DE2158019C3 - Antrieb für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei vorderen und zwei hinteren angetriebenen Rädern, die paarweise an einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs angeordnet sind.

Mit einem derartigen Antrieb versehene Kraftfahrzeuge sind besonders geländegängig. Als Beispiel sei auf das Kraftfahrzeug verwiesen, welches in der GB-PS 11 27 150 gezeigt ist. Dieser bekannte Antrieb ist derart ausgestaltet, daß die von ihm angetriebenen Räder des Kraftfahrzeugs in ihrer Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung nicht frei voneinander sind. Damit ist aber der Nachteil verbunden, daß die Manövrierfähigkeit eines mit einem solchen Antrieb versehenen Kraftfahrzeugs beschränkt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Kraftfahrzeug vollständig richtungsstabi! und leicht manövrierbar ist und in der Lage ist, Bewegungen in jeder gewünschten Richtung frei auszuführen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß, wie an sich bekannt, die Drehgeschwindigkeit und Drehrichiung jedes einzelnen Antriebsrades für sich geregelt werden kann, daß jedes Antriebsrad über den Umfang verteilt in an sich bekannter Weise eine Serie von Rollkörpern aufweist, die drehbar mit dem Antriebsrad verbunden sind und deren Achsen schräg zu den Achsen der Antriebsräder verlaufen, und daß sich die Berührungslinien der Rollkörper der vorderen Antriebsräder mit der Fahrbahn hinter der Vorderachse und die entsprechenden Berührungsün'en der hinteren Antriebsräder vor der Hinterachse schneiden.

Das mit einem derartigen Antrieb versehene Kraftfahrzeug kann mit einem sehr kleinen Wendekreis wenden und bleibt bei der Fahrt richtungsstabil. Es ist in aiien gewünschten Richtungen frei beweglich.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Aüsführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines mit einem Antrieb nach der Erfindung versehenen Kraftfahrzeugs längs 1-1 von Fig. 2,

F i g. 2 die Ansicht des Kraftfahrzeugs von F i g. 1 von

unten,

Fig.3 einen Ausschnitt aus einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs mit anderen Rollkörpern,

Fig.4 eine Horizonlalprojektion der Rollkörperanordnung von F i g. 3,

Fig.5a bis 5g eine Anzahl möglicher Bewegungskombinationen für das Kraftfahrzeug von F i g. 1 und 2.

Das in F i g. 1 und 2 gezeigte Kraftfahrzeug ist zur Verwendung auf vergleichsweise ebenen Oberflächen gedacht. Es ist mit zwei vorderen Antriebsrädern 21 ausgerüstet, die an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs paarweise angeordnet sind, wobei koaxiale Achshälften 23 «:um vorderen Getriebekasten 22 führen. Es hat außerdem ein Paar hinterer Antriebsräder 24, die an der Hinterachse des Fahrzeuges angeordnet sind, wobei koaxiale Achshälften 26 zu einem hinteren Getriebekasten 25 führen. Beide Getriebekästen 22 und 25, welche so angeordnet sind, daß sie die Auswahl der gewünschten Geschwindigkeit und/oder Richtung der Drehung der Antriebsräder erlauben, sind ihrerseits mittels ihrer eigenen, in Längsrichtung verlaufenden Achsen 27 und 28 mit dem zu dem Antriebsmotor 29 gehörigen üblichen Getriebekasten 30 verbunden, wie in Fig. 1 dargestellt. Jedes der treibenden Räder ist auf seinem Umfang mit einer Anzahl von drehbaren Rädern oder Scheiben 31 ausgerüstet, welche schräg befestigt sind, um mit der Ebene des Rades einen Winkel von etwa 45° herzustellen, so daß die Richtung der Bodenberührungslinien 34 und 35 für die Scheiben 31 auf den hinteren Antriebsrädern 24 in der Vorwärtsrichtung, und die Bodenberührungslinien 32 und 33 für die Scheiben 31 auf den vorderen Antriebsrädern 21 in der Rückwärtsrichtuiig konvergieren. Die Antriebsräder sind ebenfalls unabhängig befestigt und in der Lage, bezüglich der Geschwindigkeit und Richtung der Drehung mittels der Getriebekästen 22, 25 und 30 geregelt zu werden, so daß das Fahrzeug dazu gebracht werden kann, sich in richtungsstabiler Weise sowohl vorwärts, rückwärts als auch seitwärts und in Zwischenrichtungen zu bewegen, wie in F i g. 5a bis 5g dargestellt. Das in F i g. 1 dargestellte Fahrzeug kann sich in jeder gewünschten Richtung bewegen.

