DEP0001154DA - Fahrrad-Übersetzungsnabe mit zwei wechselweise einschaltbaren Übersetzungen - Google Patents

Description

]?aTxrrad~TJebers.etzimgsriabe mit zwei wechselweise einsehaltbaren UeberSetzungen»

Die Erfindung betrifft eine Fahrrad-Uebersetsungsnabe mit zwei wechselweise einschaltbaren Uebersetzungen, in welcher ein Planetengetriebe und je eine, mit dem schnelllaufenden und dem langsamlaufenden Getriebeteil verbundene Sperrklinkengruppe für die Uebertragung des Drehmomentes vom antreibenden auf den angetriebenen Radnabenteil eingebaut ist«

Gegenüber bekannten Uebersetzungsnaben für

Fahrräder weist die Radnabe geinäss der Erfindung den Vorteil auf_, dass .zum Umschalten von einer Uebersetzung auf die andere koine *3i erforderlich sind, sondern nur eine kurze Rücktrittbewegung der Pedale» Ein weiterer Vorteil besteht im äusserst vereinfachten Aufbau der Habe und ihres innorn Schalto^ wodurch eine bedeutende Senkung dor Herstellungskosten erzielt wird, ohne Berücksichtigung dos Wegfalles oinos Handschaltors» Die Erfindung besteht, darin, dass..die Nabe ein Stcucrnockon- und Stcucroxzontor-Systom aufweist, welches auf cino Sperrklinkengruppo einwirkt und diese in Abhängigkeit von oSfiaoi¹ Rücktrittbowegungon der Pedale steuert, sodass dio Spcrrklinkon mit ihren zugehörigen Sperrzähnon im Gegongotricbeteil abwechselnd in und ausser Eingriff gelangen und die eine oder die andere Uebersetzung einschalten«

DiG "beigefügte Zeichnung stellt- ein Ausführungs-"!»eispicl dos Erfindungsgegensta.nd.es dar und zwar zeigt

Figo 1 einen achsialen Längsschnitt durch die Nabe und

Pig» 2 einen ebensolchen, um 90^ zum. erstem gedrehten Längsschnitt»

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie jL - A in Pig* 1«

Pig* 4 ist ein Querschnitt nach der Linie B-B in Pig β 1_β

Pig» 5-8 zeigen Einzelheiten des SokaIt» .

In der Nabenhülse 1 ist an jedem Ende eine Zugdlschale 2 b^zwe 3 eingeschraubt» Die Kugel'schale 2 bildet mit dem auf die feststehende Habcni/volle 4 geschraubten Konus 5 und dorrr? ICugclss^öifee· 6 ein vollständiges Kugellager» Am andern Nabonondo ist ein Antriebskopf 7 angeordnet« Dieser weist einen zylindrischen Teil 8 auf, der sich in das Uaboninnore erstreckt und in der Eugcütechale 3 leicht geführt ist» Am zylindrischen Teil -ssgr-enzond befindet sich eine Kugellauffläche, die mit. de^tl. Kugcl3ä-e-y*e 9 und der KugeJfschalc 3 Gin Kugellager bildet, während das nach aussen vorstehende Ende dos Antriebskopfes 7 sich über eine Kugcla?©älie IQ auf einen zweiten, auf der Nabonwellc 4 g,o*

/Konus

schraubten/11,abstützte Der nach aussen vorstehende Antriebskopf teil trägt ausserdem noch ein Kettenzahnrad 12, über welches die Habe angetrieben wird»-

Inncrhalb der Nabenhülse befindet sich auf der Wabonwelle 4 das Sonnenrad 13 dos Planetcngotriebes, in v^elchcs

Planctenrädcr 14- eingreifen» Die Pianotenräder sind in einem Planotonradhaltor 15 auf Achsen 16 gelagert^ wobei der Planetcnradhalter mit den Planetenrädein in einem Planeten^ käfig 17 angeordnet ist» Der Planetonkäfig besitzt im wesentlichen lopfform« Naho der Bodenplatte ist scino Wandung beidseitig durchbrochen und in die so entstandenen Ooffnungon kann der Planetcnradhalter 15 seitlich eingeschoben werden» Er wird vorteilhaft in der richtigen lage dadurch gesichert, dass die Planctcnradachscn 16 verlängert und die verlängerten Enden in passende Bohrungen der Bodenplatte dos Planetcnkäfigs gelagert werden* Bor Durchmesser der verlängerten Enden wird zwcckmässig grosser gemacht als der übrige Teil der Achsen, um diese in ihrer Längsrichtung zu sichern» Die Zentrierung des Planetcnkäfigs 17 in der Nabe wird so bewerkstelligt, dass eine Bohrung in seiner Bodenplatte auf einem zylindrischen Teil der Uabenwcllo 4 gelagert und der offene Rand am entgegengesetzten Ende dos Käfigs durch eine Führung in dor Kugc!'schale 2 gestützt ist»

Der dem Planetengetriebe zugehörige Zahnkranz 18 ist im Getriebegehäuse 19 eingearbeitet und der am Zahnkranz angrenzende Teil des Getriobegchäuses zentriert sich auf einem Teil des äussercn Umfangos dos Planetonkäfigs 17? während ein anderer Teil des Getriebegehäuses auf dom in die Nabe sich erstreckenden zylindrischen Teil des Antriebskopfes 7 gelagert ist. Mit dem Getriebegehäuse 19 ist eine

t*€*<om^. sporrklinkengruppo 20 verbundene Diese Sperrklinken sind in

im Getriebegehäuse eingearbeiteten Ausnehmungen um Achsen drohbar angeordnet,, sodass ihre Sperrkanton, unter dem Ein-

fluss yon Federn 34^*in.die Zahnlücken 22 in einem Teil der Kugerschale 3 eingreifen können»

Eine zweite Sperrklinkongruppe 23 ist gegen das freiο Ende des Planctenkäfigs 17 an diesem angeordnet und wirkt mit den im Innern der Kugel&chale 2 eingearbeiteten Sperrzähnen 24 zusammen» Zwecks Vorstärkung des Pianotcnkäfigs kann in denselben, in der Mittelquerebene der Sperrklinkongruppe 23? eine Scheibe 25 von passender.Form eingesetzt und gesichert worden, beispielsweise durch Stifte 26»

Die benachbarten Enden des Antriebskopfes 7 und des Gctriebogehäusos 19 sind starr zusammongekuppeltö Zu diesem Zweck ist der betreffende Teil des Antriebskopfes mit Kupplung ski aucn 27f*vorsehon, welche in entsprechende, in das Getriebegehäuse eingearbeitete Buten 28 eingreifen> sods-ss, wann der Antriebskopf 7 durch das Kettenrad 12 angetrieben wird, das Getriebegehäuse 19/stets zwangsweise mitdreht» Dabei v^erden die Planotonrädor 14 durch den Zahnkranz 18 des Getriobogohäuscs 19 auf dom Sonnenrad 13 abgewälzt, wodurch der Planetenkäfig 17 mit ^- gedreht wird»· Es befinden sich somit in. normalem Botriebe₉ vom Antriebskopf ausgehend, das Getriebegehäuse 19 und der Planeten-· käfig 17 in dauernder, gleichgerichteter Umdrehung, wofoei/äas letztgenannte Organ entsprechend dem Uobersetzungsverhältnis der Gctriobezahnrädor mit gegenüber dem Antriebskopf 7 und dem Getriebegehäuse 19 verminderter Geschwindigkeit dreht* Wenn also beim Umdrehen die Sperrklinken 20 mit ihren zugehörigen Zahnlücken 22 in Eingriff sind, dann findet direkte Uebertragung statt und die Wabe dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie dao antreibende Kettenrad 12» Dabei wirken die Sperrklinken als Freilauf _f denn ihr Träger, der Planckonkäfig 17, weist oino

durch die Uobersotzung verminderte Drehzahl auf , wodurch dio Klinken 23 durch ihre zugehörigen Zahnlücken 24 überhört; werden und daher nicht zum Eingriff gelangen können₉ Grolcngon dagegen^ indem durch eine mechanische Einrichtung die Klinken 20 ausse» Eingriff gehalten worden, dio Klinken 23 zum Eingriff mit ihrem Zahnlücken 24, dann wird die Nabe mit der dom Planctenkäfig eigenen verminderten Geschwindigkeit angetriebene

