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Die
Erfindung betrifft eine Mehrgangnabe, in der Mittel zum wahlweisen
Koppeln und Entkoppeln wenigstens einer Komponente, die einen Teil
einer Mehrgangnabenschaltung bildet, mit ihrer Spindel, um die Drehung
dieser Komponente bezüglich
der Spindel zu verriegeln und zu entriegeln.
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Durch
dieses wahlweise Koppeln und Entkoppeln können verschiedene Getriebeverhältnisse in
der Mehrgangnabenschaltung gewählt
werden.
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Die
Vorteile dieses Wahlverfahrens können beschrieben
werden, indem man seine Verwendung in einem Planetenschaltgetriebesystem
betrachtet.
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Im
Stand der Technik ist bekannt, Fünf-
und Siebengang-Wechselgangzahnradnaben
für ein Fahrrad
vorzusehen, in dem Verbundplanetengetriebe verwendet werden, die
in einen gemeinsamen Getriebering eingreifen und mit einem jeweiligen
Sonnenrad kooperieren können,
das wahlweise mit ihnen im Antriebsübertragungsmodus in Eingriff
bringbar ist.
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Der
Planetenkäfig
der vorstehenden Anordnung ist mit der Nabenhülse verbindbar, um so eine Antriebsübertragung
von dem Planetenkäfig
auf der Nabenhülse
entsprechend dem Nabenzustand mittels radial oder axial bewegbarer
Sperrklinken, die in dem Planetenkäfig angebracht sind und mit
Sperrzähnen
kooperieren können,
die in der Nabenendkappe vorgesehen sind, zu schaffen. Der Getriebering
ist mit der Nabenhülse über radiale
Sperrklinken verbindbar.
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Es
ist auch aus unserem Patent
EP
0 686 113 B1 und der europäischen Patentanmeldung 95918691.7
(als EP-A-0762968) veröffentlicht)
bekannt, dass ein Sonnenrad axial bezüglich der Spindel fixiert ist
und ein Gangauswahlschlüssel
auf der Spindel axial bewegbar ist, um wahlweise in ein bestimmtes
der Sonnenräder
einzugreifen, um das Sonnenrad auf der Spindel nicht drehbar festzuhalten.
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Ein
Ziel einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Verfahren wahlweisen
Eingriffs dieser Sonnenräder
zum nicht drehbaren Festhalten dieser an der Spindel zu verbessern.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrgangnabenschaltung geschaffen,
umfassend eine Spindel, ein oder mehrere Elemente, die auf der Spindel
angebracht sind, und Mittel zum Verriegeln des einen oder der Elemente
bezüglich
der Spindel, wobei die Mittel eine oder mehrere Kugeln umfassen,
die in jeweiligen Löchern
in der Spindel angeordnet sind, und eine Spule, die für eine axiale
Bewegung bezüglich
der Spindel angeordnet ist, und die in Betrieb in einer Position die
oder jede Kugel in dem oder jedem jeweiligen Loch aus einer Nichtverriegelungsstellung
in eine Verriegelungsstellung verschiebt, in der das Element bezüglich der
Spindel nicht drehbar verriegelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das oder jedes Loch in der Spindel über einen wesentlichen Abschnitt
verjüngt
ist, so dass der Durchmesser des Lochs in der sich radial auswärts von
der Spindelachse erstreckenden Richtung zunimmt.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrgangnabenschaltung
vorgesehen, umfassend eine Spindel (4), eines oder mehrere
auf der Spindel ange brachte Elemente (1, 2, 3)
und Mittel (9) zum Verriegeln des einen oder der Elemente
bezüglich
der Spindel, wobei das Mittel eine oder mehrere Kugeln (9)
umfasst, die in jeweiligen Löchern
(8) in der Spindel angeordnet sind, und eine Spule (14),
die zur axialen Bewegung bezüglich
der Spindel (4) angeordnet ist und in Betrieb in einer
Position angeordnet ist, um den oder jede Kugel (9) in
dem oder jedem jeweiligen Loch (8) aus einer Nichtverriegelungs-
in eine Verriegelungsposition zu verschieben, in der das Element
nicht drehbar bezüglich
der Spindel (4) verriegelt ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das oder jedes Loch unter einem Winkel bezüglich der radialen Richtung
der Spindel gebohrt ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Spindel mit einer sich axial erstreckenden
Bohrung ausgebildet sein, in der die Spule zur axialen Bewegung
angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist die Spule einen Abschnitt
größeren Durchmessers
auf, der in Betrieb die oder jede Kugel berührt, um sie zu verschieben.
