DE102006017745A1

DE102006017745A1 - Switching device of multi-gear hub for bicycle, has a switching device with switch-ring , bearing sleeve and switch-sleeve

Info

Publication number: DE102006017745A1
Application number: DE200610017745
Authority: DE
Inventors: Werner Steuer; Michael Dipl.-Ing. Kohaupt; Gunter Dipl.-Ing. Pehse
Original assignee: SRAM Deutschland GmbH
Current assignee: SRAM Deutschland GmbH
Priority date: 2006-04-15
Filing date: 2006-04-15
Publication date: 2007-10-18

Abstract

A multi-gear hub arrangement has a hub axle and hub sleeve around an annulus with a gear mechanism, which on the drive side and brake-side has a number of pawls for switching the gear stages, which on the brake-side can torsionally-rigidly connect the annulus with the pawl carrier. The switching device comprises a switch-ring (21) a bearing-sleeve (15) and a switch-sleeve (14), the latter having pockets on its front face with bevels, and at the same time is connected to the switching ring (21) via a control cam surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrgangnabe für ein Fahrrad, bestehend aus einer Nabenachse und einer Nabenhülse, die ein Hohlrad mit einem Getriebemechanismus umschließt, welcher antriebsseitig und bremsseitig eine Mehrzahl von Klinken zum Schalten von Gangstufen aufweist, die bremsseitig insbesondere das Hohlrad mit einem Klinkenträger drehfest verbinden können, wobei eine Schalteinrichtung zum Wechsel der entsprechenden Gangstufen gegen mindestens eine Antriebsklinke mit einer nach innen gerichteten Anformung geschoben wird und diese im Fahrbetrieb unter Last ausheben kann, wenn sich die Schalteinrichtung, die durch die Vorspannkraft einer Schaltfeder an einem Schaltelement gehalten wird, unter die Anformung der Antriebsklinke schiebt, wobei die Schalteinrichtung aus der Schalthülse, dem Schaltring und einer Lagerhülse besteht.The The invention relates to a multi-speed hub for a bicycle, comprising a hub axle and a hub shell having a ring gear with a Gear mechanism encloses, which drive side and brake side a plurality of pawls for switching gear ratios, the brake side in particular the ring gear rotatably with a pawl carrier can connect wherein a switching device for changing the corresponding gear levels against at least one drive pawl with an inwardly directed Anformung is pushed and lift them while driving under load can, if the switching device, by the biasing force a switching spring is held on a switching element, under the Anformung the drive pawl pushes, wherein the switching device from the shift sleeve, consists of the switching ring and a bearing sleeve.

Mit der DE 29 37 126 ist ein Steuermechanismus zum Steuern des Abhebens und Absenkens einer umlaufenden Mitnehmerklinke in einer Fahrrad-Schaltnabe bekannt geworden, die ein Klinkensteuerglied mit einer Mitnehmerklinke in Eingriff bringt, wobei das Klinkensteuerglied einen Klinken-Aufnahmeabschnitt mit einer vertieften Fläche zur Aufnahme der Mitnehmerklinke aufweist, an die sich in Umfangsrichtung beidseitig Steuerbereiche anschließen, die im Fahrbetrieb für das Ausheben und Absenken sorgen, wenn eine Relativdrehung zwischen den Antriebsklinken und dem Klinkensteuerglied besteht. Um die Mitnehmerklinke zuverlässig auszuheben, wird das Klinkensteuerglied gegen die Antriebsklinke geschoben, wodurch die Antriebsklinke in die vertiefte Fläche eingreift und die Antriebsklinke aushebt, sofern der Schaltvorgang erfolgreich ist. Ab einer bestimmten Höhe des Antriebsmomentes beim Antrieb wirken auf die Antriebsklinke zwischen einer Verzahnung und ihrer Lagerstelle derart hohe Reibungskräfte, dass der Schaltvorgang nicht erfolgreich abgeschlossen werden kann. Vielmehr wird das Klinkensteuerglied hör- und fühlbar zurückgestoßen, wodurch Reibung und Verschleiß entsteht.With the DE 29 37 126 a steering mechanism for controlling the lifting and lowering of a rotating pawl in a bicycle shift hub has become known, which engages a pawl control member with a driving pawl, wherein the pawl control member has a pawl receiving portion having a recessed surface for receiving the pawl to which in the circumferential direction connect control areas on both sides, which provide lifting and lowering when driving, when there is relative rotation between the drive pawls and the pawl control element. In order to excavate the driving pawl reliable, the pawl control member is pushed against the drive pawl, whereby the drive pawl engages in the recessed surface and lifts the drive pawl, if the switching operation is successful. From a certain height of the drive torque when driving act on the drive pawl between a toothing and its bearing such high friction forces that the switching operation can not be completed successfully. Rather, the pawl control member is audibly and tactically repelled, creating friction and wear.

