DE4143603C2 - Geschlossene Gangschaltvorrichtung mit mehreren Drehzahlstufen mit Planetengetriebe für Fahrräder - Google Patents
Geschlossene Gangschaltvorrichtung mit mehreren Drehzahlstufen mit Planetengetriebe für FahrräderInfo
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- DE4143603C2 DE4143603C2 DE4143603A DE4143603A DE4143603C2 DE 4143603 C2 DE4143603 C2 DE 4143603C2 DE 4143603 A DE4143603 A DE 4143603A DE 4143603 A DE4143603 A DE 4143603A DE 4143603 C2 DE4143603 C2 DE 4143603C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine geschlossene
Gangschaltvorrichtung mit mehreren Drehzahlstufen,
insbesondere zur Verwendung bei Fahrrädern gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine geschlossene Gangschaltvorrichtung der vorstehenden
allgemeinen Art ist beispielsweise aus der europäischen
Patentanmeldung EP-0 383 350 A2 bekannt. Diese Vorrichtung
weist ein einziges Planetengetriebe mit einer Vielzahl von
Planetenrädern und einer Vielzahl von Sonnenrädern auf.
Die Planetenräder stützen sich auf einem Planetenträger
bzw. Steg ab und stehen mit einem Zahnkranz in Eingriff.
Mit einer Antriebswahlkupplung wird der Planetenträger
bzw. der Zahnkranz als Antriebselement zur Übernahme des
Antriebsmoments vom Antriebsteil gewählt. Außerdem ist
eine Abtriebswahlkupplung vorgesehen, mit welcher der
Planetenträger oder der Zahnkranz als Abtriebselement zur
Übertragung des Antriebsmoments auf die Nabenhülse
angewählt wird.
Die Sonnenräder können durch das Schaltelement über Kupplungen
betätigt werden, die von außen schaltbar und zwischen den Sonnenrä
dern und der feststehenden Welle angeordnet sind. Die Betätigung der
Sonnenräder ist kompliziert, da je nach dem Antriebselement, das mittels
der Antriebswahlkupplung angesteuert wurde, die Antriebskräfte in ver
schiedenen Richtungen aufgebracht werden, um die Drehbewegung der
Sonnenräder anzuhalten. Infolgedessen ist der Aufbau des Schaltelements
und der daran anschließenden Bauteile kompliziert. Insbesondere wird,
wie Fig. 24a zeigt, bei Einleitung einer Kraft F1 auf die Planetenräder
120b, die den Planetenträger abstützen, und bei Funktion des Zahnkran
zes 150 als mit einer Last F2 beaufschlagtes Abtriebselement eine
Reaktionskraft F3 entgegen einem Moment M1 erzeugt, welches sich aus
F1 und F2 ergibt. Somit muß die Drehbewegung der Sonnenräder 120a im
Uhrzeigersinn (in Fig. 24a) angehalten werden. Wird andererseits, wie
Fig. 24b dies zeigt, der Zahnkranz 160 mit einer Kraft F1 beaufschlagt,
wobei der Planetenträger als das mit der Last F2 beaufschlagte Ab
triebselement fungiert, so wird eine Reaktionskraft F3 entgegen einem
Moment M3 aufgebaut, welches sich aus F1 und F2 ergibt. In diesem
Fall muß die Drehung des Sonnenrads 120a entgegen dem Uhrzeigersinn
(in Fig. 24b) angehalten werden. Auf diese Weise wird eine Konstruktion
benötigt, um die Drehbewegungen des Sonnenrads in entgegengesetzten
Richtungen relativ zur feststehenden Welle zu stoppen. Zu diesem Zweck
weist die aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zwei in eine
Richtung wirksame Kupplungen mit unterschiedlicher Übertragungsrich
tung, sowie eine Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftübertragung für
den Antrieb in eine Richtung auf, genauer gesagt eine drehzahlveränder
liche Übertragung des Antriebsmoments über das Planetengetriebe, wobei
die Sonnenräder ortsfest bleiben. Dieses Problem ist besonders dann
ernstzunehmen, wenn ein mehrstufiges Planetengetriebe verwendet wird,
bei dem mehrere einzelne Planetengetriebe zur Bildung mehrerer Dreh
zahl- bzw. Geschwindigkeitsstufen miteinander verbunden sind. In den
Fällen, in denen mehrere derartige Planetengetriebe einfach untereinan
der verbunden sind, sind auch mehrere Abtriebswahlkupplungen erforder
lich, um das jeweilige Abtriebselement zur Übertragung des Antriebs
moments auf die Nabenhülse anzusteuern. Die Betätigung dieser Kupp
lungen ist kompliziert und erfordert außerdem eine Gesamtkonstruktion
der Vorrichtung mit großen Abmessungen.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
herkömmliche, in sich geschlossene Gangschaltvorrichtung
mit mehreren Drehzahlstufen zu verbessern und eine
Gangschaltvorrichtung zu schaffen, bei der die Betätigung
der Sonnenräder und der Abtriebswahlkupplung vereinfacht
wird; daneben soll erfindungsgemäß auch ein kompakter
Aufbau der geschlossenen Gangschaltvorrichtung mit
mehreren Drehzahlstufen erreicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer geschlossenen
Gangschaltvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1
gelöst.
Bei diesem Aufbau ist es angemessen, die Drehbewegung der
Sonnenräder nur in einer Richtung relativ zur
feststehenden Welle zu verhindern. Deshalb ist es unnötig,
auch in eine Richtung wirksame Kupplungen für die
entgegengesetzten Richtungen vorzusehen, wie dies bei den
bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Somit wurde nun der
Aufbau zur Betätigung der Sonnenräder dadurch vereinfacht,
daß einseitig wirksame Kupplungen, also Kupplungen, die
nur in einer Richtung wirken, und Einrichtungen zum
Unterbrechen der Kraftübertragung in einer Richtung,
beispielsweise ein drehbares Betätigungselement,
ausreichen.
Bei dem Planetengetriebe handelt es sich um ein Übersetzungs
getriebe, dessen Planetenträger als Antriebselement fungiert. Somit kann
die Abtriebswahlkupplung eine erste, in einer Richtung wirksame Ab
triebskupplung aufweisen, die zwischen der Nabenhülse und dem Plane
tenträger des Planetengetriebes angeordnet ist, sowie eine zweite, eben
falls nur in einer Richtung wirksame Abtriebskupplung, die zwischen der
Nabenhülse und dem Zahnkranz des Planetengetriebes angeordnet ist.
Diese einseitig wirksamen Kupplungen erfordern keinerlei Ansteuerung
von außen, da beim Umschalten in einen anderen Gang mit Hilfe der
Planetenräder durch Feststellen der Sonnenräder auf der feststehenden
Welle die Winkelgeschwindigkeit des Zahnkranzes größer ist als die Win
kelgeschwindigkeit des Planetenträgers, so daß die Kraft über die zweite
einseitig wirkende Abtriebskupplung auf die Nabenhülse übertragen wird.
