CH234280A - Bicycle hub with built-in gear change gear. - Google Patents

Bicycle hub with built-in gear change gear.

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CH234280A
CH234280A CH234280DA CH234280A CH 234280 A CH234280 A CH 234280A CH 234280D A CH234280D A CH 234280DA CH 234280 A CH234280 A CH 234280A
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CH
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gear
bicycle hub
hub according
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cage
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Application number
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German (de)
Inventor
Ag Scintilla
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Ag Scintilla
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

       

  Fahrradnabe mit eingebautem Übersetzungswechselgetriebe.    Die vorliegende Erfindung betrifft eine  Fahrradnabe mit eingebautem.     Ubersetzungs-          wechselgetriebe    mit einem zwischen dem trei  benden und dem     angetriebenen    Teil angeord  neten Planetengetriebe und einem achsial ver  schiebbaren Kupplungsorgan, durch welches  der treibende Teil entweder nur mit dem  Planetenradkäfig oder nur mit einem innen  verzahnten Gehäusezahnkranz des Planeten  getriebes gekuppelt werden kann, oder durch  welches gleichzeitig der treibende Teil mit  dem Gehäusekranz gekuppelt und dieser letz  tere vom angetriebenen Teil entkuppelt wer  den kann.  



  Diese Nabe ist erfindungsgemäss dadurch  gekennzeichnet, dass der Gehäusezahukranz  auf der den Planetenrädern zugewandten  Seite rollend gelagert ist, dass der Planeten  radkäfig aus zwei Teilen besteht, von denen  mindestens einer gestanzt ist und einer als  aussenverzahntes Schaltzahnrad ausgebildet  ist, das mit am angetriebenen Teil angebrach  ten Klinken zusammenwirkt, und     dass    von  diesem angetriebenen Teil das, die Radspei-    eben zu tragen bestimmte Stück aus Leicht  metall besteht.  



  Der Gehäusezahnkranz kann auf Rollen  gelagert sein, die zwischen den beiden Teilen  des Planetenradkäfigs neben den Planeten  rädern frei drehbar auf die Achssem dieser  Räder aufgesetzt sind. Sofern leine besonde  ren Rollen zur Verwendung gelangen sollen,  kann er auch unmittelbar auf den mit ihm in  Eingriff stehenden Planetenrädern rollend  gelagert sein.  



  Der Planetenradkäfig wird zweckmässig  aus einem im angetriebenen Teil gelagerten  Schaltzahnrad und einem, auf dem Haupt  achsenzahnkranz des     Planetengetriebes    gela  gerten, gestanzten     Pressstü,ck        bestehlen,    das  auf das Schaltzahnrad     ,aufgesteckt    ist. Es  können auch     beide    Teile des Käfigs ,gestanzt  und kalt geformt sein.

   Zur     Verringerung    des  Durchmessers des Käfigs     kann        oder    eine Teil  mit zwischen den Lagerstellen     für    die     Pla-          netenradachsen    angeordneten.     Armen    versehen  sein, die längs eines     Kreises,    der     mit    dem  Teilkreis dieser     Lagerstellen        zusammenfällt,         rechtwinklig umgebogen und im     andern    Teil       verankert    sind.  



  Bei einer bevorzugten     Ausführungsform     sind am angetriebenen Teil Klinken ange  bracht, welche mit dem als Schaltzahnrad  ausgebildeten Teil des Planetenradkäfigs zu  sammenwirken und in einen Ring eingebaut  sind, der mit den Klinken als Ganzes in den  angetriebenen Teil eingeschoben und darin  zentriert ist. Dieser Ring kann aus gezoge  nem Profilmaterial hergestellt sein und für  seine drehfeste Lagerung Einkerbungen auf  weisen.  



  Bei dieser Ausführungsform ist die aus  Leichtmetall, z. B. Antikorodal, bestehende  Nabenhülse zwecks Materialersparnis aus ge  presstem Rohr hergestellt und so ausgebildet,  sass die Radspeichenköpfe unmittelbar im  Leichtmetall befestigt werden können. Die in  die Enden dieser Hülse eingeschraubten La  gerschalen sind gestanzt und kalt geformt.  



  Bei einer Ausführungsfarm ist der     ach-          siale    Verschiebungsweg des Kupp     lungsorga-          nes    durch eine Schaltvorrichtung begrenzbar,  welche die verschiedenen, den einzelnen Über  setzungen entsprechenden Kuppelstellungen  dieses     Organes    genau einzustellen     gestattet.     



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei  der Erfindung dargestellt; es zeigen:  Fig. l einen achsialen Längsschnitt nach  der Linie B-B in Fig. 2 durch die Über  setzungsnabe mit einer ersten Ausführungs  form der rollenden Lagerung des Gehäuse  zahnkranzes und einer ersten Ausführungs  form des Planetenradkäfigs;  Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie  A-A in Fig. 1;  Fig. 3 und 4 Einzelpartien des achsialen  Schnittes der Fig. 1 mit je einer andern Aus  führungsform der rollenden Lagerung des  Gehäusezahnkranzes;  Fig. 5 und 6 eine Vorderansicht und einen  aehsialen Schnitt des Planetenradkäfigs in  der ersten Ausführungsform, wobei der  Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 5 ver  läuft;  Fig. 7 und 8 eine Vorderansicht und einen  aohsalen Schnitt dieses Käfigs in einer an-    dern Ausführungsform, wobei der Schnitt  nach der Linie D-D in Fig. 7 verläuft;

    Fig. 9 und 10 eine Seitenansicht teilweise  im Schnitt und eine Vorderansicht einer ab  geänderten Form der Nabenhülse;  Fig. 11 ein Detail der Nabenhülse in grö  sserem Massstab.  



