AT226544B - Mehrganggetriebenabe mit Rücktrittschaltung - Google Patents

Description

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  Mehrganggetriebenabe mit   Rucktrittschaltung   
Die Erfindung betrifft eine Mehrganggetriebenabe mit Rücktrittschaltung. Bekannte Naben dieser Art umfassen eine Nabenachse, einen auf der Nabenachse gelagerten, mit einem Kettenrad verbundenen An- treiber, eine auf dem Antreiber einerseits und der Nabenachse anderseits gelagerte Nabenhülse, ein innerhalb der Nabenhülse untergebrachtes und durch den Antreiber angetriebenes Planetengetriebe mit einem
Sonnenrad, einem Planetenradträger, Planetenrädern auf diesem Planetenradträger und am Hohlrad, sowie zwei wahlweise auf die Nabenhülse einwirkende Abtriebsorgane. 



   Der Erfindungsvorschlag besteht darin, dass innerhalb der   Nabenhülse   zwei unter Federdruck axial ineinandergreifendeSchaltverzahnungen untergebracht sind, welche beim Rückwärtstreten mit Getriebeteilen unterschiedlicher Umlaufgeschwindigkeit gekuppelt sind und aneinander schleifen unter axialer Hinund Herverschiebung einer dieser Schaltverzahnungen zwischen verschiedenen stabilen Lagen und dass das eine der Abtriebsorgane durch die Hin- und Herverschiebung dieser einen Schaltverzahnung aus-und einschaltbar ist. 



   Der Erfindungsvorschlag bringt es mit sich, dass die Nabe aus weniger und leichter herstellbaren Teilen aufgebaut werden kann als vergleichbare Naben bisheriger Bauart. 



   Vorzugsweise wird man die erfindungsgemässe Mehrganggetriebenabe als Zweigangnabe ausführen. 



  Dies deshalb, weil man dann beim   Rückwärtstreten   zum Zwecke des Schaltens von einem Gang auf den   andem   immer den gewünschten Gang ohne viel Überlegung erhält. 



   Nach einer   bevorzugten Ausführungsform der Erfindung   ist die eine Schaltverzahnung an dem Hohlrad ausgebildet und die andere, axial verschiebbare Schaltverzahnung beim Rückwärtstreten mit dem Antreiber gekuppelt. 



   Im Vorwärtsgang können die Schaltverzahnungen miteinander gekuppelt sein, so dass sie also zwangsläufig miteinander umlaufen ; dabei ist es möglich, die ineinandergreifenden Schaltverzahnungen zur Übertragung des Drehmomentes vom Planetengetriebe zur Nabenhülse heranzuziehen. 



   Bei einer Mehrganggetriebenabe, bei welcher das ein-und ausschaltbare Antriebsorgan ein Klinkengesperre ist, welches in eine mit   der Nabenhülse   vereinigte oder gekuppelte Gesperreverzahnung eingreift, kann man die axial verschiebbare Schaltverzahnung an einem axial verschiebbaren Sperrklinkenträger dieses Klinkengesperres ausbilden und die auf dem Sperrklinkenträger angeordneten Sperrklinken durch Axialverschiebung des Sperrklinkenträgers aus der Gesperreverzahnung aus-und einrückbar machen. Dabei ergibt sich als bevorzugte Ausführungsform eine solche, bei der angrenzend an die Gesperreverzahnung eine konische Steuerfläche ausgebildet ist, welche bei Axialverschiebung der Sperrklinken mit diesen zusammentritt und diese aus der Gesperreverzahnung ausschwenkt. 



   Die Schaltverzahnung kann auch an einem verschiebbaren Kupplungsglied ausgebildet sein, welches zwischen das Planetengetriebe und einen Gesperreträger aus-und einkuppelbar ist. 



   Als Beispiel für Mehrganggetriebenaben nach der Erfindung, bei welchen die Schaltverzahnungen nicht an der Drehmomentübertragung vom Planetengetriebe zur Nabenhülse teilnehmen, steht eine Ausführungsform, bei der das ein-und ausschaltbare Abtriebsorgan ein auf einen Mitnehmerring wirkendes Gesperre, vorzugsweise Klinkengesperre aufweist, wobei dieser Mitnehmerring durch ein axial verschieb- 
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 bare Schaltverzahnung mit diesem Kupplungsglied vereinigt. 



   Die erfindungsgemässe Mehrganggetriebenabe kann mit einer an sich bekannten Rücktrittbremse ausgerüstet sein, welche einen sich relativ zum Planetenradträger beim Rückwärtstreten verschraubenden und auf einem Bremsmantel gegenüber der Nabenhülse einwirkenden und gleichzeitig als Träger des einen Abtriebsorganes ausgebildeten   Bremskörper umfasst ;   im Falle des Vorhandenseins einer solchen Bremse sieht man innerhalb des von der Bremse abgelegenen Abtriebsorganes zweckmässig ein Spiel vor und eine Friktionsfeder, welche dieses Spiel im Leerlauf und Bremsbetrieb stets voll aufrecht erhält, derart, dass beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Rückschieben das volle Spiel durchlaufen wird. Man vermeidet durch dieses Spiel die Gefahr, dass beim Übergang vom Bremsen zum   Rückwärtsschieben   eine Blockierung der Nabe auftritt. 



   Ist eine Bremse vorhanden, so übernimmt diese die Funktion einer Durchschaltsperre,   d..   h., sie verhindert, dass man endlos von Gang zu Gang schalten kann, u. zw. deshalb, weil die Bremse beim Rückwärtstreten wirksam und das weitere Rückwärtstreten dadurch unterbunden wird. 



   Ist keine Rücktrittbremse vorhanden, so rüstet man die Nabe zweckmässig mit einer Durchschaltsperre aus, etwa in Form eines sich beim Rückwärtstreten gegenüber dem Planetenradträger verschraubenden Sperrkörpers und eines mit diesem Sperrkörper zusammenwirkenden Anschlages. 



   Zwischen dem Antreiber und der axial verschiebbaren Schaltverzahnung sieht man zweckmässig ein Freilaufgesperre vor, welches beim Rückwärtstreten diese Schaltverzahnung mit dem Antreiber kuppelt, Antreiber und Schaltverzahnung jedoch beim Vorwärtstreten unabhängig voneinander macht. 



   Das Freilaufgesperre kann ein Klemmfedergesperre sein. Ein solches umfasst beispielsweise eine ringförmige Klemmfeder, welche in einem keilförmigen Einstich des Antreibers oder eines mit dem Antreiber verbundenen Teiles liegt und mit einem abgewinkelten Ende in eine Axialnut der axial verschiebbaren Schaltverzahnung eingreift. 



   Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Zweiganggetriebenabe in einer ersten Schaltstellung, Fig. 2 
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 nach Linien   ILS-ICI   der   Fig. 1, Fig. 4   einen Schnitt nach Linien IV-IV der   Fig. 2,   Fig. 5 eine Abwicklung von ineinandergreifenden Schaltverzahnungen in einer ersten stabilen Lage, Fig. 6 eine Abwicklung der Schaltverzahnungen von Fig. 5 in einer zweiten stabilen Lage, Fig. 7 eine Teilansicht im Schnitt eines Klemmfedergesperres zwischen einer Schaltverzahnung und einem Antreiber, Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Zweiganggetriebenabe, Fig.

   9 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Zweiganggetriebenabe, Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Zweiganggetriebenabe, Fig. 11 einen   Längsschnitt   durch eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Zweiganggetriebenabe. 



   In der Ausführungsform der Fig.   1 - 7   erkennt man eine Nabenachse 8, auf dieser Nabenachse Lagerringkörper 50, 51 ; auf dem Lagerringkörper 51 ist mittels eines Kugellagers 52 ein Antreiber 2 gelagert, der ausserdem mit einem Lagerhals auch auf der Nabenachse 8 gelagert ist. Der Antreiber 2 ist mit einem Kettenrad 1 vereinigt. Mittels eines Kugellagers 54 ist auf dem Antreiber das eine Ende einer Nabenhülse 18 gelagert, deren anderes Ende mittels eines weiteren Kugellagers 55 auf dem Lagerringkörper 50 gelagert ist. Innerhalb der Nabenhülse 18 ist ein Planetengetriebe untergebracht. Dieses Planetengetriebe umfasst einen Planetenradträger 4, der mit einem Lagerhals 56 auf der Nabenachse 8 gelagert ist. Der Planetenradträger 4 trägt auf Planetenradlagerbolzen 5 Planetenräder 6.

   Die Planetenräder 6 kämmen mit einem Sonnenrad 7 auf der Nabenachse 8 und einem sie umfassenden Hohlrad 9. Auf dem Lagerhals 56 ist mittels einer Verschraubung 34 ein Bremskörper 57 geführt. Dieser weist eine konische Bremsfläche 32 zum Eingriff mit einem   entsprechenden Hohlkonus 33   eines   geteilten Bremsmantels 64   auf und trägt ausserdem ein Klinkengesperre 30, welches mit einer Gesperreverzahnung 58 der Nabenhülse 18 zusammenwirkt. 



