Dreigangnabe für Fahrräder. Die Dreigangnaben werden in Fahrrädern eingesetzt, um während der Fahrt die Ge schwindigkeitsübersetzung zwischen dem Ket tenrad und der Nabe des hintern Rades ändern zu können. Die bekannten Dreigangnaben haben verhältnismässig grossen Durchmesser. Sie haben viele Bestandteile, die sich ab nutzen; daher sind diese Dreigangnaben teuer in der Herstellung. Die Dreigangnabe der vorliegenden Erfindung ist vereinfachter Konstruktion, hat relativ kleinen Durch messer und deshalb weniger Kraftverlust in folge geringerer Reibungsarbeit.
In der beiliegenden Zeichnung ist der Er findungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Dreigangnabe, in vergrössertem Massstab ge zeichnet.
Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 dar.
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
Die Nabe des Hinterrades des Fahrrades besitzt den Nabenmantel 1, dessen Flanschen mit Bohrungen zum Einsaue der Speichen versehen sind. An den beiden Enden des Na benmantels 1 sind die zwei Narbenträger 2 und 3 eingeschraubt. Der Nabenträger 2 ist mit der Schraubenmutter 4 als Kugellager ausgebildet, welche auf der festen Radachse 5 aufgeschraubt ist, während der Nabenträger 3 mittels doppeltem Kugellager mit dem An triebskopf 6 und der Schraubenmutter 7 auf der festen Radachse 5 sitzt. Dieser ist ausser dem durch die Kugeln 47 geführt. Auf dem Antriebskopf 6 wird auf dem Gewinde 8 das Kettenrad aufgesetzt. Am freien Ende be sitzt der Antriebskopf 6 eine Anzahl, Nocken 9, z. B. zwei oder sechs, von rechteckigem Quer schnitt (Fig. 1 und 4), welche zur Kupplung dienen.
Statt Nocken können in dem An triebskopf 6 Vertiefungen eingefräst sein, mit welchen ebenfalls eine Kupplung möglich ist. Die Radachse 5 weist eine durchgehende Ausfräsung 10 auf. Im Innern der Radachse 5 ist eine Bohrung, in welcher eine Druck feder 11 und ein Stab 12 eingesetzt ist, der an seinem einen Ende in das Querstück 13 eingeschraubt ist. Am andern Ende des Sta bes 12 ist eine Kette 14 angeschlossen, welche mit einem biegsamen Drahtkabel mit der Schaltvorrichtung am Fahrrad verbunden ist.
Durch den Druck der Feder wird das Quer stück 13 ständig gegen das eine Ende der Ausfräsung 10 gedrückt, während durch Zug auf die Kette 14 .das Querstück 13 z. B. in drei verschiedene Stellungen gezogen werden kann. Über der Radachse 5 ist der Ring 15 verschiebbar angeordnet, in welchen ;das Quer stück 13 eingesetzt ist.
Der Ring 15 ist mit einem Flansch versehen, dieser ist in den Planetenradkörper 16 gesteckt. Die Radachse 5 hat einen Zahnkranz 17, in dessen Verzah nung,die drei Zahnkolben 18, 19, 20 eingrei fen, die reit .den Wellen 211, 22, 23 im Pla- netenkörper 16 drehbar gelabert sind. Über den Zahnkolben besitzt der Planetenkörper einen mit Ausfräsungen 25 und 26 versehe- nen Vorsprung 24. Diese Ausfräsungen sind so ausgebildet, dass3 die Nocken 9 des Antriebs kopfes 6 hineinpassen.
Statt mit Ausfräsun- gen kann der Vorsprung 24 mit Ausbuchtun- gen versehen sein, welche in die entsprechend geformten Vertiefungen des Antriebskopfes passen und so die Kupplung der beiden Stücke ermöglichen. Auf der andern Seite besitzt der Planetenkörper 16 eine Rille; in dieser sind zwei Klinken 28 mit den Achsen 29 einge setzt (die untere Klinke 28 ist nicht gezeich net). Das eine Ende der Klinken wird durch eine Feder 30 ständig nach auswärts ge drückt. Der Nabenträger 2 hat im Innern eine Schaltzahnung 31. In diese Schaltzah- nung können die Klinken 28, je nach der Stellung des Planetenkörpers, eingreifen.