Wo mehr als ein Element vorhanden ist, ist eine jeweilige Kugel
oder eine jeweilige Gruppe von Kugeln in entsprechenden Löchern in
der Spindel zum Eingriff mit jeweiligen Elementen angeordnet, wobei
ein Loch/eine Gruppe von Löchern
axial mit jedem Element zusammentreffen. In dem Fall einer oder
mehrerer Gruppen von Kugeln, die jeweiligen Elementen entsprechen,
sind vorteilhafterweise drei Kugeln in der oder jeder Gruppe unter
gleichen Winkeln voneinander beabstandet.
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Bei
der Verjüngung
sind die resultierenden Reaktionskräfte in einer verriegelten Position
des Elements von dem Element auf der Kugel radial einwärts gerichtet
zur Spule im Vergleich mit den Kräften verringert, die bei einem
nicht ver jüngten
Loch aufträten.
Indem der Winkel der Verjüngung
in dem Loch verändert
wird, können
die resultierenden Kräfte
zwischen dem Element und der Kugel, der Spindel und der Kugel und
der Spule und der Kugel angepasst werden, um verschiedene Werte
zu erzielen. Ein geeigneter beinhalteter Verjüngungswinkel kann in der Größenordnung
von 60° liegen.
Die Möglichkeit, dass
man dieses tun kann, ist wichtig, weil die Berührungsfläche zwischen dem Element und
der Kugel, der Spindel und der Kugel und der Spule und der Kugel
sich voneinander unterscheiden, und daher werden die Kräfte auf
jedes verschieden sein. Es gibt eine Berührungslinie zwischen dem Element
und der Kugel und der Spindel und der Kugel, weil eine konkave Oberfläche sich
nach oben gegen eine konvexe Oberfläche wölbt. Zwischen der Spule und
der Kugel gibt es einen Berührungspunkt,
weil eine sphärische, konvexe
Oberfläche
sich nach oben gegen eine zylindrische, konvexe Oberfläche wölbt. Das
bedeutet, dass bei einem Loch ohne Verjüngung die Spule stärker belastet
sein wird.
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Der
Winkel des verjüngten
Lochs ist so gewählt,
dass die Kraft von der Kugel auf die Spule verringert wird, aber
zugleich die Kraft von der Kugel auf das Element und die Spindel
nicht in der Weise einer Freilaufkupplung selbst verriegelnd sein
wird. Eine Verringerung der Kraft auf die Spule ist wichtig, um ein
Eindellen oder einen Bruch der Spule zu verhindern. Die Verringerung
der Kraft auf die Spule ist auch insofern vorteilhaft, als dass
sie es einfacher macht, das Wahlspulenelement axial zu bewegen, und
daher einen Gangwechsel einfacher macht. Weil das Wahlspulenelement
vergleichsweise klein ist, können
Materialien besserer Qualität
verwendet werden, ohne hohe Materialkosten nach sich zu ziehen.
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Der
kleine Durchmesser des verjüngten Lochs
kann kleiner sein als die Kugel, um die Kugeln, die nicht unter
Last stehen, daran zu hindern, in die Bohrung der Spindel einzudringen
und der axialen Bewegung der Gangwahlanordnung in die Quere zu kommen.
