CN1325289C - 带负荷换档的多档传动轮毂 - Google Patents

Abstract

带负荷换档的多档传动轮毂，具有一个轮毂套筒、一个固定的轮毂轴、一个安装的驱动器、一个带有内齿轮和行星齿轮托架的行星齿轮传动机构及一个换档元件，它移动离合器组件，将换档运动导入到传动中。力线由驱动器向一个以错位间隙装配的单独的棘轮座，通过棘轮到向内齿轮或到离合器组件。为了实现倒轮制动，棘轮座上的内齿轮棘爪的控制，决定于转动方向地通过一个与驱动器无错位连接的控制元件进行。由换档元件引导，棘轮从离合器组件上的同步轮廓中断开，方法是换档元件断开一个用弹簧预加应力的换档套筒与起动轴环，控制轮廓和转动轴环的连路。分体式内齿轮支承销轴安装移动式棘轮，以简化加工和装配。制动过程总是以山区档增速进行，因此显示出与档位无关的总是相同的制动作用。棘轮的精确控制实现了在负荷下的舒适的换档。

Description

带负荷换档的多档传动轮毂

发明领域

本发明涉及一种带负荷换档的传动轮毂。

带负荷换档的传动，具有这样的装置，它们能够用很小的换档作用力脱开正处在力线上的传动元件，耦合另外的传动元件。传动元件如内齿轮、行星齿轮托架、驱动器和离合器组件的脱开和耦合，优选通过可控制的加弹力的棘轮进行。

背景技术

一个这样的棘轮控制已经在DE 2937126 C2中根据一个双档传动轮毂作出描述。在此用一个轴向安装的，在两个终端位置之间借助一个换档拉杆可以移动的换档元件，以比较小的换档作用力，将一个预加应力的棘轮控制元件向加弹力的棘轮移动。棘轮控制元件抓住棘轮、摆动它，并在负荷状态使它从啮合的棘轮组中脱开、中断力线。

在DE 3443592 C2中描述了一个棘轮控制的带负荷换档的多档换档轮毂，它具有一个支承小齿轮的安装在一个刚性的轮毂轴上的驱动器和一个行星齿轮传动机构。这个换档轮毂具有一个带有固定的太阳轮的行星齿轮传动机构、带有行星齿轮的行星齿轮托架、以及一个内齿轮和4个空转棘轮。每个空转棘轮分别位于驱动器和内齿轮之间、换档元件和行星齿轮托架之间、内齿轮和轮毂套筒之间、以及一个与行星齿轮托架抗扭连接的棘轮座和轮毂套筒之间的力线上。当带有棘轮齿的零件比带有棘轮的零件转动得快时，原则上可以将棘轮与相应的棘轮齿啮合、脱开、或被替代。

用一个换档拉杆，通过一个轴向可移动的操作元件，将换档元件移动到所需的档位，这样力线通过相应的棘轮被引导。因此例如在快速档中，从小齿轮向驱动器中引导的作用力传递到换档元件，并通过换档元件棘轮传递到行星齿轮托架。行星齿轮转动内齿轮，内齿轮棘轮将作用力传向轮毂套筒，并借此向驱动轮传递。在这个换档位置，所有的棘轮与相应的棘轮齿对应，其中驱动器棘轮和与行星齿轮托架无错位耦合的棘轮座上的棘轮，由它们的棘轮齿替代。

将操作元件与它相应设计的起动面，向换档元件移动，来转换直接档和山区档。利用换档元件的转动，将换档元件棘轮从行星齿轮托架上的啮合中脱开，这样明显减小了所需的换档作用力。通过换档元件的力线因此中断，在直接档中力线从驱动器通过驱动器棘轮向内齿轮引导，通过内齿轮棘轮导向轮毂套筒。与行星齿轮托架无错位耦合的棘轮座上的棘轮由它们的棘轮齿替代。在山区档中内齿轮棘轮附带地由一个换档元件上的起动面断开，因此力线从内齿轮通过行星齿轮向行星齿轮托架引导，从那里通过棘轮座和棘轮导向轮毂套筒。

