Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, insbesondere für Elektrofahrzeuge.
The invention relates to a drive device, in particular for electric vehicles.
Die erfindungsgemässe Antriebseinrichtung hat eine drehbar gelagerte Kreisscheibe, einen Elektromotor, auf dessen Welle ein an der Scheibe angreifendes Antriebsrad zum Drehen derselben sitzt, wenigstens einen Dynamo, auf dessen Welle ein durch Abwälzen auf einem äusseren, kreisringförmigen Bereich der Scheibe oder an deren Umfangsrand von dieser gedrehtes Abtriebsrad sitzt, wenigstens einen die Stromquelle für den Elektromotor bildenden und mittels des Dynamos aufladbaren Akkumulator und eine Abtriebswelle, auf der ein von der Scheibe angetriebenes Abtriebsrad sitzt.
The drive device according to the invention has a rotatably mounted circular disk, an electric motor, on whose shaft a drive wheel engaging the disk sits to rotate the same, at least one dynamo, on whose shaft a roll on an outer, circular ring-shaped area of the disk or on its peripheral edge of this The rotated output gear is seated, at least one accumulator, which forms the power source for the electric motor and can be charged by means of the dynamo, and an output shaft on which an output gear driven by the disk is seated.
Zum Antrieb der Scheibe können zusätzlich zum Elektromotor ein Verbrennungsmotor und eine Tretkurbel vorgesehen sein. Die Scheibe ist vorzugsweise eine horizontal auf Wälzlagern gelagerte Schwungscheibe. Die Räder können Reibräder oder in Zahnkränze der Scheibe greifende Zahnräder sein.
To drive the disc, an internal combustion engine and a pedal crank can be provided in addition to the electric motor. The disk is preferably a flywheel mounted horizontally on roller bearings. The wheels can be friction wheels or gears engaging in the ring gears of the disk.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Antriebseinrichtung für ein Elektrofahrzeug und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll in Fig. 1.
An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. Show it:
1 shows a schematic plan view of a drive device for an electric vehicle and
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
Die dargestellte Antriebseinrichtung hat eine horizontale, kreisförmige Schwungscheibe 1, die in einem beckenförmigen Gehäuse 2 um eine vertikale Achse 3 drehbar auf ortsfesten Rollen 4 gelagert ist. Auf der Schwungscheibe 1 sind konzentrisch zur Drehachse 3 drei Zahnkränze 5, 6, 7 angebracht. Die Welle 8 eines Elektromotors 9 ist durch die Seitenwand 10 des Gehäuses 3 geführt und an ihrem Ende sitzt ein Antriebszahnrad 11, das zum Antrieb der Scheibe 1 in deren äusseren Zahnkranz 7 greift. Der Elektromotor 9 ist an den Ausgang einer seine Drehzahl steuernden Steuervorrichtung 12 angeschlossen, an deren Eingänge ein die Dreh zahl des Motors 9 angebender Drehzahlgeber 13. ein Fahrund ein Bremspedal 14 und 15 des (nicht dargestellten) Elektrofahrzeugs sowie zwei Batterien (Akkumulatoren) 16, 17 zur Speisung des Elektromotors 9 angeschlossen sind.
The drive device shown has a horizontal, circular flywheel 1, which is mounted on stationary rollers 4 in a basin-shaped housing 2 so that it can rotate about a vertical axis 3. On the flywheel 1, three ring gears 5, 6, 7 are attached concentrically to the axis of rotation 3. The shaft 8 of an electric motor 9 is guided through the side wall 10 of the housing 3 and at its end there is a drive gear 11 which engages in the outer ring gear 7 to drive the disk 1. The electric motor 9 is connected to the output of a control device 12 which controls its speed, at the inputs of which a speed sensor 13 indicating the speed of the motor 9 is connected, a drive and a brake pedal 14 and 15 of the electric vehicle (not shown) and two batteries (accumulators) 16, 17 for feeding the electric motor 9 are connected.
