DE2159770A1

DE2159770A1 - Mehrgangnabe mit zwei abtriebsorganen auf der antriebsfernen planetengetriebeseite

Info

Publication number: DE2159770A1
Application number: DE2159770A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Schwerdhoefer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1971-12-02
Publication date: 1973-06-07
Also published as: YU291272A; JPS5437735B2; ATA966972A; DE2159770C2; JPS4864367A; NL7216140A; YU33580B; PL78784B1; AT332744B; US3828627A; DD100677A5; GB1397590A; IT975878B; CS159205B2

Description

PIOHTEL & SACHS AG - SCHWEIHFURT PATEHX- UHD GEBEAUCHSMUSTEEHILPSAiiMELDUHG

Mehrgang-Habe mit zwei Abtriebsorganen auf der antriebsfernen

Planetengetriebeseite

Die Erfindung betrifft eine Mehrgang-Nabe mit einer stationären Habenachse, einem drehbar darauf gelagerten Antreiber sowie einer drehbar auf der Habenachse bzw· dem Antreiber gelagerten Habenhülse, einem Planetengetriebe, bestehend aus einem axial verschiebbaren, mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlrad, Planetenradträger mit Planetenrädern und auf der Habenachse angeordnetem Sonnenrad, wobei das Planetengetriebe zwischen Antreiber und Habenhülse angeordnet ist und zwischen Planetengetriebe und Habenhülse mindestens zwei Abtriebsorgane vorgesehen sind, wobei ferner eine Kupplungseinrichtung zwischen Antreiber und Planetengetriebe zur wahlweisen Verbindung des Antreibers mit dem Planetenradträger oder dem Hohlrad vorgesehen und die Kupplungseinrichtung mit Axialflächen zur Verschiebung des Hohlrades über entsprechende Axialflächen an diesem ausgebildet ist, wobei ferner das Hohlrad über eine schaltbare Mitnahmekupplung mit einem ersten Abtriebsorgan und ein zweites Abtriebsorgan mit dem Planetenradträger verbunden und das erste Abtriebsorgan drehbar auf dem Planetenradträger gelagert ist.

Eine derartige Mehrgang-Habe ist beispielsweise aus der Offenlegung3schrift 1 605 763 bekannt. Vorteilhaft bei dieser Habe ist die geringe Anzahl von Einzelteilen und der damit verbundene niedrige Bauaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, unter Erhaltung diesea geringen Bauaufwandes eine Mehrgang-Habe zu schaffen, die dazu noch gestattet, die funktions- und fertigungsmäßigen Vorteile von Sperrklinkenkupplungen für die Abtriebeorgane auszunutzen. Darüber hinaus sollen für eine Habenaueführung mit

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Rücktrittbremse die konstruktiven Gegebenheiten zur Vermeidung einee Versperrens beim Zurückrollen des Rades im gebremsten Zustand geschaffen werden, und zwar auch mit geringstem Bauaufwand, aber in funktionell zufriedenstellendem Umfang·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abtriebsorgane, wie an sich bekannt, als Sperrklinkenkupplungen mit auf je einem Klinkenträger angeordneten Sperrklinken ausgebildet, auf dem abtriebsfernen Ende des Planet enradträgers nebeneinander angeordnet sind und der Klinkenträger der ersten Sperrklinkenkupplung zur Bildung der schaltbar en Mtnahmekupplung einen getriebeseitigen, den Planetenradträger überragenden, mit Mitnahmeelementen versehenen Hingansatz aufweist, der mit einer axialen Verlängerung des Hohlrades über entsprechende Hitnahmeelemente kuppelbar ist· Durch diese Auebildung wird eine Mehrgang-Habe geschaffen, die nur wenig Seile aufweist und ein einfaches Schaltprinzip hat· Dabei können trotzdem die in der Fertigung einfach herstellbaren und funktionell gut beherrschbaren Sperrklinkenkupplungen als Schaltelemente vorgesehen werden. Darüber hinaus ist für Haben mit Bücktrittbremse leicht eine Vorrichtung zur Verhinderung des Versperrens beim Zurückdrehen der Habe im gebremsten Zustand vorzusehen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Klinkenträger der ersten Sperrklinkenkupplung als Ring mit im wesentlichen Rechteckquerschnitt ausgebildet und mit seiner Bohrung auf dem Lagerhals des Planetenradträgers nächst seinem Radialflansch angeordnet ist und am Umfang Taschen zur Aufnahme der Sperrklinken aufweist, die axial im wesentlichen innerhalb des Ringquerschnittes liegen. Daraus ergibt sich eine kompakte und vorteilhafte Gestaltung der ersten Sperrklinkenkupplung.