这个具有一个良好的带负荷换档原理的多档传动轮毂，却有一个唯一的可以改进的缺点：

具有不同转速的用弹簧预加应力的零件，在各自的换档位置相互打滑。

在驱动器方向的换档作用力，没有弹簧缓冲器地直接作用在操作元件和换档元件上，这样例如使得在不利的换档条件下使换档变速更加困难，预选档位是不可能的。

驱动器、内齿轮和换档元件复杂的零件设计，使加工和装配更加困难。

发明内容

因此本发明的任务是：发明一种所述类型的带负荷换档的多档传动轮毂，它克服了上述的缺点，保证了一个高效的与档位无关的制动功率，而且加工和装配的设计是令人满意的。

本发明提供了一种带负荷换档的多档传动轮毂，由一个轮毂套筒，一个固定的轮毂轴，一个换档元件，一个装有轴承的驱动器，一个带有行星齿轮托架、行星齿轮和内齿轮的行星齿轮传动机构，一个安装在驱动器和行星齿轮托架之间的离合器组件，以及在不同的工作位置或换档位置传动的棘轮组构成，其特征在于：将驱动力向外传递到内齿轮的棘轮和将制动力向内传递到离合器组件的棘轮共同安装在一个单独的棘轮座上。

详细地说，在加弹力的换档元件和相应的弹簧支承之间不应该出现转数差别。在不利的换档位置下，预选档位或换档作用力的缓冲存储应该是可能的。由驱动向倒轮制动的换档过程应该尽可能地没有延迟地，用一个所需的死档进行，制动过程总是以山区档增速进行。零件的设计应该能够实现加工减少工具的零件，例如烧结成形件或塑料成形件，这些零件是尽可能没有后续加工而制造的，装配简单。

根据本发明的一种可负荷换档的多档传动轮毂的主要标志，一个是配置一个单独的，支承向外和向内矫正的棘轮的，轴向安装在驱动器旁的棘轮座，另一个是支承和安置移动式棘轮的分体式内齿轮。

单独的棘轮座位于驱动器的同步连接体上，其圆周支撑的棘轮与内齿轮啮合，棘轮有设定的错位转向并由一个与驱动器无错位连接的控制元件激活或钝化。驱动器通过同步连接体使控制元件无间隙地、围绕轮毂轴转动，而棘轮座相对于同步连接体配置一个错位间隙，以便控制元件按转动方向控制预加弹簧应力下的棘轮在棘轮座的圆周上同时耦合或脱开。为此在控制元件中设置了多个具有合适的控制型面的空位。它们轴向包围了部分棘轮并在驱动器和棘轮座作相对转动时，使预加弹簧应力的棘轮作径向运动。

在棘轮座的内径上设置了同样用弹簧预加应力的棘轮，它们与离合器组件啮合，比离合器组件的同步轮廓长。通过换档套筒上与轮毂轴无错位连接的轴向可移动的一个控制轮廓控制棘轮耦合和脱开。

换档过程中，换档元件的换档运动通过一个间隔套筒传递到借助一个弹簧轴向预加应力的换档套筒上。间隔套筒长于用弹簧预加应力的离合器组件。由此保证了，在每个换档过程中都对弹簧预加应力，当出现一个有利的换档位置时，它才能完成换档。换档元件向行星齿轮的方向上移动，实现了预加应力的换档套筒的一个矫正的移动，而向内矫正的棘轮座上的棘轮与离合器组件的同步轮廓啮合。预加应力的换档套筒具有一个起动轴环，一个控制轮廓和一个将棘轮保持在断开状态的转动轴环。起动轴环的直径对应离合器组件的同步轮廓的齿根圆直径，用于棘轮座上向内矫正的棘轮的预对中心。这些棘轮通过离合器组件的同步齿向外伸展，由于不均匀的负荷或不利的误差位置很容易倾斜，这可以通过一个简单方法的预对中心来补偿。然后控制轮廓抓住棘轮，把它从离合器组件上的同步轮廓中脱开。较长的棘轮实现了通过换档套筒的一个容易的对中心和抓住。接着无负荷的离合器组件被换档套筒向行星齿轮的方向移动。