Die Batterien 16, 17 haben Anschlüsse 18, 19 zum regelmässigen Nachladen mittels eines Ladegeräts. Zum Laden der Batterien 16, 17 während der Fahrt des Elektrofahrzeugs, insbesondere bei Talfahrt, dienen je zwei über Regler 20, 21 mit den Batterien 16, 17 verbundene Dynamos 22, 23 und 24, 25. Auf deren Wellen 26-29, die durch die Seitenwand 10 geführt sind, sitzt je ein Abtriebszahnrad 30-33, das in den äusseren Zahnkranz 7 eingreift.
The batteries 16, 17 have connections 18, 19 for regular recharging by means of a charger. To charge the batteries 16, 17 while the electric vehicle is driving, in particular when driving downhill, two dynamos 22, 23 and 24, 25 connected to the batteries 16, 17 via controllers 20, 21 each serve. On their shafts 26-29, the through the side wall 10 are guided, there is a respective output gear 30-33 that engages in the outer ring gear 7.
Die Regler 20, 21 entsprechen den bekannten Reglerschal tern der Lichtmaschinen von Kraftfahrzeugen; sie verhindern eine Entladung bzw. Überladung der Batterien 16, 17 über bzw. durch die Dynamos 22-25 und stellen die von den Dynamos erzeugte Spannung selbsttätig auf einen gewünschten Wert ein. Am oberen, die Schwungscheibe 1 überragenden Ende der Achse 3 ist ein Lager 34 für eine Abtriebswelle 35 befestigt, auf der ein Abtriebszahnrad 36 drehfest sitzt, das in den mittleren Zahnkranz 6 der Scheibe 1 greift.
The regulator 20, 21 correspond to the known Reglerschal tern of the alternators of motor vehicles; they prevent the batteries 16, 17 from being discharged or overcharged via the dynamos 22-25 and automatically set the voltage generated by the dynamos to a desired value. At the upper end of the axis 3 protruding beyond the flywheel 1, a bearing 34 for an output shaft 35 is attached, on which an output gear 36 is seated in a rotationally fixed manner, which engages in the central ring gear 6 of the disk 1.
Mittels einer (nicht dargestellten) Verschiebevorrichtung kann das Abtriebszahnrad 36 längs der Welle 35 verschoben und wahlweise mit einem der Zahnkränze 5-7 in Eingriff gebracht werden. Die Abtriebswelle 35 ist durch die Seitenwand 10 geführt und treibt ein oder mehrere (nicht dargestellte) Treibräder des Elektrofahrzeugs an. Zum Antrieb der Schwungscheibe 1 sind neben dem Elektromotor 9 noch ein Benzinmotor 37 und eine Tretkurbel 38 vorgesehen. Die Kurbelwelle 39 des Benzinmotors 37 ist durch die Seitenwand 10 geführt und trägt an ihrem Ende ein am äusseren Zahnkranz 7 angreifendes Antriebszahnrad 40. Mittels der Tretkurbel 38 ist ein in den äusseren Zahnkranz 7 greifendes Antriebszahnrad 41 antreibbar.
By means of a shifting device (not shown), the output gear 36 can be shifted along the shaft 35 and optionally brought into engagement with one of the ring gears 5-7. The output shaft 35 is guided through the side wall 10 and drives one or more drive wheels (not shown) of the electric vehicle. To drive the flywheel 1, a gasoline engine 37 and a pedal crank 38 are provided in addition to the electric motor 9. The crankshaft 39 of the gasoline engine 37 is guided through the side wall 10 and at its end carries a drive gear 40 engaging the outer gear rim 7. By means of the pedal crank 38 a drive gear 41 engaging the outer gear rim 7 can be driven.
Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist am Umfangsrand der Schwungscheibe ein Zahnkranz gebildet, in den die Abtriebszahnräder der senkrecht zur Schwungscheibe verlaufenden Dynamowellen greifen. Der Zahnkranz am Umfangsrand der Schwungscheibe kann im Querschnitt keilförmig nach aussen verjüngt sein, wobei die auf den Dynamowellen sitzenden Abtriebsräder diesem Querschnitt angepasst sind. Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist auf der Schwungscheibe 1 eine Vielzahl von Zahnkränzen angebracht und das Antriebsrad 11, das Abtriebsrad 36 und das Antriebsrad 40 sind auf ihren Wellen 8, 35 und 39 axial verschiebbar (jedoch drehfest mit ihnen verbunden), damit sie wahlweise mit einem der Zahnkränze in Eingriff gebracht werden können. Anstelle der Zahnkränze können auch Lochkränze vorgesehen sein.
