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Schaltvorrichtung für ein mehrstufiges Umlaufräderwechselgetriebe
Es sind Schaltvorrichtungen für mehrstufige Geschwindigkeitsgetriebe bekannt, durch
welche der Wechsel in der Verbindung der jeweils nötigen Übersetzungselemente nach
Einleitung von Hand aus selbsttätig durch die Triebkraft bewirkt wird. Infolge des
engbegrenzten, für die Unterbringung der Übersetzungszahnräder nur knapp ausreichenden
Radialraumes müssen bei diesen bekannten Bauarten die zur Verwendung gelangenden
Schaltorgane im Axialraum untergebracht werden, wodurch sowohl das Axialausmaß als
auch das Gewicht mehrstufiger Getriebe derart erhöht werden, daß sie beispielsweise
für Sport- noch viel mehr aber für Rennräder gar nicht in Verwendung genommen werden
können.
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Diesem Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch begegnet, daß das Sonnenrad
einen radialen Führungsschlitz aufweist, in welchen bedarfsweise ein in der Lagernabe
des Sonnenrades angeordneter Sperrhebel eingeführt wird, der die Schaltung bewirkt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die Unterbringung der zur Schaltung nötigen
Organe im Radialraum bei möglichster Einschränkung des Raumbedarfes und Gewichtes
dieser Organe erreicht. Es werden der sonst für die Schaltorgane bei Geschwindigkeitswechselgetrieben
benötigte, insbesondere aber bei Leichträdern nicht verfügbare Sonderraum und das
damit zusammenhängende Mehrgewicht ausgeschaltet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Schaltvorrichtung in Verwendung bei einem Kettenradgetriebe eines
Fahrrades dargestellt. Es zeigen Fig. i einen Achsschnitt durch das Getriebe, Fig.
a bis 4 die Schaltvorrichtung in drei verschiedenen wesentlichen Schalt-,stellungen.
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Die mit der Antriebswelle, im vorliegenden Falle der Fahrradkurbelwelle
i, fest verbundene Triebscheibe z trägt den Innenzahnkranz 3, der in die in der
Kettenscheibe ¢ gelagerten Planetenräder 5 eingreift. Die Planetenräder
5
sind mit den auf der gleichen Achse sitzenden Planetenrädern 6 mitdrehend verbunden.
Die Planetenräder-5 kämmen mit dein Sonnenrad ;7, die Planetenräder 6 mit dein Sonnenrad
B. Der Lagerteilg des Sonnenrades ;, welcher zur Lagerung der Kette»-scheibe..f
als auch des Sonnenrades 8 dient, birgt eine Schaltwarze io, welche durch Federkraft
in eine als Steuerungsschlitz ausgebildete Aussparung i i des Sonnenrades 8 eingreift
und beide Sonnenräder miteinander verklinkt (Fig. z). Dadurch ist eine Blockierung
des gesamten Planetenräderwerkes und somit des ganzen Getriebes erreicht, das sich
als starres Ganzes dreht (Großgang). An der mit dem Fahrradrahmen fest verbundenen
Scheibe 12 befindet sich, angepaßt an eine zwischen den Rohren des Rahmens freien
Stelle, eine gehäuseartige Ausbuchtung, die zur Unterbringung der Sperrvorrichtung
dient. Diese besteht aus dem Lagerungsteil 13, dem Sperrstift 14. und dem beide
Teile miteinander verbindenden Hebelarm 15. Der Lagerungsteil 13 trägt außerhalb
des Gehäuses 12 einen Hebel 16, welcher in bekannter Weise mittels Bowdenzuges von
der Lenkstange aus in die jeweils gewünschte Schaltstellung gebracht werden kann.
Der Sperrstift 14 wird innerhalb der Aussparung seiner Lagerstelle von dieser derart
geführt, daß er bis zu einem bestimmten Drehungswinkel sich gleichzeitig auch axial
verschiebt, sodann aber ohne Axialverschiebung drehbar ist. Durch eine um das Gehäuse
12 gewickelte Torsionsfeder i8 wird der Sperrstift radial nach innen geführt, soweit
dies das gespannte Bow denseil zuiäßt. Während der erstbeschriebenen Phase (Fig.2)
wird der Sperrstift in den inneren Teil des Steuerschlitzes i i des finit dein Sonnenrad
7 verklinkten und mitdrehenden Sonnenrades 8 versenkt, von der absteigenden Fläche
19 des Schlitzes erfaßt und soweit es das Bowdenzugseil zuläßt und unterstützt von
der Torsionsfeder 18 in radialer Richtung gedrückt, wodurch es die Schaltwarze io
in ihren Gelenksverbindungssitz zurückdrückt und dadurch die Verbindung der beiden
Sonnenräder untereinander löst (Fig. 3). Durch die Blockierung des Sonnenrades mit
dein Fahrradrahmen rollen die auf dem Wege Innenzahnkranz 3, Planetenräder 5 mit
letzteren fest verbundenen Planetenräder 6 auf dem festgehaltenen Sonnenrad 8 ab;
dadurch wird der als Planetenlagerscheibe ausgebildete Kettenscheibe4 eine geringere
Winkelgeschwindigkeit erteilt, so daß sich im Ausführungsbeispiel ein Übersetzungsverhältnis
d : 5 ergibt (Mittelgang).
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Wird der Sperrstift weiter freigegeben, so wird er wieder unterstützt
durch die Kraft der Torsionsfeder 18, zufolge der schiefen Bahn des Steuerungsschlitzes
in die Warzenlücke 21 des Sonnenrades 8 gepreßt (Fig. 4). Dabei drückt er die Warze
io tiefer in ihren Sitz zurück und fixiert damit das Sonnenrad B. Dadurch erscheint
der Kraftfluß Innetizahnkratiz 3, Planetenräder 5, Sonnenrad 7 ; dann ist die normale
Planetentriebfunktion gegeben, die im Falle des Ausführungsbeispieles ein Übersetzungsverhältnis
4 : 6 ergibt (Kleingang). .
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Die Rückschaltung wird in umgekehrter Reihenfolge erzielt. Die Form
des Steuerungsschlitzes 14 ist der funktionellen Eigentümlichkeit des Fahrrades
insofern angepaßt, als dieselbe auch bei entgegengesetzter Drehrichtung, also bei
Betätigung der Rücktrittbremse, die Schaltstellung beibehält und nicht in umgekehrter
Reihenfolge der Bewegungsvorgänge eine Rückschaltung herbeiführt. Zufolge der Anordnung
der schiefen Fläche 22 wird bewirkt, daß auch bei Rücktritt der Stift 14 die Tendenz
erhält, in die Warzenlücke 21 gedrückt zu werden.