achsstummel, der vorzugsweise in der Mitte des Plattenelements vom Plattenelement abragt, aufweisen. Vorzugsweise weist die hier beschriebene Antriebsvorrichtung eine Masse von kleiner oder gleich 35 kg auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebsmittel in einem Hohlraum, welche von der Felge und der Adapterplatte ausgebildet ist, angeordnet. Das Antriebsmittel umfasst vorzugsweise ein Rad, welches beispielsweise als Reibrad ausgebildet sein kann. Weiterhin umfasst das Antriebsmittel vorzugsweise einen Motor, der insbesondere als Elektromotor ausgebildet sein kann. Mittels des Motors kann das Antriebsmittel bzw. das Rad oder Reibrad des Antriebsmittels bewegt werden. Alternativ kann der Motor auch als Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Antriebsmittel bzw. das Rad oder Reibrad des Antriebsmittels durch den Motor in zwei verschiedene Richtungen gedreht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebsmittel bzw. das Rad des Antriebsmittels drehbar um eine Antriebsmitteldrehachse gelagert, wobei die Antriebsmitteldrehachse im Wesentlichen achsparallel zur Rotationsachse des Antriebsrads ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Antriebsmittel fest mit der Adapterplatte bzw. mit einem Plattenelement der Adapterplatte verbunden sein und die Antriebskraft von der Adapterplatte auf die Felge des Antriebsrads übertragen. Das Antriebsmittel kann z.B. mittels eines oder mehrerer Befestigungselemente, wie z.B. mittels einer oder mehrerer Schrauben, unmittelbar mit der Adapterplatte bzw. mit dem Plattenelement der Adapterplatte verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebsmittel bzw. das Rad des Antriebsmittels drehbar um eine Antriebsmitteldrehachse gelagert, wobei die Antriebsmitteldrehachse im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Antriebsrads ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Antriebsmittel fest mit der Felge des Antriebsrads verbunden sein und die Antriebskraft von der Felge auf die Adapterplatte übertragen. Das Antriebsmittel kann z.B. mittels eines oder mehrerer Befestigungselemente, wie z.B. mittels einer oder mehrerer Schrauben, direkt mit der Felge verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung zumindest eine Energieversorgungseinheit auf. Die Energieversorgungseinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, dass Antriebsmittel bzw. den Motor des Antriebsmittels mit Energie zu versorgen. Vorzugsweise ist die Energieversorgungseinheit im Hohlraum angeordnet, der von der Felge und der Adapterplatte ausgebildet ist. Alternativ kann das Antriebsmittel beispielsweise über eine Stromzuführung von einer Energieversorgungseinrichtung des Fahrzeugs, wie z.B. von einer Fahrzeugbatterie, mit der zum Betrieb notwendigen elektrischen Energie versorgt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung zumindest eine Reifendurchmesserveränderungseinheit auf. Die Reifendurchmesserveränderungseinheit ist z.B. im Hohlraum angeordnet, welcher von der Felge und der Adapterplatte ausgebildet ist. Die Reifendurchmesserveränderungseinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Durchmesser des Antriebsrads zu verändern. Beispielsweise kann die Reifendurchmesserveränderungseinheit den Durchmesser des Fahrzeugrads verkleinern oder vergrößern. Die Reifendurchmesserveränderungseinheit kann z.B. einen Kompressor und/oder einen Unterdruckmotor umfassen. Beispielsweise kann die Reifendurchmesserveränderungseinheit Luft aus dem Reifen des Antriebsrads absaugen bzw. Luft in den Reifen des Antriebsrads pumpen, sodass der Durchmesser des Reifens des Antriebsrads verkleinert bzw. vergrößert wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Reifendurchmesserveränderungseinheit derart ausgebildet sein, dass sie Luft aus dem Fahrzeugreifen, an welchem die Antriebsvorrichtung befestigt ist, absaugt und in den Reifen des Antriebsrads pumpt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung derart ausgebildet, dass das Antriebsmittel mittels einer drahtlosen Funkverbindung gesteuert werden kann. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung eine Steuereinheit zum Steuern des Antriebsmittels bzw. des Motors des Antriebsmittels aufweisen, wobei die Steuereinheit durch eine drahtlose Funkverbindung gesteuert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung ein Stützrad oder mehrere Stützräder auf, welches bzw. welche im Inneren des Hohlraums angeordnet sind. Das bzw. die Stützräder können beispielsweise an der Felge des Antriebsrads befestigt sein und beim Betrieb der Antriebsvorrichtung auf der Adapterplatte abrollen. Alternativ kann das Stützrad bzw. können die Stützräder z.B. an der Adapterplatte bzw. an einem Plattenelement der Adapterplatte befestigt sein und beim Betrieb der Antriebsvorrichtung auf der Felge des Antriebsrads abrollen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung ein Antriebsmittel und zwei Stützräder auf, welche jeweils 120° versetzt zum Antriebsmittel angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung eine Motorsteuerung auf. Die Motorsteuerung kann beispielsweise im Hohlraum, welcher von der Felge und dem Reifen ausgebildet wird, angeordnet sein. Der Motor des Antriebsmittels kann mittels der Motorsteuerung gesteuert werden. Beispielsweise kann die Motorsteuerung per drahtloser Fernbedienung bedient werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung ein weiteres Antriebsmittel oder eine Vielzahl von weiteren Antriebsmitteln auf, welche eine Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad und der Adapterplatte übertragen. Das weitere Antriebsmittel bzw. die weiteren Antriebsmittel können insbesondere wie das bisher beschriebene Antriebsmittel ausgebildet sein. Beispielsweise kann das weitere Antriebsmittel bzw. können die weiteren Antriebsmittel ein Rad, wie z.B. ein Reibrad, und einen Motor, wie z.B. einen Elektromotor, aufweisen. Die Anordnung und Art der Befestigung des weiteren Antriebsmittels bzw. der weiteren Antriebsmittel können ebenso wie im Zusammenhang mit dem bisher beschriebenen Antriebsmittel ausgeführt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung ein Antriebsband auf, welche das Antriebsmittel mit einem oder mehreren Stützrädern und/oder mit einem oder mehreren weiteren Antriebsmitteln verbindet. Das Antriebsband kann beispielsweise als Zahnriemen ausgebildet sein. Weiterhin kann das Antriebsband derart ausgeführt sein, dass es beim Betrieb der Antriebsvorrichtung eine Antriebskraft auf die Adapterplatte oder auf die Felge des Antriebsrads überträgt. Alternativ kann das Antriebsband derart ausgebildet sein, dass es beim Betrieb der Antriebsvorrichtung keine Berührung zur Adapterplatte und/oder zur Felge aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebsrad als Faltrad bzw. Faltnotrad ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist die hier beschriebene Antriebsvorrichtung kostengünstig herstellbar und aufgrund ihres geringen Gewichts leicht transportierbar. Darüber hinaus wird das Fahrzeugrad, mit welchem die Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Fahrzeugs verbunden wird, beim Einsatz der Antriebsvorrichtung nicht beschädigt.
Weiterhin wird ein Antriebssystem angegeben, welches ein Fahrzeugrad sowie eine hier beschriebene Antriebsvorrichtung aufweist. Bei dem Fahrzeugrad handelt es sich um ein Rad eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Antriebsvorrichtung kann dabei eines oder mehrere Merkmale der vorgenannten Ausführungsformen aufweisen. Vorzugsweise ist die Adapterplatte der Antriebsvorrichtung drehfest mit dem Fahrzeugrad verbunden. Das Antriebsrad der Antriebsvorrichtung ist vorzugsweise drehbar am Fahrzeugrad befestigt. Die Adapterplatte der Antriebsvorrichtung weist vorzugsweise einen größeren Durchmesser auf als die Fahrzeugfelge des Fahrzeugrads, mit welchem die Antriebsvorrichtung verbunden wird. Durch das Antriebssystem kann vorteilhafterweise das Fahrzeug bewegt werden, auch wenn das fahrzeugeigene Antriebssystem defekt ist.
