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Antriebsvorrichtung, enthaltend einen Keilriemen, der über zwei Keilriemenscheiben läuft
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, enthaltend einen Keilriemen, der über zwei Keilriemenscheiben läuft, von denen die Antriebsscheibe mit einer Antriebswelle und die Abtriebsscheibe mit einer Abtriebswelle verbunden ist, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Es sind Antriebsvorrichtungen mit einem um zwei Scheiben laufenden Riemen oder Kette bekannt, wobei die Scheiben mit einem konstanten Achsabstand in derselben Ebene liegen und die Abtriebsscheibe um die Antriebsscheibe einen Kreisbogen beschreibt, wenn das angetriebene Rad bei der Federung auf und ab geht. In diesem Falle entsteht eine Änderung der Drehzahl der Antriebsscheibe, so dass der Riemen oder die Kette unregelmässig belastet wird. Dies hat eine unzeitige Abnützung zur Folge.
Bei der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung wird dieser Nachteil durch eine von der Federbewegung unabhängige Kraftübertragung vermieden, die in der Weise stattfindet, dass die Drehzahlen der beiden Scheiben nicht beeinflusst werden. Die erfindungsgemässe Antriebsvorrichtung weist eine an sich bekannte schwingende Welle auf, die entsprechende Vorteile bietet. Im nachstehenden wird unter einer schwingenden Welle oder Pendelachse eine Welle verstanden, deren Gehäuse, an dessen Ende ein Laufrad drehbar angeordnet ist, um eine Achslinie schwingbar ist, die in Längsrichtung oder in Querrichtung des Fahrzeuges oder schräg dazu liegt.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass die Antriebsscheibe ortsfest und die über den Keilriemen verbundene Abtriebsscheibe an einer pendelnden Abtriebswelle angeordnet sind und eine schwingende Bewegung um die Achslinie eines ortsfesten Lagers ausführen, wobei der Abstand der gedachten Verlängerung des ziehenden Trums des Keilriemens von der Achslinie möglichst klein, vorzugsweise Null ist.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass man bei einem mit Pendelachsen versehenen Kraftfahrzeug die Kardankuppluhgen vermeiden kann, so dass diese kostspieligen Teile nicht nötig sind, und die Zahl der Schmierstellen vermindert wird. Die Abtriebsscheibe folgt allen Bewegungen, die dem Rad durch die Unebenheiten der Strasse aufgezwungen werden, jedoch in kleinerem Masse, da die Scheibe näher zu der Achslinie liegt, um welche die Abtriebswelle die pendelnde Bewegung ausführt. Es empfiehlt sich also, die Abtriebsscheibe so nahe wie möglich zu dem Aufhängepunkt der Pendelachse anzubringen, so dass die Querbewegungen am Umfang der Scheibe verhältnismässig klein sind. Diese Querbewegungen werden auch kleiner, wenn die Abtriebsscheibe einen kleinen Durchmesser hat.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer Antriebsvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Fig. l ist eine Draufsicht einer Antriebsvorrichtung, wie sie in einem Kraftfahrzeug mit einem angetriebenen Hinterrad Anwendung finden kann, Fig, 2 eine Ansicht in der Richtung des Pfeiles in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der, Antriebsvorrichtung nach Fig. l und Fig. 4 eine Draufsicht einer Antriebsvorrichtung mit einem stufenlosen Drehmomentwandler, wie solche in einem Kraftfahrzeug mit zwei angetriebenen Hinterrädern angewendet werden können.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. l - 3 ist auf der Antriebswelle 1 eine Riemenscheibe 2 befestigt und die Welle mit der Riemenscheibe ortsfest im Fahrzeug, das mit 3 bezeichnet ist, gelagert.
Das Fahrzeug ist mit einem einzigen Hinterrad 4 versehen, das drehbar an einem schwingenden Arm 5
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angeordnet ist. Dieser Arm ist drehbar um die Achslinie'A-B eines Lagers 6, das fest im Fahrzeug befestigt ist. Im Arm 5 läuft eine drehbare Welle 7 von einer Abtriebsscheibe 8 nach einem Zahnradvorgelege, das im Endteil des Armes 5 nahe dem Rade 4 angeordnet ist. Um die Riemenscheiben 2 und 8 läuft ein Riemen mit trapezförmigem Querschnitt.
Dadurch, dass die Riemenscheibe 8 in der Nähe der Achslinie A-B angeordnet ist, macht die Riemenscheibe beim Auf- und Abfedern des Rades 4 nur eine kleine Bewegung in Höhenrichtung. Dabei macht die Riemenscheibe 8 zugleich eine schwingende Bewegung entsprechend den Winkelbewegungen des Armes 5.