  In der Zeichnung bezeichnet 1 die Haupt  achse eines Fahrrad-Hinterrades, die mittels  Klemmuttern 2 und 3 im Fahrradgestell be  festigt werden kann. Auf dieser Achse ist der  treibende Teil des Getriebes, bestehend aus  einem Kettenrad 4 und einem     fest    damit ver  bundenen Mitnehmerorgan 5, drehbar gela  gert. Der angetriebene Teil des Getriebes wird  durch die Nabenhülse 6 und zwei in die En  den derselben eingeschraubte Kugellagerscha  len 7 und 8 gebildet. Durch die Lagerschale  7 ist die Hülse auf der Hauptachse 1 und  durch die Lagerschale 8 ist sie auf dem Mit  nehmerorgan 5 drehbar gelagert. In der La  gerschale 7 ist ein Ring 9 zentriert, in wel  chen die Klinken 10 einsgebaut sind.  



  Zwischen dem treibenden und dem ange  triebenen Teil des Getriebes ist ein Planeten  getriebe angeordnet. Dieses besteht aus einem  auf der Hauptachse 1 festsitzenden Zahn  kranz 11, vier mit diesem in Eingriff ste  henden Planetenrädern 12, die in einem dreh  baren Planetenradkäfig 13 eingebaut sind,  und einem drehbar um diesen Käfig angeord  neten,     inn.enverza.hntenGehäusekranz    14, wel  cher mit den Planetenrädern 12     kämmt.    Der  von der Getriebeseite abgekehrte Teil des       G,eh@äusezahnkranzes    1.4     besitzt    auf der Innen  seite     Kupplungszähne    15 und auf der Aussen  seite eine ringförmige Aussparung 16,

   in  welcher Klinken 17 um zur     Hauptachse    1  parallele Achsen schwenkbar     gelagert        sind.     Diese Klinken wirken mit einem an     ,der        La-          gerseh-a.le    8 angebrachten Schaltzahnkranz 18  zusammen., gegen den sie     unter    der Wirkung  einer Federkraft anliegen.

   Die freien Enden  der Klinken 17 ragen durch Öffnungen 19  im     CTehäusezahn.kranz    in die, die Kupplungs  zähne 15 trennenden     Zahnlücken        hinein,    der  art, sass die Klinken 17 durch ein mit die  sen Kupplungszähnen zusammenarbeitendes      Kupplungsorgan, das nachfolgend beschrie  ben ist, vom Sehaltzahnkranz 18 abgehoben  werden können. Der Planetenradkäfig 13 ist  einerseits auf der Hauptachse 1 und ander  seits auf der Lagerschale 7 drehbar gelagert  und besitzt einen Schaltzahnkranz 20, der mit  dem in dieser Lagerschale hefindlichen Klin  kenkranz 9-10 zusammenwirkt.    Die Drehung des Planetenradkäfigs 13  wird durch die Planetenräder 12 auf den Ge  häusezahnkranz 14 übertragen, wobei dieser  letztere eine höhere Winkelgeschwindigkeit  annimmt als der Käfig 13.

   Infolgedessen  werden die an diesem Gehäusezahnkranz be  findlichen Klinken 17 rascher gedreht als der  Sehaltzahnkranz 20 des Käfigs 13, so dass  die Nabenhülse 6 immer durch die Klinken  17 angetrieben wird, solange diese Klinken  mit dem Schaltzahnkranz 18 in Eingriff  stehen.  



  Für die Umschaltung des Getriebes auf  die verschiedenen Geschwindigkeiten ist ein  Kupplungsorgan vorgesehen, durch welches  das Mitnehmerorgan 5 des Kettenrades ent  weder nur mit dem Planetenradkäfig 13 oder  nur mit dem Gehäusezahukranz 14 gekuppelt  werden kann, oder dieses Kupplungsorgan  kann gleichzeitig den treibenden Teil mit die  sem Gehäusezahnkranz kuppeln und diesen  letzteren vom Teil 6-7-8 entkuppeln. Dieses  Kupplungsorgan besteht aus einer achsial  verschiebbaren Büchse 21, auf welche ein  Armkreuz 22 drehbar aufgesetzt ist. Die ra  dialen Arme 23 des Armkreuzes greifen zwi  schen den achsparallelen Fortsätzen des Mit  nehmerorganes 5 durch und sind so ausgebil  det, dass ihre Enden zwischen die am Ge  häusezahnkranz 14 vorgesehenen Kupplungs  zähne 15 eingreifen können.

   Die Büchse 21  steht unter der Wirkung einer Feder 24 am  Hauptaebhsenzahukranz 11 an (Fis. 1); ihre  achsiale Verschiebung und damit die Ver  schiebung des Armkreuzes selbst erfolgt ent  gegen der Wirkung dieser Feder mittels eines  flexiblen Zugorganes 25. Dieses ist in die  hohle Hauptachse 1 eingeführt und endigt in  einem an der Büchse 21 befestigten Keil 26,    der in einem Längsschlitz 27 dieser Achse  gleitbar ist.  



  In der in Fig. 1 gezeichneten innersten  Lage des Armkreuzes 22 liegen dessen Arme  23 gegen die Achsen der Planetenräder 12  an; das Mitnehmerorgan 5 überträgt die Be  wegung des Kettenrades 4 auf den Planeten  radkäfig 13, mit dem es durch das Armkreuz  gekuppelt ist. Der Gehäusezahnkranz 14 wird  dann mit der höchsten Geschwindigkeit ge  dreht und überträgt seine Bewegung über die  Klinken 17 auf die Nabenhülse 6.    Durch Betätigung des Zugorganes 25  kann das Armkreuz 22 von der Position der  Fig. 1 in eine mittlere Lage nach rechts ver  schoben werden, in welcher seine Arme 23  zwischen die Kupplungzähne 15 des Ge  häusezahnkranzes zu liegen kommen.