Des Weiteren wird ein Verfahren zum Bewegen eines Fahrzeugs mittels einer hier beschriebenen Antriebsvorrichtung angegeben. Die bei dem Verfahren eingesetzte Antriebsvorrichtung kann eines oder mehrere Merkmale der vorgenannten Ausführungsformen aufweisen. Die bisher und im Folgenden genannten Ausführungsformen gelten sowohl für die Antriebsvorrichtung als auch für das Verfahren zum Bewegen eines Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung. Bei dem Verfahren werden ein Fahrzeug mit zumindest einem Fahrzeugrad und eine Antriebsvorrichtung bereitgestellt. Die Antriebsvorrichtung weist ein Antriebsrad, welches vorzugsweise einen Reifen und eine Felge umfasst, sowie eine Adapterplatte zur drehfesten Verbindung mit dem Fahrzeugrad auf. Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung ein Antriebsmittel zum Übertragen einer Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad und der Adapterplatte auf. Die Antriebsvorrichtung wird an dem Fahrzeugrad des Fahrzeugs befestigt, sodass die Adapterplatte der Antriebsvorrichtung drehfest mit dem Fahrzeugrad verbunden ist. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung an das Fahrzeugrad angeschraubt oder angeklemmt werden. Anschließend wird die Antriebsvorrichtung gestartet, sodass das Antriebsmittel der Antriebsvorrichtung eine Antriebskraft vom Antriebsrad auf die Adapterplatte bzw. von der Adapterplatte auf das Antriebsrad überträgt, wodurch das Antriebsrad bezüglich der Adapterplatte und dem Fahrzeugrad gedreht und dadurch das Fahrzeug bewegt wird. Das Starten der Antriebsvorrichtung kann insbesondere durch das Starten eines Motors des Antriebsmittels erfolgen, welcher z.B. als Elektromotor oder Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann der Motor des Antriebsmittels mittels einer drahtlosen Funkverbindung gestartet bzw. gesteuert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Fahrzeugrad des Fahrzeugs, an welchem die Antriebsvorrichtung befestigt wird, drehfest bezüglich einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs blockiert. Ein mit dem Fahrzeugrad über eine Fahrzeugachse verbundenes weiteres Fahrzeugrad bleibt vorzugsweise drehbar bezüglich der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs bzw. bezüglich des mit der Antriebsvorrichtung verbundenen Fahrzeugrads. Bei dem Verfahren zum Bewegen des Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung drehen sich vorzugsweise sowohl das Antriebsrad als auch das weitere Fahrzeugrad, wohingegen das mit der Antriebsvorrichtung verbundene Fahrzeugrad drehfest bezüglich der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs verbleibt. Beispielsweise kann das Fahrzeugrad, an welchem die Antriebsvorrichtung befestigt wird, durch blockiert werden. Z.B. kann die Handbremse des Fahrzeugs derart einseitig zu gefahren werden, dass das Fahrzeugrad, an welchem die Antriebsvorrichtung befestigt ist, blockiert wird. Weiterhin ist es möglich, mittels des Bremssystems des Fahrzeugs und einer Antiblockierereinrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass beim Betätigen des Bremssystems das Blockieren eines Fahrzeugrads verhindert wird, wohingegen das gegenüberliegende, mit der Antriebsvorrichtung verbundene Fahrzeugrad durch das Bremssystem blockiert wird, nur eines von zwei Fahrzeugrädern einer Fahrzeugachse drehfest zu blockieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Fahrzeug einen Fahrzeugmotor und eine Antriebswelle auf, wobei die Antriebswelle vor dem Starten der Antriebsvorrichtung motorseitig blockiert wird. Beispielsweise kann dies durch Einlegen eines Gangs erfolgen. Alternativ kann eine mechanische Blockierung der Kurbelwelle vorgenommen werden. Durch die motorseitige Blockierung der Antriebswelle kann erreicht werden, dass der Motor des Fahrzeugs beim Starten der Antriebsvorrichtung nicht durchdreht und die Kraft von der Antriebsvorrichtung über das Differential auf das