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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsradanordnung für einen
Motorroller. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Motorrollerrad,
das von einem Motor angetrieben wird, der von einem Schwingarm aufgenommen
wird und direkt mit einer Transmission in Eingriff ist, die innerhalb
eines abgedichteten, jedoch belüfteten
Getriebekastens montiert ist, der mit dem Rad dreht, wobei ein Wärmeverteilungselement
des Schwingarms thermisch leitend mit dem Motor verbunden ist, und
wobei ein zweiter Schwingarm weg von einer Radachse um eine Achse quer
zu dem Motorroller verschwenkt werden kann, um eine einfache Entfernung
einer Felge zu erlauben.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Da
die Zunahme der Luftverschmutzung durch große Mengen von Fahrzeugen mit
einer Verbrennungskraftmaschine in großen Städten ein erhebliches Problem
geworden ist, bestehen weltweit Bemühungen, effiziente elektrisch
angetriebene Fahrzeuge zu schaffen. Große Städte in entwickelten Ländern mit
hohen Konzentrationen von Motorrollern, die mit Zweitakt-Maschinen
angetrieben werden, sind insbesondere durch die Umluftverschmutzung
durch Fahrzeug betroffen. Diese Zweitakt-Motorroller erzeugen große Mengen
von Abgasen und erhebliche Lärmbelästigung.
Elektrisch angetriebene Motorroller dagegen bieten ein Transportmittel,
das im wesentlichen keine Abgase erzeugt und eine sehr geringe Lärmbelästigung
dardstellen.
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Elektrisch
betriebene, zweirädrige
Fahrzeuge wurden entwickelt. Beispielsweise lehrt das US-Patent 5,272,938
ein Fahrrad mit einem Elektromotor, der im Inneren des Vorderrades
angeordnet ist. Der Motor ist in einem Gehäuse angeordnet. Der Motor treibt
ein Sonnenrad, das drei Planetenräder antreibt, die damit in
Eingriff sind. Die Planetenräder kämmen mit
und rotieren gegen ein Hohlrad, das drehbar auf einer Achse fixiert
ist, die wiederum an der Gabel 968 des Fahrrads befestigt
ist. Schäfte
der Planetenräder
sind an einem Schwenkblock befestigt. Die Drehung der Planetenräder gegen
das feste Hohlrad verursacht, das der Schwenkblock um die Achse
dreht. Aufgrund eines Kupplungsrades dreht sich der Schwenkblock
in dem Gehäuse.
Das Gehäuse
ist aus zwei Hälften
mit gleichem Durchmesser gebildet. Radspeichen sind an dem Gehäuse durch
beide Gehäusehälften angebracht.
Durch die Drehung des Gehäuses
werden die Speichen des Fahrrads und das Rad in Drehung versetzt,
dass das Fahrrad antreibt.
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Bei
der Anordnung, die in dem '938-Patent gelehrt
wird, ist der Motor ungewöhnlich
dünn, um ungehindert
in das Rad zu passen. Diese Anordnung schließt einen ideal geformten Motor
aus, der erheblich breiter und kräftiger ist.
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Ein
weiteres elektrisch angetriebenes Fahrzeug ergibt sich beispielsweise
aus dem US-Patent 5,322,141. Diese Druckschrift zeigt einen Elektromotor,
der innerhalb eines Gehäuses
angeordnet ist, das mit einem einen Passagier tragenden Fahrzeug verbunden
ist durch Suspensionselemente, die drehbar lateral von dem Fahrzeug
und von dem Gehäuse drehbar
sind. Ein Stoßdämpfer absolviert
mechanische Stöße zwischen
dem Gehäuse
und dem Fahrzeug.
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Diese
Anordnung hat nicht den Vorteil von Suspensionselementen, Wärme von
dem Motor abzugeben. Weiter ist diese Lehre ungeeignet für einen Motorroller
oder andere kleine Fahrzeuge, bei denen die Schwingarme nach hinten
und parallel zu dem Rad um eine Achse quer zu dem Fahrzeug weisen.
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Das
US-Patent 4,132,281 offenbart ein Antriebsrad eines Motorrades,
das auf einer Seite mit einem Fahrzeugrahmen und auf der anderen
Seite mit einem Arm verbunden ist. Ein Motor ist innerhalb des Rades
angeordnet und an den Arm über
ein Schwenkgelenk verbunden. Das Schwenkgelenk ist an einer konkaven
Seite des Arms befestigt. Bei einem Reifenwechsel müsste der
Arm daher lateral weg von dem Rad bewegt werden, parallel zu der Drehachse
des Rades, um eine Erneuerung des Reifens zu ermöglichen.
