Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Lastkraftwagen, z. B. eine Sattelzugmaschine, einen Muldenkipper-Lastkraftwagen oder einen Betonmischer-Lastkraftwagen (insbesondere mit Mischtrommel), mit insbesondere einer elektrisch angetriebenen Vorderachse, vorzugsweise zumindest einem Elektromotor zum elektrischen Antreiben der Vorderräder des Lastkraftwagen.

Lastkraftwagen wie z. B. Muldenkipper-Lastkraftwagen weisen üblicherweise eine Vorderachse und zumindest eine Hinterachse auf. Die Hinterachse wird dabei üblicherweise mittels eines Verbrennungsmotors angetrieben. In Abhängigkeit des Einsatzgebiets sind zusätzlich angetriebene Vorderachsen bekannt. Bekannt ist hierbei z. B., die angetriebenen Vorderachsen über Radnaben-Hydraulikmotoren anzutreiben. Bekannt ist auch, die angetriebenen Vorderachsen über eine Gelenkwelle anzutreiben, die üblicherweise über ein Verteilergetriebe mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lastkraftwagen mit alternativem und/oder verbessertem Antriebskonzept zu schaffen.

Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung offenbart.

Die Erfindung betrifft einen Lastkraftwagen, vorzugsweise eine Sattelzugmaschine, einen Muldenkipper-Lastkraftwagen oder einen Betonmischer-Lastkraftwagen (insbesondere mit Mischtrommel).

Der Lastkraftwagen umfasst eine Vorderachse mit Vorderrädern, vorzugsweise lenkbaren Vorderrädern.

Der Lastkraftwagen umfasst des Weiteren eine Installation (z. B. ein Fahrerhaus, eine Kanzel, eine Plattform etc.), vorzugsweise zur Aufnahme eines Fahrzeugführers und/oder zur Steuerung eines autonomen Fährbetriebs des Lastkraftwagens. Die Installation kann z. B. eine Kanzel und/oder Plattform sein, zum manuellen Steuern (insbesondere Fahren, insbesondere Lenken etc.) des Lastkraftwagens. Hierbei kann die Installation ein Fahrerhaus für einen Fahrzeugführer umfassen.

Die Installation kann z. B. eine Kanzel, ein Modul und/oder eine Plattform sein, zum Steuern eines autonomen Fährbetriebs des Lastkraftwagens. Hierbei kann der Lastkraftwagen z. B. ein selbstfahrender Lastkraftwagen (z. B. ein Roboter-Lastkraftwagen) sein. In diesem Fall kann optional ein Fahrerhaus entfallen.

Die Lastkraftwagen-Steuerungs-Plattform kann z. B. zur Aufnahme eines Fahrzeugführers dienen (und somit z. B. ein Fahrerhaus umfassen), so dass der Lastkraftwagen z. B. ein manuell-fahrbarer Lastkraftwagen sein kann. Alternativ oder ergänzend kann die Lastkraftwagen-Steuerungs-Plattform insbesondere zur Steuerung eines autonomen Fährbetriebs des Lastkraftwagens dienen, so dass der Lastkraftwagen z. B. ein autonom fahrbarer (selbstfahrender) Lastkraftwagen sein kann, vorzugsweise ohne Fahrerhaus zur Aufnahme eines Fahrzeugführers.

Der Lastkraftwagen kann z. B. ein manuell-fahrbarer Lastkraftwagen (z. B. mit Fahrerhaus) sein und/oder ein selbstfahrender Lastkraftwagen (zweckmäßig mit oder ohne Fahrerhaus) sein.

Der Lastkraftwagen zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er zumindest einen Elektromotor zum elektrischen Antreiben der Vorderräder umfasst und der zumindest eine Elektromotor unter der Installation angeordnet ist.

Der Lastkraftwagen umfasst zweckmäßig zumindest einen Elektromotor zum elektrischen Antreiben eines linken Vorderrads und zum elektrischen Antreiben eines rechten Vorderrads.

Es ist möglich, dass der zumindest eine Elektromotor (zweckmäßig mittelbar oder unmittelbar) an die Vorderachse montiert ist, vorzugsweise um von der Vorderachse getragen zu werden.

Der zumindest eine Elektromotor kann z. B. frei auskragend von der Vorderachse getragen werden.

