Motorfahrrad mit einem im Hinterrad eingebauten Antriebsblock Die
Erfindung bezieht sich auf ein Motorfahrrad mit einem im Hinterrad eingebauten Antriebsblock.Motor bike with a drive block built into the rear wheel
The invention relates to a motorized bicycle with a drive block built into the rear wheel.
Es ist bekannt, einen allseitig elastisch auf der Radachse gelagerten
Antriebsblock mittels eines außerhalb der Radachse liegenden Drehgelenkes gegen
den Rahmen abzustützen. Der Antriebsblock kann somit, soweit es die Gummilager zulassen,
nur Drehschwingungen um die Achse des Drehgelenkes ausführen; mit anderen Worten,
die Beweglichkeit des Antriebsblockes ist auf einen Freiheitsgrad beschränkt. Die
Gummilager des Antriebsblockes können daher ausschließlich in einer Richtung (nämlich
in Richtung der durch die Radachse gelegten Tangente des durch das Drehgelenk bestimmten
Schwingkreises) auf Zug und Druck beansprucht werden. Um nun auch solche Kräfte
wirksam abzudämpfen, die nicht im angegebenen Sinne auf die Gummilager einwirken,
ist bei der Erfindung das Drehgelenk in einer Richtung verschiebbar ausgebildet.
Durch diese gleichzeitige Verschiebbarkeit wird die Beweglichkeit des Antriebsblockes
um einen weiteren Freiheitsgrad erhöht, so daß außer den vom Reaktionsmoment herrührenden
Kräften auch andere Kräfte, soweit sie in der Schubrichtung des Drehgelenkes wirksam
sind, durch die Gummilager abgedämpft werden können. Die Gurnmilager des Blockes
werden auf diese Weise mehr als bisher zur Dämpfungsarbeit herangezogen und dadurch
besser ausgenutzt. Eine weitere Folge davon ist, daß das schiebbare Drehgelenk in
der Schubrichtung keine Kräfte aufzunehmen
braucht, was sowohl
in bezug auf die Betriebssicherheit als auch auf die lange Lebensdauer des Gelenkes
vorteilhaft ist.It is known to have an elastically mounted on all sides on the wheel axle
Drive block against by means of a swivel joint located outside the wheel axle
to support the frame. The drive block can thus, as far as the rubber bearings allow,
only perform torsional vibrations around the axis of the swivel joint; in other words,
the mobility of the drive block is limited to one degree of freedom. the
The rubber bearings of the drive block can therefore only be used in one direction (namely
in the direction of the tangent laid by the wheel axis of the determined by the swivel joint
Oscillating circuit) are subjected to tension and compression. To now also such forces
to dampen effectively, which do not affect the rubber bearings in the specified sense,
In the invention, the swivel joint is designed to be displaceable in one direction.
This simultaneous displaceability increases the mobility of the drive block
increased by a further degree of freedom, so that besides those resulting from the reaction torque
Forces other forces, as far as they are effective in the thrust direction of the swivel joint
through which rubber mounts can be cushioned. The Gurnmilager of the block
are used in this way more than before for damping work and thereby
better used. Another consequence of this is that the sliding swivel joint in
to absorb no forces in the direction of thrust
needs what both
in terms of operational safety as well as the long service life of the joint
is advantageous.
Die Erfindung ist in der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher
veranschaulicht. Es zeigt Fig. i eine Seitenansicht des Hinterrades, Fig. 2 eine
Draufsicht desselben im Schnitt längs der Linie II-II in Fig. i und Fig.
3 eine Einzelheit der Ausführung im vergrößerten Maßstab.The invention is illustrated in more detail in the drawing by means of an exemplary embodiment. 1 shows a side view of the rear wheel, FIG. 2 shows a plan view of the same in section along the line II-II in FIG. I and FIG. 3 shows a detail of the embodiment on an enlarged scale.
Der Antriebsblock 17 besteht aus dem annähernd waagerecht liegenden
Zylinder iS mit Zylinderkopf 18' und dem Kurbelgehäuse ig nebst Zündmaschine 2o,
Mit dem das Getriebegehäuse:2i bzw. dessen GehäusefortsatZ 22 verblockt ist. Die
Anordnung des Antriebsblockes 17 ist so getroffen, daß er teils innerhalb,
teils seitlich der Speichentrommel io liegt. Der Gehäusefortsatz 2:2, der ebenso
wie das Getriebegehäuse 21 zwecks Freilegung der Getriebeteile nach einer zum Hinterrad
parallelen Ebene E geteilt ist, dient zur Abstützung des ganzen Antriebsblockes
17 gegenüber dem Rahmen 33.