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Die
US-Patente 5,613,569 und 5,647,450 offenbaren elektrisch betriebene
Motorräder,
die jeweils einen Elektromotor aufweisen, der in einer verschwenkbaren
Leistungseinheit ange ordnet ist, die mit dem Hauptrahmen und einem
Rad angebracht sind. Der Motor ist an dem Ende der Schwingeinheit, die
an dem Körper
angebracht ist, angeordnet. Wie in dem '569-Patent
erläutert,
erfordert diese Anordnung eine Transmission, um Leistung auf das
Rad zu übertragen,
dass innerhalb der Schwenkeinheit angeordnet ist, etwa einem Gurt.
Die entfernte Anordnung des Motors weg von dem Rad und die lange
Transmission reduziert die potentielle Effizienz des Antriebssystems.
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Das
US-Patent 3,387,502 lehrt eine Untersetzungsgetriebe-Antriebseinheit
für schwere
Geländefahrzeuge
mit elektrischen Motoren. Diese Druckschrift zeigt ein Planetengetriebesystem
mit einem äußeren Ölreservoir
und einer Sumpfkammer mit einer Passage, die dazwischen ausgebildet
ist. Turbulenz, die erzeugt wird, wenn das Rad sich dreht, schmiert
die sich bewegenden Teile und Partikel, die die Sumpfkammer erreichen,
verbleiben von dem Getriebe. Es fehlt jedoch an einer Lehre, die
eine adäquate Vergleichmäßigung der Drücke zwischen
der Atmosphäre
und dem Inneren des Getriebekastens bewirken, so dass der Getriebekasten
auf Lebensdauer mit Schmiermittel abgedichtet sein kann.
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Das
den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildende US-Patent 4,531,928 lehrt
einen Schwingarmmechanismus für
einen Motorroller, bei dem eine Verbrennungskraftmaschine an dem
Schwenkort des Schwenkarms angeordnet ist. Eine Gurtübertragung ist
innerhalb des Schwingarms vorgesehen, um das Drehmoment zwischen
der Verbrennungskraftmaschine und dem Rad zu übertragen. Aufgrund der Natur
dieser Gurttransmission wird Wärme
innerhalb des Schwingarms erzeugt. Um die Wärme, die innerhalb des Schwingarms
erzeugt wird, zu verteilen, sind Kühlrippen an dem Schwingarm
montiert. Die Verbrennungskraftmaschine ist mit Kühlrippen
an dem Zylinder ausgebildet, um die Wärme, die von der Maschine erzeugt
wird, zu verteilen. Dieser Aufbau ist relativ komplex aufgrund des
Erfordernisses einer Gurtübertragung.
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Das
US-Patent 5,322,141 lehrt eine Radanordnung für ein vierrädriges Fahrzeug, bei der der Motor
an dem Rad angeordnet ist. Schwingarme verbinden die Motor/Rad-Anordnung
mit dem Hauptfahrzeugkörper.
Um die Wärme,
die von dem Motor erzeugt wird, zu verteilen, sind Kühlrippen
an dem Motorgehäuse
angeordnet. Die Wärmeverteilung wird
jedoch aufgrund der begrenzten Oberfläche des Motorgehäuses begrenzt.
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Eine
effiziente Antriebsradanordnung ist für einen Motorroller erforderlich,
der den Vorteil einer vergrößerten Oberfläche zum
Verteilen der Motorwärme
hat und bei der eine Entfernung des Rads leicht möglich ist,
weiter mit einer adäquaten
Belüftung
innerhalb eines Getriebekastens, um atmosphärische Drücke in diesem zu erreichen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung schafft eine Fahrzeugantriebsanordnung für ein Antriebsrad
eines elektrisch betriebenen Motorrollers. Erste und zweite Schwingarme
sind mit einem Abschnitt des Motorrollers, etwa dem Motorrollerkörper verbunden,
um den Körper
an einem Rad abzustützen.
Die Schwingarme sind um eine Achse quer zu dem Körper des Motorrollers verschwenkbar
und sind mit Stoßdämpfern ausgebildet, um
mechanische Stöße zwischen
dem Rad und dem Körper
aufzunehmen.
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Der
erste Schwingarm weist ein Wärmeverteilungselement
auf, das in thermisch leitender Verbindung mit einem Wärmeverteilungselement
ist und konfiguriert und positioniert ist, um das Rad anzutreiben.
