DE19751371A1 - Triebsatzschwinge für ein- oder mehrspurige, elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Triebsatzschwinge für ein- oder mehrspurige motorgetriebene Fahrzeuge, insbesondere Motor­ roller und leichte Fahrzeuge zur Beförderung von Personen oder Lasten etc. mit einem im Bereich eines Endes eines langgestreckten Schwingengehäuses angeordneten Antriebs­ motor und einer im Bereich des anderen Endes des Schwingen­ gehäuses drehbar gelagerten Nabe zur Halterung eines Fahr­ zeug-Antriebsrades, wobei die ins Schwingengehäuse geführte Abtriebswelle des Antriebsmotors durch eine im Schwingen­ gehäuse gekapselte Transmissionseinrichtung zwangsläufig mit der Rad-Nabe für das Fahrzeug-Antriebsrad gekoppelt ist und das Schwingengehäuse Einrichtungen zur verschwenkbaren Lagerung um eine von der Drehachse der Rad-Nabe beabstan­ dete und parallel zu ihr verlaufende Achse am oder im Rah­ men oder Chassis des motorisch angetriebenen Fahrzeugs auf­ weist.

Derartige Triebsatzschwingen, welche eine integrale Bauein­ heit aus einem Antriebsmotor, einem eine Transmissionsein­ richtung aufnehmenden Schwingengehäuse und einer im Schwin­ gengehäuse gelagerten und über die Transmissionseinrichtung mit dem Abtrieb des Antriebsmotors gekoppelte Nabe zur Hal­ terung des Antriebsrades darstellen, finden vor allem bei leistungsschwächeren zweirädrigen Fahrzeugen, wie z. B. Motorrollern, aber auch bei drei- oder vierrädrigen Fahr­ zeugen, wie Lastkarren, Golfwagen etc. Anwendung. Dabei werden heute fast ausschließlich Verbrennungskraftmaschinen als Antriebsmotoren eingesetzt, welche aufgrund der ihnen eigenen Drehmomentencharakteristik die Zwischenschaltung eines das Übersetzungsverhältnis zwischen Motorabtrieb und Antriebsrad stufenlos oder mehrstufig zu verändern erlau­ benden Getriebes in der Transmissionseinrichtung erfordern. Solche stufenlosen oder mehrstufigen Getriebe haben zwangs­ läufig ein erhebliches Gewicht und verringern - je nach Bauart - die durch Übertragungsverluste (Reibung etc.) am Antriebsrad zur Verfügung stehende Antriebsleistung im Vergleich zu der vom Antriebsmotor erzeugten Antriebs­ leistung. Neben der ungünstigen Leistungs- oder Drehmomen­ tencharakteristik haben Verbrennungskraftmaschinen auch weitere Nachteile, die z. B. in ihrem komplexen Aufbau, so­ wie der Abgabe von umweltschädlichen Abgasen und störender Geräuschbelastung liegen.

Die bei schwereren Personen- und Lastkraftwagen an sich bereits früher vorgeschlagene Verwendung von Elektromotoren als Antriebsmotor hat sich in der Vergangenheit nicht durchsetzen können, obwohl die zur Verfügung stehenden Elektromotoren bezüglich ihrer Drehmoment-Charakteristik günstiger als Verbrennungskraftmaschinen waren, jedoch bei den geforderten Antriebsleistungen eine geringe Gewichts­ einsparung erbringen konnten, die durch das Gewicht und die Raumansprüche der zum Antrieb der Motoren verwendeten elektrischen Energie erforderlichen Stromspeicher, (d. h. Akkumulatoren, Batterien etc.) in ein ungünstiges Verhält­ nis verkehrt wurde. Elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge waren im Vergleich zu verbrennungskraftgetriebenen Fahrzeugen schwer und hatten - infolge der begrenzten Kapazität der elektrischen Stromspeicher - nur geringe nutzbare Reichweiten. Auch die Lebensdauer der verwendeten Stromspeicher befriedigte nicht.

Sowohl bei Elektromotoren als auch bei elektrischen Akkumu­ latoren hat die Entwicklung in neuerer Zeit zu Verbesserun­ gen geführt, welche die bis dahin bestehenden Nachteile mindern. So wurden Gleichstrommotoren, z. B. in Form der sog. "Axialfeldmotoren" (WO 95/17779) entwickelt, welche aufgrund ihres speziellen Aufbaus hohe Antriebsmomente be­ reits bei geringen Drehzahlen zur Verfügung stellen und darüber hinaus über einen größeren Bereich drehzahlsteuer­ bar sind. Auf dem Sektor der elektrischen Akkumulatoren sind die altbekannten Bleiakkumulatoren ebenso wie mit neuen Elektrodenwerkstoff arbeitenden Akkumulatoren wei­ terentwickelt worden, die nicht nur hinsichtlich des Ge­ wichts-/Kapazitätsverhältnisses, sondern auch der erfor­ derlichen Aufladezeiten günstigere Werte aufweisen. Auch die Lebensdauer wurde verbessert. Im Versuchsbetrieb sind Elektrofahrzeuge im Einsatz, die jedoch bisher nicht zu marktfähigen Produkten geführt haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Triebsatz­ schwinge für spezielle leistungsschwache motorgetriebene Fahrzeuge zu schaffen, bei welcher die Vorteile des Elek­ troantriebes zum Tragen kommen und die bisher bestehenden Nachteile deutlich verringert sind.

