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Ausgleichsnabe für Zwillingsräder mit unabhängig voneinander drehbaren
Einzelrädern Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsnabe für Zwillingsräder
mit unabhängig voneinander drehbaren Einzelrädern, bei deinen die Nabe des einen
Innenrades lösbar mit einem frei tragenden Nabenzylinder verbunden ist, der das
Lager für die diesen Nabenzylinder umgebende Nabe des Außenrades bildet und lösbar
am Felgenträger des bremsbaren Innenrades in der gleichen Weise mittels der Radbolzen
montierbar ist, wie an diesem Felgenträger bei normalisierter Bauweise statt der
Ausgleichsnabe des Außenrades unmittelbar die Außenfelge eines Zwillingsrades mit
nicht gegeneinander drehbaren Einzelrädern montierbar ist, wobei eine Freilau ;f-
und Sperrvorrichtung , die beim Bremsen des Innenrades das dabei gegen dieses voreilende
Außenrad selbsttätig mit dem Innenrad kuppelt, zwischen dem frei tragenden Nabenzylinder
und der Außenradnabe angebracht ist und durch die Relativdrehung ihrer Teile gegeneinander,
gesteuert wird.
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Bei einer, bekannten Ausgleichsnabe der vorgenannten Bauart erfolgt
die Steuerung beim Bremsen entweder dadurch, daß als Freilaufgesperre ein schwimmend
zwischen den beiden Nabenzylindern angeordneter Ring mit Riegeln vorgesehen ist,
die sich; unter Fliehkraftsteuerung in eine Sperrstellung zwischen Nocken der beiden
Nabenzylinder legen; oder es wird das Freilaufgesperre aus Bremsbacken gebildet,
die mittels Nocken des nacheilenden Nabenzylinders über von diesen betätigte Spreizhebel
gesteuert werden.
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Im erstgenannten Fall hat sich gezeigt, daß die Fliehkraftsteuerung
der Sperriegel bei langsamer Fahrt nicht zuverlässig arbeitet und infolge der schwimmenden
Lagerung des Ringes klappert und Verschleiß zur Folge hat. Bei der zweitgenannten
Ausführung stellt sich in der Praxis nur bei verhältnismäßig starker Relativdrehung
der Einzelräder gegeneinander, nämlich bei starkem Bremsen, eine genügende Spreizkraft
für das Anlegen der Bremsbacken des als Reibungskupplung ausgebildeten Freilaufes
ein, während bei nur leichtem Abbremsen des Fahrzeuges die aus der Relativdrehung
der Einzelräder resultierende Kraft zur Erzielung einer genügenden Spreizkraft nicht
ausreicht, sondern Schlupf in dem Reibungskupplungsfreilauf entstehen läßt.
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Die Erfindung bezweckt gegenüber diesen bekannten Vorrichtungen, bei
der eingangs genannten Ausgleichsnabenbauart eine zuverlässig arbeitende Steuerung
zu schaffen, bei der unter allen Betriebsbedingungen die Relativdrehung zur Sperrung
des Freilaufs und damit zum Bremsen des äußeren Einzelrades ausreicht. Dies gelingt
gemäß der Erfindung durch einen am inneren Nabenzylinder exzentrisch und schwenkbar
gelagerten Kupplungshebel, dessen Anschlagnase in Wirkstellung an am äußeren Nabenzylinder
schwenkbar gelagerten Sperranschlägen anschlägt.
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Dieses Anschlagen, und damit eine schlupffreie Sperrung des Freilaufes,
erfolgt schon bei leichtem Bremsen, d. h. schon bei geringer Relativdrehung der
Einzelräder gegeneinander und auch bei langsamer Fahrt.
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Bei der Ausführung der Erfindung ist eine größere Anzahl von z. B.
fünf der schwenkbar gelagerten Sperranschläge vorgesehen, so daß die Übertragung
der Bremswirkung schon bei einem Zurückbleiben, des Innenrades gegen das Außenrad
von etwa 60° und mehr selbsttätig eintritt, also kürzeste Bremswege erzielt werden.
Andererseits genügt bei der bevorzugten, nachstehend beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung schon ein Zurückbleiben des Außenrades um etwa 10° gegen das Innenrad,
um die Sperrung zwischen den Einzelrädern wiederum selbsttätig zu lösen.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform
einer Ausgleichsnabe gemäß der Erfindung in Anwendung auf eine normale, bremsbare,
bisher für Zwillingsräder mit nicht gegeneinander drehbaren Einzelrädern gebräuchliche
Grundnahe, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Grundnabe und die
Ausgleichsnabe nebst Radfelgen, Fig. 2 den: Querschnitt durch Fig. 1 nach der Linie
A-A mit der Ausgleichsnabe in Kupplungsstellung ihrer Freilauf- und Sperrvorrichtung,
Fig.3
einen Teilquerschnitt durch die Freilauf-und Sperrvorrichtung der Ausgleichsnabe
wie in Fig. 2, jedoch in der Stellung gerade vor Einrasten in die Kupplungsstellung
beim Bremsen, Fig. 4 einen Teilquerschnitt ähnlich Fig. 3, jedoch wie in. Fig. 2
nach Einrasten in. die Kupplungsstellung beim Bremsen (Bremsstellung), Fig. 5 einen
Teilquerschnitt ähnlich Fig. 3 und 4, jedoch in der Stellung, die sich beim Zurückbleiben
des Außenrades gegen das Innenrad, z. B. Rückwärtsfahrt, einstellt, und Fig. 6 einen
Teilquerschnitt ähnlich. Fig. 3 und 4, jedoch in der Stellung, in der das Außenrad
das zurückbleibende Innenrad an einem Sperranschlag überholen, kann (Freilaufstellung).
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An den Felgenträger der Radnabe 1 (Grundnabe) einer normalen. Anhängerachse
sind in bekannter Weise die Bremstrommel 3 und die Radfelge 4 des Innenrades der
beiden Räder 4, 5 mittels Radbolzen 2 angeschraubt. Bei Zwillingsanordnung mit nicht
gegeneinander drehbaren. Einzelrädern wird die Felge 5 des äußeren Rades mit ihrem
Anschlußflansch nach innen liegend mittels derselben. Bolzen. 2 mit dem Felgenträger
der Nabe 1 verbunden.
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Für gegenseitige Drehung der Einzelräder sind zwei konzentrische Nebenzylinder
6 und 7 vorgesehen, die eine Ausgleichsnabe bilden, und der Zylinder 7 ist auf dem
Zylinder 6 unter Zwischenschaltung von Gleitlagerbüchsen 8 gelagert. Die Nebenzylinder
6 und 7 sind durch einen Bund 9 und einen Seegerring 10 gegen seitliche gegenseitige
Verschiebung gesichert. Mittels Radbolzen 11 ist am Flansch 7a des Nebenzylinders
7 die Felge 5 des äußeren Rades, mit der Einpreßtiefe sich nach innen öffnend, aufgesetzt.
Eine Kappe 12 verschließt die Ausgleichsnabe nach außen.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind an dem äußeren Nebenzylinder 7 beim
normalen 10-Loch-Flansch 7 a fünf normale Radbolzen 11 gleichmäßig am Umfang verteilt
vorgesehen; bei einem 8-Loch-Flansch nur deren vier. Die dazwischenliegenden Radbolzen
14 dienen als Drehbolzen für Sperranschläge 13 und sind in dem äußeren Flansch 7a
und in dem inneren Flansch 7 b sicher gelagert. Die auf dem Bolzen 14 sitzenden
Anschläge 13 sind schwenkbar und stehen unter dem Einfluß je einer Zugfeder 16,
die an dem jeweils folgenden Bolzen 11 angehängt ist. Jeder Anschlag 13 greift unter
der Wirkung der Feder in eine Aussparung 7 c und wird dabei für gewöhnlich durch
die Feder 16 gegen die eine Kante der Aussparung anliegend gehalten und in diese
Lage zurückgeführt, wenn der Anschlag vorübergehend, wie weiter unten beschrieben
worden ist, zurückgedrängt worden ist. An der äußeren Stirnseite des inneren Nebenzylinders
6, der fest mit der Radnabe 1 verbunden ist, ist ein Kupplungshebel 17 exzentrisch
zur Radachse schwenkbar um einen Bolzen, 18 gelagert und steht unter der Wirkung
einer Zugfeder 19, die ihn gegen einen Anschlag 6 b des Nebenzylinders 6 zieht.
Der Hebel hat zwei über einen Radsektor von etwa 60° voneinander abliegende Nasen,
eine Anschlagnase 17a und eine Steuernase 17b. Die Anschlagnase 17a ist so bemessen,
daß sie bei Drehung des Nabenzylinders 7 in Pfeilrichtung der Fig. 3 und 4 gegen
einen der nach innen eingeschwenkten Anschläge 13 stößt, wenn der Hebel 17 die Stellung
nach Fig. 3 und 4 einnimmt, aber an dem Anschlag vorbeigeht, wenn der Hebel 17 die
Stellung nach Fig. 6 einnimmt. Die Steuernase 17 b ist so bemessen, daß sie über
den in Pfeilrichtung folgenden Anschlag 13 gemäß. Fig. 3 hinweggleitet, wenn der
Hebel 17 die Stellung nach Fig. 3 einnimmt; aber zuvor den Hebel in diese Stellung
nach Fig. 3, ausgehend von der Stellung nach Fig. 6, steuert, in der sie an den
in Pfeilrichtung folgenden Anschlag 13 anstößt.
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Um jeweils das Anschlagen der Sperranschläge 13
an den. Kanten
der Aussparungen 7c möglichst geräuschlos zu machen, sind in die Anschläge 13 kleine
Puffer 23 aus Gummi od. dgl. eingesetzt. Zu dem gleichen Zweck sind an dem mit dem
Nebenzylinder 6 fest verbundenen Anschlag 6c für den Kupplungshebel 17 ein Federzylinder
21, 22 und an dem Hebel ein Puffer 20 vorgesehen.
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Die Wirkungsweise der Sperrvorrichtung ist folgende: Bei ungebremster
Fahrt in gerader Richtung wird der Kupplungshebel 17 von. der Feder 19 gegen den
Anschlag 6 b des Nebenzylinders 6 gehalten (Fig. 6). Wird das innere Rad, gebremst,
so verzögert sich gegenüber dem äußeren Rad seine Geschwindigkeit, so daß der innere
Nebenzylinder 6 gegenüber dem in Richtung des äußeren Pfeiles der Fig. 6 umlaufenden
Nebenzylinder 7 stark zurückbleibt. Dabei läuft die Anschlagnase 17a, ausgehend
von der Stellung nach Fig. 6, an dem nächsten Anschlag 13 vorbei, bis sie die Stellung
der Fig. 3 vor dem übernächsten Anschlag 13 erreicht hat. Gleichzeitig ist dabei
bis dahin aber die Steuernase 17b gegen den erstgenannten, von der Nase 17a überholten
Anschlag 13 gestoßen und hat beim Vorbeigehen an diesem Anschlag 13 den Hebel 17
gegen die Wirkung der Feder 19 in die Stellung der Fig. 3 in die Bahn des nächstfolgenden
Anschlages 13 geschwenkt. Hiernach kommt die Feder 19 wieder kurz zur Wirkung und
schwenkt den Hebel 17 wieder etwas entgegen der Pfeilrichtung der Fig. 3 zurück,
so daß seine Nase 17a vollends zum Anliegen an den nächstfolgenden Anschlag 13 kommt,
wie Fig. 4 zeigt. Hierdurch ist die Kupplung der beiden Nebenzylinder 6 und 7 hergestellt,
d. h., es wird die Bremsung des . inneren Rades auf das äußere mitübertragen. (Fig.
4). Das Ende 17c des Hebels 17 stützt sich dabei, nach Überwindung der Dämpfungsfeder
21, fest gegen den Anschlag 6 c des Nebenzylinders 6. Sobald die Bremse wieder gelöst
wird, bleibt zunächst bei genauer Geradeausfahrt und genau gleichbleibender Drehzahl
des Innenrades die Anschlagnase 17a noch gemäß Fig. 4 in Anlage am Anschlag 13 und
der Freilauf gesperrt. Praktisch bewirkt jedoch schon das kleinste Zurückbleiben
des Außenrades gegen das Innenrad; wie es bei Erhöhung der Drehzahl des Innenrades
oder bei der kleinsten Links- oder Rechtskurve beim an der Innenseite der Kurve
liegenden Außenrad auftritt, daß der Hebel 17 aus der Stellung nach Fig. 4 unter
der Wirkung der Feder 19 in die Stellung nach Fig.6 übergeht. Hierzu genügt schon
ein Zurückbleiben des Außenrades um 10°. Der Hebel 17 kann dann mit der Nase
17a in Richtung des äußeren oder des inneren Pfeiles der Fig. 6 am folgenden Anschlag
13 frei vorbeigehen, d. h. der Freilauf ist hergestellt, auch wenn gemäß Fig. 6
wieder eine Verzögerung des Innenrades um weniger als etwa 60° gegen das Außenrad
eintritt. Bleibt gemäß den, Pfeilen der Fig. 5 das Außenrad stark gegen das Innenrad
zurück, wie es beim Rückwärtsfahren eintreten kann, so schwenkt die Steuernase 17
b den nächsten Anschlag 13 gegen die Wirkung seiner Feder 16 zurück, wie es Fig.
5 zeigt, so daß der Freilauf erhalten bleibt, bis gebremste Vorwärtsfahrt (mit Zurückbleiben
des Innenrades über mehr als etwa 60°) wieder die Ver--hältnisse nach Fig. 3 und
:dann nach Fig. 4 herstellt.
Die Ausgleichsnabe 6, 7 kann. mit den
Teilen 13 his 18 auf jede normale, für nicht gegeneinander drehbare Einzelräder
bestimmte Zwillingsnabe mittels der Bolzen 2 frei tragend aufgesetzt werden.