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Mehrgangnabe für Fahr- und Motorräder mit einer Rücktrittschalteinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrgangnabe für Fahr- und Motorräder mit einer
Rücktrittschalteinrichtung, bei der ein axial verschiebbares Teil mit einem Kupplungsstück
zur Gangumschaltung dient.
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Es ist eine übersetzungsnabe mit Rücktrittschaltung bekannt, bei der
eine Schaltkurve innerhalb der Nabe an einer Hülse angeordnet ist, wobei die Hülse
über einen Freilauf betätigt wird. Bei einer weiteren bekannten Konstruktion wirkt
die Schalthülse auf einen Sperrklinkenträger, wobei diese Schalthülse innen eine
Schaltkurve aufweist, in welche ein Stift eingreift, der in der feststehenden Achse
geführt ist und durch eine Feder in radialer Richtung beaufschlagt wird.
Die Nachteile dieser bekannten Konstruktion sind der komplizierte Aufbau und der
große Platzbedarf für die Schalteinrichtung. Diese Nachteile sind dadurch bedingt,
daß eine gesonderte, mit einer Schaltkurve versehene Hülse erforderlich ist, die
neben dem eigentlichen Antreiber angeordnet ist und keine weiteren Funktionen zu
erfüllen hat. Ein weiterer Nachteil, der aus dem großen Platzbedarf für die Schalteinrichtung
resultiert, ist, daß eine Rücktrittbremse nicht vorgesehen werden kann.
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Weiter ist eine Schaltvorrichtung zur schrittweisen Schaltung von
Kraftradwechselgetrieben bekannt, wobei auf einer mit der Schaltwelle fest verbundenen
Schaltwalze eine mit einer Schaltgabe versehene Muffe verschiebbar angeordnet ist.
Ein in der Muffe gelagerter, federbelasteter Stift greift in die endlose Steuerkurve
der Schaltwalze ein und bewirkt durch die Drehbewegung der Schaltwalze eine Axialbewegung
der Muffe. Nach dem Schaltvorgang fixiert ein zusätzlicher Arretierstift die Muffe
mit der an ihr befestigten Schaltgabel in der-betreffenden Gangstellung, damit der
Schalthebel durch die Rückholvorrichtung in die Ausgangsstellung gebracht werden
kann. Eine solche Konstruktion ist aber für Mehrgangnaben mit Rücktrittschaltung
nicht geeignet, da für beide Bewegungsrichtungen ein Umschaltvorgang vorgenommen
werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten
Konstruktionen zu beseitigen und eine Rücktrittschalteinrichtung für Mehrgangnaben
zu schaffen, die in ihrem Aufbau sehr einfach ist und nur einen geringen Platzbedarf
aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das axial verschiebbare
Teil durch Rückwärtsdrehen des mit Nuten versehenen Antreibers wahlweise zum Eingriff
in einer der Nuten des Antieibers brinebar ist. Diese Anordnung ergibt eine einfache
und raum arende Rücktrittschalteinrichtung, da die Nuten als die die Schaltung bewirkenden
Teile an einem für die Funktion der Nabe sowieso erforderlichen Teil angeordnet
sind. Für die Rücktrittschalteinrichtung gemäß der Erfindung sind also keine zusätzlichen
Teile, wie z. B. eine Hülse mit Schaltkurve, erforderlich. Die damit ausgerüstete
Mehrgangnab-- kann in ihren Abmessungen klein gehalten werden, und der Einbau
einer Rücktrittbremse ist möglich.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich
dadurch, daß die Nuten in dem Antreiber parallel angeordnet sind und ihre Anzahl
der schaltbaren Gangzahl entspricht. Durch die parallele Anordnung der Nuten können
diese auf einfache Weise gefertigt werden. Da jede Nut einem Gang entspricht, ergibt
sich ein sehr einfaches Schaltschema.
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Für die Schaltung ist es von Vorteil, die einzelnen Nuten durch Schrägnuten
zu verbinden und das mit dem Kupplungsstück axial unverschiebbar verbundene, durch
eine Feder in die Nuten gedrückte Teil in die eine Richtung zum Zweck der Gangumschaltung
durch Schrägnuten zu bewegen. Die Bewegung des Schaltorgans in die entgegengesetzte
Richtung erfolgt dadurch, daß die Fixierung des Schaltorgans in der Weise aufgehoben
wird, daß die parallel angeordneten Nuten an einem Ende eine Abschrägung aufweisen,
durch die gegen den Druck der Feder beün Rückwärtsdrehen des Antriebsteiles das
mit dem Kupplungsstück axial unverschiebbar verbundene Teil aus einer der Nuten
herausbewegt wird.