Erfindungsgemäß ist; es weiter von Vorteil, daß bei Ausbildung als Leerlaufnabe ohne Rücktrittbremse der Klinkenträger der zweiten Sperrklinkenkupplung durch einen radialen Endflansch des Legerhalses gebildet wird, der an seinem Umfang mit Taschen zur Aufnahme der Sperrklinken versehen ist, die axial im wesentlichen

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innerhalb des Ringquerschnittes liegen· Dies ergibt eine besonders einfache Gestaltung der zweiten Sperrklinkenkupplung bei Leerlauf naben ohne Rücktrittbremse.

Ein Merkmal der Erfindung ist ferner, daß bei Ausbildung der Hehrgang-Habe als Rücktrittbremsnabe der Klinkenträger der zweiten Sperrklinkenkupplung durch einen auf einem Gewinde des Lagerhalses dreh- und axial verschiebbar angeordneten Bremskonus gebildet wird, der an seinem Umfang mit Taschen zur Aufnahme der Sperrklinken versehen ist, die axial im wesentlichen innerhalb des Ringquerschnittes liegen. Dadurch wird eine besonders günstige Ausbildung für die zweite Sperrklinkenkupplung bei Rücktrittbremsnaben geschaffen.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Klinkenträger der ersten und zweiten Sperrklinkenkupplung axial unmittelbar nebeneinander liegen und die Sperrklinken in eine für beide gemeinsame Innenverzahnung der Habenhülse eingreifen. Dadurch wird eine sehr kompakt· Bauweise der Habe und der zwei Sperrklinkenkupplungen erzielt· Darüber hinaus wird der Aufwand durch die Anordnung von Innenverzahnungen für die Sperrklinken in der Habenhülse möglichst klein gehalten·

Erfindungsgemäß ist es weiter von Vorteil, daß der Ringansatz des Klinkenträgere der ersten Sperrklinkenkupplung etwa Rechteckquerschnitt aufweist, sich außerhalb des Badialflansches des Planetenradträgere erstreckt und seitlich, ausgehend vom äußeren Sandbereich des Klinkenträgers, vorgesehen ist· Dadurch wird eine besonders einfache und raumsparende Verbindungemöglichkeit zwischen dem Hohlrad und dem Klinkenträger der ersten Sperrklinkenkupplung geschaffen·

Sin vorteilhaftes Erfindungsmerkmal besteht noch darin, daß der Ringansatz sich mit seiner längeren Seite axial erstreckt und die Hitnahmeelemente auf dem Außenumfang als Verzahnung vorgesehen sind. Dadurch wird die Verbindung zwischen der ersten Sperrklinkenkupp- und dem Hohlrad sehr einfach gestaltet.

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Diese Überlegung trifft auch für das Merkmal der Erfindung zu, daß die Zahne der Außenverzahnung an Singansatz den Zähnen der Innenverzahnung des Hohlrades entsprechen·

Sine besonders einfache Ausgestaltung der Verbindungsmittel zwischen Hohlrad und der ersten Sperrklinkenkupplung auf der Hohlradseite ergibt sich erfindungegemäß dadurch, daß das Hohlrad an seinem der ersten Sperrklinkenkupplung zugekehrten Ende axial verlängert und mit seiner in dieser Verlängerung befindlichen Innenverzahnung mit der Außenvera ahnung des Hingansatzes mittels Axialverschiebung des Hohlrades kuppelbar ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich darauf) daß zwischen der Außenverzahnung auf dem Bingansatz und der Innenverzahnung der axialen Verlängerung des Hohlrades ein Spiel in tfenfangsrichtung vorgesehen und großer als die Zahnteilung der zweiten Sperrklinkenkupplung bemessen ist· Dies stellt eine konstruktiv einfache Möglichkeit dar, ein Versperren der Habe beim Eückwärtsdrehen im gebremsten Zustand zu vermeiden, ein Vorteil, der natürlich nur bei Haben mit Rücktrittbremse ausnutzbar ist«

SrfindungsgemMß kann die Habe weiterhin so ausgebildet sein, daß

bei der Innenverzahnung im Bereich der Verlängerung des Hohlrades jeweils ein oder mehrere Zwischenzähne ausgespart sind und auf dem Einganeatz die Außenverzahnung entsprechend gestaltet ist· Dies stellt eine konstruktiv besonders einfache Möglichkeit der Verwirklichung eines Spieles in Umfangsrichtung bei den Verbindungsmitteln zwischen der ersten Sperrklinkenkupplung und dem Hohlrad dar·

Erfindungsgemlß kann es weiterhin von Vorteil sein, daß bei Haben, die als Leerlaufnabe ausgebildet sind, der radiale Endflansch des Lagerhalses einen gesonderten Hing darstellt, der bei der Herstellung des Planetenradträgers auf dem Ende des Lagerhalees befestigt wird. Dies ergibt eine einfache Gestaltung der «weiten Sperrklinkenkupplung bei Leerlaufnaben·

