DE29921640U1

DE29921640U1 - Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus

Info

Publication number: DE29921640U1
Application number: DE29921640U
Authority: DE
Original assignee: Kun Teng Industry Co Ltd
Current assignee: Kun Teng Industry Co Ltd
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2009-12-10
Also published as: US6244405B1

Description

I · 9 ·
» · ··· ·
»ft ft

ft · ft ·

• » ·&diams;

ft

ft ft

K 50 614/8

FREILAUFNABE-KRAFTUBERTRAGUNGSMECHANISMUS

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus für ein Fahrrad.

Ein herkömmlicher Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus gemäß US-Patent Nr. 5 718 315 beinhaltet eine Achse, eine Speichenbefestigungsbüchse, die mittels einer ersten und einer zweiten Lagereinheit drehbar auf der Achse angebracht ist, eine Zahnkranz-Befestigungsbüchse, die mittels einer dritten Lagereinheit drehbar auf der Achse angebracht ist und zum antriebsmäßigen Bewegen der Speichenbefestigungsbüchse dient und die einen sich in das Durchgangsloch der Speichenbefestigungsbüchse hineinerstreckenden Gewindebereich sowie einen sich aus der Speichenbefestigungsbüchse herauserstreckenden Zahnkranz-Befestigungsbereich aufweist, sowie einen auf dem Zahnkranz-Befestigungsbereich angebrachten Zahnkranz. Ein hohler Verstärkungskörper ist in dem Durchgangsloch um die Achse herum vorgesehen und mit der Speichenbefestigungsbüchse zur Ausführung einer gleichzeitigen Rotation mit dieser gekoppelt. Eine Kupplungsbüchse ist in dem Durchgangsloch der Speichenbefestigungsbüchse um die Achse herum angeordnet und besitzt einen Kopplungsbereich, der in gewindemäßigen Eingriff mit dem Gewindebereich der Zahnkranz-Befestigungsbüchse tritt, sowie einen Antriebsbereich, der sich in den Verstärkungskörper hinein erstreckt und diesen antriebsmäßig bewegt. Eine Druckfeder ist in dem Durchgangsloch um die Achse herum angeordnet, um die

&Rgr;· *

-2-

Kupplungsbüchse gegen den Verstärkungskörper vorzuspannen. Eine becherartige Einrichtung ist in dem Durchgangsloch der Speichenbefestigungsbüchse um die Achse herum angebracht und durch eine entsprechende Verriegelungsmutter in ihrer Position befestigt, um die Kupplungsbüchse und die Druckfeder an einer Bewegung nach rechts zu hindern. Die Kupplungsbüchse ist bei Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse in einer ersten Richtung entlang der Achse in Richtung auf den Verstärkungskörper beweglich, um mit diesem in Reibungseingriff zu treten, um dadurch den Verstärkungskörper und die Speichenbefestigungsbüchse antriebsmäßig dazu zu veranlassen, sich zusammen mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse zu drehen. Die Kupplungsbüchse läßt sich bei Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung von dem Verstärkungskörper lösen.

Der Verstärkungskörper besitzt eine sich verjüngende Bohrung zum Aufnehmen des Antriebsbereichs der Kupplungsbüchse sowie zum Herstellen eines Reibungseingriffs mit diesem.

Der vorstehend beschriebene herkömmliche Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus besitzt folgende Nachteile:

Eine reibungsmäßige Klemmkraft (F) resultiert zwischen der Kupplungsbüchse und dem Verstärkungskörper, wenn sich die Zahnkranz-Befestigungsbüchse in der ersten Richtung dreht. Die Klemmkraft (F) kann in eine axiale und eine radiale Komponente (Fx, Fy) zerlegt werden, wobei die radiale Komponente (Fy) während der Rotation der Anordnung normalerweise absorbiert wird. Die axiale Komponente (Fx) erzeugt jedoch eine axial nach außen gehende Austragwirkung auf den Verstärkungskörper und die Zahnkranz-Befestigungsbüchse relativ zu der

-3-

Speichenbefestigungsbüchse, die die gleichmäßige Rotation des Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus beeinträchtigen kann und zu einer kürzeren Lebensdauer desselben führt.
5

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus, der eine Kupplungsbüchse beinhaltet, die mit einer Zahnkranz-Befestigungsbüchse zusammenarbeitet, um einen Antriebsübertragungsblock an einer Speichenbefestigungsbüchse derart festzuklemmen, daß axiale Komponenten der Klemmkräfte einander gegenseitig aufheben, so daß eine gleichmäßige Arbeitsweise und eine lange Lebensdauer für den Kraftübertragungsmechanismus gewährleistet sind.