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Diese in den Ansprüchen 2 bis 4 enthaltenen Merkmale sind zwar bei
Fußschalteinrichtungen für Kraftradwechselgetriebe bekannt, jedoch für eine
Rücktrittschalteinrichtung
bei Fahrradnaben in dieser Art nicht anwendungsfähig, da es sich bei der bekannten
Konstruktion um eine reine Schalteinrichtung handelt, die in beiden Drehrichtungen
Schaltbewegungen ausführen kann. Im Gegensatz zu dieser bekannten Schalteinrichtung
erfolgt bei unserer Erfindung die Kraftübertragung über die Schaltungsteile, und
das Umschalten wird nur in einer Drehrichtung, nämlich durch Rückwärtsdrehen des
Antriebskeitenrades, erreicht.
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Die Verschiebung des Schaltorgans in der der Bewegung durch die Schrägnuten
entgegengesetzten Richtung zum Zweck der Gangumschaltung erfolgt in der Weise, daß
zwischen dem Kupplungsstück oder einem mit dem Schaltorgan verbundenen Teil und
einem feststehenden Nabenteil eine Druckfeder angeordnet ist. Diese in axialer Richtung
wirkende Druckfeder bewirkt, daß das Schaltorgan in der der Bewegung durch die Schrägnuten
entgegengesetzten Richtung zum Zweck der Gangumschaltung bewegt wird, nachdem durch
die Abschrägung die Fixierung des Kupplungsstückes aufgehoben ist. Durch die beschriebene
Ausbildung der Rücktrittschalteinrichtung wird eine besonders einfache Ausbildung
erreicht.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten und Wirkungen der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren.
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In den Figuren ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Dreigangnabe,
die mit der erfindungsgemäßen Rücktrittschalteinrichtung versehen ist, F i
g. 2 einen Querschnitt A -B nach F i g. 1, wobei
der Pfeil die Vorwärtsdrehrichtung angibt, F i g. 3 die Nuten im Antreiber
in abgewickelter Darstellung, wobei auch hier die Vorwärtsdrehrichtung durch einen
Pfeil angegeben ist.
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Die in den Figuren dargestellte Dreigangnabe besteht im wesentlichen
aus derNabenhülse 26, die ein Planetengetriebe, zwei Abtriebsgesperre, eine
Rücktrittbremse sowie den Antreiber und die Schalteinrichtung umschließt. Die Abstützung
dieser Teile erfolgt an der feststehenden Nabenachse 25. Das Planetengetriebe
besteht aus dem Planetenradträger 13, der die Planetenradachsen 21 trägt,
auf denen die Planetenräder 24 drehbar gelagert sind, sowie aus dem auf der Nabenachse
25 fest angeordneten Sonnenrad 23 und dem Hohlrad 14. Die Abtriebsgesperre
sind auf dem Bremskonus 17 bzw. dem Hohlrad 14 angeordnet und bestehen im
wesentlichen aus den Sperrklinken 16 bzw. 19, die in die mit der Nabenhülse
verbundenen Verzahnungen 15
bzw. 18 eingreifen. Der Antreiber
1 trägt das Antriebskettenrad 27 und wird an seinem inneren Ende durch
das als Mitnehmer ausgebildete Schaftorgan 8
durchsetzt. An seiner Innenfläche
trägt der Antreiber 1 bei diesem Ausführungsbeispiel drei parallel angeordnete
Nuten 9. In eine dieser Nuten greift das Teil 5 ein, das durch die
Druckfeder 12 in die Nuten gepreßt wird und in Richtung der Achse der Druckfeder
12 verschiebbar mit der Hülse 4 verbunden ist. Die Hülse 4 weist eine Innenverzahnung
28 auf, in die die als Klinken ausgebildeten Stifte 3 eingreifen und
somit den Schubklotz 2 unverschiebbar und nur in Vorwärtsrichtung verdrehbar mit
der Hülse 4 verbinden. Der Schubklotz 2 ist über einen Bolzen 7
mit dem Schaltorgan
8 verbunden. Die Freilaufverbindung zwischen dem Schubklotz 2 und der Hülse
4 kann abweichend von dem vorliegenden Beispiel beliebig ausgeführt werden.
