DE1037891B

DE1037891B - UEbersetzungsnabe mit Ruecktrittschaltung

Info

Publication number: DE1037891B
Application number: DEF22372A
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Schwerdhoefer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1957-02-16
Filing date: 1957-02-16
Publication date: 1958-08-28

Description

Ubersetzungsnabe mit Rücktrittschaltung Es sind Getriebenaben bekannt, bei denen zur L'bersetzungsänderung ein Zusatzmechanismus am Rahmen befestigt wird, der beim Zurücktreten der Pedale die Schaltung der Gänge einleitet. Bei diesen Konstruktionen ist auf jeden Fall zusätzlich zur Nabe ein Schaltmechanismus mit Gestänge oder Seilzug notwendig. Auch muß bei der Montage eines Rades beispielsweise der Seilzug abmontiert werden.
Es sind auch Getriebenaben bekannt, bei denen der Schaltmechanismus zur Übersetzungsänderung in die Nabe selbst eingebaut ist und die Betätigung durch !Zücktrittbewegung der Pedale vorgenommen wird. Die Schaltung der Gänge wird dabei über ein Steuernocken- und Steuerexzentersystem, das auf eine Sperrklinkengruppe einwirkt, ausgeführt. Diese Konstruktion ist kompliziert und enthält schwer herzustellende Teile.
Weiterhin ist es bei Getriebenaben bekannt, die Schaltung der einzelnen Gänge in Abhängigkeit vom Drelinioment bzw. der Belastung automatisch auszulesen. Für das Fahrrad sind diese Naben nicht geeignet, da bei geringstem Nachlassen der Tretbewegung sofort ein Umschalten erfolgt. Das hat zur Folge, daß ein ständiges Schalten der Nabe stattfindet.
Die Erfindung betrifft eine Getriebenabe mit in die Nabe eingebautem Schaltmechanismus und durch hückwärtsbewegen des Antreibers erfolgter Schaltung der einzelnen Gänge.
Gemäß der Erfindung besteht der Schaltmechanismus aus einer in der Nabe angebrachten Schaltkurve, die beim Rückwärtsbewegen des Antreibers z. B. über ein beliebiges Freilaufgesperre betätigt wird, wodurch die Gangschaltung erfolgt. Die Schaltkurve kann als Büchse ausgebildet und vierdrehbar auf der Achse gelagert sein. Mit der Schaltkurve kann ein V,chubklotz über ein Zugstängchen mit dem Schaltriechanismus der Nabe im Eingriff stehen. Zwischen einem auf der Achse befindlichen Anschlag und der Schaltbüchse kann durch Federdruck eine Reibung erzeugt werden, die größer als diejenige im Freilaufgesperre ist und ein Verdrehen der Schaltbüchse beim Antrieb und damit Schalten eines anderen Ganges \-erhindert. Eine weitere zusätzliche Sicherung gegen ein Verdrehen der Schaltbüchse kann durch Anbringung von Vertiefungen oder Kanten an der Schaltkurve bzw. des Schubklotzes erreicht werden.
Gegenüber dem Bekannten wird durch die Erfindung eine in ihrer Konstruktion besonders einfache Getriebenabe geschaffen. Der Durchmesser der Nabe kann sehr klein gehalten werden. Die Schaltung der Gänge kann von dein Fahrer nach Wunsch entsprechend den Wegstrecken vorgenommen werden. Die Herstellungskosten werden gegenüber dem Bekannten bedeutend vermindert. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, der sich für alle Arten von übersetzungsgetrieben und Gesperren eignet.
Fig.l zeigt eine Dreigangübersetzungsnabe mit Rücktrittschaltung im Längsschnitt in der linken Stellung (dritten Gang) ; Fig. 2 zeigt die Nabe in der Mittelstellung (zweiten Gang) ; Fig. 3 zeigt die gleiche Nabe in der rechten Schaltstellung (ersten Gang) ; Fig. 4 und 5 zeigen Schnitte gemäß Linie CD bzw. EF; Fig. 6 zeigt die N abe in einem Querschnitt gemäß der Schnittlinie AB; F ig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der abgewikkelten Schaltbüchse; Fig. 8 zeigt eine Ansicht der Schaltbüchse; Fig.9 zeigt eine Versperrungsmöglichkeit in der Schaltkurve gegen Verdrehen der Schaltbüchse im Antriebszustand der Nabe; Fig. 10 zeigt die Verriegelung zwischen Schubklotz und Schaltbüchse.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 ist der äußere Antreiber 1 durch eine Kupplungsbüchse 2 verlängert, die gleichzeitig als Sperrklinkenträger ausgebildet ist. Die Sperrklinken 3 wirken nur in einer Richtung, und zwar dann, wenn die Pedale nach rückwärts bewegt werden. Dabei greifen die Sperrklinken 3 in die Verzahnung 4 der Schaltbüchse 5 ein und verdrehen sie auf der Achse 6. Die Schaltbüchse 5 hat Schaltkurven, die so ausgebildet sind, daß die einzelnen Wege, die für die Gangeinstellung erforderlich sind, geschaltet werden können. Durch die Verdrehung der Schaltbüchse 5 wird über die Schaltkurven der Schubklotz 7 nach rechts bewegt. über die Regulierfeder 8 wird dabei das Zugstängchen 9 und der Zugbolzen 10, in dein das Zugstängchen bis auf Anschlag geschraubt ist. ebenfalls nach rechts verschoben und über die Sclittl)l;lötze 11 und 12 der Mitnehmer 13 in die jeweiligen Schaltstellungen gebracht.
Fig.2 zeigt die Nabe in der Mittelstellung (zweiten Gang). Der Schubklotz? sitzt auf der mittleren Schaltstufe 5 e (Fig. 7) der Schaltbüchse 5 auf und hat iibe r die Zugeinrichtung den Mitnehmer 13 außer Eingriff mit dem Planetenradträger 16 und mit dein Hohli ad 17 in Eingriff gebracht.
Fig.3 zeigt die Nabe, nachdem durch Rückwärtsbe«-e-en der Pedale die äußerste rechte Schaltstellung erreicht wurde. Die Reihenfolge, wie die einzelnen Gänge geschaltet werden, ist stets die gleiche. Wird, nachdem der letzte Gang (äußerste rechte Stellung) eingeschaltet ist. die Schaltbüchse durch Rückwärtsbewegen der Pedale weiter verdreht, so rutscht der Schubklotz 7 an einer Schräge der Schaltbüchse 5 herab und geht in die Ausgangsstellung (s. Fig.l) zurück. Dieses Zurückgehen bewirkt die Druckfeder 14, die sich an dem Sicherungsring 15, der in einem Einstich der Achse 6 sitzt. abstützt. Über die clttibklötze 12 und 11 wird der Zugbolzen 10 und da,# Zugstängchen 9 nach links geschoben. Dabei wird der Schubklotz 7 über die Regulierfeder 8 gegen die Schaltkurve der Schaltbüchse 5 gedrückt, wodurch sie -egen den Sicherungsring 15 zu liegen kommt. Sobald die Schaltkurve den Schubklotz 7 freigibt, bewegt :ich dieser in die obenerwähnte Ausgangsstellung zurück.
Die Anlage der Schaltbüchse 5 an dem Sicherungsring ergibt durch den Federdruck der Druckfeder 14 eine Reibung, die größer sein muß als die Reibung der Sperrklinken 3. damit die Schaltbüchse während des Antriebes nicht verdreht und dadurch ein anderer Gang eingeschaltet werden kann.
Fig.6 zeigt einen Querschnitt der Nabe, bei dem der Eingriff der Sperrklinken 3 in die Schaltbüchse 5 bzw in deren Verzahnung4 dargestellt ist. Der Mechanismus wurde bei Fig. 1 bereits beschrieben.
Fig.7 und 8 zeigen eine Abwickelung der Schaltkurve und die Schaltbüchse. Im dritten Gang liegt der Schubklotz an der Stelle 5a. Wird geschaltet, so findet der Schubklotz 7 an den Stellen 5 b der Schaltkurve durch deren größere Steigung einen Widerstand, der anzeigt, daß ein neuer Gang geschaltet wird. Von Gang zu Gang ist die Steigung der Schaltkurve an den Stellen 5 c flacher. Die Stelle 5 e entspricht dein mittleren, also dem zweiten Gang, und die Stelle 5 f dem letzten, also dem ersten Gang. Nach Einrasten des Schubklotzes 7 findet er an den Kanten 5d einen Widerstand, wodurch beim Antreiben die Schaltbüchse nicht verdreht werden kann. Wird im ersten Gang nochmals weitergeschaltet, so bewegt sich der Schubklotz 7 an der Stelle 5g entlang und gleitet an der Schräge 5h wieder auf die Ausgangsstellung 5a zurück. Damit genügend Totgang für die Pedale vorhanden ist, sind die Stellen 5a, 5 e und 5 f möglichst lang ausgebildet. Fig.9 zeigt eine zusätzliche Sicherung gegen ein Verdrehen der Schaltbüchse 5. Die Schaltkurve ist so ausgebildet, daß der Schubklotz 7 in den einzelnen Gängen erst etwas weiter nach rechts bewegt wird und in eine dafür vorgesehene Mulde oder Aussparung 18 zurückfällt.
Der Extremfall der Sicherung wird erreicht, wenn eine Kante der Schaltkurve mit einer Kante des Schubklotzes 7 in Übereinstimmung gebracht wird (Fig. 10).

