DE2927724A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

Description

• Fahrzeugrad Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad, insbesondere für Zweirad-Fahrzeuge.
• In Abhängigkeit~ vom Antrieb und der Neigung der Fläche, auf der sie abrollen, treten bei Fahrzeugrädern immer wieder Drehzahlschwankungen auf, die sich ungünstig auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges auswirken.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen, d.h. vorerwähnte Drehzahlschwankungen eines Fahrzeugrades ohne großen technischen Aufwand auszugleichen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugrad gelöst, das wenigstens zwei gleich schwere, symmetrisch zueinander angeordnete, jeweils unter der Wirkung der Fliehkraft im wesentlichen radial nach außen bewegliche und mit wenigstens einer Rückholfeder zusammenwirkende Schwungkörper aufweist, denen vorzugsweise jeweils eine Führung einrichtung zugeordnet ist, die dann, wenn das Fahrzeugrad als Speichenrad ausgebildet ist, vorzugsweise zwischen Nabe und Felge angeordnet ist.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform des eriindungsgemäßen Fahrzeugrades weist der eine und/oder der andere Schwungkörper eine im wesentlichen radial verlauf ende Ausnehmung auf, durch die eine die Führungseinrichtung dieses Schwungkörpers bildende, im wesentlichen radial verlaufende Stange ragt, woraufhin der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen noch ebenso hingewiesen wird, wie darauf, daß bei einer anderen, in manchen Fällen vorteilhaftersil Ausfiihrungsform der eine und/oder der andere Schwungkörper in elnem im wesentlichen radial verlaufsnden Rohr geführt ist, das die Führungseinrichtung dieses Schwungkörpers bildet.
• Ist das Fahrzeugrad als Scheibenrad ausgebildet, so ist der eine und/oder der andere seiner Schwungkörper vorzugsweise in einer zylindrischen, im wesentlichen radial verlaufenden Ausnehmung getührt, die die Führungseinrich tung dieses Schwungkörpers bildet.
• Der eine und/oder der andere Schwungkörper des erfindung gemäßen Fahrzeugrades kann einen rückholfedersaitigen Ansatz aufweisen, der mit Spiel in das Innere der ihn umgebenden Rückholfeder ragt und eine Länge aufweist, die größer ist, als die Länge der Rückhoifeder im zusammen gedrückter Zustand. Der eine und/oder andere Schwungkörper kann stattdessen auch eine rückholfederseitige, im wesentlichen zylindrische Ausnehmung aufweisen, deren Innendurchmesser größer ist, als der AußenirQhmesser der mit einem Ende in der Ausnehmung angeordneten Rückholfeder und die eine Tiefe aufweist, die größer ist, als die Lange der Rückholfeder im zusammengedrückten Zustand.
• Dem einen und/oder dem anderen Schwungkörper des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades ist vorzugsweise eine als Druckfeder ausgebildete, auf ihn radial von außen einwirkende Rückholfeder zugeordnet. Es ist Jedoch auch mög lich, die Rückholfeder als eine den Schwungkörper radial nach innen ziehende Zugfeder auszubilden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfjndungsgemäßen Fahrzeugrades stehen dessen Schwungkörper jeweils unter der Wirkung zweier Rückholfedern von denen eine als Druck-und die andere als Zugfeder ausgebildet ist.
• Soweit dies möglich ist, sind die den Schwungkörpern zugeordneten Führungseinrichtungen jewejls zumindest im wesentlichen in der Radebene anbec-dne. Ist dies nicht möglich, so bilden diese Führangseinrichtungen vorzugsweise eine mit der Radnabe verbindbare Ein=.eit.
