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Antriebsvorrichtung mit eingebautem Tretkurbelantrieb für Motorfahrräder
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Antriebsvorrichtungbenhälfte 4 gedrückt undhiedurch der notwendige Seitenanpressdruck auf den Keilriemen 7 gesichert.
Die automatische Fliehkraftkupplung besteht aus der Fliehbackenträgerscheibe 11, die auf der Motorwelle verkeilt ist und aus vier Segmenten bzw. Bremsbacken 12, die mit einem Bremsbelag 14 belegt und auf der Trägerscheibe 11 durch Nasen 18 (Fig. 3) gegen Verdrehen gesichert sind und durch die beiden Spiralfederringe 15 an die Trägerscheibe 11 gepresst werden, so dass zwischen dem Bremsbelag 14 der Bremsbacken und dem diese umhüllenden Topf 16 der Keilriemenscheibenhälfte 4 keine Berührung stattfindet.
Bei Frhöhung der Motordrehzahl überwindet die auf die Bremsbacken wirkende Zentrifugalkraft die Kraft der Spiralfederringe, wodurch die radial nach aussen getriebenen Bremsbacken an den Innenmantel des Topfes 16 gedrückt werden und so die Keilriemenscheibenhälfte 4 mit Hilfe der entstandenen Reibung mitnehmen. Bei Abdrosselung des Motors löst sich diese Reibungskupplung wieder automatisch. Um den Motor über die Keilriemenscheibe und mit Hilfe des Keilriemens anwerfen zu können, ist zwischen der Motorwelle 13 und der Nabe 3 eine Überholkupplung mit Hilfe von Freilaufrollen 17 (Fig. 2) vorgesehen, durch welche die Motorwelle in der Anwerfrichtung mitgenommen wird.
Auf der durch denKeilriemen angetriebenen Welle (Sekundärwelle) 19 ist die eine Keilriemenscheibenhälfte 20 unverdrehbar und axial unverschiebbar befestigt. Die Nabe 21 der andern ScheibenhäLte 22 ist auf der Welle 19 unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar angeordnet und mit der Feder 23 im Sinne der Annäherung der beiden Scheibenhälften belastet.
Die Feder 23 ist wesentlich stärker dimensioniert als die Feder 10 auf der antreibenden Welle. Auf aer Nabe der axial unverschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte 20 sind Fliehgewichte 8 schwenkbar gelagert, die sich mit ihren Nasen 9 anf den Bund der Nabe 21 der axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte 22 anlehnen.
Dadurch, dass die Kraft der Feder 23 die der Feder 10 an der antreibenden Welle überwiegt, ist gesichert, dass bei stillstehendem oder langsam laufendem Getriebe der Keilriemen 7 an der angetriebenen Riemenscheibe auf dem grössten und auf der antreibenden Riemenscheibe auf dem kleinsten Laufradius liegt bzw. läuft, d. h. das Getriebe weist in diesem Fall stets die grösste Untersetzung auf.
Sobald aber die angetriebenenScheiben in ein schnelleres Drehen versetzt werden, werden die Fliehgewichte der jeweiligen Drehzahl entsprechend nach aussen geschwenkt ; sie werden hiedurch, die verschiebbare Scheibenhälfte gegen die Feder 23 axial verschiebend, diese von der andern Scheibenhälfte 20 entfernen, so dass der Keilriemen durch die Wirkung der Feder 10 zwischen den angetriebenen Riemenscheibenhälften auf einen kleineren und dementsprechend zwischen den antreibenden Riemenscheibenhälften auf einen grösseren Laufradius zum Laufen kommt ; d. h., bei Zunahme der Drehzahl der Keilriemenscheiben wird die Untersetzung automatisch verringert u. zw. im Verhältnis der Drehzahl, welche wieder im Verhältnis steht zum Motordrehmoment und Fahrwiderstand.
Der Vorteil der Anordnung der Fliehgewichte an der angetriebenen Welle liegt darin, dass der Rie- menanpressdruck zwischen Leiden Riemenscheibenpaaren ausschliesslich von der an der antreibenden Welle angeordneten Feder 10 abhängt, deren Feder-Charakteristik an die notwendige Anprcssdruck-Charakte- ristik leicht angepasst werden kann.