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Die Erfindung wird nun an Hand "zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Zeichnungen der Ausführungsbeispiele zeigen dabei im einzelnen:

gip;. 1 den Längsschnitt einer Mehrgang-Nabe in der Schalt st ellung Schnellgangj

Fip;.1a eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab zur besseren Erläuterung der Verbindungsmittel zwischen Hohlrad und erster Sperrklinkenkupplung}

Fig* 2 den Längsschnitt durch eine Mehrgang-Nabe in der Schaltstellung Normalgang; eine Darstellung in vergrößertem Haßstab gemäß Fig. 1a ist nicht gesondert nötig, da die dort gezeigten Teile ihre Lage nicht ändern.

Fi^. 5 einen Längsschnitt durch eine Mehrgang-Nabe in der Schaltstellung des Berggangesj

Fig.3a entsprechend der Figur 1a eine Einzelheit der Fig. 3 vergrößertem Maßstab}

4 einen Querschnitt IY-IV durch die Fig. 1}

3 einen Querschnitt V-V durch die Fig. 1 und

Fig. 6 den Längsschnitt durch eine Nabe ohne Rücktrittbremse in der Schaltstellung des Schnellganges.

Zunächst wird die in den Figuren 1-5 dargestellte Mehrgang-Nabe mit Rücktrittbremse in ihren Aufbau und an Hand der verschiedenen Schaltstellungen in ihrer Funktion erläutert.

Die Mehrgang-Nabe weist eine Nabenachse 1 auf, auf der drehbar gelagert der Antreiber 2 angeordnet ist. Die liabenhülse 3 stützt sich mit ihrer drehbaren Lagerung einerseits auf dem Antreiber 2

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und andererseits auf der Habenachse 1 ab· Im Innern der Fabenhülse 3 ist das Planetengetriebe angeordnet, das aus dem Hohlrad 4_} dem Planetenradträger 6 und dem Sonnenrad 13 besteht· Das Sonnenrad 13 ist Bestandteil der Habenachse 1, d. h., bei diesem Ausführungebeispiel ist die Verzahnung unmittelbar in einen entsprechenden Ringansatz der Habenachse 1 geschnitten, wodurch das Sonnenrad 13 gebildet wird. Der Planetenradträger 6 besteht aus einem drehbar auf der Habenachee 1 gelagerten Lagerhaie 9) der am antriebsseitigen Ende in einen Badialflansch 10 übergeht. Xn dem Hadialflansch 10 sind einerseits die Planetenradachsen 8 befestigt, zum anderen trägt er das Widerlager 11 für die Planetenradachsen 8· Me Planetenräder 7 sind drehbar auf den Planetenradachsen 8 angeordnet und kämmen einerseits mit dem Sonnenrad 13 und andererseits mit dem Hohlrad 4. Für die wahlweise Verbindung des Antreibers 2 mit dem Planetenradträger 6 bzw» dem Hohlrad 4 ist eine auf der Habenachee 1 verschiebbare und drehbar gelagerte Kupplungsbüchse 5 vorgesehen. Durch Verschieben dieser Kizpplungsbüchse, die die Kupplungseinrichtung zwischen Antreiber 2 und Planetengetriebe darstellt, erfolgt die Gangschaltung. Der Abtrieb vom Planetengetriebe auf die Habenhülse 3 erfolgt $e nach der eingeschalteten Gangstellung über eine erste Sperrklinkenkupplung 14 oder eine zweite Sperrklinkenkupplung 15·

Die erste Sperrklinkenkupplung 14 weist einen Klinkenträger 16 auf, der drehbar auf dem Lagerhals 9 des Planetenradträgers 6 gelagert ist. Axial wird der Klinkentrager 16 durch den Stützring 41 fixiert, der in einer Hut des Lagerhalses 9 einfedert· Der Klinkenträger 16 hält damit gleichzeitig die Planetenradachsen 8 und hindert sie am seitlichen Herausfallen. Der Klinkenträger 16 ist, wie aus den Figuren ersichtlich, als El ng ausgebildet und trägt an seinem Außenumf ang beispielsweise zwei Taschen zur Anordnung der Sperrklinken 19. Im Querschnitt ist der über dem Lagerhals 9 befindliche Teil des Klinkenträgers rechteckig ausgebildet. Getriebeseitig weist er einen Eingansatz 22 auf_} der etwa im Raum oberhalb des Radialflansches 10 liegt und auch etwa dessen Breite entspricht. Dieser Ringansatz stellt das Verbindungsmittel zwischen der ersten Sperrklinkenkupplung 14 und dem Hohlrad 4 dar.

