DE2162356B2 - Mehrgang-Getriebe für Kinderfahrzeuge o.dgl - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrgang-Getriebe für Kinderfahrzeuge od. dgl., entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Antriebseinrichtung für Kinderfahrzeuge ist aus der DE-AS 15 05 936 bekannt Dabei ist ein auf einer gesonderten, drehfesten Achse angeordnetes Getriebe vorhanden, welches einerseits einen mi· einem Zahnkranz ausgerüsteten Antreiber und als Abtriebsorgan eine gleichfalls mit einem Zahnkranz versehene Hülse aufweist Zum Betrieb erfordert dieses Getriebe zwei Ketten, nämlich vom Antrieb zu dem auf der gesonderten Achse angeordneten Getriebe und eine Kette zur Abtriebswelle hin, welche die Fahrzeugräder trägt Dieses bekannte Getriebe ist zweifach schaltbar, und zwar mittels einer herkömmlichen Nabenschaltung mittels eines durch die einseitig hohlgebohrte Nabenachse hineingreifenden Schaltzuges, weiterhin ist bei diesem bekannten Getriebe durch Umkehrung der Antriebsdrehrichtung über eine in beiden Drehrichtungen wirkende Freilaufkupplung eine Umsteuerung des so Abtriebes möglich, ohne daß dabei aber eine Drehzahlveränderung erfolgt Das Getriebe ist als Planetengetriebe ausgebildet, wobei der Planetenträger vom Antreiber gebildet ist die umschließende Hülse des Getrbbes dient einerseits als Abdeckelement übernimmt darüber hinaus die Übertragung des Abtriebsdrehmomentes und muß deswegen entsprechend dimensioniert sein. Dieses bekannte Getriebe ist auf der gesonderten Achse in einzelnen Bauelementen anzuordnen, weil hier keine zentrale Aufsteckhülse vorhanden ist In bezug auf die Bauelemente besteht hier ein erhöhter Aufwand, welcher hinsichtlich Montage und Lagerhaltung unerwünscht ist.

Weiterhin ist aus der DE-AS 15 05 935 ein Ausführungsbeispiel einer Antriebseinrichtung für Kinderfahr- b5 zeuge bekannt, welche unmittelbar auf einer Antriebsachse zu montieren ist Der Antrieb wird über ein Kettenrad auf einen Antreiberteil eingeleitet, der Abtrieb wird von der Nabenhülse über ein entsprechendes Kupplungselement unmittelbar an die Antriebsachse weitergeleitet Zur Abstützung des Reaktionsmomentes auf eines der Getriebeinncnelemente ist ein am Rahmen des Fahrzeuges fest anzubringender Haltebügel versehen. Bei dieser bekannten Getriebeeinrichtung ist über eine in beiden Drehrichtungen wirkende Freilaufkupplung eine Umsteuerung des Antriebes durch Wechsel der Antriebsdrehrichtung möglich, eine Obersetzung im Sinne der Veränderung der Drehzahl zwischen Antrieb und Abtrieb ist jedoch nicht vorgesehen. Auch bei diesem bekannten Getriebe dient eine Hülse sowohl zur Abdeckung als auch zur Übertragung der Abtriebsdrehmomente und muß dementsprechend bemessen sein. Zur unmittelbaren Anordnung dieser Antriebseinrichtung dient eine Aufsteckhülse, die das gesamte nabenähnliche Getriebe durchzieht und mittels des erwähnten Haltebügels ständig drehfest angeordnet werden muß.

Schließlich ist aus dem DE-GM 18 56 412 eine herkömmliche Fahrradnabe mit Gangschalteinrichtung mittels in der einseitig hohlgebohrten Nabenachse untergebrachtem Schaltzug bekannt Eine Änderung der Abtriebsdrehrichtung durch Änderung des Antriebes ist bei dieser Nabe nicht möglich. Diese bekannte Nabe weist außerdem keine Aufsteckhülse auf, sondern ist in herkömmlicher Weise aus den einzelnen Bauelementen auf der Nabenachse zu montieren. Die Nabenhülse dient einerseits zu<- Abdeckung des im Inneren vorgesehenen Planetengetriebes und andererseits zur Weiterleitung des über den Antreiber eingebrachten Drehmomentes auf die Speichenflansche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb mit mindestens zwei Gängen für ein Kinderfahrzeug zu schaffen, der unmittelbar auf die Antriebsachse des Fahrzeuges aufsteckbar ist und bei dem außerdem noch durch Rückwärtsbewegen des Antriebes unabhängig vom jeweiligen Vorwärtsgang stets eine feste Gangstufe im Rückwärtsgang erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruches 1 angegeben. Dadurch wird es in vorteilhafter Weise ermöglicht ein Getriebe für ein Kinderfahrzeug od. dgl. zu erhalten, welches sowohl nur eine einzige Kette als auch nur eine Achse benötigt und eine gedrängte Bauform aufweist, wobei mit einer verhältnismäßig geringen Zahl von Bauteilen dennoch die Vorwärtsfahrt mit wahlweise einschaltbaren Gangstufen und durch einfaches Rückwärtstreten die Rückwärtsfahrt in einer festen Gangstufe erreicht wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäCe Mehrgang-Getriebe an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Teillängsschnitt eines Mehrgang-Getriebes zum Aufstecken auf die Antriebswelle eines Kinderfahrzeuges,

