DE1605763C - Mehrganggetriebenabe fur Fahr rader, Motorrader od dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrganggetriebenabe für Fahrräder, Motorräder od. dgl. mit einem Antreiber, der über getriebeseitigen, axial geschlitzten Ansatz mit einem Schaltrad mit Außenverzahnung gekuppelt ist, das in ein Hohlrad mit zwei Innenverzahnungen eines Planetengetriebes eingreift.

Es sind verschiedene Mehrganggetriebenaben für Zweiräder bekannt, die mit einem Planetengetriebe arbeiten, welche als abtreibende Elemente einen Klemmrollen- oder Sperrklinkenleerlauf verwenden. Geschaltet werden diese Naben, indem entweder das gesamte Planetengetriebe auf dem mit der Achse aus einem Stück bestehenden Sonnenrad hin- und hergeschoben wird, oder alle Elemente des Planetengetriebes sind in einer Ebene axial unverschiebbar angeordnet. Hier wird die Schaltung der Gänge zumeist durch einen geschlitzten Antreiber erreicht, in welchem ein Mitnehmer sitzt, welcher zum Gangwechsel axial verschiebbar ist und das Drehmoment überträgt. Neben großem baulichem Aufwand haben diese Getriebenaben auch den Nachteil, daß sie relativ viel Platz in axialer Richtung benötigen, was in konstruktiver Hinsicht zu besonderen Schwierigkeiten führt, wenn an das Getriebe noch eine ausreichend dimensionierte und damit der erforderlichen Sicherheit Rechnung tragende Rücktrittbremse angeschlossen wird.

Es ist weiter ein Umlaufräder-Wechselgetriebe für eine Fahrradnabe bekannt, deren Mitnehmer voll vom Drehmoment belastet ist, und zwar wird das Drehmoment vom Kettenrad auf den Antreiber und auf eine Kupplungsmuffe übertragen, die wieder antriebsmäßig entweder mit Klauen des Umlaufradträgers oder Klauen eines Hohlrades in Verbindung steht. Auch bei einer weiteren bekannten Mehrgangübersetzungsnabe für Fahrräder sind die in einem Schlitz des Antreibers gelagerten Mitnehmer voll vom Drehmoment belastet, und zwar wird der Mitnehmer von zwei ringsegmentartigen Klauen des Antreibers mit dem Drehmoment beaufschlagt. Schließlich gehört eine Übersetzungsnabe mit Rücktrittschaltung zum Stand der Technik, die ausschließlich für das Umschalten durch Rücktrittbewegung einer Zweigangnabe in Betracht kommt. Abgesehen davon, daß hier für einen speziellen Zweck eigens geformte Steigzähne Verwendung finden, kommt es bei dieser Ubersetzungsnabe entscheidend darauf an, daß der die Gegenverzahnung tragende Körper stets einen Sperrklinkenträger darstellt, der sich bei Leerlauf und Rücktritt nicht mit der

Nabe mitdrehen darf, um zu dem gewünschten Umschalteffekt zu gelangen. Von der Funktion her ist diese Ausbildung bereits nicht mit dem Anmeldungsgegenstand zu vergleichen.

Da Mehrganggetriebenaben für Fahrräder od. dgl. eine genormte Breite nicht überschreiten sollen, ist für Mehrganggetriebenaben eine konstruktive Lösung notwendig, die ein möglichst einfaches, solides und vor allem kurzbauendes Getriebe zum Ziel hat, welches außerdem noch ausreichend Platz für eine entsprechende Bremse läßt. Neben der Vereinfachung des Aufbaues soll auch die Herstellung der Getriebenabe vereinfacht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Mehrganggetriebenabe der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß der Antreiber einen mehrkantigen Ansatz aufweist, in dessen Schlitz ein axial verschiebbarer Mitnehmerring geführt ist, der in das auf dem mehrkantigen Ansatz des Antreibers axial verschiebbar gelagerte Schaltrad eingreift, das in eine Innenverzahnung des gleichfalls axial verschiebbaren Hohlrades eingreift und in an sich bekannter Weise stirnseitig entsprechend der Zahl der Planetenradbolzen oder einem Vielfachen dieser Bohrungen in axialer Richtung für den Eingriff der vorragenden Planetenradbolzen aufweist.

