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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zur Befestigung an einem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Im Stand der Technik sind Antriebsräder zum Befestigen an einem Fahrzeug, welches insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein kann, und/oder zum Befestigen an einem Fahrzeugrad des Fahrzeugs bekannt.
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So zeigt die
DE 10 2015 217 379 B4 eine Antriebsvorrichtung zur Befestigung an einem Fahrzeugrad sowie ein Verfahren zum Bewegen eines Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung. Ferner zeigt die
DE 10 2017 204 384 A1 eine Antriebsvorrichtung mit Antriebsrad zur Befestigung an einem Fahrzeugrad. Darüber hinaus zeigt die
US 2012 / 0 138 374 A1 eine Vorrichtung für fahrende Fahrzeuge. Die
WO 2020 / 048 821 A1 zeigt ein E-Mobilitätssystem auf der Grundlage von Geräten außerhalb eines Fahrzeugs. Die
DE 10 2010 049 842 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Antreiben von Fahrzeugrädern über deren Felgen zum Rangieren von Anhängerfahrzeugen. Schließlich zeigt die
JP 2015-39 909 A eine Fahrzeugbewegungsvorrichtung.
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Ein Nachteil des Stands der Technik ist beispielsweise, dass ein Befestigen des Antriebsrads am Fahrzeug aufgrund einer Größe des Antriebsrads meist sehr aufwendig ist, so muss beispielsweise das gesamte Fahrzeug mittels eines Wagenhebers oder dergleichen angehoben werden, um das Antriebsrad befestigen zu können. Alternativ zeigt der Stand der Technik die Möglichkeit, dass der Außendurchmesser des Antriebsrads für die Montage verringert werden kann, was jedoch mit einer besonders komplizierten Ausgestaltung des Antriebsrads einhergeht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche besonders einfach in ihre Gebrauchsposition am Fahrzeugrad beziehungsweise Fahrzeug gebracht werden kann, wodurch das Fahrzeug ohne fahrzeugeigenen Antrieb bewegt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zur Befestigung an einem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs umfasst ein Antriebsrad und eine Adapterplatte mit einem Befestigungsmittel. Das Befestigungsmittel dient dazu, die Adapterplatte in einer Gebrauchsposition drehfest mit dem Fahrzeugrad zu verbinden, sodass mit dem Befestigungsmittel die Adapterplatte in einer Gebrauchsposition drehfest mit dem Fahrzeugrad verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zumindest ein Antriebsmittel zum Übertragen einer Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad und der Adapterplatte.
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Mit anderen Worten ist die Antriebsvorrichtung ausgebildet, an dem Fahrzeugrad befestigt zu werden und das Fahrzeug anzutreiben. Dazu weist die Antriebsvorrichtung ein Antriebsrad, eine Adapterplatte zur drehfesten Verbindung mit dem Fahrzeugrad sowie zumindest ein Antriebsmittel auf. Das Antriebsrad weist beispielsweise vorzugsweise einen Reifen und eine Felge auf. Weiterhin weist das Antriebsrad eine Rotationsachse auf, um welche sich das Antriebsrad, insbesondere zum Bewegen des Fahrzeugs, drehen kann. Das Antriebsmittel ist zum Übertragen einer Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad und der Adapterplatte ausgebildet. Insbesondere ist das Antriebsmittel zum Übertragen einer Antriebskraft vom Antriebsrad auf die Adapterplatte beziehungsweise zum Übertragen einer Antriebskraft von der Adapterplatte auf das Antriebsrad ausgebildet. Das Antriebsmittel kann insbesondere einen Motor umfassen. Die Adapterplatte kann vorzugsweise rund ausgeführt sein, wobei in der Gebrauchsposition vorteilhafterweise somit das Symmetriezentrum der Adapterplatte beziehungsweise der Mittelpunkt der Adapterplatte mit dem Mittelpunkt beziehungsweise einer Drehachse des Fahrzeugrads zusammenfallen kann.
