ES2205517T3 - Mecanismo de engranajes de marchas multiples para bicicletas. - Google Patents
Mecanismo de engranajes de marchas multiples para bicicletas.Info
- Publication number
- ES2205517T3 ES2205517T3 ES98933552T ES98933552T ES2205517T3 ES 2205517 T3 ES2205517 T3 ES 2205517T3 ES 98933552 T ES98933552 T ES 98933552T ES 98933552 T ES98933552 T ES 98933552T ES 2205517 T3 ES2205517 T3 ES 2205517T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- gear
- planetary
- mechanism according
- wheel
- gear mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 84
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 123
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 123
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 123
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
- B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
- B62M11/18—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears with a plurality of planetary gear units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
- B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
- B62M11/16—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
- F16H3/663—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
- F16H2200/0078—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratio comprising twelve or more forward speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2051—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with eight engaging means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2076—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least five freewheel mechanism
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2079—Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches
- F16H2200/2092—Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches at least five freewheel mechanisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN ENGRANAJE DE TRANSMISION DE MULTIPLES MARCHAS PARA BICICLETAS. EL ENGRANAJE DE TRANSMISION CONTIENE UN EJE (1) QUE ESTA FIJADO GIRATORIAMENTE SOBRE UN CUADRO DE BICICLETA, UN MECANISMO (7) DE ACCIONAMIENTO QUE ESTA MONTADO GIRATORIAMENTE SOBRE EL EJE (1), UN CASQUILLO (12) QUE ESTA MONTADO GIRATORIAMENTE SOBRE EL EJE Y UN ENGRANAJE DE CONEXION MONTADO EN EL CASQUILLO (12) Y EQUIPADO CON UN PRIMER Y UN SEGUNDO TREN (15,16) DE ENGRANAJE PLANETARIO PARA SUMINISTRAR VARIAS RELACIONES DE TRANSMISION ENTRE EL MECANISMO (7) DE ACCIONAMIENTO Y EL CASQUILLO (12). AMBOS TRENES (15,16) DE ENGRANAJE PLANETARIO TIENEN AL MENOS DOS RUEDAS SOLARES (19,20 O 22,23) QUE SON COAXIALES CON RESPECTO AL EJE (1) Y QUE PUEDEN ESTAR CONECTADAS DE FORMA SELECCIONABLE AL EJE (1) A FIN DE ELEGIR LA RELACION DE TRANSMISION POR MEDIO DE UN MECANISMO DE CAMBIO. DE CUERDO CON LA INVENCION EL MECANISMO DE CAMBIO TIENE TAMBIEN MEDIOS (31,32) QUE PERMITEN LA CONEXION SELECTIVA DE LOS ENGRANAJES ANULARES (24,25) O DE LAS RUEDAS SOLARES (17,21) DEL PRIMER Y/O SEGUNDO TREN (15,16) DE ENGRANAJE PLANETARIO AL ENGRANAJE DE RUEDA SOLAR (19,22) O AL MISMO TREN (15,16) DE ENGRANAJE PLANETARIO.
Description
Mecanismo de engranajes de marchas múltiples para
bicicletas.
La presente invención se refiere a un mecanismo
de engranajes de marchas múltiples del tipo indicado en el
preámbulo de la reivindicación 1.
Mecanismos de engranajes de marchas múltiples
para bicicletas, particularmente en forma de cubos del mecanismo de
engranajes de marchas múltiples, se conocen en numerosas formas de
realización. Los mismos sirven, al igual que cambios de marcha de
cadena, para poner a disposición varias marchas o multiplicaciones
seleccionables. Hasta ahora podían realizarse, con este tipo de
mecanismos de engranajes, hasta doce marchas. Sin embargo, un
problema de ello consiste en que el escalonamiento deseado en cada
caso entre las distintas marchas puede configurarse óptimamente en
todo caso únicamente con elevado dispendio constructivo y sólo para
un reducido número de marchas. Además resulta desventajoso que los
conocidos mecanismos de engranajes presentan, debido a
desfavorables relaciones de números de dientes y piñones satélite
apoyados en cojinetes antifricción, malos rendimientos y que, para
la obtención de las multiplicaciones correspondientes a las marchas
seleccionables, se precisan ruedas dentadas con numerosos números
de dientes distintos.
En un conocido cubo del mecanismo de engranajes
de marchas múltiples de este tipo (DE 43 42 347 C1) el mecanismo
de cambio está constituido por un total de tres mecanismos de
engranajes de ruedas planetarias, denominados a continuación
escuetamente engranajes planetarios. Concretamente, el primero y
el segundo engranaje planetario están dotados de un soporte de
ruedas planetarias o puente común, denominado a continuación
escuetamente soporte planetario, mientras que el tercer engranaje
planetario está realizado a modo de engranaje diferencial, cuyo
soporte planetario está vinculado con la rueda con dentado interior
del primer engranaje planetario.
Además, de acuerdo con una primera variante, la
rueda con dentado interior del engranaje diferencial está vinculada
con el casquillo del cubo, mientras que el piñón central del
engranaje diferencial está acoplado con la rueda con dentado
interior del segundo engranaje planetario. Por el contrario, de
acuerdo con una segunda variante, está a la inversa vinculado el
piñón central del engranaje diferencial con el casquillo del cubo y
la rueda con dentado interior del engranaje diferencial está
acoplada con la rueda con dentado interior del segundo engranaje
planetario. Mediante combinación de las multiplicaciones
proporcionadas por el primero y el segundo engranaje planetario
pueden realizarse en total doce marchas. Sin embargo, resulta un
mal rendimiento, ya que debido al especial tipo de acoplamiento se
produce un elevado flujo de potencia oculta. Además, a causa del
gran diámetro del engranaje diferencial resultan tamaños de cubos
indeseadamente grandes y pesados.
En un ulterior mecanismo de engranajes de marchas
múltiples conocido del tipo arriba citado (DE 41 42 867 A1) están
previstos dos engranajes planetarios, dispuestos uno tras otro, con
un soporte planetario común, proporcionando el primer engranaje
planetario una relación de multiplicación superior a uno, es decir
una reducción, y el segundo engranaje planetario una relación de
multiplicación inferior a uno. Debido a que en el lado de
accionamiento el elemento de arrastre puede ser vinculado
selectivamente con la rueda con dentado interior o el soporte
planetario del primer engranaje planetario y en el lado de salida
el casquillo del cubo puede ser vinculado selectivamente con el
soporte planetario o la rueda con dentado interior del segundo
engranaje planetario, pueden realizarse siete o nueve marchas. Sin
embargo, para ello debe conmutarse cada vez toda la fuerza de
accionamiento o de salida, por lo que se requieren partes de
acoplamiento correspondientemente estables y por tanto grandes y
pesadas. Además, el empleo de dos ruedas con dentado interior
conmutables contribuye considerablemente al tamaño constructivo y
al peso de la disposición de cubo. Finalmente, este conocido
mecanismo de cambio puede conmutarse difícilmente bajo carga.
Similares inconvenientes resultan en mecanismos
de engranajes de marchas múltiples en los que, aunque los mismos
también comprendan varios piñones centrales y correspondientemente
escalonados piñones satélite, dichos piñones centrales y piñones
satélite están reunidos, respectivamente, en un único engranaje
planetario (DE 42 03 509 Al, EP 0 383 350 A1).
En contraposición a todo ello, la finalidad de la
presente invención consiste en realizar el mecanismo de engranajes
de marchas múltiples del tipo arriba citado de tal modo que en
procesos de cambio no sea preciso conmutar toda la fuerza de
accionamiento o de salida en el camino de accionamiento, se
consigan tamaños constructivos y pesos menores y, no obstante,
puedan realizarse esencialmente iguales saltos entre marchas
consecutivas.
Para la consecución de esta finalidad sirven las
características de la reivindicación 1.
Ulteriores características ventajosas de la
invención se desprenden de las subreivindicaciones.
A continuación se describirá la invención más
detalladamente mediante un ejemplo de realización de la misma y con
relación a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en sección longitudinal de
un mecanismo de engranajes de marchas múltiples según la
invención;
\newpage
Las Figs. 2 a 4 son sendas vistas en sección
transversal de engranajes planetarios del cubo del mecanismo de
engranajes, aproximadamente según las líneas II-II
a IV-IV de la Fig. 1, a una escala ligeramente
aumentada, habiéndose prescindido en parte, para una mayor claridad
de ilustración, del rayado de los piñones satélite y piñones
centrales;
las Figs. 5 y 6 muestran sendos esquemas de
principio del mecanismo de engranajes según la Fig. 1, en dos
posiciones distintas de su dispositivo de cambio;
la Fig. 7 es una. vista de alzado de un
acoplamiento de embrague del mecanismo de engranajes de marchas
múltiples según la Fig. 1, a escala aumentada;
las Figs. 8 y 9 muestran sendas vistas en sección
según las líneas VIII-VIII: y IX-IX
de la Fig. 7; y
la Fig. 10 muestra un esquema de principio,
correspondiente a las Figs. 5 y 6, de una segunda forma de
realización del mecanismo de engranajes de marchas múltiples según
la invención.
Un mecanismo de engranajes de marchas múltiples,
configurado especialmente como cubo del mecanismo de engranajes de
marchas múltiples para bicicletas, comprende, según la Fig. 1, un
árbol hueco 1 del cubo, cuyos extremos 1a, realizados a modo
de muñones, se disponen en correspondientes extremos inferiores de
partes del cuadro 2, ilustradas sólo esquemáticamente, y son
susceptibles de ser montados en éstas, de forma fija contra
rotación, por ejemplo mediante una sujeción rápida convencional,
tuercas o de otra manera. En el lado de accionamiento, el árbol del
cubo 1 está provisto de cojinetes de bolas 3, posicionados
axialmente sobre el mismo por medio de un anillo de apriete 4. Por
medio de los cojinetes de bolas 3 está apoyado giratoriamente sobre
el árbol del cubo 1 un elemento de arrastre 7, firmemente unido
con un piñón de accionamiento 5 para una cadena 6 ó similar. En el
lado de salida, y a una distancia preseleccionada del anillo de
apriete 4, el árbol del cubo 1 comprende una brida radial 1b, a la
cual está fijado mediante tornillos 8, de forma axialmente no
desplazable y fija contra rotación, un aro de apoyo 9 zunchado
sobre el árbol del cubo 1. Sobre el elemento de arrastre 7 y el aro
de apoyo 9 está apoyado giratoriamente, por medio de cojinetes 10 y
11, un casquillo del cubo 12. Concretamente, el piñón de
accionamiento 5, el elemento de arrastre 7 y el casquillo del cubo
12 están dispuestos coaxialmente al árbol del cubo 1. Además, puede
estar previsto un soporte 14, vinculado de forma fija contra
rotación con el aro de apoyo 9 y la brida 1b y destinado a
ser conectado con una de las partes del cuadro 2, que sirva para
absorber la diferencia entre el par de giro introducido por el
elemento de arrastre 7 en el cubo del mecanismo y el par de giro
retransmitido a través del casquillo del cubo 12 a una rueda
posterior de la bicicleta, estando vinculada dicha rueda posterior,
no ilustrada, de manera convencional a través de radios o similares
con el casquillo del cubo 12. Caso de que el cubo del mecanismo no
esté provisto de un freno, no ilustrado, el soporte 14 se hace
también cargo de absorber el par de freno.
