DE631145C

DE631145C - Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb

Info

Publication number: DE631145C
Application number: DEJ48277D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-11-05
Filing date: 1933-11-05
Publication date: 1936-06-13

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
13. JUNI 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 631145
KLASSE 63 c GRUPPE 23

Heinz Johl in Berlin
Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. November 1933 ab

Die Erfindung betrifft die Ausbildung des Antriebes von Kraftfahrzeugen. Als Vorteile des Vorderradantriebes sind bekannt (vgl. Zeitschrift des V. D. I. vom 21. Oktober 1933, Seite ii2obis 1133):

i. die gute Lenkfähigkeit auch bei hoher Geschwindigkeit in der Kurve infolge der Zugwirkung der in die neue Fahrtrichtung einschlagenden Vorderräder,

2. die stetige Straßenlage, dadurch, daß die Antriebskraft vor dem Angriffspunkt der sich aus den Widerstandskräften ergebenden Gesamtgegenkraft angreift, so daß die Lagefestigkeit besonders bei hoher Geschwindigkeit weniger von Richtungsabweichungen der Widerstandskräfte, z. B. bei Seitenwind, abhängig ist; diese Störungen der Lagefestig-. keit machen sich besonders bei Wagen mit Stromlinienaufbauten (als Körper kleinsten Widerstandes) zuungunsten des Hinterradantriebes bemerkbar,

3. der Wegfall der Antriebswelle im Fahrgastraum bei vorn liegendem Motor.
Dem stehen als bekannte Nachteile des Vorderradantriebes entgegen, daß bei starken Steigungen infolge der Schräglage des Fahrzeuges der Reibungsdruck der Vorderräder gegenüber der waagerechten Lage abnimmt, dagegen der der Hinterräder zunimmt. Dieselbe Wirkung ergibt sich infolge des Gegendrehmomentes auch bei waagerechter Lage dann, wenn den Antriebs r aider η ein besonders großes Drehmoment zugemutet wird, das ' ein Anheben der Vorderräder, dagegen ein Niederdrücken der Hinterräder bei Vorwärtsfahrt bewirkt. Die beiden Nachteile machen für starke Steigungen und Fahrten in widerstandsreichem Gelände den Hinterradantrieb geeigneter.

Es sind ferner Renn- und Geländewagen sowie Zugmaschinen bekannt, die an allen vier oder mehr Rädern angetrieben sind. Dabei sind auch Anordnungen bekannt, mittels deren die Antriebskraft zu den Vorderrädern wahlweise hinzugenommen oder abgeschaltet werden kann. Eine solche in das Belieben des Fahrers gestellte Zu- oder Abschaltung würde die Bedienung des normalen Gebrauchswagens über Gebühr erschweren, ohne die unbestreitbaren Vorteile des Vorderradantriebes wirklich zu sichern und ohne die Nachteile des ständigen Vierrad- bzw. Allradantriebes bei üblicher und rascher Fahrt zu (beseitigen.

Bei dem erfindungsmäßigen Fahrzeug wird ohne wesentliches Hinzutun des Fahrers von den Vorteilen des Vorderradantriebes Gebrauch gemacht, ohne daß seine Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Zu- oder Abschaltung des einen Räderpaares mit der Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses verbunden ist, insbesondere in der Weise, daß der Vorderradantrieb bei kleiner Übersetzung

