DE2101989A1

DE2101989A1 - Geländegängiges Fahrzeug

Info

Publication number: DE2101989A1
Application number: DE19712101989
Authority: DE
Inventors: Lothar 8901 Kissing. P Kaierle
Original assignee: Frisch Gmbh, 8900 Augsburg
Priority date: 1971-01-16
Filing date: 1971-01-16
Publication date: 1972-08-17
Also published as: BE777964A; FR2122273A5

Description

Geländegängiges Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein zwischen den Fahrzeug-Laufrädern eines insbesondere knickgelenkten, geländegängigen Fahrzeuges angeordnetes Antriebselement wie Walze, Gitterrad oder dergleichen.

Derartige Antriebselemente zeichnen sich dafür aus, daß sie bei schlüpfriger, morastiger Beschaffenheit der Erdoberfläche die Vorschubkraft des Fahrzeuges in hervorragender Weise erhöhen und somit einen Schlupf der Fahrzeuglaufräder auf der Erdbodenoberfläche weitgehendst verhindern.

Bekannte Fahrzeuge dieser Zweckbestimmung sind mit bei den Fahrzeuglaufrädern befindlichen am Außenmantel profilierten Stahlwalzen ausgerüstet, die über lotrechte hydraulische Hubwerke in bezug zur Erdbodenoberfläche hoch- und niederstellbar sind. Da der Antrieb dieser Stahlwalzen nicht über das Fahrzeuggetriebe erfolgen kann, ist dieser Mechanismus umständlich und vor allem im Verhältnis zum erlangten Nutzeffekt unvergleichlich teuer.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, zur möglichst leistungsgerechten Umsetzung der motorischen Antriebsleistung in Vorschubkraft eines Fahrzeuges in unwegsamem Gelände ein Antriebselement wie Stahlwalze, Gitterrad oder dergl. in Kompaktbauweise mit der Fahrzeug-Antriebsachse kraftschlüssig zu koppeln und dabei im übrigen die günstige Manöverierfähigkeit bei einem knickgelenkten Fahrzeug nicht zu beeinträchtigen.

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Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß der von der Antriebswelle eines Fahrzeuges angetriebene Differentialkorb eines Differentialgetriebes durch Innenverzahnung mit den auf jeder Fahrzeughalbachse gelagerten Sonnenräder verzahnt ist, die mit einem oder mehreren Planetenräder kämmen, die sich ihrerseits in Eingriff befinden mit dem Innenzahnkranz der koaxial zur Fahrzeug-Antriebsachse laufenden und zwischen den Fahrzeuglaufrädern befindlichen Antriebselemente wie Stahlwalzen, Gitterräder oder dergleichen. Der Antrieb der Antriebselemente über den Differentialkorb erfolgt ohne Ausgieichswirkung, während die Laufräder über ein bekanntes Differentialgetriebe angetrieben werden. Um die erforderliche gleichsinnige Drehrichtung des Antriebselements mit den Laufrädern zu erlangen, trägt jede Halbachse am äußeren Ende ein Sonnenrad, das über Planetenrad mit dem Innenzahnkranz der Laufräder kämmt.

Das Antriebselement läßt sich dadurch bei Bedarf in bzw. außer Erdbodeneingriff bringen, daß die Druckluft in den Gummireifen des Fahrzeuges abgelassen bzw. eingepumpt wird; durch eine Druckluftdrehverbindung ist dieser Vorgang auch während der Fahrzeugfahrt möglich. Die hierfür erforderlicherweise zum Einsatz gelangenden schlauchlosen Spezial-Gummireifen sind infolge ihrer großen Außenbreite und insbesondere wegen ihrer sehr flachen äußeren konvexen Krümmung relativ zur Fahrzeugachse in ihrem dynamischen Außenradius durch Erhöhen bzw. Ablassen ihres inneren Luftdruckes variierbar. Beim Ablassen der Druckluft wird ein beträchtliches Einsinken des Fahrzeuges in den ohnehin weichen Erdboden erreicht, d. h. mindestens soviel, daß das Antriebselement in ausreichenden Funktionseinsatz gelangen kann.

