DE102005030405B4

DE102005030405B4 - Circuit assembly for a hub dynamo

Info

Publication number: DE102005030405B4
Application number: DE102005030405A
Authority: DE
Inventors: Jochen R. Dr.-Ing. Wangermann
Original assignee: Buechel & Co Fahrzeugteil GmbH; Buechel & Co Fahrzeugteilefabrik KG GmbH
Current assignee: WANGERMANN, CHRISTINA, DE
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2025-07-01
Also published as: DE102005030405A1

Abstract

Schaltungsbaugruppe für eine Nabenlichtmaschine mit einem in der Nabe eingebauten Rotor-Stator-Induktionssystem zur Stromerzeugung, dessen Rotorsystem drehbar auf einer Achse des Laufrades angeordnet und mittels einer Kupplungsvorrichtung mit einem Planetengetriebe in Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung durch ein von einem Stellhebel beaufschlagtes Stellmittel der Schaltungsbaugruppe betätigt wird und wobei der Stellhebel formschlüssig mit einem Stellring verbunden ist, an dem Schaltkugeln abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellring (11) an seiner der Kupplungsvorrichtung (19) gegenüberliegenden Stirnfläche von mindestens einer Tellerfeder (13) beaufschlagbar ist und an seiner der Kupplungsvorrichtung (19) zugeordneten Stirnfläche mindestens eine muldenförmige Ausnehmung (111) zur Aufnahme einer Schaltkugel (12) aufweist, die in einem Durchbruch (171) einer Distanzscheibe (17) verlagerbar ist und gegenüberliegend zur muldenförmigen Ausnehmung (111) des Stellringes (11) an einem Gegenring (20) abgestützt ist, dessen der Schaltkugel (12) gegenüberliegende Stirnfläche über mehrere Stellstifte (18) mit einer Kupplungsscheibe (21) in Wirkverbindung steht, wobei der Stellring (11) konform mit dem...circuit assembly for one Hub alternator with a built-in hub rotor-stator induction system for power generation, whose rotor system is rotatable on an axis of the Impeller arranged and by means of a coupling device with a planetary gear can be brought into operative connection, wherein the coupling device by an actuating means of the circuit assembly which is acted on by a control lever is pressed and wherein the actuating lever positively connected to a collar is supported on the switching balls, characterized in that the adjusting ring (11) at its the coupling device (19) opposite end face of at least one plate spring (13) can be acted upon and on his the coupling device (19) associated end face at least a trough-shaped recess (111) for receiving a switching ball (12), which in a Breakthrough (171) of a spacer (17) is displaceable and opposite to the trough-shaped Recess (111) of the adjusting ring (11) is supported on a counter-ring (20), the switching ball (12) opposite end face over several Adjusting pins (18) is in operative connection with a coupling disc (21), wherein the adjusting ring (11) complies with the ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsbaugruppe für eine Nabenlichtmaschine mit einem in der Nabe eingebauten Rotor-Stator-Induktionssystem zur Stromerzeugung, dessen Rotorsystem drehbar auf einer Achse des Laufrades angeordnet und mittels einer Kupplungsvorrichtung mit einem Planetengetriebe in Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung durch ein von einem Stellhebel beaufschlagtes Stellmittel der Schaltungsbaugruppe betätigt wird und wobei der Stellhebel formschlüssig mit einem Stellring verbunden ist, an dem Schaltkugeln abgestützt sind.The The invention relates to a circuit assembly for a hub dynamo with a built-in hub rotor-stator induction system for Power generation, whose rotor system is rotatable on an axis of the impeller arranged and by means of a coupling device with a planetary gear in operative connection can be brought, wherein the coupling device by a pressurized by a lever actuating means of the circuit assembly actuated is and wherein the actuating lever positively connected to a collar is supported on the switching balls are.

Die Stromversorgung für die Beleuchtungseinrichtung von Fahrrädern wird bisher überwiegend mit konventionellen Dynamos realisiert, die eine Antriebswelle mit einem zugeordneten Reibrad aufweisen, das mit dem Reifen eines Laufrades in Wirkverbindung gebracht werden kann. Unabhängig von der konkreten Ausführung haben Reibradantriebe jedoch prinzipbedingt einen schlechten Wirkungsgrad, so dass der Radfahrer eine relativ hohe Antriebsleistung zur Stromerzeugung aufbringen muss. Ferner beeinträchtigen Verschleiß und Verschmutzung von Reifenprofil und/oder Reibrad sowie deren falsche Ausrichtung zueinander infolge fehlerhafter Montage, ein zu geringer Reifeninnendruck und Witterungseinflüsse die Funktionsfähigkeit und somit die Stromerzeugung von Dynamos mit Reibradantrieb. Demzufolge ergeben sich Probleme bei Einsatzbedingungen, bei denen eine ausreichende Beleuchtung des Fahrrades für die Sicherheit des Nutzers wesentlich ist, wie dies zum Beispiel bei Regen, Schnee oder verschmutzter Fahrbahn in der Dunkelheit relevant ist.The Power supply for The lighting device of bicycles is so far mainly with realized conventional dynamo, which has a drive shaft with a associated friction wheel having, with the tire of an impeller can be brought into operative connection. Regardless of the specific execution have Friction wheel drives inherently a poor efficiency, so the cyclist has a relatively high propulsion power to generate electricity must apply. Further affect Wear and tear Pollution of tire profile and / or friction wheel and their wrong Alignment to each other due to incorrect assembly, too low Tire pressure and weather influences the functionality and thus the power generation of dynamos with friction wheel drive. Consequently, result Problems in conditions of use where sufficient Lighting the bike for the safety of the user is essential, as this, for example in rain, snow or dirty lanes in the dark is relevant.

