CH348063A - Antriebsvorrichtung mit eingebautem Tretkurbelantrieb für Motorfahrräder - Google Patents

Description

  Antriebsvorrichtung mit eingebautem     Tretkurbelantrieb        für    Motorfahrräder    Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine An  triebsvorrichtung mit eingebautem     Tretkurbelantrieb     und mit stufenloser und automatischer     übersetzungs-          veränderung,    z. B. durch Keilriemenantrieb oder der  gleichen, für Motorfahrräder.  



  Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vor  richtung zu schaffen, die es ausser dem normalen  Antrieb durch den Motor ermöglicht, mit Hilfe der  Tretpedale wahlweise entweder bei stehendem Fahr  rad den Motor anzuwerfen oder das Fahrrad durch  Treten fortzubewegen, ohne den Motor     mitzudrehen     und ausserdem bei Motorantrieb mit den Tretpedalen  mitzuhelfen. Weiters soll die Möglichkeit geschaffen  werden, das Fahrrad durch die Tretpedale mit einer  bei Fahrrädern üblichen Übersetzung ins Schnelle  anzutreiben sowie auch beim Anwerfen des Motors  über eine entsprechende Übersetzung ins Schnelle zu  verfügen.  



  Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung  mit eingebautem     Tretkurbelantrieb    und mit stufen  loser und automatischer Übersetzungsveränderung für  Motorfahrräder, welche dadurch gekennzeichnet ist,  dass zwei Getriebeanordnungen vorgesehen sind,  wobei die eine Getriebeanordnung aus den die stufen  lose Übersetzungsveränderung herbeiführenden Bau  teilen besteht, während die andere Getriebeanordnung  an die erste Getriebeanordnung anschliesst und eine  eingebaute Tretkurbelwelle aufweist,

   welche mit der       Abtriebswelle    über     L7bertragungsräder    entweder unter  setzt oder übersetzt in Verbindung gebracht werden  kann und wobei zur wahlweisen Kupplung des An  triebsrades der zweiten Getriebeanordnung mit seiner  Welle sowie der Übertragungsräder mit der Abtriebs  welle Ziehkeile oder     Klauenkupplungen    vorgesehen  sind.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der  erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung dargestellt.    In der     Fig.    1 ist ein Schnitt durch das Getriebe  dargestellt, bei welchem als Antrieb mit     stufenloser     Übersetzungsveränderung ein     Keilriemengetriebe    mit       Fliehkraftkupplung    angewendet wird und die vier  parallelen Achsen des besseren Verständnisses halber  in derselben Ebene gezeichnet sind.

       Fig.    2 zeigt im  Schnitt den Freilauf auf der Motorwelle,     Fig.    3 eben  falls im Schnitt die Anordnung der     Fliehkraftkupp-          lung,        Fig.    4 im Schnitt die     Verkeilung    durch Kugel  und Ziehkeil und     Fig.    5 schematisch eine Anordnung  der vier Wellen mit den Keilriemen sowie Ketten  antrieb vom Motor bis zum Hinterrad.  



  Das aus zwei Hälften bestehende Getriebegehäuse  1 und 2 dient gleichzeitig auch als     Motorkurbelge-          häuse,    in dem die Motorwelle 13 in Kugellagern ge  lagert ist. Auf der Verlängerung der Kurbelwelle ist  die Nabe 3 der einen     Keilriemenscheibenhälfte    4 frei  vierdrehbar, jedoch axial     unverschiebbar    gelagert.  



  Die Nabe 5 der     Keilriemenscheibenhälfte    6 ist  auf der Nabe 3     unverdrehbar,    jedoch axial verschieb  bar gelagert, und zwischen den beiden Keilriemen  scheibenhälften 4 und 6 liegt der Keilriemen 7.  



  Auf der Nabe 5 sind Fliehgewichte 8 schwenkbar  gelagert, die sich mit ihren Nasen 9 auf dem axial       unverschiebbaren    Deckel 10 anlehnen. Wenn die  Scheiben in schnelles Drehen versetzt werden, so  werden die Fliehgewichte, nach aussen schwenkend,  die verschiebbare Nabe 5 bzw. die Riemenscheiben  hälfte 6 in der Richtung der     unverschiebbaren          Riemenscheibenhälfte    4 pressen und so auf den Keil  riemen einen mit der Drehzahl wachsenden Flanken  druck ausüben.  



