DE10061181A1 - Mehrgangnabe für ein Fahrrad - Google Patents
Mehrgangnabe für ein FahrradInfo
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Abstract
Mehrgangnabe für ein Fahrrad, umfassend eine Nabenachse, einen auf dieser drehbar gelagerten Antreiber, ein Schaltgetriebe mit mindestens zwei Gangstufen, eine Nabenhülse, eine Schaltvorrichtung zum Wechseln der Gangstufen im Schaltgetriebe, wobei ein Drehelement eine Kurvenbahn aufweist, welche im Falle einer Schaltung mit einem Stellelement zusammenwirkt, um seine eigene Position zu verändern, wobei das Stellelement zum Wechseln von einer Gangstufe auf eine andere durch die Schaltvorrichtung auf eine zur Drehzahl des Drehelementes verschiedene Drehzahl gebracht werden kann, wodurch die Kurvenbahn des Drehelementes auf Vorsprüngen des Stellelementes aufgleitet und durch den axialen Ortswechsel des Drehelementes dessen Kupplungsverbindung mit einem Getriebeteil löst. Der Vorteil bei der vorgeschriebenen servounterstützten Ausschaltung einer Klauenkupplung liegt in seiner kostengünstigen Herstellung, in der Möglichkeit, mehrere solcher servounterstützter Schalteinrichtungen anzuordnen, sowie in der Möglichkeit, einen Überlastschutz ohne größere Inanspruchnahme von Bauraum zu installieren.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrgangnabe für ein Fahrrad zur Steuerung
mehrerer Gangstufen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit der EP 803 430 A1 ist eine Übersetzungsnabe bekannt geworden, welche eine
Einrichtung zum Aussteuern von Klinken aufweist, die darin besteht, dass ein um die
Achse drehbar angeordneter Schaltring, der drehfest aber axial verschiebbar mit
dem Antreiber verbunden ist, ein axial wirkendes Profil aufweist, welches mit einem
Schubklotz zusammenwirkt, welcher in einem Schlitz hin und her schiebbar ist, um
die einzelnen Gangstufen zu steuern. Der Schlitz in der Nabenachse ist nicht wie
üblich symmetrisch zur Achse parallel verlaufend, sondern schraubenförmig ange
ordnet, so dass der Schubklotz bei seiner Bewegung in Achsrichtung eine zusätzli
che Drehbewegung durchlaufen muß. Der Schaltring hat neben seiner Aufgabe, eine
Verbindung durch eine Klauenkupplung zu unterbrechen, auch die Aufgabe, eine
Klinke auch unter Last auszuheben und nach dem Aushebevorgang diese zu unter
wandern und im ausgehobenen Zustand zu halten. Um die Klinke auszuheben, muß
der Schaltring axial unter Kraft verschoben werden, wobei die Kraft wesentlich grö
ßer ist als die Schaltkraft, die von außerhalb auf den Schubklotz ausgeübt werden
kann. Aus diesem Grund ist das Profil im Schaltring mit Schrägen versehen, die mit
den äußeren Enden des Schubklotzes in der Weise zusammenwirken, dass der
beim Schalten einmal in das Profil eingetauchte Schubklotz wegen der Abstimmung
der Schraubensteigung für den Schubklotz in der Achse mit den Schrägen im Profil
des Schaltringes an dieser Stelle bleibt und der Schaltring durch die vom Fahrer auf
gebrachte Drehkraft vom Schubklotz über die Schrägen im Schaltring abgewiesen
und unter die Klinke geschoben wird. Der jeweilige Winkel der Schraubensteigung
und der Winkel der Schrägen sind derart aufeinander abgestimmt, dass im Schal
tungsfalle der Schubklotz durch Reibschluß an der jeweiligen Position festgeklemmt
wird. Diese Klemmung des Schubklotzes an jeder Stelle des Schlitzes in der Achse
ermöglicht das Schalten von verschiedenen Gangstufen an unterschiedlichen Kupp
lungselementen der Nabe. Da es einen Unterschied macht, ob eine Klinkenkupplung
oder eine Klauenkupplung ausgesteuert wird, kann die Zuordnung der Schrauben
steigung zu den Winkeln der Schrägen nur als Kompromiss angesehen werden.
