DE923773C - Motorbike with a drive block built into the rear wheel - Google Patents

Description

Motorfahrrad mit einem im Hinterrad eingebauten .Antriebsblock Die Erfindung bezieht sich auf ein Motorfahrrad mit einem im Hinterrad eingebauten Antriebsblock nach Patent Sao 165.Motorbike with a .Drive block built into the rear wheel The invention relates to a motorized bicycle with a drive block built into the rear wheel according to patent Sao 165.

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.In the subject of the main patent, the drive block is disregarded of its rubber bearings, which are the main support against the frame, still moreover supported by a swivel against the frame, which in one direction is movable. This enables the drive block to move freely to increase so that he is not only about the swivel itself, but also after it Is able to carry out vibrations towards the thrust direction. This has the consequence that besides the forces triggered by the reaction torque of the drive block still have some Forces through the rubber mounts of the block can be dampened in the direction of thrust of the swivel joint are effective. Even forces that, not in the direction of thrust of the Rotary joint lying down, affecting the drive block, are used in this version caught by the rubber mount, the only difference being that it is additional Moments occur which work towards a rotation of the drive block around the swivel joint. In this case, the drive block is both torsional vibrations and longitudinal vibrations subject to their superposition, due to the changing operating conditions of the machine in relation to speed and strain, excessive Stress on the bicycle frame can be feared.

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.The invention avoids such stress in that the Drive block connected to the frame by means of a rotary slide joint is. By arranging a rotary slide joint instead of just one The freedom of movement of the drive block can be reduced in the direction of the movable swivel joint with regard to longitudinal vibrations in for the actual mounting of the drive block expand to a sufficient extent. The reason for this is that the rotary sliding joint a shift of the pivot point between the drive block and the frame in more than allows one direction, so that all forces in particular originating from the engine, z. B .. the. exercised by the imbalance of the moving masses Forces; can be directed in such a way that they move the drive block freely to the desired cause simple pendulum oscillations. This changes the vibrational state of the Drive block traced back to that form, which is the most favorable possible stress guaranteed by the rubber mount. At the same time it is largely avoided that the rubber material the bearing is subject to harmful flexing stress, which the material as a result excessive internal friction warms and prematurely subject to spoilage.

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.The invention is shown in more detail in the drawing by means of an exemplary embodiment illustrated. It shows FIG. 1 a side view of the rear wheel, FIG. 2 a Plan view of the same in section along the line II-II in Fig. I, Fig. 3 is a vertical Section through the rotary slide joint on an enlarged scale and FIG. 4 is a side view according to FIG. 3.

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. The drive block 17 built into the rear wheel consists of the horizontally arranged cylinder 18 and its cylinder head i8 ', the crankcase i9 with the ignition machine 2o installed directly in front and the gearbox 2i or its housing extension 22. The drive block 17 is located partly inside and partly outside the spoke drum io of the rear wheel. The housing extension 22 and the transmission housing 2 i are after a to. Rear wheel parallel plane E divided. The housing extension 22 has the task of. support the entire drive block 17 relative to the frame 33. For this purpose, the housing extension 22 has two identically designed hubs 23 ', 24' which surround the wheel axle 6 concentrically and in which rubber bearings 25, 26 with the same dimensions are inserted. The inner rubber bearing 25 is rotatably supported on the wheel hub 2 via a race 34, while the outer rubber bearing 26 is pushed onto the brake cone 5 of the freewheel brake, which is formed into a hollow hub 34, and is firmly connected to it. The brake cone 5 and the wheel axle 6 are clamped to the frame 33 in a known manner. The gear wheel 14 is fastened to the end 2 ″ of the wheel hub 2, which is located inside the housing extension 22, while the end 2 ′ of the hub 2 located outside the housing extension 22 bears the spoke drum. Is on the hub end 2 ′ outside of the spoke drum io, a chain wheel 12 is mounted, which is driven by the crank chains if necessary and can be coupled to the hub 2 and thus to the spoke drum io by means of a laterally arranged freewheel lock 13.

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.Apart from the rubber bearings 25, 26, the drive block 17 is also connected to the frame 33 by means of a rotary slide joint 47, specifically via the cylinder head 18. For this purpose, the cylinder head 18 'is provided with an arm 36 pointing towards the horizontal frame strut 33 ", at the end of which the block q: 8 for the rotary slide joint 47 is rotatably mounted by means of the fastening bolt 49. The block 48 is in the according to the drive block 17 open guide groove 5o of a cylindrical disk 51 is inserted slidingly, which is rotatably mounted on the horizontal frame strut 33 ″. This is accomplished by clamping angles 44 42, the vertical flanges 4i ', 42' of which are provided with a spline 43 on their contact surfaces and at the same time are braced with one another. For this purpose, the lower end of the flange 4i 'is formed into a hub 52 which is passed through the annular lower end 53 of the flange 42'. The bracing between the two flanges 4i ', 42' is carried out by a nut 54, which runs in the external thread 5 2 of the flange hub 52 and engages the splines 43 of the flanges 4i ', 42'. At the same time, the horizontal flanges 4i ″, 42 ″ of the clamping bracket 44 ″ are clamped to the interposed frame strut 33 ″ due to the interaction of the splines 43 and the screw nut 54 for the rotary sliding joint 47. The disc 51 is rotatable in a cylindrical bore 55 of the hub 52, which is open towards the drive block 17, but is inserted immovably in the direction of its longitudinal axis. by the extension 5 i 'of the disk 5 i, designed as a screw bolt, which is passed through a central bore in the transverse wall 56 and is held in place on the opposite side by means of lock nuts 57. The hub 52 is closed on the outside by a cover 58, see above that the cavity thus formed within the hub 52 can serve as an oil chamber from which one or more bores 59 lead to the sliding surfaces of the disk 5 1.