Es sind bereits geschlitzte Antreiber ohne Mehrkantansatz bekannt, die aber alle einen Keil oder Schaltklaue innerhalb der Schlitze bewegen und welche das gesamte Drehmoment zu übertragen haben. Diese Antreiber neigen daher durch ihre auftreibende Wirkung zum Brechen. Der erfindungsgemäße Antreiber hingegen braucht den kleinen Schlitz nur zur axialen Verschiebung des Schaltrades durch den Mitnehmerring und überträgt kein Drehmoment. Dieses wird vielmehr vom Mehrkantansatz übertragen.

In Weiterbildung der Erfindung weist das Hohlrad Klauen in Form einer an sich bekannten Stirnverzahnung zum gegenüber den Klauen des Bremskonus wahlweisen Eingriff in die Klauen eines Nabenkörpers bzw. für den Leerlauf der Nabe auf.

Das mit der Achse aus einem Stück bestehende, feststehende Sonnenrad sowie der die Planetenräder tragende Planetenradträger, welcher auf der Achse drehbar gelagert ist, wird dabei axial nicht verschoben. Das innen verzahnte Hohlrad hingegen wird über das Schaltrad, welches auf dem mehrkantigen Ansatz des Antreibers lagert, axial verschoben. Durch Verschieben dieser beiden Teile wird der Gangwechsel erreicht. Da das Schaltrad am äußeren Umfang eine Gegenverzahnung zur Innenverzahnung des Hohlrades aufweist, ergibt durch die VielzaTil der Zähne diese Verbindung eine äußerst geringe Flächenpressung an den Zahnflanken, geringes Antrittsspiel und eine sehr einfache Konstruktion, da die Innenverzahnung im Hohlrad ohnedies schon vorhanden sein muß. Die stirnseitig am innenverzahnten Hohlrad vorgesehene sägezahnartige Verzahnung wirkt mit den normalen Gegenklauen im Nabenkörper als einseitig wirkende Kupplung zusammen. Ebenso ist am axial nicht verschiebbaren Planetenradträger mit Steilgewindeansatz für die Rücktrittbremse ein Bremskonus vorhanden, der stirnseitig ebenfalls mit einem sägezahnartigen Leerlauf versehen ist, welcher wieder mit den normalen Nabenkörperklauen zusammenwirkt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist innerhalb der Stirnverzahnung des Hohlrades und des Bremskonus je ein Rastenring angeordnet und mit dem Hohlrad bzw. dem Bremskonus in axialer Richtung gekuppelt, diesem gegenüber aber begrenzt drehbar, der bei aus den Nabenkörperklauen ausgerücktem Zustand der Stirnverzahnung des Hohlrades bzw. Bremskonus den Nabenkörperklauen stirnseitig anliegt und bei Ändern seiner Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung gegenüber dem Nabenkörper von diesem durch Reibung in Umfangsrichtung verstellbar ist.

Vorteilhaft weist jeder Rastenring am Umfang verteilte Nuten auf, die breiter sind als die Breite der Klauen des Nabenkörpers in Drehrichtung, welche in die Klauenlücken des Hohlrades bzw. Bremskonus so- . wie die Nuten der Rastenringe in Eingriff bringbar, sind.

Weiter kann jeder Rastenring zur Begrenzung seiner Drehbewegung in aus den Nabenkörperklauen ausgerücktem Zustand sowie zur axialen Sicherung gegenüber dem Hohlrad bzw. Bremskonus zwei Stirnnuten aufweisen, in die die Nasen an den Stirnzähnen des Hohlrades bzw. Bremskonus eingreifen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Rastenring an seinem Umfang zwei in die Klauen des Nabenkörpers eingreifende Lappen aufweisen, die zwischen normalen Zähnen und verkürzten Zähnen des Hohlrades bzw. Bremskonus mit Spiel eingreifen, und er kann durch Bunde in Umfangsrichtung unter den Klauen axial am Hohlrad bzw. Bremskonus gesichert sein. Das Hohlrad weist nach einem anderen Merkmal in an sich bekannter Weise die gleiche Verzahnung zum Antrieb des Planetenradgetriebes und zum Kuppeln mit dem Schaltrad auf.

