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Motorfahrrad mit einem im Hinterrad eingebauten .Antriebsblock Die
Erfindung bezieht sich auf ein Motorfahrrad mit einem im Hinterrad eingebauten Antriebsblock
nach Patent Sao 165.
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Beim Gegenstand des Hauptpatents ist der Antriebsblock, abgesehen
von seinen die Hauptabstützung gegenüber dem Rahmen bildenden Gummilagern, noch
überdies durch ein Drehgelenk gegen den Rahmen abgestützt, das in einer Richtung
verschiebbar ist. Dadurch gelingt es, die Bewegungsfreiheit des Antriebsblockes
zu erhöhen, so daß er nicht nur um das Drehgelenk selbst, sondern auch nach dessen
Schubrichtung hin Schwingungen auszuführen vermag. Dies hat zur Folge, daß außer
den durch das Reaktionsmoment des Antriebsblockes ausgelösten Kräften noch solche
Kräfte durch die Gummilager des Blockes abgedämpft werden können, die in der Schubrichtung
des Drehgelenkes wirksam sind. Auch Kräfte, die, nicht in der Schubrichtung des
Drehgelenkes liegend, den Antriebsblock beeinflussen, werden bei dieser Ausführung
durch die Gummilager aufgefangen, nur mit dem Unterschied, daß dabei zusätzliche
Momente auftreten, die auf eine Drehung des Antriebsblockes um das Drehgelenk hinwirken.
Der Antriebsblock ist in diesem Fall sowohl Drehschwingungen als auch Längsschwingungen
unterworfen, deren Überlagerung, bedingt durch die wechselnden Betriebszustände
der Maschine in bezug auf Drehzahl
und Belastung, eine übermäßige
Beanspruchung des Fahrradrahmens befürchten läßt.
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Die Erfindung vermeidet eine solche Beanspruchung dadurch, daß der
Antriebsblock unter Vermittlung eines Drehschiebegelenkes mit dem Rahmen verbunden
ist. Durch die Anordnung eines Drehschiebegelenkes an Stelle eines nur in einer
Richtung verschiebbaren Drehgelenkes läßt sich die Bewegungsfreiheit des Antriebsblockes
in bezug auf Längsschwingungen in für die gegenständliche Lagerung des Antriebsblockes
hinreichendem Ausmaß erweitern. Die Ursache hierzu liegt darin, daß das Drehschiebegelenk
eine Verschiebung des Drehpunktes zwischen Antriebsblock und Rahmen in mehr als
einer Richtung zuläßt, so daß alle insbesondere vom Motor herrührende Kräfte, z.
B.. die. durch die Unausgeglichenheit der hin und her gehenden Massen ausgeübten
Kräfte; so geleitet werden können, daß sie den Antriebsblock zwanglos zu den erwünschten
einfachen Pendelschwingungen veranlassen. Dadurch wird der Schwingungszustand des
Antriebsblockes auf jene Form zurückgeführt, die eine denkbar günstigste Beanspruchung
der Gummilager gewährleistet. Gleichzeitig wird weitgehend vermieden, daß der Gummiwerkstoff
der Lager einer schädlichen Walkbeanspruchung unterliegt, die den Werkstoff infolge
übermäßiger innerer Reibung erwärmt und vorzeitig dem Verderb aussetzt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher
veranschaulicht. Es zeigt Fig. i eine Seitenansicht des Hinterrades, Fig. 2 eine
Draufsicht desselben im Schnitt längs der Linie II-II in Fig. i, Fig. 3 einen lotrechten
Schnitt durch das Drehschiebegelenk im vergrößerten Maßstab und Fig. 4 eine Seitenansicht
gemäß Fig. 3.
