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Die
vorliegende Anmeldung betrifft ein wellenangetriebenes Fahrzeug,
wie z. B. ein Kraftrad, und eine Schwingenarmstruktur davon.
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Wellenangetriebene
Krafträder haben eine Schwenkwelle und eine Antriebswelle,
welche derart angeordnet sind, dass ihre Achsen einander in einer Draufsicht
kreuzen. Hier lagert die Schwenkwelle ein vorderes Ende eines Schwingenarms
schwenkbar beweglich an einem Fahrzeugkörperrahmen, während
die Antriebswelle in Längsrichtung in einem hohlen Abschnitt
im inneren des Schwingenarms untergebracht ist. Vertikal kann jede
dieser Achsen orthogonal zueinander sein (nachfolgend als "orthogonaler
Typ" bezeichnet) oder voneinander derart versetzt sein, dass sie
sich nicht überschneiden (siehe deutsches Patent Nr.
DE 26 16 101 (Patentdokument 1);
nachfolgend "nicht überschneidender Typ" bezeichnet).
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Bei
dem orthogonalen Typ kann ein üblicherweise vorgefundenes
Kardangelenk bzw. Universalgelenk für die Verwendung als
eine Verbindung zwischen der Antriebswelle und einer Motorausgangswelle
langen. Die Schwenkwelle wird jedoch durch das Kardangelenk geteilt.
Um die Lagerungssteifigkeit zu erhöhen, wird es daher notwendig,
eine Lagerstützweite der Schwenkwelle lang zu machen oder
die Steifigkeit an einem Lagerabschnitt von der Schwenkwelle zu
erhöhen. Eine lange Lagerstützweite führt
jedoch zu einer größeren Fahrzeugkörperbreite
und einem engeren Bankwinkel. Eine Erhöhung der Steifigkeit
an dem Lagerabschnitt führt andererseits zu einem erhöhten
Gewicht des Schwingenarms. Darüber hinaus tragen die Anordnungen
in jedem Fall zu einer größeren Größe
und einem höheren Gewicht bei.
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Die
Anwendung des sich nicht überschneidenden Typs läuft
demgegenüber nicht auf die Schwenkwelle hinaus, welche
durch das Kardangelenk geteilt ist. Folglich kann eine hinreichende
Lagerstützweite erhalten werden, ohne die Breite des Schwingenarms
vergrößern zu müssen. Die Verwendung
eines Gleichlaufgelenks wird jedoch für die Verbindung
notwendig. Ferner resultiert das Gelenk und die Schwenkwelle, welche
derart angeordnet sind, dass sie vertikal voneinander versetzt sind,
in einem größeren Durchmesser an einem vorderen
Ende des Schwingenarms, und einem höheren Gewicht des Gelenks
und der Schwenkwelle. Als Ergebnis wird der Schwingenarm größer
und schwerer, wenn nicht sogar identisch zu dem orthogonalen Typ.
Es besteht auch ein Bedarf für ein leichteres ungefedertes
Gewicht und auch für einen leichteren Schwingenarm.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Anmeldung, eine Fahrzeugbreite
durch Einführung des sich nicht überschneidenden
Typs kompakt zu machen, um auf diese Weise eine Gewichtsreduzierung
zu erreichen.
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Um
das vorangehende Ziel zu erreichen, ist gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein wellenangetriebenes
Fahrzeug vorgesehen, welches umfasst: einen Schwingenarm, eine Antriebswelle
und ein Kardangelenk. Der Schwingenarm hat ein vorderes Ende, welches
durch eine Schwenkwelle an einem Fahrzeugkörperrahmen schwenkbar
beweglich gelagert ist. Die Antriebswelle ist in Längsrichtung
in einem im inneren des Schwingenarms ausgebildeten Raum angeordnet.
