DE19635808A1 - Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeugrad mit Radfelge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeugrad mit Radfelge.

Derartige Vorrichtung sind unter der Bezeichnung elektrischer oder hydraulischer Zusatzantrieb bekannt. Dabei sitzt der Antriebsmotor in der Radnabe und wird ständig zusammen mit dem Fahrzeugrad bewegt. Er ist dadurch hohen mechani­ schen Belastungen ausgesetzt und besitzt daher ein hohes Gewicht, verbunden mit entsprechend hohen Herstellungs- und Wartungskosten. Auch ist eine spezielle Achskonstruktion erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in ihrem Aufbau einfach ist, ein geringes Gewicht und damit entsprechend geringe Herstellungskosten besitzt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1.

Durch den Reibradantrieb ist es möglich, gerade bei geringen Fahrzeuggeschwin­ digkeiten eine Vortriebskraft an dem ansonsten nicht angetriebenen Fahrzeugrad zu erzeugen. Anwendungsfälle sind beispielsweise bei einer Fahrbahnoberfläche mit geringer Reibung (Schnee bzw. Glatteis) oder aber bei einer Fahrbahn mit extre­ mer Steigung, bei der der konventionelle Antrieb des Fahrzeugs nicht ausreicht. Infolge der Leistungsanforderung und Leistungsabgabe nur bei einer Ausgangsge­ schwindigkeit von Null oder maximal 5 km/h kann der Zusatzantrieb klein bauen, ein geringes Gewicht besitzen und hinsichtlich der Herstellungskosten sich im überschaubaren Rahmen bewegen.

Konstruktive Ausgestaltungen sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche und werden anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich­ tung;

Fig. 2 die Antriebsvorrichtung von Fig. 1 in Wirkstellung;

Fig. 3 eine Alternative zur Antriebsvorrichtung von Fig. 1 und 2;

Fig. 4 die Antriebsvorrichtung von Fig. 3 im Einsatz und

Fig. 5 und 6 konstruktive Einzelheiten der Antriebsvorrichtungen der Fig. 1 bis 4.

Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Antriebsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 1, einem Getriebe 2 und einer als Reibrad wirkenden (Gummi-)Lauf­ rolle 3 und ist am Radträger/Achsschenkel oder am Federbein einer Feder­ beinachse (nicht dargestellt) lösbar befestigt.

In Ruhestellung, d. h. wenn die Antriebsvorrichtung nicht benötigt wird oder das Fahrzeug mit Hilfe der normal angetriebenen Räder die durch die Antriebsvorrich­ tung erreichbare maximale Geschwindigkeit überschreitet, ist die Laufrolle 3 von der Felge 4 des Fahrzeugs um ein Luftspiel (einige Millimeter) abgehoben.

Wird die Antriebsvorrichtung eingesetzt, so befindet sich die aus den Teilen 1, 2 und 3 bestehende Einheit in einer Lage, die in Fig. 2 dargestellt ist. Durch einen nicht dargestellten Mechanismus ist dabei das Getriebe zusammen mit der Laufrolle 3 gegenüber dem Elektromotor 1 bezogen auf die Radachse R radial bewegt. Die Laufrolle 3 befindet sich im Eingriff mit der Felge 4. Die Laufrolle 3 wälzt auf der Innenseite der Felge ab und treibt somit das Rad an.

Dadurch läßt sich das Rad gezielt auch dann antreiben, wenn beispielsweise auf­ grund fehlender Haftreibung mit dem Untergrund die den eigentlichen Vortrieb des Fahrzeugs vornehmenden Räder keinen Reibkontakt zur Fahrbahnoberfläche mehr besitzen und/oder wenn die Antriebskraft für die normal angetriebenen Räder nicht mehr ausreicht, eine starke Steigung zu überwinden. Mit Hilfe der dargestell­ ten Antriebsvorrichtung wird somit ein Zusatzantrieb erzielt, der bedarfsweise ein­ geschaltet werden kann.

Wird der Zusatzantrieb nicht mehr benötigt, so wird die in Fig. 1 dargestellte Ru­ hestellung wieder eingenommen. Dabei werden Getriebe 2 und Laufrolle 3 durch einen nicht dargestellten Federmechanismus oder dergleichen wieder in die in Fig. 1 gezeigte Ruhestellung gebracht.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen ist das Reibrad ein gummielastischer Körper 5, der in der in Fig. 3 gezeigten Lage nicht in Eingriff mit der Felge 4 ist. Soll der Zusatzantrieb wirksam sein, so wird der Körper 5 durch einen zentralen Stift 6, der in Richtung des Getriebes 2 bewegt wird, mittig ge­ staucht und dadurch in seinem Durchmesser aufgeweitet. Der Körper 5 gelangt damit in Eingriff mit der Felge 4. Die durch den Elektromotor 1 hervorgerufene An­ triebskraft kann damit auf die Felge 4 übertragen werden. Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt.

Zur Verbesserung der Reibverhältnisse zwischen der Laufrolle 3 bzw. dem Körper 5 und der Felge 4 ist insbesondere bei Verwendung von Stahlfelgen im Kontaktbe­ reich ein z. B. mit Gummi beschichteter Ring 7 eingeklebt (Fig. 5).

Insbesondere bei Leichtmetall-Gußrädern besteht die Möglichkeit einer Rändelung 8 (Fig. 6), die in perspektivischer Ansicht und im Schnitt gezeigt ist.

Der dargestellte Zusatzantrieb bietet die Möglichkeit, bei Bedarf die Traktionsvortei­ le eines Allradfahrzeugs zu erzielen, ohne dessen prinzipbedingten Nachteile wie hohes Zusatzgewicht, zusätzlicher Kraftstoffverbrauch, Platzbedarf und erhebliche Kosten aufzuweisen. Er kann wahlweise oder auch nachträglich an einer vorhan­ denen Achse angeordnet werden.

Claims (6)

1. Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeugrad mit Radfelge, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich um einen Reibradantrieb für die Radfelge (4) handelt, der im Bedarfsfall vorübergehend in Eingriff mit der Radfelge bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibrad (Laufrolle 3) durch einen Elektromotor (1) angetrieben ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibrad (3) und der Elektromotor (1) eine kompakte Einheit bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit radial in die und aus der Wirkstellung verfahrbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Reibrad und Radfelge in ihrem Kontaktbereich (8) geriffelt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibradantrieb einen Freilauf besitzt.