DE1908516U - Mehrganguebersetzungsnabe fuer fahrraeder u. dgl. - Google Patents

Description

RA.757 371*28.K

Fichtel & Sachs AG., Schweinfurt/M.

Patent- und Gebrauchsmusterhilf sanrneldung Mehrgangübersetzungsnabe für Fahrräder und dergleichen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrgangübersetzungsnabe für Fahrräder und Motorräder mit einem Umlaufgetriebe, wobei im Antreiber eine Kupplungsbüchse oder dgl. längs verschiebbar angeordnet ist, die mit dem Planetenradträger oder dem Hohlrad gekuppelt Werden Irnrm ^^a&MfrMiB^t^

Die Erfindung bezieht sich nicht auf die komplizierten Mehrgang-Übersetzungsnaben mit zwei Umlaufgetrieben und Sonnenradsehaltung. Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß sie wesentlich komplizierter als eine Mehrgangübersetzungsnabe mit einem Umlaufgetriebe ist.

Mehrgangübersetzungsnaben mit einem Umlaufgetriebe sind bekannt« Es hat sich im allgemeinen eine Konstruktion durchgesetzt, bei der die Gänge durch Verschieben eines ein- oder mehrarmigen Mitnehmers geschaltet werden. Der Mitnehmer ist mit Armen versehen, die in Schlitze des Antreibers greifen und diesen wahlweise mit dem Planetenradträger oder dem Hohlrad verbinden. Im untersetzten Gang wird durch die Mitnehmerarme direkt oder indirekt das ein® Ab= triebsgesperre ausgekuppelt. Bei diesen bekannten Ausführungen muß der Antreiber sehr lang und - um das auftretende Drehmoment übertragen zu können - wegen der Schlitze auch im Durchmesser sehr kräftig ausgebildet werden.

Es ist weiterhin eine Konstruktion bekanntgeworden, die anstelle des Mitnehmers eine Kupplungsbüchse besitzt, die in der Bohrung des Antreibers längs verschiebbar angeordnet und mit diesem duroh eine entsprechende Profilierung drehfest verbunden ist. Der Antreiber kann dadurch kürzer und in der Wandstärke schwächer ausge·= bildet v/erden. Die Kraftübertragung auf den Planetenradträger bzw* das Hohlrad erfolgt wie bei den bekannten Mitnehmern über Mifenehmerarme. Der Abtrieb im übersetzten und im direkten Gang er-

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folgt über ein Klinkengesperre, bei dem die Klinken auf Bolzen gelagert sind, um sie für den untersetzten Gang ausschalten zu können. Zum Ausschalten der Klinken ist der Durchmesser der Kupplungsbüchse vergrößert und mit einer Schräge versehen. Beim seitlichen Verschieben der Kupplungsbüchse werden durch die Schräge die Klinken hochgehoben und mit dem hinteren Ende auf den größeren Durchmesser geschoben. Dabei kommen sie mit ihrer Spitze außer Eingriff mit der Verzahnung der Lagerschale. Der kleinere Durchmesser der Kupplungsbüchse ist im Antreiber längs verschiebbar untergebracht.

Diese beschriebene Konstruktion hat eine Reihe von Nachteilen. Der größte Nachteil ist der relativ große, konstruktionsbedingte Durchmesser der Nabe und die große Baubreite der Schalteinrichtung, die die Unterbringung einer 3remse erschwert, das dadurch größere Gewicht der Nabe, die große Zahl von Bauteilen und die hierdurch bedingten hohen Fertigungskosten.

