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Kupplungseinrichtung eines Antriebsgesperres für Getriebenaben Die
Erfindung bezieht sich auf die Kupplungseinrichtung eines Antriebsgesperres für
Getriebenaben, bei denen eines der vorhandenen Antriebsgesperre zum Zwecke der Gangumschaltung
ausgeschaltet wird.
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Es ist bekannt, das eine Antriebsgesperre von Getriebenaben zum Zwecke
der Gangumschaltung ausschaltbar auszuführen. Dies geschieht bei bekannten Konstruktionen
entweder durch eine Verschiebung des Sperrklinkenträgers oder durch eine Steuerung
der Sperrklinken. Die Sperrklinken können durch den Mitnehmer oder durch die schräge
Fläche eines verschiebbaren Ringes ausgeschaltet werden. Diese bekannten Ausschaltvorrichtungen
haben den Nachteil, daß sie einen großen Bauraum benötigen, was einer weiteren Verkleinerung
von Getriebenaben hinderlich ist.
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Bei Getriebenaben mit Rücktrittbremse ist ferner ein Spiel in Umfangsrichtung
zwischen Getriebe und Nabenhülse erforderlich, um ein Blockieren der Nabe bei einer
Rückwärtsbewegung des Rades bei angezogener Bremse zu vermeiden. Dieses Spiel in
Umfangsrichtung kann man durch einen entsprechenden Kupplungstotgang erreichen.
Es ist jedoch auch möglich, ohne ein Spiel vorzusehen, die Klin en durch einen Friktionsring
im Leerlauf und beim Bremsen auszuschalten. Zur Vermeidung des Blockierens ist also
ein zusätzliches Bauteil nötig. Die Nabe wird dadurch im Aufbau komplizierter.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ausschaltvorrichtungen
des Gesperres für die Gangumschaltung zu beseitigen. Weiterhin soll durch geeignete
Ausbildung der erfindungsgemäßen Ausschaltvorrichtung das Spiel in Umfangsrichtung
ohne ein besonderes Bauteil erreicht werden, um ein Blockieren der Nabe zu verhindern.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Utnehmerring
über eine mit mindestens einem radialen Vorsprung versehene, axial verschiebbare
Kupplungsscheibe mit einer Lagerschale oder mit der Nabenhülse selbst ein- und ausrückbar
verbunden ist. Durch diese Ausbildung der Ausschaltvorrichtung zum Zwecke der Gangumschaltung
wird kein zusätzlicher Bauraum benötigt, und es ist möglich, die Nabe in sehr gedrängter
Ausführung zu bauen. Zweckmäßig ist es, den Mitnehmerring, die Kupplungsscheibe
oder die Lagerschale bzw. die Nabenhülse selbst so auszubilden, daß in der Verbindung
zwischen Antriebsgesperre und Nabenhülse ein Spiel in Umfangsrichtung vorhanden
ist, das größer als der Teilungswinkel des zweiten Antriebsgesperres ist. Durch
diese Ausbildung werden Spiel in Umfangsrichtung und Ausschalten des Klinkengesperres
zum Zwecke der Gangumschaltung durch die Verwendung nur eines zusätzlichen Bauteiles
erreicht, das keinen zusätzlichen Bauraum benötigt.
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Die radialen Vorsprünge der Kupplungsscheibe können als Mitnehmerarme
ausgebildet sein. Sehr vorteilhaft ist es, das Spiel in Umfangsrichtung zwischen
Mitnehmerring und Kupplungsscheibe zu legen, da dadurch das Ein- und Auskuppeln
erleichtert wird. Das Gesperrerad kann gleichzeitig als Mitnehmerring ausgebildet
werden, wodurch die Konstruktion weiter vereinfacht wird.
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Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt eine Dreigangnabe mit Rücktrittbremse im halben
Längsschnitt bei eingeschaltetem Schnellgang; Fig. 2 zeigt die gleiche Nabe wie
Fig. 1, jedoch bei eingeschaltetem Normalgang; Fig. 3 zeigt ebenfalls
die gleiche Nabe wie Fig. 1
bei eingeschaltetem Berggang; Fig. 4 zeigt ein
anderes Ausführungsbeispiel einer Dreigangnabe mit Rücktrittbremse bei eingeschaltetem
Schnellgang; Fig. 5 zeigt einen Schnitt A -B durch die Fig. 1.
