DE1780098A1

DE1780098A1 - Fahrradnabe mit eingebautem Dreigang-Wechselgetriebe-Mechanismus

Info

Publication number: DE1780098A1
Application number: DE19681780098
Authority: DE
Inventors: Takashi Segawa; Keizo Shimano
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1967-08-04
Filing date: 1968-08-01
Publication date: 1972-03-23
Also published as: US3492892A; GB1219025A; DE1780098C2

Description

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SHIMANO KOGYO KABUSHIKI KAISHA, Sakai/Japan

¹¹ Fahrradnabe mit eingebautem Dreigang-Wechselgetriebe Mechanismus "

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrradnabe mit eingebautem Dreigang-Wechselgetriebemechanismus.

Es wurde bereits vorgeschlagen, eine Fahrradnabe mit einem eingebauten Mehrgangwechselnmchanismus zu versehen, die so ausgebildet ist, dass sie von Hand gesteuert werden kann, um den gewünschten Gangwechsel herbeizuführen· Ebenfalls wurde ein solcher eingebauter Gangwechselmechanismus bereits vorgeschlagen, bei dem Zentrifugalsteuergewichte abhängig von der Antriabsgeschwindigkeit des Fahrrades vorgesehen sind, um automatisch den Wechsel des Übersetzungsverhältnisses

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zu steuern. Bei dem bekannten Vielgangwechselgetriebemechanismus ist Handsteuerung erforderlich, da das Umschalten des Übersetzungsverhältnisses nach Wunsch des Fahrers erfolgt, so dass der Fahrer persönlich in Anspruch beim Fahren genommen wird· Erfindungsgetnäss soll nun dagegen eine Fahrradnabe mit verbessertem Dreigang-Wechselgetriebe geschaffen werden, wobei eine Handsteuerung für die Dreigangschaltung vorgesehen ist, dass heisst den Zustand mit überhöhtem Übersetzungsverhältnis, den Zustand mit normalem übersetzungsverhältnis und den Zustand mit verringertem Übersetzungsverhältnis; diese können unter Handsteuerung erreicht werden, darüber hinaus sind Einrichtungen vorgesehen, die auf die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges ansprechen und geeignet sind, automatisch einen Zweigangwechsel im Zustand des normalen Geschwindigkeits-Übersetzungsverhältnisses, so wie unter dem erhöhten Gangwechselzustand herbeizuführen, wodurch der vorgenannten Nachteil der üblichen Gangschaltung beseitigt wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Figur 1 eine Rückansicht, teilweise in Längsschnitt, einer mit einem eingebauten automatischen

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G iigwechselmechanismus nach der Erfindung ausgestatteten Nabe ist, wobei verschiedene Teile dargestellt sind, und zwar unter Antrieb bei niedriger Geschwindigkeit bei erhöhtem Übersetzungsverhältnis; die

Figuren 2 bis 5 zeigen Querschnitte längs den Linien H-II, IH-III, IV-IV und V-V, in Figur 1;

Figur 6 ist ein ^uersclmitt ähnlich Figur 3» zeigt jedoch verschiedene Teile, die bei hoher Geschwindigkeit im Zustand höherer Übersetzungsverhältnistransmission angetrieben sind}

Figur 7 ist eine Rückansicht, teilweise im Längsschnitt, entsprechend Fig· 1 und zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Mechanismus nach der Erfindung, wobei verschiedene Teile bei niedriger Geschwindigkeit im Zustand erhöhter Übersetzungsverhältnistransmission angetrieben sind; und die

Figuren 8 bis 11 sind Querschnitte längs der Linien VIII—VIII, IX-IX, X-X und XI-XI in Figur 7.