Die Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschränkt sich lediglich
auf die Steuerung einer Klauenkupplung, die unter allen Lastzuständen ausgesteuert
werden kann. Es wird daher eine servounterstützte Schalteinrichtung vorgeschlagen,
bestehend aus einem durch eine Schalteinrichtung steuerbaren Schaltelement, wel
ches in einem Schlitz einer Nabenachse untergebracht ist und von dem Schaltele
ment in axialer Richtung bewegt werden kann. Die am Außenzylinder der Nabe
nachse überstehenden Enden des Schaltelementes verbergen sich innerhalb einer
Aussparung eines Ringes, der gleichzeitig einen Anschlag in axialer Richtung für ein
Stellelement aufweist, welches wiederum axial an einem Drehelement anliegt, wel
ches seinerseits durch eine Klauenkupplung mit einem Getriebeteil verbindbar ist.
Die Klauenkupplung kann durch axiales Verschieben des Drehelementes ausgerückt
werden, wobei das Drehelement eine Kurvenbahn aufweist, welche im Falle einer
Schaltung mit dem Stellelement zusammenwirkt, das Vorsprünge aufweist, die mit
der Kurvenbahn des Drehelementes zusammenwirken. Wird das Stellelement ge
genüber dem Drehelement auf eine unterschiedliche Drehzahl gebracht, so laufen
die Vorsprünge auf der Kurvenbahn auf und das Drehelement wird hierdurch axial
verschoben, wenn insbesondere das Stellelement vom Schaltelement festgehalten
wird und das Drehelement mit dem Getriebeelement weiterhin angetrieben wird. In
diesem Fall wird die Klauenkupplung gelöst, wobei diese Lösung auch unter extre
men Lastbedingungen durchgeführt werden kann. Es ist also mit einer solchen An
ordnung einer Schalteinrichtung durchaus möglich, durch schlagartiges Wechseln
der Gangstufen unter Last die Getriebeelemente zu zerstören, wenn nicht eine Last
begrenzung in Form einer Überlastkupplung eingebaut ist. Beim Fahren eines Fahrrades
in Extrembereichen am Berg oder im Gelände kann es erforderlich werden,
das Schalten von einer Gangstufe zur nächsten unter allen Umständen durchzufüh
ren. Das höchste Drehmoment wird bekanntlich bei etwa waagerecht stehenden Pe
dalarmen erreicht, wenn das volle Körpergewicht und zuzüglich Abstützkräfte auf die
Getriebeelemente wirken. Eine Überlastkupplung kann also dafür sorgen, dass der
Gangwechsel erst dann erfolgt, wenn die Drehmomentspitzen im Antrieb wieder ab
geklungen sind. Eine solche Überlastkupplung kann in Form einer Friktionskupplung
entweder im Stellelement oder im Drehelement angeordnet sein, die dann
durchrutscht, wenn ein vorher eingestelltes Drehmoment überstiegen wird. Anderer
seits können die Flanken der Arretierungsklauen in axialer Richtung je eine Schräge
aufweisen, wodurch auf das Schaltelement eine axial gegen die Schaltrichtung wir
kende Kraftkomponente ausgeübt wird, die die Schalteinrichtung zurückschiebt,
wenn ein bestimmtes Drehmoment während des Schaltprozesses überschritten ist.
Je stärker nämlich das Drehmoment auf die Elemente des Schaltgetriebes wirken,
desto höher müssen die Kräfte sein, die die Klauen der Klauenkupplung gegenein
ander verschieben können.
Es ergibt sich somit die Aufgabe der Erfindung, eine Schalteinrichtung zu schaffen,
mit der es möglich ist, eine Kupplung während der Fahrt auch unter hohen Drehmo
menten zu schalten, ohne erhöhte Schaltkräfte durch den Fahrer aufzubringen, wo
bei Servokräfte wirken, die dem Antrieb der Nabe durch den Benutzer des Fahrrades
entnommen werden.
Die Lösung der Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 erläutert. Ausgestal
tungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand von Schnittzeichnungen wird die Schalteinrichtung zur Erzeugung von Ser
vokräften zum Ausrücken einer Klauenkupplung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt einer Mehrgangnabe mit einem Schaltelement in ei
nem Schlitz einer Nabenachse, welches mit Arretierungsklauen eines
Stellelementes zusammenwirkt, welches wiederum ein Drehelement
axial verschieben kann.