Jeder Rastenring wird durch die Kanten der Nabenkörperklauen gesteuert und hat so die Funktion eines Synchronringes, da ein Kuppeln mit den Gegenklauen nur dann möglich ist, wenn bei Drehzahlgleichheit diese noch voll in Eingriff kommen können. Weiter wirkt dieser Rastenring noch geräuschhemmend, da sich dieser Ring in Leerlaufstellung so verdreht, daß die Gegenklauen nicht in Eingriff kommen können und somit auch kein Geräusch erzeugen. Außerdem vermeidet dieser Rastenring durch Spiel in Umfangsrichtung bei starker Betätigung der Rücktrittbremse ein Blockieren des Getriebes, wenn das Rad zum Stillstand gekommen ist oder zurückgeschoben wird.

Sowohl der Bremskonus als auch das innenverzahnte Hohlrad werden durch eine Druckfeder in die Klauenverzahnung des Nabenkörpers gedrückt, wenn die Rastenringe die zum Kuppeln nötigen Lücken freigeben. Das innenverzahnte Hohlrad kann in Eingriffsstellung ebenfalls axial ausweichen, damit die Stirnverzahnung auch von diesem Teil ungehindert aus den Nabenkörperklauen ausrücken kann, sofern das Schaltrad das innenverzahnte Hohlrad, entsprechend der Schaltstellung im kleinen Gang, nicht ohnedies gewollt, außer Eingriff gebracht hat. Das Schaltrad hat stirnseitig Bohrungen, in welche auch auf dieser Seite des Planetenradträgers vorstehende Planetenradbolzen wahlweise zum Eingriff gebracht werden können. Geschaltet wird das Schaltrad über einen Mitnehmerring, der seinerseits von einem federbelasteten Keil durch den Druckstift axial verschoben wird. Um nun den Mitnehmerring in beiden Richtungen axial verschieben zu können, ist dieser noch durch eine schwache Feder, die in Keilrichtung drückt, belastet. Diese Ausführung mit Feder und Gegenfeder hat noch den besonderen Vorteil, daß ständig geschaltet werden kann, selbst wenn das Getriebe in Ruhestellung

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ist. Dadurch, daß der Antreiber einen mehrkantigen Weise in axialer Richtung auf den Bremsmantel 12 Ansatz besitzt, auf welchem das Schaltrad antreibend überträgt. Der Bremskonus 14 hat an seiner Stirnseite gelagert ist, ist in diesem nur ein schmaler Schlitz not- ebenfalls die gleiche Stirnverzahnung 14 b, nur in entwendig, um dem Mitnehmerring die Möglichkeit zu gegengesetzter Richtung als am innenverzahnten geben, das Schaltrad auch in axialer Richtung hin und 5 Hohlrad 6. Bei dieser Stirnverzahnung sind an zwei her zu bewegen. gegenüberliegenden Zähnen nasenartige Eindrückun-

Schließlich liegt eine weitere Ausführungsform im gen 14 c zur Begrenzung und Fixierung eines zweiten Rahmen der Erfindung, bei der zwischen den Naben- Rastenringes 8 vorhanden. In der Höhe des Teilkreiskörperklauen und einer Steigverzahnung des innen- durchmessers der Planetenräder 11 befindet sich beim verzahnten Hohlrades eine Kupplung durch einen ein- io Bremskonus 14 stirnseitig noch eine zweite Klauenzigen Rastenring vorgesehen ist. oder Stirnverzahnung 14 a, welche den Bremskonus

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungs- über die Planetenradbolzen 5 antreibt. Diese Klauen,

form der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt oder Stirnzähne verhindern, daß der Bremskonus mit'

F i g. 1 die Getriebenabe in zwei Schaltstellungen in seiner Stirnseite an der Stirnseite des Planetenradträ-

vergrößertem Maßstab im Längsschnitt, 15 gers 10 zum Anliegen kommt, wodurch die axiale Be-.