Ausgehend von einer Triebsatzschwinge der eingangs erwähn­ ten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antriebsmotor ein elektrischer Motor mit weitgehend geschlossenem Gehäuse ist, und daß wenigstens eine Frei­ laufkupplung vorgesehen ist, welche die zwangsläufige Kopplung des Antriebsmotors mit dem Fahrzeug-Antriebsrad aufhebt bzw. aufheben, wenn das vom Antriebsmotor in die Transmissionseinrichtung eingeleitete Antriebsmoment klei­ ner ist, als ein vom Fahrzeugrad über die Rad-Nabe auf die Transmissionseinrichtung einwirkende Drehmoment. Entgegen der allgemein verbreiteten Auffassung, daß es bei Elektro­ fahrzeugen vorteilhaft ist, wenn der elektrische Antriebs­ motor beim Bremsen oder bei Bergabfahrten als elektrischer Generator wirkt und die dabei entstehende elektrische Energie zur Aufladung des bzw. der Stromspeicher verwendet wird, erfolgt beim erfindungsgemäßen Fahrzeug eine Entkopp­ lung während des Schiebebetriebs bei Bergabfahrt oder beim Bremsen. Es hat sich gezeigt, daß diese Betriebsweise für die heute eingesetzten Stromspeicher von deutlichem Vorteil ist. Die kurzzeitige Aufladung der Stromspeicher durch den im Schiebebetrieb als Generator arbeitenden Antriebsmotor führt zu kurzzeitigen Einwirkungen von hohen Ladeströmen und damit zu nachteiliger Beeinflussung der Batterie, z. B. Beschädigungen der Elektroden der Akkumulatoren und Ausga­ sung von Elektrolyt führen kann. Demgegenüber wirkt die Entkopplung des Antriebsmotors vom Antriebsrad im Schiebe­ betrieb so, daß die zwischen den Perioden der Entnahme von elektrischer Energie dann auftretenden Ruhezeiten eine Erholung des Stromspeichers zur Folge haben, welche die Nutzenergie und Lebensdauer des Stromspeichers erhöht.

Die bzw. eine der Freilaufkupplung(en) kann im Antriebsmo­ tor vor dessen zum Anschluß an die Transmissionseinrichtung bestimmtem Abtriebsorgan, z. B. zwischen Rotornabe und Abtriebswelle angeordnet sein. D. h. die Freilaufkupplung ist dann integraler Teil des Antriebsmotors.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können mehrere Freilaufkupplungen vorgesehen sein, von denen eine im Kopplungsbereich zwischen dem Antriebsmotor bzw. - wie vor­ erwähnt - im Antriebsmotor und der Transmissionseinrichtung und die andere im Bereich zwischen der Transmissionsein­ richtung und der Radnabe vorgesehen ist.

Alternativ kann die Transmissionseinrichtung mehrere hin­ tereinander geschaltete Transmissionszüge aufweisen, wobei dann ein Freilauf zwischen zwei Transmissionszüge einge­ schaltet ist.

Es empfiehlt sich, den elektrischen Motor mit parallel zur Rad-Nabe für das Fahrzeug-Antriebsrad verlaufender Drehachse am Schwinggehäuse anzuordnen, wobei dann die Einrichtung zur verschwenkbaren Lagerung des Schwinggehäu­ ses im oder am Rahmen bzw. Chassis des zugehörigen Fahr­ zeugs so ausgebildet sind, daß die Drehachse des Antriebs­ motors und die Schwenkachse der Triebsatzschwinge im wesentlichen zusammenfallen bzw. einen nur geringen Abstand voneinander haben. Bei der Verschwenkung der Trieb­ satzschwinge, welche durch ihre Abstützung am Chassis oder Rahmen über eine Feder oder ein Federbein gleichzeitig die Funktion der Federung des Antriebsrads des Fahrzeugs über­ nimmt, führt der Antriebsmotor nur eine Verschwenkbewegung aus, d. h. er ändert seine Höhenlage nicht. Dadurch wird eine Beeinträchtigung der Federwirkung durch das Gewicht des Antriebsmotors minimiert.

Der Antriebsmotor der erfindungsgemäßen Triebsatzschwinge wird vorzugsweise als sog. Axialfeldmotor ausgebildet, wel­ cher die früher geschilderten vorteilhaften Eigenschaften bezüglich des günstigen Drehmomentenverlauf und des Be­ reichs der ansteuerbaren Drehzahlen aufweist. Die Verwendung von Elektromotoren anderer Bauformen kommt ebenfalls in Frage.