Das Wärmeverteilungselement
ist konfiguriert, um die Wärme
zu verteilen, die von dem Motor erzeugt wird.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist dieses Wärmeverteilungselement
eine Mehrzahl von Kühlrippen
auf, die sich von dem Schwenkarm erstrecken und der Umgebungsluft
ausgesetzt sind. Um die Kühlwirkung
zu verbessern, sind die Kühlrippen
im wesentlichen mit einem vorherrschenden Luftstrom um die Rippen,
wenn der Motor das Fahrzeug antreibt, ausgerichtet.
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Vorzugsweise
hat der Schwingarm einen länglichen
Abschnitt, der sich im wesentlichen zwischen dem Rad und dem Körper erstreckt,
wobei das Wärmeverteilungselement
wenigstens in diesem länglichen
Bereich angeordnet ist. Das Wärmeverteilungselement
ist vorzugsweise an der Ober- und an der Bodenseite des Schwingarms
angeordnet und kann auch an den Seiten angeordnet sein.
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Eine
erste und eine zweite Getriebekastenhälfte bildet ein Getriebekastengehäuse in dem
Rad, wobei die beiden Hälften
zum strukturellen Stützen der
Transmission ausgebildet und dimensioniert sind. Die erste Getriebekastenhälfte hat
vorzugsweise einen Durchmesser der größer ist als der der zweiten Getriebekastenhälfte. Eine
Transmission ist innerhalb des Getriebekastengehäuses angeordnet und ist mit
einer angetriebenen Welle verbunden, vorzugsweise einer Motorwelle,
um das Drehmoment zwischen der Welle und dem Getriebekastengehäuse zu übertragen.
Eine Radfelge ist lösbar
an der ersten Getriebekastenhälfte
befestigt und vorzugsweise lediglich mit dieser Hälfte und überträgt einen
Drehmoment zwischen dem Getriebekastengehäuse und einer Straßenfläche über ein
mit der Straße
kraftschlüssig
verbundenes Element.
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Das
mit der Straße
kraftschlüssig
verbundene Element ist vorzugsweise ein Reifen, der an der Radfelge
befestigt ist und die Radfelge begrenzt eine zentrale Öffnung,
die größer ist
als die zweite Getriebekastenhälfte.
Die Radfelge ist so von der ersten Getriebekastenhälfte lösbar, wobei
die zweite Getriebekastenhälfte
durch die Felgenöffnung
aufgenommen wird, während
die Transmission montiert bleibt. Der Getriebekasten und die Transmission
sind innen geschmiert. Das Getriebekastengehäuse ist ausgebildet zur Aufnahme
des Schmiermittels und hat daher ein schmiermitteldichtes Inneres.
Eine Schmiermitteldichtung ist zwischen dem Getriebekastengehäuse und
einem Fahrzeugstützelement
ausgebildet, etwa dem ersten Schwingarm. Eine axiale Öffnung in dem
Gehäuse
kommuniziert das Innere des Gehäuses
mit dem Schwingarm. Die Motorwelle erstreckt sich in die beiden
Schwingarme und in die Gehäuseöffnung.
Zusätzlich
weist der Schwingarm ein Luftloch auf, dass die Gehäuseöffnung mit
der Atmosphäre
verbindet, wodurch die Drücke
im Inneren und im Äußeren des
Gehäuses
ausgeglichen werden. Das Luftloch erstreckt sich vorzugsweise durch
eine Wandung des Schwingarms benachbart dem Getriebekastengehäuse und
hat eine Entlüftungsöffnung, die
mit der Atmosphäre
an einem oberen Abschnitt der Wandung kommuniziert und damit im
allgemeinen aufrecht in Bezug auf den Motorroller bleibt.
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Eine
ringförmige
Dichtung ist zwischen den Getriebekastenhälften angeordnet, um das Schmiermittel
radial im Inneren der Dichtung zu halten. Die Getriebekastenhälften des
bevorzugten Ausführungsbeispiels
sind miteinander durch Befestigungsmittel gesichert. Um zu verhindern,
dass Schmiermittel durch die Befestigungsöffnungen in den Getriebekastenhälften leckt,
sind diese Befestigungselemente nur radial außerhalb der Dichtung angeordnet.
Eine Belüftungskappe,
die ausgebildet ist, um einen Luftstrom zum Ausgleichen des Drucks
innerhalb und außerhalb
des Getriebekastengehäuses
zu erlauben, während
ein Leck des Schmiermittels im wesentlichen verhindert wird, schließt die Entlüftungsöffnung ab.
Der Abschnitt der Belüftungsöffnung,
die zum Inneren des Getriebekastengehäuses offen ist, ist vorzugsweise
parallel zu der Welle ausgerichtet, um das Innere des Getriebekastens
oberhalb des normalen Pegels des Schmiermittels zu erreichen.