Auf ähnliche Weise wirkt ein unter Last schaltbarer Klinkenfreilauf gemäß der DE 196 17 733 A1 , bestehend aus einer am Antreiber gelagerten Klinke, einem anzutreibenden Schaltring mit einer Verzahnung sowie aus einer Schaltbuchse mit einer umlaufenden Rundung und mit Aussparungen, die den nach radial innen weisenden Anformungen der Klinken zugewandt sind. Bei geringem Antriebsmoment ist die Rundung in der Lage, die Klinken auszuheben und den Weg für die Schaltbuchse unter die Anformungen frei zu machen. Herrscht aber ein größeres Antriebsmoment, so umfassen die Aussparungen die Anformungen der Klinken und bewirken bei Fortsetzung des Antriebs eine erzwungene Lösung des Verbundes zwischen Klinken und Verzahnung mit allen Risiken der Schaltgeräusche und des Verschleißes.Similarly, a pawl freewheel shiftable under load acts according to the DE 196 17 733 A1 consisting of a pawl mounted on the driver, a switching ring to be driven with a toothing as well as of a switching socket with a circumferential rounding and with recesses, which face the radially inwardly facing projections of the pawls. With low drive torque, the rounding is able to lift the pawls and clear the way for the switch socket under the formations. But dominated by a larger drive torque, the recesses include the formations of the pawls and cause the continuation of the drive a forced solution of the bond between pawls and teeth with all the risks of switching noise and wear.

Diese und die vorgenannte Konstruktion gemäß der DE 29 37 126 verlangen vom Fahrer eines entsprechend ausgerüsteten Fahrrades ein Gefühl beim Betätigen der Pedale, mit welchem Antriebsmoment er einen Gangwechsel gerade noch vornehmen kann, ohne Geräusche oder unzulässig hohen Verschleiß zu verursachen. Außerdem ist die Ursache für eine nicht optimal abstimmbare Schaltfeder die Tatsache, dass das Nachführen der Schalteinrichtung eine andere Federrate verlangt, als der Aushebevorgang selbst, für den höhere Schiebekräfte zugelassen werden könnten.These and the aforementioned construction according to the DE 29 37 126 require the driver of a suitably equipped bicycle a feeling when pressing the pedals, with which drive torque he can just make a gear change, without causing noise or inadmissible high wear. In addition, the cause of a non-optimally tunable spring switch is the fact that the tracking of the switching device requires a different spring rate, as the Aushebevorgang itself, for the higher shearing forces could be allowed.

Klinkensteuerungen sind bei Mehrgangnaben normalerweise so ausgelegt, dass ein Schaltelement die drehfeste Schalteinrichtung im Innern der Mehrgangnabe axial gegen die Kraft einer Schaltfeder in der Richtung verschiebt, in der die ausgehobenen Klinken wieder freigegeben werden, wodurch sich bei der Betätigung des Schaltelementes für den Fahrer außer der Überwindung der Federkraft keine fühlbaren Widerstände ergeben. Beim Gangwechsel in der entgegengesetzten Richtung führt eben diese vorgespannte Schaltfeder die Schalteinrichtung dem Schaltelement nach und legt diese immer an sie an. Der letztgenannte Schaltvorgang ist es, der für den Fahrer zwar keine spürbaren Widerstände bei der Bedienung ver ursacht, der aber bei hohen eingeleiteten Antriebsmomenten nicht unbedingt erfolgreich abgeschlossen werden muss.jack controls In multi-speed hubs are normally designed so that a switching element the non-rotatable switching device in the interior of the multi-speed hub axially against the force of a switching spring in the direction shifts, in the excavated latches are released again, resulting in during operation of the switching element for the driver except overcoming the spring force is not tangible resistors result. When changing gears in the opposite direction leads just this biased switching spring, the switching device the switching element and always attach them to her. The latter switching operation is it the one for the driver is not noticeable resistors caused during operation, but at high introduced drive torques not necessarily completed successfully.

Die vorliegende Mehrgangnabe weist eine Nabenachse und eine darauf gelagerte Nabenhülse auf, innerhalb derer ein Getriebemechanismus angeordnet ist, der neben einer Vielzahl von Getriebeelementen ein Hohlrad, ein inneres Hohlrad und einen Klinkenträger aufweist, auf dem eine erste Antriebsklinke und eine zweite Antriebsklinke schwenkbar gelagert sind und den Klinkenträger entweder mit dem Hohlrad oder dem inneren Hohlrad drehfest in Antriebsrichtung verbinden können, wobei zwischen den Antriebsklinken und den Hohlrädern eine Fensterhülse angeordnet sein kann, um eventuell in der gleichen Spur angeordnete Bremsklinken beim Antrieb und Antriebsklinken beim Bremsen auszuschalten.The present multi-speed hub has a hub axle and a bearing thereon Hub sleeve, within which a transmission mechanism is arranged next to a plurality of transmission elements, a ring gear, an inner ring gear and a latch carrier having on which a first drive pawl and a second drive pawl are pivotally mounted and the latch carrier either with the ring gear or the inner ring gear rotatably connect in the drive direction can, wherein arranged between the drive pawls and the ring gears a window sleeve may be to possibly arranged in the same lane brake pawls to turn off during drive and drive latches when braking.