Der Nabendurchmesser ergibt sich nämlich einmal aus dem Durchmesser des Umlaufgetriebes und zum anderen aus dem Durchmesser des Abtriebgesperres. Die vorliegende Gesperreanordriung läßt sich im Durchmesser kaum verkleinern. Sie ergiot sich aus der Achsstärke, den Wandstärken der Schaltbüchse für den Schubklotz, den Wandstärken der Kupplungsbüchse an ihrem getriebeseitigen Ende, den Materialstärken zur Aufnahme der Klinkenzapfen am Hohlrad, den Wandstärken der Mitnehmerschale und der Nabenhülse. Durch die notwendige Gestaltung der Kupplungsbüchse zum Ausschalten der Klinken und der an der Kupplungsbüchse befindlichen Mitnehmerarme kommt ihr größter Durchmesser neben den Planetenradträger zu liegen. Dadurch muß, wenn die Kupplungsbüchse nicht unnötig verlängert werden soll, die Kupplung zwischen ihr und dem Planetenradträger seitlich neben dem letzteren erfolgen. Dies hat eine große Baubreite des Schaltmechanismus zur Folge. Der kleine Durchmesser der Kupplungsbüchse liegt auf der Antriebsseite, was den weiteren Nachteil zur Folge hat, daß die Druckfeder, die zur Rückschaltung erforderlich ist, in der Achse untergebracht werden muß, da sie nicht gegen das drehende Teil (Kupplungsbüchse) anschlagen darf, wenn Reib-Rostbildung bzw. eine zusätzliche Reibung im Antrieb vermieden werden soll. Durch diese erforderliche Gestaltung der Kupplungsbüchse,

;;r.'^.r Durchmesser itr· Planerem¹^:: Lrag^r und klein-·;!' Durchmesser :!;. Ar.treLL"r. wird die Λο1.ε·_- we^e-: >_- ■ m.:ty;o"d igen größeren i:-;nru:.K geschwaor.t b^;>/.'. e Lr: ^r-O.?-:"-.-:■ A/.sä ;re;;i!:esser notwendig .;.-■.- -j:...:-:-:. J..:. Ar.vun g j-?ο 3 "-huh.:·:"" \-.e::.· . i: gr-.-^en Durchniesser-Ie¹"¹-"-¹''.;'.. j-.r r^,;-_;-lu :^3 jUh"".so v: . J. . 'is .:XLrstä::fs?her entsprechend rt^-' · A".,'--^"'.';;·-:. ^b-V. ':^Λ;: ί·.. t .e -./■ ararrr.-- j-""· Kuppiungabuohse den bei Ν, i ΐ,;—ϋ.Γΐίΰΐ':. ^-ί--'. Ls t.)-.ika.r :/üh·? ;,aj:.tei.i, <ia3 sie nur an wenigen Steiler. ^: J leger., ,.odur-h ----' :j, r.on-3 riäolienpr^>:5??sung auftritt, die nur iur.ji. gr-'/'i-ire Jl^erd-io-iur ^: um ι axiureii grvie: e Baubreite der Nabe a. iS'"^^¹ -ν ϊ ..-"¹I-: . -.ar.:.. N- υ-:. ■ j·.-"· e:-f .röeriiohen größeren Üb-ra ;.;K .i::,< ".;.r.: c-; 'T . t ,;.■■■.:.·" '·. -' '^:.,-". Nabe: --bei falls relativ

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Auierdc.'.. ./iru die Achse stabiler, da die Kupplungsbüohse so ausge-

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bildet werden kann, daß die Druckfeder auf der Achse sitzt und gegen den Schubklotz zur Anlage kommt. Die größere Bohrung in der Achse zur Aufnahme der Druckfeder und eine Gewindebüchse entfallen. Dabei kann außerdem das Zugstängchen wesentlich kürzer ausgeführt werden.

Die Verzahnung an der Kupplungsbüchse kann so ausgebildet werden, daß sie im Abwälzverfahren herstellbar ist.