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.The mode of operation of the invention is as follows: In the case of the simplifying assumption,. that the drive block 17 is only under the influence of the reciprocating inertia forces P originating from the crank mechanism of the motor and that at the same time, as shown, the guide groove 5o of the rotatable disk 5 z of the rotary slide joint .47 is parallel to the line of action of these forces P, the Drive block 17 swing completely freely in the sense of inertia forces P. The oscillation state in which the drive block 17 is set by the forces P represents a pure pendulum oscillation in its simplest form. B. the chain hoist K are present, which strive to impose a differently directed pendulum motion on the drive block 17. The original direction of oscillation of the drive block 17 is therefore in reality subject to changes in position, mainly within the vertical gravity plane of the block 17, the deflection of which can be increased on both sides by the fluctuating speed of the motor.

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.Has z. If, for example, the direction of oscillation of the drive block 17 is shifted for the reasons given in the sense of the dashed arrows, its previously existing free oscillation state is more or less disturbed if, instead of the rotary slide joint 4.7 according to the invention, only a movable swivel joint (according to the main patent) is provided is; because in this case the drive block 17 moves only partially in the pushing direction of the rotary joint. He is also forced to perform a rotary movement around the movable joint at the same time. In addition to the original simple longitudinal oscillation, there is therefore an additional torsional oscillation. However, this should be avoided as far as possible, since this can easily cause harmful resonance vibrations which call safety into question.

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.With the rotary slide joint 42 according to the invention, however, such a change in the vibration state for the drive block 17 cannot occur, since the disk 5 1 rotatably mounted on the frame strut 33 "adapts itself to every change in direction of the pendulum oscillation of the block 17 within certain limits by the Cylinder head 18 'rotatably connected and slidably mounted in the guide groove 5o of the disk 5 i stone 48 automatically adjusts the disk 5 1 in the direction of oscillation in which it performs its pendulum motion together with the drive block 17. By the arrangement of a rotary slide joint 47, which connects the drive block 17 with the frame 33, the simple pendulum oscillation of the drive block 17 caused by the internal play of forces of the motor with its drive means can act freely in several directions, so that superimpositions of the same with other types of harmful vibrations are avoided d.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: r. Motorfahrrad mit einem im Hinterrad eingebauten Antriebsblock, der allseitig elastisch auf der Radachse gelagert und mittels eines außerhalb der Radachse liegenden verschiebbaren Drehgelenkes gegen den Rahmen abgestützt ist, nach Patent 920 165, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsblock (r7) unter Vermittlung eines Drehschiebegelenkes (q.7) mit dem Rahmen (33) verbunden ist. PATENT CLAIMS: r. Motor bike with one built into the rear wheel Drive block, which is elastically mounted on all sides on the wheel axle and by means of a outside of the wheel axis displaceable swivel joint supported against the frame is, according to patent 920 165, characterized in that the drive block (r7) under Mediation of a rotary slide joint (q.7) is connected to the frame (33). 2. Motorfahrrad nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschiebegelenk (q.7) durch eine am Rahmen (33) drehbar gelagerte und zur lotrechten Längsmittelebene des Hinterrades gleichlaufend angeordnete zylindrische Scheibe (5 i) gebildet wird, in deren nach dem Antriebsblock (i7) hin offenen Führungsnut (5o) ein mit dem Antriebsblock drehbar verbundener Stein (q.8) gleitend eingesetzt ist. 2. Motorized bicycle according to claim r, characterized in that the rotary slide joint (q.7) by a rotatably mounted on the frame (33) and perpendicular to the longitudinal center plane of the rear wheel parallel arranged cylindrical disc (5 i) is formed, into the guide groove (5o) open towards the drive block (i7) with the drive block rotatably connected stone (q.8) is inserted slidingly. 3. Motorfahrrad nach den Ansprüchen z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut (5o) der Gelenkscheibe (5i) außerhalb deren Quermittelebene angeordnet ist. ¢. Motorfahrrad nach den Ansprüchen r, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbeweglichkeit der Gelenkscheibe (5r) nach beiden Richtungen hin begrenzt ist.3. Motorbike after the Claims z and 2, characterized in that the guide groove (5o) of the joint disk (5i) is arranged outside the transverse center plane. ¢. Motor bike according to the claims r, 2 and 3, characterized in that the rotational mobility of the joint disk (5r) is limited in both directions.