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In den Fig. 1 bis 3 und 5 ist 17 die Nabenhülse
der Getriebenabe und 7 die feststehende Nabenachse. In der Nabenhülse
17 ist eine Lagerschale 16 fest eingeschraubt. Diese Lagerschale weist
Kupplungsklauen 15 auf, in die die Mitnehmerarme 14 der Kupplungsscheibe
13 eingreifen. Das Kettehritzel 1
ist auf dem Antreiber 2 befestigt.
Der Antreiber 2 ist mit einer Innenverzahnung 29 versehen, in die die Außenverzahnung
28 der Kupplungsbüchse 3 eingreift. Auf der anderen Seite ist die
Kupplungsbüchse
3 mit einer Außenverzahnung 23 versehen,
die wahlweise mit einer Innenverzahnung 27 des Hohlrades 8 oder mit
einer Innenverzahnung 35 des Planetenradträgers 4 in Eingriff gebracht werden
kann. Auf dem Planetenradträger 4 sind die Planetenräder 5 gelagert,
die aufz dem feststehenden Sonnenrad 6 abrollen und gleichzeitig in die Verzahnung
des Hohlrades 8 eingreifen. Die Nabe weist zwei Klinkengesperre auf. Das
rechte Klinkengesperre hat Sperrklinken 9, die auf dem Hohlrad
8 gelagert sind und in die Sperrklinkenverzahnung 10 des Mitnehmerringes
11 eingreifen. Zwischen Hohlrad 8 und Mitnehmerring 11 befindet
sich eine Friktionsfeder 18. Das linke Antriebsgesperre besteht aus den Sperrklinken
26, die auf einem Bremskonus 25 angeordnet sind und mit einer Innenverzahnung
19 der Nabenhülse 17 in Verbindung stehen. Der Mitnehmerring
11 weist an seiner Stirnseite Aussparungen 12 auf, in die die Mitnehmerarme
14 der Kupplungsscheibe 13 eingreifen können. Dadurch wird dieses Gesperre
ein- bzw. ausgekuppelt. 34 ist der zu dem Bremskonus 25 gehörende Bremsmantel.
Die Schaltung der Nabe erfolgt über die Zugstange 20, den Schubklotz 21, der die
Kupplungsbüchse 3 verschiebt; weiterhin auch über die Schaltscheibe 24, welche
von der Plankante 22 der Verzahnung 23 verschoben wird und die axiale Bewegung
der Kupplungsscheibe 13 bewirkt.
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In der Fig. 4 ist eine Dreigangaabe dargestellt, die sich gegenüber
der Nabe entsprechend den Fig. 1
bis 3 und 5 durch eine andere
Ausbildung der Antriebs- und Schaltorgane unterscheidet. Statt des Antreibers 2,
der mit einer Innenverzahnung versehen ist, ist hier ein Antreiber 36 mit
Mitnehmerarmen 30
vorgesehen. Zwischen diesen Mitnehmerarmen 30 ist
der Mitnehmer 32 angeordnet, welcher durch die Schubklötze 31 und,
die Zugstange 20 axial verschoben werden kann. Der Mitnehmer 32 wird dabei
entweder mit dem Planetenradträger 33 gekuppelt oder kommt zum Eingriff mit
dem Hohlrad 8. Bei einer weiteren Verschiebung nach rechts verschiebt der
Mitnehmer 32 die Kupplungsscheibe 13 und kuppelt dadurch das rechte
Gesperre aus.
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Die Funktion der Nabe ist folgende- In Fig. 1 ist der Schnellgang
eingeschaltet. über den Zahnkranz 1
werden der Antreiber 2, die Kupplungsbüchse
3 und der Planetenradträger 4 angetrieben. Durch die Drehung des Planetenradträgers
4 rollen die Planetenfädchen 5 auf dem Sonnenrad 6 der Achse
7 ab und erteilen dem Hohlrad 8 eine Drehung ins Schnelle. Auf dem
Hohlrad 8 sind Sperrklinken 9 angeordnet, die in eine Sperrklinkenverzahnung
10 eines Mitnehmerringes 11 eingreifen und diesen antreiben. In einer
Aussparung 12 des Mitnehmerringes 11 (s. Fig. 5)
ist mit einem Spiel
in Umfangsrichtung «:# a) eine Kupplungsscheibe 13- im Eingriff. Gleichzeitig
greift die Kupplungsscheibe 13 mit ihren Mitnehmerarmen 14 (s. Fig.
