-
-
Fahrzeugantrieb
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugantrieb, insbesondere
für elektrische Triebfshrzeuge, mit einem vom Motor angetriebenen Großrad, das über
eine Axialversatz und Winkelauslenkungen zulassende Gelenkhebelkupplung mit dem
Treibrad verbunden ist.
-
Ein derartiger Antrieb ist zum Beispiel durch die DE-OS 27 33 388
bekannt geworden.
-
Gegenüber den bekannten und bewahlyt;en Antrieben, wie Gwmmiringfeder-
und Gummiringkardanantrieb, bei der ein starres Großrad den Treibradsatz über eine
Hohlwelle mit einer elastischen, Wellenversatz aufnehmenden Gummielementen-Kupplung
antreibt, haben solche direkten Antriebe mit Gelenkhebelkupplungen den Vorteil geringer
abzufedernder
Massen und insbesondere des kleinen Bauvolumensu.der
kleinen axialen Baulänge. Ihr Einsatz wird jedoch begrenzt durch die den Gelenkhebelkupplungen
innewohnende Drehwinkeltreue, die hier an sich begrüßenswert ist, sie/aedoch dreliunelastisch
macht, was den Motor erheblich beanspruchen kann.
-
Zur Schonung sind bereits elastische Gummianlenkungen zwischen Treibrad
und Großrad vorgesehen worden, die jedoch nur bedingten Erfolg brachten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, den Einsatz solcher direkter Antriebe
mit Gelenkhebelkupplungen zu erweitern und insbesondere hinsichtlich der Drehelastizität
zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung für einen Fahrzeugantrieb der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein gefedertes Großrad Anwendung findet,
an das die Antriebslenker der Gelenkhebelkupplung direkt zu befestigen sind.
-
Durch die Kombination mit einem gefederten Großrad lassen sich die
aufgezeigten Schwierigkeiten überwinden. Die Auswirkungen von Drehmomenten sind
schon bei nur geringfügig abgefederten Naben eliminierbar.
-
Es ist zwar bereits bekannt, federnde Großräder bei Fahrzeugantrieben
einzusetzen, um Stöße vom Fahrmotor fernzuhalten und auch, um als Anfahrhilfe zu
fungieren. Nicht bekannt sind j jedoch Verbindungen mit Gelenkhebelkupplungen.
-
Gefederte Großräder sind dafür im herkömmlichen Sinne auch nicht geeignet,
da sie - auch aus Grunden der Massenverringerung - aufwendige Speichenradkonstruktionen
sind, die bei der Einführung der Rohlwellenantriebe dann gerne aufgegeben wurden.
Die mechanische Ausbildung der Gelenkhebel-
kupplungen in Verbindung
mit ihrer Kraftübertragung und die Besonderheit der exentrischen Anlenkung schloß
bisher eine Anwendung in Verbindung mit federnden Großrädern aus. Die Großräder
waren, wie bereits erwähnt, Speichenräder spezieller Konzeption und hatten auch
keine Anschlußmöglichkeiten außerhalb des normalen Wellenendes. In Kombination mit
Gelenkhebelkupplungen ergibt sich jetzt eine Renaissance für die Verwendung von
federnden Großrädern zur Erstellung.eines Antriebes der extrem wenig axiale Baulänge
beansprucht, leicht und vorteilhaft ist. Er läßt darüber hinaus extremen Achsversatz
zu. Die exentrischen Anl enkung snotwendi gkeit en der Gelenkhebelkupplung machten
allerdings Xnderung in der bekannten Großradkonzeption erforderlich.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit einem
gefederten Großrad, bei dem ein mit n radial nach innen gerichteten Armen versehener
Zahnkranz in eine Großradnabe mit n-radial nach außen gerichteten Tragarmen seitlich
soweit eingepaßt ist, daß die Zahnkranzarme in einen peripher umlaufenden Schlitz
in der Großradnabe einliegen, der den Tragarmbereich zu einer im Querschnitt umfassenden
dem Gabel teilt und beißnach einer Verdrehung, bei der die Fraräume zwischen den
Tragarmen der Großradnabe und den Armen des Zahnkranzes zur Deckung gebracht sind,
in diese Freiräume gemeinsame sich quer zur Drehachse abstützende Federelemente
untergebracht sind, dazu die Großradnabe auf der einen Seite als Tragarmnabe und
auf der anderen Seite als vollgeschlossene Scheibennabe ausgebildet und die Scheibennabe
für die Befestigung der Antriebslenker der Gelenkhebelkupplung speziell ausgebildet
ist.
