DE2004055A1

DE2004055A1 - Treibrad eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE2004055A1
Application number: DE19702004055
Authority: DE
Inventors: Mackerle Dipl-Ing Julius
Original assignee: Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vozidel
Current assignee: Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vozidel
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-01-29
Publication date: 1971-01-07
Also published as: NL7002202A; US3672458A; GB1256331A; FR2031466A1

Description

,29.1.1-970-

Üstav pro vyzkura motorov^ph vozidel, PRAG (Tschechoslowakei)

Treibrad eines Fahrzeuges

Die Erfindung betrifft das Treibrad eines Fahrzeuges, das zwischen der Nabe und der Felge mit einer Reihe von
selbständigen, räumlich nicht kommunizierenden Kammern mit veränderlichem Volumen für ein Arbeitsmedium versehen ist, wobei jede Kammer besonders an einen Verteilermechanismus
in der Nabe des"-Rades angeschlossen ist, der die Zu- und
Abfuhr des Arbeitsmediuais derart steuert, daß die Resultierende der Drücke in der Berührungsfläche des Treibrades mit der Erde bei der Fahrt außerhalb der senkfechten, durch die Achse der Nabe geführten Ebene liegt_β

Bisher bekannte Ausführungen des Treibrades sind mit
Luf tkammeim aus einem deformierbaren, elastischen Material, hauptsächlich Gummi, versehen, Eine solche Ausführung eignet sich jedoch für viele Anwendungsfälle nicht, insbesondere wenn die Kammern der Gefahr der 'Beschädigung durch

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verschiedene mechanische, physikalische, chemische und ähnliche schädliche Einflüsse ausgesetzt sind.

Der Hauptzweck der Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteils.

Diese Aufgabe vird bei einem Treibrad der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammern für das Arbeitsmedium als Metallzylinder ausgebildet sind, die mit einem Ende an der Nabe des Rades und mit dem zweiten Ende an der Felge des Rades angelenkt sind. Diese aus einem geeigneten Metall hergestellten Kammern widerstehen schädlichen Einflüssen und steigern die Lebensdauer des ganzen Treibrades_o

Die feste Verbindung eines der Metallzylinder mit der Nabe des Rades bietet erfindungsgemäß vorzugsweise eine dauernde und verläßliche Sicherung der richtigen gegenseitigen Lagen der Zylinder, der Nabe und der Felge in tangentialer Richtung in allen Arbeitslagen. Diese Sicherung hat bei einem effindungsgemäß mit Führungsarmen versehenen Treibrad die feste Verbindung eines der inneren Führungsarme mit der Radnabe zur Folge und ermöglicht auf diese Weise die gleiche Ausführung aller Zylinder,,

Die Anlenkung der äußeren Führungsarme an der Felge mittels Zapfen, mit denen auch die Metallzylinder an der Felge angelenkt sind, führt in Weiterbildung der Erfindung zu einer Materialeinsparung und senkt die Herstellungskosten und das Gewicht des Treibrades.

Die erfindungsgemäße Anordnung von elastischen Laschen an den AnIenkungssteilen der Zylinder hat die er-

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wünschte Ve*r©teifung der Radfelge zur Folge»

Die Ausführung der Radfelge mit .einem derartigen
Grad voii Elastizität in. radialer Richtung.j daß sie durch den Betriebsdruck der Metällzylinder in eine ovälförmige Form deformiert werden kann» bietet den Vorteilj daß die Mitte der Berührungsfläche der Felge mit der Erde sich
weiter von der senkrechten, durch die Achse der Radfelge führenden Ebene verschiebt»

Die Erfindung soll nun mit Hilfe der zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung naher erklärt werden;
es zeigen: -

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen

Treibrades nach der ersten Ausführungsart in der mittleren Lage 5

Fig* 2 eine ähnliche Ansicht in einer außerachsigen Lage;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Treibrades nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in der mittleren Lage;

Fig. h eine Vorderansicht eines Führungsarms in gestreckter Lage; und

Figo 5 eine Seitenansicht des Treibrades nach dem
zweiten AusführungsbeispieJ. in einer außerachsigen Lage. '

