DE60300089T2

DE60300089T2 - Getriebe mit stufenlos einstellbarem Übersetzungsverhältnis für Fahrräder

Info

Publication number: DE60300089T2
Application number: DE60300089T
Authority: DE
Inventors: Shinya Wako-shi Matsumoto; Naoki Wako-shi Inoue; Yoshiaki Wako-shi Tsukada
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2023-03-21
Also published as: JP2004001650A; TW200306931A; US7004487B2; EP1366978B1; DE60300089D1; US20030221892A1; TW593059B; EP1366978A1; JP4115166B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein stufenloses Getriebe für Fahrräder, und insbesondere auf ein stufenloses Getriebe, das mehrere Verbindungseinheiten, um eine Drehbewegung einer Antriebswelle in eine Schwingbewegung umzusetzen, eine Freilaufkupplung zum Umsetzen der Schwingbewegung in eine Drehbewegung einer Abtriebswelle, sowie einen Getriebesteuermechanismus zum stufenlosen Verändern der Drehzahl der Abtriebswelle enthält.
Bisher war ein stufenloses Getriebe für Fahrräder des obenbeschriebenen Typs bekannt, wie im offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 54-120146 offenbart ist. Das stufenlose Getriebe, das nahe der Achse des Hinterrades angeordnet ist, weist eine Kurbelwelle, die mittels eines Drehmoments drehbar ist, das von einem Antriebsritzel eines Pedals über eine Kette auf ein Abtriebsritzel übertragen wird, eine Kurbelstange, die an einem Exzenterstift der Kurbelwelle angelenkt ist, eine auf einer Gegenwelle angeordnete Freilaufkupplung, eine Zuführungsstange, die ein Ende aufweist, das an einem Antriebselement der Freilaufkupplung angeordnet ist, sowie ein weiteres Ende, das an der Kurbelstange angelenkt ist, eine Abtriebswelle, auf die die Drehung der Gegenwelle übertragen wird, einen Verbindungsstift, der die Kurbelstange und die Zuführungsstange miteinander verbindet, ein Drehelement, das mit einer Gelenkwelle integral ist, und ein Verbindungsglied auf, das ein Ende aufweist, das am Verbindungsstift angelenkt ist, sowie ein weiteres Ende, das an der Gelenkwelle angelenkt ist. Das Drehelement wird geschwenkt, um die Position der Gelenkwelle zu ändern, um somit ein Übersetzungsverhältnis stufenlos zu variieren.
Da gemäß dem obigen Stand der Technik das Getriebe, das ein schweres Objekt ist, nahe der Achse des Hinterrades angeordnet ist, welche vom Schwerpunkt der Fahrradkarosserie beabstandet ist, ist die Steuerbarkeit des Fahrrades schlecht. Da ferner ein Abschnitt des Getriebes unterhalb der Achse angeordnet ist, kann es möglicherweise den Boden berühren, wenn das Fahrrad auf unebenem Gelände fährt. Wenn das Antriebsritzel, das auch als Drehzahlerhöhungseinrichtung zum Erhöhen der Drehzahl der Kurbelwelle des stufenlosen Getriebes dient, einen großen Durchmesser aufweist, kann es ebenfalls möglicherweise den Boden berühren, wobei die Schwierigkeit entsteht, dass die Gestaltung der Drehzahlerhöhungseinrichtung bezüglich des Fahrradrahmens unter einem reduzierten Freiheitsgrad leitet. Wenn der Bereich der Winkelbewegung der Kurbelstange verändert wird, um den Bereich der Übersetzungsverhältnisse in Abhängigkeit vom Typ des Fahrrades oder auf Grund von Spezifikationsänderungen zu ändern, muss die Kurbelwelle selbst ersetzt werden, was zu einer Erhöhung der Kosten des stufenlosen Getriebes führt.
Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der obigen Probleme gemacht. Es ist eine Aufgabe einer in den Ansprüche 1 bis 3 definierten Erfindung, ein stufenloses Getriebe für Fahrräder zu schaffen, das eine bessere Fahrradsteuerbarkeit bietet, nahezu keiner Gefahr einer Bodenberührung ausgesetzt ist, und das die Kosten reduzieren kann. Es ist eine Aufgabe einer in Anspruch 2 definierten Erfindung, eine Berührung eines stufenlosen Getriebes und eines Antriebsrotors mit dem Boden zu vermeiden. Es ist eine Aufgabe einer in Anspruch 3 definierten Erfindung, einen Übersetzungsmechanismus kompakt zu machen, um die Freiheit bei der Gestaltung desselben bezüglich eines Fahrradrahmens zu erhöhen.
Gemäß einer in Anspruch 1 definierten Erfindung wird ein stufenloses Getriebe für Fahrräder geschaffen, umfassend: einen Getriebemechanismus mit mehreren Verbindungseinheiten, die jeweils mehrere Getriebeverbindungsglieder für das Umsetzen einer Drehbewegung einer Antriebswelle, die durch eine pedalbetätigte Kurbelwelle gedreht wird, in eine Schwingbewegung aufweisen, eine Freilaufkupplung, die mit jeder der Verbindungseinheiten verbunden ist, um die Schwingbewegung der Verbindungseinheiten in eine Drehbewegung einer Abtriebswelle umzusetzen, und einen Getriebe steuermechanismus zum Bewegen eines Endes eines Getriebesteuerverbindungsgliedes, das ein entgegengesetztes Ende aufweist, das an den jeweiligen Verbindungseinheiten angelenkt ist, um somit die Drehzahl der Abtriebswelle stufenlos zu verändern, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsverbindungsglied der Getriebeverbindungsglieder jeder der Verbindungseinheiten schwenkbar an einem Exzenterring unterstützt ist, der mit der Antriebswelle verbunden ist, um sich gemeinsam mit dieser zu drehen, wobei das stufenlose Getriebe zwischen den Vorder- und Hinterrädern eines Fahrrades in Längsrichtung desselben entweder oberhalb einer hypothetischen Ebene, die die Drehachse des Vorderrades und die Drehachse des Hinterrades enthält, oder oberhalb einer Position unterhalb und nahe der hypothetischen Ebene angeordnet ist.
Mit der obigen Anordnung ermöglicht der Austausch des Exzenterrings, den Bereich der Winkelbewegung des Antriebsverbindungsgliedes zu ändern, um den Bereich der Übersetzungsverhältnisse leicht zu ändern, ohne einen Austausch der Antriebswelle zu erfordern. Das stufenlose Getriebe ist näher am Schwerpunkt der Fahrradkarosserie und weiter entfernt vom Boden angeordnet als beim Stand der Technik.
Als Ergebnis bietet die in Anspruch 1 definierte Erfindung folgende Vorteile: da das stufenlose Getriebe zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrrades und entweder oberhalb der hypothetischen Ebene, die die Rotationsachsen der Vorder- und Hinterräder enthält, oder oberhalb einer Position unterhalb und nahe der hypothetischen Ebene angeordnet ist, weist das Fahrrad eine bessere Steuerbarkeit auf, wobei das stufenlose Getriebe nahezu keiner Gefahr einer Bodenberührung unterliegt. Da das Antriebsverbindungsglied der Getriebeverbindungsglieder jeder der Verbindungseinheiten schwenkbar am Exzenterring unterstützt ist, der mit der Antriebswelle verbunden ist, kann selbst dann, wenn der Bereich der Winkelbewegung des Antriebsverbindungsgliedes verändert wird, um den Bereich der Übersetzungsverhältnisse in Abhängigkeit vom Typ des Fahrrades oder auf Grund von Spezifikationsänderungen zu ändern, der Bereich der Übersetzungsverhältnisse leicht verändert werden, indem der Exzenterring ausgetauscht wird. Insofern, als die Antriebswelle als gemeinsames Teil verwendet werden kann, können die Kosten des stufenlosen Getriebes reduziert werden.
Gemäß der in Anspruch 2 definierten Erfindung ist im stufenlosen Getriebe für Fahrräder, das in Anspruch 1 definiert ist, ein Antriebsrotor, auf den ein Endlosgetrieberiemen für die Übertragung von Kraft gespannt ist, mit einem Ende der Abtriebswelle außerhalb eines Gehäuses des stufenlosen Getriebes verbunden, wobei der Antriebsrotor und das stufenlose Getriebe oberhalb eines untersten Endes eines Fahrradrahmens angeordnet sind.
Mit der obigen Anordnung werden der außerhalb des stufenlosen Getriebes angeordnete Antriebsrotor und das stufenlose Getriebe durch das unterste Ende des Fahrradrahmens, das unterhalb des Antriebsrotors und des stufenlosen Getriebes angeordnet ist, vor einer Bodenberührung bewahrt.
Als Ergebnis bietet die in Anspruch 2 definierte Erfindung die folgenden Vorteile zusätzlich zu den Vorteilen der in Anspruch 1 definierten Erfindung: Da der mit dem Ende der Abtriebswelle außerhalb des Gehäuses des stufenlosen Getriebes verbundene Antriebsrotor und das stufenlose Getriebe oberhalb des untersten Endes des Fahrradrahmens angeordnet sind, ist es möglich, eine Berührung des stufenlosen Getriebes und des Antriebsrotors mit dem Boden besser zu vermeiden.
Gemäß einer in Anspruch 3 definierten Erfindung sind im stufenlosen Getriebe für Fahrräder, das in den Ansprüchen 1 oder 2 definiert ist, die Kurbelwelle, eine Leerlaufwelle, die parallel zur Kurbelwelle angeordnet ist, und ein Übersetzungsgetriebezug, der auf der Kurbelwelle und der Leerlaufwelle montiert ist, um die Drehzahl der Kurbelwelle zu erhöhen und die Drehung mit der erhöhten Drehzahl auf die Antriebswelle zu übertragen, in einem Gehäuse des stufenlosen Getriebes angeordnet.
Somit enthält ein Übersetzungsmechanismus zum Erhöhen der Drehzahl der Kurbelwelle und Übertragen der Drehung mit der erhöhten Drehzahl auf die Antriebswelle einen Übersetzungsgetriebezug, der auf der Kurbelwelle und der Leerlaufwelle im Gehäuse des stufenlosen Getriebes montiert ist.
Als Ergebnis bietet die in Anspruch 3 definierte Erfindung folgende Vorteile zusätzlich zu den Vorteilen der Erfindung, auf die Bezug genommen wird: Da der Übersetzungsgetriebezug, der auf der Kurbelwelle und der Leerlaufwelle montiert ist, um die Drehzahl der Kurbelwelle zu erhöhen und die Drehung mit der erhöhten Drehzahl auf die Antriebswelle zu übertragen, im Gehäuse des stufenlosen Getriebes angeordnet ist, wird der Übersetzungsmechanismus kompakt gemacht, wobei die Gestaltung des Übersetzungsmechanismus bezüglich des Fahrradrahmens und somit die Gestaltung des stufenlosen Getriebes bezüglich des Fahrradrahmens eine erhöhte Freiheit genießen.
Im Folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 15 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine linke Seitenansicht eines Fahrrades, das mit einem stufenlosen Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, wobei die Ansicht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine abgewickelte Querschnittsansicht der Verbindungseinheiten eines Getriebemechanismus des in 1 gezeigten stufenlosen Getriebes, wobei die Ansicht eine Querschnittsansicht längs einer Ebene ist, die durch die Drehachsen der Wellen und die Zentralachsen der Gelenkwellen der Verbindungseinheiten verläuft, wie durch die Linie IIA-IIA der 3 gezeigt ist, und teilweise eine Querschnittsansicht längs der Linie IIB-IIB der 3.
3 ist eine rechte Seitenansicht des in 1 gezeigten stufenlosen Getriebes, welches auf ein minimales Übersetzungsverhältnis eingestellt ist, wobei ein rechtes Gehäuseelement abgenommen ist und verschiedene Wellen im Querschnitt gezeigt sind.
4 ist eine Vorderansicht von Zahnrädern eines Getriebemechanismus mit variabler Drehzahl des in 1 gezeigten stufenlosen Getriebes.
5 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie V-V der 6.
6 ist eine rechte Seitenansicht einer Verbindungseinheit des Getriebemechanismus des in 1 gezeigten stufenlosen Getriebes.
