Durch einen im Triebrad eines Fahrzeuges angeordneten Motor angetriebene Freilaufbremsnabe. Gegenstand der Erfindung ist eine durch einen im Triebrad eines Fahrzeuges angeord neten Motor angetriebene Freilaufbremsnabe, bei der das rückwirkende Drehmoment des Motors durch ein Federglied auf den Fahr zeugrahmen übertragen wird und welche da durch gekennzeichnet ist, dass das Federglied zwischen dem Motor- und Getriebegehäuse und einem feststehenden, beim Bremsen das rückwirkende Bremsmoment über Verbin dungsglieder auf den Fahrzeugrahmen über tragenden Teil der Freilaufbremsnabe ange ordnet ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand, respektive sind Einzelheiten hiervon in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
Fig. 1 ist ein waagrechter Achsenschnitt durch eine Freilaufbremsnabe mit dem auf ihr relativ drehbaren Gehäuse des in das Fahrzeugrad eingebauten, nicht dargestellten Antriebsmotors samt Getriebe, wobei ein zelne Teile teilweise in Ansicht gezeigt sind; Fig. 2 stellt eine Einsicht in das Gehäuse mit einem Schnitt durch einen Lagerkegel und die Radachse dar; Fig. 3 zeigt die Seitenansicht eines ge wisse Teile gegen Drehung sichernden Über tragungshebels in. seiner Stellung zur Rah mengabel des Fahrzeuges und zur Nabe;
Fig. 4 ist eine dazugehörige Draufsicht mit teilweisem Schnitt durch die Eingriffs anordnung des Übertragungshebels mit den gegen Drehung zu sichernden Teilen; Fig. 5 zeigt in Draufsicht eine ähnliche Ausführung, bei der der Hebel jedoch gleich zeitig einen Teil einer Kettenspannvorrich- tung aufweist; Fig. 6 veranschaulicht schematisch eine Einrichtung zur Abfederung der auftreten den rückwirkenden Momente, die ungefähr derjenigen der Fig. 2 entspricht;
Fig. 7 bis 9 zeigen in schematischer Dar stellung einige Beispiele für Hilfsvorkehrun gen, die in Verbindung mit der Abfederung angewendet werden können, wobei Fig. 8 und 9 zusätzliche Widerstandsvorrichtungen veranschaulichen, welche mit progressivem Widerstand arbeiten.
In dem Achsenschnitt nach Fig. 1 ist eine bekannte Konstruktion einer Freilauf nabe mit Rücktrittbremse dargestellt, bei der auf der Achse 11 des Triebrades des Fahr zeuges (z. B. Hinterrades eines Fahrrades) ein Antriebskörper 1.2 gelagert ist, der das Kettenrad 13 für den Tretkurbelantrieb des Fahrzeuges trägt. Die Freilaufkupplung besitzt eine auf dem Antriebskörper ver schraubbare Kupplungsmuffe 14, während das zu betätigende Bremsorgan von einem hülsenförmigen Körper 15 gebildet wird, der von einem verschiebbaren Spreizkegel 16 und einem feststehenden Spreizkörper 17 ge spreizt werden kann. Mit dem Spreizkörper 17 ist die Bremshülse 15 undrehbar verbun den.
Die Teile 14, 15 und<B>1.6</B> liegen in der Nabenbüchse 18, die auf den Teilen 12 und 17 mittels Kugellager drehbar ist.
Auf der Nabenhülse 18 ist ein schüssel förmiger Träger 19 gegen Relativdrehung fest angebracht, in dessen äusserem Rand in Durchbrechungen 20 die Speichen des Fahr zeugrades eingesetzt werden. Auf der Na benbüchse 18 ist ferner ein Zahnrad 21 starr befestigt, das mit andern Zahnrädern und Kupplungen zusammen das in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Wechselgetriebe bil det, mittels dessen der Antrieb von dem in Fig. 1 nicht gezeichneten Motor auf die Nabenbüchse 18 und damit auf das Trieb rad des Fahrzeuges übertragen wird. Dieses Wechselgetriebe ist in dem mit dem Gehäuse des Motors, der im Triebrad angeordnet ist. fest verbundenen, auf der Nabenbüchse dreh baren Getriebegehäuse 22 eingebaut.