In den Fällen, in denen die erfindungsgemäße Vorrichtung mit
einem mehrfachen Planetengetriebe arbeitet, kann das zweite Planeten
getriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet sein, das den Planeten
träger mit dem ersten Planetengetriebe gemeinsam hat. Bei dieser Bau
form läßt sich das Verhältnis zwischen benachbarten Geschwindigkeits
stufen mit einem hohen Maß an Freiheit bestimmen, und darüberhinaus
ist es auch noch möglich, die Abtriebswahlkupplung aus zwei einfachen,
einseitig wirkenden Kupplungen zu bilden, die keinerlei außenliegende
Betätigungselemente voraussetzen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Planetenge
trieben sind beide Übersetzungsgetriebe, wobei das erste Planetengetrie
be mehrere Sonnenräder aufweist und die Sonnenradkupplung jeweils
zwischen den Sonnenrädern und der feststehenden Welle angeordnet ist,
bei welcher jede Sonnenradkupplung eine in einer Richtung wirksame
Kupplungs- und Trenneinrichtung zum Unterbrechen des durch die ein
seitig wirkende Kupplung laufenden Antriebs aufweist.
Dabei ist eine erste einseitig wirkende Abtriebskupplung zwischen
der Nabenhülse und dem Planetenträger des zweiten Planetengetriebes
angeordnet, während zwischen der Nabenhülse und dem Zahnkranz des
zweiten Planetengetriebes eine zweite Abtriebskupplung vorgesehen ist,
die nur in einer Richtung wirksam ist.
Bei einer in vorstehend beschriebener Weise aufgebauten Kon
struktion kann davon ausgegangen werden, daß nur eine Richtung zur
Verhinderung einer Drehbewegung der Sonnenräder gegenüber der fest
stehenden Welle herangezogen wird. Dabei kann die Abtriebswahlkupp
lung aus zwei einfachen einseitig wirkenden Kupplungen aufgebaut sein,
die keinerlei außenliegende Betätigungselemente benötigen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Be
zugnahme auf die beigefügte Zeichnung, bei der Fig. 1 bis 18 ein erstes
Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 19 bis 23 weitere Ausführungs
beispiele und Fig. 24 den Stand der Technik veranschaulichen. Es zei
gen im einzelnen:
Fig. 1 eine Schnittansicht der drehzahlveränderlichen Vorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittansicht in einer senkrecht zur feststehenden Wel
le gelegten Ebene, welche eine Beziehung zwischen einer
Bremskupplung und vierten Übertragungssperrklinken ver
anschaulicht;
Fig. 3 eine Schnittansicht in einer senkrecht zur feststehenden Wel
le verlaufenden Ebene, welche eine Beziehung zwischen einer
vierten Übertragungssperrklinke und einem Sperrklinken
gehäuse zeigt;
Fig. 4 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht der Muffen;
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Nockens;
Fig. 6 eine Vorderansicht des Nockens;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Kugeldruckteils;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Kugeldruckteils;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Schaltseilmitnehmers;
Fig. 10 eine Schnittansicht in einer zur feststehenden Welle senk
recht verlaufenden Ebene, welche die dritte Position der
Sonnenradkupplungen bei hohem Gang zeigt;
Fig. 11 eine Schnittansicht in einer senkrecht zur feststehenden Wel
le gelegten Ebene, welche die zweite Position der Sonnenrad
kupplungen bei hohem Gang zeigt;
Fig. 12 eine Schnittansicht in einer senkrecht zur feststehenden Wel
le verlaufenden Ebene, welche die erste Position der Sonnen
radkupplungen bei hohem Gang zeigt;
Fig. 13 eine Schnittansicht in einer senkrecht zur feststehenden Wel
le verlaufenden Ebene, welche die Stellung der Sonnenrad
kupplungen bei dazwischenliegendem Gang veranschaulicht;
Fig. 14 eine Schnittansicht in der zur feststehenden Welle senkrech
ten Ebene, welche die erste Position der Sonnenradkupplun
gen bei niedrigem Gang zeigt;
Fig. 15 eine Schnittansicht in der zur feststehenden Welle senkrech
ten Ebene mit der Darstellung der zweiten Position der Son
nenradkupplungen bei niedrigem Gang;
Fig. 16 eine Schnittansicht in einer senkrecht zur feststehenden Wel
le verlaufenden Ebene, welche die dritte Position der Son
nenradkupplungen bei niedrigem Gang veranschaulicht;
Fig. 17 ein Schema für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;
Fig. 18 eine Darstellung der Übersetzungsverhältnisse;
Fig. 19 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbei
spiels;
Fig. 20 eine Darstellung der Übersetzungsverhältnisse bei dem zwei
ten Ausführungsbeispiel;
Fig. 21 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbei
spiels;
Fig. 22 eine Darstellung der Übersetzungsverhältnisse bei dem drit
ten Ausführungsbeispiel;
Fig. 23 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbei
spiels,
und
Fig. 24a und 24b jeweils eine Ansicht zur Darstellung der Betäti
gungselemente für die Sonnenräder nach dem Stand der
Technik.
Im folgenden wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 18 ein
erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.
Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße geschlossene drehzahl
veränderliche Vorrichtung ganz allgemein eine feststehende Welle 1 auf,
die an einem Fahrradrahmen befestigt ist, sowie ein Antriebsteil 2 und
eine drehbar auf der feststehenden Welle 1 angeordnete Nabenhülse 3,
ferner eine Mechanik zur Übertragung des Antriebsmoments vom An
triebsteil 2 auf die Nabenhülse 3. Die Übertragungsmechanik umfaßt ein
Übersetzungs-Planetengetriebe 4 und ein zweites Planetengetriebe 5 zur
Untersetzung auf, welches zwischen dem ersten Planetengetriebe 4 und
dem Antriebsteil 2 angeordnet ist. Auf einer vom Antriebsteil 2 entfern
ten Seite, d. h. links in Fig. 1, ist eine Rücktrittbremse vorgesehen. Das
Antriebsteil 2 weist ein Kettenrad 2a auf, während die Nabenhülse 3
eine Nabe 3a zur Anbringung von Speichen besitzt. Wie nachstehend
noch im einzelnen erläutert wird, umfaßt die Antriebsmechanik eine
Kupplungsschaltmechanik 7 zum Umschalten zwischen den verschiedenen
Übertragungszügen bei der Übertragung des Antriebsmoments. Auf der
feststehenden Welle 1 ist ein Schaltteil 8 drehbar angeordnet, welches
die Kupplungsschaltung 7 betätigt, während zwischen den Sonnenrädern
der beiden Planetengetriebe und der feststehenden Welle 1 Sonnenrad
kupplungen angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind sieben
Gänge vorgesehen, wie nachstehend noch erläutert werden wird.
Das erste Planetengetriebe 4 umfaßt einen relativ drehsicheren
ersten Planetenträger 4a, welcher mit einem im Bereich der Rück
trittbremse 6 vorgesehenen Servoteil 9 in Eingriff steht. Das erste Pla
netengetriebe 4 umfaßt des weiteren ein erstes und ein zweites Sonnen
rad 11a und 12a, die beide auf der feststehenden Welle 1 so gelagert
sind, daß sie sich unabhängig voneinander drehen können und in axialer
Richtung unbeweglich sind. Das erste und das zweite Sonnenrad 11a und
12a stehen jeweils mit einem ersten und zweiten Planetenrad 11b und
12b im Eingriff und sind auf dem ersten Planetenträger 4a gelagert, wo
bei jedes Paar erste und zweite Planetenräder integral ausgebildet ist.
Die zweiten Planetenräder 12b stehen außerdem mit einem ersten Zahn
kranz 15 in Eingriff. Das zweite Planetengetriebe 5 umfaßt einen zwei
ten Planetenträger 5a, der auf den ersten Planetenträger 4a so auf
gekeilt ist, daß beide Teile gegen eine Drehbewegung relativ zueinander
gesichert sind. Das zweite Planetengetriebe 5 weist des weiteren ein
drittes und ein viertes Sonnenrad 13a und 14a auf, die auf der festste
henden Welle 1 so gelagert sind, daß sie unabhängig voneinander dreh
bar und in axialer Richtung unbeweglich sind. Das dritte und vierte
Sonnenrad 13a und 14a steht jeweils in Eingriff mit einem dritten und
vierten Planetenrad 13b und 14b, die beide integral ausgebildet und auf
dem zweiten Planetenträger 5a gelagert sind. Die vierten Planetenräder
14b kämmen außerdem mit einem zweiten Zahnkranz 16.
Freilaufschaltung und Verriegelung der Sonnenräder 11a, 12a, 13a
und 14a relativ zur feststehenden Welle erfolgt nach Wahl mit Hilfe des
Schaltteils 8, wie nachstehend noch erläutert wird.
Der erste Zahnkranz 15 und das Servoteil 9 können wahlweise als
Abtriebselement des Doppelplanetengetriebes zur Beaufschlagung der Na
benhülse 3 verwendet werden. Der zweite Zahnkranz 16 und der zweite
Planetenträger 5a werden selektiv als Antriebselement zur Übernahme
des Antriebsmoments vom Antriebsteil 2 benutzt. Zur Herbeiführung die
ser gezielten Antriebswahl zwischen den Bauteilen werden jeweils in
eine Richtung wirksame Kupplungen eingesetzt. Im einzelnen umfassen
die einseitig wirkenden Abtriebskupplungen eine erste Schaltkupplung 17
zwischen dem Servoteil 9 und der Nabenhülse 3, sowie eine zweite
Schaltkupplung 18 zwischen dem ersten Zahnkranz 15 und der Nabenhül
se 3. Zu den einseitig wirkenden Antriebskupplungen gehören eine dritte
Schaltkupplung 19 zwischen dem zweiten Planetenträger 5a und dem An
triebsteil 2, sowie eine vierte Schaltkupplung 20 zwischen dem zweiten
Zahnkranz 16 und dem Antriebsteil 2. Diese nur in einer Richtung wir
kenden Kupplungen weisen erste bis vierte Schaltgesperreklinken 17a,
18a, 19a und 20a sowie erste bis vierte Schaltgesperrezähne 17b, 18b,
19b und 20b auf. Die Schaltklinken 17a, 18a, 19a und 20a werden lau
fend durch eine Feder in Eingriff mit den entsprechenden Schaltge
sperrezähnen 17b, 18b, 19b und 20b gespannt. Die ersten Schaltgesper
reklinken 17a sind am Servoteil 9 befestigt, die zweiten Schaltklinken
18a am ersten Zahnkranz 15, und die dritten und vierten Schaltklinken
18a und 19 am Antriebsteil 2. Die Schaltgesperreklinken 17a, 18a, 19a
und 20a sind so ausgerichtet, daß die Nabenhülse 3 oder der zweite
Planetenträger 5a bzw. der zweite Zahnkranz 16 nur dann angetrieben
wird, wenn die Elemente, die die entsprechenden Klinken tragen, in
Richtung des Pfeiles F in Fig. 1 gedreht werden. Die dritten Schaltklin
ken 19a stehen mit den dritten Schaltgesperrezähnen 19b über deren
gesamte Breite in Eingriff, während die dritte Schaltkupplung 19 durch
den Kupplungsschalter 7 in noch zu beschreibender Weise betätigt wird.
Wie Fig. 1 und 10 bis 16 zeigen, sind erste bis vierte Sonnenrad
kupplungen 21, 22, 23 und 24 als einseitig wirksame Kupplungen zwi
schen der feststehenden Welle 1 und dem ersten bis vierten Sonnenrad
11a, 12a, 13a und 14a angeordnet. Diese Sonnenradkupplungen 21, 22,
23 und 24 weisen erst bis vierte Sonnenradklinken 21a, 22a, 23a und
24a auf, die schwenkbar auf der jeweiligen peripheren Innenwandung des
ersten bis vierten Sonnenrades 11a, 12a, 13a und 14a angesetzt sind
und kontinuierlich zur feststehenden Welle 1 hin gespannt werden. Auf
der feststehenden Welle 1 sind erste Hemmvorsprünge 21b ausgebildet,
die mit den ersten Sonnenradklinken 21a in Eingriff bringbar sind, zwei
te Hemmvorsprünge 22b für den Eingriff mit den zweiten Sonnenradklin
ken 22a, sowie dritte Hemmvorsprünge 23b für den Eingriff sowohl mit
den dritten als auch mit den vierten Sonnenradklinken 23a und 24a.
Diese Sonnenradklinken und Hemmvorsprünge können in der Weise zu
sammenwirken,. daß sie eine Drehung des jeweiligen Sonnenrads in eine
Richtung um die feststehende Welle 1 verhindern. Die erste und zweite
Sonnenradkupplung 21 und 22 gestattet eine Drehbewegung entgegen der
Antriebsrichtung F relativ zur feststehenden Welle 1. Die dritte und
vierte Sonnenradkupplung 23 und 24 gestattet eine Drehbewegung in
Antriebsrichtung F gegenüber der feststehenden Welle 1. Das erste Son
nenrad 11a besitzt einen kleinen Durchmesser und weist eine Erhebung
auf, die sich zur Ausbildung der ersten Sonnenradkupplung 21 nach
links erstreckt.
Die Planetengetriebe können so geschaltet werden, daß sie das
Antriebsmoment in verschiedenen Gangstufen übertragen, während die
Drehbewegung der Sonnenräder durch die Sonnenradkupplungen verhin
dert wird, die Sonnenräder also festgestellt sind. Die Übertragung in
verschiedenen Geschwindigkeitsstufen bei drehgesicherten Sonnenrädern
wird selektiv durch Betätigung des Schaltteils 8 erreicht.
Wie Fig. 1, 4 und 8 zeigen, umfaßt das Schaltteil 8 eine erste
Muffe 25 und eine zweite Muffe 26, die drehbar auf der feststehenden
Welle 1 angebracht und hintereinander von einer Position neben der
Rücktrittbremse 6 aus angeordnet sind, und ferner einen Schaltseilmit
nehmer 27 zum Erfassen eines Nippels eines Schaltseils C. An der
ersten Muffe 25 ist eine erste axial verlaufende Gabel ausgebildet, also
rechts in Fig. 4. An der zweiten Muffe 26 sind eine zweite und eine
dritte Gabel ausgebildet, die sich axial von deren gegenüberliegenden
Enden aus nach außen erstrecken. Die beiden Muffen 25 und 26 sind
miteinander so verbunden, daß sie sich nicht gegeneinander drehen kön
nen. Die äußeren Enden 26a der dritten Gabel sind für den Eingriff mit
Nuten 27b vorgesehen, die auf Vorsprüngen 27a ausgebildet sind, welche
sich von den peripheren Innenwandungen des gemäß Fig. 8 ringförmigen
Schaltseilmitnehmers 27 aus zur Mitte hin erstrecken. Das Schaltteil 8
ist insgesamt gegenüber der feststehenden Welle 1 drehbar.
Die Freilaufschaltung und Verriegelung der Sonnenräder 11a, 12a,
13a und 14a relativ zur feststehenden Welle 1 erfolgt durch Drehen am
Schaltteil 8 und damit durch Drehung der ersten und der zweiten Muffe
25 und 26. Wie Fig. 4 veranschaulicht, umfaßt die erste Muffe 25 Zun
gen, die sich axial von einem rohrförmigen Ende derselben erstrecken
und als erstes. Schaltglied 31 fungieren, sowie Zungen, die sich axial
von einem radial verlaufenden Zwischenteil der ersten Muffe 25 aus er
strecken und als zweites Schaltglied 32 dienen. Die zweite Muffe 26
weist Zungen auf, die sich von einem Rohrabschnitt am vorderen Ende
aus axial erstrecken und als drittes Schaltglied 33 fungieren. Gemäß Fig.
10 bis 16 lassen sich diese Schaltglieder mit den entsprechenden ersten
bis dritten Hemmvorsprüngen 21b, 22b und 23b so kombinieren, daß ein
Eingriff zwischen den Hemmvorsprüngen 21b, 22b und 23b einerseits und
den ersten bis dritten Sonnenradklinken 21a, 22a und 23a jeweils ver
hindert wird, wodurch ein Freilauf der Sonnenräder 11a, 12a und 13a
möglich wird. Zu diesem Zweck sind, wie Fig. 10 bis 16 zeigen, an den
Schaltgliedern Schrägflächen ausgebildet, welche die Sonnenradklinken
zur Bewegung um die feststehende Welle 1 veranlassen, um so die
Hemmvorsprünge korrekt anzuordnen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist
für die vierte Sonnenradkupplung 24 kein Schaltteil erforderlich.
Gemäß Fig. 1 und 7 bis 9 ist der Schaltseilmitnehmer 27 zwischen
einem als Innenlaufring eines Lagers ausgebildeten Kugeldruckteil 34
und einer Drehhemmung 35 zur Kontaktierung der Vorsprünge 27a ange
bracht, um so den Drehwinkel des Schaltteils 8 auf einen vorgegebenen
Bereich einzuschränken. Das Kugeldruckteil 34 und die Drehhemmung 35
stehen mit einer Sicherungsnut 1a auf der feststehenden Welle 1 in
Eingriff, so daß eine Drehbewegung relativ zur Welle verhindert wird.
Das Bezugszeichen 36 in Fig. 1 gibt eine Sicherungsmutter an, die die
verschiedenen Elemente in ihrer Lage hält. Zwischen dem Kugeldruckteil
34 und dem Antriebsteil 2 sowie zwischen dem Antriebsteil 2 und der
Nabenhülse 3 sind Kugeln angeordnet, um so eine relative Drehbewegung
zu gestatten.
Wie Fig. 1, 5 und 6 zeigen, weist die Kupplungsschaltmechanik 7
zum Anheben der Schaltklinken der dritten Schaltkupplung 19, die als
in nur einer Richtung wirksame Kupplung ausgebildet ist, um die dort
durchlaufende Kraftübertragung zu unterbrechen, ein Kupplungsschalt
element 40 zur Betätigung der dritten Schaltkupplung 19, eine festste
hende Scheibe 42 in Form einer perforierten Abdeckung, auf der sich
das Kupplungsschaltelement 40 axial beweglich abstützt, und einen ring
förmigen Nocken 41 auf, der drehbar innerhalb der feststehenden Schei
be 42 angeordnet ist. Der Nocken 41 weist eine Mittelöffnung auf, in
der Nuten zur drehsicheren Aufnahme der dritten, auf der zweiten Muffe
26 des Schaltteils 8 gebildeten Gabel ausgebildet sind. Ein Teil der
feststehenden Scheibe 42 steht mit der Sicherungsnut 1a so in Eingriff,
daß sie sich nicht gegenüber der feststehenden Welle 1 drehen kann.
Das Kupplungsschaltelement 40 ist relativ zur feststehenden Welle 1
nicht drehbar. Der Nocken 41 weist einen zylinderförmigen Abschnitt
auf, der sich axial von einem äußeren Umfang aus erstreckt und so ge
kerbt ist, daß der Nocken radial profiliert ist. Somit sind gemäß Fig. 5
auf dem Nocken 41 Kupplungsausrückteile 41a und Kupplungseinrückteile
41b mit unterschiedlicher axialer Länge ausgebildet. Mit dem Nocken 41
kann über die feststehende Scheibe 42 das Kugeldruckteil 34 so in Be
rührung gebracht werden, daß seine Bewegung in Fig. 1 nach rechts
begrenzt wird. Das Kupplungsschaltelement 40 weist Stifte 43 auf, die
in radialer Richtung unter Preßpassung eingesetzt sind. Wenn auf die
als Gleitstücke fungierenden Köpfe 43 ein Druck ausgeübt wird, bewegt
sich das Kupplungsschaltteil 40 nach links. Das Kupplungsschaltelement
40 weist außerdem links von den Gleitstücken ausgebildete Kontakt
bereiche 40a auf. Wird das Kupplungsschaltteil 40 bewegt, so gelangen
die Kontaktbereiche 40a mit den dritten Schaltklinken 19a in Berührung
und heben diese zum Außenumfang des Schaltelements 40 an. Der Nocken
41 ist so gespannt, daß er unter Einwirkung einer zwischen dem
Nocken 41 und dem zweiten Planetenträger 5a angeordneten Druckfeder
44 nach rechts rückgestellt wird. Des weiteren ist eine Torsionsfeder 46
zwischen dem Nocken 41 und einer Federanschlagplatte 45 angeordnet,
welche mit der Sicherungsnut 1a so in Eingriff steht, daß sie sich
gegenüber der feststehenden Weile 1 nicht drehen kann. Die Torsionsfe
der 46 spannt den Nocken 41 und das mit diesem in Eingriff stehende
Schaltteil 8 in die der Antriebsrichtung F entgegengesetzte Richtung zu
rück.