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Damit nun die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung besonders vorteilhaft für den Gebrauch in die Gebrauchsposition montiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Antriebsrad über ein Achselement in der Gebrauchsposition exzentrisch an der Adapterplatte gehalten ist und exzentrisch zu dem Fahrzeugrad angeordnet ist, wobei für ein Bewegen des Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung die Position des Achselements an der Adapterplatte in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Drehachse des Fahrzeugrads liegt. Dabei ist die Position des Achselements unterhalb der Fahrzeugachse vorzugweise so, dass die beiden Achsen - das Achselement und die Drehachse des Fahrzeugrads - in Bezug auf die Senkrechte (im Wesentlichen parallel zur Richtung der Erdanziehungskraft) direkt beziehungsweise unmittelbar untereinanderliegen. Mit anderen Worten ist das Achselement vorzugweise lotrecht unter der Fahrzeugachse angeordnet. Diese senkrechte Anordnung hat den Vorteil, dass besonders geringe Kräfte auf die Antriebsvorrichtung wirken, um das Fahrzeugrad anzuheben beziehungsweise angehoben zu halten. Die Exzentrizität des Achselements und ein Durchmesser Antriebsrads sind vorteilhafterweise auf einen Durchmesser des Fahrzeugrads abgestimmt, sodass das Fahrzeugrad in der Gebrauchsposition keinen Bodenkontakt hat, um somit ein Antreiben des Fahrzeugs mit der Antriebsvorrichtung besonders vorteilhaft zu ermöglichen.
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Mit anderen Worten befindet sich das Antriebsrad in der Gebrauchsposition, in welcher das Fahrzeug mittels der Antriebsvorrichtung bewegt werden soll, relativ zur Horizontalen unterhalb des Fahrzeugrads, sodass in der Gebrauchsposition das Antriebsrad Bodenkontakt hat beziehungsweise aufweist, wohingegen das Fahrzeugrad aufgrund der exzentrischen Positionierung des Achselements an der Adapterplatte keinen Bodenkontakt hat beziehungsweise aufweist. Dabei ist ein Außenumfang beziehungsweise der Durchmesser des Antriebsrads gegenüber denen des Fahrzeugrads so gewählt, dass aufgrund der Exzentrizität des Achselements an der Adapterplatte die Bodenfreiheit für das Antriebsrad realisiert wird beziehungsweise ist und der Bodenkontakt für das Fahrzeugrad unterbleibt.
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Somit ergibt sich durch die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung der Vorteil, dass ein Bewegen des Fahrzeugs beispielsweise auch ohne einen übergroßen Reifen, das heißt ein Antriebsrad, welches größer als das Fahrzeugrad ist, realisiert werden kann. So kann als Antriebsrad der Antriebsvorrichtung beispielsweise ein konventionelles Ersatzrad des Fahrzeugs verwendet werden. So wird bereits durch ein Antriebsrad, dessen Außenumfang beziehungsweise Radius kleiner oder gleich dem des Fahrzeugrades erreicht, dass ein Anheben des Fahrzeugrads aufgrund der Exzentrizität erreichbar ist. Somit ist durch die gezeigte Antriebsvorrichtung ein besonders vorteilhaftes Bewegen des Fahrzeugs ermöglicht.
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Das Befestigungsmittel umfasst beispielsweise mehrere Schrauben, durch welche die Antriebsvorrichtung insbesondere an das Fahrzeugrad angeschraubt werden kann. Jedoch sind auch alternative Befestigungsmittel denkbar, beispielsweise können auch Klammern vorgesehen sein, durch welche beispielsweise das Fahrzeugrad umgriffen und dabei fixiert werden kann.