   Der Antrieb des Planetengetriebes erfolgt über den Antreiber 2, der mit einer Aussenverzahnung 3 in eine entsprechende Innenverzahnung des Planetenradträgers 4 eingreift. 



   An dem Hohlrad 9 ist eine Schaltverzahnung 10 angebracht ; diese Schaltverzahnung 10 steht in Eingriff mit einer Schaltverzahnung 12 eines Sperrklinkenträgers 13 und ist in der Eingriffsstellung der Fig. l im einzelnen in der Abwicklung der Fig. 5 dargestellt. Man erkennt, dass die Zähne der Verzahnung 12 in Zahnlücken 61 zwischen den Zähnen der Schaltverzahnung 10 eingreifen (Fig. 5). Dabei liegen steile Abstiegsflanken 62 der Verzahnung 10 an andern solchen steilen Abstiegsflanken 63 der Verzahnung 12 an. Der Sperrklinkenträger 13 weist Sperrklinken 14 auf. Diese Sperrklinken 14 werden durch eine Ringfeder 16 in Eingriff gehalten mit einer Sperrklinkenverzahnung 15 eines Mitnehmerringes 16.

   Der Mitnehmerring 16 steht über eine Klauenkupplung mit Spiel in Umfangsrichtung in Eingriff mit einer Lagerschale 17, die mit 

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 lungsglied 29 und dem Mitnehmerring 16 oder der Lagerschale 17 vorgesehen. Die Schaltverzahnungen 2 in der Ausführungsform der Fig. 8 haben nur die Aufgabe, das Kupplungsglied 29 beim Rückwärtstreten hinund herzuschieben. Sie können dazu genauso ausgebildet sein, wie die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Schaltverzahnungen, allerdings brauchen   in der Ausführungsform   der Fig. 8 die Schaltverzahnungen in keiner Schaltstellung das Antriebsmoment vom Planetengetriebe auf die Nabenhülse zu übertragen. 



   Auch in der Ausführungsform der Fig. 9 sind wesentliche Teile identisch mit der Ausführungsform der Fig.   l-T.   Die axial verschiebbare Schaltverzahnung befindet sich in der Ausführungsform der Fig. 9 an einem Kupplungsglied 29, das wieder durch ein Klemmfedergesperre 24 mit dem Antreiber 2 verbunden ist.

   Das Kupplungsglied steht in der Schaltstellung der Fig. 9 über eine Verzahnung in Eingriff mit einem Sperrklinkenträger 37, dessen Sperrklinken   in eine Gesperrverzahnungder Lagerschale 17 eingreifen.   Beim Rückwärtstreten bewirken die ineinandergreifenden Schaltverzahnungen an dem Hohlrad 9 und dem Kupplungsglied 28, die identisch sein können mit den Schaltverzahnungen der Ausführungsform gemäss Fig. 5 und 6, eine Axialverschiebung des Kupplungsgliedes 28 nach rechts, so dass dieses von dem Sperrklinkenträger 37 entkuppelt wird. 



   Die Ausführungsform der Fig. 10 ist identisch mit derjenigen der Fig. 9, abgesehen davon, dass an die Stelle eines Klinkengesperres in   der Ausführungsform   nach Fig. 9 ein Klemmrollengesperre 38 getreten ist. 
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 Unterschied liegt in der Weglassung der Rücktrittbremse. An die Stelle der Rücktrittbremse ist ein Sperrkörper 36 getreten, der auf dem Lagerhals 56 durch eine Verschraubung 34 geführt ist und als Sperrklinkenträger dient. Der Sperrkörper 36 verschraubt sich beim   Ruckwäristreten   nach rechts, bis er gegen den Lagerringkörper 50 tritt. In diesem Augenblick wird das   Rückwärtstreten   gesperrt. 



   Aus der Beschreibung und den Zeichnungen. geht hervor, dass der Erfindungsgegenstand aus wenigen einfachen und günstig herstellbaren Bauteilen besteht und dass eine Reihe von Kombinationen - je nach   Wunsch - möglich   ist. Ausserdem gestattet er im Baukastensystem die Verwendung von Teilen üblicher Dreigangnaben und ist somit besonders für eine Serienfertigung geeignet. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Mehrganggetriebenabe mit   Rücktrittschaltung,   umfassend eine Nabenachse, einen auf der Nabenachse gelagerten, mit einem Kettenrad verbundenen Antreiber, eine auf dem Antreiber einerseits und der Nabenachse anderseits gelagerte Nabenhülse, ein innerhalb der Nabenhülse untergebrachtes und durch den Antreiber angetriebenes Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Planetenradträger, Planetenräder 
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 len (9, 2) unterschiedlicher Umlaufgeschwindigkeit gekuppelt sind und aneinander schleifen unter axialer Hin- und Herverschiebung einer dieser Schaltverzahnungen (12) zwischen verschiedenen stabilen Lagen und dass das eine der Abtriebsorgane (13, 14) durch die Hin- und Herverschiebung dieser einen Schaltverzahnung. (12) aus-und einschaltbar ist (sämtl. Figuren).