Derartige Probleme konventioneller Dynamos mit Reibradantrieb können durch eine Anwendung von Nabenlichtmaschinen weitgehend vermieden werden. Diesbezügliche Nabenlichtmaschinen werden innerhalb einer Fahrradnabe montiert und weisen einen Magnetrotor mit einer zugeordneten Spule auf, in der infolge der Rotation des Magneten eine Spannung induziert wird. Der Spule ist ein Stromabnahmekontakt zugeordnet, über den die Stromversorgung für das Fahrrad realisiert wird.such Problems of conventional dynamos with friction wheel drive can an application of hub generators are largely avoided. in this regard Hub generators are mounted inside a bicycle hub and have a magnet rotor with an associated coil, in which is induced as a result of the rotation of the magnet, a voltage. The coil is associated with a power take-off contact via which the power supply for the bicycle is realized.

Bei Nabenlichtmaschinen in getriebeloser Ausführung ist der Stator fest auf der Achse angeordnet und die Magnete sind fest in der Nabenhülse angeordnet. Der Vorteil einer solchen Variante ist deren einfache Bauweise. Der Nachteil besteht darin, dass keine Abschaltung der Nabenlichtmaschine in Betriebszuständen möglich ist, in denen überhaupt keine Stromversorgung notwendig ist. Vielmehr erzeugen die Magnete auch im elektrisch abgeschalteten Zustand in der Spule eine Spannung, die Wirbelstromverluste und letztlich eine mit der Fahrgeschwindigkeit zunehmende Schwergängigkeit bewirkt.at Hubless machines in gearless design, the stator is firmly on the axis arranged and the magnets are fixedly arranged in the hub shell. The advantage of such a variant is its simple design. The disadvantage is that no shutdown of the hub dynamo in operating states possible is where none at all Power supply is necessary. Rather, the magnets also produce in the electrically switched-off state in the coil a voltage, the eddy current losses and ultimately one with the driving speed increasing binding causes.

Diese Nachteile haben zur Entwicklung von Nabenlichtmaschinen mit Getriebe geführt. Dabei wird neben dem Vorteil der Abschaltbarkeit auch die Beleuchtungsqualität verbessert. Gleichzeitig wird es möglich, kleine Spulen und Magnete zu verwenden. Ferner wird selbst bei geringer Geschwindigkeit des Laufrades eine ausreichende Drehzahl am Magnetrotor erreicht, um die notwendige Spannung zu erzeugen.These Disadvantages have the development of hub generators with gearbox guided. In addition to the advantage of being switched off, the lighting quality is also improved. At the same time it becomes possible to use small coils and magnets. Further, even at lower Speed of the impeller sufficient speed on the magnet rotor achieved to generate the necessary voltage.

In EP 0 555 448 B1 wird eine Nabenlichtmaschine mit Getriebe beschrieben, die ein Rotor-Stator-Induktionssystem mit einem Magnetrotor und einer feststehenden Spulenanordnung innerhalb einer Nabenhülse aufweist. Der Magnetrotor wird über ein Planetengetriebe in Rotation versetzt. Im Verbindungsweg zwischen Magnetrotor und Planetengetriebe ist eine Kupplungsvorrichtung angeordnet. Sofern die Stromerzeugung unterbrochen werden soll, wird die Kupplung mit einem Stellglied gegen die Kraft einer Feder außer Wirkeingriff gebracht. Das Stellglied ist als eine Schaltungsbaugruppe mit Buchse und zugeordnetem Stellhebel ausgestaltet. Die Buchse ist hierbei mit einer Kurvenscheibe in Wirkeingriff und mit dieser auf einer weiteren Buchse drehbar. Auf dieser weiteren Buchse ist ein Tragring befestigt, in dem über den Umfang verteilt Stifte angeordnet sind, die parallel zur Achse des Laufrades verschoben werden können. Diese Stifte liegen sowohl an der Kurvenscheibe als auch an der Kupplung an. Durch Verstellung der Kurvenscheibe verändert sich folglich die Position der Stifte und somit wird es möglich, die Kupplung von der Kupplungsscheibe zu lösen oder aber an dieser zur Anlage zu bringen. Somit kann die Nabenlichtmaschine wahlweise aus- oder eingeschaltet werden.In EP 0 555 448 B1 A geared hub dynamo is described that includes a rotor-stator induction system having a magnet rotor and fixed coil assembly within a hub shell. The magnet rotor is rotated by a planetary gear. In the connecting path between the magnetic rotor and planetary gear, a coupling device is arranged. If the power generation is to be interrupted, the clutch is brought out of operative engagement with an actuator against the force of a spring. The actuator is configured as a circuit assembly with a jack and associated control lever. The bush is in this case with a cam in operative engagement and rotatable with this on another socket. On this other socket a support ring is fixed, in which distributed over the circumference pins are arranged, which can be moved parallel to the axis of the impeller. These pins abut both the cam and the clutch. By adjusting the cam consequently changes the position of the pins and thus it is possible to release the clutch from the clutch disc or bring it to this plant. Thus, the hub dynamo can be either off or on.