   Der  Gehäusezahnkranz 14 ist dann, durch das  Armkreuz mit dem Mitnehmerorgan 5 des       Kettenrades        .gekuppelt    und er dreht sich mit  einer mittleren, Geschwindigkeit, wobei er  seine Bewegung wiederum durch die Klinken  17 auf die Nabenhülse 6 überträgt.  



  Zur Einstellung der kleinsten Geschwin  digkeit wird durch Betätigung des     Zugorga-          nes    25 das Armkreuz 22 in die äusserste  rechte Lage verschoben. Die Arme 23 des  Kreuzes bleiben mit den Kupplungszähnen 15  des Gehäusezahnkranzes in Eingriff und be  wegen gleichzeitig die Klinken 17 derart,  dass diese vom Schaltzahnkranz 18     abgehoben     werden.

   Die Bewegung des Kettenrades wird  dann vom Mitnehmerorgau 5 auf den     Ge-          häusezahukranz    14, von diesem über die Pla  netenräder auf den Käfig 13, der gegenüber  dem Gehäusezahnkranz mit einer kleineren  Gesohwindigkeit dreht, und vom Käfig 13  über :den     Klnuken:zahnkranz        9'-10    auf die       Nebenhülse    6     übertragen,          Die    vorgeschriebene Wirkungswelse des       übersetzunosooetriebes        ist        imPrinzip.    bekannt.

         Gegenüber    den     bekannten        Ausführungen          zeigt,d:m        ,dargestellte    Getriebe einen     rationel-          leren;        Aufbau,    .eine     einfachere        Ausbildung,     leichtere     Montage    und bessere Zugänglichkeit  einzelner betriebswichtiger Teile;     ausserdem         ist es mit geringerem Material- und Arbeits  aufwand herzustellen.  



  Bei bekannten Übersetzungsnaben der  vorbeschriebenen Art ist der drehbare Plane  tenradkäfig aus einem Stück hergestellt und  er trägt ausser den Plandtenrädern einen  Klinkenkranz, der mit einer am angetriebe  nen Teil augebrachten Innenverzahnung zu  sammenwirkt. Eine Vereinfachung wird hier  dadurch erreicht, dass der Planetenradkäfig  13 aus zwei Teilen besteht, von denen minde  stens einer gestanzt und der andere als aussen  verzahntes Schaltzahnrad ausgebildet ist, das  mit am angetriebenen Teil angebrachten Klin  ken zusammenwirkt. Die Ausbildung eines       Teils    des Käfigs als Schaltzahnrad hat den  Vorteil, dass die bisher übliche Innenverzah  nung an der Nebenhülse, die bekanntlich  einen grösseren Arbeitsaufwand erfordert als  die Herstellung einer Aussenverzahnung, ver  mieden wird.  



  Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 5 und  6 ist der als Schaltzahnrad ausgebildete Teil  des Käfigs mit 30 bezeichnet; er ist in der  Lagerschale 7 gelagert und besitzt einen     End-          flausch    31. Auf diesen Flansch ist der andere  als gestanztes Pressstück ausgebildete Teil 32  des Käfigs aufgesetzt. Die Achsen der Pla  netenräder 12 sind einerseits im Flansch 31  und anderseits im Pressstück 32 gehalten und  das letztere besitzt zu seiner Verankerung im  Flansch radiale Arme 33, die sich zwischen  den Lagerstellen der genannten Achsen er  strecken und längs eines Kreises, der ange  nähert mit dem Teilkreis der Lagerstellen nm  Pressstück zusammenfällt, rechtwinklig um  gebogen sind.

   Auf diese Weise kann der  Durchmesser des Flansches 31 und damit der  Durchmesser des gesamten Käfigs klein ge  halten werden.  



  In der Variante der Fing. 7 und 8 besteht  der Planetenradkäfig aus zwei gestanzten,  kalt geformten Teilen 34 und 35. Der Teil 34  ist wiederum als Schaltzahnrad ausgebildet;  erträgt die mit den Klinken 10 des angetrie  benen Teils zusammenwirkende Verzahnung  20 und besitzt ausserdem rechtwinklig     umge-          bog    ene Arme 36, auf welche der andere als    glatte Scheibe ausgebildete Teil 35 auf gepresst  ist.  



  Die mit dem Schaltzahnrad 30 bezw. 34  zusammenwirkenden Klinken 10 sind in dem  Ring 9     eingebaut,    der mit den Klinken als  Ganzes in die Lagerschale 7 eingeschoben  werden kann und in dieser Schale zentriert  und drehfest gehalten ist. Der Ring 9 ist der  art einfach ausgebildet, dass er aus gezoge  nem Profilmaterial hergestellt werden kann,  das bereits die für die drehfeste Lagerung des  Ringes erforderlichen Einkerbungen auf  weist.  



  Ein weiterer Vorteil des dargestellten Ge  triebes besteht darin, dass der den Planeten  radkäfig 13     umgebende    Gehäusezahnkranz  14 auf der den     Planetenrädern    zugewandten       Seite    rollend gelagert ist. Diese     Lagerung    ist  mittels Rollen 40 durchgeführt, die zwischen  den beiden Teilen des Käfigs neben den Pla  netenrädern, 12 frei drehbar auf die Achsen  dieser Räder aufgesetzt sind. Die Rollen kön  nen aber auchanders angeordnet und ausge  bildet sein.  



  Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind  die Rollen 40 zwischen die Planetenräder 12  und das Pressstück 32 des Käfigs eingesetzt  und ihr Durchmesser ist so gewählt, dass die  betreffenden Lagerstellen des Gehäusezahn  kranzes 14 auf einem Kreisbogen liegen, des  sen Durchmesser gleich gross wie der     Teil-          kreisdurchm@esser    des Zahnkranzes ist.  



  In der Variante der     Fig.    3 sind die Rollen  41 auf der andern Seite der Planetenräder 1'2       zwischen    diese und das Schaltzahnrad 30 ein  gesetzt.  



       L    m die     Verwendung        besonderer    Rollen zu  vermeiden, kann der Gehäusezahnkranz 14,  wie in     Fig.    4 dargestellt ist, auch     unmi'ttel-          ba.r    auf den     Planetenrädern    12     gelagert    sein.  Diese Räder     besitzen    dann neben der Verzah  nung einen     abgesetzten        zylindrischen    Teil 42,  auf welchen der     Crehäusezah,nkranz        abge-          stützt    ist..  



  Die Nebenhülse 6 ist aus     korro@ssion,sfreliem     Leichtmetall, z. B.     Antik.orodal,    hergestellt  und dient unmittelbar zur Befestigung der       Radspeichen.    Bei bekannten Naben aus      Leichtmetall werden die Radspeiehen in eiser  nen Tragringen befestigt, welche in die  Leichtmetallgrussteile fest eingegossen sind.  Um dass Einsetzen der Speichen unmittelbar  in das Leichtmetall zu ermöglichen, werden  die Endflanschen der     Nebenhülse,    wie in  Fig. 11 dargestellt ist, mit kalt gezogenen  Ösen versehen.

   Diese Ösen besitzen     verstärkte          Wandungen,    die     zusammen    mit der durch das  Kaltverformen erreichten grösseren Härte die  erforderliche mechanische Festigkeit bieten.  



  Zur Vermeidung von Materialabfällen  kann die, die Radspeiche tragende Leicht  metallhülse aus gepresstem Rohr hergestellt  sein. Ferner kann sie, wie in Fig. 1 strich  punktiert angedeutet und in den Fig. 9 und  10 besonders dargestellt ist, auch als Brems  trommel 50 ausgebildet sein, die auf der     In-          nenseite    einen ringförmig     geschlossenen     Bremsbelag 51 trägt.  



  Eine weitere Einsparung an Material- und       Arbeitsaufwand        wird        dadurch    erreicht, dass  die in die Nebenhülse 6     eingeschraubte    Lager  schale 8, welche diese Hülse gegen das Mit  nehmerorgan 5 abstützt, gestanzt und kalt  geformt ist. Auch die Lagerschale 7, durch  welche die Hülse gegen die Hauptachse 1 ab  gestutzt ist, ist so ausgebildet, dass sie ge  stanzt und kalt geformt werden kann. Ferner  wird die das Getriebe tragende Hauptachse 1  zweckmässig aus einem gezogenen, runden  Profilstab hergestellt, der mindestens auf  einer Seite abgeflacht ist. Dadurch werden die  Fräsungen an den beiden Enden der Achse  vermieden.  



  Die Verschiebung des Kupplungsorganes  2l-22 in die drei verschiedenen Schaltstellun  gen erfolgt nach den früheren Darlegungen  durch das flexible Zugorgan 25, dem die Fe  der 24 entgegenwirkt. Diese Verschiebung  wird bei bekannten Ausführungen durch eine  Einstellmarke an der Hauptachse kontrolliert.

    Um diese umständliche Kontrolle, die mei  stens nicht durchgeführt wird, zu vermeiden       und        eine    genaue Verschiebung des     Kupp-          lungsorganes    21-22 in die einzelnen Schalt  stellungen zu gewährleisten, ist der achsiale       Verschiebungsweg    dieses Organes zwischen    den beiden Endstellungen, in denen die     Bewe-          gungsübertragung        vom    treibenden auf den  angetriebenen Teil mit der höchsten bezw.  kleinsten Übersetzung erfolgt, durch eine  Schaltvorrichtung begrenzt, die auf der Zeich  nung nicht weiter darstellt ist, weil sie an  sich bekannt ist.

   Diese Schaltvorrichtung  kann beispielsweise einen Rastensehalter auf  weisen, der durch das Zugorgan mit dem  Kupplungsorgan 21-22 verbunden ist. Wenn  das Kupplungsorgan 21-22 unter der Wir  kung der Feder 24 am Hauptachsenzahnkranz  11 des Planetengetriebes anliegt, ist der     Ra-          stentschalter    bei straff gespanntem Zugorgan  25 auf die eine Grenzstellung einzustellen;  die übrigen Schaltstellungen des Schalters  stimmen dann genau mit der Zwischenlage  und der äussern Endlage des     Kupplungsorga-          nes    überein.  



  Die vorstehend beschriebene Fahrradnabe  ist für Fettspeicherung gebaut, so dass keime  besondere Schmierung erforderlich ist; eine  alljährliche Revision genügt, um die Nabe  dauernd in gutem Betriebszustand zu halten.  Die Nabe ist von gefälliger Form; sie hat ein  elegantes und leicht Aussehen und ihre Ge  wichtsersparnis gegenüber bekannten     Aus-          führungendieser    Art beträgt 10 bis 30 % .



  Bicycle hub with built-in gear change gear. The present invention relates to a built-in bicycle hub. Transmission change gear with a planetary gear arranged between the driving and the driven part and an axially displaceable coupling element through which the driving part can be coupled either only to the planetary gear cage or only to an internally toothed ring gear of the planetary gear, or by which at the same time the driving part is coupled to the housing ring and this latter is decoupled from the driven part who can.



