DE1430759C - Antriebsanordnung fur angetriebene, gelenkte Kraftfahrzeugrader - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß angetriebene, gelenkte Kraftfahrzeugräder, die am die die Gelenkwellen antreibenden Antriebsglieder Fahrzeugoberbau etwa parallel zu diesem geführt auf- des Differentialgetriebes in der Ruhelage des Fahrgehängt sind, so daß sie sich bei scharfer Kurvenfahrt zeuges tiefer als die Mittelachsen der über die Gemit dem Fahrzeugoberbau nach der Kurvenaußen- 5 lenke mit veränderlichem Winkel angetriebenen geseite neigen, mit einem mindestens mit teilweiser lenkten Räder angeordnet sind.
Sperrwirkung arbeitenden Differentialgetriebe und Hierdurch wird erreicht, daß bei nach außen gemit einem Paar von Gelenkwellen, die je ein An- richteter Kurvenneigung des · Fahrzeugoberbaus und triebsgelenk aufweisen, welches den Antrieb von der damit auch der Räder der Winkel des resultierenden Gelenkwelle in einem mit der Durchfederung des io Momentenvektors im Antriebsgelenk relativ zur zuRades veränderlichen Winkel auf das Rad weiter- geordneten Radmittelachse sich zwar auf der kurvenleiten. _v . - äußeren Fahrzeugseite vergrößert, auf der kurven-

Bei bekannten Antriebsanbrdnungen dieser Art inneren Fahrzeugseite dagegen verringert,
sind die die Gelenkwellen antreibenden Antriebs- Da bei der Kurvenfahrt das Hauptantriebsmoment glieder des Differentialgetriebes in der Normalstel- 15 auf das kurveninnere Rad fällt, ist hier die Verringelung des Fahrzeuges in Höhe der Mittelachsen der rung des der Lenkung entgegenwirkenden, verhärten-Räder angeordnet. Fährt das Fahrzeug in eine Kurve den, auslenkenden Momentes besonders wirkungs- und stellen sich hierbei die Räder entsprechend der voll, so daß auch das aus den entsprechenden Neigung des Fahrzeugoberbaus schräg zur Fahrbahn, Momenten beider Räder resultierende ausso nehmen auch die die Räder antreibenden Gelenk- 20 lenkende Gesamtmoment wesentlich niedriger wellen beider Fahrzeugseiten eine gleiche Schräglage als bei üblicherweise in Höhe der Radmittelachsen zur Fahrbahn ein. Hierbei tritt eine Verhärtung der angeordnetem Differentialgetriebe gehalten werden Lenkung infolge des Antriebes auf, und zwar um so kann. ♦- ((( mehr, je schärfer eine Kurve vom Fahrzeug genom- Ist z. B. die Anordnung derart getroffen, daß bei men wird. Eine solche Verhärtung ist auf mehrere 35 scharfer Kurvenfahrt die Gelenkwelle des kurven-Gründe zurückzuführen, von denen der wesentlichste inneren Rades in Richtung der Radmittelachse liegt, darin besteht, daß der resultierende Momentenvektor könnte das der Lenkung entgegenwirkende, verhärdes Antriebs bei zur Radmittelachse abgewinkelter tende Moment am kurveninneren Rad unter Um-Gelenkwelle in eine ,von der Radmittelachse ab- ständen bis auf Null verringert werden,
weichende Richtung abgelenkt wird, die bei homo- 30 In besonderem Maße wirkt sich die Erfindung kinetischem Gelenk (Gleichganggelenk) senkrecht dann aus, wenn statt eines normalen Differentialauf der Winkelhalbierenden zwischen der Achse der getriebes ein sogenanntes Sperrdifferentialgetriebe Gelenkwelle und der Radmittelachse, also zwischen mit zusätzlichen Sperrmitteln Verwendet wird, da das der Antriebs- und der Abtriebswelle des das Rad an- Gesamtantriebsmoment sich hauptsächlich nur auf treibenden Gelenkes, steht. Die lotrechte, der Rad- 35 das kurveninnere Rad verteilt und somit bei gleichebene parallele Komponente dieses Vektors sucht das zeitiger erfindungsgemäßer Anordnung des Gelenk-Rad um dessen Lenkachse zu drehen und muß von wellenantriebes die hauptsächlich auf der Kurvender Lenkung aufgenommen werden. innenseite wirkenden auslenkenden Vektorkompo-

