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Wechselgetriebe für den Fahrzeugantrieb, insbesondere für Fahrräder od. dgl.
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zwischen zwei oder mehreren Gruppen von Antriebselementen, insbesondere Antriebsrädern oder zwischen Einzelrädern oder zwischen Einzelrädern und den erwähnten Gruppen geändert werden kann. Die bekannten Ausführungen derartiger Getriebe weisen in der Regel entweder eine zu grosse Anzahl von Einheiten oder sehr empfindliche und daher sich rasch abnutzende Teile auf. So z. B. sind Fahrradgetriebe bekanntgeworden, bei welchen auf der Hinterradnabe zwei Kettenräder verwendet werden, von denen das eine ein Freilaufrad ist und das andere mit der Hinterradnabe gekuppelt werden kann.
Bei diesem Getriebe müssen auf der Tretkurbelwelle zwei im entgegengesetzten Sinne wirkende Gesperre vorgesehen werden und kann hier der Wechsel der Übersetzung nur durch Umkehrung des Drehsinnes der Antriebskurbel erfolgen. Es ist auch ein Wechselgetriebe bekanntgeworden, bei welchem auf jeder Welle je ein Rad beim Voreilen durch ein Gesperre und je ein Rad mit Innen-
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Freilaufzahnkranz 6'von der Tretkurbelwelle 3 angetrieben wird (Fig. 5).
Ein in der Hinterradnabe eingesetzter durchbohrter Bolzen 7 bildet eine Verlängerung der Nabe 1 und trägt an seinem abgesetzten Teil 8 lose drehbar einen Zahnkranz 9 sowie den ausrüekbaren Teil 10 einer Klauenkupplung, deren axial nicht verschiebbaren Teil der Zahnkranz 9 bildet, indem er seitlich mit Klauen versehen ist. Der Kupplungsteil 10 sitzt axial verschiebbar auf der Nabenverlängerung 8, mit welcher er zusammen verdreht wird, und steht unter der Einwirkung einer Druckfeder n, die ihn einzudrücken bestrebt ist. Der grosse Antriebszahnkranz 12 sitzt lose drehbar auf der Tretkurbelwelle. 3 und kann mit dieser durch eine Klauenkupplung auf Drehung verbunden werden.
Die Klauenkupplung besteht aus dem auf der Tretkurbelwelle 3 axial verschiebbaren Kupplungsteil 13, den eine Druckfeder 14 in den axial nicht verschiebbaren Kupplungsteil, d. i. den Zahnkranz 12, einzurücken sucht.
Alle vier Zahnkränze 6,9, 12, 6'sind durch eine endlose Kette 15 miteinander verbunden. Hiebei läuft die Kette 15, wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist, vom Antriebszahnkranz 12 über den Zahnkranz 9 zu dem Freilaufzahnkranz 6'und von diesem über den Freilaufzahnkranz 6 zu dem Zahnkranz 12 zurück.
Bei dem Getriebe können bei der gegebenen Grösse der Zahnkränze drei verschiedene Übersetzungen sowie eine Untersetzung erreicht werden.
Um die grösste Übersetzung zu erhalten, wird der Antriebszahnkranz 12 mit der Tretkurbelwelle 3 und der Zahnkranz 9 mit der Hinterradnabe 1 durch Einrücken der in bekannter Weise durch nicht dargestellte Drahtzüge od. dgl. von der Lenkstange aus steuerbaren Kupplungsteilen . 3, 10 gekuppelt (Fig. 1). Bei Betätigung der Tretkurbel wird daher der Zahnkranz 12 bzw. mittels der Kette 15 durch den Zahnkranz 9 die Hinterradnabe angetrieben, wobei die beiden Zahnkränze 6, 6'freilaufen, u. zw. der Zahnkranz 6 mit kleinerer Drehzahl als die Hinterradnabe und der Zahnkranz 6'mit grösserer Drehzahl als die Tretkurbelwelle 3.
Um die nächstkleinere Übersetzung zu erhalten, wird der Kupplungsteil 10 ausgerüekt, während der Kupplungsteil13 eingerückt bleibt. Es wird dann durch die Tretkurbelwelle 3 der Zahnkranz. 12 und über die Kette 15 durch den Freilaufzahnkranz 6 die Hinterradnabe 1 angetrieben, während Zahnkranz 9 und Freilaufzahnkranz 6'leerlaufen.
Um die Übersetzung 1 : 1 einzuschalten, wird der Kupplungsteil. 7. 3 aus-und der Kupplungsteil 10 eingerückt. In diesem Falle wird dann durch die Tretkurbel der Freilaufzahnkranz 6'ange- trieben, welcher seine Drehbewegung durch die Kette 15 und den Zahnkranz 9 auf die Hinterradnabe 1 überträgt, wobei der Freilaufzahnkranz 6 und der Zahnkranz 12 leerlaufen.
Eine Untersetzung wird erzielt, wenn beide Kupplungsteile 10, 13 ausgeschaltet sind. Es wird dann der von der Tretkurbel angetriebene Freilaufzahnkranz 6' (Fig. 5) durch den Freilaufzahnkranz 6 die Hinterradnabe antreiben, wobei die entkuppelten Zahnkränze 9, 12 leer mitlaufen.