(also großem Gang), der Hinterradantrieb bei großer . Übersetzung (also - Meinen Anf ahr- bzw. Berggängen) eingeschaltet wird. Hierdurch wird erreicht, daß in der Ebene und bei hohen Geschwindigkeiten das Fahrzeug vorn getrieben ist, während in starken Stei-· gungen und bei großen Widerständen, auch bei hoher Anfahrbeschleunigung die Hinterräder den Antrieb ganz oder zum größten ίο Teil liefern. Da somit die Hinterräder nur bei verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten anzutreiben sind, genügt auch ein verhältnismäßig einfacher Antrieb, der möglichst die guten Fahreigenschaften des Vorder-¹S radantriebs nicht herabsetzen soll. Diese Bedingung wird dadurch erfüllt, daß bei dauernd zwangsschlüssigem Antrieb der Vorderräder die nur bei hoher Übersetzung den Antrieb ■ auf die Hinterräder übertragenden Antriebsteile nur nach Einschalten des Hinterradantriebes mit den Hinterrädern so verbunden sind, daß sie an den ungefederten Bewegungen teilnehmen. Hierdurch wird erreicht, daß die Hinterräder bei Anwendung der nur auf die Vorderräder wirkenden großen Gänge als einzelne und unabhängig abgefederte Räder mit geringen ungefederten Massen leer mitlaufen. Bei elektrischem Antrieb der Hinterräder kann die Anordnung so getroffen 3.0 sein, 'daß die als zuzuschaltender Antrieb der Hinterräder dienenden Elektromotoren mit Kupplungsstücken in Verbindung stehen, die die Elektromotoren erst nach deren Einschalten mit den Hinterrädern kuppeln. Da der zusätzliche Antrieb der Hinterräder, vornehmlich bei geringeren Geschwindigkeiten und großen Widerständen einsetzt, kann ein Ausgleichgetriebe fehlen. Dies ist sogar für Gelände mit verschiedener Bodenglätte und Bodenfestigkeit erwünscht; es kann aber auch durch einfache Einrichtungen nach Art einer Rutschkupplung ersetzt werden. Der elektrische Antrieb hat noch den Vorteil, daß der zusätzliche Antrieb bei vorn gelagertem Motor den eingangs zu 3 genannten Vorteil des Wegfalls der den Fahrgastraum durchziehenden Welle bestehen läßt.

Im übrigen ist aber die erfindungsmäßige Ausbildung auch bei solchen Fahrzeugen mit Vorteil anwendbar, bei denen der Motor im Heck des Fahrzeuges angeordnet ist, z. B. um die Vorteile des stromlinienförmigen Aufbaus und der vorderen Sitzanordnung zwischen den Radachsen in vollem Umfange auszunutzen. In diesem Fall ist die Übertragung des Antriebs vom Motor auf die Hinterräder ohne weiteres in den kleineren Gängen möglich, und die Antriebsübertragung auf die Vorderräder für die größeren Gänge, bei der verhältnismäßig geringe Drehmomente zu übertragen sind, kann durch eine dünne Welle erfolgen, die im größten Gang zwangsschlüssig wirkt und deren Abmessungen nur für diesen auszureichen brauchen. Ihre Über-•beanspruchung durch in den kleineren Gängen mögliche höhere Drehmomente kann in bekannter Weise durch den Höchstwert der die Drehmomentenübertragung begrenzenden-Zwischenglieder verhindert werden.

Bei kleinen Fahrzeugen und hohem Über-Setzungsverhältnis zwischen dieser Längswelle und den die Vorderräder antreibenden Querwellen kann die Übertragungswelle sogar als biegsame Welle ausgeführt werden und so tief unter dem Boden des Wagenkastens oder an diesem entlang geführt werden, daß der eingangs zu 3 genannte Vorteil des Vorderradantriebes auch beim Heckmotor nahezu erhalten bleibt, daß nämlich kein großer Tunnel für die Kardanwelle vorgesehen zu werden braucht. Bei der erfindungsmäßigen Anordnung ist es zu empfehlen, auch den Rückwärtsgang wie den Antrieb in kleinen Gängen auf die Hinterräder wirken zu lassen. Dies ist besonders einfach beim elektrischen Antrieb der Hinterräder durch Umsteuern der Elektromotoren durchzuführen. Bei der Ausbildung des Wagens als schnelles stromlinienformiges Fahrzeug empfiehlt es sich, mehrere groß übersetzte, auf die Vorderräder wirkende Schon- oder Schnellgänge vorzusehen, die die durch den geringen Luftwiderstand ermöglichten großen Spitzengeschwindigkeit bei günstiger Motordrehzahl erzielen lassen.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise Anordnungen des Antriebes nach der Erfindung an Kraftfahrzeugen, und zwar zeigen

Abb. ι und 2 einen Wagen mit Heckmotor in Seitenriß und Draufsicht, iod

Abb. 3 ein Beispiel einer zusätzlichen Antriebsvorrichtung.

Bei der Anordnung der Abb. 1 und 2 befindet sich der Motor 1 im Heck des stromlinienförmigen Wagenkastens 2. Vom Getriebe 3 führt eine Antriebswelle 4 im Boden des Wagenkastens zu dem Ausgleichgetriebe S, das das vordere Radpaar 6 antreibt. Das Getriebe 3 ist so eingerichtet, daß es in den kleineren Gängen auf das Ausgleichgetriebe 7 des hinteren Radpaares 8 wirkt, während in den großen Gängen, insbesondere den beiden vorgesehenen Schnellgängen, der Antrieb unter Ausschaltung der Verbindung mit den Hinterrädern auf die Welle 4 wirkt. Das Getriebe wird man, abweichend von der schematischen Zeichnung, mit den heute üblichen Freilauf- und Synchronschaltungen bei dauerndem Eingriff der geräuschlos verzahnten Räder ausrüsten oder auch ein Flüssigkeits-, elektrisches oder ähnliches stufenloses Getriebe verwenden.