Die Schaltungsbaugruppe für eine Nabenlichtmaschine gemäß DE 100 03 627, C1 weist einen ähnlichen Grundaufbau auf, erfordert jedoch wesentlich geringere Schaltkräfte. Gleichzeitig wird in jedem Betriebszustand eine exakte Positionierung der Stellstifte für die Kupplungsbetätigung erreicht und folglich eine sichere Verbindung bzw. Trennung von Magnetrotor und Planetengetriebe. Hierfür weist die Schaltungsbaugruppe einen mit einem Stellhebel formschlüssig verbundenen Stellring und einen hierzu beabstandeten Gegenring auf. Stellring und Gegenring sind sowohl axial als auch in Umfangsrichtung zueinander verlagerbar und weisen jeweils muldenförmige Ausnehmungen auf. Den Ausnehmungen wird eine, den Stellring und den Gegenring in Wirkverbindung bringbare Schaltkugel zugeordnet. Somit wird erreicht, dass die Nabenlichtmaschine nicht nur elektrisch, sondern auch mechanisch vollständig abgeschaltet werden kann.The circuit assembly for a hub dynamo according to DE 100 03 627, C1 has a similar basic structure, but requires much lower switching forces. At the same time an exact positioning of the actuating pins for the clutch operation is achieved in each operating state and thus a secure connection or separation of magnetic rotor and planetary gear. For this purpose, the circuit assembly has a form-lockingly connected to a control lever adjusting ring and a counter-ring spaced therefrom. Adjusting ring and counter ring are mutually displaceable both axially and in the circumferential direction and each have trough-shaped recesses. The recesses is assigned to a, the adjusting ring and the mating ring engageable switch ball. It is thus achieved that the hub dynamo can be switched off completely not only electrically but also mechanically.

Obwohl sich die Schaltungsbaugruppe gemäß der benannten DE 100 03 627 C1 grundsätzlich bewährt hat, bestehen noch einige Mängel, für deren Überwindung eine Weiterentwicklung angestrebt wird. Dies betrifft insbesondere die Lage und die Anzahl der in Sonderfertigung herzustellenden Tellerfedern, die bei Abschaltung der Stromerzeugung vollständig entspannt werden müssen, damit sich die Kupplung für einen guten Leichtlauf der Nabe im abgeschalteten Zustand öffnet. Bei Einschaltung der Stromerzeugung müssen die zwei Tellerfedern neu gespannt werden, wobei sie nicht in allen Betriebszuständen eine einheitliche Anpressung der Kupplung gewährleisten können. Bei Verwendung von mehr als zwei Tellerfedern könnten diese Probleme zwar reduziert werden, allerdings wird dann der Schaltweg größer, was bei den Platzverhältnissen im Bereich der Fahrradnabe kaum realisierbar ist.Although the circuit board ge according to the named DE 100 03 627 C1 has proven itself in principle, there are still some shortcomings, for the overcoming of which a further development is sought. This concerns in particular the location and the number of custom-made disc springs that must be completely relaxed when switching off the power generation, so that the clutch opens for good smooth running of the hub in the off state. When switching on the power generation, the two disc springs must be re-tensioned, whereby they can not guarantee a uniform contact pressure of the clutch in all operating conditions. While using more than two disc springs, these problems could be reduced, but then the switching path is larger, which is hardly feasible in the space around the bicycle hub.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsbaugruppe für eine Nabenlichtmaschine zu schaffen, die bei einem reduzierten Bauteil- und Fertigungsaufwand eine verbesserte Funktionsfähigkeit gewährleistet. Dies soll insbesondere erreicht werden, indem dem Stellhebel Bauelemente zugeordnet werden, die in allen Schaltzuständen eine exakte axiale Lagefixierung des Stellhebels bezüglich der Nabenachse ermöglichen.task The invention is to provide a circuit assembly for a hub dynamo, the improved at a reduced component and manufacturing costs Functionality guaranteed. This should be achieved in particular by the adjusting lever components be assigned, which in all switching states an exact axial positional fixation of the actuating lever with respect to enable the hub axle.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem der Stellring an seiner der Kupplungsvorrichtung gegenüberliegenden Stirnfläche von mindestens einer Tellerfeder beaufschlagbar ist und an seiner der Kupplungsvorrichtung zugeordneten Stirnfläche mindestens eine muldenförmige Ausnehmung zur Aufnahme einer Schaltkugel aufweist. Die Schaltkugel ist in einem Durchbruch einer Distanzscheibe verlagerbar und gegenüberliegend zur muldenförmigen Ausnehmung des Stellringes an einem Gegenring abgestützt. Die der Schaltkugel gegenüberliegende Stirnfläche des Gegenringes steht über mehrere Stellstifte mit einer Kupplungsscheibe in Wirkverbindung. Während der Stellring konform mit dem Stellhebel radial und axial verlagerbar ist, sind die Distanzscheibe und der Gegenring lediglich axial verlagerbar angeordnet. Weiterhin stehen der Stellring, die mindestens eine Tellerfeder, die Distanzscheibe, der Gegenring, die Stellstifte und die Kupplungsscheibe mit einer Kupplungsbuchse in Wirkverbindung, die in ihrer axialen Erstreckung mindestens drei Abschnitte mit einem jeweils unterschiedlichen Außendurchmesser aufweist. Diesbezügliche sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, deren technische Merkmale im Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.These Task is solved by the adjusting ring on its opposite of the coupling device face is acted upon by at least one plate spring and on his the coupling device associated end face at least one trough-shaped recess for receiving a switching ball. The switching ball is in a breakthrough of a spacer displaced and opposite to the trough-shaped Recess of the adjusting ring supported on a mating ring. The the Switching ball opposite face of the counter ring is over several adjusting pins with a clutch disc in operative connection. While the collar compliant with the lever radially and axially displaceable is, the spacer and the mating ring are only axially displaceable arranged. Furthermore, the collar, the at least one Disc spring, the spacer, the counter ring, the adjusting pins and the clutch disc in operative connection with a coupling bush, the in their axial extent at least three sections with each having a different outer diameter. In this respect as well Further advantageous embodiments are the subject of subclaims, whose technical features in the embodiment described in more detail become.