Das innere Hohlrad ist im Hohlrad mit wenig Spiel angeordnet und wird ebenso wie der Getriebemechanismus von den Getriebeelementen zur Nabenachse zentriert. Zwischen dem Hohlrad und der Nabenhülse ist ein ringförmiges Dämpfungsglied aus gleitfähigem Kunststoffmaterial angeordnet, das Unterschiede zwischen der exakt auf der Nabenachse zentrierten Nabenhülse und dem Getriebemechanismus ausgleicht und dadurch Geräusche dämpft.The inner ring gear is arranged in the ring gear with little play and will as well as the transmission mechanism from the transmission elements to Hub axle centered. Between the ring gear and the hub shell is a ring-shaped attenuator made of lubricious Plastic material arranged, the differences between the exact centered on the hub axle hub sleeve and the transmission mechanism compensates and therefore noises attenuates.

Die Schaltfeder ist zwischen einer ersten Scheibe und dem Schaltring vorgespannt, wobei die erste Scheibe an einer drehfest auf der Nabenachse angeordneten Anschlagscheibe anliegt, welche von einer auf die Nabenachse aufgeschraubten Mutter axial positioniert ist. Die Drehfestigkeit der Anschlagscheibe wird durch eine nach innen ragende Nase erreicht, welche in eine auf der Nabenachse angeordnete Längsnut eingreift. Ebenso sind der Schaltring und die Lagerhülse jeweils durch Nasen auf der Nabenachse gegen Drehung gesichert.The Switching spring is between a first disc and the switching ring biased, wherein the first disc arranged on a rotationally fixed on the hub axle Stop disc rests, which screwed from a screwed onto the hub axle Nut is positioned axially. The torsional strength of the stop disc is achieved by an inwardly projecting nose, which in one arranged on the hub axle longitudinal groove intervenes. Likewise, the switching ring and the bearing sleeve are respectively secured against rotation by lugs on the hub axle.

Der Klinkenträger weist einen zur Bremsseite hin verlängerten Rohrtortsatz auf, der am Außendurchmesser ein Profil aufweist, das über Bremsrollen und einen Bremsmantel mit einer Bremshülse in der Nabenachse in Verbindung gebracht werden kann. Im Innern des Rohrfortsatzes ist ein Bund angeordnet, an dem die zweite Scheibe anliegt, wenn die Mutter auf die Nabenachse aufgeschraubt wird. Das Gewinde für die Mutter ist schwergängig, so dass sie in jeder gewünschten Position stehen bleibt. Die erste Scheibe wird durch das Aufschrauben der Mutter gegen die Schaltfeder und schließlich gegen den Bund geschoben, wodurch der Getriebemechanismus und schließlich die Mehrgangnabe auf das erforderliche axiale Mindestspiel stufenlos eingestellt werden kann. Die erste Scheibe ist nicht gegen Drehung gesichert, wodurch offen ist, ob die erste Scheibe beim Antrieb mitdreht oder stehen bleibt.Of the pawl carrier has a lengthened to the brake side pipe extension, the on the outside diameter has a profile that over Brake rollers and a brake shell with a brake sleeve in the Hub axle can be associated. Inside the tube extension a collar is arranged on which the second disc is applied when the Nut is screwed onto the hub axle. The thread for the nut is difficult, so that they are in every desired Position stops. The first disc is screwed through pushed the nut against the switch spring and finally against the collar, whereby the gear mechanism and finally the multi-speed hub on the required axial minimum clearance can be adjusted continuously can. The first disc is not secured against rotation, causing It is open, whether the first disc with the drive rotates or stands remains.