Dadurch ist es möglich, die Transmissionseinrichtung ohne Zwischenschaltung eines Unter- oder Übersetzungsgetriebes als einfachen kraft- oder formschlüssigen Übertragungszug, z. B. als Riemen- oder Kettentrieb auszubilden, wodurch Übertragungsverluste durch Untersetzungs- oder Getriebestu­ fen entfallen.

Das Gehäuse des Elektromotors wird mit Vorteil weitgehend geschlossen ausgebildet, wobei zur Durchströmung mit Kühl­ luft ein Ein- und Auslaß vorgesehen ist. Zumindest dem Einlaß wird zweckmäßig eine Filtereinrichtung für die Kühlluft vorgeschaltet, um das Eindringen von Staubteilchen und anderen Verschmutzungen, insbesondere auch das Eindrin­ gen metallischer Partikel in den Motor zu verhindern.

Der Kühlluft-Einlaß bzw. die dort vorgesehene Filterein­ richtung werden in mit der erfindungsgemäßen Triebsatz­ schwinge ausgerüsteten Fahrzeugen zweckmäßig möglichst hoch angeordnet, um neben der Ausfilterung von Verunreinigungs­ partikeln auch Wasserzutritt bei Wasserdurchfahrten oder starken Gewitterschauern weitestgehend auszuschließen. Auch bezüglich der Eintrittstemperatur der Kühlluft ist diese Anordnung von Vorteil, da in ungünstigen Fällen die Luft­ temperatur direkt über durch Sonneneinstrahlung stark aufgeheizten Asphalt-Straßenoberflächen erheblich über der eigentlichen Umgebungstemperatur liegen kann. Bei Einsatz der Triebsatzschwinge in Einspurfahrzeugen, z. B. Motorrol­ lern bietet sich der Raum unmittelbar unter der Sitzbank hierfür an.

Der Freilauf kann alternativ zwischen die Abtriebswelle des Antriebsmotors und der Transmissionseinrichtung, zwischen der Transmissionseinrichtung und der Rad-Nabe für das Fahrzeug-Antriebsrad oder in der Transmissionseinrichtung angeordnet sein. Je nach Anordnung ist dann im Schieb­ betrieb der Motor allein oder der Motor mitsamt der nachge­ schalteten Transmissionseinrichtung vom Antriebsrad entkop­ pelt.

Der Freilauf selbst kann als an sich bekannter Klemmkörper- oder Hülsenfreilauf ausgebildet sein, welcher bei geringer Baugröße und dementsprechend geringem Gewicht sichere Funk­ tionen und Lebensdauer aufweist.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Triebsatzschwinge als Antrieb für einen Motorroller mit einer am vorderen Ende den Lenkkopf für die Vorderrad-Aufhängung tragenden Rahmen aus Metallprofilen ist die Ausgestaltung vorzugsweise so getroffen, daß der Rahmen zwei quer zur Roller-Fahrtrich­ tung beabstandete, als geschlossene Rohrprofile ausgebil­ dete Metallprofile aufweist, die im Bereich des Lenkkopfs zusammengeführt und befestigt sind, vom Lenkkopf jeweils schräg nach außen und in Abwärtsrichtung bis unter das Niveau der Fußabstell-Plattform des Rollers, dann in paral­ lelem Abstand etwa horizontal in den Bereich des in Fahrtrichtung rückwärtigen Endes der Fußabstell-Plattform und von dort wieder in Aufwärtsrichtung bis etwa zur Höhe der Sitze bzw. Sitzbank des Rollers geführt sind. Der Rah­ men wird also von zwei voneinander beabstandeten Zügen aus Profilrohren gebildet, die erforderlichenfalls in ihrem rückwärtigen Endbereich oder auch in Zwischenposition durch quer verlaufende Profile zu einem in sich steifen Rahmen verbunden sein können.

Zwischen den in Fahrtrichtung beabstandeten Zügen aus Metallprofilen können Aufnahmen für den bzw. die Stromspeicher vorgesehen sein. Die äußeren Züge aus Metallprofilen bilden - zusammen mit eventuell vorgesehenen Querprofilen - einen Käfig, welcher die aufgenommenen Stromspeicher auch im Fall von Unfällen oder Stürzen gegen Beschädigungen schützt.

Aufnahmen für die Stromspeicher sind vorzugsweise im Be­ reich der in parallelem Abstand unter dem Niveau der Fußab­ stell-Plattform etwa horizontal verlaufende Abschnitte der Metallprofile vorgesehen, welche die Stromspeicher in bestimmungsgemäßer Einbaulage unter der Trittfläche der Fußabstell-Plattform haltern. Diese Anordnung der Strom­ speicher führt zu einer vorteilhaften niedrigen Lage des Gesamtschwerpunkts des Rollers.