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Da sieh die drehenden Pahrzeuglaufräder in eine sehr weiche Fahrbahn, beispielsweise aus unbefestigtem Sand infolge des Schlupfes naturgemäß von selbst tief eingrab gelangen zwangsläufig auch die Stahlwalzen - ohne Veränderung des dynamischen Außenradiuses der Fahrzeuglaufräder - in Erdbodeneingriff, weshalb hierfür normale Gummireifen für die Fahrzeuglaufräder zur Verwendung kommen können.

Als eine weitere Möglichkeit, die Stahlwalze in bzw. außer Erdbodeneingriff zu bringen, sieht die Erfindung vor, daß die Fahrzeuglaufräder in bezug zu den Fahrzeughalbachsen um ein Distanzmaß versetzt angeordnet sind und mittels eines lotrechten hydraulischen oder mechanisch bewegten Hubwerkes um den Drehpunkt, die Fahrzeughalbachsen, exzentrisch versehwenkbar sind. Der Antrieb der Fahrzeuglaufräder erfolgt hierbei, analog wie in erstgenannter Ausführungsart dargelegt, über die am äußeren Ende der Fahrzeughalbachsen befindlichen Sonnenräder.

Die als Antriebselement bevorzugte Stahlwalze kann zur Erhöhung der Griffigkeit auf ihrem Außenmantel mit erhabenem, pfeilförmig zulaufenden Profil, Warzen oder dergleichen versehen sein. Um die Fahrzeughalbachsen von Vibrationseinflüssen bei Betätigung des Antriebselementes abzudämmen, ist der Außenmantel der Stahlwalze auf den Planseiten seiner Seheibenrippen durch ein Dämpfungszwischenglied aus Gummi, Vulkollan oder dergleichen ausgerüstet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein knickgelenktes Fahrzeug mit mittig auf den Fahrzeugachsen angeordneten griffigen Stahlwalzen als Antriebselement;

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Pig. 2 eine komplette Fahrzeugachse mit Fahrzeug-Lauf räder und Stahlwalzen, die sich in (linke Hälfte) und außer (rechte Hälfte) Erdbodeneingriff befinden;

Fig. J5 die linke Hälfte der Fahrzeugachse ohne Fahrzeug-Laufrad im Längsschnitt in größerem Maßstab;

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 5

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 4

Fig. 6 eine komplette Fahrzeugachse mit normalen Gummireifen als Fahrzeuglaufräder und Stahlwalzen, die sich in (linke Hälfte) und außer (rechte Hälfte) Erdbodeneingriff befinden.

Fig. 7 die linke Hälfte einer Fahrzeugachse im Längsschnitt mit exzentrisch angeordnetem verschwenkbarem Fahrzeuglaufrad.

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht zu Fig. 7 (um 9o° gedreht) mit in Erdbodeneingriff befindliche Stahlwalzen.

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht zu Fig. 7 (um 9o° gedreht) mit außer Erdbodeneingriff befindliche Stahlwalzen.

Ein gummibereiftes Knicklenkfahrzeug (Fig. 1) besteht aus einem Vorderwagen 1 und einem Hinterwagen 2, die um die lotrechte Achse 3 schwenkbar miteinander verbunden sind und die von den Fahrzeug-Laufrädern 4 getragen werden.

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Das mit zwei Abtrieben versehene bekannte Fahrzeuggetriebe treibt über die Antriebswelle 5 die Fahrzeug-Laufräder 4 des Vorderwagens 1 und Hinterwagens 2 an, wodurch das Knicklenkfahrzeug einen Allradantrieb hat.

Die in den Pig. 2 - 7 in Schnittebene gezeichnete Antriebswelle 5 trägt an ihrem hinteren Ende das Kegelrad 6, welches das Tellerrad 7 antreibt, das mit dem Differentialkorb 8 (Fig. 3) fest verbunden ist, welcher sowohl mit dem Achskörper 9 und der Hohlwelle Io koaxial gelagert, und der M bei 11 durch Innenverzahnung mit dem Sonnenrad 12 verzahnt ist, das gemäß Fig. 5 mit vorzugsweise drei Planetenräder IJ kämmt, die am Innenzahnkranz 14 abrollen, wodurch die mit diesem fest verbundene Lauftrommel 15 und Stahlwalze 19 ihren Antrieb erhält. An der Lauftrommel 15 sind die Scheibenrippen l6 angeschweißt, die auf ihrer Planseite aus Gummi, Vulkollan oder dergl. Kunststoff gefertigte Dämpfungszwischenglieder 17 tragen, die ihrerseits mit den Rippen verbunden sind, welche die Stahlwalze 19 tragen. Durch diese Dämpfungszwischenglieder 17 wird beim Einsatz des Antriebselementes, wie Stahlwalze 19, ein störendes Vibrieren auf die Fahrzeughalbachse 2o vermindert. Die als Antriebselement ^ bevorzugte Stahlwalze 19, die koaxial zu den Fahrzeughalb- ™ achsen 2o läuft, kann beispielsweise mit pfeilförmig zulaufendem Profil 21, V/arzen oder dergleichen versehen sein, um eine optimale Erdbodengriffigkeit zu gewährleisten. Statt der Stahlwalze 19 kann auch ein Gitterrad o. ä. zum Einsatz gelangen.