En el casquillo del cubo 12 está alojado un
mecanismo de cambio que comprende dos engranajes planetarios 15 y
16, dispuestos uno tras otro sobre el árbol del cubo 1 y que están
provistos de un soporte planetario 17 común, fabricado
preferentemente de una sola pieza. El primer engranaje planetario
15, situado en el lado de accionamiento y en la proximidad del
elemento de arrastre 7, comprende, tal como puede apreciarse
particularmente en las Figs. 2, 3, 5 y 6, una porción de soporte
planetario con al menos un primer piñón satélite 18, que presenta
al menos dos escalones 18a, 18b con distintos
diámetros, presentando el escalón 18a un diámetro menor y
engranando con un primer piñón central 19 de diámetro relativamente
grande, en tanto que el escalón 18b, que presenta el
diámetro mayor, engrana con un segundo piñón central 20 que posee
un diámetro correspondientemente menor. El segundo engranaje
planetario 16, situado axialmente más alejado del elemento de
arrastre 7, comprende una porción de soporte planetario con al
menos un segundo piñón satélite 21, el cual presenta también al
menos dos escalones 21a, 21b con distintos diámetros,
engranando el escalón 21a, con el diámetro menor, con un
tercer piñón central 22 de diámetro comparativamente mayor y el
escalón 21b, que presenta el diámetro mayor, con un cuarto
piñón central 23 que posee un diámetro correspondientemente menor.
Naturalmente, se sobreentiende que los piñones satélite y
centrales, así como los soportes planetarios descritos, pueden
girar de manera convencional alrededor del árbol del cubo 1.
Finalmente, los engranajes planetarios 15, 16
comprenden sendas ruedas corona o con dentado interior primera y
segunda 24 y 25, respectivamente, coaxiales al árbol del cubo 1,
engranando la rueda con dentado interior 24 con el escalón
18a y la rueda con dentado interior 25 con el escalón
21a del primer o segundo piñón satélite 18 ó 21,
respectivamente.
Para la preparación y selección de varias
relaciones de multiplicación entre el elemento de arrastre 7 y el
casquillo del cubo 12 está además previsto un dispositivo de cambio
que comprende medios 26, 27, 28 y 29, preferentemente en forma de
acoplamientos de embrague, ilustrados esquemáticamente en las Figs.
2 a 6, mediante los cuales pueden vincularse selectivamente los
piñones centrales 19, 20, 22 y 23 con el árbol del cubo 1. Los
acoplamientos de embrague 26 a 29 están configurados, por ejemplo,
a modo de marchas libres de gatillos de trinquete, gobernables por
medio de palancas de cambio convencionales o similares desde el
exterior del cubo del mecanismo de engranajes.
Cubos del mecanismo de engranajes de marchas
múltiples de este tipo, destinados para bicicletas, son en general
conocidos para las personas entendidas en la materia y no precisan
por tanto ser descritos en mayor detalle. A fin de evitar
repeticiones se remite por tanto a tal efecto, por ejemplo, a las
patentes DE 41 42 687 Al y DE 43 42 347 C1.
Según una característica particular de la
invención, el engranaje planetario 15 es accionado a través de su
rueda con dentado interior 24, que a tal fin está vinculada de
forma fija contra rotación y axialmente inamovible con el elemento
de arrastre 7. Además, de acuerdo con una forma de realización
preferente de la invención, ambos engranajes planetarios 15, 16
están constituidos y dispuestos de forma simétrica respecto a un
plano de simetría imaginario, situado entre los mismos y
perpendicular al árbol del cubo 1, estando por ejemplo
inmediatamente enfrentados entre sí los dos escalones de piñón
satélite 18b, 21b que presentan el diámetro mayor
(Figs. 1 y 5), en tanto que los dos escalones de piñón satélite
18a, 21a que presentan el diámetro menor poseen
separaciones mayores respecto a dicho plano de simetría imaginario.
Concretamente, los escalones 18b, 21b presentan
preferentemente idénticos diámetros y números de dientes, y lo
propio vale para los diámetros y números de dientes de los
escalones 18a, 21a. Merced a esta constitución
simétrica pueden reducirse considerablemente los costos de
fabricación y de almacenamiento. Correspondientemente, también los
piñones centrales 20, 23 ó 19, 22 y las ruedas con dentado
interior 24, 25 pueden configurarse de forma idéntica por parejas.
Por consiguiente, en total deberán determinarse únicamente cinco
números de dientes en cuatro distintos componentes 18, 19, 20 y 24,
ya que los componentes 21, 22, 23 y 25 corresponden idénticamente a
los componentes 18, 19, 20 y 24.
Si el mecanismo de cambio descrito se utiliza
únicamente como mecanismo de engranajes de siete marchas, para la
salida servirá la segunda rueda con dentado interior 25 del
engranaje planetario 16, que en este caso, y a diferencia de las
Figs. 1 y 5, 6, podría estar directamente vinculada fijamente con el
casquillo del cubo 12. Si además se desea adicionalmente disponer
de una marcha libre para el casquillo del cubo 12, la rueda con
dentado interior 25 podría por ejemplo vincularse con un soporte de
rueda de trinquete, portador de gatillos de trinquete de marcha
libre, que cooperasen con un correspondiente dentado en el
casquillo del cubo 12 de tal manera que pueda producirse una
transmisión de par solamente en un sentido.
Para la realización de diversos escalones de
marchas sirven, en una tal variante, primeramente los cuatro
acoplamientos de embrague 26 a 29. Como en este caso el elemento
de arrastre 7 está vinculado fijamente con la primera rueda con
dentado interior 24, y la segunda rueda con dentado interior 25 con
el casquillo del cubo 12, son vinculados por ejemplo, mediante los
acoplamientos de embrague 26 y 28, los piñones centrales primero y
tercero 19, 23 con el árbol del cubo 1 (Fig. 5), mientras que los
piñones centrales 20, 22 pueden girar libremente. De esta manera,
el primer engranaje planetario 15 define un número de revoluciones
para el soporte planetario 17, que a su vez acciona el piñón
satélite 21. Este gira sobre el tercer piñón central 23
estacionario, que así define un número de revoluciones para la
segunda rueda con dentado interior 25 y con ello para el casquillo
del cubo 12. Una ulterior multiplicación global puede establecerse
por el hecho de que los acoplamientos de embrague 27, 29 sean
conectados y los acoplamientos de embrague 26, 28 sean
desconectados, de modo que ahora definan los piñones centrales 20,
22, vinculados con el árbol del cubo 1, la relación de
multiplicación global. Ulteriores relaciones de multiplicación
podrían obtenerse vinculando los piñones centrales 19, 22 ó 20, 23
con el árbol del cubo 1. En caso de constitución simétrica de ambos
engranajes planetarios 15, 16, ello da no obstante lugar a una
relación de multiplicación global de 1:1, es decir a un escalón de
marcha directa.
Para la configuración especial de los
acoplamientos de embrague 26 a 29 existen múltiples posibilidades.
Acoplamientos de embrague del tipo aquí interesado están no
obstante preferentemente dotados de gatillos de trinquete
conmutables o similares y de marchas libres, de modo que los
respectivos piñones centrales 19, 20, 22 y 23 sean únicamente
bloqueados en un sentido de giro, mientras que en el sentido de
giro opuesto puedan girar. De esta manera se obtiene la ventaja de
que los acoplamientos de embrague puedan también ser fácilmente
conmutados bajo carga, por el hecho de que al colocarse una nueva
marcha permanezca por ejemplo el piñón central hasta ahora activo
todavía brevemente conectado y no se produzca por tanto
interrupción alguna del flujo de fuerza. Si la nueva marcha es una
marcha más rápida, entonces ésta resultará inmediatamente efectiva,
ya que el piñón central hasta ahora efectivo puede continuar
girando a través de la marcha libre, mientras permanezca todavía
conectado. Si por el contrario la nueva marcha es una marcha más
lenta, entonces el piñón central hasta ahora efectivo continuará
siendo activo hasta que sea desconectado, ya que en este caso puede
adelantar a través de la marcha libre al nuevo piñón central
seleccionado. Acoplamientos de embrague de este tipo son en general
conocidos (DE 41 42 867 A1) y no precisan por tanto ser descritos
más detalladamente. Alternativamente sería naturalmente también
posible emplear acoplamientos de garras rígidos o similares, en
cuyo caso entre la extracción de la antigua marcha y la inserción de
la nueva marcha debería preverse una breve marcha en vacío o
interrupción del flujo de fuerza. Más adelante se describirá una
forma de realización preferida.
Para aumentar el número de escalones de marchas a
pesar del empleo del soporte planetario común 17, el dispositivo
de cambio presenta, de acuerdo con una ulterior, particularmente
esencial característica de la invención, dos ulteriores
acoplamientos de embrague 31 y 32 (Figs. 5, 6), de los cuales el
acoplamiento de embrague 31 sirve para la conexión selectiva de la
primera rueda con dentado interior 24 con el primer piñón central
19, mientras que mediante el segundo acoplamiento de embrague 32
puede acoplarse la segunda rueda con dentado interior 25
selectivamente con el cuarto piñón central 22. De esta manera
resulta bloqueado, en caso de estar conectado el acoplamiento de
embrague 31, el primer engranaje planetario 15 y, en caso de estar
conectado el acoplamiento de embrague 32, el segundo engranaje
planetario 16, es decir que el soporte planetario 17 gira, estando
conectado el acoplamiento de embrague 31, siempre con el número de
revoluciones del elemento de arrastre 7, mientras que, estando
conectado el acoplamiento de embrague 32, la segunda rueda con
dentado interior 25 gira siempre con el número de revoluciones del
soporte planetario común 17. Los dos acoplamientos de embrague 31,
32 son configurados preferentemente igual que los arriba descritos
acoplamientos de embrague 26 a 29. Una forma de realización
alternativa se describirá más adelante.