Die Rücktrittbremse 6 läßt sich dann betätigen, wenn das An
triebsteil 2 sich rückwärts dreht und damit über eine nur einseitig
wirksame Bremskupplung 47, die zwischen dem Antriebsteil 2 und dem
zweiten Planetenträger 5a angeordnet ist, die Planetenträger 4a und 5a
rückwärts dreht. Die Rücktrittbremse 6 ist an sich bekannt und weist
Bremsbacken 48 auf, die im Kreis gegenüber einer innenliegenden Brems
fläche 3b der Nabenhülse 3 angeordnet sind, sowie eine Vielzahl von
Rollen 49, die auf den Innenflächen der Bremsbacken 48 angeordnet
sind, und auf dem ersten Planetenträger 4a angeformte Nockenflächen,
welche die Rollen 49 radial nach außen drücken, wenn sich der erste
Planetenträger 4a rückwärts dreht.
Gemäß Fig. 1 bis 3 weist die Bremskupplung Bremsgesperreklinken
47a und die dritten Schaltgesperrezähne 19b auf. Die Bremsgesperreklin
ken 47a werden kontinuierlich zu den dritten Schaltgesperrezähnen 19b
hin federgespannt und sind entgegengesetzt zur dritten Schaltkupplung
19 ausgerichtet. Die vierten Schaltgesperreklinken 29a stehen durch
Ausschnitte 51a in einem ringförmigen Sperrklinkengehäuse 51 zu den
vierten Schaltgesperrezähnen 29b hin vor. Das Sperrklinkengehäuse 51
ist außerdem mit vorspringenden Teilen versehen, die sich radial von
einer Seitenfläche desselben zu Positionen hin erstrecken, die nahe den
innenliegenden Enden der Bremsgesperreklinken 47a liegen. Die innenlie
genden Enden der Bremsgesperreklinken 47a sind gegenüber dem An
triebsteil drehbar, wenn sie mit den dritten Schaltgesperrezähnen 19b in
Eingriff stehen. Durch die Bewegung dieser innenliegenden Enden bewegt
sich das Sperrklinkengehäuse 51 mit den Ausschnitten 51a relativ zum
Antriebsteil 2 durch die vorspringenden Teile und dreht dabei die vier
ten Schaltgesperreklinken 20a nach unten. Damit wird die Kraftübertra
gung zwischen der vierten Schaltkupplung 20 und dem zweiten Zahn
kranz 16 unterbrochen. Somit kann über die Bremskupplung 47 und die
Planetenträger 4a und 5a die Rücktrittbremse 6 betätigt werden, wenn
sich das Antriebsteil 2 rückwärts dreht, ohne daß eine Verriegelung
durch die vierte Schaltkupplung 20 und die Bremskupplung 47 erfolgt.
Das Bezugszeichen 52 in Fig. 1 gibt eine Torsionsfeder an, welche das
Sperrklinkengehäuse 51 zurück in eine Position spannt, in der die vierte
Schaltkupplung 20 wieder in Betriebsstellung gebracht wird.
Im Zusammenhang mit der Beschreibung der Schaltvorgänge für die
Übertragungswege des Antriebsmoments, der Schaltelemente für die Son
nenräder 11a, 12a, 13a und 14a, sowie auf die Schaltung des ersten bis
siebten Gangs infolge der Betätigung der Sonnenräder wird nun auf Ta
belle 1 und die Zeichnungen Bezug genommen. In Tabelle 1 ist mit dem
Zeichen "-" ein Zustand angegeben, in dem die einseitig wirkenden
Kupplungen 17 bis 24 nicht in Betriebsstellung stehen, während deren
relative Drehbewegung möglich ist; dieser Zustand wird nachstehend als
"außer Betrieb" bezeichnet. Mit dem Zeichen "0" wird ein Zustand ange
geben, bei dem die relative Drehbewegung der einseitig wirksamen Kupp
lungen gesperrt ist; dieser Zustand wird nachstehend als "Einrück
zustand" bezeichnet. Mit dem Zeichen "X" ist ein Zustand angegeben, bei
dem ein Eingriff der einseitig wirksamen Kupplungen durch Einwirkung
von außen verhindert wird, um so deren relative Drehbewegung zu er
möglichen; dies wird im folgenden als "Ausrückzustand" bezeichnet. Die
Kupplungen ohne die Kennzeichnung "X" erfordern keine außenliegenden
Schaltelemente. Zum besseren Verständnis zeigt Fig. 17 ein Schema für
das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel.
Tabelle 1
Zunächst werden die Funktionen des ersten Planetengetriebes 4
beschrieben. Da das erste Planetengetriebe 4 ein Übersetzungsgetriebe
ist, besitzt der erste Zahnkranz 15 eine größere Winkelgeschwindigkeit
als das Servoteil 9, sobald die erste oder die zweite Sonnenradkupplung
21 bzw. 22 eingerückt ist. Somit ist die zweite Schaltkupplung 18 einge
rückt d. h. auf Kraftübertragung geschaltet, während die erste Schalt
kupplung 17 außer Betrieb bzw. auf Freilauf geschaltet ist. Anschließend
wird der Kraftübertragungsweg zum Übersetzungsweg, der sich vom er
sten Zahnkranz 15 über die zweite Schaltkupplung 18 zur Nabenhülse 3
erstreckt. Werden andererseits die erste und die zweite Sonnenradkupp
lung 21 und 22 ausgerückt, so wird die zweite Schaltkupplung 18 außer
Betrieb bzw. auf Freilauf geschaltet. Nun verläuft der Kraftübertra
gungsweg in direkter Linie vom Servoteil 9 über die erste Schaltkupplung
17 zur Nabenhülse 3. Somit läßt sich im ersten Planetengetriebe 4
der Übertragungsweg der Antriebskraft dadurch umschalten, daß nur die
erste und die zweite Sonnenradkupplung 21 und 22 betätigt werden. Für
die erste und zweite Schaltkupplung 17 und 18 ist keine Betätigung von
außen erforderlich, was sich daran ablesen läßt, daß in den diesen
Kupplungen zugeordneten Spalten in Tabelle 1 die Angabe "X" fehlt.