• Die Rückstellkraft der Rückholfedern sind vorzugsweise jeweils einstellbar, so daß unterschiedlichen rederermüdingen Rechnung getragen werden kann Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades im Zusammenhang mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen jeweils schematisch Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades in einer ersten Ausführungsform und Fig. 2 eine teilweise geschnittene Tel'-Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades in einer zweiten Ausführungsform in vergrößertem Maßstab.
• Das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugrad ist sir sich in Richtung des Pfeiles A drehendes Speicherrad, be4 dem auf zwei fluchtend zue=.ander verlaufenden Speichen 1 gleich schwere Schwungkörper 2 radial verschieblich gelagert sind, wozu sie radial verlaufende Ausnehmungen aufweisen, durch die eine ihrer Führung dienende Speiche 1 ragt. Die beiden Schwungkörper 2 stehen unter der Wirkung Jeweils einer auf sie aus der der Nabe 3 abgewandten Seite einwirkenden Druckfeder 4, deren radial nach außen weisendes Ende sich gegen ein auf die Speiche geschraubtes Stellglied 5 abstützt. Die Druckfedern 4 sind gleich und so dimensioniert, daß sie den ihr zugeordneten Schwungkörper 2 jeweils im Stillstand des Rades gegen dessen Nabe 3 drücken und sich dann> wenn sich das Rad dreht, gleichmäßig in Abhängigkeit von der auf den jeweilige Schwungkörper 2 wirkenden Zentrifugelkraft mehr oder weniger vollständig zusammendrücken lassen, so daß die ihnen zugeordneten Schwungkörper 2 ihrn Abstand von der Nabe 3 selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehgeschwindikeit des Rades verändern könnens Die Wirkung der Druckfedern 4 kann durch auf der anderen Seite der Schwungkörper 2 anzuordnende Zugfedern unterstützt werden. Zur Veranschaulichung hierzu sind in Fig. 1 zwei weitere Schwungkörper 6 dargeetellt. die in Form, Gewicht und Lagerung den auf der. Speichen 1 gelagerten Schwungkörpern 2 entsprechen. Die Schwuiigkörper 6 sind auf jeweils rechtwinklig zu den Speichen 1 und fluchtend zueinander verlaufenden Speichen 7 radial verschieblich gelagert, wozu auch sie radial verlaufende Ausnehmungen aufweisen, durch die die ihrer Führung dienende Speiche 7 ragt. Die Schwungkörper 6 stehen unter der Wirkung zweier Federn, nämlich einer Druckfeder 8 und einer Zugfeder 9, die so dimensioniert sind, daß sie den ihnen zugeordneten Schwungkörper 6 bei Stillstand des Rades gegen die Nabe 3 drücken bzw.
• ziehen und sich dann, wenn sich das Rad dreht, in Abhängigkeit von der da¢n auf den Schwungkörper 6 wirkenden Zentrifugalkraft verformen lassen, so daß auch die Schwungkörper 6 toren Abstand von der Nabe 3 selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Rades verändern können. Die vor der Nabe 3 abgewandten Enden der Druckfedern 8 stützen sich hier direkt an der Felge 10 ab. Selbstverständlich wäre es jedoch auch möglich, zur Abstützung dieser Druc:kfecier-Enden ein dem Stellglied 5 entsprechendes Stellglied vorzusehen Das in Fig. 2 in Teilansicht dargestellte Fahrzeugrad ist ein sich In Richtung des Pfeiles A drehender Speichenrad mit Speichen ii und gleich schweren Schwung körper 12e Die beiden Schwungkörper 12, von denen in Fig. 2 nur einer dargestellt ist, sind jeweils radial beweglich zwischen der Nabe 13 und der Felge t4 geführt, und zwar im Inneren eines Rohres 15* Die beiden Rohre 15 sind Fluchtend zueinander angeordnet und zwischen der Nabe 13 und der Felge 14 befestigt. Die beiden Schwungkörper 12 sind jeweils im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weisen auf ihrer von der Nabe 13 abgewandten Seite einen im wesentlichell zylindrischen Ansatz 16 auf der mit Spiel in das Innere der ihn umgebenden Druckfeder 17 ragt und eine Länge aufweist, die größer ist, als die Länge der Druckfeder 17 im zusammengedrückten Zustand, so daß der Ansatz 16 an der Felge 14 anschlägt, noch bevor die Druckfeder 17 unter der Wirkung einer auf den Schwungkörper l2 wirkenden starken Zentrifugalkraft völlig zusammengedrückt