-
Zweckmäßig trägt die Scheibennabe eine umlaufende, nach außen vorstehende
Ringwulst, die mit vorzugsweise drei Bohrungen für Lenkerbefestigungsmittel versehen
iBt, die dber BeSestigungszugbolæen mit auf der inneren Seite der Scheibennabe befindlichen
Gewindebuchsen verschraubbar sind. Vorteilhaft sind weiterhin die Bohrungen in der
Scheibennabe, jeweils gegenüber den radialen Mitten von den auf der anderen Seite
des GroBrades befindlichen Tragarmen der Tragarmnabe angeordnet. Besonders vorteilhaft
ist eine Konstruktion, bei der die Gewindebuchsen die Arme des Zahnkranzes in angepaßten
eilkreislanglöchern oder -schlitzen für eine Freibeweglichkeit des Zahnkranzes bei
relativen Drehbewegungen oder zusätzlich auch die ragarme in Bohrungen der Tragarmnabe
durchdringen. Es ergibt sich damit ein Antrieb besonders kurzer axialer Baulänge.
-
Besonders vorteilhaft ist andererseits,wenn die Gewindebuchsen verkürzt
und auf der inneren Seite der Scheibennabe eingelassen sind und mit der übrigen
Fläche plan liegen.
-
Diese Ausführung ist technisch etwas einfacher gehalten. Dafür ist
die Baulänge etwas größer. Günstig ist auch, daß die innere Seite der Scheibennabe
Nuten aufweist, die in Formgebung den Freiräumen zwischen den Tragarmen der Tragarmnabe
und Tiefe der Tragarmdicke angepaßt sind und die für eine axialsymmetrische Aufnahme
der abstützenden Federelemente bestimmt sind.
-
Von besonderem Vorteil ist weiterhin, daß der von der Tragarmnabe
her eingepaßte Zahnkranz mit seinem einen Innen-
durchmesser auf
dem Umfang der Scheibenna; gelagert ist und mit dem anderen Inndndurchmesser die
Tragarmnabe, die einen geringeren Durchmesser aufweist,übergreift, wobei ein zwischengeschalteter
Führungsring für die Lagerung und axiale Pölrung vorgesehen ist. Ein zweiter sonst
üblicher Fertigungsring kann entfallen, da er bereits in der Scheibennabe praktisch
integriert ist.
-
Das Getriebe ist durch die der Treibradseite zugewandte geschlossene
Scheibennabe des Großrades weitgehend gegen Verschmutzung von außen geschützt. Dabei
sollte zweckmäßig die Scheibennabe im äußeren Stirnteil unterhalb der Auflage des
Zahnkranzes eine Dichtung gegenüber einem umgebenden Getriebekasten aufweisen. Die
Großradnabe selbstbild.eit Tragarmnabe und Scheibennabe eine Einheit und wird zweckmäßig
aus Stahlguß hergestellt. Vber stirnseitig anbringbare Ausgleichgewichte kann ein
Auswuchten des gefederten Großrades erfolgen.
-
Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind
den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung und den erläuternden Ausführungen
der Beschreibung entnehmbar.