Im zweiten Planetengetriebe 5, das bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Untersetzungsgetriebe ist, wird bei eingerückter dritter Schaltkupp
lung 19 ein direkter Übertragungsweg vom Antriebsteil 2 über die dritte
Schaltkupplung 19 zum Planetenträger 5a gebildet. Wird dagegen durch
Betätigung der Kupplungsschaltung 7 die dritte Schaltkupplung 19 aus
gerückt, so wird dadurch die Kraftübertragung auf Untersetzung geschal
tet, deren Übertragungsweg vom Antriebsteil 2 durch die vierte Schalt
kupplung 20 und über den zweiten Zahnkranz 16 zum Planetenträger 5a
verläuft. Auf diese Weise läßt sich beim zweiten Planetengetriebe 5 der
Kraftübertragungsweg einfach durch Betätigung der Kupplungsschaltung
7 umschalten.
Beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem ersten
und zweiten Planetengetriebe erfolgt die Umschaltung der Gänge durch
Verlagerung des Schaltseils, um so die Kupplungsschaltung 8 in Schrit
ten zu je 15 Grad in Antriebsrichtung F zu drehen. Durch diesen Vor
gang beeinflußt man das erste bis dritte Schaltglied und die Kupplungs
schaltung 7, wodurch nun die Sonnenradkupplungen 21 bis 23 und die
dritten Schaltgesperreklinken 19a betätigt werden. Durch die Umschal
tung auf jeweils einen anderen Übertragungsweg sind nacheinander sie
ben Gänge vorgesehen, wie Fig. 18 zeigt, und zwar vom höchsten dritten
Gang im oberen Geschwindigkeitsbereich bis zum langsamsten, dem drit
ten im unteren Geschwindigkeitsbereich. Insbesondere ist Beschleunigung
aus einer Standardeinstellung, bei welcher sich das Schaltseil in neutraler
Stellung entsprechend einer Gangstufe M befindet, bei welcher
Antrieb und Abtrieb direkt miteinander verbunden sind, dadurch vor
gesehen, daß das Schaltseil zur Rückstellung des Schaltteils 8 unter der
Spannkraft der Torsionsfeder in der zur Antriebsrichtung F entgegen
gesetzten Richtung gelockert wird, während eine Abbremsung dadurch
möglich ist, daß auf das Schaltseil eine Zugkraft ausgeübt wird, um so
das Schaltteil 8 in die Antriebsrichtung F zu drehen. Fig. 10 bis 16
zeigen die jeweiligen Stellungen der ersten bis vierten Sonnenradkupplung
21 bis 24 entsprechend dem jeweiligen Schaltzustand vom schnell
sten, dem dritten Gang im oberen Geschwindigkeitsbereich, bis zum lang
samsten, dem dritten Gang im unteren Geschwindigkeitsbereich.
Zur Erläuterung der in Fig. 18 verwendeten Begriffe: das Überset
zungsverhältnis R bezeichnet die Anzahl der Drehungen des Abtriebs
teils/Anzahl der Drehungen des Antriebsteils. Damit entspricht das
Übersetzungsverhältnis R = 1 dem unbeschleunigten und ungebremsten
Neutralzustand. Mit H1 bis H3 sind die oberen Gänge der gesamten Vor
richtung bezeichnet, während L1 bis L3 die unteren Gänge, und M dem
Zustand der Vorrichtung bezeichnen, in dem weder beschleunigt noch
gebremst wird. Bei dem "Zwischenübersetzungsverhältnis r" handelt es
sich um das Übersetzungsverhältnis des höheren von zwei nebenein
anderliegenden Gängen, geteilt durch das für den niedrigeren Gang gel
tende. Beispielsweise beträgt das Zwischenübersetzungsverhältnis r5
etwa 1,14, abgeleitet aus 1,33 dividiert durch 1,16. Die in Fig. 18 ange
gebenen Werte R und r sind dabei Ergebnisse, die nur auf zwei Komma
stellen genau ausgewiesen wurden, während bei der exakten Berechnung
mehr Stellen hinter dem Komma vorhanden sind. Somit kommt es zu
geringfügigen Abweichungen zwischen den aus den dargestellten Über
setzungsverhältnissen R tatsächlich errechneten Werten und den in der
Zeichnung ausgewiesenen Zwischenübersetzungsverhältnissen r.
Aus Fig. 18 ergibt sich, daß die Zwischenübersetzungsverhältnisse
r mit sehr großer Freiheit festgelegt werden können, indem die Überset
zungsverhältnisse R für die Planetengetriebe 4 und 5 unabhängig von
einander eingestellt und diese Übersetzungsverhältnisse dann mitein
ander kombiniert werden. Bei dem vorstehend erläuterten Aufbau wird
einfach dadurch in einen anderen Gang geschaltet, daß das einzige
Schaltteil 8 gedreht wird, während die Sonnenradkupplungen nur auf
Drehung in einer Richtung begrenzt werden können. Außerdem sind die
einzigen axial beweglichen Teile diejenigen, die sich auf die Kupplungs
schaltung 7 beziehen. Somit ist die gesamte Vorrichtung sehr einfach
aufgebaut, während sie gegen leicht auftretende Störungen recht gut ge
schützt ist.
Im folgenden werden nun weitere Ausführungsbeispiele der Erfin
dung beschrieben. Diese sind in der Zeichnung nur in ähnlich schemati
scher Form wie das erste Ausführungsbeispiel in Fig. 17 dargestellt, da
die verschiedenen Bestandteile bei diesen Ausführungsformen im wesent
lichen gleich oder ähnlich den Bauteilen sind, die beim ersten Ausfüh
rungsbeispiel verwendet wurden, so daß eine Wiederholung hier unnötig
wäre. Aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung wurde in allen
nachstehend erläuterten schematischen Abbildungen die Rücktrittbremse
weggelassen. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist auch bei diesen
Ausführungsformen die Rücktrittbremse auf dem Planetenträger des er
sten Planetengetriebes gesichert.
Fig. 19 zeigt nun ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
das in seinem grundlegenden Aufbau dem ersten Ausführungsbeispiel
entspricht. Hier allerdings sind die Größenverhältnisse der Sonnenräder
und der Planetenräder im zweiten Planetengetriebe im Vergleich zum er
sten Ausführungsbeispiel vertauscht. Dies bedeutet, daß hier das dritte
Sonnenrad 13a größer als das vierte Sonnenrad 14a ist, während die
dritten Planetenräder 13b kleiner als die vierten Planetenräder 14b
sind. Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt die Zustände der Kupplungen 21
bis 24 und 19 beim zweiten Ausführungsbeispiel, während die Beziehun
gen hinsichtlich der Übersetzungsverhältnisse in Fig. 20 dargestellt
sind.