Ein Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet somit eine Achse mit einem linken und einem rechten Achsenbereich, eine rohrförmige Speichenbefestigungsbüchse, einen Antriebsübertragungsblock, eine rohrförmige Zahnkranz-Befestigungsbüchse, eine rohrförmige Kupplungsbüchse, eine Anschlageinheit sowie eine Reibungseinheit. Die Speichenbefestigungsbüchse besitzt einen linken und einen rechten Endbereich sowie ein in Längsrichtung verlaufendes Durchgangsloch, das sich in Axialrichtung durch den linken und den rechten Endbereich hindurcherstreckt. Die Achse erstreckt sich koaxial derart durch das in Längsrichtung verlaufende Durchgangsloch, daß der rechte Achsenbereich der Achse außerhalb von der Speichenbefestigungsbüchse angeordnet ist. Die Speichenbefestigungsbüchse ist mit einer ersten Lagereinheit zum drehbaren Anbringen derselben auf dem linken Achsenbereich versehen. Der Antriebsübertragungsblock ist in dem rechten Endbereich der Speichenbefestigungsbüchse angeordnet und weist einen Kopplungsbereich auf, der eine

Längsnutverbindung mit dem rechten Endbereich der Speichenbefestigungsbüchse bildet, so daß der Antriebsübertragungsblock; in Axialrichtung linear verschiebbar ist, jedoch relativ zu der Speichenbefestigungsbüchse nicht drehbar ist. Der Antriebsübertragungsblock weist ferner einen Kraftübertragungsbereich auf, der sich von dem Kopplungsbereich wegerstreckt und der radial in das Durchgangsloch hineinragt. Der Kraftübertragungsbereich besitzt einander entgegengesetzte Enden, die in Axialrichtung voneinander beabstandet sind, sowie eine erste und eine zweite Abschrägungsflache zwischen den einander entgegengesetzten Enden. Die erste Abschrägungsf lache ist in der Nähe von dem einen der einander entgegengesetzten Enden angeordnet, das einer offenen Seite des rechten Endbereichs der Speichenbefestigungsbüchse benachbart ist. Die zweite Abschrägungsflache ist nahe dem anderen der einander entgegengesetzten Enden angeordnet, d.h. dem Ende, das von der offenen Seite des rechten Endbereichs der Speichenbefestigungsbüchse abgelegen angeordnet ist. Die Zahnkranz-Befestigungsbüchse ist um den rechten Achsenbereich der Achse herum angeordnet und weist einen Achsenbefestigungsbereich, der mit. einer zweiten Lagereinheit zum drehbaren Haltern desselben auf dem rechten Achsenbereich versehen ist, sowie einen Antriebsbereich auf, der sich von dem Achsenbefestigungsbereich weg in Axialrichtung in Richtung auf den rechten Endbereich der Speichenbefestigungsbüchse erstreckt und der mit einem ersten Schraubgewinde ausgebildet ist. Der Antriebsbereich ist ferner mit einer dritten Abschrägungsflache

• für die Berührung mit der ersten Abschrägungsflache ausgebildet. Die Kupplungsbüchse ist um die Achse herum angeordnet und weist einen Antriebsübertragungsblock-Berührungsbereich (im folgenden kurz als Blockberührungsbereich bezeichnet), der im Inneren des rechten Endbereichs der Speichenbefestigungsbüchse angeordnet

• # · · 4 m &bgr;

