DE3804512A1 - Gegenwirkungsfreier antrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsauslegung zur Endabnahme einer Kraftübertragung.

Dieser Antrieb findet dort Verwendung, wo ein Drehmoment eine Masse aus dem Zustand der Ruhe in Bewegung setzen sollte, um es in fortschreitende Bewegung zu beschleunigen.

Nach dem dritten Newtonschen Axiom (zu jeder "Actio" gehört eine "Reactio") hat der Antrieb hohe Kräfte einzufangen, sowohl bei der positiven als auch bei der negativen Beschleunigung. Die Industrie versucht diese Gegenwirkungen zu beseitigen; Die Begriffe Anfahr-Tauch-Reduzierung und Bremsnickausgleich sind uns bekannt.

Um den Antriebsmoment weitergeben zu können, dessen Werte unter Berücksichtigung von Reibung und Widerstand weit höher sind als der vom Aggregat erzeugte Drehmoment, muß der Trägheitsmoment überwunden werden; die Gegenwirkungen werden passiv abgebaut.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe einen Antrieb zu schaffen der die, beim betriebsmäßigen Einsatz, am Antrieb wirkenden Gegenkräfte, lediglich durch Bildung einer Ungleichheit der Kräfte am Radantrieb, aufhebt. Durch die Verwendung von zwei miteinander verbundenen Planetengetrieben wird zwischen Getriebe und Antrieb eine fast starre Verbindung hergestellt. Die Bewegungsfreiheit beider Glieder, verbunden mit zwei gegeneinanderdrehenden Antriebswellen, reduziert sich, im Radialwert, um das Zahnflankenspiel der Zahnräder. Die Abschaffung von Gegenwirkungen am Antrieb hat sodann auch als Ergebnis, die Schaffung eines im Gleichgewicht arbeitenden Getriebes.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß der Antrieb frei von Gegenwirkungen arbeitet und daß durch die Verlegung der Bremsanlage vom Radinneren auf und um das Hinterachsgetriebegehäuse, der Komfort und die Straßenlage verbessert werden. Dazu kommt eine Erhöhung der Schubkraft durch die Verlagerung der Aggregatsgegenwirkung in gleicher Richtung wie der Kraftstoß.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsweg darstellender Zeichnung näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung einen linearen gegenwirkungsfreien Antrieb in seiner Endphase der Drehmomentswiedergabe.

Dieser Antrieb wird benutzt um eine Masse in Translationsbewegung zu setzen.

Beschrieben wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnung, ein erfindungsgemäßer Antrieb für Kraftfahrzeuge.

Das Ausgleichskegelrad leitet den Drehmoment aus dem Differential zum Innenrad A des Drehmoment-Ausgleichsgetriebes.

Das Innenrad A leitet den Drehmoment zum Innenrad A′ durch die Antriebswelle.

Das Innenrad A′ leitet den Drehmoment zum Planetenrad B′ und erzeugt zwei gleichwertige Gegenwirkungen,   gleich   , auf die jeweiligen Drehachsen von A′ und B′. Das Planetenrad B′, proportional zur Umsetzung zwischen A′ und B′, leitet den Antriebsmoment an das Rad. Dabei entsteht auf die Drehachse von B′ eine Gegenwirkung   gleich der Antriebskraft   des Rades auf dem Boden. Durch genaue Berechnung des Kraftabnahmepunkts (X) erzielen wir eine Verteilung von, auf die Drehachse von A′ wirkende Gegenwirkung,   . Mit genau angepaßter Hebellänge entsteht auf die Drehachse von B′, in Drehrichtung, eine Kraft   ; Die beiden Kräfte   und   verringern die in Gegenrichtung wirkende Gegenwirkung   . Der auf B′ entstehende linksdrehende Drehmoment

wird durch die Ausgleichswelle zum Planetenrad B geleitet.