In another embodiment of the invention, not shown, a toothed ring is formed on the circumferential edge of the flywheel, into which the output gearwheels of the dynamo waves running perpendicular to the flywheel engage. The ring gear on the circumferential edge of the flywheel can be tapered outwardly in a wedge shape in cross-section, the output gears seated on the dynamo shafts being adapted to this cross-section. In a further, not shown embodiment of the invention, a plurality of ring gears is attached to the flywheel 1 and the drive wheel 11, the driven wheel 36 and the drive wheel 40 are axially displaceable on their shafts 8, 35 and 39 (but connected to them in a rotationally fixed manner), so that they can optionally be brought into engagement with one of the ring gears. Instead of the gear rings, perforated rings can also be provided.
Die Antriebseinrichtung ist insbesondere für Elektrofahrzeuge, (einschliesslich Wasserfahrzeuge) geeignet.
The drive device is particularly suitable for electric vehicles (including watercraft).
Vorteilhaft bei Verwendung der im Zusammenhang mit der Zeichnung beschriebenen Antriebseinrichtung für ein Elektrofahrzeug (z. B. Strassenfahrzeug) ist, dass ein Teil der vom Elektromotor bei Steigung verbrauchten Energie durch die Stromerzeugung der Dynamos bei Gefälle wieder zurückgewonnen werden kann. Dies ist besonders bei hügeligem oder bergigem Gelände von erheblicher Bedeutung. Vorteilhaft ist ferner, dass die bisher beim Bremsen des Fahrzeugs nicht nur nutzlos sondern nachteilig (Verschleiss der Bremsreibflächen) in Wärme umgesetzte Energie im Akkumulator gespeichert und dann für den Fahrantrieb nutzbar gemacht werden kann.
The advantage of using the drive device described in connection with the drawing for an electric vehicle (e.g. road vehicle) is that part of the energy consumed by the electric motor on inclines can be recovered by generating electricity from the dynamos on inclines. This is particularly important in hilly or mountainous terrain. It is also advantageous that the energy previously converted into heat during braking of the vehicle not only uselessly but disadvantageously (wear of the brake friction surfaces) can be stored in the accumulator and then made usable for the drive.
Durch die Schwungscheibe wird ferner kinetische Energie gespeichert, z. B. wird ein Teil der bei Gefälle gewonnenen Energie als kinetische Energie der Schwungscheibe gespeichert und kann bei einer darauffolgenden Steigung unmittelbar wieder zum Antrieb verwendet werden. Schliesslich ermöglicht die Scheibe auf einfache Weise die Verwendung mehrerer Antriebe (Elektromotor, Benzinmotor, Tretkurbel), die wahlweise je nach Bedarf eingesetzt werden können.
Kinetic energy is also stored by the flywheel, e.g. B. a part of the energy gained on a downhill slope is stored as kinetic energy of the flywheel and can be used again immediately for the drive on a subsequent slope. Finally, the disc enables the use of several drives (electric motor, gasoline engine, pedal crank) in a simple manner, which can be used as required.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Antriebseinrichtung, insbesondere für Elektrofahrzeuge, gekennzeichnet durch eine drehbar gelagerte Kreisscheibe (1), einen Elektromotor (9), auf dessen Welle (8) ein an der Scheibe (1) angreifendes Antriebsrad (11) zum Drehen derselben (1) sitzt, wenigstens einen Dynamo (22-25), auf dessen Welle (26-29) ein durch Abwälzen auf einem äusseren, kreisringförmigen Bereich (7) der Scheibe (1) oder an deren Umfangsrand von dieser (1) gedrehtes Abtriebsrad (30-33) sitzt, wenigstens einen die Stromquelle für den Elektromotor (9) bildenden und mittels des Dynamos (22-25) aufladbaren Akkumulator (16, 17) und eine Abtriebswelle (35), auf der ein von der Scheibe (1) angetriebenes Abtriebsrad (36) sitzt.