5) in entsprechende Kupplungsklauen 15
der Lagerschale 16 und
treibt diese und somit die Nabenhülse 17 im übersetzten Gang an. Im Freilauf
oder beim Rückwärtstreten bleibt die ganze Inneneinrichtung stehen, während sich
die Nabenhülse. 17,
die Lagerschale 16 und die Kupplungsscheibe
13
drehen. Der Mitnehmerring 11 wird durch die Friktionsfeder
18 so lange am Drehen gehindert, bis der Totgang «# a) zwischen Kupplungsseheibe
13 und dem Mitnehmerring 11 Null wird. Ist der Totgang <# a größer
als der Teilungswinkel der Sperrklinkenverzahnung 19 in der Nabenhülse
17, so kann das Rad nach dem Bremsen zurückgeschoben werden, ohne daß ein
Blockieren auftritt. Das zweite Antriebsgesperre mit den Sperrklinken
26 auf der Bremsseite kommt - bevor der Totgang <# a Null wird
- bereits mit der Nabenhülse 17 in Eingriff und löst die Bremse
25, 34. - -
In Fig. 2 ist der Normalgang eingeschaltet. Dies geschieht
durch Herausziehen der Schaltstange 20. Die Kupplungsbüchse, 3 wird dadurch
über den Schubklotz 21 nach rechts verschoben und die Verbindung über die Verzahnung
23, 35 zum Planetenradträger 4 gelöst. Die Verzahnung 23 kommt zum
Eingriff mit der Verzahnung 27. Somit wird das Hohlrad 8 direkt mit
der Kupplungsbüchse 3 gekuppelt. Der Antrieb erfolgt also vom Kettenrad
1
über den Antreiber 2, die Kupplungsbüchse 3 auf das Hohlrad
8 und von da über die SperrkIwken 9 und dieSperrklinkenverzahnung10
auf denMtnehmerll. Der Mitnehmer 11 ist über die Kupplungsscheibe
13
mit der Lagerschale 16 verbunden. Von der Lagerschale
16 wird also die Nabenhülse 17 angetrieben. Das Planetengetriebe läuft
leer mit. Es findet weder Über- noch Untersetzung statt. Die Vorgänge, die sich
beira Rückwärtsschieben des Rades bei angezogener Bremse abspielen, sind die gleichen
wie bei eingeschaltetem Schnellgang.
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In Fig. 3 ist der Berggang eingeschaltet. Durch weiteres Herausziehen
der Zugstange 20 wird über den Schubklotz 21 die Kupplungsbüchse 3 nach rechts
in die Endstellung gebracht. Mit der Plankante 22 der Verzahnung 23 der Kupplungsbüchse
3 wird eine Schaltscheibe 24 und damit die Kupplungsscheibr, 13
nach
rechts bewegt. Dabei wird die Kupplungsscheibe 13 aus dem Mitnehmerring
11 ausgekuppelt. Wie bisher erfolgt der Antrieb auf das Hohlrad
18 über den Zahnkranz 1., den Antreiber 2 und die Kupplungsbüchse,
3. über das Planetengetriebe wird dabei der Planetenradträger 4 ins Langsame
angetrieben. Entweder auf dem Planetenradträger 4 oder auf einem Bremskonus
25 sind die Sperrklinken 26 gelagert, die in die, Verzahnung
19 eingreifen und damit die Nabenhülse 17 antreiben. Die Sperrklinken
9 auf dem Hohlrad 8 greifen in den Mitnehmerring 11 ein und
treiben diesen, da er ausgekuppelt ist, leer an.
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Die Funktion der Nabe entsprechend der Fig. 4 ist die gleiche wie
die der beschriebenen Nabe.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele.
Es ist vielmehr möglich, wie, es an den Beispielen bereits demonstriert wurde, die
Antriebs- und Schaltelemente der Nahe zu variieren. Ebenso ist es möglich, die Konstruktion
der Gesperre zu verändern, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Es
kann z. B. bei den Gesperren ein gesonderter Sperrklinkenträger vorgesehen werden,
der durch die Kupplungsbüchse verschoben wird und seinerseits selbst die Kupplungsscheibe
bewegL Weiterhin kann die Aufgabe, der Friktionsfeder 18 durch die Massenträgheit
der Teile übernommen werden.