Die erfindungsgemäße Schaltungsbaugruppe bewirkt einen reduzierten Bauteil- und Fertigungsaufwand bei gleichzeitig verbesserter Funktionsfähigkeit. Weiterhin wird eine kürzere Baulänge erreicht, wobei die Nabenlichtmaschine dennoch sowohl elektrisch als auch mechanisch vollständig abschaltbar ist. Ein weiterer Vorteil ist die nunmehr mögliche Vormontage der gesamten Stelleinheit, welche wiederum die Fertigungskosten und die Fertigungsqualität positiv beeinflusst. Gegenüber den bisher bekannten Konstruktionen ist es auch vorteilhaft, dass die Tellerfedern beim Schaltvorgang nicht vollständig entspannt werden müssen. Der Schaltvorgang wird durch sehr kleine Schaltwege ermöglicht und lässt auch einen gewissen Verschleiß der Kupplung zu, ohne die Funktionsfähigkeit der Schaltung zu beeinträchtigen. Schließlich ergeben sich weitere Vorteile durch ein kürzeres Einlaufverhalten der Nabe und eine erhöhte Robustheit der Anbauteile.The Circuit assembly according to the invention causes a reduced component and manufacturing costs at the same time improved functionality. Furthermore, a shorter one overall length achieved, the hub dynamo yet both electrically as well as mechanically complete can be switched off. Another advantage is the now possible pre-assembly the entire actuator, which in turn costs the production and the manufacturing quality positively influenced. Across from The previously known constructions, it is also advantageous that the disc springs do not have to be fully relaxed during the switching process. Of the Switching is enabled by very small switching paths and leaves too a certain amount of wear Coupling too, without the functionality affecting the circuit. After all Further advantages result from a shorter run-in behavior of the hub and an increased Robustness of the attachments.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described. Show it:

1 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Nabenlichtmaschine in Seitenansicht mit halbseitiger Schnittdarstellung 1 the basic structure of a hub dynamo according to the invention in side view with a half-sided sectional view

2 ein Detail aus 1 mit den wesentlichen Baugruppen gemäß der Erfindung 2 a detail from 1 with the essential components according to the invention

3 einen Stellhebel in einer ersten Ausführung 3 a lever in a first embodiment

4 einen Stellhebel in einer zweiten Ausführung 4 a lever in a second embodiment

5 eine Kupplungsbuchse in einer ersten Ausführung in zwei Ansichten 5 a coupling socket in a first embodiment in two views

6 eine Kupplungsbuchse in einer zweiten Ausführung in zwei Ansichten 6 a coupling socket in a second embodiment in two views

7 eine Darstellung weiterer Einzelteile im Detail 7 a presentation of other items in detail

In der Zeichnung ist eine Nabenlichtmaschine mit einem in der Nabe eingebauten Rotor-Stator-Induktionssystem zur Stromerzeugung dargestellt. Das Rotorsystem ist drehbar auf einer Achse des Laufrades angeordnet und steht über eine Kupplungsvorrichtung mit einem Planetengetriebe in Wirkverbindung. Gemäß 1 ist diese Nabenlichtmaschine in einer Nabenhülse 1 eines Laufrades von einem (nicht dargestellten) Fahrrad angeordnet.In the drawing, a hub dynamo is shown with a built-in hub rotor-stator induction system for power generation. The rotor system is rotatably arranged on an axis of the impeller and is connected via a coupling device with a planetary gear in operative connection. According to 1 this hub dynamo is in a hub shell 1 an impeller of a (not shown) arranged bicycle.

In der Nabenhülse 1 sind zwei Rillenkugellager 2 eingepresst. Eine Kupplungsbuchse 3 und eine Steckerbuchse 4 sind durch eine Achse 5 verbunden. Die Nabenhülse 1 ist drehfest mit einem Statorsystem 6 verbunden, das mit einem an der Steckerbuchse 4 abgestützten Steckerarm 7 in Wirkverbindung steht. Das Rotorsystem 8 weist einen Ringmagnet auf, der drehbar auf der Achse 5 angeordnet ist. Ein derartiger Aufbau einer Nabenlichtmaschine ist an sich bekannt und im vorliegenden Sachverhalt ohnehin nicht primär, so dass an dieser Stelle auf diesbezüglich weitere Erläuterungen verzichtet werden kann. Wesentlich im vorliegenden Sachverhalt ist vielmehr die Schaltungsbaugruppe zur Herstellung bzw. Trennung einer Verbindung zwischen dem Rotorsystem 8 und einem Planetengetriebe 9, die nachfolgend näher beschrieben wird.In the hub shell 1 are two deep groove ball bearings 2 pressed. A coupling socket 3 and a socket 4 are by an axis 5 connected. The hub shell 1 is non-rotatable with a stator system 6 connected to the socket 4 supported plug arm 7 is in active connection. The rotor system 8th has a ring magnet rotatable on the axis 5 is arranged. Such a construction of a hub dynamo is on is not known in the present case and anyway not primary, so that at this point on this further explanations can be omitted. What is essential in the present case is rather the circuit assembly for the production or separation of a connection between the rotor system 8th and a planetary gear 9 , which is described in more detail below.

Aus 1 und 2 wird ersichtlich, dass einem Stellhebel 10 ein Stellring 11 zugeordnet ist. Dieser Stellring 11 ist konform mit dem Stellhebel 10 radial und axial verlagerbar. Der Stellring 11 ist an seiner der Kupplungsvorrichtung 19 gegenüberliegenden Stirnfläche von mindestens einer Tellerfeder 13 beaufschlagbar. Beispielsweise sind dem Stellhebel 10, wie in der Zeichnung dargestellt, vier entsprechende Tellerfedern 13 zugeordnet. Die Tellerfedern 13 sind mit einer Abschlussscheibe 14 und einer auf der Achse 5 gelagerten Abschlussmutter 15 vorspannbar.Out 1 and 2 will be seen that a lever 10 a collar 11 assigned. This collar 11 is compliant with the lever 10 radially and axially displaceable. The collar 11 is at its the coupling device 19 opposite end face of at least one plate spring 13 acted upon. For example, the adjusting lever 10 as shown in the drawing, four corresponding disc springs 13 assigned. The disc springs 13 are with a lens 14 and one on the axle 5 stored final mother 15 prestressed.

