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Nabenmotor für Fahrräder oder ähnliche Fahrzeuge Der Nabenmotor nach
der Erfindung wird von der rahmenfesten Achse der Radnabe getragen und treibt diese
über ein Zahnradgetriebe, das mit einer fest eingestellten Schlupfkupplung und einer
formschlüssig wirkenden ausrückbaren Kupplung ver-,;°hen ist. Das Getriebe und die
ausrückbare Kupplung liegen im Innern der Radnabe, wobei die ausrückbare Kupplung
vom Getriebe selbst in der Weise gebildet wird, daß ein Ritzel des Getriebes in
Achsrichtung verschoben und dadurch außerEingriff mit einem Zahnkranz gebracht werden
kann, mit dem es sonst kämmt.
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Bei derartigen :Totoren empfiehlt es sich, eine Schlupfkupplung vorzusehen,
damit bei plötzlichem bremsen des Fahrzeuges oder des Motors ein Schlüpfen im Getriebe
stattfinden kann und dadurch eine stoßweise, möglicherweise zu einem Bruch führende
Beanspruchung vermieden wird. Die ausriiclcl>areKupplung dient zum Abkuppeln des
Motors für den Fall, daß dieser zum Antrieb des Fahrzeuges nicht gebraucht wird
oder nicht brauchbar ist, z. B. wenn er eine Störung hat.
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Ein Narbenmotor dieser Art ist bereits bekannt. Bei diesem bekannten
Motor liegt die Sc'hlupfkupplung außerhalb der Nabe neben dem Antriebsmotor, während
die ausrückbare, durch das axial verschiebbare Ritzel gebildete Kupplung im Innern
der Nabe liegt und einen Teil des Getriebes bildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scfh.lupfkupplung mit
der im Innern der Nabe liegenden ausrückbaren Kupplung zu vereinigen und dadurch
eine einfachere gedrängte Bauart zu schaffen, was für Motoren dieser Art sehr wünschenswert
ist.
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Nach der Erfindung bildet das in Achsrichtung verschiebbare Getrieberitzel
den einen Teil eines mehrteiligen Getrieberades, dessen Teile durch die Sc`hlnpfkupplung
verbunden «-erden. Das den
anderenTeil,des mehrteiligenSchieberades
bildende Zalhnrad dient vorzugsweise als .das eine Kupplungsgliedder Schlupfkupplung.
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Ein weiteres Merkmal. der Erfindung besteht darin, daß das zum mehrteiligen
Getrieberad gehörige Zahnrad von -der Motorwelle angetrieben wird, während das Ritze.[
einen in der Nabe des Fahrzeugrades angebrachten Zahnkranz antreibt. Das mehrteilige
Getrieberad ist am besten auf einer festen Welle gelagert, deren Tragkörper von
einer auf der festen Nabenachse aufgeldemmten Buchse gebildet wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels, .das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt Fig.
i einen Längsschnitt durch die Nabe des Fahrzeugrades nach Fig. z, , Fig. 2 einen
Querschnitt der Fig. i -und Fig. 3 einen teilweise im Schnitt- der Fig. 2 gehaltenen
Aufriß.
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Der Nabenmotor besteht aus einer Nabe.i mit Flanschen 3, in deren
Löcher 2 die Speichen des Fahrzeugrades befestigt werden. Die Nabe i läuft beiderseits
mittels Kugellager 4 auf einer am Fahrzeug befestigten Achse 5, die mit dem Motor-@gehäuse
6 fest verbunden sein kann. An dem Motorgehäuse ist der Motorzylinder 'befestigt.
Die feste Achse 5 ist [hohl ausgebildet und nimmt die Motorwelle 9 auf, deren linkes
Ende- eine Kurbelscheibe 5o mit Kurbelzapfen 5i trägt. Auf dem rechten Ende der
Motorwelle sitzt ein Schwungrad mit einem Zündmagneten 7, das -durch eine Kappe
8 geschützt ist. Die Motorwelle 9 ruht in der hohlen festen Achse 5 auf Kugellagern
io und ii, und zwar sitzt das Kugellager i i in einer Erweiterung der Bohrung einer
Buchse 12, die mit ihrem einen Ende in die hohle Achse 5 eingeschraubt ist und einen
Flansch 13 hat, der spielraumfrei in eine Ausdrehung der Achse 5 ei.ngepaßt und
dadurch zentriert ist. Bei 14 trägt die Motorwelle 9 eine Verzahnung.