7 ist eine schematische Ansicht, die Formen darstellt, in denen die vier Verbindungseinheiten des Getriebemechanismus des in 1 gezeigten stufenlosen Getriebes an einer Antriebswelle angelenkt sind.
8 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie VIIIA-VIIIA und VIIIB-VIIIB der 3.
9 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IX-IX der 8.
10 ist eine Querschnittsansicht einer hinteren Nabe und eines Abtriebsritzels des Fahrrades längs der Linie X-X der 11.
11 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI der 10.
12 ist eine schematische Ansicht, die Schwingwinkelbereiche der Ausgangsverbindungsglieder des in 1 gezeigten stufenlosen Getriebes darstellt, wobei (A) den Schwingwinkelbereich bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis zeigt und (B) den Schwingwinkelbereich bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis zeigt.
13 ist ein Diagramm, das Winkelgeschwindigkeiten einer Abtriebswelle des in 1 gezeigten stufenlosen Getriebes zeigt, wobei (A) die Winkelgeschwindigkeiten bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis zeigt und (B) die Winkelgeschwindigkeiten bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis zeigt.
14 ist ein Diagramm, das die Drehmomente, die auf der Grundlage einer Komponente einer auf das in 1 gezeigte stufenlose Getriebe wirkenden Antriebskraft pro Umdrehung der Antriebswelle wirkt, zeigt, wobei (A) die Drehmomente bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis zeigt und (B) die Drehmomente bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis zeigt.
15 ist eine rechte Seitenansicht ähnlich der 3, die das stufenlose Getriebe zeigt, das auf ein minimales Übersetzungsverhältnis eingestellt ist.
Wie in 1 gezeigt ist, die eine linke Seitenansicht eines Fahrrades ist, das mit einem stufenlosen Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, ist ein Fahrrad B ein Abfahrtsfahrrad und wird in Wettbewerben verwendet, in denen es einen unbefestigten Kurs mit Hochgeschwindigkeitskurven und Sprungabschnitten, wie z. B. längs eines Forstweges mit Steigungen und Gefällen, fährt, um die beste Zeit zu erzielen.
Das Fahrrad B besitzt einen Fahrradrahmen R, der ein Kopfrohr 1 umfasst, das an seinem unteren Ende eine Vordergabel 5 mit einem Paar linker und rechter Schenkel, an denen ein Vorderrad W_F mittels einer Achse unterstützt ist, lenkbar unterstützt, ein Paar linker und rechter Hauptrahmen 2, die sich vom Kopfrohr 1 nach hinten und schräg nach unten erstrecken, ein Fallrohr 3, das sich von den Vorderenden der Hauptrahmen 2 unterhalb der Hauptrahmen 2 nach hinten und schräg nach unten erstreckt, und einen Sattelrahmen 4, der sich von einem Zentralabschnitt der Hauptrahmen 2 ausgehend erstreckt und einen Sattel 6 unterstützt.
Ein Paar linker und rechter Schwingarme 8 weisen Vorderenden auf, die schwenkbar an einer Gelenkwelle 7 unterstützt sind, die an den hinteren Abschnitten der Hauptrahmen 2 montiert ist, sowie hintere Enden, die eine Achse 9 unterstützen, auf der ein Hinterrad W_R drehbar unterstützt ist. Die Schwingarme 8 sind mit den Zentralabschnitten der Hauptrahmen 2 mittels einer Aufhängung 10 verbunden und sind vertikal um die Gelenkwelle 7 schwenkbar. Ein stufenloses Getriebe T, das zwischen dem Vorderrad W_F und dem Hinterrad W_R in Längsrichtung des Fahrrades angeordnet ist, ist zwischen den hinteren Abschnitten der Hauptrahmen 2 und dem hinteren Abschnitt des Fallrohres 3 angeordnet und hierdurch unterstützt. Das stufenlose Getriebe T ist entweder oberhalb einer hypothetischen Ebene H2, die die Drehachse des Vorderrades W_F und die Drehachse des Hinterrades W_R enthält, oder oberhalb einer Position unterhalb und nahe der hypothetischen Ebene H2 angeordnet, und ist ferner oberhalb eines untersten Endes 3a1 des Fallrohres 3 angeordnet, das als das unterste Ende des Fahrradrahmens R dient. Das stufenlose Getriebe T weist ein unteres Ende auf, das von einem unteren Endabschnitt 3a abgedeckt ist, der das unterste Ende 3a1 des Fallrohres 3 enthält, das nahe dem unteren Ende des stufenlosen Getriebes T in Querrichtung (Links-Rechts-Richtung) des Fahrrades angeordnet ist. Die dargestellten Positionen der Drehachsen des Vorderrades W_F und des Hinterrades W_R sind diejenigen, die angenommen werden, wenn kein Fahrer auf dem Fahrrad sitzt.
Wie ebenfalls in 2 gezeigt ist, ist eine Kurbelwelle 12 an einem unteren Abschnitt des stufenlosen Getriebes T angeordnet und weist eine Hauptwelle 12a, die in einem Gehäuse 11 des stufenlosen Getriebes T aufgenommen ist, sowie ein Paar Kurbelarme 12b auf, die jeweils mit den linken und rechten Enden der Hauptwelle 12a verbunden sind, welche aus dem Gehäuse 11 hervorstehen. Die Kurbelwelle 12 und Pedale 13 sind auf den jeweiligen Kurbelarmen 12b drehbar unterstützt, sodass eine pedalbetätigte Kurbelwelle entsteht.
Eine Abtriebswelle 16 ist auf einem oberen Abschnitt des stufenlosen Getriebes T angeordnet und im Gehäuse 11 aufgenommen. Die Abtriebswelle 16 weist ein rechts Ende auf, das aus dem Gehäuse 11 hervorsteht, wobei ein Antriebsritzel 17, das als Antriebsrotor dient, mit dem rechten Ende der Abtriebswelle 16 verbunden ist, welches außerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist. Eine Kette 19, die als ein Endlosgetrieberiemen dient, ist um das Antriebsritzel 17 und ein Abtriebsritzel 18 gespannt, welches mit einer hinteren Nabe 8 (siehe 10) des Hinterrades W_R mittels einer dazwischen eingesetzten Freilaufkupplung 82 verbunden ist. Die Abtriebswelle 16 ist bezüglich des Fahrradrahmens R so angeordnet, dass sie nahe einer hypothetischen Ebene H1 angeordnet ist, die die Zentralachsen der Gelenkwelle 7 und der Achse 9 enthält. Das Antriebsritzel 17 ist entweder oberhalb der hypothetischen Ebene H2 oder oberhalb einer Position unterhalb und nahe der hypothetischen Ebene H2 angeordnet und ferner oberhalb des untersten Endes 3a1 des Fallrohres 3 angeordnet. Der Ausdruck "oberhalb einer Position unterhalb und nahe der hypothetischen Ebene H2" bezieht sich z. B. auf oberhalb der Position des unteren Endes Abtriebsritzels 18 in vertikaler Richtung.
Das Drehmoment der Kurbelwelle 12, die vom Fahrer gedreht wird, wird über die Abtriebswelle 16 des stufenlosen Getriebes T und einen Getriebemechanismus, der das Antriebsritzel 17, das Abtriebsritzel 18 und die Kette 19 aufweist, auf das Hinterrad W_R übertragen, das ein mit der Abtriebswelle 16 verbundenes Antriebsrad ist, um somit das Hinterrad W_R in Drehung zu versetzen.
Das stufenlose Getriebe T wird im Folgenden mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. Das Gehäuse 11 umfasst ein Paar linker und rechter Gehäuseelemente 11a, 11b, die mittels Bolzen aneinander befestigt sind. Die Hauptwelle 12a weist Abschnitte nahe ihrer entgegengesetzten Enden auf, eine Leerlaufwelle 14 weist entgegengesetzte Enden auf, und die Abtriebswelle 16 weist Abschnitte nahe ihrer linken und rechten Enden auf, die drehbar am Gehäuse 11 mittels Paaren linker und rechter Lager 20a, 20b; 20c, 20d; 20e, 20f unterstützt sind, die jeweils durch die Gehäusehälften 11a, 11b gehalten werden. Im Gehäuse 11 sind ein erstes Antriebszahnrad 22 und ein zweites Abtriebszahnrad 24 angeordnet, die auf der Hauptwelle 12a montiert sind und schrittweise in der Reihenfolge angeordnet sind, die ausgehend vom rechten Lager 20b bezeichnet ist, welches eines der Lager ist, das die Hauptwelle 12a unterstützt. Das erste Antriebszahnrad 22 ist mittels einer Freilaufkupplung 28, die nur ein Drehmoment in einer normalen Richtung A0 (einer Richtung zum Vorwärtsbewegen des Fahrrades B, einer normalen Richtung, in der verschiedene Wellen und Ritzel rotieren, wenn die Kurbelwelle 12 in der normalen Richtung rotiert, wird im Folgenden mit A0 bezeichnet), in der die Kurbelwelle 12 rotiert, auf das erste Antriebszahnrad 22 überträgt, operativ mit der Hauptwelle 12a verbunden. Das zweite Abtriebszahnrad 24 ist mittels eines Lagers 29 auf der Hauptwelle 12a drehbar unterstützt.
Die Leerlaufwelle 14, die parallel zur Hauptwelle 12a im Gehäuse 11 liegt, unterstützt ein erstes Abtriebszahnrad 23, das mit dem ersten Antriebszahnrad 22 in Eingriff gehalten wird, und ein zweites Antriebszahnrad 25, das mit dem zweiten Abtriebszahnrad 24 in Eingriff gehalten wird. Ein drittes Antriebszahnrad 26 ist integral am zweiten Abtriebszahnrad 24 befestigt und neben diesem angeordnet. Das dritte Antriebszahnrad 26 wird mit einem dritten Abtriebszahnrad 27 in Eingriff gehalten, das mit einer Antriebswelle 15 verkeilt ist, um sich mit dieser zu drehen, wobei die Antriebswelle 15 entgegengesetzte Enden aufweist, die durch die jeweiligen Gehäuseelemente 11a, 11b mittels jeweiliger Lager 30a, 30b drehbar unterstützt sind.
Die Antriebszahnräder 22, 25, 26 weisen einen größeren Durchmesser auf als die Abtriebszahnräder 23, 24, 27, mit denen sie in Eingriff sind. Die Antriebszahnräder 22, 25, 26 und die Abtriebszahnräder 23, 24, 27, die miteinander kämmen, bilden gemeinsam einen Übersetzungsgetriebezug mit drei Übersetzungsstufen zum Erhöhen der Drehzahl der Kurbelwelle 12 und Übertragen der Rotation mit der überhöhten Drehzahl auf die Antriebswelle 15. Daher rotiert die Antriebswelle 15, die von der Kurbelwelle 12 über einen Übersetzungsmechanismus M1 angetrieben wird, der den im Gehäuse 11 angeordneten Übersetzungsgetriebezug umfasst, mit einer Drehzahl, die größer ist als die Drehzahl der Kurbelwelle 12, d. h. mit einer Drehzahl, die in dieser Ausführungsform etwa gleich dem Elffachen der Drehzahl der Kurbelwelle 12 ist.