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Damit die Antriebsvorrichtung besonders vorteilhaft zum Bewegen des Fahrzeugs vorgesehen werden kann, ist es insbesondere von Bedeutung, dass in der Gebrauchsposition für das Bewegen des Fahrzeugs beispielsweise eine elektrische Handbremse auf der Fahrzeugseite, an welcher das Fahrzeugrad mit der Antriebsvorrichtung befestigt ist, angezogen ist. Weist das Fahrzeug beispielsweise nur eine Handbremse auf, welche eine Achse vollständig blockiert, sodass auf beiden Seiten des Fahrzeugs das jeweilige Fahrzeugrad blockiert ist, kann es von Vorteil sein, wenn an dem Fahrzeugrad, welches auf der der Antriebsvorrichtung gegenüberliegenden Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, eine zweite Antriebsvorrichtung verwendet wird, welche jedoch beispielsweise kein eigenes Antriebsmittel aufzuweisen braucht. Die zweite Antriebsvorrichtung dient somit lediglich dazu, dass der blockierte Fahrzeugreifen, welcher normalerweise Bodenkontakt behalten würde, beim Bewegen des Fahrzeugs geschont wird. Für Fahrzeug, welche insbesondere aufgrund ihres Baujahrs, nur eine konventionelle Handbremse aufweisen, welche insbesondere über Bowdenzüge aktivierbar ist, könnte eine Nachrüstlösung vorgesehen werden. Dabei ist diese Nachrüstlösung beispielsweise ein Kit, welches einen der Bowdenzüge verlängerbar macht, wodurch die Räder einer Achse einzeln gelöst werden könnten.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein beziehungsweise der Radius des Antriebsrads kleiner oder gleich einem beziehungsweise dem Radius des Fahrzeugrads, wobei der Radius jeweils bis zu einer äußeren, insbesondere Mantelfläche des Antriebsrads beziehungsweise des Fahrzeugrads gemessen ist. Mit anderen Worten ist der Durchmesser des Antriebsrads kleiner als der Durchmesser des Fahrzeugrads, wodurch das Antriebsrad beispielsweise besonders leicht ausgebildet werden kann und somit leicht transportierbar ist. Ferner ergibt sich als Vorteil, dass beispielsweise ein konventionelles Ersatzrad oder ein konventionelles Notrad als Antriebsrad für die Antriebsvorrichtung verwendet werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verlagerungselement vorgesehen, über welches das Achselement relativ zu der Adapterplatte zwischen einer Montageposition und der Gebrauchsposition verlagerbar ist. Dabei ist das Verlagern mittels der Verlagerungseinrichtung insbesondere entlang einer radialen Richtung der Adapterplatte beziehungsweise des Fahrzeugrads vorgesehen. So kann die Montageposition insbesondere für eine einfache Montage in Richtung Zentrum beziehungsweise Mittelpunkt der Adapterplatte im Gegensatz zu der exzentrischen Gebrauchsposition verlagert sein. So kann beispielsweise in der Montageposition das Achselement zentriert auf der Adapterplatte ruhen, sodass die Adapterplatte insbesondere für die Montage so orientiert werden kann, dass eine Verlagerungsrichtung zwischen Montageposition und Gebrauchsposition im Wesentlichen entlang der Fahrzeughochrichtung verläuft. Ferne kann durch das Verlagerungselement die Exzentrizität des Achselements relativ zur Fahrzeugradachse einstellbar sein beziehungsweise eingestellt werden. So ist beispielsweise eine Anpassung an unterschiedliche Radgrößen möglich. „Im Wesentlichen“ umfasst dabei wenigstens ein Spiel beziehungsweise die Art des Befestigungsmittels. So kann das Antriebsrad beziehungsweise die Antriebsvorrichtung einfach an das Fahrzeugrad montiert werden, ohne dass es aufgrund des Bodenkontakts blockiert beziehungsweise für die Montage beispielsweise auf einem Wagenheber zurückgegriffen werden muss.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verlagerungselement einen Aktor zum Verlagern des Achselements von der Montageposition in die Gebrauchsposition. Mit anderen Worten ist ein Aktor vorgesehen, welcher, insbesondere, nachdem sich das Achselement in der Montageposition befindet und über die Adapterplatte drehfest mit dem Fahrzeugrad verbunden ist, für das Bewegen des Achselements in die Gebrauchsposition bewegt wird. Dabei ist das Verlagerungselement somit insbesondere als Hebeeinrichtung ausgebildet, wobei der Aktor insbesondere beispielsweise als ein Linearsystem ausgebildet sein kann. Bei einem Linearsystem kann beispielsweise die Montageposition über die Exzentrizität des Achselements im Betriebszustand hinausgehen, wodurch eine Montage besonders komfortabel durchführbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei dem Montieren der Antriebsvorrichtung kein zusätzliches Hilfsmittel wie beispielsweise ein Wagenheber eingesetzt werden braucht. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Montage nicht die Kraft zum Anheben des Fahrzeugs aufgebracht werden braucht.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Arretierungseinrichtung vorgesehen, welches an dem Fahrzeugrad und/oder einer weiteren Komponente des Fahrzeugs fixierbar ist und dabei die Adapterplatte in der Gebrauchsposition sichert. Die weitere Komponente des Fahrzeugs kann beispielsweise ein Teil der Fahrzeugkarosserie sein, sodass die Arretierungsvorrichtung beziehungsweise die Arretierungseinrichtung beispielsweise über Arme verfügt, ähnlich wie bei einem Staplerschuh, welcher sich abgefedert und mechanisch gegen die Fahrzeugkarosserie drücken lässt und/oder im Unterboden und/oder an beziehungsweise wie bei einer Wagenheberaufnahme festgeschraubt werden kann. Vorteilhafterweise umfasst die Arretierungseinrichtung ein Dämpfungselement, welches beispielsweise eine Krafteinwirkung von der Antriebsvorrichtung auf das Fahrzeug dämpfen kann. Durch die Arretierungseinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung beziehungsweise deren Adapterplatte besonders drehfest gegenüber dem Fahrzeugrad und somit dem Fahrzeug gehalten werden kann, wodurch auf besonders vorteilhafte Weise die durch das Antriebsmittel aufzubringende Antriebskraft direkt in das Bewegen des Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung fließen kann. Ein Vorteil der Arretierungseinrichtung ist ferner, dass auf das Blockieren des Fahrzeugrads durch eine fahrzeugseite Feststellbremse beziehungsweise Handbremse verzichtet werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Adapterplatte eine erste Platte und eine zweite Platte auf. Mit anderen Worten ist die Adapterplatte doppelt ausgeführt. Dabei sind die erste Platte und die zweite Platte zumindest in einer Grundstellung in Deckung zueinander angeordnet, wobei die erste Platte und die zweite Platte mittels eines weiteren Aktors gegeneinander verlagerbar und/oder arretierbar sind und/oder über eine Dämpfung und/oder eine Balanceeinrichtung miteinander verbunden sind und an der ersten Platte das Achselement angeordnet ist und die Platte über das Befestigungsmittel mit dem Fahrzeugrad drehfest verbindbar ist. Mit anderen Worten ist die Adapterplatte doppelt ausgeführt und kann eine Dämpfung oder zusätzlich oder alternativ auch ein Balancesystem aufweisen, das ähnlich den selbstbalancierenden Eigenschaften eines Segways beispielsweise mittels eines Antriebs dazu ausgebildet ist, dass bei einem Gebrauch der Antriebsvorrichtung das Achselement in Fahrzeughochrichtung möglichst weit unten angeordnet ist, um so während des Betriebs eine besonders hohe Bodenfreiheit des Fahrzeugrads zu gewährleisten. Somit ergibt sich der Vorteile einer dynamische Stabilisierung der Position des Achselements. Durch den weiteren Aktor und/oder die Dämpfung und/oder Balanceeinrichtung das Achselement insbesondere lotrecht unterhalb der Fahrzeugradachse angeordnet werden, dadurch kann beispielsweise eine Belastung der Fahrzeugradachse besonders gering ausfallen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Achselement eine Schiebeeinrichtung, mittels welcher eine Länge des Achselements variierbar ist. Dabei ist hier die Länge des Achselements, welche insbesondere in der Gebrauchsposition im Wesentlichen entlang der Fahrzeugquerrichtung und somit entlang der Drehachse des Fahrzeugrads und/oder der Drehachse des Antriebsrads orientiert ist. Durch die Schiebeeinrichtung, welche insbesondere ebenfalls mittels eines Aktors bewegt werden kann, kann somit das Achselement in seiner Länge verlängert oder verkürzt werden. So kann die Antriebsvorrichtung beispielsweise im ausgefahrenen Zustand des Achselements, in welchem das Achselement eine besonders große Länge aufweist, besonders vorteilhaft an das Fahrzeugrad montiert werden. So sind dabei beispielsweise große Bereiche der Adapterplatte besonders einfach zugänglich, um beispielsweise das Befestigungsmittel zu betätigen. Hingegen ist im zusammengefahrenen beziehungsweise eingefahrenen Zustand der Schiebeeinrichtung das Achselement besonders kurz, sodass das Antriebsrad besonders nahe an dem Fahrzeugrad angeordnet ist, wodurch beispielsweise geringere Hebelkräfte auf das Achselement und somit die Antriebsvorrichtung wirken, sodass beispielsweise beim Gebrauch, also beim Bewegen, des Fahrzeugs eine besonders