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Auf die hohle Achse 5 ist eine Büchse 15 aufgeklemmt. Diese weist
nach oben einen Ausschnitt derart auf, daß im oberen Teil nur .zwei Endstücke ste:henbleiben,
von denen jedes einen Einschnitt hat, so da,6 die Büchse auf der Achse 5 durch Klemm--bolzen
17 festgeklemmt werden kann, wie dies Fig. 2 zeigt. Diese auf geklemmte Büchse bildet
den Tragkörper für eine Welle oder Stange 18, die in zwei unteren Ansätzen der Büchse
ruht. Auf dieser Welle 18 ist ein mehrteiliges Getrieberad 2o mittels eines nicht
näher dargestellten Kugellagers i9 ge= lagert.
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Das mehrteilige Getrieberad 2o besteht aus einem Ritze[ 21 mit einem
nach rechts gerichteten hülsenförmigen Ansatz 22, welcher eine glatte Umfangsfläche
kleineren Durchmessers als die Verzahnung (hat. Auf diesem Ansatz ist ein Zahnkranz
23 verschiebbar, der sich gegenüber dem Ritzel21 frei drehen kann und sich mit seiner
linken Stirnseite an die benachbarte Stirnfläche des Ritzelsäi anlegt. Dieser Zahnkranz
ist auf seiner rechten -Seite ausgespart und nimmt ein Schlupfkupplungsglied 24
auf. Dieses Glied 24 ,greift mit Gleitsitz über den Ansatz des Ritzels 21 und ist
diesem gegenüber in Achsenridhtung verschiebbar, aber durch Nut und Feder 25 gegen
Drehung gesichert. Die Aussparung des Zahnkranzes 23 ist durch eine Scheibe 26 verschlossen,
die am Zahnkranz bei 27 angeschraubt ist. Zwischen dieser Deckelplatte 26 und dem
Schlupfkupplungsglied 24 ist eine Sohraubendruckfeder 28 eingefügt, die das Schlupfkupplungsglied
24 nach links drückt. Die Aussparung im Zahnkranz 23 ist, wie bei 23a gezeigt, kegelförmig
gestaltet und nimmt genau passend den entsprechend kegelförmig gestalteten Umfang
des Kupplungsgliedes 24 auf, so daß zwischen den Kegelflächen durch die Kraft der
Feder 28 Reibung erzeugt wird, durch welche die Elemente 23 und 24 gekuppelt werden.
Auch wird auf diese Weise der Zahnkranz 23 gegenüber dem Ritze[ 21 zentriert, und
der Zahnkranz 23 kämmt mit der Verzahnung 14 der Motorwelle und wird dadurch angetrieben.
Das Ritze[ 2i wird über -die Sehlupfkupplung mit dem Zahnkranz 23 mitgenommen und
greift in einen Innenzahnkranz 29 der Radnabe ein. Auf diese Weise treibt
die Motorwelle über das mehrteilige Getrieberad 2-i, 23 und über den Zahnkranz 29
die Radnabe an. Wird das Fahrzeugrad plötzlich abgebremst und dadurch das Ritze[
21 festgehalten, so kann der Motor infolge des Schlüpfens .der Kupplung weiterlaufen,
bis er zum Stillstand kommt. Die zwischen dem Motor und dem Zahnkranz 29 beste4hende
Getriebeverbindung kann durch Verschieben des mehrteiligen Getrieberades nach rechts
ganz unterbrochen werden. Zwar befindet sich in der äußersten rechten Stellung der
Zahnkranz 23 noch im Eingriff mit der Verzahnung 14, aber das Ritzel21 ist dann
außer Eingriff mit dem Zahnkranz 29, so d'aß nunmehr die Radnabe i mit dem Rad frei
umlaufen kann. Das ist beispielsweise erforderlich, wenn man bei Anwendung der Erfindung
auf ein Fahrrad dieses im Fall einer Motorstörung mittels des Pedalantriebes fahren
will. Diese Bauart bietet den Vorteil, daß bei Abkupplung des Motors das ganze Getriebe
von der Radnabe getrennt wird und daher das Fahrrad ungehemmt und frei laufen kann,
weil dann keine Getrieberäder miteinander kämmen.