  Die automatische     Flichkraftkupplung    besteht  aus der     Fliehbackenträgerscheibe    11, die auf der  Motorwelle verkeilt ist, und aus vier Segmenten  bzw. Bremsbacken 12, die mit einem Brems  belag 14 beschlagen und auf der Trägerscheibe 11      durch Nasen 18     (Fig.    3) gegen Verdrehen gesichert  sind und durch die beiden     Schraubenfederringe    15  an die Trägerscheibe 11 gepresst werden, so dass       zwischen    dem Bremsbelag 14 der Bremsbacken und  dem diese umhüllenden Topf 16 der     Keilriemenschei-          benhälfte    4 keine Berührung stattfindet.  



  Bei Erhöhung der Motordrehzahl überwindet die  auf die Bremsbacken wirkende Zentrifugalkraft die  Kraft der Federringe, wodurch die radial nach aussen  getriebenen Bremsbacken an den Innenmantel des  Topfes 16 gedrückt werden und so die Keilriemen  scheibenhälfte 4 mit Hilfe der entstandenen Reibung  mitnehmen. Bei     Abdrosselung    des Motors löst sich  diese Reibungskupplung wieder automatisch. Um den  Motor über die Keilriemenscheibe und mit Hilfe des  Keilriemens anwerfen zu können, ist zwischen der  Motorwelle 13 und der Nabe 3 eine     überholkupplung     mit Hilfe von     Freilaufrollen    17     (Fig.    2) vorgesehen,  durch welche die Motorwelle in der     Anwerfrichtung     mitgenommen wird.  



  Auf der durch den Keilriemen angetriebenen  Welle (Sekundärwelle) 19 ist die eine     Keilriemen-          scheibenhälfte    20     unverdrehbar    und axial     unver-          schiebbar    befestigt. Die Nabe 21 der andern Schei  benhälfte 22 ist auf der Welle 19     unverdrehbar,     jedoch axial verschiebbar angeordnet und mit der  Feder 23 im Sinne der Annäherung der beide  Scheibenhälften belastet.  



  Die beiden Keilriemenscheiben - die antreibende  und angetriebene - stellen ein für sich bekanntes  automatisch wirkendes Getriebe mit stufenloser über  setzungsveränderung mit Hilfe des Zusammenwirkens  zwischen dem drehzahlabhängigen Fliehgewichts  effekt und dem belastungsabhängigen Riemenzug dar.  



  Auf der Welle 19 ist frei     verdrehbar    ein Ketten  zahnrad 24 mit kleiner Zähnezahl gelagert, dessen  Nabe 25     (Fig.    4) innen zwei gegenüberliegende kreis  runde Ausfräsungen 26 besitzt, in welche die beiden  in der Querbohrung der Welle liegenden Kugeln 27  mit Hilfe des Ziehkeils 28 gedrückt gehalten werden,  wodurch die     Kettenzahnradnabe    25 auf der Welle 19  verkeilt ist. Der Ziehkeil 28, der sich bei 29 verjüngt,  und mit seiner Verlängerung 31 aus der Welle 19  herausragt, wird durch die Feder 30 in der     Spreiz-          stellung    der Kugeln 27 gehalten.  



  Wenn der Ziehkeil 28 gegen die Kraft der Feder  30 axial verschoben wird, wird die Spreizung der  Kugeln 27 und damit die     Verkeilung    der Kettenzahn  radnabe 25 aufgehoben und das Kettenzahnrad 24  kann sich auf der Welle 19 frei drehen.  



  Auf der ebenfalls im Getriebegehäuse gelagerten  Tretkurbelwelle 32 sind die beiden Kettenzahnräder  33 und 34 auf einem Nadellager 35 frei     verdrehbar          gelagert,    wobei das eine Kettenzahnrad 33 dem klei  nen, auf der Sekundärwelle 19 gelagerten Kettenzahn  rad 24 gegenüber liegt und eine hohe Zähnezahl auf  weist, während das andere Kettenzahnrad 34 eine  kleine     Zähnezahl    hat.  



