Fahrzeugnabe mit Übersetzungsgetriebe. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugnabe mit einem Über setzungsgetriebe, welche dadurch gekenn zeichnet ist, dass das Übersetzungsgetriebe zwei verschiedene Übersetzungen aufweist und derart ausgebildet ist, dass eine derselben stets eingeschaltet bleibt und die Umschal tung von der kleineren Übersetzung auf die grössere bei zunehmender Drehzahl der Nabe bei Erreichung einer bestimmten Drehzahl desselben selbsttätig erfolgt, während die Zurückschaltung vom grösseren Gang auf den kleineren anlässlich einer Verminderung der Drehzahl der Nabe auf eine vorbestimmte Drehzahl bei gleichzeitiger Einstellung des Antriebes erfolgt..
Auf der beiliegenden Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes eine Fahrradnabe dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Nabe. Fig. \? und 3 zeihen je einen Querschnitt durch die Nabe nach der Linie II-II bezw. III-III in Fig. 1, in den angegebenen Pfeil richtungen gesehen.
Fig. 4, 5 und 7 zeigen je eine Ansicht zweier Einzelteile der Nabe, in Achsrichtung, während in Fig. 6 ein Einzelteil in Seitenansicht ge zeigt ist.
Mit 1 ist die Achse der Nabe bezeichnet, auf welcher ein in bekannter Weise durch Treten der nicht gezeichneten Pedale in Um drehung versetzbarer Antriebskopf 2 an geordnet ist, der mittels Kugeln 3 eines Ku gellagers auf der Achse 1 abgestützt ist. l'n .das Nabengehäuse 4, das beiderends einen Flansch 5 mit Löchern zum Einsetzen der einen Enden der Radspeichen aufweist, ist an seinem einen Ende eine Antriebsschale 6 eingeschraubt. Zwischen der Antriebsschale 6 und dem Antriebskopf 2 ist ein weiteres Kugellager mit Kugeln 7 angeordnet, so .dass der Antriebskopf 2 bei minimalem Wi derstand drehbar ist.
Der Antriebskopf 2 weist vier parallel zur Achse 1 liegende An- Sätze 8 (Fig. 1 und 4) mit zwischenliegenden Schlitzen 9 auf.
Auf der Achse 1 ist ein Zahnrad 10 an drehbar aufgesetzt, mit welchem vier Zahn räder kämmen. Diese Zahnräder 11 sind mittels Bolzen 12 (Fig. 1 und 3) an einem Zahnradgehäuse 13 festgemacht, das einer- endes als Scheibe 14 mit einer über den Um fang sich erstreckenden Nut 15 ausgebildet ist.
Das Zahnradgehäuse 13 eist zwei einan der diametral gegenüberliegende Mitnehmer- lappen 16 auf, \velebe sich beim Einschieben der Ansätze 8 des Antriebskopfes 2 in die Bohrung der Scheibe 14 in zwei Schlitze 9 einschieben, so dass beim Drehen des Antriebs kopfes 2 -das Zahnradgehäuse 13 ebenfalls in Umdrehung versetzt. wird. In der Umlaufnut 15 sind zwei Klinken 17 schwenkbar an geordnet, welche unter dem Einflusse je einer Feder 18 stehen.
Diese Klinken 17 wirken mit einem Zahnkranz 19 (Fig. 3) der An triebsschale 6 zusammen, wie nachstehend noch beschrieben ist.
Innerhalb des Nabengehäuses 4 ist ein Getriebegehäuse 20 angeordnet, das zweck mässig mittels eines nicht. gezeichneten Ku gellagers auf der Achse 1 abgestützt ist unil einen Innenzahnkranz 21 aufweist, niit wel chem die vier Zahnräder 11 in Wirkungs- verbindung stehen. Das Getriebegehäuse ?0 besitzt ferner einen Ansatz 22 mit fünf Längsrippen 23. Die Drehbewegung des Ge triebegehäuses 20 wird mittels Walzen 21, die zwischen den Rippen 23 auf dein Ansitz 22 aufliegen, auf einen Walzenkorb über tragen.
