DE1605903A1

DE1605903A1 - Fahrzeug,welches von einem batteriegespeisten Elektromotor angetrieben wird

Info

Publication number: DE1605903A1
Application number: DE19671605903
Authority: DE
Inventors: Atchinson Edward J
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-06-23
Filing date: 1967-08-08
Publication date: 1971-03-25
Also published as: CH467951A; GB1183478A; US3442359A; FR1552884A; AT282364B

Description

Patentanmeldung Edward J.Atchinson, Route 1, Box 202 A, Lake Zurich, 111«

Fahrzeug, welches von einem batteriegespeisten Elektromotor angetrieben wird»

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches von einem batteriegespeisten Elektromotor angetrieben wird, der über eine Untersetzung mit einem der Bäder verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung zu versehen, welche stoßartige Belastungen des Motors und Übermäßige Anlaufstromaufnahmen desselben vermeldet.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Einwegkupplung mit einem ersten Kupplungsglied, das mit dem Bad und einem zweiten Kupplungsglied, das mit dem Motor verbunden ist, wobei diese Kupplunßsglieder gleichachsig angeordnet und gegeneinander verdrehbar sind und jedes Kupplungsglied einen Teil aufweist, der einem ersten Teil des anderen Kupplungsgliedes benachbart ist, und einen zweiten Teil, der dem ersten Teil des jeweils anderen Kupplungsgliedes abgewandt ist, und wobei die beiden Kupplungsglieder Rotationskörper und die zweiten Teile in ihrer Ausdehnung von der Achse weg größer sind als die ersten, und eine Wendelfeder,

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BAD ORIGINAL

welche die Teile umgibt, wobei der Badiua der Bndwindungen der Enden um die Achse so bemessen ist» daß diese Endwindungen in Kontakt mit den zweiten Teilen sind, und die Wendelfeder an einem der Teile befestigt ist und mittlere Windungen besitzt, deren Badius geringer ist als der der Endwindungenο

Auf diese Weise greift die Feder beim Anschalten des Motors an dem ersten Kupplungsglied an und verwindet sich dann, wobei der Badius der mittleren Windungen vermindert wird und dieee in Kontakt mit den ersten Teilen bringt, bevor genügend Drehmoment entwickelt wird, um das Bad anzutreiben.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeiepiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und nachstehend beschrieben:

Fig.1 ist eine perspektivische Darstellung eines

Fahrzeuges, bei welchem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist.

Fig.2 ist eine Seitenansicht des angetriebenen Rades

und des Antriebemotors in ihrem Betriebszustand <>

Fig.3 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, und zwar im Schnitt durch die Nabe des angetriebenen Bades längs linie 3-3 von Fig.2 und zeigt die Kupplung in entkuppeltem Zustand.

Fig.4 ist eine Darstellung entsprechend Fig»3 und zeigt die Kupplung im eingerückten Zuetand.

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Fig.1 zeigt einen angetriebenen Karren, der einen Hauptkörper 10 mit zwei rückwärtigen Tragrädern 11 aufweist. Die Hader 11 sind nur frei mitlaufende Räder. An der Vorderseite ist ein lenkbares Bad 12 auf einem Lenkrahmen 13 (Fig.2) gelagert. Eine ?/elle 14» die einen Teil des Lenkrahmens 13 bildet, ist in dem Hauptkörper 10 in geeigneter Weise drehbar gelagert und ist auch mit dem oberen Teil 15 verbunden und trägt diesen« Von dem Bedienungsmann könnten Handgriffe 16 gedreht werden, um in entsprechender Weise die Welle 14 und den Lenkrahmen 13 zu drehen» Innerhalb des oberen Teiles 15 ist eine (nicht dargestellte) Batterie vorgesehen, welche den Antriebsmotor 19 speist. Auf seiner Abtriebswelle hat der Motor 19 ein kleines Zackenrad 20, welches eine Hollenkette 21 antreibt. Die Kette 21 treibt wiederum ein großes Zackenrad 22 an.

Die Anordnung ist so, daß zwischen dem Elektromotor 19 und dem angetriebenen Had 12 eine Untersetzung stattfindet«»

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses eine einstufige Untersetzung, aber in einigen anderen Ausftihrungsformen wird,eine zweistufige Untersetzung benutzt. Auf jeden Fall ist die Drehgeschwindigkeit des letzten Zackenrades 22 wesentlich geringer als die Drehgeschwindigkeit des Motorzackenrades 20.

