DE7509011U

DE7509011U - Kraftfahrzeugantrieb

Info

Publication number: DE7509011U
Application number: DE7509011U
Authority: DE
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1975-03-21
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1976-11-18

Description

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ZAHNRADFABRIK FRIEDRIOHSHAFEN Aktiengesellschaft Fri edri chshafen

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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugantrieb, der im Oberbegriff des Patentanspruches beschriebenen Bauart.

Aus der DT-PS 892 275 ist ein Antrieb für Kraftfahrzeuge, insbesondere Geländewagen, mit ständigem Antrieb der einen Achse und über einen Freilaufantrieb abschaltbaren Antrieb einer zweiten Achse bekannt. Der bekannte Antrieb arbeitet mit einem Verteilergetriebe und zwei Kardanwellen. Je nach Belastung der Achsen und den Bodenverhältnissen werden unterschiedliche Anteile der Motorleistung auf die beiden Achsen übertragen. Die Übersetzung der über den Freilauf angetriebenen Achse, z. B. der Vorderachse, ist etwas größer als die der ständig angetriebenen Hinterachse. Wenn die Hinterräder durchrutschen, greift der Freilauf und überträgt Leistung auf die Vorderräder. Sobald die Hinterräder wieder greifen, wird der Freilauf gelöst und die Hinterachse allein treibt an.

Akte 5?80

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Die Erfindung betrifft ebenfalls den Antrieb von ge lande gang igen und Baustellenfahrzeugen, bei denen zeitweise mehr als eine Achse angetrieben wird und die Verteilung der Leistungsanteile auf die angetriebenen Achsen veränderlich sein kann. Die Aufgabenstellung und die angewendeten Mittel zur Lösung der Aufgabe weichen jedoch von denen des bekannten Fahrzeugantriebes ab.

Der Patentanmeldung liegt der Gedanke zugrunde, bei schwerden Fahrzeugen und Lastzügen mit Anhänger, die auf der Straße und im Gelände fahren, einen Zusatzantrieb mit einem zusätzlichen Motor vorzusehen, wobei der Zusatzantrieb bei einer bestimmten Geschwindigkeit, bei Fahrzeugen für Straßen- und Gelängefahrten, beispielsweise bei einer bestimmten niedrigen Geschwindigkeit wahlweise durch den Fahrer oder selbsttätig zugeschaltetwerden kann. Der Zusatzantrieb soll konstruktiv einfach, leicht zu montieren und nachträglich einzubauen sein, z. B. in die nicht angetriebenen Einzelräder oder Achsen des Fahrzeuges selbst, eines Anhängers, einer Schleppachse oder eines Sattelaufliegers .

Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen beschriebene Erfindung gelöst.

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Pur die Fahrt auf der Straße ist der Hauptantriebs~ motoj? vorgesehen. Pur besondere Fahrzustände, z. B. hei Geländefahrt mit niedriger Geschwindigkeit, oder heim Anfahren, ist ein Zusatzmotor vorgesehen, vorzugsweise ein Hydrostatmotor.

In einem Einbaubeispiel nach der Erfindung ist der Hydromotor einschließlich einem Achsdifferential und einer zwischen Motor und Differential eingesetzten Freilaufkupplung an bzw. in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das in an sich bekannter Weise am Gehäuse einer Standardachse, beispielsweise einer Anhängerachse angeflanscht sein kann.

Fahr ze ug ach s en miteiner als Gehäuse ausgebildeten Achsbrücke und einem an das Gehäuse angeflanschten Achs eins atz sind an sich bekannt (DT-OS 2 161 603). Der bekannte Achseinsatz enthält jedoch im Gegensatz zu dem Gegenstand der Patentanmeldung einen Hydromotor als Hauptantrieb und ein schaltbares Zwei-Ganggetriebe.

Ein Fahrzeugantrieb nach der Erfindung hat gegenüber dem aus der DT-PS 892 275 bekannten Antrieb den Vorteil, daß ein Verteilergetriebe und die eine der beiden Kardanwellen eingespart werden. D^e Zusatzleistung kann durch biegsame Schlauchleitungen übertragen werden. Die Erfindung ist daher beispielsweise für Anhängerachsen geeignet.

Akte 5280

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In einex" Ausführungsform der Erfindung wird der Hj-draulikkreis des Zusatzantriebes selbsttätig in Abhängigkeit von der· Fahrgeschwindigkeit ein- und ausgeschaltet, "beispielsweise durch einen von der Abtriebswelle eines vorhandenen Gangschaltgetriebes betätigten Fliehkraftschalter.