Auf der Welle 19 ist frei verdrehbar ein Kettenzahnrad 24 mit kleiner Zähnezahl gelagert, dessen Nabe 25 (Fig. 4) innen zwei gegenüberliegende kreisrunde Ausfräsungen 26 besitzt, in welche die beiden in der Querbohrung der Welle liegenden Kugeln 27 mit Hilfe des Ziehkeiles 28 gedrückt gehalten werden, wodurch die Kettenzahnractnabe 25 auf der Welle 19 verkeilt ist. Der Ziehkeil 28, der sich bei 29 verjüngt und mit seiner Verlängerung 31 aus der Welle 19 herausragt, wird durch die Feder 30 in der Spreizstellung der Kugeln 27 gehalten.
Wenn der Ziehkeil 28 gegen die KraftderFeder 30 axial verschoben wird, wird die Spreizung der Kugeln 27 und damit die Verkeilung der Kettenzahnradnabe 25 aufgehoben, und das Kettenzahnrad 24 kann sich auf der Welle 19 frei drehen.
Auf der ebenfalls im Getriebegehäuse gelagerten Tretkurblwel1e 32 sind die beiden Kettenzahnräder 33 und 34 auf einem Nadellager 35 frei verdrehbar gelagert, wobei das eine Kettenzahnrad 33 dem kleinen, auf der Sekundärwelle 19 gelagerten Kettenzahnrad 24 gegenüber liegt und eine hohe Zähnezahl aufweist, während das andere Kettenzahnrad 34 eine kleine Zähnezahl hat.
Auf der Tretkurbelwelle 32 ist ein Steilgewinde 36 mit einer. durch eine Feder 38 gebremsten Mutter 37 in bekannter Weise vorgesehen, welche Mutter auf ihren beiden Flanken mit einer Stlrnverzahnung 39 versehen ist.
Dieser Stirnverzahnung 39 entsprechend ist auch die Flanke 40 der Nabe des Kettenzahnrades 34 und die auf der Tretkurbelwelle frei verdr2hbare Rücktrittsbremsrohrwelle 41 mit einer Stirnverzahnung ver-
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sehen. Die Rücktrittsbremsrohrwelle wirkt bei Verdrehung in bekannter Weise über einen auf dieser verkeilen, aber auf der Zeicnnung nicht sichtbaren Hebelarm und ein Gestänge auf die Hinterradbremse.
Da die Mutter in ihrer Verdrehung durch die Federbremse gehemmt ist, wird sie - weM die Tretkurb'3l- welle verdreht wird-entsprechend deren Drehrichtung axial nach rechts oder nach links verschoben ; wodurch die Tretkurbelwelle mit Hilfe der Stirnverzahnungen, wenn sie in dem der Fahrtrichtung entsprechenden Sinn gedreht wird, mit den Kettenzahnrädern 33 und 34 verbunden wird, so dass das Fahrrad mit den Pedalen angetrieben oder bei entgegengesetzter Verdrehung über die Rücktrittsrohrwelle gebremst wer- den kann.
Auf der in. Gehäuse mittels zweier Kugellager gelagerten Abtriebswelle 42 ist das das Fahrradhinterrad antreibende Kettenzahnrad 43 fest verkeilt. Das grosse Kettenzahnrad 44 und das kleine Kettenzahnrad 45 sind auf der Welle 42 mit Hilfe von Nadellagern 46 frei verdrehbar gelagert.
Die Naben 47 und 48 der beiden Kettenräder sind-wie schon bei dem Kettenzahnrad 24 beschrieben-ebenfalls mit Einfräsungen versehen, wobei in radialen Bohrungen der Welle 42 ebenfalls Kugeln 49 und 50 vorgesehen sind, welche mit Hilfe des gemeinsamen Ziehkeiles 51 in die Eintraf ungen gedrückt werden können. Der Ziehkeil 51 wird durch die Feder 52 in der einen Endstellung gehalten, in welcher nur die beiden Kugeln 49 gespreizt werden, nicht aber die Kugeln 50, so dass in dieser Ruhelage des Ziehkeiles das Kettenzahnrad 45 durch die Kugel 50 entkeilt und frei verdrehbar ist.
Wenn der Ziehkeil in der Pfeilrichtung in seine Mittellage geschoben wird, so sind beide Kettenzahnräder 44 und 45 entkeilt und frei verdrehbar. Wird der Ziehkeil n seine innere Endlage in die Welle hineingedrückt, so wird das Kettenzahnrad 44 entkeilt, d. h. frei verdrebbar und das Kettenzahnrad 45 mit der Abtriebswelle fest verkeilt.
Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, treibt die antreibende, auf der Motorwelle 13 gelagerte Keilriemenscheibe 4 mit Hilfe des Keilriemens 7 die angetriebene Keilriemenscheibe 20, wobei durch das Wandern des Riemens von kleinerem auf grösseren Laufradius voa einer Übersetzung ins Langsame bis zu einer Übersetzung ins Schnelle alle Zwischenstufen erzielt werden können.
Das kleine Kettenzahnrad 24 auf der Sekundärwelle 19, das grosse Zahnrad 33 auf der Tretkurbelwelle 32 und das kleine Kettenzahnrad 45 auf der Abtriebswelle 42 sind mit einer gemeinsamen Kette 55 verbunden. Das kleine Zahnrad 34 aut der Tretkurbelwelle und das grosse Zahnrad 44 auf der Abtriebswelle sind mit der Kette 56 verbunden.
Das Fahrrad-Hinterrad 57 wird über das Ritzel 43 durch die Kette 58 angetrieben.
Die beschriebene Anordnung erfüllt sämtliche Aufgaben. Zum Anwerfen des Motors bei stillstehendem Fahrrad wird der Ziehkeil 51 in seine Mittellage geschoben, wodurch die Abtriebswelle völlig entkeilt ist.
Beim Drehen der Tretkurbelwelle 32 im Sinne der Vorwärtsfahrt wird sie über die verschiebbare Muffe 37 mit den Kettenzahnrädern 33 und 34 gekuppelt, wodurch über die Kettenräder 33 und 24 die Sekundärwelle 19 und über die Keilriemenscheibe 20 und 22 mit Hilfe des-Keilriemens 7 die Keilriemenscheiben 4 und 6 an der Motorwelle 13 angetrieben werden. In dieser Drehrichtung wird aber mit Hilfe der Freilaufrollen 17 die Motorwelle 13 mitgenommen, so dass der Motor angeworfen wird, wobei die Fliehkraftkupplung entsprechend der niedrigen Drehzahl gelöst bleibt,
Zum Abfahren wird der Ziehkeil 51 losgelassen, wodurch die Feder 52 diesen in seine linke Endlage drückt und damit das Kettenzahnrad 44 mit der Abtriebswelle 42 verkeilt.
Wenn jetzt durch denGashebel der Motor auf Touren gebracht wird, wird sich die Fliehbackenkupplung schliessen, wodurch das Hinterrad durch den Motor angetrieben wird. Hiebei kann mit der Tretkurbelwelle im Bedarfsfalle der Antrieb unterstützt werden.
Wenn bei einem Motorschaden oder Brennstoffmangel das Fahrrad nur mit Hilfe der Tretkurbeln fortbewegt werden soll, so wird der Ziehkeil 51 bis zu seiner Endlage in die Abtriebswelle 42 und gleichzeitig auch der Ziehkeil 31 in die Sekundärwelle 19 eingedrückt, wodurch das Kettenzahnrad 24 auf der Sekun- d rwelle und das Kettenzahnrad44 auf der Abtriebswelle entkeilt, das Kettenzahnrad 45 hingegen verkeilt wird.
Auf diese Weise Wird über die Kette 55 durch die Tretkurbelwelle, die in diesem Falle im Sinne der Vorwärtsfahrt gedreht wird, über das grosse Kettenzahnrad 33 und über das kleine Zahnrad 45 die Abtriebswelle 42 und damit das Hinterrad 57 mit der normalen Fahrradübersetzung angetrieben, ohne dass Motor und die Keilriemenscheiben mitgedreht werden müssen.
Durch Rücktritt auf die Tretkurbel, d. h. bsi Rückwärtsverdrehen der Tretkurbelwelle, wird mit Hilfe der verschiebbaren Muffe und der Stirnverzahnungen über die Hohlwelle 41 die Hinterradbremse betätigt.
Im Sinne der Erfindung können die Übertragungselemente selbstverständlich auch beliebig anders gestaltet werden, wie z. B. in Form einer Reibradübertragung od. dgl. statt des Keilriemenantriebes oder unter Verwendung von Zahnrädern od. dgl. statt der Kettenübertragung.