hohe Belastung der Antriebsvorrichtung vermieden werden kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung beispielsweise besonders langlebig ausgebildet werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Antriebsmittel und/oder das Verlagerungselement einen Motor, welcher insbesondere elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder über einen Verbrennungsprozess antreibbar ist. Mit anderen Worten ist zum Bewegen des Antriebsrads gegenüber der Adapterplatte und somit des Fahrzeugs beziehungsweise zum in die Gebrauchsposition Bringen des Antriebsrads mittels des Verlagerungselement insbesondere jeweils ein Motor vorgesehen. Dabei ist der Motor beispielsweise ein Elektromotor, ein Luftmotor und/oder ein Verbrennungsmotor. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung besonders vorteilhaft betrieben werden kann. Dabei kann insbesondere im Fall, wenn die Antriebsvorrichtung wenigstens einen elektrischen Motor aufweist, dessen Akku beziehungsweise Batterie beispielsweise, insbesondere betreffend seines Gewichts gleich verteilt, im Antriebsrad befinden. Zusätzlich oder darüber hinaus kann es insbesondere vorgesehen sein, wenn der Motor derart an der Antriebsvorrichtung angebracht beziehungsweise angeschlagen ist, dass er gegenüber dem Fahrzeugrad und somit dem Fahrzeug drehfest ausgebildet ist, ein Anschluss für eine Stromversorgung an eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs vorgesehen ist. Ferner ergibt sich die Möglichkeit, dass der Motor Induktiv mit der Traktionsbatterie und/oder einer Fahrbahn zur Stromversorgung gekoppelt ist. Falls der Motor sich gegenüber dem Fahrzeug dreht könnte die Stromversorgung beispielsweise mittels Schleifkontakten herstellbar sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung beispielsweise besonders leicht ausgebildet werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Befestigungsmittel an Radschrauben des Fahrzeugrads befestigbar und/oder umfasst die Radschrauben. Mit anderen Worten kann die jeweilige Radschraube eine Halterung beziehungsweise ein Halteelement aufweisen, durch welches das Befestigungsmittel gegenüber der Radschraube haltbar beziehungsweise fixierbar ist. Beispielsweise kann dazu ein Schraubenkopf der Radschraube hohl ausgebildet sein, das heißt, dass der Schraubenkopf einen Hohlraum aufweisen kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist in einem jeweiligen Schraubenkopf der jeweiligen Radschrauben ein Hohlraum ausgebildet, in welchem das Befestigungsmittel fixierbar ist. Dabei kann der Hohlraum ein Innengewinde aufweisen, das heißt, die Radschrauben weisen insbesondere jeweils in ihrem Schraubenkopf ein Innengewinde auf, in welches beispielsweise jeweils eine weitere Schraube des Befestigungsmittels aufgenommen ist, sodass die Adapterplatte mittels der weiteren Schrauben direkt an der Radschraube anbringbar beziehungsweise einschraubbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung auf besonders einfache Weise an dem Fahrzeugrad befestigt werden kann, wobei beispielsweise die Befestigung unabhängig von einer weiteren Ausgestaltung des Fahrzeugrades, beispielsweise unabhängig von der Art der Felge.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Befestigungselement wenigstens eine Distanzhülse. Die wenigstens eine Distanzhülse ist dabei über eine Speereinrichtung an der Adapterplatte positionierbar und die Speereinrichtung gibt die Distanzhülse in ihrer Beweglichkeit gegenüber der Adapterplatte bei einem Fixieren des Befestigungsmittels, welche insbesondere an den Radschrauben fixierbar ist, frei und/oder sperrt die Beweglichkeit beim einem Lösen des Befestigungsmittels. Dabei ist die Speereinrichtung beispielsweise als Verzahnung ausgebildet. Mit anderen Worten umfasst das Befestigungsmittel, wenigstens eine Distanzhülse und insbesondere, falls das Befestigungsmittel Schrauben umfasst, mehrere Distanzhülsen, wobei jeweils eine Schraube durch jeweils eine Hülse geführt sein kann und somit beim Lösen der Schrauben die Distanzhülsen gesperrt sind.