离合器组件在所有的换档位置都是与行星齿轮托架无错位连接的，在耦合的棘轮上作用力可以从驱动器传递到行星齿轮托架。通过离合器组件的一个轴向移动，作为移动式棘轮构成的内齿轮中的棘轮可以通过一个起动型面从轮毂套筒的同步轮廓中断开。移动式棘轮借助销轴安装在内齿轮上的长方形孔中，由异型弹簧预加应力。内齿轮设计成两部分，其中对立的两面相互调整，以保证一个径向的无错位连接并简化销轴移动式棘轮的装配以及实现内齿轮作为成形件例如烧结成形件或冷成形件的制造。采用弹簧预加应力的移动式棘轮耦合内齿轮和轮毂套筒，以抵消倒轮制动过程后，由于不可移动的内齿轮棘轮和位于行星齿轮托架与轮毂套筒之间的力线上的制动棘轮同时与轮毂套筒的同步轮廓啮合时可能会出现的传动应力。

单独的棘轮座、控制套筒、离合器组件、内齿轮和控制元件的设计和安装，允许这些零件作为成形件，例如作为烧结成形件、锻造件、冷成形件或作为塑料成形件的一个低成本的无需后续加工的制造，以及零件或传动轮毂的一个简单的装配。

这个带负荷换档的多档传动轮毂只通过棘轮的耦合和脱开进行换档。

在山区档中，力线从驱动器通过同步连接体导向棘轮座，通过圆周上的驱动棘轮导向内齿轮，通过行星齿轮导向行星齿轮托架，从那里通过棘轮导向轮毂套筒。在这个换档位置，棘轮座与离合器组件之间的棘轮和内齿轮与轮毂套筒之间的棘轮处于脱开状态。

在直接档中，力线从驱动器通过同步连接体到达棘轮座，通过驱动棘轮到达内齿轮，从那里通过棘轮到达轮毂套筒。在这个换档位置，到离合器组件的棘轮处于脱开状态，从行星齿轮托架到轮毂套筒的棘轮，被相应的同步轮廓替代。

在快速档中，力线从驱动器通过同步连接体到达棘轮座，通过棘轮座内径上的棘轮到达离合器组件，从那里到行星齿轮托架，并借助行星齿轮到达内齿轮。内齿轮中的移动式棘轮将力线导向轮毂套筒。在这个换档位置，行星齿轮托架与轮毂套筒之间的棘轮和棘轮座与内齿轮之间的棘轮被替代。

多档传动轮毂的倒轮制动总是以山区档增速作用的。当驱动器回转超过同步连接体和棘轮座之间的错位间隙时，由控制元件断开驱动棘轮，同时耦合制动棘轮。这个回转运动从制动棘轮传递到内齿轮，并通过行星齿轮向行星齿轮托架传递。接着制动运动变换为制动锥的一个轴向运动，或者在另外的制动装置例如借助陡坡或辊子变换为一个径向运动。与轮毂套筒上和离合器组件啮合的棘轮在制动过程中被相应的同步轮廓替代。