\newpage
Mediante los acoplamientos de embrague 31, 32
pueden ajustarse, en caso de constitución simétrica de los
engranajes planetarios 15, 16, adicionalmente a los dos arriba
descritos escalones de marchas, ulteriores escalones de marchas de
la siguiente manera: si el acoplamiento de embrague 31 está
conectado y el acoplamiento de embrague 32 está desconectado,
mediante los acoplamientos de embrague 28, 29 puede entonces
conectarse selectivamente el piñón central 23 ó el piñón central 22
con el árbol del cubo 1 y liberarse el respectivamente otro piñón
central, lo cual proporciona dos relaciones de multiplicación,
determinadas por el segundo engranaje planetario 16, entre el
soporte planetario 17 y el casquillo del cubo 12, ya que la
relación de multiplicación del primer engranaje planetario es de
1:1. Si por el contrario está conectado el acoplamiento de embrague
32 y desconectado el acoplamiento de embrague 31 (Fig. 6), entonces
queda definida con 1:1 la relación de multiplicación del segundo
engranaje planetario 16, mientras que pueden ajustarse dos
relaciones de multiplicación, definidas por el primer engranaje
planetario 15, entre el elemento de arrastre 7 y el soporte
planetario 17 por el hecho de que mediante los acoplamientos de
embrague 26, 27 es vinculado selectivamente uno de los piñones
centrales 19, 20 con el árbol del cubo 1. Finalmente, conectando
ambos acoplamientos de embrague 31, 32 puede de esta manera también
establecerse una relación de multiplicación de 1:1 entre el
elemento de arrastre 7 y el casquillo del cubo 12. En total, el
cubo de marchas múltiples descrito es por tanto un cubo del
mecanismo de engranajes de siete marchas.
Una característica particular de los
acoplamientos de embrague 31, 32 consiste en que con ellos pueden
vincularse con el elemento de arrastre 7 ó el casquillo del cubo 12
los piñones centrales 19, 22 adicionalmente a la correspondiente
rueda con dentado interior 24 ó 25, respectivamente, y no en lugar
de ésta. De esta manera, al accionarse los acoplamientos de
embrague 31, 32 es conmutada siempre solamente una parte de la
fuerza de accionamiento o salida procedente del elemento de
arrastre 7 ó ejerciida sobre el casquillo del cubo 12,
respectivamente, y la conmutación sirve únicamente al fin de
bloquear el respectivo engranaje planetario o de eliminar el
bloqueo. Merced a la configuración especial del mecanismo de cambio
descrito puede conseguirse que por ejemplo sólo deba conmutarse
aproximadamente un 50% de la fuerza total. Por el contrario, de
acuerdo con el estado de la técnica es conmutado, por regla
general, el 100% de la fuerza de accionamiento o salida entre una
rueda con dentado interior y un correspondiente soporte planetario,
o viceversa, para así crear una segunda vía de transmisión de
fuerza. Por consiguiente, el mecanismo de cambio de acuerdo con la
invención aporta las ventajas de que precisan ejercerse sobre los
acoplamientos de embrague fuerzas considerablemente menores y de que
los elementos de conmutación pueden por tanto dimensionarse más
pequeños y ligeros o que, a igualdad de fuerzas de acoplamiento,
pueden transmitirse en total considerablemente superiores fuerzas
de accionamiento o de salida. Ello repercute también positivamente
sobre las fuerzas; que deban aplicarse durante el cambio bajo carga
para el accionamiento de los acoplamientos de embrague 31, 32.
El mecanismo de cambio de siete marchas descrito
puede convertirse, mediante un sencillo juego de cambio posterior,
en un mecanismo de cambio de catorce marchas. Para ello está
previsto, de acuerdo con las Figs. 1 y 5, 6, un tercer engranaje
planetario 35 con un quinto piñón central 36, un segundo soporte
planetario 37 con al menos un tercer piñón satélite 38 y una
segunda rueda con dentado interior 39. El piñón satélite 38
comprende dos escalones 38a, 38b (Figs. 4 a 6) con
distintos diámetros. El escalón 38a con el diámetro menor
engrana con el quinto piñón central 36, en tanto que el escalón 38b
con el mayor diámetro engrana con la segunda rueda con dentado
interior 39, que además está asegurada contra giros hacia atrás por
medio de una marcha libre 40 (Fig. 5) apoyada en el árbol del cubo
1. Además, el quinto piñón central 36 está vinculado fijamente con
la segunda rueda con dentado interior 25 y fabricado por ejemplo de
una sola pieza con ésta (Fig. 1). Finalmente, para este caso el
tercer soporte planetario 37 está vinculado fijamente con el
casquillo del cubo 12, mientras que la segunda rueda con dentado
interior 25 con el quinto piñón central 36 pueden ser vinculados
conjuntamente, a través de un ulterior acoplamiento de embrague 41,
dotado preferentemente de una marcha libre, selectivamente con la
tercera rueda con dentado interior 39 o ser desacoplados de ésta.
Si el acoplamiento de embrague 41 está entrado, en correspondencia
con la Fig. 5, el tercer soporte planetario 37 girará con el número
de revoluciones de la segunda rueda con dentado interior 25, es
decir que el tercer engranaje planetario 35 queda bloqueado con una
relación de multiplicación de 1:1, con lo que queda sin efecto y
pueden realizarse los escalones de marchas arriba descritos. Si por
el contrario el acoplamiento de embrague 41 está salido, de acuerdo
con la Fig. 6, el número de revoluciones de salida de la segunda
rueda con dentado interior 25 es transmitido a través del quinto
piñón central 36 al tercer soporte planetario 37, ya que la rueda
con dentado interior 39 está apoyada, a través de la marcha libre
40, de forma fija contra rotación en el árbol del cubo 1 y, por
tanto, los piñones satélite 38, accionados por el piñón central 36,
arrastran el soporte planetario 37. Concretamente, el tercer
engranaje planetario 35 actúa, por ejemplo, como engranaje de
reducción con una relación de multiplicación inferior a 2:1, a fin
de que los siete arriba descritos escalones de marchas puedan
hacerse efectivos selectivamente con multiplicación directa 1:1 o
con subsiguiente reducción. Además resulta también, en cuanto al
acoplamiento de embrague 41, la ventaja arriba descrita, en
relación con los acoplamientos de embrague 31, 32, de que con él es
siempre preciso conmutar únicamente una parte de la fuerza de
accionamiento suministrada por la segunda rueda con dentado
interior 25.
El mecanismo de cambio descrito opera, por
ejemplo, con los números de dientes que se desprenden de la
siguiente Tabla 1:
| Rueda | Número de dientes |
| central 19 | 42 |
| central 20 | 35 |
| central 22 | 42 |
| central 23 | 35 |
| central 36 | 51 |
| satélite 18 | |
| escalón 18 a | 24 |
| escalón 18 b | 32 |
| satélite 21 | |
| escalón 21 a | 24 |
| escalón 21 b | 32 |
| satélite 38 | |
| escalón 38 a | 20 |
| escalón 38 b | 26 |
| corona 24 | - 90 |
| corona 25 | - 90 |
| corona 39 | - 96 |
Los números de dientes descritos tienen como
consecuencia que el primer engranaje planetario 15 opere con una
relación de multiplicación entre el elemento de arrastre 7 y el
soporte planetario 17 de aproximadamente 1,467:1, estando conectado
el acoplamiento de embrague 26, y de aproximadamente 1,292:1
estando conectado el acoplamiento de embrague 27. Por el contrario,
la relación de multiplicación entre el soporte planetario 17 y la
segunda rueda con dentado interior 25 es, a la inversa, de
aproximadamente 1:1,292 cuando está conectado el acoplamiento de
embrague 28, y de aproximadamente 1:1,467 cuando está conectado el
acoplamiento de embrague 29, respectivamente. De esta manera, el
engranaje planetario 15 trabaja siempre como engranaje de
reducción, en tanto que el engranaje planetario 16 trabaja siempre
como engranaje de multiplicación. Finalmente, la relación de
multiplicación del juego de cambio posterior, en el ejemplo de
realización, es de aproximadamente 2,448:1, de modo que globalmente
se obtiene una reducción, cuando está desconectado el acoplamiento
de embrague 41, y una relación de 1:1 cuando está conectado el
acoplamiento de embrague 41.
En la disposición descrita pueden realizarse, con
los números de dientes indicados en la Tabla 1, los escalones de
marchas indicados en la Tabla 2. Concretamente, con la letra
"X" debajo de los acoplamientos de embrague existentes se
indica cual de los acoplamientos de embrague se halla en estado
conectado en el respectivo escalón de marcha, mientras que una
falta de la letra "X" indica que el respectivo acoplamiento de
embrague está desconectado. Como "relación de multiplicación"
se define, al igual que en la precedente descripción, la relación
entre el número de revoluciones de accionamiento y el número de
revoluciones de salida.
| Escalón de | Acoplamiento de embrague | Multiplicación | Salto entre | ||||||
| marcha | 26 | 27 | 28 | 29 | 31 | 32 | 41 | escalones | |
| 1ª Marcha | X | X | 3,591 | 13,5% | |||||
| 2ª Marcha | X | X | 3,163 | 13,8% | |||||
| 3ª Marcha | X | X | 2,779 | 13,5% | |||||
| 4ª Marcha | X | X | 2,448 | 13,5% | |||||
| 5ª Marcha | X | X | 2,157 | 13,8% | |||||
| 6ª Marcha | X | X | 1,895 | 13,5% | |||||
| 7ª Marcha | X | X | 1,670 | 13,8% | |||||
| 8ª Marcha | X | X | X | 1,467 | 13,5% | ||||
| 9ª Marcha | X | X | X | 1,292 | 13,8% | ||||
| 10ª Marcha | X | X | X | 1,135 | 13,5% | ||||
| 11ª Marcha | X | X | X | 1,000 | 13,5% | ||||
| 12ª Marcha | X | X | X | 0,881 | 13,8% | ||||
| 13ª Marcha | X | X | X | 0,774 | 13,5% | ||||
| 14ª Marcha | X | X | X | 0,682 | - - - |
De ello se desprende que se obtienen saltos
relativamente constantes entre escalones, comprendidos entre
aproximadamente 13,5% y 13,8%, si como salto entre escalones se
designa la relación entre la multiplicación de un escalón de marcha
y la multiplicación del escalón de marcha inmediatamente más
rápido, y el salto entre escalones indicado en la Tabla para una
marcha cualquiera indica la transición de esta marcha a la marcha
respectivamente siguiente.