Wie in 4 gezeigt ist, umfassen das dritte Antriebszahnrad 26 und das dritte Abtriebszahnrad 27 nicht-kreisförmige Zahnräder. Das Antriebszahnrad 26 und das dritte Abtriebszahnrad 27 kämmen miteinander mit einem solchen Zeitablauf, dass Pulsationen der Drehzahl der Abtriebswelle 16 reduziert werden, und bilden gemeinsam einen Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl zum Drehen der Antriebswelle 15 mit einer veränderlichen Drehzahl. Genauer weist das dritte Abtriebszahnrad 27 viele Spitzen 27a und ebenso viele Täler 27b wie die Anzahl der Verbindungseinheiten U1 bis U4 des stufenlosen Getriebes T, die später beschrieben werden, auf, d. h. es weist vier Spitzen 27a und vier Täler 27b in der vorliegenden Ausführungsform auf, wobei das dritte Antriebszahnrad 26 so viele Spitzen 26a und so viele Täler 26b wie ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Spitzen 27a und der Anzahl der Täler 27b aufweist, d. h. in der vorliegenden Ausführungsform 16 Spitzen 26a und 16 Täler 26b. Die Täler 26b des dritten Antriebszahnrades 26 und die Spitzen 27a des dritten Abtriebszahnrades 27 kämmen miteinander, wobei die Spitzen 26a des dritten Antriebszahnrades 26 und die Täler 27b des dritten Abtriebszahnrades 27 zu entsprechenden Zeitpunkten miteinander kämmen, wenn die pulsierende Drehzahl der Abtriebswelle 16 jeweils maximal bzw. minimal ist. Die Kurbelwelle 12 und die Antriebswelle 15 sind miteinander mittels des Getriebemechanismus M2 mit variabler Drehzahl, der in Übersetzungsmechanismus M1 eingebaut ist, um die Pulsationen der Drehzahl der Abtriebswelle 16 zu reduzieren, operativ verbunden.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist die Antriebswelle 15 mittels eines Getriebemechanismus M3, der mehrere, d. h. in dieser Ausführungsform 4, Verbindungseinheiten U1 bis U4 zum Umsetzen einer Drehbewegung der Antriebswelle 15 in eine Schwingbewegung und eine Freilaufkupplung 36 umfasst, die mit dem Verbindungseinheiten U1 bis U4 verbunden ist, um die Schwingbewegung der Verbindungseinheiten U1 bis U4 in eine Drehbewegung in Normalrichtung A0 der Drehung der Abtriebswelle 16 umzusetzen, mit der Abtriebswelle 16 operativ gekoppelt. Der Getriebemechanismus M3 wird von einem Getriebesteuermechanismus M4 gesteuert, der betätigt wird, wenn der Fahrer einen (nicht gezeigten) Getriebehebel als Getriebesteuerelement betätigt. Der Getriebesteuermechanismus M4 verändert kontinuierlich ein Übersetzungsverhältnis, das ein Verhältnis der Drehzahl der Abtriebswelle 16 zur Drehzahl der Kurbelwelle 12 ist.
Wie ferner in den 5 und 6 gezeigt ist, umfasst jede der Verbindungseinheiten U1 bis U4 mehrere (in dieser Ausführungsform drei) Getriebeverbindungsglieder. Genauer umfasst jede der Verbindungseinheiten U1 bis U4 ein Antriebsverbindungsglied 31, das exzentrisch an der Antriebswelle 15 angelenkt ist, ein Ausgangsverbindungsglied 33, das mittels einer Freilaufkupplung 36 mit der Abtriebswelle 16 operativ gekoppelt ist, und ein Übertragungsverbindungsglied 32, das winkelmäßig beweglich durch eine erste Gelenkwelle 34 als erste Gelenkunterstützung unterstützt ist, d. h. am Antriebsverbindungsglied 31 angelenkt ist, und winkelmäßig beweglich mittels einer zweiten Gelenkwelle 35 als zweite Gelenkunterstützung am Ausgangsverbindungsglied 31 unterstützt ist, d. h. angelenkt ist.
Das Antriebsverbindungsglied 31 umfasst ein ringförmiges erstes Anschlussstück 31a und ein gegabeltes zweites Anschlussstück 31b, das mit dem ersten Anschlussstück 31a verbunden ist und ein Paar Platten 31b1 aufweist. Das Übertragungsverbindungsglied 32 umfasst ein Paar Platten 32c, die an ihren Enden 32a mittels einer Niete 37 mit einem dazwischen vorgesehenen Spalt miteinander gekoppelt sind. Das Ausgangsverbindungsglied 33 umfasst ein erstes Anschlussstück 33a, das zwischen den Platten 32c des Übertragungsverbindungsgliedes 32 sandwich-artig angeordnet ist, sowie ein ringförmiges zweites Anschlussstück 33b, das mit dem ersten Anschlussstück 33a verbunden ist.
Das erste Anschlussstück 31a ist durch ein Gleitlager 39 auf einer Außenumfangsoberfläche eines Exzenterrings 38 schwenkbar unterstützt, welcher mit der Antriebswelle 15 für eine gemeinsame Drehung mit dieser verkeilt ist. Das Antriebsverbindungsglied 31 ist somit exzentrisch auf der Antriebswelle 15 schwenkbar montiert. Die Zentralachse des Exzenterrings 38, d. h. die Achse, um die das Antriebsverbindungsglied 31 winkelmäßig beweglich ist, ist gegenüber der Drehachse der Antriebswelle 15 um eine vorgegebene Strecke versetzt. Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, weist das erste Anschlussstück 31a mehrere, d. h. vier, in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Ölnuten 31c auf, die darin radial ausgebildet sind. Das Schmieröl im Gehäuse 11 wird durch die Ölnuten 31c dem Gleitlager 39 zugeführt.
Das Übertragungsverbindungsglied 32 ist winkelmäßig beweglich auf der ersten Gelenkwelle 34, die fest auf den Platten 31b1 des zweiten Anschlussstücks 31b unterstützt ist, mittels eines Nadellagers 40 unterstützt, das zwischen den Platten 31b1 angeordnet ist. Das Nadellager 40 umfasst einen Innenlaufring 40a, der über die erste Gelenkwelle 34 geschoben ist und sandwich-artig zwischen den Platten 31b1 fixiert ist, einen Außenlaufring 40b, der radial außerhalb der Innenlauffläche 40a angeordnet ist und in Löcher eingesetzt ist, die in den Enden 32a der Platten 32c definiert sind, sowie mehrere Nadeln 40c, die zwischen dem Innenlaufring 40a und dem Außenlaufring 40b angeordnet sind. Die Nadeln 40c werden durch die Platten 31b1 des Antriebsverbindungsgliedes 31 an einer Axialbewegung gehindert, mittels eines Paares von Anlaufscheiben 43, die dazwischen eingesetzt sind und an gegenüberliegenden Enden des Nadellagers 40 angeordnet sind. Da die Nadeln 40c ohne Umfangsspalten zwischen diesen angeordnet sind, ist kein Halter zum Halten der Nadeln 40c erforderlich. Das Nadellager 40 umfasst somit ein halterloses Nadellager, das keine Halter aufweist. Der Außenlaufring 40b weist mehrere in Umfangsrichtung beabstandete, d. h. in dieser Ausführungsform 8 in Umfangsrichtung beabstandete, Ölbohrungen 40d auf, die darin definiert sind.
Das erste Anschlussstück 33a des Ausgangsverbindungsgliedes 33 ist winkelmäßig beweglich durch ein Nadellager 41 auf der zweiten Gelenkwelle 35 unterstützt, das fest auf den anderen Enden 32b der Platten 32c unterstützt ist, sodass das Übertragungsverbindungsglied 32 auf dem Ausgangsverbindungsglied 33 für eine relative Winkelbewegung bezüglich desselben unterstützt ist. Das Nadellager 41 umfasst mehrere Nadeln 41a, die auf einer Außenumfangsoberfläche der zweiten Gelenkwelle 35 angeordnet sind und in der Position durch das erste Anschlussstück 33a und das Ausgangsverbindungsglied 33 umgeben sind. Die Nadeln 41a werden an einer Axialbewegung durch die Platten 32c des Übertragungsverbindungsgliedes 32 mittels eines Paares von Anlaufscheiben 44 gehindert, die dazwischen eingesetzt sind und an gegenüberliegenden Enden der Nadeln 41a angeordnet sind. Die Nadeln 41a sind ohne dazwischen befindliche Spalten in Umfangsrichtung angeordnet. Das Nadellager 41 umfasst daher ein halterloses Nadellager, ebenso wie das Nadellager 40. Wie in 6 gezeigt ist, weist das erste Anschlussstück 33a mehrere, d. h. drei, in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Ölbohrungen 33c auf, die in dessen Seiten definiert sind. Das Schmieröl im Gehäuse 11 wird durch die Ölnuten 33c dem Nadellager 41 zugeführt.
Das zweite Anschlussstück 33b des Ausgangsverbindungsgliedes 33 ist mit der Abtriebswelle 16 mittels der Freilaufkupplung 36 operativ gekoppelt, welche nur ein Drehmoment zum Drehen der Abtriebswelle 16 in Normalrichtung A0 vom Ausgangsverbindungsglied 33, das um die Drehachse der Abtriebswelle 16 schwenkt, überträgt. Die Freilaufkupplung 36 überträgt das Drehmoment von den Ausgangsverbindungsgliedern 33 nur dann zur Abtriebswelle 16, wenn die Ausgangsverbindungsglieder 33 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω (siehe 13) in Normalrichtung A0 der Drehung der Abtriebswelle 16 schwingen, d. h. nur dann, wenn die Ausgangsverbindungsglieder 33 mit einer Winkelgeschwindigkeit schwingen, die größer ist als die Drehzahl in Normalrichtung A0 der Drehung der Abtriebswelle 16. Die Freilaufkupplung 36 weist ein Außenelement, das wie das zweite Anschlussstück 33b konstruiert ist, sowie ein Innenelement als Abtriebswelle 16 auf und ist somit mit dem Ausgangsverbindungsglied 33 und der Abtriebswelle 16 operativ gekoppelt.
Wie in 2 gezeigt ist, sind die vier Verbindungseinheiten U1 bis U4 nebeneinander in gleichmäßigen Abständen längs der Drehachse der Antriebswelle 15 und der Abtriebswelle 16, die parallel zueinander liegen, d. h. in Querrichtung des Fahrrades angeordnet. Genauer sind zwei ringförmige Kragen 46, die als Abstandhalter dienen, um die benachbarten Verbindungseinheiten U2, U3; U3, U4 längs der Drehachsen der Antriebs- und Abtriebswellen 15, 16 voneinander beabstandet zu halten, über die Antriebswelle 15 lateral von den ersten Anschlussstücken 31a der Antriebsverbindungsglieder 31 aufgesetzt. Die Kragen 46 sind zwischen den benachbarten Verbindungseinheiten U2, U3 und den benachbarten Verbindungseinheiten U3, U4 angeordnet. Um die benachbarten Verbindungseinheiten U1, U2 voneinander nahe dem rechten Ende der Antriebswelle 16 beabstandet zu halten, ist das dritte Abtriebszahnrad 27 zwischen diesen Verbindungseinheiten U1, U2 angeordnet.
Genauer ist im stufenlosen Getriebe T, um die Länge der Leerlaufwelle 14 zu minimieren, auf der das erste Abtriebszahnrad 23 und das zweite Antriebszahnrad 25 des Übersetzungsmechanismus M1 montiert sind, die Leerlaufwelle 14 auf einer Seite, d. h. der rechten Seite, in Querrichtung (Link-Rechts-Richtung) des Fahrrades angeordnet, welche ferner die Richtung der Drehachse der Kurbelwelle 12 ist, wobei ferner zum Reduzieren des Gewichts und der Größe des zweiten Abtriebszahnrads 24 und des dritten Antriebszahnrads 26, die auf der Hauptwelle 12a montiert sind, das dritte Abtriebszahnrad 27, das mit dem dritten Antriebszahnrad 26 in Eingriff gehalten wird, und der Antriebswelle 15 zwischen der Verbindungseinheit U1 am rechten Ende, die eine besondere Verbindungseinheit ist, die dem Lager 30b am nächsten ist, mit dem die Antriebswelle 15 drehbar unterstützt ist, und der linken Einheit U2 neben der linken Einheit U1 verbunden.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist das Antriebsverbindungsglied 31 der linken Einheit U1 am rechten Ende zwischen dem ersten Antriebszahnrad 22 und dem dritten Antriebszahnrad 26 in Querrichtung des Fahrrades angeordnet. Auf Grund seiner Hubbewegung ist das Antriebsverbindungsglied 31 in einer Position angeordnet, die das erste Antriebszahnrad 22 und das dritte Antriebszahnrad 26 in Radialrichtung der Hauptwelle 12a überlappt.
Drei ringförmige Kragen 47, die als Abstandhalter dienen, um die benachbarten Verbindungseinheiten U1, U2; U2, U3; U3, U4 beabstandet zu halten, sind über die Abtriebswelle 16 seitlich des zweiten Anschlussstücks 33b des Ausgangsverbindungsgliedes 33 geschoben.