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II, wegung innerhalb des mit viel Luft versehenen Steil-

F ig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III, gewindes 10 b für das Ausrücken aus der Klauenver-

F i g. 4 und 5 je einen Teilschnitt der Nabenkörper- zahnung 1 α des Nabenkörpers 1 erst möglich wird,

klauen mit Hohlrad und Rastenring in verschiedenen Die Bremsteile entsprechen einer bekannten normalen

Betriebsstellungen, 20 Ausführung mit Spreizkegeln. Der Bremskonus 14

F i g. 6 und 7 dem Schnitt nach F i g. 3 entspre- wird durch eine Friktionsfeder 15 in bekannter Weise

chende Schnitte bei anderen Betriebsstellungen sowie am Verdrehen während der Einleitung des Bremsvor-

F i g. 8 und 9 je einen Teilschnitt entsprechend ganges verhindert. Der Rastenring 8 weist an seinem F i g. 4 und 5 in weiteren Betriebsstellungen, wobei die äußeren Umfang entsprechende Ausnehmungen 8 a F i g. 4 und 8 Hohlrad und Rastenring in Leerlaufstel- 25 auf, deren Anzahl jener der Nabenkörperklauenzahl lung, F i g. 5 und 9 in Eingriffsrichtung, wiedergeben. entspricht und an zwei gegenüberliegenden Stellen an , Im Nabenkörper 1 ist ein Antreiber 2 vorgesehen, der Vorderseite Stirnnuten 8 b, in die die Nasen 6 c, der auf der einen Seite vom Zahnkranz 3 angetrieben 14 c vom Hohlrad 6 bzw. Bremskonus 14 einrasten, wird und auf der anderen Seite einen beim wiederge- Der Rastenring 8 kann auch als glatter Ring mit nur gebenen Ausführungsbeispiel vierkantigen Ansatz 2 a 3° zwei gegenüberliegenden lappenartigen Vergrößerunaufweist, der axial mindestens einen schmalen Schlitz gen 8 c (F i g. 6 bis 9) ausgeführt sein, welche in voller 2 b aufweist. Auf diesem Ansatz 2 α lagert das Schalt- Klauenhöhe im innenverzahnten Ring oder Bremskorad 4 mit Innenvierkant. Stirnseitig hat das Schaltrad nus eingreifen. In diesem Falle müssen dann jeweils mehrere Bohrungen 4 a, die der Anzahl der Planeten- zwei gegenüberliegende Steigzähne des innenverzahnradbolzen 5 oder einem Vielfachen dieser Anzahl ent- 35 ten Ringes bzw. des Bremskonus fast ganz entfernt sprechen. Am äußeren Umfang ist die Gegenverzah- werden. Die das Sonnenrad 16 e aufweisende Achse nung 4 b der Verzahnung 6 α des Hohlrades 6 mit ent- 16 hat im Bereich des Antreibers 2 ein Langloch 16 a, sprechendem Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen. in welchem der Keil 17 zur Schaltverstellung hin- und Innerhalb des Innenvierkantes befindet sich noch eine hergleitet, und eine Bohrung 16 b, die vom Langloch Nut 4 c, in welche der Mitnehmerring 7 mit Ansatz- 40 16 α bis zum rechten Achsende reicht und den eigentlappen 7 α eingreift. Der Mitnehmerring 7 besteht aus liehen Schaltstift 18 aufnimmt,
einer schmalen Blechscheibe, die am Umfang an zwei Die F i g. 1 stellt oberhalb der Mittellinie das Gegegenüberliegenden Punkten lappenartige Ansätze 7 α triebe in Schaltstellung des kleinen Ganges (Berg-(F i g. 2) aufweist, welche im Längsschlitz 2 b des An- gang) dar. Der Kraftfluß verläuft hier vom Antreitreibers 2 geführt werden. Das innenverzahnte Hohl- 45 ber2 über seinen Vierkant zum Schaltrad 4, welches rad 6 hat rohrartige Form und an der Innenseite eine mit seiner Verzahnung 4 & in die Verzahnung 6 a des breite umlaufende Nut 6 d, welche die Verzahnung Hohlrades 6 eingreift, von dem der Kraftfluß über die unterbricht und Platz für das Schaltrad 4 bietet, wenn Planetenräder 11 zu den Planetenradbolzen 5 geht, dieses mit der Hohlradverzahnung 6 α nicht im Ein- welche mit ihren vorstehenden linken Enden in die griff steht. An der linken Stirnseite des Hohlrades 6 5° Klauen 14 a des Bremskonus 14 eingreifen, diesen ansitzt ein Kranz von Stirnzähnen 6 b (F i g. 3), in welche. treiben und den Kraftfluß über die Stirnverzahnung die Klauenverzahnung 1 α des Nabenkörpers 1 ein- 14 b zum Nabenkörper 1 leiten und somit diesen angreifen kann. An zwei gegenüberliegenden Stirnzäh- treiben. Die Druckfeder 19 hält den Bremskonus 14 nen 6 b sind kleine Nasen 6 c (F i g. 3 und 5) ausge- im Eingriff mit den Nabenkörperklauen 1 a.
prägt, um einen Rastenring 8 in seiner Umf angsbewe- 55 In F i g. 1 unterhalb der Mittellinie ist die Schaltgung zu begrenzen und gleichzeitig dessen Hinausfal- stellung im großen Gang dargestellt. Die Kraft gelangt len zu verhindern. Die hintere schmälere Verzahnung hier wieder über den Antreiber 2 zum Schaltrad 4 und 6 α des Hohlrades 6 ist am Ende leicht gestaucht, um über die stirnseitigen Bohrungen 4 α des Schaltrades dem Schaltrad 4 ein Widerlager zur Mitnahme in einer über die Planetenradbolzen 5, welche über die Plane-Schaltrichtung zu bieten. In Ausnehmungen des Pia- 60 tenräder 11 die Kraft an das innenverzahnte Hohlnetenradträgers 10 lagern auf Achsbolzen 5 die Plane- rad 6 weitergeben, welches mit seiner Stirnverzahnung tenräder 11. Die Planetenräder 11 greifen in eine In- 6 b mit den Klauen 1 α des Nabenkörpers 1 im Einnenverzahnung des axial verschiebbaren Hohlrades 6 griff stehen und dadurch ebenfalls den Nabenkörper 1 ein, die gleich jener ist, in die die Zähne 4 b des Schalt- antreiben. Die Druckfeder 20 hält das innenverzahnte rades4 eingreifen. An einem nabenförmigen Ansatz 65 Hohlrad 6 im Eingriff mit den Nabenkörper-10 α des Planetenradträgers 10 befindet sich außen ein klauen 1 a.

trapezförmiges Steilgewinde 10 b, welches über den In der Mittelstellung des Schaltrades 4 (nicht ge-

Bremskonus 14 die Rücktrittskraft in bekannter zeichnet) ist das innenverzahnte Hohlrad 6 in der ge-

zeichneten Schaltstellung des großen Ganges gemäß Fig. 1 unterhalb der Mittellinie, nur daß das Schaltrad 4 mit seiner Außenverzahnung 4 b in Eingriff gebracht ist mit der Innenverzahnung 6 a. Gleichzeitig ist damit die Verbindung der Planetenradbolzen 5 mit den Bohrungen 4 α des Schaltrades gelöst. Die Kraft gelangt hier vom Antreiber 2 über das Schaltrad 4 und die Schaltradverzahnung 4 b über die Innenverzahnung 6 α zum Hohlrad 6 und direkt weiter über die Stirnverzahnung 6 b zu den Nabenkörperklauen 1 a. Auch hier hält die Feder 20 das Hohlrad 6 in kraftschlüssiger Verbindung mit den Nabenkörperklauen la. Diese Schaltstellung entspricht dem direkten Gang. Sowohl in diesem als auch im großen Gang dreht sich das innenverzahnte Hohl rad 6 somit schneller als der Planetenradträger 10 und der mit ihm gekuppelte Bremskonus 14. Die Stirnverzahnung 14 6 des Bremskonus kann also in diesen beiden Gängen nicht zur Wirkung kommen, weil die Nabenkörperklauen la den Klauen 14 6 der Stirnverzahnung des Bremskonus voreilen.

Der in bekannten Schlitzen 2 a des Antreibers 2 geführte Mitnehmerring ist zu seinem Schalten bei stillstehendem Getriebe oder beim Gegenüberstehen von Klauen und Gegenklauen, ohne von einem Drehmoment belastet zu sein, axial geführt und beidseits der unterschiedlichen Kraft von Federn 21, 22 ausgesetzt. Der beidseits belastete Mitnehmer gestattet ein Schalten bei allen Betriebsbedingungen sowohl bei stillstehendem Getriebe, wo es vorkommen kann, daß Klauen und Gegenklauen einander gegenüberstehen und eine Schaltbetätigung normaler Weise verhindern würden, als auch bei drehendem kraftbelastetem Getriebe, wo die beiden Federn die Schaltkraft speichern, bis der Kraftfluß kurz reduziert wird und damit einen Gangwechsel gestattet, so daß die Anordnung eigentlich eine Art Vorwählgetriebeschaltung darstellt.