Dies wird auch bei der Montage der Kugeln an der Achse behilflich
sein, weil die Kugeln vor der Gangwahlanordnung angebracht werden
können.
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Die
Richtung des Gegendrehmoments auf die Achse ändert sich je nach dem, ob
das Getriebe so gewählt
wird, dass es zu einem größeren Gang oder
einem niedrigeren Gang führt.
Das verjüngte Loch
berücksichtigt
dies, aber falls die Drehmomentgegenwirkung stets in der selben
Richtung war, könnte
die selbe Anpassung von Kräften
erreicht werden, indem ein Loch ebenen Durchmessers in die Spindel bei
einem Winkel gearbeitet würde,
der mit der Anpassung erforderlicher Kräfte vereinbar ist.
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Die
axiale Bewegung der Gangwahlanordnung kann erreicht werden, wie
es bei Wahlschlüsseln
beschrieben ist, die Gegenstand des Patents
EP 0 686 113 B1 waren oder
auf eine ähnliche
Weise.
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Bei
den Erfindungen der
EP
0 686 113 B1 und EP-A-0 180 076 sind die Sonnenritzel nicht
drehbar mit der Spindel unter Verwendung einer Anpassung eines Schlüssels und
Keilnuten in der Spindel und den Sonnenrädern verriegelt. Der Schlüssel wird axial
bewegt, um zu einer Zeit wahlweise ein Sonnenritzel zu verriegeln.
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Es
ist wichtig, dass lediglich ein Sonnenritzel zu jeder Zeit verriegelt
wird; andernfalls würde
die Nabe aufgrund der extremen Kräfte beschädigt, die infolge des großen mechanischen
Vorlaufs erzeugt würden,
der durch Verriegeln mehr als eines Sonnenritzels erzeugt wird.
Es ist auch wichtig, dass eine neutrale Position zwischen dem Punkt,
wenn der Schlüssel
ein Sonnenritzel verlässt
und bevor er in das nächste
Sonnenritzel eintritt, nicht vorhanden ist. Die neutrale Position
wird durch Hinzufügen
von Rampen zu dem Schlüssel
vermieden, um den Schlüssel
wahlweise axial in eines der benachbarten Sonnenritzel zu zwingen.
Dies ist in EP-A-0 180 076 beschrieben.
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Eine
der Nachteile dieses Verfahrens besteht darin, dass der Schlüssel und
Keilnuten im Betrieb beschädigt
werden können,
falls Anpassungen an die Nabe falsch sind oder sich im Dienst bewegen. Beschädigungen
können
auch dann auftreten, falls der Gangwechsel unter starker Antriebslast
durchgeführt
wird, ohne dem Schlüssel
Zeit zu geben, um die Position vollständig zu wechseln. Die Wirkung
dieser Fehler wird zu Fehlern bei der axialen Position des Achsenschlüssels in
der Spindel führen,
was zu einem teilweisen Eingriff des Schlüssels in die Sonnenritzelkeilnut
führt.
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Bei
lediglich teilweisem Eingriff des Schlüssels in das Sonnenritzel wird
der Oberflächendruck zwischen
dem Schlüssel
und dem Sonnenritzel sich vergrößern und
kann die äußerste Festigkeit
des Materials übersteigen,
was zu einem Versagen der Ecken des Schlüssels oder der Sonnenritzelkeilnut führen kann.
Nach und nach führt
eine Erosion der Ecken des Schlüssels
und der Keilnuten schließlich zum
Rutschen des Getriebeantriebs, und schließlich tritt selbst eine neutrale
Position auf.
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Die
Anwendung der vorliegenden Erfindung bei Planetenschaltganggetriebesystemen überwindet
diese Probleme, weil die Abnutzung und die Abrundung von Ecken,
die Probleme bei den Schlüsseln und
den Keilnuten verursachen könnte,
nicht auftreten können,
weil es keine zu beschädigende
Ränder und
Ecken gibt. Es macht die Komponenten robuster und deshalb sollte
die neue Anordnung gegenüber schlechter
Ausrichtung und einem Gangwechsel unter Antriebslast toleranter
sein.