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Distanzhülse beispielsweise als einzelner Distanzring ausgebildet sein beziehungsweise können mehrere der Distanzhülsen an einem Ringelement angeordnet sein. Die wenigstens eine Distanzhülsen sitzt vorteilhafterweise jeweils über einer der Radschrauben. Die jeweilige Distanzhülse ist insbesondere beweglich an der Adapterplatte gehalten und ist, wenn mit Druck beaufschlagt drehfest gegenüber der Adapterplatte und ansonsten lose. Dazu dient die Distanzhülse beziehungsweise der Distanzring insbesondere beim Abmontieren der Antriebsvorrichtung von dem Fahrzeugrad dazu, dass die Radschrauben sich nicht lösen. Dadurch ist die wenigstens eine Distanzhülse so ausgebildet, dass diese in der Gebrauchsstellung direkt auf den Radschrauben sitzt und die Radschrauben am Verdrehen hindert. So kann die Distanzhülse beispielsweise direkt an die Schlüsselweite der Radschraube angepasst sein und zusätzlich gegenüber der Adapterplatte eine Verdrehsicherheit, beispielsweise in Form einer Verzahnung aufweisen, welche beim Lösen den Eingriff zwischen der Verzahnung der Adapterplatte und der Distanzhülse löst. In einem angeflanschten Zustand ist die jeweilige Drehhülse drehfest mit der Adapterplatte und im abgebautem Zustand beweglich und somit verdrehbar an dieser befestigt, um die Adapterplatte mittels der Drehhülsen auf den Radschrauben besser platzieren zu können. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung besonders sicher verwendet werden kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 in einer schematischen Schnittansicht eine Antriebsvorrichtung befestigt an einem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs;
- 2 in einer schematisch geschnittenen Detailansicht die Antriebsvorrichtung und das Fahrzeugrad;
- 3 in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Adapterplatte der Antriebsvorrichtung;
- 4 in einer schematischen Draufsicht die Adapterplatte gemäß 3; und
- 5 in einer schematischen Seitenansicht die an einem Fahrzeug befestigte Antriebsvorrichtung.
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1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Antriebsvorrichtung 1 zur Befestigung an einem Fahrzeugrad 2 eines Fahrzeugs 3, welches schematisch in 5 gezeigt ist und insbesondere als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst ein Antriebsrad 4 sowie eine Adapterplatte 5 mit einem Befestigungsmittel 6, über welches die Adapterplatte 5 in einer Gebrauchsposition drehfest mit dem Fahrzeugrad 2 verbunden ist. Ferner umfasst die Antriebsvorrichtung 1 zumindest ein Antriebsmittel 7 zum Übertragen einer Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad 4 und der Adapterplatte 5.
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Damit die Antriebsvorrichtung 1 besonders vorteilhaft zum Bewegen des Fahrzeugs 3 verwendet werden kann, insbesondere wenn beispielsweise durch eine Panne auf einen fahrzeugeigenen Antrieb verzichtet werden muss, ist das Antriebsrad 4 über ein Achselement 8 in der Gebrauchsposition exzentrisch an der Adapterplatte 5 gehalten und exzentrisch zu dem Fahrzeugrad 2 angeordnet, wobei für ein Bewegen des Fahrzeugs 3 mittels der Antriebsvorrichtung 1 die Position des Achselements 8 an der Adapterplatte 5 in Fahrzeughochrichtung 10 unterhalb einer Fahrzeugradachse 11 liegt. Mit anderen Worten ist eine Antriebsradachse 12 tiefer gelegen als die Fahrzeugradachse 11.
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Vorteilhafterweise ist ein Radius rA des Antriebsrads 4 kleiner oder gleich dem Radius rF des Fahrzeugrads 2.
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Vorteilhafterweise ist ein Verlagerungselement 13 vorgesehen, über welches das Achselement 8 relativ zu der Adapterplatte 5 zwischen einer Montageposition, in welcher sich die Antriebsradachse 12 näher an der insbesondere im Wesentlichen parallel zu ihr angeordneten Fahrzeugradachse 11 liegt als in der in 1 gezeigten Gebrauchsposition. Somit ist das Verlagerungselement 13 ausgebildet, das Achselement 8 relativ zu der Adapterplatte 5 zwischen der Montageposition und der Gebrauchsposition zu verlagern. Das Verlagerungselement 13 kann über ein Handbedienelement, beispielsweise in Stangenform, und/oder über einen Aktor verlagert werden. Das Achselement 8 lässt sich in der Regel nur schwer in einen Betriebszustand, in welchem das Achselement 8, insbesondere lotrecht, unter der Fahrzeugachse 11 angeordnet ist bringen, beispielsweise auch abhängig von einer Größe des Antriebsrads 4, daher kann der Aktor vorgesehen sein, oder auch eine, wie in 4 gezeigte, doppelte Adapterplatte 5.
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Das Verlagerungselement 13 weist vorteilhafterweise einen Aktor beziehungsweise Motor 14 auf, welcher zum Verlagern des Achselements 8 von der Montageposition in die Gebrauchsposition und darüber hinaus insbesondere zurück ausgebildet ist.