In den Fig.3 und 4 ist ein angetriebenes Bad 12 mit einer Nabe 25 dargestellt. Das Bad ist um die !Längsachse einer Welle 26 drehbar gelagert. Die Welle 26 ist in dem Lenkrahmen 13 in Lagern 27 drehbar gelagert. Das Zackenrad 22 hat eine Nabe 28, die mittels eines Stifte 29 an der Welle 26 befestigt ist.

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Zwischen der Welle 26 und der Nahe 25 ist eine Einwegkupplung vorgesehen, die von einem ersten Kupplungsglied 31» einem zweiten Kupplungeglied 32 und einer diese verbindenden Feder 33 gebildet wird ο Das Kupplungsglied 32 ist an der Habe 25 angeschweißt* Bas Kupplungsglied 31 ist an der Welle 26 mittels eines Stiftes 34 befestigt. Bas stellt sicher, daß das Kupplungsglied 31 stets mit dem Zackenrad 22 umläuft» während das Kupplungsglied 32 sich stets mit dem Rad 12 dreht. Bas Kupplungsglied 31 hat einen ersten zylindrischen Teil 31a gegenüber dem entsprechenden eraten zylindrischen Teil 32a des Kupplungsgliedes 32· Im Abstand von den ersten zylindrischen !Teilen ist ein zweiter zylindrischer Teil 31b und ein zweiter zylindrischer Teil 32b auf dem zweiten Kupplungsglied 32 vorgesehen. Bie zylindrischen Teile 31a und 31h sind durch einen kegelstumpfförmigen Teil 31c verbunden. Ber erste zylindrische Teil 32a und der zweite zylindrische Teil 32b sind durch einen kegelstumpfförmigen Teil 32c verbunden. Bie Teile 31c und 32c sind der Stumpf eines rechtwinkligen Kegels» dessen Achse mit der Achse der Welle 26 zusammenfällte Bie Zentralachae der zylindrischen Teile 31a, 31b, 32a und 32b fallen auch mit der Achse der Welle 26 zusammen.

Bie Endwindungen der Federn 33 sind von solcher Größe, daß sie die zweiten zylindrischen Teile 31b und 32b an deren Umfang berühren. An diesen Endwindungen ist die Feder 33 mit dem ersten Glied 31 verschweißt. Ber Abstand zwischen den ersten zylindrischen Teilen 31a und 32a ist geringer als der Burohmesser dee Drahtes, aus welchem die Feder 33 gebildet ist.

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Die zentralen Windungen der Feder 33 zwischen den Enden der Feder haben einen Radius um die Achse der Welle 26, der geringer 1st als der Radius der Endwindungen der Feder um die Achse der Welle 26.

Pie Feder ist in einer solchen Sichtung gewendelt, daß bei Antrieb des Zackenradee 22 durch den Motor in der durch den Teil 36 (Fig.2) angegebenen Richtung, das in Kontakt mit dem zylindrischen Teil 32b befindliche Ende der Feder reibend an diesem zylindrischen Teil angreift und bewirkt, daß die Feder sich aus der in Fig.3 dargestellten lage zu der in Fig.4 dargestellten Lage aufwindet- Wenn die Feder sich aufwindet, verringern die mittleren Windungen derselben ihren Radius um die Achse der Welle 26 und legen sich an die !Teile 31o> 32c, 31b und 32b an den ersten und zweiten Kupplungsgliedern an«

In dem Augenblick, wo die Feder sich zu der in Fig.3 dargestellten Lage aufgewunden hat, wird ein hingehendes Drehmoment entwickelt, so daß das Kupplungeglied 32 und das Rad 12 Im Gleichlauf mit dem Kupplung«glied 31 und dem Zackenrad 32 umläuft«

Bei dem nachstehend beschriebenen speziellen Ausführungen beisplel dreht sich das Zackenrad 22 etwa eine halbe bis dreiviertel Umdrehung von der Stellung nach Fig.3» bevor es in der Stellung von Fig.4 angelangt und der Antrieb des Rades 12 beginnt. Infolge der Untersetzung des vorerwähnten Kettentriebee bedeutet das, daß der Motor 19 einige Umdrehungen macht (je nach der Größe der Untersetzung) bevor der tatsächliche Antrieb des Rades beginnt.

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Diaaee vermindert die Stromaufnahme des Motors 19 von der Batterie erheblich. Be tritt auch ein wesentlich geringerer mechanischer Stoß auf, wenn der Motor anläuft, als dies bei einer gebräuchlichen Kupplung oder einem zwangeschlUssigen Antrieb der Pall ist. Wenn das Zackenrad 18 in umgekehrter Richtung ssu der Richtung 36 angetrieben wird, so rutscht die Feder nur auf dem zylindrischen Teil 32b, ohne sich aufzuwinden. Das gleiche Ergebnis tritt ein* wenn das Rad 12 von Hand in Vorwärtsrichtung gedreht wird, d.h» nicht über die Kupplung angetrieben wird«

Bei einem AusfUbrungsbeispiel fcaben die ersten Teile 31a und 32a 6,25 cm axiale Länge und 22,63 Qm Durchmesser· Sie zweiten Teile 31 b und 32 b sind Ip,16 on in axialer Lange und 24*50 cm Im Durchmesser» Der kegeisttmpffOrmige Teil 31 c und der Teil.. 32 c haben eine axiale Länge von 6,25 cm· Die Feder 33 hat ungefähr 0,5 Windungen, die links herum gewickelt sind und aus 4,68 cm starkem Yentilfederdrahl; aus getempertem Chrom» Silizium-Sae 9254 bestehen».Im gewendelten Zustand hat die Feder eine freie Länge von ungefähr 50,00 cm und der Innendurchmesser der Endwindungen ist 24*13 cm +/- 0,08 cn. Die Ietaten 2,5 Windungen am-Bnde sind eng gewickelt, während die mittleren Windungen ungefähr 1,56 cm offen sind. I?ie Innen- und Außendurchmesser müssen genau eingehalten sein, die Feder muß frei von Wendelmarken und allen diesen Werkzeugmarken sein» Die Federn sind, bei 343° Q 30 Min«, lang von Spannungen befreit und dann abgesdhreokt und auf 187° 0 30 Min» lang erhitzte

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Claims

Patentansprüche

1) Fahrzeug, welches von einem batteriegespeisten Elektromotor angetrieben wird» der Über eine Untersetzung mit einem der Räder verbunden ist» gekennzeichnet durch

eine Einwegkupplung mit einem ersten Kupplungsglied, das mit dem Bad und einem zweiten Kupplungsglied» das mit dem Motor verbunden ist» wobei diese Kupplungeglieder gleichachsig angeordnet und gegeneinander verdrehbar sind und jedes Kupplungsglied einen ersten Seil aufweist» der einem ersten Seil des anderen Kupplungsgliedee benachbart ist» und einen zweiten. Teil, der dem ersten Teil des jeweils anderen Kuppr lungsgliedes abgewandt ist, und wobei die beiden Kupplungsglieder Rotationskörper und die zweiten Seile in ihrer Ausdehnung.von der Achse weg größer sind als die ersten» und eine Wendelfeder» welche die Seile umgibt, wobei der Radius der Endwindungen der Enden um die Achse so' bemessen ist» daß'diese Endwindungen in Kontakt mit den zweiten Seilen sind, und die Wendelfeder an einem der Seile befestigt ist und mittlere Windungen besitzt, deren Hadius geringer ist als der der Endwindungen.

2) Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seile zylindrisch und durch einen Übergang verbunden sind» der die Form eines zylindrischen Kanus besitzt, ^:

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3) Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bad eine Nabe und Radachse besitzt, die gleichachsig zu der Achse der Kupplung ist, daß die Kupplungaglieder zwischen der Nabe und der Radachse sitzen und das erste Kupplungeglied mit der Nabe verschweißt ist, während das zweite Kupplungsglied dasjenige ist, an dem die Wendelfeder angeschweißt ist,

daß die Wendelfeder aus einem Draht von einem vorgegebenen Durchmesser besteht und nicht genügend Steifigkeit besitzt, um dem Motordrehmoment ohne Aufwinden auf die Kupplungsglieder zu widerstehen, und daß der axiale Abstand zwischen den besagten ersten Teilen wenigstens so gering ist wie der besagte Durchmesser, wodurch beim Anschalten des Motors die Feder an dem ersten Kupplungsglied angreift und eich dann verwindet, wobei der Radius der mittleren Windungen vermindert wird und diese in Kontakt mit den ersten Teilen bringt, bevor genügend Drehmoment entwickelt wird, um das Rad anzutreiben, so daß der Stoß auf den Motor und die AnlaufStromaufnahme desselben vermindert werden.

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