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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Antriebskonfiguration
für Fahrzeuge
mit Gleitlenkung einschließlich
Gleisketten- oder
Radfahrzeugen, z. B., aber ohne Beschränkung, für einen Militärpanzer.
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Ein
Gleiskettenfahrzeug mit Gleitlenkung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 wird dadurch gelenkt, dass die zwei Gleisketten gezwungen werden,
mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu laufen, siehe z. B.
US 2730182 . Auf die gleiche
Weise wird ein Radfahrzeug mit Gleitlenkung dadurch gelenkt, dass
die Räder
auf einer Seite des Fahrzeugs gezwungen werden, mit anderen Drehzahlen
als die Räder
auf der anderen Seite des Fahrzeugs zu laufen. Für Gleiskettenfahrzeuge sind
große
Antriebskraftdifferenzen zwischen den zwei Gleisketten – große Bremskräfte an der
inneren Gleiskette und hohe Antriebskräfte an der äußeren Gleiskette – erforderlich.
Insbesondere dann, wenn das Fahrzeug mit mittleren bis hohen Geschwindigkeiten
fährt,
führt dies
zu sehr hohen mechanischen Leistungen an einzelnen Gleisketten-Kettenrädern. Diese
hohen Leistungen werden in einem modernen, herkömmlich angetriebenen Gleiskettenfahrzeug
unter Verwendung mechanischer Leistungsrückgewinnung aufrechterhalten.
Zum Steuern der Relativgeschwindigkeiten der Gleisketten und zum Übertragen
der Bremsleistung von der inneren Gleiskette auf die äußere Gleiskette,
um die Drehung aufrecht zu erhalten, werden Differentialgetriebe
und Querwellen verwendet. Ähnliche
Betrachtungen treffen auf Radfahrzeuge mit Gleitlenkung zu.
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Eine
Anzahl elektrischer Gleiskettenantriebsanordnungen verwenden einen
getrennten Elektromotor, um jede Gleiskette anzutreiben. Diese Anordnung
ist üblicherweise
als ein Zweiliniensystem bekannt. Die Rückgewinnungsbremsleistung in
einem solchen System muss elektrisch behandelt werden, was zur Notwendigkeit
führt, übergroße Motoren
und Leistungsumsetzer zu verwenden. (Zum Beispiel kann die mechanische
Leistung, die an dem äußeren Gleiskettenantriebs-Kettenrad eines großen Kampfpanzers
gemessen wird, in einer mittleren bis schnellen Drehung etwa 2500
kW betragen, wenn die Motorleistung lediglich etwa 1000 kW beträgt.) Ein
alternativer Zugang zum Elektroantrieb für das Zweiliniensystem verwendet
die gleiche mechanische Rückgewinnungsanordnung
wie in einem herkömmlichen Getriebe
gemeinsam mit einem Elektroantrieb. Diese Anordnung wird gelegentlich
als ein Querwellen-Elektroantriebssystem bezeichnet und ist in 1 veranschaulicht.
Das US-Patent 4.998.591 offenbart ein Elektroantriebssystem mit
dieser Auslegung.
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In
dieser Anordnung verläuft
die Lenkquerwelle außerhalb
des Vortriebsmotors durch das Fahrzeug. Dies erhöht die Größe der Baueinheit und erfordert
eine Anzahl von Laufrädern.
Falls ein Gangwechsel zu verwenden ist, muss die Vortriebsquerwelle
von der Motorwelle getrennt sein. Dies kann dadurch erreicht werden,
dass die Motorwelle hohl hergestellt wird und die Querwelle durch
sie geführt
wird. Dies erhöht
aber den Durchmesser der Motorlager, was es erschwert, eine hohe
Motordrehzahl zu erreichen, die für eine gute Leistungsdichte
erwünscht
ist. Die Vortriebsquerwelle könnte
außerhalb
des Motors angebracht werden oder der Motor könnte außerhalb der Vortriebsquerwelle
angebracht werden, was die Gehäusegröße erhöht und die
Notwendigkeit von Laufrädern
hinzufügt,
die die Komplexität
erhöhen und
die Effizienz verringern.