-
In der Zeichnung wird anhand von Beispielen die Erfindung näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 die schematische Anordnung der Bauelemente beim
erfindungsgemäßen Antrieb Fig. 2 eine bekannte Gelenkhebelkupplung in Standard-3-Ring-Ausführung
mit ihren Anlenkungen,
Fig. 3 den AnschluB einer Gelenkhebelkupplung
n ein gefedertes Großrad mit in Tragarmnabe befindliche Gewindebuchse in Schnittdarstellung,
Fig. 4 den Anschluß einer Gelenkhebelkupplung an ein gefedertes Großrad mit in der
Scheibennatefindlicher Gewindebuchse, Nach Fig. 1 wird von einem Motor 1 das Drehmoment
direkt, d.h.
-
ohne Umweg über eine Hohlwelle, Zwischenwelle oder dgl. auf ein Reibrad
7 eines Radsatzes übertragen. Der Kraftfluß verläuft dabei über ein Motorritzel
2, ein gefedertes Großrad 3 und eine Gelenkhebelkupplung 4 mit ihren Antriebsienkern
5 und Abtriebsienkern 6. Von den Antriebslenkern 5 und Abtriebslenkern 6 ist jeweils
nur einer von drei Lenkern sichtbar und dargestellt. Die Anschlußstellen am gefederten
Großrad 3 und am Treibrad 7 sind jeweils um 1200 versetzt.
-
Fig. 2 zeigt zum besseren Verständnis das Prinzip der angeschlossenen
Gelenkhebelkupplung näher. Es handelt sich dort um eine Dreiring-Gelenkhebelkupplung,
mit drei ineinanderlaufenden Ringen, die jeweils einen Antriebs- und einen Abtriebsarm
aufweisen. Anlenkungs- oder Anschlußmgglichkeiten bestehen an den drei Antriebslenkern
5 und den drei Abtriebslenkern 6. Die drei Antriebslenker 5 sind am gefederten Großrad
3 und die drei Abtriebslenker 6 am reibrad 7 zu befestigen.
-
Fig. 3 zeigt die Erfindung genauer. Es wird speziell die Art des Anschlusses
und der Befestigung der Antriebslenker 5 am Großrad 3 beschrieben. Das Großrad 3
besteht danach auf einer Seite (hier der linken Seite) aus einer vollgeschlossenen
Scheibennabe 10 und auf der anderen Seite (hier der rechten
Seite)
aus einer im Durchmesser kleineren dragarmnabe 11.
-
Beide Naben bilden eine Einheit und werden als Großradnabe bezeichnet.
Der Nabenteil des Großrades 3 hat mit dem dazwischenliegenden Schlitz 12 einen gabelartigen
nach außen offenen Querschnitt. Der Schlitz 12 nimmt die radial nach innen gerichteten
Arme 13 eines im Querschnitt T-förmigen Zahnkranzes 14 auf, der mit seinen Armen
13 von der Motorseite her (hier von rechts) durch die bestehenden Freiräume zwischen
den Tragarmen 11a der ragarmnabe 11 eingeführt wird.
-
Der Zahnkranz 54 liegt dabei mit seinem einen (linken) Innendurchmesser
auf dem äußeren Umfang der Scheibennabe 10 auf (Gleitlagerung 15). Auf dem anderen
(rechten) Innendurchmesser liegt der Zahnkranz 14 auf einem Führungaring 16 (Gleitlagerung
15a) auf, der'sich seinerseits auf der äußeren Peripherie der Tragarmnabe 11 abstützt
und zusammen mit dieser den Durchmesser der Scheibennabe 10 erreicht.
-
Der Scheibennabe 10 ist der Pahrungsring 16 praktisch bereits integriert.
Der Führnngsnng 16 deckt die Tragarme 11a der Tragarmnabe 10 weitgehend ab und sichert
auch die hier nicht sichtbaren Federelemente gegen axiale Bewegung.
-
Der Führungsring 16 ist durch Schraubmittel an der Tragarmen nabe
11 befestigt. Im Bereich außerhalb der Anschlußstellen ist die Scheibennabe 10 durch
eine umlaufende Ringwulst 17 verdickt ausgebildet. Die Anschlußbohrungen 18 sind
konisch und dienen der Aufnahme von konischen Lenkerbefestigungsmitteln 19, durch
die Befestigungszugbolzsn 20 gesteckt sind.