-5 -

ist, sowie einen Kopplungsbereich auf, der sich von dem Blockberührungsbereich wegerstreckt und der mit einem zweiten Schraubgewinde für den gewindemäßigen Eingriff mit dem ersten Schraubgewinde des Antriebsbereichs der Zahnkranz-Befestigungsbüchse ausgebildet ist. Der Blockberührungsbereich ist mit einer vierten Abschrägungsflache für die Berührung mit der zweiten Abschrägungsfläche ausgebildet. Die Kupplungsbüchse ist relativ zu der Achse linear verschiebbar zwischen einer Antriebsposition, in der die Kupplungsbüchse mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse zusammenarbeitet, um den Antriebsübertragungsblock aufgrund der festen Berührung der dritten und der vierten Abschrägungsflache mit der ersten und der zweiten Abschrägungsflache dazwischen einzuklemmen, so daß eine Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse relativ zu der Achse über den Antriebsübertragungsblock auf die Speichenbefestigungsbüchse übertragen wird, sowie einer Verlaufposition, in der die vierte Abschrägungsflache nicht mehr mit der zweiten Abschrägungsflache in fester Berührung steht, wodurch verhindert wird, daß die Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse relativ zu der Achse auf die Speichenbefestigungsbüchse übertragen wird. Die Anschlageinheit ist auf der Achse angeordnet, um die Bewegung der Kupplungsbüchse in Richtung auf die Leerlaufposition zu begrenzen. Die Reibungseinheit schafft Widerstand gegen die Rotation der Kupplungsbüchse relativ zu der Achse, um dadurch eine lineare Verlagerung der Kupplungsbüchse relativ zu der Achse zu ermöglichen, um eine Bewegung der Kupplungsbüchse zwischen der Antriebsposition und der Leerlaufposition bei Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse zu ermöglichen sowie eine Rotation der Kupplungsbüchse zusammen mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse zu ermöglichen, wenn die

-6-

Kupplungsbüchse die Antriebs- oder Leerlaufposition erreicht hat.

Zusammengefaßt ausgedrückt schafft die vorliegende Erfindung einen Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus mit einer Achse, die koaxial in ein Durchgangsloch einer Speichenbefestigungsbüchse eingeführt ist, und zwar derart, daß sich ein rechter Achsenbereich derselben aus der Speichenbefestigungsbüchse herauserstreckt. Ein Antriebsübertragungsblock ist in dem rechten Endbereich der Speichenbefestigungsbüchse angeordnet und besitzt einen Kopplungsbereich, der mit der Speichenbefestigungsbüchse zur Ausführung einer Rotation zusammen mit dieser gekoppelt ist, sowie einen Kraftübertragungsbereich mit einer ersten und einer zweiten Abschrägungsflache, die zueinander komplementär sind. Eine Zahnkranz-Befestigungsbüchse ist um den rechten Achsenbereich herum angeordnet und weist einen Antriebsbereich auf, der mit einer dritten Abschrägungsflache für die Berührung mit der ersten Abschrägungsflache ausgebildet ist. Eine Kupplungsbüchse ist um die Achse herum angeordnet und besitzt einen Kopplungsbereich, der auf den Antriebsbereich der Zahnkranz-Befestigungsbüchse aufgeschraubt ist, sowie einen Blockberührungsbereich, der mit einer vierten Abschrägungsflache für die Berührung mit der zweiten Abschrägungsflache ausgebildet ist. Die Kupplungsbüchse ist relativ zu der Achse in eine Antriebsposition linear verschiebbar, in der die Kupplungsbüchse mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse zusammenarbeitet, um den Antriebsübertragungsblock aufgrund der festen Berührung der dritten und der vierten Abschrägungsflache mit der ersten und der zweiten Abschrägungsflache dazwischen einzuklemmen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels in einem Antriebszustand;

Fig. 3 eine fragmentarische schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Darstellung der Art und Weise, in der Klemmkräfte in axiale und radiale Komponenten zerlegt werden,- und

Fig. 4 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels in einem Leerlaufzustand.