Zu diesem Zwecke weist dieser Walzenkorb fünf Finger 25 auf (Fit. 1, 5 und 6), zwischen denen die Walzen liegen, und einen scheibenförmigen Teil 26 mit. drei 31itnehmerbolzen 27. der mit. dein Teil 25 nur lose verbunden ist. Der Walzenkorb stclit unter dem Einflusse einer Druckfeder 28. Der Walzenkorb mit den Walzen 24 liegt in der Bohrung eines Antriebsringes 29, der in das Nabengehäuse 4 eingeschraubt und dessen Lage im Gehäuse durch einen ring förmigen Anschlag 30 fixiert ist.
Die Mitnehmerbolzen 27 greifen in Boh- rimgen 39 eines dreieckförmigen Körpers 31 ein. Dieser letztere ist als Träger von drei als Schwungmassen dienenden Körpern :32 ausgebildet, welche je einen Führungsstift 33 aufweisen. Die Führungsstifte 33 sind in Bohrungen geführt. -elche die Bohrungen 39 schneiden, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Mittels einer in einer 'Nut eingelegten Feder 34 sind die Körper 32 in der in Fig. 1 und 2 gezeichneten Stellung behalten.
Den Abschluss des Nabengehäus.es 4 auf der Seite der Körper 32 bildet ein Versehluss- deekel 35, welcher in das eine Ende clus Na bengehäuses eingeschraubt ist und -lit- nehmerstifte 36 aufweist, welche in passende Bohrungen des Körpers 31 eingreifen (Fig. 1). Der Verschlussdeckel 35 stützt. sieh auf einem Kugellager 37 ab.
Bei stillstehendem Fahrrad nehmen die beschriebenen Teile die in Fig. 1 gezeicline- t.en Stellungen ein. Wird der Antriebskopf 2 in Drehung versetzt, so veranlasst dieser über seine Ansätze 8 und die Mitnehmerlappen 16 eine Drehung des Zahnradgehäuses 13 und dieses über die Klinken 17 eine Drehung der Antriebsschale 6 und damit des Naben- gehäuses 4. Gleichzeitig wird auch das Ge triebegehäuse 20 mit seinem Ansatz 22<I>in</I> Umlauf versetzt., der den Walzenkorb 25 mit den Walzen 24 mitnimmt.
Mit dem Naben gehäuse 4 dreht sich auch der Verschluss- deckel 35, der über seine Mitnehmerstifte 36 den Körper 31 mitnimmt. Der Körper<B>31</B> dreht über die Mitnehmerstifte \? 7 auch die Scheibe 26. Ist eine bestimmte Drehzahl er reicht, heben sich die Körper 3\2 zufolge der auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte unter Spannung der Feder 34 vom Körper 31 ab und legen sich an den sie umgebenden zylin drischen Teil des Verschlussdeckels 35 an.
Durch diese radiale Bewegung geben die Führungsstifte 33 die Bohrungen 39 im Körper 31 frei und die Feder 28 veranlasst. eine achsiale Verschiebung der Scheibe ?EI in Richtung auf den Körper 31, indem die Mitnehmerstifte 27 tiefer in die Bohrungen 39 eintreten. Durch die achsiale Verschie bung der Scheibe 26 zufolge der sich ent- spannenden Feder 28 wird auch der Walzen- l:orb 25 mitgenommen.
Die parallel zur Achse 1 liegenden Teile dieses Walzenkorbes weisen, wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, an ihren Enden hakenförmige Ansätze 25c auf, während in jeder Längsrippe 23 des Ansatzes 22 eine Rille 23a ausgenommen ist (Fig. 1 und 7), in welche die hakenförmigen <B>-</B> sätze, 25a hineinpassen.
Sind bei der ge n nannten achsialen Verschiebung des- Walzen korbes die hakenförmigen Ansätze 25a auf der Höhe der Rillen 23a angelangt, so er folgt eine Verdrehung des Walzenkorbes in bezug auf das Antriebsgehäuse 20, wobei sich die hakenförmigen Ansätze 25a in die Rillen 23a einschieben.
Dies hat zur Folge, dass die Walzen 24, soweit dies das v orha.n- dene und nicht gezeichnete Spiel erlaubt, in Richtung auf die Rippen 23 abgedrängt und an den Antriebsring 29 angepresst werden, welch letzterer mit dem Nabengehäuse 4 fest verbunden ist. Es ist also jetzt der Antriebs kopf 2 über das Zahngehäuse 13, das Ge triebegehäuse 20 und die Walzen 24 mit dem Antriebsring 29 gekuppelt. In diesem Mo ment läuft die Antriebsschale 6 über die Klinken 17 hinweg, da die Umdrehungszahl der Antriebsschale grösser ist als diejenige der Scheibe 14.
