DE2222479A1

DE2222479A1 - Antrieb fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2222479A1
Application number: DE19722222479
Authority: DE
Inventors: Sven Staffas
Original assignee: Bolinder Munktell AB
Current assignee: Volvo Construction Equipment AB
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1972-05-08
Publication date: 1972-11-30
Also published as: FR2138025B1; SE352300B; FR2138025A1

Description

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AB Bolinder-Munktell,

Eskilstuna, Schweden

Antrieb für Kraftfahrzeuge

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb für Kraftfahrzeuge, die aus mindestens zwei gelenkig miteinander verbuhdenerx Fahrzeugteilen bestehen, von denen zumindest der Teil (Zugmaschine), in dem der Antriebsmotor des Fahrzeugs angebracht ist, mit das Fahrzeug in Bewegung setzenden Fahrorganen versehen ist und die Antriebswelle des Antriebsmotors gegen das von den Gelenken, zwischen den Fahrzeugteilen abgewandte Ende der Zugmaschine gerichtet ist, wobei ferner die Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs in zwei mit Hilfe eines in dem von den Gelenken zwischen den Fahrzeugteilen abgewandtem Ende der Zugmaschine vorgesehenen Getriebes gekuppelte Teil« aufgeteilt ist.

Früher bekannte Antriebe für aus mehreren Teilen bestehende Fahrzeuge waren im allgemeinen zur Verwendung für den Fall bestimmt, dass Fahrorgane und Antriebsmotor der Zugmaschine nich im Verhältnis zueinander beweglich waren, d.h. die Fahrorgane waren ungefedert. Hierbei war es gebräuchlich - vor allem wenn man Treibkraft auch auf einen oder mehrere Anhänger übertragen wollte - den Antriebsmotor oberhalb der Wellen der Fahrorgane anzubringen, wobei die Abtriebswelle des Motors gegen die Gelenke zwischen den Fahrzeugteilen gerichtet war. Die Treibkraft wurde sodann mit Hilfe

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eines zwischen den Fahrorganen und. den Gelenken zwischen den Fahrzeugteilen angeordneten Getriebes auf eine zweckmässige Höhe erniedrigt, und dem Getriebe wurde über Wellen Treibkraft einerseits vorwärts zur Zugmaschine und andererseits rückwärts zu einem oder mehreren Anhängern entnommen. Diese Kraftübertragungswellen waren aus Platzmangel kurz, woraus sich lästige Kraftübertragungswinkel ergaben, wenn man die Fahrorgane der Zugmaschine federnd machen wollte.

Schon früher hat man bisweilen die Abtriebswelle des Antriebsmotors von den Gelenken zwischen den Fahrzeugteilen abgewandt, aber dies geschah, um zu einer möglichst kurzen Zugmaschine mit den Fahrorganen der Zugmaschine möglichst naheliegenden Zwischengelenken zu gelangen. Durch diese Konstruktion bezweckte man aber weder federnde Fahrorgane noch eine Kraftübertragung auf Anhänger.

Durch die Federung der Fahrorgane kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erheblich gesteigert werden, was z.B. bei verhältnismässig langen, von dem Fahrzeug auszuführenden Transporten von Vorteil ist. Die jetzigen gesetzlichen Bestimmungen lassen bei Fahrzeugen miü ungefederten Bodenberührungsorganen nur eine ziemlich niedere Geschwindigkeit zu, und sowohl Liefer- wie Transportfahrten werden daher mit den herkömmlichen, mit Gelenken versehenen Kraftfahrzeugen zeitraubend.

Zweck der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und zu einem Antrieb zu gelangen, der auch bei starken Federungsbewegungen der Fahrorgane eine wirkungsvolle Kraftübertragung mit günstiger Kraftübertragungsgeometrie zulässt, was zu einer Steigerung der Fahrzeuggeschwindigkeit führt.