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Auch
die Transmission weist vorzugsweise einen Getriebeträger auf,
der ausgebildet ist, um einer Drehung, die von dem Motor verursacht
wird, zu widerstehen, vorzugsweise durch Fixieren an dem Schwingarm.
Der Getriebeträger
stützt
einen drehbaren Abschnitt der Transmission, wenigstens ein Zahnrad
der Transmission. Die Entlüftung
weist eine Entlüftungsbohrung
auf, die sich durch den Getriebeträger erstreckt und fluidisch
mit der Entlüftung
kommuniziert, die sich durch den Schwingarm erstreckt. Die Transmission
ist vorzugsweise eine Planetengetriebeanordnung, einschließlich eines
Sonnenrades, das mit der Motorwelle verbunden ist, wobei wenigstens
ein Planetenrad an dem Getriebeträger montiert ist.
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Der
erste Schwingarm selbst hat ein erstes Ende, das mit einem Motor
verbunden ist und ein zweites Ende, das schwenkbar und stützend an
dem Körper
des Motorrollers angebracht werden kann. Ein im wesentlichen fester
länglicher
Abschnitt des ersten Schwingarms befestigt das erste und das zweite
Ende. Wenn der Motor in dem Ende des ersten Schwingarms gegenüberliegend
dem Körper montiert
ist, ist die Transmission direkt mit der Motorwelle in Eingriff,
was eine ineffiziente Transmissionsstufe zwischen einem entfernt
angeordneten Motor und dem Rad vermeidet.
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Eine
Achse ist vorzugsweise an dem Getriebeträger und dem zweiten Schwingarm
befestigt. Er erstreckt sich durch das Getriebekastengehäuse. Die Achse
ist mit der Transmission derart befestigt, dass die Transmission
den zweiten Schwingarm trägt.
Zur einfachen Entfernung der Radfelge ist die Achse vorzugsweise
von dem zweiten Schwingarm lösbar,
wobei der zweite Schwingarm im wesentlichen ortsfest in eine Richtung
koaxial zu der Achse ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der zweite
Schwingarm nicht mehr als 0,8 Inch koaxial zu der Achse zur Lösung bewegt
werden muss.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
ist die Achse mit dem zweiten Schwingarm an einer Anbringungsöffnung des
Schwingarms fixierbar, während
er im wesentlichen außerhalb
der Anbringungsöffnung bleibt.
Die Achse hat einen Durchmesser der größer ist als die Anbringungsöffnung,
um die Achse daran zu hindern, in die Öffnung einzudringen. Ein Achsenbefestigungselement
ergreift die Achse, während
sie von der Anbringungsöffnung
aufgenommen wird. Weiter hat die Achse ein Ende, das einen im wesentlichen
axial ausgerichteten Innengewindeabschnitt hat und das Befestigungselement
weist ein Außengewindeabschnitt
auf, das in den Innengewindeabschnitt eingebracht werden kann, um
die Achse mit dem zweiten Schwingarm zu verbinden. Wenn das Befestigungselement
entfernt wird, ist der Schwingarm um eine Achse, die quer zu dem
Motorroller schwingt, verschwenkbar, ausgehend von der Anbringungsposition
der Achse und des zweiten Schwingarms. Da die Transmission nicht
demontiert werden muss, um die Achse von dem zweiten Schwingarm
zu trennen, ist die Radfelge von dem Gehäuse in Richtung auf den zweiten
Schwingarm lösbar
und ist an der ersten Getriebekastenhälfte auf der Seite, die zu
diesen Schwingarm weist, fixierbar.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel kann
die Achse in der Anbringungsöffnung
des zweiten Schwingarms aufgenommen werden und ist in dieser fixierbar.
Dies verbessert die Festigkeit der Achse und die Anbringung des
zweiten Schwingarms.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine linksseitige Ansicht eines Motorrollers nach der Erfindung;
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2 ist
eine linksseitige Ansicht einer Antriebsradanordnung des Motorrollers;
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3 ist
eine rechtsseitige Ansicht der Antriebsradanordnung;
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4 ist
eine Querschnittsansicht auf den linken Schwingarm des Motorrollers
von oben;
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5 ist
eine Ansicht des Schwingarms von 4 von oben;
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6 ist
eine Querschnittsansicht der Antriebsradanordnung von hinten;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht der Planetenreduktionseinheit des Motorrollers;
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8 ist
eine Explosionsdarstellung der Antriebswellenanordnung und
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9 ist
eine Querschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der Achse nach
der Erfindung von hinten.
