-
Fahrzeug mit mehreren Treibachsen Die Erfindung betrifft Fahrzeuge
mit mehreren Treibachsen und insbesondere Straßenfahrzeuge mit lenkbaren Vorderrädern,
die bei ungewöhnlichen Betriebsbedingungen angetrieben werden können zur Vergrößerung
des normalen Antriebs durch die Hinterräder.
-
Ein Fahrzeugtyp, für den sich die vorgesehene Bauart besonders eignet,
ist der Militärkampfwagen mit acht Rädern, die in zwei Sätzen angeordnet sind mit
einem Tandempaar hinterer Treibachsen und einem Tandempaar lenkbarer vorderer Treibachsen
und mit einer Kraftanlage zum Antrieb einer der Hinterachsen und einer der Vorderachsen
und einer Zwillingskraftanlage zum Antrieb der verbleibenden Vorder- und Hinterachsen.
In dieser Anordnung enthält jede Kraftanlage eine Brennkraftmaschine und ein Getriebe
mit veränderbarer Geschwindigkeit, dessen Vor- und Rücktriebschaltungen zusammenwirken
mit einem Übertragungsmechanismus, durch welchen die Kraftübertragung geteilt wird
zwischen Vorder- und Hinterachsen.
-
Gemäß der Erfindung ist das übertragungsgetriebe jederzeit festgekuppelt
mit den Hinterachsen und enthält einen Antrieb mit Überholkupplung für die Vorderachsen.
Es werden zwei Überholkupplungen verwendet, eine für Vortrieb und die andere für
Rücktrieb. Die Kuppfungsschaltung wird bewirkt in Verbindung mit der Vorwärts- und
Rückwärtseinstellung des Ganghebels.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Kupplungsschaltung
im wesentliehen darin, diaß die Wirkung der einen Feder eines Paares gegeneinander
gerichteter Federn ausgeschaltet wird, so
daß die Kraft der anderen
Feder die Einkupplung für die gewünschte Schaltung unterstützt. Insbesondere dienen
die Schaltfedern dazu, die Sicherung der Kupplungsstellungen zu übernehmen und die
Unsicherheit des Zeitpunktes und der Vollständigkeit der Kupplung zu beseitigen.
Trägheit und sonstige möglicherweise auftretende Kräfte werden durch den Federdruck
wirksam überwunden.
-
Der Mehrfachachsenantrieb erfolgt immer selbsttätig, wenn nötig. Grundsätzlich
wird der Antrieb durch alle Achsen nur dann verlangt, wenn die festgekuppelten Hinterachsen
die Vorderachsen zu überlaufen suchen, so, wenn der Antrieb auf weichem Boden oder
unter schwerer Belastung zum Rutschen oder Schleudern des hinteren Triebrades führt.
Dann nimmt die Überholkupplung den Antrieb auf und überträgt ihn auf die Vorderachse,
ohne die Aufmerksamkeit des Fahrers zu beanspruchen. Wenn das Fahrzeug mit ziemlich
schneller Geschwindigkeit auf glattem Pflaster fährt, überholt gewöhnlich die Vorderachse
ein wenig die Hinterachse, und der Antrieb durch die Hinterachse allein ist ausreichend
und erwünscht für Ruhe und Sicherheit in der Steuerung. Das leichte Überholen stellt
sich normalerweise ein, weil die lenkbaren Vorderräder längere Kurven durchlaufen
als die spurenden Hinterräder. Wenn die Hinterräder genau in der Spur der Vorderräder
laufen würden, könnte ohne Hinterradschlupf kein Überholen stattfinden. Aber in
der Praxis ergibt sich selten ein genaues Spuren, und sogar auf gerader Strecke
der Landstraße bewegt der Fahrer das Steuergetriebe während der ganzen Zeit, in
der das Fahrzeug in Bewegung ist. Wichtig ist jedoch. der Umstand, daß das Getriebe
selbsttätig arbeitet, um für schweren Zug Mehrachsenantrieb zu gewährleisten und
den Lenkachsenantrieb zur Sicherung der Steuerung bei hoher Geschwindigkeit in scharfen
Kurven abzuschalten.