Bei einer solchen Anordnung muss das Rückwirkungsmoment des Antriebes vom Motor - und Getriebegehäuse auf den Fahr zeugrahmen durch ein Federglied übertragen werden. Erfindungsgemäss wird das Feder- glied zwischen dem Motor- und Getriebe gehäuse und einem feststehenden, beim Brem sen das rückwirkende Bremsmoment über Verbindungsglieder auf den Fahrzeugrah men übertragenden Teil der Freilaufbrems nabe angeordnet.
Zu diesem Zwecke erstreckt sich von einem glockenförmigen, auf dem Lager- und Spreizkörper 17 starr befestigten Körper 25 ein Hebelarm 26 in das Getriebegehäuse 22. Dieses Gehäuse ist in beiden Drehrichtungen gegen den Hebelarm 26 durch ein Federglied 27 abgestützt (Fig. 1. und 2). Auf diese Weise werden die Schwingungen des Motor und Getriebegehäuses und das Rückwirkungs moment des Antriebes durch die Teile 27 26 und 25 auf den Körper 17 übertragen, der seinerseits mit dem Fahrzeugrahmen un drehbar verbunden ist.
An dem kegeligen Lagerkörper 17 (im folgenden mit Lagerkegel bezeichnet) sind nach aussen ragende, zapfenförmige Vor sprünge 28 vorhanden, auf die der glocken förmige Körper 25 mittels eines Schlitzes 29 aufgesteckt und auf denen er durch eine Mutter 30 am Lagerkegel festgehalten wird, während die undrehbare Sicherung des La gerkegels am Fahrzeugrahmen durch die gleichen, durch den Schlitz des Hintergabel endes 34 des Fahrzeugrahmens hindurch ragenden und in Ausnehmungen (Fig. 3 und 4) des das Drehmoment auf den Fahrzeug rahmen übertragenden Armes 31 hineinragen den Vorsprünge 28 stattfindet.
Der Hebel 31 nebst den übrigen Teilen ist durch eine Achs mutter 32 auf der Achse 11 festgeklemmt; sein freies Ende umfasst mit einer Klaue 33 ein Rohr R des Fahrzeugrahmens.
Diese Befestigungsanordnung bietet ver schiedene Vorteile. Der Hebel 31 hat bei dieser Anordnung nicht nur das Drehmoment beim Rückwärtstreten der Tretkurbel des Fahrzeuges. sondern auch das Rückwirkungs- moment des Antriebes auf den Fahrzeugrah men bei R zu übertragen. Aus räumlichen Gründen ist es oft nicht möglich, diesen He bel unmittelbar an dem Lagerkegel innerhalb der Hintergabel des Fahrzeugrahmens unter- zubringen. Die gezeigte Anordnung sieht deshalb die Anbringung des Hebels ausser halb der Hintergabel vor und wendet hierzu kräftige zapfenförmige Vorsprünge 28 an, die sämtliche mit dem Lagerkegel zu verbin denden Teile durchsetzen.
Bei dieser Anord nung ist es sehr einfach, das Triebrad aus dem Rahmen herauszunehmen, weil nach Lö sen der Achsmuttern und Abnahme des Hebels 31 die Achse sich einfach aus dem Schlitz des Gabelendes des Rahmens heraus ziehen lässt.
Diese Zapfenverbindung kann auch in verschiedener anderer Weise ausgeführt sein; so kann zum Beispiel an Stelle der in Fig. 3 und 4 veranschaulichten Ausnehmungen ein Längsschlitz im hintern Ende des Hebels 31 für die Vorsprünge 28 und die Achse 11 aus geführt sein. Ferner kann zur besseren Si cherung des glockenförmigen Körpers 25 auf dem Lagerkegel 17 die übliche Achsmutter 30 nebst einer Sicherungsscheibe dienen, und es kann, wie in Fig. 2 mit gestrichelten Li nien angedeutet ist, der glockenförmige Kör per ausserdem durch Schrauben 35 an dem Lagerkegel angeschraubt sein.