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Eingehende
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
einen Motorroller nach der Erfindung mit zwei Rädern, einem vorderen, steuerbaren Rad 8 und
einem hinteren Antriebsrad 18.
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Es
wird auf die 2 und 3 Bezug
genommen. Ein linker und ein rechter Schwingarm 10, 12 sind
um eine Schwenkachse 16 verschwenkbar mit dem Körper 14 eines
Motorrollers verbunden. Die Schwingarme 10, 12 sind
weiter mit einem Rad 18 verbunden, wodurch das Rad 18 verschwenkbar
an dem Körper 14 angebracht
ist für
eine Schwenkbewegung in einer Schwenkebene, die im wesentlichen parallel
ist zur Drehung des Rades 18, um eine Achse, die im wesentlichen
parallel zu der Radachse 23 und im wesentlichen quer zu
dem Motorroller verläuft.
Die Schwingarme 10 und 12 haben feste längliche
Abschnitte 11 und 13, die die Körperenden 15, 17 und
die Radenden 19, 21 der Schwingarme verbinden,
die jeweils drehbar an dem Körper 14 des
Motorrollers bzw. dem Rad 18 angebracht sind.
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Stoßdämpfer 20 sind
zwischen den Schwingarmen 10, 12 und dem Körper 14 zum
Aufnehmen von mechanischen Stößen zwischen
diesen verbunden. Vorzugsweise weisen die Stoß dämpfer 20 Federn 22 und
Dämpfer 24 zum
Stützen
der Schwingarme 10, 12 und zum Dämpfen einer
Bewegung zwischen diesen und dem Körper 14 auf.
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Es
wird jetzt auf 4 Bezug genommen. Der linke
Schwingarm 10 weist einen Schwingarmrahmen 26 auf,
an dem eine Abdeckung 28 befestigt ist. Der Schwingarm 26 trägt strukturelle
Lasten, die sich aus der Stützung
des Körpers 14 des
Motorrollers ergeben.
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Ein
Elektromotor 30 wird von dem Rahmen des Schwingarms 26 aufgenommen.
Der Motor 30, vorzugsweise wenigstens der Stator 32 des
Motors, ist in einem thermisch leitfähigen Kontakt mit dem Rahmen 26 des
Schwingarms. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Stator 32 mit
dem Schwingarm 26 über
einen Klebstoff 34 verklebt. Ein bevorzugter Klebstoff
ist LOCTITE 636, der ein lufthärtender Klebstoff mit einer
Wärmeleitfähigkeit
von 0,1 Watt/(m°K)
ist, hergestellt von der Loctite Corporation. Andere Materialien
mit abweichender thermischer Leitfähigkeit können alternativ verwendet werden,
Materialien mit höherer
thermischer Leitfähigkeit sind
bevorzugt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird ein Harz
als Klebstoff 34 verwendet. Eine Motorabdeckung 42 ist
an dem Schwingarmrahmen 26 befestigt, der die Wirkteile
des Motors 30 aufnimmt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann
der Motor in einem zusätzlichen
Motorgehäuse angeordnet
und in dem linken Schwingarm 10 befestigt sein. Der Motor 30 weist
weiter einen Rotor 36 auf, der mit der Welle 38 verbunden
ist.
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Leistung
wird dem Motor 30 vorzugsweise von Batterien über eine
Motorsteuerung (nicht gezeigt) in den Körper 14 des Motorrollers über Kabel (nicht
gezeigt) zugeführt,
die sich durch eine Öffnung 39 in
dem Rahmen 24 des Schwingarms erstrecken. Die Steuerung
kann alternativ in dem linken Schwingarm 10 angeordnet
sein. Ein Hall-Effekt-Geschwindigkeitssensor 41 ist vorzugsweise
an der Welle 38 montiert, um eine Geschwindigkeits- und
Positionsinformation an die Steuerung zu liefern. Wenn die Steuerung
einen elektrischen Strom zu dem Motor 30 liefert, dreht
der Rotor 36 die Welle 38 zum Antreiben des Rades 18,
der Motor 30 erzeugt Wärme.