  According to the invention, this hub is characterized in that the housing toothed ring is mounted in a rolling manner on the side facing the planetary gears, that the planetary gear cage consists of two parts, at least one of which is stamped and one of which is designed as an externally toothed switching gear, which is attached to the driven part The pawls cooperate, and that part of this driven part is made of light metal that is to carry the wheel spokes.



  The housing ring gear can be mounted on rollers that are freely rotatable between the two parts of the planetary gear cage next to the planet wheels on the axles of these wheels. If leine special reels are to be used, it can also be mounted rolling directly on the planet gears in engagement with it.



  The planetary gear cage is expediently stolen from a switching gear mounted in the driven part and a stamped pressing piece that is placed on the main axle gear of the planetary gear and is attached to the switching gear. Both parts of the cage can also be stamped and cold formed.

   To reduce the diameter of the cage, or a part can be arranged between the bearing points for the planetary gear axles. Be provided arms that are bent at right angles along a circle that coincides with the pitch circle of these bearings and anchored in the other part.



  In a preferred embodiment, pawls are attached to the driven part, which cooperate with the part of the planetary gear cage designed as a shift gear and are built into a ring which is pushed with the pawls as a whole into the driven part and centered therein. This ring can be made of drawn profile material and have notches for its non-rotatable storage.



  In this embodiment, the light metal, for. B. Antikorodal, existing hub shell for the purpose of saving material made of ge pressed tube and designed so that the wheel spoke heads sat can be attached directly in the light metal. The La gerschalen screwed into the ends of this sleeve are stamped and cold formed.



  In one embodiment, the axial displacement path of the coupling organ can be limited by a switching device which allows the various coupling positions of this organ to be set precisely, corresponding to the individual gear ratios.



  In the drawing, an embodiment of the invention is shown; 1 shows an axial longitudinal section along the line B-B in FIG. 2 through the transmission hub with a first embodiment of the rolling bearing of the housing ring gear and a first embodiment of the planetary gear cage; Figure 2 is a cross-section along the line A-A in Figure 1; 3 and 4 individual parts of the axial section of FIG. 1, each with a different form of implementation of the rolling bearing of the housing sprocket; 5 and 6 show a front view and an axial section of the planetary gear cage in the first embodiment, the section running along the line C-C in FIG. 5; 7 and 8 show a front view and an axial section of this cage in another embodiment, the section running along the line D-D in FIG. 7;

    9 and 10 are a side view partially in section and a front view of a modified form from the hub shell; 11 shows a detail of the hub sleeve on a larger scale.



  In the drawing, 1 denotes the main axis of a bicycle rear wheel, which can be fastened by means of clamping nuts 2 and 3 in the bicycle frame be. On this axis, the driving part of the transmission, consisting of a sprocket 4 and a firmly connected driver member 5, is rotatably Gela Gert. The driven part of the transmission is formed by the hub sleeve 6 and two in the same screwed Kugellagerscha len 7 and 8. Through the bearing shell 7, the sleeve is on the main axis 1 and through the bearing shell 8 it is rotatably mounted on the receiving member 5 with. In the La gerschale 7 a ring 9 is centered, in wel chen the pawls 10 are built.



  A planetary gear is arranged between the driving and the driven part of the transmission. This consists of a ring gear 11 fixed on the main axis 1, four engaging planet gears 12 which are installed in a rotatable planet gear cage 13, and an internally toothed housing ring 14 which is rotatable around this cage cher meshes with the planet gears 12. The part of the G, eh @ äusezahnkranzes 1.4 facing away from the transmission side has clutch teeth 15 on the inside and an annular recess 16 on the outside,

   in which pawls 17 are mounted pivotably about axes parallel to the main axis 1. These pawls cooperate with a gear ring 18 attached to the bearing a.le 8, against which they rest under the action of a spring force.

   The free ends of the pawls 17 protrude through openings 19 in the C-housing tooth.kranz into the tooth gaps separating the coupling teeth 15, of the kind that the pawls 17 were seated by a coupling element which cooperates with these coupling teeth and which is described below from the Sehaltzahnkranz 18 can be withdrawn. The planetary gear cage 13 is rotatably mounted on the one hand on the main axis 1 and on the other hand on the bearing shell 7 and has a gear rim 20 which cooperates with the kenkranz hefindlichen Klin 9-10 in this bearing shell. The rotation of the planetary gear cage 13 is transmitted through the planetary gears 12 to the gear rim 14, the latter assuming a higher angular velocity than the cage 13.

   As a result, the pawls 17 sensitive to this housing gear are rotated faster than the holding gear 20 of the cage 13, so that the hub sleeve 6 is always driven by the pawls 17, as long as these pawls are in engagement with the gear rim 18.



  To switch the transmission to the different speeds, a coupling element is provided through which the driver element 5 of the sprocket ent can be coupled either only to the planetary gear cage 13 or only to the housing toothed ring 14, or this coupling element can simultaneously be the driving part with the housing toothed ring couple and uncouple the latter from part 6-7-8. This coupling member consists of an axially displaceable sleeve 21 on which a cross arm 22 is rotatably placed. The ra-media arms 23 of the spider grip between tween the axially parallel extensions of the slave organ 5 through and are ausgebil det that their ends between the teeth 15 provided on the Ge housing gear 14 can engage.

   The sleeve 21 is under the action of a spring 24 on the Hauptaebhsenzahukranz 11 (Fig. 1); their axial displacement and thus the displacement of the spider itself takes place against the action of this spring by means of a flexible pulling element 25. This is inserted into the hollow main axis 1 and ends in a wedge 26 attached to the sleeve 21, which is in a longitudinal slot 27 of this Axis is slidable.



