DE909663C

DE909663C - Three-speed hub for bicycles with a planetary gear

Info

Publication number: DE909663C
Application number: DEST5165A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Roesche
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1952-08-03
Filing date: 1952-08-03
Publication date: 1954-04-22

Description

Dreigangnabe für Fahrräder mit einem Planetengetriebe Es .sind bereits Dreigangnaben für Fahrräder bekannt, die ein Planetengetriebe aufweisen, dessen Sonnenrad auf der Achse festsitzt, während der Planetenradträger, die Planetenräder und der innenverzahnte Außenkranz eine axial verschiebbare Einheit bilden. Diese verschiebbare Getriebeeinheit stellt mit Hilfe von am Außenkranz und am Planetenradträger bzw. am Antreiber und am Nebengehäuse angeordneten Kupplungsklauen in ihrer Mittelstellung den direkten Kraftschluß zwischen Antreiber und Nebengehäuse her, kuppelt in der einen Endstellung den Antreiber mit dem Außenkranz und den Planetenradträger mit dem Nebengehäuse (Langsamgang) und verbindet in der anderen Endstellung den Antreiber mit dem Planetenradträger und den Außenkranz mit dein Nebengehäuse (Schnellgang). Diese Dreigangnaben besitzen keinen Freilauf, so daß die Schaltung stets im Kraftschluß vor sich gehen müßte, was naturgemäß kaum möglich ist, weshalb praktisch nur in Ruhestellung von einem Gang zum anderen übergegangen werden kann. Es wurden auch schon Drei- oder Mehrgangnaben vorgeschlagen, bei denen das Nebengehäuse vom getriebenen Teil des Getriebes über Klnnkengesperre angetrieben wird. Damit ergibt sich aber eine verhältnismäßig komplizierte Konstruktion, die eine besondere Herstellungsgenauigkeit erfordert und wegen der für die Sperrklinken notwendigen Federn besondere Störanfälligkeit besitzt. Schließlich sind auch schon Getriebe bekannt, bei denen auch das Sonnenrad mit verschoben wird und der getriebene Teil seine Drehbewegung über einen Freilauf auf den Nebenkörper überträgt. Wird beim Schalten das Antriebskettenrad stillgesetzt, also die Tretbewegung unterbrochen, so steht auch das Getriebe still, und es können die Klauenkupplungen nur eingerückt werden, wenn zufällig eine Drehstellung erreicht ist, bei der sich Kupplungs-und Gegenkupplungsklauen genau auf Lücke gegenüberstehen. Dies wird natürlich nur selten der Fall sein, und man ist gezwungen, langsam weiterzutreten, d. h. langsamer als es der Fahrgeschwindigkeit entspricht, da sonst der Freilauf den Kraftschluß nicht unterbricht, bis die richtige Drehstellung der zu kuppelnden Teile sich einstellt und überhaupt geschaltet werden kann.Three-speed hub for bicycles with a planetary gear. There are already Known three-speed hubs for bicycles that have a planetary gear Sun gear is stuck on the axle, while the planet carrier, the planet gears and the internally toothed outer rim form an axially displaceable unit. These Slidable gear unit provides with the help of on the outer rim and on the planetary gear carrier or coupling claws arranged on the driver and on the secondary housing in their central position the direct frictional connection between the driver and the secondary housing, couples in the an end position with the driver with the outer rim and the planetary gear carrier the secondary housing (slow speed) and connects the driver in the other end position with the planetary gear carrier and the outer rim with your secondary housing (overdrive). These three-speed hubs do not have a freewheel, so that the circuit is always frictional would have to go on, which is of course hardly possible, which is why practically only in Rest position can be passed from one gear to the other. There were too three- or multi-speed hubs have already been proposed in which the secondary housing is driven by the Part of the gearbox is driven via Klnkengesperre. But this results a relatively complex construction that requires a particular manufacturing accuracy requires and because of the springs necessary for the pawls, they are particularly susceptible to failure owns. After all, gears are also known in which the sun gear is also used is moved with and the driven part its rotary movement via a freewheel transfers to the secondary body. If the drive sprocket is stopped when shifting, So the pedaling movement is interrupted, so the transmission is also at a standstill, and it can the dog clutches are only engaged if a rotational position is reached by chance is where the coupling and mating coupling claws are exactly on the gap face. Of course, this will seldom be the case, and one is forced to step slowly d. H. slower than it corresponds to the driving speed, otherwise the freewheel the frictional connection is not interrupted until the correct rotary position of the to be coupled Parts are set up and can be switched at all.