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Zu diesem Zweck ist der Hing an seinem äußeren Umfang mit der Verzahnung 24 versehen, die Zähne 25 aufweist· Die Zähne 25 der Terzahnung 24 greifen in eine axial© Verlängerung 23 des Hohlrades 4 ein, wobei diese axiale Verlängerung 23 eine Innenverzahnung 27 trägt, die sich, ausgehend von dem Teil des Hohlrades 4, das mit den Planetenrädern 7 kämmt, bis sum Ende der axialen Verlängerung 23 erstreckt· Im vorliegenden Ausführungabeispiel erstreckt sich die Verzahnung 27 nicht durchweg "bis zum Ende άβτ Verlängerung 23» sondern es sind $e e>ei- Zwischenzahne vorgesehen^ die vor der axialen Verlängerung 23 enden. Infolgedessen ergibt sich, wie insbesondere aus Pig· 4 ersichtlich ist, in der Verbindung zwischen dem Hohlrad 4 und der ersten Sperrklinkenkupplung 14 ein Spiel 29 in vJmfangsrichtung· Dieses Spiel £9 soll dabei groBer sein als die Zahnteilung der zweiten Sperrklinkenkupplung 15» &· h· als im vorliegenden Fall größer als die Sahnteilung der Innenverzahnung 18. Das Spiel 29 dient dazu, ein SöckwärtsscMeben des Fahrrades, d. h., ein Sückwirtsdrehen der Habenhülse 3? ist gebremsten Zustand zu ermöglichen, ohne daß di© Habe dabei versperrt wird· Ss handelt sich dabei aber nicht um ein notwendiges j sondern nur um ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung, denn es körnen selbstverständlich andere zweckentsprechende lELttel zur Verhinderung des Versperrens bei erfindungsgemäßen Haben mit Rücktrittbremse vorgesehen werden, während für Haben entsprechend der Erfindung, die als Leerlaufnabe ausgebildet sind, an sich eine derartige · Sinrichtung nicht notwendig ist· Die aweite Sperrklinkenkupplung 15 ist bei der Ausführungsform gemäß figuren 1-5 durch den Bremskonus 17 gebildet, der in laschen an seinem Umfang Sperrklinken 20 trägt, Die Sperrklinken 20 und die Sperrklluken 19 greifen zusammen in die Innenverzahnung 13 der HabenhÜlee 3 ein und liegen, wie aus den Figuren ersichtlich, unmittelbar nebeneinander· Der Bremskonus 17 ist auf dem Gewinde 26 drehbar und axial verschiebbar auf dem Iiagerhals 9 angeordnet. Der Lagerhals 9 weist im übrigen noch Aussparungen 12 auf, die das Einsetzen der Planetenradachaen 8 ermöglichen sollen«

Die Eupplungsbüchse 5 dient durch Axialverschiebung zur Einschal-

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tung der verschiedenen Gänge· Sas vorliegende Ausführungsbeispiel ist ale Dreigang-Habe ausgebildet, so daß, wie aus den Figuren 1-3 ersichtlich, die Kupplungsbüchse drei Schaltstellungen einnehmen kann· Die Verschiebung der Kupplungebüchse 5 erfolgt über einen Schubklotz 36» der mit der Zugstange 37 und diese mit der Kette verbunden ist* Die Kette 38 steht über einen Seilzug, Gestänge o. dgl· alt einer Schalteinrichtung in Verbindung, die z. B. am Lenker des fahrrades angebracht sein kann· In der Ausgangslage wird die Kupplungebüchse 5 durch die Schubklotzfeder 40 gehalten. Die anderen Positionen werden durch entsprechende Verrastungen an der Schalteinrichtung, zu der die Kette 38 führt, eingestellt· Die Kupplungebüchse 5 weist zur Kraftübertragung vom Antreiber 2 eine äußere Kupplungsbüchsenversahnung 32 auf, die in die Antreiberverzahnung 30 eingreift· Biese Verzahnungsverbindung ist so ausgestaltet, daß die Kupplungsbüchse 5 unter Aufrechterhaltung dieser Verbindung axial in alle drei Schaltpositionen verschoben werden kann· Am inneren Ende weist die Kupplusgsbüchse 5 eine innere Kupplungsbüehsenverzahnung 33 auf, die zum wahlweisen Eingriff mit einer entsprechenden Innenverzahnung 42 des Widerlagers 11 bzw· einer Hohlradkupplungsverzahnung 34 des Hohlrades 4 ausgebildet ist« Antreiberseitig weist das Hohlrad eine Hitnahmelasche 35 auf, gegen die die Axialflächen der inneren Xupplungsbüchsenversahnung 33 zur Anlag· kommen, sobald die Kupplungsbüchse 5 weit genug nach außen gezogen wird· Diese Anlage wird zur Axialverschiebung des Hohlrades gegen die Kraft der Hohlradfeder 39 ausgenutzt. Die übertragung der Antriebskraft auf den Antreiber 2 erfolgt im Übrigen Über das Antriebskettenrad 31*

An Hand der in den Figuren 1-3 gezeigten verschiedenen Schaltstellungen wird nun die Funktion dieser Dreigangnabe erläutert.