Der zumindest eine Elektromotor kann aber auch z. B. mit dem Chassis des Lastkraftwagens fest verbunden sein und z. B. unabhängig von der Vorderachse positioniert werden. Der zumindest eine Elektromotor (insbesondere dessen Antriebsachse) kann z. B. im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Lastkraftwagens ausgerichtet sein.

Es ist aber auch möglich, dass der zumindest eine Elektromotor (insbesondere dessen Antriebsachse) im Wesentlichen parallel zur Vorderachse ausgerichtet ist (und somit insbesondere im Wesentlichen in Querrichtung des Lastkraftwagens).

Die Vorderachse kann z. B. als Starrachse ausgebildet sein oder mit einer Einzelradaufhängung für die Vorderräder.

Die Vorderachse erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen in Querrichtung des Lastkraftwagens. Die Längsrichtung der Vorderachse kann somit vorzugsweise im Wesentlichen der Querrichtung des Lastkraftwagens entsprechen.

Es ist möglich, dass der zumindest eine Elektromotor (zweckmäßig mittelbar oder unmittelbar) an ein Chassis (z. B. eine selbsttragende Karossiere, ein leiterrahmenförmiges Chassis oder eine Gitterrohrrahmenkonstruktion, insbesondere eine Längs- oder Querträgerkonstruktion hiervon) des Lastkraftwagens montiert ist, vorzugsweise um von dem Chassis getragen zu werden.

Der zumindest eine Elektromotor kann z. B. frei auskragend von dem Chassis getragen werden.

Es ist möglich, dass die Installation, insbesondere das Fahrerhaus, und/oder der Lastkraftwagen eine selbsttragende Karossiere umfasst.

Der Lastkraftwagen kann als Chassis somit z. B. eine selbsttragende Karosserie aufweisen, aber auch z. B. eine Gitterrohrrahmenkonstruktion oder ein leiterrahmenförmiges Chassis.

Der zumindest eine Elektromotor kann z. B (zweckmäßig mittelbar oder unmittelbar) an die selbsttragende Karosserie montiert sein, vorzugsweise um von der selbsttragenden Karosserie getragen zu werden.

Der zumindest eine Elektromotor kann allerdings auch (zweckmäßig mittelbar oder unmittelbar) an z. B. eine Gitterrohrrahmenkonstruktion oder einen Längs- und/oder Querträger eines vorzugsweise leiterrahmenförmigen Chassis montiert sein. Die Montage erfolgt vorzugsweise (zweckmäßig mittelbar oder unmittelbar) an eine Längs oder Querträgerkonstruktion des Chassis.

Es ist möglich, dass der zumindest eine Elektromotor an die Vorderachse und/oder an das Chassis (zweckmäßig mittelbar oder unmittelbar) montiert ist.

Es ist möglich, dass der zumindest eine Elektromotor die Vorderräder über ein Differential und/oder über ein Getriebe antreibt.

Bevorzugt ist, dass der zumindest eine Elektromotor die Vorderräder z. B. ohne Gelenkwelle und somit insbesondere gelenkwellenfrei antreibt.

Der zumindest eine Elektromotor kann z. B. mit einem Getriebe und/oder einem Differential ausgestattet sein und vorzugsweise zusammen mit dem Getriebe und/oder dem Differential (z. B. Stirnraddifferential) eine Baueinheit bildet. Die Baueinheit kann optional zusätzlich Leistungselektronik umfassen.

Das Getriebe kann z. B. ein Planetengetriebe, ein Winkelgetriebe und/oderein Umlenkgetriebe umfassen.

Das Getriebe kann vorzugsweise an den zumindest einen Elektromotor angeflanscht sein.

Es ist möglich, dass der zumindest eine Elektromotor (vorzugsweise im Wesentlichen vollständig) vor der Vorderachse angeordnet ist und/oder der zumindest eine Elektromotor (vorzugsweise im Wesentlichen vollständig) hinter der Vorderachse angeordnet ist.

Der zumindest eine Elektromotor kann z. B. zwei elektrische Radnabenmotoren für die Vorderräder umfassen.

Es ist möglich, dass der zumindest eine Elektromotor die Vorderräder über zumindest eine Antriebswelle antreibt.

Die zumindest eine Antriebswelle kann z. B. mit einer (insbesondere integrierten) Längenausgleichskonstruktion ausgestattet sein.