Eine besondere Rolle bei dieser Getriebekonstruktion fällt den Rastenringen 8 zu, die in der Leerlaufstellung eine unerwünschte Geräuschentwicklung verhindern und deren Ausbildung in Antrittsrichtung so viel Spiel ergibt, daß die Bremse unter bestimmten Voraussetzungen nicht blockiert. Da die Wirkung beider Ringe die gleiche ist, soll im folgenden nur jener Rastenring beschrieben werden, der sich an der Stirnseite des innenverzahnten Hohlrades 6 befindet. Die Stirnzähne 6 b des Hohlrades 6 sind, wie in F i g. 5 dargestellt, mit den Nabenkörperklauen 1 α im Eingriff. Der Kopfkreis der Nabenkörperklauen 1 α muß dabei etwas kleiner sein als der Innendurchmesser der Stirnzähne des Hohlrades 6, wie dies aus F i g. 3 deutlich ersichtlich ist. Der Rastenring 8 hat am ganzen Umfang Nuten 8 a, die etwas breiter sind als die Klauenbreite der Nabenkörperklauen la. Da der äußere Durchmesser des Ringes 8 größer als der Kopfkreisdurchmesser der Nabenkörperklauen 1 α ist, wird der Rastenring 8 von den Nabenkörperklauen 1 α zwangläufig mitgenommen, solange der Nebenkörper 1 und das innenverzahnte Hohlrad 6 gleiche Drehzahl haben. Ferner weist der Rastenring 8 Stirnnuten 8 b auf, in die für die axiale Mitnahme des Rastenringes durch das Hohlrad 6 dessen radiale Nasen 6 c eingreifen. Gelangt nun bei Aufhören des Antriebes das Hohlrad 6 in Ruhestellung, so gleiten die schrägen Flächen 6 d des Hohlrades 6 an den Kanten der Nabenkörperklauen 1 α vorbei und drücken das Hohlrad 6 aus der Klauenverzahnung. Gleichzeitig bewegt sich aber auch der Rastenring 8, der mit seinen Nuten in den Klauen des Nabenkörpers sitzt, in Drehrichtung des Nabenkörpers so lange mit, bis erstens die Nasen 6 c ein Weiterdrehen verhindern und zweitens die Drehung nicht mehr notwendig ist, da mit dem Abrücken des Hohlrades 6 aus den Klauen 1 α des Nabenkörpers 1 auch gleichzeitig der Rastenring 8 außer Eingriff aus den Nabenkörperklauen la gekommen ist. Da die Stirnseite der Nabenkörperklauen 1 α am Rastenring beim Voreilen eine geringe Reibungskraft erzeugt, bleibt der Rastenring während dieser Leerlaufstellung in der vorhin beschriebenen Stellung stehen. Das Verdrehspiel des Rastenringes 8 wird durch die kleinen Stirnnuten 8 b begrenzt. Beim Verdrehen des Rastenringes 8 kommt der Kopfkreisdurchmesser desr selben unter der axialen Fläche 6 e des Stirnzahnes 6 b hervor, und da der Außendurchmesser des Ringes 8 größer ist als die Nabenkörperklauen 1 α, wird das Eingreifen dieser Klauen in die Stirnverzahnung des Hohlrades 6 verhindert. Wird nun das Hohlrad 6 wieder angetrieben, so bleibt der Rastenring in seiner Stellung so lange unverändert, bis die Drehzahl des Hohlrades nicht größer als jene des Nabenkörpers wird. Tritt dieser Fall ein, so wird durch die Stirnreibung zwischen Nabenkörperklauen 1 α und Rastenring 8 letzterer in seine Ausgangsstellung zurückgedreht. In diesem Drehbestreben wird er noch durch die Nabenkörperklauen 1 a, die etwas schmäler sind als die Nuten im Rastenring, wodurch ein kleiner Eingriff beider Teile schon vorhanden ist, unterstützt.

