DE834657C

DE834657C - Selbsttaetiges Geschwindigkeitswechselgetriebe fuer Leichtfahrzeuge, wie Fahrraeder mit Hilfsmotor od. dgl.

Info

Publication number: DE834657C
Application number: DES22620A
Authority: DE
Inventors: Marcel Louis Mennesson
Original assignee: Societe dApppareils de Controle et dEquipement des Moteurs SACEM
Current assignee: Societe dApppareils de Controle et dEquipement des Moteurs SACEM
Priority date: 1950-04-12
Filing date: 1951-04-06
Publication date: 1952-03-24

Description

Selbsttätiges Geschwindigkeitswechselgetriebe für Leichtfahrzeuge, wie Fahrräder mit Hilfsmotor od. dgl. Die Erfindung betrifft selbsttätige Geschwindigkeitswechselgetriebe für Leichtfahrzeuge, wie Fahrräder mit Hilfsmotor od. dgl., welche für den Antrieb des Triebrades eine Rolle aufweisen, welche federn<] gegen den Reifen des Triebrades angedrückt wird.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Vielfachübertragungsrollen zu benutzen, die so ausgebildet sind, claß durch Ersatz der mit dem Rad in Berührung stehenden Rolle durch eine andere Rolle die Geschwindigkeit verändert werden kann, damit der Motor unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem günstigen Betriebszustand arbeiten kann.
Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Bauart «-eisen den Nachteil auf, daB der Benutzer nicht immer imstande ist, die Untersetzung der Kraft zwischen dem :Motor und dem Rad des Fahrzeugs richtig einzustellen. Ferner muB der Benutzer eine zusätzliche Steuerung betätigen.
Nun sollen aber die Fahrzeuge, auf welche sich die Erfindung bezieht, von einer beliebigen Person gefahren werden können, selbst wenn diese keine Kenntnisse des Betriebes dieser Fahrzeuge hat, insbesondere wenn es sich um Fahrräder mit Hilfsmotor handelt, bei welchen die' Steuerungen des Motors. und des Fahrzeugs zweckmäßig so vereinfacht werden, daß man die Fahrzeuge mit Hilfsinotor hinsichtlich der Leichtigkeit des Fahrens denen ohne Motor gleichstellen kann.
Die Erfindung bezweckt, zu dieser Vereinfachung dadurch beizutragen, daß die Betätigung der Übertragung mit veränderlicher Geschwindigkeit vollständig selbständig gemacht wird.
Sie besteht hauptsächlich darin, die Übertragungen der betrachteten Art so auszubilden, daß ihre Rolle so angebracht ist, daß sie in der Achsrichtung längs ihrer Drehachse gleiten kann und wenigstens zwei nebeneinanderliegende Teile aufweist, deren Querschnitte verschiedene Durchmesser besitzen, wobei jeder dieser Teile in einer bestimmten Stellung der Rolle längs ihrer Achse mit dem Reifen zusammenwirken kann, Nvobei die axialen Verschiebungen der Rolle durch eine <lvnamometrisclie Vorrichtung in Abhängigkeit von dem von der Rolle übertragenden Drehmoment so gesteuert werden, daß eine vorausbestimmte Vergrößerung des übertragenen Drehmoments eine Vergrößerung der Untersetzung zwischen dein 'Motor und dem Rad bewirkt.
Die Erfindung umfaßt außer diesem Hauptkennzeichen noch andere Kennzeichen, welche Zweckmäßig gleichzeitig vorhanden sind und von denen weiter unten ausführlicher die Rede sein wird.
Die Zeichnungen zeigen beispielshalber einige Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. i zeigt im Schnitt einen Teil eines mit dein erfindungsgemäßen selbsttätigen Geschwindigkeitswechselgetriebe ausgerüsteten Hilfsmotors; Fig. 2 zeigt in kleinerem Maßstake die Seitenteilansicht eines Fahrrades, an welchem die Vorrichtung der Fig. i angebracht ist; Fig. 3 zeigt schließlich in einem Axialschnitt eine Abwandlung eines Organs des Geschwindigkeitswechselgetriebes der Fig. i.
Für die nachstehenden Ausführungen ist angenommen, daß die Erfindung auf ein Leichtfahrzeug, z. B. ein Fahrrad, angewandt ist, welches mittels einer Rolle angetrieben werden soll, welche von einem Hilfsmotor angetrieben und federnd gegen den Reifen oder die Felge eines Rades des Fahrzeugs gedrückt wird, z. B. gegen das Vorderrad des Fahrzeugs.
In Fig. i ist nur ein Teil des Hilfsmotors gezeigt, welcher übrigens auf beliebige geeignete Weise ausgebildet sein kann, und zwar ein Teil des Zylinders i und der Pleuelstangen 2, das Gehäuse 3 und die Kurbelwelle 4, welche mit der Welle 5 starr verbunden ist, über welche der Antrieb der Rolle erfolgt.