Zur Steuerung der Antriebsklinken auf dem Klinkenträger wird also eine Schalteinrichtung vorgeschlagen, die aus einer Schalthülse, einer Lagerhülse und einem Schaltring besteht. Die Schalthülse umschließt die Lagerhülse und den Schaltring und weist an ihrer den Anformungen der Klinke zugewandten Stirnseite in bekannter Weise Taschen mit Schrägen auf, die mit den Anformungen der Klinken im Fahrbetrieb einen gewissen Formschluss eingehen, wobei die Anformungen auf den Schrägen erzwungenermaßen auflaufen und einen Gangwechsel entsprechend den vorerwähnten Konstruktionen herbeiführen. Um zu verhindern, dass beim Schalten bei hohen Antriebsmomenten die ganze Schalteinrichtung in den Anformungen zwar einrastet aber zurückgestoßen wird und an den Taschen und Schrägen der Schalthülse Schaden nimmt, ist zwischen der Schalthülse und dem Schaltring eine Art Überlastkupplung eingebaut, die aus einer Stufe mit einer Steuerkurve an der Schalthülse besteht, wobei die Steuerkurve mit Mitnehmern am Schaltring derart zusammenwirkt, dass beim Überschreiten eines bestimmten Antriebsmomentes der Schaltring abgewiesen und gegen die Kraft der Schaltfeder ausgespurt wird. Die Schalthülse verliert dann ihre Drehfestigkeit gegenüber der Nabenachse und wird von den Antriebsklinken eine Winkelstrecke weit mitgenommen, bis das Antriebsdrehmoment soweit abgesunken ist, dass die Mitnahme zwischen dem Schaltring und der Schalthülse wieder zu Stande kommt. Das im ausgespurten Zustand erfolgende Überspringen der Mitnehmer wird vom Fahrer wegen der geringen Masse des Schaltrings kaum wahrgenommen und stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Ratschen herkömmlicher Schalteinrichtungen unter den gleichen Bedingungen dar.to Control of the drive pawls on the pawl carrier thus becomes a switching device proposed, consisting of a switching sleeve, a bearing sleeve and a switching ring exists. The shift sleeve encloses the bearing sleeve and the switching ring and has at her facing the projections of the pawl Front side in a known manner pockets with bevels on, with the formations the pawls enter a certain positive fit while driving, wherein the formations on the slopes emerge forced and cause a gear change according to the aforementioned constructions. Around to prevent that when switching at high drive torque the Although whole switching device snaps into the formations but is pushed back and on the pockets and slopes the shift sleeve Damage is between the shift sleeve and the shift ring one Type overload clutch installed, which consists of a step with a control cam on the shift sleeve, wherein the control cam cooperates with drivers on the switching ring, that when crossing rejected a certain drive torque of the switching ring and is ejected against the force of the switching spring. The shift sleeve loses then compared to their torsional strength the hub axle and is an angular distance from the drive pawls taken along until the drive torque has dropped so far, that the entrainment between the switching ring and the switching sleeve again comes about. The skipped state when skipped the driver is the driver because of the low mass of the switching ring Barely perceived and represents a significant improvement over the Ratcheting conventional Switching devices under the same conditions.

Während die Steuerkurve mindestens ein Steigfeld – aus Gleichgewichtsgründen vorzugsweise zwei oder drei Steigfelder – mit einem Winkel gegenüber einer durch die Mittelachse der Schalthülse verlaufend gedachten Ebene aufweist, sind an zwei oder drei Mitnehmern des Schaltrings je eine Schaltfläche angeordnet, die ebendiesen Winkel aufweist, wodurch sich bei hohem Antriebsdrehmoment außen an der Schalthülse entsprechen den Verhältnissen an einer schiefen Ebene eine axiale Kraftkomponente ergibt, die den drehfesten aber axial verschiebbaren Schaltring ausspuren will. Kommt dies zu Stande, so verdreht sich die Schalthülse wie bereits erwähnt relativ zum Schaltring, bis die Schaltfeder den Eingriff der Mitnehmer des Schaltrings in die Steuerkurve der Schalthülse schafft. Jetzt verdreht sich die Schalthülse relativ zu den Antriebsklinken und hebt diese aus. Die Steuerkurve und insbesondere das Steigfeld können aus fertigungstechnischen Gründen eine Neigung zur inneren zylindrischen Fläche aufweisen, die zu dieser einen stumpfen Winkel bildet und schmiertechnisch vorteilhaft ist sowie gleichzeitig die spanlose Herstellung der Komponenten begünstigt. Aus Gründen einer flächigen Berührung der Steigfelder mit den Schaltflächen ist es zweckmäßig, auch die Schaltflächen mit der Neigung auszustatten, die die Steigfelder aufweisen.While the Control curve at least one climbing field - for reasons of balance preferably two or three climbing fields - with an angle opposite a running through the central axis of the shift sleeve imaginary plane have, are on two or three drivers of the switching ring ever one button arranged, which has just these angles, resulting in high Drive torque outside the shift sleeve correspond to the circumstances an inclined plane results in an axial force component, the rotatable but axially displaceable switching ring wants to trace out. If this happens, then the shift sleeve twists as already mentioned relative to the switching ring, until the switching spring engages the driver of the Schaltrings creates in the control cam of the shift sleeve. Now twisted the switching sleeve relative to the drive pawls and lifts them out. The control curve and especially the riser field for manufacturing reasons have an inclination to the inner cylindrical surface leading to this forms an obtuse angle and lubrication technology is advantageous and at the same time favors the non-cutting production of the components. Out establish a flat contact the riser fields with the buttons it is useful, even the buttons equipped with the inclination, which have the riser fields.

Bei Anordnung von zwei sich gegenüber liegenden Steigfeldern schließt sich bei der Steuerkurve an das jeweilige Steigfeld ein oberer Bereich, dann ein flach abfallender Bereich und schließlich ein unterer Bereich an, so dass ersichtlich ist, dass sich der Mitnehmer, dessen Schaltfläche sich von dem Steigfeld gelöst hat, erst auf dem oberen Bereich befindet, bis er am abfallenden Bereich zum unteren Bereich abgleitet und erneut gegen ein Steigfeld stößt, das wiederum abweist, wobei der Prozess solange fortgeführt wird, bis das Antriebsmoment nachgelassen hat und der Mitnehmer die Schalthülse wieder drehfest macht und den Schaltvorgang durch Ausheben der Antriebsklinken einleitet.at Arrangement of two opposite closing riser fields closes at the control curve to the respective riser an upper area, then a gently sloping area and finally a lower area, so that it can be seen that the driver whose button is itself detached from the climbing field has, until it is on the top, until it slopes down Sliding area to the lower area and again encounters a riser, the turn away, continuing the process for as long as until the drive torque has dropped and the driver again the shift sleeve rotatably and the switching process by lifting the drive pawls initiates.