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Außerdem offenbart
das US-Patent 4.998.591 eine Antriebskonfiguration, die ein einzelnes
Differential verwendet, das zentral angebracht ist und durch einen
einzigen Vortriebsmotor angetrieben wird.
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Das
Differential ist gleich einem einzelnen Differential in der Achse
eines herkömmlichen
radgetriebenen Personen- oder Lastkraftwagens. Das Drehmoment von
dem Antriebsmotor wird zwischen den zwei Halbwellen, die sich mit
verschiedenen Drehzahlen relativ zueinander drehen können, gleich geteilt.
An jeder Halbwelle ist ein Lenkmotor angebracht. Um das Fahrzeug
zu lenken, muss der Lenkmotor auf der Innenseite als eine Bremse
wirken, während
der Lenkmotor auf der Außenseite
ein zusätzliches
Antriebsdrehmoment anwenden muss, um die große geforderte Gleisketten-Antriebskraftdifferenz über das
Fahrzeug zu erzeugen, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug gleitgelenkt
wird. Da die zwei Lenkmotoren mit der Drehzahl der zwei Halbwellen
arbeiten und das hohe Drehmoment bewältigen, wenn das Fahrzeug dreht,
arbeiten sie mit hoher Leistung, wobei einer rückgewinnt und einer antreibt. Somit
ist das System kein mechanisch rückgewinnendes
System und besitzt dadurch, dass übergroße Motoren erforderlich sind,
die gleichen Nachteile wie ein Zweiliniensystem.
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Das
US-Patent 5.168.946 offenbart eine Antriebskonfiguration, die ähnlich einem
herkömmlichen
Panzergetriebekasten ist, aber keine Lenkquerwelle verwendet. Die
offenbarte Anordnung verwendet drei Motoren und eine Bremse. Für den Betrieb mit
niedriger Drehzahl wird die Bremse angelegt und ein Zentralmotor
abgeschaltet. Das Fahrzeug treibt dann als ein Zweiliniensystem
mit niedrigen Drehzahlen an. Bei höheren Drehzahlen wird die Bremse gelöst, während der
Zentralmotor antreibt, wobei er den Drehzahlbereich erhöht und über die
Zentralmotorwelle eine mechanische Rückgewinnungslenkung einführt. Damit
dieses System wie in diesem Dokument beschrieben arbeitet, benötigen die
zwei äußeren Motoren
ein großes
Drehmoment und hohe Nennleistungen, was gegenüber einem wie zuvor beschriebenen
reinen Zweiliniensystem wenig Vorteil bietet.
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Das
US-Patent 2.730.182 beschreibt eine gesteuerte Differentialvorrichtung.
Das französische Patent
FR 2.382.362 beschreibt
den Betrieb eines gesteuerten Differentials, scheint aber keine
praktische Ausführungsform
einer solchen Vorrichtung zu offenbaren.
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Ein
gesteuertes Differential besitzt die Eigenschaften, dass es zwei
Halbwellen koppelt und ihre Relativdrehzahlen steuert. Wenn der
Lenkmotor feststehend ist, sind die zwei Halbwellen durch ein gesteuertes
Differential einfach in der Weise gekoppelt, dass sie mit der gleichen
Drehzahl laufen müssen. Wenn
der Lenkmotor in einer Richtung gedreht wird, wird eine Halbwelle
gezwungen, schneller als die andere zu laufen. Wenn der Lenkmotor
in der anderen Richtung gedreht wird, wird die andere Halbwelle
gezwungen, schneller als die andere zu laufen. Somit veranlasst
der Betrieb des Lenkmotors unabhängig davon,
mit welcher Geschwindigkeit das Fahrzeug fährt, dass das Fahrzeug mit
Lenkleistungen wendet, die durch das in den Querwellen erzeugte
Drehmoment über
das Fahrzeug rückgewonnen
werden, was die hohe Gleisketten-Antriebskraftdifferenz zwischen der
Gleiskette auf der Innenseite und der Gleiskette auf der Außenseite
unterstützt.