Tabelle 2
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, was sich aus Fig. 20 leicht
ersehen läßt, das Zwischenübersetzungsverhältnis r1 der untersten Stufe
größer als die anderen Zwischenübersetzungsverhältnisse. Durch diese
Anordnung läßt sich eine sehr feine Einstellung der Pedalbelastung in
den Gängen im oberen Geschwindigkeitsbereich erzielen, in denen die
Pedale kräftiger getreten werden müssen, während bei steiler Berg
abfahrt eine geringe Pedalbelastung genügt.
Fig. 21 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgema
ßen abgeschlossenen drehzahlveränderlichen Vorrichtung. Diese Ausfüh
rungsform entspricht in ihrem Grundaufbau dem ersten Ausführungsbei
spiel, allerdings umfaßt das zweite Planetengetriebe 5 hier drei Sätze
von Sonnenrädern, Planetenrädern und Sonnenradkupplungen zum Schal
ten der Sonnenräder. Dadurch, daß das zweite Planetengetriebe mehr
Gänge bietet, besitzt die gesamte Vorrichtung nun insgesamt neun
Gänge. In der nachstehenden Tabelle 3 sind die Zustände der Kupplun
gen 21, 22, 61-63 und 19 ausgewiesen. Dabei lassen sich die erste,
zweite, vierte und fünfte Sonnenradkupplung 21, 22, 62 und 63 von
außen mittels des Schaltteils 8 schalten, während für die dritte Sonnen
radkupplung keine Einwirkung von außen erforderlich ist. Fig. 22 zeigt
für dieses Ausführungsbeispiel die zugehörigen Beziehungen im Überset
zungsverhältnis.
Tabelle 3
Fig. 23 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsge
mäßen abgeschlossenen drehzahlveränderlichen Vorrichtung. Diese Aus
führungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungs
beispielen darin, daß beide Getriebe, das erste und das zweite Planeten
getriebe 4 und 5, Übersetzungsgetriebe sind, wobei das erste Planeten
getriebe 4 näher zum Antriebsteil 2 hin als das zweite angeordnet ist.
Das zweite Planetengetriebe 5 umfaßt einen Satz Planetenräder mit
einem Sonnenrad, während das erste Planetengetriebe 4 drei Sätze be
stehend aus Planetenrädern und Sonnenrad aufweist. Das Antriebsteil
75a ist direkt mit einem Planetenträger 75b des ersten Planetengetrie
bes 4 gekoppelt, so daß das Antriebsteil 75a und der Planetenträger 75b
integral miteinander ausgebildet werden können. Das zweite Planeten
getriebe 5 weist einen Planetenträger 77 auf, der drehsicher mit einem
Zahnkranz 76 des ersten Planetengetriebes 4 gekoppelt ist. Eine vierte
Schaltkupplung 78 und eine Bremskupplung 79, die jeweils der vierten
Schaltkupplung und Bremskupplung bei den zuvor beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen entsprechen, sind zwischen die beiden Planetenträger
75b und 77 geschaltet. Die Bremskupplung 79 ist während des normalen
Fahrbetriebs kontinuierlich ausgerückt und kann unter Kraftaufwand
eingerückt werden, wenn das Antriebsteil rückwärts gedreht wird. In der
nachfolgenden Tabelle 4 sind die Zustände der Sonnenradkupplungen 71
bis 74 bei diesem Ausführungsbeispiel ausgewiesen. Die Sonnenradkupp
lungen 71 bis 74 lassen sich durch das Schaltteil 8 von außen schalten,
während die für den zweiten Planetenträger 77 und den zweiten Zahn
kranz 70 vorgesehenen einseitig wirksamen Abtriebskupplungen 17 und
18 keinerlei Schaltung von außen bedürfen. Bei diesem Ausführungsbei
spiel arbeiten alle Gänge mit Übersetzung, mit Ausnahme des langsam
sten Gangs, bei dem Antrieb und Abtrieb direkt miteinander verbunden
sind. Deshalb wird das Kettenrad so ausgebildet, daß es einen größeren
Durchmesser aufweist, als dies normalerweise in der Standardversion üb
lich ist.
Tabelle 4
Jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele besitzt
zwei Planetengetriebe. Es liegt jedoch durchaus im Rahmen der Erfin
dung, eine Vorrichtung mit nur einem einzigen Planetengetriebe oder
auch mit drei und mehr Planetengetriebesätzen vorzusehen. Ein grund
legendes Merkmal der Erfindung liegt darin, eine Übertragung des An
triebsmoments in einer Richtung mit Hilfe der nur in einer Richtung
wirksamen Kupplungen zwischen den Sonnenrädern und der feststehenden
Welle zu ermöglichen, insbesondere die Sonnenräder durch Einwirkung
von außen aus dem auf der feststehenden Welle gesicherten Zustand in
den Freilaufzustand zu schalten, um so einen Abtriebs-Übertragungsweg
zu wählen. Solange dieses Merkmal gewährleistet ist, stellt der Aufbau
der Planetengetriebe keinerlei Einschränkung dar.
Das erste Ausführungsbeispiele wurde in der Form beschrieben,
daß es zur Betätigung der Sonnenradkupplungen und der Kupplungsschal
tung von einer Stellung neben dem Antriebsteil aus ein einziges Schalt
teil 8 aufweist. Statt dieser Bauform können auch voneinander unabhän
gige Schaltteile zur Betätigung der Sonnenräder und der Kupplungsschal
tung vorgesehen sein, die getrennt voneinander von einer Position
neben dem Antriebsteil und der Rücktrittbremse aus betätigbar sind.
Außerdem können die Bauteile, die jeweils die Kupplungsklinken bzw. die
Kupplungszähne tragen, auch vertauscht werden. Beispielsweise kann die
feststehende Welle 1 die Sonnenradklinken 21a-21d der Sonnenrad
kupplungen 21-24 tragen, während die Hemmvorsprünge 21b-23b auf
den Innenwandungen der Sonnenräder ausgebildet sind. Auch ist das
Schaltteil 8 nicht auf ein Drehteil beschränkt, sondern es kann auch
beispielsweise als Schaltstange zur Betätigung der Kupplungen ausgebil
det sein, die sich axial beweglich durch die feststehende Welle 1 hin
durch erstreckt.