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 zu sehen ist, beinhaltet das bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Freilauf-Kraftübertragungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung eine Achse 40 mit einem linken und einem rechten Achsenbereich 41, 42, eine rohrförmige Speichenbefestigungsbüchse 30, einen Antriebsübertragungsblock 60, eine rohrförmige Zahnkranz-Befestigungsbüchse 7 0 sowie eine rohrförmige Kupplungsbüchse 50.

Wie in der Zeichnung dargestellt ist, besitzt die Speichenbefestigungsbüchse 30 einen linken und einen

rechten Endbereich 32, 33 sowie ein in Längsrichtung verlaufendes Durchgangsloch 31, das sich in Axialrichtung durch den linken und den rechten Endbereich 32, 33 hindurcherstreckt. Wenn die Speichenbefestigungsbüchse 30 um die Achse 40 herum angeordnet ist, erstreckt sich letztere koaxial derart durch das in Längsrichtung verlaufende Durchgangsloch 31, daß der rechte Achsenbereich 42 der Achse 40 außerhalb von der Speichenbefestigungsbüchse 30 angeordnet ist. Die Speichenbefestigungsbüchse 3 0 ist mit einem Paar erster Lagereinheiten 81 zum drehbaren Haltern derselben auf dem linken Achsenbereich 41 der Achse 40 versehen. Eine Lagerfesthaltemutter 92 ist auf den linken Achsenbereich 41 aufgeschraubt, der weiter durch eine Verriegelungsmutter 93 befestigt ist, die daran anschließend auf den linken Achsenbereich 41 aufgeschraubt ist. Eine Abdeckung 94 ist in den linken Endbereich 32 der Speichenbefestigungsbüchse 30 eingesetzt.

Der Antriebsübertragungsblock 60 ist in dem rechten Endbereich 3 3 der Speichenbefestigungsbüchse 3 0 angeordnet und besitzt einen Kopplungsbereich 61, der eine Längsnutverbindung mit dem rechten Endbereich 33 der Speichenbefestigungsbüchse 3 0 bildet, so daß der Antriebsübertragungsblock 60 in Axialrichtung linear verschiebbar ist, jedoch relativ zu der Speichenbefestigungsbüchse 30 nicht drehbar ist. Der Antriebsübertragungsblock 60 weist ferner einen Kraftübertragungsbereich 62 auf, der sich von dem Kopplungsbereich 61 wegerstreckt und radial in das in Längsrichtung verlaufende Durchgangsloch 31 der Speichenbefestigungsbüchse 30 hineinragt. Der Kraftübertragungsbereich 62 besitzt einander entgegengesetzte Enden 620, die in Axialrichtung voneinander beabstandet sind, sowie eine erste und eine zweite Abschrägungsflache 621, 622 zwischen den einander entgegengesetzten Enden. Die erste

Abschrägungsflache 621 ist demjenigen der einander entgegengesetzten Enden 62 0 benachbart angeordnet, das an eine offene Seite des rechten Endbereichs 33 der Speichenbefestigungsbüchse 30 angrenzt. Die zweite Abschrägungsflache 622 des Kraftübertragungsbereichs 62 ist dem anderen der einander entgegengesetzten Enden 620 benachbart angeordnet, das von der offenen Seite 33 der Speichenbefestigungsbüchse 30 entfernt angeordnet ist.

Die Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 ist um den rechten Achsenbereich 42 der Achse 40 herum angeordnet und besitzt einen Achsenbefestigungsbereich 71, der mit einem Paar zweiter Lagereinheiten 82 zum drehbaren Befestigen desselben auf dem rechten Achsenbereich 42 versehen ist, sowie einen Antriebsbereich 72, der sich von dem Achsenbefestigungsbereich 71 weg in Axialrichtung in Richtung auf den rechten Endbereich 33 der Speichenbefestigungsbüchse 3 0 erstreckt und der mit einem ersten Schraubgewinde 74 ausgebildet ist. Der Antriebsbereich 72 der· Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 ist weiterhin mit einer dritten Abschrägungsflache 721 ausgebildet, die dazu dient, mit der ersten Abschrägungsf lache 621 des Kraftübertragungsbereichs 62 des Antriebsübertragungsblocks 60 in Berührung zu treten.