In den Figuren 1 bis 6 sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Aus den Zeichnungen und Beschreibungen ist ersichtlich, daß die Konstruktion sehr einfach ist, wodurch die Nabe billig hergestellt werden kann und einen wesentlich kleineren Durchmesser und im Bereich des Schaltmechanismus eine geringere Baubreite aufweist, als alle einschlägig bekannten Konstruktionen.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Dreigangnabe mit Bremse im halben Längsschnitt in der Stellung des übersetzten Ganges.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Dreigangnabe mit Bremse im halben Längsschnitt in der Stellung des direkten Ganges.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Dreigangnabe mit Bremse im halben Längsschnitt in der Stellung des untersetzten Ganges.

Fig. 4 zeigt eine einteilige Schaltscheibe. Fig. 5 zeigt eine zweiteilige Schaltscheibe.

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Dreigangnabe mit Bremse im halben Längsschnitt in der Stellung des übersetzten Ganges, bei der gegenüber den Fig. 1 bis 3 ein anderes Ausschaltsystem des Klinkengesperres vorgesehen ist.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt A-B und

Fig. 8 einen Querschnitt C-D durch die Mehrgangübersetzungsnabe nach der Fig. 1.

Weitere zweckmäßige Ausbildungen und vorteilhafte Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Figuren.

Der Aufbau und die Wirkungsweise der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele ist folgender:

Fig. 1 zeigt die Nabe im übersetzten Gang (Schnellgang). Über den Zahnkranz 1 und den Antreiber 2 wird über die KupplungsVerzahnung 3 und 4 die längs verschiebbare Kupplungsbüchse 5 und damit über die kleine Kupplungsverzahnung β und 7 der Planetenradträger S angetrieben. In ihm sind auf Bolzen 9 Planetenrädchen 10 gelagert,, die sich auf dem Sonnenrad 11 der Achse 12 abwälzen und dem Hohlrad 13 und damit über einen beliebigen Sperrklinkenabtrieb mit nicht auf Bolzen gelagerten Sperrklinken dem Mitnehmerring 14, dem Kupplungsring 15, der Lagerschale und der Nabenhülse 17 eine Drehung ins Schnelle erteilen.

Fig. 2 zeigt die Nabe im direkten Gang.

Durch Herausziehen des Zugkettchens 18 wird über das Schaltstängchen 1y und den Schubklotz 20 die Kupplungsbüchse 5 nach rechts verschoben. Dabei wird die Kupplungsverzahnung 6 und 7 gelöst und dafür die Verzahnung β der Kupplungsbüchse 5 ^ it der Verzahnung 21 des Hohlrades 13 in Eingriff gebracht. Die weitere Kraftübertragung vom Hohlrad 13 zur Nabenhülse 17 ist wie in der beschriebenen Schaltstellung des Schr.ellgangs.

Fig. 3 zeigt die Nabe im untersetzten Gang (Berggang). Durch weiteres Bewegen des Schubklotzes 20 in die Endstellung wird die Kupplungsbüchse _^c noch weiter nach rechts geschoben. Sie bleibt jedoch über der Verzahnung und 21 mit dem Hohlrad 13 in Eingriff. Bei dem seitlichen Verschieben wird von der Planseite der Verzahnung 6 eine ein- oder mehrteilige Schaltscheibe 22 (siehe Fig. 4 und Fig. j) bewegt, die dadurch eine beliebige Sperrklinkenanordnung zwischen Hohlrad 13 und Nabenhülse 17 mit nicht auf Bolzen gelagerten Sperrklinken ausschaltet. Im vorliegenden Ausfühnr :r-;be:i sri °] ^i rd durch die Schalt-

scheibe 22 ein Kupplungsring 15 außer Eingriff mit dem Mitnehmerring 14 gebracht. Damit können die Sperrklinken 23, die bolzenlos auf dem Hohlrad 13 gelagert sind, die Drehbewegung des Hohlrades 13 nur noch auf den Mitnehmerring 14 übertragen. Die Kraftübertragung auf die Lagerschale 16 und die Nabenhülse 17 ist Jedoch unterbrochen. Von dem Hchlrad 13 /vird über die Planetenräder 10, die auf dem Sonnenrad 11 abrollen, der Planetenradträger 8 und damit der Bremskonus 2²> und über die Sperrklinken 25 die Nabenhülse 17 angetrieben.