Wie in 7 gezeigt ist, sind die Antriebsverbindungsglieder 31 der vier Verbindungseinheiten U1 bis U4 in verschiedenen Phasen auf der Antriebswelle 15 schwenkbar montiert. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Antriebsverbindungsglieder 31 auf der Antriebswelle 15 schwenkbar montiert, so dass die Achsen der Winkelbewegung aller Antriebsverbindungsglieder 31 im gleichen Winkeln von 90° in Umfangsrichtung um die Antriebswelle 15 beabstandet sind. 7 zeigt eine dritte Gelenkwelle 53, eine Unterstützungswelle 59, eine vierte Gelenkwelle 61 und ein zweites Zwischenverbindungsglied 62 zu dem Zeitpunkt, zu dem die Getriebesteuerverbindungsglieder 54, die später beschrieben werden, sich in einer Position für ein minimales Übersetzungsverhältnis befinden.
Wie in 2 gezeigt ist, sind in jeder der Verbindungseinheiten U1 bis U4 die entgegengesetzten Enden der Exzenterringe 38 und der Gleitlager 39 in ihrer Axialrichtung mit einem Paar scheibenförmiger Abdeckplatten 49 abgedeckt, die mit der Antriebswelle 15 verkeilt sind. Die Abdeckplatten 49 werden durch die Kragen 46, 48 und das dritte Abtriebszahnrad 27 an einer Bewegung auf der Antriebswelle 15 in deren Axialrichtung gehindert.
Wie in den 2, 3 und 8 gezeigt ist, umfasst der Getriebesteuermechanismus M4 an einer Position nahe den ersten Gelenkwellen 34 (Zentralwellen 52, die später beschrieben werden, sind durch Linien mit zwei Punkten und einem Strich in 3 gezeigt), ein Unterstützungselement 51, das winkelmäßig beweglich auf den Gehäuseelementen 11a, 11b durch Lager 50 unterstützt ist, Getriebesteuerverbindungsglieder 54, die mittels der ersten Gelenkwellen 34 an den jeweiligen Verbindungseinheiten U1 bis U4 angelenkt sind und mittels einer dritten Gelenkwelle 53, die als dritte Gelenkunterstützung dient, am Unterstützungselement 51 angelenkt sind, eine Steuerwelle 57, die winkelmäßig im Einklang mit einer Trommel 56 beweglich ist, die mit einem Ende eines Steuerdrahtes 55 in Eingriff ist, der mit einem (nicht gezeigten) Getriebehebel verbunden ist, eine Unterstützungswelle 59, die mittels Vorsprüngen 58e3, die später beschrieben werden, mit der Steuerwelle 57 operativ verbunden ist, ein erstes Zwischenverbindungsglied 60, das winkelmäßig im Einklang mit der Unterstützungswelle 59 beweglich ist, und ein zweites Zwischenverbindungsglied 62, das mittels der dritten Gelenkwelle 53 am Unterstützungselement 51 angelenkt ist und mittels einer vierten Gelenkwelle 61, die als vierte Gelenkunterstützung dient, am ersten Zwischenverbindungsglied 60 angelenkt ist. Das erste Zwischenverbindungsglied 60 und das zweite Zwischenverbindungsglied 62 bilden gemeinsam einen Verbindungsmechanismus.
Wie in den 2, 3, 5 und 6 gezeigt ist, weist jedes der vier Getriebesteuerverbindungsglieder 54, die einen Getriebesteuerverbindungsgliedzug bilden, ein ringförmiges distales Ende 54a als eines seiner Enden auf, das sandwich-artig zwischen den Platten 32c des Übertragungsverbindungsgliedes 32 um das Nadellager 40 angeordnet ist und winkelmäßig beweglich auf dem Nadellager 40 mittels eines Nadellagers 63 unterstützt ist. Somit sind die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 an den Antriebsverbindungsgliedern 31 und den Übertragungsverbindungsgliedern 32 mittels der ersten Gelenkwellen 34 der jeweiligen Verbindungseinheiten U1 bis U4 angelenkt. Das Nadellager 63 umfasst mehrere Nadeln 63a, die auf der Außenumfangsoberfläche des äußeren Laufrings 40b angeordnet sind und in der Position von den ringförmigen distalen Ende 54a umgeben sind. Zwischen den Platten 31b1 des Antriebsverbindungsgliedes 31 in Querrichtung des Fahrrades sind daher die zwei Nadellager 40, 63 angeordnet, die auf der ersten Gelenkwelle 34 radial gestaffelt und koaxial mit dieser angeordnet sind. Die Nadeln 63a werden durch die Platten 32c des Getriebeverbindungsgliedes 32 mit einem dazwischen eingesetzten Paar von Anlaufscheiben 64, die an gegenüberliegenden Enden der Nadeln 63a angeordnet sind, an einer Axialbewegung gehindert. Die Nadeln 63a sind ohne dazwischen befindliche Umfangsspalten angeordnet. Wie das Nadellager 40 umfasst das Nadellager 63 somit ein halterloses Nadellager.
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, weist das distale Ende 54a mehrere in Umfangsrichtung beabstandete, d. h. in der vorliegenden Ausführungsform 4 in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete, Ölnuten 54c auf, die in dessen entgegengesetzten Seiten definiert sind. Das in das Gehäuse 11 gefüllte Schmieröl wird durch die Ölnuten 54c dem Nadellager 63 und anschließend durch die Ölbohrungen 40d im äußeren Laufring 40b dem Nadellager 40 zugeführt. Wie in 3 gezeigt ist, weist das rechte Gehäuseelement 11b eine Entlüftungsleitung 65 und einen Ableitungsbolzen 66 zum Ableiten von Schmieröl aus dem Gehäuse 11 auf.
Wie in den 2, 3 und 8 gezeigt ist, umfasst das Unterstützungselement 51 ein U-förmiges Unterstützungsverbindungsglied 51a, das aus einer Platte gebogen ist, und eine Verbindungswelle 51b, die als Abstandhalter dient, der in gegenüberliegenden Enden des Unterstützungsverbindungsgliedes 51a eingesetzt ist, um die gegenüberliegenden Enden des Unterstützungsverbindungsgliedes 51a in Querrichtung des Fahrrades beabstandet zu halten. Das Unterstützungsverbindungsglied 51a umfasst ein Paar paralleler Seiten 51a1, die in Querrichtung des Fahrrades aneinander zugewandt sind, und ein Anschlussstück 51a2, das mit den Seiten 51a1 verbunden ist. Auf den Gehäuseelementen 11a, 11b sind Zentralwellen 52 durch die Lager 50 unterstützt und an den jeweiligen Seiten 51a1 befestigt, so dass das Unterstützungselement 51 winkelmäßig beweglich im Gehäuse 11 unterstützt ist, zusammen mit den Zentralwellen 52, die in sandwich-artiger Beziehung zu allen Verbindungseinheiten U1 bis U4 in Querrichtung des Fahrrades angeordnet sind. Das Unterstützungselement 51 ist somit um die Zentralwellen 52 schwenkbar. Eine der Seiten, d. h. die rechte Seite 51a1, des Unterstützungsverbindungsgliedes 51a weist ein Paar Stoßflächen 51a3, 51a4 auf, die darauf ausgebildet sind, um an den jeweiligen ersten und zweiten Anschlägen 67, 68 (siehe 3), die auf der inneren Oberfläche des rechten Gehäuseelements 11b hervorstehen, anzuliegen. Die ersten und zweiten Anschläge 67, 68 definieren jeweils minimale und maximale Übersetzungsverhältnispositionen der Getriebesteuerverbindungsglieder 54.
Wie in 8 gezeigt ist, ist die dritte Gelenkwelle 53 an den Seiten 51a1 des Unterstützungselements 51 befestigt und integral durch diese unterstützt, wobei die dritte Gelenkwelle 53 zwischen den Seiten 51a1 nahe des Anschlussstücks 51a2 verläuft. Die vier Getriebesteuerverbindungsglieder 54, deren distale Enden 54a an den vier Verbindungseinheiten U1 bis U4 jeweils angelenkt sind, weisen ringförmige proximate Enden 54b als deren andere Enden auf, die an der dritten Gelenkwelle 53 mittels Nadellagern 69 angelenkt sind, die jeweils mehrere Nadeln 69a aufweisen, und sind somit am Unterstützungselement 51 angelenkt. Jedes der proximalen Enden 54b weist mehrere in Umfangsrichtung beabstandete, d. h. in der vorliegenden Ausführungsform 4 in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete, Ölnuten 54c auf, die in deren gegenüberliegenden Seiten definiert sind. Das in das Gehäuse 11 eingefüllte Schmieröl wird durch die Ölnuten 54c dem Nadellager 69 zugeführt.
Die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 sind in gleichmäßig beabstandeten Intervallen auf der dritten Gelenkwelle 53 in Axialrichtung (Querrichtung des Fahrrades) unter Verwendung eines Kragens 70 und des zweiten Zwischenverbindungsgliedes 62 angeordnet. Genauer ist der als Abstandhalter dienende Kragen 70 zwischen zwei zentralen benachbarten Getriebesteuerverbindungsgliedern 54 angeordnet (diese Getriebesteuerverbindungsglieder 54 sind an den Verbindungseinheiten U2, U3 angelenkt). Das zweite Zwischenverbindungsglied 62 weist einen gegabelten Abschnitt auf, der zwei distale Enden 62a aufweist, die auf der dritten Gelenkwelle 53 durch jeweilige Gleitlager 71 zwischen den Getriebesteuerverbindungsgliedern 54 an den entgegengesetzten Enden (diese Getriebesteuerverbindungsglieder 54 sind an den Verbindungseinheiten U1, U4 angelenkt) und den Getriebesteuerverbindungsgliedern 54, die hierzu benachbart sind, angelenkt. Die distalen Enden 62a, die zwischen den Seiten 51a1 des Unterstützungselements 51 angeordnet sind, werden somit als Abstandhalter verwendet, die die gleiche Funktion wie der Kragen 70 aufweisen.
Wie in den 8 und 9 gezeigt ist, ist die Unterstützungswelle 59 winkelmäßig beweglich auf dem linken Gehäuseelement 11a mittels eines Lagers 72 unterstützt. Die Unterstützungswelle 79 wird auf dem rechten Gehäuseelement 11b mittels einer Zweiwegekupplung 58 gehalten, die wie zwei Freilaufkupplungen funktioniert, um eine Komponente (siehe 14) einer Antriebskraft, die von der Antriebswelle 15 auf die Antriebsverbindungsglieder 31 der Verbindungseinheiten U1 bis U4 wirkt, daran zu hindern, die Trommel 56 über die erste Gelenkwelle 34, die Getriebesteuerverbindungsglieder 54, das Unterstützungselement 51, die dritte Gelenkwelle 53, das zweite Zwischenverbindungsglied 62, das erste Zwischenverbindungsglied 60 und die Unterstützungswelle 59 zu drehen.
Die Zweiwegekupplung 58 umfasst einen äußeren Laufring 58a der am rechten Gehäuseelement 11b befestigt ist, einen inneren Laufring 58b, der ein Element umfasst, das im Einklang mit der Unterstützungswelle 59 drehbar ist, d. h. einem Abschnitt der Unterstützungswelle 59 in der vorliegenden Ausführungsform, eine gerade Anzahl von, in der vorliegenden Ausführungsform 8, Rollen 58c, die in einem Aufnahmeraum angeordnet sind, der radial zwischen den Laufringen 58a, 58b definiert ist, Kupplungsfedern 58d, die Kompressionsfedern umfassen, die im Aufnahmeraum in Umfangsrichtung zwischen Paaren von Rollen 58c angeordnet sind, und einen Halter 58e, der in Umfangsrichtung zwischen Paaren von Rollen 58c entfernt von den Kupplungsfedern 58d angeordnet ist.
Der Halter 58e ist integral mit der Steuerwelle 57 ausgebildet und liegt an den Rollen 58c an, wenn die Steuerwelle 57 winkelmäßig in einer Richtung A2 bewegt wird, um ein Hochschalten durchzuführen (im Folgenden als "Hochschaltrichtung A2" bezeichnet), und ferner, wenn die Steuerwelle 57 winkelmäßig in einer Richtung A3 bewegt wird, um ein Herunterschalten durchzuführen (im Folgenden als "Herunterschaltrichtung A3" bezeichnet). Genauer weist der Halter 58e ein Paar erster Halter 58e1 auf, die in einer diametral gegenüberliegenden Beziehung zueinander bezüglich der Steuerwelle 57 angeordnet sind und jeweils Eingriffelemente aufweisen, die Vorsprünge 58e umfassen, die mit den Eingriffelementen in Eingriff gebracht werden können, welche Vertiefungen 58b umfassen, die in der inneren Lagerschale 58b definiert sind, sowie zweite Halter 58e2, die in Umfangsrichtung zwischen den ersten Haltern 58e1 angeordnet sind.