Die Schalteinrichtung kann nacheinander auch mehrere Gangwechsel vollziehen, wenn die Schalthülse von der Feder gegen die Anformung einer zweiten Klinke weiter geschoben wird und die erste Klinke im ausgehobenen Zustand hält, indem die Anformung der ersten Klinke auf dem zylindrischen Außendurchmesser der Schalthülse verbleibt.The Switching device can also sequentially perform several gear changes, when the shift sleeve pushed further by the spring against the Anformung a second pawl and holds the first latch in the excavated state by the Anformung of the first pawl on the cylindrical outer diameter the shift sleeve remains.

Wie bereits erwähnt, ist die Vorspannung der Schaltfeder nicht optimal gleichermaßen auf die Nachführung der Schalteinrichtung zum Schaltelement und andererseits auf die Anpresskraft des Schaltrings gegen die Schalthülse zur Begrenzung des Antriebsmomentes auszulegen, so dass vorgeschlagen wird, eine erste Feder nur auf die Anpressung des Schaltrings an die Schalthülse auszulegen. Dies ist dadurch zu erreichen, dass eine zweite Scheibe mit der Schalthülse derart verbunden wird, dass sich die erste Feder daran abstützen und den Schaltring mit immer der gleichen An presskraft gegen die Schalthülse pressen kann, wodurch sich der Verbund zwischen der Schalthülse und dem Schaltring ab einem bestimmten Antriebsmoment vorübergehend löst. Um die Nachführung der Schalteinrichtung exakt auf die erforderliche Kraft beim Einspuren der Antriebsklinken in die Taschen und Schrägen der Schalthülse abzustimmen, wird eine zweite Feder mit der erforderlichen Federrate zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe angeordnet.As already mentioned, the bias is the Switch spring not optimally designed equally to the tracking of the switching device to the switching element and on the other hand to the contact force of the switching ring against the shift sleeve to limit the drive torque, so that it is proposed to interpret a first spring only on the contact pressure of the switching ring to the shift sleeve. This can be achieved in that a second disc is connected to the shift sleeve so that the first spring support it and the switching ring with always the same pressing force against the shift sleeve can press, causing the bond between the shift sleeve and the switching ring temporarily releases a certain drive torque. In order to tune the tracking of the switching device exactly to the required force when meshing the drive pawls in the pockets and bevels of the shift sleeve, a second spring with the required spring rate between the first disc and the second disc is arranged.

Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, für eine Mehrgangnabe, bei der die Gangstufen durch das Ein- und Ausschalten einer Mehrzahl von Antriebsklinken gewechselt werden, eine Schalteinrichtung insbesondere zum Ausheben der entsprechenden Antriebsklinken zu entwickeln, so dass der Gangwechsel im Fahrbetrieb unter Last geräuscharm, für den Fahrer gefühlsmäßig kaum wahrnehmbar und ohne nennenswerten Verschleiß an den Berührungsstellen zwischen den Antriebsklinken und der Aushebeeinrichtung erfolgen kann.The The present invention has set itself the task, for a multi-speed hub, in which the gear stages by turning on and off a plurality be replaced by drive pawls, a switching device in particular to develop the corresponding pawls, so that the gear change while driving under noise quiet, for the Driver hardly noticeable emotionally and no significant wear at the points of contact between the drive pawls and the lifting device done can.

Die Lösung der Aufgabe ist jeweils in den kennzeichnenden Teilen des Hauptanspruches 1 und des nebengeordneten Anspruches 9 beschrieben. Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The solution the task is in each case in the characterizing parts of the main claim 1 and the independent claim 9 described. refinements are the dependent claims refer to.

Anhand mehrerer Zeichnungen ist eine Mehrgangnabe mit einer Rücktritt-Bremseinrichtung und einer Schalteinrichtung mit Antriebsklinken erläutert. Es zeigenBased several drawings is a multi-speed hub with a resignation braking device and a switching device with drive pawls explained. Show it

1 eine Mehrgangnabe mit einer Nabenhülse, einem Hohlrad mit einem inneren Hohlrad und einen Klinkenträger mit zwei durch eine Schalteinrichtung ausgehobenen Antriebsklinken im Teilschnitt; 1 a multi-speed hub with a hub shell, a ring gear with an inner ring gear and a pawl carrier with two raised by a switching device drive pawls in partial section;

2 die Anordnung der Schalteinrichtung, bestehend aus einer angefederten Schalthülse, einem Schaltring und einer Lagerhülse in Explosivdarstellung; 2 the arrangement of the switching device, consisting of a spring-loaded shift sleeve, a switching ring and a bearing sleeve in an exploded view;

3 die Schalthülse mit einer Steuerkurve, die mindestens ein Steigfeld aufweist, in perspektivischer Darstellung; 3 the shift sleeve with a control cam having at least one riser field, in perspective view;

4 den Schaltring mit mindestens einem Mitnehmer, an dessen Flanke eine Schaltfläche angeordnet ist; 4 the switching ring with at least one driver, on whose flank a button is arranged;

5 die angefederte Schalteinrichtung mit einer zusätzlichen Anfederung des Schaltringes. 5 the sprung switching device with an additional springing of the switching ring.