Eine weitere Variante des Rastenringes stellen die F i g. 6 bis 9 dar. Die Funktion ist hier die gleiche wie bei der vorhin beschriebenen Ausführung, nur daß hier die Nabenkörperklauen la am Kopfkreis gleich groß oder größer sein müssen als der Innendurchmesser der Stirnverzahnung des Hohlrades 6. Bei der Stirnverzahnung müssen zwei gegenüberliegende Stirnzähne bis auf einen kleinen Teil 6 / entfernt werden, damit Platz für zwei vorspringende Lappen 8 c des Rastenringes 8 (F i g. 8 und 9) geschaffen wird.

Als Anschlag bzw. Begrenzung des Spiels in der Umfangsrichtung dienen die axialen Flächen 6 e auf der einen und die Schrägfläche 6 d auf der anderen Seite der Stirnzähne. Statt der wie bisher auf zwei gegenüberliegenden Stirnzähnen vorhandenen Nasen 6 c haben alle Stirnzähne 6 b in Umfangsrichtung innen eine Nut, so daß auf jedem Stirnzahn ein kleiner Bund 6 h stehenbleibt und den Rastenring 8 gegen axiales Herausfallen sichert. Zum Unterschied von der ersten Ausführung, wo der Rastenring 8 nur durch die Spitzen der Nabenkörperklauen la gesteuert wird, wird im vorliegenden Fall die ganze Höhe der Lappen 8 c des Rastenringes 8 zur Steuerung herangezogen. Es genügen in diesem Fall zwei Lappen 8 c, die rechtwinkelig gebogen, mit ihrer Stirnseite etwas über die

Stirnfläche der Stirnverzahnung 6 b vorstehen. Herstellungsmäßig wird dieser Ring somit besonders günstig.

Da alle Rücktrittbremsnaben durch einen regelbaren Druck auf die Pedale nach rückwärts betätigt werden, ist es klar, daß beim Zurückschieben eines Rades dieselbe Wirkung wie beim Bremsen vorhanden ist. Es kann aber auch vorkommen, daß bei zu schnell eingreifendem Leerlauf nach erfolgter scharfer Bremsung die Bremse nicht mehr lösen kann, wodurch

ebenfalls ein Blockieren auftritt, wenn dagegen nichts unternommen wird. Bei Betätigung der Rücktrittbremse erfüllen die beiden Rastenringe 8 dieselbe Funktion wie oben beschrieben bei Leerlaufstellung.

Es muß also beim Wiederantreten der jeweilige Rastenring erst in die Antriebsrichtung verdreht werden, wodurch genügend Spiel entsteht, um in der Zwischenzeit die Bremse zu lösen.

Statt der auf der linken Seite des Planetenradträgers 10 vorstehenden Planetenradbolzen 5 und des Steilgewindes 10 b kann man wahlweise auch mindestens zwei sägezahnartige Klauen verwenden, die mit den sägezahnartigen Gegenklauen 14 a des Bremskonus 14 im Eingriff stehen, wobei das Innensteilgewinde beim Bremskonus ebenfalls entfällt und dieser dann auf der Achse lagert. Statt der vorhandenen Planetenradbolzen treiben die geraden Flanken der sägezahnartigen Klauen den Bremskonus an, und die Schrägflächen der Sägezahnklauen werden zum Erzeugen des axialen Druckes und damit zum Bremsen herangezogen. Die axiale Luft des Bremskonus zum Zwecke des Ausrückens der äußeren sägezahnartigen Stirnverzahnung aus den Klauen des Nabenkörpers ist bei dieser Ausführung automatisch vorhanden, da die zwei inneren sägezahnartigen Klauen im Bremskonus sowie am Planetenradträger im Gegensatz zum Steilgewinde ja nur einseitige Druckkräfte in Axialrichtung ausüben können und zum Rückholen des Bremskonus nach erfolgter Bremsung die Feder 19 notwendig ist, die ja sowieso für den sägezahnartigen Leerlauf 14b und la vorhanden sein muß.

Weiter genügt es, einen einzigen Rastenring zu verwenden, der so ausgebildet ist, daß er eine Kupplung zwischen Nabenkörperklauen und Steigverzahnung des innenverzahnten Hohlrades herstellt. Diese Ausführungsform hat dieselbe Wirkung wie jene der beschriebenen Rastenringe, nur ist sie wesentlich stabiler und nur ein Rastenring erforderlich.