Dies wird erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erreicht, dass der eine Teil der Antriebsvorrichtung als Hauptelemeie einen Antriebsmotor und ein Schaltgetriebe enthält und der andere als Hauptelemente eine aus mindestens einem Wellenteil bestehende Kraftübertragungswelle sowie ein Verteilergetriebe aufweist, welches Treibkraft auf die Fahrorgane des Fahrzeugs überträgt, wobei ein in der Zugmaschine vorgesehenes Verteilergetriebe im

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Verhältnis zum Antriebsmotor beweglich angeordnet ist,und dadurch Federungsbewegungen bei den Fahrorganen der Zugmaschine ermöglicht. Durch den Zusammenbau des Antriebsmotors und Schaltgetriebes, ggf* auch der Kupplung, des Momentwandlers etc, zu einer festen Einheit erzielt man eine Verminderung des ungefederten Gewichts und gleichzeitig auch genügend Plats für die Kraftübertragungsöle.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann Treibkraft für anzutreibende Fahrzeugteile in Richtung der Kraftübertragungswelle gesehen der Reihe nach, bei der Zugmaschine angefangen, für dieselben entnommen werden. Hierdurch ergibt sich eine gerade Kraftübertragung ohne Umlenkvorrichtungen.

Nach einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform kann die Treibkraft für die Fahrorgane des Fahrzeugs der Kraftübertragungswelle über mindestens ein in jedem anzutreibenden Fahrzeugteil vorgesehenes Verteilergetriebe entnommen werden. Hierdurch wird es möglich, bei jedem Fahrorgan die Treibkraft aus der Kraftübertragungswelle an Ausführung und Form des jeweiligen Fahrorgans βηζμ-gleichen.

Nach einer dritten Ausführungsform verbindet man das Getriebe mit dem ihm nächstgelegenen Verteilergetriebe in der Zugmaschine durch eine mit gelenkigen, vorzugsweise kardanischen Anschlüssen versehene vordere Zugmaschinenwelle, die einen Teil der Kraftübertragungswelle darstellt. Wenn abgesehen von der Zugmaschine zumindest ein weiterer Fahrzeugteil anzutreiben ist, kann zweckmässig der in der Zugmaschine zwischen einem Verteilergetriebe und den Gelenken zwischen den Fahrzeugteilen befindliche Teil der Kraftübertragungswelle in Form von zwei Wellenteilen ausgebildet sein, von denen der eine in der Zugmaschine fest gelagert ist und der andere in Form der rückwärtigen Zugmaschinenwelle gelenkig mit sowohl dem Verteilergetriebe wie dem fest gelagerten Wellenteil verbunden ist. Hierbei ist zweckmässigerweise zumindest die vordere Zugmaschinenwelle, oder auch die rückwärtige, teleskopisch ausgebildet» Es ergibt sich hierdurch eine· starre, aber doch bewegliche, aus einfachen, leicht herzustellenden Teilen bestehende Kraftübertragung, die das Federungsproblem der Fahrorgane vorteilhaft löst.,

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Wenn auch ein Anhänger angetrieben werden soll, 1st es von Vorteil, wenn die Kraftübertragungswelle einen in einem Anhänger gelagerten Wellenteil in sich schliesst, der über einen mit gelenkigen Anschlüssen versehenen Wellenteil an einen in der Zugmaschine fest angeordneten Wellenteil angeschlossen ist, welcher seinerseits über eine mit gelenkigen Anschlüssen versehene vordere Anhängerwelle mit einem im Anhänger vorgesehenen Verteilergetriebe verbunden ist. Es ist ferner von Verteil, wenn Verteilergetriebe und Fahrorgane des Anhängers federnd, aufgehängt sind, denn durch diese Konstruktion wird die Fahrmöglichkeit des Fahrzeugs besser, da die Treibkraft gegen den Boden nicht durch die Schwere der Zugmaschine eingeschränkt 5 sondern vielmehr auch die Schwere des Anhängers ausgenützt wird, und ausserdem ergibt sich ein weicherer Gang.

Die Erfindung soll untenan Hand eines Ausführungsbeispiels geinäss beiliegender Zeichnung, in der das Kraftfahrzeug von der Seite ge- · zeigt ist, näher erläutert werden.