Die zumindest eine Antriebswelle kann z. B. innerhalb einer Achsbrücke der Vorderachse verlaufen. Die Längenausgleichskonstruktion ermöglicht insbesondere einen Bewegungsfreiheitsgrad für die zumindest eine Antriebswelle im Wesentlichen parallel zur Vorderachse und/oder im Wesentlichen in Querrichtung des Lastkraftwagens.

Die Längenausgleichskonstruktion kann z. B. radseitig (insbesondere radnabenseitig), elektromotorseitig und/oder in der zumindest einen Antriebswelle selbst ausgebildet sein.

Die Längenausgleichskonstruktion ermöglicht z. B, beim ein- und ausfedern der Vorderachse eine Drehmoment-Übertragung der zumindest einen Antriebswelle sicher zu stellen.

Dabei ist es z. B. möglich, die zumindest eine Antriebswelle elektromotorseitig unverschieblich zu lagern und die Längenausgleichskonstruktion radteilseitig, insbesondere im Radteil, zu platzieren, oder umgekehrt. Denkbar ist somit auch eine Ausführungsform, bei der die Längenausgleichkonstruktion am zumindest einen Elektromotor platziert ist.

Es ist möglich, dass die Vorderachse die vorderste Achse des Lastkraftwagens bildet.

Es ist möglich, dass der zumindest eine Elektromotor nur einen einzigen Elektromotor zum Antreiben der Vorderräder umfasst oder zwei Elektromotoren zum Antreiben der Vorderräder umfasst.

Es ist möglich, dass der Lastkraftwagen ein rein elektrisch angetriebener Lastkraftwagen ist und/oder zumindest eine elektrisch angetriebene Hinterachse aufweist.

Es ist möglich, dass die Installation ein Fahrerhaus für einen Fahrzeugführer ist oder zumindest umfasst. Alternativ oder ergänzend kann die Installation eine Steuerungseinheit und/oder Steuerungskanzel eines autonom-fahrbaren Lastkraftwagens sein oder zumindest umfassen.

Zu erwähnen ist, dass die Vorderachse vorzugsweise eine Achsbrücke aufweisen kann und/oder z. B. zumindest eine Antriebswelle, die vorzugsweise in der Achsbrücke verlaufen kann.

Zu erwähnen ist außerdem, dass im Kontext der Erfindung die „Vorderachse“ die Ausführungsform „Starrachse“ und/oder die Ausführungsform „Einzelradaufhängung“ umfasst. Zu erwähnen ist noch, dass die Vorderräder (insbesondere deren Reifen) vorzugsweise einen Durchmesser von kleiner oder gleich 22,5 Zoll aufweisen können und/oder der Lastkraftwagen für eine Nutzlast von kleiner oder gleich 60 Tonnen ausgebildet sein kann.

Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind zweckmäßig miteinander kombinierbar. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung und Elektromotoren parallel zur Längsrichtung des Lastkraftwagens,

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung und Elektromotoren parallel zur Vorderachse,

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, insbesondere als Starrachsenausführung und Elektromotoren parallel zur Längsrichtung des Lastkraftwagens,

Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, insbesondere als Starrachsenausführung und Elektromotoren parallel zur Vorderachse,

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung und nur einem Elektromotor ausgerichtet parallel zur Längsrichtung des Lastkraftwagens,

Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung und nur einem Elektromotor ausgerichtet parallel zur Vorderachse,

Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, insbesondere als Starrachsenausführung und nur einem Elektromotor ausgerichtet parallel zur Längsrichtung des Lastkraftwagens, und

Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Teils eines

Lastkraftwagens gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, insbesondere als Starrachsenausführung und nur einem Elektromotor ausgerichtet parallel zur Vorderachse, und

Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse für einen Lastkraftwagens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung und nur einem Elektromotor ausgerichtet parallel zur Vorderachse.

Die in den Figuren beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung stimmen teilweise überein, wobei für ähnliche oder identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen verwiesen werden kann.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse 1 eines Teils eines Lastkraftwagens 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung für Vorderräder des Lastkraftwagens 100. Der Lastkraftwagen 100 kann z. B. eine Sattelzugmaschine, ein Muldenkipper-Lastkraftwagen oder ein Betonmischer-Lastkraftwagen sein.