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US 2.730.182 beschreibt
eine Anordnung, die zwei lange Zahnräder verwendet, die halb miteinander
in Eingriff sind und an einem gemeinsamen Träger angebracht sind, wobei
jedes mit einem Zahnring in Eingriff ist. Jeder Zahnring ist mit
einem Kegelrad verbunden, das mit den zwei Halbwellen verbindet.
Der Lenkmotor wirkt über
eine Schnecke und ein Rad an dem Träger für die zwei langen Zahnräder. Wegen
der Verwendung von Kegelrädern
und der Konfiguration für die
zwei langen Zahnräder,
die in Eingriff sind, muss eine solche Anordnung für eine Hochleistungsvorrichtung
groß und
schwer sein.
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DE 3.641.648A offenbart
ein Antriebs- und Lenkzahnrad für
Kettenfahrzeuge mit einem hydrostatischen mechanischen überlagernden
Lenkzahnrad. Der Mechanismus enthält eine hydrostatische Einheit
und einen Summationsgetriebezug zum Summieren der hydrostatischen
und der mechanischen Eingangsleistung. Der Summationsgetriebezug
besitzt eine oder mehrere summierte Leistungsauslasswellen. Außerdem enthält der Antriebsmechanismus
ein erstes Mehrwellen-Lenksummationsgetriebe, das funktional mit
den summierten Leistungsauslasswellen gekoppelt ist und eine linke
und eine rechte Lenkausgangswelle besitzt. Außerdem enthält der Antriebsmechanismus
ein zweites Mehrwellen-Lenksummationsgetriebe mit jeweiligen Ausgangswellen,
die funktional mit dem ersten Lenksummationsgetriebe verbunden sind.
Die Wellen des Summationsgetriebezugs des Antriebsgetriebes und die
Wellen des ersten Lenksummationgetriebes sind alle koaxial um eine
gemeinsame Achse angeordnet.
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Die
oben beschriebenen Anordnungen leiden an verschiedenen Nachteilen;
einschließlich
in einigen Fällen
der Notwendigkeit überdimensionierter
Motoren zum Erreichen der Lenkung, komplexer mechanischer Anordnungen,
die mehrere Querwellen und Laufräder
und/oder komplexe Motorkonfigurationen, die Rohrwellen enthalten,
erfordern.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine neue Antriebskonfiguration, die
wenigstens einige der für den
Stand der Technik beschriebenen Probleme mildern soll.
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In Übereinstimmung
mit Anspruch 1 wird eine Antriebskonfiguration für ein Gleisketten- oder Radfahrzeug
mit Gleitlenkung geschaffen, das
Vortriebsmotoren umfasst,
wovon jeder in einer funktionalen Verbindung mit einem Antriebselement
eines Paars von Antriebselementen steht, die so betreibbar sind,
dass sie die Gleisketten oder zwei Gruppen von Rädern eines Fahrzeugs mit Gleitlenkung
antreiben; und
einen Lenkmotor, der mit einem gesteuerten Differential
in einer antriebsschlüssigen
Verbindung steht, wobei das Differential zwischen einem Paar von Lenkquerwellen
angeordnet ist und diese verbindet und mit jeder Querwelle in einer
antriebsschlüssigen Verbindung
steht, wobei die Enden der Lenkquerwellen entfernt von dem gesteuerten
Differential jeweils in einer antriebsschlüssigen Verbindung mit einem Antriebselement
eines Paars von Antriebselementen, die so verbunden sind, dass sie
die Gleisketten oder Räder
des Fahrzeugs mit Gleitlenkung antreiben, stehen; wobei
das
erstgenannte Paar von Antriebselementen mit den Gleisketten oder
den Rädern
in einer ersten Position auf der Länge eines Fahrzeugs mit Gleitlenkung
in Eingriff gelangen kann und das zweitgenannte Paar von Antriebselementen
mit den Gleisketten oder Rädern
in einer zweiten Position auf der Länge des Fahrzeugs in Eingriff
gelangen kann.