Además, mediante el mecanismo de cambio descrito
es posible variar la multiplicación total, es decir la relación
entre la multiplicación mayor y la multiplicación menor. En el
ejemplo de realización la multiplicación total es de
aproximadamente 526 de manera que queda cubierta una muy amplia gama
de relaciones de multiplicación.
Una ulterior ventaja esencial del mecanismo de
engranajes descrito consiste en que los números de dientes de los
distintos escalones de los piñones satélite pueden dimensionarse
relativamente grandes, con 20, 24, 26 y 32. De esta manera es
posible apoyar los piñones satélite 18, 21 y 38, por medio de
cojinetes de rodillos indicados en las Figs. 1 a 4, particularmente
cojinetes de agujas, de forma giratoria en los soportes planetarios
17 y 37; consistiendo cada cojinete de rodillos de una jaula 42
guiada entre dos partes en forma de discos del soporte planetario y
de una pluralidad de agujas de apoyo 43 dispuestas en dicha jaula,
cuyos ejes son paralelos a los ejes de giro de los piñones satélite
18, 21 y 38. De este modo pueden minimizarse las pérdidas por
rozamiento, lo cual resulta favorable para el rendimiento global.
Finalmente, también resulta favorable para el rendimiento la
relativamente reducida diferencia entre los números de dientes de
los piñones centrales y satélite que engranan respectivamente entre
sí.
Un ejemplo de realización preferido del
acoplamiento de embrague 31 se ilustra en las Figs. 1 y 7 a 9. De
acuerdo con el mismo, el piñón central 19 está dotado, en su cara
frontal enfrentada al elemento de arrastre 7, de un dentado 46 en
forma de dientes de sierra y se enfrenta con dicho dentado a un aro
de acoplamiento 47 dispuesto coaxialmente al árbol del cubo 1, cuyo
aro presenta, en su cara frontal enfrentada al piñón central 19, un
correspondiente dentado 48 en forma de dientes de sierra, que
encaja con el dentado 46. El aro de acoplamiento 47 está sometido
al pretensado de un muelle de compresión 49 coaxial al árbol del
cubo 1, realizado a modo de muelle helicoidal, uno de cuyos
extremos se apoya en el elemento de arrastre 7 (Fig. 1) y el otro
en el aro de acoplamiento 47, tendiendo a desplazar a éste en
dirección hacia el piñón central 19. Para el gobierno del proceso
de embrague está por ejemplo prevista al menos una corredera de
cambio 5C, apoyada de forma desplazable en el sentido de una flecha
w en una ranura de guiado, paralela al árbol del cubo 1, y
dotada de un diente de bloqueo 51 mediante el cual se apoya, por
ejemplo, contra la cara frontal provista del dentado 48 del aro de
acoplamiento 47. La corredera de cambio 50 comprende, además, una
espiga de conmutación 52 que sobresale radialmente hacia dentro, la
cual es por ejemplo gobernada por un cilindro de conmutación con
ranuras de guiado, no ilustrado en mayor detalle, o se apoya
contra una espiga de arrastre 53, dispuesta en una barra de
conmutación 54, no ilustrada en mayor detalle, apoyada de forma
desplazable en el árbol del cubo 1. Concretamente, la disposición
es tal que el aro de acoplamiento 47 sea mantenido, en la posición
de la barra de conmutación 54 ilustrada en la Fig. 8, a una tal
separación axial del piñón central 19, contrarrestando la presión
del muelle de compresión 49, que los dos dentados 46, 48 no
engranen entre sí. Si, por el contrario, la barra de conmutación 54
es ulteriormente avanzada axialmente en el sentido del árbol del
cubo 1, es decir hacia la izquierda en la Fig. 8, el muelle de
compresión 49 presionará el aro de acoplamiento 47 progresivamente
en dirección hacia el piñón central 19, hasta que los dos dentados
46, 48 engranen entre sí. Concretamente, los cantos oblicuos de los
dentados 46, 48 en forma de dientes de sierra están orientados de
tal modo, en el sentido de giro, que, estando engranados los
dientes, el piñón central 19 pueda ser arrastrado en rotación por
el elemento de arrastre 7 a través del aro de acoplamiento 47 en el
sentido de accionamiento. Si, por el contrario, el elemento de
arrastre 7 es girado en el sentido opuesto, los dentados 46, 48
pueden deslizarse entre sí a modo de marcha libre, ya que el aro de
acoplamiento 47 está apoyado de forma axialmente flexible a causa
del muelle de compresión 49. El mismo efecto de marcha libre se
obtiene si el piñón central 19 gira más rápidamente que el elemento
de arrastre 7 y adelanta así a éste. Para el desembrague es
únicamente necesario volver a retirar hacia atrás la barra de
conmutación 54, con lo que a través de la espiga de arrastre 53, la
espiga de conmutación 52 y el diente de bloqueo 51 resultará
también retirada hacia atrás la corredera de cambio 50, hasta que
vuelva a ocupar la posición según las Figs. 1 y 7 a 9.
El apoyo del aro de acoplamiento 47 se realiza
convenientemente por medio de un tubo de conexión 55 (Fig. 1),
dispuesto coaxialmente al árbol del cubo 1 y vinculado firmemente
con el elemento de arrastre 7, al cual está también fijada una
pared frontal 56 de la primera rueda con dentado interior 24. El
tubo de conexión 55 presenta, en su superficie interior, ranura; de
arrastre axialmente paralelas, que acogen en unión positiva dientes
de arrastre 57 (Figs. 1, 8, 9) dispuestos en la superficie exterior
del aro de acoplamiento 47. De esta manera, el aro de acoplamiento
47 es, por una parte, desplazable axialmente a modo de una conexión
de machihembrado, pero, por otra parte, está apoyado de tal modo
en el tubo de conexión 55 que acompañe esencialmente exento de
holgura cualquier movimiento de rotación ejercido por el elemento de
arrastre 7 sobre el tubo de conexión 55.
Para asegurar que el aro de acoplamiento 47
resulte desplazado axialmente de manera uniforme y no se ladee,
está preferentemente dispuesta, en un punto del árbol del cubo 1
desplazado en 180° en sentido circunferencial, una segunda
corredera de cambio 58 (Fig. 8), correspondiente a la corredera de
cambio 50 y gobernada como ésta.
El acoplamiento de embrague 41 (Figs. 5, 6 y 7)
está constituido de forma análoga al acoplamiento de embrague 31
según las Figs. 7 a 9. En este caso, la rueda con dentado interior
39 comprende un cubo 61 (Fig. 1) con un dentado frontal 62, que
queda enfrentado a un aro de acoplamiento 63, también apreciable en
la Fig. 4 y correspondiente al aro de acoplamiento 47 según las
Figs. 7 a 9, el cual está dotado de un respectivo dentado 64 en
forma de dientes de sierra y está sometido al efecto de un muelle
de compresión 65. El aro de acoplamiento 63 está en este caso
apoyado de forma axialmente desplazable, por medio de conexiones de
machihembrado 63a (Fig. 4), en el quinto piñón central 36,
pero de forma no giratoria con respecto a éste. Para el
desplazamiento axial del aro de acoplamiento 63 sirven, por una
parte, el muelle de compresión 65 y, por otra parte, al menos una
corredera de cambio 66, correspondiente a las correderas de cambio
50, 58 según las Figs. 7 a 9, y una barra de conmutación, no
ilustrada en la Fig. 1, correspondiente a la barra de conmutación
54. Por consiguiente, en el estado embragado el piñón central 36
arrastra la rueda con dentado interior 39 en el sentido de
accionamiento, mientras que unmovimiento de rotación en sentido
opuesto del piñón central 36 y un movimiento de adelantamiento de
la rueda con dentado interior 39 son sin más posibles debido al
efecto de marcha libre descrito en relación con las Figs. 7 a 9.
Si, por el contrario, el aro de acoplamiento 63 es desembragado de
la rueda con dentado interior 39, ésta accionará de la manera
arriba descrita el soporte planetario 37, apoyándose la rueda con
dentado interior 39, a través de la marcha libre 40 (Figs. 5, 6), en
el árbol del cubo 1. Concretamente, la marcha libre 40 en la Fig.
1 está ilustrada, por ejemplo, a modo de aro de acoplamiento 67,
que análogamente a las Figs. 7 a 9 está apoyado de forma axialmente
desplazable, aunque de forma fija contra una rotación relativa, en
el aro de apoyo 9 y resulta pretensado en dirección hacia el cubo
61 por al menos un muelle de compresión 68 apoyado contra dicho
aro. Las caras frontales, enfrentadas entre sí, del cubo 61 y del
aro de acoplamiento 67 comprenden dentados 69 en forma de dientes
de sierra cooperantes entre sí, en correspondencia con las Figs. 7
a 9, estando elegida la configuración de los dientes de tal modo
que o bien resulte el efecto de marcha libre descrito o se evite
una rotación hacia atrás de la rueda con dentado interior 39.
Finalmente, el acoplamiento de embrague 32 (Figs.