  Auf der Tretkurbelwelle 32 ist ein Steilgewinde  36 mit einer durch eine Feder 38 gebremsten Mutter    37 in bekannter Weise vorgesehen, welche Mutter  auf ihren beiden Flanken mit einer Stirnverzahnung  39 versehen ist.  



  Dieser Stirnverzahnung 39 entsprechend ist auch  die Flanke 40 der Nabe des Kettenzahnrades 34 und  die auf der Tretkurbelwelle frei     verdrehbare    Rück  trittbremsrohrwelle 41 mit einer Stirnverzahnung  versehen. Die     Rücktrittbremsrohrwelle    wirkt bei Ver  drehung in bekannter Weise über einen auf dieser  verkeilten, aber auf der Zeichnung nicht sichtbaren  Hebelarm und ein Gestänge auf die     Hinterradbremse.     Da die Mutter in ihrer Verdrehung durch die Feder  bremse 38 gehemmt ist, wird sie - wenn die Tret  kurbelwelle verdreht wird- entsprechend deren Dreh  richtung axial nach rechts oder nach links verscho  ben, wodurch die Tretkurbelwelle mit Hilfe der Stirn  verzahnungen, wenn sie in dem der Fahrtrichtung  entsprechenden Sinn gedreht wird,

   mit den Ketten  zahnrädern 33 und 34 verbunden wird, so dass das  Fahrrad mit den Pedalen angetrieben oder bei ent  gegengesetzter Verdrehung über die     Rücktrittrohr-          welle    gebremst werden kann.  



  Auf der im Gehäuse mittels zweier Kugellager  gelagerten     Abtriebswelle    42 ist das das Fahrrad  hinterrad antreibende Kettenzahnrad 43 fest verkeilt.  Das grosse Kettenzahnrad 44 und das kleine Ketten  zahnrad 45     @    sind auf der Welle 42 mit Hilfe von  Nadellagern 46 frei     verdrehbar    gelagert.  



  Die Naben 47 und 48 der beiden Kettenräder  sind - wie schon bei dem Kettenzahnrad 24 be  schrieben - ebenfalls mit     Einfräsungen    versehen,  wobei in radialen Bohrungen der Welle 42 ebenfalls  Kugeln 49 und 50 vorgesehen sind, welche mit Hilfe  des gemeinsamen Ziehkeils 51 in die     Einfräsungen     gedrückt werden können. Der Ziehkeil 51 wird durch  die Feder 52 in der einen Endstellung gehalten, in  welcher nur die beiden Kugeln 49 gespreizt werden,  nicht aber die Kugeln 50, so dass in dieser Ruhelage  des Ziehkeils das Kettenzahnrad 45 durch die Kugel  50     entkeilt    und frei     verdrehbar    ist.  



  Wenn der Ziehkeil in der Pfeilrichtung in seine  Mittellage geschoben wird, so sind beide Kettenzahn  räder 44 und 45     entkeilt    und frei     verdrehbar.    Wird  der Ziehkeil in seine innere Endlage in die Welle hin  eingedrückt, so wird das Kettenzahnrad 44     entkeilt,     das heisst frei     verdrehbar    und das Kettenzahnrad 45  mit der     Abtriebswelle    fest verkeilt. Das Getriebe  gehäuse ist bei 53 als Lagerzapfen für die gelenkige  Lagerung der beiden das Hinterrad tragenden  Schwingarme 54 ausgebildet.  



  Wie aus der     Fig.    5 ersichtlich ist, treibt die antrei  bende, auf der Motorwelle 13 gelagerte Keilriemen  scheibe 4 mit Hilfe des Keilriemens 7 die angetrie  bene Keilriemenscheibe 20, wobei durch das Wan  dern des Riemens von kleinerem auf grösseren Lauf  radius von einer Untersetzung ins Langsame bis zu  einer Übersetzung ins Schnelle alle Zwischenstufen  erzielt werden können.  



  Das kleine Kettenzahnrad 24 auf der Sekundär  welle 19, das grosse Zahnrad 33 auf der Tretkurbel-      welle 32 und das kleine Kettenzahnrad 45 auf der       Abtriebswelle    42 sind mit einer gemeinsamen Kette  55 verbunden. Das kleine Zahnrad 34 auf der Tret  kurbelwelle und das grosse Zahnrad 44 auf der Ab  triebswelle sind mit der Kette 56 verbunden.  