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Das
Eliminieren neutraler Positionen ist ebenfalls wichtig, und die
Erfindung geht darauf ein, indem angewinkelte Endflächen in
das Wahlspulenelement eingebaut sind, so dass die radial einwärts gerichteten
Kräfte
von den Kugeln dazu verwendet werden können, die Wahlspule eines oder
anderer der Sonnenritzel, die der neutralen Position benachbart
sind, zu verriegeln. Zusätzlich
oder alternativ sind die Löcher
abgeschrägt,
um der oder jeder entsprechenden Kugel zu ermöglichen, sich axial zu bewegen.
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Um
zu verhindern, dass das Wahlspulenelement gefangen wird, sind die
angewinkelten Endflächen
verschieden ausgebildet, um die Spule vorzugsweise in eine Richtung
zu treiben.
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Damit
die Erfindung klarer verständlich
ist, wird nun eine Ausführungsform
desselben anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen beschrieben; zu den Zeichnungen:
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1 zeigt ausschnittweise
ein Planetenwechselganggetriebesystem gemäß der Erfindung, wobei das
System in einem ersten Gang angeordnet ist,
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1a zeigt einen Teil des
Systems von 1 in einem
teilweisen Schnitt,
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1b zeigt ebenfalls einen
Teil des Systems von 1 in
einem teilweisen Schnitt,
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2, 2a und 2b entsprechen
jeweils den 1, 1a und 1b, jedoch für ein Getriebesystem in einem
zweiten Gang,
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3, 3a und 3b entsprechen
jeweils den 1, 1a und 1b, jedoch für das Getriebesystem in einem
dritten Gang,
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4, 4a und 4b entsprechen
jeweils den 1, 1a und 1b, jedoch für das Getriebesystem in einem
vierten Gang,
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5, 5a und 5b entsprechen
jeweils den 1, 1a und 1b, jedoch für das Getriebesystem in einem
fünften
Gang,
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6, 6a und 6b entsprechen
jeweils den 1, 1a und 1b, jedoch für das Getriebesystem in einem
sechsten Gang,
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7, 7a und 7b entsprechen
jeweils den 1, 1a und 1b, jedoch für das Getriebesystem in einem
siebten Gang,
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8a zeigt eine Gangwahlanordnung,
die einen Teil des Systems von 1 bildet,
detaillierter mittels einer isometrischen Ansicht,
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8b zeigt eine Seitenansicht
der Gangwahlanordnung von 8a im
Schnitt,
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9a zeigt eine Querschnittsansicht
durch die Spindel, ein Sonnenritzel, Kugeln und Wahlspule für den Zustand,
wenn das Sonnenritzel mit der Spindel verriegelt ist,
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9b zeigt eine Querschnittsansicht
durch die Spindel, ein Sonnenritzel, Kugeln und die Wahlspule für den Zustand,
wenn das Sonnenritzel sich frei um die Spindel drehen kann,
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10a zeigt einen axialen
Querschnitt durch die Spindel, der zeigt, wie die Wahlspule die Getriebekomponente
B richtig verriegelt,
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10b zeigt einen axialen
Querschnitt durch die Spindel, der die Wahlspule an dem Punkt der
Verriegelung der Komponente B zeigt.
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11a entspricht 9a, jedoch für eine Alternative
zu der Anordnung in 9a,
und
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11b entspricht ebenfalls
der 9a, jedoch für eine weitere
Alternative zu der Anordnung, die in 9a gezeigt
ist.