In Abb. 3 ist der behelfsmäßige Antrieb gezeigt, der nur notfalls zusätzlich zum Hauptantrieb hinzugenommen werden soll. Demgemäß laufen die Räder 9 in der Regel leer mit und sind in beliebiger Weise, beispielsweise durch die Feder 10, mit dem Fahrgestell 11 verbunden. Die die Elektromotoren 12 aufnehmenden Halbachsen 13 sind in einem Gehäuse 14 gelagert, das im Drehpunkt 15 im Fahrgestell, also an der gefederten Masse, gehalten ist. Beim Einschalten der Motoren 12 wird, beispielsweise durch Axialverschiebung der Welle 13, diese mit dem Rad 9 gekuppelt, indem die Kupplungsstücke 16 in die Zahnlücken eines Zahnkranzes 17 eingreifen, der auf der Innenseite der Räder 9, die Bremstrommeln umgreifend, oder außerhalb dieser angeordnet ist.

Statt der gezeigten mechanischen Kupplung kann auch eine magnetische Kupplung vorgesehen sein, indem sich auf der Welle 13 eine äußere Magnetscheibe befindet, die sich beispielsweise an die Felgen der Räder 9 bei der Einschaltung andrückt.

Um auch beim Einschalten des zusätzlichen Antriebs die Federung der Räder zuzulassen, sind die Halbachsen 13 an Federn 18 aufgehängt, die sie den Schwingungen der Räder folgen lassen. Im abgeschalteten Betrieb berühren die Räder 9 die auf den Halbachsen 13 befindlichen Antriebsteile nicht, so daß dann die ungefederten Massen nicht vergrößert sind.

Die zu Abb. 3 beschriebene Anordnung kann auch bei Fahrzeugen mit dem üblichen zwangsschlüssigen Hinterradantrieb als zusätzlicher Antrieb der Vorderräder von Vorteil sein, besonders um ein Rückwärtsfahren auf starker Steigung zu ermöglichen, wenn der Reibungsdruck auf den Hinterrädern zu gering wird. Um eine allzu starke Gewichtsvermehrung durch den zusätzlichen Antrieb zu vermeiden und mit kleinen hochtourigen Motoren auszukommen, wird man abweichend von der Zeichnung (Abb. 3) zwischen die Motoren 12 und die Wellen 13 oder zwischen Welle 13 und Rad 9 ein Untersetzungsgetriebe einschalten. Für den Antrieb der Motoren 12 kann entweder die übliche Licht-

S° maschine ausreichen, die ja beim kleinen Gang mit dem Antriebsmotor entsprechend hoher Drehzahl läuft, oder es kann eine zusätzliche Dynamo mit an den Motor 1 angeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb, dessen Wirkung auf ein Räderpaar abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- oder Abschaltung des einen Räderpaares mit der Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses verbunden ist, insbesondere in der Weise, daß der Vorderradantrieb bei kleiner Übersetzung (also großem Gang), der Hinterradantrieb bei großer Übersetzung (also kleinen Anfahr- bzw. Berggängen) eingeschaltet wird.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dauernd zwangsschlüssigem Antrieb der Vorderräder (6) die nur bei hoher Übersetzung den Antrieb auf die Hinterräder (8) übertragenden Antriebsteile (12, 13) nur nach Einschalten des Hinterradantriebes mit den Hinterrädern so verbunden sind, daß sie an den ungefederten Bewegungen teilnehmen.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als zuzuschaltender Antrieb der Hinterräder dienenden Elektromotoren (12) mit Kupplungsstücken (16) in Verbindung stehen, die die Elektromotoren erst nach deren Einschalten mit den Hinterrädern kuppeln. .

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Vorderräder (6) vom hinten gelagerten Motor (1), der durch eine dünne Welle übertragen wird, nur im größten Gang zwangsschlüssig ist, während die Überbeanspruchung der Übertragungswelle durch die in den kleineren Gängen möglichen Drehmomente in bekannter Weise durch den Höchstwert der Übertragung begrenzende Zwischenglieder verhindert ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterradantrieb als Rückwärtsgang dient, vor- xoo zugsweise durch Umsteuern der Elektromotoren.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen