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Mehrganggetriebenabe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrganggetriebenabe, umfassend einen mit einem Kettenrad vereinigten Antreiber, ein Schaltgetriebe, eine Kupplungseinrichtung, welche das Antriebsmoment von dem Antreiber wahlweise auf verschiedene Teile des Schaltgetriebes überträgt, sowie zwei wahlweise wirksame Antriebsgesperre zwischen verschiedenen Teilen des Schaltgetriebes und einer Nabenhülse, dar- unter einem ausschaltbaren Antriebsgesperre, das auf einen mit der Nabenhülse gekuppelten Mitnehmer- ring wirkt.
Handelt es sich bei dem einen ausschaltbaren Antriebsgesperre um ein Klinkengesperre mit von einem Sperrklinkenträger getragenen Sperrklinken, so erfolgt die Ausschaltung durch Einwirkung auf die
Sperrklinken. Entweder lässt man ein Steuerglied an diesen Sperrklinken angreifen oder man verschiebt den Sperrklinkenträger mitsamt den Sperrklinken in axialer Richtung, wobei die Sperrklinken mit einer Steuerfläche in Eingriff treten. Bei beiden Lösungen wird ein grosser Bauraum benötigt, der einer weiteren Verkleinerung der Getriebenaben Grenzen setzt.
Erfindungsgemäss wird demgegenüber vorgeschlagen, dass der Mitnehmerring mit der Nabenhülse über ein axial verschiebbares Kupplungsglied aus-und einkuppelbar ist.
Bei Getriebenaben mit Rücktrittsbremse und Klinkengesperren ist ferner ein Spiel in Umfangsrichtung zwischen Getriebe und Nabenhülse erforderlich, um ein Blockieren der Nabe bei Rückwärtsbewegung des Rades und angezogener Bremse zu vermeiden. Man kann auf dieses Spiel verzichten, wenn man die Klinken durch einen Friktionsring im Leerlauf und beim Bremsen ausschaltet, hat also dann einen zusätzlichen Bauteil nötig, was die Nabe im Aufbau komplizierter macht.
Bei der erfindungsgemässen Lösung kommt man dem Problem des Blockierens beim Rückwärtsschieben nach vorangegangenem Bremsen dadurch bei, dass die Kupplungsscheibe zwischen dem Mitnehmerring des einen Klinkengesperres und der Nabenhülse einen Totgang in Umfangsrichtung lässt, welcher grö- sser ist als der Teilungswinkel des andernKlinkengesperres, und dass zwischen der Nabenhülse und dem Mitnehmerring eine Mitnahrneeinrichtung vorgesehen ist, welche sicherstellt, dass beim Übergang vom Brems- oder Freilaufzustand zum Ruckwärtsschieben stets der volle Totgang durchlaufen wird.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Ausschaltvorrichtung zum Zwecke der Gangumschaltung wird kein zusätzlicher Bauraum benötigt, und es ist möglich, die Nabe in sehr gedrängter Ausführung zu bauen. Das Spiel in Umfangsrichtung und das Ausschalten des Klinkengesperres zum Zwecke der Gangumschaltung werden durch die Verwendung nur eines zusätzlichen Bauteiles erreicht, das keinen zusätzlichen Bauraum benötigt.
Das Kupplungsglied ist zweckmässig eine Kupplungsscheibe mit mindestens einem radialen Vorsprung, wobei die radialen Vorsprünge in stirnseitige Ausnehmungen des Mitnehmerringes und einer mit der Nabenhülse vereinigten Lagerschale eingreifen. Die radialen Vorsprünge der Kupplungsscheibe können als Mitnehmerarme ausgebildet sein. Sehr vorteilhaft ist es, das Spiel in Umfangsrichtung zwischen Mitnehmerring und Kupplungsscheibe zu legen, da dadurch das Ein- und Auskuppeln erleichtert wild.
Das Gesperrerad kann gleichzeitig als Mitnehmerring ausgebildet werden, wodurch die Konstrukticn vereinfacht wird.
Die Figuren zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Dreigangnabe mit Rücktrittbremse im halben Längsschnitt bei eingeschaltetem
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Schnellgang, Fig. 2 zeigt die gleiche Nabe wie Fig. 1, jedoch bei eingeschaltetem Normalgang, Fig. 3 zeigt ebenfalls die gleiche Nabe wie Fig. 1 bei eingeschaltetem Berggang, Fig. 4 zeigt ein anderes Aus- führungsbeispiel einer Dreigangnabe mit Rücktrittbremse bei eingeschaltetem Schnellgang, Fig. 5 zeigt einen Schnitt A-B durch die Fig. 1.
Der Aufbau der beispielsweise dargestellten Naben ergibt sich aus den Figuren.
In den Fig. 1-3 und 5 ist 17 eine Nabenhülse einer Getriebenabe und 7 eine feststehende Nabenachse.
In der Nabenhülse 17 ist eine Lagerschale 16 fest eingeschraubt. Diese Lagerschale weist Kupplungsklau- en 15 auf, in die Mitnehmerarme 14 einer Kupplungsscheibe 13 eingreifen. Das Kettenrad 1 ist auf einem
Antreiber 2 befestigt. Der Antreiber 2 ist mit einer Innenverzahnung 29 versehen, in die eine Aussenver-
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Aussenverzahnung 23 versehen, die wahlweise mit einer Innenverzahnung 27 eines Hohlrades 8 oder mit einer Innenverzahnung 35 eines Planetenradträgers 4 in Eingriff gebracht werden kann. Auf dem Plane- tenradträger 4 sind Planetenräder 5 gelagert, die auf einem feststehenden Sonnenrad 6 abrollen und gleichzeitig in eine Verzahnung des Hohlrades 8 eingreifen.