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In 1, 1a und 1b umfasst
die Planetenwechselganggetriebenabenanordnung Elemente in der Form
von Sonnenritzeln 1, 2 und 3, die frei
drehbar in einer Seite-an-Seite-Anordnung auf einer festen Spindel 4 angebracht
sind. Diese Sonnenritzel können
wahlweise bezüglich
der Spindel 4 mittels einer Gangwahlanordnung 5 verriegelt
werden, die axial in einer Bohrung 6 bewegbar ist, die
in der Spindel 4 ausgebildet ist, um Reaktionselemente
bereitzustellen. In den 1, 1a und 1b ist die Gangwahlanordnung 5 in
einer Position gezeigt, in der sie das Sonnenritzel 3 bezüglich der
Spindel 4 verriegelt; die anderen Sonnenritzel 1 und 2 sind
frei zur Drehung um die Spindel 4. Planetenritzel 10, 11 und 12, die
drehbar in einer Planetenkäfiganordnung
angebracht sind, die allgemein mit dem Bezugszeichen 13 be zeichnet
ist, greifen jeweils in die Sonnenritzel 1, 2 und 3 ein.
Die Anordnung umfasst auch einen Getriebering 27, der funktionell
mit einem Ausgabeelement oder einem Eingabeelement verbunden ist,
und eine Kupplung, die so funktioniert, dass sie das Eingabeelement
mit dem Planetenkäfig
oder das Eingabeelement mit dem Getriebering verbindet.
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Ferner
wird gemäß den 8, 9, 10 und 11 das Verriegeln des gewählten Sonnenritzels
bezüglich
der Spindel 4 mittels einer Wahlspule 14 bewirkt, die
drei Kugeln 9 radial auswärts schiebt und hält, so dass
sie mit komplementären
Ausbildungen 7 auf dem inneren Umfang des Sonnenritzels 3 und
den Seiten ihrer passenden Löcher 8 in
der Spindel zusammenwirken. Die passenden Löcher 8 für die Kugel 9 sind
verjüngt,
wobei sich der Durchmesser der Löcher
in einer Richtung weg vom Zentrum der Spindel 4 vergrößert. Der
Mindestdurchmesser jedes Loches 8 an der Oberfläche der
Bohrung in der Spindel 4 ist geringer als der Durchmesser
der Kugel 9 und der maximale Durchmesser an der Oberfläche der Spindel 4 ist
größer als
der Durchmesser der Kugel aus dem schon beschriebenen Grund. Wie
ebenfalls schon beschrieben wurde, kann der Winkel der Verjüngung variiert
werden, um die sich ergebenden Kräfte zwischen dem Sonnenrad
und der Kugel, der Spindel und der Kugel und der Spule und der Kugel zu
verändern.
Diese verriegelte Position des Sonnenritzels 3 ist in 9a gezeigt.
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Um
neutrale Positionen zu eliminieren, sind die Löcher 8 abgeschrägt, um den
entsprechenden Kugeln 9 zu ermöglichen, sich axial zu bewegen;
und die Wahlspule 14 ist mit angewinkelten Endstirnflächen versehen,
so dass radial einwärts
gerichtete Kräfte
von den Kugeln dazu verwendet werden können, die Spule dazu zu bringen,
eines oder andere der Son nenritzel, die der neutralen Position benachbart
sind, zu verriegeln.
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Die
anderen Sonnenritzel 1 und 2 können sich frei drehen, während die
Kugeln 9 sich radial einwärts unter der Wirkung der Ausbildungen 7 auf
dem inneren Umfang in dem Maße
bewegen können, dass
sie nicht in die Quere kommen, um die Sonnenritzel in der Spindel
zu verriegeln. Diese unverriegelte Stellung eines Sonnenritzels,
in der es sich im Uhrzeigersinn drehen kann, ist in 9b gezeigt.