Aus der 1 geht eine Mehrgangnabe hervor, die aus einer Nabenachse 1, einer Nabenhülse 2, einem in dieser Nabenhülse 2 durch ein Dämpfungsglied 16 abgestütztes Hohlrad 4, das ein inneres Hohlrad 5 umschließt sowie aus einem Getriebemechanismus im Innern der Nabenhülse 2 besteht. Der Getriebemechanismus weist bremsseitig einen Klinkenträger 6 auf, auf dem eine erste Antriebsklinke 7 und eine zweite Antriebsklinke 8 schwenkbar gelagert sind. Der Klinkenträger 6 weist einen Rohrfortsatz 34 auf, der über Klemmrollen 10 und einen Bremsmantel 11 mit einer Bremshülse 12 an der Nabenhülse 1 zusammen wirkt.From the 1 shows a multi-speed hub, which consists of a hub axle 1 , a hub shell 2 , one in this hub shell 2 through an attenuator 16 supported ring gear 4 that is an internal ring gear 5 encloses and from a gear mechanism inside the hub shell 2 consists. The transmission mechanism has a latch carrier on the brake side 6 on, on which a first drive pawl 7 and a second drive pawl 8th are pivotally mounted. The latch carrier 6 has a tube extension 34 on, over pinch rollers 10 and a brake mantle 11 with a brake sleeve 12 on the hub shell 1 works together.

Die erste Antriebsklinke 7 greift in eine Verzahnung des Hohlrades 4 und die zweite Antriebsklinke 8 in eine Verzahnung des inneren Hohlrades 5 ein, wenn die Durchbrüche einer Fensterhülse 13 dies erlauben. Die erste Antriebsklinke 7 weist eine nach radial innen gerichtete erste Anformung 26 und die zweite Antriebsklinke 8 weist eine nach radial innen gerichtete zweite Anformung 27 auf, die derart angeordnet sind, dass eine Schalthülse 14 einer Schalteinrichtung 3 diese nacheinander anheben und den Formschluss mit dem Hohlrad 4 und dem inneren Hohlrad 5 auflösen kann. Die Schalthülse 14 wird durch die Kraft einer Schaltfeder 28 axial an die Anformungen 26 und 27 der Antriebsklinken 7 und 8 herangeschoben, wobei die Schalthülse 14 an den Stellen der Berührung mit diesen Anformungen 26 und 27 Taschen 24 mit Schrägen 25 aufweist, die die Anformungen 26 und 27 umschließen und anheben können, wodurch der Eingriff der Antriebsklinken 7 und 8 in den Verzahnungen des Hohlrades 4 und des inneren Hohlrades 5 gelöst wird.The first drive pawl 7 engages in a toothing of the ring gear 4 and the second drive pawl 8th in a toothing of the inner ring gear 5 one, if the openings of a window sleeve 13 allow this. The first drive pawl 7 has a radially inwardly directed first Anformung 26 and the second drive pawl 8th has a radially inwardly directed second Anformung 27 on, which are arranged such that a switching sleeve 14 a switching device 3 lift them one after the other and the positive connection with the ring gear 4 and the inner ring gear 5 can dissolve. The shift sleeve 14 is due to the force of a switching spring 28 axially to the formations 26 and 27 the drive pawls 7 and 8th pushed, with the switching sleeve 14 in the places of contact with these formations 26 and 27 Bags 24 with slopes 25 which has the formations 26 and 27 enclose and lift, allowing the engagement of the drive pawls 7 and 8th in the teeth of the ring gear 4 and the inner ring gear 5 is solved.

Die Schalteinrichtung 3 besteht gemäß der 2 aus der Schalthülse 14 mit den Taschen 24 und Schrägen 25, einer Lagerhülse 15 mit einer nach radial innen weisenden Nase 33 und einem Schaltring 21, der sowohl die nach radial innen weisende Nase 33 und mindestens einen Mitnehmer 22 aufweist. Die Schaltfeder 28 schiebt den Schaltring 21 gegen die Schalthülse 14 und gibt diese axiale Federkraft an die Lagerhülse 15 weiter, die ihrerseits an ein von außen bedienbares Schaltelement 9 anschlägt.The switching device 3 exists according to the 2 from the shift sleeve 14 with the bags 24 and bevels 25 , a bearing sleeve 15 with a radially inward pointing nose 33 and a switching ring 21 , which is both the radially inwardly pointing nose 33 and at least one driver 22 having. The switching spring 28 push the switching ring 21 against the shift sleeve 14 and gives this axial spring force to the bearing sleeve 15 continue, in turn, to an externally operable switching element 9 strikes.