Zu diesem Zwecke sind in den die Radachse
6 umgebenden, gleich ausgebildeten Naben 23, 24# des Gehäusefortsatze$
22 Gummilager:25, 26 eingesetzt, die gleiche Abmessungen aufweisen ulld von
denen sich das innere Lager 25 über einen Laufring 34 auf der Radnabe 2 drehbar
abstützt, während das äußere Lager 26 auf den zu einer Hohlnabe 34 ausgebildeten
Bremskegel 5 der Freilaufbrernse aufgeschoben und mit ihr fest verbunden
ist. Der Bremskegel 5 der Freilaufbrenise und die Radachse 6 sind
in üblicher Weise mit dein Rahmen 33 verspannt. Auf dem innerhalb des GehäusefortsatzeS
2?- befindlichen Ende 2" der Radnabe 2 ist das Getrieberad 14 befestigt, während
das außerhalb des Gehäusefortsatzes 2:2 liegende Ende 2' der Radnabe 2- die Speichentrommel
io trägt. Gleichzeitig ist auf dem Nabenende :2' außerhalb der Speichentrommel io
ein Kettenrad 12 gelagert, das mittels der Tretkurbelkette im Bedarfsfalle angetrieben
wird und das mit Hilfe eines seitlich angeordneten Freilaufgesp#rres 13 mit der
Nabe:2 und damit mit der Speichentrommel io gekuppelt werden kann.The drive block 17 consists of the approximately horizontally lying cylinder iS with cylinder head 18 'and the crankcase ig together with the blasting machine 2o, with which the gearbox 2i or its housing extension 22 is interlocked. The arrangement of the drive block 17 is such that it lies partly within and partly to the side of the spoke drum. The housing extension 2: 2, which, like the gear housing 21 , is divided according to a plane E parallel to the rear wheel in order to expose the gear parts, serves to support the entire drive block 17 against the frame 33. For this purpose, the ones surrounding the wheel axle 6 are the same formed hubs 23, 24 # of the housing extension $ 22 rubber bearings: 25, 26 are used, have the same dimensions and of which the inner bearing 25 is rotatably supported via a race 34 on the wheel hub 2, while the outer bearing 26 on the to a hollow hub 34 trained brake cone 5 of the freewheel brake is pushed and firmly connected to her. The brake cone 5 of the freewheeling breeze and the wheel axle 6 are braced with your frame 33 in the usual way. The gear wheel 14 is fastened to the end 2 "of the wheel hub 2 located inside the housing extension 2: 2, while the end 2 'of the wheel hub 2- located outside the housing extension 2: 2 carries the spoke drum io. At the same time, on the hub end: 2' A sprocket 12 is mounted outside the spoke drum io, which is driven by means of the crank chain if necessary and which can be coupled to the hub: 2 and thus to the spoke drum io with the help of a laterally arranged freewheeling sprocket 13.
Außer durch die Gummilager 25, 26 ist der Antriebsblock
17 noch mittels eines schiebbaren, außerhalb der Radachse 6 liegenden
Drehgelenkes 45 mit dem Rahmen 33 verbunden. Die Verbindung erfolgt bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel vom Zylinder 18 der Maschine aus, indem dessen Zylinderkopf
18' einen nach der waagerechten Strebe 33 11 des Rahmens 33 weisenden
Arm 36 besitzt, der als Träger für das schiebbare Drehgelenk 45 dient. Zu
diesem Zwecke endet der Arm 36 in einem waagerecht zur Ebene E parallel
ausgerichteten U-förmigen Fortsatz 37, dessen Öffnung nach außen weist. Die
Innenseiten der Flansche 38 (Fig. 3)
des Fortsatzes 37 sind
zu Gleitflächen 38' ausgebildet, zwischen denen ein (z. B. aus Kunstharz
oder Fiber bestehender) Stein 39 geführt ist. Im Stein 39 ist ein
Schraubenbolzen 4o drehbar gelagert, der Mit der Rahmenstrebe 33" fest verbunden
ist, und zwar mit Hilfe von Klemmwinkeln 41, 42. Die lotrechten Flansche 41', 42'
der Klemmwinkel 44 42 sind an ihren Berührungsflächen mit einer Keilverzahnung 43
versehen und gleichzeitig durch den Schraubenbolzen 40 miteinander verspannt. Durch
das Zusammenwirken der Keilverzahnung 43 und der Spannkraft des Schraubenbolzens
4o werden die waagerechten Flansche 41", 42"» der Klemmwinkel 41, 42 mit der zwischengefügten
Rahmenstrebe 33" verklemmt. Des besseren Haltes wegen ist zwischen die Strebe
33" und die Klemmwinkel 41, 42 ein passend geformtes Einsatzstück 44 (z.