Der bekannte Differentialantrieb der Fahrzeughalbachsen 2o erfolgt vom Differentialkorb 8 über die in diesem drehbar gelagerten Ausgleichsräder 22, die mit dem Achskegelrad 23 kämmen.

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Die Pahrzeughalbachse 2o trägt an ihrem äußeren Ende das Sonnenrad 24, das über Planetenrad 25 mit Innenzahnkranz 26 kämmt, wodurch die Radnabe 27, somit auch das Fahrzeuglaufrad 4 seinen Antrieb erhält; hierdurch ist eine gleichsinnige Drehrichtung mit den als Antriebselementen verwendeten Stahlwalzen 19 erlangt.

Durch die am Lager 28 angeschweißten Arme 29 (Fig. 2) werden die Hohlwellen Io - somit die komplette Fahrzeugachse - am Fahrzeug befestigt.

An der Radnabe 27 ist die Tragrippe 3° angeflanscht, die mit der Laufradfelge 31 des Laufrades 4 verbunden ist (Fig. 3). Durch die Druckluftleitung 32 angelangt die vom Fahrerstand steuerbare Druckluft über die Laufradfelge 31 in das schlauchlos gummibereifte Fahrzeug-Laufrad 4. Die Druckluft-Drehverbindung 33* die als Profilmanschette ausgebildet sein kann und deren Innendurchmesser auf den Ring 34 abdichtend wirkt, gewährleistet während der Drehung der Radnabe 27 auf der Hohlwelle lo, also bei der Drehung des Fahrzeuglaufrades 4, eine sichere Abdichtung der Druckluft. Beim Ablassen der Druckluft aus dem Fahrzeug-Laufrad 4 bis auf einen erforderlichen Mindestdruck verkleinert sich deren dynamischer Außenradius so weit (Fig. 2 linke Hälfte), daß die Stahlwalze 19 in Erdbodeneingriff gelangt und so in hervorragender Weise die Vorschubkraft des Fahrzeuges erhöht. Durch das Einpumpen von Druckluft - üas ebenso wie das Ablassen während der Fahrzeugi'ahrt möglich ist - in das Fahrzeug-Laufrad 4 können die Stahlwalzen 19 außer Erdbodeneingriff gebracht werden (Fig. 2 rechte Hälfte), die dann zudem noch ausreichende Bodenfreiheit haben.

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In eine weiche Erdbodendecke aus Sand oder ähnl. können sich die Fahrzeuglaufräder 35 infolge eines zwangsläufig eintretenden Schlupfes von selbst eingraben, wie in Fig. 6 linke Hälfte dargestellt, wodurch die Stahlwalze 19 so weit in Erdbodeneingriff gelangt, daß diese, analog wie in erstgenannter Ausführungsart, die Vorschubkraft des Fahrzeuges erhöht. In diesem Falle können für die Fahrzeuglaufräder völlig normale Gummireifen - mit oder ohne Schlauch verwendet werden. m