Die Gegenwirkung   zum Drehmoment

bewirkt, daß das Planetenrad B auf das Innenrad A abrollt. Es entsteht auf B ein rechtsdrehender Drehmoment

der durch die Ausgleichswelle zum Planetenrad B′ geleitet wird: Die Gegenwirkungen heben sich auf. Da der Antrieb in seiner Endphase gegenwirkungsfrei arbeitet, leitet die Antriebswelle den vollen Drehmoment zum Innenrad A′. Die dort entstehende Gegenwirkung   wird proportional zur Krafthebellänge geteilt, so daß am Kraftabnahmepunkt X die Kraft   die eigentliche Antriebskraft darstellt dessen Wert

Der erfindungsgemäße Antrieb, dessen Stoßkraft die "Reactio"-Summe aus Antriebsmoment und Ausgangsdrehmoment des Differentials ist, gegenwirkungsfrei sowohl in positiven als auch in negativen Beschleunigungswerten, bietet als Alternative zur konventionellen Bremsanlage in das Rad eine vorteilhafte Bremsung vom Innenrad A; dadurch verringern sich die nicht-gefederten Massen: Das Ansprechverhalten des Feder-Dämpfer-Systems wird feinfühliger und die Straßenlage dadurch verbessert.

Eine höhere Schubkraft als die am Drehpunkt des Rades, proportional zum Antriebsmoment, wirkende Antriebskraft; Anders formuliert: Der Schub ist höher als die dazu notwendige Bodenhaftung. Die erfindungsgemäß erzielten Vorteile sind: Eine sehr hohe Sicherheit bei schlechten Bodenverhältnissen durch eine niedrigere notwendige Antriebskraft bzw. Bremskraft im Vergleich zu uns bis jetzt bekannten Antriebsarten, um eine bestimmte Masse in Bewegung zu halten bzw. einen Trägheitsmoment zu überwinden.

Durch die Verwendung dieses Gegenwirkungsfreien Antriebs entfällt die bis jetzt angewandte Hinterradaufhängung mit Längslenkern oder Schräglenkern. Es ergibt somit eine Gewichtsersparnis, und die Möglichkeit Fahrzeuge herzustellen mit einer einheitlichen Einzelradaufhängung.

Um das Durchdrehen eines Rades (bei einer Minderung der Bodenhaftung) zu verhindern, besteht die Möglichkeit, außer der Verwendung von Sperrdifferential oder Torsen-Differential, in das Hinterachsgetriebe-Gehäuse beide Planetenräder mit einer Ferguson-Visco-Kupplung zu verbinden.

Um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten sowie Schäden zu verhindern, muß das Hinterachsgetriebe sich gedämpft um ihre Innenradachse drehen können.

Da der erfindungsgemäße Antrieb die stabile gegenwirkungsfreie Lage nach Durchgang mehrerer Zwischenphasen erreicht, die zeitlich vom Zahnflankenspiel der Zahnräder abhängig sind, ist es von Vorteil, daß der Antrieb spielarm gefertigt wird und daß die Antriebswelle und die Ausgleichswelle homokinetisch arbeiten; diese Anforderungen gewährleisten eine sanfte und ruhige Kraftübertragung.

Eine Kombination mit geteiltem Drehmoment-Ausgleichsgetriebe zwischen Motor und Hinterachse und ein gegenwirkungsfreier Antrieb zwischen Hinterachse und Radantrieb ermöglichen:

• - Verlagerung des Trägheitsmoments vom Motor auf das Hinterachsgehäuse: Erhöhung der Antriebskraft.
• - Größere Bodenfreiheit da der Schiebepunkt "X" heraufgesetzt wird.
• - Schaffung eines im Gleichgewicht arbeitenden Antriebs.
• - Nachteilige Belastung der Drehachse vom Differential.
• - Gegenwirkungen auf das Hinterachsgehäuse bei Verlagerung der Bremsanlage auf das Hinterachsgehäuse.

Claims (3)

1. Der gegenwirkungsfreie Antrieb zur Wiedergabe des Kraftstoßes eines Antriebsmoments wird durch folgendes gekennzeichnet:

• - Am Antrieb wird eine Gegenwirkung erzeugt zur Aufhebung des Trägheitsmoments vom Drehmomenterzeuger.
• - Bestehend aus zwei Planetengetrieben mit Antriebs- und Ausgleichswelle homokinetisch verbunden.
• - Die Anforderungen des Verwendungszwecks bestimmend mit auf dieselbe Achse oder auf verschiedene Ebenen miteinander verbundenen rotierenden Innenrädern.

2. Gegenwirkungsfreier Antrieb mit erfindungsgemäßer Verlagerung der Gegenwirkung des Aggregatsdrehmoments in gleicher Richtung wie der zum Antriebsmoment proportionale Kraftstoß um eine Erhöhung der Antriebskraft zu erzielen.

3. Kombination mit Drehmoment-Ausgleichsgetriebe.