Zwischen den Vertiefungen 58b1 und den Vorsprüngen 58e3 sind Lücken 58f definiert, um den Halter 58e und dem inneren Laufring 58b zu erlauben, sich relativ zueinander winkelmäßig zu bewegen. Auf Grund einer solchen relativen Bewegung, bis die Vorsprünge 58e3 mit den Wandoberflächen der Vertiefungen 58b1 in Eingriff gelangen, drücken die ersten und zweiten Halter 58e1, 58e2 die Rollen 58c gegen die Federkräfte der Kupplungsfedern 58d, was die Rollen 58c daran hindert, zwischen dem äußeren Laufring 58a und dem inneren Laufring 58b zu verkeilen (zu verklemmen), d. h. die Rollen 58c werden in einen unblockierten Zustand gebracht.
Der innere Laufring 58b weist auf seiner äußeren Umfangsoberfläche eine Nockenoberfläche 58b2 auf, die den Aufnahmeraum in radialer Breite in Umfangsrichtung verschieden macht, um die Rollen 58c1 in Hochschaltrichtung A2 unter den Paaren von Rollen 58c, die einander bezüglich der Kupplungsfedern 58d gegenüberliegen, zu bewegen, um der Unterstützungswelle 59 zu erlauben, sich winkelmäßig in Hochschaltrichtung A2 zu bewegen, und um die Unterstützungswelle 59 an einer winkelmäßigen Bewegung in Herunterschaltrichtung A3 zu hindern, und um ferner die Rollen 58c2 in Herunterschaltrichtung A3 unter den Paaren von Rollen 58c, die einander bezüglich der Kupplungsfedern 58d gegenüberliegen, zu bewegen, um der Unterstützungswelle 59 zu erlauben, sich winkelmäßig in Herunterschaltrichtung A3 zu bewegen, und die Unterstützungswelle 59 daran zu hindern, sich winkelmäßig in Hochschaltrichtung A2 zu bewegen.
Wenn eine Steuerkraft, die auf den Getriebehebel ausgeübt wird, das Steuerseil 55 veranlasst, die Trommel 56 winkelmäßig in Hochschaltrichtung A2 zu bewegen, bewegen sich die ersten und zweiten Halter 58e1, 58e2 winkelmäßig relativ zueinander in Hochschaltrichtung A2 und gelangen mit den Rollen 58c2 in Eingriff, um die Rollen 58c2 in den unblockierten Zustand zu bringen, wie durch die Linien mit zwei Punkten und einem Strich in 9 gezeigt ist. Anschließend gelangen die Vorsprünge 58e3 mit den Wandoberflächen der Vertiefungen 58b1 in Eingriff, was die ersten Halter 58e1 veranlasst, mit dem inneren Laufring 58b in Eingriff zu gelangen und im Einklang mit der Unterstützungswelle 59 in Hochschaltrichtung A2 zu bewegen. Wenn im Gegensatz hierzu eine Steuerkraft, die auf den Getriebehebel ausgeübt wird, das Steuerseil 55 veranlasst, die Trommel 56 winkelmäßig in Herunterschaltrichtung A3 zu bewegen, bewegen sich die ersten und zweiten Halter 58e1, 58e2 winkelmäßig relativ zueinander in Herunterschaltrichtung A3 und gelangen mit den Rollen 58c1 in Eingriff, um die Rollen 58c1 in den unblockierten Zustand zu bringen. Anschließend gelangen die Vorsprünge 58e3 mit den Wandoberflächen der Vertiefungen 58b1 in Eingriff, was die ersten Halter 58e1 veranlasst, mit dem inneren Laufring 58b in Eingriff zu gelangen und sich winkelmäßig in Herunterschaltrichtung A3 im Einklang mit der Unterstützungswelle 59 zu bewegen.
Wie in 12 gezeigt ist, übertragen die Verbindungseinheiten U1 bis U4, während die Kurbelwelle 12 rotiert, ein Drehmoment über die Ausgangsver bindungsglieder 33 und die Freilaufkupplungen 36 zur Abtriebswelle 16, um somit die Abtriebswelle 16 zu drehen. Die von der Antriebswelle 15 ausgeübte Kraft zum Hin- und Herbewegen der Antriebsverbindungsglieder 31 der Verbindungseinheiten U1 bis U4 weist eine Komponente auf, die von den ersten Gelenkwellen 34 über die Zwischenverbindungsglieder 32 auf die Ausgangsverbindungsglieder 33 wirkt, sowie eine weitere Komponente F, die von den ersten Gelenkwellen 34 auf die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 wirkt. Von der Drehachse der Antriebswelle 15 aus betrachtet erzeugt die Komponente F ein Moment um die Zentralwellen 52, die im Wesentlichen zentral auf der Bewegungsbahn der ersten Gelenkwellen 34 positioniert sind, welche durch die Drehung der Antriebswelle 15 hin und herbewegt werden. (Die Zentralwellen 52, die ersten bis dritten Gelenkwellen 34, 35, 53 und die Antriebswelle 15 sind parallel zueinander angeordnet.) Das Moment wird über die Zentralwellen 52 in Abhängigkeit von der Position der ersten Gelenkwellen 34 umgekehrt, d. h. das Moment wird entweder ein Moment m, das tendenziell die dritte Gelenkwelle 53 im Uhrzeigersinn schwenkt, oder ein Moment m, das tendenziell die dritte Gelenkwelle 53 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt. Das Moment erzeugt ein Drehmoment Ta (siehe 3), das tendenziell das zweite Zwischenverbindungsglied 62 und das erste Zwischenverbindungsglied 60 veranlasst, die Unterstützungswelle 59 winkelmäßig in Hochschaltrichtung A2 oder Herunterschaltrichtung A3 zu bewegen. Wie in 14 gezeigt ist, weist das Drehmoment Ta eine Größe und eine Richtung auf, die einer Änderung der Antriebskraft entsprechen, die auf die Antriebsverbindungsglieder 31 der Verbindungseinheiten U1 bis U4 wirkt, welche die Abtriebswelle 16 drehen. In 14 bezeichnen die Bezugszeichen U1 bis U4 die Verbindungseinheiten, die die Abtriebswelle 16 drehen, während die Bezugszeichen To die Werte repräsentieren, die die Kriterien für die Größe des Drehmoments Ta angeben. Wenn zu diesem Zeitpunkt keine Steuerkraft über das Steuerseil 55 auf den Halter 58e ausgeübt wird, werden selbst dann, wenn das Drehmoment Ta einwirkt, um die Unterstützungswelle 59 entweder in Hochschaltrichtung A2 oder in Herunterschaltrichtung A3 zu drehen, die Rollen 58c blockiert, was die Unterstützungswelle 59 an einer Drehung hindert. Wenn eine Steuerkraft zum Ausführen eines Hochschaltens (eines Herunterschaltens, eine Beschreibung, die einem Herunterschalten entspricht, wird in Klammern eingefügt) auf den Halter 58e wirkt, dient das Drehmoment Ta dann, wenn das Drehmoment Ta wirkt, um die Unterstüt zungswelle 59 in Hochschaltrichtung A2 (Herunterschaltrichtung A3) zu drehen, als Hilfskraft, was die Steuerkraft reduziert. Wenn das Drehmoment Ta wirkt, um die Unterstützungswelle 59 in Herunterschaltrichtung A3 (Hochschaltrichtung A2) zu drehen, werden die Rollen 58c blockiert, was die Unterstützungswelle 59 an einer Drehung in Herunterschaltrichtung A3 (Hochschaltrichtung A2) hindert.
Die Steuerwelle 57, die Zweiwegekupplung 58, die Unterstützungswelle 59, das erste Zwischenverbindungsglied 60, die vierte Gelenkwelle 61 und das zweite Zwischenverbindungsglied 62 bilden gemeinsam einen Getriebemechanismus M5 zum Übertragen der Steuerkraft vom Steuerhebel auf die dritte Gelenkwelle 53.
Die hintere Nabe 80 und das Abtriebsritzel 18 werden im Folgenden mit Bezug auf die 10 und 11 beschrieben. Das Abtriebsritzel 18 ist an einem rechten Ende der hinteren Nabe 80 montiert, die auf der Achse 9 mittels eines Lagers 81 drehbar unterstützt ist, mittels einer Freilaufkupplung 82, die radial außerhalb des rechten Endes der hinteren Nabe 80 angeordnet ist. Die Freilaufkupplung 82 weist ein rechtes Ende auf, das mit einer Abdeckung 83 abgedeckt ist, die zwischen dem Abtriebsritzel 18 und der Achse 9 vorgesehen ist.
Die Freilaufkupplung 82 dient zum Übertragen eines Drehmoments zum Drehen des Hinterrades W_R in Normalrichtung A0 von der Kette 19 auf das Hinterrad W_R. Die Freilaufkupplung 82 umfasst einen äußeren Laufring 82a, der das Abtriebsritzel 18 umfasst, das mit der Kette 19 operativ verbunden ist, einen inneren Laufring 82b, der an der hinteren Nabe 80 mittels Schrauben befestigt ist, um sich mit dem Hinterrad W_R zu drehen, mehrere, in der vorliegenden Ausführungsform 10, in Umfangsrichtung beabstandete Rollen 82c, die in einem Aufnahmeraum S angeordnet sind, der zwischen den Laufringen 82a, 82b radial ausgebildet ist, einen Halter 82d, der die in Umfangsrichtung benachbarten Rollen 82c in Umfangsrichtung beabstandet hält, und Kupplungsfedern 82e, die Kompressionsfedern umfassen, die zwischen dem äußeren Laufring 82a und dem Halter 82d angeordnet sind.
Der Halter 82d umfasst Ringe 82d1, 82d2 mit großem und kleinem Durch messer, die in Querrichtung des Fahrrades voneinander beabstandet sind, mehrere, in der vorliegenden Ausführungsform zehn, Halter 82d3, die mit den Ringen 82d1, 82d2 verbunden sind und in Querrichtung des Fahrrades verlaufen, wobei die Halter 82d3 zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Rollen 82c angeordnet sind, und einen Positionierer, der Vorsprünge 82d4 umfasst, die integral mit einem Paar Halter 82d3₁ ausgebildet sind, und die in diametral gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet sind und sich durch längliche Löcher 18a erstrecken, die im Antriebsritzel 18 ausgebildet sind, wobei die Vorsprünge 82g4 ausgehend von den länglichen Löchern 18a nach rechts hervorstehen. Die Vorsprünge 82d4 gelangen mit Eingriffabschnitten in Eingriff, die Vertiefungen 83a umfassen, die in der Abdeckung 83 definiert sind, so dass die Abdeckung 83 und der Halter 82d im Einklang miteinander drehbar sind.
Jede der Rollen 82c kann in einen Zustand gebracht werden (blockierter Zustand, wie mit den Linien mit zwei Punkten und einem Strich in 11 gezeigt ist), in welchem sie zwischen einer Nockenoberfläche 82a1 der inneren Umfangsoberfläche des äußeren Laufrings 82a und dem inneren Laufring 82b verkeilt (blockiert) ist, um den äußeren Laufring 82a und den inneren Laufring 82b zu veranlassen, im Einklang miteinander zu rotieren, sowie in einen Zustand (unblockierter Zustand), in dem sie nicht zwischen der Nockenoberfläche 82a1 und dem inneren Laufring 82b verkeilt ist, um dem äußeren Laufring 82a und dem inneren Laufring 82b zu erlauben, unabhängig voneinander zu rotieren. Die länglichen Löcher 18a weisen eine solche Form auf, dass sie eine Lücke in Umfangsrichtung zwischen sich und den Vorsprüngen 82d4 schaffen, so dass der äußere Laufring 82a relativ zum Halter 82d um einen vorgegebenen Winkel θ3, der später beschrieben wird, rotieren kann.