Zweck der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile und die Schaffung einer Dreigangnabe für Fahrräder der zuerst beschriebenen Art, die eine einfache Konstruktion mit leichter Herstellbarkeit und geringer Störanfälligkeit aufweist und das Umschalten in weitestgehender Unabhängigkeit von der Antriebstretbewegung zuläßt.The purpose of the invention is to obviate and create these disadvantages a three-speed hub for bicycles of the type described first, which has a simple Has construction with ease of manufacture and low susceptibility to failure and switching over as far as possible independently of the drive pedaling movement allows.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Antreiber mit dem Antriebskettenrad über einen innerhalb des Nabengehäuses angeordneten Freilauf, vorzugsweise einen Klemmrollenfreilauf, verbunden ist. Im Gegensatz zu allen bisher bekannten Dreigangnaben ist der Freilauf dem Planetengetriebe vorgeordnet, und es ist nur ein einziger Freilauf vorhanden, der innerhalb des normal bemessenen Nabengehäuses raumsparend untergebracht ist. Alle Klinkengesperre od. dgl. mit ihrer Störanfälligkeit sind vermieden. Diese Ausführung der Dreigangnabe kann sehr billig als Massenerzeugnis hergestellt werden und besitzt den Vorteil, daß beim Schalten die Tretbewegung ohne weiteres unterbrochen werden kann, da das Getriebe zwar nicht im Kraftschluß, aber dennoch weiterläuft und so die für das Einrücken der Klauenkupplungen erforderliche Drehstellung auf jeden Fall in kurzer "Zeit erreicht. Es kann' aber auch langsam weitergetreten werden (allerdings mit kleinerer Geschwindigkeit, als der, die der getriebene Freilaufkörper im Augenblick besitzt, damit der Kraftschluß unterbrochen bleibt), um dieselbe Wirkung zu erreichen, so daß das Schalten der erfindungsgemäßen Dreigangnabe geringere Aufmerksamkeit bzw. geringeres Gefühl des Fahrers erfordert. Auf Grund des einfachen Aufbaues und der vergleichsweise wenigen sich drehenden Teile ist ein guter Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Dreigangnabe gewährleistet, was für Fahrräder sehr wesentlich ist.The invention consists essentially in the fact that the driver with the drive sprocket via a freewheel located inside the hub housing, is preferably a roller freewheel connected. In contrast to all of them so far known three-speed hubs, the freewheel is upstream of the planetary gear, and it there is only one freewheel, the one inside the normal sized hub shell Is housed in a space-saving manner. All ratchet locks or the like with their susceptibility to failure are avoided. This version of the three-speed hub can be very inexpensive as a mass product are produced and has the advantage that when switching the pedaling movement without further can be interrupted, since the transmission is not in the frictional connection, but nevertheless continues to run and so is the one required for engaging the dog clutches Rotary position reached in any case in a short time. But it can also be slow be stepped further (but at a slower speed than the one that the driven freewheel body has at the moment, so that the frictional connection is interrupted remains) to achieve the same effect, so that the switching of the invention Three-speed hub requires less attention or less feeling on the part of the driver. Due to the simple structure and the comparatively few rotating ones Parts, a good efficiency of the three-speed hub according to the invention is guaranteed, which is very essential for bicycles.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sitzt das Antriebskettenrad unmittelbar auf dem treibenden inneren Freilaufteil, und der getriebene äußere Freilaufkörper, als Antreiber für das Getriebe, besitzt an seinem Umfang und das Nabengehäuse an seinem Innenmantel Kupplungsklauen, die in an sich bekannter Weise einander teilweise axial übergreifen, aber verschiedene Radien haben und nur in Mittelstellung der verschiebbaren Getriebeeinheit mit Hilfe von am Außenkranz stirnseitig vorragenden, am Ende abgewinkelten Klauenansätzen zum direkten Kraftschluß zwischen Freilaufkörper und Nabengehäuse kuppelbar sind, wobei die Klauen des Freilaufkörpers gleichzeitig als Gegenklauen für die am Planetenradträger vorgesehenen stirnseitigen Klauen ausgebildet sind. Dies ergibt eine besonders zweckentsprechende und raumsparende Konstruktion. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Dreigangnabe im Axialschnitt in Älittelstellung (direkter Gang), Fig. 2 in linker (Langsamgang), Fig. 3 in rechter (Schnellgang) Endstellung der verschiebbaren Getriebeeinheit und Fig. d. einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. i.In a further embodiment of the invention, the drive sprocket sits directly on the driving inner freewheel part, and the driven outer freewheel body, as a driver for the gearbox, has on its circumference and the hub housing its inner jacket coupling claws, which partially each other in a known manner overlap axially, but have different radii and only in the middle position of the displaceable gear unit with the help of protruding on the outer rim, Claw approaches angled at the end for direct frictional connection between the freewheel body and the hub shell can be coupled, the claws of the freewheel body at the same time designed as counter-claws for the end-face claws provided on the planetary gear carrier are. This results in a particularly expedient and space-saving construction. In the drawing, the subject of the invention is shown for example, namely Fig. i shows a three-speed hub in axial section in the middle position (direct gear), Fig. 2 in the left (slow gear), Fig. 3 in the right (high gear) end position of the sliding gear unit and Fig. d. a cross section along the line IV-IV of Fig. i.