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Für ein Gleiskettenfahrzeug
sind die Antriebselemente vorzugsweise Antriebs-Kettenräder und für ein Radfahrzeug
sind die Antriebselemente vorzugsweise Antriebswellen.
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Vorzugsweise
ist den Vortriebsmotoren jeweils eine Untersetzungs getriebeeinheit
und/oder eine Gangwechseleinheit zugeordnet. Außerdem sind den Antriebselementen
des zweitgenannten Paars vorzugsweise jeweils eine Hinterachsuntersetzung
und eine Bremse zugeordnet, um das Fahrzeug zu bremsen und Notlenkfunktionen
auszuführen.
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Das
gesteuerte Differential kann irgendeine bekannte gesteuerte Differentialkonfiguration
umfassen, umfasst vorzugsweise aber ein Paar von Planetengetriebezügen. Wie
hier im Folgenden weiter beschrieben wird, ist das gesteuerte Differential
vorzugsweise ein gesteuertes Doppel-Planetengetriebedifferential.
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Vorzugsweise
umfasst die gesteuerte Differentialvorrichtung zwei Planetengetriebezüge. In der bevorzugten
Option sind die Planetenträger
der zwei Planetengetriebezüge
gemeinsam, wobei sie durch eine Welle verbunden sind, die durch
zwei Sonnenräder
verläuft.
Der Lenkmotor wirkt entweder über
eine kurze Querwelle, zwei Gruppen von Stirnrädern und ein Rücklaufrad
oder unter Verwendung von Kegelrädern
auf die zwei Sonnenräder.
Die zwei Abtriebswellen von der gesteuerten Differentialvorrichtung,
die in diesem Fall mit den Vortriebsmotorwellen verbunden sind,
sind jeweils mit den Kreisringen der Planetengetriebezüge gekoppelt.
Diese Anordnung minimiert die Belastungen auf die Verbindungen zwischen
dem Lenkmotor und dem Planetengetriebe-Getriebezug, erhöht aber
die Drehzahl der Planetenräder.
Weitere wünschenswerte
Optionen sind im Folgenden aufgeführt.
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In
einer weiteren möglichen
Anordnung sind die Abtriebswellen mit den Kreisringen verbunden, wirkt
der Lenkmotor auf die Planetenträger
und sind die Sonnenräder
gemeinsam.
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In
einer weiteren möglichen
Anordnung sind die Abtriebswellen mit den Sonnenrädern verbunden, sind
die Kreisringe gemeinsam und wirkt der Lenkmotor auf die Planetenträger.
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In
einer weiteren möglichen
Anordnung sind die Motorwellen mit den Sonnenrädern verbunden, sind die zwei
Planetenträger
gemeinsam und wirkt der Lenkmotor auf die Kreisringe.
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In
einer weiteren möglichen
Anordnung sind die Abtriebswellen mit den Planetenträgern gekoppelt,
sind die Sonnenräder
gemeinsam und wirkt der Lenkmotor auf die Kreisringe.
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In
einer weiteren möglichen
Anordnung sind die Abtriebswellen mit den Planetenträgern gekoppelt,
sind die Kreisringe gemeinsam und wirkt der Lenkmotor auf die Sonnenräder.
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Dem
Fachmann fallen zweifellos weitere Möglichkeiten ein, ohne von dem
wie durch die beigefügten
Ansprüche
definierten tatsächlichen
Umfang der Erfindung abzuweichen.
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In
einer Ausführungsform
umfasst die neue Antriebskonfiguration zwei getrennte Vortriebsmotoren,
Untersetzungsgetriebe und Gangwechseleinheiten, die jeweils wie
in einem Zweiliniensystem über ein
Gleiskettenantriebs-Kettenrad nominell eine Gleiskette antreiben.
