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Mehrgangübersetzungsnabe mit in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit automatisch betätigter Gangschaltung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrgangübersetzungsnabe mit in Abhängigkeit von der Fahr- geschwindigkeit automatisch betätigter Gangschaltung, wobei die Gangschaltung durch Fliehgewichte bewirkt wird, die von einem während der Fahrt dauernd umlaufenden Nabenteil in Drehung versetzt wer- den, und die Mehrgangübersetzungsnabe mit mehreren Antriebsorganen ausgestattet ist, welche zum Zwecke der Gangumschaltung aus-und eingeschaltet werden.
Eine in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit automatisch geschaltete Mehrgangübersetzungsna- be ist gegenüber den übliclen, durch Hand-ode-Rücktrittschaltung betätigten Mehrgangübersetzungsnaben vorteilhaft. Für den Fahrer kommt das Schalten in Wegfall, und der optimale Gang wird automatisch ein- geschaltet. Gegenüber den bekannten, in Abhängigkeit vom übertragenen Drehmoment geschalteten Übersetzungsnaben sind in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit geschaltete Naben insofern vor- teilhaft, als die Regelgrösse, d. h. die Fahrgeschwindigkeit sich nicht sprunghaft, sondern kontinuierlich ändert. Das übertragene Drehmoment ändert sich im Gegensatz zur Fahrgeschwindigkeit bei Fahrradan- trieben sprunghaftjenach der Kraftanstrengung des Fahrers und ist daher als Regelgrösse für die Gangschal- tung ungeeignet.
Will man eine der üblichen Mehrgangübersetzungsnaben mit einer in Abhängigkeit von der Fahrge- schwindigkeit arbeitenden Gangschaltung versehen, so ergibt sich eine grosse Schwierigkeit, die darin be- steht, dass die zur Gangumschaltung erforderlichen Kräfte ausserordentlich hoch sind und in keiner Weise durch die zur Verfügung stehende Fliehkraft aufgebracht werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die genannte Schwierigkeit zu beseitigen und eine Übersetzungs- nabe zu schaffen, die bei geringen Abmessungen nur kleine Kräfte zur Umschaltung der Gänge benötigt und bei der daher die Gangumschaltung mittels Fliehkraft erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Fliehgewichte so angeordnet sind, dass sie direkt auf eines oder mehrere der vorhandenen Abtriebsorgane der MehrgangUbersetzungsnabe ein- wirken und so durch ihre Bewegung die Aus- und Einschaltung der Abtriebsorgane und damit die Gang- schaltung bewirken. Durch diese Anordnung werden zur Gangschaltung nur sehr geringe Kräfte benötigt, die ohne weiteres von den innerhalb der Nabenhülse angebrachten Fliehgewichten erzeugt werden können.
Da keine weiteren Übertragungsglieder vorhanden sind, ist die Reibung und dadurch der Kraftverbrauch für die Schaltung der Gänge sehr gering.
Eine besonders zweckmässige Ausführungsform der Erfindung, die sich durch grosse Einfachheit aus- zeichnet, ergibt sich dadurch, dass die Abtriebsorgane als Klinkengesperre ausgebildet sind und die bei- spielsweise als Teile eines Ringkörpers ausgebildeten Fliehgewichte die Klinken des zum Zwecke der
Gangumschaltung aus-und einschaltbaren Klinkengesperres teilweise übergreifen und diese in Abhängig- keit von der Fliehkraft zum bzw. ausser Eingriff mit der Gesperreverzahnung an der Nabenhülse oder einem hiemit verbundenen Teil bringen.
In den Figuren ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. 1
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einen halben Längsschnitt durch eine Zweiganggetriebenabe gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen Quer- schnitt 11-11 durch die Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt III-III durch die Fig. 1.
In Fig. 1 erkennt man eine Nabenachse 1, auf der mittels eines Kugellagers 30 ein Antreiber 3 ge- lagert ist. Auf dem Antreiber 3 ist mittels eines weiteren Kugellagers 31 eine Nabenhülse 2 gelagert. Die- se Nabenhülse ist an ihrem andern Ende mittels eines andern Kugellagers 33 auf einem Lagerring 34 ge- lagert.