Die Kupplungsfedern 82e sind zwischen einem Paar diametral gegenüberliegender Halter 82d3₂ und dem äußeren Laufring 82a angeordnet, um die Halter 82d3₂ normal in Richtung zum Anstoßen am äußeren Laufring 82a in Normalrichtung A0 unter ihren Federkräften vorzubelasten. Genauer weist der äußere Laufring 82a ein Paar Vertiefungen 82f auf, die in seiner inneren Umfangsoberfläche an entsprechenden Positionen, die den Haltern 82d3₂ radial gegenüberliegen, definiert sind, wobei die Halter 82d3₂ Vorsprünge n aufweisen, die auf ihren äußeren Umfangsoberflächen ausgebildet sind und in den entsprechenden Vertiefungen 82f platziert sind. Die Kupplungsfedern 82e sind jeweils in den Vertiefungen 82f angeordnet. Die Kupplungsfedern 82e weisen Enden von der Normalrichtung A0 abgewandt auf, die gegen den äußeren Laufring 82a gedrückt werden, sowie andere Enden in Richtung zur Normalrichtung A0, die gegen die Vorsprünge n gedrückt werden. Die Kupplungsfedern 82e belasten somit normalerweise die Vorsprünge n in Richtung zum Anstoßen am äußeren Laufring 82a in Normalrichtung unter ihren Federkräften vor.
Aufgrund der Kupplungsfedern 82e zum Ausüben von Federkräften zwischen dem äußeren Laufring 82a und den Haltern 82d3₂ nehmen der äußere Laufring 82a und der Halter 82d eine erste Winkelposition ein (mit durchgezogenen Linien in 11 gezeigt), in der die Vorsprünge n am äußeren Laufring 82a in Normalrichtung A0 anlegen und die Rollen 82c im unblockierten Zustand sind, mit Ausnahme dann, wenn der äußere Laufring 82a in Normalrichtung A0 rotiert.
Die Abdeckung 83 deckt eine Öffnung der Freilaufkupplung 82 ab, um zu verhindern, dass Schmieröl im Aufnahmeraum S austritt, und um ferner Fremdmaterialien wie z. B. Wasser, Schmutz und dergleichen am Eindringen in den Aufnahmeraum S zu hindern. Die Abdeckung 83 ist normalerweise durch die Federkräfte einer ringförmigen Reibungsfeder 85, die einen Draht umfasst, der an einer Wellenhülse 84 befestigt ist, die über die Achse 9 geschoben und an dieser fixiert ist, vorbelastet, um sich radial nach außen zu bewegen. Die Abdeckung 83 wird ferner im gleitenden Kontakt mit der ringförmigen Reibungsfeder 85 gehalten. In der Freilaufkupplung 82 ist die Lücke zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Abdeckung 83 und dem äußeren Laufring 82a durch eine Dichtung 86 hermetisch abgedichtet, wobei die Lücke zwischen der inneren Umfangsoberfläche der Abdeckung 83 und der Wellenhülse 84 durch eine Dichtung 87 hermetisch abgedichtet ist, und wobei die Lücke zwischen dem inneren Laufring 82b und dem äußeren Laufring 82a entfernt von der Abdeckung 83 durch eine Dichtung 88 hermetisch abgedichtet ist.
Die Reibungsfeder 85 steht unter einer Belastung, deren Größe so gewählt ist, dass sie dem äußeren Laufring 82a erlaubt, über einen vorgegebenen Winkel θ3 in Normalrichtung A0 bezüglich des Halters 82d zu rotieren, was den äußeren Laufring 82a veranlasst, die Kupplungsfedern 82e elastisch zu verformen, unmittelbar nachdem er begonnen hat, in Normalrichtung A0 zu rotieren, und ist ferner in der Größe so gewählt, dass sie der Abdeckung 83 erlaubt, im Einklang mit dem Halter 82d, dem äußeren Laufring 82a (dem Abtriebsritzel 18) und dem inneren Laufring 82b zu rotieren, wenn sich die Rollen 82c im blockierten Zustand befinden und die Freilaufkupplung 82 eingerückt ist.
Auf Grund von Reibungskräften zwischen der Abdeckung 83 und der Reibungsfeder 85 wird keine relative Rotation zwischen der Achse 9 und dem Halter 82d hervorgerufen, wenn die Rollen 82c sich im unblockierten Zustand befinden und die Freilaufkupplung 82, die ausgerückt worden ist, in einen eingerückten Zustand versetzt wird, unmittelbar nachdem der äußere Laufring 82a begonnen hat, sich in Normalrichtung A0 zu drehen. Somit werden die Kupplungsfedern 82e durch das Abtriebsritzel 18 (den äußeren Laufring 82a), das in Normalrichtung gegen die Federkräfte der Kupplungsfedern 82e rotiert, komprimiert, woraufhin der äußere Laufring 82a und der Halter 82d eine zweite Winkelposition einnehmen, in der der äußere Laufring 82a winkelmäßig um den Winkel θ3 bezüglich des Halters 82d bewegt worden ist, wobei der Halter 82d festgehalten wird, um die Rollen 82c im blockierten Zustand zu halten. Wenn die Freilaufkupplung 82 eingerückt wird, werden der Halter 82d und der äußere Laufring 82a (das Abtriebsritzel 18) in der zweiten Winkelposition gehalten, und rotieren im Einklang mit der Abdeckung 83 und dem inneren Laufring 82b. Die Reibungsfeder 85 und die Abdeckung 83 bilden somit gemeinsam ein Haltemittel zum Halten des Halters 82d, um dem äußeren Laufring 82a zu erlauben, über den Winkel θ3 in Normalrichtung bezüglich des Halters 82d zu rotieren, unmittelbar nachdem das Abtriebsritzel 18 begonnen hat, in Normalrichtung A0 zu rotieren.
Wenn auf Grund der Freilaufkupplung 82 das Antriebsritzel 18 in Normalrichtung A0 rotiert, werden die Rollen 82c blockiert, was das Abtriebsritzel 18 und die hintere Nabe 80 veranlasst, im Einklang miteinander zu rotieren. Wenn der Fahrer das Drücken der Pedale 13 stoppt, während das Fahrrad B fährt oder während das Fahrrad B mit nicht darauf sitzendem Fahrer vorwärts bewegt wird, wird das Abtriebsritzel 18 unter der Elastizität der Kupplungsfedern 82e in einer Richtung entgegengesetzt zur Normalrichtung A0 um ein Winkelintervall zurückgedreht, das proportional zu einem Durchhang der Kette 19 ist, wobei gleichzeitig nur die hintere Nabe 80 in Normalrichtung rotiert, wodurch die Rollen 82c gelöst werden und die Freilaufkupplung 82 ausgerückt wird. Mit gestopptem Abtriebsritzel 18 dreht sich nur das Hinterrad W_R, d. h. nur die hintere Nabe 80, in Normalrichtung A0. Wenn das Fahrrad B mit nicht darauf sitzendem Fahrer rückwärts bewegt wird, da z. B. das Abtriebsritzel 18 unter der Elastizität der Kupplungsfedern 82e in einer Richtung entgegengesetzt zur Normalrichtung A0 um ein Winkelintervall gedreht worden ist, das einem Durchhang der Kette 19 entspricht, wurden die Rollen 82c entriegelt, wie in 11 gezeigt ist, so dass die Freilaufkupplung 82 ausrückt. Folglich rotiert bei gestopptem Abtriebsritzel 18 nur das Hinterrad W_R, d. h. nur die hintere Nabe 80, in Rückwärtsrichtung.
Im Folgenden wird die Funktion des stufenlosen Getriebes T beschrieben. Während das Fahrrad B mit dem in einem minimalen Übersetzungsverhältnis befindlichen stufenlosen Getriebe T fährt, wird die dritte Gelenkwelle 53 in ihrer Position gesichert, wobei das Unterstützungselement 51 gegen den ersten Anschlag 67 anliegend gehalten wird. Während die Antriebswelle 15 zu diesem Zeitpunkt eine Umdrehung ausführt, wie in 12(A) gezeigt ist, bewegen sich die Antriebsverbindungsglieder 31 zwischen den dargestellten Positionen P1, P2 pro Umdrehung der Antriebswelle 15 unter der von der Antriebswelle 15 ausgeübten Antriebskraft hin und her, wobei die Verbindungseinheiten U1 bis U4 schrittweise die Ausgangsverbindungsglieder 33 über einen Schwenkwinkelbereich θ1 bewegen. Da die Verbindungseinheiten U1 bis U4 mittels der Freilaufkupplung 36 operativ mit der Abtriebswelle 16 verbunden sind, wird die Abtriebswelle 16 durch diese vier Verbindungseinheiten U1 bis U4, schrittweise gedreht, welche die Abtriebswelle 16 mit einer maximalen Winkelgeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit) in normaler Richtung A0 pro Umdrehung der Antriebswelle 15 drehen, wie in 13(A) gezeigt ist.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Abtriebswelle 16 maximal ist, ist die Drehzahl der Antriebswelle 15 durch den Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl minimiert, der nichtkreisförmige Zahnräder verwen det, die das dritte Antriebszahnrad 26 und das dritte Abtriebszahnrad 27 enthalten. Bei einem Übergang von dem Zeitpunkt, zu dem die Verbindungseinheit U1 die Abtriebswelle 16 antreibt, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Verbindungseinheit U2, die bezüglich der Verbindungseinheit U1 90° phasenverschoben ist, die Abtriebswelle 16 antreibt, d. h. zu dem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Abtriebswelle 16 minimal ist, wird die Drehzahl der Antriebswelle 15 durch den Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl maximiert, was den Änderungsbereich der Drehzahl der Abtriebswelle 16 reduziert und somit deren Pulsationen reduziert. In 13 bezeichnen die Bezugszeichen U1 bis U4 Verbindungseinheiten, die die Abtriebswelle 16 drehen, während die Bezugszeichen wo einen Wert angeben, der ein Kriterium für die Größe der Winkelgeschwindigkeit ω der Abtriebswelle 16 anzeigt.
Wenn der Fahrer den Getriebehebel betätigt, um ausgehend von dem Betriebszustand mit dem minimalen Übersetzungsverhältnis ein Hochschalten durchzuführen, wird die Steuerkraft über das Steuerseil 55, die Trommel 56 und die Steuerwelle 57 übertragen, um den Halter 58e der Zweiwegekupplung 58 (siehe 9) in Hochschaltrichtung A2 zu drehen. Wie in 14(A) gezeigt ist, wirkt das Drehmoment Ta (das positive Drehmoment in 14), das auf der Grundlage der Komponente F erzeugt wird, in Richtung zum Beschleunigen der Abtriebswelle 16 der von der Antriebswelle 15 über die Verbindungseinheiten U1 bis U4 ausgeübten Antriebskraft als Hilfskraft auf die Unterstützungswelle 59 über die Getriebesteuerverbindungsglieder 54, das zweite Zwischenverbindungsglied 62 und das erste Zwischenverbindungsglied 61. Die Unterstützungswelle 59 wird winkelmäßig bewegt, um die dritte Gelenkwelle 53 und die proximalen Enden 54b der Getriebesteuerverbindungsglieder 54 zu veranlassen, sich längs einer gebogenen Übersetzungsänderungsbahn um die Zentralwelle 52, auf der das Unterstützungselement 51 unterstützt ist, in Richtung zu der Position mit dem maximalen Übersetzungsverhältnis zu bewegen, wie in 15 gezeigt ist, um somit das Hinterrad W_R mit einem größeren Übersetzungsverhältnis zu drehen.
Wie in 12(B) gezeigt ist, bewegen sich die Antriebsverbindungsglieder 31 zwischen den gezeigten Positionen P3, P4 pro Umdrehung der Antriebswelle 15 hin und her, während die Antriebswelle 15 eine Umdrehung ausführt und die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 und die dritte Gelenkwelle 53 auf das maximale Übersetzungsverhältnis eingestellt sind (siehe 15), wobei die Verbindungseinheiten U1 bis U4 die jeweiligen Ausgangsverbindungsglieder 33 über einen Schwenkwinkelbereich θ2 schwenken, der größer ist als der Schwenkwinkelbereich θ1 beim minimalen Übersetzungsverhältnis. Die Abtriebswelle 16 wird durch diejenigen der vier Verbindungseinheiten U1 bis U4 schrittweise gedreht, die die Abtriebswelle 16 mit einer maximalen Winkelgeschwindigkeit (Drehzahl) in Normalrichtung A0 pro Umdrehung der Antriebswelle 15 drehen, wie in 13(B) gezeigt ist. Auch zu diesem Zeitpunkt, ebenso wie bei dem Betrieb mit minimalem Übersetzungsverhältnis, reduziert der Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl den Änderungsbereich der Drehzahl der Abtriebswelle 16 und reduziert somit deren Pulsationen.