wird. Im nabenseitigen Endbereich des Rohres 15 kanneine elastische Scheibe 18 angeordnet sein, die einen elastischen Anschlag für den Schwungkörper 12 bildet. Zur Befestigung des Rohres 15 sind jeweils zweiteilige Halteglieder 19, 2G vorgesehen, deren beide Teile jeweils auf ihren, einander zugewandten Seiten jeweils Profilierungen aufweisen, die so bemessen und anangeordnet sind, daß sie einerseits einen sicheren Halt der HaltegliedteilAe nach deren Verschraubung mit Schrauben 21 gewährleisten und andererseits das Rohr 15 sicher zwischen der Felge 14 und der Nabe 13 halten; Die aus dem Rohr 15, dem darin geführte Schwungkörper 12 und den Haltegliedern 19 und 20 bestenende Einheit hat den Vorteil, daß sie leicht und ohne großen technischen Aufwand montierbar ist und daß sich mit ihr jedes entsprechend dimensionierte Fahrzeugrad ohne großen technischen Aufwand rasch ausrüsten Läst.
• Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausfünrungsform verläuft das der Führung des Schwungkörpers 12 dienende Rohr 1, radial. Es wäre Jedoch auch möglich, das Rohr '5 etwas (etwa entsprechend dem Nabendurcamesser) zu verlängern und sein nabenseltiges Ende tangential an der Nabe zu befestigen. Dies hätte den Vorteil, daß der in ihm geführte Schwingkörper i2 eine längere Bewegungsbahn erhält und sein Schwerpunkt zu-dem noch näher an die Rad-Drehachse heranbewegt werden kann, als des bei der in Fig. 2 dargestellten Rohr-Anordnung möglich ist.
• Steht das erfindungsgemaße Hahrzeugrad still, so werden seine Schwungkörper durch die auf sie einwirkenden RUckholfedern radial nach innen gedrückt. Die Schwungkörper behalten diese Lage bei, solange das Rad sich nicht so schnell dreht, daß die auf ihnen wirkenden Fliehkräfte nicht größer sind, als die auf die Schwungkörper wirkenden Federkräfte. Werden die auf die Schwungkörper wirkenden Fliehkräfte größer, so geben die auf die Schwungkörper einwirkenden Rückholedern nach, mit der Folge, daß sich die Schwungkörper radial nach außen bewegen und so Schwungmassen bIlden, die Drehzahlschwankungen des Rades ausgleichen, indem sie auf das Rad ensprechend stationärer Schwungmassen einwirken; Dem erfindungsgemaßen Fahrzeugrad kommt insbesondere die -Bedeutung als Rad eines Fahrrades zu, da sich hier seine Vorteile wegen des geringen Eigengewichtes des Fahrzeuges besonders deutlich bemerkbar machen. Außerdem ist es hier möglich zur Führung der Schwungkörper entweder schon vorhandene Teile, z.B. Speichen, oder solche Teile zu- verwenden, die ein geringes Bi gengewicht aufweisen, z.B. Kunststoffrohre, die durch ebenfalls leichte Kunststoff Halteglieder an benachbarten Speichen befestigt werden können - Schwungkörpergewichte von jeweils 600 bis 800 g genügen hier, um einen wirksamen Ausgleich von Drehzahlschwankungen zu erzielen, wie sie beispielsweise bei ungleichmäßiger Pedalbetätigung oder dann auftreten, wenn nach längerer Fahrt in der Ebene eine leichte Steigung zu überwinden ist. In diesen Fällen geben die Schwungkörper die in ihren gespeicherte Energie frei, mit der Folge, daß sich das Rad etwa mit der gleichen Geschwindigkeit wie zuvor dreht, ohne daß der Fahrer hierzu stärker in die Pedale zu treten braucht.
• Um Rad-Unwuchten zu vermeiden, sind die der radialen Führung der Schwungkörper dienenden Einrichtungen untereinander vorzugsweise gleich schwer ausgebildet und mit gleich großen Schwerpunkts-Abständen zur Radnabe angeordnet. Dies gilt sowohl in den Fällen, in denen nur zwei Schwungkdrper vorgesehen sind, deren Führungseinrichtungen miteinander fluchten, als auch in den Fällen, in denen mehr als zwei Schwungkörper - z.B. drei oder vier Schwungkörper - vorgesehen sind, deren Führungseinrichtungen um die Radnabe gleichmäßig verteilt sternförmig angeordnet sind.