Der Stellring 11 weist an seiner der Kupplungsvorrichtung 19 zugeordneten Stirnfläche mindestens eine muldenförmige Ausnehmung 111 zur Aufnahme einer Schaltkugel 12 auf. In einer bevorzugten Ausführung sind gemäß 7 drei Ausnehmungen 111 zur Aufnahme von jeweils einer Schaltkugel 12 vorgesehen. Die Schaltkugel 12 wird in einem Durchbruch 171 einer Distanzscheibe 17 geführt, die lediglich axial verlagerbar ist. Die Schaltkugel 12 wird gegenüberliegend zur muldenförmigen Ausnehmung 111 des Stellringes 11 an einem Gegenring 20 abgestützt, der lediglich axial verlagerbar ist. Dieser Gegenring 20 steht mit seiner der Schaltkugel 12 gegenüberliegenden Stirnfläche über mehrere Stellstifte 18 mit einer Kupplungsscheibe 21 in Wirkverbindung. Dabei weist der Gegenring 20 ebenso wie der Stellring 11 muldenförmige Ausnehmungen 201 zur Aufnahme von jeweils einer Schaltkugel 12 auf. Es versteht sich, dass die Anzahl dieser Ausnehmungen 201 von der Anzahl der Schaltkugeln 12 abhängig ist. Sofern wie in 7 dargestellt, am Stellring 11 drei muldenförmige Ausnehmungen 111 ausgestaltet sind, sind am Gegenring 20 ebenfalls drei muldenförmige Ausnehmungen 201 vorgesehen.The collar 11 has at its the coupling device 19 associated end face at least one trough-shaped recess 111 for receiving a switching ball 12 on. In a preferred embodiment are according to 7 three recesses 111 for receiving one switching ball each 12 intended. The switching ball 12 will be in a breakthrough 171 a spacer 17 guided, which is only axially displaceable. The switching ball 12 is opposite to the trough-shaped recess 111 of the adjusting ring 11 on a mating ring 20 supported, which is only axially displaceable. This mating ring 20 stands with his the switching ball 12 opposite end face over several parking pins 18 with a clutch disc 21 in active connection. In this case, the mating ring 20 as well as the collar 11 trough-shaped recesses 201 for receiving one switching ball each 12 on. It is understood that the number of these recesses 201 on the number of switching balls 12 is dependent. If as in 7 shown on the collar 11 three trough-shaped recesses 111 are configured, are at the counter ring 20 also three trough-shaped recesses 201 intended.

Der Stellring 11, die Tellerfedern 13, die Distanzscheibe 17, der Gegenring 20, die Stellstifte 18 und die Kupplungsscheibe 21 stehen mit einer Kupplungsbuchse 3 in Wirkverbindung. Die Kupplungsbuchse 3 ist in ihrer axialen Erstreckung in mindestens drei Abschnitte 31, 32 und 33 mit jeweils unterschiedlichem Außendurchmesser gegliedert, die insbesondere aus 5 ersichtlich sind.The collar 11 , the disc springs 13 , the spacer 17 , the counter ring 20 , the stoppers 18 and the clutch disc 21 stand with a coupling socket 3 in active connection. The coupling socket 3 is in its axial extent in at least three sections 31 . 32 and 33 each articulated with different outer diameter, in particular from 5 can be seen.

Hierbei weist die Kupplungsbuchse 3 im ersten Abschnitt 31 kreisbogenförmige Abschnitte mit einer Außenkontur auf, die kongruent ist zur Innenkontur von Durchbrüchen 112, die am Stellring 11 und an der Tellerfeder 13 ausgestaltet sind. Die kreisbogenförmigen Abschnitte werden von mehreren nutenähnlichen Vertiefungen 34 unterbrochen, die jeweils in Längsrichtung der Kupplungsbuchse 3 verlaufen. Dabei ist die Kontur der Vertiefungen 34 jeweils kongruent zur Kontur von Vorsprüngen 172, welche an der Distanzscheibe 17 ausgestaltet sind.This shows the coupling socket 3 in the first part 31 circular arc-shaped sections with an outer contour, which is congruent to the inner contour of openings 112 on the collar 11 and on the plate spring 13 are designed. The arcuate sections are made up of several groove-like depressions 34 interrupted, respectively in the longitudinal direction of the coupling socket 3 run. Here is the contour of the wells 34 each congruent to the contour of protrusions 172 , which on the spacer 17 are designed.