An dem gegenüberliegenden Ende
des Fahrzeugs ist ein gesteuertes Differential angebracht, das über zwei
Lenkwellen mit einem zweiten Paar von Gleiskettenantriebs-Kettenrädern verbunden
ist. Jedes Gleiskettenantriebs-Kettenrad des zweiten Paars von Gleiskettenantriebs-Kettenrädern enthält außerdem vorzugsweise
eine Hinterachs untersetzung und eine Bremse. Daraufhin steuert ein
Lenkmotor, der auf das gesteuerte Differential wirkt, die relative
Drehzahl der zwei Lenkquerwellen und somit die relativen Drehzahlen
der zwei Gleisketten, um die Lenkfunktion aufzuerlegen. Daraufhin wird
die Rückgewinnungslenkleistung
durch die Lenkquerwellen über
das gesteuerte Differential über das
Fahrzeug übertragen.
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Da
die Funktion jeder Komponente getrennt ist und jede Komponente im
Fahrzeug verteilt ist, vereinfacht diese Anordnung stark die Konstruktion
aller Komponenten des Antriebs- und Lenksystems. Da ein großer Teil
der Komponenten innerhalb der Gleiskettenantriebs-Kettenräder angebracht
sein kann, nutzt das Antriebssystem den Platz in dem Fahrzeug am
besten. In herkömmlichen
Konstruktionen ist insbesondere dann, wenn in dem System ein Untersetzungsgetriebe,
Bremsung und Lenkquerwellen untergebracht werden müssen, eine
gute Nutzung des Platzes in den Gleisketten-Kettenrädern schwierig.
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Die
Motoren sind vorzugsweise Elektromotoren.
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Für Erläuterungszwecke
werden nun einige Ausführungsformen
der Erfindung anhand der folgenden Zeichnung beschrieben, in der:
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1 eine
Antriebskonfiguration des Standes der Technik für ein Gleiskettenfahrzeug zeigt;
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2 eine
erste gesteuerte Differentialkonfiguration zeigt, die zur Verwendung
in einer Ausführungsform
der Erfindung geeignet ist;
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3 eine
zweite gesteuerte Differentialkonfiguration zeigt, die zur Verwendung
in einer Ausführungsform
der Erfindung geeignet ist;
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4 eine
Ausführungsform
einer Antriebskonfiguration eines Gleiskettenfahrzeugs in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt; und
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5 und 6 Ausführungsformen
einer Antriebskonfiguration eines Radfahrzeugs in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigen.
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Wie
in 1 zu sehen ist, umfasst die Antriebskonfiguration
des Standes der Technik einen Vortriebsmotor (1), der an
einer Querwelle (2) angebracht ist, die mit den Kreisringen
zweier Planetengetriebe-Lenkdifferentiale
(3a, 3b) gekoppelt ist. Die Planetenträger der
zwei Planetengetriebe-Lenkdifferentiale sind mit den Abtriebswellen
(4a und 4b) und mit den Gleiskettenantriebs-Kettenrädern (5a und 5b)
verbunden. An einer Lenkquerwelle (7) ist ein Lenkmotor
(6) angebracht. Die Lenkquerwelle ist über eine Anzahl von Stirnrädern (8a, 8b, 8c und 8e) mit
den Sonnenrädern
der Lenk-Planetengetriebedifferentiale gekoppelt. An einer Seite
ist ein Zusatzstirnrad (8d) verwendet, um die Drehung des
Sonnenrads umzukehren. Dieser Entwurf ist gleich dem, der in einem
Panzergetriebe mit herkömmlichem
mechanischem Antrieb verwendet wird, wobei der Vortriebsmotor anstelle
des Gangwechselpacks eingebaut ist und der hydraulische Lenkmotor
durch einen Elektromotor ersetzt worden ist. Dies ist die Grundlage
des im US-Patent 4.998.591 gezeigten Elektroantriebs.