Fig. 2 das Stellelement mit zum Drehelement hin weisenden Vorsprüngen
und auf der gegenüberliegenden Seite Arretierungsklauen für den Ein
griff des Schaltelementes.
Fig. 3 das Drehelement, welches als Bestandteil der Klauenkupplung über
eine Kurvenbahn mit den Vorsprüngen am Stellelement zusammen
wirkt.
Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer servounterstützten Schalteinrich
tung mit Ausschaltfunktion oberhalb des Grenzlastschaltmomentes
durch Einsatz einer federbelasteten Reibungskupplung für den Antrieb
der Servoeinrichtung.
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer servounterstützten Schalteinrich
tung mit Ausschaltfunktion oberhalb des Grenzlastschaltmomentes
durch Einsatz einer Druckfeder im Kraftpfad der servounterstützten
Schaltkraft.
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer servounterstützten Schalteinrich
tung mit Ausschaltfunktion oberhalb des Grenzlastschaltmomentes
durch Einsatz einer Druckfeder an einer anderen Position im Kraftpfad
der servounterstützten Schaltkraft.
Wird mit 1 eine Nabenachse einer Mehrgangnabe bezeichnet, so ist auf dieser ein
Ring 2 angeordnet, der axial an einem Ringwulst 3 anliegt, welcher mit der Nabe
nachse 1 verbunden ist. Der Ring 2 weist auf der dem Ringwulst 3 gegenüberliegenden
Seite einen Anschlag 13 auf, an dem sich ein Stellelement 8 mit seiner Stirnflä
che, die von Arretierungsklauen 14 gebildet wird, abstützt. Der Ring 2 weist auf der
Seite des Anschlages 13 außerdem eine Aussparung 17 auf, in die ein Schaltele
ment 16 eintauchen kann, so dass es die Arretierungsklauen 14 des Stellelemen
tes 8 nicht mehr berühren kann. Das Schaltelement 16 ist mit einer Schaltvorrich
tung 5 verbunden, mit Hilfe derer das Schaltelement 16 in axialer Richtung bewegt
werden kann. Vorzugsweise wird die Schaltvorrichtung 5 in einer koaxialen Bohrung
der Nabenachse 1 geführt und an einem der Enden der Nabenachse 1 nach außen
geführt und mit einem Bedienungshebel am Fahrrad zum Steuern der einzelnen
Gangstufen verbunden. Das Schaltelement 16 kann vorzugsweise als Schubklotz
ausgebildet sein, der in einem Schlitz 18 der Nabenachse 1 angeordnet ist, wodurch
es möglich wird, dass die Enden des Schaltelementes 16 mit den Arretierungsklau
en 14 in Verbindung treten können. Das Drehelement 6 bildet mit einem Getriebe
teil 10, über welches der Kraftfluss von einem Antreiber an eine Nabenhülse in ei
nem Schaltgetriebe 4 der Mehrgangnabe läuft, eine Klauenkupplung bildet, wobei
das Drehelement 6 erste Klauen 11 und das Getriebeteil 10 zweite Klauen 12 auf
weisen. Für den Fall, dass die ersten Klauen 11 mit den zweiten Klauen 12 in Wirk
verbindung stehen, liegt das Drehelement 6 am Stellelement 8 an, wobei die Stirn
flächen der Arretierungsklauen 14 am Anschlag 13 des Ringes 2 anliegen und die
sen am Ringwulst 3 abstützen und in seiner axialen Lage halten.
Gemäß Fig. 2 weist das Stellelement 8 Vorsprünge 15 auf, die mit einer Kurven
bahn 7 an der Stirnfläche des Drehelementes 6 zusammenwirken, wobei die Kur
venbahn 7 vorzugsweise mit Schrägflächen 9 ausgebildet ist, an denen die Vor
sprünge 15 bei Verdrehen des Drehelementes 6 gegen das Stellelement 8 aufgleiten
und eine axiale Auseinanderverschiebung der beiden Teile 6 und 8 bewirken. Die
axiale Verschiebung des Drehelements 6 bewirkt somit die Verschiebung der ersten
Klauen 11 aus dem Kupplungsverband mit den zweiten Klauen 12 am Getriebe
teil 10, wobei der Gangwechsel im Schaltgetriebe 4 sofort nach dem Auseinander
rücken der beiden Klauen 11 und 12 vollzogen ist.