Claims (1)

1. Ä n s p r ü c h e 1. Fahrzeugrad, insbesondere für Zweirad-Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens zwei gleich schwere, symmetrisch zueinander angeordneteS jeweils unter der Wirkung der Fliehkraft im wesentlichen radial nach außen bewegliche und mit wenigstens einer Rücxholfeder (4, 8, 9, 17) zusammenwirkende Schwungkörper (2, 6, 12) aufweist, 2. Fahrzeugrad nach Ans tuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit seinen Schwungkörpern (2, 6, 12) zusammenwirkende Führungseinrichtungen (1, 7, t5) aufweist.

   3. Fahrzeugrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Speichenrad ausgebildet ist und die seinen Schwungkörpern (2, 6, 12) zugeordneten Führungseinrichtungen (1, 7, 15) zwischen seiner Nabe (3, 13) und seiner Felge (10, 14) angeordnet sind.

   4. Fahrzeugrad narh einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine und/oder der andere seiner Schwungkorper (2, 6) eine 4m wesent° lichen radial verlaufende Ausnehmung aufweist, durch die eine der Führung dieses Schwungkörpers (2, 6) bildende, ii wesentlichen radial verlaufende Stange (1, 7) ragt.

   5. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß der eine und/oder der andere seiner Schwungkörper (12) in einem im wesen lichen radial verlaufenden Rohr (15) geführt ist, das die Führungseinrichtung dieses Schwungkörpers (12) bildet0 6. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Scheibenrad ausgebildet ist und die eine und/oder die andere einer Schwungkörper in einer zylindrischen, im wesentlichen radial verlaufenden Ausnehmung geführt ist, die die Fuhrungseinrichtung dieses Schwungkörpers bildet.

   7. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine und/oder der andere seiner Schwungkörper (2, 6, 12) einen rückholfederseitigen Ansatz (16) aufweist. der mit Spiel in das Innere der ihn umgebenden Rückholfeder (17) ragt und eine Länge aufweist, die größer ist, als die Länge der Rückholfeder (17) im zusammengedrückten Zustand.

   8. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine und/oder der andere seiner Schwungkörper (2,, 12) eine rückholfederseitige, im wesentlichen zylindrische Ausnehmung aufweist, deren Innendurchmesser größer ist, als der Außendurchmesser der mit einem Ende' in der Ausnehmung angeordneten Rückholfeder und die eine Tiefe aufweist, die größer ist, als die Länge der Rückholfeder im zusammengedrückten Zustand.

   9. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze chnet; daß dem einen und/oder dem anderen seiner Schwungkörper (2, 6, 12) eine als Druckfeder (4, 17) ausgebildete Rückholfeder zugeordw net ist.

   100 Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen und/oder dem anderen setner Schwungkörper (2, 6, 12) eine als Zugfeuer (9) ausgebildete Rückholfeder zugeordnet lst 11. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis a, dadurch gekennzeichnet, daß seine Schwungkörper (2, 6, 12) jeweils unter der Wirkung zweier Rückholfedern stehen, von denen eine als Druckfeder (4, 8; 17) und die andere als Zugfeder (9) ausgebildet iste 12. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen seiner Schwungkörper (2, 6, 12) zumindest im wesentlichen in der Radebene angeordnet sind.

   13. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen seiner Schwungkörper eine mit der Radnabe verbindbare Einheit bildet.

   14. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft der Rückholfedern seiner Schwungkörper einstellbar ist.

   15. Fahrzeugrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Rückstellkraft der Rückholfedern (4) seiner Schwungkörper (2) Stellglieder (5) vorgesehen sind, die mit der Führungseinrichtung (1) seiner Schwungkörper (2) verschraubbar sid-