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Geschwindigkeitswechselgetriebe und Rücktrittbremse für Fahrräder u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Geschwindigkeitswechselgetriebe mit drei Geschwindigkeitsstufen und Freilauf für Fahrräder oder dergleichen. Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, dass stets zwischen dem antreibenden Getriebeteil und der Nabe die niedrigste Geschwindigkeitsstufe in wirksamer Stellung eingeschaltet ist, wodurch beim Übergang von der hohen zu der normalen, bzw. von der normalen zur niedrigen Geschwindigkeit ein toter Gang vermieden wird.
Eine besondere Ausführungsform betrifft die Kombination des Getriebes mit einer Rücktrittbremse.
Auf den Zeichnungen ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Fahrradnabe mit dem Geschwindigkeitswechselgetriebe der Erfindung. Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Nabe eines Fahrrades mit dem Geschwindigkeitswechselgetriebe und dem Bremsmechanismus der Erfindung, wobei drei Geschwindigkeitsstufen, eine hohe, eine niedrige und eine normale entfaltet werden können. Die Figur zeigt die Stellung der Teile für die normale Geschwindigkeit. Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie x-x und die Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie y-y der Fig. 2. Es ist hierbei zu bemerken, dass die Fig. 3 die betreffenden Teile des Schnittes in derjenigen Stellung zeigt, in welcher das Fahrrad vorwärts angetrieben wird, während die Fig. 4 die betreffenden Teile in derjenigen Stellung darstellt, in welcher sich dieselben zum Anziehen der Bremse befinden.
Die Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie z-z der Fig. 2 von der rechten Seite aus gesehen und die Fig. 6 ist eine Ansicht des Getriebeteiles, der auf die rechte Seite der Nabe der Fig. 2 passt. Die Fig. 7 ist ein teilweiser Längschnitt durch das antreibende Glied und die Fig. 8,9 und 10 zeigen in der Seiten-, Vorderansicht bzw. im Grundriss die antreibende Sperrklinke.
Bezüglich der in den Fig. 1-10 der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen be-
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Glied ruhen mittels der Kugeln 6X auf den Büchsen 5 bzw. 6 auf. Auf den Zapfen 4x, welche vor dem antreibenden Gliede 4 unterstützt gehalten werden, befindet sich ein Satz von Planetenrädern 7. Auf einem röhrenförmigen Gliede 8, welches lose und drehbar auf der Achse 2 sitzt, ist ein zweiter Satz von Planetenrädern 9 vorgesehen. Das Glied 8 soll in der folgenden Beschreibung mit Planetengehäuse"bezeichnet werden. Mit dem antreibenden Gliede steht ein Getriebering 10 in Verbindung, welcher aus einem Stück mit dem antreibenden Gliede hergestellt werden kann. Der Ring 10 besteht aus einem zylindrischen Teile mit den Zähnen 10x an seiner Innenfläche (siehe Fig. 7).
Auf der Welle 2 der Nabe sind zwei Sonnenräder 11 und 12 vorgesehen, von denen das eine für den Rädersatz 9 und das andere für den Rädersatz 7 bestimmt ist. Das Rad 11 sitzt fest auf der Welle-2, während das Rad 12 lose und längs der Welle verschiebbar angeordnet ist. Diese Verschiebung kann beispielsweise mittels einer Stange 18, eines Bundes 14 und einer Feder 15 erfolgen.
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Auf" der Btlchse 5, welche fest, mit der Welle verbunden ist, befindet sich ein Ring von KuppluÍlgszl1hnen 5x und auf der Inenfäche der Nabe des Ringes 10 sind die Kupplungszähne x angebracht (siehe Fig. 7). Durch Bewegung des Rades 12 längs der Welle nach der einen Richtung : kommt das-Rad in Eingriff mit den Zähnen der Büchse 5, so dass dasselbe an einer Rotierung verhindert wird, während durch eine Bewegung des Rades 12 nach der entgegengesetzten Seite dasselbe in Eingriff mit den Zähnen 10xX des Ringes 10 gebracht wird, In der letztgenannten Stellung rotiert das Rad 12 mit dem Getrieberinge 10 und dem Rädersatze 7.
Nachdem das Rad 12 nach seiner mittleren Stellung zurückbewegt worden ist, steht
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in ihrer Stellung beispielsweise durch einen gespaltenen Ring 19 gehalten werden können.
An dem Planetengehäuse ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2-10 eine Sperrklinke 20 schwingbar angebracht, welche besonders in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellt ist Diese Sperrklinke, welche zwei wirkende Kanten besitzt, ist derart angeordnet, dass dieselben sich nach entgegengesetzten Seiten erstrecken und die Kanten liegen hierbei in verschiedenen Ebenen. Die Klinke 20 besitzt einen Arm 21, welcher nach aussen verläuft und mehr oder weniger radial zu der Radachse liegt. An dem freien Ende des Armes 21 ist eine Roibungsfeder 22 vorgesehen, welche vorzugsweise eine gekrümmte Blattfeder ist und sich gegen die Innenfläche der Nabe anlegt, wie dies aus Fig. 2 der Zeichnung zu ersehen ist.
Ein überhängender Flansch 6"bildet einen Teil der Büchse 6 und der genannte Flansch liegt in einer Ebene mit dem einen Ende der Sperrklinke 20. Auf der Innenfläche dieses Flansches 6a sind die Sperrzähne 6xx vorgesehen. Mit der Nabe 1 ist weiterhin ein nach innen reichender Flansch vorgesehen, welcher in einer Ebene mit dem anderen Ende der Sperrklinke 20 liegt und welcher mit Sperrzähnen lxx ausgestattet ist. Die Zähne des Büchsenflansches verlaufen entgegengesetzt zu den Zähnen des Nabenflansches, wie dies aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist.