Die Kupplungsbüchse 50 ist um die Achse 40 herum angeordnet und besitzt einen Antriebsübertragungsblock-Berührungsbereich 51 (nachfolgend kurz als Blockberührungsbereich 51 bezeichnet), der im Inneren des rechten Endbereichs 33 der Speichenbefestigungsbüchse 30 angeordnet ist, sowie einen Kopplungsbereich 52, der sich von dem Blockberührungsbereich 51 wegerstreckt und der mit einem zweiten Schraubgewinde 52 0 für eine gewindemäßige Kopplung mit dem ersten Schraubgewinde 74 des Antriebsbereichs 52 der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 ausgebildet ist. Der Blockberührungsbereich 51 ist mit

einer vierten Abschrägungsflache 510 zur Berührung mit der zweiten Abschrägungsfläche 622 des Kraftübertragungsbereichs 62 des Antriebsübertragungsblocks 60 ausgebildet. Die Kupplungsbüchse 50 läßt sich relativ zu der Achse 40 linear in eine Antriebsposition schieben, in der die Kupplungsbüchse 50 mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 zusammenwirkt, um den Antriebsübertragungsblock 60 aufgrund der engen bzw. festen Berührung der dritten und der vierten Abschrägungsfläche 721, 510 mit der ersten und der zweiten Abschrägungsfläche 621, 622 des Kraftüberträgungsbereichs 62 dazwischen einzuklemmen, wie dies am besten in Fig. 2 zu sehen ist, so daß eine Rotationsbewegung der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 relativ zu der Achse 4 0 über den Antriebsübertragungsblock 60 auf die Speichenbefestigungsbüchse 30 übertragen wird. Ferner ist die Kupplungsbüchse 50 relativ zu der Achse 40 von der vorstehend erläuterten, in Fig. 2 dargestellten Antriebsposition in eine Leerlaufposition gemäß Fig. 4 linear verschiebbar, in der die vierte Abschrägungsfläche 510 nicht mehr in enger Berührung mit der zweiten Abschrägungsfläche 622 steht, so daß eine Übertragung -der Rotationsbewegung der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 relativ zu der Achse 40 auf die Speichenbefestigungsbüchse 30 verhindert ist.

Ein Anschlagelement ist auf der Achse 40 angeordnet, um die Bewegung der Kupplungsbüchse 50 in Richtung auf die Leerlaufposition zu begrenzen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient eine der ersten Lagereinheiten 81 als Anschlagelement. Da die Konstruktion der ersten Lagereinheiten 81 und der zweiten Lagereinheiten 82 für die vorliegende Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung ist, wird auf eine ausführliche Beschreibung derselben an dieser Stelle aus Gründen der Kürze verzichtet .

Eine Reibungseinheit liefert Widerstand gegen eine Rotationsbewegung der Kupplungsbüchse 50 relativ zu der Achse 40, um dadurch die lineare Verlagerung der Kupplungsbüchse 50 relativ zu der Achse 40 zu ermöglichen, um die Bewegung der Kupplungsbüchse 50 zwischen der Antriebsposition und der Leerlaufposition bei Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 zu ermöglichen sowie eine Rotationsbewegung der Kupplungsbüchse 50 zusammen mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 zu ermöglichen, wenn die Kupplungsbüchse 50 die Antriebs- oder die Leerlaufposition erreicht hat, wie dies in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist. Die Reibungseinheit beinhaltet einen radial nach innen gehenden Flansch 54, der im Inneren der Kupplungsbüchse 50 ausgebildet ist und sich radial nach innen in Richtung auf die Achse 40 erstreckt, eine Kupplungsscheibe 56, die auf der Achse 4 0 verschiebbar und nicht drehbar angebracht ist, eine Unterlegscheibe 58, die in der Kupplungsbüchse 50 um die Achse 40 herum angeordnet ist, sowie eine Druckfeder 57 zwischen der Kupplungsscheibe 56 und der Unterlegscheibe 58, die als

. . Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Kupplungsscheibe 56 gegen den radial nach innen gehenden Flansch 54 dient, um einen Reibungskontakt dazwischen herzustellen. Ein Befestigungsring 59 ist in einer Aussparung 55 der Kupplungsbüchse 50 festgehalten, um die Kupplungsscheibe 56, die Druckfeder 57 und die Unterlegscheibe 58 im Inneren der Kupplungsbüchse 50 festzuhalten.