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Die Umschaltung -des mehrteiligen Getrieberades aus der einen in die
andere Stellung erfolgt mit Hilfe eines Schaltgliedes 30 ,(Fig. z und 3), das mit
einer zwei Zinken 31 und 32 umfassenden Gabel das Getrieberad 23 beiderseits umgreift
und auf einer Stange 33 in Achsenrichtung verschiebbar angeordnet ist. Diese Stange
wird von der rahmenfesten Hdhlachse 5 getragen. Die Wandung dieser Hohlachse ist
über einen Teil ihrer Länge bin aus-;,geschnitten, so @daß eine Öffnung 34 entsteht,
durch die 'hindurch sich der Zahnkranz 23 und das Schaltglied 3o erstrecken. Auch
die aufgeklemmte Buchse 15 ist in entsprechender Weise ausgeschnitten. Das Schaltglied
30 ist gegen Drehung auf der Stange 33 gesichert, z. B. dadurch, daß es sich
an der einen Kante des Ausschnittes der aufgeklemmten Büchse 15 bei 35 führt.
Die
Stange 33 ragt nach rechts bis über die rahmenfeste Achse 5 hinaus in den Raum innerhalb
der Kappe 8 hinein und kann durch einen rechts auf ihr befestigten Hebelarm 36 gedreht
werden, der, wie Fig. 3 zeigt, über die Nabe hinausragt und auch bündig, z. B. in
einer Aussparung der Seitenwand 52 des auf der Hohlachse 5 befestigten Gehäuses
4o, angeordnet werden kann. Die Stange 33 hat einen radial vorspringenden Zapfen
37, der durch einen Schlitz 38 des Schaltgliedes d0 hindurchgeht und in diesem geneigten
oder schraubenförmig verlaufenden Schlitz mit Gleitsitz eingepaßt ist. Da sich das
Schaltglied 30 um die Achse der Stange 33 nicht drehen, sondern sich nur
in der Achsenrichtung verschieben kann, bewirkt eine Drehung .der Stange 33 mittels
des Hebelarmes 36 eine Verschiebung des Schaltgliedes 30 in Achsenrichtung
von der einen Endstellung in die andere. Dadurch wird das Ritze- 21 in den Zahnkranz
29 eingerückt oder aus ihm ausgerückt.
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Der Hebelarm 36 ragt durch einen Schlitz, der im Flansch 39 der festen
Nabenwand 52 angeordnet ist, und wird durch eine Feder nachgiebig in die Lage gedrückt,
in welcher :das Ritze121 in den Zahnkranz 29 eingerückt ist. Man kann den Hebel
aber entgegen der Kraft der Feder in die andere Lage umschalten und ihn in dieser
Stellung durch Einschieben in eine Aussparung des Schlitzes sichern.
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Der Zahnkranz 29 ruht in einem Sitz 41, der in der linken Seitenwand
der Radnabe i vorgesehen ist und Aussparungen 42 hat. Diese Aussparungen nehmen
je zwei Gummiblöcke 43 auf, zwischen -welche je ein Zapfen 44 greift. Die Zapfen
4.4. sind indem Zahnkranz 29 befestigt. Auf diese Weise ist der Zahnkranz 29 in
der Umlaufrichtung gegenüber der Radnabe i abgefedert. Der Zahnkranz 29 und die
Gummiblöcke 43 sind durch eine Ringscheibe 45 innerhalb des Sitzes 41 eingekapselt.
Die Ringscheibe 45 ist an der Seitenwand der Radnabe bei 46 angeschraubt und bildet
eine Dichtung, durch welche die Gummiblöcke vor Zutritt des Schmieröls geschützt
-werden.
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Der Raum innerhalb der Hohlachse 5 und der Radnabe i enthält nämlich
Schmieröl, dessen Austritt durch die Kugellager 4 hindurch durch Labyrinfhpackungen
47 und 48 verhindert wird. Nötigenfalls kann außerhalb dieser Lager je eine zweite
Labyrinthpackung angeordnet -werden. Eine -weitere Labyrinthpackung 49 ist in der
Hohlachse 5 vorgesehen, um zu verhindern, daß das Schmieröl vom Innern der Radnabe
aus in das Motorgehäuse hineinfließt und umgekehrt.