DE3811398A1 - Differentialausgleich von zwilling- bzw. mehrlingsraedern auf der selben achsseite einer antriebsachse mit hilfe eines geteilten rades, dessen teile zueinander elektromotorisch bewegt werden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Differentialausgleich von Zwillings- oder Mehrlingsrädern auf der selben Achsseite einer Antriebsachse mit Hilfe eines geteilten Rades, dessen Teile zueinander elektromotorisch bewegt werden, insbesondere für Transportfahrzeuge, die sich auf der Straße und im Gelände bewegen.

Der Differentialausgleich von mehreren, nebeneinander be­ findlichen Rädern auf der selben Achsseite soll gewähr­ leistet werden, zumal nicht nur die Räder am linken und rechten Achsende in Kurven unterschiedliche Weglängen zurücklegen müssen, sondern auch alle sich dazwischen be­ findlichen.

Bislang wird ein Differentialausgleich bei Zwillings- bzw. Mehrlingsrädern untereinander nicht vorgenommen. Was dabei herauskommt, kann man sehen, wenn ein LKW mit Zwillingsreifen an der angetriebenen Hinterachse in einem engen Hof rangiert - die Reifen schleifen über den Boden, was der Lebensdauer nicht gerade dienlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem Mißstand abzuhelfen. Ferner sollen die Straßenlage in schnell gefahrenen Kurven und die Zugkraft in Kurven verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das geteilte Rad für die jeweilige Achsseite jeweils neben dem Differential sitzt, wobei die Antriebswelle, die mit dem inneren Segment des geteilten Rades fest verbun­ den ist, bis zum äußeren Rad reicht und das innere Rad nicht mehr mit dem äußeren, sondern über eine Hohlachse mit dem geteilten Rad, und zwar mit dem äußeren Segment verbunden ist.

Die Reifen einer mit dieser Erfindung versehenen An­ triebsachse schleifen in engen Kurven nicht mehr über den Bodenbelag und leben deshalb länger. In schnell gefahrenen Kurven verbessert sich die Straßenlage.

Außerdem läßt sich das Fahrzeug leichter lenken, da jedes Rad nur noch das Bestreben hat, in Kurven den Weg, der durch den beabsichtigten Kurvenradius und damit den Kur­ venlängen der einzelnen Räder vorgegeben ist, zu ver­ folgen. Ferner steigt die Zugkraft speziell in Kurven, da auf einer Achsseite das kurveninnere Rad nicht mehr das Bestreben hat, in Fahrtrichtung zu ziehen und das kurvenäußere, dagegenzuziehen, was unter Umständen die Reibung aufheben kann.

Mit dieser Erfindung kann man sogar das herkömmliche Differential ersetzen und ein geteiltesRad in die Mitte der Achse plazieren, so daß die Achse von der Kardanwel­ le nur noch über ein gewöhnliches Winkelgetriebe angetrie­ ben wird. Die Zugkraft in Kurven wäre dann mindestens genau so gut wie bei einem Torsen-Differential.

Dabei hätte das geteilte Rad den Vorteil der größeren Einfachheit.

Durch den geringeren Reifenabrieb entstehen nicht nur Kostenvorteile, sondern auch die Umwelt wird vom Abrieb entlastet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die vom Differential 1 wegführende Antriebsachse 2, die bis zum äußeren Rad 7 führt und dieses antreibt. Auf der Antriebsachse 2 ist das geteilte Rad 3 be­ festigt. Um zwischen dem inneren und äußeren Seg­ ment einen Drehzahlunterschied herzustellen, ist das äußere Segment auf dem inneren beweglich ange­ bracht. Elektromotoren 4 sorgen für eine genau definierte Relativbewegung der beiden Segmente zu­ einander. Das äußere Segment treibt die Hohlachse 5, die hier am rechten Ende glockenförmig ausgebildet ist, an. Von dieser wird das innere Rad 7 angetrie­ ben.

Fig. 2 eine Variante mit angetriebenen Drillingsrädern, bei der das Differential durch ein Winkelgetriebe 1 er­ setzt ist. Zwar könnte bei Verwendung eines geteil­ ten Rades als Felge des äußeren Rades 7 bzw. zwischen dem äußeren und mittleren Rad eine Anordnung wie in Fig. 1 erreicht werden.