Der erste Abschnitt 31 der Kupplungsbuchse 3 geht über einen stufenförmigen Vorsprung 35 in einen zweiten Abschnitt 32 über. Der zweite Abschnitt 32 weist einen größeren Außendurchmesser auf als der erste Abschnitt 31. Demzufolge wirkt der stufenförmige Vorsprung 35 funktionell als Anschlagfläche für die Distanzscheibe 17.The first paragraph 31 the coupling socket 3 goes over a stepped projection 35 in a second section 32 above. The second section 32 has a larger outer diameter than the first section 31 , As a result, the step-shaped projection acts 35 functionally as a stop surface for the spacer 17 ,

Im zweiten Abschnitt 32 weist die Kupplungsbuchse 3 ebenfalls kreisbogenförmige Abschnitte auf. Deren Außenkontur ist kongruent zur Innenkontur von einem Durchbruch 202, der am Gegenring 20 ausgestaltet ist. Auch diese kreisbogenförmigen Abschnitte werden – hier ausgehend vom ersten Abschnitt 31 und lediglich über einen Teilabschnitt der axialen Erstreckung des zweiten Abschnitts 32 – von mehreren nutenähnlichen und in Längsrichtung der Kupplungsbuchse 3 verlaufenden Vertiefungen 34 unterbrochen. Diese Vertiefungen erstrecken sich in derselben Richtungsebene wie die Vertiefungen 34 am ersten Abschnitt 31 und weisen jeweils eine Kontur auf, die kongruent ist zur Kontur von am Gegenring 20 ausgestalteten Vorsprüngen 203.In the second section 32 has the coupling socket 3 also circular arc sections on. Their outer contour is congruent to the inner contour of a breakthrough 202 who is at the counter ring 20 is designed. These circular arc sections are also here starting from the first section 31 and only over a portion of the axial extent of the second portion 32 - Of several groove-like and in the longitudinal direction of the coupling socket 3 extending depressions 34 interrupted. These depressions extend in the same directional plane as the depressions 34 on the first section 31 and each have a contour that is congruent to the contour of the mating ring 20 designed projections 203 ,

Nach dem Teilabschnitt mit den Vertiefungen 34 weist die Kupplungsbuchse 3 im zweiten Abschnitt 32 eine geschlossene kreisbogenförmige Außenkontur auf. In diesem Bereich sind in derselben Richtungsebene wie die nutenähnlichen Vertiefungen 34 Durchgangsbohrungen 36 ausgestaltet. In diesen Durchgangsbohrungen 36 werden die mit der Kupplungsscheibe 21 in Wirkverbindung stehenden Stellstifte 18 axial verlagerbar geführt.After the section with the wells 34 has the coupling socket 3 in the second section 32 a closed circular arc-shaped outer contour. In this area are in the same directional plane as the groove-like depressions 34 Through holes 36 designed. In these through holes 36 be the ones with the clutch disc 21 operatively connected adjusting pins 18 guided axially displaceable.

Der zweite Abschnitt 32 der Kupplungsbuchse 3 geht über einen stufenförmigen Vorsprung 37 in einen dritten Abschnitt 33 über, der einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der zweite Abschnitt 32.The second section 32 the coupling socket 3 goes over a stepped projection 37 into a third section 33 over, which has a smaller outer diameter than the second section 32 ,

Im dritten Abschnitt 33 weist die Kupplungsbuchse 3 eine Außenkontur auf, die kongruent ist zur Innenkontur von einem an der Kupplungsscheibe 21 ausgestalteten Durchbruch 211. Demzufolge wirkt der stufenförmige Vorsprung 37 funktionell als Anschlagfläche für die Kupplungsscheibe 21, an der die in den Durchgangsbohrungen 36 geführten Stellstifte 18 abgestützt sind.In the third section 33 has the coupling socket 3 an outer contour which is congruent to the inner contour of one on the clutch disc 21 designed breakthrough 211 , As a result, the step-shaped projection acts 37 functionally as a stop surface for the clutch disc 21 at the in the through holes 36 guided parking pins 18 are supported.

Die Schaltungsbaugruppe kann als eine separate Baugruppe vormontiert werden, indem im Stellhebel 10 zunächst drei vom Stellring 11 abgedeckte Schaltkugeln 12 eingelegt und danach auf dem Stellhebel 10 vier Tellerfedern 13 und eine Abschlussscheibe 14 angeordnet werden. Dabei ergeben sich Vorteile bezüglich Handhabung und Funktion durch Verwendung eines zusätzlichen Klemmringes 16, dessen Form beispielhaft in 7 dargestellt ist. Durch gegenseitiges Einrasten und/oder Verklemmen im Stellhebel 10 werden die benannten Teile zunächst unlösbar zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefügt, bevor sie danach als eine komplette Baugruppe in der Nabenhülse 1 montiert werden.The circuit board can be preassembled as a separate assembly by using the lever 10 first three of the collar 11 covered switching balls 12 inserted and then on the lever 10 four disc springs 13 and a lens 14 to be ordered. This results in advantages in terms of handling and function by using an additional clamping ring 16 whose form exemplifies in 7 is shown. By mutual engagement and / or jamming in the lever 10 The named parts are first assembled inseparably to a common assembly, before then as a complete assembly in the hub shell 1 to be assembled.

Gemäß 4 kann anstelle der bisher beschriebenen Ausführung am Stellhebel 10 eine kreisringförmige Kontur 101 mit mehreren Bohrungen ausgestaltet werden, in denen jeweils eine Schaltkugel 12 gelagert ist. Diese Schaltkugeln 12 stehen an der zur Kupplungsvorrichtung 19 gegenüberliegenden Seite mit einem Stellring 11 Wirkverbindung. Dabei kann die im ersten Abschnitt 31 der Kupplungsbuchse 3 ausgestaltete Außenkontur, die kongruent ist zur Innenkontur eines am Stellring 11 ausgestalteten Durchbruchs 112, anstelle einer durchgehenden Kreisform zumindest einen geraden Abschnitt zur radialen Arretierung des Stellringes 11 aufweisen. Die Schaltkugeln 12 stehen an der zur Kupplungsvorrichtung 19 gerichteten Seite mit einer Übertragungsscheibe 22 in Wirkverbindung. An der anderen Seitenfläche dieser Übertragungsscheibe 22 liegen die Stellstifte 18 der Kupplungsscheibe 21 an.According to 4 may instead of the previously described embodiment on the lever 10 an annular contour 101 be configured with a plurality of holes, in each of which a switching ball 12 is stored. These switching balls 12 stand at the to the coupling device 19 opposite side with a collar 11 Operatively connected. It can be in the first section 31 the coupling socket 3 configured outer contour, which is congruent to the inner contour of a collar 11 designed breakthrough 112 , Instead of a continuous circular shape at least a straight portion for radial locking of the adjusting ring 11 exhibit. The switching balls 12 stand at the to the coupling device 19 directed side with a transfer disc 22 in active connection. On the other side surface of this transfer disc 22 are the stoppers 18 the clutch disc 21 at.