In den Figuren 1 und 1a ist die Habe in der Sehaltstellung des Sohnellganges dargestellt· In dieser Schaltstellung befindet sich die Kupplungsbüchse 5 in der äußersten linken Endeteilung unter dem Druck der Sohubklotzfeder 40. Dabei ist einerseits die äußere Kupp« lungsbüehsenverzsJbnung In Eingriff mit der Antreiberverzahnung 30, während die innere Kupplungsbüchsenverzahnung 33 in Eingriff mit der Innenverzahnung 42 des Widerlagers 11 des Planetenradträgers

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ist· Ebenso ist die Kupplung zwischen der Verlängerung 23 des Hohlrades 4 und dem Bingansatz 22 des Klinkenträgers 16 eingerückt, d. h·, die Außenverzahnung 24 greift in die Innenverzahnung 27 ein. In dieser Schaltstellung wird demzufolge die Antriebskraft vom Antreiber 2 Über die Kupplungsbüchse 5 auf den Planetenradträger 6 und von dort übersetzt auf das Hohlrad 4 übertragen. Sas Hohlrad 4 läuft also mit einer höheren Drehzahl um als der Planetenradträger 6 und treibt mit dieser höheren Drehzahl auch den Klinkenträger 16 der ersten Sperrklinkenkupplung 14· Ton dort wird über die Sperrklinken 19 die Antriebskraft auf die Innenverzahnung 18 und damit die Habenhülse 3 übertragen· Die Sperrklinken 20 der zweiten Sperrklinkenkupplung 15 stiren dabei nicht, denn sie werden von der Ifabenhülse 3 überholt, da diese mit der Drehzahl des Hohlrades 4 und somit schneller als der Planetenradträger 6 und damit der Bremskonus 17 als träger der Sperrklinken 20 umläuft.

In dejr Figur·*· 2- ist die beschriebene Dreigangnabe in der Stellung des Normalganges dargestellt· In dieser Sehaltstellung ist die Kupplungsbüchse, wie aus den. Figuren ersiehtlich, so weit nach rechts verschoben, bis die innere Kupplungebüehße&versahnung 33 außer Eingriff mit der Innenverzahnung 42 kommt und zum Eingriff mit dex Hohlradkupplungsverzahnuitg 34 gelangt, Das Hohlrad verbleibt dabei in seiner Stellung, die es in Fig.» 1 und 1a innehat. Somit bleibt auch die Kupplungsverbindung zw±®ob®n dem Hohlrad 4 und dem Klinkenträger 16 der ersten SperrkXdJLk®nta$plui&g 14 über die Innenverzahnung 27 und die AuBenversahmmg 24 erhalten« Ebenso bleibt erhalten die Antriebsverbindusg zwischen Antreibe? 2 und Kupplungsbüchse 5 über die Antreiberverzahnung 30 und die äußere Kupplungsbüchsenverzahnung 32» Der KraftfluB geht in diesem Gang also vom Antreiber 2 auf die Kupplungsbacke® 5* voa dort über die innere Kupplungsbüchsenverzahnung 33 und die !©i&r&ikuppliasggverzahnung 54 auf das Hohlrad 4 und von dort, wie bereite im Zu» sammenhang mit den Figuren 1 und 1a beschrieben, auf die erste Sperrklinkenkupplung 14, die schließlieh die Drehbewegung über die Innenverzahnung 18 auf die Habenhüise 3 überträgt« Xa diesem Fall ist also das Hohlrad 4 direkt mit dem Antreiber 2 gekuppelt,

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was zwischen Antreiber 2 und Sabenhülso 3 ein Übersetzungsverhältnis von 1 ι 1, d. b·, den Normalgang, ergibt. Auch hierbei befinden sich die Sperrklinken 20 im Eingriff mit der Innenverzahnung 18, was aber nicht stört, da auch in dieser Schalt st ellung der Planetenradträger 6 infolge der Getriebeübersetzung langsamer umläuft als das Hohlrad 4 und somit die Nabenhülse 3, so daß auch in dieser Schaltstellung die ITabenhiilse 3 die Sperrklinken 20 Überholt.