-
Zum besseren Verständnis der neuen Einrichtung sei verwiesen auf die
in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform. Es ist Fig. i ein Grundriß der
allgemeinen Anordnung eines Mehrfachantriebs mit zwei Maschinen; Fig. 2 und 3 sind
vergrößerte Schnitte nach den Linien 2-2 und 3-3 der Fig. i ; Fig.4 ist ein Schnitt
durch den Kraftverteiler nach der Linie 4-4 der Fig. 2; Fig. 5 ist ein Schnitt nach
der Linie 5-5 der Fig. 2. Zur Veranschaulichung der Erfindung zeigen die Zeichnungen
die übliche Rahmenanordnung i, die von irgendeiner geeigneten Federung auf vier
Achsen getragen wird. Jede derselben ist mit einem Differentialgetriebe und Rädern
an den Enden ausgestattet. Bei einem bewaffneten Kampfwagen vom Tanktyp kann der
Boden des Wagenaufbaues anstatt von einem üblichen Rahmen von der Achsfederung getragen
werden. Der Achsenabstand in der Längsrichtung kann verschieden sein entsprechend
den Anforderungen der Einrichtung. Aber im Fall eines Vierachsenfahrzeuges werden
eine rückwärts liegende Hinterachse 2 und eine davor liegende Hinterachse 3 verbunden
mit einer rückwärts liegenden Vorderachse 4 und einer davor liegenden Vorderachse
5, wobei jedes Vorderrad auf dem üblichen Vorderachszapfen schwenkbar angebracht
ist. Die Lenkräder müssen untereinander verbunden sein durch ein Lenkgetriebe üblicher
Bauart. Am Hinterteil des Fahrzeuges sind die beiden Kraftanlagen Seite an Seite
eingebaut. Die rechtsseitige Kraftanlage des Fahrzeuges enthält den Motor 6 und
ein Geschwindigkeitswechselgetriebe 7. Dieses Wechselgetriebe wird zweckmäßigerweise
als Flüssigkeitsgetriebe einer bekannten Bauart ausgebildet mit einstellbarer Schaltung
von Leerlaufzu Vorwärts- und' Rückwärtsfahrt. Für die Durchführung der Handschaltung
des Antriebs ist eine durch die Wagenkastenwand geführte Welle vorgesehen, die durch
ein Lenkersystem mit einem Kurbelarm verbunden ist, wobei ein Teil des Lenkersystems
durch 8 dargestellt ist. Dieses führt zu einem nicht dargestellten Handhebel im
Führerstand. Entweder der gleiche oder ein anderer Handhebel ist mit einem teilweise
mit 9 bezeichneten Lenkersystem verbunden zur Schaltung einer ähnlichen Kraftübertragungseinheit
io, die in Verbindung mit der Brennkraftmaschine i i die linksseitige Kraftanlage
des Fahrzeuges bildet. Das Abtriiebsende des Getriebes io ist durch eine mittels
Universalgelenks angeschlossene Getriebewelle 12 mit dem Kraftverteiler
13 verbunden. Der Antrieb von dem Verteiler 13 geht rückwärts durch eine
Antriebswelle 1q. zu der vorn liegenden Hinterachse 3; vorwärts geht er durch die
miteinander verbundenen Antriebswellen 15 und 16 zu der vorn liegenden Vorderachse
5. Die Kraft von dem Zwillingsgetriebe 7 wird durch die mit Universalgelenk angeschlossene
Getriebewelle 17 auf den Verteiler 18 übertragen, wo sie geteilt und durch die mit
Universalgelenk angeschlossenen Getriebewellen i9 und 20 zu der rückwärts liegenden
Hinterachse 2 und durch die mit Universalgelenk angeschlossene Antriebswelle2i zu
der rückwärts liegendenVorderachse 4 übertragen wird.