附图说明

下面根据4个附图所示的实施例详细解释发明的特征。

图1所示为通过一个具有单独棘轮座的轮毂传动的半剖视图。

图2所示为主要传动元件的分解图。

图3所示为包括加弹力的销轴移动式棘轮的内齿轮的分解图。

图4所示为不同档位的力线。

图中标号：

1.轮毂轴        10.控制元件

2.轮毂套筒      11.棘轮座

3.轴承盖        12.传输棘轮

4.驱动器        13.换档套筒

5.太阳轮        14.离合器组件

6.行星齿轮托架  15.起动轮廓

7.行星齿轮      16.内齿轮棘轮

8.内齿轮        17.制动锥

9.换档元件      18.制动罩

19.制动缸          33.纵向导轨

20.制动棘轮        34.离合器轮齿

21.间隔套筒        35.同步齿

22.换档套筒弹簧    36.脱开凸轮

23.转动轴环        37.行星齿轮导轨

24.起动轴环        38.螺纹

25.控制轮廓        39.移动式棘轮

26.滚道            40.径向导轨

27.同步连接体      41.错位挡块

28.控制型面        42.片簧

29.棘轮支柱        43.长方形孔

30.导轨元件        44.内齿

31.错位挡块        45.同步轮廓

32.支柱凹槽

优选实施例描述

图1所示为通过一个具有单独棘轮座的带负荷换档的轮毂传动的半剖视图。这个换档轮毂具有一个减速的山区档、一个相同驱动器转数和轮毂套筒转数的直接档、和一个相应增速的快速档。作为中心部件，轮毂轴1固定在自行车框架的两边。轮毂套筒2借助滚动轴承支承在一个固定的轴承盖3和同样安装的驱动器4上。一个行星齿轮传动，位于驱动器4和轮毂套筒2之间，它由一个轴向固定的太阳轮5、一个行星齿轮托架6、行星齿轮7、和一个内齿轮8组成。不同的档位借助耦合或脱开的棘轮由一个用弹簧耦合的换档元件9通过空心的轮毂轴1转换。由一个链轮驱动的驱动器4具有两个同步连接体，一个无错位地接受控制元件10，另一个通过一个错位间隙抓住并支承棘轮座11。在棘轮座11的圆周上安装了加弹力的驱动棘轮和制动棘轮，它们每次由控制元件10控制进入内齿轮8上的同步轮廓中。在棘轮座11的内径上安装了加弹力的传输棘轮12，它们由用弹簧预加应力的换档套筒13，与离合器组件14上的同步轮廓耦合或脱开。用弹簧预加应力的离合器组件14轴向可移动，但总是与行星齿轮托架6错位连接，在耦合的状态下，将作用力传递到行星齿轮托架。离合器组件具有一个起动轮廓15，是为了将内齿轮棘轮16从轮毂套筒2上相应的同步轮廓中脱开。行星齿轮托架6在轴承盖的一边具有一个螺纹，它在倒轮制动过程中实现了制动锥17的一个轴向移动，由此制动罩18与轴承盖3上的一个另外的制动锥共同作用时，被压向一个制动缸19。制动锥17支承在圆周上加弹力的制动棘轮20，它们总是与轮毂套筒上相应的同步轮廓啮合，或被同步轮廓替代。

要转换到山区档，将换档元件9向太阳轮5的方向移动。这只有在换档元件9上相邻的弹簧耦合力小于换挡套筒13上的预应力时，才能进行。换档套筒13移动离合器组件14以及间隔套筒21，借此将换档元件9向太阳轮5的方向移动。离合器组件14上的起动轮廓15向内齿轮棘轮16下移动，将它从轮毂套筒2上的同步轮廓中断开。力线从驱动器4通过棘轮座11的驱动棘轮向内齿轮8传递，通过行星齿轮7向行星齿轮托架6传递，在那里传递向制动锥17，通过制动棘轮20最后传递到轮毂套筒2。如果对于换档过程从传动方面不用换档准备，这样换档工作在换档套筒弹簧22中暂时地缓冲存储，直到调整到一个有利的换档位置。

要转换到直接档，将换档元件9向驱动器4的方向移动，在这间隔套筒21用存在的弹力移动换档套筒13。用弹簧预加应力的离合器组件14跟着后退的换档套筒13，给内齿轮棘轮16提供了向轮毂套筒2上的同步轮廓内摆动的可能性。力线由驱动器4通过棘轮座11的驱动棘轮走向内齿轮8，通过内齿轮棘轮16走向轮毂套筒2，在这制动棘轮20被轮毂套筒2上相应的同步轮廓替代。如果对于换档过程从传动方面不用换档准备，这样换档工作在换档元件前面的弹簧中暂时地缓冲存储，直到调整到一个有利的换档位置。

要转换到快速档，将换档元件9继续向驱动器4的方向移动，在这间隔套筒21用存在的弹力移动换档套筒13。由起动轴环23断开的传输棘轮12被脱开，向离合器组件14上的同步轮廓内摆动。力线由驱动器4通过棘轮座11的传输棘轮12走向离合器组件14，从那里通过行星齿轮托架6和行星齿轮7走向内齿轮8，在那从内齿轮棘轮16传递到轮毂套筒2中。在这个换档位置制动棘轮20被轮毂套筒2上相应的同步轮廓替代。如果对于换档过程从传动方面不用换档准备，这样换档工作在换档元件前的弹簧中暂时地缓冲存储，直到调整到一个有利的换档位置。

由快速档转换回到直接档，换档元件9前的弹簧应力被返回。预加应力的换档套筒弹簧22作用在换档套筒13上，移动它和离合器组件14以及间隔套筒21，借此将换档元件9向太阳轮5的方向移动。在这，换档套筒13及其起动轴环24向传输棘轮12下移动，对于不准确定位的棘轮，在传输棘轮12被控制轮廓25脱开，并由止转动轴环23保持在断开状态中之前，作用一个对它们的预对中心。如果对于转换到直接档的换档过程从传动方面不用换档准备，这样换档工作在换档套筒弹簧中暂时地缓冲存储，直到调整一个有利的换档位置。