F i g. 2 den Sperrklinkenträger zum Mehrgang-Getriebe mit Steuerring und Staubdeckel,

F i g. 3 die Seitenansicht des Sperrklinkenträgers gem. F i g. 2, aus der die Steuerung der Sperrklinken durch den Steuerring zu ersehen ist, im Schaltzustand »Vorwärtsfahrt« und

F i g. 4 die Seitenansicht des Mehrgang-Getriebes mit vollständigem Gehäuse, wobei der Schaltzug der Schalteinrichtung im Teilschnitt gezeigt ist

In den Figuren ist bei einem Mehrgang-Getriebe mit 1 eine als Hohlwelle ausgestattete Aufsteckhülse

bezeichnet, die auf eine nicht gezeigte Antriebswelle eines Kinderfahrzeuges gesondert aufgeschoben und auf diese Welle axial festgelegt werden kann. Auf der Aufsteckhülse 1 des Getriebes ist koaxial ein hülsenförmiger Sperrklinkenträger 2 frei drehbar gelagert Auf dem Mantelteil dieses Sperrklinkenträgers 2 sind axial nebeneinander Sperrklinkensysteme 3 und 4 angeordnet, die jeweils unter Einwirkung von einander gleichen, aber untereinander unabhängigen, ringförmigen Federn 5 stehen. Am in der Zeichnungsfigur 1 axial linken Ende dieses Sperrklinkenträgers 2 ist ein Kettenzahnkranz 6 drehfest angebracht Der Sperrklinkenträger 2 bildet derart einen Antreiber, und zwar für den Antrieb über eine nicht gezeigte Kette mittels einer am nicht dargestellten Fahrzeug vorgesehenen Antriebseinrichtung, beispielsweise einer Tretkurbel.

Von den vorerwähnten Sperrklinken-Freilaufkuppiungssystemen 3 und 4 steht das eine System 3 mit seinen Sperrklinken einem zum Sperrklinkenträger 2 koaxialen Sperrverzahnung gegenüber, während das andere System 4 mit seiner Sperrklinke in einen von dem Hohlradkörper 7 koaxial umschlossenen Planetenradträger 8 mit entsprechender Sperrverzahnung eingreifen kann. — In F i g. 1 liegt die Sperrklinke 4 axial neben der einen Sperrklinke 3, ist am Umfang des Sperrklinkenträgers 2 jedoch gegenüber der einen Sperrklinke 3 versetzt und daher im Teilschnitt gem. F i g. 1 nicht zu sehen, weswegen nur die axiale Lage der Sperrklinke des Systems 4 mit dem Bezugszeichen (4) angegeben ist. — Der in einem Ansatz mit einer inneren, ringförmigen Sperrklinkenverzahnung versehene PIanetenradträger 8 weist auf Achsen 10 Planetenräder 9 auf, welche ständig einerseits mit einer Sonnenradverzahnung 11 kämmen, die an der den Sperrklinkenträger 2 als Antreiber tragenden Aufsteckhülse 1 an deren axial gesehen rechtem Ende fest angebracht ist, und andererseits mit einer Verzahnung 12 im Eingriff stehen, die in dem vorerwähnten, umschließenden Hohlrad 7 am in der Zeichnungsfigur 1 axial rechten Ende vorgesehen ist

Das Hohlrad 7 wie auch der PI inetenradträger 8 sind beide einseitig auf dem Sperrklinkenträger 2 gelagert Die andere Lagerung des Planetenradträgers 8 wird durch die sich am Sonnenrad 11 abstützenden Planetenräder 9 gebildet, während das Hohlrad 7 über eine Kupplungsaußenverzahnung 14 drehfest in einem Antriebsflansch 13 der — nicht gezeichneten — Fahrzeugantriebswelle vorgesehen ist Zur drehfesten Kupplung mit der vorerwähnten Antriebswelle weist der Antriebsflansch 13 eine Radialnut 15 zur Aufnahme eines in der Antriebswelle vorgesehenen Querstiftes oder einer drehfesten, aufzuschiebenden Klauenkupplung auf.

Die Aufsteckhülse 1 des Mehrgang-Getriebes ist am in der Fig. 1 linken Ende mit einer Außenverzahnung 16 versehen, auf die das Sperrelement einer Umschalteinrichtung 17 einwirken kann, welche in Fig.4 zu erkennen ist, jedoch im einzelnen erst später beschrieben wird.