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Das
in 2 veranschaulichte gesteuerte Differential umfasst
einen Lenkmotor (21), der an einer Querwelle (22)
angebracht ist. Ein Paar von Planetengetriebezügen sind so beschaffen, dass
zwei Planetenträger
durch eine Welle (23) verbunden sind, die durch die Mitte
von zwei Sonnenrädern
(24 und 25) verläuft. Die Sonnenräder (24, 25)
sind wiederum mit Stirnrädern
(26a, 26c, 27a, 27b) mit der Lenk welle
gekoppelt. Auf einer Seite wird ein Zusatzlaufrad (26b)
verwendet, um die Drehrichtung des Sonnenrads umzukehren. Die zwei
Kreisringe (28, 29) der Planetengetriebezüge sind
mit den Abtriebswellen (30, 31) des gesteuerten
Differentials gekoppelt und mit den zwei Lenkquerwellen (32, 33)
verbunden gezeigt.
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Die
in 3 veranschaulichte zweite gesteuerte Differentialanordnung
umfasst einen Lenkmotor (41) mit einer Abtriebswelle (42).
Ein Paar von Planetengetriebezügen
sind so beschaffen, dass zwei Planetenträger durch eine Welle (43)
verbunden sind, die durch die Mitte zweier Sonnenräder (44 und 45) verläuft. Die
Sonnenräder
(44, 45) sind wiederum mit Kegelrädern (46a, 46b, 46c)
mit der Lenkmotorabtriebswelle gekoppelt. Die zwei Kreisringe (48, 49) der
Planetengetriebezüge
sind mit den Abtriebswellen (50, 51) des gesteuerten
Differentials gekoppelt und mit zwei Lenkquerwellen (52, 53)
verbunden sind gezeigt.
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Die
in 4 veranschaulichte Ausführungsform umfasst ein erstes
Paar von Gleiskettenantriebs-Kettenrädern (3a, 3b),
die im hinteren Bereich einer Gleiskettenfahrzeugpanzerung (10)
positioniert sind, und ein zweites Paar von Gleiskettenantriebs-Kettenrädern (9a, 9b),
die im vorderen Bereich der Fahrzeugpanzerung (10) positioniert
sind. Mit jedem Gleiskettenantriebs-Kettenrad des ersten Paars von
Gleiskettenantriebs-Kettenrädern
(3a, 3b) stehen ein Vortriebsmotor (1a, 1b)
und eine zugeordnete Untersetzungsgetriebe-/Gangwechseleinheit (2a, 2b)
in antriebsschlüssiger
Verbindung. Die Vortriebsmotoren (1a, 1b) und
die Untersetzungsgetriebe-/Gangwechseleinheiten (2a, 2b)
arbeiten in der Weise, dass sie die Gleiskettenantriebs-Kettenräder (3a und 3b)
antreiben, die mit den Gleisketten (4a, 4b) in
Eingriff sind, was ermöglicht,
dass das Fahrzeug angetrieben wird.
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Im
vorderen und mittleren Bereich der Panzerung (10) befindet
sich ein Lenkmotor (5), der zum Betreiben eines gesteuerten
Differentials (6) verwendet wird. Das gesteuerte Differential
(6) steht in antriebsschlüssiger Verbindung mit den zwei
Lenkquerwellen (7a, 7b). Die zwei Wellen (7a, 7b)
verlaufen jeweils zu dem zweiten Paar von Gleiskettenantriebs-Kettenrädern (9a, 9b).
Außerdem
sind den Gleiskettenantriebs-Kettenrädern (9a, 9b)
Hinterachsuntersetzungseinheiten (8a, 8b) und
Bremsen (11a, 11b) zugeordnet.
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Wenn
das Fahrzeug auf einer Geraden fährt, ist
der Lenkmotor (5) feststehend, wobei die zwei Hälften der
Querwelle (7a, 7b) über das gesteuerte Differential
(6) in der Weise miteinander gekoppelt sind, dass sie sich
mit der gleichen Drehzahl drehen, was veranlasst, dass das Fahrzeug
auf einer Geraden fährt.
Die beiden Vortriebsmotoren (1a, 1b) treiben das
Fahrzeug vorwärts
an. Durch Anlegen der Bremsen (8a, 8b), die in
die im vorderen Bereich angebrachten Kettenräder (9a, 9b)
eingebaut sind, kann das Fahrzeug verzögert werden.