Iu den Figuren 1 bis 6 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die hintere feststehende Achse eines Fahrrades, 2 ist ein

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über eine Nabenhalterung 3 gelagerter Nabenmantel, der in der Zeichnung links durch ein Kugellager abgestützt ist, das aus einem inneren Laufkranz 4 und Kugeln 5 besteht. Am in der Zeichnung rechten Ende ist. eine Antriebstrommel 8 mit einem Zahnkettenrad 11 über ein Kugellager gelagert, das aus Kugeln 7 und einem Innenlaufkranz 6 besteht, der mit Schraubgewinde gegen die Achse 1 verschraubt ist. Das rechte Ende des Nabenmantels ist mit einer Nabenhalterungstrommel 9 versehen, die durch ein Kugellager, bestehend aus Kugeln 10 und einem auf der Antriebstrommel ausgebildeten Innenlaufkranz besteht, der einen Aussenlaufkranz für die Kugeln 7 wie gezeigt aufweist.

Innerhalb des Nabenmantels 2 ist ein innerer Zahnradträgerrahmen 15 vorgesehen, dessen Innenverzahnung 12 in der Nähe von dessen Mittelpunkt vorgesehen und mit einem Innenschaltrad 13 und einem Innenschaltrad l4 versehen ist, die jeweils am rechten und linken Ende angeordnet sind. Zwischen einem Sonnenrad l6 auf der Achse 1 und dem Innen (Zahn)rad 12 sind eine Vielzahl von Planetenrädern 17 vorgesehen, von denen jedes um eine Achse 21 drehbar ist, die durch einen Planetenträgerrahmen 20 getragen ist, der mit einem rechten inneren Schaltrad und einem linken Innenschaltrad 19 versehen ist. Die

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Antriebstrommel 8 ist mit einer Vielzahl von Niedriggang-Antriebsklinken 22 versehen, die schwenkbar auf Zapfen 23 a und 23 b gelagert sind, von denen jeder durch eine Feder 24 vorgespannt ist, die versuchen, die Spitzen der Klinken 22 in Eingriff mit dem Innenschaltrad 13 (Fig. 2) zu bringen. Am inneren Endteil des Schwenkstiftes 23 a sind Schwenkbar Antriebsklinken des hohen G, nges gelagert,die jeweils durch eine Feder vorgespannt sind, die versucht, die Spitzen der Klinken in Eingriff mit dem Innenschaltrad l8 zu bringen, welches durch den Planetenträgerrahmen 20 getragen ist. 27 ist ein angetriebenes Element, auf der rechten Seite der Nabenhalterung 3 und trägt eine Vielzahl von Antriebsklinken 28 des hohen Ganges (Fig. 5) die schwenkbar auf Schwenkstiften 29 gelagert und durch Federn 30 vorgespannt sind, die versuchen, die Spitzen der Antriebsklinken in Eingriff mit de» Innenschaltrad ΐΛ auf dem Zahnradträgerrahmen 15 zu bringen. In der Stellung in der Nähe des Innenschaltrades 19 auf dem Planetenträgerrahmen 2ö sind eine Vielzahl von Niedriggang-Arrtriebsklinken 31 verschwenkbar auf den Schwenkatiften 2 9 (Fig. 4) gelagert, welche durch Federn 32 vorgespannt sind, die versuchen j die Spitzen der Klinken in Eingriff mit dem Innenscljaltrad 19 zu bringen»