Das Kraftfahrzeug besteht nach dieser Ausführung aus zwei Fahrzeugteilen, nämlich einer Zugmaschine 1 und einem Anhänger 2, die durch ein Zwischengelenk 3 gelenkig verbunden sind. Die Anzahl der Anhänger kann je nach Bedarf wechseln, ist aber im allgemeinen auf einen begrenzt. Von der Zugmaschine 1 aus wird das Fahrzeug gesteuert, und dieselbe ist daher, wie aus der Zeichnung hervorgeht, mit einem Führersitz k ausgestattet. Zwischen diesem Führersitz k und dem Zwischengelenk 3 befindet sich zumindest ein Antriebsmotor 5, dessen Abtriebswelle vom Zwischengelenk abgewandt, also in diesem Fall vorwärts gegen den Führersitz k gerichtet ist. Der Antriebsmotor 5 befindet sich ferner im wesentlichen oberhalb der Wellen der Fahrorgane 6 der Zugmaschine, die hier die Form von Rädern haben, aber auch aus Raupenbändern o.a. gebräuchlichen Typen von Fahrorganen bestehen können.

Direkt an den Antriebsmotor angeschlossen sind in Richtung der Abtrie.bswelle des Antriebsmolors gesehen eine Kupplung 7? ein Momentwandler 8 und ein Schaltgetriebe 9 vorgesehen. Diese Einheiten können jeweils auf mehrere verschiedene Arten ausgeführt sein, bilden aber zusammen mit dem Antriebsmotor eine zusammenge-

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baute, in der Zugmaschine 1 fest angebrachte Gesamteinheit. Vom Schaltgetriebe 9 aus wird die Treibkraft über eine Welle 10 auf einin dem vom Zwischengelenk abgesandten Ende der Zugmaschine fest angebrachtes Getriebe 11 übertragen, welches zur Aufgabe hat, ggf. mit einer gewissen Uebersetzung die Richtung der Treibkraft umzulenken. Die Länge der Welle 10 ist so abgepasst, das-s sich das Getriebe 11 in einem genügend grossen Abstand von den Wellen der Fahrorgane 6 befindet, und das Getriebe 11 ist am besten mechanisch, vorzugsweise vom Zahnradtyp, aber auch andere Ausführung en sind verwendbar. Vom Getriebe 11 aus wird die Treibkraft über eine am Antriebsmotor 5 vorbei gerichtete Kraftübertragungswelle 12 auf die verschiedenen Fahrzeugteile übertragen. Die Kraftubertragungswelle 12 läuft also die ganze Zeit im wesentlichen in derselben Richtung am Antriebsmotor 5 vorbei, näher bestimmt unter demselben, und die Treibkraft aus dem Getriebe 11 braucht also nicht wie bei früher bekannten Konstruktionen, bei denen das Getriebe zwischen dem Zwischengelenk und den Fahrorganen der Zugmaschine angebracht war, in verschiedenen Richtungen zu verschiedenen Fahrzeugteilen verteilt zu werden.

Die Kraftübertragungswelle 12 is aus mehreren Wellenteilen zusammengesetzt. Eine mit gelenkigen Anschlüssen versehene vordere Zugmaschinenwelle 13 verbindet das Getriebe 11 mit einem zu· den Fahrorganen 6 der Zugmaschine gehörenden Verteilergetriebe I¹+, welches Treibkraft quer zu einer oder mehreren Antriebswellen zu den Fahrorganen 6 überträgt und ggf. auch Treibkraft längs einer oder mehreren Antriebswellen des oder der Anhänger 2 überträgt.