Für den Betrieb dürfte jedoch günstiger sein, wenn das geteilte Rad die Aufgabe für alle drei Räder einer Seite übernimmt. Zu diesem Zweck muß es hier dreifach unterteilt werden. Es gibt also auch noch ein mittleres Segment. Die Welle 2 treibt wie bis­ her das Außenrad an. Das innere Segment ist fest auf der Welle 2 montiert. Das mittlere ist auf dem inneren beweglich montiert und kann mit Hilfe von Elek­ tormotoren in genau bestimmbarer Weise relativ dazu bewegt werden. Es treibt die am Ende glockenförmige Hohl­ welle 5 an, und diese wiederum das mittlere Rad 7.

Vom mittleren Segment aus geht der Antrieb zum äußeren Segment, wobei die Segmente wiederum zueinander beweg­ lich sind und ein am äußeren Ende des mittleren Segments integrierter Elektromotor das äußere, an der Innenseite mit einer Zahnung versehene, Segment realtiv dazu bewegt. Im Regelfall sind, schon um eine Unwucht zu vermeiden, mindestens 2 Elektromotoren, die sich gegenüberstehen, er­ forderlich. Die Elektromotoren 4 sorgen für die Rela­ tivbewegung der äußeren Hohlachse 6 zur mittleren 5 und zur inneren Achse 2 und ergeben über die äußere Hohlachse 6 den Antrieb des inneren Rades 7.

Die drei Räder 7 haben im Ergebnis unterschiedliche Dreh­ zahlen.

Das Winkelgetriebe treibt nach rechts wiederum ein geteil­ tes Rad 3 an, wobei über die Elektromotoren 4 die Relativ­ bewegung des äußeren Segments erreicht wird und von da aus die Welle 8 ihren Antrieb erhält. Sie hat auf der rechten Seite ansonsten die Funktion der Welle 2 auf der linken Seite. Der übrige Aufbau auf der rechten Seite ist somit zur linken Seite symmetrisch.

Das geteilte Rad dürfte im Durchmesser in etwa dem Dif­ ferential einer Zweiganghinterachse entsprechen. Bei der Verwendung von Schwingachsen kann es nach oben in den Rahmen wandern, was die Bodenfreiheit erhöht. Dann sind jedoch zwischen dem geteilten Rad und dem inneren Rad 7 Gelenke erforderlich. Zweckmäßigerweise wird dies nur bei Zwillingsreifen in Betracht kommen. Dann hält sich das Volumen der Gelenke in Grenzen. Außerdem können diese in die Radschüssel des inneren Rades reichen, bzw. nahe am geteilten Rad untergebracht werden, so daß ihr Volumen kaum stört.

Aus Energiespargründen hat die Verstellung der Segmen­ te so zu erfolgen, daß der starre Durchtrieb in Kurven zum äußeren Rad erfolgt. Die inneren Räder auf der linken Achsseite, die in Rechtskurven einen jeweils kür­ zeren Weg zurückzulegen haben, werden elektromotorisch jeweils relativ zum äußeren Rad entgegen der Fahrtrich­ tung gedreht. Ausgelöst können die entsprechenden Impulse durch die Lenkung werden, an die ein Rechner angeschlossen ist, der die zu fühenden Radien der ein­ zelnen Räder ermittelt und dann eine jeweils erforderli­ che Relativbewegung einleitet.

Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau des geteilten Rades. Hier sind die Elektromotoren, welche über die in den äußeren Teil integrierte Zahnung den äußeren Teil re­ lativ zum inneren Teil verstellen, nebst Schneckenge­ triebe zu sehen.

Claims (1)

1. Differentialausgleich von Zwillings- bzw. Mehrlingsrädern auf der selben Achsseite einer Antriebsachse mit Hilfe eines geteilten Rades, dessen Teile zueinander elektro­ motorisch bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das geteilte Rad für die je­ weilige Achsseite jeweils neben dem Differential sitzt, wobei die Antriebswelle, die mit dem inneren Segment des geteilten Rades fest verbunden ist, bis zum äußeren Rad reicht und das innere Rad nicht mehr mit dem äußeren, sondern über eine Hohlachse mit dem geteilten Rad, und zwar mit dem äußeren Segment, verbunden ist.