Bei den in F i g. 5a bis 5g in Horizontalprojektion von oben symbolisch dargestellten Fahrzeugen sind die vier Antriebsräder mit A, B, C und D bezeichnet, und ihre Drehrichtungen sind mittels der Pfeile auf jedem Rad dargestellt. Somit rotieren in F i g. 5a alle Antriebsräder in derselben Richtung, und das Fahrzeug bewegt sich daraufhin in der Richtung des Pfeiles P_a. Dies bedeutet, daß die Scheiben rund um den Umfang der Antriebsräder der Reihe nach in Berührung mit dem Boden gebracht werden, ohne um ihre eigenen Achsen zu rotieren. Es ist klar, daß, wenn die Drehrichtung aller Antriebsräder umgekehrt wird, das Fahrzeug sich in der Richtung entgegengesetzt jener des Pfeiles P, bewegt,

d. h. rückwärts. Für besondere Zwecke kann die Drehrichtung der Räder A und B entgegengesetzt jener der Räder B und C gemacht wercen, nämlich wenn es erforderlich ist, eine Verengung oder Verbreiterung der Spur herzustellen. Die Anordnung muß dann so sein, daß sie eine gegenseitige Verschiebung zwischen den Rädern A und B auf der einen Seite und cen Rädern B und Cauf der anderen erlaubt. Eine Richtungsänderung der Drehung der Räder B und C in F i g. 5a bringt dann die Verschiebung der Räder A und B in Richtung der Räder B und C mit sich, und eine Änderung der Drehrichti.ng der Räder A und D hat eine Verschiebung dieser Räder B und C zur Folge. Die Spur für die vorderen und hinteren Räder kann somit ungleich gemacht werden, so daß eine Verkleinerung des Radabstandes ermöglicht wird, und der Radabstand kann somit so klein wie möglich ge-nacht werden.

Wenn die Antriebsräder A und C, wie in Fig. 5b dargestellt, in einer Richtung rotieren, während die Räder B und D in der entgegengesetzten Richtung rotieren, bewegt sich das Fahrzeug seitwärts, wie durch den Pfeil Pb dargestellt, und auf allen Rädern werden die in Berührung mit dem Boden stehenden Scheiben derart um ihre eigenen Achsen rotieren, daß sich die Bodenberührungspunkte in Bahnen parallel zu dem Pfeil Pb bewegen. In diesem Fall ist es auch klar, daß, wenn die Drehrichtung aller Räder umgekehrt wird, sich das Fahrzeug in einer Richtung entgegengesetzt jener des Pfeiles Pt bewegt.

Wenn die Antriebsräder B und D in entgegengesetzten Richtungen rotieren, während die Räder A und C ortsfest gehalten sind, bewegt sich das Fahrzeug diagonal in der Richtung des Pfeiles P_n wie in Fig. 5c dargestellt. Auf den Rädern A und C rotieren die in Berührung mit dem Boden stehenden Scheiben um ihre eigenen Achsen, und ihre Bodenberührungspunkte bewegen sich in Bahnen parallel zu dem Pfeil P₀ Dies trifft auch für die Räder B und D zu. Wenn in diesem Fall die Drehrichtung der Räder B und D umgekehrt wird, während die Räder A und Cortsfest gehalten sind, bewegt sich natürlich des Fahrzeug in einer Richtung entgegengesetzt jener des Pfeiles P₀. Ähnliche Bewegung in der anderen diagonalen Richtung wird erreicht durch Bewegung der Räder A und C.