Innerhalb der Nabenhülse 2 ist ein Planetengetriebe untergebracht. Der Planetenradträger dieses Pla- netengetriebes ist von dem Antreiber 3 gebildet. Auf diesem Antreiber sind deshalb Planetenradlagerzap- fen 4 befestigt. Die auf den Planetenradlagerzapfen gelagerten Planetenräder 5 stehen einerseits in Ein- griff mit einem Sonnenrad 7 der Nabenachse 1 und kämmen anderseits mit einem Hohlrad 6.
Mit dem Antreiber und Planetenradträger 3 ist eine auf der Nabenachse 1 gelagerte Büchse 8 drehfest verbunden. Diese Büchse 8 ist an ihrem in der Figur linken Ende als Sperrklinkenträger ausgebildet und nimmt Sperrklinken 16 auf, welche durch eine Ringfeder 35 in Eingriff mit einer Sperrklinkenverzahnung
18 der Nabenhülse 2 gehalten werden.
Mit dem Hohlrad 6 des Planetengetriebes ist ein Sperrklinkenträger 9 drehfest vereinigt. Mit diesem
Sperrklinkenträger 9 sind Sperrklinken 20 schwenkbar gelagert ; eine Ringfeder 36 sucht die Sperrklinken in Eingriff mit einer Sperrklinkenverzahnung 13 eines mit der Nabenhülse durch eine Steckkupplung ver- einigten Verzahnungsringes 11 zu drücken.
Die Sperrklinken 20 werden jedoch durch Vorsprünge 37 von Fliehgewichten 14 in einer Lage zurück- gehalten, in der sie ausser Eingriff mit der Sperrklinkenverzahnung 13 stehen. Die Ausführung der Flieh- gewichte und deren Wirkungsweise wird'iioch näher zu beschreiben sein.
In der ersten Schaltstellung erfolgt der Drehmomentfluss von einem Kettenrad 19, das mit dem An- treiber 3 vereinigt ist, über den Antreiber 3, die Büchse 8, die Sperrklinken 16, die Sperrklinkenverzah- nung 18 auf die Nabenhülse 2.
Die soweit beschriebene Schaltstellung entspricht dem direkten Gang.
DerSchnellgangwirddadurcheingeschaltet, dass die Sperrklinken 20 in Eingriff mit der Sperrklinkenverzahnung 13 treten. Der Drehmomentfluss erfolgt dann von dem Kettenrad 19 über den Antreiber und
Planetenradträger 3, die Planetenradlagerzapfen 4, Planetenräder 5, das Hohlrad 6, den Sperrklinkenträger 9, die Sperrklinken 20, die Sperrklinkenverzahnung 13, den Verzahnungsring 11, die Steckkupplung 12 auf die Nabenhülse 2. Die Sperrklinken 16 werden dabei überholt, d. h. die Sperrklinkenverzahnung 18 gleitet über sie hinweg.
Zwei Fliehgewichte 14 sind, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ringförmig um die Büchse 8 herum angeordnet. Diese Fliehgewichte 14 sind in radialer Richtung verschiebbar und werden durch Ringfedern 15 in ihre radial innerste Lage vorgespannt. Ihre Vorsprünge 37 liegen an den axialen Fortsätzen der Sperrklinken 20 an und halten diese ausser Eingriff mit der Sperrklinkenverzahnung 13. Bei 38 erkennt man die Stossstellen der' beiden Fliehgewichte. Die Spalten sind so schmal gehalten, dass die Sperrklinken darüber hinweggleiten.
Die Fliehgewichte werden angetrieben durch einen Zahnring 17, der in Eingriff mit der Sperrklinkenverzahnung 18 steht und mit radial inneren Vorsprüngen 21 in Kerben der einzelnen Fliehgewichte 14 eingreift.
Wenn bei Überschreitung einer gewissen Mindestdrehzahl die Fliehgewichte 14 entgegen der Wirkung der Ringfeder 15 in radialer Richtung nach aussen wandern, so treten die Sperrklinken 20 in Eingriff mit der Sperrklinkenverzähnung 13, wodurch der Schnellgang eingeschaltet wird, wie weiter oben beschrie- ben.
Die Erfindung ist nicht nur auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Es sind vielmehr konstruktive Abwandlungen im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich.
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