B. aus Kunstharz bestehend) eingefügt. Die Klemmwinkel 41, 42 dienen gleichzeitig
auch zur Aufnahme des von der Freilaufbremse ausgeübten Bremsmomentes, indem der
in üblicher Weise an der Rahmenstrebe 33" befestigte Abstützhebel 46 des
Bremskegels 5 durch den Schrauhenbolzen 4o gemeinsam Mit den Klemmwinkeln
44 42 verspannt ist.In addition to the rubber bearings 25, 26 , the drive block 17 is also connected to the frame 33 by means of a slidable swivel joint 45 located outside the wheel axle 6 . In the exemplary embodiment shown, the connection is made from the cylinder 18 of the machine, in that its cylinder head 18 ′ has an arm 36 pointing towards the horizontal strut 33 11 of the frame 33 , which serves as a support for the slidable swivel joint 45. For this purpose, the arm 36 ends in a U-shaped extension 37 which is oriented horizontally and parallel to the plane E and whose opening points outwards. The inner sides of the flanges 38 (FIG. 3) of the extension 37 are designed to form sliding surfaces 38 ' , between which a stone 39 (e.g. made of synthetic resin or fiber) is guided. A screw bolt 40 is rotatably mounted in the stone 39 and is firmly connected to the frame strut 33 ″ with the aid of clamping brackets 41, 42 and at the same time clamped together by the screw bolt 40. The horizontal flanges 41 ″, 42 ″ ″ of the clamping brackets 41, 42 are clamped with the interposed frame strut 33 ″ due to the interaction of the spline 43 and the clamping force of the screw bolt 4o. A suitably shaped insert 44 (e.g. made of synthetic resin) is inserted between the strut 33 ″ and the clamping brackets 41, 42 for better hold the support lever 46 of the brake cone 5 , which is fastened in the usual way to the frame strut 33 ″ , is braced together with the clamping brackets 44 42 by the screw bolt 4o.
Wie aus Fig. i des gezeigten Ausführungsbeispieles ersichtlich, ist
das durch den Kettenzug K bzw. durch das Antriebsmoment MK = K
- a ausgelöste Reaktionsmoment MR = K' -
b bestrebt, den Antriebsblock 17 im Sinne des eingezeichneten Pfeiles zu drehen.
Hierbei wird die am Drehgelenk 45 angreifende Komponente K' des Reaktions-Momentes
MP unmittelbar auf den Rahmen bzw. auf die Rahmenstrebe 33' übertragen, während
die auf die Gummilager 25, 26 ausgeübte Komponente K' erst über deren Gummimasse
auf der Radachse 6 zur Auswirkung kommt.As can be seen from FIG. 1 of the exemplary embodiment shown, the reaction torque MR = K' - b triggered by the chain hoist K or by the drive torque MK = K - a strives to rotate the drive block 17 in the direction of the arrow shown. Here, the component K 'of the reaction torque MP acting on the swivel joint 45 is transmitted directly to the frame or to the frame strut 33' , while the component K 'exerted on the rubber bearings 25, 26 only takes effect via their rubber mass on the wheel axle 6 comes.