Fig. C zeigt eine Nabe gemäß Pig. 1, bei der nur ein anderes Ausschaltsystem für den Sperrkliracenabtrieb auf der Antriebsseite vorgesehen ist. Die η ich'- auf Bolzen gelagerten Sperrklinken sind ai-f einer:: Sperrklinkenträger 2b angeordnet und V/erden ciuroh Läng^verschi *n-e:i des Sperrklinkenträgers durch eine Schräge 27" aus der Verzahnung 2b des Mitnehmerringes 2'J-i ausgekuppelt.

Bei allen Ausführungen nach Pig. 1 - 3 und Fig. 6 werden beim Zurückschalten der Schalteinrichtung alle seitlich verschobenen Teile durch die beiden Druckfedern. 30 und 31 in die Ausgangsstellung, d. h. in die Schnellgangsteilung bzw. Normalgangstellung gebracht. Die Druckfeder 31 kann auf der Achse 12 angeordnet sein, wenn die Kupplungsbüchse 3 am großen Durchmesser eine Bohrung hat, die größer als der Außendurchmesser der Feder 31 ist. Dadurch kommt die Druckfeder 31 gegen den Schubklotz 2C zu liegen, wodurch sie nur an feststehenden Teilen anliegt, nämlich dem Festkonus 33 und dem Schubklotz 20, so daß an den Anlageflächen kein Reibrost entstehen kann.

Die Erfindung ist nicht aa die beschriebenen Ausführungsbeispiele gebunden, sondern kann konstruktiv weitgehend abgewandelt werden.

13- 2. I96I

Claims (1)

1. ΪΑ.757 371*28.mGii

   nsprüche

   1. Mehrgangübersetzungsnabe für Fahrräder und Motorräder mit einem Umlaufgetriebe, wobei im Antreiber eine Kupplungsbüchse oder dgl. längs verschiebbar angeordnet ist, die mit dem Planetenradträger oder dem Hohlrad gekuppelt werden kann, »wHiv >' -r¹ &u Un^ä^?— it dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der ausschaltbare Sperrklinkentrieb bolzenlos gelagerte Klinken aufweist, die dem Getriebe zugewandte Verzahnung der Kupplungsbüchse einen kleineren Durchmesser hat als der von den Lagerzapfen der Planetenräder gebildete Kreise und daß das antreiberseitige Ende der Kupplungsbüchse einen größeren Durchmesser aufweist als das dem Getriebe zugekehrte Ende und an dieser Stelle der Schubklotz angeordnet ist·

   2. Mehrgangübersetzungsnabe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichent,

   daß die Kupplungsbüchse im Abwälzverfahren hergestellte Verzahnungen aufweist.

   3· Mehrgangübersetzungsnabe nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das antreiberseitige Ende der Kupplungsbüchse mit einer zur Kupplungsbüchse konzentrischen Bohrung versehen ist, in der sich eine auf den Schubklotz wirkende Druckfeder befindet.

   4. Mehrgangübersetzungsnabe nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung des inneren Sperrklinkentriebe eine ein-oder mehrteilig ausgebildete Schaltscheibe oder Schaltbüchse auf der Kupplungsbüchse angeordnet, die antreiberseitige Planseite .der kleinen Kupplungsverzahnung als Anschlag dient und die Schaltscheibe zusammen mit der Kupplungsbüchse axial verschiebbar ist.

   5· Mehrgangübersetzungsnabe nach Anspruch 1 bis 4j dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkreis der Kupplungsverzahnung am Hohlrad gleich dem Teilder Kupplungsverzahnung am getriebeseitigen Ende der Kupplungsbüchse ist.

   26.IO.1964

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