Bei der beschriebenen und dargestellten Freilaufnabe mit Rücktrittbremse, die von einem in das Triebrad des Fahrzeuges ein gebauten Motor angetrieben wird, wird das rückwirkende Drehmoment des Antriebs momentes des Motors durch das Federglied über den Nabenkörper auf den Rahmen übertragen, wobei der beim Bremsen das Bremsrückwirkungsmoment übertragende He bel der Freilaufbremsnabe zugleich als Auf nahmeorgan für das abgefederte rückwir kende Drehmoment des Motors dient.
Ab gesehen von der dadurch erzielten Verein fachung der Bauart und der räumlich gün stigen Lösung, hat diese Anordnung den wei teren Vorteil, dass bei einem notwendig wer denden Herausnehmen des Triebrades des Fahrzeuges weit weniger Verbindungsteile zu lösen sind als bei bisher bekannten Ein richtungen. Eine Gefährdung der Festigkeit des beanspruchten Rahmenteils oder des He bels durch die zweifache, allerdings ent- gegengesetzt wirkende Beanspruchung ist nicht zu befürchten, weil die durch den Mo tor erzeugten Momente bei allen üblichen Kraftfahrzeugen kleiner sind als die durch die Bremsung hervorgerufenen Momente.
Überdies ist mit dieser Vereinigung auch eine Gewichtsersparnis verbunden.
Nach Fig. 5 ist das hintere Ende des He bels 31 mit einer Verlängerung 31' versehen, welche einen Teil einer Kettenspannvorrich tung bildet.
Fig. 6 zeigt schematisch die Anordnung des Motors gegenüber der Nabe und der Ab federungseinrichtung nach Fig. 2.
Neben der federnden Aufnahme der Mo torrückwirkungsdrehmomente kann auch eine Dämpfung durch weitere Kräfte vorgesehen werden, das heisst es können Einrichtungen getroffen sein, die die Schwingungen durch eingeschaltete nachgiebige Widerstände in Form von Reibungswiderständen, Puffern und dergleichen dämpfen. In Fig. 7 bis 9 ist die Anwendung einer solchen Hilfsvor richtung zur Unterstützung der Abiederung dargestellt.
Fig. 7 veranschaulicht eine mechanische Reibvorrichtung zwischen dem Hebelarm 26 und dem Getriebegehäuse 22. Hier ist ausser den beiden Federgliedern 27 am Ende des Hebels 26 ein Bügel 40 vorgesehen, gegen den eine federnd an ihn angedrückte Reib fläche 41 wirkt, welche zum Beispiel in einer Ausnehmung des Gehäuses 22 geführt ist.
Fig. 8 stellt die Abfederung in Verbin dung mit einem Luftpuffer dar; an Stelle eines Luftpuffers kann aber auch ein Flüs sigkeitspuffer mit Ausgleichsraum angewen det werden.
Fig. 9 zeigt eine Vorrichtung, bei der in ähnlicher Weise wie in Fig. 7 ein auf der Seitenfläche des Hebelarmes 26 angeordne ter, federnd gestützter Reibkörper 43 in der Mittelstellung des Hebels an einer vertieften Stelle, z.
B. in der Wand des Getriebegehäu ses 22, anliegt und bei der Schwingbewe gung des Gehäuses an der Wand dieser Ver tiefung entlang bewegt wird. Die Ausführungen der zusätzlichen Wi derstandsvorrichtungen nach Fig. 8 und 9 arbeiten mit progressivem Widerstand, da im einen Fall der Kolben 42 (Fig. 8) bei Bewegung des Gehäuses 22 gegenüber dem Kolben das Medium im Zylinder zunehmend unter Druck. setzt und im andern Falle die Schrägflächen der Vertiefung die auf den Reibkörper 43 wirkende Feder bei Bewegung des Gehäuses 22 aus der dargestellten Lage in bezug auf den Hebelarm 26 spannen.