In einer anderen Form dieser automatischen Betätigung kann der Hydraulikkreis auch in Abhängigkeit von dem eingelegten Gang eingeschaltet werden, beispielsweise gleichzeitig mit dem Einlegen des 1. Ganges.

Der Zusatzantrieb nach der Erfindung ist für einen bestimmten Fabrgeschwindigkeitsbereich, beispielsweise von O bis 20 km/h ausgelegt. In diesem Bereich erfolgt ein zusätzlicher Antriöb der Achse durch den angeflanschten Hydromotor. Wird die Geschwindigkeit (Z. B. 20 km/h) überschritten, so tritt der Freilauf in Tätigkeit und trennt damit die Verbindung zum Hydraulikmotor. Ist der Hydraulikkreis nicht in Funktion, so wird auch bei Geschwindigkeiten unter 20 km/h keine Zusatzleistung übertragen .

Da der Freilauf nur bei Vorwärtsfahrt wirksam ist, so wird gemäß der Erfindung für die Rückwärtsfahrt eine hydraulisch oder pneumatisch betätigte Überbrückungskupplung, z. 3. eine Klauenkupplung vorgesehen.

Akte 5280

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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch darstellt, wobei angenommen wird, daß der Zusatzantrieb nur in einem unteren GeB-chwindigkeitsbereich, 3. B. bis etwa 20 km/h verwendet werden soll.

In der Zeichnung ist 1 das Achsgehäuse einer Fahrzeugachse 2, an welches der Achsansats 3 mit Hälfe des Flansches seines Gehäuses 5 angeflanscht wird. Pas Differential 6 ist mit den Halbwellen 7 zweier nicht gezeichneter Räder verbunden . Das Antriebsrad 8 des Differentials steht über ein Vorgelege 9, 10, 11 mit einem auf einer Hohlwelle 13 befestigten Zahnrad 12 in trieblicher Verbindung. Die Hohlwelle 13 ist drehfest verbunden mit dem Außenring 14a der Freilaufkupplung 14. Der Innenring 14b der Freilaufkupplung sitzt drehfest auf der Motorwello 15 eines Hydromotors 16. Ferner ist 17 eine Klauenkupplung, deren eine Hälfte 18 mit der Motorwelle 15 verbunden ist, während die andere Hälfte auf der Hohlwelle 13 achsial gleitet aber drehfest mit ihr verbunden ist.

Es ist 20 ein Hydraulikzylinder mit einem Kolben 21 und einer Kolbenstange 22, welche die Bewegung des Kolbens auf die linke Hälfte 19 der Klauenkupplung überträgt und das Einrücken der Klauenkupplung 17 bewirkt. Es ist 23 eine Druckfeder, welche den Kolben 21 zurückstellt und die Klauenkupplung öffnet.

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Bei Straßenfahrt, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h, soll die Drehzahl des Freilauf-Außenringes 14a über der des Innenringes 14"b und der Motorwelle liegen. Die Fördermenge der nicht dargestellten Hydropumpe und der Hydromotor muß entsprechend eingestellt sein. Der Hydromotor 16, dessen Höchstdrehzahl dem gewählten Geschwindigkeitsbereich entspricht, überträgt also keine Leistung, sofern er nicht abgeschaltet ist. Die Hydropumpe kann so angeordnet sein, daß der Fahrer sie unabhängig von dem jeweiligen Getriebegang einschalten, d. h. mit dem Antrieb kuppeln und/oder die Fördermenge einstellen kann. Zu Beginn der G_elandefahrt ka.nn der Fahrer die Hydraulikpumpe einschalten. Durch Ändern der Fördermenge kann die Betriebsdrehzahl des Hydrostatmotors beeinflußt werden, so daß die Drehzahlen der Hohlwelle 15 und der Motorwelle gleich werden. Sobald die Drehzahl der Hohlwelle 13 kleiner ist als die Drehzahl der Motorwelle, wird Leistung über den Freilauf 14 auf die Hohlwelle übertragen.

Bei Rückwärtsfahrt kann über dem Freilauf keine Leistung übertragen werden. Der Zusatzantrieb wird jetzt erst beim Einrücken der Klauenkupplung 17 wirksam. Hydraulisch oder pneumatisch wird der Kolben 21 betätigt, der mit seiner Kolbenstange 22 die Klauenkupplung einrückt. Mittels der Druckfeder 23 wird der Kolben 21 nach Druckabfall wieder zurückgeholt. Die Klauenkupplung kann ausrücken und die Kraftübertragung wird unterbrochen.