weitere, gegenüberliegende Fahrzeugrad übertragen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Durchmesser des Antriebsrads vor dem Befestigen der Antriebsvorrichtung an dem Fahrzeugrad derart verändert, dass das Antriebsrad einen geringeren Durchmesser aufweist als das Fahrzeugrad. Beispielsweise kann mittels der Reifendurchmesserveränderungseinheit Luft aus dem Reifen des Antriebsrads abgesaugt werden, sodass der Durchmesser des Reifens verringert wird. Insbesondere kann dies mittels eines Unterdruckmotors der Reifendurchmesserveränderungseinheit erfolgen. Durch das Verringern des Durchmessers des Antriebsrads kann die Antriebsvorrichtung einfach am Fahrzeugrad montiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Durchmesser des Antriebsrads nach dem Befestigen der Antriebsvorrichtung am Fahrzeugrad derart verändert, dass das Antriebsrad einen größeren Durchmesser aufweist als das Fahrzeugrad. Beispielsweise kann mittels der Reifendurchmesserveränderungseinheit, insbesondere mittels eines Kompressors der Reifendurchmesserveränderungseinheit, Luft in den Reifen des Antriebsrads gepumpt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann durch die Reifendurchmesserveränderungseinheit Luft aus dem Fahrzeugrad, an welchem die Antriebsvorrichtung befestigt ist, in den Reifen des Antriebsrads der Antriebsvorrichtung gepumpt werden. Durch das Vergrößern des Durchmessers des Antriebsrads kann das Antriebsrad Kontakt zum Untergrund bekommen, während das Fahrzeugrad, an welchem die Antriebsvorrichtung befestigt ist, keinen Kontakt zum Untergrund aufweist.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren kann eine Achsstruktur des zu bewegenden Fahrzeugs zusammen mit den Fahrzeugrädern des Fahrzeugs genutzt werden, um mittels der beschriebenen Antriebsvorrichtung das Fahrzeug auch bei einem Ausfall des fahrzeugeigenen Antriebssystems zu bewegen. Bei dem Verfahren bis zum Bewegen des Fahrzeugs keine Muskelkraft erforderlich. Weiterhin kann das Verfahren auch auf unebenem und/oder hügeligem Untergrund durchgeführt werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der hier beschriebenen Antriebsvorrichtung, des hier beschriebenen Antriebssystems und des hier beschriebenen Verfahrens zum Bewegen eines Fahrzeugs ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1 bis 9 beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen:

1 und 2 schematische Darstellungen einer Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
3 bis 5 schematische Darstellungen einer Antriebsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
6 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems mit einer Antriebsvorrichtung und einem Fahrzeugrad gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
7 eine schematische Darstellung einer Befestigung zwischen einer Antriebsvorrichtung und einem Fahrzeugrad gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
8 und 9 schematische Darstellung zu einer Blockierung eines Fahrzeugrads eines Fahrzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
Die 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Ansichten einer Antriebsvorrichtung 1 zur Befestigung an einem Fahrzeugrad, die ein Antriebsrad 3 und eine Adapterplatte 4 zur drehfesten Verbindung mit dem Fahrzeugrad aufweist. Das Antriebsrad 3 umfasst einen Reifen 31 und eine Felge 32. Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung 1 ein Antriebsmittel 5 zum Übertragen einer Antriebskraft vom Antriebsrad 3 auf die Adapterplatte 4 auf. Das Antriebsmittel 5 ist in einem Hohlraum 6, der von der Felge 32 und der Adapterplatte 4 gebildet wird, angeordnet und umfasst einen Motor 7 und ein Rad 51, welches als Reibrad ausgebildet ist, dass durch seine Bewegung eine Antriebskraft auf die Adapterplatte 4 übertragen kann. Das Reibrad kann mittels des Motors 7 bewegt werden. Das Antriebsmittel 5 ist direkt mit der Felge 32 des Antriebsrads verbunden.