Das Kardangelenk verbindet ein vorderes Ende der Antriebswelle mit
einer Ausgangswelle von einer Antriebseinheit, welche auf einer
Seite eines Fahrzeugkörpers angeordnet ist. Zusätzlich
sind die Antriebswelle und die Schwenkwelle derart angeordnet, dass
sie einander in einer Draufsicht kreuzen und derart, dass eine Achse
der Antriebswelle vertikal von einer Achse der Schwenkwelle versetzt
ist. Die Antriebseinheit treibt über die Antriebswelle
ein an einem hinteren Ende des Schwingenarms gelagertes Hinterrad
an. Bei diesem wellenangetriebenen Fahrzeug hat das Kardangelenk
ein Schwenkbewegungszentrum, welches vor einem Schwenkbewegungszentrum
des Schwingenarms angeordnet ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat in dem ersten Aspekt
der vorliegenden Erfindung das Kardangelenk einen Durchmesser, welcher
nahe dem Schwenkbewegungszentrum am größten ist
und zu einem hinteren Teil desselben schmäler wird.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schwingenarmstruktur
für ein wellenangetriebenes Fahrzeug vorgesehen. Die Schwingenarmstruktur
umfasst einen Schwingenarm, eine Antriebswelle und ein Kardangelenk.
Der Schwingenarm hat ein vorderes Ende, welches durch eine Schwenkwelle
an einem Fahrzeugkörperrahmen schwenkbar beweglich gelagert
ist. Die Antriebswelle ist in Längsrichtung in einem im
inneren des Schwingenarms ausgebildeten Raum angeordnet. Das Kardangelenk
verbindet ein vorderes Ende der Antriebswelle mit einer Ausgangswelle
einer Antriebseinheit, welche auf einer Seite eines Fahrzeugkörpers
angeordnet ist. Ferner sind die Antriebswelle und die Schwenkwelle
derart angeordnet, dass sie einander in einer Draufsicht kreuzen
und derart, dass eine Achse der Antriebswelle vertikal von einer
Achse der Schwenkwelle versetzt ist. Bei dieser Schwingenarmstruktur
umfasst der Schwingenarm ein Paar von Armabschnitten aus hohlen
Rohren, welche auf beiden Seiten eines Hinterrads angeordnet sind.
Die Antriebswelle ist im inneren eines ersten Armabschnitts der
Armabschnitte angeordnet. Eine untere Wand an einem Außenumfang
von dem ersten Armabschnitt ist mit einem Schwenklagerabschnitt
verbunden. Ein zweiter Armabschnitt der Armabschnitte ist derart
angeordnet, dass sich eine Mittellinie in einer vertikalen Breite
in einer Seitenansicht mit einer Linie überlappt, welche
die Schwenkwelle und die Hinterradachse verbindet. Der erste Armabschnitt
und der zweite Armabschnitt sind durch einen Querabschnitt an Längszwischenabschnitten derselben
miteinander verbunden. Der Querabschnitt erstreckt sich von dem
ersten Armabschnitt schräg nach unten zu dem zweiten Armabschnitt.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat in dem dritten Aspekt
der vorliegenden Erfindung der zweite Armabschnitt einen kleineren
Durchmesser als der des ersten Armabschnitts.
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Gemäß einem
fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung der Schwingenarm durch einteiliges Gießen
von dem ersten Armabschnitt und dem zweiten Armabschnitt und dem
Querabschnitt ausgebildet.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Schwenkbewegungszentrum
des Kardangelenks vor dem Schwenkbewegungszentrum von dem Schwingenarm
angeordnet. Dies ermöglicht einen Abschnitt in dem Schwingenarm
zur Aufnahme des Schwenkbewegungszentrums des Kardangelenks, welcher
der größte in dem Schwingenarm vorgesehene Raum
wird, um die Antriebswelle hindurchzuführen, welche derart
anzuordnen ist, dass sie nicht vertikal mit dem Schwenklagerabschnitt überlappt.
Folglich kann der Schwingenarm kompakt aufgebaut werden, um eine
weitere Gewichtsreduzierung zu erreichen.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Kardangelenk dazu
ausgebildet, einen Durchmesser aufzuweisen, welcher an einem Abschnitt
desselben nahe dem Schwenkbewegungszentrum am größten
ist und sich zu dem hinteren Teil desselben vermindert. Als Ergebnis
kann der Abschnitt des Schwingenarms, welcher das Kardangelenk und
die Antriebswelle aufnimmt, und von dem Schwenkbewegungszentrum
nach hinten kompakt aufgebaut werden.