倒轮制动过程总是通过山区档增速进行的，通过驱动器上的一个回转运动引导。在此驱动器4相对于棘轮座11转动。为了接受驱动器4的同步连接体，在棘轮座11上设置了相应的凹处，以实现通过控制元件10耦合或脱开驱动棘轮或制动棘轮所需的错位间隙。在驱动器4回转时，无错位地支承在驱动器4上的控制元件10相对于棘轮座11转动，在这驱动棘轮和制动棘轮由包围了部分棘轮的控制元件10中相应的控制轮廓同时转换。制动棘轮与内齿轮8上两边作用的同步轮廓啮合。从那里回转运动被传递到行星齿轮7上，并借此传递到行星齿轮托架6上。通过行星齿轮托架6的回转运动，制动锥17由行星齿轮托架6上的一个螺纹轴向向轴承盖3的方向运动，在这，支承在制动锥17和轴承盖3的一个斜坡上的转动罩18被压向制动缸19。制动过程中与轮毂套筒和离合器组件上的同步轮廓中啮合的棘轮被脱开，或被相应的同步轮廓替代。

这个传动方案的特征是，与原来的方案相对的减小了内部摩擦力。正如在此图中所示的，例如换档功能所需的轴向作用的弹簧和加弹力的零件，不是支承在相邻的用相对转数转动的零件上。特别是用弹簧预加应力的换档元件9，间隔套筒21，换档套筒13和换档套筒弹簧22都是无错位的，不会引起轴向的摩擦损耗。在行星齿轮托架6和离合器组件14之间作用的移动式弹簧同样不会引起轴向的摩擦损耗，因为这些零件总是无错位地相互连接。

图2所示为主要的直接围绕轮毂轴安装的传动元件的分解图。驱动器4在一边接受齿轮，具有一个安装滚动体的滚道26。在另一边是同步连接体27，它们与控制元件10上相应的轮廓无错位间隙啮合。

控制元件10是一个塑料成形件，具有一部分包围了驱动棘轮、另一部分包围了制动棘轮的控制型面28，在一个相对运动时，由驱动器4和棘轮座11每根据转动方向同时地耦合或脱开棘轮

棘轮座11是作为烧结成形件构成的，可以无需切屑加工地装配。在圆周上，设置了相反矫正的驱动棘轮和制动棘轮的棘轮支柱29。这些棘轮由一个螺旋弹簧预加应力，它们交替地向一个圆周走向的穿孔由安装的导向元件30轴向支承。在棘轮座11的内径上，在不同的圆周截面上，一方面设置了与错位挡块31的间隙以接受同步连接体27，另一方面设置向离合器组件14的方向作用的传输棘轮的支柱凹槽32。传输棘轮由一个起动轴环加弹力，轴向定位，因为起动轴环可以支承在相应的在这未表示出来的导轨边缘上。

换档套筒13是一个烧结成形件，在轮毂轴上借助一个纵向导轨33无错位地控制。在传输棘轮由一个凸轮形状的控制轮廓25脱开之前，起动轴环24承担了它们的一个可能需要的预对中心，然后在这个位置由转动轴环23保持。换档套筒13由换档套筒弹簧在行星齿轮托架6的方向上预加应力，通过间隔套筒21由换档元件轴向移动。

离合器组件14同样是作为烧结成形件设计的，总是通过一个离合器轮齿34与行星齿轮托架6无错位地连接。传输棘轮在接通的状态下与同步齿35相邻。在圆周上，与换档套筒类似地，在脱开凸轮36上设置一个起动轮廓15，它在离合器组件14相应的移动时，向内齿轮8下移动，并脱开它。

行星齿轮托架围绕轮毂轴1转动，在行星齿轮导轨37的一边形成与离合器轮齿34对应的配合件。在另一边是具有螺纹38的制动锥17，为了在驱动器4回转运动时轴向移动制动锥17。

图3所示为具有内齿轮棘轮的内齿轮8的分解图，内齿轮棘轮是作为销轴移动式棘轮39构成的。内齿轮是作为烧结成形件设计的，由两半组成，出模后不用切屑加工，在装入移动式棘轮后，无间隙地组装。内齿轮的两半是这样相互协调的，它们借助径向导轨40和错位挡块41相对支承。内齿轮的两半相互不在轴向定位，在装配状态下由行星齿轮托架和控制元件定位。移动式棘轮39由支承在内齿轮两半上的片簧42预加应力，用它们的销轴在对立的长方形孔43中安装。内齿轮的一半有一个内齿44，它与行星齿轮共同作用，另一半中设置了驱动棘轮和制动锥的同步轮廓45。

图4所示为带负荷换档的轮毂传动的不同档位的力线。山区档的力线以I标记，用一条粗实线表示，换档元件位于左边的位置，同样以I标记。在这个传动位置，驱动器转数降低，轮毂套筒因此比由小齿轮驱动的驱动器转动得慢。

直接档的力线以II标记，用一条点划线表示。换档元件位于中间的位置，同样以II标记。在这个传动位置，驱动器转数以1∶1传递到轮毂套筒。

快速档中驱动器转速增加，轮毂套筒比驱动器转动得快。快速档的力线以III标记，用一条虚线表示。换档元件处在右边的位置，同样以III标记。

Claims (51)

1.一种带负荷换档的多档传动轮毂，由一个轮毂套筒(2)，一个固定的轮毂轴(1)，一个换档元件(9)，一个装有轴承的驱动器(4)，一个带有行星齿轮托架(6)、行星齿轮(7)和内齿轮(8)的行星齿轮传动机构，一个安装在驱动器(4)和行星齿轮托架(6)之间的离合器组件(14)，以及在不同的工作位置或换档位置传动的棘轮组构成，其特征在于：将驱动力向外传递到内齿轮(8)的棘轮和将制动力向内传递到离合器组件(14)的棘轮共同安装在一个单独的棘轮座(11)上。

2.根据权利要求1所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：驱动器(4)和棘轮座(11)通过至少一个连接件(27)连接，该连接件允许一个错位间隙。

3.根据权利要求2所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：棘轮座(11)安装在驱动器(4)的连接件(27)上，连接件(27)轴向插入棘轮座(11)中，并可以双向转动，使连接件(27)和棘轮座(11)中的错位挡块(31)之间留有错位间隙。

4.根据权利要求1所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：耦合棘轮座(11)和内齿轮(8)的棘轮安装在棘轮座(11)的圆周上，耦合棘轮座(11)和离合器组件(14)的棘轮安装在棘轮座(11)的内径上。

5.根据权利要求4所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：棘轮座(11)上的棘轮(12)处在由弹簧元件的压力下，以至于如果没有阻挡的话，棘轮(12)将径向脱离棘轮座(11)。

6.根据权利要求4所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：耦合棘轮座(11)和内齿轮(8)的棘轮，借助一个与驱动器(4)无错位连接的控制元件(10)，以及一个相应安装的弹簧元件，按转动方向选择进入或退出内齿轮的同步轮廓(45)。

7.根据权利要求6所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：由于控制元件(10)和驱动器(4)对于棘轮座(11)的相对转动，使弹簧预加应力下的棘轮按转动方向选择进入空位或朝控制元件(10)上的控制凸轮(28)的方向径向外移，或者当控制元件(10)继续转动时，棘轮受控制凸轮(28)压迫向内移动。

8.根据权利要求6所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：控制元件(10)的轮廓可产生多个空位或控制凸轮(28)，用来径向耦合或脱开棘轮；这个轮廓轴向包围了圆周上的部分棘轮。

9.根据权利要求6所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：控制元件(10)是作为成形件设计的，由一种能够保持尺寸精度并且耐热的材料组成，安装在驱动器(4)和棘轮座(11)之间。

10.根据权利要求6所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：安装在棘轮座(11)圆周上的棘轮至少一个由控制元件(10)控制，顺时针转动时达到啮合，至少一个棘轮在逆时针转动时，在倒轮制动应该有效时发挥作用，其中啮合或脱开过程每次都同时进行。

11.根据权利要求10所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：棘轮座(11)是作为成形件设计的，不需要切屑加工。

12.根据权利要求11所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：通过棘轮座(11)的圆周上或内径上轴向和径向交错的导轨元件(30)保障弹簧元件的轴向定位，以确保其对棘轮预加应力。