Wenn der Fahrer den Getriebehebel betätigt, um ein Herunterschalten von dem Betriebszustand mit maximalem Übersetzungsverhältnis durchzuführen, wird die Steuerkraft über das Steuerseil 55, die Trommel 56 und die Steuerwelle 57 übertragen, um den Halter 58e der Zweiwegekupplung 58 (siehe 9) in Herunterschaltrichtung A3 zu drehen. Wie in 14(B) gezeigt ist, wirkt das Drehmoment Ta (das negative Drehmoment in 14), das auf der Grundlage der Komponente F in der Richtung zum Verzögern der Abtriebswelle 16 erzeugt wird, der von der Antriebswelle 15 an die Verbindungseinheiten U1 bis U4 angelegten Antriebskraft wie eine Hilfskraft auf die Unterstützungswelle 59. Die Unterstützungswelle 59 wird winkelmäßig bewegt, um die dritte Gelenkwelle 53 und die proximalen Enden 54b zu veranlassen, sich längs der gebogenen Übersetzungsänderungsbahn von der Position mit maximalem Übersetzungsverhältnis in Richtung zur Position mit minimalem Übersetzungsverhältnis zu bewegen, um somit das Hinterrad W_R mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis zu drehen.
Da auf diese Weise die dritte Gelenkwelle 53, die um die Zentralwelle 52 schwenkbar ist, kontinuierlich eine beliebige Position zwischen der Position mit dem minimalen Übersetzungsverhältnis und der Position mit dem maximalen Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage der Übersetzungsverhältnisänderungsoperation des Getriebesteuermechanismus M4 annehmen kann, wird die Drehzahl der Kurbelwelle 12 kontinuierlich verändert und auf das Hinterrad W_R übertragen.
Im Folgenden werden die Wirkungen und Vorteile der Ausführungsform beschrieben, die wie oben beschrieben konstruiert ist.
Da das stufenlose Getriebe T zwischen dem Vorderrad W_F und dem Hinterrad W_R und entweder oberhalb der hypothetischen Ebene H2, die die Rotationsachsen des Vorderrades W_F und des Hinterrades W_R enthält, oder oberhalb der Position unterhalb und nahe der hypothetischen Ebene H2 angeordnet ist, ist das stufenlose Getriebe T dichter am Schwerpunkt des Fahrrades und weiter entfernt vom Boden angeordnet als beim Stand der Technik. Folglich wird die Steuerbarkeit des Fahrrades B verbessert, wobei das stufenlose Getriebe T nahezu keiner Gefahr einer Bodenberührung unterliegt. Da die Antriebsverbindungsglieder 31 die Verbindungseinheiten U1 bis U4 am Exzenterring 38 angelenkt sind, der mit der Antriebswelle 15 verbunden ist, kann der Bereich der Winkelbewegung der Antriebsverbindungsglieder 31 verändert werden, um den Bereich der Übersetzungsverhältnisse leicht durch Ersetzen des Exzenterrings 38 zu ändern. Insofern, als die Antriebswelle 15 als ein gemeinsames Teil verwendet werden kann, können die Kosten des stufenlosen Getriebes T reduziert werden.
Das Antriebsritzel 15, das mit dem Ende der Abtriebswelle 16 außerhalb des Gehäuses 11 des stufenlosen Getriebes T verbunden ist, und das stufenlose Getriebe T sind oberhalb des untersten Endes 3a1 des Fallrohrs 3 angeordnet. Das Antriebsritzel 17, das außerhalb des stufenlosen Getriebes T angeordnet ist, und das stufenlose Getriebe T werden somit an einer Bodenberührung durch das unterste Ende 3a1 des Fallrohres 3 gehindert, welches tiefer angeordnet ist als das Antriebsritzel 17 und das stufenlose Getriebe T. Es ist somit möglich, eine Berührung des stufenlosen Getriebes T und des Antriebsritzels 17 mit den Boden besser zu vermeiden.
Der Übersetzungsgetriebezug, der auf der Kurbelwelle 12 und der Leerlaufwelle 14 montiert ist, um die Drehzahl der Kurbelwelle 12 zu erhöhen und die Drehung mit der erhöhten Drehzahl auf die Antriebswelle 15 zu übertragen, ist im Gehäuse 11 des stufenlosen Getriebes T angeordnet. Der Drehzahlerhöhungsmechanismus M1 zum Erhöhen der Drehzahl der Kurbelwelle 12 und Übertragen der Drehung mit der erhöhten Drehzahl auf die Antriebswelle 15 umfasst somit den auf der Kurbelwelle 12 und der Leerlaufwelle 14 im Gehäuse 11 des stufenlosen Getriebes T montierten Übersetzungsgetriebezug. Der Drehzahlerhöhungsmechanismus M1 wird kompakt gemacht, wobei die Anordnung des Drehzahlerhöhungsmechanismus M1 bezüglich des Fahrradrahmens R und somit die Anordnung des stufenlosen Getriebes T bezüglich des Fahrradrahmens R eine erhöhte Freiheit erhält.
Die Antriebswelle 15 und die Abtriebswelle 16 sind über die Verbindungseinheiten U1 bis U4, die jeweils mehrere Verbindungsglieder umfassen, operativ miteinander verbunden. Die Anordnung der Abtriebswelle 16 bezüglich der Kurbelwelle 12 und somit dem Fahrradrahmen R weist eine erhöhte Freiheit auf. Selbst wenn daher das Hinterrad W_R durch die Schwingarme 8 unterstützt ist, die vertikal schwenkbar sind, kann die Abtriebswelle 16 in der Nähe der hypothetischen Ebene H1, die die Gelenkwelle 7 enthält, bezüglich des Fahrradrahmens R angeordnet sein.
Insofern, als der Drehzahlerhöhungsmechanismus M1, der zwischen der Kurbelwelle 12 und der Antriebswelle 15 angeordnet ist, den Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl enthält, werden Pulsationen der Drehzahl der Abtriebswelle 16 für eine komfortable Fahrfähigkeit reduziert. Da der Drehzahlerhöhungsmechanismus M1 verwendet wird, um Pulsationen zu reduzieren, wird das stufenlose Getriebe T vor einer Gewichtszunahme bewahrt, wobei die Antriebswelle 15 in Richtung der Drehachse zum Reduzieren der Pulsationen nicht verlängert ist, und wobei das stufenlose Getriebe T an einer Größenzunahme in Richtung der Drehachse der Antriebswelle 15 bewahrt wird.
Der Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl umfasst den Übersetzungsgetriebezug mit dem Antriebszahnrad 26 und dem Abtriebszahnrad 27 als Paar nichtkreisförmiger Zahnräder. Folglich werden Pulsationen der Drehzahl der Abtriebswelle 16 durch eine einfache Anordnung reduziert. Das Abtriebszahnrad 27 ist mit der Antriebswelle 15 zwischen der Verbindungseinheit U1, die dem Lager 30b am nächsten ist, mit dem die Antriebswelle 15 drehbar unterstützt ist, und der Verbindungseinheit U2 neben der Verbindungseinheit U1 verbunden und hält die Verbindungseinhei ten U1, U2 längs der Drehachse der Antriebswelle 15 voneinander beabstandet. Da das Antriebszahnrad 27 als Abstandhalter zum Anordnen der Verbindungseinheiten U1, U2 auf der Antriebswelle 15 doppelt verwendet wird, ist die Anzahl der verwendeten Abstandhalter reduziert und das stufenlose Getriebe T wird vor einer Gewichtszunahme bewahrt. Da irgendeine Biegung der Antriebswelle 15 auf Grund einer Last, die auf das Abtriebszahnrad 15 ausgeübt wird, klein ist, obwohl das Endzahnrad des Drehzahlerhöhungsmechanismus M1 das einzige Antriebszahnrad 27 ist, arbeiten die Verbindungseinheiten U1 bis U4 gleichmäßig, wobei die Antriebswelle 15 vor einer Erhöhung ihres Durchmessers zum Zweck der Erhöhung ihrer Steifigkeit bewahrt wird, so dass das stufenlose Getriebe T vor einer Gewichtszunahme bewahrt wird.
Die ersten und zweiten Gelenkwellen 34, 35 der Verbindungseinheiten U1 bis U4, die auf der Antriebswelle 15 längs ihrer Rotationsachse angeordnet sind, weisen die Nadellager 40, 41, 63, die halterfrei sind, auf, wobei zwei der Antriebsverbindungsglieder 31, die Getriebeverbindungsglieder 32, die Ausgangsverbindungsglieder 33 und die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 durch die Nadellager 40, 41, 63 relativ winkelmäßig beweglich unterstützt werden. Da die Verbindungsglieder 31, 32, 33, 54, die von diesen Nadellagern 40, 41, 43 unterstützt werden, winkelmäßig gleichmäßig beweglich sind, arbeitet das stufenlose Getriebe T für Drehzahländerungen gleichmäßig. Die ersten und zweiten Gelenkwellen 34, 35, die die Nadellager 40, 41, 43 aufweisen, sind durch eine halterfreie Gestaltung in ihrer Größe in Richtung der Achsen der Nadeln 40c, 41a, 63a reduziert, d. h. in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle 15 (der Querrichtung des Fahrrades). Der von den Verbindungseinheiten U1 bis U4 in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle 15 beanspruchte Raum wird somit ebenfalls reduziert, was zu einer Größenreduktion des stufenlosen Getriebes T führt.
Die halterfreien Nadellager 40, 63 sind radial auf der ersten Gelenkwelle 34 gestapelt und koaxial mit dieser angeordnet, wobei die Antriebsverbindungsglieder 31, die Getriebeverbindungsglieder 32 und die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 auf der ersten Gelenkwelle 34 winkelmäßig relativ beweglich unterstützt sind. Obwohl zwei Lager vorgesehen sind und drei Verbindungsglieder auf einer Gelenkunterstützung unterstützt sind, ist daher die Größe der ersten Gelenkwelle 34 in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle 15, auf der die Antriebsverbindungsglieder 31, die Getriebeverbindungsglieder 32 und die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 unterstützt sind, reduziert, da die zwei Nadellager 40, 63 keine Halter aufweisen und die Lager 40, 63 radial auf der ersten Gelenkwelle 34 gestapelt sind.
Die Nadeln 40c, 41a, 63a der Nadellager 40, 41, 63 werden durch die Antriebsverbindungsglieder 31 der Getriebeverbindungsglieder 32, die durch die ersten und zweiten Gelenkwellen 34, 35 unterstützt sind, welche die Nadellager 40, 41, 63 aufweisen, an einer Axialbewegung gehindert. Die Nadeln 40c, 41a, 63a werden somit zuverlässig an einer Verschiebung aus ihrer Position gehindert, ohne eine Erhöhung der Anzahl der verwendeten Teile zu bewirken.
Der Getriebemechanismus M5 zum Übertragen der Steuerkraft für eine Gangwechseloperation zur dritten Gelenkwelle 53 setzt das Drehmoment Ta, das auf der Grundlage der Komponente F der Antriebskraft erzeugt wird, die über die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 übertragen wird, um die Verbindungseinheiten U1 bis U4 zu betätigen, in eine Hilfskraft zu unterstützen der Steuerkraft um. Auf der Grundlage der Hubbewegung der Antriebsverbindungsglieder 31, die durch die Antriebskraft betätigt werden, die von der Antriebswelle 15 erzeugt wird, welche durch die Kurbelwelle 12 gedreht wird, wird somit die Steuerkraft, die für eine Gangwechseloperation zu dem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer die Pedale 13 betätigt, um die Kurbelwelle 12 zu drehen, erforderlich ist, reduziert, wodurch es möglich wird, die Gangwechseloperation leicht durchzuführen.
Da der Getriebemechanismus M5 die Zweiwegekupplung 58 aufweist, um die Unterstützungswelle 59 an einer winkelmäßigen Bewegung unter einer Kraft zu hindern, die vom Getriebemechanismus M3 ausgeübt wird, und der Unterstützungswelle 59 zu erlauben, sich winkelmäßig unter einer Steuerkraft zu bewegen, die vom Steuerhebel ausgeübt wird, ist das stufenlose Getriebe T fähig, Gangwechselvorgänge zuverlässig durchzuführen, während das Fahrrad B sowohl fährt als auch angehalten ist.