Die Adapterplatte 4 weist ein Plattenelement 41 und ein mit dem Plattenelement 41 verbundenen Achsstummel 42 auf und kann mittels Befestigungselementen 44, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schrauben ausgeführt sind, rotationsfest mit dem Fahrzeugrad verbunden werden. Mittels eines weiteren Befestigungselements 43, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schraubenmutter ausgebildet ist, ist die Adapterplatte 4 fest mit der Felge 32 des Antriebsrads 3 verbunden. Die Schraubenmutter ist dabei auf den Achsstummel 42 der Adapterplatte 4 aufgeschraubt. Vorzugsweise ist die Adapterplatte 4 derart mit dem Antriebsrad 3 verbunden, dass die Felge 32 mit der Adapterplatte 4 bzw. mit dem Plattenelement 41 der Adapterplatte 4 in direkter Berührung steht. Der Reifen 31 des Antriebsrads 3 berührt hingegen vorzugsweise nicht die Adapterplatte 4.
Die Antriebsvorrichtung 1 weist des Weiteren zwei Stützräder 33 auf, die im Hohlraum 6 angeordnet sind und direkt an der Felge 32 des Antriebsrads 3 befestigt sind. Die Stützräder 33 sind derart ausgebildet, dass sie auf der Adapterplatte 4 abrollen können. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist das Antriebsmittel 5 derart ausgebildet, dass das Reibrad 51 drehbar um eine Antriebsmitteldrehachse gelagert ist, welche senkrecht zu einer Rotationsachse des Antriebsrads ausgebildet ist. Die Stützräder 33 sind ebenfalls derart angeordnet, dass sie jeweils drehbar um eine Drehachse gelagert sind, welche jeweils senkrecht zur Rotationsachse des Antriebsrads 3 ausgebildet sind.
Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung 1 eine Reifendurchmesserveränderungseinheit 9 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet ist und einen Kompressor 91 sowie einen Unterdruckmotor 92 umfasst. Alternativ kann die Reifendurchmesserveränderungseinheit 9 auch einteilig ausgeführt sein. Mittels der Reifendurchmesserveränderungseinheit 9 kann der Durchmesser des Antriebsrads 3 verändert werden. Insbesondere kann der Durchmesser des Antriebsrads 3 mittels der Reifendurchmesserveränderungseinheit 9 sowohl verkleinert als auch vergrößert werden. Der Kompressor 91 und der Unterdruckmotor 92 sind jeweils im Hohlraum 6, der von der Felge 32 und Adapterplatte 4 ausgebildet ist, angeordnet und direkt mit der Felge 32 des Antriebsrads 3 verbunden.
Darüber hinaus weist die Antriebsvorrichtung 1 eine Energieversorgungseinheit 8 auf, die ebenfalls im Hohlraum 6 angeordnet ist. Mittels der Energieversorgungseinheit 8 kann eine Energieversorgung des Motors 7 des Antriebsmittels 5 gewährleistet werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Energieversorgungseinheit 8 direkt mit der Felge 32 des Antriebsrads 3 verbunden. Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Motor 7 des Antriebsmittels 5 beispielsweise auch durch eine Energieversorgung von außerhalb der Antriebsvorrichtung, beispielsweise durch eine Stromverbindung mit einer Energieversorgungseinheit des Fahrzeugs, mit der benötigten Energie versorgt werden.