13.根据权利要求1所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：耦合棘轮座(11)和离合器组件(14)的棘轮，长于离合器组件(14)上的同步齿(35)，是加弹力的棘轮，借助一个与轮毂轴(1)抗扭连接的轴向可移动的换档套筒(13)，可以从离合器组件(14)的同步齿(35)中活动出来。

14.根据权利要求13所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：在换档套筒(13)和换档元件(9)之间安装一个间隔套筒(21)，所述换档套筒(13)由一个换档套筒弹簧(22)，在所述换档元件(9)的方向上预加应力。

15.根据权利要求14所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档套筒(13)与换档元件(9)的轴向距离由间隔套筒(21)保证，间隔套筒(21)的长度，大于与其对应的离合器组件(14)上的内表面的长度。

16.根据权利要求14或15所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档元件(9)在行星齿轮(7)的方向上的一个换档运动时，间隔套筒(21)已经实现了预加应力的换档套筒(13)的一个矫正的移动，而棘轮座(11)上向内矫正的棘轮仍与离合器组件(14)的同步齿(35)啮合。

17.根据权利要求14所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档套筒(13)装配了一个控制轮廓(25)，用以在轴向移动时调整棘轮脱离离合器组件(14)上的同步齿(35)，接着由换档套筒(13)朝行星齿轮(7)的方向移动已无负荷的离合器组件(14)。

18.根据权利要求1 7所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档套筒(13)通过一个起动环(24)保证棘轮的预对中，起动轴环的直径与离合器组件(14)上的同步齿(35)的齿根圆直径相等。

19.根据权利要求18所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档套筒(13)的起动环(24)是锥形走向的，其中起始直径略微地小于，终端直径略微地大于离合器组件(14)上的同步齿(35)的齿根圆直径。

20.根据权利要求17所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档套筒(13)装配了凸轮，凸轮配备了调整棘轮的控制轮廓(25)，换档套筒(13)是作为成形件设计的。

21.根据权利要求16所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档元件(9)在行星齿轮(7)的方向上的一个另外的换档运动时，由预加应力的换档套筒(13)矫正地移动离合器组件(14)，为了用离合器组件(14)上的一个起动轮廓(15)，将内齿轮(8)中带轴承的内齿轮棘轮(16)和移动棘轮(39)从轮毂套筒(2)上的轮廓中移出。

22.根据权利要求1至4中之一所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：离合器组件(14)可以由驱动器(4)通过棘轮座(11)上的至少一个棘轮驱动，该棘轮与离合器组件(14)上的一个同步齿(35)啮合，离合器组件(14)在所有的换档位置与行星齿轮托架(6)径向无错位、轴向可移动地连接。

23.根据权利要求22所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：离合器组件(14)在圆周上装配一个起动轮廓(15)，当离合器组件(14)朝行星齿轮(7)的方向上移动时，起动轮廓(15)脱开内齿轮(8)中与轮毂套筒(2)上的轮廓啮合的内齿轮棘轮(16)和移动式棘轮(39)。

24.根据权利要求22所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：离合器组件(14)是作为成形件设计的。

25.根据权利要求1所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：耦合所述轮毂套筒(2)的所述内齿轮(8)装配了内齿轮棘轮(16)和移动式棘轮(39)，并在这些棘轮的区域内被分开。

26.根据权利要求25所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：内齿轮棘轮(16)是由安装在销轴上的移动式棘轮(39)构成的，在分体式内齿轮的两个半轮中相对应的长方形孔(43)为销轴的导向孔。

27.根据权利要求25所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：内齿轮棘轮(16)由至少一个弹簧向外预加应力，所述弹簧支承在分体式内齿轮的两个半轮上。

28.根据权利要求25所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：为了保证分体式内齿轮的两个半轮的径向无错位连接，内齿轮两个半轮的接触面为由径向导板(40)和扭转挡块(41)组成的相互咬合形状。

29.根据权利要求28所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：内齿轮的两半只由相邻的传动元件轴向定位，内齿轮的两半是作为成形件设计的。

30.根据权利要求25-29中之一所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：通过耦合或脱开的棘轮实现换档，其中山区档的力线，从驱动器(4)和从被驱动的棘轮座(11)，通过传动棘轮传递到内齿轮(8)，从那里通过行星齿轮(7)传递到行星齿轮托架(6)，通过由行星齿轮托架(6)传动的制动锥体(17)上的制动棘轮(20)，传递到轮毂套筒(2)，此刻离合器组件(14)与传输棘轮(12)，内齿轮(8)的内齿轮棘轮(16)和移动式棘轮(39)与轮毂套筒(2)处于脱开状态。