Claims (1)

1. 2. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Schaltverzahnung (10) an dem Hohlrad (9) ausgebildet ist und dass die andere axial verschiebbare Schaltverzahnung (12) beim Rückwärtstreten mit dem Antreiber (2) kuppelbar ist (sämtl. Figuren).

   3. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterzahnungen (10, 12) beim Vorwärtstreten miteinander gekuppelt sind und mindestens in einer Schaltstellung im Drehmomentfluss vom Planetengetriebe (7, 6, 4, 9) zur Nabenhülse (18) liegen (Fig. 1-7 und 9-11).

   4. Mehrganggetriebenabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3. bei welcher das aus-und einschaltbare Abtriebsorgan ein Klinkengesperre ist, welches in eine mit der Nabenhülse vereinigte oder gekuppelte Gesperreverzahnung eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verschiebbare Schaltverzahnung (12) an einem axial verschiebbaren Sperrklinkenträger (13) ausgebildet ist und dass auf dem Sperrklinkenträger (13) angeordnete Sperrklinken (14) durch die Axialverschiebung des Sperrklinkenträgers (13) aus der Gesperreverzahnung (15) aus-und einrückbar sind (Fig. 1-7 und 9-11).

   5. Mehrganggetriebenabe nachAnspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an die Gesperreverzahnung (15) eine konische Steuerfläche (26) ausgebildet ist ; welche bei Axialverschiebung der Sperrklinken (14) mit diesen zusammentritt und diese aus der Gesperreverzahnung (15) ausschwenkt (Fig. 1-7 und 11).

   6. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verschiebbare <Desc/Clms Page number 5> Schaltverzahnung (12) an einem verschiebbaren Kupplungsglied (28) ausgebildet ist, welches zwischen das Planetengetriebe (7, 6, 4, 9) und einen Gesperreträger (37) aus-und einkuppelbar ist (Fig. 9 und 10).

   7. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 1 und/oder 2, bei der das ein- und ausschaltbare Abtriebsorgan ein auf einen Mitnehmerring wirkendes Gesperre aufweist, wobei dieser Mitnehmerring durch ein axial verschiebbares Kupplungsglied mit der Nabenhülse kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verschiebbare Schaltverzahnung (12) mit dem Kupplungsglied (29) vereinigt ist (Fig. 8).

   8. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer an sich bekannten Rücktrittbremse (57, 32, 33, 34) ausgerüstet ist, welche einen sich relativ zum Planetenradträger (4) beim Rückwärtstreten verschraubenden und auf einen Bremsmantel (34) gegenüber der Nabenhülse (18) einwirkenden und gleichzeitig als Träger des einen Abtriebsorganes (30) ausgebildeten Bremskörper (57) umfasst und dass in dem andern Abtriebsorgan (13, 14, 15, 16, 35, 18) ein Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen ist und eine Friktionsfeder (19), welche dieses Spiel im Leerlauf und Bremsbetrieb stets voll aufrecht erhält, derart, dass beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Rückschieben das volle Spiel durchlaufen wird (Fig. 1-10).

   9. Mehrganggetriebenabe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Durchschaltsperre (36, 50) ausgerüstet ist in Form eines sich beim Rückwärtstreten gegenüber dem Planetenradträger (4) verschraubenden Sperrkörpers (36) und eines mit diesem Sperrkörper (36) zusammenwirkenden Anschlages (50) (Fig. 11).

   10. Mehrganggetriebenabe nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antreiber (2) und der axial verschiebbaren Verzahnung (12) ein Freilaufgesperre (24, 25) vorgesehen ist (Fig. 3, 4, 7).

   11. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Freilaufgesperre (24, 25) ein Klemmfedergesperre ist.

   12. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmige Klemmfeder (24) in einem keilförmigen Einstich (25) des Antreibers (2) oder eines mit dem Antreiber (2) verbundenen Teiles liegt und mit einem abgewinkelten Ende in eine Axialnut der axial verschiebbaren Verzahnung eingreift (Fig. 3, 4, 7).