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Gemäß dem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat von dem Paar von ersten
und zweiten Armabschnitten aus hohlem Rohr der Außenumfang von
dem Armabschnitt, in welchem die Antriebswelle angeordnet ist, die
untere Wand, welche mit dem Schwenklagerabschnitt verbunden ist.
Dies ermöglicht es, dass das Antriebswellengehäuse
und der Schwenklagerabschnitt vertikal miteinander integriert sind.
Der zweite Armabschnitt ist derart angeordnet, dass die Mittellinie
seiner vertikalen Breite in der Seitenansicht mit der Linie überlappt,
welche die Schwenkwelle und die Hinterradachse verbindet. Folglich
kann der zweite Armabschnitt kompakt aufgebaut werden, indem er
geradlinig ausgebildet wird.
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Darüber
hinaus erstreckt sich der Querabschnitt schräg, um den
ersten Armabschnitt und den zweiten Armabschnitt zu verbinden. Dies
ermöglicht es, dass der kompakt aufgebaute zweite Armabschnitt
integral mit dem größeren ersten Armabschnitt
verbunden ist, wodurch eine weitere Gewichtsreduzierung erreicht
wird.
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Gemäß dem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die beiden
Armabschnitte bei dem geneigten Querabschnitt verbunden werden,
selbst wenn der zweite Armabschnitt dazu ausgebildet ist, einen
kleineren Durchmesser als der des ersten Armabschnitts zu haben.
Dies ermöglicht es dem anderen Armabschnitt, sogar noch
kompakter aufgebaut zu sein.
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Gemäß dem
fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der erste
und der zweite Armabschnitt und der Querabschnitt durch einteiliges
Gießen ausgebildet, sodass der Schwingenarm leicht mit
einer hohlen integrierten Struktur ausgebildet werden kann.
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Eine
spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
Seitenansicht ist, welche ein großes Kraftrad zeigt, bei
dem die vorliegende Erfindung angewendet wird;
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2 eine
Seitenansicht ist, welche einen Hinterradaufhängungsabschnitt
zeigt;
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3 eine
Schnittdraufsicht ist, welche den Hinterradaufhängungsabschnitt
zeigt;
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4 eine
perspektivische Ansicht ist, welche einen Schwingenarm zeigt;
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5 eine
Draufsicht ist, welche den Schwingenarm zeigt;
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6 eine
linke Seitenansicht ist, welche den Schwingenarm zeigt;
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7 eine
rechte Seitenansicht ist, welche den Schwingenarm zeigt; und
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8 eine
Querschnittsansicht längs einer Linie 8-8 von 6 ist.
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Eine
spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. 1 ist eine Seitenansicht, welche
ein großes Kraftrad zeigt, bei welchem die vorliegende
Erfindung angewendet wird. Ein Vorderrad 2 ist an einem
Fahrzeugkörperrahmen 1 über eine Vordergabel 3 gelagert
und wird durch einen Lenker 4 gelenkt. Ein Hinterrad 5 ist
an einem hinteren Ende eines Schwingenarms gelagert, welcher später
beschrieben wird.
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In 1 bezeichnet
die Bezugszahl 6 eine Schwenkwelle; die Bezugszahl 7 bezeichnet
einen Boxermotor, dessen Antriebsleistung das Hinterrad 5 antreibt.
Ferner bezeichnet die Bezugszahl 8 einen Kraftstofftank
und die Bezugszahl 9 bezeichnet einen Sitz.
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2 ist
eine Seitenansicht, welche einen Hinterradaufhängungsabschnitt
zeigt. Ein Schwingenarm 10, welcher das Hinterrad 5 an
dem hinteren Ende desselben lagert, hat ein vorderes Ende, welches über
die Schwenkwelle 6 an einer Schwenkplatte 11 schwenkbar
gelagert ist, welche an einem hinteren Abschnitt von dem Fahrzeugkörperrahmen 1 angeordnet
ist. Ein Aufhängungsverbindungsglied bzw. eine Aufhängungsstrebe 12 ist
zwischen einer unteren Fläche von einem Längsmittelabschnitt
von dem Schwingenarm 10 und einem unteren Ende von der
Schwenkplatte 11 angeordnet. Ein hinterer Dämpfer 13 hat
ein unteres Ende, welches mit der Aufhängungsstrebe 12 verbunden
ist. Der hintere Dämpfer 13 hat ein oberes Ende,
welches sich durch einen vorderen Abschnitt von dem Schwingenarm 10 nach
oben erstreckt. Das obere Ende von dem hinteren Dämpfer 13 ist
an einem oberen Abschnitt von der Schwenkplatte 11 gelagert.