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Wenn
das Fahrzeug gelenkt wird, treibt der Lenkmotor (5) die
Lenkdifferentiale (6) an, um die Drehzahl zu einer Querwelle
(7a oder 7b) zu erhöhen und die Drehzahl zu der
anderen Welle (7b oder 7a) zu verringern; somit
wird den zwei Gleisketten (4a, 4b) die Drehzahldifferenz
auferlegt, was veranlasst, dass das Fahrzeug gelenkt wird. Dies
erzeugt in den Querwellen (7a, 7b) ein hohes Drehmoment,
das zur Übertragung
rückgewonnener
Bremsleistung von der inneren Gleiskette auf die äußere Gleiskette
führt. Anders
als bei einem Zweiliniensystem, bei dem der Motor auf der Innenseite
bremst, während
der Motor auf der Außenseite
eine zusätzliche
Antriebsleistung anwendet, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug wendet,
treiben während
des Lenkmanövers
beide Gleiskettenantriebe (3a, 3b) im hinteren
Bereich des Fahrzeugs das Fahrzeug weiter vorwärts an.
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Diese
Anordnung besitzt den Nutzen, dass der Platz in den Gleiskettenantriebs-Kettenrädern (3a, 3b, 9a, 9b)
dazu verwendet werden kann, die Untersetzungsgetriebe (2a, 2b),
die Bremsen (8a, 8b) und einen Teil der Vortriebsmotoren
(1a, 1b) unterzubringen. Die einzigen Gegenstände, die
in der Panzerung bleiben, sind der verhältnismäßig kleine Lenkmotor (5)
und das gesteuerte Differential (6). Falls nur ein Kettenrad
pro Gleiskette verwendet wird, ist es nicht praktisch, eine Bremse,
das Untersetzungsgetriebe und den Vortriebsmotor in das Kettenrad
einzubauen. Diese Komponenten müssen dann
in die Panzerung (10) vorstehen, was wertvollen Platz verbraucht.
Die Trennung der Antriebs-, Brems- und Lenkkomponenten und die Verteilung
in dem Fahrzeug vereinfachen sehr den Entwurf und die Konstruktion
der einzelnen Teile, was die Kosten senkt und die Zuverlässigkeit
verbessert.
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Die
Vorteile der Erfindung werden unter Verwendung eines Gleisketten-Antriebs-Kettenrads
an jedem Ende jeder Gleiskette erreicht. Dies ermöglicht den
Einbau einer Lenkquerwelle und eines gesteuerten Differentials an
einem Ende des Fahrzeugs und der Antriebe an dem anderen Ende. Dies
vereinfacht stark die Packung und den Entwurf der Komponenten und
verringert das in der Panzerung des Fahrzeugs eingenommene Volumen.
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Die
in 5 gezeigte Ausführungsform ist für ein Radfahrzeug
mit Gleitlenkung. Diese Ausführungsform
umfasst drei Radpaare (10a), (10b) und (10c),
die auf der Länge
einer Fahrzeugpanzerung beabstandet sind. Die Räder auf jeder Seite der Fahrzeugpanzerung
sind durch Getriebeeinheiten (14) miteinander verbunden.
Die Getriebeeinheiten können
Ketten, Wellen und Kegelräder
oder Stirnradzüge
umfassen. Es können
andere bekannte Getriebeeinheiten verwendet werden. Ein Vortriebsmotor
(12) und eine zugeordnete Untersetzungsgetriebe-/Gangwechseleinheit
stehen über
eine der Getriebeeinheiten (14) in antriebsschlüssiger Verbindung
mit den Abtriebswellen jedes Rads des Radpaars (10c). Die Vortriebsmotoren
(12) und die Untersetzungsgetriebe-/Gangwechseleinheiten
arbeiten so, dass sie die Radabtriebswellen antreiben, was es ermöglicht, dass
das Fahrzeug angetrieben wird.