Bei dieser Ausführung kann der Klemmring 16 entfallen. Dies verbessert eine spätere Zugänglichkeit zu den Tellerfedern 13 nach der Erstmontage. Weiterhin kann bei dieser Ausführung auf eine Distanzscheibe 17 und einen Gegenring 20 verzichtet werden. Damit auch hier eine gute axiale Führung des Stellhebels 10 gewährleistet wird, sollte die Kupplungsbuchse 3 etwas modifiziert werden. Deshalb ist an der Kupplungsbuchse 3 im Übergangsbereich vom ersten Abschnitt 31 zum zweiten Abschnitt 32 ein zusätzlicher Absatz 38 ausgestaltet, dem die Innenfläche der kreisringförmigen Kontur 101 des Stellhebels 10 zugeordnet wird. Somit kann auf dem Absatz 38, der in 6 dargestellt ist, der Stellhebel 10 axial verlagerbar abgestützt und folglich exakt geführt werden.In this embodiment, the clamping ring 16 omitted. This improves subsequent accessibility to the disc springs 13 after the first installation. Furthermore, in this embodiment, a spacer 17 and a mating ring 20 be waived. So here, too, a good axial guidance of the control lever 10 is guaranteed, the coupling socket should 3 something to be modified. That's why at the coupling socket 3 in the transition area from the first section 31 to the second section 32 an additional paragraph 38 designed, the the inner surface of the annular contour 101 of the control lever 10 is assigned. Thus, on the heel 38 who in 6 is shown, the lever 10 axially displaceable supported and therefore guided exactly.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsbaugruppe wird eine Wirkverbindung zwischen der Kupplung 19 und dem Planetengetriebe 9 durch Verdrehen des Stellhebels 10 ausgelöst, in dessen Folge die Schaltkugeln 12 aus den tiefen Bereichen der muldenförmigen Ausnehmungen 111 des Stellringes 11 in die flachen Bereiche gedrückt und dabei gleichzeitig innerhalb der Durchbrüche 171 in der Distanzscheibe 17 verlagert werden. Durch die Bewegung der Schaltkugeln 12 werden der Gegenring 20 und in weiterer Folge die Stellstifte 18 mit der zugeordneten Kupplungsscheibe 21 verlagert (in 1 und 2 nach rechts), so dass nunmehr eine Verbindung mit dem Planetengetriebe 9 geschaffen wird. Dabei wirkt die volle Federkraft der Tellerfedern 13 auf die Kupplung 19.When using the circuit assembly according to the invention is an operative connection between the clutch 19 and the planetary gear 9 by turning the control lever 10 triggered, as a result of the switching balls 12 from the deep areas of the trough-shaped recesses 111 of the adjusting ring 11 pressed into the flat areas and at the same time within the breakthroughs 171 in the spacer 17 be relocated. By the movement of the switching balls 12 become the mating ring 20 and subsequently the stoppers 18 with the associated clutch disc 21 relocated (in 1 and 2 to the right), so that now a connection with the planetary gear 9 is created. The full spring force of the disc springs acts 13 on the clutch 19 ,

11: Nabenhülsehub sleeve
22: RillenkugellagerDeep groove ball bearings
33: KupplungsbuchseKupplungsbuchse
3131: erster Abschnitt der Kupplungsbuchsefirst Section of the coupling socket
3232: zweiter Abschnitt der Kupplungsbuchsesecond Section of the coupling socket
3333: dritter Abschnitt der Kupplungsbuchsethird Section of the coupling socket
3434: nutenähnliche Vertiefunggroove-like deepening
3535: Vorsprung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitthead Start between the first and second sections
3636: Durchgangsbohrung für StellstifteThrough Hole for parking pins
3737: Vorsprung zwischen dem zweiten und dritten Abschnitthead Start between the second and third sections
3838: Absatz an Kupplungsbuchse für Stellhebelparagraph to coupling socket for lever
44: Steckerbuchsesocket
55: Achseaxis
66: Statorsystemstator
77: SteckerarmSteckerarm
88th: Rotorsystemrotor system
99: Planetengetriebeplanetary gear
1010: Stellhebellever
101101: kreisringförmiger Abschnitt am Stellhebelcircular section on the lever
1111: Stellringcollar
111111: Ausnehmung am Stellring für Schaltkugelrecess on the collar for switching ball
112112: Durchbruch am Stellringbreakthrough on the collar
1212: Schaltkugelswitching ball
1313: TellerfederBelleville spring
1414: Abschlussscheibelens
1515: AbschlussmutterStatements mother
1616: Klemmringclamping ring
1717: Distanzscheibespacer
171171: Durchbruch an Distanzscheibebreakthrough on spacer
172172: Vorsprung an Distanzscheibehead Start on spacer
1818: Stellstiftsetting rod
1919: Kupplungclutch
2020: Gegenringcounter ring
201201: Ausnehmung am Gegenring für Schaltkugelrecess at the counter ring for switching ball
202202: Durchbruch am Gegenringbreakthrough at the counter ring
203203: Vorsprung am Gegenringhead Start at the counter ring
2121: Kupplungsscheibeclutch disc
211211: Durchbruch an Kupplungsscheibebreakthrough on clutch disc
2222: Übertragungsscheibetransmission disc