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Die
Gangwahlanordnung 5 wird axial bewegt, in dem ein innerer
Kragennocken 15, der die Spindel 4 konzentrisch
umgibt, gedreht wird. Jeweils gegenüberliegende Enden dieses inneren
Kragennockens 15 sind bezüglich der Ebene angewinkelt
bei rechten Winkeln zu der Achse der Spindel 4 und bei 16 und 17 gestuft,
um drei verschiedene Aufenthaltspositionen für den Gangwahlnockenfolger 18 und Stift 19 zu
schaffen, die mit dem Kragennocken zusammenwirken. Der Stift 19 ist
auf der Spindel 4 angebracht, und der Gangwahlnockenfolger 18 bildet einen
Teil. der Gangwahlanordnung 5.
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Wenn
der Kragennocken 15 gedreht wird, wirkt der Stift 19 als
ein Reaktionsstift auf ein Ende des Kragennockens und die Gangwahlanordnung 5 wird
axial gegen die Wirkung einer Zylinderfeder 28 durch die
Wirkung des anderen Endes des Kragens auf dem Gangwahlnockenfolger 18 verschoben.
Die drei Aufenthaltspositionen entsprechen den drei axialen Positionen
der Gangwahlanordnung 5.
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Ein äußerer Nocken 20 ist
auf der Spindel 4 konzentrisch angebracht. Dieser wird
sowohl axial als auch bei Drehung bezüglich der Spindel 4 zurückgehalten.
Ein äußerer Nockenfolger 22 umgibt
den inneren Kragennocken 15 konzentrisch.
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Ein
Ende dieses äußeren Nockenfolgers 22 umfasst
eine Nockenstirnfläche 23,
die mit der Nockenstirnfläche 24 des äußeren Nockens 20 auf
eine Weise, die später
beschrieben wird, zusammenwirkt. Die Nockenstirnfläche 23 ist
in 3a, 4a und 5a gezeigt.
Eine Kupplung 25 umgibt sowohl den äußeren Nocken 20 als
auch den äußeren Nockenfolger 22. Die
Kupplung umfasst einen sich radial einwärts erstreckenden Flansch 26,
der mit einer Stoßstirnfläche des äußeren Nockenfolgers 22 zusammenwirkt.
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In
sämtlichen 1 bis 7 ist der Antrieb durch das Getriebesystem
mit dem Buchstaben D bezeichnet. In den Gängen 1 bis 3 wird
der Gang gewählt,
in dem jeweils die Sonnenritzel 1, 2 oder 3 mit der
Spindel 4 mittels der Gangwahlanordnung 5 verriegelt
werden. Die Antriebslinie durchläuft
dann das jeweilige der drei Sonnenritzel entsprechend dem gewählten Gang.
In allen diesen drei Gängen,
nimmt die Kupplung 25 die selbe Position an, wie man anhand
den 1a, 1b und 1c sehen
kann.
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Diese
Kupplung 25 setzt die Sperrklinken in dem Getriebering 24 frei,
so dass ein Antrieb durch das Getriebe durch den Getriebering 27 eingegeben und
durch den Planetenkäfig 13 ausgegeben
wird, was zu einer Gangverringerung führt. Das Verhältnis der
Gangverringerung hängt
von der Anzahl der Zähne
der ineinandergreifenden Sonnen und Planetenritzel ab.
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4, 4a und 4b zeigen
die Nabe in Gang 4. Beim Bewegen von Gang 3 nach
Gang 4 hat der Freilauf 25 seine Position im axialen
Sinne unter der Drehwirkung des inneren Nockens 15 geändert und den
Nockenfolger 22 axial gegen die axiale Nockenstirnfläche 24 des äußeren Nockens 20 bewegt, aber es
gibt keine Änderung
des Abstands zwischen dem Gangwahlnockenfolger 18 und dem
Stift 19.
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Die Änderung
der Position der Kupplung 25 erlaubt den Sperrklinken in
dem Getriebering 27, mit der Nabe 31 über Sperrzähne in einem
Kugelring 32 in Eingriff zu gelangen.