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Eine
Mehrzahl von Kühlrippen 30 sind
auf dem Schwingarm 10 ausgebildet, vorzugsweise auf dem
Rahmen 26 des Schwingarms, und sind zum Abgeben von Wärme, die
von dem Mo tor 30 erzeugt und auf den Schwingarm 10 übertragen
wird, ausgebildet. Obwohl in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
nicht vorhanden, können
Kühlrippen
auch auf der Abdeckung 28 ausgebildet sein. 5 zeigt, dass
die Kühlrippen 40 sich
in Ausrichtung mit dem örtlichen
Luftstrom befinden, der auftritt, wenn der Motorroller sich nach
vorne bewegt. Weiter erstrecken sich die Kühlrippen 40 entlang
des länglichen Abschnitts 11 des
Schwingarms 10, was in vorteilhafter Weise die große Fläche des
Schwingarms 10 nutzt, um Wärme abzuführen. Andere Wärmeabfuhrelemente
und Radiatoren in thermisch leitender Verbindung mit dem Motor 30 können auf
dem Schwingarm 10 vorhanden sein.
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Der
Schwingarmrahmen 26 und auch die Abdeckung 28 sind
vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigt, da Aluminium
bekannterweise für sein
hohes Verhältnis
von Festigkeit zu Gewicht und seiner guten thermischen Leitfähigkeit
bekannt ist. Andere Materialien, etwa Verbundstoffe, können auch
verwendet werden, es werden jedoch Materialien mit guter thermischer
Leitfähigkeit
bevorzugt, um die Wärme
von dem Motor 30 zu den Kühlrippen zu leiten.
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Es
wird jetzt auf die 4 und 6 Bezug genommen.
Der Rahmen 26 des linken Schwingarms hat eine Wand 44,
die an das Rad 18 angrenzt. Das Rad 18 weist,
wie in 6 gezeigt, ein Getriebegehäuse 46 auf, das eine
Radtransmission 48 aufnimmt. Die Transmission 48 ist
vorzugsweise ein Planetenreduktionsgetriebe, das eine Reduktion
zwischen 6 : 1 und 14 : 1 liefert, entsprechend dem Motor und dem
verwendeten Rad. In 6 ist weiter eine Abdeckung 49 für den rechten
Schwingarm gezeigt, die das Innere des rechten Schwingarm 12 abdeckt. Ein
Sonnenrad 50 ist, wie in den 6–7 gezeigt,
an der Welle 38 befestigt, die von dem Motor 30 angetrieben
wird. Die Motorwelle 38 besteht vorzugsweise aus einem
biegsamen, gehärteten
Stahl zum Reduzieren der Torsionsspannung in der Welle zwischen
dem Motor 30 und dem Sonnenrad 50. Planetenräder 52 sind
auf Zapfen 53 und Lager 55 auf einem Zahnradträger 54 montiert.
Der Zahnradträger 54 hat
eine linke und eine rechte Hälfte 56 und 58,
die einander mittels Befestigungselementen 60 gesichert sind,
die sich durch Muffen 62 erstrecken, die in der linken
Trägerhälfte 46 ausgebildet
sind und gegen die rechte Trägerhälfte 58 gehalten
sind. Die Planetenräder 52 wälzen sich
auf dem Sonnenrad 50 und auch auf einem Hohlrad 66 ab,
das konzentrisch mit dem Sonnenrad 50 angeordnet ist. Das
Hohl rad 66 ist an dem Getriebekastengehäuse 46 fixiert, das selbst
an der Felge 68 befestigt ist, an der das die Strasse berührende Element,
etwa ein Reifen 70, befestigt ist.
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Vorzugsweise
ist die Mehrzahl der Planetenräder 52,
zwei der drei in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, unterhalb des
Sonnenrades angeordnet, um das Stützen des Sonnenrades 50 unter
so vielen Planetenrädern 52 wie
möglich
zu verteilen. Vorzugsweise ist wenigstens eines der Planetenräder 52 oberhalb
des Sonnenrades angeordnet, um eine radiale Verlagerung zu verhindern,
wenn der Motorroller über
unebenes Gebiet fährt.
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Der
Zahnradträger 54 ist
ausgebildet, um einer Drehung, die von dem Motor 30 verursacht
wird, zu widerstehen. Dies wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
dadurch erreicht, dass der Zahnradträger 54 mit dem linken
Schwingarm durch eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln 64 fixiert
ist. Das Drehmoment wird so von der Motorwelle 38 über das Sonnrad 50 auf
die Planetenräder 52 übertragen
und sodann auf das Hohlrad 66 und das Getriebekastengehäuse 46 und
schließlich
auf die Straßenfläche 72, die
den Motorroller antreibt. Das Getriebekastengehäuse 46, das an der
Felge 68 und dem Reifen 70 befestigt ist, dreht
das Rad 70, das Rad 70 rollt so über die
Straßenfläche 72.