Bezüglich der Antriebstrommel 8 sind, wie in Fig. 1 bis

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dargestellt, das Hauptzentrifugalsteuergewicht 33 a» sowie das Hilfszentrifugalsteuergewicht 33 b schwenkbar auf gesonderten Schwenkstiften 36, 36 gelagert, wobei die gewölbte Ge genlagerf lathe Jk des Hauptsteuergewichtes 33a gegen den hinteren Teil 35 der Antriebsklinke 25 des hohen Ganges anliegt und symetrisch bezüglich der Achse der Nabe angeordnet ist· Das hhtere Ende 37 des Hauptgewichtes 33, ist mit dem Hilfsgewicht 33 b mittels eines Gelenkgliedes 38, sowie mittels Schwenkstiften 39 und verbunden und so angeordnet, dass die Steuergewichte nach innen und aussen um die Achse der Nabe synchron schwingen können, so dass eine fd.schliche Schwingung aufgrund irgendeiner unabhängigen Schwingung während des Laufs des Fahrrades vermieden werden können· Das Hauptsteuergewicht 33 a besitzt einen Haken kl (Fig· I und 2) der mit einem Haken k2 verbunden ist, welcher an der Antriebstrommel 8 mittels einer Zugfeder kj befestigt ist, die versucht, die Spitzen der Haupt- und Hilfssteuergewichte 33 a und 33 b nach innen gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft schwingend zu halten, so dass dann, wenn die Antriebstrommel 8 sich bei einer Geschwindigkeit niedriger als eine bestinmte Geschwindigkeit der Gegenlagerfläche Jk des Hauptsteuergewichtes 33a dreht, verhindert wird, dass die Antriebsklinke 25 a des hohen Ganges in Arbeitseingriff mit dem inneren Schaltrad l8 kommt, während bei Ansteigen derDrehge-

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schwindigkeit der Antriebstrommel die Zentrifugalsteuergewichte 33 a, 33 b nach aussen gegen die Wirkung der Feder 43 in Schwingung versetzt werden, um einen Überdruck an den i'ückwärtigen Enden 35 der Antriebslclinken aufzuheben und die Spitzen der Antriebslclinken in Wirkeingriff mit dem Innenschaltrad l8 zu bringen.

Die feststehende Achse 1 besitzt eine konzentrische Bohrung 44 über deren gesamte Länge, Fuhrungsschlitze 45, ^5 und 46, 46 sind jeweils an den rechtsseitigen und linksseitigen Teilen ausgebildet· In der Nachbarschaft der Führungsschlitze 45 ist die Achse 1 durch eine Steuerbuchse 47 mit abgeschrägten Kanten umgeben. Ein Steuerstift 48 wird in diametral durch die Führungsschlitze h3 und die Steuerbuchse 47 (Fig. 1 und 2) eingeführt. In ähnlicher Weise ist in der Nähe der Führungsschlitze 46 im linken Teil die Achse 1 durch eine Steuerbuclise 49 mit abgeschrägten Führungskanten umgehen, ein Regelstift 5° wird diametral durch die Führungsschlitze 46 und die Steuerbuchse 49 eingeführt. Im linken Teil der Axialbohrung 44 ist ehe Feder 51 eingeführt, das Bohrungsende ist durch einen Stopfen verschlossen. Die Feder 51 versucht, die Regelstifte und 48 nach rechts zu drücken. 53 ist ein Zwischenstab zwischen den Regelstiften 50 und 48, und 5^ ist eine

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Schieberstange, die in die Axialbohrung 44 am rechten Ende eingeführt ist. Diese Schieberstange 54 ist so ausgelegt, dass sie durch Manipulation einer geeigneten Regeleinrichtung betätigt werden kann. Es zeigt sich, dass durch Betätigung dieser Schieberstange 54 die Steuerbuchsen 47 und 49 axial nach links gegen die Wirkung der Feder 51 oder nach rechts durch die Wirkung der Feder bewegt werdön können. In der inneren Verlängerung der Antriebstrommel 8 ist eine Kadialbohrung 55 vorgesehen, die de« Fussteil der Antriebsklinke 25 des hohen Ganges (Fig. 1 und 3) gegenüberliegt, eine Kugel 56 ist hierin eingeführt. Wird die Steuerbuchse nach links mit ihrem vollen Hub bewegt, so wird diese Kugel 56 radial nach aussen gestossen, wodurch der Fussteil der Antriebsklinke des hohen Ganges angehoben wird, so dass die Spitze der Klinke 25 vom Eingriff mit dem Innenschaltrad l8 freigegeben wird. Bezüglich jeder der Antriebsklinken 28 des hohen Ganges auf dem angetriebenen Element 27 (Fig. 1 und 5) ist ein angetriebener Teil 57 aⁿ deren Fussteil angeordnet, der so eingerichtet ist, dass er durch die Steuerbuchse 49 betätigt wird, wenn letztere um ihren vollen Hub nach links bewegt wird, wodurch die Spitze der Klinke 28 aus dem Eingriff mit dem Innenschaltrad l4 freigegeben wird.