In 2 verkörpert die Bezugszahl 14 eine
Sitzschiene, welche den Sitz 9 abstützt.
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Der
Schwingenarm 10 hat einen hohlen Armabschnitt darin, welcher
später beschrieben wird. Eine Antriebswelle 15 ist
in Längsrichtung in dem hohlen Armabschnitt untergebracht.
Die Antriebswelle 15 hat ein vorderes Ende, welches mit
einer Ausgangswelle 17 des Motors 7 über
ein Universalgelenk bzw. Kardangelenk 16 verbunden ist.
Die Schwenkwelle 6 hat ein Zentrum A, welches in Längsrichtung und
vertikal von einem Zentrum B des Kardangelenks 16 versetzt
ist. Das Zentrum A ist rückwärts und unterhalb
von dem Zentrum B angeordnet. Das Zentrum A dient als ein Schwenkbewegungszentrum
von dem Schwingenarm 10. Das Zentrum B dient als ein Schwenkbewegungszentrum
von dem Kardangelenk 16. Genauer gesagt ist das Zentrum
B ein Schwenkbewegungszentrum von der Antriebswelle 15 relativ zu
der Ausgangswelle 17 und ein Schnittpunkt von zwei orthogonalen
Wellen in einer Kreuzwelle (welche später beschrieben wird)
von dem Kardangelenk 16. In 2 bezeichnet
die Bezugszahl 18 einen Faltenbalg, welcher die Ausgangswelle 17 und
das Kardangelenk 16 abdeckt.
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Außerdem
auf 2 Bezug nehmend verkörpert eine gerade
Linie D eine Linie, welche das Zentrum A der Schwenkwelle 6 mit
einem Zentrum einer Hinterradachse 34 verbindet.
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3 ist
eine Schnittdraufsicht, welche den Schwingenarm 10 zeigt.
Der Schwingenarm 10 hat ein Paar von linken und rechten
Armabschnitten, welche einen hohlen rechten Armabschnitt 20 und
einen linken Armabschnitt 21 umfassen. Beide Enden in der
Längsrichtung von dem rechten Armabschnitt 20 sind
offen, sodass der rechte Armabschnitt 20 ein Gehäuse
für die Antriebswelle 15 ausbildet. Ein Schwenkrohr 22,
welches sich längs einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt,
verbindet integral vordere Enden von dem rechten Armabschnitt 20 und
dem linken Armabschnitt 21. Das Schwenkrohr 22 umfasst
Lagerabschnitte 23, 24 an beiden Enden in einer
Längsrichtung desselben.
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Beide
Enden der durch die Lagerabschnitte 23, 24 führenden
Schwenkwelle 6 sind durch linke und rechte Schwenkplatten 11 in
einer Längsrichtung derselben gelagert. Der Lagerabschnitt 23 umfasst ein
Nadellager, während der Lagerabschnitt 24 ein Kugellager
umfasst.
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Die
Antriebswelle 15 ist derart angeordnet, dass eine Längsrichtung
derselben in Richtung der Längsrichtung orientiert ist,
indem sie in dem hohlen Abschnitt von dem rechten Armabschnitt 20 untergebracht
ist. Eine Kreuzgelenkgabel 25, welches das Kardangelenk 16 bildet,
ist mit einem vorderen Ende 15a der Antriebswelle 15 durch
eine Keilwellenverbindung verbunden. Die Kreuzgelenkgabel 25 ist
mit der anderen Kreuzgelenkgabel 26 durch eine Kreuzwelle 27 verbunden.
Ein hinteres Ende von der Ausgangswelle 17 ist mit der
Kreuzgelenkgabel 26 durch eine Keilwellenverbindung verbunden.