Alternativ oder zusätzlich können Aufnahmen für die Strom­ speicher auch in den an die in parallelem Abstand etwa horizontal verlaufenden Abschnitte anschließenden Abschnit­ ten vorgesehen sein, welche die Stromspeicher dann in bestimmungsgemäßer Einbaulage unterhalb der Sitze bzw. Sitzbank und vor und/oder über der Triebsatzschwinge hal­ tern.

Zumindest die im Bereich der parallelem Abstand horizontal geführten Metallprofil-Abschnitte vorgesehenen Aufnahmen für die Stromspeicher weisen zweckmäßig an den Metallpro­ fil-Abschnitten befestigte Wannenkörper auf, welche die Stromspeicher nicht nur gegen Nässe, Verschmutzung oder Steinschlag von der Straßenseite aus abschirmen, sondern zusätzlich zu einer Versteifung des Rahmens beitragen.

Die Metallprofile sind zweckmäßig als Rechteckrohr- oder Flachhalbrundrohr-Profile aus Stahl oder Leichtmetall ausgebildet.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung in Verbin­ dung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungs­ gemäßen Triebsatzschwinge mit montier­ tem Antriebsrad in einer etwa die Ein­ baulage in einem Fahrzeug veranschau­ lichten Darstellung mit einer zur Ab­ stützung der Triebsatzschwinge am zu­ geordneten Fahrzeug-Chassis vorgese­ henen Federbein;

Fig. 2 eine Ansicht der Triebsatzschwinge, gesehen in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Seiten­ ansicht einer abgewandelten Triebsatz­ schwinge, bei welcher die Transmissi­ onseinrichtung in zwei hintereinander geschaltete Transmissionszüge unter­ teilt und ein Freilauf zwischen die beiden Transmissionszüge eingeschaltet ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines mit der er­ findungsgemäßen Triebsatzschwinge aus­ gerüsteten Motorrollers;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Rahmens des Mo­ torrollers gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht des Rahmens, gesehen in Richtung des Pfeils 6 in Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Veranschaulichung der Lage der Triebsatzschwinge, des Antriebsrades und des Vorderrades beim Einsatz der Triebsatzschwinge in einem Einspur-Fahrzeug, z. B. dem in Fig. 4 gezeigten Motorroller; und

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende schema­ tische Veranschaulichung der Anordnung und Lage von zwei erfindungsgemäßen Triebsatzschwingen in einem Mehrspur­ fahrzeug, wobei die Lage und Anordnung des Vorderrades eines dreispurigen Fahrzeugs, z. B. eines Lastkarrens dar­ gestellt und die alternative Anordnung von zwei parallelen lenkbaren Vorder­ rädern bei Ausgestaltung als zweispu­ riges Fahrzeug strichpunktiert veran­ schaulicht ist.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Triebsatzschwinge ist eine zu einer integralen Einheit zusammengefaßte Antriebsbaugruppe für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge, welche einen im einen Endbereich eines langgestreckten Schwingengehäuses 12 angeordneten elektrischen Antriebsmotor 14 und eine im anderen Endbereich des Schwingengehäuses 12 drehbar gela­ gerte Nabe 16 aufweist, an welcher das Antriebsrad 18 in üblicher Weise durch Aufschrauben befestigbar ist. Auch die - nicht gezeigte - Bremse für das Antriebsrad 18 kann am Schwingengehäuse 12 bzw. an der Rad-Nabe 16 integriert sein.

In Fig. 1 ist auf der Oberseite des Schwinggehäuses 12 eine Aufnahme 20 für das schwingengehäuseseitige Ende eines am oberen Ende am Chassis oder Rahmen eines zugehörigen Fahr­ zeugs abgestütztes Federbein 22 dargestellt.

Der Antriebsmotor 14 ist im dargestellten Fall ein Elektro­ motor in Axialfeldbauweise, der seine Antriebsenergie aus im zugehörigen Fahrzeug mitgeführten elektrische Strom­ speicher, z. B. Akkumulatoren, bezieht. Aufgrund der spe­ ziellen Eigenschaften solcher Elektromaschinen ist die Anordnung eines Unter- oder Übersetzungsgetriebes zwischen der ins Innere des Schwingengehäuses geführten (nicht gezeigten) Abtriebswelle des Antriebsmotors 14 und der im Schwinggehäuse drehbar gelagerten Rad-Nabe 16 für das An­ triebsrad nicht oder nur bedingt erforderlich, so daß für die Übertragung der Drehung der Abtriebswelle des Antriebs­ motors 14 auf die Rad-Nabe 16 und somit das Abtriebsrad 18 des Fahrzeugs eine einfache Transmissionseinrichtung 26 in Form eines Ketten-, Riemen- oder Zahnriemenantriebes ge­ nügt, wobei das mit der Motorwelle 14 verbundene Antriebs­ rad mit 28, das mit der Nabe 16 verbundene angetriebene Rad mit 30 und das die beiden Räder 28 und 30 koppelnde Trans­ missionselement in Form eines Keilriemens, eines Zahnrie­ mens oder einer Kette mit 32 bezeichnet sind.