Wenn nun die Sperrklinke, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird, nach der einen Richtung gekippt wird, kommt die Sperrklinke 20 mit den Zähnen 6xx in Eingriff und durch Schwingung nach der anderen Richtung der Sperrklinke wird ein Eingriff der letzteren mit den Zähnen lXX erzielt.
An der Büchse 6 ist eine Rücktrittbremse geeigneter Konstruktion vorgesehen, welche auf die Nabe einwirken kann. Die Anordnung der Bremse ist hierbei derart, dass die Nabe 6 in der in der Fig. 4 durch den Pfeil angedeuteten Richtung rotieren kann, und dass hierbei die Bandbremse gegen die Innenfläche der Nabe geführt wird, so dass demzufolge die weitere Drehung der Nabe verzögert wird.
Die Wirkungsweise des kombinierten Mechanismus mit den in der Zeichnung dargestellten Teilen ist hiebei folgende : Die rotierende Bewegung der Pedale des Fahrrades in der Vorwärtsrichtung bewirkt die gleiche rotierende Bewegung des antreibenden Gliedes 4.
Das Glied 4 treibt, da die Räder 7 und der Getriebering 10 durch das Zahnrad 12 miteinander gekuppelt sind. die Nabe mittels des Getrieberinges 16 und der Sperrkhnken 18 an. Hierdurch wird die Normalgeschwindigkeit hergestellt. Die Planetenräder 9 sind während dieser Zeit wirkungslos und laufen mit verminderter Geschwindigkeit, trotzdem dieselben stets in treibender Verbindung mit dem Getrieberinge 10 und dem antreibenden Gliede 4 sind.
Sowie zwecks Erzielung des Freilaufs die Pedale festgehalten werden, gleiten die Klinken 18 über den Getriebering 16 und die Nabe gleitet über die Feder 22 der Sperrklinke 20. Infolge der hierdurch auftretenden Reibung wird die Sperrklinke nach der in der Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Lage bewegt, woselbst die Klinke keine Wirkung auf die Nabe ausübt.
Im Falle es nun gewünscht wird, dass die Bremse angezogen werden soll, werden
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die Räder 7 und 9 und das Planeten gehäuse 8 rückwärts bewegt, während die Nabe weiter vorwärts rotiert. Durch die rotierende Bewegung des Planetengehäuses nach rückwärts wird ebenfalls die Sperrklinke 20 nach rückwärts geschwungen, u. zw. um ihren Schwingzapfen derart, dass dieselbe mit den Zähnen 6xx der Bremsbüchse in Eingriff tritt. Durch weitere Rückwärtsbewegung wird demzufolge die Bremse angezogen.
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werden, so dass demzufolge die Nabe mit der hohen Geschwindigkeit rotieren kann. Der Antrieb erfolgt hierbei mittels der Räder 7, des Getrieberinges 16 und der Sperrklinke 18.
Der Getriebering 10 und die Räder 9 rotieren wirkungslos, jedoch stets in Eingriff mit dem antreibenden Gliede, wobei die Nabe über die Sperrklinke 20 hinweg gleitet.
Wenn das Rad 12 nach links bewegt wird, so dass dasselbe sowohl ausser Eingriff
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der Büchse 5 steht, rotiert die Nabe mit der niedrigen Geschwindigkeit. Der Antrieb erfolgt hierbei mittels der Wellen 4x, des Getrieberinges 10, der Räder 9 und der Klinken ; M. Die Klinke 20 steht infolge der Reibung der Nabe mit der Feder 22 in Eingriff mit den Sperrzähnen 1xx und treibt demzufolge die Nabe in der Vorwärtsrichtung an.
Bei allen drei Geschwindigkeiten bewirkt die Rückwärtsrotierung der Pedale ein Ineingrifftreten der Sperrklinke 20 mit der Bremsbüchse 6 und da die Sperrklinke stets in Verbindung mit dem Planetengehäuse 8 steht, bzw. von letzterem bewegt wird, ist die Kraft, mit welcher die Bremse angezogen wird, für alle Geschwindigkeiten dieselbe.
Weiterhin ist infolge der Anordnung des doppelten Räderwerkes 7 und 9 das antreibende Glied stets mittels der niedrigen Geschwindigkeit mit der Nabe in Eingriff, so dass durch Bewegung des Rades 12 beim Umwechsel der Geschwindigkeit ein toter Gang der Pedale vermieden wird.
Die Klinke 9 kann auch geeignetenfalls zweiteilig hergestellt werden, wobei alsdann ein jeder Teil seinen eigenen Arm und seine eigene Zugfeder bestitzt. Vorzugsweise wird jedoch die Klinke aus einem einzigen Stück hergestellt oder es werden die beiden Teile derselben derart miteinander verbunden, dass sie wie eine einzige Klinke wirken. Die Anzahl der Zähne in der Bremsbüchse wird niedrig gehalten, um bei dem Gleiten der Klinke 20 über die Zähne bei dem Freilauf ein Geräusch zu vermeiden.
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hemmende Wirkung durch die Rücktrittbremse erfolgen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1, welche das Getriebe ohne Rücktrittbremse zeigt, steht der Flansch 8x des Planetengehäuses mit der Nabe einfach durch ein einseitig wirkendes Gesperre lxx in Verbindung. PATENT-ANSPRÜCHE :
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Fahrräder oder dgl., dadurch gekennzeichnet, dass stets zwischen dem antreibenden Getriebeteil und der Nabe die niedrigste Geschwindigkeitsstufe in wirksamer Stellung eingeschaltet ist, wodurch beim Übergang von der hohen zur normalen Geschwindigkeit bzw. von der normalen zur niedrigen Geschwindigkeit ein toter Gang vermieden wird.