Das Antriebsverbindungsglied 31 der Verbindungseinheit U1 am rechten Ende, das eines der Antriebsverbindungsglieder 31 ist, die an der Antriebswelle 15 angelenkt sind, ist zwischen dem ersten Antriebszahnrad 22 und dem dritten Antriebszahnrad 26, die ein Paar von entsprechenden Übersetzungsstufen des Drehzahlerhöhungsmechanismus M1 bilden, in Querrichtung des Fahrrades angeordnet, und ist an einer Position angeordnet, die das erste Antriebszahnrad 22 und das dritte Antriebszahnrad 26 in Radialrichtung der Hauptwelle 12a überlappt. Folglich ist das stufenlose Getriebe T in Querrichtung des Fahrrades in seiner Größe reduziert. Der Zwischenachsenabstand zwischen der Kurbelwelle 12 und der Antriebswelle 15 kann ferner reduziert werden, was ebenfalls zur Größenreduktion des stufenlosen Getriebes T beiträgt.
Die Steuerkraft zum stufenlosen Verändern der Drehzahl der Abtriebswelle 16 wird über das zweite Zwischenverbindungsglied 62 des Verbindungsmechanismus, das an der Gelenkwelle 63 angelenkt ist, auf die Gelenkwelle 53 übertragen, die auf dem Überstützungselement 51 montiert ist, und an dem die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 angelenkt sind. Wenn daher die Steuerkraft zum Schwenken der Gelenkwelle 53 direkt auf die Gelenkwelle 53 ausgeübt wird, auf der die Getriebesteuerverbindungsglieder 54 angelenkt sind, so dass die Gelenkwelle 53 mit dem Unterstützungselement 51 um die Zentralwellen 52 schwingt, braucht das Unterstützungselement 51 keinen Abschnitt zum Aufnehmen der Steuerkraft aufweisen, so dass das Unterstützungselement 51 und somit das stufenlose Getriebe T in Größe und Gewicht reduziert werden können. Durch geeignetes Festlegen der Längen der ersten und zweiten Zwischenverbindungsglieder 60, 62 des Verbindungsmechanismus muss das Unterstützungselement 51 keine erhöhte Größe und kein erhöhtes Gewicht aufweisen, selbst wenn das Übersetzungsverhältnis über einen weiten Bereich verändert wird. Außerdem kann der Bereich, in welchem die Gelenkwelle 63 schwingt, leicht erhöht werden, wobei die Geschwindigkeit, mit der die Gelenkwelle 53 schwingt, erhöht werden kann, so dass das Übersetzungsverhältnis schnell verändert werden kann.
Um alle Getriebesteuerverbindungsglieder 54, die auf der dritten Gelenkwelle 53 unterstützt sind, in gleichmäßig beabstandeten Intervallen in Querrichtung des Fahrrades anzuordnen, werden der Kragen 70 und das zweite Zwischenverbindungsglied 62, das auf der dritten Gelenkwelle 53 unterstützt ist, verwendet, um die benachbarten Getriebesteuerverbindungsglieder 54 voneinander beabstandet zu halten. Folglich ist die Anzahl der Kragen für die Verwendung als Abstandhalter reduziert, wobei die Breite des Unterstützungselements 51, das die dritte Gelenkwelle 53 unterstützt, und die Länge der Antriebswelle 15 in Querrichtung des Fahrrades reduziert werden, was zu einer Reduktion der Abmessungen des Unterstützungselements 51 und der Antriebswelle 15 und somit des stufenlosen Getriebes T in Querrichtung des Fahrrades führt.
Die Freilaufkupplung 82 weist die Kupplungsfedern 82e, um Federkräfte zwischen dem äußeren Laufring 82a und dem Halter 82d auszuüben, um die Rollen 82c in den unblockierten Zustand zu bringen, mit Ausnahme dann, wenn der äußere Laufring 82a in Normalrichtung A0 rotiert, sowie das Haltemittel zum Halten des Halters 82d auf, um die Rollen 82c zu blockieren, wenn der äußere Laufring 82a die Kupplungsfedern 82e elastisch verformt und über den Winkel 83 in Normalrichtung A0 bezüglich des Halters 82d rotieren kann, unmittelbar nachdem er begonnen hat, in Normalrichtung A0 zu rotieren. Die Freilaufkupplung 82 wird eingerückt, unmittelbar nachdem der durch die Kette 19 betätigte äußere Laufring 82a begonnen hat, ausgehend von einem Halt über den Winkel θ3 in Normalrichtung A0 zu rotieren, was dem inneren Laufring 82b und dem Halter 82d erlaubt, mit dem äußeren Laufring 82a in Normalrichtung A0 zu rotieren. Wenn die Rotationen des äußeren Laufrings 82a in Normalrichtung A0 gestoppt wird, wird das Abtriebsritzel 18 unter der Federkraft der Kupplungsfedern 82e in einer Richtung entgegengesetzt zur Normalrichtung A0 um ein Winkelintervall zurückgedreht, das einem Durchhang in der Kette entspricht, wobei gleichzeitig nur die hintere Nabe 80 in Normalrichtung rotiert, wodurch die Rollen 82c entriegelt werden. Wenn das Fahrrad B mit nicht darauf sitzendem Fahrer rückwärts bewegt wird, wird das Hinterrad W_R rückwärts gedreht. Da die Rollen 82c sich unter der Federkraft der Kupplungsfedern 82e im unblockierten Zustand befinden, ist die Freilaufkupplung 82 ausgerückt. Die Drehung des Hinterrades W_R wird auf den äußeren Laufring 82a übertragen, jedoch nicht auf das stufenlose Getriebe T und ferner nicht auf die Kurbelwelle 12. Somit wird das stufenlose Getriebe T geschützt.
Die Rückwärtsdrehung des Hinterrades W_R wird nicht auf das stufenlose Getriebe T und die Kurbelwelle 12 übertragen. Das Haltemittel zum Halten des Halters 82d, um die Freilaufkupplung 82 unmittelbar bei Drehung des Abtriebsritzels 18 in Normalrichtung A0 einzurücken, kann mit einer einfachen Struktur unter Verwendung der Abdeckung 83, die die Öffnung der Freilaufkupplung 82 abdeckt, und der Reibungsfeder 85 und unter Verwendung von Reibungskräften zwischen der Abdeckung 83 und der Reibungsfeder 85 konstruiert werden.
Da die Vorsprünge n des Halters 82d und die Kupplungsfedern 82e in den Vertiefungen 82f aufgenommen sind, die in der inneren Umfangsoberfläche des äußeren Laufrings 82a der Freilaufkupplung 82 definiert sind, wird die Freilaufkupplung 82 vor einer Erhöhung ihrer Abmessungen aufgrund der Kupplungsfedern 82e bewahrt.
Eine Ausführungsform auf der Grundlage einer Modifikation der Anordnung der obenbeschriebenen Ausführungsform wird im Folgenden mit Bezug auf die modifizierte Anordnung beschrieben.
In der obigen Ausführugsform umfasst der Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl nicht-kreisförmige Zahnräder. Der Getriebemechanismus M2 mit veränderlicher Drehzahl kann jedoch Elemente zum Erzeugen einer veränderlichen Drehzahl umfassen, wie z. B. exzentrische Zahnräder oder dergleichen. Der Drehzahlerhöhungsmechanismus M1 kann mehrere Übersetzungsstufen aufweisen, z. B. drei Übersetzungsstufen, oder kann eine einzelne Übersetzungsstufe aufweisen. Das Fahrrad kann ein anderes Fahrrad als ein Abfahrtsfahrrad sein, oder kann durch ein Dreirad ersetzt sein. Der Endlosgetrieberiemen und die Antriebs- und Abtriebsrotoren des Getriebemechanismus können ein Riemen bzw. Riemenscheiben sein.
In der obigen Ausführungsform umfasst der Unterstützungsring 51a ein einzelnes Element mit einem Paar Seiten 51a1 und dem Anschlussstück 51a2. Der Unterstützungsring 51a kann jedoch eine zusammengefügte Anordnung des Paares von Seiten und des Anschlussstückes sein, die als drei separate Elemente vorgesehen sind.
Die Erfindung schafft ein stufenlos veränderliches Getriebe für Fahrräder, das eine bessere Steuerbarkeit des Fahrrades bietet, nahezu keiner Gefahr einer Bodenberührung unterliegt, und die Kosten reduzieren kann.
In der Erfindung weist ein stufenloses Getriebe T für Fahrräder einen Getriebemechanismus auf, der mehrere Verbindungseinheiten zum Umsetzen einer Drehbewegung einer Antriebswelle, die von einer pedalbetätigten Kurbelwelle 12 gedreht wird, in eine Schwingbewegung aufweist, sowie eine Freilaufkupplung zum Umsetzen der Schwingbewegung in eine Drehbewegung einer Abtriebswelle 16. Die Verbindungseinheiten weisen Antriebsverbindungsglieder auf, die an einem Exzenterring angelenkt sind, der im Einklang mit der Antriebswelle rotiert. Das stufenlose Getriebe T ist zwischen einem Vorderrad W_F und einem Hinterrad W_R eines Fahrrades B in dessen Längsrichtung angeordnet und entweder oberhalb einer hypothetischen Ebene H2, die die Drehachsen des Vorderrades W_F und des Hinterrades W_R enthält, oder oberhalb einer Position unterhalb und nahe der hypothetischen Ebene H2 angeordnet.

Claims

Stufenloses Getriebe für Fahrräder, umfassend: einen Getriebemechanismus (M3) mit mehreren Verbindungseinheiten (U1–U4), die jeweils mehrere Getriebeverbindungsglieder (31, 32, 33) für das Umsetzen einer Drehbewegung einer Antriebswelle (15), die durch eine pedalbetätigte Kurbelwelle (12) gedreht wird, in eine Schwingbewegung umfassen; eine Freilaufkupplung (36), die mit jeder der Verbindungseinheiten (U1–U4) verbunden ist, um die Schwingbewegung der Verbindungseinheiten (U1–U4) in eine Drehbewegung einer Abtriebswelle (16) umzusetzen; und einen Getriebesteuermechanismus (M4) zum Bewegen eines Endes eines Getriebesteuerverbindungsgliedes (54), das ein entgegengesetztes Ende aufweist, das an jeder der Verbindungseinheiten (U1–U4) angelenkt ist, um somit die Drehzahl der Abtriebswelle (16) stufenlos zu verändern, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsverbindungsglied (31) der Getriebeverbindungsglieder jeder der Verbindungseinheiten (U1–U4) schwenkbar an einem Exzenterring (38) unterstützt ist, der mit der Antriebswelle (15) verbunden ist, um sich gemeinsam mit dieser zu drehen, wobei das stufenlose Getriebe (T) zwischen den Vorder- und Hinterrädern (W_F, W_R) eines Fahrrades (B) in Längsrichtung desselben und entweder oberhalb einer hypothetischen Ebene (H2), die die Drehachse des Vorderrades und die Drehachse des Hinterrades (W_R) enthält, oder oberhalb einer Position unter und nahe der hypothetischen Ebene (H2) angeordnet ist.
Stufenloses Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsrotor (17), auf dem ein Endlosge trieberiemen (19) zum Übertragen von Kraft gespannt ist, mit einem Ende der Abtriebswelle (16) außerhalb eines Gehäuses (11) des stufenlosen Getriebes (T) verbunden ist, wobei der Antriebsrotor (17) und das stufenlose Getriebe (T) oberhalb eines untersten Endes eines Fahrradrahmens (R) angeordnet sind.
Stufenloses Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (12), eine Leerlaufwelle (14), die parallel zur Kurbelwelle (12) angeordnet ist, und ein Übersetzungsgetriebezug (22–27), der auf der Kurbelwelle (12) und der Leerlaufwelle (14) montiert ist, um die Drehzahl der Kurbelwelle (12) zu erhöhen und die Drehung mit der erhöhten Drehzahl auf die Antriebswelle (15) zu übertragen, in einem Gehäuse (11) des stufenlosen Getriebes (T) angeordnet sind.