5, 6) podría también estar configurado de forma análoga a las
Figs. 7 a 9. Sin embargo, alternativamente también es posible
prever, de acuerdo con la Fig. 1, un aro de acoplamiento 70 que,
con una cara frontal, esté apoyado en el extremo del muelle de
compresión 65 más alejado del aro de acoplamiento 63, en tanto que
con su otra cara frontal esté enfrentado al piñón central 22 y, por
lo demás, esté apoyado, al igual que el aro de acoplamiento 63, de
forma desplazable en el quinto piñón central 36 y de manera fija
contra rotación respecto a éste. Las caras frontales, enfrentadas
entre sí, del piñón central 22 y del aro de acoplamiento 70 están
dotadas de dentados 71 en forma de dientes de sierra orientados de
tal modo que el piñón central 22 ó la rueda con dentado interior
25, respectivamente, puedan arrastrar el aro de acoplamiento 70 y
con ello también el piñón central 36 en el sentido de
accionamiento. Como ello resulta necesario siempre y cuando el
piñón central 22 quiera girar más rápidamente que la rueda con
dentado interior 25 6 el quinto piñón central 36, respectivamente,
es decir cuando ninguno de los dos acoplamientos de embrague 28, 29
estén conectados, para el aro de acoplamiento 70 no precisa
preverse corredera de cambio especial alguna. En efecto, si el
piñón central 22 intenta girar más rápidamente que el piñón central
36, el primero arrastrará automáticamente al segundo bajo el efecto
del muelle de compresión 65 y del aro de acoplamiento 70. Si, por
el contrario, el piñón central 22 gira más lentamente o no gira en
absoluto, porque el mismo o el piñón central 23 están embragados
con el árbol del cubo 1, entonces resulta el efecto de marcha libre
repetidamente descrito.
Un ejemplo de realización de los acoplamientos de
embrague 26 a 29 se ilustra esquemáticamente en las Figs. 1 a 3
con relación a los acoplamientos de embrague 26 y 27. De acuerdo
con ello, en la camisa del árbol del cubo 1 hueco está apoyada de
forma basculable una palanca de gobierno 74, giratoria alrededor de
una espiga de basculamiento 75 que se extiende paralelamente al
árbol del cubo 1. La palanca de gobierno 74 consiste de una palanca
de dos brazos, cuyo brazo de palanca 74a que penetra en el
árbol del cubo 1 coopera con un árbol de levas 76, apoyado
giratoriamente en el árbol del cubo 1, el cual comprende, en el
sentido circunferencial, al menos una leva 76a y un valle de
leva 76b. Además, el piñón central 19 ó 20, respectivamente,
está dotado en su circunferencia interior de un dentado 77
configurado de tal modo que el brazo de palanca 74b de la
palanca de gobierno 74, configurado a modo de gatillo de
conmutación, pueda penetrar en él, tal como se ilustra en la Fig.
2. Concretamente, la disposición es tal que la palanca de gobierno
74 resulte basculada de tal modo, al montarse el brazo de palanca
74a sobre una leva 76a del árbol de levas 76, que su
brazo de palanca 74b (Fig. 3), engranado con el dentado 77,
resulte basculado fuera del mismo y libere así el piñón central 19
ó 20, respectivamente, en tanto que el brazo de palanca 74b sea
nuevamente hecho engranar con el dentado 77 del piñón central al
entrar el brazo de palanca 74a en un valle de leva
76b (Fig. 2), por el efecto de un muelle no ilustrado,
resultando así parado el piñón central 19 a 20, respectivamente, en
sentido opuesto al sentido de accionamiento del soporte planetario
17, ilustrado por la flecha v, tal como se ilustra por
ejemplo en la Fig. 2. En el sentido opuesto, el piñón central 19,
20 es libremente giratorio (marcha libre). Concretamente, en la
Fig. 1 se aprecia claramente que en el interior del árbol del cubo 1
existe suficiente espacio, a pesar de las correderas de cambio 50,
58 y 66, para alojar el árbol levas 76.
La forma de realización según la Fig. 10 se
diferencia sólo parcialmente de la forma de realización según las
Figs. 1 a 9, que se considera hasta ahora como la forma de
realización óptima, por lo que en la Fig. 10 se han empleado,
siempre que sea posible, los mismos números de referencia para
partes equivalentes.
En el casquillo del cubo 12 está nuevamente
apoyado un mecanismo de cambio que contiene dos engranajes
planetarios 80 y 81 dispuestos uno tras otro sobre el árbol del
cubo 1. El primer engranaje planetario 80, situado en el lado de
accionamiento y en la proximidad del elemento de arrastre 7,
contiene un primer soporte planetario 82 con al menos un primer
piñón satélite 83, que presenta al menos dos escalones 83a,
83b con distintos diámetros, presentando el escalón
83a un diámetro mayor y engranando con un primer piñón
central 84 de diámetro relativamente pequeño, mientras que el
escalón 83b que presenta el diámetro menor engrana con un
segundo piñón central 85 que posee un diámetro correspondientemente
mayor. El segundo engranaje planetario 81, axialmente más
distanciado del elemento de arrastre 7, contiene un segundo soporte
planetario 86 con al menos un segundo piñón satélite 87, que
presenta también al menos dos escalones 87a, 87b con
distintos diámetros, engranando el escalón 87a con el
diámetro mayor con un tercer piñón central 88 de diámetro
relativamente pequeño y engranando el escalón 87b que
presenta el diámetro menor con un cuarto piñón central 89 que posee
un diámetro correspondientemente mayor.
Mientras que el primer soporte planetario 82
sirve para el accionamiento y está a tal fin fijamente vinculado
con el elemento de arrastre 7, el segundo soporte planetario 86
está previsto para la salida y está vinculado a tal fin, en
contraposición a las Figs. 1 a 9, según que se pretenda realizar un
mecanismo de engranajes de siete marchas o de catorce marchas, ya
sea directamente con el casquillo del cubo 12 ó con el juego de
cambio posterior, descrito detalladamente en relación con las Figs.
1 a 9, que contiene el tercer engranaje planetario 35. Para la
preparación y selección de las distintas relaciones de
multiplicación entre el elemento de arrastre 7 y el casquillo del
cubo 12 está previsto, análogamente a las Figs. 1 a 9, un
dispositivo de cambio que comprende medios 90, 91, 92 y 93
preferentemente en forma de acoplamientos de embrague, mediante los
cuales los piñones centrales 84, 85, 88 y 89 pueden ser vinculados
selectivamente con el árbol del eje 1. Si se desea adicionalmente
una marcha libre para el casquillo del cubo 12, éste puede
conectarse con el soporte planetario 86 a través de un
correspondiente soporte de rueda de trinquete o similar.
De acuerdo con una característica particular de
la invención, los dos engranajes planetarios 80 y 81 no están
acoplados entre sí, tal como se ilustra en las Figs. 1 a 9, por
medio de un puente común, sino por medio de una rueda con dentado
interior 94 común, dispuesta coaxialmente al árbol del cubo 1, que
presenta dos escalones fijamente vinculados entre sí, los cuales
engranan con respectivos escalones 83a, 83b y
87a, 87b de los piñones satélite primero y segundo 83
y 87, respectivamente. De acuerdo con una forma de realización
particularmente preferida de la invención, los dos engranajes
planetarios 80, 81 están nuevamente constituidos y dispuestos
simétricamente respecto a un plano de simetría imaginario, situado
entre los mismos y perpendicular al árbol del cubo 1, engranando
los dos escalones de la rueda con dentado interior 94, en el
ejemplo de realización, con los escalones de piñones satélite
83b y 87b. Por lo demás, la disposición es análoga a
las Figs. 1 a 9, particularmente en lo que respecta a la ejecución
de los distintos acoplamientos de embrague.
Una ventaja de la forma de realización según la
Fig. 10 consiste en que la rueda con dentado interior 94 común
puede realizarse como aro dentado rotatorio apoyado en voladizo,
provisto de un dentado interior sin escalones, y por tanto muy
ligero y de una sola pieza. La rueda con dentado interior 94, como
parte del engranaje más grande en cuanto a diámetro, queda con ello
prácticamente reducida a la existencia de los dientes y no precisa
comprender ningún tipo de partes de pared y elementos de
acoplamiento fijados a las mismas, que posibiliten un acoplamiento
selectivo con el elemento de arrastre 7 u
otra-parte del engranaje.
\newpage
Para la realización de diversos escalones de
marcha sirven, en primer lugar, los cuatro acoplamientos de
embrague 90 a 93. Como el elemento de arrastre 7 está fijamente
vinculado con el primer soporte planetario 82 y el segundo soporte
planetario 86 constituye la salida, por medio de los acoplamientos
de embrague 90 y 92 son por ejemplo conectados los piñones
centrales primero y tercero 84, 89 con el árbol del cubo 1,
mientras que los piñones centrales 85, 88 pueden girar libremente.
De esta manera, el primer engranaje planetario 80 determina un
número de revoluciones para la rueda con dentado interior 94, que a
su vez acciona el piñón satélite 87. Este rueda sobre el tercer
piñón central estacionario 89, el cual determina así un número de
revoluciones para el segundo soporte planetario 86. Una ulterior
multiplicación global puede realizarse conectando los acoplamientos
de embrague 91, 93 y desconectando los acoplamientos de embrague
90, 92, de manera que ahora determinen los piñones centrales 85,
88, vinculados con el árbol del cubo 1, la relación de
multiplicación global. Ulteriores relaciones de multiplicación
podrían obtenerse vinculando los piñones centrales 84, 88 y 85, 89
con el árbol del cubo 1. Sin embargo, en caso de constitución
simétrica de los dos engranajes planetarios 80, 81, ello da lugar
en cada caso a una relación de multiplicación global de 1:1, es
decir a un escalón de marcha directo.
Para aumentar el número de escalones de marcha a
pesar del empleo de la rueda con dentado interior 94 común, el
dispositivo de cambio comprende, de acuerdo con una ulterior
característica, particularmente esencial, de la invención y
análogamente a las Figs. 1 a 9, dos ulteriores acoplamientos de
embrague 95 y 96, de los cuales el acoplamiento de embrague 95
sirve para la vinculación selectiva del primer soporte planetario 82
con el primer piñón central 84, mientras que con el segundo
acoplamiento de embrague 96 puede acoplarse selectivamente el
segundo soporte planetario 86 con el cuarto piñón central 88 (Fig.
10). De esta manera resulta bloqueado, estando conectado el
acoplamiento de embrague 95, el primer engranaje planetario 80 y,
estando conectado el acoplamiento de embrague 96, el segundo
engranaje planetario 81, es decir que la rueda con dentado interior
94 gira, estando conectado el acoplamiento de embrague 95, siempre
con el número de revoluciones del elemento de arrastre 7, mientras
que, estando conectado el acoplamiento de embrague 96, el segundo
soporte planetario 86 gira siempre con el número de revoluciones de
la rueda con dentado interior 94. Los dos acoplamientos de embrague
95, 96 están preferentemente realizados igual como los arriba
descritos acoplamientos de embrague 31 a 32 (Figs. 1 a 9).