Die Schaltfeder 28 stützt sich an einer ersten Scheibe 29 ab, die sich wiederum an eine Anschlagscheibe 30 anlehnt, deren Position von einer Mutter 31 bestimmt wird, die auf ein Gewinde auf der Nabenachse 1 aufgeschraubt wird. Dieses Gewinde ist schwergängig und macht daher die Position der ersten Scheibe 29 einstellbar. Der Außendurchmesser der ersten Scheibe 29 liegt an einem Bund 32 im Rohrfortsatz 34 an, was eine Einstellung der Mehrgangnabe durch Kompensation aller axialen Spiele erlaubt. Die Nasen 33 an der Lagerhülse 15, dem Schaltring 21 und der Anschlagscheibe 30 münden in eine axial verlaufende Nut in der Nabenachse 1 und machen die vorerwähnten Teile relativ zur Nabenachse 1 drehfest.The switching spring 28 relies on a first disc 29 from, in turn, to a stop disk 30 leans its position on a mother 31 it is determined that on a thread on the hub axle 1 is screwed on. This thread is stiff and therefore makes the position of the ers th slice 29 adjustable. The outer diameter of the first disc 29 lies on a fret 32 in the tube extension 34 what allows a multi-speed hub adjustment by compensating all axial play. The noses 33 on the bearing sleeve 15 , the switching ring 21 and the stopper disc 30 open into an axially extending groove in the hub axle 1 and make the aforementioned parts relative to the hub axle 1 rotation.

Aus 3 ist ersichtlich, dass am inneren Durchmesser der Schalthülse 14 eine Stufe mit einer Steuerkurve 17 angeordnet ist, die mindestens ein Steigfeld 18 mit einem Winkel 19 in Umfangsrichtung aufweist. Bei Anordnung von zwei sich gegenüberliegenden Steigfeldern 18 schließt sich bei der Steuerkurve 17 an das jeweilige Steigfeld 18 ein oberer Bereich, dann ein flach abfallender Bereich und schließlich ein unterer Bereich zur Führung eines Mitnehmers 22 an, wobei die Steuerkurve 17 aus Fertigungsgründen eine Neigung 20 aufweisen kann.Out 3 It can be seen that at the inner diameter of the shift sleeve 14 a step with a control curve 17 is arranged, the at least one climbing field 18 with an angle 19 in the circumferential direction. In the arrangement of two opposing riser fields 18 closes at the control curve 17 to the respective climbing field 18 an upper area, then a gently sloping area and finally a lower area for guiding a driver 22 at, with the control curve 17 for manufacturing reasons, a tendency 20 can have.

Aus der 4 geht der Mitnehmer 22 am Schaltring 21 hervor, dessen Schaltfläche 23 unter einem Winkel 19 und gegebenenfalls mit einer Neigung 20 entsprechend den Verhältnissen an der Steuerkurve angeordnet ist.From the 4 the driver goes 22 at the switching ring 21 forth, its button 23 at an angle 19 and optionally with a slope 20 is arranged according to the conditions on the control cam.

Die 5 zeigt schließlich, wie eine erste Feder 35 zwischen dem Schaltring 21 und einer zweiten Scheibe 37 unter Vorspannung angeordnet ist, wobei die zweite Scheibe 37 einteilig mit der Schalthülse 14 verbunden ist. Eine zweite Feder 36 stützt sich an der ersten Scheibe 29 gegen die Nabenachse 1 ab und führt die Schalteinrichtung 3 dem Schaltelement 9 nach.The 5 finally shows how a first spring 35 between the switching ring 21 and a second disc 37 is arranged under bias, wherein the second disc 37 in one piece with the shift sleeve 14 connected is. A second spring 36 relies on the first disc 29 against the hub axle 1 and leads the switching device 3 the switching element 9 to.

Der Vorteil der Schalteinrichtung 3 liegt in der geringen Masse des ausspurenden Schaltrings 21 und darin, dass der einmal eingegangene Verbund zwischen den Antriebsklinken 7, 8 und der Schalthülse 14 sofort zu Stande kommt und nicht mehr gelöst zu werden braucht.The advantage of the switching device 3 lies in the low mass of the ausschnurenden Schaltrings 21 and in that the once received bond between the drive pawls 7 . 8th and the shift sleeve 14 immediately comes to a halt and no longer needs to be resolved.