EMe Aufsteckhülse 1 ist am axial linken Ende innen mit einer dünnwandigen Lagerbuchse 18 aus Kunststoff versehen, wodurch zuverlässig verhindert wird, daß die Punktbelastung der Aufsteckhülse 1 infolge des Kettenzuges auf den auf dem Sperrklinkenträger 2 als Antreiber angebrachten Kettenzahnkranz 6 zu Lagerungsschwierigkeiten bei der Antriebswelle führen kann.

Die vorerwähnten Sperrklinken-Freilaufkupplungs

systeme 3 und 4 sind gegen Verschmutzung durch einen Staubdeckel 19 geschützt welcher axial neben dem Kettenzahnkranz 6 auf dem Sperrklinkenträger 2 angebracht ist und mit dem Außenrand in einen Absatz eines das Getriebe insgesamt umschließenden Gehäuses 20 aus Kunststoff eingreift Außer der vorerwähnten Umschalteinrichtung 17 ist für das Getriebe ein weiteres, als Steuerring 21 ausgebildetes Steuerelement vorgesehen, welches koaxial auf dem Sperrklinkenträger 2 angebracht ist und die Sperrklinkensysteme 3 bzw. 4 durch Übergreifen beeinflußt Dabei steht dieser Steuerring 21 selbst unter Einfluß einer Friktionsfeder 22, die in Form eines umschließenden Ringes ausgebildet ist und ihrerseits mit den beiden radial abstehenden

!5 Enden 23 beidseitig an einer Rippe 24 arn Absatz des Getriebegehäuses 20 anschlägt — Diese Bauteile des Mehrgang-Getriebes sind in den F i g. 2 und 3, welche den vollständigen Sperrklinkenträger 2 außerhalb des Getriebegehäuses 20 zeigen, deutlicher zu erkennen.

Wie insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist, liegen die Sperrklinkensysteme 3 bzw. 4 der Freilaufkupplungen in ihrer jeweiligen Wirkungsebene axial nebeneinander, was bereits im Zusammenhang mit F i g. 1 erwähnt wird und in F i g. 1 zu erkennen ist in welcher die Sperrklinke 3 in eine entsprechende Verzahnung axial linksseitig vom Hohlrad 7 eingreifen kann, während die Sperrklinke 4 mit dem innerhalb des Hohlrades 7 koaxial angeordneten Innengesperreansatz 8 am Planetenradträger 8 in Eingriff kommen kann. Die Fig.2 und 3 lassen außerdem erkennen, daß das Sperrklinkensystem

3 in der selben Ebene sowohl eine Klinke 3a, wie F i g. 3 zeigt gegen den Uhrzeigersinn gerichtet als auch eine weitere Klinke 3& im Umlaufsinn am Sperrklinkenträger 2 versetzt jedoch im Uhrzeigersinn gerichtet aufweist Am Sperrklinkenträger 2 ist räumlich zwischen diesen beiden Sperrklinken 3a und Zb in einer anderen Ebene die Sperrklinke 4 des anderen Systems vorgesehen, die im Gegenuhrzeigersinn gerichtet ist
Der bereits erwähnte konzentrische Steuerring 21 übergreift wie insbesondere F i g. 2 erkennen läßt das Sperrklinkensystem 3 der einen Freilaufkupplung unmittelbar, das axial daneben angeordnete Sperrklinkensystem 4 der anderen Freilaufkupplung wird ebenfalls von ein und dem selben Steuerring 21 beeinflußt Dies geschieht dadurch, daß die Sperrklinke

4 mittels eines axialen Ansatzes 4a in die Wirkungsebene des das Sperrklinkensystem 3 umschließenden Steuerringes 21 verbreitert ist wie Fig.2 deutlich erkennen läßt Dieser Ansatz 4a ist axial zwischen dem Sperrklinkenteil 4 und dem vom Steuerring übergriffenen Bereich in der radialen Stärke vermindert um ein ungehindertes Überlaufen der konzentrischen Sperrverzahnung am Hohlrad 7 auch bei ausgeschwenkter, d. Yl, mit der Sperrverzahnung des Planetenradträgers 8 im Eingriff befindlicher, Klinke 4 zu ermöglichen.

Die gemeinsame Steuerung der beiden die Freilaufkupplungen bildenden Sperrklinkensysteme 3 und 4 läßt sich auch dadurch bewirken, daß beide Klinkensysteme 3 und 4 axial dicht nebeneinander angeordnet werden und der Steuerring 21 axial entsprechend verbreitert ist so daß beide Klinken zugleich übergriffen weiden.

Die Steuerung der Sperrklinken 3a bzw. 3b, 4 über Teil 4a wird im Ausführungsbeispiel dadurch bewirkt daß der Steuerring 21 einen bogenförmigen, radial innen gelegenen und sich zum Zentrum öffnenden Ausschnitt 25 aufweist, der, wie aus F i g. 3 erkennbar ist in dieser Antriebsstellung zwei Sperrklinken, 3a und Ober den Ansatz 4a die Sperrklinke 4 zum Ausschwenken unter

Wirkung der Ringfedern 5 und Eingreifen in die Sperrverzahnung des Hohlrades 7 bzw. des Innengesperres am Planetenradträger 8 freigibt (F i g. 3).