Vorzugsweise ist die Kupplungsscheibe 56 mit einer rechteckigen bzw. quadratischen Öffnung 561 ausgebildet, die sich in nicht drehbarer Weise auf einen rechteckigen bzw. quadratischen Begrenzungsblock 43 aufschieben läßt, der auf dem rechten Achsenbereich 42 der Achse 40 ausgebildet ist.

• · t *

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der rechte Endbereich 3 3 der Speichenbefestigungsbüchse 3 0 eine innere Wandoberfläche auf, die mit einer Mehrzahl erster Eingriffsrippen 331 ausgebildet ist, die sich in Axialrichtung erstrecken. Bei dem Kopplungsbereich 61 des Antriebsübertragungsblocks 60 handelt es sich um einen Ringbereich mit einer Außenwandungsfläche, die mit einer Mehrzahl zweiter Eingriffsrippen 611 für den Eingriff mit den ersten Eingriffsrippen 331 in Axialrichtung ausgebildet ist.

Der Kraftübertragungsbereich 62 des Antriebsübertragungsblocks 60 erstreckt sich in Richtung radial nach innen von dem Kopplungsbereich 61 weg und verjüngt sich in Richtung radial nach innen, um den Kraftübertragungsbereich 62 mit der ersten und der zweiten Abschrägungsflache 621, 622 zu bilden. Eine Lagerfesthaltemutter 90 ist auf den rechten Achsenbereich 42 der Achse 40 aufgeschraubt und wirkt mit einem Lagerbegrenzungsblock 44 zusammen, der auf dem rechten Achsenbereich 42 ausgebildet ist, um eine lineare Verlagerung der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 relativ zu der Achse 4 0 während der Rotation derselben zu verhindern. Ein Verriegelungsbolzen 91 ist in eine in dem rechten Achsenbereich 42 ausgebildete Schrauböffnung 46 eingeschraubt, um den Eingriff der Lagerfesthaltemutter 90 mit der Achse 40 noch zu verstärken.

Es wird nun auf die Fig. 1 und 3 Bezug genommen; wenn die Kupplungsbüchse 50 auf der Achse 40 linear in die Antriebsposition bewegt wird, um mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 zusammenzuwirken, um den Antriebsübertragungsblock 60 aufgrund der festen Berührung der dritten und der vierten Abschrägungsflache 721, 510 mit der ersten und der zweiten Abschrägungsflache 621, 622 des Kraftübertragungsbereichs 62 einzuklemmen, können

&phgr; · &phgr; «	Φ Φ · Φ Φ	&phgr; &phgr;	&phgr; &phgr;	&phgr; &phgr;	Φ	Φ	Φ	&phgr; &phgr;	&phgr;	&phgr; &phgr;	• &phgr; &phgr;
I Φ	» Φ · Φ Φ Φ	Φ Φ &phgr; &phgr;	&phgr; &phgr; &phgr; Φ	I Φ I Φ Φ Φ	&phgr; &phgr;	&phgr; &phgr;	• Φ I
I Φ	&phgr;	ΦΦ·	Φ Φ ·	» Φ Φ	ΦΦΦΦ	• &phgr;	• &phgr; &phgr;
&phgr; &phgr; III	» · *I Φ Φ ΦΦΦΦ**	Φ Φ &phgr;	&phgr; ΦΦ	'&phgr; &phgr; &phgr;	&phgr;	&phgr; &phgr; &phgr; &phgr;	&phgr; &phgr; i &phgr;&phgr; &phgr; &phgr;

a · ··« a a · · a*· aaa

- 13 -

die Klemmkräfte (F) zwischen den Abschrägungsflachen sowie die aus der Rotationsbewegung der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 in der ersten Richtung resultierenden Kräfte in axiale und radiale Komponenten Fx, Fy zerlegt werden, wobei die radialen Komponenten Fy während der Rotation der Anordnung absorbiert werden. Da die axialen Komponenten Fx einander entgegenwirken und einander somit aufheben, wirkt keine axiale Kraft auf die Kupplungsbüchse 50 und die Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70, wodurch eine gleichmäßige Arbeitsweise gewährleistet ist und die Lebensdauer des Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verlängert wird.