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Das Treibrad nach Fig. 1 und 2 bestellt aus sechs radial angeordneten Metallzylindern 3» die mit einem Ende mittels Zapfen 4, Laschen 6 und elastischen Versteifungslaechen 7 an der Felge 5 eines Rades aus einem elastischen Stahlband und mit dem zweiten Ende mittels Zapfen 2 an einer drehbar an einem nicht drehbaren Zapfen der Wagenachse angeordneten, innen mit einem Verteiler eines flüssigen oder gasförmigen Arbeitsmediums versehenen Radnabe 1 angelenkt sind· Einer der Metallzylinder 3 ist mit der Radnabe 1 zwecks verläßlicher Sicherung der dauernden richtigen, gegenseitigen Lagen aller Zylinder 31 der Nabe 1 und der Felge 5 in tangentialer Richtung in allen Arbeitelagen fest verbunden. Die Sicherung der richtigen Lage der Felge 5 gegenüber der Nabe 1 in axialer Richtung und der parallelen Lage der Achse der Felge 5 und der Achse der Nabe 1 wird von allen sechs Metallzylindern 3 besorgt. Alle Zapfen 2, k sind parallel zur Radachse angeordnet. Da die Felge 5 des Rades aus einem elastischen Stahlband besteht, kann sie sich unter dem Einfluß des Druckes des Arbeitsmediums in den Metallzylindern 3 iⁿ axialer Richtung bis zu einem gewissen Maße elastisch in eine geeignete Ovalform deformieren, wodurch sich deren Berührung mit der Erde hinter der senkrechten, durch die Achse der Nabe 1 führenden Ebene verlängert, so daß sich das Antriebsmoment des Rades vergrößert. Durch einen geeigneten Grad der Elastizität des Stahlbandes, eine geeignete zeitliche Steuerung der Zufuhr des Arbeitsmediums und eine geeignete Anzahl von Metallzylindern 3 kann eine sehr vorteilhafte Ovalform der Felge 5 und dadurch auch ein großes Antriebsmoment des Treibrades erzielt werden.

Das in Fig. 3 bis 5 dargestellte Treibrad besteht aus vier radial angeordneten Metallzylindern 3» die in gleicher

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Veise an der Felge 5 und der- Nabe 1 angelenkt sind«, Die Nabe 1 ist auch, hier mit einem gleichen Typ des Vertei- ' lers wie beim Treibrad nach Fig. 1 und 2 versehen. Zwischen beiden Ausführungen bestehen jedoch Unterschiede in zwei Richtungen. Bin Unterschied besteht vor allem darin, daß zur Entlastung der Metallzylinder 3 und zwecks Sicherung der richtigen Lage der Felge 5 gegenüber der Nabe 1 in axialer Richtung und der parallelen Lage der Achse der Felge 5 zur Achse der Radnabe 1 ohne Behinderung der freien Dehnung und Schrumpfung der Zylinder 3 in diesem Falle Paare von,Führungsarmen 9» 11 angeordnet sind, die jeweils durch einen Zapfen 10 zusammengelenkt und mit dem inneren Führungsarm 9 mittels des Zapfens 8 an der Nabe 1 und durch den äußeren Führungsarm 13 mittels des Zapfens k* an der Felge angelenkt sind_P Mittels dieses Zapfens h^% ist auch der zugehörige Metallzylinder 3 an der Felge 5 angelenkt, Um zu ermöglichen, daß alle Zylinder 3 in gänzlich gleicher Ausführung hergestellt werden können, ist einer der inneren Führungsarme

9» fest mit der Radnabe 1 verbunden, so daß die dauernde und verläßlich richtige Lage aller Zylinder 3» der Nabe 1 und der Felge 5 in tangentialer Richtung in allen Arbeitslagen gesichert ist. Alle Zapfen 2, k^% _t 8, 10 sind zur Radachse parallel.

Die Funktion der Treibräder nach den Fig. 1 bis 5 ist folgendet

Iri der in Fig. 1 und 3 dargestellten Normallage sind alle z. B. mit einer Flüssigkeit gefüllten Metallzylinder 31 3¹ gleich lang. In diesem Zustand, in dem die Flüssigkeit in die Metallzylinder 3» 3' weder eingeführt noch aus

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..ihnen herausgeführt wird, ist die Felge 5 mit der Nabe 1 .· gleichachsig, und bei angehobener Achse wäre das Treibrad frei drehbar. Sobald der Verteilermechanismus in der Nabe' 1 derart eingestellt wird, daß die Druckflüssigkeit in die Metallzylinder 3 in der hinteren Lage 3 a zuzufließen und aus den Metallzylindern 3 in der vorderen Lage 3 b herauszufließen und in einen Vorratsbehälter oder in eine nicht dargestellte Pumpe zurückzufließen beginnt, wird die Felge 5 mit Bezug auf die Nabe 1 weggedrückt bzw_o aus der achsigen Lage nach rückwärts herausgedrängt (s. Figo 2 und 5)« Da aber nun die Belastung des Rades an der Berührungsstelle der Felge 5 mit der Erde erst hinter der senkrechten, durch die Achse der Nabe 1 führenden Ebene wirkt, entsteht ein Antriebsmoment, und das Fahrzeug

ir"- *. naoh vorne angetrieben. Nach Drehung des Treibrades um einen Winkelabstand zwischen den Metallzylindern 3» d. h.

um 60 beim ersten Ausführungsbeispiel und um 90 beim

K zweiten Ausführungebeispiel, schaltet der Verteilermechanismus in der Nabe 1 die Zufuhr von Druckluft in einen weiteren, in die Lage 3 a. vorgeschrittenen Metallssylinder ein, und der ganze Vorgang wiederholt sich, So daß das Fahrzeug die Fahrt nach vorne fortsetzt.