Die 6 und 7 zeigen schematische Darstellungen einer Antriebsvorrichtung 1, welche an einem Fahrzeugrad 2 eines Fahrzeugs 21 befestigt ist. Das Fahrzeugrad 2 weist eine Fahrzeugfelge 23 und einen Fahrzeugreifen 24 auf Das Fahrzeugrad 2 und die mit dem Fahrzeugrad 2 befestigte Antriebsvorrichtung 1 bilden ein Antriebssystem 100. In der 7 ist lediglich ein Teil der Antriebsvorrichtung 1 dargestellt. Die Adapterplatte 4 bzw. das Plattenelement 41 der Adapterplatte 4 ist mittels Befestigungselementen 43, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schraubverbindungen ausgebildet sind, mit der Fahrzeugfelge 23 des Fahrzeugrads 2 drehfest verbunden. Vorzugsweise berührt die Adapterplatte 4 den Fahrzeugreifen 24. In der 7 sind weiterhin Teile des Bremssystems des Fahrzeugs 21 dargestellt, insbesondere ein Bremssattel 25, Bremsbeläge 26 und eine Bremsscheibe 27 des Bremssystems.
Zum Bewegen des Fahrzeugs 21 mittels der Antriebsvorrichtung 1 wird vorzugsweise das mit der Antriebsvorrichtung 1 verbundene Fahrzeugrad 2 derart blockiert, dass es drehfest bezüglich des Fahrzeugs 21 bzw. einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs 21 ist. Das gegenüberliegende weitere Fahrzeugrad 22, welches mittels einer Fahrzeugachse mit dem Fahrzeugrad 2 verbunden ist, bleibt hingegen vorzugsweise beweglich bzw. drehbar bezüglich der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs 21. Dies kann beispielsweise mittels eines Bremssystems eines Fahrzeugs 21 und einer Antiblockierereinrichtung 210, wie sie in den 8 und 9 dargestellt ist, bewerkstelligt werden.
In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung 1 gezeigt, wobei im Unterschied zu dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Antriebsvorrichtung 1 drei Antriebsmittel 5 umfasst, welche jeweils ein Reibrad 51 und einen Motor 7 zum antreiben des Reibrades 51 aufweisen. Die Antriebsmittel 5 sind dabei im Hohlraum 6, der von der Felge 32 und der Adapterplatte 4 gebildet ist, angeordnet. Die Antriebsvorrichtung 1 gemäß der 3 weist keine Stützräder auf.
In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung 1 dargestellt. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 sind die Antriebsmittel 5, welche wiederum jeweils ein Reibrad 51 und einen Motor 7 zum Antreiben des Reibrads 51 umfassen, direkt mit der Adapterplatte 4 bzw. dem Plattenelement 41 der Adapterplatte 4 verbunden. Die Antriebsmittel 5 übertragen mittels der Reibräder 51 eine Antriebskraft von der Adapterplatte 4 auf die Felge 32 des Antriebsrads 3. Die Reibräder 51 der Antriebsmittel 5 sind drehbar um eine Antriebsmitteldrehachse gelagert, welche achsparallel zu einer Rotationsachse des Antriebsrads 3 ausgebildet ist.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß der 5 weist die dargestellte Antriebsvorrichtung 1 ein Antriebsmittel 5 sowie zwei Stützräder 33 auf, deren Drehachsen achsparallel zur Rotationsachse des Antriebsrads 3 ausgebildet sind. Das Antriebsmittel 5 und die Stützräder 33 sind über ein Antriebsband 52, welches als Zahnriemen ausgebildet ist, miteinander verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Antriebsband 52 direkten Kontakt mit der Felge 32 des Antriebsrads 3 und überträgt eine Antriebskraft auf die Felge 32. Alternativ kann das Antriebsband 52 auch derart angeordnet sein, dass es keinen direkten Kontakt zur Felge 32 des Antriebsrads aufweist und lediglich zum Antreiben der Stützräder 33 ausgebildet ist, sodass die Stützräder 33 und das Antriebsmittel 5 die Antriebskraft auf die Felge 32 des Antriebsrads 3 übertragen können.
