NL1042179B1 - Inrichting voor de aandrijving van voertuigen - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de aandrijving van voertuigen, waarbij de inrichting wordt gekenmerkt door een veel lagere mechanische belasting van het merendeel van de voor de aandrijving benodigde componenten. De inrichting volgens de uitvinding biedt de mogelijkheid om de aandrijving van bij voorbeeld tractoren en andere landbouwwerktuigen, maar ook van bij voorbeeld vrachtwagens, lichter en compacter uit te voeren en derhalve tegen lagere kosten te produceren.

Description

INRICHTING VOOR DE AANDRIJVING VAN VOERTUIGEN

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de aandrijving van voertuigen, waarbij de inrichting wordt gekenmerkt door een veel lagere mechanische belasting van het merendeel van de voor de aandrijving benodigde componenten.

De aandrijving van landbouwvoertuigen, zoals bij voorbeeld tractoren, volgens de stand van de techniek bestaat normaliter uit een motor waarvan de as gekoppeld is aan een versnellingsbak of transmissie. In de transmissie wordt het toerental van de as van de motor omgezet in een ander, doorgaans lager, toerental met een hoger koppel. De landbouwvoertuigen omvatten de mogelijkheid om zowel de vooras als de achteras aan te drijven. Door middel van een aanvullende koppeling kan de aandrijving van de vooras worden uitgeschakeld.

Voorts omvat de aandrijving van landbouwvoertuigen volgens de stand van de techniek een differentieel voor en achter, waarmee de aandrijving naar respectievelijk de linker- en de rechterkant van het voertuig wordt verdeeld. Het voertuig omvat een koppeling om een differentieel te kunnen blokkeren indien een wiel bij een hoge vereiste trekkracht van het voertuig gaat slippen. Gezien het feit dat een tractor bij lage snelheden een hoog vermogen moet kunnen leveren, kan het koppel in de aandrijving, waaronder de assen, heel groot worden. De voertuigen volgens de stand van de techniek hebben om die reden een eindvertraging in de wielen, waardoor een as sneller mag draaien dan het door die as aangedreven wiel. Desondanks zijn er toch zware assen en overbrengingen vereist voor dit type voertuigen. Dit draagt in significante mate bij aan de relatief hoge productiekosten van tractoren.

De inrichting volgens de uitvinding biedt de mogelijkheid om de aandrijving van tractoren en andere landbouwwerktuigen, maar ook van bij voorbeeld vrachtwagens, lichter en compacter uit te voeren en derhalve tegen lagere kosten te produceren.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een tweetal figuren.

Daarbij toont: - fig. 1 een schematische weergave van de samenhang tussen de in de context van de aandrijving belangrijke componenten van een landbouwvoertuig volgens de stand van de techniek; - fig. 2 een schematische weergave van de samenhang tussen de in de context van de aandrijving belangrijke componenten van een landbouwvoertuig met een aandrijfinrichting volgens de uitvinding.

In deze beschrijving en in de figuren hebben gelijke of gelijksoortige delen gelijke of gelijksoortige verwijzingscijfers.

Fig. 1 is een schematische weergave van de samenhang tussen de in de context van de aandrijving belangrijke componenten van een landbouwvoertuig volgens de stand van de techniek. Dit landbouwvoertuig volgens de stand van de techniek omvat een motor 1 welke is gekoppeld aan een versnellingsbak of transmissie 2 waarin het toerental naar wens wordt verlaagd waarbij het koppel toeneemt. Koppel en toerental zijn omgekeerd evenredig. Desgewenst kan de aandrijving van de vooras 3 worden ontkoppeld door middel van een koppeling 4. Voorts heeft het voertuig volgens de stand van de techniek een differentieel 5 in zowel de vooras als de achteras en in elk wiel 6 een eindvertraging 7.

Zoals reeds is vermeld, hebben dergelijke voertuigen volgens de stand van de techniek het nadeel dat vanwege het hoge koppel de assen zwaar moeten worden uitgevoerd.

Fig. 2 is een schematische weergave van een uitvoeringsvoorbeeld van de samenhang tussen de in de context van de aandrijving belangrijke componenten van een landbouwvoertuig met een aandrijfinrichting volgens de uitvinding. In deze uitvoeringsvorm omvat de aandrijfinrichting een motor 1, waarbij de as 8 van de motor 1 via een haakse overbrenging 9a in de vooras 10 en een haakse overbrenging 9b in de achteras 11 rechtstreeks is gekoppeld aan de wielen. De tot nu toe meest gangbare motoren voor landbouwvoertuigen zijn inwendige verbrandingsmotoren. De uitvinding voorziet er echter in dat de motor elk soort inrichting die energie uit energiedragers omzet in roterende bewegingsenergie kan omvatten. Het motorvermogen kan hierbij met een hoge rotatiesnelheid en een laag koppel worden overgebracht naar een in elk wiel geplaatste transmissie 12. De assen 8 tussen de motor 1 en de haakse overbrengingen 9a en 9b in respectievelijk de vooras 10 en de achteras 11 kunnen dankzij deze configuratie licht en compact worden uitgevoerd.

De inrichting volgens de uitvinding kan desgewenst worden aangevuld met een hoog/laag schakeling en een vooruit/achteruit schakeling.

De inrichting volgens de uitvinding heeft diverse voordelen ten opzichte van het aandrijfsysteem van landbouwvoertuigen volgens de stand van de techniek. Deze voordelen zijn hieronder in willekeurige volgorde kort samengevat: - Beperking van de door het aandrijfsysteem ingenomen anderszins benutbare ruimte in een voertuig. Door het ontbreken van een centrale transmissie is er meer ruimte beschikbaar in het voertuig.

Door de in elk wiel opgenomen transmissie is het gewicht van elk wiel hoger dan dat van een wiel van een landbouwvoertuig volgens de stand van de techniek. Het gewicht is dus meer geconcentreerd op de plaatsen waar het nuttig en nodig is voor de tractie van het voertuig.

Er hoeft geen differentieel te worden aangebracht in respectievelijk de vooras en achteras. Dit leidt tot een besparing in de productiekosten van het voertuig en tot gewichtsbesparing en derhalve uiteindelijk tot brandstofbesparing. - Vermindering van het aantal draaiende onderdelen, hetgeen weer resulteert in een verlaging van het brandstofverbruik.

De assen kunnen lichter worden uitgevoerd, wat leidt tot een kosten- en gewichtsbesparing. Uit deze gewichtsbesparing vloeit ook weer een reductie in het brandstofverbruik voort. - Minder wielslip, daar de snelheid van de wielen nauwkeurig kan worden geregeld, ook wanneer het voertuig een bocht maakt en de buitenste wielen dus met een hogere rotatiesnelheid moeten draaien dan de binnenste wielen. - Mogelijkheid om het voertuig eenvoudig modulair op te bouwen. Het vermogen van de inrichting volgens de uitvinding kan worden vergroot zonder dat daarvoor het assenstelsel hoeft te worden verzwaard. Derhalve kan er bij een modulaire opbouw motorvermogen worden toegevoegd zonder significante aanpassingen aan de overige componenten van de inrichting.

De uitvinding voorziet erin dat de in één of meer van de wielen aan te brengen transmissies van het type continu variabele transmissie (CVT) zullen zijn. In tegenstelling tot een conventionele automatische transmissie (en ook een handgeschakelde transmissie), vindt er bij een CVT geen onderbreking van de trekkracht plaats tijdens het veranderen van de overbrengingsverhouding. Door het ontbreken van slip in de CVT kan bij het inbouwen van een CVT in de wielen van een landbouwvoertuig een hoog vermogen van de motor op de wielen worden overgebracht. Een voor dit doel geschikte transmissie is bij voorbeeld de door het Britse bedrijf Magnomatics Limited in Sheffield ontwikkelde CVT. De uitvinding is echter geenszins beperkt tot continu variabele transmissies van dit type en/of deze leverancier en kan elke in de wielen inbouwbare CVT omvatten.

Naast de bovengenoemde kenmerken omvat de inrichting volgens de uitvinding in diverse uitvoeringsvormen het omkeerbaar zijn van de haakse overbrengingen 9a en/of 9b voor het respectievelijk vooruit of achteruit rijden van het aan te drijven voertuig. Dit voorkomt de noodzaak om deze omkeerbaarheid via de transmissie 12 in de wielen te bewerkstelligen. Het is uiteraard echter altijd mogelijk het omkeren van de overbrenging en daarmee het omkeren van de rijrichting te realiseren in de CVT.

Voorts omvat de inrichting volgens de uitvinding in diverse uitvoeringsvormen een planetaire eindvertraging, zodat de transmissie op een hoog toerental kan draaien en direct met dit hoge toerental aan de planetaire eindvertraging wordt gekoppeld om zodoende de juiste eindsnelheid van het wiel te bewerkstelligen. De uitvinding voorziet, afhankelijk van het door de CVT overdraagbare koppel, ook in uitvoeringsvormen zonder planetaire eindvertraging.

In deze beschrijving en in de conclusies kunnen de termen voertuig en landbouwvoertuig verwijzen naar elk type voertuig, waarbij een hoog vermogen op één of meer van de wielen moet worden overgebracht. De aanduiding omvat derhalve naast landbouwvoertuigen tevens bij voorbeeld vrachtwagens, waaronder ook 8x8 vrachtwagens, grondverzetwerktuigen, diverse soorten militaire voertuigen, enz.. De inrichting volgens de uitvinding voorziet erin dat de aandrijving kan worden uitgebreid naar getrokken voertuigen, zodat deze met een nauwkeurig geregelde en aan de snelheid van het trekkende voertuig aangepaste snelheid voortbeweegt, bij voorbeeld onder slechte terreinomstandigheden. De term voertuig kan in de onderhavige context derhalve ook verwijzen naar een combinatie van een trekkend en een daaraan gekoppeld getrokken voertuig waarbij het getrokken voertuig één of meer onderdelen van de inrichting volgens de uitvinding omvat.

Hoewel de tot nu toe beschreven en in fig. 2 getoonde uitvoeringsvorm(en) van een voertuig met een inrichting volgens de uitvinding uitvoeringen met vier wielen betroffen, is de inrichting tevens toepasbaar voor voertuigen met minder of meer dan vier wielen.

De in deze beschrijving besproken en in de figuren getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn slechts enkele van de vele binnen het kader van de uitvinding mogelijke uitvoeringsvormen en dienen derhalve als niet-limitatief te worden beschouwd.

Claims (6)

1. Een inrichting voor de aandrijving van een voertuig omvattende een motor (1) en assen welke het motorvermogen overbrengen op de wielen van het voertuig, met het kenmerk, dat de as (8) van de motor (1) via een haakse overbrenging (9a,9b) direct gekoppeld is aan ten minste één zich in een wiel van het voertuig bevindende en met dit wiel verbonden transmissie (12).

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het voertuig vier wielen omvat en dat een vooras (10) en een achteras (11) van het voertuig door middel van een haakse overbrenging (9a,9b) direct gekoppeld zijn aan de as (8) van de motor (1), waarbij de inrichting in beide voorwielen een direct aan de vooras (10) gekoppelde transmissie (12) en in beide achterwielen een direct aan de achteras (11) gekoppelde transmissie (12) omvat.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat ten minste één van de transmissies (12) een continu variabele transmissie omvat.

4. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste één van de haakse overbrengingen (9a,9b) een omkeerbare haakse overbrenging omvat.

5. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste één van de transmissies een directe koppeling met een planetaire eindvertraging omvat.

6. Inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het motorvermogen van de inrichting kan worden verhoogd zonder verzwaring van de assen (8,10,11) van de inrichting.