Die Ausgangswelle 17 wird durch einen Lagerabschnitt 7a auf
der Seite des Motors gelagert. Der Faltenbalg 18 hat ein
vorderes Ende, welches auf dem Lagerabschnitt 7a fixiert
ist. Ferner hat der Faltenbalg 18 ein hinteres Ende, welches
auf einem Umfang um eine vordere Endöffnung 28 in
dem rechten Armabschnitt 20 fixiert ist. In 3 bezeichnet
die Bezugszahl E eine Achse der Antriebswelle.
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Das
Zentrum B des Kardangelenks 16 ist vor der vorderen Endöffnung 28 in
dem rechten Armabschnitt 20 angeordnet. Das Zentrum B ist
von einer Verbindung der Kreuzgelenkgabeln 25, 26 und der
Kreuzwelle 27 nach vorne erweitert, wobei die Verbindung
einen Abschnitt in dem Kardangelenk 16 bildet, welcher
den größten Durchmesser hat. Insbesondere ist
ein Bereich nahe dem Zentrum B von dem rechten Armabschnitt 20 nach
vorne erweitert. Als Ergebnis kann die vordere Endöffnung 28 einen Durchmesser
haben, welcher kleiner als der maximale Durchmesser des Kardangelenks 16 ist.
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Zusätzlich
hat das Kardangelenk 16 einen Durchmesser, welcher von
dem Zentrum B zu dem hinteren Teil hin allmählich kleiner
wird.
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Die
Antriebswelle 15 hat ein hinteres Ende 15b, welches
mit einem Kegelrad 30 auf einer Antriebsseite über
ein CV-Gelenk bzw. Gleichlaufgelenk 29 verbunden ist. Das
Gleichlaufgelenk 29 umfasst einen Gelenkbecher bzw. eine
Gelenkpfanne 31 und eine Rolle bzw. Walze 32.
Die Walze 32 ist in dem hinteren Ende 15b der
Antriebswelle 15 enthalten, welche in eine Innenseite der
Gelenkpfanne 31 eingesetzt ist. Die Gelenkpfanne 31 dreht
integral mit der Antriebswelle 15 und macht das hintere
Ende 15b der Antriebswelle 15 axial beweglich.
Dies absorbiert eine Hubänderung, welche als ein Ergebnis davon
auftritt, dass der Schwingenarm 10 sich schwenkbar um die
Schwenkwelle 16 bewegt, oder um das Zentrum A, welches
von dem Zentrum B des Kardangelenks 16 verschieden ist.
Das Gleichlaufgelenk 29 kann irgendein Typ von bekannten
Strukturen sein.
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Das
Kegelrad 30 ist mit der Gelenkpfanne 31 durch
eine Keilwellenverbindung verbunden. Das Kegelrad 30 kämmt
mit einem Kegelrad 35 auf einer Antriebsseite, welches
an der Hinterradachse 34 in einem Getriebekasten 33 angeordnet
ist, welcher an einem hinteren Ende des rechten Armabschnitts 20 angebracht
ist. Das Kegelrad 35 ist an der Hinterradachse 34 über
ein Lager 36 gelagert. Ein Flansch 37, welcher
mit dem Kegelrad 35 integriert ist, ist mit einer Hinterradnabe 38 über
einen Dämpfer 39 verbunden. Die Hinterradnabe 38 ist
an der Hinterradachse 34 über ein Lager 40 gelagert.
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Die
Hinterradachse 34 hat ein erstes Ende, welches durch den
Getriebekasten 33 gelagert ist, und ein zweites Ende, welches
durch die Hinterradnabe 38 hindurchfährt und durch
ein hinteres Ende des linken Armabschnitts 21 gelagert
ist.
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Eine
von dem Motor zu der Ausgangswelle 17 übertragene
Antriebskraft wird durch das Kardangelenk 16 zu der Antriebswelle 15 übertragen.
Die Antriebskraft wird ferner durch das Gleichlaufgelenk 29 von
dem Kegelrad 30 zu dem Kegelrad 35 übertragen.
Die Antriebskraft wird dann zu der Hinterradnabe 38 von
dem Flansch 37 übertragen, welcher mit dem Kegelrad 35 integriert
ist. Dies ermöglicht es, dass die Antriebskraft von dem
Motor das Hinterrad 15 um die Hinterradachse 34 drehbar
antreibt.