Die Nabe weist zwei Klinkengesperre auf. Das rechte Klinkengesperre hat Sperrklinken 9, die auf dem Hohlrad 8 gelagert sind und in eine Sperrklinkenverzahnung 10 eines Mitnehmerringes 11 eingreifen.
Zwischen dem Hohlrad 8 und dem Mitnehmerring 11 befindet sich eine Friktionsfeder 18.
Das linke Antriebsgesperre besteht aus Sperrklinken 26, die auf einem Bremskonus 25 angeordnet sind und mit einer Innenverzahnung 19 der Nabenhülse 17 in Verbindung stehen. Der Mitnehmerring 11 weist an seiner Stirnseite Aussparungen 12 auf, in die die Mitnehmerarme 14 der Kupplungsscheibe 13 eingrei- fen können. Dadurch wird dieses Gesperre ein-bzw. ausgekuppelt. Mit 34 ist ein zu dem Bremskonus 25 gehörender Bremsmantel bezeichnet. Die Schaltung der Nabe erfolgt über eine Zugstange 20 und einen
Schubklotz 21, der die Kupplungsbüchse 3 verschiebt ; die in der Figur rechtsliegende Stirnfläche 22 der
Verzahnung 23 greift an einer Schaltscheibe 24 an und teilt über diese der Kupplungsscheibe 13 eine Be- wegung in axialer Richtung mit.
In der Fig. 4 ist eine Dreigangnabe dargestellt, die sich von der Nabe der Fig. 1-3 und 5 durch eine andere Atlqbildung derantriebs-und Schaltorgane unterscheidet. Stgtt des Antreibers 2 mit Innenverzah- nung ist hier ein Antreiber 36 vorgesehen, der Mitnehmerarme 30 besitzt. Zwischen diesen Mitnehmerar- men 30 ist ein Mitnehmer 32 angeordnet, welcher durch Schubklötze 31 und die Zugstange 20 axial verschoben werden kann. Der Mitnehmer 32 greift dabei entweder an den Planetenlagerzapfen des Planetenradträgers 33 an oder kommt zum Eingriff mit einem Innenprofil des Hohlrades 8. Bei einer weiteren Verschiebung nach rechts verschiebt der Mitnehmer 32 mit seiner rechten Planfläche die Kupplungsscheibe 13 und kuppelt dadurch das rechte Antriebsgesperre aus.
Die Funktion der Nabe nach den Fig. 1-3 und 5 ist folgende : In Fig. 1 ist der Schnellgang eingeschaltet. Über den Zahnkranz 1 werden der Antreiber 2, die Kupplungsbüchse 3 und der Planetenradträ- ger4 angetrieben. Durch die Drehung des Planetenradträgers 4 rollen die Planetenrädchen 5 auf dem Sonnenrad 6 der Achse 7 ab und erteilen dem Hohlrad 8 eine Drehung mit Übersetzung ins Schnelle. Die Sperrklinken 9 auf dem Hohlrad 8 greifen in die Sperrklinkenverzahnung 10 des Mitnehmerringes 11 ein und treiben diesen an. Die Kupplungsscheibe 13 ist in Eingriff mit der Ausnehmung 12 des Mitnehmerringes n Is. Fig. 5), u. zw. mit einem Spiel in Umfangsrichtung H : a). Gleichzeitig greift die Kupplungsscheibe 13 mit ihren Mitnehmerarmen (s.
Fig. 5) in die Kupplungsklauen 15 der Lagerschale 16 und treibt diese und somit die Nabenhülse 17 im übersetzten Gang an.
Im Freilauf oder beim Riickwärtstreten bleibt die ganze Inneneinrichtung stehen, während sich die Nabenhülse 17, die Lagerschale 16 und die Kupplungsscheibe 13 drehen. Der Mitnehmerring 11 wird durch die Friktionsfeder 18 so lange am Mitdrehen mit der Nabenhülse gehindert, bis der Totgang ( < ! : < x) zwischen Kupplungsscheibe 13 und dem Mitnehmerring 11 im Vorwärtsdrehsinn konsumiert ist. Ist der Totgang a grösser als der Teilungswinkel der Sperrklinkenverzahnung 19 in der Nabenhülse 17, so kann das Rad nach dem Bremsen zurückgeschoben werden, ohne dass die Gefahr eines Blockierens besteht.
Das zweite Antriebsgesperre mit den Sperrklinken 26 auf der Bremsseite kommt-bevor der Totgangx im Rückwärts- drehsinn konsumiert wird-bereits mit der Nabenhülse 17 in Eingriff und löst die Bremse 25, 34.
Wäre dagegen die'Bedingung Totgangwinkel < ta ist grösser als Teilungswinkel der S. perrklinkenver- zahnung 19 nicht erfüllt, so könnte beim Rückwärtsschieben im Anschluss an ein Bremsen eine Blockierung folgendermassen zustande kommen : Der Bremskonus 25 befindet sich infolge der vorangegangenen Bremsung in Eingriff mit dem Bremsmantel 34. Wenn das Rad gegen die dadurch bewirkte Reibung zurückgeschoben wird, so dreht sich die Nabenhülse und mit ihr der Mitnehmerring 11 rückwärts. Kommt dieser Mitnehmer zum Eingriff mit den Sperrklinken 9, so wird beim Weiterdrehen das Hohlrad 8 ebenfalls rückwärtsgedreht, genauso, als ob gebremst würde, die Bremse wird also erneut angezogen und es
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