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Im
vorderen Bereich der Panzerung befindet sich ein Lenkmotor (15),
der zum Betreiben eines gesteuerten Differentials (16)
verwendet wird. Das gesteuerte Differential (16) steht
in antriebsschlüssiger Verbindung
mit den zwei Hälften
einer Lenkquerwelle (17). Die zwei Wellen (17)
verlaufen jeweils zu dem zweiten Paar von Antriebswellen des Radpaars (10a).
Außerdem
sind den Antriebswellen Hinterachsuntersetzungseinheiten und Bremsen
zugeordnet.
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Wenn
das Fahrzeug auf einer Geraden fährt, ist
der Lenkmotor (15) feststehend, wobei die zwei Hälften der
Querwelle (17) über
das gesteuerte Differential (16) in der Weise miteinander
gekoppelt sind, dass sie sich mit der gleichen Drehzahl drehen,
was veranlasst, dass das Fahrzeug auf einer Geraden fährt. Die
beiden Vortriebsmotoren treiben das Fahrzeug vorwärts an.
Durch Anlegen der Bremsen, die in eines oder mehrere der Radpaare
eingebaut sind, kann das Fahrzeug verzögert werden.
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Wenn
das Fahrzeug gelenkt wird, treibt der Lenkmotor (15) die
Lenkdifferentiale (16) an, um die Drehzahl zu einer Hälfte der
Quer welle (17) zu erhöhen
und die Drehzahl zu der anderen Hälfte der Welle (17)
zu verringern; somit wird den Rädern
auf jeder Seite des Fahrzeugs die Drehzahldifferenz auferlegt, was
veranlasst, dass das Fahrzeug gelenkt wird. Dies erzeugt in der
Querwelle (17) ein hohes Drehmoment, das zur Übertragung
rückgewonnener Bremsleistung
von den inneren Rädern
auf die äußeren Räder führt. Anders
als bei einem Zweiliniensystem, bei dem der Motor auf der Innenseite
bremst, während
der Motor auf der Außenseite
eine zusätzliche
Antriebsleistung anwendet, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug
wendet, treiben während
des Lenkmanövers
beide Motoren im hinteren Bereich des Fahrzeugs das Fahrzeug weiter
vorwärts
an.
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Um
weitere Fahrzeugpackungsnutzen zu erzielen, könnten die Bremskomponenten,
die Vortriebsmotoren, die Untersetzungsgetriebe und/oder die Gangwechseleinheiten
in die Räder
des Fahrzeugs mit Gleitlenkung gepackt werden.
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Die
in 6 veranschaulichte Ausführungsform ist ebenfalls für ein Radfahrzeug
mit Gleitlenkung, wobei sie sich von der Ausführungsform aus 5 im
Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Lenkmotor (15) über das
gesteuerte Differential (16) und die Querwelle (17)
mit den Getriebeeinheiten (14) verbunden ist, wodurch die
Räder auf
jeder Seite des Fahrzeugs an einer anderen Position als an einem
Ende des Fahrzeugs verbunden sind. Während in 6 drei
Vortriebsmotoren (12) und zugeordnete Untersetzungsgetriebeeinheiten
und/oder Gangwechseleinheiten veranschaulicht sind, können mehr
oder weniger Vortriebsmotoren, Untersetzungsgetriebe- und Gangwechseleinheiten
verwendet werden. Darüber
hinaus können
diese an irgendeinem Punkt auf der Länge des Fahrzeugs mit den Getriebeeinheiten
verbunden sein.
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Beispiele
von Fahrzeugen, die die Erfindung nutzen können, enthalten, sind aber
nicht beschränkt auf,
Militärfahrzeuge,
landwirtschaftliche Maschinen, ferngesteuerte Fahrzeuge und Roboter.
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Der
Fachmann erkennt zweifellos weitere Ausführungsformen der Erfindung,
ohne von dem wie in den beigefügten
Ansprüchen
beanspruchten tatsächlichen
Umfang der Erfindung abzuweichen.