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Der
Schwingenarm 10 umfasst einen Durchgangslochraum 41,
welcher darin vertikal in einem zentralen Abschnitt an dem vorderen
Ende desselben ausgebildet ist. Der hintere Dämpfer 13 führt
vertikal durch diesen Durchgangslochraum 41.
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Der
Schwingenarm 10 wird nachfolgend detailliert beschrieben. 4 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den Schwingenarm 10 zeigt.
Der Schwingenarm 10 ist aus einer leichten Legierung oder
einem anderen geeigneten Material unter Verwendung von Gießen
oder einer anderen geeigneten Herstellungstechnik ausgebildet.
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Der
rechte Armabschnitt 20 ist in einer Rohrform ausgebildet,
welche einen größeren Durchmesser als der linke
Armabschnitt 21 hat. Die vordere Endöffnung 28 ist
in der Form kreisförmig und oberhalb des Schwenkrohrs 22 angeordnet.
Eine untere Wand eines Umfangsabschnitts, welcher die vordere Endöffnung 28 umgibt,
ist mit dem Schwenkrohr 22 verbunden, sodass das Antriebswellengehäuse
vertikal mit dem Schwenkrohr 22 integriert ist.
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Ein
vorderer Endabschnitt unterhalb der vorderen Endöffnung 28 von
dem rechten Armabschnitt 20 und ein vorderer Endabschnitt
von dem linken Armabschnitt 21 sind integral durch das
Schwenkrohr 22 miteinander verbunden. Der rechte Armabschnitt 20 und
der linke Armabschnitt 21 sind an Zwischenabschnitten derselben
durch ein Querelement 42 integral miteinander verbunden.
Der Durchgangslochraum 41 ist zwischen dem Schwenkrohr 22 und
dem Querelement 42 ausgebildet.
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Der
rechte Armabschnitt 20 hat ein hinteres Ende, welches einen
Verbindungsflansch 20a mit dem Getriebekasten 33 bildet.
Der linke Armabschnitt 21 hat ein hinteres Ende, welches
ein Achsloch 21a umfasst.
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5 ist
eine Draufsicht, welche den Schwingenarm 10 zeigt. Der
rechte Armabschnitt 20 ist breiter als der linke Armabschnitt 21 und
hat einen kürzeren hinteren Abschnitt als der linke Armabschnitt 21.
Die vordere Endöffnung 28 erstreckt sich etwas
von dem Schwenkrohr 22 nach vorne. Folglich ist ein Abstand
zwischen einer Mittellinie A (welche mit der Achse der Schwenkwelle 6 übereinstimmt)
von dem Schwenkrohr 22 und ein vorderes Ende von der vorderen
Endöffnung 28 größer als ein
Abstand b zwischen einem vorderen Ende von dem linken Armabschnitt 21 und
der Mittellinie A (a > b).
Es ist anzumerken, dass das vordere Ende des linken Armabschnitts 21 mit
dem vorderen Ende des Schwenkrohrs 22 übereinstimmt.
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6 ist
eine linke Seitenansicht, welche den Schwingenarm 10 zeigt. 6 zeigt,
dass der rechte Armabschnitt 20 weiter als der linke Armabschnitt 21 nach
oben vorsteht. Das Querelement 42 hat auch eine Seite von
dem rechten Armabschnitt 20, welche höher als
eine Seite von dem linken Armabschnitt 21 ist. Das Querelement 42 umfasst
eine Verbindungsstütze 43, welche integral mit
dieser an einer unteren Fläche derselben ausgebildet ist,
um nach unten hin vorzustehen.
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In 6 bezeichnet
die Bezugszahl F eine Mittellinie von dem linken Armabschnitt 21 in
der Seitenansicht. Die Mittellinie F ist eine Linie, welche ausgebildet
ist, indem im Wesentlichen zentrale Punkte in einer Fahrzeugbreitenrichtung
von dem linken Armabschnitt 21 verbunden werden. Die Mittellinie
F überlappt im Wesentlichen eine Linie D, welche ein Zentrum
von dem Schwenkrohr 22 und ein Zentrum von dem Achsloch 21a verbindet.