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Es soll angenommen werden, dass die verschiedenen Teile sich in der Übersetzungsstellung "grosser Gang" befinden» Nach den Figuren 1 bis 5» iⁿ dex* die Schieberstange 5k nicht eingeschoben ist, werden die Steuerbuchsen k7 und k9 in ihren nach rechts mittels der Feder 51 gedrückten Stellungen gehalten, wodurch dia Hochgeschwindigleitsantriebsklinken 25 in der Stellung geheilten werden, in der sie in Eingriff mit dem Innenschaltrad l8 unter der Regelung der zentrifugalen Steuergewichte 33 a und 33 b stehen. Unter solchen Bedingungen wird, wenn die Geschwindigkeit der Antriebsdrehung des Antriebsketten— rades 11 gering ist, Leistung durch die Antriebstrommel 8, die Antriebsklinken 22 des niedrigen Ganges, das Innenschaltrad 13, den inneren Zahnkranzträger 15, das Innenschaltrad Ik und die Antriebsklinken 28 des hohen Ganges, das Antriebselement 27 und die Nabenhalterung 3 übertragen, wodurch der Nabenmantel 2 unter vergleichsweise niedriger Drehgeschwindigkeit angetrieben wird. Wird die Drehgeschwindigkeit des Antriebsrades 11 erhöht, wuriurch die Haupt- und Hilfszentrifugalsteuergewichte 33 a und 33 b nach aussen unter Schwingen gegen die Wirkung einer Feder bewegt werden und die Antriebsklinken 25 des grossen Ganges in Wirkeingriff mit dem Innenschaltrad l8 gelangen, die Drehung dieses Antriebsechaltrades 11 wird auf den Nabenmantel 2 durch die

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Antriebstrommel 8, die Antriebsklinken 25, das Innenschal trad l8, den Planetenradträger 20, die Planetenräder 171 den Innenringzahnkranz 12, den Innenzahnkranzträger und das Innenschaltrad 14, sowie die Antriebsklinken 28 für den grossen Gang, das Antriebselement 27 und die Nabenhalterung 3 übertragen, wodurch der Nabenmantel unter vergleichsweise hoher Geschwindigkeit angetrieben wird. Beim oben beschriebenen Fahren mit grossem Gang bzw. kleinem Gang befinden sich die Antriebsklinken 31 des kleinen Getnges in Eingriff mit dem Innenschaltrad 19, ve ge gen das Innenschaltrad 19 im wesentlichen nicht wirksam wird, da dasselbe Innenschaltrad immer sich boi einer Geschwindigkeit dreht, die niedriger als die des benachbarten Innenschal trade s lk ist. Die Antriebsklinkeii 22 "Niedriger Gang" bleiben in Eingriff mit den Innenschalträdern 13, während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit, das Innenschaltrad 13 dreht sich inner bei höherer Geschwindigkeit als das benachbarte Innenschaltrad l8, so dass dieses Schaltrad 13 im wesentlichen nicht wirksam wird.

Wird die Schieberstange $k um ein vorbestimmtes Stück eingeschoben und wird die Steuerbuchse k7 nach links in eine Stellung verschoben, die ausser Kontakt mit der Kugel 56 bleibt, so werden die Antriebsklinken 28