Wenn, wie in F i g. 5d dargestellt, die Räder A und B in ein und derselben Richtung rotieren, während die Räder Cund D in der anderen Richtung rotieren, wird sich das Fahrzeug auf der Stelle drehen, wie durch den Pfeil Pd angedeutet. In diesem Fall werden alle mit dem Boden in Berührung stehenden Scheiben um ihre eigenen Achsen rotieren. Wenn die Drehrichtung aller Räder umgekehrt wird, dreht sich natürlich das Fahrzeug in der dem Pfeil Pjentgegengesetzten Richtung.

Wenn, wie in F i g. 5e dargestellt, die Räder A und B in ein und derselben Richtung rotieren, während die Räder C und D ortsfest gehalten sind, oder in derselben Richtung, aber mit einer Geschwindigkeit rotiert werden, die sich von jener der Räder A und B unterscheidet, wird sich das Fahrzeug längs einer gekrümmten Bahn bewegen, wie durch den Pfeil P_c dargestellt und mit einer Krümmung, die von der Differenz der Geschwindigkeiten der Drehung der Räder A und B auf der einen Seite und der Räder Cund D auf der anderen abhängt.

Wenn, wie in F i g. 5f dargestellt, die Räder B und C in entgegengesetzten Richtungen rotieren, während die Räder A und D ortsfest gehalten sind, bewegt sich das Fahrzeug in der Richtung des Pfeiles Pt, wobei die Vorderseite des Fahrzeuges seitwärts bewegt wird, d. h. es ergibt sich eine Drehung um den Schnittpunkt der Normalen zu den Scheiben, die die Berührungspunkte mit dem Boden für die Räder A und D bilden. Gleichermaßen bewegt sich das Fahrzeug in der Richtung des Pfeiles P_g, wie in F i g. 5g dargestellt, wenn die Räder A und D in entgegengesetzten Richtungen rotieren, während die Räder ßund Cortsfest gehalten sind.

In dem Fall der Bewegung, wie in Fig. 5e bis 5g dargestellt, rotieren die in Berührung mit dem Boden stehenden Scheiben um ihre eigenen Achsen in der einen oder anderen Richtung, was bedeutet, daß der Rollwiderstand in diesen Fällen verhältnismäßig niedrig ist.

Aus dem Obigen folgt, daß das Fahrzeug willkürlich in alle möglichen Richtungen bewegbar ist, und daß alle Bewegungen des Fahrzeuges stattfinden, ohne auf dem Boden zu kratzen oder zu gleiten.

Wie in Fig.3 und 4 dargestellt, könnten die Räder oder Scheiben 31 durch Rollen 36 ersetzt werden, welche konvex sein könnten. Solche Rollen können leichter als Scheiben einander überlappend hergestellt werden und ergeben eine glattere Bewegung sowohl mit verminderter Schwingung als auch mit niedrigerer Punktbelastung auf dem Boden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Antrieb für ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei vorderen und zwei hinteren angetriebenen Rädern, die paarweise an einander gegem iegenden Seiten des Fahrzeugs angeordnet J, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, die Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung jedes einzelnen Antriebsrades (21; 24; A; B; C; D)für sich geregelt werden kann, daß jedes Antriebsrad ι ο über den Umfang verteilt in an sich bekannter Weise eine Serie von Rollkörpern (Scheiben 31; Rollen 36) aufweist, die drehbar mit dem Antriebsrad verbunden sind und deren Achsen schräg zu den Achsen der Antriebsräder verlaufen, und daß sich die Berührungslinien (32 und 33) der Rollkörper (Scheiben 31) der vorderen Antriebsräder (21) mit der Fahrbahn hinter dei Vorderachse und die entsprechenden Berührungslinien (34 und 35) der hinteren Antriebsräder (24) vor der Hinterachse schneiden.

2. Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungslinien (32, 33, 34, 35) der Rollkörper (Scheiben 31; Rollen 36) mit der Achse des jeweils zugehörigen Antriebsrades einen Winkel einschließen, der zwisehen 30 Grad und 60 Grad liegt.

3. Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, die Rollkörper (Rollen 36) eine langgestreckte Form aufweisen und der Durchmesser der Rollkörper (Rollen 36) von der Längsmitte aus gegen die Enden der Rollkörper (Rollen 36) hin abnimmt.