Mehrstufiges 'Übersetzungsgetriebe für an einer Radachse befestigte Lichtmasehinen, insbesondere für Fahrräder. Bei Fahrradlichtmaschinen, die an der Radachse befestigt sind, hat man zur Erzeu gung der notwendigen Drehzahl ein meistens mehrstufiges -Übersetzungsgetriebe zum An trieb verwenden müssen. Hierfür wurden in erster Linie Zahnradgetriebe oder Reibungs getriebe benutzt. Die Zahnradgetriebe haben den Nachteil, dass sie zu geräuschvoll arbei ten und sehr grosse Ansprüche an die Ge nauigkeit stellen.
Dem geräuschvollen Ar beiten könnte man zwar durch Verwendung von schräg gezahnten breiten Rädern ab helfen, jedoch sind derartige Schrägzahnräder besonders kostspielig in der Herstellung und ausserdem für Nabenlichtmaschinen deswegen nicht geeignet, weil sie zu viel Raum in der Breite beanspruchen. Bei Reibungsgetrieben muss besonders in den ersten Stufen ein sehr hoher Anpressdruck vorhanden sein, damit das dort bestehende grosse Drehmoment ein wandfrei übertragen wird. Dieser grosse An- pressdruck bedeutet einen erheblichen Kraft verlust. Ausserdem- entsteht dadurch eine schnelle und stärke Abnutzung des Getriebes.
Um bei mehrstufigen Übersetzungsgetrie ben für an einer Radachse befestigte Licht maschinen diese Nachteile vermeiden zu kön nen, ist erfindungsgemäss ein die erste Stufe des Getriebes bildendes Zahuradübersetzungs- getriebe mit einem die zweite bezw. die fol genden weiteren Stufen bildenden Reibungs- übersetzungsgetriebe vereinigt.
An sich ist die Vereinigung von Zahn räder- und Reibradgetrieben bei Antriebs vorrichtungen für Kraftfahrzeuge bereits be kannt. Diese Vereinigung erfolgte aber in der Weise, dass .das Reibradgetriebe in der ersten Getriebestufe angeordnet und zur Ab stufung der Geschwindigkeit benutzt wurde. Bei Getrieben für an einer Radachse be festigte Lichtmaschinen ist eine derartige Hin, tereinanderschaltung der Einzelgetriebe nicht vorgesehen worden.
Durch die erfindungsgemäss vorgeschla gene Vereinigung des Zahnradübersetzungs- getriebes und des Reibungsübersetzungs- getriebes wird erreicht, dass in der ersten Ge triebestufe, in welcher das grösste Dreh moment zu übertragen ist, eine einwandfreie Kraftübertragung mit geringem Verlust er folgt, wobei gleichzeitig infolge der hier noch bestehenden geringen Drehzahlen das Zahnrad getriebe mit wenig Geräusch arbeitet. Das Reibungsgetriebe der weiteren Stufen hat nur ein kleineres Drehmoment zu übertragen und benötigt deshalb keinen besonders hohen An pressdruck zwischen den Reibungsmitteln.
Es vermeidet die sonst bei dem Zahnradgetriebe in diesen Stufen entstehenden starken Ge räusche, so dass man das ganze Getriebe als geräuscharm bezeichnen kann. Das Reib getriebe hat dabei gleichzeitig noch die Wir kung, dass es als Stossdämpfer wirkt und die harten Stösse, die zum Beispiel durch schlechte Fahrbahnen erzeugt werden, von der Lichtmaschine fern hält. Besonders vor teilhaft ist es, dass das ganze Getriebe durch die Vereinigung des Zahnradantriebes mit dem Reibungsgetriebe einen sehr einfachen Aufbau erhalten kann, so dass es leicht zu sammengebaut, eingestellt und in Stand ge halten werden kann.
Man kann insbesondere den elektrischen Teil der Maschine leicht so anordnen, dass er zur Beseitigung von etwa auftretenden Störungen gut zugänglich und auswechselbar ist.
Der Erfindungsgegenstand ist beispiels weise in zwei Ausführungsformen in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 und 2 einen Schnitt und eine Sei tenansicht einer Nabenliehtmaschine mit Zahnrad- und Riemenantrieb, Fig. 3 und 4 einen Schnitt und eine An sicht einer Lichtmaschine mit Zahnrad- und Reibradantrieb.