Der auf dem Sperrklinkenträger 2 konzentrisch angeordnete Steuerring 21 ist, wie bereits erwähnt, auf diesem frei drehbar. Der Steuerring 21 steht dabei unter Einfluß der ihn umspannenden Friktionsfeder 22, die ihrerseits mit den Enden 23 an der Rippe 24 des Getriebegehäuses 20 gegen Mitdrehen durch den umschlossenen Steuer ring festgelegt ist Dieser Steuer- ι ο ring 21 wird vom Antriebskettenrad 6 bei dessen Umlauf über Anschläge 26 bzw. 27 mitgenommen, die jeweils durch die Kante einer axialen Verstärkung im Bereich des Steuerausschnittes 25 oder durch einzelne axiaie Vorsprünge am Steuerring 21 gebildet werden. :s Die mit diesen Anschlägen 26 bzw. 27 wahlweise zusammenarbeitenden Gegen-Anschläge am Antriebsteil bestehen aus axial herausgebogenen Lappen 28 bzw. 29 an dem mit dem Kettenzahnkranz 6 drehfest umlaufenden Staubdeckel 19. Diese Gegenanschläge 28 bzw. 29 sind in Fig.3 als nicht sichtbare Konturen eingezeichnet, weil in dieser Seitenansicht des vollständigen Sperrklinkenträgers 2 der Staubdeckel 19 die Einzelheiten verdecken würde und deshalb selbst nicht eingezeichnet ist Demgegenüber ist der Staubdeckel 19 in F i g. 2 aus Vereinfachungsgründen ohne den Kettenzahnkranz 6 dargestellt Der Staubdeckel 19 ist sowohl in F i g. 2 als auch in F i g. 1 im Schnitt dargestellt so daß die vor der Zeichenebene liegenden, axial herausgebogenen Anschlaglappen 28 bzw. 29 in diesen Figuren nicht darstellbar sind. — Um den Staubdeckel 19 mit den erwähnten Anschlägen 28 und 29 richtig montieren zu können, weist der Staubdeckel 19 in seiner zentralen Aufnahmebohrung eine Abflachung auf, die mit einer entsprechenden Fläche am Sperrklinkenträger 2 zusammenwirkt weiterhin ist im Bereich der Anschläge 28 bzw. 29 radial eine spezielle Kontur vorgesehen, die auf die Klinkentaschen des Sperrklinkenträgers 2 im Bereich der Sperrklinken 3b und 4 greift

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Mehrgang-Getriebes soll im folgenden am Beispiel eines in ein Kinderfahrzeug eingebauten Getriebes an Hand der F i g. 3, die das Getriebe in Vorwärtsantriebsrichtung zeigt geschildert werden.

Bei Antrieb des Kinderfahrzeug-Getriebes über den Kettenzahnkranz 6 ist auch der Staubdeckel 19, in der Zeichnungsfigur 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht worden, der Anschlag 29 hat den Steuerring 21 am Anschlag 27 mitgenommen und in die gezeichnete Stellung gebracht Die Friktionsfeder 22 liegt mit ihren Enden 23 an dem Gehäuse-Nocken 24 an und hält den Steuerring 21 bremsend in seiner Lage

Das bereits erwähnte Sperrelement der Umschalternrichtung 17 ist bei der dargestellten Gangstufe nicht im Eingriff mit der Außenverzahnung 16 an der Aufsteckhülse 1, die — wie F i g. 1 erkennen läßt — zugleich die Sonnenradverzahnung 11 trägt Der AntriebskraftfluB vom Kettenzahnkranz 6 auf dem Sperrklinkentrtger 2 geht auf die beiden Sperrklinkensysteme 3 und 4. Dabei sind infolge der vorbesrihriebenen Stellung des Steuerringes 21 die Sperrklmken 3a mit dem Hohlrad 7 und die Klinke 4 mit der Gesperreverzahnung am Planetenradträger 8 im Eingriff {Fig. 1). Das Hohlrad 7 und der Planetenradträger 8 laufen mit gleicher Drehzahl um, ebenso die Planetenräder 9, die über die Achsen IO von dem mit einem lnncngesperreansatz verbundenen Planetenradträger 8 milgenommen werden. Das mit den Planetenrädern 9 ständig im Eingriff stehende Sonnenrad U kann in diesem Betriebszustand frei umlaufen, da die Aufsteckhülse 1 an ihrem Gesperreteil 16 von der Umschalteinrichtung 17 nicht gesperrt ist. In diesem Betriebszustand ist das Planetengetriebe mit den Teilen 7, 8, 9, 10, 11 nicht in der Lage, ein Drehmoment zu übertragen. In dieser Schaltstellung ist im Kraftfluß lediglich das Hohlrad 7 wirksam, welches über die Kupplungsverzahnung 14 starr mit dem Antriebsflansch 13 verbunden ist und letzterer über die Mitnehmernut 15 mit der Antriebsachse des Fahrzeuges, welches nun im direkten Gang vorwärts angetrieben wird. Das Sonnenrad 11 und der Planetenradträger 8 mit den Rädern 9 laufen dabei leer mit Wenn der Antrieb über das Kettenrad S eingestellt wird, tritt ein Freilauf des Hohlrades 7 bzw. des Planetenradträgers 8 gegenüber den Sperrklinken 3a bzw. 4 ein.

