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Fahrrad mit das Vorderrad antreibendem Hilfsmotor Die Erfindung betrifft
ein Fahrrad mit das Vorderrad antreibendem Hilfsmotor. Das Wesen der Erfindung ist
die Anbringung eines Freilaufes und einer Kupplung in der Vorderradnabe, um a) den
Kraftschluß zwischen Motor und Vorderrad, heim Vorlauf des Vorderrades, automatisch
zu lösen, um b) durch Fernbetätigung den Kraftschluß zwischen Vorderrad und Motor
nach Bedarf, auch beim Vorlauf des Vorderrades, herstellen zu können.
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Die Vorteile dieser Erfindung sind: t. Es kann das Fahrrad bei stillstehendem
Motor genau so leicht geschoben oder gefahren werden wie ein normales Fahrrad ohne
Hilfsmotor, ohne daß Antriebsorgane, wie Kette oder Riemen, mitlaufen. 2. Der Hilfsmotor
kann durch einfache Hebelbedienung am Lenker des Fahrrades jederzeit während der
Fahrt gestartet werden. 3. Beim Vorlauf des Vorderrades, z. B. Bergabfahren, löst
sich automatisch der Kraftschluß zwischen Motor und Vorderrad, womit erreicht wird,
da.ß beim Bergabfahren eine höhere Geschwindigkeit gefahren werden kann als die
normale Geschwindigkeit mit Motor. Der Motor kann also keine Überdrehzahl annehmen.
Demzufolge kann nicht nur Kraftstoff erspart, sondern auch eine höhere Marschgeschwindigkeit
erreicht werden.
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In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand dargestellt.
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Abb. r zeigt den Antrieb vom Motor auf das Vorderrad und die Bauteile
zur Bedienung der Kupplung in der Vorderradnabe; Abb.2 zeigt eine Vorderrad-Freilaufkupplungsnabe
mit Konusfreilauf und Lamellenkupplung im Schnitt; Abb. 3 zeigt eine Vorderrad-Freilaufkupplungsnabe
mit Rollenfreilauf und Spreizringkupplung im Schnitt.
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Vom Fahrradhilfsmotor a aus erfolgt der Antrieb über das im :Motorgehäuse
h befindliche Vorgelege c
durch Ketten- oder Riemenantrieb d auf
die Vorderradnabe e bzw. auf das Vorderrad f. Das Ketten-oder Riemenrad
g der Vorderradnabe e ist auf der Freilaufhülse h mit dem Steilgewinde hl befestigt.
Beim Antrieb durch den Motor a bewirkt das Steilgewinde hl der Freilaufhülse h eine
axiale Verschiebung der Konushülse i, wodurch diese fest gegen den Konusteil ei
der Vorderradnabe e gedrückt wird. Damit ist der Kraftschluß zwischen dem Motor
a und dem Vorderrad f hergestellt. Eilt das Vorderrad f vor, d. h. ist die Umdrehungszahl
des Vorderrades f größer als die hierfür entsprechende Motordrehzahl, so wird der
Konushülse i durch die nun langsamer laufende Freilaufhülse h eine rückläufige Bewegung
erteilt. Die Konushülse i schiebt sich aus dem Konusteil ei der Radnabe und unterbricht
den Kraftanschluß zwischen Motor a und Vorderrad f. Beim Schitben oder Fahren des
Rades mit stillstehendem Motor ist also auch der Ketten- oder Riemenantrieb außer
Funktion. Der zusätzliche Kraftaufwand für Reibungsarbeit des Ketten- oder Riemenantriebes
fällt fort. Das Fahrrad kann demzufolge auch auf weite Strecken mit stillstehendem
Motor so leicht gefahren werden wie ein Fahrrad ohne Hilfsmotor. Beim Fahren von
Gefällen kann das Vorderrad voreilen.und der Motor mit verminderten Drehzahlen weiterlaufen
(Leerlauf). Der Motor kann also beim Herabfahren nie eine übermäßige Drehzahl annehmen.
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Um aber den Motor a beim Anfahren starten zu können, muß Kraftschluß
zwischen Vorderrad f und dem Motor a stattfinden, was durch eine in die Vorderradnabe
e eingebaute Kupplung k, welche durch den Handhebel I am Lenker
m des Fahrrades bedient wird, erfolgt. In Abb.2 ist eine Lamellenkupplung
k dargestellt, die in der Vorderradnabe e
angebracht ist. Die inneren
Kupplungslamellen n1 greifen durch Nutung in * das Nutenstück h2 der Freilaufhülse
h, die äußeren Lamellen n2 in das Nutenteil e2 der Radnabe e ein.
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Das Zusammenpressen und Lösen der Kupplungslamellen n1, n2 erfolgt
durch eine neuartige Betätigungsvorrichtung. Zu diesem Zweck ist der Kugellaufkonus
o auf einer mit der Radachse fest verbundenen Hülse p mit Vierkantansatz
p, drehbar gelagert. Auf dem äußeren Teil o1 des Kugellaufkonus o ist ein Hebel
r angebracht, mittels dessen Seilzuges s und Handhebels l am Lenker
m der Kugellaufkonus o gedreht werden kann. Am inneren Teil o2 des Kugellaufkonus
o sind axial gerichtete Schrägflächen o. angefräst, auf welchen die ebenfalls axialen,
schrägen Flächen ti des Druckringes t gleiten. Der Druckring t ist auf dem Vierkantansatz
p1 der fest stehenden Hülse p verschiebbar gelagert. Zur Übertragung der Schubkräfte
vom stehenden Druckring t auf die rotierenden Lamellen n1, n2 dient das Drucklager
u.
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Wird nun durch den Handhebel l über den Seilzug s und den Hebel r
der Kugellaufkonus o gedreht, so bewirken die axialen Schrägflächen o3, t1 eine
Verschiebung des Druckringes t sowie des Drucklagers u nach den Kupplungslamellen
n1, n2 zu und pressen diese zusammen. Dadurch werden Radnabe e und Freilaufhülse
h, also Vorderrad f und Motor a, kraftschlüssig gekuppelt. Durch Anziehen des Hebels
l am Lenker m kann also der Motor jederzeit beim Fahren des Fahrrades
gestartet werden.
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Die Rückdruckfeder v bewirkt beim Loslassen des Hebels l die rückläufige
Bewegung des Kugellaufkonus o, des Druckringes t und des Drucklagers u, die Lamellen
«erden frei und der Kraftschluß zwischen Radnabe e und Freilaufhülse h gelöst. Der
laufende Motor a treibt nun über -den kraftschlüssigen Freilauf das Vorderrad f
an.
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Bei der in Abb.3 dargestellten Freilaufkupplungsnabe ist statt des
Konusfreilaufes ein Rollenfreilauf angebracht und statt der Lamellenkupplung eine
Spreizringkupplung angewandt. Funktionsmäßig gleicht sie der vorher beschriebenen
Freilaufkupplungsnabe.
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Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes, der Vorderrad-Freilaufkupplungsnabe,
bezieht sich auf die Verwendungsmöglichkeit von Bauteilen der bereits im Handel
befindlichen Hinterradfreilaufnaben mit Rücktrittbremse. Dadurch wird, da die bereits
vorhandenen Fabrikationseinrichtungen benutzt werden können, eine wesentliche Herabsetzung
der Herstellungskosten erreicht.