  Das Fahrrad-Hinterrad 57 wird durch die Kette  58 angetrieben.  



  Die beschriebene Anordnung erfüllt sämtliche  Aufgaben. Zum Anwerfen des Motors bei stillstehen  dem Fahrrad wird der Ziehkeil 51 in seine Mittel  lage geschoben, wodurch die     Abtriebswelle    völlig     ent-          keilt    ist. Beim Drehen der Tretkurbelwelle 32 im  Sinne der Vorwärtsfahrt wird sie über die verschieb  bare Muffe 37 mit den Kettenzahnrädern 33 und 34  gekuppelt, wodurch über die Kettenräder 33 und 24  die Sekundärwelle 19 und über die Keilriemenschei  ben 20 und 22 mit Hilfe des Keilriemens 7 die Keil  riemenscheiben 4 und 6 an der Motorwelle 13 ange  trieben werden.

   In dieser     Drehrichtung    wird aber  mit Hilfe der     Freilaufrollen    17 die Motorwelle 13  mitgenommen, so dass der Motor angeworfen wird,  wobei die     Fliehkraftkupplung    entsprechend der  niedrigen Drehzahl gelöst bleibt.  



  Zum Abfahren wird der Ziehkeil 51 losgelassen,  wodurch dieser die Feder 52 in seine linke Endlage  drückt und damit das Kettenzahnrad 44 mit der       Abtriebswelle    42 verkeilt.  



  Wenn jetzt durch den Gashebel der Motor auf  Touren gebracht wird, wird sich die Fliehbacken  kupplung schliessen, wodurch das Hinterrad durch  den Motor angetrieben wird. Hierbei kann mit der  Tretkurbelwelle im Bedarfsfalle der Antrieb unter  stützt werden.  



  Wenn bei einem Motorschaden oder Brennstoff  mangel das Fahrzeug nur mit Hilfe der Tretkurbeln  fortbewegt werden soll, so wird der Ziehkeil 51 bis  zu seiner Endlage in die     Abtriebswelle    42 und gleich  zeitig auch der Ziehkeil 31 in die Sekundärwelle 19  eingedrückt, wodurch das Kettenzahnrad 24 auf der  Sekundärwelle und das Kettenzahnrad 44 auf der       Abtriebswelle        entkeilt,    das Zahnrad 45 hingegen  verkeilt wird.  



  Auf diese Weise wird über die Kette 55 durch  die Tretkurbelwelle, die in diesem Falle im Sinne  der Vorwärtsfahrt gedreht wird, über das grosse  Kettenzahnrad 33 und über das kleine Zahnrad 45  die     Abtriebswelle    42 und damit das Hinterrad 57  mit der normalen Fahrradübersetzung angetrieben,  ohne dass Motor und die Keilriemenscheiben     mitge-          dreht    werden müssen.  



  Durch Rücktritt auf die Tretkurbel, das heisst bei       Rückwärtsverdrehen    der Tretkurbelwelle, wird mit  Hilfe der verschiebbaren Muffe und der Stirnver  zahnungen über die Hohlwelle 41 die Hinterrad  bremse betätigt.  



  Die     Übertragungselemente    können selbstverständ  lich auch beliebig anders gestaltet werden, wie z. B.  in Form einer     Reibradübertragung    oder dergleichen  statt des Keilriemenantriebes oder unter Verwendung    von Zahnrädern oder dergleichen statt der Ketten  übertragung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Antriebsvorrichtung mit eingebautem Tretkurbel antrieb und mit stufenloser und automatischer über setzungsveränderung für Motorfahrräder, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Getriebeanordnungen vor gesehen sind, wobei die eine Getriebeanordnung (4, 6, 7, 20, 22) aus den die stufenlose übersetzungsver- änderung herbeiführenden Bauteilen besteht, während die andere Getriebeanordnung (24, 33, 34, 44, 45) an die erste Getriebeanordnung anschliesst und eine eingebaute Tretkurbelwelle (32) aufweist, welche mit der Abtriebswelle (42) über Übertragungsräder (44, 45) entweder untersetzt oder übersetzt in Verbindung gebracht werden kann und wobei zur wahlweisen Kupplung des Antriebsrades (24) der zweiten Ge triebeanordnung mit seiner Welle (19)

   sowie der Übertragungsräder (44, 45) mit der Abtriebswelle (42) Ziehkeile (28, 51) oder Klauenkupplungen vor gesehen sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Tretkurbelwelle (32) auch als Lagerung von zwei Getrieberädern (33, 34) dient. 2. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur automatischen stufen losen Übersetzungsveränderung ein Keilriemenge- triebe (4, 6, 7, 20, 22) vorgesehen ist, das eine Antriebs- und eine Abtriebsscheibe aufweist, welche aus je einer fixen und einer durch Fliehgewichte (8) bzw.