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Deshalb
verläuft
der Antrieb, wiederum durch den Buchstaben D repräsentiert,
im vierten Gang direkt vom Zahnkranz 30 zur Nabe 31 und
passiert nicht durch eines der Sonnenritzel 1, 2 und 3 oder
ihrer entsprechenden Planetenritzel. Somit sind, obgleich das Sonnenritzel 1 mit
der Spindel 4 durch die Gangwahlanordnung 5 verriegelt
ist und die Sonnenritzel 2 und 3 sich um die Spindel 4 in
diesem Gang frei drehen können,
keines der Sonnenritzel 1, 2 oder 3 einem
Gegendrehmoment ausgesetzt, und keines bildet einen Teil der Antriebslinie,
die den resultierenden Gang bewirkt.
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Gemäß der 5, 5a und 5b wird,
um vom Gang 4 aus in Gang 5 zu gelangen, der innere
Kragennocken 15 weiter gedreht. Das Weiterdrehen führt nicht
zu einer Änderung
des Raumes zwischen dem Gangwahlnockenfolger 18 und dem
Stift 19 (wobei das Sonnenritzel 1 mit der Spindel 4 mittels
der Gangwahlanordnung 5 verriegelt ist), sondern die Positionen
des äußeren Nockenfolgers
und der Kupplung 25 werden geändert.
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Die
Kupplung 25 wird nun mit dem Planetenkäfig 13 in Eingriff
gebracht und nimmt den Antrieb direkt vom Zahnkranz 30 über den
Treiber 33 auf. Deshalb wird der Antrieb durch den Getriebezug
in den Planetenkäfig 13 eingegeben
und von dem Getriebering 27 ausgegeben, was zu einer Gangerhöhung führt. Das
Verhältnis
der Gangerhöhung
hängt von der
Anzahl der Zähne
der miteinander in Eingriff stehenden Sonnenrit zel und Planetenritzel
ab. Deshalb gelangt der Antrieb, wiederum durch Buchstaben D gezeigt,
von dem Zahnkranz 30 über
das Sonnenritzel 1 und die Planetenritzel 11 [auf]
die Nabe 31.
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Gemäß 6, 6a, 6b, 7, 7a, und 7b führt ein Weiterdrehen
des inneren Kragennockens 15 zu einer Änderung des Raumes zwischen
dem Gangwahlnockenfolger 18 und dem Stift 19;
somit werden das Sonnenritzel 2 (Gang 6) und das
Sonnenritzel 3 (Gang 7) erneut in die Antriebslinie
D eingeführt.
Die Kupplung 25 verbleibt in der selben Position wie in Gang 5.
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Eine
weitere Drehbewegung des inneren Kragennockens wird von dem Stoß eines
Schlüssels 40 verhindert,
der an den Kragen mit dem Stift 19 angeschlossen ist.
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8a und 8b zeigen die Gangwahlanordnung im einzelnen
in einer isometrischen Ansicht bzw. in einer Schnittansicht. Die
Gangwahlanordnung ist aus zwei Hauptteilen gebildet, die federnd auseinander
gedrängt
sind. Bei diesen Teilen handelt es sich um die Wahlspule 14 und
den Gangwahlnockenfolger 18. Diese zwei Elemente werden
mittels Federmitteln in Form einer Zylinderfeder 42 federnd auseinander
gedrängt.
Ein federnder Ringbeschlag 41 und ein Stab 43 steuern
den Abstand der Trennung der Wahlspule 14 und des Gangwahlnockenfolgers 18 der
Gangwahlanordnung und halten die Anordnung zusammen.
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Die
Gangwahlspule 14 kann frei auf dem Stab 43 gleiten,
sowohl axial als auch drehend. Der Gangwahlnockenfolger 18 ist
fest an dem Stab 43 angebracht.