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Der im Hinterrad eingebaute Antriebsblock 17
setzt sich aus
dem beispielsweise waagerecht angeordneten Zylinder 18 und dessen Zylinderkopf i8',
dem Kurbelgehäuse i9 mit unmittelbar vorgebauter Zündmaschine 2o und dem Getriebegehäuse
2i bzw. dessen Gehäusefortsatz 22 zusammen. Der Antriebsblock 17 liegt hierbei zum
Teil innerhalb, zum Teil außerhalb der Speichentrommel io des Hinterrades. Der Gehäusefortsatz
22 und das Getriebegehäuse 2 i sind nach einer zum. Hinterrad parallelen Ebene E
geteilt. Der Gehäusefortsatz 22 hat die Aufgabe, den. gesamten Antriebsblock 17
gegenüber dem Rahmen 33 abzustützen. Zu diesem Zweck weist der Gehäusefortsatz 22
zwei gleich ausgebildete Naben 23', 24' auf, die die Radachse 6 konzentrisch umschließen
und in denen Gummilager 25, 26 mit gleichen Abmessungen eingesetzt sind. -Das innere
Gummilager 25 ist hierbei über einen Laufring 34 auf der Radnabe 2 drehbar abgestützt,
während das äußere Gummilager 26 auf den zu einer Hohlnabe 34 ausgebildeten Bremskegel
5 der Freilaufbremse aufgeschoben und mit ihr fest verbunden ist. Der Bremskegel
5 und die Radachse 6 sind in bekannter Weise mit dem Rahmen 33 verspannt. Auf dem
Ende 2" der Radnabe 2,. das sich innerhalb des Gehäusefortsatzes-22 befindet, ist
das Getrieberad 14 befestigt, während das außerhalb des Gehäusefortsatzes 22 liegende
Ende 2' der Nabe :2 die Speichentrommel io trägt. Auf dem Nabenende 2' ist außerhalb
der Speichentrommel io ein, Kettenrad 12 gelagert, das im Bedarfsfall durch die
Tretkurbelketten angetrieben wird und mittels eines seitlich angeordneten Freilaufgesperres
13 mit der Nabe 2 und somit mit der Speichentrommel io kuppelbar ist.
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Abgesehen von den Gummilagern 25, 26 ist der Antriebsblock 17 noch
unter Vermittlung eines Drehschiebegelenkes 47 mit dem Rahmen 33 verbunden, und
zwar über den Zylinderkopf 18. . Zu diesem- Zweck ist der Zylinderkopf 18' mit einem
nach der waagerechten Rahmenstrebe 33" weisenden Arm 36 versehen, an dessen Ende
der Stein q:8 für das, Drehschiebegelenk 47 mittels des Befestigungsbolzens 49 drehbar
gelagert ist. Der Stein 48 ist in der nach dem Antriebsblock 17 hin offenen Führungsnut
5o einer zylindrischen Scheibe 51 gleitend eingesetzt, die an der waagerechten Rahmenstrebe
33" drehbar gelagert ist. Dies wird durch Klemmwinkel 44 42 bewerkstelligt, deren
lotrechte Flansche 4i', 42' an ihren Berührungsflachen mit einer Keilverzahnung
43 versehen und gleichzeitig miteinander verspannt sind. Zu diesem Zweck ist das
untere Ende des Flansches 4i' zu einer Nabe 52 ausgebildet, die durch das kreisringförmige
untere Ende 53 des Flansches 42' hindurchgeführt ist. Die Verspannung zwischen beiden
Flanschen 4i', 42' erfolgt durch eine Mutter 54, die im Außengewinde 52 der
Flanschnabe 52 läuft und die Keilverzahnung 43 der Flansche 4i', 42' zum Eingriff
bringt. Gleichzeitig werden durch das Zusammenwirken der Keilverzahnung 43 und der
Schraubenmutter 54 die waagerechten Flansche 4i", 42" der Klemmwinkel 44 42 mit
der zwischengefügten Rahmenstrebe 33" verklemmt. Die Nabe 52 des Flansches 4i' ist
als Hohlnabe ausgebildet und dient zur Lagerung der Scheibe 51 für das Drehschiebegelenk
47. Die Scheibe 51 ist in einer nach dem Antriebsblock 17 hin offenen zylindrischen
Ausbohrung 55 der Nabe 52 drehbar, aber in Richtung ihrer Längsachse unverschiebbar
eingesetzt. Ihre Feststellung in der Längsrichtung wird durch eine Querwand 56 im
Innern der Nabe 52 bzw. durch den als Schraubenbolzen ausgebildeten Fortsatz 5 i'
der Scheibe 5 i erreicht, der durch eine zentrische Bohrung der Querwand 56 hindurchgeführt
und an deren gegenüberliegenden Seite mittels Gegenmuttern 57 festgehalten ist.