Die erfindungsgemäße Mehrganggetriebenabe funktioniert auch ohne Rücktrittbremse, wenn der Bremskonus beider Varianten ohne vorderen Spreizkegel für die Bremsbetätigung ausgebildet ist und der Bremsmantel 12 in der Nabe fehlt, wobei der Getriebeaufbau völlig gleich bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Mehrganggetriebenabe für Fahrräder, Motorräder od. dgl. mit einem Antreiber, der über einen getriebeseitigen, axial geschlitzten Ansatz mit einem Schaltrad mit Außenverzahnung gekuppelt ist, das in ein Hohlrad mit zwei Innenverzahnungen eines Planetengetriebes eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Antreiber (2) einen mehrkantigen Ansatz (2 α) aufweist, in dessen Schlitz (2 b) ein axial verschiebbarer Mitnehmerring (7) geführt ist, der in das auf dem mehrkantigen Ansatz (2 α) des Antreibers (2) axial verschiebbar gelagerte Schaltrad (4) eingreift, das in eine Innenverzahnung des gleichfalls axial verschiebbaren Hohlrades (6) eingreift und in an sich bekannter Weise stirnseitig entsprechend der Zahl der Planetenradbolzen (5) oder einem Vielfachen dieser Zahl Bohrungen (4 a) in axialer Richtung für den Eingriff der vorragenden Planetenradbolzen (5) aufweist.

2. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (6) Klauen (6 b) in Form einer an sich bekannten Stirnverzahnung zum gegenüber den Klauen (14 b) des Bremskonus (14) wahlweisen Eingriff in die Klauen (la) eines Nabenkörpers (1) bzw. für den Leerlauf der Nabe aufweist.

3. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Stirnverzahnung des Hohlrades (6) und des Bremskonus (14) je ein Rastenring (8) angeordnet und mit dem Hohlrad (6) bzw. dem Bremskonus (14) in axialer Richtung gekuppelt, diesen gegenüber aber begrenzt drehbar ist, und der bei aus den Nabenkörperklauen (la) ausgerücktem Zustand der Stirnverzahnung des Hohlrades (6) bzw. Bremskonus (14) den Nabenkörperklauen (la) stirnseitig anliegt und bei Änderung seiner Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung gegenüber dem Nabenkörper (1) von diesem durch Reibung in Umfangsrichtung verstellbar ist.

4. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rastenring (8) am Umfang verteilte Nuten (8 a) aufweist, die breiter sind als die Breite der Klauen (1 α) des Nabenkörpers (1) in Drehrichtung, welche in die Klauenlücken des Hohlrades (6) bzw. Bremskonus (14) sowie die Nuten (8 α) der Rastenringe (8) in Eingriff bringbar sind.

5. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rastenring (8) zur Begrenzung seiner Drehbewegung in aus den Nabenkörperklauen (la) ausgerücktem Zustand sowie zur axialen Sicherung gegenüber dem Hohlrad (6) bzw. Bremskonus (14) zwei Stirnnuten (8 b) aufweist, in die Nasen (6 c, 14 c) an den Stirnzähnen des Hohlrades (6) bzw. Bremskonus (14) eingreifen.

6. Mehrganggetriebenabe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastenring (8) an seinem Umfang zwei in die Klauen (la) des Nabenkörpers (1) eingreifende Lappen (8 c) aufweist, die zwischen normalen Zähnen (6 b, 14 b) und verkürzten Zähnen (6/, 14 f) des Hohlrades (6) bzw. Bremskonus (14) mit Spiel eingreifen und daß er durch Bunde (6 h, 14 h) in Umfangsrichtung unter den Klauen (6 b, 14 b) axial am Hohlrad (6) bzw. Bremskonus (14) gesichert ist.

7. Mehrganggetriebenabe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (6) in an sich bekannter Weise die gleiche Verzahnung zum Antrieb des Planetenradgetriebes und zum Kuppeln mit dem Schaltrad (4) aufweist.

8. Mehrganggetriebenabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nabenkörperklauen (1 a) und einer Steigverzahnung des innen verzahnten Hohlrades (6) eine Kupplung durch einen einzigen Rastenring (8) vorgesehen ist.