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Der
gestufte Ringbeschlag 41 ist fest an dem Stab 43 angebracht,
um den maximalen Abstand zwischen der Wahlspule 14 und
dem Gangwahlnockenfolger 18 festzulegen. Die federnde Gangwahlanordnung 5 überwindet
jegliche Neigung des Wahlmechanismus zu verklemmen, wenn der Kragen
gedreht wird, um die Gangwahlanordnung 5 axial voran zu führen, sich
die Gangwahlspule 14 jedoch nicht voranbewegen kann, weil
das erforderliche Sonnenritzel sich nicht an der richtigen Position
zur Annahme derselben befindet. Die federnde zweiteilige Gangwahlanordnung
kann von der Bewegung des Kragennockens 15 zusammengedrückt werden,
bis das Sonnenritzel sich an der richtigen Position befindet, wenn die
zwei Teil auseinander gedrängt
werden, und die Wahlspule 14 wird in einen Funktionsverriegelungseingriff
mit dem erforderlichen Sonnenritzel gedrängt.
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10a und 10b zeigen einen axialen Querschnitt
durch die Nabenspindel, der die Wahlspule 14 eingehender
zeigt. 10a zeigt die
Stellung der Wahlspule 14 in ihrer richtig angepassten
Stellung, in der sie die Getriebekomponente B verriegelt, wobei die
Getriebekomponente A sich frei drehen kann. 10b zeigt die Situation, in der, unter
der Wirkung der radial einwärts
gerichteten Kraft der Getriebekomponente A, die Kugel 9 die
Wahlspule axial in Eingriff mit der anderen Kugel 9 gestoßen hat,
um die Getriebekomponente B wahlweise zu verriegeln.
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11 entspricht der 9a und zeigt eine Alternative
zu der Anordnung, die in 9a dargestellt
ist. Bei dieser alternativen Anordnung sind die verjüngten Löcher 8 durch
Löcher 8 mit
ebenem Durchmesser ersetzt, die unter einem Winkel gearbeitet sind,
um ähnliche
Gegenwirkungsstirnflächen 9a in
der Achse 4 in der gezeigten Richtung zu schaffen, wenngleich
die Anordnung sich nicht dazu eignen würde, in umgekehrter Richtung
zu verriegeln. In der in 11b gezeigten
Anordnung sind die verjüngten
Löcher 8 der
Anordnung von 8a durch Löcher ersetzt,
die insofern ähnlich
den gebohrten Löchern
sind, als jedes einen parallelen Abschnitt 8b aufweist,
der in einen verjüngten
Abschnitt 8c übergeht.
Der verjüngte
Abschnitt stützt
einen eingeschlossenen Winkel von 70°, obgleich dieser Winkel je
nach Bedarf geändert
werden kann.
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In
beiden Anordnungen der 11a und 11b wird der Vorteil des
verjüngten
Loches erreicht, jedoch mit einer Verringerung der Menge des Materials,
das von der Außenfläche der
Spindel 4 entfernt wird. Sowohl in 11a als auch in 11b tragen Teile, die zu den Teilen in 9a äquivalent sind, dieselben Bezugszeichen,
und sämtliche
dieser Figuren zeigen das Sonnenritzel 3 in Verriegelung
mit der Spindel.
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Sämtliche
Gangwahlvorgänge
werden durch Drehung des Schlüssels 40 um
die Spindel 4 bewirkt. Der Schlüssel 40 wird von dem
Gangwechselkegel 45 gedreht, der wiederum an die Trommel 44 angeschlossen
ist. Die Trommel wird von einem Steuerungskabel (nicht gezeigt)
gedreht. Der Nabengangwechsel wird durch axiale Bewegungen des Steuerungskabels
bewirkt, die die Trommel 44 in einem Drehsinn drehen, während eine
umgekehrte Drehung durch Drehfedermittel 46 erreicht wird.
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Die
Mittel zum Drehen der Trommel 44 und die Betriebsrichtungen
können
je nach Anwendung verändert
werden, ohne auf den Betrieb der Kragennocken einzuwirken.
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Man
wird verstehen, dass die obige Ausführungsform lediglich als Beispiel
beschrieben wurde und dass viele Variati onen möglich sind, ohne vom Umfang
der Erfindung abzuweichen.