31.根据权利要求25-29中之一所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：通过耦合或脱开的棘轮实现换档，其中山区档的力线，从驱动器(4)和从被驱动的棘轮座(11)，通过传动棘轮传递到内齿轮(8)，从那里通过内齿轮棘轮(16)或移动式棘轮(39)，传递到轮毂套筒(2)，此刻离合器组件(14)与传输棘轮(12)处于脱开状态，连接锥体(17)和轮毂套筒(2)的制动棘轮(20)被替代。

32.根据权利要求25-29中之一所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：通过耦合或脱开的棘轮实现换档，其中快速档的力线，从驱动器(4)或从被驱动的棘轮座(11)，借助传输棘轮(12)传递到离合器组件(14)，再到行星齿轮托架(6)，通过行星齿轮(7)传递到内齿轮(8)，最后通过内齿轮棘轮(16)和内齿轮(8)中的移动式棘轮(39)传递到轮毂套筒(2)，此刻制动锥体(17)上的制动轮(20)的作用被轮毂套筒(2)中相应的轮廓替代，棘轮座(11)上的驱动棘轮的作用被齿轮上的同步轮廓替代。

33.根据权利要求25-29中之一所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：山区档倒轮制动时通过棘轮座(11)上同时耦合或脱开的棘轮驱动始终起作用，其中制动棘轮通过驱动器(4)的回转，并在克服驱动器(4)和棘轮座(11)之间的一个错位间隙后，借助控制元件(10)上的控制型面(28)与内齿轮(8)上的同步轮廓(45)啮合。

34.根据权利要求33所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：倒轮制动时，内齿轮中导入的回转运动通过行星齿轮(7)传递到行星齿轮托架(6)，在那里变换为制动锥体(1 7)或其它制动装置的一个制动运动；在制动过程中在轮毂套筒(2)上啮合的内齿轮棘轮(16)和移动式棘轮(39)，和在离合器组件(14)上啮合的传输棘轮(12)，被相应的同步轮廓替代或脱开。

35.根据权利要求1所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于，是用于自行车的多档传动轮毂。

36.根据权利要求5所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述弹簧元件是螺旋弹簧或膨胀环。

37.根据权利要求6所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述弹簧元件是螺旋弹簧。

38.根据权利要求9所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述成形件是塑料成形件。

39.根据权利要求11所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述成形件是烧结成形件或压制成形件。

40.根据权利要求12所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述弹簧元件是螺旋弹簧或膨胀环。

41.根据权利要求14所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述换档套筒弹簧是压力弹簧。

42.根据权利要求20所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述成形件是烧结成形件或压制成形件。

43.根据权利要求24所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述成形件是烧结成形件或压制成形件。

44.根据权利要求29所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述成形件是烧结成形件或压制成形件。

45.根据权利要求26所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：移动式棘轮(39)由至少一个弹簧向外预加应力，所述弹簧支承在分体式内齿轮的两个半轮上。

46.根据权利要求26所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：为了保证分体式内齿轮的两个半轮的径向无错位连接，内齿轮两个半轮的接触面为由径向导板(40)和扭转挡块(41)组成的相互咬合形状。

47.根据权利要求27所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：为了保证分体式内齿轮的两个半轮的径向无错位连接，内齿轮两个半轮的接触面为由径向导板(40)和扭转挡块(41)组成的相互咬合形状。

48.根据权利要求17所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：换档元件(9)在行星齿轮(7)的方向上的一个另外的换档运动时，由预加应力的换档套筒(13)矫正地移动离合器组件(14)，为了用离合器组件(14)上的一个起动轮廓(15)，将内齿轮(8)中带轴承的内齿轮棘轮(16)和移动棘轮(39)从轮毂套筒(2)上的轮廓中移出。

49.根据权利要求23所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：离合器组件(14)是作为成形件设计的。

50.根据权利要求27所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述弹簧为片簧(45)。

51.根据权利要求45所述的带负荷换档的多档传动轮毂，其特征在于：所述弹簧为片簧(45)。

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