Wird der durch die Tretbewegung er folgende Antrieb eingestellt und damit die Drehung des. Antriebskopfes 2 verlangsamt, so findet eine Entkupplung zwischen dem Getriebegehäuse 20 und dem Antriebsring 29 und wieder eine Kupplung zwischen dem Zahnradgehäuse 13 und der Antriebsschale 6 statt, indem die Feder 34 bei Verminderung der Umdrehungszahl des Körpers 31 unter eine bestimmte Grenze die Körper 32 in ihre ursprüngliche Ausgangsstellungen zurück drängt und die letzteren durch ihre Füh rungsstifte 33 veranlassen, dass unter Zu sammendrücken der Feder 28 der Walzen korb 25 wieder in seine Ausgangsstellung zurück verschoben wird,
sobald durch Drehung des Walzenkorbes die hakenförmi gen Ansätze 25a die Rillen 23a verlassen haben. Die Umschaltung von der kleineren auf die grössere Übersetzung erfolgt somit selbst tätig, das heisst ohne dass der Fahrer irgend welche Organe zu: betätigen hat, und es ist ferner stets eine der beiden. Übersetzungen eingeschaltet.
An Stelle des Walzenkorbes 25 und der Walzen 24 können auch andere bekannte Organe vorgesehen sein, welche die Kupp lung zwischen dem Antriebsring 29 und dem Getriebegehäuse 20 herstellen bezw. die Ent- kupplung dieser Teile bewerkstelligen.
Eine analoge Nabe könnte auch an einem Motorrad oder an einem andern Fahrzeug angeordnet sein, vorausgesetzt, dass der An trieb auf einen Antriebskopf oder ein anderes passendes und den letzteren ersetzendes Organ erfolgt.
Vehicle hub with transmission gear. The present invention relates to a vehicle hub with a transmission gear, which is characterized in that the transmission gear has two different ratios and is designed such that one of these always remains switched on and the switching device from the smaller ratio to the larger one with increasing speed the hub takes place automatically when a certain speed is reached, while the downshift from the higher gear to the lower gear occurs when the speed of the hub is reduced to a predetermined speed with simultaneous adjustment of the drive.
In the accompanying drawing, a bicycle hub is shown as an embodiment of the subject invention.
Fig. 1 shows a longitudinal section through the hub. Fig. \? and 3 each draw a cross section through the hub along the line II-II respectively. III-III in Fig. 1, seen in the indicated arrow directions.
Fig. 4, 5 and 7 each show a view of two items of the hub, in the axial direction, while in Fig. 6 shows an item in side view ge.
1 with the axis of the hub is referred to, on which a in a known manner by stepping on the pedals, not shown in order to be displaceable drive head 2 is arranged, which is supported on the axis 1 by means of balls 3 of a Ku gellager. In the hub housing 4, which has a flange 5 at both ends with holes for inserting one end of the wheel spokes, a drive shell 6 is screwed into one end. Another ball bearing with balls 7 is arranged between the drive shell 6 and the drive head 2, so that the drive head 2 can be rotated with minimal resistance.
The drive head 2 has four sets of lugs 8 (FIGS. 1 and 4) lying parallel to the axis 1 with slots 9 in between.
On the axis 1, a gear 10 is rotatably mounted, with which four gear wheels mesh. These gears 11 are fastened to a gear housing 13 by means of bolts 12 (FIGS. 1 and 3), which at one end is designed as a disk 14 with a groove 15 extending over the circumference.
The gear housing 13 has two diametrically opposed driver tabs 16, so that when the lugs 8 of the drive head 2 are pushed into the bore of the disk 14, the gear housing 13 is pushed into two slots 9, so that when the drive head 2 is rotated also set in rotation. becomes. In the circumferential groove 15, two pawls 17 are pivotally arranged, which are each under the influence of a spring 18.
These pawls 17 interact with a ring gear 19 (Fig. 3) of the drive shell 6, as will be described below.
Within the hub housing 4, a gear housing 20 is arranged, which is not useful by means of a. The ball bearing shown in the drawing is supported on the axis 1 and has an internal ring gear 21, with which the four gears 11 are operatively connected. The gear housing? 0 also has a shoulder 22 with five longitudinal ribs 23. The rotary movement of the gear housing 20 is transferred to a roller cage by means of rollers 21 which rest between the ribs 23 on your seat 22.