Werden die beiden gelenkten Räder des Radpaares nenten auf einen sehr kleinen Bruchteil verringert

durch ein Differentialgetriebe angetrieben, das in 40 werden können. . . \

Ruhestellung des Fahrzeuges in Höhe der Radmittel- Es sind zwar Antriebsanordnungen bekannt, bei

achsen oder etwa in Hohe derselben liegt, wobei jedes denen das Differentialgetriebe tiefer als die Mittel-

der beiden Räder durch je eine Gelenkwelle ange- achsen der Räder angeordnet ist. Doch handelt es

trieben wird, und nimmt der Fahrzeugoberbau — zu- sich hierbei um Starrachsen, bei denen die Räder in (T*

sammen mit den Rädern — bei Kurvenfahrt eine Nei- 45 unveränderlicher Lage auf der Starrachse gelagert

gung nach der Kurvenaußenseite ein, so tritt infolge sind, so daß sie sich bei Kurvenfahrt nicht zusam-

der Abwinkelung der Gelenkwellen sowohl am kur- men mit dem Fahrzeugoberbau neigen. Hier tritt das

venäußeren als auch am kurveninneren Rad je eine der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht auf,

»auslenkende« Vektorkomponente des Antriebs in da eine Änderung auslenkender Vektorkomponenten

der Radebene auf, die das Rad nach der Kurven- 50 des Antriebes niemals entstehen kann, unabhängig

außenseite zu drehen sucht, also der Lenkbewegung davon, wie hoch oder wie. tief das Differentialgetriebe

des Rades entgegengerichtet ist. angeordnet ist.

Andererseits übt das Differentialgetriebe bei Kur- Gleiches gilt auch für Antriebsanordnungen mit venfahrt eine Sperrwirkung aus, derart, daß das Pendelhalbachsen, bei denen die Räder eine unverkurvenäußere Rad, da es schneller läuft und dadurch 55 änderliche Winkellage auf den zu ihrer Lagerung gebremst wird, mit geringerem Moment als das kur- dienenden Pendelachsen einnehmen. Der Momentenveninnere Rad angetrieben wird. Bei einem normalen vektor des Antriebes fällt hierbei mit der Mittel-Differentialgetriebe; bei dem die Sperrwirkung etwa achse der Pendelhalbachse zusammen, so daß eine 13% beträgt, würde also das kurvenäußere Rad mit auslenkende Vektorkomponente des Antriebes nicht etwa 87%, das kurveninnere Rad mit etwa 113% 60 entsteht, abgesehen davon, daß es sich bei Pendeides ohne die Sperrwirkung auftretenden Durchtriebs- halbachsen in der Regel nicht um gelenkte, sondern momentes angetrieben werden. In gleichem Maße um nichtgelenkte Räder handelt,
ändert sich auch die auslenkende Vektorkomponente Dieses gilt auch, wenn die Mittelachse der Räder des Antriebs. zur Achse der Pendelhalbachsen versetzt ist, letztere

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsanord- 65 also beispielsweise tiefer als die Radmittelachse nung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß liegen, da auch in diesem Falle eine Winkeländerung die das Lenken verhärtende Wirkung des Antriebs zwischen Radmittelachse und Mittelachse der Pendelmöglichst herabgesetzt wird. halbachse nicht eintritt und außerdem bei bekannten

Claims (3)

1. 3 4

   Anordnungen dieser Art eine Lenkung der Räder gleiche Richtung wie die Vektorkomponenten Y₀

   ebenfalls nicht vorgesehen ist. bzw. Y des gegenüberliegenden Rades hat, also eben-

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an falls der Lenkbewegung der Räder entgegenwirkt, inHand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt dem sie diese nach der Kurvenaußenseite zu drehen

   F i g. 1 das Schema eines Fahrzeuges bei scharfer 5 sucht.