Drive device, in particular for electric vehicles, characterized by a rotatably mounted circular disc (1), an electric motor (9) on the shaft (8) of which sits a drive wheel (11) engaging the disc (1) for rotating the disc (1), at least one Dynamo (22-25), on the shaft (26-29) of which a driven wheel (30-33) rotated by rolling on an outer, circular area (7) of the disc (1) or on the peripheral edge of this (1) sits, at least one accumulator (16, 17) which forms the power source for the electric motor (9) and can be charged by means of the dynamo (22-25) and an output shaft (35) on which a driven wheel (36) driven by the disk (1) sits.
UNTERANSPRÜCHE
1. Antriebseinrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen Verbrennungsmotor (37), auf dessen Kurbelwelle (39) ein an der Scheibe (1) angreifendes Antriebsrad (40) zum Drehen derselben (1) sitzt.
SUBCLAIMS
1. Drive device according to claim, characterized by an internal combustion engine (37), on the crankshaft (39) of which a drive wheel (40) engages the disc (1) and rotates the same (1) sits.
2. Antriebseinrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch ein an der Scheibe (1) angreifendes, mittels einer Tretkurbel (38) antreibbares Antriebsrad (41) zum Drehen der Scheibe (1).
2. Drive device according to claim or dependent claim 1, characterized by a drive wheel (41) which acts on the disc (1) and can be driven by means of a pedal crank (38) for rotating the disc (1).
3. Antriebseinrichtung nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Räder ein auf der jeweiligen Welle axial verschiebbares, drehfest mit ihr verbundenes Rad ist.
3. Drive device according to claim or one of the subclaims 1 and 2, characterized in that at least one of the wheels is a wheel which is axially displaceable on the respective shaft and non-rotatably connected to it.
4. Antriebseinrichtung nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder Zahnräder (11, 30-33, 40, 41) sind, die in Zahnkränze (5-7) der Scheibe (1) greifen.
4. Drive device according to claim or one of the dependent claims 1 and 2, characterized in that the wheels are gears (11, 30-33, 40, 41) which engage in ring gears (5-7) of the disc (1).
5. Antriebseinrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebszahnrad (36) der Abtriebswelle (35) auf dieser axial verschiebbar, jedoch drehfest mit ihr verbunden ist, damit das Abtriebszahnrad (36) wahlweise mit einem der Zahnkränze (5-7) in Eingriff gebracht werden kann.
5. Drive device according to dependent claim 4, characterized in that the output gear (36) of the output shaft (35) is axially displaceable on this, but non-rotatably connected to it, so that the output gear (36) optionally with one of the ring gears (5-7) in Intervention can be brought about.
6. Antriebseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) horizontal auf Wälzlagern (4) gelagert ist.
6. Drive device according to claim, characterized in that the disc (1) is mounted horizontally on roller bearings (4).
7. Antriebseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Elektromotorwelle (8) sitzende Antriebsrad (11) an einem äusseren Bereich (7) und das auf der Abtriebswelle (35) sitzende Abtriebsrad (36) an einem inneren Bereich (5, 6) der Scheibe (1) angreift.
7. Drive device according to claim, characterized in that the drive wheel (11) seated on the electric motor shaft (8) on an outer area (7) and the output gear (36) seated on the output shaft (35) on an inner area (5, 6 ) engages the disc (1).
8. Antriebseinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Elektromotorwelle (8) sitzende Antriebsrad (11), das auf der Kurbelwelle (39) des Verbrennungsmotors (37) sitzende Antriebsrad (40) und das auf der Abtriebswelle (35) sitzende Abtriebs- rad (36) auf ihren Wellen axial verschiebbar, aber drehfest mit diesen verbunden sind.
8. Drive device according to claim and dependent claim 1, characterized in that the drive wheel (11) sitting on the electric motor shaft (8), the drive wheel (40) sitting on the crankshaft (39) of the internal combustion engine (37) and the drive wheel (40) sitting on the output shaft (35 ) seated output gear (36) axially displaceable on their shafts, but non-rotatably connected to them.