Die 8 und 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer bei einem Bremssystem eines Fahrzeugs 21 eingesetzten Antiblockierereinrichtung 210. Die Antiblockierereinrichtung 210 wird an einem ersten Bremsseil 28 eines Bremssystems, welches neben dem ersten Bremsseil 28 ein zweites Bremsseil 28 sowie einen Bremshebel 29 umfasst, angebracht. Die Antiblockierereinrichtung 210 ist derart ausgebildet, dass ein weiteres Fahrzeugrad 22 eines Fahrzeugs 21 auch nach einem Betätigen des Bremssystems des Fahrzeugs 21 mittels des Bremshebels 29 drehbar gegenüber der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs 21 bleibt, während das gegenüberliegende Fahrzeugrad 2, welches mit dem weiteren Fahrzeugrad 22 über eine Fahrzeugachse des Fahrzeugs 21 verbunden ist, blockiert wird. Die hier beschriebene Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Fahrzeugs 21 wird vorzugsweise an dem durch das Bremssystem blockierten Fahrzeugrad 2 befestigt.
Die Antiblockierereinrichtung 210 weist ein erstes Unterteil 212 und ein mit dem ersten Unterteil 212 zu verbindendes erstes Oberteil 211 auf, welche jeweils Ausnehmungen 214 zur Aufnahme des ersten Bremsseils 28 aufweist. Weiterhin weist die Antiblockierereinrichtung 210 ein zweites Unterteil 212 und ein mit dem zweiten Unterteil 212 zu verbindendes zweites Oberteil 211 auf, wobei das zweite Unterteil 212 und das zweite Oberteil 211 ebenfalls auf Ausnehmungen 214 zur Aufnahme des ersten Bremsseils 28 aufweisen. Das erste Unterteil 212 ist mit dem zweiten Unterteil 212 über eine Gewindestange 213 verbunden, welche Verstelleinheiten 216 aufweist. Zum Anbringen der Antiblockierereinrichtung 210 wird das erste Bremsseil 28 in den Ausnehmungen 214 des ersten und des zweiten Unterteils 212 angeordnet und das erste Oberteil 211 mit dem ersten Unterteil 212 sowie das zweite Oberteil 211 mit dem zweiten Unterteil 212 mittels Befestigungselementen 215, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schrauben ausgebildet sind, verbunden, sodass das erste Bremsseil 28 in den Ausnehmungen 214 angeordnet ist. Mittels der Verstelleinheiten 216 kann ein Abstand zwischen den Unterteilen 212 derart eingestellt werden, dass das erste Bremsseil 28 das weitere Fahrzeugrad 22 auch nach einem Betätigen des Bremshebels 29 nicht blockiert, während das zweite Bremsseil 28 das mit der Antriebsvorrichtung 1 verbundene Fahrzeugrad 2 drehfest blockiert.
Die in den gezeigten Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert sein. Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsvorrichtung
2: Fahrzeugrad
21: Fahrzeug
22: weiteres Fahrzeugrad
23: Fahrzeugfelge
24: Fahrzeugreifen
25: Bremssattel
26: Bremsbelag
27: Bremsscheibe
28: Bremsseil
29: Bremshebel
210: Antiblockiereinrichtung
211: Oberteil
212: Unterteil
213: Gewindestange
214: Ausnehmung
215: Befestigungselement
216: Verstelleinheit
3: Antriebsrad
31: Reifen
32: Felge
33: Stützrad
4: Adapterplatte
41: Plattenelement
42: Achsstummel
43: Befestigungselement
44: Befestigungselement
5: Antriebsmittel
51: Rad
52: Antriebsband
6: Hohlraum
7: Motor
8: Energieversorgungseinheit
9: Reifendurchmesserveränderungseinheit
91: Kompressor
92: Unterdruckmotor
100: Antriebssystem

Claims

Antriebsvorrichtung (1) zur Befestigung an einem Fahrzeugrad (2), aufweisend - ein Antriebsrad (3), das einen Reifen (31) und eine Felge (32) aufweist, - eine Adapterplatte (4) zur drehfesten Verbindung mit dem Fahrzeugrad (2), und - zumindest ein Antriebsmittel (5) zum Übertragen einer Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad (3) und der Adapterplatte (4), - wobei die Antriebsvorrichtung (1) derart eingerichtet ist, dass zumindest beim planmäßigen Betrieb der Antriebsvorrichtung (1) der Durchmesser des Antriebsrads (3) größer ist als der Durchmesser des Fahrzeugrads (2).