Bei den gezeichneten Ausführungsbeispie len ist die Radnabe 2 in üblicher Weise auf der ortsfesten Achse 12 drehbar gelagert. An der einen Seite der Radnabe ist eine topfför- mige Erweiterung 1 angeordnet, in welcher das mit der Nabe fest verbundene Antriebs rad 3 liegt.
Bei dem Antrieb nach Fig. 1 und 2 steht mit dem Zahnrad 3 das Ritzel 4 in Eingriff, auf dessen Achse die Riemenscheibe 5 sitzt. Die Riemenscheibe kann dabei entweder fest oder kuppelbar mit dem Ritzel 4 verbunden sein. Von der Riemenscheibe 5 führt. der Keilriemen 7 zu der Riemenscheibe 6, deren Achse 8 den Rotor 9 der Lichtmaschine 10 trägt. Die Lichtmaschine liegt also exzen trisch zur Radachse 12.
Die Achse 8 und die Welle des Ritzels 4 sind beide in einer Scheibe 11 gelagert, welche gleichzeitig auch die festen Teile der Lichtmaschine 10 trägt. Die Scheibe 11 ist durch die Mutter 13 gegen den feststehenden Konus 14 der Radachse 12 gepresst, wobei die Mutter 13 gleichzeitig noch eine Schutzkappe 15 mit an der Scheibe festlegt. Die Schutz kappe 15 schliesst die Erweiterung 1 staub dicht nach aussen ab. Bei Benutzung der Lichtmaschine verbleibt infolge dieses Auf baues die Scheibe 11 mit den von ihr getra genen Teilen und der Schutzkappe 15 orts fest, während die Nabe 2 mit dem Zahnrad 3 zusammen umläuft.
Die Scheibe 11 trennt das Zahnrad getriebe 3, 4 von dem Riemengetriebe 5 bis 7. Beide Getriebe liegen somit in völlig von einander abgeschlossenen Räumen. Dadurch wird einerseits das Zahnradgetriebe vor Ver schmutzung geschützt und anderseits auch ein Eindringen von Schmiermaterial in das Rie mengetriebe verhindert, wo es an den Reib flächen störend wirken würde.
Alle zum Antrieb der Lichtmaschine die nenden Teile bis auf das Zahnrad 3, und die Lichtmaschine selbst lassen sich nach Ab nahme der Mutter 13 einfach aus der Erwei terung 1 der Nabe herausziehen, ohne da,ss dabei das Rad selbst von der Achse 12 ab genommen werden müsste. Die Lichtmaschine liegt dann vollkommen frei auf der einen Seite der Tragplatte 11 und ist dadurch ohne weiteres zugänglich. Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 ist statt eines Riementriebes ein Reibrad getriebevorgesehen. Hierzu ist auf der Welle des Ritzels 4 das mit einem entsprechenden Belag versehene Reibrad 16 angeordnet, durch welches das Gegenrad 19 auf der Welle des Rotors 9 angetrieben wird.
Das Ritzel 4 mit dem Reibrad 16 ist auf einem Schwenk- hebe117 gelagert, der um dieRadachse12 dreh bar ist und durch die Feder 18 gegen das Rad 19 gezogen wird. Auch hier ist. eine Tragplatte 11 angebracht, die als Träger von Getriebe teilen und der Lichtmaschine benutzt ist. Das Reibrad 16 kann ebenso wie die Riemen scheibe 5 der Ausführung nach Fig. 1 und 2 mit dem Ritzel 4 kuppelbar verbunden sein.
Statt dessen kann aber auch zum Beispiel das Antriebszahnrad 3 auf der Tragplatte 11 ge lagert und durch eine beliebige Vorrichtung mit der Radnabe ein- und auskuppelbar ver bunden sein.
Bei den Ausführungsbeispielen ist die Lichtmaschine exzentrisch zur Radachse an geordnet. Die Erfindung lässt sich natürlich auch dort anwenden, wo aus irgendwelchen Gründen die Lichtmaschine zentrisch zur Radachse liegen muss.
Multi-stage transmission gear for light machines attached to a wheel axle, especially for bicycles. In the case of bicycle alternators that are attached to the wheel axle, you have to use a mostly multi-stage transmission gear to drive to generate the necessary speed. For this purpose, gear or friction gears were primarily used. The gear drives have the disadvantage that they work too noisily and place very high demands on the accuracy.
The noisy Ar work could be helped by using wide, helical gears, but such helical gears are particularly expensive to manufacture and also unsuitable for hub alternators because they take up too much space in width. In the case of friction gears, particularly in the first stages, there must be a very high contact pressure so that the high torque that exists there is transmitted properly. This high contact pressure means a considerable loss of force. In addition, this results in rapid and severe wear on the transmission.