Claims

Circuit assembly for a hub dynamo with a built-in hub rotor-stator induction system for power generation, the rotor system is rotatably mounted on an axis of the impeller and engageable by a coupling device with a planetary gear in operative connection, wherein the coupling device by one of a control lever acted upon actuating means of the circuit assembly is actuated and wherein the actuating lever is positively connected to a collar, are supported on the switching balls, characterized in that the adjusting ring ( 11 ) at its the coupling device ( 19 ) opposite end face of at least one plate spring ( 13 ) is acted upon and at its the coupling device ( 19 ) associated end face at least one trough-shaped recess ( 111 ) for receiving a switching ball ( 12 ) in a breakthrough ( 171 ) a spacer ( 17 ) is displaceable and opposite to the trough-shaped recess ( 111 ) of the adjusting ring ( 11 ) on a counter ring ( 20 ) is supported, of which the switching ball ( 12 ) opposite end face over a plurality of adjusting pins ( 18 ) with a clutch disc ( 21 ) is in operative connection, wherein the adjusting ring ( 11 ) compliant with the control lever ( 10 ) is radially and axially displaceable, while the spacer ( 17 ) and the counter ring ( 20 ) are arranged only axially displaceable and wherein the adjusting ring ( 11 ), the at least one plate spring ( 13 ), the spacer ( 17 ), the counter ring ( 20 ), the adjusting pins ( 18 ) and the clutch disc ( 21 ) with a coupling socket ( 3 ) are in operative connection, which in their axial extent at least three sections ( 31 ; 32 ; 33 ) having a respective different outer diameter.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the coupling socket ( 3 ) in the first part ( 31 ) has arcuate sections with an outer contour, which is congruent to the inner contour of each of the adjusting ring ( 11 ) and the diaphragm spring ( 13 ) designed breakthroughs ( 112 ), wherein the circular arc-shaped portions of a plurality of groove-like and longitudinally of the coupling sleeve ( 3 ) extending depressions ( 34 ) whose contour is respectively congruent with the contour of the spacer ( 17 ) configured projections ( 172 ).

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the first section ( 31 ) of the coupling socket ( 3 ) via a stepped projection ( 35 ) in the second section ( 32 ), which has a larger outer diameter than the first section ( 31 ), wherein the stepped projection ( 35 ) as a stop surface for the spacer ( 17 ) is configured.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the coupling socket ( 3 ) in the second section ( 32 ) has arcuate sections with an outer contour which is congruent to the inner contour of one of the counter ring ( 20 ) breakthrough ( 202 ), these arcuate sections starting from the first section ( 31 ) over a portion of the axial extent of the second portion ( 32 ) of a plurality of groove-like and in the longitudinal direction of the coupling socket ( 3 ) extending depressions ( 34 ) are interrupted, which extend in the same directional plane as the groove-like depressions ( 34 ) on the first section ( 31 ) and which have a contour that is respectively congruent with the contour of the mating ring ( 17 ) configured projections ( 203 ).

Circuit assembly according to claim 4, characterized in that the coupling socket ( 3 ) in the second section ( 32 ) after the section with the groove-like depressions ( 34 ) has a closed circular arc-shaped outer contour, in which case in the same directional plane as the groove-like depressions ( 34 ) Through holes ( 36 ) are configured in which the with the clutch disc ( 21 ) operatively connected stoppers ( 18 ) are arranged axially displaceable.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the second section ( 32 ) of the coupling socket ( 3 ) via a stepped projection ( 37 ) in the third section ( 33 ), which has a smaller outer diameter than the second section ( 32 ), wherein the stepped projection ( 37 ) as a stop surface for the clutch disc ( 21 ) is configured.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the coupling socket ( 3 ) in the third section ( 33 ) has an outer contour that is congruent with the inner contour of one on the clutch disc ( 21 ) breakthrough ( 211 ).

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the adjusting lever ( 10 ) an annular contour ( 101 ) having a plurality of bores, in each of which a switching ball ( 12 ) is mounted, wherein the switching ball ( 12 ) at the to the coupling device ( 19 ) opposite side with a collar ( 11 ) and on to the coupling device ( 19 ) directed side with a transfer disc ( 22 ) is in operative connection, wherein at the opposite side surface of the transfer disc ( 22 ) the adjusting pins ( 18 ) of the clutch disc ( 21 ) issue.

Circuit assembly according to claim 8, characterized in that in the first section ( 31 ) of the coupling socket ( 3 ) configured outer contour, which is congruent to the inner contour of a collar ( 11 ) designed breakthrough ( 112 ), at least one straight section for the radial locking of the adjusting ring ( 11 ) having.

Circuit assembly according to claim 8, characterized in that on the coupling socket ( 3 ) in the transition area from the first section ( 31 ) to the second section ( 32 ) a paragraph ( 38 ) is configured on which the lever ( 10 ) Is supported axially displaceable.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the at least one plate spring ( 13 ) with a lens ( 14 ) and one on the axle ( 5 ) final mother ( 15 ) is prestressed.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the at least one plate spring ( 13 ) a clamping ring ( 16 ) for the axial guidance of the lens ( 14 ) assigned.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the adjusting lever ( 10 ) four disc springs ( 13 ) assigned.

Circuit assembly according to claim 1, characterized in that the adjusting ring ( 11 ) three trough-shaped recesses ( 111 ) for receiving a respective switching ball ( 12 ) having.

Circuit assembly according to claim 14, characterized in that the counter-ring ( 20 ) three trough-shaped recesses ( 201 ) for receiving a respective switching ball ( 12 ) having.