Wenn vom Antrieb, d. ru, dem Kettenzahnkranz 6, her die Drehrichtung von vorwärts nach rückwärts umgekehrt wird, bleibt der Steuerring 21 infolge der auf ihn einwirkenden, am Getriebegehäuse-Nocken 24 festgelegten Friktionsfeder 22 zunächst stehen, bis der Anschlag 28 am mit dem Kettenzahnkranz 6 gekuppelt umlaufenden Staubdeckel 19 (in Fig.3 im Uhrzeigersinn) den Anschlag 26 des Steuerringes 21 trifft und letzteren dann unter Überwindung der Bremsung seitens der Friktionsfeder 22 mitnimmt Der dabei zurückgelegte Bogen (Totgang) des Kettenzahnkranzes 6 bis zum Wiedereingriffkommen des Klinkensystems 3 bzw. 4 ist zweckmäßig so groß gewählt daß das Ausschalten durch Sperren der Sperrklinken 3a und 4 nun nunmehriges Freigeben der Sperrklinke 3f> durch entsprechende Stellung des Steuerausschnittes 25 am Steuerring 21 mit großer Zuverlässigkeit erfolgt d. Il, ein ungewolltes Umsteuern sicher vermieden wird. In der Umsteuerstellung ist ausschließlich die Sperrklinke 3b, die — wie Fig.3 zeigt — mit dem Uhrzeiger gerichtet ist durch Freigabe des Steuerausschnittes 25 wirksam und greift allein in die Gesperreverzahnung des Hohlrades 7 ein, während die Sperrklinken 3a und 4 nunmehr vom Steuerring 21 völlig außer Eingriff gehalten werden. Der Drehmomentenfluß geht ausschließlich über das Hohlrad 7 an den Antriebsflansch 13 mit Nut 15 und dann auf die Antriebswelle des Fahrzeuges. Das Fahrzeug wird rückwärts im Normalgang angetrieben. — Auch in dieser Schaltstellung ist ein Freilauf möglich, indem die Gesperreverzahnung des Hohlrades 7, welches mit der Fahrzeugachse gekuppelt ist über die frei bewegliche Klinke 3b hinwegläuft

Das Planetengetriebe 7, 8, 9, 10, 11 ist am DrehmomentenfluB der Rückwärtsfahrt nicht beteiligt die Planetenräder 9 und damit auch der Planetenradträger 8 laufen zwar mit die Gesperreinnenverzahnung am Planetenradträger 8 dreht frei über die mittels des Steuerringes 21 außer Eingriff gehaltene Klinke 4 hinweg, unabhängig davon, ob das Sonnenrad 11 an der Hohlwelle 1 frei umlaufen kann oder durch die Schalteinrichtung 17 gesperrt wird.

Die bei diesem Mehrgang-Getriebe vorhandene dritte Antriebsmöglichkeit ist der Schnellgang in Fahrtrichtung vorwärts. Zu dieser Gangwahl wird mittels der Schalteinrichtung 17 das Sonnenrad 11 auf der Hohlwelle 1 gegen Drehen gehalten. Der DrehmomentcnfluB geht vom Kettenzahnkranz 6, dem Sperrklinkenträger 2 auf beide Klinkengesperre 3 und 4. Bei Vorwirtsantrieb ist der Steuerring 21 vom Staubdeckel 19 aber dessen Anschlaglappen 29, welcher am

Anschlag 27 anliegt, in die in Fig.3 gezeigte Schaltstellung gedreht worden, die Sperrklinke 3b ist außer Eingriff gehalten, während die Sperrklinken 3a und 4 zum Eingriff feigegeben sind. Der Sperrklinkenträger 2 wird in bezug auf F i g. 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Wie bereits erwähnt, sind beide Klinken 3a bzw. 4 zum Eingriff durch den Steuerbogen 25 des Steuerringes 21 freigegeben. Der Drehmomentenfluß geht nun vom Sperrklinkenträger 2 über die Sperrklinke 4 auf das Innengesperre am Planetenradträger 8, von dort Über die Planetenradachsen 10 auf die Planetenräder 9, welche auf dem nunmehr feststehenden Sonnenrad 11 abrollen und über die Innenverzahnung 12 das Hohlrad 7 mit gegenüber dem Sperrklinkenträger 2 erhöhter Drehzahl antreiben, wodurch über den starr gekuppelten Antriebsflansch 13 die Antriebswelle des Fahrzeuges ebenfalls mit erhöhter Drehzahl angetrieben wird. Die gleichfalls zum Eingriff freigegebene Sperrklinke 3a wird von der mit dem Hohlrad 7 schneller umlaufenden Gesperreinnenverzahnung überholt Wenn der Antrieb vom Kettenzahnkranz 6 her aufhört, kann das Fahrzeug im Freilauf weiterlaufen, der mit dem Hohlrad 7 umlaufende Planetenradträger 8 mit Gesperreverzahnung überholt dann die an sich antreibende Klinke 4.