Mediante los acoplamientos de embrague 95, 96, y
en caso de configuración simétrica de los engranajes planetarios
80, 81, pueden realizarse, adicionalmente a los dos escalones de
marcha arriba descritos, ulteriores escalones de marcha de la
siguiente manera: si el acoplamiento de embrague 95 está conectado
y el acoplamiento de embrague 96 está desconectado, mediante los
acoplamientos de embrague 92, 93 pueden vincularse selectivamente
el piñón central 89 ó el piñón central 88 con el árbol del cubo 1 y
liberarse el respectivamente otro piñón central, lo cual
proporciona dos relaciones de multiplicación, determinadas por el
segundo engranaje planetario 81, entre la rueda con dentado
interior 94 y el soporte planetario 86, ya que la relación de
multiplicación del primer engranaje planetario es de 1:1. Si por
el contrario el acoplamiento de embrague 96 está conectado y el
acoplamiento de embrague 95 está desconectado, la relación de
multiplicación del segundo engranaje planetario 81 queda
establecida en. 1:1, mientras que entre el elemento de arrastre 7 y
la rueda con dentado interior 94 pueden establecerse dos relaciones
de multiplicación, determinadas por el primer engranaje planetario
80, por el hecho de que mediante los acoplamientos de embrague 90,
91 se vincule selectivamente uno de los piñones centrales 84, 85
con el árbol del cubo 1. Finalmente, mediante conexión de ambos
acoplamientos de embrague 95, 96 puede realizarse también de esta
manera una relación de multiplicación de 1:1 entre el elemento de
arrastre 7 y el soporte planetario 86. Por consiguiente, en total
el cubo del mecanismo de engranajes de marchas múltiples
constituido por los engranajes planetarios 80, 81 es un cubo del
mecanismo de engranajes de siete marchas.
Una particular característica de los
acoplamientos de embrague 95, 96 consiste, al igual que en los
acoplamientos de embrague 31, 32, en que con ellos los piñones
centrales 84, 88 son conectados con el elemento de arrastre 7 ó el
casquillo del cubo 12 ó el juego de cambio posterior adicionalmente
al correspondiente soporte planetario 82 u 86, respectivamente, y no
en lugar de éste. De esta manera, al accionarse los acoplamientos
de embrague 95, 96 es siempre solamente conmutada una parte de la
fuerza de accionamiento o de salida procedente del elemento de
arrastre 7 ó ejercida sobre el casquillo del cubo 12, y la
conmutación tiene únicamente la finalidad. de bloquear el
respectivo engranaje planetario o de anular el bloqueo. Debido a la
especial configuración del mecanismo de cambio descrito según la
Fig. 10 puede conseguirse que por ejemplo únicamente deba
conmutarse aproximadamente el 35% de la fuerza total.
El mecanismo de cambio según la Fig. 10 puede
operarse con los mismos números de dientes que el mecanismo de
cambio según las Figs. 5 y 6, presentando los escalones de piñones
satélite grandes o pequeños 83a, 87a u 83b,
87b, respectivamente, los mismos números de dientes que los
escalones de piñones satélite grandes o pequeños 18b,
21b o 18a, 21a, respectivamente. Lo propio
vale para los correspondientes piñones centrales. Una diferencia
consiste únicamente en que en este caso el primer engranaje
planetario 80 trabaja siempre como engranaje de multiplicación y el
segundo engranaje planetario 81 siempre como engranaje de
reducción. Particularmente resulta entonces que las relaciones de
multiplicación del engranaje planetario 80 son de aproximadamente
0,774, estando conectado el acoplamiento de embrague 90, y de
aproximadamente 0,682 estando conectado el acoplamiento de embrague
91, mientras que las relaciones de multiplicación del engranaje
planetario 81 son de aproximadamente 1,467, estando conectado el
acoplamiento de embrague 92, y de aproximadamente 1,292 estando
conectado el acoplamiento de embrague 93. De este modo pueden
obtenerse, aplicando análogamente los distintos acoplamientos de
embrague, los mismos escalones de marcha y saltos entre escalones
como se ha descrito detalladamente más arriba mediante la Tabla 2
en relación con el mecanismo de cambio según las Figs. 1 a 9, y
que se ilustran en la siguiente Tabla 3:
| Escalón de | Acoplamiento de embrague | Multiplicación | Salto entre | ||||||
| marcha | 90 | 91 | 92 | 93 | 95 | 96 | 41 | escalones | |
| 1ª Marcha | X | X | 3,591 | 13,5% | |||||
| 2ª Marcha | X | X | 3,163 | 13,8% | |||||
| 3ª Marcha | X | X | 2,779 | 13,5% | |||||
| 4ª Marcha | X | X | 2,448 | 13,5% | |||||
| 5ª Marcha | X | X | 2,157 | 13,8% | |||||
| 6ª Marcha | X | X | 1,895 | 13,5% | |||||
| 7ª Marcha | X | X | 1,670 | 13,8% | |||||
| 8ª Marcha | X | X | X | 1,467 | 13,5% | ||||
| 9ª Marcha | X | X | X | 1,292 | 13,8% | ||||
| l0ª Marcha | X | X | X | 1,135 | 13,5% | ||||
| 11ª Marcha | X | X | X | 1,000 | 13,5% | ||||
| 12ª Marcha | X | X | X | 0,881 | 13,8% | ||||
| 13ª Marcha | X | X | X | 0,774 | 13,5% | ||||
| 14ª Marcha | X | X | X | 0,682 | - - - |
Por lo demás resultan las mismas ventajas que en
la aplicación del mecanismo de cambio según las Figs. 1 a 9.
La invención no queda limitada a los ejemplos de
realización descritos, que permiten múltiples variantes.
Particularmente es posible asociar a los dos primeros engranajes
planetarios 15, 16 u 80, 81 más de dos piñones centrales y, en
correspondencia con los respectivos piñones satélite, más de dos
escalones, para así crear ulteriores relaciones de multiplicación.
Además es posible y ventajoso fabricar el elemento de arrastre 7 y
la rueda con dentado interior 24 ó el soporte planetario 82 y
eventualmente también la rueda con dentado interior 25 ó el soporte
planetario 86 y el piñón central 36 de una sola pieza,
respectivamente. Ulteriormente, el puenteo de los dos engranajes
planetarios 15, 16 u 80, 81 con ayuda de los acoplamientos de
embrague 31, 32 6 95, 96, respectivamente, puede también preverse
aunque los piñones centrales y los correspondientes escalones de
piñones satélite no estén constituidos simétricamente.
Ulteriormente, los piñones centrales podrían estar vinculados con
otra parte estacionaria diferente del árbol del cubo 1. Además
pueden elegirse otros números de dientes que los indicados, los
cuales deben considerarse únicamente a título de ejemplo. Además,
la mayoría de las ventajas indicadas resultan independientemente de
que tipo de dispositivo de cambio se emplee para la conexión entre
las ruedas con dentado interior 24, 25 ó los soportes planetarios
82, 86 y el correspondiente piñón central. Particularmente, para
ello pueden por ejemplo emplearse acoplamientos dentados,
acoplamientos de garras, marchas libres de gatillo de trinquete,
marchas libres de rodillo de aprisionamiento y/o marchas libres de
cuerpo de aprisionamiento, que son también efectivos
independientemente de que en el interior del cubo del mecanismo de
engranajes se hallen componentes constructivos tales como, por
ejemplo, un freno, que originen funciones adicionales. Además, la
invención no está limitada al juego de cambio posterior descrito
con el engranaje planetario 35. Por el contrario, la disposición
podría también elegirse, por ejemplo, de manera que en las Figs. 5
y 10 el acoplamiento de embrague 41 estuviera dispuesto entre la
rueda con dentado interior 25 ó el soporte planetario 86 y el
soporte planetario 37 del engranaje planetario 35. También en este
caso actuaría el engranaje planetario 35, estando desconectado el
acoplamiento de embrague 41, como engranaje de reducción y, estando
conectado el acoplamiento de embrague 41, como multiplicación
directa (1:1). Ulteriormente sería posible emplear el engranaje
planetario 35 como juego de cambio antepuesto y disponerlo entre el
elemento de arrastre 7 y el primer engranaje planetario 15 u 80.
Independientemente de ello, el mecanismo de engranajes de marchas
múltiples según la invención no queda limitado a su aplicación en
el interior de un cubo de una rueda. Particularmente, el mecanismo
podría también emplearse, por ejemplo, como mecanismo de árbol
intermedio y estar dispuesto a tal fin, por ejemplo, en un lugar
entre el cojinete de la biela y el cubo de una de las dos ruedas de
la bicicleta, en cuyo caso podría ser vinculado, a través de
correspondientes ruedas dentadas, cadenas y similares, en el lado
de accionamiento con el cojinete de la biela y en el lado de salida
con una rueda. Incluso sería concebible la aplicación del mecanismo
dentro del cojinete de la biela. Finalmente, se sobreentiende que
las distintas características pueden también aplicarse en
combinaciones distintas a las descritas e ilustradas en los
dibujos.
Claims (22)
1. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
para bicicletas, comprendiendo un árbol (1) susceptible de ser
montado de forma fija contra rotación en un cuadro de bicicleta, un
elemento de arrastre (7) apoyado de forma giratoria en dicho árbol
(1), un casquillo (12) apoyado de forma giratoria en dicho árbol
(1), un mecanismo de cambio dotado de un primero y un segundo
engranaje planetario (15, 16 y 80, 81), dispuesto en dicho
casquillo (12) y acoplado con el elemento de arrastre (7) y el
casquillo (12) para el establecimiento de varias relaciones de
multiplicación entre el elemento de arrastre (7) y el casquillo
(12), comprendiendo dichos engranajes planetarios (15, 16 y 80, 81)
cada uno al menos dos piñones centrales (19, 20; 22, 23 y 84, 85;
88, 89) coaxiales al árbol (1), al menos un soporte planetario
(17; 82, 86) con correspondientemente escalonados piñones satélite
(18, 21 y 83, 87), engranados con los piñones centrales (19, 20;
22, 23 y 84, 85; 88, 89), y al menos una rueda con dentado interior
(24, 25 y 94) engranada con los piñones satélite (18, 21 y 83, 87),
así como un dispositivo de cambio para la selección de las
relaciones de multiplicación mediante conexión selectiva de los
piñones centrales (19, 20; 22, 23 y 84, 85; 88, 89) con el árbol
(1), caracterizado porque el dispositivo de cambio comprende
medios (31, 32 y 95, 96) para la conexión selectiva de la rueda con
dentado interior (24, 25) o del soporte planetario (82, 86) del
primero y/o segundo engranaje planetario (15, 16 y 80, 81) con un
piñón central (19, 22 y 84, 88) del mismo engranaje planetario (15,
16 y 80, 81).
2. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos
medios (31, 32 y 95, 96) comprenden un acoplamiento de embrague con
una marcha libre.
3. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las
ruedas con dentado interior (94) de ambos engranajes planetarios
(80, 81) están fijamente vinculadas entre sí.
4. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 3, caracterizado porque las dos
ruedas con dentado interior consisten de una parte constructiva
fabricada de una sola pieza y constituyen una rueda con dentado
interior (94) común a ambos engranajes planetarios (80, 81).
5. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los
soportes planetarios de ambos engranajes planetarios (15, 16) están
fijamente vinculados entre sí.
6. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 5, caracterizado porque ambos
soportes planetarios consisten de una parte constructiva fabricada
de una sola pieza y constituyen un soporte planetario (17) común a
ambos engranajes planetarios (15, 16).
7. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque ambos engranajes planetarios (15, 16 y 80, 81) comprenden
cada uno dos piñones centrales (19, 20; 22, 23 y 84, 85; 88, 89)
con distintos diámetros.
8. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 7, caracterizado porque los dos
piñones centrales (19, 20; 22, 23 y 84, 85; 88, 89) de cada
engranaje planetario (15, 16 y 80, 81) están configurados de forma
idéntica por parejas.
9. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la rueda
con dentado interior (94) común de los engranajes planetarios (80,
81) engrana con aquellos escalones (83b, 87b) de los
correspondientes piñones satélite (83, 87) que presentan los
menores diámetros.
10. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque las dos
ruedas con dentado interior (24, 25) de los engranajes planetarios
(15, 16) engranan con aquellos escalones (18a, 21a) de
los; correspondientes piñones satélite (18, 21) que presentan los
menores diámetros.
11. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado
porque los dos engranajes planetarios (15, 16 y 80, 81) están
constituidos y dispuestos simétricamente.
12. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 3, 4 y 7 a 11,
caracterizado porque el accionamiento del mecanismo de
cambio se efectúa a través del soporte planetario (82) del primer
engranaje planetario (80) y la salida del mecanismo de cambio se
realiza a través del soporte planetario (86) del segundo engranaje
planetario (81).
13. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 12, caracterizado porque ambos
soportes planetarios (82, 86) son selectivamente conectables con el
piñón central (84, 88) del correspondiente engranaje planetario
(80, 81).
14. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 5 a 11, caracterizado
porque el accionamiento del mecanismo de cambio se realiza a través
de la rueda con dentado interior (24) del primer engranaje
planetario (15) y la salida del mecanismo de cambio se realiza a
través de la rueda con dentado interior (25) del segundo engranaje
planetario (16).
15. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 14, caracterizado porque ambas
ruedas con dentado interior (24, 25) son selectivamente conectables
con el piñón central (19, 22) del correspondiente engranaje
planetario (15, 16).
16. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado
porque está previsto como mecanismo de engranajes de siete
marchas.
17. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado
porque ambos engranajes planetarios (15, 16 y 80, 81) están
conectados en serie, presentando uno de los engranajes planetarios
(16 u 80) una relación de multiplicación inferior a uno y el
segundo engranaje planetario (15 u 81) una relación de
multiplicación superior a uno.
18. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado
porque a continuación del segundo engranaje planetario (16 u 81)
está dispuesto un tercer engranaje planetario (35), el cual
comprende un quinto piñón central (36), un tercer soporte
planetario (37) con al menos un tercer piñón satélite (38) y una
rueda con dentado interior (39).
19. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 18, caracterizado porque el tercer
soporte planetario (37) está conectado con el casquillo (12), la
segunda rueda con dentado interior (39) está conectada a través de
una marcha libre (40) con el árbol (1) y el quinto piñón central
(36) está conectado con el segundo soporte planetario (86) o la
segunda rueda con dentado interior (25) del segundo engranaje
planetario (16 u 81).
20. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 19, caracterizado porque el
mecanismo de cambio está provisto de medios (41) para la conexión
selectiva del segundo soporte planetario (86) o de la segunda
rueda con dentado interior (25) con la rueda con dentado interior
(39) del tercer engranaje planetario (35).
21. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según la reivindicación 20, caracterizado porque dichos
medios (41) contienen un acoplamiento de embrague con una marcha
libre.
22. Mecanismo de engranajes de marchas múltiples
según una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado
porque está realizado a modo de cubo del mecanismo de engranajes de
marchas múltiples, siendo el árbol (1) un árbol del cubo y el
casquillo (12) un casquillo del cubo.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19720796A DE19720796B4 (de) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder |
| DE19720796 | 1997-05-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2205517T3 true ES2205517T3 (es) | 2004-05-01 |
Family
ID=7829810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES98933552T Expired - Lifetime ES2205517T3 (es) | 1997-05-16 | 1998-05-15 | Mecanismo de engranajes de marchas multiples para bicicletas. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6048287A (es) |
| EP (1) | EP0915800B1 (es) |
| JP (1) | JP4033244B2 (es) |
| AT (1) | ATE248095T1 (es) |
| DE (2) | DE19720796B4 (es) |
| DK (1) | DK0915800T3 (es) |
| ES (1) | ES2205517T3 (es) |
| WO (1) | WO1998052818A1 (es) |
Families Citing this family (68)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19720796B4 (de) * | 1997-05-16 | 2005-10-20 | Bernhard Rohloff | Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder |
| DE19860232B4 (de) * | 1998-12-24 | 2007-08-16 | Sram Deutschland Gmbh | Mehrgangnabe für ein Fahrrad |
| GB2355772A (en) * | 1999-10-30 | 2001-05-02 | Adrian Ash | Bicycle gearbox having a plurality of planetary gear sets in series |
| KR100436697B1 (ko) * | 1999-12-15 | 2004-06-22 | 오종수 | 자전거의 속도변환장치 |
| US6607465B1 (en) | 2000-03-10 | 2003-08-19 | Shimano, Inc. | Bicycle hub transmission with a guiding member for a sun gear |
| ES2312322T3 (es) * | 2000-06-22 | 2009-03-01 | Jen-Chih Liu | Cambio de marchas interno para bicicletas. |
| JP3654846B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2005-06-02 | 株式会社シマノ | 自転車用変速補助装置 |
| DE10136231A1 (de) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Fahrzeuggetriebe mit progressiver Getriebestufung |
| US6875150B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-04-05 | Shimano, Inc. | Multiple piece planet gear carrier for a bicycle hub transmission |
| KR100479871B1 (ko) * | 2003-05-13 | 2005-03-31 | 홍재호 | 정.역 페달 링 시 항상 전진하며, 후진 및 공회전이 가능한 자전거 드라이브 유닛 |
| KR100479873B1 (ko) * | 2003-05-13 | 2005-03-31 | 홍재호 | 수십가지 페달 링 방식의 자전거 드라이브 유닛 |
| WO2006033541A1 (en) * | 2004-09-20 | 2006-03-30 | Hong-Gon Choi | Automatic output apparatus for converting two way drive to one way and bicycle with it |
| JP5065264B2 (ja) * | 2005-06-17 | 2012-10-31 | 中野 隆次 | 自転車用変速ハブ |
| US8535206B2 (en) * | 2005-07-01 | 2013-09-17 | Hpn Holdings, Inc. | Mobile elliptically driven device and steering mechanism |
| US7803090B2 (en) * | 2005-07-01 | 2010-09-28 | Hpn Holdings, Inc. | Mobile elliptically driven device |
| JP4134183B2 (ja) * | 2006-02-10 | 2008-08-13 | 有限会社藤原ホイル | 自転車用変速装置 |
| FR2902073B1 (fr) * | 2006-06-09 | 2008-09-26 | Michel Pieroni | Dispositif de transmission a changement de vitesse automatique pour bicyclette |
| US7678115B2 (en) * | 2006-06-21 | 2010-03-16 | Howmedia Osteonics Corp. | Unicondylar knee implants and insertion methods therefor |
| KR20080003165A (ko) * | 2006-06-30 | 2008-01-07 | 변동환 | 유성 기어식 변속기와 그것을 이용한 차량 |
| CN101108645A (zh) * | 2006-07-21 | 2008-01-23 | 黄其彬 | 小轮车的驱动装置 |
| DE102007004802B4 (de) | 2007-01-22 | 2015-02-05 | Pinion Gmbh | Mehrfachgetriebe für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug |
| US8167755B2 (en) * | 2007-06-07 | 2012-05-01 | Chrysler Group Llc | Six-speed transmission |
| EP2008927B1 (en) * | 2007-06-29 | 2010-01-13 | Shimano Inc. | Hub transmission for a bicycle |
| EP2017175B1 (en) | 2007-07-18 | 2011-03-16 | Shimano Inc. | Hub transmission for a bicycle |
| DE602007006943D1 (de) | 2007-08-01 | 2010-07-15 | Shimano Kk | Nabenschaltung für ein Fahrrad |
| DE102008060856A1 (de) | 2008-12-06 | 2010-06-17 | Eckhardt Eisenbeil | Mehrgang-Getriebe für Fahrräder |
| US20120071290A1 (en) * | 2009-05-26 | 2012-03-22 | Donghwan Byun | Multistage transmission |
| KR101202179B1 (ko) * | 2009-05-26 | 2012-11-16 | 변동환 | 다단기어변속장치 |