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"hoher Gang" auf dein angetriebenen EIelent 27 vom Innenschaltrad ik gelöst, wobei der entsprechende angetriebene Teil 57 durch die Steuerbuchse 49 betätigt wird, wodurch nan das normale Übersetzungsverhältnis der verschiedenen Teile erhält« ifird das Antriebsrad 11 bei niedriger Geschwindigkeit im Kornic.lgang angetrieben, so wird dessen Leistung auf den Nabenmantel 2 durch die Antriebstrommel 8, die Antriebsklinken 22 der niedriger: Geschwindigkeit, das Inn enschJL trad 131 das Iiineiischaltrau 15, den Imieiizahnkranz 12, die Planetenräder 17, den Planetenträger 20, das Innenschaltrad 19, die Hiedriggeschwindigkeit-Antriebsklinken 31» das angetriebene Element 27 und die Nabeuhalterung 3 übertragen, wudurch dej- Nabenni .ntel - bei vergleichsweise geringer Geschwindigkeit angetrieben wird. Wird dagegen das antreibende Kettenrad 11 bei hoher Geschwindigkeit angetrieben und werden die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 25 in Eingriff mit dem Innenschaltrad l8 aufgrund der B tätigung der zentrifugalen Steuergewichte 33 a und 33 b gebracht, so wird die Drehbewegung des Antriebskettenrades 11 auf den Nabenmantel 2 durch die Antriebstrommel 8, die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 25, das Innenschaltrad l8, den Planetenradträger 20, das Innenschaltrad 191 die niedrigen Geschwindigkeitsantriebsklinkeri 3I₁ das angetriebene

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Element 27 und die Nioenhalterung 3 übertragen, wodurch der Nabenmantel 2 bei vergleichsweise hoher Geschwindigkeit durch diese direkte Leistungsübertragung angetrieben wird. Während die Niedriggeschwindigkeitsantriebsklinken 22 in Eingriff mit dea Innenschaltrad stehen, kommt letzteres im wesentlich en nicht zur Wirkung, da das Innenschaltrad 13 sich bei höherer Geschwindigkeit als da-s benachbarte Innenschaltrad l8 dreht.

Wird die Sdieberstange 5^ um den vollen Hub eingeschoben und wird die Kugel 56 nach aussen verschoben, so werden die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 25 von Innenschaltrad l8 unabhängig von der Steuerung der Zentrifugalsteuergewichte 33 a und 33 b gelöst, andererseits werden die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 28 auf dem angetriebenen Element 27 ebenfalls vom Innenschaltrad Ik durch die Wirkung der Steuerbuchse 49 gelöst. In diesem Zustand verminderter Antriebsgeschwindigkeit, wird die Leistungsübertragung vom Antriebskettenrad 11 bei verminderter Geschwindigkeit über den ähnlichen Weg des obengenannten Antriebs mit niedriger Geschwindigkeit unter normalem Antriebsübersetzungsverhältnis vorgenommen, unabhängig von der Antriebsgeschwindigkeit des Kettenrades 11.

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Das heisst bei dem höheren Übersetzungsverhältnis erfolgt der Niedriggeschwindigkeitsantrieb durch direkte Verbindung, während der Hoehgeschwindigkeitsantrieb bei höherem Übersetzungsverhältnis vorgenommen wird, unter normale« Übersetzungsverhältnis wird der Niedriggeschwindigkeitsantrieb bei kleinerem Gang-Übersejitzungsverhältnis vorgenommen, Hochgeschwindigkeitsantrieb wird durch direkte Verbindung erreicht« Beim kleineren Übersetzungsverhältnis erfolgt der Antrieb immer bei verminderter Geschwindigkeit.

Bei der obengenannten Ausführungsform der Erfindung wird vom Übersetzungsverhältnis "grosser Gang", wenn die Klinken 25 sich in Eingriff mit dem Innenschaltrad l8 befinden, die Umschaltung auf das Übersetzungsverhältnis "kleiner Gang" vorgenommen, wenn die Haupt- und Hilfszentrifugalsteuergewichte 33 a und 33 b nach aussen schwingen, oder wenn das Fahrrad nach Fahren bei niedriger Geschwindigkeit stillgesetzt wird; die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 25 verbleiben dann in Eingriff mit dem Innenschaltrad l8, so dass beim Rückwärtstreten oder bei einem Stillsetzen der Pedale eine Rückwärtsdrehung der Antriebstrommel 8 relativ zum Innenschaltrad 13 erfolgt, vrobei der Fussteil 35 der Antriebskiinken 25 zur Anlage gegen die Fläche 3h