Die Welle 5 ist in einem Hilfsgehäuse 6 untergebracht, welches mit dem Hauptgehäuse 3 fest verbunden und an seinem unteren Teil offen ist, damit die Rolle mit dem Reifen 7 des Rades des Fahrzeugs in Berührung kommen kann. Die Welle 5 ist in den Seitenwänden des Gehäuses 6 mit Hilfe von Kugellagern 8 od. dgl. gelagert und weist einen Absatz 9

auf, über welchem ein Loch io zur Aufnahme eines

Splints gebohrt ist.

Der Halter der Rolle wird durch eine auf die

Welle 5 aufgeschobene 'Muffe i t gebildet, deren

eines Ende einen äußeren Flansch 12 aufweist,

während ihr anderes Ende 13 mit Gewinde versehen

ist und eine Mutter 14 tr;igt, welche sich auf einem

ringförmigen Teil 1,3 aus gestanztem Blech abstützt.

welcher die Form einer konischen Schale hat und

mit einem Außenflansch 16 versehen ist. Auf diesen

Teil 15 ist der wirksame "heil der Rolle aufgebracht,

welcher durch 'eine ke(,elstuiiil)ffö rmige Muffe 17

aus Gummi .oder einem anderen geeigneten Werk-

stoff gebildet und mehr oder weniger zwischen den

Flanschen 12 und 16 durch die Butter 14 festge-

klemmt wird.

In die NIufft ii ist ein radiales Gewindeloch ein-

geschnitten, welches eine Schraube 18 aufnimmt,

die in einen Stift i9 ausläuft, der in einen mit Ge-

winde versehenen Teil 20 der Antriebswelle 5 ein-

greift, damit sich die Rolle i 7 in der einen oder

anderen Richtung längs dieser Welle in Abhängig-

keit des der Drehung der Rolle entgegengesetzten

Widerstands verstellen kann, wobei die Gesamt-

anordnung einen dvnamonietrischen Mechanismus

bildet, dessen Arbeitsweise wohl bekannt ist.

Eine kräftige Feder 2 1 sucht die Rolle 17 v011

einer Scheibe'22 zu entfernen, welche sich auf dem

Absatz 9 der Welle 5 abstützt und durch einen in

das Loch to eingeführten Splint zurückgehalten

wird, welcher teilweise in diametral gegenüber-

liegenden Nuten der Scheibe 22 eingreift, um die

Drehung derselben um die Welle 3 zu verhindern.

An dem entgegengesetzten Ende der Muffe 12

stützt sich die schwache Feder 23 einerseits auf

dieser Muffe und andererseits auf einer Scheibe 24

ab, welche über einen ein _\l)standsstück 25 bilden-

den Ring auf dein Kugellager 8 ruht. Dieses letztere

stößt gegen eine Platte 26, welche an der Seiten-

wand des Hilfsgehäuses 6 befestigt ist. z. B. mit

Hilfe von Schrauben 27.

Die Federn 21 und 23 sind durch nachgiebige

Hüllen 28, 29, z. B. aus Leinwand mit Gummiein-

lage, geschützt.

In Fig. 2 ist schematisch die Anbringung der

oben beschriebenen Vorrichtung an einem Fahrrad

zum Antrieb desselben durch den Hilfsmotor ge-

zeigt. 30 bezeichnet das Vorderrad, 31 den Rahmen,

32 die Lenkstange und 33 die Vordergabel. Diese

Gabel weist einen Ansatz 3I auf, an welchem dec

Hilfsmotor 35 schwenkbar befestigt ist. Eine einer-

seits an dem Gehäuse 6 und andererseits an der

Vordergabel 33 befestigte Feder 36 zieht die an

dem Ansatz 34 schwenkbare Gesamtanordnung be-

ständig nach unten, so daß die Rolle 17 federnd

gegen den Reifen 7 gedrückt wird. Wenn die Rolle

axial gegenüber dem Reifen längs der Welle 5 ver-

stellt wird und der Durchmesser der Berührungs-

fläche infolge der konischen Form der Rolle zu-

oder abnimmt, gestattet die Feder 36 eine gering

Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der schwenk-

baren Anordnung gegenüber der Achse des

Rades 30.

Die so ausgebildete Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn der Motor 35 stillsteht, nimmt die Rolle 17 infolge der Wirkung der Feder 2 t, welche erheblich kräftiger als die Feder 23 ist, selbsttätig die gestrichelt gezeichnete Stellung A auf der rechten Seite der Fig. t ein.