Auf die dargestellten und beschriebenen Einzelheiten ist die Erfindung nicht be schränkt. Es können vielmehr Abänderun gen in verschiedener Beziehung verwendbar sein. Beispielsweise kann die Verbindung zwischen dem Lagerkegel und dem Übertra gungsarm mit andern Mitteln erhalten wer den. Der Motoreinbau ist ferner in Verbin dung mit einer andern Freilaufbremsnabe als wie dargestellt ausführbar.
Freewheel brake hub driven by a motor located in the drive wheel of a vehicle. The invention relates to a freewheeling brake hub driven by a motor angeord Neten in the drive wheel of a vehicle, in which the retroactive torque of the motor is transmitted through a spring member to the driving tool frame and which is characterized in that the spring member between the motor and transmission housing and a fixed, when braking, the retroactive braking torque via connec tion members on the vehicle frame via the supporting part of the freewheel brake hub is assigned.
In the drawing, the subject of the invention, or details thereof are shown in several exemplary embodiments.
1 is a horizontal axial section through a freewheel brake hub with the housing, which is relatively rotatable on it, of the drive motor, not shown, installed in the vehicle wheel, including the transmission, individual parts being partially shown in a view; 2 shows an insight into the housing with a section through a bearing cone and the wheel axle; Fig. 3 shows the side view of a certain parts GE securing against rotation about transfer lever in. Its position to the frame fork of the vehicle and the hub;
Fig. 4 is a corresponding plan view with partial section through the engagement arrangement of the transmission lever with the parts to be secured against rotation; 5 shows a plan view of a similar embodiment in which the lever, however, at the same time has part of a chain tensioning device; Fig. 6 schematically illustrates a device for cushioning the retroactive moments occurring, which corresponds approximately to that of Fig. 2;
Fig. 7 to 9 show a schematic Dar position some examples of Hilfsvorkehrun conditions that can be used in connection with the cushioning, Fig. 8 and 9 illustrate additional resistance devices which operate with progressive resistance.
In the axial section of Fig. 1, a known construction of a freewheel hub is shown with a coaster brake, in which on the axis 11 of the driving wheel of the driving tool (z. B. rear wheel of a bicycle) a drive body 1.2 is mounted, which the sprocket 13 for The vehicle's crank drive carries. The overrunning clutch has a ver screwable coupling sleeve 14 on the drive body, while the brake member to be actuated is formed by a sleeve-shaped body 15 which can be expanded by a movable expanding cone 16 and a stationary expanding body 17 ge. With the expansion body 17, the brake sleeve 15 is non-rotatable verbun the.
The parts 14, 15 and 1.6 lie in the hub sleeve 18, which can be rotated on the parts 12 and 17 by means of ball bearings.
On the hub shell 18 a bowl-shaped carrier 19 is firmly attached against relative rotation, in the outer edge of the openings 20, the spokes of the driving tool wheel are used. On the Na benbüchse 18 a gear 21 is also rigidly attached, which together with other gears and clutches the change gear shown in Fig. 1 bil det, by means of which the drive from the motor, not shown in Fig. 1 to the hub sleeve 18 and so that it is transmitted to the drive wheel of the vehicle. This change gear is in the with the housing of the motor, which is arranged in the drive wheel. Permanently connected, rotatable gear housing 22 installed on the hub bushing.
With such an arrangement, the reaction torque of the drive must be transmitted from the motor and transmission housing to the vehicle frame by a spring member. According to the invention, the spring member is arranged between the motor and transmission housing and a stationary part of the freewheeling brake hub which transmits the retroactive braking torque during braking via connecting members to the vehicle frame.
For this purpose, a lever arm 26 extends into the gear housing 22 from a bell-shaped body 25 rigidly fastened on the bearing and expansion body 17. This housing is supported in both directions of rotation against the lever arm 26 by a spring member 27 (FIGS. 1 and 2 ). In this way, the vibrations of the engine and transmission housing and the reaction torque of the drive are transmitted through the parts 27 26 and 25 to the body 17, which in turn is connected to the vehicle frame un rotatably.