Als eine weitere Möglichkeit die Fahrzeuglaufräder 35 in bezug zur Erdbodenoberfläche zu verstellen und damit die Stahlwalze 19 in Einsatz zu bringen ist erfindungsgemäß vorgesehen auf der Hohlwelle Io das Getriebegehäuse 36 schwenkbar anzulenken (Fig. 7)* in welchem um ein funktionsgerechtes Distanzmaß a von der Fahrzeughalbachse 2o versetzt der Achsbolzen 37 gelagert ist, der das Zahnrad 38 fest trägt, das mit dem Sonnenrad 24 der Fahrzeughalbachse 2o kämmt, wodurch die mit dem Achsbolzen 37 verbundene Felge 31 und damit das Fahrzeuglaufrad 35 seinen Antrieb erhält. Das am Vorderwagen 1 und am Hinterwagen angelenkte hydraulische Hubwerk 39» in bekannter Weise M

hydraulisch beaufschlagt, ist mit seiner Kolbenstange 4o am Getriebegehäuse 36 angelenkt. Bei Aus- bzw. Einschiebung der Kolbenstange 4o wird das Getriebegehäuse 36 um die Fahrzeughalbachse 2o verschwenkt und somit die Stahlwalze 19 in (Fig. 8) bzw. außer (Fig. 9) Erdbodeneingriff gebracht. Statt dem hydraulischen Hubwerk 39 kann auch ein mechanisch bewegtes Hubwerk verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

Geländegängiges, insbesondere knickgelenktes Fahrzeug, das zur Erhöhung seiner Vorschubkraft mit Antriebselementen wie Stahlwalze, Gitterrad oder dergl. ausgerüstet ist und einen Allradantrieb haben kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (8) mit Sonnenrad (12) verzahnt ist, das mit vorzugsweise drei Planetenräder (15) kämmt, die sich am Innenzahnkranz (14) abrollen, der über die Lauftrommel (15) mit der Stahlwalze (19) verbunden ist und die koaxial zur Fahrzeughalbachse (2o) läuft, welche über ein bekanntes Differentialgetriebe angetrieben wird und an ihrem äußeren Ende Sonnenrad (24) trägt, das über Planetenrad (25) mit Innenzahnkranz (26) der Radnabe (27) des Fahrzeuglaufrades (4) bzw. über Zahnrad (58) des Fahrzeuglaufrades (55) kämmt.

2. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die schlauchlosen Spezial-Gummireifen der Fahrzeuglaufräder (4), die relativ zu ihrer großen Außenbreite eine sehr flache äußere konvexe Krümmung in bezug zur Fahrzeughalbaehse (2o) aufweisen, und daß der dynamische Außenradius der Fahrzeuglaufräder (4) durch Variierung des inneren Luftdruckes der Spezial-Gummireifen so weit veränderbar ist, daß die Stahlwalne (19) in bzw. außer Erdbodeneingriff gebracht werden kann.

J. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Hohlwelle (lo) schwenkbar angelenkte Getriebegehäuse (56) das in bezug zur Fahrzeughalbachse (2o) um ein L^stanzmaß (a) versetzt Achsbol^en (37) trägt der mit Zahnrad (?8) fest verbunden ist welches mit Sonnenrad (24) kämmt und daß aes Getriebegehäuse (^6) und damit Fahrzeuglaufra/3 (55) durch die Kolbenstange

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eines am Vorderwagen (l) und Hinterwagen (2) angelenkten hydraulischen Hubwerkes (39) um die Pahrzeughalbachse (2o) exzentrisch verschwenkbar ist.

4. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß statt den hydraulischen Hubwerk (39) auch ein mechanisch bewegtes Hubwerk verwendet werden kann.

5. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 4

da, durch gekennzeichnet, daß bei Einsatz der Stahlwalzen (ly) für die Fahrzeuglaufräder (35) normale Gummireifen - mit oder ohne Schlauch verwendet werden können.

6. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß jede Fahrzeughalbachse (2o) mit einer Stahlwalze (19) ausgerüstet sein kann.

7. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenrippen (ΐβ) Dämpfungszwischenglieder (17) aus Kunststoff wie Gummi, Vulkollan oder dergleichen tragen, die mit den Rippen (18) verbunden sind.

8. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlwalze (19) auf ihrem Außenmantel mit erhabenem, pfeilförmig zulaufendem Profil (21) oder mit Warzen versehen ist.

9. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebselement statt einer profilierten Stahlwalze (ly) ein Gitterrad zum Einsatz gelangen kann.

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lo. Geländegängiges Fahrzeug nach Anspruch 9» gekennzei ohne t durch die Druckluft-Drehverbindung (33) welche die Druckluft im Laufrad (4) während dessen Drehung abdichtet.

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