Wenn die Kupplungsbüchse 5 0 aufgrund der Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70 in der zu der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung linear auf der Achse 40 in die Leerlaufposition bewegt wird, dreht sich die Kupplungsbüchse 50 letztendlich zusammen mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse 70, und zwar aufgrund des Zusammenstoßens des nach innen gehenden Flansches 54 der Kupplungsbüchse 50 sowie einer der ersten Lagereinheiten 81. . .

Claims

1. Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus, gekennzeichnet durch:
eine Achse (40) mit einem linken und einem rechten Achsenbereich (41, 42);
eine rohrförmige Speichenbefestigungsbüchse (30) mit einem linken und einem rechten Endbereich (32, 33) und mit einem in Längsrichtung verlaufenden Durchgangsloch (31), das sich in Axialrichtung durch den linken und den rechten Endbereich (32, 33) hindurcherstreckt, wobei sich die Achse (40) koaxial durch das in Längsrichtung verlaufende Durchgangsloch (31) derart hindurcherstreckt, daß der rechte Achsenbereich (42) außerhalb von der Speichenbefestigungsbüchse (30) angeordnet ist, wobei die Speichenbefestigungsbüchse (30) mit einer ersten Lagereinheit zum drehbaren Haltern der Speichenbefestigungsbüchse (30) auf dem linken Achsenbereich (41) versehen ist;
einen Antriebsübertragungsblock (60), der in dem rechten Endbereich (33) der Speichenbefestigungsbüchse (30) angeordnet ist und einen Kopplungsbereich (61) aufweist, der eine Längsnutverbindung mit dem rechten Endbereich (33) der Speichenbefestigungsbüche (30) bildet, so daß der Antriebsübertragungsblock (60) in Axialrichtung linear verschiebbar ist, jedoch relativ zu der Speichenbefestigungsbüchse (30) nicht drehbar ist, wobei der Antriebsübertragungsblock (60) ferner einen Kraftübertragungsbereich (62) aufweist, der sich von dem Kopplungsbereich (61) weg erstreckt und radial in das in Längsrichtung verlaufende Durchgangsloch (31) hineinragt, wobei der Kraftübertragungsbereich (62) einander in Axialrichtung entgegengesetzte Enden (620) aufweist und er sich von dem Kopplungsbereich (61) weg in Richtung radial nach innen erstreckt sowie sich in Richtung radial nach innen verjüngt, um den Kraftübertragungsbereich (62) mit einer ersten und einer zweiten, dazu komplementären Abschrägungsfläche (621, 622) zwischen den einander entgegengesetzten Enden (620) zu bilden, wobei die erste Abschrägungsfläche (621) demjenigen der einander entgegengesetzten Enden benachbart ist, das an eine offene Seite des rechten Endbereichs (33) der Speichenbefestigungsbüchse (30) angrenzt und die zweite Abschrägungsfläche (622) dem anderen der einander entgegengesetzten Enden (620) benachbart angeordnet ist;
eine rohrförmige Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70), die um den rechten Achsenbereich (42) herum angeordnet ist, wobei die Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) einen Achsenbefestigungsbereich (71), der mit einer zweiten Lagereinheit zum drehbaren Anbringen der Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) auf dem rechten Achsenbereich (42) versehen ist, sowie einen Antriebsbereich (72) aufweist, der sich von dem Achsenbefestigungsbereich (71) weg in Axialrichtung in Richtung auf den rechten Endbereich (33) der Speichenbefestigungsbüchse (30) erstreckt und mit einem ersten Schraubgewinde (74) ausgebildet ist, wobei der Antriebsbereich (72) mit einer dritten Abschrägungsfläche (721) für die Berührung mit der ersten Abschrägungsfläche (621) ausgebildet ist;