Claims (3)
1. Geschlossene Gangschaltvorrichtung mit einer
feststehenden Welle (1), mit einem Antriebsteil (2)
und einer drehbar auf der feststehenden Welle (1)
abgestützten Nabenhülse (3); mit einem
Planetengetriebe (4) zur Aufnahme des Antriebs von
dem Antriebsteil (2) , wobei das Planetengetriebe (4)
aufweist:
eine auf der feststehenden Welle (1) angeordnete Vielzahl von Sonnenrädern (11a, 12a), mit dem Sonnenrad (11a, 12a) kämmende Planetenräder (11b, 12b), mit einem Planetenträger (4a) zur Aufnahme der Planetenräder (11b, 12b) und mit einem mit den Planetenrädern (11b, 12b) kämmenden Zahnkranz (15);
wobei die Gangschaltvorrichtung eine zwischen den Sonnenrädern (11a, 12a) und der feststehenden Welle (1) angeordnete Sonnenradkupplungseinrichtung (21, 22, 25) aufweist, welche einen Eingriff zwischen den Sonnenrädern (11a, 12a) und der feststehenden Welle (1) zuläßt, und mit einer Steuereinrichtung (8) zur Steuerung der Sonnenradkupplungseinrichtung (21, 22, 25,) mit einer ersten in einer Richtung wirksamen Abtriebskupplung (17), welche zwischen der Nabenhülse (3) und dem Planetenträger (4a) des Planetengetriebes (4) angeordnet ist und mit einer zweiten Abtriebskupplung (18) zwischen der Nabenhülse (3) und dem Zahnkranz (15) des Planetengetriebes (4), dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abtriebskupplung (18) eine nur in eine Richtung wirkende Abtriebskupplung ist und das Planetengetriebe (4) ein Übersetzungs-Getriebe mechanismus ist, bei welchem der Planetenträger (4a) als Antriebsteil wirkt und die Sonnenrad kupplungseinrichtung (21, 22, 25) jeweils den Sonnenrädern (11a, 12a) zugeordnet ist, wobei jede Sonnenradkupplungseinrichtung (21, 22) als eine nur in einer Richtung wirksame Kupplungseinrichtung (21a, 22a) ausgebildet ist und eine Trenneinrichtung (25) zum Unterbrechen der Antriebsübertragung über die in einer Richtung wirksame Kupplungseinrichtung (21a, 22a) aufweist, wobei die Trenneinrichtung (25) mit einem Steuerbereich (31, 32) zur Verhinderung des Eingriffs zwischen den Sonnenrädern (11a, 12a) und der feststehenden Welle (1) versehen ist.
eine auf der feststehenden Welle (1) angeordnete Vielzahl von Sonnenrädern (11a, 12a), mit dem Sonnenrad (11a, 12a) kämmende Planetenräder (11b, 12b), mit einem Planetenträger (4a) zur Aufnahme der Planetenräder (11b, 12b) und mit einem mit den Planetenrädern (11b, 12b) kämmenden Zahnkranz (15);
wobei die Gangschaltvorrichtung eine zwischen den Sonnenrädern (11a, 12a) und der feststehenden Welle (1) angeordnete Sonnenradkupplungseinrichtung (21, 22, 25) aufweist, welche einen Eingriff zwischen den Sonnenrädern (11a, 12a) und der feststehenden Welle (1) zuläßt, und mit einer Steuereinrichtung (8) zur Steuerung der Sonnenradkupplungseinrichtung (21, 22, 25,) mit einer ersten in einer Richtung wirksamen Abtriebskupplung (17), welche zwischen der Nabenhülse (3) und dem Planetenträger (4a) des Planetengetriebes (4) angeordnet ist und mit einer zweiten Abtriebskupplung (18) zwischen der Nabenhülse (3) und dem Zahnkranz (15) des Planetengetriebes (4), dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abtriebskupplung (18) eine nur in eine Richtung wirkende Abtriebskupplung ist und das Planetengetriebe (4) ein Übersetzungs-Getriebe mechanismus ist, bei welchem der Planetenträger (4a) als Antriebsteil wirkt und die Sonnenrad kupplungseinrichtung (21, 22, 25) jeweils den Sonnenrädern (11a, 12a) zugeordnet ist, wobei jede Sonnenradkupplungseinrichtung (21, 22) als eine nur in einer Richtung wirksame Kupplungseinrichtung (21a, 22a) ausgebildet ist und eine Trenneinrichtung (25) zum Unterbrechen der Antriebsübertragung über die in einer Richtung wirksame Kupplungseinrichtung (21a, 22a) aufweist, wobei die Trenneinrichtung (25) mit einem Steuerbereich (31, 32) zur Verhinderung des Eingriffs zwischen den Sonnenrädern (11a, 12a) und der feststehenden Welle (1) versehen ist.
2. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsteil
(2) und dem Planetengetriebe (4) ein zweites
Planetengetriebe (5) angeordnet ist, welches die
folgenden Elemente aufweist:
mindestens ein auf der feststehenden Welle (1) angeordnetes Sonnenrad (13a, 14a), Planetenräder (13b, 14b), die mit dem Sonnenrad (13a, 14a) kämmen, einen Planetenträger (5a) zum Abstützen der Planetenräder (13b, 14b), einen Zahnkranz (16) im Eingriff mit den Planetenrädern (13b, 14b) und eine Sonnenradkupplung (23, 24), welche zwischen dem Sonnenrad (13a, 14a) und der feststehenden Welle (1) so angeordnet ist, daß sie mittels der Steuereinrichtung (8) betätigbar ist.
mindestens ein auf der feststehenden Welle (1) angeordnetes Sonnenrad (13a, 14a), Planetenräder (13b, 14b), die mit dem Sonnenrad (13a, 14a) kämmen, einen Planetenträger (5a) zum Abstützen der Planetenräder (13b, 14b), einen Zahnkranz (16) im Eingriff mit den Planetenrädern (13b, 14b) und eine Sonnenradkupplung (23, 24), welche zwischen dem Sonnenrad (13a, 14a) und der feststehenden Welle (1) so angeordnet ist, daß sie mittels der Steuereinrichtung (8) betätigbar ist.
3. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Planetengetriebe (5) ein Untersetzungsgetriebe mit
einer Vielzahl von Sonnenrädern ist, wobei die
Sonnenradkupplung den Sonnenrädern entspricht und
jeweils eine in nur einer Richtung wirksame
Kupplungs- und Trenneinrichtung zum Unterbrechen des
durch die einseitig wirkende Kupplung laufenden
Antriebs aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40858290A JP3184230B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 内装変速機 |
DE4142867A DE4142867C2 (de) | 1990-12-28 | 1991-12-23 | Mehrgangschaltnabe für ein Fahrrad |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4143603C2 true DE4143603C2 (de) | 1998-08-27 |
Family
ID=25910520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4143603A Expired - Lifetime DE4143603C2 (de) | 1990-12-28 | 1991-12-23 | Geschlossene Gangschaltvorrichtung mit mehreren Drehzahlstufen mit Planetengetriebe für Fahrräder |
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