Die Nabe 52 ist an der- Außenseite durch einen Deckel 58 verschlossen, so daß der
dadurch gebildete Hohlraum innerhalb der. Nabe 52 als Ölkammer dienen kann, von
der aus eine oder mehrere Bohrungen 59 zu den Gleitflächen der Scheibe
5 1 führen.
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Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Im Fall der vereinfachenden
Annahme, . daß der Antriebsblock 17 lediglich unter dem Einfluß der vom Kurbeltrieb
des Motors herrührenden hin und her gehenden Massenkräfte P steht und daß gleichzeitig,
wie
gezeichnet, die Führungsnut 5o der drehbaren Scheibe 5 z des Drehschiebegelenkes
.47 parallel zur Wirkungslinie dieser Kräfte P liegt, kann der Antriebsblock
17 völlig frei im Sinn der Massenkräfte P schwingen. Der Schwingungszustand,
in den der Antriebsblock 17 durch die Kräfte P versetzt wird, stellt eine reine
Pendelschwingung in ihrer einfachsten Form dar. Dieser Idealzustand ist jedoch kaum
zu verwirklichen, da noch andere vom Motor ausgelöste Kräfte, z. B. der Kettenzug
K, vorhanden sind, die das Bestreben haben, dem Antriebsblock 17 eine anders
gerichtete Pendelbewegung aufzuzwingen. Die ursprüngliche Schwingungsrichtung des
Antriebsblockes 17 unterliegt demnach in der Wirklichkeit Lageveränderungen, und
zwar hauptsächlich innerhalb der lotrechten Schwerebene des Blockes 17, deren
Ausschlag nach beiden Seiten noch durch die schwankende Drehzahl des Motors vergrößert
werden kann.
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Hat sich demnach z. B. die Schwingungsrichtung des Antriebsblockes
17 aus den angeführten Gründen im Sinn der gestrichelt eingezeichneten Pfeile
verlagert, so ist sein bisher bestandener freier Schwingungszustand mehr oder weniger
gestört, wenn an Stelle des Drehschiebegelenkes 4.7 gemäß der Erfindung lediglich
ein verschiebbares Drehgelenk (entsprechend dem Hauptpatent) vorgesehen ist; denn
in diesem Fall bewegt sich der Antriebsblock 17 nur zum Teil in der Schubrichtung
des Drehgelenkes. Er wird außerdem gezwungen, gleichzeitig noch eine Drehbewegung
um das verschiebbare Gelenk auszuführen. Zur ursprünglichen einfachen Längsschwingung
tritt mithin eine zusätzliche Drehschwingung hinzu. Dies soll jedoch möglichst vermieden
werden, da dadurch leicht schädliche Resonanzschwingungen wachgerufen werden können,
die die Fahrsicherheit in Frage stellen.
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Beim Drehschiebegelenk 42 gemäß der Erfindung kann hingegen eine derartige
Veränderung des Schwingungszustandes für den Antriebsblock 17 nicht eintreten, da
die an der Rahmenstrebe 33" drehbar gelagerte Scheibe 5 1 sich jedem Richtungswechsel
der Pendelschwingung des Blockes 17
innerhalb bestimmter Grenzen zwanglos
anpaßt, indem der mit dem Zylinderkopf 18' drehbar verbundene und in der Führungsnut
5o der Scheibe 5 i verschiebbar gelagerte Stein 48 selbsttätig die Scheibe
5 1 nach der Schwingungsrichtung hin einstellt, in der er jeweils gemeinsam
mit dem Antriebsblock 17 seine Pendelbewegung ausführt. Durch die Anordnung eines
Drehschiebegelenkes 47, das den Antriebsblock 17 mit dem Rahmen 33 verbindet, kann
somit die durch das innere Kräftespiel des Motors mit seinen Antriebsmitteln hervorgerufene
einfache Pendelschwingung des Antriebsblockes 17 nach mehreren Richtungen hin sich
frei auswirken, so daß Überlagerungen derselben mit anders gearteten schädlichen
Schwingungen vermieden sind.