Die Erfindung kann auch z. B. mit Hilfe zweier oder mehrerer endloser Ketten ausgeführt werden. So ist bei dem in Fig. 6 schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Getriebes eine Kreuzung zweier Kettenteile, wie es bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-3 der Fall ist, vermieden, und es sind zwei parallel zueinander verlaufende endlose Ketten 16, 17 vorgesehen.
Die Kette 16 läuft über einen grossen Antriebszahnkranz 18 und über einen kleinen Zahnkranz 19. Zwischen diesen beiden Zahnkränzen sind weitere Zahnkränze 20, 21 von entsprechend abgestufter Grösse vorgesehen, welche in die Kette 16 eingreifen. Der Zahnkranz 19 sitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel lose drehbar auf der Hinterradnabe 22 eines Fahrrades. Der Zahnkranz 18 ist zu einem Freilauf z. B. nach Fig. 4 ausgebildet und sitzt auf der Tretkurbelwelle 23. Der Zwischenzahnkranz 20 bildet ebenfalls einen Freilauf nach Fig. 4 und ist auf einer Welle 24 angeordnet. Der Zahnkranz 21 sitzt lose drehbar auf einer Welle 25. Auf den Wellen 24, 25 sowie auf der Hinterradnabe 22 sind noch Zahnkränze 26,27, 28 starr befestigt.
Die Zahnkränze 19, 21 können durch einund ausrückbare Kupplungen 29, 30 mit der Hinterradnabe 22 bzw. mit der Welle 25 auf Drehung gekuppelt werden.
Bei diesem Getriebe können drei verschiedene Übersetzungen eingeschaltet werden.
Die grösste Übersetzung ist vorhanden, wenn der Antriebszahnkranz 18 den Zahnkranz 19 mittels der Kette 16 unmittebar antreibt. In diesem Falle ist der verschiebbare Kupplungsteil 29
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rückt ; demzufolge wird der Zahnkranz 21, ohne die Welle 25 zu beeinflussen, von der Kette 16 leerlaufend angetrieben. Ferner wird durch den Zahnkranz 28 die Kette 17 mit den Zahnkränzen 27 und 26 angetrieben, wobei die Zahnkränze 20, 21 und 26,27 verschiedene Umlaufgeschwindigkeiten haben, aber leerlaufend bleiben, da sich der Zahnkranz 20 langsamer dreht als sein innerer, mit der Welle 24 fest verbundener Teil und die Zahnkränze 21, 27 unabhängig voneinander auf der Welle 25 leerlaufen können.
Die nächst kleinere Übersetzung wird durch Einrücken des Kupplungsteiles 30 in den Zahnkranz 21 ! und Ausrücken des Kupplungsteiles 29 aus dem Zahnkranz 19 erzielt. Hiebei erfolgt der
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Antrieb der Hinterradnabe vom Antriebszahnkranz 18 über die Zahnkränze 1, 27 und 28, wobei die Zahnkränze 19, 20, 26 mit untereinander verschiedenen Drehzahlen leerlaufen.
Um die kleinste Übersetzung zu erhalten, werden beide Kupplungsteile 29, 30 ausgerückt.
Durch das Antriebszahnrad 18 wird dann der Antrieb durch den Freilaufzahnkranz 20 auf den Zahnkranz 26 und von diesem über die Kette 17 auf den auf der Hinterradnabe fest aufgekeilten Zahnkranz 28 übertragen, wobei die Zahnkränze 19, 21, 27 leer mitlaufen.
Wie oben angedeutet, kann das Prinzip nach der Erfindung sinngemäss auch mit drei, vier oder mehreren parallelen Ketten ausgeführt werden.
Bei Einbau einer Rücktrittbremse wird vorzugsweise statt des gebräuchlichen Freilaufes die in Fig. 7 schematisch veranschaulichte Kupplungseinrichtung verwendet. Diese ist nach beiden Drehrichtungen wirksam und besteht aus einem an dem Zahnkranz 31 und dem Kupplungsteil 32 seitlich angeordneten Kranz von Zähnen 33, die im Kupplungszustand ineinandergreifen. Es kann zwecks Kupplung bzw. Entkupplung der Zahnkranz 31 oder der Kupplungsteil 32 auf der Achse 34 verschiebbar sein.
Um mehrere Kupplungen auszuführen, kann der Zahnkranz 31 an beiden Seiten mit Zähnen 33 versehen sein und mit einem weiteren Kupplungsteil 32'gekuppelt werden. Bei eingeschalteter Kupplung ist der Zahnkranz 31 nach zwei Drehrichtungen hin gekuppelt, u. zw. in dem einen Drehsinne mit dem Antrieb und im entgegengesetzten Drehsinne mit der Rücktrittbremse. Sinngemäss können selbstverständlich auch andere Kupplungen, z. B. Friktionskupplungen, zur Anwendung gelangen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wechselgetriebe für den Fahrzeugantrieb, insbesondere für Fahrräder, bei welchem die Antriebsräder auf zwei-oder mehreren Achsen so angeordnet sind bzw. miteinander so in Antriebsverbindung stehen, dass ihre Drehrichtung bei allen Übersetzungen die gleiche ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Achse ein Rad als Kugelfreilaufrad oder als lose auf der Welle sitzendes Rad ausgebildet ist, wobei neben jedem Kugelfreilaufrad noch ein weiteres lose auf der Welle sitzendes Rad angeordnet ist, welches mit der Welle durch eine auf der letzteren sitzende, verschiebbare Klauenkupplung od. dgl. starr verbunden werden kann.