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2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Detailansicht der Antriebsvorrichtung 1 gemäß 1. Dabei ist zu erkennen, dass das Antriebsmittel 7 einen Motor 14 umfassen kann, welcher insbesondere elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder über einen Verbrennungsprozess antreibbar ist. Zusätzlich oder darüber hinaus kann das Verlagerungselement 13 ebenfalls einen Motor 14 umfassen beziehungsweise kann der Motor 14 derart ausgebildet sein, dass er sowohl als Antriebsmittel 7 der Antriebsvorrichtung 1 fungiert als auch das Verlagerungselement 13 antreibt.
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Dabei ist der gezeigte Motor 14 insbesondere ortsfest und somit drehfest an der Adapterplatte 5 gehalten, wobei der Motor 14 ein erstes Zahnrad 15 antreibt, welches mit einem zweiten Zahnrad 16 in Eingriff bringbar ist beziehungsweise eine Wirkverbindung ausbildet, sodass durch den Motor 14 das insbesondere drehfest mit einer Antriebsradaufnahme 31 verbundene zweite Zahnrad 16 angetrieben wird, wobei eine Antriebskraft zwischen dem Antriebsrad 4 und der Adapterplatte 5 übertragen wird.
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Die Antriebsradaufnahme 31 dient zur Aufnahme des Antriebsrads 4 beziehungsweise kann die Antriebsradaufnahme 31 beispielsweise als Felge des Antriebsrads 4 ausgebildet sein. Insbesondere ist der Motor 14 drehfest mit der Antriebsradaufnahme 31 verbunden. Wird das Fahrzeug 3 mittels der Abtriebsvorrichtung 1 bewegt, dreht sich der Motor 14 zusammen mit der Antriebsradaufnahme 31 insbesondere um das Zahnrad 16 und das Achselement 8, welches insbesondere drehfest mit dem Zahnrad 16 verbunden ist. Dazu korrespondierend ist das Zahnrad 15 vorteilhafterweise drehfest mit dem Motor 14 verbunden.
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So kann vorteilhafterweise die Adapterplatte 5 sehr leicht ausgebildet sein, was Ihre Montage an dem Fahrzeugrad 2 erleichtert. Nach ihrer Montage, kann beispielsweise die Antriebsradaufnahme 31 einfach auf das Achselement 8 gesteckt und mit einer Mutter 23 fixiert werden.
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Der Motor 14 kann beispielsweise direkt und/oder mittels einer Fernbedienung, beispielsweise ein Smartphone, bedient werden.
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Ferner zeigt die 2, dass das Befestigungsmittel 6 an Radschrauben 17 befestigbar ist beziehungsweise die Radschrauben 17 umfassen kann. Dabei weisen die Radschrauben 17 insbesondere jeweils in ihrem Schraubenkopf 18 ein Innengewinde 19 auf, welches zur Aufnahme jeweils weiterer Schrauben 20 des Befestigungsmittels 6 dient.
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Zusätzlich kann das Befestigungsmittel 6 wenigstens eine Distanzhülse 21 umfassen, welche beispielsweise über eine in der 2 nicht gezeigte Verzahnung mit der Adapterplatte 5 drehfest in der Gebrauchsposition angeordnet ist. Bei einem Lösen der Schrauben 20 verhindert die Distanzhülse 21 aufgrund der Eigenschaften der Verzahnung, ein Lösen der Radschrauben 17 verhindert, welche primär zum Befestigen des Fahrzeugrads 2 dienen und somit nicht gelöst werden sollten.
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Dabei ist das Antriebsrad 4 gegenüber dem Achselement 8 durch das Lager 22 gelagert, wobei das Antriebsrad 4 ferner durch die Mutter 23 an dem Achselement 8 gehalten sein kann.
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3 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine alternative Ausführungsform der Adapterplatte 5. Die Adapterplatte 5 kann insbesondere doppelt ausgeführt sein, das heißt die Adapterplatte 5 umfasst eine erste Platte 24 sowie eine zweite Platte 25, welche in Deckung zueinander angeordnet sind beziehungsweise deckungsgleich orientiert sind. Dabei ist die erste Platte 24 mit der zweiten Platte 25 insbesondere beispielsweise über eine Dämpfung 26 und/oder eine Balanceeinrichtung, welche in der 3 nicht gezeigt ist, miteinander verbunden. An der ersten Platte 24 ist das Achselement 8 angeordnet und die zweite Platte 25 kann über die Befestigungsmittel 6 mit dem Fahrzeugrad 2 drehfest verbunden werden beziehungsweise verbindbar sein. Vorteilhafterweise weist die Platte 24 Löcher auf, welche derart angeordnet sind, dass durch diese die Befestigungsmittel 6 zum Montieren der Platte 26 geführt werden können.