  In the innermost position of the spider 22 shown in FIG. 1, its arms 23 rest against the axes of the planetary gears 12; the driver member 5 transmits the loading movement of the sprocket 4 on the planet wheel cage 13, with which it is coupled by the spider. The housing ring gear 14 is then rotates at the highest speed ge and transmits its movement via the pawls 17 to the hub sleeve 6. By actuating the pulling element 25, the spider 22 can be pushed ver from the position of FIG. 1 in a middle position to the right, in which his arms 23 come to rest between the coupling teeth 15 of the Ge housing gear.

   The housing ring gear 14 is then .gekuppelt through the spider with the driver member 5 of the chain wheel and it rotates at a medium speed, whereby it in turn transmits its movement through the pawls 17 to the hub sleeve 6.



  To set the lowest speed, the arm cross 22 is moved to the extreme right position by actuating the pulling element 25. The arms 23 of the cross remain in engagement with the coupling teeth 15 of the housing ring gear and at the same time move the pawls 17 in such a way that they are lifted off the gear ring gear 18.

   The movement of the sprocket is then from the driver organ 5 to the housing gear rim 14, from this via the planetary gears to the cage 13, which rotates at a lower speed compared to the housing gear rim, and from the cage 13 via: the lugs: gear rim 9'- 10 transferred to the secondary sleeve 6, the prescribed mode of action of the translation unit is in principle. known.

         Compared to the known designs, d: m, shown transmission shows a more rational; Structure,. A simpler training, easier assembly and better accessibility of individual parts that are important for operation; In addition, it can be produced with less material and labor.



  In known translation hubs of the type described above, the rotatable Plane tenradkäfig is made of one piece and he wears a ratchet wreath, which cooperates with an internal toothing provided on the driven part. A simplification is achieved here in that the planetary gear cage 13 consists of two parts, of which at least one is stamped and the other is designed as an externally toothed switching gear that cooperates with Klen attached to the driven part. The formation of part of the cage as a shift gear has the advantage that the previously common internal gearing on the secondary sleeve, which is known to require more work than the production of external gearing, is avoided.



  In the embodiment of FIGS. 1, 5 and 6, the part of the cage designed as a shift gear is designated by 30; it is mounted in the bearing shell 7 and has an end fleece 31. The other part 32 of the cage, designed as a stamped pressing piece, is placed on this flange. The axes of the Pla designated wheels 12 are held on the one hand in the flange 31 and on the other hand in the pressing piece 32 and the latter has radial arms 33 to be anchored in the flange, which stretch between the bearings of said axes and along a circle that approaches with the Partial circle of the bearings nm pressing piece coincides, are bent at right angles.

   In this way, the diameter of the flange 31 and thus the diameter of the entire cage can be kept small ge.



  In the variant of the Fing. 7 and 8, the planetary gear cage consists of two stamped, cold-formed parts 34 and 35. Part 34 is in turn designed as a shift gear; endures the toothing 20 cooperating with the pawls 10 of the driven part and also has arms 36 which are bent at right angles and onto which the other part 35, designed as a smooth disk, is pressed.



  The with the switching gear 30 respectively. 34 cooperating pawls 10 are installed in the ring 9, which can be pushed as a whole into the bearing shell 7 with the pawls and is centered and held in this shell in a rotationally fixed manner. The ring 9 is of a simple design that it can be made from drawn profile material that already has the notches required for the rotationally fixed mounting of the ring.



  A further advantage of the illustrated transmission is that the housing ring gear 14 surrounding the planetary gear cage 13 is mounted in a rolling manner on the side facing the planetary gears. This storage is carried out by means of rollers 40, which are mounted between the two parts of the cage next to the Pla netenwheels, 12 freely rotatable on the axes of these wheels. However, the roles can also be arranged and formed differently.



  In the embodiment of Fig. 1, the rollers 40 are inserted between the planetary gears 12 and the pressing piece 32 of the cage and their diameter is chosen so that the bearing points in question of the housing tooth ring 14 lie on an arc of a circle whose diameter is the same as the partial is the diameter of the ring gear.



  In the variant of FIG. 3, the rollers 41 are set on the other side of the planetary gears 1'2 between them and the shift gear 30.



       To avoid the use of special rollers, the housing ring gear 14, as shown in FIG. 4, can also be mounted directly on the planetary gears 12. In addition to the toothing, these wheels then have a stepped cylindrical part 42 on which the Crehäusezah, nwranz is supported.



  The secondary sleeve 6 is made of korro @ ssion, sfreliem light metal, z. B. Antik.orodal, manufactured and used directly to attach the wheel spokes. In known hubs made of light metal, the wheel spokes are attached in eiser NEN support rings, which are firmly cast into the light metal greetings. In order to enable the spokes to be inserted directly into the light metal, the end flanges of the secondary sleeve, as shown in FIG. 11, are provided with cold-drawn eyes.

   These eyelets have reinforced walls which, together with the greater hardness achieved by cold forming, offer the required mechanical strength.



  To avoid material waste, the light metal sleeve carrying the wheel spoke can be made from pressed tube. Furthermore, as indicated by dashed lines in FIG. 1 and shown in particular in FIGS. 9 and 10, it can also be designed as a brake drum 50 which carries an annularly closed brake lining 51 on the inside.