On the tapered bearing body 17 (hereinafter referred to as bearing cone) outwardly protruding, peg-shaped protrusions 28 are present, onto which the bell-shaped body 25 is fitted by means of a slot 29 and on which it is held by a nut 30 on the bearing cone, while the undrotatable securing of the bearing cone on the vehicle frame by the same, protruding through the slot of the rear fork end 34 of the vehicle frame and protruding into recesses (Fig. 3 and 4) of the torque on the vehicle frame transmitting arm 31 the projections 28 takes place.
The lever 31 along with the other parts is clamped by an axle nut 32 on the axle 11; its free end comprises with a claw 33 a tube R of the vehicle frame.
This mounting arrangement offers various advantages. In this arrangement, the lever 31 not only has the torque when pedaling backwards on the crank of the vehicle. but also to transmit the reaction torque of the drive to the vehicle frame at R. For spatial reasons, it is often not possible to accommodate this lever directly on the bearing cone within the rear fork of the vehicle frame. The arrangement shown therefore provides the attachment of the lever outside half of the rear fork and applies this powerful pin-shaped projections 28, which enforce all of the cone to connec Denden parts.
In this arrangement, it is very easy to remove the drive wheel from the frame, because after Lö sen the axle nuts and removing the lever 31, the axle can simply be pulled out of the slot of the fork end of the frame.
This pin connection can also be designed in various other ways; for example, instead of the recesses illustrated in FIGS. 3 and 4, a longitudinal slot in the rear end of the lever 31 for the projections 28 and the axis 11 can be made. Furthermore, for better security of the bell-shaped body 25 on the bearing cone 17, the usual axle nut 30 and a locking washer can be used, and it can, as indicated in Fig. 2 with dashed lines, the bell-shaped body by also by screws 35 on the bearing cone be screwed on.
In the described and illustrated freewheeling hub with a coaster brake, which is driven by a built-in motor in the drive wheel of the vehicle, the retroactive torque of the drive torque of the motor is transmitted through the spring member via the hub body to the frame, with the braking reaction torque being transmitted during braking Lever the freewheel brake hub also serves as a receiving organ for the cushioned Rückwir kende torque of the motor.
Aside from the resulting simplification of the design and the spatially favorable solution, this arrangement has the additional advantage that when you need to remove the drive wheel of the vehicle, far fewer connecting parts need to be solved than with previously known devices. A threat to the strength of the stressed frame part or the lever from the double, albeit oppositely acting, stress is not to be feared because the torques generated by the engine in all common motor vehicles are smaller than the torques generated by braking.
In addition, this union is also associated with a weight saving.
According to Fig. 5, the rear end of the lever 31 is provided with an extension 31 ', which forms part of a Kettenspannvorrich device.
Fig. 6 shows schematically the arrangement of the motor with respect to the hub and the suspension device from FIG.
In addition to the resilient absorption of the motor reaction torque, damping by other forces can also be provided, that is, devices can be made that dampen the vibrations by switched on flexible resistors in the form of frictional resistances, buffers and the like. In Fig. 7 to 9 the application of such a Hilfsvor device is shown to support the Abiederung.
Fig. 7 illustrates a mechanical friction device between the lever arm 26 and the gear housing 22. Here, in addition to the two spring members 27 at the end of the lever 26, a bracket 40 is provided against which a resiliently pressed friction surface 41 acts, which for example in a Recess of the housing 22 is guided.
Fig. 8 shows the cushioning in connection with an air buffer; Instead of an air buffer, however, a liquid buffer with a compensation space can also be used.
Fig. 9 shows a device in which, in a manner similar to that in FIG.
B. in the wall of the Getriebegehäu ses 22, rests and is moved along the Schwingbewe movement of the housing on the wall of this recess Ver. The versions of the additional resistance devices Wi according to FIGS. 8 and 9 work with progressive resistance, since in one case the piston 42 (FIG. 8) when the housing 22 moves relative to the piston, the medium in the cylinder is increasingly under pressure. sets and in the other case the inclined surfaces of the recess tension the spring acting on the friction body 43 when the housing 22 is moved out of the position shown in relation to the lever arm 26.
The invention is not limited to the details shown and described. Rather, changes can be used in various ways. For example, the connection between the bearing cone and the transmission arm can be obtained by other means. The motor installation can also be carried out in conjunction with a different freewheel brake hub than as shown.