Wenn die Drehrichtung vom Antrieb her gewechselt wird von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt, erfolgt sogleich mit dem Wechsel der Antriebsdrehrichtung die Umsteuerung durch den Steuerring 21, welcher nach anfänglichem Stehenbleiben unter Einfluß der Friktionsfeder 22 dann von den Anschlägen 28/26 mitgenommen wird. Nunmehr sind die Klinken 3a und 4 außer Eingriff gebracht während ausschließlich die Klinke 3b durch den Steuerausschnitt 25 am Steuerring 21 zum Eingriff freigegeben ist Dadurch wird ausschließlich das Hohlrad über die Innengesperreverzahnung angetrieben, über den starr gekuppelten Antriebsflansch 13 wird über die Mitnehmernut 15 dann auch die Fahrzeugachse im Normalgang angetrieben. Bei Rückwärtsrollen des Fahrzeuges tritt auch hier eine Freilaufwirkung ein, das Hohlrad 7 überholt dann die einzig im Eingriff stehende Sperrklinke 3b.

Die bereits mehrfach erwähnte Umschalteinrichtung 17 mit ihrem Sperrelement ist seitlich am Getriebegehäuse 20 angeordnet und mit einem das mit einer Gesperreverzahnung 16 versehene Ende der Aufsteckhülse 1, die zugleich am axial anderen Ende die Sonnenradverzahnung 11 trägt, übergreifenden Deckelteil 30 versehen. In Fig.4 ist die Schalteinrichtung 17 bei angenommenem Deckelteil 30 dargestellt Die Aufsteckhülse 1 endet auf dieser Seite mit der radialen Sperrverzahnang 16, welche mit einem als Sperrbolzen 31 ausgestalteten Sperrelement zusammenwirken kann, «reiches senkrecht zur Achse der Aufsteckhülse 1 gerichtet ist Der Sperrbolzen 31 kann zur Sperrverzahnung 16 radial stehen. Besonders günstig ist es aber, den Sperrbolzen 31 tangential gerichtet anzuordnen, wie in Fig.4 gezeigt ist. Die Verzahnung 16 hat das in der Stirnansicht gemäß Fi g-4 erkennbare spezielle SperrprofiL Der damit zusammenwirkende Sperrbolzen 31 ist im Schnitt quer zu seiner Achse rechteckförmig ausgebildet, wodurch eine verdrehsichere Führung erzielbar ist Am Eingriffsende ist der Sperrbolzen 31 keilförmig abgeschrägt, wie aus Fig.4 besonders deutlich erkennbar ist Der Sperrbolzen 31 wirkt dabei mit seiner Keilfläche mit dem jeweiligen Zahn der Sperrverzahnung 16 zusammen, so daß die Sperrzahnfläche vollständig: an der in der Fig. 4 oben gelegenen Seitenfläche des vierkantigen Sperrbolzens 31 anliegt, wodurch eine nur geringe Flächenpressung und dementsprechend ein geringer Verschleiß auftreten können.

Die keilförmige Abschrägung des Sperrbolzenendes hat nicht nur die vorerwähnte günstige Beanspruchung der miteinander im Eingriff befindlichen Sperrzähne 16 und des Sperrbolzens 31 zur Folge, sondern es wird dadurch weiterhin ermöglicht, daß auch bei zwecks Gangwechsel im Eingriff stehendem Sperrbolzen 31 ein Rückwärtsfahren erfolgen kann. Bei dieser Antriebsriclitung wird der Sperrbolzen 31 auf Grund seiner keilförmigen Abschrägung und tangentialen Anstellung zur Gesperreverzahnung 16 Zahn für Zahn außer Eingriff gedrückt — Im vorhergehenden war bereits erläutert, daß die Aufsteckhülse 1 über die Sonnenradverzahnung 11 ständig im Eingriff steht mit den Planetenrädern 9, welche über die Planetenradachsen 10 und den mit einem Innengesperre versehenen Platnetenradträger 8 von der Sperrklinke 4 auf dem Sperrklinkenträger 2 angetrieben werden — bei Vorwärtsfahrt — Bei dem vorstehend erläuterten Antrieb im Rückwärtsdrehsinn, ungeachtet des für den Schnellgang in Vorwärtsrichtung in Eingriff gebrachten Sperrbolzens 31, stellt sich selbsttätig der Normalgang ein.