Die beschriebenen zwei Ausführungsbeispiele erläutern P nur das Erfindungsprinzip, dessen tatsächliche Ausführungsformen sich sowohl im ganzen, als auch in Einzelheiten voneinander unterscheiden können. So kann man z, B« in diesem Treibrad nicht nur eine Flüssigkeit als Arbeitsmedium, sondern auch Preßgas, hauptsächlich Preßluft, anwenden. In diesem Falle kann man durch geeignete Anordnung und Einstellung des Verteilermechanismus in der Nabe 1 im Zylinder 3 eine Expansion und Kompression des Gases erzielen und dadurch den Wirkungsgrad des Antriebes ver-

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bessern. Außerdem unterstützt die Elastizität des Gases in den Zylindern 3 die 'Abfederung des Fahrzeuges. Die Zufuhr des Arbeitsmediums in die Zylinder 3 kann entweder durch einen hohlen Zapfen 2, durch den der Zylinder. 3 ext der Nabe 1 angelenkt ist, oder auf eine andere geeignete Weise, z. B. durch einen biegsamen Schlauch, ausgeführt werden. Aus diesem Grunde sind weder der Verteilermechanismus noch die Verbindungskanäle zwischen dem Verteilermechanismus und den Metallzylindern 3 in den Figuren dargestellt. Im Treibrad müssen mindestens drei Metallzylinder 3 angeordnet werden* Je größer jedoch die Anzahl dieser Metallzylinder 3 ist, desto gleichmäßiger ist der Verlauf des Antriebsmomentes. Der hier angewendete Ausdruck "Metallzylinder" bezeichnet nicht nur die klassische Ausführung eines Zylinders mit einem Kolben, einer Kolbenstange und Stopfbuchsen, sondern auch alle technisch äquivalenten Lösungen, z„ B. eine Abwälzmembrane' in einem Metallgehäuse, ein elastisches, gewelltes Metallrohr und ähnliche bekannte Mechanismen, die Verluste durch Undichtheit der Stopfbuchsen verhindern können. Anstatt einer elastischen Felge 5 kann auch eine starre Felge verwendet werden, an der eventuell auch ein normaler pneumatischer oder eine Gleitung verhindernder Mechanismus u. dglο montiert werden kann. Um die Notwendigkeit zu beseitigen, die Zapfen der Paare der Führungsarme 9, 11 schmieren zu müssen, kann zur Sicherung der richtigen Achsenlage der Felge 5 gegenüber der Nabe 1 und der parallelen Lage der Achse der Felge 5 zur Achse der Nabe 1 auch ein anderes bekanntes Verfahren der Führung, z, B. durch ein elastisches Stahlband, eine Kulissenführung u. dgl«,, angewendet werden. -

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Claims

Patentansprüche

G Treibrad eines Fahrzeuges, das zwischen der Nabe Felge mit einer Reihe von selbständigen, räumlich nicht kommunizierenden Kammern mit veränderlichem Volumen für ein Arbeitsmedium versehen ist, wobei jede Kammer besonders an einen Verteilermechanismus in der Nabe des Rades angeschlossen ist, der die Zu- und Abfuhr des Arbeitsraediums derart steuert, daß die Resultierende der Drücke in der Berührungsfläche des Treibrades mit der Erde bei W der Fahrt außerhalb der senkrechten, durch die Achse der Nabe geführten Ebene liegt, dadurch gekennzeich net, daß die Kammern für das Arbeitsmedium als Metallzylinder (3, 3^f ) ausgebildet sind, die mit einem Ende an der Nabe (1) des Rades und mit dem zweiten Ende an der Felge (5) des Rades angelenkt sind.

2· Treibrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß einer der Metallzylinder (3¹) mit der Nabe (1) fest verbunden ist.

3· Treibrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Paaren von Führungsarmen (9» 11) versehen 1st und daß einer der inneren Führungsarme (9') fest mit der Nabe (1) des Rades verbunden ist.

h. Treibrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß es mit Paaren von Führungsarmen (9t 11) versehen ist und daß die äußeren Führungsarme (11) an

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der Felge (5) des Rades mittels der gleichen Zapfen. (4¹) angelenkt sind, mittels deren auch die Metallzylinder (3t 3*) an der Nabe (5) angelenkt sind.

5· Treibrad nach einem der Ansprüche 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (5) an den Anlenkungsstellen der Metallzylinder (3, 3^!) mit elastischen Versteifungslaschen (7) versehen ist₀

60 Treibrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (5) des Rades mit einem solchen Grad der Elastizität in radialer Richtung ausgeführt ist, daß sie durch den Betriebbsdruck der Metallzylinder (3, 3') in Ovalform deformierbar ist.

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