-
Diese sind mit auf der inneren Seite der Scheibennabe 10 zur Anlage
kommenden Gewindebuchsen 21 verschraubbar. tber die konischen Lenkerbefestigungsmittel
19 mit den inneren Befestigungszugbolzen 20, den Anschlußbohrungen 18 erfolgt durch
Scheiben 28 und Befestigungsmuttern 29 die Eigenfestlegung der Befestigungsmittel
19, 20 und der Anschluß der Kupplungsarme 5 (vgl. Fig. 2). Die konischen Bohrungen
48
in der Scheibermabe 10 sind jeweils gegenüber den radialen Mitten
der auf der anderen Seite des Großrades 3 befindlichen Tragarme 11e der Tragarinnabe
1- angeordnet und durchdringen als zylindrische Bohrungen 8 dort auch diese. Über
die Bohrungen 8 werden die Gewindebuchsen 21 von der Motorseite her eingesetzt und
gesichert gehalten. Die Sicherung erfolgt an den abgeflachten Seiten 25 der Gewindebuchsen
21 über an den Tragarmen 11a befestigte Anschlagstücke 24. Der Zahnkranz 14 soll
gegenüber den Nabenteilen 10 und 14 des Großrades 3 über hier nicht sichtbare Federelemente
begrenzt drehelastisch sein. Damit keine Behinderungen der Bewegung erfolgen, sind
die Gewindebuchsen 21 in Geilkreislanglöchern oder -schlitzen 23 in den Armen 13
des Zahnkranzes 44 geführt. Die Gewindebuchsen 21 sind im Bereich der Tragarmnabe
einseitig abgeflacht und werden durch ein an der Abflachung angrenzendes und übergreifendes
Sicherungsblech 24, das auf der äußeren Seite (Motorseite) der Tragarme 11a befestigt
wird, axial und gegen Drehung gesichert. Denkbar sind auch Ausführungen mit verkürzten
Gewindebuchsen 21, die nur noch die Teilkreislanglöcher 23 durchdringen Zu erwähnen
ist noch die in den Fig. nicht sichtbare Ausarbeitung von Nuten auf der inneren
Seite der Scheibennabe 10, die in der Formgebung den Frei räumen zwischen den Tragarmen
lla der Tragarmnabe 11 sowie in der Tiefe der Tragarmdicke angepaßt sind. Sie dienen
der für eine gleichmäßige Eraftübertragung symmetrischen Einlage der abstützenden
Federelemente in Scheibennabe 10 und Tragarmnabe 14.
-
Mit 30 ist noch ein Getriebekasten angedeutet, der über eine Dichtung
31 das Getriebe randseitig abdichtet. Eine Ringnut
33 in der Scheibennabe
10 und eine Ringnut 34 im Führungsring 16 führen über radiale Bohrungen 35 und 36
den Gleitlagerungen 15 und 15a des Zahnkranzes 14 Schmieröl zu.
-
Diese Anordnung ergibt die schmalste Bauform, bedingt aber Teilkreislanglöcher
23 in den Armen 13 des Zahnkranzes 14.
-
Nach Fig. 4 sind - bei sonst gleichen Bezugszeichen -. die Gewindebuchsen
21 verkürzt und zusätzlich auf der inneren Seite der Scheibennabe 10 vollständig
eingelassen. Sie liegen mit deren Fläche Plan. Sie werden eingepreßt und bei Bedarf
noch zusätzlich gesichert. Die Arme 13 des Zahnkranzes <4 können hierbei ohne
Teilkreislanglöcher ausgeführt werden. Die Arme 11a werden dagegen aus Montagegründen
weiter Preibohrungen 8 enthalten.
-
Bei gleicher axialer Aufnabmelänge mit konischen Bohrungen 78 ergibt
sich hierbei eine etwas größere axiale Baulänge.
Leerseite