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4 zeigt eine Draufsicht des Achselements 8 mit der doppelt ausgeführten Adapterplatte 5, wobei das Achselement 8 sowohl in der 3 als auch in der 4 sich für einem möglichen Gebrauch in einer Exzenterposition befindet und beispielsweise die durch das Verlagerungselement 13 angezeigte Montageposition sich im Zentrum 27 der Adapterplatte 5 von insbesondere der ersten Platte 25 befinden kann.
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Schließlich zeigt 5 die Antriebsvorrichtung 1 an der am Fahrzeug 3 beziehungsweise an dessen Fahrzeugrad 2 montierten Zustand, welcher die Montageposition darstellt. Dabei zeigt 5, dass wenigstens eine Arretierungseinrichtung 28 vorgesehen ist, welches an dem Fahrzeugrad 2 und/oder einer weiteren Komponente 29, die beispielsweise ein Karosserieelement des Fahrzeugs 3 ist, fixierbar ist, wobei durch die Arretierungseinrichtung 28. Dabei dient die Arretierungseinrichtung 28 zum Fixieren der Adapterplatte 5 drehfest zum Fahrzeugrad 2 und somit zum Fahrzeug 3 in der Gebrauchsposition, in welcher die Antriebsradachse 12 unterhalb der Fahrzeugradachse 11 in Fahrzeughochrichtung 10 angeordnet ist. Dadurch hat das Antriebsrad 4 Bodenkontakt, welcher dem Fahrzeugrad 2 in der Gebrauchsposition fehlt. Ferner kann bei einem Linearsystem die Montageposition über die Exzentrizität des Achselements 8 im Betriebszustand hinausgehen, wodurch eine Montage besonders komfortabel durchführbar ist.
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Ferner kann das Achselement 8 eine Schiebeeinrichtung 30 umfassen, mittels welcher eine Länge des Achselements 8 variierbar ist.
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Die in den Fig. gezeigte Antriebsvorrichtung hat den Vorteil, dass beispielsweise keine übergroßen Reifen verwendet werden müssen, um beispielsweise die Bodenfreiheit des Fahrzeugrads 2 zu garantieren. So kann als Antriebsrad 4 beispielsweise ein normales Ersatzrad der gleichen Größe wie das Fahrzeugrad 2 selbst verwendet werden. In der Gebrauchsposition, in welcher das Achselement 8 exzentrisch gegenüber der Adapterplatte 5 und insbesondere in Fahrzeughochrichtung 10 unterhalb der Fahrzeugradachse 11 angeordnet ist, erfolgt das Anheben des Fahrzeugrads 2, welches beispielsweise mittels des Aktors beim Verlagern des Verlagerungselements 13 ohne Kraftaufwand für einen Benutzer beziehungsweise Benutzerin durchgeführt werden kann. Für das Bewegen beziehungsweise das Verfahren des Fahrzeugs 3 mit der Antriebsvorrichtung 1 ist es vorgesehen, dass eine fahrzeugseitige, insbesondere elektrische, Handbremse das Fahrzeugrad 2, an welchem die Antriebsvorrichtung 1 montiert ist, blockiert, sodass die Adapterplatte 5 drehfest gegenüber dem Fahrzeug 3 ist, sodass das Antriebsmittel 7 das Antriebsrad 4 relativ gegenüber dem Fahrzeug 3 drehen kann und somit das Fahrzeug 3 antreibt. Zum vorteilhaften Halten der Gebrauchsposition dient die Arretierungseinrichtung 28. Diese ist dazu ausgebildet, im Betrieb beziehungsweise beim Bewegen des Fahrzeugs 3 durch die Antriebsvorrichtung 1 starke Drehkräfte, insbesondere Hebelkräfte, aufzunehmen, welche gegenüber der Fahrzeugradachse 11 wirken. Daher hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn beispielsweise mittels der doppelt ausgeführten Adapterplatte 5 eine Dämpfung ausgebildet werden kann.
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Hier ist durch die Antriebsvorrichtung 1 ein Antriebssystem mit einem Ersatzrad vorgestellt.