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Der
Zahnradträger 54 ist
an einer Welle 74, die koaxial von dem Getriebenkastengehäuse vorragt
und in einer Montageöffnung 76,
die in einer Muffe 80 des rechten Schwingarms 12 ausgebildet
ist, befestigt. Die Welle 74 weist eine Schulter 78 auf,
die einen Durchmesser hat, der größer ist als die Öffnung 76 und
gegen den rechten Schwingarm 12 ruht, was das Durchdringen
der Welle 74 in die Öffnung 78 begrenzt.
Eine Kronenmutter 82 und ein Sicherungsstift 84,
der sich quer durch die Welle 74 erstreckt, sichern die
Welle 74 des rechten Schwingarms 12. Obwohl ein
alternatives Ausführungsbeispiels
des Motorrollers nur einen Schwingarm hat, reduziert ein zweiter
Schwingarm Biegemomente auf die Schwingarme, die durch ein außermittiges
Rad 18 entstehen, da Kräfte
von dem Rad durch die beiden Schwingarme 10, 12 aufgenommen
werden. Ein anderes Ausführungsbeispiel
weist einen gabelförmigen
Schwingarm auf, wobei die eine Zinke der linke Schwingarm und die
andere Zinke der rechte Schwingarm 12 ist.
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Das
Getriebekastengehäuse 46 weist
linke und rechte Hälften 86 und 88 auf,
die miteinander mittels Befestigungselementen 90 befestigt
sind, und strukturell ein Teil der Transmission 48 tragen.
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Das
Innere des Getriebekastengehäuse 46 beinhaltet
ein Schmiermittel, vorzugsweise ein Schmieröl, dass das untere Viertel
bis die Hälfte
des Inneren des Getriebekastengehäuses füllt. Eine Ringdichtung 92 erstreckt
sich zwischen den Getriebekastenhälften 86 und 88,
die das Schmiermittel in dem Inneren des Getriebekastengehäuses abschließt. Die
Befestigungselemente 90 sind radial außerhalb der Dichtung 90 angeordnet,
um die Möglichkeit
eines Leckens des Schmiermittels aus den Bohrungen, in dem die Befestigungselemente 90 platziert sind,
zu vermeiden.
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Die
Dichtungen 94 dichten den Raum zwischen dem Getriebekastengehäuse 46 und
dem linken Schwingarm 12, Dichtungen 96 dichten
den Raum zwischen dem Getriebekastengehäuse 46 und der Welle 74.
Lager 98 und 100 erlauben eine Drehung zwischen
dem Getriebekastengehäuse 46 und dem
Zahnradträger 54 oder
der Welle 74. Vorzugsweise sind die Lager 98, 100 Kugellager.
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Um
das Innere und das Äußere des
Getriebekastengehäuses 46 auszugleichen,
wird das Innere des Gehäuses
zu der Atmosphäre
geöffnet.
Das Getriebekastengehäuse 46 bildet
eine axiale Öffnung 101 aus,
die mit dem Inneren des Getriebekastens mit der Wand 44 des
ersten Schwingarms kommunizieren lässt. Der Getriebeträger 54 definiert
eine Entlüftungsbohrung 102,
die ausgerichtet ist und in fluidischer Kommunikation mit einem
hohlen Entlüftungsrohr 104 in
der Wand 44 des linken Schwingarms 10 steht. Die
Entlüftungsbohrung 102 erstreckt sich
vorzugsweise parallel zu der Motorwelle 38. Eine Entlüftungskappe 105 deckt
das offene Ende des Entlüftungsrohrs 104,
um den Durchtritt von Luft zu erlauben, um den Druck auszugleichen,
verhindert jedoch ein Lecken des Schmiermittels durch die Kappe 106.
Gemeinsam bilden die Entlüftungsrohre 102 und
das Entlüftungsrohr 106 eine
Entlüftung.
Diese Anordnung erlaubt es, das Getriebekastengehäuse 46 mit
dem erforderlichen Schmiermittel zu füllen und für die Lebensdauer des Rads 18 des
Motorrollers abzudichten, wobei es eine Entlüftung erlaubt, die sich nicht
mit dem Getriebekastengehäuse 46 dreht.
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Die
Entlüftungsbohrung 102 verläuft durch eine
Seite der linken Trägerhälfte 56 oberhalb
der Motorwelle. Eine höhere
Anordnung der Entlüftungsbohrung 102 hält die Entlüftungsöffnung in
Kommunikation mit dem Inneren des Getriebekastengehäuses 46 oberhalb
des normalen Pegels des Schmiermittels. Entsprechend ist das Entlüftungsrohr 104 vorzugsweise
im wesentlichen vertikal, es erstreckt sich nach oben von der Verbindung
mit der Entlüftungsbohrung 102,
um das Schmiermittel in diesem zu sammeln. Die Entlüftungsöffnung ist
zu der Atmosphäre
der Oberseite des linken Schwingarms 10 offen. Wenn das
Getriebekastengehäuse 46 sich
dreht, wird das Schmiermittel nach oben durch die radialen Kanten
des Gehäuses 46 und
des Hohlrades 66 gezogen, die sich bewegenden Teile innerhalb
des Getriebekastengehäuses 46 werden
geschmiert.