-
Abgesehen von ihrer rechts- und linksseitigen Ausbildung sind die
Verteiler 13 und 18 von gleicher Bauart. Jeder enthält einen Satz ineinanderkämmender
schraubenförmiger Zahnräder 22, 23, 24, 25, 26 und 27, die, wie in Fig. 2 dargestellt,
den Antrieb von der Maschine zu den Achsen im Verhältnis i : i vermitteln und die
achsgleiche Anordnung der Abtriebswellen mit den zugehörigen anzutreibenden Differentialwellen
ermöglichen. Wie am besten in Fig. 4 dargestellt ist, sind alle Räder bis auf das
mit 27 bezeichnete von gleicher Gestalt, um Auswechselbarkeit und niedrige Herstellungskosten
zu gewährleisten. Jedes Rad ist auf einem Tragzapfen montiert; die Tragzapfen sind
sämtlich in geeigneten Lagern drehbar, die in achsgleichen Bohrungen auf beiden
Seiten des Gehäuses angebracht sind mit den üblichen Abdeckungen für die öffnungen.
Der Antriebszapfen 28, der von der Kraftanlage angetrieben werden soll, ist mit
einer Außenverzahnung 29 ausgestattet, die in eine Innenverzahnung im Rad 22 eingreift.
Da die Tragzapfen 30, 31 und 32 für die Räder 23, 24 und 25 kein Drehmoment
übertragen, ist bei ihnen der Bund
für die Außenverzahnung weggelassen;
dafür ist jeder Zapfen mit einem radialen Ansatz oder Stift 33 versehen, der in
die Innenverzähnung seines Zahnrades eingreift und dieses so auf den umlaufenden
Tragzapfen verkeilt. Das Getrieberad 26 hat eine Innenverzahnung, die in eine Außenverzahnung
34 an dem Triebzapfen 35 eingreift, der sich rückwärts durch die Gehäusewand zur
festen Antriebskupplung mit einer hinteren Treibachse erstreckt. Gegebenenfalls
kann dieKupplung zwischen dem Treibzapfen 35 und seiner angetriebenen Welle auch
eine Bremstrommel 36 haben, die mit einem anziehbaren Bremsband 37 zusammen arbeitet
(Fig. 3).
-
Eine Vorderachsenantriebswetle ist gekuppelt mit dem Triebzapfen 38,
der in den gegenüberliegenden Wänden des Verteilergehäuses gelagert ist und auf
dem lose das axial verschiebbare Treibrad 27 sitzt. Auf den beiden Seiten des verschiebbaren
Rades 27 sind die Sperrzahnkränze 39 und 4o von Einwegkupplungen angebracht, denen
entsprechende Kupplungselemente 41 und 42 auf dem Treibzapfen 38 zugeordnet sind
in axialem Abstand von den benachbarten Seiten des Leitrades 27, mit denen sie wahlweise
in Eingriff gebracht werden können. Die Kupplungselemente 4o und 42 bewirken einen
Einwegantrieb für Vorwärtsgeschwindigkeit, wenn das Treibrad 27 gemäß der Zeichnung
nach rechts verschoben wird, während die Kupplungselemente 39 und 41 bei Verschiebung
des Zahnrades 27 nach links einen Einwegantrieb für Rückwärtsgeschwindigkeit des
Fahrzeuges herstellen. In beiden Gangarten wird der Antrieb von der Maschine zur
hinteren Achse starr übertragen, zur Vorderachse aber durch die Überholkupplung
im Fall, daß die Antriebsräder der Hinterachse die Lenkräder der Vorderachse zu
überholen suchen.
-
Es wurde festgestellt, daß der Druck der Schraubenräder allein nicht
ausreicht, um ständig eine glatte Übertragung und einen genau durchgeführten vollen
Zahneingriff aufrechtzuerhalten. Besonders unter kritischen Arbeitsbedingungen,
die sich ergeben bei plötzlichen Änderungen des Antriebes oder der Bremsung, wird
das Verhalten des frei schwimmenden Zahnrades unsicher, und sind die Sperräder nicht
immer in der Lage, Vorderachsenantrieb aufzunehmen. Ein schwacher konstanter Druck
ist nötig, um ihre Funktion zu gewährleisten und einen sauberen Antrieb zu schaffen.
Die nötige Hilfskraft kann durch den Gebrauch von Federkraft beschaffen werden.
Um die Anwendung einer in eine von beiden Richtungen einstellbaren Federkraft geschaffen
werden. Um die Anwendung einer ringförmigen Nut ausgestattet, in die ein Gabelschieber
43 eingreift, der in dem Verteilergehäuse untergebracht ist. Er ist mit seinem Kopf
auf einem Zapfen 44 befestigt, der in Lagern an den gegenüberliegenden Wänden des
Gehäuses verschiebbar ist. Ein Paar Schraubenfedern 45 und 46 sind auf dem Zapfen
44 einander gegenüber angeordnet und stützen sich mit ihren inneren Enden gegen
die Stoßscheiben 47 und 48. Diese Scheiben sitzen lose auf dem Schieberzapfen 44
und berühren in der neutralen oder Mittellage der Teile die entgegengesetzten Seiten
des Kopfes des Gabelschiebers 43. Wenn das Gleichgewicht der Federn gestört wird,
so dadurch, daß eine derselben außer Wirkung gesetzt wird, sucht die in Aktion verbleibende
andere Feder den Gabelschieber 43 auf die eine oder andere Seite zu treiben, je
nachdem, ob es sich um eine Schaltung auf Vorwärts- oder Rückwärtsgang handelt,
und schafft Antrieb durch die Einwegkupplung zwischen dem Treibrad 27 und dem Treibzapfen
38.
-
Für die Steuerung der Kupplungselemente 40 und 42 für Vorwärtsgang
und der Kupplungselemente 39 und 41 für Rückwärtsgang,ist, wie Fig. 5 zeigt, ein
Schwenkhebel 49 angeordnet, der mlit einem gegabelten Kopf 5o an seinem freien Ende
sich zwischen die Lagerscheiben 47 -und 48 erstreckt und sie berührt. Durch Schwenkung
des Hebels 49 entgegen der Uhrzeigerrichtung, wie in Fig. 5 dargestellt, wird die
Lagerscheibe 48 so bewegt, daß sie die Feder 46 zusammendrückt und deren Wirkung
auf den Schieber 43 aufhebt, während die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung
die nachgiebige Feder 45 abdrückt und die Feder 46 zur Wirkung kommen läßt. Der
Hebel 49 kann in einer von beiden Lagen dadurch gehalten werden, daß in seinem anderen
Ende ein federbelasteter Sperrstift 51 eingebaut ist, der eine Nase 52 am festen
Teil des Gehäusedeckels überspringt und auf beiden Seiten berühren kann. Der Schwenkhebel
49 ist verkeilt oder anderweitig befestigt an einer vom Fahrer bedienten Welle 53,
die sich durch die Wand des Kraftverteilers erstreckt und einen Kurbelarm trägt
zur Verbindung insbesondere mit dem Gelenksystem des Gangschalters, derart, daß
die Vorwärts- und Rückwärtseinschaltung des Antriebs gleichzeitig eine entsprechende
Sdhaltung im Kraftverteiler bewirkt. Wie in Fig. i dargestellt, enthält das die
Zwischenverbindung bewirkende Gelenksystem für den Schaltmechanismus im Verteiler
18 einen Lenker 54, der mit einer quer liegenden Schwenkwelle 55 verbunden :ist,
die wieder durch einen Lenker 56 an das Lenkersystem 8 angeschlossen ist. In ähnlicher
Weise ist durch eine Stange 57 der Schaltmechanismus im Verteiler 13 mit einer quer
liegenden Welle 58 verbunden, von der ein Lenker 49 zum Lenkersystem 9 führt.