11: Nabenachsehub axle
22: Nabenhülsehub sleeve
33: Schalteinrichtungswitching device
44: Hohlradring gear
55: inneres Hohlradinner ring gear
66: Klinkenträgerpawl carrier
77: erste Antriebsklinkefirst drive pawl
88th: zweite Antriebsklinkesecond drive pawl
99: Schaltelementswitching element
1010: Klemmrollenclamping rollers
1111: Bremsmantelbrake shell
1212: Bremshülsebrake sleeve
1313: Fensterhülsewindow sleeve
1414: Schalthülseswitching sleeve
1515: Lagerhülsebearing sleeve
1616: Dämpfungsgliedattenuator
1717: Steuerkurvecam
1818: Steigfeldclimbing area
1919: Winkelangle
2020: NeigungTilt
2121: Schaltringswitching ring
2222: Mitnehmertakeaway
2323: Schaltflächebutton
2424: Taschebag
2525: Schrägeslope
2626: erste Anformungfirst conformation
2727: zweite Anformungsecond conformation
2828: Schaltfederswitching spring
2929: erste Scheibefirst disc
3030: Anschlagscheibestop disc
3131: Muttermother
3232: BundFederation
3333: Nasenose
3434: RohrfortsatzTubular extension
3535: erste Federfirst feather
3636: zweite Federsecond feather
3737: zweite Scheibesecond disc

Claims

Multi-speed hub for a bicycle, comprising a hub axle and a hub shell, which encloses a ring gear with a gear mechanism, which on the drive side and brake side has a plurality of pawls for shifting gear stages, the brake side in particular the ring gear with a pawl carrier rotatably connect, wherein a switching device is pushed to change the corresponding gear stages against at least one drive pawl with an inwardly directed Anformung and can pick them up while driving under load, when the switching device, which is held by the biasing force of a switching spring to a switching element, pushes under the Anformung the drive pawl wherein the switching device consists of the switching sleeve, the switching ring and a bearing sleeve, characterized in that the switching sleeve ( 14 ) at its the formations ( 26 . 27 ) facing end face in a known manner pockets ( 24 ) with bevels ( 25 ), but at the same time with a switching ring ( 21 ) via a control cam ( 17 ).

Multi-speed hub according to claim 1, characterized in that the control cam ( 17 ) at least one climbing field ( 18 ), which with at least one driver ( 22 ) of the switching ring ( 21 ) cooperates.

Multi-speed hub according to claim 1 or 2, characterized in that the control cam ( 17 ) preferably three riser fields ( 18 ) and the switching ring ( 21 ) three drivers ( 22 ) exhibit.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 3, characterized in that the climbing field ( 18 ) an angle ( 19 ) with respect to a through the central axis of the shift sleeve ( 14 ) has running imaginary level.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 4, characterized in that the climbing field ( 18 ) an inclination ( 20 ) to the diameter of the shift sleeve ( 14 ) and forms an acute angle between 0 ° and 90 ° to this surface.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 5, characterized in that the driver ( 22 ) at his with the Steigfeld ( 18 ) of the control cam ( 17 ) interacting flank a button ( 23 ), which are plane-parallel to the riser field ( 18 ) and therefore the conditions of the climbing field ( 18 ) in terms of its angle ( 19 ) and / or its inclination ( 20 ) corresponds.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 6, characterized in that the biasing force of the switching spring ( 28 ) and the relationships between climbing fields ( 18 ) and buttons ( 23 ) are matched to one another such that the bond between the switching sleeve ( 14 ) and the switching ring ( 21 ) temporarily releases from a certain amount of drive torque while the drive pawls ( 7 . 8th ) remain in their power transferring position.

Multi-speed hub according to claim 7, characterized in that the biasing force of the switching spring ( 28 ) in addition to the tracking of the switching device ( 3 ) and contact with a switching element ( 9 ) is designed.

Multi-speed hub for a bicycle, consisting of a hub axle and a hub shell, which encloses a ring gear with a gear mechanism which on the drive side and brake side has a plurality of pawls for shifting gear ratios, the brake side, in particular the ring gear with a Klin kenträger rotatably connect, a Switching device for changing the corresponding gear stages is pushed against at least one drive pawl with an inwardly directed Anformung and this can pick under load while driving, when the switching device, which is held by the biasing force of a switching spring to a switching element, pushes under the Anformung the drive pawl , wherein the switching device consists of the switching sleeve, the switching ring and a bearing sleeve, characterized in that a first spring ( 35 ) between one with the shift sleeve ( 14 ) connected second disc ( 37 ) and the switching ring ( 21 ) is tuned such that from a certain drive torque, the composite between the shift sleeve ( 14 ) and the switching ring ( 21 ) temporarily releases.

Multi-speed hub according to claim 9, characterized in that a second spring ( 36 ) between a first disc ( 29 ) and the shift sleeve ( 14 ) is arranged and has a bias, which is based on the tracking of the switching device ( 3 ) when returning the switching element ( 9 ) is tuned.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 9, characterized in that the switching ring ( 21 ) at least one inwardly directed nose ( 33 ), which in at least one longitudinal groove in the hub axle ( 1 ) intervenes.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 10, characterized in that the stop disc ( 30 ) at least one inwardly directed nose ( 33 ), which in at least one longitudinal groove in the hub axle ( 1 ) intervenes.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 10, characterized in that the bearing sleeve ( 15 ) at least one inwardly directed nose ( 33 ), which in at least one longitudinal groove in the hub axle ( 1 ) intervenes.

Multi-speed hub according to one of claims 1 to 10, characterized in that a nut ( 31 ) via a self-locking thread with the hub axle ( 1 ) connected is.