Das Verteilergetriebe lh ist vorzugsweise auf herkömmliche Weise mit einem quer- und längslaufenden Differential und Differentialsperren ausgeführt. Sowohl die Fahrorgane 6 wie das Verteilergetreibe 1*+ sind in Federn 15 in der Zugmaschine 1 federnd aufgehängt und sind somit im Verhältnis zum Antriebsmotor 1 und den mit diesem zusammengebauten Teilen beweglich. Um zu einer problemfreien Kraftübertragung zu gelangen, ist es wesentlich, dass die vordere' Zugmaschinenwelle 13 von genügender Länge ist, da sich sonst im-' günstige· Kraftübertragungswinkel ergeben. Die Federn 15 können vom herkömmlichen Blattfedertyp sein, aber mehrere andere Ausführungs-

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formen sind ebenfalls verwendbar.

Vom Verteilergetriebe Ik -aus setzt die Kraftübertragung rückwärts mit Hilfe einer mit gelenkigen Anschlüssen versehenen rückwärtigen Zugmaschinenwelle 16 und einer Zwischengelenkeinrichtung 17 fort, die im vorliegenden Fall aus drei gelenkig aneinander angeschlossenen Zwischengelenkwellen 18, 19 und 20 besteht, von denen die Wellen 18 und 19 in der Zugmas.ch.ine 1 bzw. im Anhänger 2 fest gelagert sind. Ebenso wie bei der vorderen Zugmaschinenwelle 13 gilt hier, dass die rückwärtige Zugmaschinenwelle l6 nicht zu kurz sein darf, und das Zwischengelenk 3 sollte daher ein beträchtliches Stück hinter dem Verteilergetriebe l*t angebracht werden, um eine günstige Kraftübertragungsgeometrie zu ermöglichen. Zumindest die eine, ggf. beide Wellen 13 und 16 müssen ihre Länge während der Federungsbewegungen ändern können und sind daher zweckmässig teleskopisch auszubilden.

Ueber die mit gelenkigen Anschlüssen versehene vordere Anhängerwelle 21, die teleskopisch sein kann, setzt die Kraftübertragung sodann von der Zivischengelenkweile 20 auf ein Verteilergetriebe 22 des Anhängers 2 fort, und von dort verteilt sich die Treibkraft quer zu den Fahrorganen 23 des Anhängers 2 und ggf. auch rückwärts zu weiteren Anhängern. Das Verteilergetriebe 22 ist herkömmlich und im wesentlichen ebenso wie das Verteilergetriebe l^Ll· aufgebaut. Sowohl das Getriebe 22 wie die Fahrorgane 23 sind in Federn 2k am Anhänger 2 federnd aufgehängt.

Die Gelenkanschlüsse an den verschiedenen Teilen der Kraftübertragungswelle ermöglichen eine sehr bewegliche, aber doch feste Kraftübertragung und sind vorzugsweise kardanisch, aber auch andere Typen von Gelenkanschlussen sind verwendbar. Im Zwischengelenk 3 ist die mittlere Zwischengelenkwolle 19 zweckmässig teleskopisch ausgebildet oder auf andere Weise fähig, bei beibehaltenem Kraft-Übertragungsvermögen ihre Länge zu ändern. Das Zwischengelenk 3 ist auch mit nicht gezeigten Steuerorgarien zwecks Steuerung um die durch ein oberes und ein unteres Drehgelenk 2.5. bzw. 26 gebildete, im wesentlichen senkrechte Drehachse versehen.

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Durch die Versetzung des Getriebes H von der herkömmlichen Stelle zwischen dem Verteilergetriebe der Zugmaschine und dem Zwis ehehge-lenk 3 konnte die rückwärtige Zugmaschinenwelie lö erheblich verlängert werden, wodurch sich Vorteilhaftere Kräftübertf ägün|swihkel ergaben, so dass die Fahrorgane federnd ausgebildet werden feöfihteh; Ih dem gezeigten Äusführüngsbeisf>iei ist das Kühl er aggregat 27 äes iintriebsmotors zwischen letzterem und deia Zwischengelenk urltergebracht, kann aber auch vorne im Fahrzeug oder an anderer Stelle untergebracht werden. Selbstverständlich ist es auch mBgiieiij den Antrieb'nur b(3i der Zugmaschine vorzusehen und die Anhänger ahtriebslos zu gestalten.