Der Lastkraftwagen 100 umfasst eine in Figur 1 schematisch dargestellte Installation 10 zur Aufnahme eines Fahrzeugführers in Form eines Fahrerhauses 10, eine Vorderachse 1 mit nicht gezeigten lenkbaren Vorderrädern und eine oder mehrere nicht gezeigte Hinterachsen.

Der in Figur 1 gezeigte Lastkraftwagen 100 umfasst ein insbesondere leiterrahmenförmiges Chassis mit Längsträgern und einem oder mehreren nicht gezeigten Querträgern, wobei der Lastkraftwagen 100 und/oder das Fahrerhaus 10 auch eine selbsttragenden Karosserie umfassen kann. Ebenfalls sind als Chassis Gitterrohrahmenkonstruktionen möglich. Die Vorderachse 1 bildet zweckmäßig die vorderste Achse des Lastkraftwagens 100.

Der Lastkraftwagen 100 umfasst zumindest einen Elektromotor, vorzugsweise zwei Elektromotoren 2 und 3 zum elektrischen Antreiben der Vorderräder über Antriebswellen 4. Die Elektromotoren 2, 3 sind zweckmäßig unter dem Fahrerhaus 10 angeordnet. Ein Elektromotor 2 ist vorzugsweise im Wesentlichen vollständig vor der Vorderachse 1 angeordnet und ein Elektromotor 3 ist vorzugsweise im Wesentlichen vollständig hinter der Vorderachse 1 angeordnet.

Die Elektromotoren 2, 3 sind vorzugsweise an die Vorderachse 1 montiert, z. B. um von der Vorderachse 1 getragen zu werden. Es ist möglich, dass die Elektromotoren 2, 3 frei auskragend an die Vorderachse 1 montiert sind.

Bezugszeichen L kennzeichnet die Längsrichtung des Lastkraftwagens 100, wobei Bezugszeichen Q die Querrichtung, insbesondere die Breitenrichtung, des Lastkraftwagens 100 kennzeichnet. Die Längsrichtung der Vorderachse 1 entspricht im Wesentlichen der Querrichtung Q des Lastkraftwagens 100.

In Figur 1 sind die Elektromotoren 2, 3 (insbesondere deren Antriebsachsen) im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung L des Lastkraftwagens 100 ausgerichtet.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse 1 eines Teils eines Lastkraftwagens 100 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung für die Vorderräder des Lastkraftwagens 100.

Eine Besonderheit ist, dass die Elektromotoren 2, 3 (insbesondere deren Antriebsachsen) im Wesentlichen parallel zur Vorderachse 1 ausgerichtet sind.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse 1 eines Teils eines Lastkraftwagens 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Eine Besonderheit ist, dass die Vorderachse 1 als Starrachse ausgeführt ist und die Elektromotoren 2, 3 (insbesondere deren Antriebsachsen) im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung L des Lastkraftwagens 100 ausgerichtet sind.

Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse 1 eines Teils eines Lastkraftwagens 10 gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Vorderachse 1 ist als Starrachse ausgeführt und die Elektromotoren 2, 3 (insbesondere deren Antriebsachsen) sind im Wesentlichen parallel zur Vorderachse 1 des Lastkraftwagens 100 ausgerichtet.

Die Figuren 5 bis 9 betreffen Ausführungsformen, die denen der Figuren 1 bis 4 ähneln, so dass die vorige Beschreibung der Figuren 1 bis 4 sinngemäß auch für die Ausführungsformen der Figuren 5 bis 9 gilt.

Eine Besonderheit der Ausführungsformen der Figuren 5 bis 9 ist aber, dass nur ein einziger Einzelradmotor 3 zum Antreiben der lenkbaren Vorderräder zur Verfügung gestellt ist.

Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderachse 1 für einen Lastkraftwagen 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, insbesondere mit Einzelradaufhängung und nur einem Elektromotor 2 zum Antreiben der lenkbaren Vorderräder.

Der Elektromotor 2 ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Vorderachse 1 ausgerichtet.