Zusätzlich ist in Fig. 1 schematisch gestrichelt die Anordnung einer Freilaufkupplung 38a in der Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 14 und dem Antriebsritzel oder -rad 28 und einer weiteren Freilaufkupplung 38b in der Verbindung zwischen dem durch das Transmissionselement 32 angetriebenen Rad 30 und der Nabe angedeutet. Die Freilauf­ kupplung 38a kann dabei auch in den Antriebsmotor 14 inte­ griert sein, so daß dessen Abtriebswelle direkt mit dem Antriebsritzel oder -rad 28 koppelbar ist. Obwohl in der Zeichnung Freiläufe 38a und 38b dargestellt sind und die Verwendung von zwei solcher Freilaufkupplungen vor und hinter der Transmissionseinrichtung 26 bezüglich des schnelleren Ansprechens der Freilaufkupplung, d. h. des Ab­ kuppelns des Antriebsrades 18 vom Antriebsmotor 14 Vorteile hat, kann es unter Umständen sinnvoll sein, zur Vereinfa­ chung der Konstruktion nur eine Freilaufkupplung 38a oder 38b vorzusehen.

In Fig. 2 ist schematisch die verschwenkbare Lagerung der Triebsatzschwinge 10 mittels von der motorabgewandten Seite des Schwingengehäuses 12 einerseits und der schwin­ gengehäuseabgewandten Seite des Motors 14 vortretender Lagerzapfen 34 bzw. 36 angedeutet. Es ist ersichtlich, daß die Anordnung so getroffen ist, daß die Längsmittelachsen der Lagerzapfen 34 und 36 und somit die Schwenkachse der Triebsatzschwinge 10 mit der Drehachse des Antriebsmotors 14 zusammenfällt, wodurch der Einfluß der Masse des Antriebsmotors 14 auf das Federungsverhalten der Triebsatz­ schwinge möglichst gering gehalten wird.

Fig. 3 zeigt eine Triebsatzschwinge 10, die im wesentli­ chen der vorstehend in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Triebsatzschwinge entspricht, wobei aber die Transmissionseinrichtung 26 in zwei Transmissionszüge 26a, 26b, d. h. zwei hintereinandergeschaltete Ketten-, Riemen- oder Zahnriemen-Triebe unterteilt ist. So ist das Ritzel 28a über eine Kette bzw. einen Riemen 32a mit einem Ketten- oder Riemenrad 30a verbunden, welches seinerseits mit einem Ketten- oder Riemenritzel 28b gekoppelt ist, daß über einen zweiten Riemen, Zahnriemen oder eine Kette 32b mit einem angetriebenen Ketten- oder Riemenrad 30b gekoppelt ist. Bei dieser Ausgestaltung des Transmissionszugs, der die konstruktive Verwirklichung einer starken Untersetzung zwischen der Drehzahl der Antriebswelle des Antriebsmotors 14 und der Rad-Nabe 16 ermöglicht, wird nur eine Freilauf­ kupplung 38 im Verbindungsbereich des angetriebenen Ketten- oder Riemenrads 30a und des zweiten Ritzels oder Kettenrads 28b angeordnet.

Zusätzlich zeigt Fig. 3 noch Anschlüsse 40, 42 für die Zu- bzw. Abfuhr von Kühlluft in den bzw. aus dem im übrigen vollständig gegen Eindringen von Spritzwasser oder Schmutz­ partikel gekapselten Antriebsmotor 14. Die Anschlüsse 40, 42 sind an die von der Fahrbahn wegweisende Oberseite des Antriebsmotors 14 gelegt, so daß sie bei Verwendung der Triebsatzschwinge 10 in einem Fahrzeug, wie dem nachstehend in Verbindung mit Fig. 4 noch beschriebenen Motorroller 50 innerhalb der Karosserie 54 unterhalb der Sitzbank 56 münden, wobei - zumindest vor die Zuluftleitung - ein (nicht gezeigter) Luftfilter und/oder Feuchtigkeitsabschei­ der vorgesehen sein kann. Die elektrischen Leitungen zum Motor sind zweckmäßig in der Zuluftleitung verlegt.