Die in ihrer Wirkung bereits erläuterte Umschalteinrichtung 17 selbst besteht aus dem Sperrbolzen 31, der im Gehäuseteil 30 geführt ist Der Sperrbolzen 31 steht dabei ständig unter Wirkung einer Druckfeder 32, die ihm im Eingriff in der Sperrverzahnung 16 auf der Aufsteckhülse 1 hält Zum Lösen, d. h, außer Eingriff bringen, dient ein Schaltzug 33, welcher durch eine nicht dargestellte Schalteinrichtung vom Benutzer des Fahrzeuges von Hand betätigbar ist Diese Lösestellung der Umschalteinrichtung 17 ist zweckmäßig arretierbar. Das die Umschalteinrichtung 17 tragende Getriebegehäuse 20 ist am Gestell des Fahrzeuges festgelegt, beispielsweise über einen Klauenhebel, der am Deckelteil 30 der Umschalteinrichtung angreift

Es ist auch möglich, die Schalteinrichtung in Abwandlung der in F i g. 4 dargestellten Konstruktion so auszugestalten, daß der Sperrbolzen durch Federkraft gegenüber der Sperrverzahnung außer Eingriff gehalten wird, wobei mittels eines Schaltzuges der Sperrbolzen gegen die Federkraft in Eingriff zu bringen ist Diese Schaltstellung wird dann ebenfalls vorteilhafterweise arretierbar ausgestaltet
Es ist auch denkbar, die Sperrverzahnung auf der Aufsteckhülse 1 durch eine Klauenkupplung zu ersetzen. Es ist ferner möglich, die vorbeschriebene Einrichtung zum Umschalten des Getriebes an der mit dem Sonnenrad verbundenen Hohlwelle nicht formschlüssig, sondern kxaftschlüssig wirkend, beispielsweise mittels eines Bremsbandes oder auch mittels einer Lamellenkupplung, auszubilden.

Die Erfindung ist insgesamt nicht an das beschriebene Ausführungsbeispiel gebunden, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens konstruktiv noch abgewandelt werden. Beispielsweise ist es möglich, das Mehrgang-Getriebe dahingehend zu vereinfachen, daß die Umschalteinrichtung völlig entbehrlich wird dadurch, daß das Sonnenrad 11 ständig festgesetzt wird. Die Umschaltung der Mehrgang-Nabe erfolgt dann, ohne daß ein Schaltzug mit entsprechendem Mechanismus erforderlich ist, ausschließlich durch entsprechende Steuerung der Sperrklinken 3a, 3b, 4 mittels Betätigung des Antriebes, & h-, durch kurzzeitiges Anhalten oder

auch Rückwärtsbewegen der Pedale durch den Benutzer des Fahrzeuges. Der Steuerring 21 hat bei dieser Ausführungsvariante einen im Bogen erheblich verkleinerten Steuerausschnitt »25« für die Steuerung jeweils nur einer Sperrklinke 3a oder 3b bzw. 4.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (22)

Patentansprüche:

1. Mehrgang-Getriebe für Kinderfahrzeuge od. dgL, bestehend aus einem wahlweise schaltbaren Planetengetriebe mit Sonnenrad, mindestens einem s Planetenrad, einem Hohlrad, einem die Planetenräder aufnehmenden Planetenträger, mindestens einer koaxialen Freilaufkupplung und einem mit dem Planetengetriebe verbindbaren, ein Kettenrad aufweisenden Sperrklinkenträger sowie einer Einrich- to hing zum Beeinflussen der Freilaufkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels einer als Hohlwelle ausgestalteten Aufsteckhülse (1) auf einer Antriebswelle des Fahrzeuges drehbar angeordnete und mit einer gestellfesten Abstützeinrichtung für eines der Getriebeteile ausgerüstete Mehrgang-Getriebe mit seinem Sperrklinkenträger (2) auf der Aufsteckhülse seinerseits drehbar angeordnet ist und daß der Sperrklinkenträger zugleich als gemeinsamer, unmittelbarer Träger für axial nebeneinander angeordnete, wahlweise einschaltbare Freilaufkupplungen (3, 4) dient, über die der Sperrklinkenträger entweder mit dem Planetenträger (8) oder mit dem Hohlrad (7) des Planetengetriebes verbindbar ist, wobei das Hohlrad seinerseits drehfest mit der Fahrzeug-Antriebswelle verbunden ist, daß das Sonnenrad (U) des Planetengetriebes auf der Aufsteckhülse drehfest vorgesehen ist und daß die Aufsteckliülse (1) für das Eingreifen einer von außen betätigbaren Einrichtung (17) zur Beeinflussung der auf dem Sperrklinkenträger angeordneten Freilaufkupplungen ausgebildet ist

2. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Freilaufkupplungen (3, 4) doppeltwirkend ausgebildet, während die andere Freilaufkupplung in nur einer Drehrichtung wirkend ausgebildet ist, und daß für die Freilaufkupplungen ein einziges, in Abhängigkeit von der Antriebsdrehrichtung wirkendes Steuerelement (21) vorgesehen ist <o

3. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Beeinflussen der Freilaufkupplungen (3, 4) aus einer Schalteinrichtung (17) zum Blockieren der das Sonnenrad (U) tragenden Aufsteckhülse (1) besteht, « wodurch eine der Freilaufkupplungen (3, 4) durch überholende Getriebeelemente (Hohlrad 7) außer Funktion gebracht werden kann.

4. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Beeinflussen der Freilaufkupplungen (3,4) als Steuerelement (21) ausgebildet ist welches jeweils ausschließlich eine der Freilaufkupplungen zum Eingriff freigibt.

5. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich zwei Freilaufkupplungssysteme (3, 4) auf dem Sperrklinkenträger (2) vorgesehen sind.

6. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufkupplungen (3,4) als Klinkengesperre ausgestal tet sind.

7. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 2, 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (21) für die Freilaufkupplungssysteme (3,4) als Friktionsfeder (22) ausgebildet ist, welche an einem stehenden Teil, vorzugsweise am Getriebegehäuse (20, 24) angreift und auf die Sperrklinken (3a, 3b, 4) mit einem Steuerausschnitt (25) einwirkt.

8. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (3a, 3b; 4) von einem axial zwischenliegend angeordneten Steuerelement beeinflußbar sind.

9. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die auf dem Sperrklinkenträger (2) als gemeinsamen Träger axial nebeneinander angeordneten Klinkengesperre (3a, 3b; 4) im Umlauf sinn gegeneinander versetzt sind.

10. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (4, 4a) der einen Freilaufkupplung (4) axial bis in die Wirkungsebene der anderen Freilaufkupplung (3, 3a, 3b) verbreitert sind und derart mit dieser gemeinsam von dem Steuerelement (21) beeinflußbar sind.

11. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus das Sonnenrad (11) cn Festsetzsinn einwirkende Schalteinrichtung (17) an einem das Getriebe umgebenden Gehäuse (20) angebracht ist welches seinerseits mit dem Fahrzeugrahmen drehfest verbindbar ausgebildet ist

12. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels der Schalteinrichtung (17) bewirkbare Umschaltung des Getriebes durch Festsetzen des Sonnenrades (11) in einer Ebene senkrecht zur Achse des Getriebes erfolgt

13. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet daß die Umschaltung des Getriebes formschlüssig mittels eines im Getriebegehäuse (20) geführten Sperrelementes erfolgt das mit einer entsprechenden Sperrverzahnung (16) zusammenarbeitet welche an der das Sonnenrad (U) tragenden AufsteckhUlse (1) koaxial vorgesehen ist

14. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 1, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet daß das Sperrelement als im Getriebegehäuse (20) geführter, mit der Gesperreverzahnung (16) an der Aufsteckhülse (1) zusammenarbeitender, mittels eines Schaltzuges betätigbarer, unter Wirkung einer Feder (32) stehender Sperrbolzen (31) ausgebildet ist.

15. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 1 und 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet daß der Sperrbolzen (31) zur formschlüssigen Umschaltung des Getriebes im Getriebegehäuse (20; 30) tangential zur Sperrverzahnung (16) an der Aufsteckhülse (1) geführt ist

16. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch I und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (31) an seinem Eingriffsende eine der Sperrverzahnung (16) angepaßte Abschrägung aufweist, derart, daß bei der einen Drehrichtung der Aufsteckhülse (1) eine Sperrung derselben erfolgt und bei entgegengesetzter Drehrichtung ein Freilaufen der Aufsteckhülse ermöglicht ist.

17. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 1 oder 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (31) in seiner Querachse Rechteckquerschnitt aufweist.

18. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Getriebes formschlüssig mittels einer an der Aufsteckhülse (1) vorgesehenen, axial wirkenden Klauenkupplung erfolgt.

19. Mehrgang-Getriebe nach den Ansprüchen 1 und U oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Getriebes kraftschlüssig, und zwar

mittels eines aber einen Schaltzug (33) betätigbaren, an einem koaxialen Ansatz der Aufsteckhülse (1) radial angreifenden Bremsbandes erfolgt

20. Mehrgang-Getriebe nach den Atisprüchen 1 und U, dadurch gekennzeichnet, &£ die Umschaltung des Getriebes kraftschlüssig mittels einer an der Aufsteckhülse (1) vorgesehenen, axial wirkenden Lamellenkupplung erfolgt

21. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperreiement (31) ständig unter Spannung einer Feder (32) mit der Gesperreverzahnung (16) im Eingriff steht und daß die SchalteinrichüEig (17) einen zum Außereingriffbringen des Sperrelementes (31) dienenden, zumindest in seiner Endlage arretierbaren Schaltzug (33) aufweist

22. Mehrgang-Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (31) unter Federwirkung ständig außer EingrnV mit der Gesperre verzahnung (16) der Aufsteckhülse (1) ist und daß mittels eines in seiner Endlage arretierbaren Schaltzuges die Umschaltung des Getriebes durch Ineingriffbringen des Sperrelementes (31) bewirkbar ist

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