  A further saving in material and labor is achieved in that the bearing shell 8 screwed into the secondary sleeve 6, which supports this sleeve against the slave member 5, is punched and cold formed. The bearing shell 7, through which the sleeve is trimmed against the main axis 1, is designed so that it can be stamped and cold formed. Furthermore, the main axis 1 carrying the transmission is expediently made from a drawn, round profile rod which is flattened on at least one side. This avoids milling at both ends of the axle.



  The displacement of the coupling member 2l-22 in the three different Schaltstellun conditions takes place according to the earlier statements by the flexible pulling member 25, which the Fe of 24 counteracts. In known designs, this shift is controlled by a setting mark on the main axis.

    In order to avoid this cumbersome control, which is usually not carried out, and to ensure an exact displacement of the coupling element 21-22 into the individual switching positions, the axial displacement path of this element is between the two end positions in which the movement is transmitted from the driving to the driven part with the highest respectively. smallest translation takes place, limited by a switching device that is not shown on the drawing voltage because it is known per se.

   This switching device can, for example, have a detent holder which is connected to the coupling element 21-22 by the pulling element. When the coupling element 21-22 rests against the main axle ring gear 11 of the planetary gear under the action of the spring 24, the ratchet switch is to be set to one limit position with the tension element 25 taut; the other switching positions of the switch then exactly match the intermediate position and the outer end position of the coupling element.



  The bicycle hub described above is built for grease storage so that no special lubrication is required; an annual revision is sufficient to keep the hub in good operating condition at all times. The hub is of a pleasing shape; it has an elegant and light appearance and its weight saving compared to known designs of this type is 10 to 30%.


    