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des Hauptsteuergewichtes 33 a gebracht wird. Dieses wäre nun bereit für den nächsten automatischen Gangwechsel· Würde jedoch die Antriebstrommel 8 in entgegengesetzter Richtung relativ zum Nabenmantel 2 gedreht, so könnte passieren, dass das Trennen der Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 25 nicht erfolgen wiirde, da das Innenschaltrad l8, d.h. der Plunetenradträger 20 und der Innenzahnkranzträger 15 nicht in verlässlicher Weise in Zuordnung zum Nabenmantel 2 gehalten werden können. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist auf der linken Seite des Innenzahnkranzträgerrahmens 15 eine Ringaussparung 58 vorgesehen, in die eine Ringfeder 6O mit einem axialen Vorsprung 59 eingeführt wird; dieser Vorsprung 59 wird in eine in der Nabenhaiterung 3 vorgesehene Bohrung 6l eingeführt. Der Innenzahnkranzträgerrahmen I5 und der Planetenradträger 20 sind vorzugsweise unter massigem Reibkontakt mit den zugeordneten Teilen angeordnet. In Fig. 1 ist mit 62 ein ölfreies Lager auf der feststehenden Achse 1 in der Nähe des Sonnenrades l6, welches eine Innenverlängerung der Antriebstrommel 8 trägt.

Ersichtlich wird bei der genannten Ausführungsform der Erfindung der Wirkeingriff der Antriebsklinken mit dem Hochgeschwindigkeitsantriebsschaltrad durch die Wirkung

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der zentrifugalen Steuergewichte umgeschaltet, diese automatische G ngumschaltung kann bei beliebigem Antriebszustand immer während der Drehung der Antriebstrommel 8 erfolgen, das heisst entsprechend der vorbestimmten Pedalgeschwindigkeit.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den Figxx- en 7 bis 10 gezeigt. Zum Unterschied zur in
den Figuren 1 bis 6 geuigten AusTührungsforin wird das II ichgeschwindigkeitsimtriebsschaltrad auf der Seite des angetriebenen Elementes durch die Wirkung der zentrifugalen Steuergewichte geregelt, die übrigen Merkmale sind ähnlich den der Ausführungsforin der Figuren 1 bis 6. Aufgrund der teilweisen Identität des Aufbaues zwischen beiden Ausführungsformen erfolgt diese Beschreibung unter Verwendung entsprechender Bozugszeichen.

Auf der linken Seite der Antriebstrommel 8¹ befinden sich Hbchgeschwindigkeitsantriebsklinken 28», die jeweils unter Vorspannung durch eine Feder 30* stehen, wodurch sie in Eingriff mit dem Innenschaltrad Io gebracht werden« Jede Hochgeschwindigkeitsantriebsklinice 28' besitzt ein Führungsende 57* ι das der linken Seite der Steuermuffe 4? gegenübersteht, wobei die Teile

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so angeordnet sind, dass die Antriebsklinke 28· vom Innerischaltrad l8 gelöst wird, wenn die Steuermuffe k~? nach Innen (nach links in der Zeichnung) um ein bestimmtes Stück verschoben wird. Auf dem angetriebenen Element 27' sind schwenkbar auf Zapfen 29 a und 29 b eine Vielzahl von Niedriggeschwindigkeitsantriebsklinken 31 gelagert. Ebenfalls schwenkbar auf dem gleichen Zapfen 29 a ist eine Hochgesch'windigkeitsantriebsklinke 25' gelagert, die durch eine Feder 26' vorgespannt wird, welche in Eingriff mit dem Innenschaltrad Ik gebracht werden kann. Wie in den Figuren 7, 10 und 11 dargestellt, sind die Haupt- und Hilfszentrifugalsteuergewichte 33a' und 33b' schwenkbar auf Zapfen 36· bzw, 36' gelagert, wobei die gewölbten Endflächen J>k^x dem Ende 35' der Hocligeschwindigkeitsantriebsklinken 25' gegenüberstehen. Das hintere Ende 37' des Hauptsteuergewichtes 33a' ist mit dem Hilfssteuergewicht 33b¹ mittels eines Gestänges 38' und eines Stiftes 40' verbunden. Das Hauptsteuergewicht 33 ^a' besitzt einen Haken kl', der über eine Spannfeder Ί3¹ mit einem Haken k2.^% verbunden ist, der auf dem angetriebenen Element 27' sitzt, wodurch die Haupt- und Hilfssteuergewichte 33«' und 33 b¹ normalerweise in nach innen geschwenkter Stellung gehalten werden. Erreicht die Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Elementes 27' Werte die höher als die vorbestimmte