eine rohrförmige Kupplungsbüchse (50), die um die Achse (40) herum angeordnet ist und einen Blockberührungsbereich (51), der im Inneren des rechten Endbereichs (33) der Speichenbefestigungsbüchse (30) angeordnet ist, sowie einen Kopplungsbereich (52) aufweist, der sich von dem Blockberührungsbereich (51) wegerstreckt und mit einem zweiten Schraubgewinde (520) für den gewindemäßigen Eingriff mit dem ersten Schraubgewinde (74) des Antriebsbereichs (72) der Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) ausgebildet ist, wobei der Blockberührungsbereich (51) mit einer vierten Abschrägungsfläche (510) für die Berührung mit der zweiten Abschrägungsfläche (622) ausgebildet ist, wobei die Kupplungsbüchse (50) relativ zu der Achse (40) linear verschiebbar ist zwischen einer Antriebsposition, in der die Kupplungsbüchse (50) mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) zusammenwirkt, um den Antriebsübertragungsblock (60) aufgrund der festen Berührung der dritten und der vierten Abschrägungsfläche (721, 510) mit der ersten und der zweiten Abschrägungsfläche (621, 622) dazwischen einzuklemmen, so daß die Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) relativ zu der Achse (40) über den Antriebsübertragungsblock (60) auf die Speichenbefestigungsbüchse (30) übertragen wird, sowie einer Leerlaufposition, in der die vierte Abschrägungsfläche (510) nicht mehr in fester Berührung mit der zweiten Abschrägungsfläche (622) steht, so daß eine Übertragung der Rotationsbewegung der Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) relativ zu der Achse (40) auf die Speichenbefestigungsbüchse (30) verhindert ist;
eine auf der Achse (40) angeordnete Anschlageinheit zum Begrenzen der Bewegung der Kupplungsbüchse (50) in Richtung auf die Leerlaufposition; und durch eine Reibungseinheit zur Schaffung von Widerstand gegen die Rotationsbewegung der Kupplungsbüchse (50) relativ zu der Achse (40), um dadurch eine lineare Verschiebung der Kupplungsbüchse (50) relativ zu der Achse (40) zu ermöglichen, um eine Bewegung der Kupplungsbüchse (50) zwischen der Antriebs- und der Leerlaufposition bei Rotation der Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) zu ermöglichen, sowie eine Rotationsbewegung der Kupplungsbüchse (50) zusammen mit der Zahnkranz-Befestigungsbüchse (70) zu ermöglichen, wenn die Kupplungsbüchse (50) die Antriebs- oder die Leerlaufposition erreicht hat.

2. Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rechte Endbereich (33) der Speichenbefestigungsbüchse (30) eine Innenwandungsfläche aufweist, die mit einer Mehrzahl erster Eingriffsrippen (331) ausgebildet ist, die sich in Axialrichtung erstrecken, wobei es sich bei dem Kopplungsbereich (61) des Antriebsübertragungsblocks (60) um einen Ringbereich handelt, der eine Außenwandungsfläche aufweist, die mit einer Mehrzahl zweiter Eingriffsrippen (611) für den Eingriff mit den ersten Eingriffsrippen (331) in Axialrichtung ausgebildet ist.

3. Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lagereinheit auch als Anschlageinheit dient.

4. Freilaufnabe-Kraftübertragungsmechanismus nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungseinheit folgendes aufweist:
einen radial nach innen gerichteten Flansch (54), der in der Kupplungsbüchse (50) ausgebildet ist und sich radial nach innen in Richtung auf die Achse (40) erstreckt;
eine Kupplungsscheibe (56), die auf der Achse (40) verschiebbar und drehfest angebracht ist; und
eine Vorspanneinheit zum Vorspannen der Kupplungsscheibe (56) gegen den radial nach innen gerichteten Flansch (54) zur Herstellung eines Reibungskontakts zwischen diesen.