For this purpose, this roller cage has five fingers 25 (Fit. 1, 5 and 6), between which the rollers are located, and a disk-shaped part 26. three 31 driver pins 27. the one with. your part 25 is only loosely connected. The roller cage stclit under the influence of a compression spring 28. The roller cage with the rollers 24 lies in the bore of a drive ring 29 which is screwed into the hub housing 4 and whose position in the housing is fixed by an annular stop 30.
The driving pins 27 engage in drilling rims 39 of a triangular body 31. The latter is designed as a carrier of three bodies serving as flywheels: 32, each of which has a guide pin 33. The guide pins 33 are guided in bores. -which cut the bores 39, as shown in FIGS. 1 and 2. The bodies 32 are kept in the position shown in FIGS. 1 and 2 by means of a tongue 34 inserted in a groove.
The closure of the hub housing 4 on the side of the body 32 is formed by a closure cover 35 which is screwed into one end of the hub housing and has driver pins 36 which engage in matching bores in the body 31 (FIG. 1 ). The closure cover 35 supports. look at a ball bearing 37.
When the bicycle is stationary, the parts described assume the positions shown in FIG. 1. If the drive head 2 is set in rotation, it causes the gear housing 13 to rotate via its lugs 8 and the driver tabs 16 and the drive shell 6 and thus the hub housing 4 to rotate via the pawls 17. At the same time, the gear housing 20 is also turned with its extension 22 <I> in </I> rotation., which takes the roller cage 25 with the rollers 24 with it.
With the hub housing 4, the closure cover 35 also rotates, which takes the body 31 with it via its driver pins 36. The body <B> 31 </B> rotates over the driving pins \? 7 also the disk 26. If a certain speed is reached, the bodies 3 \ 2 lift themselves off from the body 31 under tension of the spring 34 due to the centrifugal forces acting on them and lie against the cylindrical part of the cover 35 surrounding them.
As a result of this radial movement, the guide pins 33 release the bores 39 in the body 31 and the spring 28 is initiated. an axial displacement of the disk? EI in the direction of the body 31 in that the driver pins 27 enter the bores 39 deeper. Due to the axial displacement of the disk 26 as a result of the relaxing spring 28, the roller orb 25 is also carried along.
The parts of this roller cage lying parallel to the axis 1, as can be seen from FIGS. 5 and 6, have hook-shaped projections 25c at their ends, while a groove 23a is cut out in each longitudinal rib 23 of the projection 22 (FIGS. 1 and 7), into which the hook-shaped <B> - </B> sets, 25a fit.
If the hook-shaped lugs 25a have reached the level of the grooves 23a when the axial displacement of the roller cage is mentioned, then the roller cage is rotated with respect to the drive housing 20, the hook-shaped lugs 25a being pushed into the grooves 23a.
This has the consequence that the rollers 24, insofar as this is permitted by the play which is present and not shown, are pushed in the direction of the ribs 23 and pressed against the drive ring 29, which is firmly connected to the hub housing 4. So it is now the drive head 2 on the tooth housing 13, the Ge gear housing 20 and the rollers 24 coupled to the drive ring 29. In this moment the drive shell 6 runs over the pawls 17, since the number of revolutions of the drive shell is greater than that of the disc 14.
If the drive following by the pedaling movement is set and the rotation of the drive head 2 is slowed down, a decoupling takes place between the gear housing 20 and the drive ring 29 and again a coupling between the gear housing 13 and the drive shell 6 takes place by the spring 34 at Reducing the number of revolutions of the body 31 below a certain limit pushes the body 32 back into its original starting positions and the latter through their Füh approximately pins 33 cause that under to compress the spring 28 of the roller basket 25 is moved back to its original position,
as soon as the hook-shaped lugs 25a have left the grooves 23a by rotating the roller cage. The changeover from the smaller to the larger ratio is thus carried out automatically, that is to say without the driver having to operate any organs, and it is always one of the two. Translations switched on.
Instead of the roller cage 25 and the rollers 24, other known organs can be provided which produce the hitch bezw between the drive ring 29 and the gear housing 20. manage the decoupling of these parts.
An analog hub could also be arranged on a motorcycle or on another vehicle, provided that the drive is carried out on a drive head or another suitable and the latter replacing organ.