Die feststehende Hinterradachse i des Fahrrades trägt unmittelbar das Sonnenrad :2 eines Planetengetriebes. Der Planetenradträger 3, die Planetenrädez 4 und der innenverzahnte Außenkranz5 bilden eine axial verschiebbare Einheit, die mit Hilfe eines in einem Schlitz 2° der Hinterradachse beweglichen Gleitsteines 6 in an sich bekannter Weise in drei Stellungen verschoben werden kann. Das Nabengehäuse besteht aus einer Hülse 7, die durch stirnseitig eingesehraubte Deckel 8, 9 abgeschlossen ist. Der Außenkranz 5 besitzt antriebsseitig vorragende Kupplungsklauen io, die an ihrem Ende nach innen abgewinkelt sind. Ebenso ist der Planetenradträger 3 beidseitig m:it Kupplungsklauen 11, 12 ausgestattet. Ferner sind die Deckel 8, 9 mit Gegenkuppl.ungsklauen 13, 14 ausgerüstet. Das Antriebskettenrad 15 sitzt auf dein treibenden Teil 16 eines an sich bekannten Klem:mrollenfreilaufes, dessen getriebener Freilaufkörper 17 an seinem Umfang gleichfalls mit Gegenkupplungskl:auen 18 versehen ist. Die Klauen 14., 18 übergreifen teilweise in axialer Richtung, besitzen aber verschiedene Radien.The fixed rear axle i of the bicycle carries directly the sun gear: 2 of a planetary gear. The planet carrier 3, the planet wheels 4 and the internally toothed outer rim 5 form an axially displaceable unit, the with the help of a sliding block movable in a slot 2 ° of the rear wheel axle 6 can be shifted into three positions in a manner known per se. The hub shell consists of a sleeve 7, which is closed by covers 8, 9 that are screwed into the front is. The outer rim 5 has on the drive side protruding coupling claws io, which are angled inward at their end. Likewise, the planet carrier 3 is on both sides Equipped with: with coupling claws 11, 12. Furthermore, the covers 8, 9 are provided with mating coupling claws 13, 14 equipped. The drive sprocket 15 sits on your driving part 16 of a known Klem: mrollefreilaufes, the driven freewheel body 17 on its circumference is also provided with mating coupling elements 18. The claws 14., 18 overlap partially in the axial direction, but have different radii.

In Mittelstellung Fig. i der verschiebbaren Getriebeeinheit 3, ,4, 5 verbinden die hakenförmigen Klauen io des Außenkf-anzes 5 die Klauen 15 und 14, d. h. es wird der getriebene Freilaufkörper 17 direkt mit dem Nabengehäuse 7, 8, 9 gekuppelt, während sich die Planetenräder lose mitdrehen (direkter Gang).In the middle position Fig. I of the displaceable gear unit 3, 4, 5 connect the hook-shaped claws io of the outer face 5 the claws 15 and 14, d. H. it is the driven freewheel body 17 directly with the hub housing 7, 8, 9 coupled while the planetary gears rotate loosely (direct gear).

Gemäß Fig.2 erfolgt der Kraftschluß vom _@ntriebskettenrad 15 über den Freilauf 16, 17, die Klauen 18 des getriebenen Freilaufkörpers zu den Klauen io des Außenkranzes 5. Letzterer wälzt mit seiner Innenverzahnung die Planetenräder 4. am festen Sonnenrad :2 ab. Die Klauen i i des Planetenträgers 3 sind mit den Klauen 13 des Deckels 8 nm Eingriff und nehmen daher das Nabengehäuse mit.According to FIG. 2, the frictional connection takes place from the drive chain wheel 15 via the freewheel 16, 17, the claws 18 of the driven freewheel body to the claws io of the outer rim 5. The latter rolls the planet gears with its internal teeth 4. on the fixed sun gear: 2 off. The claws i i of the planet carrier 3 are with the Claws 13 of the cover 8 nm engage and therefore take the hub shell with them.

Beim Schnellgang gemäß Fig. 3 sind die Klauen 18 des Freilaufkörpers 17 mit den Klauen 12 des Planetenträgers 3 gekuppelt. Die Planetenräder :I wälzen sich auf dem Sonnenrad 2 ab und drehen den Außenkranz 5 mit erhöhter Geschwindigkeit mit. Die Klauen io des Außenkranzes greifen in die Klauen 14 des Deckels g ein und nehmen so das Nabengehäuse mit.In the overdrive according to FIG. 3, the claws 18 are of the freewheel body 17 coupled to the claws 12 of the planet carrier 3. The planet gears: I roll on the sun gear 2 and rotate the outer rim 5 at increased speed with. The claws io of the outer rim engage in the claws 14 of the cover g and take the hub shell with you.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Three-speed hub for bicycles with a planetary gear, the sun gear of which is stuck on the axle, while the planetary gear carrier, the planetary gears and the internally toothed outer rim form an axially displaceable unit, which with the help of coupling claws arranged on the outer rim and the planetary gear carrier or on the driver and the hub housing in their The middle position creates a direct frictional connection between the driver and the hub housing, in one end position it couples the driver with the outer rim and the planet carrier with the hub housing (slow gear) and in the other end position connects the driver with the planet carrier and the outer rim with the hub housing (overdrive), characterized in that the driver (i7) is connected to the drive, chain wheel (i5) via a freewheel (i6, 17) arranged within the hub housing (7, 8, 9).

2. Three-speed hub after Claim i, characterized in that the drive sprocket (i5) directly the driving inner freewheel part (i6) sits and the driven outer freewheel body (i7) as a driver on its circumference and the hub housing or the drive-side Housing cover (9) have coupling claws (i8, 14) on its inner jacket, which are shown in in a manner known per se partially overlap one another axially, but different Have radii and only in the middle position of the sliding gear unit (3, 4, 5) with the help of protruding on the face of the outer rim (5) and angled at the end Claw lugs (io) for direct frictional connection between the freewheel body and the hub housing can be coupled, with the claws of the freewheel body at the same time as counter claws designed for the end-face claws (i2) provided on the planetary gear carrier (3) are.