Dio erwähnte mechanische Einrichtung ist ein Stcuornockon- und Stcucrcxzontcr-Systcm und besteht am wesentlichen aus einer Nockenscheibe 29 νοαά einer Exzentcrschcibo 30» DiCGC beiden-9ä>gT!ase sind nebeneinander tsaf der Nabonwcllc 4 unabhängig voneinander und **&» derpfolle drohbar angoordnot und zwar zv/eckmässig symmetrisch zu oinor senkrecht zur Kaboncyso durch die Klinkonmitto gehende Ebene und sind als "flacho Scheiben mit font sprochondiafhror Punktion | .n ausgebildet» Die Nockenscheibe. 29 weist bei spie lswo iac an ihrom kreisrunden Umfang radiale Einschnitte 31? 32(^On verschiedener Tiefe auf, deren annähernd radial gerichteten Bogrcnzungsflachen Nocken 31⁸, 31" und 32' 32" bilden* Jo ein Einschnitt 51 und 32 ist einer der vorgesehenen Sporrklinken 20 zugeordnete Sie ExaentexeeÄaibe 30(ⁱwcist fxir jode der Sperrklinkon 20 -eine exzentrische Auflauffläche 53 und eine Nase 33^s auf» Die Sporrklinüsa 20 andererseits weisen auf der der Sperrkante gegenüberliegenden Seite eine hakenförmige Verlängerung 20* auf* die mit der Nockenscheibe 29 und dor Bxzontersolioibe 30 in der Weise zuBOjnELcnviirkt, dass in dar einen. Drohrichtung der Nc.be der Haken 20* sich gegen cinon dor Nocken 31'y 32' und die Nase 33^s anlogt und, solange die Nabe angetrieben wird, beide Scheiben in der gleichen Richtung mitdroht. Sobald auf die andere Uobor-

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setzung umgeschaltet worden soll und zu diesem Zwecke die Pcdalo eine ffl'ini'i Rücktrittbewegung ausführen^ dann wird in Bezug auf die Nockenscheibe 29 der Heien 20^s, je nach seincr «ajornomtonon Bctriobsstellung* sich gegen den einen der Nocken 31¹S 32" anlegen und die Scheibe rückwärts drohen« Die Exzenterscheibe 30 wird dagegen durch die Rücktrittbcwogung nicht rückwärts gedreht, weil ihre exzentrischen Auf lauf flächen 33 unter den Haken 20¹ wcggleitcn und die Klinken 20 soweit um ihre Achsen 21 drehen bis die Uockon 31" bczw.* 32" an don Haken nicht mehr angreifen können und dio Nockenscheibe 29 dadurch frei wird und sich ebenfalls nicht mehr droht«. Auf diese Weise werdon die Haken 20' in oinem gewollt on 4§βκβ»* aus den Einschnitten 31 in die andern 32 befördert, oder umgekehrt} und die Sperrkanten der Klinknn i» eine andere Betriebsstellung in Bezug auf die Zahnlücken 22 iaai» d_Bh_n mit denselben in oder ausscr

Zwecks Erhöhung dc£ Sicherheit der Wirkung des Stouornoolicn- und Stcucrcxzentor-Systcms nuss ein zu leichtes Drehen der Scheiben 29 und 30 auf der Nabonwcllo 4 verhindert wordene Zu diesem Zwecke werden sie 4r» einer ihre Bewegung hcmmendön Spannvorrichtung aafcggeyb_a Diese Spannvorrichtung besteht tazs flachen Reibscheiben 35fdie zwischen den Scheiben und 30> sowie beidseitig derselben auf der Nabcnwcllc-ee&fci«»*· sind, und oihcr Druckfeder 36, welche das ganze Schcibcnsystom gegen die iailagcfläche eines auf der Wolle «s?©s«&fb«T'trcTi Ringes anpresst.-. Dio Reibscheiben 35 sind gegen Verdrehung auf der ITabcnwollG gesichert, indem ihre Bohrung den seitlichen Abflachung on der fcllcnondcn angepasst ist*

In einer weitern Ausführungsform kann das

yd

Hocken- und Exzenter sy stern au^ einer einzigen Scheibe 38

wie in Mg₈ 8 dargestellte Diese Scheibe

weist 2° zwei Nocken oder Nasen 39* 40 und vier exzentrische Auflaufflächen 41 auf· Der Vorteil dieser Ausführung liegt in einer weiteren Vereinfachung s ..feiasfe@»«^agi^d^^g