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Aus der F i g. 3 ist die Anordnung der Nuten im einzelnen zu
entnehmen. Die linke Nut ist für den Schnellgang, die mittlere Nut für den Normalgang
und die rechte Nut für den Berggang. Die drei Nuten 9 werden dann untereinander
durch die Schrägnuten 10 verbunden, die die Schaltbewegung vom Schnellgang
zum Normalgang und vom Normalgang zum Berggang bewirken. An den in Vorwärtsdrehrichtung
liegenden Enden der Nuten 9 sind Abschrägungen 11 angeordnet, die
ein Herausheben des Teils 5 entgegen der Wirkung der Feder 12 beim Rückwärtsdrehen
des Antreibers bewirken. Die mittlere Nut weist einen Absatz 29 auf, um zu erreichen,
daß das Teil 5 beim Schalten vom Schnellgang (linke Nut) zum Normalgang nicht
aus der Mittelnut herausschwenkt.
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In der dargestellten Stellung der Dreigangnabe ist der Schnellgang
eingeschaltet. Die Schaltung erfolgt über das Schaltorgan 8. Dadurch ist
der Antreiber 1
mit den Planetenradachsen und damit dem Planetenradträger
13 verbunden. In dieser Stellung wird die Nabenhülse 26 über die Planetenräder
24, das Hohlrad 14 und das Abtriebsgesperre 18, 19 a-ugetrieben.
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Nimmt das Schaltorgan 8 die gestrichelt gezeichnete Stellung
ein, so ist der Normalgang eingeschaltet. Der Antrieb erfolgt dann vom Schaltorgan
8 über das Hohlrad 14 und das Gesperre 18, 19 zur Nabenhülse
26. Nimmt das Schaltorgan 8 die strichpunktiert gezeichnete Stellung
ein, so ist der Berggang eingeschaltet. Dabei wird das Gesperre 18, 19 durch
Abheben der Klinken 19 mittels des Schaltorgans 8
ausgeschaltet. Der
Antrieb der Nabenhülse 26 erfolgt in diesem Fall über das Hohlrad 14 und
die Planetenräder 24, den Planetenradträger 13, den Bremskonus
17 und das Gesperre 15, 16. Im Direkt- und Schnell-.# gang befindet
sich das Gesperre 15, 16 in überholstellung.
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Das Verschieben des Schaltorgans 8 und damit das Schalten der
Gänge erfolgt durch Rückwärtsdrehen des Antreibers 1. Bei eingeschaltetem
Schnellgang befindet sich das Teil 5 in der linken Nut 9.
Beim Zurücktreten
bewegt sich das Teil 5 in die Schrägnut 10 und von da in die mittlere
Nut 9 wodurch das Schaltorgan 8 verschoben und der Normalgang eingeschaltet
wird. Beim nochmaligen Rücktreten wiederholt sich dieser Vorgang zwischen der mittleren
und der rechten Nut, wodurch der Berggang eingeschaltet wird. Die Nuten liegen von
links nicht nach rechts durch jeweils eine Schrägnut um so viel 10 tiefer, zurückgleiten
daß das ' Teil kann' 5 '
Beim Schalten vom Berggang zum Normalgang
und vom Normalgang zum Schnellgang, das ebenfalls durch je eine Rückwärtsbewegung
des Antreibers 1
mit dazwischenliegender Vorwärtsdrehung erfolgt, wird das
Teil 5, wie schon beschrieben, aus einer der Nuten 9 herausgedrückt
und durch die Druckfeder 6
in die nach links nächstfolgende Nut bewegt. Bei
dieser Schaltfolge verhindert der Absatz 29 ein direktes Zurückschalten vom
Normalgang auf den Berggang, da hierdurch ein Erreichen des Schnellganges ausgeschlossen
wäre. Die Begrenzung des Schaltweges kann in an sich bekannter Weise durch Eingreifen
der Rücktrittbremse oder durch eine beliebig ausgestaltete Durchschaltsperre erfolgen.
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Die Rücktrittschalteinrichtung gemäß der Erfmdung ist auf jede Art
von Mehrgangübersetzungsnaben
anwendbar. Ihre Verwendung ist nicht
auf das dargestellte Ausführungsbeispiel einer Dreigangnabe beschränkt.