Die Drehrichtung der Scheibe 2 und demzufolge auch der Scheibe 8 ist in Fig. l und 2 durch einen Pfeil um die Welle 1 angegeben. Dadurch ist das untere Trum 9a des Riemens 9 das ziehende Trum und das obere Trum 9b entspannt. Das ziehende Trum 9a ist derjenige Teil des Riemens, der am meisten belastet wird, und deshalb ist es erwünscht, dass dieser Teil des Riemens bei der schwingenden Bewegung der Riemenscheibe 8 so wenig als möglich beeinflusst wird. Dies kann durch eine entsprechende Anordnung der Teile erreicht werden, bei der die Verlängerung des unteren Trums 9a die Achslinie A-B schneidet.
Wenn dies aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist, und demnach die Achslinie A-B die Verlängerung des unteren Trums kreuzt, soll mit Rücksicht auf die Verformung des ziehenden Trums des Riemens die Entfernung zwischen den kreuzenden Linien so klein wie möglich sein. Eine solche Ausführung ist in Fig. 3 dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist die Mittellinie der Lagerbüchse 6 nur wenig über der durch das untere Trum 9a gehenden waagrechten Ebene gelegen.
Unter ziehendem Trum wird das ziehende Trum bei der meist vorkommenden Drehrichtung, also beim Vorwärtsfahren, verstanden. Beim Rückwärtsfahren ist beim Ausführungsbeispiel das obere Trum 9b das ziehende Trum, so dass beim dargestellten Beispiel die kleinere Riemenverformung nicht beim ziehenden Trum erreicht wird.
Wenn die waagrechte Ebene durch das ziehende Trum nicht durch die erwähnte Achslinie geht, muss die Entfernung zwischen dieser Achslinie und dem Riemen an der Stelle, wo dieser die schwingende Scheibe 8 verlässt, so klein wie möglich sein.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Fahrzeug zwei angetriebene Hinterräder aufweist und ein stufenloser Drehmomentwandler verwendet wird. Das Fahrzeug ist schematisch durch einen Mittenlängsträger 10 angedeutet, an dem ein Querträger 11 befestigt ist. An den Enden des Querträgers 11 sind um eine Achslinie A-B Radarme 5 in Lagern 23 schwingbar gelagert, an deren Enden die Hinterräder 4 drehbar angeordnet sind. Jeder Radarm besteht aus einer Stütze 12, einem Gehäuse 13 eines Zahnradvorgeleges und einem Achsgehäuse 14.
Die schwingende Bewegung der Pendelachse 5 wird von dar angetriebenen Riemenscheibe 15 mitgemacht, die mittels einer Welle 16 mit einem Zahnrad im Gehäuse 13 zusammenwirkt. Die Riemenscheibe 15 ist durch einen Riemen 9 mit einer Riemenscheibe 17 und diese durch eine Welle 18 mit einem Wendegetriebe 19 verbunden. Der Antrieb findet mittels einer Welle 20 so statt, dass die Riemenscheibe 17 die Antriebsscheibe ist. Ein Mechanismus für die automatische Einstellung der Riemenscheibenbefindet sich in Trommeln 21 und 22, die mit den Riemenscheiben 15 bzw. 17 in Verbindung stehen. Da die automatische Einstellvorrichtung keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, wird diese nicht beschrieben.
Entsprechend dem Zweck der Erfindung befindet sich das ziehende Trum 9a in der Verlängerung der Achslinie A-B. Wenn dies aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist, so kann die Achslinie A-B, die parallel zum Riemen 9 ist, sich über dem ziehenden Trum 9a befinden, doch muss die Entfernung zwischen der Achslinie A-B und der waagrechten Ebene durch das ziehende Trum 9a so klein wie möglich gehalten sein.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weist den Vorteil auf, dass, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. l-3, der Riemen 9 die gelenkige Verbindung zwischen der ortsfesten Riemenscheibe 17 und der schwingenden Riemenscheibe 15 bildet. Durch die automatische Einstellvorrichtung wird erreicht, dass beim Fahren durch eine Kurve das Übertragungsverhältnis zwischen den Riemenscheiben 17 und 15 an der einen Seite des Fahrzeuges ein anderes als an der andern Seite des Fahrzeuges ist, wodurch die Vorrichtung als ein Differential wirkt, während in den beiden Ausführungsformen Kardankupplungen vermieden werden. Dies bedeutet keinen Lärm, keine Verschliessstellen und keine Schmierstellen.
Das Prinzip der Erfindung kann in verschiedener Weise ausgeführt werden. So kann die Ebene, die durch die beiden Riemenscheiben geht, waagrecht, senkrecht in der Längsrichtung des Fahrzeuges oder in Querrichtung des Fahrzeuges oder unter einem Winkel dazu gelegen sein.