Eine Besonderheit ist, dass die Antriebswellen 4 des Elektromotors 4 mit jeweils einer Längenausgleichskonstruktion 5 ausgestattet sind. Die Längenausgleichskonstruktionen 5 ermöglichen einen Bewegungs-Freiheitsgrad im Wesentlichen parallel zur Vorderachse 1 und/oder im Wesentlichen in Querrichtung Q des Lastkraftwagens 100. Die Längenausgleichskonstruktionen 5 können zweckmäßig radnabenseitig wie in Figur 9 gezeigt ausgebildet sein, aber auch z. B. elektromotorseitig und/oder in der Antriebswelle 4 selbst ausgebildet sein.

Die unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 9 beschriebenen Elektromotoren 2, 3 können zweckmäßig tragend an die Vorderachse 1 montiert sein. Alternativ oder ergänzend ist allerdings auch eine tragende Montage an ein Chassis des Lastkraftwagens 100 möglich, z. B. an eine selbstragende Karosserie, eine Gitterrohrrahmenkonstruktion oder ein z. B. leiterrahmenförmiges Chassis mit Längsträgern und zumindest einem Querträger.

Der zumindest eine Elektromotor 2, 3 kann die Vorderräder vorzugsweise über jeweils ein Getriebe und alternativ oder ergänzend ein Differential antreiben und zwar insbesondere ohne Gelenkwelle.

Ebenfalls kann der zumindest eine Elektromotor 2, 3 jeweils mit einem Getriebe und/oder einem Differential ausgestattet sein und zusammen mit dem Getriebe und/oder dem Differential eine zweckmäßig kompakte Baueinheit bilden. io

Insbesondere bei der Ausführungsform mit Einzelradaufhängung kann das Antriebsmoment über ein an den zumindest einen Elektromotor 2, 3 angeflanschtes Getriebe erfolgen.

Das Getriebe kann zweckmäßig ein Planetengetriebe sein, insbesondere, wenn die Elektromotoren 2, 3 als Radnabenmotoren ausgebildet sind.

Das Getriebe kann auch z. B. ein Winkelgetriebe und/oder ein Umlenkgetriebe umfassen, insbesondere, wenn der zumindest eine Elektromotor 2, 3 im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung L des Lastkraftwagens 100 ausgerichtet ist. Vom Winkel- oder Umlenkgetriebe kann das Antriebsmoment dann über z. B. in einer Achsbrücke verlaufende Antriebswellen zu den Vorderrädern übertragen werden.

Insbesondere bei den Ausführungsformen, bei denen der zumindest eine Elektromotor 2, 3 im Wesentlichen parallel zur Vorderachse 1 ausgerichtet ist, kann das Antriebsmoment des zumindest einen Elektromotors 2, 3 über z. B. ein Stirnraddifferential übertragen werden.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann der Lastkraftwagen 100 zwei als Radnabenmotoren ausgebildete Elektromotoren 2, 3 zum Antreiben der Vorderräder umfassen.

Der Lastkraftwagen 100 kann zumindest eine elektrisch angetriebene Hinterachse aufweisen, wobei der Lastkraftwagen 100 auch als Hybrid ausgeführt sein kann, z. B. mit zumindest einer verbrennungsmotorisch angetriebenen Hinterachse.

Vorzugsweise ist der Lastkraftwagen 100 aber ein rein elektrisch angetriebener Lastkraftwagen.

Zu erwähnen ist, dass die Installation 10 nicht zwingend ein Fahrerhaus zur Aufnahme eines Fahrzeugführers sein muss, sondern auch zur Steuerung eines autonomen Fährbetriebs des Lastkraftwagens 100 dienen kann, so dass der Lastkraftwagen 100 ein autonom-fahrbarer Lastkraftwagen 100 z. B. optional ohne Fahrerhaus sein kann. In diesem Fall kann die Installation 10 z. B. eine Steuerungseinheit oder eine Steuerungskanzel zur Steuerung eines autonomen Fährbetriebs des Lastkraftwagens 100 umfassen.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Merkmalen und Ansprüchen.

Bezugszeichenliste

1 Vorderachse, vorzugsweise vorderste Achse

2 Elektromotor

3 Elektromotor

4 Antriebswelle(n)

5 Längenausgleichskonstruktion

10 Installation, insbesondere zur Aufnahme eines Fahrzeugführers und/oder zur

Steuerung eines autonomen Fährbetriebs des Lastkraftwagens

100 Lastkraftwagen

L Längsrichtung des Lastkraftwagens

Q Querrichtung des Lastkraftwagens und/oder Längsrichtung der Vorderachse