In den Piguren 3 "und 3& schließlich ist die Habe in der Schaltstellung des Bergganges dargestellt« l=abei wird die Kupplungs« büchse 5 gegenüber den. Figuren 2 und 2a noch weiter nach rechts verschoben und nimmt dabei fiber die antreiberscitigen Stirnflächen der inneren Kupplungsbüchsenverzaimurig 33 sowie die Hitnahmelasche 35 ä*& Eohlrades 4 das Eohlrad axial gegen die Kraft der Hohlradfeder 39 mit· Das HoMrad vis?d also axial verschollen, und zwar zumindest so weit, üaS die !»üenYerKahming 27 außer Eingriff mit der Außenverssahnung 24 des "iüngcjasatzes 22 kommt· Dadurch wird die Kupplungsverbindung; zwironen deia Höhlrad 4 und der ersten Sperrklinkenkupplung 14, die während des Schnellganges und Hbr~ malganges bestand, gelost«. De?* HLiiskeBtrSger 16 der ersten Sperrklinkenkupplung 14 ist also in dieser Schaltstellung gegenüber den (Heilen des Planetengetriebes frei beweglich· Die Kupplungsverbindung zwischen dem Antreiber 2 \md ά&ν Kupplungebüchse 3 über die Antreiberverzahnung 30 waä. die äußere Eupplungßbüchsenverzahnmig 32 bleibt nach wie vor erhalten, ebenso die Kupplungsverbindung zwischen Kupplungsbüchse 5 tmd HohXrad 4 über di* innere Kupplungsbücheenvdrzahnusg 33 und di« Kohlradkupplungsverzahnung 34« Der Kraftfluß ist «!so bei dieser G&Bg&tcllung» die dem Berggang ent» spricht, vom Antreiber 2 über die lupplung^büchse 5 und das Hohlrad 4 auf das Planet enge trieb $ _t tos. d-.e^ii über die PlaneteisrSder 7 und den Planetenradtrlger 6 mf c*ftα als Kliiikenträger der zweiten Sperrklinkenkupplung 15 ?*.i-bilden Bremskonus 17· ^on dort erfolgt die Kraftübertragung '.iboa? die Sperrklinken 20, die in !Paschen des Bremskonuc 1? sitren, auf die Innenverzahnung 18 und damit die NabenhüXütt %_t im Berggang ist also die zweite Sperrklinkenkupplung 15 eingeschaltet und die erste Sperrklinkenkiopplung 14 aus dem Kraftfluß ausgeschaltet.

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Im Zusammenbang mit der JPunkfcionsbesclireibung soll noch kurz auf die an sich bekannte Gefahr des Versperrens bei Mehrgang-Haben mit diesem Sehaltprinzip eingegangen werden· Diese Gefahr besteht bei Mehrgang-Naben dieses Schaltprinzipes mit SÜcktrittbremse, und zwar nur in der Sehaltstellung des Schnell- und des Hormalganges· In diesen Schaltstellungen ist die Kupplungsverbindung zwischen der ersten Sperrklinkenkupplung 14 und dem Hohlrad 4 geschlossen· Beim Bückwärtsschieben des Fahrrades mit dieser Habe im gebremsten Zustand dreht sich die Habenhülse rückwärts und nimarfc über die Innenverzahnung 18 und die Sperrklinken 19 das Hohlrad 4 mit, was eine Rüekwärtsdrshmig des Plsnetenra&trSgers auf Grund der Getriebebewegung ergibt· Dieses MekwärtB&rehen hat nun die !Pen&enz, die Hücktrittbremse übex* die Bewegung des Bremskonus 17 mittels Gewinde 26 noch fester anzuziehen· Dies tritt darm, nicht ein, wenn gleichzeitig mit der Bewegung der ersten Sperr-klinkenfc^>plung 14 die Sperrklinken 20 der zweiten Sperrklinkenkupplung 15 ia einer Stellung befindlich sind_s in der sie ebenfalls über die Innenverzahnung 18 zurückgedreht werden· Eine Sückdrehung dieser Sperrklinken bewirkt nämlich ©ine Axialverschiebung des Bremskonus 17 nach rechts, d. h,, ein Lösen der Bremse, wenn der Planetenradträger 6 als feststehend gedacht wird· Es würde also in diesem Falle, d. h., vrsrm sowohl die Sperrklinken als auch die Sperrklinken 20 gleichzeitig zurückgedreht werden, immer ein Losen der Bremse stattfinden, da die über das Hohlrad 4 auf den Planetenradträger 6 eingeleitete Bückdrehung infolge der Getriebeübersetzung kleiner ist als die Eückdrehung des Bremskonus 17 über die Sperrklinken 20» Da die Stellung der Sperrklinken 19 gegenüber den Sperrklinken 20 am Umfang aber nicht definiert ist, sondern alle beliebigen Stellungen möglich sind, besteht die Gefahr, daß zunächst bei der Bückdrehung im gebremsten Zustand nur die Klinken 19 mitgenommen werden, was ein weiteres Anziehen der Bremse unter Umstanden bis zur Blockierung und damit Zerstörung mit sich bringt. Ss besteht dann die Gefahr, daß die Bremse trotz Yorwärtstretens nicht mehr gelöst werden kann. Zu diesem Zweck ist es notwendig, wie ebenfalls an sich bekannt, bei derartigen Hehrgang-Haben beim Zurückdrehen die Möglichkeit zu schaffen, daß in