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7 ist
eine rechte Seitenansicht, welche den Schwingenarm 10 zeigt. 7 zeigt,
dass der rechte Armabschnitt 20 eine untere Fläche
hat, welche nach oben hin konvex gekrümmt ist. Als Ergebnis ist
der Längszwischenab schnitt von dem rechten Armabschnitt 20 oberhalb
des linken Armabschnitts 21 angeordnet. Das Querelement 42 ragt
auch auf der Seite von dem linken Armabschnitt 21 weiter nach
unten hervor, als auf der Seite von dem rechten Armabschnitt 20.
Das Schwenkrohr 22 ist integral mit einem unteren Abschnitt
an einem vorderen Ende von dem rechten Armabschnitt 20 ausgebildet.
Das Schwenkrohr 22 ist seitlich offen. Ein Eingriffsschlitz 28a,
mit welchem der Faltenbalg 18 im Eingriff ist, ist an einem
Umfang der vorderen Endöffnung 28 ausgebildet.
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Die
Achse E der Antriebswelle 18 ist zur Vorderseite hin etwas
nach oben geneigt, während die Linie D leicht zur Vorderseite
hin nach unten geneigt ist. Die Achse E kreuzt daher die Linie D
in dem Zentrum des Achslochs 21a. Die Achse E ist oberhalb der
Linie D in einem Bereich vorwärts von dem Achsloch 21a angeordnet.
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8 ist
eine Querschnittsansicht längs der Linie 8-8 von 6.
Sowohl der rechte Armabschnitt 20 als auch der linke Armabschnitt 21 haben
eine rechteckförmige Querschnittsform in diesem Abschnitt.
Der rechte Armabschnitt 20 ist in einem Bereich größer
als der linke Armabschnitt 21, welcher sich in der Richtung
nach oben und in der Fahrzeugbreitenrichtung ausdehnt. Als Ergebnis
ist das Querelement 42 von dem rechten Armabschnitt 20 zu
dem linken Armabschnitt 21 hin nach unten geneigt. Gleichzeitig
ist eine obere Fläche von dem rechten Armabschnitt 20 nicht
mit einer oberen Fläche von dem linken Armabschnitt 21 ausgeglichen
und eine Höhendifferenz d ist dazwischen vorgesehen. Da
die obere Fläche von dem linken Armabschnitt 21 niedriger
ist, kann die untere obere Fläche als eine flache Ladefläche 44 dienen.
Beispielsweise kann eine Batterie 45 oder irgendein anderes
geeignetes Teil auf der flachen Ladefläche 44 gelagert
sein, sodass eine Fahrzeughöhe reduziert werden kann, wenn
ein Gegenstand auf dem Schwingenarm 10 angeordnet ist. In 8 bezeichnet
die Bezugszahl 46 Rippen zur Verstärkung des Querelements 42.
Die Rippen 46 ragen von dem Querelement 42 oberhalb
der Verbindungsstütze 43 einwärts vor.
Die Rippe 46 umfasst eine Öffnung 46a zum
Gießen (5 und 8).
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Die
Funktionsweise des Schwingenarms gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Auf die 2 und 3 Bezug
nehmend ist das Zentrum B von dem Kardangelenk 16 relativ
zu dem Zentrum (Achse) A von der Schwenkwelle 6, um welche
sich der Schwingenarm 10 schwenkbar bewegt, vorwärts
angeordnet. Dies erreicht die folgende Anordnung. Insbesondere überlappt
der Abschnitt, welcher das Zentrum B von dem Kardangelenk 16 aufnimmt
und den größten Raum hat, welcher in dem rechten Armabschnitt 20 zum
Hindurchführen der Antriebswelle 15 vorgesehen
ist, nicht vertikal mit dem Schwenkrohr 22 als einem Schwenklagerabschnitt. Als
Ergebnis kann der Schwingenarm 10 kompakt aufgebaut sein,
um eine weitere Gewichtsreduzierung zu erreichen.