Hinsichtlich der Funktion ist anzumerken, dass der Schaltvorgang theoretisch bereits
beim Überschreiten des Schaltelementes 16 einer Linie des Anschlages 13 am
Ring 2 in die Zwischenräume zwischen den Arretierungsklauen 14 am Stellelement 8
eingeleitet ist, wobei aber in der Praxis die Verschiebung des Schaltelementes 16
durch eine angefederte Schaltvorrichtung 5 erfolgt, die das Schaltelement 16 dann
zwischen die Arretierungsklauen 14 widerstandslos einschalten kann, wenn die Ar
retierungsklauen 14 voneinander einen ausreichend großen Abstand aufweisen. Die
Anfederung der Schaltvorrichtung 5 ist für den unwahrscheinlicheren Fall vorgese
hen, das das Schaltelement 16 auf die Stirnflächen der Arretierungsklauen 14 trifft
und erst nach Vorbeiwandern dieser Arretierungsklauen 14 in die Zwischenräume
eintauchen kann. Nachdem das Schaltelement 16 zwischen die Arretierungsklau
en 14 eingetaucht ist, wird das Stellelement 8 schlagartig an der synchronen Dre
hung mit dem Drehelement 6 gehindert, wobei die vorbeschriebene axiale Ausein
anderverschiebung einsetzt. Die neue Gangstufe bleibt solange erhalten, solange
die ersten Klauen 11 mit den zweiten Klauen 12 außer Eingriff sind. Dieser Zustand
bleibt solange bestehen wie das Schaltelement 16 zwischen den Arretierungsklau
en 14 verharrt. In diesem Zustand bleibt die Übertragung zwischen dem Schaltele
ment 16 und den Arretierungsklauen 14 am Stellelement 8 kraftlos, weshalb es ohne
Probleme möglich ist, das Schaltelement 16 aus seinem Verband zu lösen und in
seine Ursprungslage, nämlich in der Aussparung 17, des Rings 2 zurückzufahren. In
diesem Fall kann der Verband zwischen den ersten Klauen 11 und den zweiten
Klauen 12 wieder hergestellt werden, wobei eine solche Verbindung dann erfolgreich
durchgeführt werden kann, wenn zwischen den Klauen 11 und 12 ausreichend gro
ße Zwischenräume angeordnet sind.
Wie schon erwähnt, kann es für bestimmte Anwendungsfälle von Bedeutung sein,
einen Überlastschutz in Form einer Überlastkupplung einzubauen, der im Kraftfluss
zwischen den Arretierungsklauen 14 und den ersten Klauen 11 einzubauen wäre. So
ist vorstellbar, dass das Drehelement zweigeteilt ist und der erste Teil mit der Kur
venbahn 7 vom zweiten Teil mit den ersten Klauen 11 durch eine federbelastete
Friktion unterbrochen ist. Diese federbelastete Friktion kann aus einem Toleranzring
bestehen, der relativ hohe Drehmomente übertragen kann und durch seine Dimensionierung
ein maximales Drehmoment bei der Betätigung des Schaltgetriebes nicht
überschreiten lässt. In gleicher Weise kann die Friktion im Stellelement 8 zwischen
den Arretierungsklauen 14 und den Vorsprüngen 15 angeordnet sein. Ebenso kann,
wie bereits oben beschrieben, eine Drehmomentüberlastung des Getriebes durch
Schrägen an den Arretierungsklauen und/oder am Schaltelement 16 vermieden wer
den. Eine solche Konstellation führt dazu, dass bei Überschreiten eines maximalen
Drehmomentes das Schaltelement aus seinem Verband zwischen den Arretierungs
klauen 14 nach dem Einfahren in die Zwischenräume zwischen den Arretierungklau
en 14 wieder gegen die Schaltrichtung herausgeschoben wird.
Der Aufbau eines Servomechnismus mit einer Friktionskupplung in dem beschriebe
nen Mechanismus zur Unterdrückung der Umschaltfunktion bei einem zu großen
Drehmoment im Antriebsmomentenpfad zwischen Drehelement 6 und Getriebeteil
10 ist in Fig. 4 erkennbar. Die Reibungskupplung ist nur schematisch dargestellt.