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antriebsmittel (5) in einem Hohlraum (6), der von der Felge (32) und der Adapterplatte (4) ausgebildet ist, angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Antriebsmittel (5) ein Rad (51) umfasst.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil des Antriebsmittels (5) um eine Antriebsmitteldrehachse drehbar gelagert ist, wobei die Antriebsmitteldrehachse achsparallel zu einer Rotationsachse des Antriebsrads (3) ausgebildet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest ein Teil des Antriebsmittels (5) um eine Antriebsmitteldrehachse drehbar gelagert ist, wobei die Antriebsmitteldrehachse senkrecht zu einer Rotationsachse des Antriebsrads (3) ausgebildet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebsmittel (5) einen Motor (7) umfasst.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend zumindest eine Energieversorgungseinheit (8), welche in einem von der Felge (32) und der Adapterplatte (4) ausgebildeten Hohlraum (6) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend zumindest eine Reifendurchmesserveränderungseinheit (9), welche in einem von der Felge (32) und der Adapterplatte (4) ausgebildeten Hohlraum (6) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8 wobei die Reifendurchmesserveränderungseinheit (9) als Kompressor (91) und/oder als Unterdruckmotor (92) ausgebildet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebsvorrichtung (1) derart ausgebildet ist, dass das Antriebsmittel (5) mittels einer drahtlosen Funkverbindung gesteuert werden kann.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebsrad (3) als Faltrad ausgebildet ist.
Antriebssystem (100), aufweisend ein Fahrzeugrad (2) sowie eine Antriebsvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebsvorrichtung (1) am Fahrzeugrad (2) drehbar befestigt ist.
Verfahren zum Bewegen eines Fahrzeugs (21) mittels einer Antriebsvorrichtung (1), aufweisend die folgenden Schritte: - Bereitstellen eines Fahrzeugs (21) sowie einer Antriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, - Befestigen der Antriebsvorrichtung (1) an einem Fahrzeugrad (2) des Fahrzeugs (21), so dass die Adapterplatte (4) der Antriebsvorrichtung (1) drehfest mit dem Fahrzeugrad (2) verbunden ist, - Starten der Antriebsvorrichtung (1), wobei das Antriebsmittel (5) der Antriebsvorrichtung (1) eine Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad (3) und der Adapterplatte (4) überträgt, so dass das Fahrzeug mittels der Antriebsvorrichtung (1) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Fahrzeugrad (2), an dem die Antriebsvorrichtung (1) befestigt wird, drehfest zum Fahrzeug (21) blockiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei vor dem Starten der Antriebsvorrichtung (1) die Antriebswelle des Fahrzeugs (21) motorseitig blockiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei vor dem Befestigen der Antriebsvorrichtung (1) an dem Fahrzeugrad (2) der Durchmesser des Antriebsrads (3) derart verändert wird, dass das Antriebsrad (3) einen geringeren Durchmesser aufweist als das Fahrzeugrad (2).
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei nach dem Befestigen der Antriebsvorrichtung (1) an dem Fahrzeugrad (2) der Durchmesser des Antriebsrads (3) derart verändert wird, dass das Antriebsrad (3) einen größeren Durchmesser aufweist als das Fahrzeugrad (2).