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Das
Kardangelenk 16 ist dazu ausgebildet, den größten
Durchmesser nahe seinem Zentrum B zu haben und der Durchmesser wird
allmählich zum hinteren Teil hin schmäler. Folglich
kann der Abschnitt von dem Antriebswellengehäuse in dem
hinteren Teil von dem Zentrum B kompakter aufgebaut werden.
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Ferner
hat von dem Paar von rechten und linken Armabschnitten 20, 21,
welche hohle Rohre bilden, der rechte Armabschnitt 20,
durch welchen die Antriebswelle 15 angeordnet ist, einen
Außenumfang, dessen untere Wand mit dem Schwenkrohr 22 verbunden
ist. Als Ergebnis kann das Antriebswellengehäuse vertikal
mit dem Schwenkrohr 22 integriert werden. Zusätzlich
ist die Mittellinie F von einer vertikalen Breite von dem linken
Armabschnitt 21 in einer Seitenansicht derart angeordnet,
dass sie die Linie D überlappt, welche die Schwenkwelle 6 und
die Hinterradachse 34 verbindet. Folglich kann der linke Armabschnitt 21 kompakt
aufgebaut werden, indem er geradlinig ausgebildet wird.
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Darüber
hinaus erstreckt sich das Querelement 42 schräg,
um den rechten Armabschnitt 20 und den linken Armabschnitt 21 zu
verbinden. Dies erlaubt es dem kompakt aufgebauten linken Armabschnitt 21,
integral mit dem grö ßeren rechten Armabschnitt 20 verbunden
zu sein, um eine weitere Gewichtsreduzierung zu erreichen.
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Selbst
mit dem linken Armabschnitt 21, welcher dazu ausgebildet
ist, einen kleineren Durchmesser als der rechte Armabschnitt 20 zu
haben, können die beiden Armabschnitte mit dem geneigten
Querelement 42 verbunden werden. Dies erlaubt es, den linken
Armabschnitt 21 sogar noch kompakter aufzubauen.
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Zusätzlich
sind der rechte und der linke Armabschnitt 20, 21 und
das Querelement 42 durch einteiliges Gießen ausgebildet,
sodass der Schwingenarm 10 leicht mit einer hohlen integrierten
Struktur ausgebildet werden kann.
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Es
ist nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auf die bislang
erwähnte Ausführungsform beschränkt wird
und Fachleute werden erkennen, dass verschiedene Änderungen,
Modifikationen, Hinzufügungen und Applikationen, welche
von den hier speziell erwähnten verschieden sind, möglich
sind, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann das Kardangelenk 16 ein Gleichlaufgelenk
sein. Wenn das Kardangelenk 16 gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist,
kann jedoch die Position des Zentrums B in der Längsrichtung
fixiert sein. Folglich kann der Betrag des Vorwärtsüberstands
von dem Kardangelenk 16 von der Schwenkwelle 6 minimiert
werden. Dies minimiert den Betrag des Vorwärtsüberstands
von dem Eingriffsschlitz 28a von der vorderen Endöffnung 28, was
eine Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht.
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Aufgabe:
eine weitere Reduzierung der Größe und des Gewichts
eines Schwingenarms vom Wellenantriebstyp zu unterstützen.
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Mittel
zur Lösung: Eine Antriebswelle 15 ist in einem
rechten Armabschnitt 20 eines Schwingenarms 10 untergebracht.
Ein vorderes Ende der Antriebswelle 15 ist mit einer Ausgangswelle 17 mit
einem Kardangelenk 16 verbun den. Ein Schwenkrohr 22 ist
derart angeordnet, dass ein Zentrum A desselben unterhalb und hinter
einem Zentrum B des Kardangelenks 16 angeordnet ist. Eine
vordere Endöffnung 28 steht von dem Schwenkrohr 22 nach
vorne hin vor. Ein sich nicht schneidender Typ stellt eine große
Lagerstützweite bereit. Das Zentrum B, an welchem das Kardangelenk 16 den
größten Durchmesser hat, ist vor dem Zentrum A
einer Schwenkwelle angeordnet. Dies unterstützt es, einen Öffnungsdurchmesser
an einem vorderen Teil von dem rechten Armabschnitt 20 klein
zu machen. Folglich kann der Schwingenarm 10 sogar noch
kompakter und leichter aufgebaut werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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