In Fig. 4 ist als Beispiel für ein mit der erfindungsge­ mäßen Triebsatzschwinge 10 ausrüstbares Fahrzeug ein Motor­ roller 50 der heute üblichen Bauart dargestellt, dessen die Triebsatzschwinge halternder Rahmen 52 in den Fig. 5 und 6 gesondert dargestellt ist. Der Rahmen ist durch die übli­ che, heute in der Regel aus Kunststoff hergestellte Karos­ serie 54 verkleidet, welche in ihrem rückwärtigen, oberhalb der Triebsatzschwinge liegenden Bereich eine Sitzbank 56 trägt. An dem dem Antriebsrad 18 gegenüberliegenden vorde­ ren Ende des Rahmens 52 ist die hülsenförmige Lageraufnahme des Lenkkopfs 58 des Motorrollers 51 vorgesehen. In dieser Lageraufnahme ist die im dargestellten Fall als Teleskop­ gabel 60 ausgebildete Vorderradaufhängung für das lenkbare Vorderrad 62 verdrehbar gelagert. Der Lenker 64 ist auf dem aus dem oberen Ende des Lenkkopfs 58 herausgeführten Ende der mit der Teleskopgabel 60 verbundenen Lenkachse an­ geordnet.

Der Rahmen 52 weist zwei quer zur Roller-Fahrtrichtung be­ abstandete, als geschlossene Rohrprofile ausgebildete Metallprofile 66 auf, die im Bereich des Lenkkopfs 58 zusammengeführt und z. B. durch Schweißung befestigt sind. Vom Lenkkopf 58 verlaufen die Metallprofile 66 zunächst jeweils schräg nach außen und in Abwärtsrichtung unter das Niveau der Fußabstell-Plattform des Rollers dann in paral­ lelem Abstand etwa horizontal im Bereich des in Fahrtrich­ tung rückwärtigen Endes der Fußabstell-Plattform und von dort wieder in Aufwärtsrichtung bis etwa zur Höhe der Sitze bzw. Sitzbank 56. Die rückwärtigen Enden der Profile 66 werden zweckmäßig zur Versteifung des Rahmens durch ein Querprofil 68 miteinander verbunden, wobei zusätzliche Querprofile 68 zur weiteren Rahmen-Versteifung in Zwischen­ bereichen vorgesehen sein können. An diesen Querprofilen 68 können dann auch Aufnahmen für die in den Fig. 5 und 6 nur strichpunktiert angedeuteten Stromspeicher 70 angeord­ net sein. Die beschriebene spezielle Ausgestaltung des Rahmens 52 erlaubt die Anordnung der Stromspeicher 70 zwischen den - zweckmäßig von hochkant gestellten Rechteck­ rohr- oder Flachhalbrundrohr-Profilen gebildeten - Metall­ profilen 66, wodurch die Aufnahme zwischen den Metallprofi­ len 66 geschützt und - insbesondere im Bereich der Fußab­ stell-Plattform - in günstiger Schwerpunktlage vorgesehen werden können.

Zum Schutz der Stromspeicher 70 gegen Beschädigungen kann zumindest im Bereich der Fußabstell-Plattform zwischen den Metallprofilen 66 ein Wannenkörper 72 vorgesehen sein, in welchem die Aufnahmen für die dort vorgesehenen Stromspeicher 70 gebildet sind.

Die relative Lage der Triebsatzschwinge 10 mit dem An­ triebsrad 18 in bezug auf das lenkbare Vorderrad 66 beim Motorroller 50 gemäß Fig. 4 ist auch in Fig. 7 veran­ schaulicht. Es ist ersichtlich, daß das Vorderrad 66 und das Antriebsrad 18 in Fahrtrichtung fluchten.

Anwendungen von - im dargestellten Fall zwei - erfindungs­ gemäßen Triebsatzschwingen 10 in Mehrspurfahrzeugen sind in Fig. 8 veranschaulicht. Dabei ist der Aufbau so getroffen, daß symmetrisch zur senkrechten Längsmittelebene des Fahr­ zeugs zwei Triebsatzschwingen 10 auf gegenüberliegenden Seiten der Längsmittelebene angeordnet sind. Zum Lenken des Fahrzeugs ist in der Längsmittelebene des Fahrzeugs mit Abstand vor den Triebsatzschwingen ein mittels eines Len­ kers verdrehbares Vorder-Rad 62 vorgesehen. Es entsteht so ein dreirädriges und dreispuriges Fahrzeug, wie es - mit konventionellen Antrieben durch Brennkraftmotoren - in Form von sogenannten Lastkarren bekannt ist. Anstelle des einen mittigen vorderen lenkbaren Rades 62 können auch die in Fig. 8 zusätzlich strichpunktiert angedeuteten über eine Achsschenkellenkung lenkbaren Räder 62' vorgesehen sein, wodurch ein vierrädriges, zweispuriges Fahrzeug entsteht, wie sie - ebenfalls mit Antrieb durch Brennkraftmaschinen - als sportliche Geländefahrzeuge oder auch Golfwagen etc. an sich bekannt sind.