An diesem ist die Hülse 32 mit der Feder 33 fest angesetzt. Die Hülse 32 besitzt die Innen verzahnung 34, in welche die Zähne der drei Zahnkolben 18, 19, 20 eingreifen. Die Hülse passt auf den Vorsprung 24 des Planetenrad körpers 16 und ist mit einer Rille 35 ver sehen, in welcher zwei Klinken 36 mit den Achsen 37 montiert sind. (In Fig. 1 ist nur eine Klinke gezeichnet.) Mit der Feder 38 wird das eine Ende der Klinke ständig nach aussen gedrückt. Die Klinken 36 besitzen noch einen nach der Nabenachse gerichteten Zap fen 39, der kreisrunden Querschnitt aufweist. Dieser runde Zapfen macht das Schalten be sonders leicht; er kommt, je nach der Stel lung des Planetenradkörpers, zwischen die Nocken 9 des Antriebskopfes 6. Der Naben träger 3 besitzt im Innern die Schaltzahnung 40.
In diese Schaltzahnung können die Klin ken 36 je nach der Lage des Planetenrad körpers eingreifen.
Die Dreigangnabe funktioniert folgender massen: Die rotierende Bewegung des Ketten rades des hintern Rades des Fährrades wird in der gezeichneten Lage des Planetenrad körpers dureh den Antriebskopf 6 mit den Nocken 9 auf die Zapfen 39 der Klinken 36 und damit auf die Hülse 32 übertragen. Die Innenverzahnung 34 derselben bringt den Planetenradkörper 16 mittels Zahnkölben 18, 19, 20 durch die Verzahnung 17 der Rad achse 5 in Rotation. Die Klinken 28 des Pla netenradkörpers 16 übertragen die Rotation desselben auf die Schaltzahnung 31 des Na benträgers 2, wodurch die Nabe und damit das Hinterrad in Drehung kommt. Durch die rotiert die Nabe des Rades langsamer, wie das Kettenrad dessel ben; damit eignet sich diese Schaltung beim Fahren auf starken Steigungen.
Durch Zug auf die Kette 14 von der Schaltvorrichtung des Fahrrandes aus wird der Planetenradkörper 16 mit dem Sterbe 12, dem Querstück 13 und dem Ring 15 in mitt lere Lage gezogen. In dieser wird die rotie rende Bewegung des hintern Kettenrades durch den Antriebs kopf 6, die Nocken 9 des selben über die Zapfens 39 der Klinken 36 der Hülse 32 von diesen durch die Schaltzah- nung 40 des Nabenträgers 3 direkt auf die Nabe des Hinterrades übertragen. Dieses kommt mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie das hintere Kettenrad in Drehsbewegung. Mit dieser Schaltung wird das Befahren leich- ter Steigungen weniger mühsam.
Wird von der Schaltvorrichtung des Fahr rades aus der Planetenradkörper 16 durch Zug mit der Kette 14, dem Sterbe 12, -dem Querstück 13 und .,dem Ring 15 in die äusserste Lage gezogen, so wird die rotierende Bewegung des hintern Kettenrades durch den Antriebskopf 6, seinen Nocken 9, die mit den Ausfräsungen <B>925</B> und 2i6- des Vorsprunges. 24 mit .de-in Planetenrad'körper 16 -direkt gekup pelt sind, auf diesen übertragen.
Da die Klin ken 28 desselben nicht mehr im Eingriffe mit der Schaltzahnung 3:1 des Nabenträgers 2 stehen, so bringen die Zahnkolben 18,<B>19,</B> 2,0 durch die Rotation des,- Pl'anetenradkörpers mit der Verzahnung 1,7 der Radachse 5 und ,der Innenverzahnung 34 der Hülse 32 diese in Drehbewegung, welche sodann durch die Klinken ä'6, die Schallzahnung 40 des Na- benträgers 3 die ganze Nabe und damit das Hinterrad in Rotation versetzt. Diese Schal tung wird zur Fahrt auf der Ebene benutzt.
Three-speed hub for bicycles. The three-speed hubs are used in bicycles in order to be able to change the speed ratio between the Ket tenrad and the hub of the rear wheel while driving. The known three-speed hubs have a relatively large diameter. They have many ingredients that will wear off; therefore, these three speed hubs are expensive to manufacture. The three-speed hub of the present invention is of simplified construction, has a relatively small diameter and therefore less power loss due to less friction work.
In the accompanying drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section through a three-speed hub, on an enlarged scale, GE.
FIG. 2 shows a cross section along the line II-II of FIG.
FIG. 3 is a cross section along the line III-III of FIG. 1.
FIG. 4 is a cross-section along the line IV-IV of FIG. 1.
The hub of the rear wheel of the bicycle has the hub shell 1, the flanges of which are provided with bores for sowing the spokes. At the two ends of the Na benmantels 1, the two grain carriers 2 and 3 are screwed. The hub carrier 2 is formed with the nut 4 as a ball bearing, which is screwed onto the fixed wheel axle 5, while the hub carrier 3 is seated on the fixed wheel axle 5 by means of double ball bearings with the drive head 6 and the nut 7. This is also guided by the balls 47. The chain wheel is placed on the thread 8 of the drive head 6. At the free end be the drive head 6 sits a number, cams 9, z. B. two or six, of rectangular cross-section (Fig. 1 and 4), which are used for coupling.