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jedem Falle zunächst die Sperrklinken 20 von der Innenverzahnung; 18 zurückgedreht werden und keinesfalls als erste die Sperrklinken 19· Dies kann dadurch erzielt werden, daß an einer Stelle des Übertragungsweges zwischen Nabenhülse 3 und Planetenradträger 6 bei einer Rückwärts drehung der Nabenhülse 3 ein Kupplungsspiel in Umfangsrichtung vorgesehen wird, das der Teilung der Innenverzahnung 18, d. h· also, der zur zweiten Sperrklinkenkupplung 15 gehörenden Innenverzahnung, nicht nur entspricht, sondern größer als diese Teilung ist. Eine solche Einrichtung ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch gegeben, daß zwischen der Innenverzahnung 27 und der Außenverzahnung 24 das Spiel 29 in Umfangsrichtung gemäß Fig· 4 vorgesehen wird· Dabei muß dieses Spiel hier nicht unbedingt an dieser Stelle vorgesehen werden, es kann auch an anderer Stelle im Übertragungsweg angeordnet sein, z. B. könnte zwischen der Habenhülse 3 und der Innenverzahnung 10 noch eine Totgangkupplung vorgesehen werden, wobei die Innenverzahnung 18 dann an einem gesonderten Ring unterzubringen wäre.

In der Pig. 6 ist schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar für eine Leerlauf nabe ohne Rücktrittbremse, dargestellt. Der Aufbau dieser Habe gemäß Fig. 6 entspricht bis auf die fehlende Rücktrittbremse und die andersartige Ausgestaltung des Planetenradträgers sowie der zweiten Sperrklinkenkupplung der Ausführung nach den Figuren 1-3· Es werden daher nur die unterschiedlichen Bauteile beschrieben·

Da bei dieser Ausführung der Bremskonus 17 wegfällt, ist es möglich, die zweite Sperrklinkenkupplung 615 direkt auf dem Planetenradträger 606 anzuordnen· Der Lagerhals 609 dee Planetenradträgere 606 kann gegenüber den Figuren 1-3 verkürzt ausgeführt sein und es entfällt auch das Gewinde 26, auf dem in den Figuren 1-3 der Bremskonus 17 angeordnet ist- Der BLinkenträger 617 iet als Sing mit rechteckigem Querschnitt auegebildet und auf dem Lagerhaie 609 z* B. durch Aufpressen nach der Kontage dee Planetenradträgers befestigt. Es können natürlich auch andere Verbindungsarten und Anordnungen gewählt werden, wobei weeentlich immer nur ist, daß die zweite Sperrklinkenkupplung 615 mit dem Planetenradträger

606 verbunden ist· Am Außenumfang trägt "beim gezeichneten Ausführungsbeispiel der Klinkenträger 617 laschen, in denen die Sperrklinken 620 angeordnet sind.

Aufbau und Wirkungsweise der Habe nach Fig· 6 entsprechen im übrigen der nach den Figuren 1-3·

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Claims

Mehrgang-Habe mit zwei Abtriebsorganen auf der antriebsfernen

Planetengefcriebeseite

PATENTANSPRÜCHE

1. Mehrgang-Nabe mit einer stationären Habenachse, einem drehbar darauf gelagerten Antreiber sowie einer drehbar auf der Fabenachse bzw. dem Antreiber gelagerten Habenhülse, einem Planetengetriebe, bestehend aus einem axial verschiebbaren, mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlrad, Planetenradträger mit PIanetenrädern und auf der Nabenachse angeordnetem Sonnenrad, wobei das Planetengetriebe zwischen Antreiber und Habenhülse angeordnet ist und zwischen Planetengetriebe und Habenhülse mindestens zwei Abtriebsorgane vorgesehen sind, wobei ferner eine Kupplungseinrichtung zwischen Antreiber· und Planetengetriebe zur wahlweisen Verbindung des Antreibers mit dem Planetenradträger oder dem Hohlrad vorgesehen und die Kupplungseinrichtung mit Axialflächen zur Verschiebung des Hohlrades über entsprechende AxLxLflachen an diesem ausgebildet ist, wobei ferner das Hohlrad über eine schaltbare Mitnahmekupplung mit einem ersten Abtriebsorgan und ein zweites Abtriebsorgan mit dem PlanetenradtTfi£3r verbunden und das erste Abtriebeorgan drehbar auf dem Planetenradträger gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsorgane, wie an sich bekannt, als Sperrklinkenkupplungen (14, 15» 615) mit auf je einem KLinkenträger (16, Bremskonus 17, 617) angeordneten Sperrklinken (19, 2O₉ 620) ausgebildet sind, auf dem abtriebefernen Ende des PIanetenradträgere (6) nebeneinander angeordnet sind und der Klinkenträger (16) der ersten Sperrklinkenkupplung (14) zur Bildung der echaltbaren Hitnahmekupplung einen getriebeseitigen, den Planetenradträger (6) überragenden, mit Mitnahmeelementen versehenen Eingansatz (22) aufweist, der mit einer axialen Verlängerung (25) des Hohlradf»3 (4) über entsprechende Mitnahmeelemente (Innenverzfthniang 5> Verzahnung 24) kuppelbar ist.