   Kurvenfahrt (und zwar in einer Rechtskurve von Es sei zunächst angenommen, daß das Diffe-

   hinten gesehen), rentialgetriebe die Lage D₀ einnehme, derart, daß bei

   Fig. 2 das Vektordiagramm für das kurvenäußere Kurvenfahrt die Winkel zwischen der Gelenkwelle g₀

   Rad, und dem Radzapfen χ einerseits und zwischen der

   F i g. 3 das Vektordiagramm für das kurveninnere 10 Gelenkwelle g₀' und dem Radzapfen x' andererseits

   Rad. gleich groß sind. Da infolge der Sperrrwirkung des

   In F i g. 1 ist F der Fahrzeugoberbau, r das kurven- Differentialgetriebes A₀ <A₀', ist auch Y₀ < Y₀.

   äußere, r' das kurveninnere Rad, wobei mit χ und x' Wird das Differentialgetriebe tiefer gesetzt, z. B. in

   die mit den Radmittelachsen zusammenfallenden an- die Lage des Differentialgetriebes D, so wächst zwar

   getriebenen Radzapfen und mit G bzw. G' die die- 15 entsprechend Fig. 2 die auslenkende Vektorkompo-

   selben antreibenden, hochkinetischen Antriebsgelenke nente Y₀ entsprechend dem größeren Winkel <x auf

   bezeichnet sind. Vergleichsweise sind nun zwei An- der Kurvenaußenseite auf Y an, dagegen verkleinert

   Ordnungen von Gelenkwellenantrieben gegenüber- sich die Vektorkomponente Y₀' aus Y'. Unter den

   gestellt, und zwar einerseits eine Anordnung mit praktischen Verhältnissen verringert sich nun die aus-

   einem (gestrichelt angedeuteten) Differentialgetriebe ao lenkende Vektorkomponente auf der kurveninneren

   D₀ mit Gelenkwellen g₀ und g₀', wobei sich das Diffe- Seite stärker als die auslenkende Vektorkomponente,

   rentialgetriebe bei Geradeausfahrt in Höhe der Rad- auf der kurvenäußeren Seite anwächst, also

   mittelachsen befindet, und andererseits eine Anord- ν' _ ν ~^> ν _ ν "~

   nung mit einem tieferliegenden Differentialgetriebe D , ° ^ ~~ ° ._v-

   mit seitlichen Gelenkwellen g bzw. g'. 35 ° _M __v _l.v'^m = V4-V'

   Das durch die Gelenkwellen g bzw g' in das An- ° °⁺ ° ^ ~ ^{X + r} ·

   triebsgelenk G bzw. G' eingeleitete Antriebsmoment Die Differenz zwischen dem gesamten auslenken-

   wird, wie eine Untersuchung zeigt, nur mit einer Mo- den Moment

   mentenkomponente auf den Radzapfen χ bzw. χ' ' μ —Υ-\-Υ'

   weitergeleitet. Ist beispielsweise w₀ bzw. w die Winkel- 30

   halbierende zwischen g₀ und χ bzw. g und χ am kur- bei einer Anordnung des Differentialgetriebes D₀ in

   venäußeren Rad r, so steht der Vektor A ₀ bzw. A des Höhe der Radmittelachse und dem gesamten aus-

   im Gelenk G auftretenden, auf das Rad wirken- lenkenden Moment

   den Aktionsmomentes und ebenso der entgegen- M-Y + Y'

   gesetzt gerichtete Vektor R₀ bzw. R des Reaktions- 35

   momentes senkrecht auf der zugeordneten Winkel- bei tiefer liegendem Differentialgetriebe D ist hierbei

   halbierenden W₀ bzw. w, wobei der Vektor A₀ einen um so größer, je größer die Sperrwirkung des

   Winkel oc_o, der Vektor A einen Winkel α mit der Rad- Differentialgetriebes ist.