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Claims

AB Bolinder-Munkteil,

Eskilstuna, Schweden

Patentansprüche

1. .Antrieb für Kraftfahrzeuge, die aus mindestens zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugteilen bestehen, von denen mindestens der Teil (die Zugmaschine), in dem der Antriebsmotor des Fahrzeugs angebracht ist, mit das Fahrzeug in Bewegung setzenden Fahrorganen versehen ist und die Abtriebswelle des Antriebsmotors gegen das von den Gelenken zwischen den Fahrzeugteilen abgewandte Ende der Zugmaschine gerichtet ist, wobei ferner die Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs in zwei mit Hilfe eines in dem von den Gelenken zwischen den Fahrzeugteilen abgewandten Ende der Zugmaschine vorgesehenen Getriebes gekuppelte Teile aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teil der Antriebsvorrichtung als Hauptelemente einen Antriebsmotor (5) und ein Schaltgetriebe (9) umfasst und der andere als Hauptelemente eine aus mindestens einem Wellenteil bestehende KraftÜbertragungswelle (12) und ein Verteilergetriebe (l*t,22) in sich schliesst, welches Treibkraft auf die Fahrorgane (6,23) des Fahrzeugs überträgt, wobei ein in der Zugmaschine (1) vorgesehenes Verteilergetriebe (lh) im Verhältnis zum Antriebsmotor (5) beweglich angeordnet ist, so dass Federungsbewegungen bei den Fahrorganen der Zugmaschine möglich werden.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Treibkraft für anzutreibende Fahrzeugteile in Richtung der Kraftübertragungswelle (12) gesehen der Reihe nach, bei der Zugmaschine (1) angefangen, für die anzutreibenden Fahrzeugteile entnommen werden kann.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibkraft für die Fahrorgane (6,23) des Fahrzeugs von der Kraftübertragungswelle (12) aus über mindestens ein in jedem anzutreibenden Fahrzeugteil angeordnetes Verteilergetriebe (1^,22) entnommen werden kann.

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h. Antrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit gelenkigen, vorzugsweise kardanischen Anschlüssen versehene und einen Teil der Kraftübertragungswelle (12) bildende vordere Zugmaschinenwelle (13) das Getriebe (11) mit dem diesem am nächsten gelegenen Verteilergetriebe (I¹+) der Zugmaschine verbindet. ■

5. Antrieb nach Anspruch k_f bei dem abgesehen von der Zugmaschine zumindest ein weiterer Fahrzeugteil anzutreiben ist, dadurch g ekennzei chnet, dass der in der Zugmaschine (1) zwischen einem Verteilergetriebe (lh) und den Gelenken zwischen den Fahrzeugteilen befindliche Teil der Kraftübertragungswelle (12) in Form von zwei Wellenteilen (I6,l8) ausgebildet ist, von denen der eine (18) in der Zugmaschine fest gelagert ist und der andere, in Form der rückwärtigen Zugmaschinenwelle (16) mit sowohl dem Verteilergetriebe (I¹+) wie dem fest gelagerten Wellenteil (18) gelenkig verbunden ist.

6. Antrieb nach Anspruch 5_? dadurch g ek ennzei chnet, dass zumindest die vordere Zugmaschinenwelle (I3) oder die rückwärtige Zugmaschinenwelle (l6) teleskopisch ausgebildet ist.

7. Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzei chnet, dass die Kraftübertragungswelle (12) einen in einem Anhänger (2) gelagerten Wellenteil (20) in sich schliesst, der über einen mit gelenkigen Anschlüssen versehenen Wellenteil an einen in der Zugmaschine fest angeordneten Wellenteil (18) angeschlossen ist und über eine mit gelenkigen Anschlüssen versehene vordere Anhängerwelle (21) mit einem im Anhänger vorgesehenen Verteilergetriebe (22) verbunden ist.

8. Antrieb nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (22) und die Fahrorgane (23) des Anhängers federnd aufgehängt sind.

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