2. Mehre^ng-Habe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkentrftger (16) der ersten ßperrklinkenkupplung (14) als

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King mit im wesentlichen Rechteckquerschnitt ausgebildet und mit seiner Bohrung auf dem Lagerhals (9) des Planetenradträgers (6) nächst seinem Radialflansch (10) angeordnet ist und am Umfang laschen zur Aufnahme der Sperrklinken (19» 20) aufweist, die axial im wesentlichen innerhalb des Ringquerschnittes liegen.

3. Mehrgang-Habe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung als Leerlauf nabe ohne Rücktrittbremse der Klinkenträger (617) äer zweiten Sperrklinkenkupplung (615) durch einen radialen Endflansch des Lagerhalses (609) gebildet wird, der an seinem Umfang mit Taschen zur Aufnahme der Sperrklinken (620) versehen ist, die axial im wesentlichen innerhalb des Ringquerschnittes liegen·

4. Mehrgang-Habe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung als Rücktrittbremsnabe der Klinkenträger der zweiten Sperrklinkenkupplung (15) durch einen m dreh- und axial verschiebbar angeordneten Bremskonus (17) gebildet wird, der an seinem Umfang ait Taschen zur Aufnahme der Sperrklinken (20) versehen ist, die axial im wesentlichen innerhalb des Ringquerschnittes liegen.

5. Hehrgang-Habe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinkenträger (16, Bremskonus 17, 617) der ersten (14) und zweiten (15, 615) Sperrklinkenkupplung axial unmittelbar nebeneinander liegen und die Sperrklinken (19» 20, 620) in eine für beide gemeinsame Innenverzahnung (18) der Habenhülse (3) eingreifen.

6. Mehrgang-Habe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An» Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringansatz (22) des Klinkenträgere (16) der ersten Sperrklinkenkupplung (14) etwa Rechteckquerschnitt aufweist, sich außerhalb des Radialflansches (10) des Planetenradträgers (6) erstreckt und seitlich ausgehend vom äußeren Randbereich des Klinkenträgere (16) vorgesehen ist.

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7· Mehrgang-Habe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinganeatz (22) sich mit seiner längeren Seite axial erstreckt und die Hitnahmeelemente auf dem Außenumfang als Verzahnung (24) vorgesehen sind.

8· Hehrgang-lfabe nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (25) der Außenverzahnung (24) am Singansatz (22) den Zähnen (21) der Innenverzahnung (27) des Hohlrades (4) entsprechen.

9· Hehrgang-Jfabe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet« daß das Hohlrad (4) an seinem der ersten Sperrklinkenkupplung (14) zugekehrten Ende axial verlängert und mit seiner in dieser Verlängerung (2?) befindlichen Innenverzahnung (27) mit der Außenverzahnung (24) des Eingansatzes (22) mittels Axialverschiebung des Hohlrades (4) kuppelbar ist·

10· Mehrgang-ffabe nach Anspruch 9« dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenverzahnung (24) auf dem Hingansatz (22) und der Innenverzahnung (27) der axialen Verlängerung (23) des Hohlrades (4) ein Spiel (29) in ümf angsrichtung vorgesehen und größer als die Zahnteilung der zweiten Sperrklinkenkupplung (15) bemessen ist.

11· Hehrgang-Habe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Innenverzahnung (27) im Bereich der Verlängerung (23) des Hohlrades (4) jeweils ein oder mehrer· Zwischenzähne (28) ausgespart sind und auf dem Hingansatz (22) die Außenverzahnung (24) entsprechend gestaltet ist·

12· Hehrgang-Nabe nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der radiale lindflansch (Klinkenträger 617) des Lagerhalses (609) einen gesonderten Hing darstellt, der bei der Herstellung des Flanetenradträgers (606) auf dem Ende des Lager hals es (609) befestigt wird.

17. 9- 1971
EP Pa/Mü

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