In order to be able to avoid these disadvantages in multi-stage transmission gearboxes for light machines attached to a wheel axle, according to the invention, a gear ratio transmission forming the first stage of the transmission with a second respectively. the following additional stages are combined with friction transmission gears.
In itself, the association of gears and friction gears in drive devices for motor vehicles is already known. This union took place in such a way that. The friction gear was arranged in the first gear stage and used to graduate the speed. In the case of transmissions for alternators fastened to a wheel axle, such a back-to-back connection of the individual transmissions is not provided.
Due to the combination of the gear transmission and the friction transmission, which is proposed according to the invention, it is achieved that in the first transmission stage, in which the greatest torque is to be transmitted, a perfect power transmission takes place with little loss existing low speeds the gear transmission works with little noise. The friction gear of the other stages only has to transmit a smaller torque and therefore does not require a particularly high contact pressure between the friction means.
It avoids the strong noises that otherwise arise in the gear transmission in these stages, so that the entire transmission can be described as low-noise. At the same time, the friction gear also has the effect of acting as a shock absorber and keeping the hard bumps away from the alternator, for example caused by poor road surfaces. It is particularly advantageous that the whole transmission can get a very simple structure through the union of the gear drive with the friction transmission, so that it can be easily assembled, adjusted and maintained.
In particular, the electrical part of the machine can easily be arranged in such a way that it is easily accessible and replaceable in order to eliminate any malfunctions that may occur.
The subject matter of the invention is shown, for example, in two embodiments in the drawing, namely show: Fig. 1 and 2 a section and a Be tenansicht of a hub lathing machine with gear and belt drive, Fig. 3 and 4 a section and a view of an alternator with Gear and friction drive.
In the drawn Ausführungsbeispie len the wheel hub 2 is rotatably mounted on the fixed axis 12 in the usual manner. On one side of the wheel hub there is a pot-shaped extension 1 in which the drive wheel 3, which is firmly connected to the hub, is located.
In the drive according to FIGS. 1 and 2, the pinion 4 is in engagement with the gear 3, on the axis of which the belt pulley 5 is seated. The belt pulley can be connected to the pinion 4 either in a fixed manner or so that it can be coupled. From the pulley 5 leads. the V-belt 7 to the belt pulley 6, the axis 8 of which carries the rotor 9 of the alternator 10. The alternator is therefore eccentric to the wheel axle 12.
The axis 8 and the shaft of the pinion 4 are both mounted in a disk 11, which at the same time also carries the fixed parts of the alternator 10. The washer 11 is pressed by the nut 13 against the stationary cone 14 of the wheel axle 12, the nut 13 at the same time also securing a protective cap 15 to the washer. The protective cap 15 closes the extension 1 dust-tight to the outside. When using the alternator, as a result of this construction, the disc 11 remains with the parts from her getra and the protective cap 15 in place, while the hub 2 with the gear 3 rotates together.
The disk 11 separates the gear transmission 3, 4 from the belt transmission 5 to 7. Both transmissions are thus in completely separate spaces. As a result, on the one hand, the gear transmission is protected from contamination and on the other hand, the penetration of lubricating material into the belt mechanism is prevented, where it would interfere with the friction surfaces.
All the nenden parts to drive the alternator except for the gear 3, and the alternator itself can be easily pulled out of the extension 1 of the hub after removal of the nut 13, without the wheel itself being removed from the axle 12 would have to be. The alternator is then completely free on one side of the support plate 11 and is therefore easily accessible. In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, a friction wheel is provided instead of a belt drive. For this purpose, the friction wheel 16 provided with a corresponding coating is arranged on the shaft of the pinion 4, through which the mating wheel 19 is driven on the shaft of the rotor 9.
The pinion 4 with the friction wheel 16 is mounted on a pivoting lever 117, which can be rotated about the wheel axis 12 and is pulled against the wheel 19 by the spring 18. Here too is. a support plate 11 attached, which share as a carrier of transmission and the alternator is used. The friction wheel 16, like the belt pulley 5 of the embodiment according to FIGS. 1 and 2, can be coupled to the pinion 4.
Instead, for example, the drive gear 3 can be superimposed on the support plate 11 and can be engaged and disengaged ver through any device with the wheel hub.
In the exemplary embodiments, the alternator is arranged eccentrically to the wheel axle. The invention can of course also be used where, for whatever reason, the alternator has to be centered on the wheel axle.