Zur Steuerung des Antriebsmotors im Fahrbetrieb der mit der erfindungsgemäßen Triebsatzschwinge 10 ausgerüsteten Fahr­ zeuge müssen natürlich - hier nicht gezeigte - elektrische oder elektronische Steuerungseinrichtungen vorgesehen sein, die aber an sich bekannt sind und nicht näher beschrieben werden sollen. Die elektrische Steuerung kann auf einer gesonderten Steuereinheit und einer Leistungseinheit bestehen, wobei diese beiden Komponenten aber auch zu einer integralen Einheit zusammengefaßt werden können, welche einen Stromsteller, das Ladegerät für die Stromspeicher, einen DC/DC-Wandler, eine Lade-Überwachungsschaltung und eine Lade-Regelung sowie Energieanzeige umfaßt. Die Ge­ schwindigkeitsregelung kann über einen dem Gas-Drehgriff bei brennkraftgetriebenen Kraftfahrzeugen entsprechenden Drehgriff am Lenker 64 erfolgen, welcher über einen Bowden­ zug ein Potentiometer oder auch einen Kontroller (Stromsteller) in der elektrischen Steuerschaltung ver­ stellt.

Als wesentlich für den Betrieb eines mit der erfindungsge­ mäßen Triebsatzschwinge ausgestalteten Fahrzeugs hat es sich erwiesen, daß der Antriebsmotor bei Bergabfahrt oder beim Bremsen, vom Antriebsrad entkoppelt und dadurch sichergestellt wird, daß der Antriebsmotor 14 nicht zwangs­ läufig vom Antriebsrad angetrieben wird und als Generator arbeitet. Insbesondere bei Bergabfahrten würde der An­ triebsmotor hohe elektrische Ströme erzeugen, welche zu Schädigungen oder auch zur Zerstörung der mitgeführten Stromspeicher führen können, wenn sie direkt in die Strom­ speicher zurückgespeist würden. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Entkopplung des Antriebsmotors 14 vom Antriebs­ rad 18 im Schiebebetrieb durch wenigstens einen im Übertra­ gungszug zwischen Antriebsmotor 14 und Antriebsrad 18 vorgesehenen, an sich bekannten Freilauf 38 bzw. 38a, 38b wird dies verhindert. Durch die im normalen Fahrbetrieb von Fahrzeugen auftretenden Phasen des Schiebebetriebs wird die Stromentnahme aus den Stromspeichern jeweils unterbrochen. Es hat sich gezeigt, daß die Unterbrechungen der Stromentnahme aus den Stromspeichern sich positiv auf deren Lebensdauer und Energieausbeute auswirkt.

Claims (19)

1. Triebsatzschwinge (10) für ein- oder mehrspurige motor­ getriebene Fahrzeuge, insbesondere Motorroller (50) und leichte Fahrzeuge zur Beförderung von Personen oder Lasten etc. mit einem im Bereich eines Endes an einem langge­ streckten Schwingengehäuse (12) angeordneten Antriebsmotor (14) und einer im Bereich des anderen Endes des Schwingen­ gehäuses drehbar gelagerten Nabe (16) zur Halterung eines Fahrzeug-Antriebsrads (18), wobei die ins Schwingengehäuse (12) geführte Abtriebswelle des Antriebsmotors (14) durch eine im Schwingengehäuse (12) eingekapselte Transmissions­ einrichtung (26) zwangsläufig mit der Rad-Nabe (16) für das Fahrzeug-Antriebsrad gekoppelt ist und das Schwingengehäuse (12) Einrichtungen zur verschwenkbaren Lagerung um eine von der Drehachse der Rad-Nabe (16) beabstandete und parallel zu ihr verlaufende Achse am oder im Rahmen oder Chassis des motorisch angetriebenen Fahrzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor (14) ein elektrischer Motor mit weitgehend geschlossenem Gehäuse ist, und
daß wenigstens eine Freilaufkupplung (38a, 38b; 38) vorgesehen ist, welche die zwangsläufige Kopplung des Antriebsmotors mit dem Fahrzeug-Antriebsrad (18) aufhebt bzw. aufheben, wenn das vom Antriebsmotor (14) in die Transmissionseinrichtung (26) eingeleitete Antriebsmoment kleiner ist, als ein vom Fahrzeug-Antriebsrad (18) über die Rad-Nabe (16) auf die Transmissionseinrichtung einwirkende Drehmoment.

2. Triebsatzschwinge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die bzw. eine der Freilaufkupplung(en) (38a) im Antriebsmotor (14) vor dessen zum Anschluß an die Transmis­ sionseinrichtung (26) bestimmtem Abtriebsorgan angeordnet ist.

3. Triebsatzschwinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Freilaufkupplungen (38a, 38b) vorgesehen sind, von denen eine im Kopplungsbereich zwi­ schen dem Antriebsmotor (14) und der Transmissionsein­ richtung (26) und eine andere im Bereich zwischen der Transmissionseinrichtung (26) und der Rad-Nabe (16) und/oder in der Transmissionseinrichtung selbst vorgesehen ist.