   mittelachse bildet. Der Vektor A₀ setzt sich hierbei Im Übergang zu dem Grenzfall, bei dem infolge

   entsprechend F i g. 2 aus einer Axialkomponente X 40 starker Sperrwirkung die Komponente Y₀ (und damit

   und einer in einer hierzu senkrechten Richtung der auch die Komponente Y) gegenüber der Komponente

   Radmittelachse liegenden Vektorkomponente Y, der Y₀' vernachlässigbar klein wird und die Kompo-

   Vektor A entsprechend aus der Axialkomponente X nente Y' infolge Tieflegung des Differentials gegen

   und der Vektorkomponente Y zusammen. Während Null geht, kann auch das gesamte auslenkende Mo-

   die Axialkomponente X den Antrieb des Rades be- 45 ment M dem Wert Null weitgehend angenähert

   wirkt, über die Vektorkomponenten Y₀ bzw. Y eine werden.

   unerwünschte auslenkende Lenkwirkung auf das Rad Bei Geradeausfahrt heben sich bei tief liegendem

   aus, indem sie das Rad (in Fig. 1 von oben gesehen) Differential infolge der symmetrischen entgegen-

   entgegen dem Uhrzeiger, also in Kurvenaußenrich- gesetzten Winkellage der Gelenkwellen die auslen-

   tung zu drehen suchen und dadurch das Lenken des 50 kenden Vektorkomponenten der Durchtriebsmomente

   Rades in die Kurve erschweren. ' gegenseitig auf.

   Entsprechendes gilt für die Kurveninnenseite. Da

   das kurveninnere Rad r' in gleichem Drehsinne wie Patentansprüche:
   das kurvenäußere Rad r angetrieben wird, das

   Aktionsmoment mit dem Vektor A₀ bzw. A' also die 55 1. Antriebsanordnung für angetriebene, gegleiche Richtung (nach der Kurvenaußenseite) wie lenkte Kraftfahrzeugräder, die am Fahrzeugoberdas Aktionsmoment mit dem Vektor A₀ bzw. A bau etwa parallel zu diesem geführt aufgehängt haben muß, ergibt sich das in F i g. 3 dargestellte sind, so daß sie sich bei scharfer Kurvenfahrt mit Vektordiagramm. Die Vektoren A₀ und A₀' stehen dem Fahrzeugoberbau nach der Kurvenaußenhierbei senkrecht auf der Winkelhalbierenden W₀', 60 sehe neigen, mit einem mindestens mit teilweiser die Vektoren A' und R' senkrecht auf der Winkel- Sperrwirkung arbeitenden Differentialgetriebe und halbierenden w', wobei im Gegensatz zur kurven- mit einem Paar von Gelenkwellen, die je ein Anäußeren Fahrzeugseite die genannten Momenten- triebsgelenk aufweisen, welches den Antrieb von vektoren paarweise gegeneinandergerichtet sind. der Gelenkwelle in einem mit der Durchfederung Entsprechend den Winkeln <x₀ und α' lassen sich die 65 des Rades veränderlichen Winkel auf das Rad Vektoren wieder in eine AxialkomponenteX' und in weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, eine hierzu senkrechte äuslenkende Vektorkompo- daß die die Gelenkwellen (g und g') antreibenden nente Y₀' bzw. Y' zerlegen, von denen die letztere Antriebsglieder des Differentialgetriebes (D) in

   der Ruhelage des Fahrzeuges tiefer als die Mittelachsen (x und x') der über die Gelenke (G und G') mit veränderlichem Winkel angetriebenen, gelenkten Räder (r und r') angeordnet sind.
2. 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (D) in an sich bekannter Weise als Sperrdifferentialgetriebe mit zusätzlichen Sperrmitteln ausgebildet ist.
3. 3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derart tiefe Anordnung der die Gelenkwellen (g, g') antreibenden Antriebsglieder des Differentialgetriebes (D), daß bei Kurvenfahrt die der Lenkbewegung entgegenwirkende auslenkende Vektorkomponente (Y₀') des Antriebsmomentes der kurveninneren Fahrzeugseite bis oder nahezu bis auf Null verringert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen