DE19635808A1

DE19635808A1 - Auxiliary drive for rimmed vehicle-wheel

Info

Publication number: DE19635808A1
Application number: DE1996135808
Authority: DE
Inventors: Franz Pitzer; Juergen Werner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-03-05

Abstract

The auxiliary drive has a compact servo motor (1) which powers a friction wheel (3) which is brought into contact with the inside surface of a wheel rim (4) to add to the traction of the vehicle. The friction drive is moved a short distance to bring it into contact with the wheel rim. A textured track round the inside of the wheel rim enhances the traction effect. The auxiliary drive includes a reduction gearing (2) and a freewheel clutch. A compact electric motor powers the drive which is fitted to the outside of the wheel mounting. The drive provides additional traction at very low speeds.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeugrad mit Radfelge.The invention relates to a drive device for a vehicle wheel Wheel rim.

Derartige Vorrichtung sind unter der Bezeichnung elektrischer oder hydraulischer Zusatzantrieb bekannt. Dabei sitzt der Antriebsmotor in der Radnabe und wird ständig zusammen mit dem Fahrzeugrad bewegt. Er ist dadurch hohen mechani schen Belastungen ausgesetzt und besitzt daher ein hohes Gewicht, verbunden mit entsprechend hohen Herstellungs- und Wartungskosten. Auch ist eine spezielle Achskonstruktion erforderlich.Such devices are called electrical or hydraulic Additional drive known. The drive motor sits in the wheel hub and is constantly moved together with the vehicle wheel. He is therefore high mechani exposed to loads and therefore has a high weight, connected with correspondingly high manufacturing and maintenance costs. Is also a special one Axle construction required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in ihrem Aufbau einfach ist, ein geringes Gewicht und damit entsprechend geringe Herstellungskosten besitzt.The invention has for its object a drive device of the beginning mentioned type, which is simple in construction, light weight and thus has correspondingly low manufacturing costs.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa tentanspruchs 1.The invention solves this problem by the characterizing features of Pa claim 1.

Durch den Reibradantrieb ist es möglich, gerade bei geringen Fahrzeuggeschwin digkeiten eine Vortriebskraft an dem ansonsten nicht angetriebenen Fahrzeugrad zu erzeugen. Anwendungsfälle sind beispielsweise bei einer Fahrbahnoberfläche mit geringer Reibung (Schnee bzw. Glatteis) oder aber bei einer Fahrbahn mit extre mer Steigung, bei der der konventionelle Antrieb des Fahrzeugs nicht ausreicht. Infolge der Leistungsanforderung und Leistungsabgabe nur bei einer Ausgangsge schwindigkeit von Null oder maximal 5 km/h kann der Zusatzantrieb klein bauen, ein geringes Gewicht besitzen und hinsichtlich der Herstellungskosten sich im überschaubaren Rahmen bewegen.The friction wheel drive makes it possible, especially at low vehicle speeds a propulsive force on the otherwise non-driven vehicle wheel produce. Applications are for example with a road surface low friction (snow or black ice) or on a road with extreme incline where the conventional drive of the vehicle is not sufficient. As a result of the power requirement and power delivery only for an output ge The auxiliary drive can build a speed of zero or a maximum of 5 km / h, have a low weight and in terms of manufacturing costs move manageable frame.

Konstruktive Ausgestaltungen sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche und werden anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigtStructural designs are the subject of the further claims and are further explained using the drawing. It shows

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich tung; Figure 1 shows the basic structure of a drive device according to the invention.

Fig. 2 die Antriebsvorrichtung von Fig. 1 in Wirkstellung; FIG. 2 shows the drive device from FIG. 1 in the operative position;

Fig. 3 eine Alternative zur Antriebsvorrichtung von Fig. 1 und 2; Fig. 3 is an alternative to the drive device of FIG. 1 and 2;

Fig. 4 die Antriebsvorrichtung von Fig. 3 im Einsatz und Fig. 4 shows the drive device of Fig. 3 in use and

Fig. 5 und 6 konstruktive Einzelheiten der Antriebsvorrichtungen der Fig. 1 bis 4. Fig. 5 and 6, constructional details of the drive devices of Figs. 1 to 4.

Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Antriebsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 1, einem Getriebe 2 und einer als Reibrad wirkenden (Gummi-)Lauf rolle 3 und ist am Radträger/Achsschenkel oder am Federbein einer Feder beinachse (nicht dargestellt) lösbar befestigt.The drive device shown in Fig. 1 in section consists essentially of an electric motor 1 , a gear 2 and a acting as a friction wheel (rubber) running roll 3 and is releasably attached to the wheel carrier / steering knuckle or on the strut of a spring leg axle (not shown) .

In Ruhestellung, d. h. wenn die Antriebsvorrichtung nicht benötigt wird oder das Fahrzeug mit Hilfe der normal angetriebenen Räder die durch die Antriebsvorrich tung erreichbare maximale Geschwindigkeit überschreitet, ist die Laufrolle 3 von der Felge 4 des Fahrzeugs um ein Luftspiel (einige Millimeter) abgehoben. In the idle position, ie when the drive device is not required or the vehicle with the help of the normally driven wheels exceeds the maximum speed achievable by the Antriebsvorrich device, the roller 3 is lifted from the rim 4 of the vehicle by an air gap (a few millimeters).

Wird die Antriebsvorrichtung eingesetzt, so befindet sich die aus den Teilen 1, 2 und 3 bestehende Einheit in einer Lage, die in Fig. 2 dargestellt ist. Durch einen nicht dargestellten Mechanismus ist dabei das Getriebe zusammen mit der Laufrolle 3 gegenüber dem Elektromotor 1 bezogen auf die Radachse R radial bewegt. Die Laufrolle 3 befindet sich im Eingriff mit der Felge 4. Die Laufrolle 3 wälzt auf der Innenseite der Felge ab und treibt somit das Rad an.If the drive device is used, the unit consisting of parts 1 , 2 and 3 is in a position which is shown in FIG. 2. The mechanism, together with the roller 3 , is moved radially relative to the electric motor 1 with respect to the wheel axis R by a mechanism, not shown. The roller 3 is in engagement with the rim 4th The roller 3 rolls on the inside of the rim and thus drives the wheel.

Dadurch läßt sich das Rad gezielt auch dann antreiben, wenn beispielsweise auf grund fehlender Haftreibung mit dem Untergrund die den eigentlichen Vortrieb des Fahrzeugs vornehmenden Räder keinen Reibkontakt zur Fahrbahnoberfläche mehr besitzen und/oder wenn die Antriebskraft für die normal angetriebenen Räder nicht mehr ausreicht, eine starke Steigung zu überwinden. Mit Hilfe der dargestell ten Antriebsvorrichtung wird somit ein Zusatzantrieb erzielt, der bedarfsweise ein geschaltet werden kann.As a result, the wheel can also be specifically driven when, for example, on due to the lack of static friction with the subsoil which actually drives the Wheels making vehicle no frictional contact with the road surface own more and / or if the driving force for the normally driven wheels is no longer enough to overcome a steep incline. With the help of the shown An additional drive is thus achieved in the drive device, which, if required, is a can be switched.

Wird der Zusatzantrieb nicht mehr benötigt, so wird die in Fig. 1 dargestellte Ru hestellung wieder eingenommen. Dabei werden Getriebe 2 und Laufrolle 3 durch einen nicht dargestellten Federmechanismus oder dergleichen wieder in die in Fig. 1 gezeigte Ruhestellung gebracht.If the additional drive is no longer required, the Ru position shown in FIG. 1 is taken up again. The gear 2 and roller 3 are brought back into the rest position shown in Fig. 1 by a spring mechanism or the like, not shown.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen ist das Reibrad ein gummielastischer Körper 5, der in der in Fig. 3 gezeigten Lage nicht in Eingriff mit der Felge 4 ist. Soll der Zusatzantrieb wirksam sein, so wird der Körper 5 durch einen zentralen Stift 6, der in Richtung des Getriebes 2 bewegt wird, mittig ge staucht und dadurch in seinem Durchmesser aufgeweitet. Der Körper 5 gelangt damit in Eingriff mit der Felge 4. Die durch den Elektromotor 1 hervorgerufene An triebskraft kann damit auf die Felge 4 übertragen werden. Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt.In the embodiments shown in FIGS. 3 and 4, the friction wheel is a rubber-elastic body 5 which , in the position shown in FIG. 3, is not in engagement with the rim 4 . If the additional drive is to be effective, the body 5 is compressed by a central pin 6 , which is moved in the direction of the transmission 2 , and thus expanded in diameter. The body 5 thus comes into engagement with the rim 4 . The driving force caused by the electric motor 1 can thus be transmitted to the rim 4 . This state is shown in Fig. 4.

Zur Verbesserung der Reibverhältnisse zwischen der Laufrolle 3 bzw. dem Körper 5 und der Felge 4 ist insbesondere bei Verwendung von Stahlfelgen im Kontaktbe reich ein z. B. mit Gummi beschichteter Ring 7 eingeklebt (Fig. 5). To improve the frictional relationships between the roller 3 or the body 5 and the rim 4 is particularly rich when using steel rims in Kontaktbe a z. B. glued with rubber-coated ring 7 ( Fig. 5).

Insbesondere bei Leichtmetall-Gußrädern besteht die Möglichkeit einer Rändelung 8 (Fig. 6), die in perspektivischer Ansicht und im Schnitt gezeigt ist.In the case of cast aluminum wheels in particular, there is the possibility of knurling 8 ( FIG. 6), which is shown in perspective view and in section.

Der dargestellte Zusatzantrieb bietet die Möglichkeit, bei Bedarf die Traktionsvortei le eines Allradfahrzeugs zu erzielen, ohne dessen prinzipbedingten Nachteile wie hohes Zusatzgewicht, zusätzlicher Kraftstoffverbrauch, Platzbedarf und erhebliche Kosten aufzuweisen. Er kann wahlweise oder auch nachträglich an einer vorhan denen Achse angeordnet werden.The additional drive shown offers the possibility, if necessary, of the traction advantage to achieve le of an all-wheel drive vehicle without its inherent disadvantages such as high additional weight, additional fuel consumption, space requirements and considerable To show costs. He can either selectively or later on an existing which axis are arranged.

Claims

1. Drive device for a vehicle wheel with wheel rim, characterized in that it is a friction wheel drive for the wheel rim ( 4 ), which can be brought into engagement with the wheel rim temporarily if necessary.

2. Device according to claim 1, characterized in that the friction wheel (roller 3 ) is driven by an electric motor ( 1 ).

3. Drive device according to claim 2, characterized in that the friction wheel ( 3 ) and the electric motor ( 1 ) form a compact unit.

4. The device according to claim 3, characterized in that the unit can be moved radially into and out of the active position.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the friction wheel and wheel rim are corrugated in their contact area ( 8 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the friction wheel drive has a freewheel.