4. Triebsatzschwinge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Transmissionseinrichtung (26) mindestens zwei hintereinandergeschaltete Transmissionszüge (26a, 26b) aufweist, und daß der bzw. einer der Freiläufe (38) zwi­ schen die beiden Transmissionszüge (26a, 26b) eingeschaltet ist.

5. Triebsatzschwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (14) mit parallel zur Drehachse der Rad-Nabe (16) für das Fahrzeug- Antriebsrad (18) verlaufender Drehachse am Schwingengehäuse (12) angeordnet ist, und daß die Einrichtungen zur ver­ schwenkbaren Lagerung des Schwingengehäuses im oder am Rah­ men (32) bzw. Chassis des zugehörigen Fahrzeugs so ausge­ bildet sind, daß die Drehachse des Antriebsmotors (14) und die Schwenkachse der Triebsatzschwinge (10) im wesentlichen zusammenfallen bzw. einen nur geringen Abstand voneinander haben.

6. Triebsatzschwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (14) ein Axialfeldmotor ist.

7. Triebsatzschwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die im Schwingengehäuse (12) ein­ gekapselte Transmissionseinrichtung (28; 30; 32) als form- oder kraftschlüssiger Riemen- oder Kettentrieb ausgebildet ist.

8. Triebsatzschwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Elektromotors (14) weitgehend geschlossen ist, zur Durchströmung mit Kühlluft jedoch einen Ein- und einen Auslaß aufweist.

9. Triebsatzschwinge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß vor dem Lufteinlaß des Elektromotors (14) eine Filtereinrichtung für die Kühlluft vorgeschaltet ist.

10. Triebsatzschwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor eine Flüssig­ keitskühlung aufweist.

11. Triebsatzschwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf bzw. einer der Freiläufe zwischen dem Antriebsmotor (14) und der Transmis­ sionseinrichtung (32) angeordnet ist.

12. Triebsatzschwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf bzw. einer der Freiläufe zwischen der Transmissionseinrichtung (32) und der Rad-Nabe (16) für das Fahrzeug-Antriebsrad (18) oder in der Transmissionseinrichtung angeordnet ist.

13. Triebsatzschwinge nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Freilauf bzw. die Freiläufe als an sich bekannte(r) Klemmkörper- oder Hülsenfreilauf etc. ausgebildet ist bzw. sind.

14. Mit einer Triebsatzschwinge (10) nach einem der Ansprü­ che 1 bis 13 ausgerüsteter Motorroller (50) mit einem am vorderen Ende den Lenkkopf für die Vorderrad-Aufhängung tragenden Rahmen (52) aus Metallprofilen, in welchem die Triebsatzschwinge (10) verschwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (52) zwei quer zur Roller-Fahrtrichtung be­ abstandete, als geschlossene Rohrprofile ausgebildete Metallprofile (66) aufweist, die im Bereich des Lenkkopfs (58) zusammengeführt und befestigt sind, von der Lagerauf­ nahme (58) zunächst jeweils schräg nach außen und in Ab­ wärtsrichtung bis unter das Niveau der Fußabstell-Plattform des Rollers (50), dann in parallelem Abstand etwa horizon­ tal in den Bereich des in Fahrtrichtung rückwärtigen Endes der Fußabstell-Plattform und von dort wieder in Aufwärts­ richtung bis etwa zur Höhe der Sitze bzw. Sitzbank (56) des Rollers (50) geführt sind.

15. Roller nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den seitlich beabstandeten Metallprofilen (66) Aufnahmen für die Stromspeicher (70) vorgesehen sind.

16. Roller nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß Aufnahmen für die Stromspeicher (70) im Bereich der in parallelem Abstand unter dem Niveau der Fußabstell- Plattform etwa horizontal verlaufende Abschnitte der Metallprofile (66) vorgesehen sind, welche die Stromspeicher (70) in bestimmungsgemäßer Einbaulage unter der Trittfläche der Fußabstell-Plattform haltern.

17. Roller nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Aufnahmen für die Stromspeicher (70) im Bereich der an die in parallelem Abstand etwa horizontal verlaufenden Abschnitte anschließenden Abschnitte der Metallprofile (66) vorgesehen sind, welche die Stromspei­ cher (70) in bestimmungsgemäßer Einbaulage unterhalb der Sitze bzw. Sitzbank (56) und vor und/oder über der Trieb­ satzschwinge (10) haltern.

18. Roller nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest die im Bereich der in parallelem Abstand horizontal geführten Metallprofil-Abschnitte vorgesehene Aufnahmen für die Stromspeicher (70) wenigstens einen an den Metallprofilen (66) befestigten Wannenkörper (72) aufweisen.

19. Roller nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallprofile (66) als Rechteck­ rohr- oder Flachhalbrundrohr-Profile aus Stahl oder Leicht­ metall ausgebildet sind.