   Federn (23) im Sinne der Annäherung belaste ten, axial verschiebbaren Scheibenhälfte (6, 22) be stehen. 3. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen Motor und stufenlosem Getriebe eine auto matische Fliehkraftkupplung (11, 12, 14, 16) ange ordnet ist, bei welcher die durch die Fliehkraft zu betätigenden Teile (12, 14) auf der Motorwelle (13) angeordnet sind. 4. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anwerfen des Motors zwischen dem Primär organ des stufenlosen Getriebes, z.

   B. der antreiben den Keilriemenscheibe (4) und der Motorwelle (13), eine zur Überbrückung der automatischen Kupplung dienende, im Drehsinn des Motors wirksame über- holkupplung vorgesehen ist. 5. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Abtriebswelle (19) des stufenlosen Ge triebes ein auf dieser frei verdrehbares und mit Hilfe eines Ziehkeils (28) und Kugeln (27) verkeilbares Antriebsrad-(24), z.

   B. ein Zahnrad oder ein Ketten rad, gelagert ist, wobei zur ständigen Sicherung der Verkeilung eine auf den Ziehkeil (28) wirkende Feder (30) vorgesehen ist. 6. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Tretkurbelwelle (32) ausser den genann ten Getrieberädern (33, 34) auch eine Hohlwelle (41) für die Rücktrittbremse gelagert ist und dass ein auf der Tretkurbelwelle (32) angeordnetes Steilgewinde (36) und eine mit Innengewinde versehene, mit dem Steilgewinde (36) in Eingriff stehende, stirnverzahnte und gebremste Schaltmuffe (37) vorgesehen ist, die bei Verdrehung der Tretkurbelwelle (32) im Sinne der Fahrtrichtung mit den Getrieberädern (33, 34)

   und bei umgekehrter Verdrehung mit der Hohlwelle (41) der Rücktrittbremse kuppelbar ist. 7. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Übertragungsräder (44, 45) auf der Abtriebswelle (42) auf dieser frei verdrehbar gelagert sind, wobei zur wahlweisen Verbindung eines oder des andern Übertragungsrades mit der Abtriebswelle in Ausnehmungen eingreifende Kugeln (49, 50) und ein mit den Kugeln zusammenwirkender Ziehkeil (51) vorgesehen ist, der so ausgebildet ist, dass er über die Kugeln in seiner einen axialen Endlage das kleinere Übertragungsrad (45) entkeilend,

   das grössere Über tragungsrad (44) verkeilt, in seiner mittleren Lage beide Übertragungsräder entkeilt und in seiner ande- ren Endlage das grössere Übertragungsrad (44) ent- keilend, das kleinere Übertragungsrad (45) verkeilt. B. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziehkeil (51) in der Abtriebswelle (42) durch eine Feder (52) in der Endlage gehalten wird, in wel cher das grössere Übertragungsrad (44) verkeilt und das kleinere (45) entkeilt ist. 9.

   Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Übertragungsräder (44, 45) auf der Abtriebswelle auf dieser frei verdrehbar gelagert sind, wobei zur wahlweisen Verbindung eines oder des anderen Übertragungsrades mit der Abtriebswelle eine Klauenkupplung vorgesehen ist, welche so aus gebildet ist, dass in ihrer einen axialen Endlage das kleine Übertragungsrad mit der Abtriebswelle gekup pelt, das grosse Übertragungsrad entkuppelt,

   in ihrer mittleren Stellung beide Übertragungsräder von der Abtriebswelle entkuppelt und in ihrer anderen axialen Endlage das grosse Übertragungsrad mit der Abtriebs welle gekuppelt, das kleine Übertragungsrad entkup- pelt ist.