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Fahrradnabe mit eingebautem Überset zungswechselgetriebe, mit einem zwischen dem treibenden und dem angetriebenen Teil angeordneten Planetengetriebe und einem achsial verschiebbaren Kupplungsorgan, durch welches der treibende Teil entweder nur mit dem Planetenradkäfigoder nur mit seinem innenverzahnten -Gehäusezahnkranz des Planetenbg@etriebes gekuppelt werden kann oder : PATENT CLAIM: Bicycle hub with built-in gear change transmission, with a planetary gear arranged between the driving and the driven part and an axially displaceable coupling element, through which the driving part can either only be coupled to the planetary gear cage or only with its internal gear rim of the planetary gear or: durch welches .gleichzeitig der treibende Teil mit dem GehäusezahuL-ranz gekuppelt und dieser letztere vom angetriebenen Teil entkuppelt werden kann. dadurch gekenn zeichnet, dass :der Gehäusezahnkranz auf der .den Planetenrädern zugewandten .Seite rol- lend: :gelagert ist, dass : by which. at the same time the driving part can be coupled with the housing number and the latter can be decoupled from the driven part. characterized in that: the housing ring gear rolls on the .side facing the planetary gears:: is mounted that: der Planetenradkäfig flus zwei Teilen besteht, von denen mindestens einer gestanzt ist und einer als aussenver= zahnten Schaltzahnrad ausgebildet ist, das mit am angetriebenen Teil angebrachten Klin ken zusammenwirkt, und dass von diesem an getriebenen Teil das die Radspeichen zu tra gen bestimmte Stück aus Leichtmetall besteht. UNTERANSPRÜCHE 1. Fahrradnabe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Gehäusezahn kranz auf Rollen gelagert ist, die zwischen den beiden Teilen des Planetenradkäfigs neben den Planetenrädern frei drehbar auf die Ach sen dieser Räder aufgesetzt sind. 2. The planetary gear cage consists of two parts, at least one of which is stamped and one is designed as an externally toothed switching gear that cooperates with the claws attached to the driven part, and that from this part that is driven to carry the wheel spokes certain piece of light metal consists. SUBClaims 1. Bicycle hub according to claim, characterized in that the housing tooth wreath is mounted on rollers that are freely rotatable between the two parts of the planetary gear cage next to the planetary gears on the Ach sen of these wheels. 2. Fahrradnabe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Gehäusezahn kranz auf den mit ihm in Eingriff stehenden Planetenrädern rollend gelagert ist. 3. Fahrradnabe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Planetenrad käfig aus einem im angetriebenen Teil gela gerten Sehaltzahnrad und einem auf dem Hauptachsenzahnkranz des Planetengetriebes gelagerten, gestanzten Pressstück besteht, das auf das Schaltzahnrad aufgesteckt ist. 4. Fahrradnabe nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass beide Teile des Planetenradkäfigs gestanzt und kalt geformt sind. Bicycle hub according to claim, characterized in that the housing tooth is mounted in a rolling manner on the planetary gears which are in engagement with it. 3. Bicycle hub according to claim, characterized in that the planetary cage consists of a bearing gear in the driven part Gela Gerten and a stamped pressing piece mounted on the main axle gear of the planetary gear, which is plugged onto the switching gear. 4. Bicycle hub according to dependent claim 3, characterized in that both parts of the planetary gear cage are stamped and cold formed. 5. Fahrradnabe nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringe rung des Durchmessers des Käfigs der eine Teil mit zwischen den Lagerstellen für die Planetenradachsen angeordneten Armen ver sehen ist, die längs eines Kreises, der im we sentlichen mit dem Teilkreis dieser Lager stellen zusammenfällt, rechtwinklig umgebo gen und im andern Teil verankert sind. 6. Fahrradnabe nach Unteranspruch 5, da durchgekennzeichnet, dass im angetriebenen Teil angebrachte Klinken mit dem Schalt zahnrad zusammenwirken und in einen Ring eingebaut sind, der mit den Klinken als Gan zes in den angetriebenen Teil drehfest einge schoben und darin zentriert ist. 7. 5. Bicycle hub according to dependent claim 4, characterized in that for reducing the diameter of the cage one part is seen with arms arranged between the bearing points for the planetary gear axles, which coincide with the pitch circle of these bearings along a circle which we sentlichen , bent at right angles and anchored in the other part. 6. Bicycle hub according to dependent claim 5, characterized in that the pawls mounted in the driven part cooperate with the switching gear and are built into a ring that is rotatably pushed into the driven part with the pawls as a whole and is centered therein. 7th Fahrradnabe nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass der Ring aus gezo genem Profilmaterial herbestellt ist und für seine drehfeste Lagerung Einkerbungen auf weist. B. Fahrradnabe nach Unteranapruch 6, deren angetriebener Teil eine Nabenhülse auf weist, in welche auf jeder Stirnseite eine der Lagerung dieser Hülse dienende Kugellager schale eingeschraubt ist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Nabenhülse aus Antikorodal besteht, dass in einer dieser Lagerschalen der die Klinkendes angetriebenen Teils tragende Ring gehalten ist und dass die andere Lager schale zwecks Materialersparnis gestanzt und kalt geformt ist. Bicycle hub according to dependent claim 6, characterized in that the ring is made of drawn profile material and has notches for its non-rotatable mounting. B. bicycle hub according to Unteranapruch 6, the driven part of which has a hub sleeve, in which on each end face a bearing of this sleeve serving ball bearing shell is screwed, characterized in that the hub sleeve consists of Antikorodal that in one of these bearing shells the latch end driven part bearing ring is held and that the other bearing shell is punched and cold formed in order to save material. 9. Fahrradnabe nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass beide in die Na benhülse eingesehraubten Lager sehalen ge stanzt und kalt geformt sind. 10. Fahrradnabe nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, für die unmit telbare Befestigung der Radspeichen in der aus Antikorodal bestehenden Nabenhülse, in die Endflanschen dieser Hülse Ösen mit ver stärkten Wandungen kalt gezogen sind, um die erforderliche Festigkeit zu erreichen. 11. Fahrradnabe nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenhülse zwecks Materialersparnis aus gepresstem Rohr hergestellt ist. 12. 9. Bicycle hub according to dependent claim 8, characterized in that both in the Na benhülse einhülse bearings sehalen ge punched and cold formed. 10. Bicycle hub according to claim 8, characterized in that, for the immediate fastening of the wheel spokes in the hub shell made of Antikorodal, in the end flanges of this sleeve eyelets with reinforced walls ver are cold drawn to achieve the required strength. 11. Bicycle hub according to dependent claim 10, characterized in that the hub sleeve is made of pressed tube in order to save material. 12. Fahrradnabe nach Unteranspruch 1.0, dadurch gekennzeiehnet, dass die Nabenhülse als Bremstrommel ausgebildet ist, auf deren Innenseite ein ringförmig geschlossener Bremsbelag befestigt ist. 13. Fahrradnabe nach Unteranspruch 1.2, dadurch gekennzeichnet, dass die, das Über se'tzungawechselgetriehe tragende Hauptachse zwecks Vermeidung von Fräsung en an den beiden Enden aus einem gezogenen, runden, mindestens auf einer Seite abgeflachten Pro filstab hergestellt ist. Bicycle hub according to dependent claim 1.0, characterized in that the hub sleeve is designed as a brake drum, on the inside of which a ring-shaped closed brake lining is attached. 13. Bicycle hub according to dependent claim 1.2, characterized in that the main axis carrying the over se'tzungawechselgetriehe in order to avoid milling s at the two ends of a drawn, round, at least on one side flattened Pro filstab is made. 14. Fahrradnabe nach U nteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der achsiale Verschiebungsweg des Kupplungsorganes zwischen den beiden Endstellungen dieses Organes, in denen die Bewegungsübertragung vom treibenden auf den angetriebenen Teil einerseits mit der höchsten, anderseits mit der kleinsten Übersetzung erfolgt, durch eine Schaltvorrichtung begrenzbar ist. 15. 14. Bicycle hub according to subordinate claim 13, characterized in that the axial displacement path of the coupling element between the two end positions of this element, in which the transmission of motion from the driving to the driven part takes place on the one hand with the highest and on the other hand with the smallest translation, can be limited by a switching device is. 15th Fahrradnabe nach Unteranspruch 14, daduroh gekennzeichnet, dass wenn in der innern Endlage des Kupplungszor ganes, in welcher dieses unter der Wirkung einer Fe- derkraftam Hauptachsenzahnkranz des Plane tengetriebes anliegt, ein flexibles, einen Ra stenschalter der Schaltvorrichtung mit dem Kupplungsorgan verbindendes Zugorgan straff gespannt ist und der Rastenschalter die eine Grenzstellung einnimmt, bei straff ge spanntem Zugorgan die übrigen Schaltstellun gen des Rastenschalters mit der Zwischenlage und der äussern Endlage des Kupplungsorga- nes übereinstimmen. Bicycle hub according to dependent claim 14, characterized in that when in the inner end position of the coupling gear, in which this rests under the action of a spring force on the main axle gear of the planetary gear, a flexible pulling element connecting a ratchet switch of the switching device to the coupling element is taut and the notch switch which assumes a limit position, when the tension member is taut, the remaining switch positions of the notch switch match the intermediate position and the outer end position of the coupling member.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2566978A (en) * 1948-04-26 1951-09-04 Brown William Selector mechanism for chagne speed hub gears of cycle wheels
CN107776825A (en) * 2017-11-10 2018-03-09 湖南捷行科技有限公司 A kind of clutch control mechanism, internal speed changer and bicycle

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US2566978A (en) * 1948-04-26 1951-09-04 Brown William Selector mechanism for chagne speed hub gears of cycle wheels
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