5»" da eine Formscheibo und auch eine der

Reibscheiben 35 wegfällte Diese Einrichtung hat indessen auch einen Nachteil aufzuweisen* der darin besteht^ dass die Rücktrittschaltbcwogung der Pedale nur etwa halb so gross sein darf wie bein System mit einer Nocken- und einer Exzontcrsclicibo· Bs kann sonst leicht vorkommen* dass zu weit geschaltot und die gleiche Ucbersotzung wieder eingeschaltet wird* weil mit Rücksicht auf die Uobersctzung vom grosson auf das kleine Kettenrad dor Bücktrittwinkel der Pedale nur etwa den dritten Teil desjenigen der Habcnwollc betragen kann»

Claims (1)

1*) Pahrrad-Üebcrsotzungsnabo mit zwei wechselweise cinsehaltbarcn Uobersctzungon* in welcher ein Planetengetriebe und 3 c eine nit den Schnellauf enden und den langsan— lr.ufcndcn G-e triebe teil verbundene Sperrklinkengruppe für die Ucbcrtragung des Drehnonontcs vom antreibenden auf den angetriebenen Radnabontoil eingebaut ist* gekennzeichnet durch ein -Stoucrnockcn- und Stcucroxzontor-Systcm» welches auf eine Spcrrklinkongruppo einwirkt und diese in Abhängigkeit von aeeesfencn Rücktrittbowcgungcn der Pedale steuert* sodass die Sperrklinken nit ihren zugehörigen Sperrzähnen Im GctricboteiX abwechselnd in und ausscr Eingriff gelangen und die eine odßr die andere Uoborsctzung einschr-ltcn«.

2») Fahrrad-Ucbersetzungsnabo nach iknspruch 1$ dadurch gekennzeichnet* dass das Steuernockon- und Stcuorcxzonter~Systoj.i i»s zwei Scheiben* einer nockenscheibe (29) und einer Exscnterscheibe (50) besteht* dio beide auf der Nabonwcllc (4) unabhängig voneinander und <wn dor^Wcllc drohbar-tg-^ sind»

5#) Pahrrad-Ucbcrsotzungsnabc nach«i«eA«i^§nspruch dadurch gekennzeichnet^ dass das Steuornocken- und Steucrcxzcnter-Systen -eae einer Scheibe (58) bv&toeäB&₉ dio sowohl nit Steuornocken (59? 40) als auch nit Steuerexzentern (41) verschon und auf der ÜFabonwelle drehbar/ist *

4«) Fahrrad-5eborsetzung snabö nach Anspriichon 1 und 2g dadurch gekennzeichnet* dass die Nockenscheibe (29) und die Exzcntcrscheibe (30) in einer auf der Kc.bcnwcllo

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, die Drehung dieser Scheiben nennenden Spannver-

richtung ^®iy> sind, die aus Reibscheiben (35)? dia zwischen den genannten Scheiben und beidseitig derselben auf der Nr.bcnwellc unv er drehbar m sind, sowie aus einer, das ganze System gegen eine ^nlagefläche anpressenden leder (36) besteht»

5*) Pahrrad-iJeb-er sot sung snabe nach Ansprüchen 1 und 3 $■ dadurch gekennzeichnet, dass die tee^ab-gfe Nocken- und Exzenterschcibo (38) in einer auf der Uabcnwolle ang die Drohung der Scheibe hraxiciidon Spannvorrichtung 'it ist_? die aus Reibscheiben (35)» die beidseitig der genannten Scheibe auf der Nabenwcllc unverdrohbar «eia^res« sind_s sowie aus einer, das ganze System gegen eine Anlageflache anpresssntoi Peder (36) bestehtβ

6«) Pahrrad-Uebersotzungsnabe nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dass bei den Spcrrklinkcn (20) der einen Gruppe die der Sperrkanto gegenüberliegende Klinkcnseito eine hakonfömigo Verlängerung (20*) aufweist, die in Vertiefungen (31j 32) in der Nockenscheibe (29) und Exzenterscheibe (30) eingreift* diese Scheiben in normalen Betrieb dauernd nitdreht und bei einer »®β©5»«^Θί.ι Rücktrittbewegung der Pedale in eine andere Betriebsstellung in Bezug auf die Sperrklinken bringt»