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Geschwindigkeit liegen, so werden beide Steuergewichte 33a· und 33b¹ nach aussen gegen die Wirkung der Feder 43' verschwenkt, wodurch automatisch das Herabdrücken des Endteiles 35' der Hochgeschwindigkeitsantriebsklinke 25' aufhört, wodurch die Spitze der Antriebsklinke ausser Eingriff nit dem Innenschaltrad 14 gebracht werden kann«

Im Zustand erhöhten Übersetzungsverhältnisses bei unberührter Schieberstange 54 wird, wenn die Gangübersetzung der Drehung des Nabenmantels gering, wie in der Zeichnung erläutert, ist, die Drehbewegung der Antriebstrommel 8', durch die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 28', das Innenschaltrad l8, den Planetenradträger 20, das Innenschaltrad 19, die Niedriggeschwindigkeitsantriebsklinken 31, das angetriebene Element 27' und die Nabenhaiterung auf den Nabenmantel 2 übertragen, wodurch letzterer bei relativ niedriger Geschwindigkeit in Drehung versetzt wird» Liegt dagegen die Drehgeschwindigkeit des Nabenmantels 2 X relativ niedrig, so kommen die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 25" in Arbeitseingriff mit dem Innensehaltrad l4, die Drehung der Antriebstrommel 8' wird durch die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 28·, das Innenachaltrad l8, dem Plane tenr ad.träger 20, die Planetenräder 17_s den Innenzahnkranz 17_s den Innenzahnkranzträger 15, da» Innenschaltrad l4, die

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Hochgeschwindigkeitsantriebsklinken 25' , das angetriebene Element 27* und die Nabenhaiterung 3 auf den Nabemiuintel 2 übertragen, wodurch letzterer bei relativ hoher Drehgeschwindigkeit angetrieben wird. Wird die Schieberstange 5^ ^α»> ^c1en vollen Hub eingeschoben, so werden die Hochgeschwindigkeitsantriebsklinlcen 28* und 25' ausser Arbeitseingriff mit dem jeweiligen Innenschalträdern unter Steuerung der Steuermuffen k7 und 49 jeweils gebracht, wodurch der Ubersetzungssustand "kleiner Gang" herbeigeführt wird. 3oi dieser Übersetzung wird unabhängig von der hohen oder niedrigen Geschwindigkeit der gewünschten Drehung des Nabeninantels der Nabenmantel bei verminderter Geschwindigkeit über den gleichen Weg wie vorher erwähnt, angetrieben.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 7 bis 11 wird die Leistungsübertragung genau wie bei der mit Bezug auf die Figuren 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsforrn unter normal^em Übersetzungsverhältnis bei niedriger Fahrtgeschwindigkeit des Fahrrades durch das niedrige Übersetzungsverhältnis übertragen, während nach hoher Fahrtgeschwindigkeit des Fahrrades die Leistungsübertragung über das hohe Über Satzungsverhältnis erfolgt. Unter kleinerem Übersetzungsverhältnis dagegen unterscheidet sich die Ausführungsform der Figuren 7 bis

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von der in den Figuren 1 bis 6 gezeigten dadurch, dass uio C¹UtOKi,.tische G-.uigumschaltung immer in Führt des F_t.hrr;».ieii vorgenommen wex'den kann.