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1.
Vorrichtung zum Schalten von Mehrfach-Übersetzungsnaben, dadurch gekennzeichnet. daß der Schaltmechanismus, bestehend aus einer Schaltkurve, in der Nabe angebracht ist und daß beim Rfckwärtsbewegen des Antreibers die Gangschaltung erfolgt. - 2. -Nlehrga.ngnabe mit Rücktrittschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rückwärtsbewegen des Antreibers eine Schaltkurve über ein beliebiges Freilaufgesperre betätigt wird. wodurch die Gangschaltung erfolgt.
3. Mehrgangnabe mit Rücktrittschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkurve als Büchse ausgebildet ist und verdrehbar auf der Achse gelagert ist.
4. Mehrgangnabe mit Rücktrittschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schailtkurve der Schaltbüchse einen Schuhklotz, der über ein Zugstängchen mit dem Schaltmechanismus der Nabe verbunden ist, verschiebt und dadurch die. Gangschaltung erfolgt.
5. Mehrgangnabe mit Rücktrittschaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Schaltkurve bewegte Schubklotz über eine Regulierfeder mit dem Zugstängchen verbunden ist.
6. Mehrgan.gnabe mit Rücktrittschaltung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkurve durch Federkraft an. einen Anschlag gedrückt wird und die Reibung zwischen Anschlag und Schaltkurve größer ist als die Reibung im Freilaufgesperre.
7. Mehrgangnabe mit Rücktrittschaltung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch, gekennzeichnet, daß die Schaltkurve und der Schubklotz mit Vertiefungen oder Kanten ausgebildet ist, so da,ß ein Verdrehen der Schalterbüchse in Antriebsrichtung unmöglich wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 109 866, 810 708; schweizerische Patentschrift Nr. 267 321; französische Patentschrift Nr. 998 290; USA.-Patentschriften Nr. 2 741934, 2 747 708.