Wenn der Motor so ausgebildet ist, daß seine Inbetriebsetzung durch Antrieb durch das Rad 3o des Fahrrades erfolgt, genießt der Benutzer auf diese Weise den X'orteil einer größeren Untersetzung, wenn er den Motor in Gang setzen will, was die von ihm auf die Pedale auszuübende Kraft vermindert. Die Gangrichtung des Gewindes 20 ist nämlich so gewählt, daß, wenn das Rad 30 zum Antrieb des Motors 35 zum Triebrad wird, sich die Rolle 17 gegen die Scheibe 24 legt (Stellung .4).
Wenn der Motor zu arbeiten beginnt und die Rolle 17 antreibt, und wenn das übertragene Moment zunimmt, sucht die zwischen der Welle 5 und dieser Rolle bestehende dynamometrische Verbindung 19-2o die Rolle entgegen der Wirkung der Feder 21 aus der Stellung A in die Stellung B zu verschieben. Diese Feder ist so geeicht, daß die Rolle 17 diese Stellung B erst einnehmen kann, wenn die von dem Motor verlangte Kraft den äußersten zulässigen Wert erreicht, bevor der Motor Gefahr läuft, festgebremst zu werden.
Bei einer Abnahme des übertragenen :Moments drückt die Feder 21 die Rolle in Richtung auf die Stellung A zurück, ohne daß diese notwendigerweise erreicht wird, wobei die endgültige Stellung zwischen A und B von dem verlangten Drehmoment abhängt.
Da der Motor 35 im allgemeinen ein Erplosivinotor ist, erfährt die Kurbelwelle .I kleine Geschwindigkeitsschwankungen, welche die seitliche Verschiebung der Rolle 17 erleichtern, welche so eine leichte Schwingbewegung längs der Achse 5 ausführt, während sich der Stift 19 in dem Gewinde 20 verstellt.
Wie bereits ausgeführt, ermöglicht die Feder 36 ein leichtes Heben oder Senken der an dem Ansatz 34 schwenkbaren Anordnung gegenüber der Achse des Rades 30, was die Zunahme oder Abnahme des wirksamen Durchmessers der Rolle bei ihrer Verschiebung von B nach A oder von A nach B aus gleicht.
In Fig.3 ist eine Stufenrolle in zwei charakteristischen Stellungen gezeigt, welche z. B. zwei zylindrische Stufen 36 und 37 aufweist, die miteinander durch eine kegelstumpfförmige Rampe 38 verbunden sind. Die zylindrischen Teile sind beim normalen Betrieb mit verschiedenen Geschwindigkeiten wirksam, während der konische Teil hauptsächlich den Übergang von der einen auf die andere dieser Stufen ermöglicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: t. Selbsttätiges Geschwindigkeitswechselgetriebe für Leichtfahrzeuge, wie Fahrräder mit Hilfsmotor od. dgl., mit einer Rolle zum Antrieb des Triebrades, welche federnd gegen den Reifen desselben angedrückt gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rolle so angebracht ist, daß sie in der Achsrichtung längs ihrer Drehachse gleiten kann und wenigstens zwei nebeneinanderliegende Teile aufweist, deren Querschnitte verschiedene Durchmesser besitzen, wobei jeder dieser Teile in einer bestimmten Stellung der Rolle längs ihrer Achse mit dem Reifen zusammenwirken kann, wobei die axialen Verschiebungen der Rolle durch eine dynamometrische Vorrichtung in Abhängigkeit von dem von der Rolle übertragenen Drehinoment so gesteuert werden, daß eine vorausbestimmte Vergrößerung des übertragenen Drehmoments eine Vergrößerung der Untersetzung zwischen dem Motor und dem Rad bewirkt.
2. Geschwindigkeitsivechselgetriebe nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle eine eine stufenlose Veränderung des Untersetzungsverhältnisses ermöglichende konische Form besitzt.
3. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle eine Mehrzahl von zylindrischen Abschnitten verschiedener Durchmesser aufweist, die untereinander durch kegelstumpfförmige Rampen verbunden sind (Fig. 3).
Geschwindigkeitswechselgetriebe nach einem der Ansprüche t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rolle antreibende Welle (5) einen mit Gewinde versehenen Teil (2o) aufweist, in dessen schraubenförmige Nut ein an dem Halter (11) der Rolle angebrachter Stift (19) eintritt, wobei die Gangrichtung des Gewindes so gewählt ist, daß bei Vorhandensein eines großen Drehmoments ein Teil der Rolle mit einem kleinen Durchmesser mit dem Reifen (7) in Berührung kommt, wobei eine Feder (21) die Rolle in einer der Abnahme der Untersetzung entsprechenden Richtung zurückzudrücken sucht.
5. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch :,1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil (2o) durch eine ihn umgebende dehnbare Hülle (29) geschützt ist.