Wie auch in der beschriebenen Ausführungsform ohne Ausschaltfunktion des Ser
vomechanismus kommt der Servomechanismus dadurch zur Wirkung, daß das Ge
triebeteil 10 relativ zum Stellelement 8 eine Relativdrehzahl aufweist. Mit der zusätz
lichen Reibungskupplung 23 wird dieser Wirkmechanismus außer Kraft gesetzt.
Die Kurvenbahn 7 mit der Schrägfläche 9 ist zwischen dem Stellelement 8 und dem
ersten Teil des Drehelementes in Gestalt der Hülse 19 angeordnet. Die Hülse 19
dreht sich normalerweise gemeinsam mit dem Drehelement 6. Übersteigt allerdings
das Koppelmoment an der Reibungskupplung 23 einen Grenzwert, kommt es zum
Durchrutschen dieser Kupplung und die Hülse 19 bleibt relativ zum Stellelement 8
stehen. Damit ist der Servomechanismus unwirksam, auch wenn eine Relativdreh
zahl zwischen Drehelement 6 und Getriebeteil 10 vorliegt.
In dieser Reibungskupplung wirken zwischen dem Drehteil 6 und der Hülse 7 radiale
Kontaktkräfte durch eine elastische Verformung eines zwischen dem inneren und
äußeren Teil angeordneten elastischen Elementes, das hier nicht näher beschrieben
wird. In Umfangsrichtung werden entsprechende Reibungskräfte erzeugt.
Die Größe dieser Reibungskräfte bestimmen, ab welchem Grenzlastschaltmoment
an der Klauenkupplung 11/12 ein Durchrutschen der Reibungskupplung 24 einsetzt
und der Servomechanismus unwirksam wird, wodurch die relative Axialverschiebung
der Klauen 11 zu den Klauen 12 ausbleibt.
Eine Reibungskupplung mit derselben Wirkungsweise und gleicher Aufgabenstellung
kann in einer weiteren möglichen Ausführungsform zwischen dem Schaltelement 16
und der Arretierklaue 14 angeordnet werden. Sie dient dann im Überlast-Fall dazu,
das Stellelement 8 weiter gemeinsam mit dem Drehelement 6 rotieren zu lassen, um
so ein Auskoppeln der Klauenkupplung 11/12 zu unterbinden.
Vorstehend wurde beschrieben, wie durch Unterbrechung des Antriebes des Servo
mechanismus ein Umschalten verhindert werden kann. Ein Überlastschutz ist wei
terhin durch Begrenzung der mit dem Servomechanismus erzeugten axialen Schalt
kraft realisierbar. Zu diesem Zweck wird in den Verlauf der durch den Servomecha
nismus erzeugten Axialkraft ein kraftbegrenzendes Element eingefügt. Das kann
zweckmäßigerweise ein elastisches Element sein, etwa in Gestalt einer axial kom
primierbaren Feder, die sich unter einer bestimmten Vorspannung befindet.
In Fig. 5 ist die Feder 20 gezeigt, die in einer der möglichen Ausführungformen zwi
schen dem axialen Anschlag in Gestalt der Ringwulst 3 und dem Servomechanismus
angeordnet ist. Sie befindet sich unter Vorspannung, wobei sie von einem Joch 21
daran gehindert wird, sich über eine maximale Länge hinaus auszudehnen.
Ist die von außen auf das Federpaket einwirkende Druckkraft betragsmäßig kleiner
als die Federvorspannung, verhält sich das Federpaket wie ein fester Körper mit de
finierter effektiver axialer Länge und überträgt die anliegende Druckkraft auf das an
dere Ende der Funktionskette. Wächst andernfalls die auf das Federpaket einwir
kende axiale Druckkraft über den Betrag der Federvorspannung an, wird das Feder
paket komprimiert und die effektive Länge verringert sich. Dann ist der mit dem Fe
derpaket übertragene Anteil der mit dem Servomechanismus erzeugten Kraft nicht
mehr ausreichend, um die Klauen 11 und 12 zu trennen, weil dann die an den Klau
en 11 und 12 infolge der Wirkung des Drehmomentes erzeugte Reibungskraft grö
ßer ist.
In Fig. 6 ist das Federpaket im Kraftfluß zwischen dem Servomechanismus und dem
zu schaltenden Drehelement 6 angeordnet.