Durch das schiebbare Drehgelenk 45 gemäß der Erfindung gelingt es
nicht nur, die Komponente K' des Reaktionsmornentes MR oder andere mit ihr zusammenfallende
Kräfte abzudämpfen, sondern es ist überdies auch noch möglich, weitere, und zwar
in .der Schubrichtung des schiebbaren Drehgelenkes 45 liegende Kräfte vollständig
über die Gunimilager 25, 26 auf den Rahmen 33 zu übertragen. Beim
gezeigten Ausführunigsbeispiel sind unter den auf den Antriebsblock 17 einwirkenden
Kräften (z. B. Schwerkraft usw.) der Einfachheit halber nur die durch die hin und
her gehenden Massen (Kolbenmassen bzw. ein Teil der Pleuelstangenmassen) verursachten
Massenkräfte P herausgegriffen worden. Diese ihre Richtung ständig wechselnden Kräfte
P üben auf den Antriebsblock 17 ein Moment 31p = P
- c aus. Die durch das schiebbare Drehgelenk hindurchgehende Komponente
des Momentes Mp wird ebenso wie beim Reaktionsmoment MR des Antriebes unmittelbar
auf die Rahmenstrebe 33" übertragen. Das schiebbare Drehgelenk 45 ist für
das Moment Mp ein reines Drehgelenk mit der eingangs beschriebenen Wirkung. Anders
ist jedoch der Sachverhalt bezüglich der Reaktionskraft P des Momentes Mp, die durch
die Radachse 6
hindurchgeht, da, wie gezeigt, die Schubrichtung des schiebbaren
Drehgelenkes 45 mit der Wirkungslinie der Massenkräfte P parallel verläuft. Der
Antriebsblock 17 ist, was seine Befestigung mit der Rahmenstrebe
33" betrifft, in dieser Richtung frei
beweglich, so daß die
Massenkräfte P gänzlich von den Gummilagern 25, 26 aufgenommen und auf den
Rahmen 33 übertragen werden. Dadurch gelingt es, die auf Verdrehung des Antriebsblockes
17 um die Radachse 6 hinzielenden Einflüsse (Reaktionsmoment MR, Moment Mp)
wirkungslos zu machen, indem deren am schiebbaren Drehgelenk 45 angreifende Reaktionskräfte
K', P unabgefedert auf den Rahmen 33 übertragen werden, während die
an den Gummilagern:25, 26 angreifenden Reaktionskräfte K', P durch
diese abgedämpft auf den Rahmen 33 übergeleitet werden. Diese Wirkungsweise
der Erfindung ist dadurch von wesentlicher Bedeutung, daß unerwünschte Drehschwingungen
des Antriebsblockes 17 um die Radachse 6,
denen die Gummikissen
25, 26 verhältnismäßig wenig Widerstand entgegensetzen, ausgeschaltet sind,
während die Möglichkeit von Längsschwingungen des Blockes 17, die den Gummi lediglich
auf Zug und Druck beanspruchen und infolgedessen rasch abgedämpft werden können,
zugelassen ist.The sliding swivel joint 45 according to the invention not only succeeds in damping component K 'of the reaction torque MR or other forces that coincide with it, but it is also possible to apply additional forces in the direction of thrust of the sliding swivel joint 45 completely transferred to the frame 33 via the Gunimi bearings 25, 26. In the exemplary embodiment shown, only the inertial forces P caused by the reciprocating masses (piston masses or part of the connecting rod masses) among the forces acting on the drive block 17 (e.g. gravity, etc.) have been singled out for the sake of simplicity. These forces P, which constantly change their direction, exert a moment 31p = P - c on the drive block 17. The component of the moment Mp passing through the slidable swivel joint is transmitted directly to the frame strut 33 ″ , as is the case with the reaction torque MR of the drive of the reaction force P of the moment Mp, which passes through the wheel axle 6 , since, as shown, the direction of thrust of the slidable swivel joint 45 is parallel to the line of action of the inertia forces P. The drive block 17 is, as regards its attachment to the frame strut 33 ″ , in freely movable in this direction, so that the inertial forces P are completely absorbed by the rubber bearings 25, 26 and transmitted to the frame 33. This makes it possible to make the influences aimed at rotating the drive block 17 about the wheel axle 6 (reaction torque MR, torque Mp) ineffective, in that their reaction forces K ', P acting on the sliding swivel joint 45 are transmitted unsprung to the frame 33 , while the on the rubber bearings: 25, 26 acting reaction forces K ', P are transferred to the frame 33 by these attenuated. This mode of operation of the invention is of essential importance that undesired torsional vibrations of the drive block 17 about the wheel axle 6, which the rubber cushions 25, 26 oppose relatively little resistance, are eliminated, while the possibility of longitudinal vibrations of the block 17, which only pull the rubber and stress and as a result can be quickly damped, is allowed.