Akte 52Γ-Ο

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Die von der Welle des Hauptmotors angetriebene Hydraulikpumpe und der Hydrostatmotor sind im allgeinemen so ausgelegt, daß die Fördermenge des Hydrostatmotora der Drehzahl proportional ist, so daß eine der jeweiligen Drehzahl proportionale Leistung an die über den Freilauf "betriebene Achse übertragen wird. Steigt die Fahrgeschwindigkeit und damit die Drehzahl des von der Achse her angetriebenen Außenringes des Freilaufs weiter an, so überholt der ß' ßenring den mit dem Hydrostatmotor verbundenen Innenring.

Im Falle, daß der Hydraulikkreis selbstätig beim Einlegen des ersten Ganges eingeschaltet wird, läuft der Hauptmotor zunächst mit seiner leerlaufdrehzahl. Beim Einlegen des 1. Ganges wird die Hydraulikpumpe mit der Motorwelle verbunden und fördert Öl in den Kreislauf. Über den Freilauf wird jedoch noch keine Leistung übertragen. Wird Gas gegeben, so steigt die Motordrehzahl und das Fahrzeug wird beschleunigt. Gleichzeitig steigt die Pumpendrehzahl und die Pumpe fördert der Drehzahl entsprechend zunehmend Öl in den Kreislauf. Der Hydromotor läuft schneller und wenn seine Drehzahl größer als die Drehzahl der Achse, gegenbenenfalls unter Berücksichtigung der Untersetzung des Vorgelegegetriebes, wird, wird Leistung an die Hohlwelle 1*5 übertragen. Beim Weit er schalt en in einen höheren Gang wird der Hydraulikkreis selbsttätig abgeschaltet.

Akte 5280

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Rutscht die Hauptantriebsachse während des Auf ahrens oder "bei Geländefahrt im 1. Gang durch., so ist die Drehzahl der angetriebenen Räder und damit auch die Drehzahl des Antriebsmotors höher als eine der Fahrgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl, so daß die dem Zusatzantrieb übertragene Fördermenge größer ist und über den Freilauf Leistung übertragen wird. Wenn die ständig angetriebenen Räder wieder greifen, sinkt die Drehzahl des Hauptmotors und damit die auf den Zusatzantrieb übertragende Fördermenge, so daß über den Freilauf keine Leistung mehr übertragen wird.

13. 3. 1975
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Akte 5280

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Claims

Über einen Freilauf ein/abschaltbarer Antrieb für die nichtangetriebenen Räder (Radachse bzw. Einzelräder) eines !Fahrzeuges (Z. B. eines Fahrzeuges, eines Anhängers, einer Schlepperachse, eines Sattelaufliegers oder dgl_e), wobei das Fahrzeug mindestens eine über ein Gangschaltgetriebe ständig angetriebene Achse besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Achseinsatz ist und ein in die Fahrzeugachse (2) hineinragendes Achsdifferential (6)^βχο Antriebszahnrad (8) besitzt, das über ein Vorgelege (9, 10, 11)

mit einem auf einer Hohlwelle (13) befestigten Zahnrad (12) trisblich verbunden ist^ wobei auf der Hohlwelle ein Außenring (Ha) einer Freilaufkupplung (14) dreh- und verschiebefest, und eine linke Hälfte (19) einer ELau en kupplung (17) drehfestj jedoch axial verschiebbar befestigt sind, die in einem auf einem Achsgehäuse (1) einer Fahrzeugachse (2) anflanschbaren Gehäuse (5) angeordnet sind, wobei ein am Gehäuse (5) angeflanschter Hydraulikmotor (16) auf seiner Motorwelle (15) eine rechte Hälfte (18) der Klauenkupplung (1?) uni einwünnenritfig (Hb) der Freilaufkupplung (114) trägt und ein an dem Gehäuse (5) angeflanschter Hydraulikzylinder (20)

einen Kolben (21), einer durch die Hohlwelle (13) hindurchragenden und mit der linken KLauenkupplungshälfte (19) drehbar, jedoch axial unverschiebbar verbundenen Kolbenstange (22) und Druckfeder (23) besitzt.

13.8.1976

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