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Die
linke Getriebekastenhälfte 86 weist
eine sich radial erstreckende Lippe 108 auf, die links
von der Mitte in dem Rad 18 angeordnet ist, unter Bildung der
linken Getriebekastenhälfte 46 mit
einem größeren Durchmesser
als die rechte Getriebekastenhälfte 88.
Befestigungselemente 110 sichern die Felge 68 an
einer Lippe 108 der linken Getriebekastenhälfte 86.
Durch Trennen der Welle 74 von dem rechten Schwingarm 12 und
Entfernen der Befestigungselemente 110 kann die Felge von
dem Restlichen des Motorrollers entfernt werden, ohne dass das Getriebekastengehäuse 46 oder
der Motor 30 demontiert werden. Wenn die Felge 68 von
dem Getriebekastengehäuse 46 getrennt
wird, wird die rechte Getriebekastenhälfte 88 durch eine
zentrale Öffnung 112 in der
Felge 68 aufgenommen, wenn die Felge 68 über die
rechte Getriebekastenhälfte 88 gezogen
wird.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
weist eine Scheibenbremsenanordnung auf der rechten Seite des Rades 18 auf.
Eine Bremsscheibe 114 ist an der rechten Getriebekastenhälfte 88 fixiert,
wie in den 2 und 6 gezeigt.
Eine Bremsbacke 116 ist an dem rechten Schwingarm 12 über eine
Platte 118 montiert. 8, die die
Bremsenanordnung weglässt,
aber die rechte Getriebekastenhälfte 88 wiedergibt,
zeigt, dass die rechte Getriebekastenhälfte 88 eine spinnengewebeartige
zylindrische koaxiale Erstreckung 120 hat, die die Bremsscheibe 114 fest
trägt.
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9 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einer alternativen Anordnung zwischen der Welle
und dem rechten Schwingarm 12. Die Welle 122 nach
diesem Ausführungs beispiel
hat einen Durchmesser, der größer ist
als die Öffnung 78 durch die
Muffe 80 des rechten Schwingarms, so dass die Welle 122 von
dieser nicht aufgenommen werden kann. Die Welle 122 hat
einen Innengewindeabschnitt 124 und ein Wellenbefestigungselement 126 mit
einem Außengewindeabschnitt 128,
der in dem Innengewindeabschnitt eingesetzt ist, wodurch die Welle 122 an
dem rechten Schwingarm 12 befestigt ist. Die Welle 122 und
der rechte Schwingarm 12 sind in einer angebrachten Position
gezeigt.
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Die
in 9 gezeigte Ausführungsform erleichtert die
Entfernung der Felge 68 von dem Getriebekastengehäuse 46.
Wenn das Befestigungselement 126 von der Welle 122 entfernt
ist, ist im wesentlichen keine laterale Bewegung des rechten Schwingarms 12 erforderlich,
um die Welle 122 von dieser zu trennen, da die Welle 122 nicht
den rechten Schwingarm 12 durchdringt. Wenn der rechte Schwingarm 12 von
der Achse 122 freigegeben wird, ist der rechte Schwingarm 12 frei,
sich weg von der Welle 122 in eine im wesentlichen vertikale
Richtung zu verschwenken, parallel zu der Ebene der Drehung des
Rads 18. Der rechte Stoßdämpfer 20 kann entfernt
werden, um es dem rechten Schwingarm 12 zu erlauben, von
der montierten Position zu verschwenken hinter die radiale Erstreckung
des Reifens 70, was ein Entfernen der Felge 68 und
des Reifens 70 erlaubt. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen
die Welle in den rechten Schwingarm 12 in einem bestimmten
Maß eindringt,
vorzugsweise weniger als 0,5 inch Lateralbewegung des rechten Schwingarms 12,
im wesentlichen koaxial zu der Welle, ist es erforderlich für den rechten
Schwingarm 12, die Welle freizulegen.
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Dem
Fachmann sind viele Variationen und Abwandlungen ersichtlich. Beispielsweise
kann bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
nur der linke Schwingarm 10 vorgesehen sein oder die als
linke oder als rechte Seiten des Motorrollers beschriebenen Elemente
können
umgekehrt sein.