Instead of cams 6 recesses can be milled into the drive head, with which a coupling is also possible. The wheel axle 5 has a continuous cutout 10. Inside the wheel axle 5 is a bore in which a compression spring 11 and a rod 12 is used, which is screwed into the crosspiece 13 at one end. At the other end of the Sta bes 12 a chain 14 is connected, which is connected with a flexible wire cable to the switching device on the bicycle.
By the pressure of the spring, the cross piece 13 is constantly pressed against one end of the cutout 10, while by pulling on the chain 14. The cross piece 13 z. B. can be pulled into three different positions. The ring 15, in which the cross piece 13 is inserted, is displaceably arranged above the wheel axle 5.
The ring 15 is provided with a flange, which is inserted into the planetary gear body 16. The wheel axle 5 has a toothed ring 17, in the toothing of which the three toothed pistons 18, 19, 20 engage, which are rotatably labeled on the shafts 211, 22, 23 in the planetary body 16. Above the toothed piston, the planetary body has a projection 24 provided with cutouts 25 and 26. These cutouts are designed so that the cams 9 of the drive head 6 fit into them.
Instead of being milled out, the projection 24 can be provided with bulges which fit into the correspondingly shaped depressions of the drive head and thus enable the two pieces to be coupled. On the other hand, the planetary body 16 has a groove; in this two pawls 28 are set with the axes 29 (the lower pawl 28 is not shown). One end of the pawls is constantly pushed ge by a spring 30 outwards. The hub carrier 2 has a switching toothing 31 inside. The pawls 28 can engage in this switching toothing, depending on the position of the planetary body.
The sleeve 32 with the spring 33 is firmly attached to this. The sleeve 32 has the internal toothing 34 in which the teeth of the three toothed pistons 18, 19, 20 engage. The sleeve fits onto the projection 24 of the planetary gear body 16 and is seen with a groove 35 in which two pawls 36 with the axes 37 are mounted. (In Fig. 1 only one pawl is drawn.) With the spring 38, one end of the pawl is constantly pushed outward. The pawls 36 also have a directed towards the hub axis Zap fen 39, which has a circular cross-section. This round pin makes switching particularly easy; it comes, depending on the position of the planetary gear body, between the cams 9 of the drive head 6. The hub carrier 3 has the gear teeth 40 inside.
In this gear the Klin ken 36 can intervene depending on the position of the planetary body.
The three-speed hub works as follows: The rotating movement of the chain wheel of the rear wheel of the Fährrades is in the drawn position of the planetary body through the drive head 6 with the cam 9 on the pin 39 of the pawls 36 and thus on the sleeve 32 transmitted. The internal toothing 34 of the same brings the planetary gear body 16 by means of toothed pistons 18, 19, 20 through the toothing 17 of the wheel axis 5 in rotation. The pawls 28 of the Pla designated wheel body 16 transmit the rotation of the same to the gear teeth 31 of the Na benträgers 2, whereby the hub and thus the rear wheel comes into rotation. Through the rotates the hub of the wheel more slowly, like the sprocket ben same; this makes this circuit suitable for driving on steep inclines.
By pulling on the chain 14 from the switching device of the driving edge of the planetary gear body 16 is pulled with the die 12, the crosspiece 13 and the ring 15 in mitt sized position. In this the rotating movement of the rear sprocket is transmitted through the drive head 6, the cams 9 of the same via the pins 39 of the pawls 36 of the sleeve 32 through the gear teeth 40 of the hub carrier 3 directly to the hub of the rear wheel. This rotates at the same angular speed as the rear sprocket. With this gearshift, negotiating slight inclines becomes less of a hassle.
If from the switching device of the bicycle the planetary gear body 16 is pulled into the outermost position by pulling with the chain 14, the die 12, the crosspiece 13 and., The ring 15, the rotating movement of the rear sprocket is caused by the drive head 6 , its cams 9, with the cutouts <B> 925 </B> and 2i6- of the projection. 24 with .de-in planetary gear body 16 -directly kup pelt, transferred to this.
Since the claws 28 of the same are no longer in engagement with the gear teeth 3: 1 of the hub carrier 2, the toothed pistons 18, 19, 2.0 bring the planetary gear body with the Toothing 1,7 of the wheel axle 5 and the internal toothing 34 of the sleeve 32 rotates them, which then sets the entire hub and thus the rear wheel in rotation through the pawls 6, the sonic teeth 40 of the hub carrier 3. This circuit is used for driving on the plane.