V7ird sopiit eine Faiirradn..be erfindungsgeniäss init eingebautem Dreiganggetriebe nach der Erfindung aus.yestf. ttct, uinl nwr.r mit einem Planetenrad, wobei di'. Antriebsklinken so ausgelegt sind , dass sie in Eingriff mit dem Iimei;sc!ir.ltrad kommen und ist eine Kegeleinrichtung vorgesehen, tun die Antriebsklinken in und ausscr Eii^riff mit den S-. halträdern zu bringen, so ist ein Schaltmechanismus zwischen Planeteuradträger und einoa lira en Zahnkranz mit !lochgeschwindigkeitsa-ntriebsklinken ur,.d gesondertem S -haltmechanismus zwischen Nabennuntel und Inneiizahnlrranz vorgesehen; der Pla]ieT,euraJträger besitzt, HrcligesclTwindigkei tsantriebsklinken , die ^TTmschaltmig ies Riickeingriffes oder das Ausrücken des Sciialti'-adriG cbanisfflus wird autcmati ?ch durch tii-v liirl:.i.uigr der zentrifugalen Steuer ge« ich te je uac^. der Dreligeicliwindigkeit xi;i Betrieb geregelt, Dies führt dazu, -'iss erfinduiigsgtinass es möglich i.st, eine I^oigaiijur,schaltung5 das hr.-i.s«t Vorgang. iiorKialei· Gc;n<v ■κιιιά vei'mriderter Gang, vorzanehnien. Dar üb ex· hinHu.5 Ictuin , ■:f>lliren-:i Tr-ei Eegiim der Fanr t oder L ex uiedrigor Ω T^zvhxzTi'^·. ..-kett der Antrj.eb bei normal ein Über.sc *;zi

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verhältnis erfolgt, bei steigender Geschwindigkeit eine automatische Umschaltung der Antriebsgeschwindigkeit bzw, des Ganges vorgenommen werden. So kann unmittelbar nach dem Umschalten auf das normale Übersetzungsverhältnis eine Handumschaltung auf das Übersetzuagsverhältnis "grosser Gang" vorgenommen werden. Bei fortgesetztem Bergauffahren oder bei Fahren gegen den Wind kann eine Umschaltung auf das Übersetzungsverhältnis "kleiner Gang" vorgenommen werden, wodurch ein Fahren bei vermindertem Geschwindigkeitsübersetzungsverhältnis möglich wird. Fährt man auf der üblicherweise ebenen Sbrasse, so kann der Fahrer das gewünschte Geschwindigkeitsübersetzungsverhältnis unter Verwendung des erfindungsgemässen automatischen Umschaltmechanismus vornehmen.

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Claims

Patentanspruch

Fahrradnabe mit eingebauter Dreigangschaltung
Planetenradbauart, mit einem starren Sonnenrad, von
einem Planetenradträger getragenen Planetenrädern
und einem Innenzahnkranz zwischen Antriebstrommel und Nabenmantel, gekennzeichnet durch ein Hochgeschwindigkeitstransmissionsschaltrad zwischen Antriebstrommel und Planetenradträger bzw. Innenzahnkranz, wobei der Nabenmantel (2), der Innenzahnkranz
und der Planetenradträger (20) jeweils dem Hochgeschwindigkeitstransmissionsschaltrad und dem Niedriggeschwindigkeitstransmissionsschaltrad (l3j 1^) zugeordnet sind; und durch Einrichtungen zur Handsteuerung der Umschaltung beim Ein- und Ausrücken des Schaltradmechanismus zur Vornahme der Dreigangschaltung und durch Zentrifugalsteuergewichte (33^5 33b), die abhängig von der Drehgeschwindigkeit automatisch die Umschaltung vom Einrücken und Ausrücken des Hochgeschwindigkeitstransmissionsschaltradmechanismus steuern.

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