Wird nun der Servomechanismus eingeschaltet und das Drehmoment am Drehele
ment 6 liegt über dem Grenzlastschaltmoment, so wird zwar der Servomechanismus
in Gang gesetzt, aber die Klauenkupplung wird nicht außer Eingriff gebracht, weil
das Federpaket die mit dem Servomechanismus erzeugte Axialverschiebung auf
nimmt. Oberhalb des Grenzlastschaltmomentes dient das Drehelement 6 als axialer
Anschlag für die axiale Kompression der Feder 20, weil die Klaue 11 sich dann nicht
mehr gegenüber der Klaue 12 bewegen kann.
Dabei wird davon ausgegangen, dass für diese Wirkung das Getriebeteil 10 axial
unverschieblich sein muß, was auch für das Funktionieren des Mechanismus in der
Grundversion entsprechend Fig. 1 ohne Ausschaltfunktion oberhalb des Grenzlast
schaltmomentes vorausgesetzt wird.
Weiterhin muß sichergestellt werden, dass bei Variante entsprechend Fig. 5 das
Schaltelement 16 so weit in die Arretierungsklaue 14 am Stellelement eintauchen
kann und ein entsprechender Freiraum vorhanden ist, damit die axiale Verschiebung
des Stellgliedes 8 in Richtung gegen den Anschlag 3 möglich ist, ohne aus der Arre
tierklaue auszutreten. Andernfalls sind entsprechende Vorkehrungen an der Schalt
vorrichtung zu treffen, denn dann muß die Schaltvorrichtung in diese Richtung aus
weichen können.
Mit dem Servomechanismus wird eine Klauenkupplung ausgekoppelt, nicht einge
koppelt. Das kann unabhängig von der relativen Lage des Drehelementes 6 zum
Getriebeteil 10 geschehen. Somit gibt es keine Eingrenzungen bezüglich des Schalt
zeitpunktes, in dem der Auskoppelvorgang durch Verschieben des Schaltelementes
eingeleitet wird.
Der Vorteil bei der vorbeschriebenen servounterstützten Ausschaltung einer Klauen
kupplung liegt in ihrer kostengünstigen Herstellung, in der Möglichkeit mehrere sol
cher servounterstützter Schalteinrichtungen anzuordnen, sowie in der Möglichkeit,
einen Überlastschutz ohne größere Inanspruchnahme von Bauraum zu installieren.
1
Nabenachse
2
Ring
3
Ringwulst
4
Schaltgetriebe
5
Schaltvorrichtung
6
Drehelement
7
Kurvenbahn
8
Stellelement
9
Schrägfläche
10
Getriebeteil
11
erste Klauen
12
zweite Klauen
13
Anschlag
14
Arretierungsklaue
15
Vorsprung
16
Schaltelement
17
Aussparung
18
Schlitz
19
Hülse
20
Feder
21
Joch für Feder
22
Mitnahmeprofil
23
Reibungskupplung
Claims (18)
1. Mehrgangnabe für ein Fahrrad, umfassend
dadurch gekennzeichnet;
dass ein Stellelement (8) beim Gangwechsel durch die Schaltvorrichtung (5) auf eine zur Drehzahl des Drehelementes (6) verschiedene Drehzahl gebracht wer den kann, um die Aufgleitbewegung zu verursachen.
- - eine Nabenachse (1),
- - einen auf dieser drehbar gelagerten Antreiber,
- - ein Schaltgetriebe (4) mit mindestens zwei Gangstufen,
- - eine Nabenhülse zur Bildung eines Laufrades in Verbindung mit einer Felge,
- - eine Schaltvorrichtung (5) zum Wechseln der Gangstufen im Schaltgetriebe (4),
dadurch gekennzeichnet;
dass ein Stellelement (8) beim Gangwechsel durch die Schaltvorrichtung (5) auf eine zur Drehzahl des Drehelementes (6) verschiedene Drehzahl gebracht wer den kann, um die Aufgleitbewegung zu verursachen.
2. Mehrgangnabe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltvorrichtung (5) vornehmlich im Fahrbetrieb auf ein Schaltele
ment (16) wirkt, wodurch eine Änderung der relativen Drehzahlen des Drehele
ments (6) und des Stellelements (8) zueinander hervorgerufen wird.
3. Mehrgangnabe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehmomentverbindung aus einer in axialer Richtung lösbaren Kupplung
besteht.
4. Mehrgangnabe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kupplung aus ersten Klauen (11) am Drehelement (6) besteht, die in
zweite Klauen (12) am Getriebeteil (10) im Eingriff sind.
5. Mehrgangnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellelement (8) zwischen der Kurvenbahn (7) des Drehelementes (6)
und einem Anschlag (13) angeordnet ist.
6. Mehrgangnabe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlag (13) axial fest mit der Nabenachse (1) verbunden ist.
7. Mehrgangnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlag (13) eine zum Stellelement (8) hin gerichtete Aussparung (17)
aufweist, in die das Schaltelement (16) hinter die Ebene des Anschlages (13)
eintauchen kann.
8. Mehrgangnabe nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlag (13) eine stirnseitige Ringfläche an einem Ring (2) ist, der vom
Ringwulst (3) in seiner Position gehalten wird.
9. Mehrgangnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellelement (8) auf der der Kurvenbahn (7) abgewandten Seite Arretie
rungsklauen (14) aufweist, die mit dem Schaltelement (16) zusammenwirken kön
nen.
10. Mehrgangnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Fall, dass das Drehelement (6) und das Getriebeteil (10) umlaufen
und über ihre Klauen (11) und (12) Drehmoment übertragen wird, das Stellele
ment (8) durch das Schaltelement (16) auf der Nabenachse (1) drehfest gemacht
werden kann, wodurch die Vorsprünge (15) auf den Schrägflächen (9) der Kur
venbahn (7) ablaufen und eine axial wirkende Servokraft entsteht, die das Dreh
element (6) unabhängig von dem übertragenen Drehmoment axial verschiebt und
die ersten Klauen (11) aus ihrem Verbund mit den zweiten Klauen (12) löst.
11. Mehrgangnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Kupplung, bestehend aus den ersten Klauen (11) und den
zweiten Klauen (12), und dem Schaltelement (16) eine Überlastkupplung ange
ordnet ist.
12. Mehrgangnabe nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überlastkupplung eine federbelastete Friktion aufweist.
13. Mehrgangnabe nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überlastkupplung aus Abweisschrägen zwischen den Arretierungsklau
en (14) und dem Schaltelement (16) besteht.
14. Mehrgangnabe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kurvenbahn (7) mit ihren Schrägflächen (9) an einer Stirnfläche des
Drehelementes (6) und die Vorsprünge (15) an einer zu der Kurvenbahn (7)
hinweisenden Stirnfläche des Stellelementes (8) angeordnet sind.
15. Mehrgangnabe nach Anspruch 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Wirkkette für die mit dem Servomechanismus erzeugten axialen
Verschiebekraft zwischen einem axialen Widerlager und der auszuschaltenden
Klauenkupplung mit den Klauen (11) und (12) ein elastisches Federelement
angeordnet wird, um im Falle einer Überschreitung des Grenzlastschaltmomen
tes an der Klauenkupplung die Axialverschiebung aufzunehmen.
16. Mehrgangnabe nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder (20) das elastische Federelement bildet und im Kraftverlauf zwi
schen der Ringwulst (3) als axialem Anschlag und dem Stellelement angeord
net ist.
17. Mehrgangnabe nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Feder (20) das elastische Federelement bildet und im Kraftverlauf zwi
schen dem Getriebeteil (10) und dem Drehteil (6) angeordnet ist.
18. Mehrgangnabe nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder (20) unter axialer Druck-Vorspannung steht, wobei es eine effek
tive maximale Länge nicht überschreiten kann.
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DE10061181A Withdrawn DE10061181A1 (de) | 1999-12-24 | 2000-12-07 | Mehrgangnabe für ein Fahrrad |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10061181A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10134842A1 (de) * | 2001-07-17 | 2003-02-06 | Sram De Gmbh | Lastschaltbare Mehrgangnabe |
DE10324196A1 (de) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Sram Deutschland Gmbh | Getriebenabe mit synchronisiertem Umkoppelvorgang |
NL2001561C2 (nl) * | 2007-05-10 | 2010-06-29 | Sram De Gmbh | Naaf met meerdere versnellingen met frictiekoppeling voor begrensbare schakelbelastingen. |
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2000
- 2000-12-07 DE DE10061181A patent/DE10061181A1/de not_active Withdrawn
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NL2001561C2 (nl) * | 2007-05-10 | 2010-06-29 | Sram De Gmbh | Naaf met meerdere versnellingen met frictiekoppeling voor begrensbare schakelbelastingen. |
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