| US8216103B1 (en) * | 2009-06-09 | 2012-07-10 | Krzysztof Boczula | Bidirectional drive for producing unidirectional vehicle movement |
| KR101147994B1 (ko) | 2009-09-14 | 2012-05-24 | (주)엠비아이 | 일측 고정형 변속기 |
| DE102009056206A1 (de) * | 2009-11-28 | 2011-06-01 | Sram Deutschland Gmbh | Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder |
| DE102009060484B4 (de) * | 2009-12-18 | 2020-04-16 | Pinion Gmbh | Mit Muskelkraft antreibbares Fahrzeug |
| US8439792B2 (en) * | 2010-01-20 | 2013-05-14 | The Gates Corporation | Planetary gear mechanism for a bicycle |
| RU2010107928A (ru) * | 2010-03-03 | 2011-09-10 | Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. (Us) | Многоступенчатая планетарная трансмиссия с тремя тормозами и четырьмя муфтами (варианты) |
| DE102010049438A1 (de) | 2010-10-23 | 2012-04-26 | Sram Deutschland Gmbh | Betätigungsmechanik für eine Mehrfach-Fahrradgetriebenabe |
| FR2969982A1 (fr) * | 2011-01-05 | 2012-07-06 | Lyon Ecole Centrale | Boite de vitesses, en particulier pour un velo tout-terrain |
| NO334279B1 (no) | 2011-03-10 | 2014-01-27 | Ca Tech Systems As | Girsystem |
| WO2014072344A1 (de) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | Technische Universität München | Nabenschaltung für ein fahrrad |
| DE102013017504B4 (de) | 2013-10-21 | 2024-02-01 | Georg Blaschke | Betätigungseinrichtung für Mehrgang-Getriebenabe |
| DE102014101726B4 (de) | 2014-02-12 | 2017-12-07 | Umut Özcan | Lastschaltbare Mehrgangplanetengetriebe |
| GB2530280B (en) * | 2014-09-17 | 2017-05-31 | Popper Tech (1983) Ltd | An automatic transmission system where gear engagement is determined by the angular velocity of the driven wheel |
| DE102014016395A1 (de) | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Karlheinz Nicolai | Unter Last schaltbares Getriebe für Fahrzeuge |
| DE102014223334A1 (de) | 2014-11-14 | 2016-05-19 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Antriebsstrang für ein Tretrad |
| US10155568B2 (en) | 2015-07-31 | 2018-12-18 | GM Global Technology Operations LLC | Internal gear hub with selectable fixed gear for electric bike regen |
| WO2017039440A1 (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | Advancing Technologies B.V. | Bicycle transmission for use between a chain wheel carrier and a wheel hub of a bicycle, as well as rear axle and rear wheel provided with such a transmission |
| CN108883810A (zh) | 2015-08-28 | 2018-11-23 | 先进技术有限公司 | 用于从链轮至轮毂的扭矩传动的传动元件 |
| DE102016225142B4 (de) * | 2016-12-15 | 2023-08-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe für ein Fahrrad |
| DE102016225169A1 (de) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe für ein Fahrrad |
| CN106494563B (zh) * | 2016-12-21 | 2022-02-11 | 张家港川梭车业有限公司 | 一种齿圈中心轮固定单轮直驱多挡全自动变速器 |
| JP6705740B2 (ja) * | 2016-12-21 | 2020-06-03 | 株式会社シマノ | 自転車用変速機および自転車用内装変速ハブ |
| CN106763569B (zh) * | 2016-12-21 | 2023-05-26 | 张家港川梭车业有限公司 | 一种齿圈双中心轮固定单轮直驱多档全自动变速器 |
| DE102018008464A1 (de) | 2017-11-02 | 2019-06-27 | Wilfried Donner | Antriebsstrang mit zwei separaten , mittels Zwischengetriebe gekoppelten schaltbaren Getrieben |
| WO2019086064A1 (de) | 2017-11-02 | 2019-05-09 | Wilfried Donner | Antriebsstrang mit zwei separaten, mittels zwischengetriebe gekoppelten schaltbaren getrieben |
| DE102018007326A1 (de) | 2018-03-28 | 2019-10-02 | Wilfried Donner | Mehrganggetriebe mit zwei Planetengetrieben |
| NL2021891B1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-05-13 | Advancing Tech B V | Transmission system |
| NO345740B1 (en) | 2018-12-21 | 2021-07-12 | Ca Tech Systems As | Clutch and multispeed gear |
| DE102021000585B4 (de) | 2021-02-05 | 2024-04-18 | EGS Entwicklungsgesellschaft für Getriebesysteme mbH | Modulares Antriebssystem |
| NO347683B1 (en) | 2021-05-10 | 2024-02-19 | Ca Tech Systems As | A pedally propelled multi-speed gear system |
| NO347518B1 (en) | 2021-08-27 | 2023-12-11 | Ca Tech Systems As | Multiple multi-speed gear systems and gear cartridges with different gear ranges and method for manufacturing such |
| DE102021122592B4 (de) | 2021-09-01 | 2023-06-22 | Revolute GmbH | Schaltsystem und Getriebeeinheit mit einem Schaltsystem, insbesondere für ein Zweirad |
| DE202021104691U1 (de) | 2021-09-01 | 2021-11-16 | Revolute GmbH | Getriebeeinheit für ein Zweirad |
| DE102021129412B4 (de) | 2021-11-11 | 2023-11-16 | Wilfried Donner | Antriebsstrang mit tretlager- und nabengetriebe |
| DE202021104692U1 (de) | 2021-11-26 | 2021-12-16 | Revolute GmbH | Getriebeeinheit |
| TWI795237B (zh) * | 2022-03-16 | 2023-03-01 | 智盟能源股份有限公司 | 彈性離合變速機構 |
| DE102022107914A1 (de) | 2022-04-02 | 2023-10-05 | Wilfried Donner | Klinkenkupplung einer Schaltvorrichtung und Verfahren zur Dimensionierung |
| WO2023203108A1 (en) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | Classified Cycling Bv | Bicycle transmission |
| DE102022122474A1 (de) | 2022-09-05 | 2024-03-07 | b.c. bicycle and parts production GmbH | Schaltungsadapter |
| DE102022211748B3 (de) | 2022-11-08 | 2024-01-11 | Zf Friedrichshafen Ag | Tretlagergetriebe für ein Fahrrad oder Pedelec |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2930315B2 (ja) * | 1989-02-17 | 1999-08-03 | 株式会社シマノ | 自転車用内装変速機 |
| JP3184230B2 (ja) * | 1990-12-28 | 2001-07-09 | 株式会社シマノ | 内装変速機 |
| DE69202657D1 (de) | 1991-09-09 | 1995-06-29 | Shimano Kk | Selbstständige Fahrradgangschaltung. |
| DE4203509A1 (de) * | 1992-02-07 | 1993-08-12 | Fichtel & Sachs Ag | Mehrgang-antriebsnabe fuer fahrraeder |
| DE4342347C1 (de) * | 1993-12-11 | 1995-02-09 | Fichtel & Sachs Ag | Mehrgangnabe für Fahrräder |
| JP3423756B2 (ja) * | 1993-12-16 | 2003-07-07 | 株式会社シマノ | 自転車用動作装置の操作構造 |
| DE4402344C1 (de) | 1994-01-27 | 1995-03-16 | Fichtel & Sachs Ag | Steuereinrichtung für Klinkengesperre für Fahrrad-Mehrgangantriebsnaben |
| JP2914909B2 (ja) * | 1996-03-15 | 1999-07-05 | 株式会社シマノ | 自転車用変速装置内装ハブ |
| JP3086180B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2000-09-11 | 株式会社シマノ | 自転車用内装変速装置 |
| DE19720796B4 (de) * | 1997-05-16 | 2005-10-20 | Bernhard Rohloff | Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder |
| US5855530A (en) * | 1997-07-30 | 1999-01-05 | Industrial Technology Research Institute | Speed-changing transmission hub for a bicycle |
-
1997
- 1997-05-16 DE DE19720796A patent/DE19720796B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-15 US US09/214,970 patent/US6048287A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-15 DE DE59809405T patent/DE59809405D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-15 DK DK98933552T patent/DK0915800T3/da active
- 1998-05-15 AT AT98933552T patent/ATE248095T1/de active
- 1998-05-15 ES ES98933552T patent/ES2205517T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-15 EP EP98933552A patent/EP0915800B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-15 JP JP54980598A patent/JP4033244B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-15 US US09/214,969 patent/US6258005B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-15 WO PCT/DE1998/001367 patent/WO1998052818A1/de active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4033244B2 (ja) | 2008-01-16 |
| ATE248095T1 (de) | 2003-09-15 |
| EP0915800B1 (de) | 2003-08-27 |
| US6258005B1 (en) | 2001-07-10 |
| DE19720796B4 (de) | 2005-10-20 |
| EP0915800A1 (de) | 1999-05-19 |
| WO1998052818A1 (de) | 1998-11-26 |
| DK0915800T3 (da) | 2003-12-22 |
| DE59809405D1 (de) | 2003-10-02 |
| DE19720796A1 (de) | 1998-11-19 |
| US6048287A (en) | 2000-04-11 |
| JP2000514755A (ja) | 2000-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2205517T3 (es) | Mecanismo de engranajes de marchas multiples para bicicletas. | |
| ES2197476T3 (es) | Mecanismo de engranajes de marchas multiples para bicicletas. | |
| US9279480B2 (en) | Multi-speed gear system | |
| ES2445800T3 (es) | Dispositivo de cambio y unidad de transmisión | |
| US5540456A (en) | Multispeed hub for a bicycle | |
| US7621842B2 (en) | Bicycle hub assembly | |
| ES2399180T5 (es) | Unidad de transmisión | |
| US6607465B1 (en) | Bicycle hub transmission with a guiding member for a sun gear | |
| ES2793488T3 (es) | Dispositivo de cambio y unidad de transmisión | |
| EP2272744B1 (en) | Internally geared hub for bycicle | |
| RU2527579C2 (ru) | Устройство планетарной коробки передач велосипеда | |
| US20220281556A2 (en) | Multi-speed transmission with two planetary gears | |
| US20080252036A1 (en) | Manually driven wheelchair | |
| FR2671045A1 (fr) | Dispositif de changement de vitesse auto-porteur muni de train epicyclouidal, utilisable sur une bicyclette. | |
| US8403800B2 (en) | Shift mechanism for a planetary gear transmission | |
| US5863270A (en) | Self-contained change speed apparatus for use on a bicycle | |
| NO309973B1 (no) | Kraftoverførende anordning for sykkelnav | |
| US8388490B2 (en) | Fixed gear internal gear hub | |
| US9139254B2 (en) | Universal low-friction bicycle hub transmission | |
| US7083542B2 (en) | Internal bicycle hub transmission with a one-way clutch for a driving member | |
| EP1112922A2 (en) | Bicycle hub transmission | |
| US20040066017A1 (en) | Bicycle drive train | |
| US6361461B1 (en) | Multiple-speed chain driving device | |
| NL2032587B1 (en) | Hub assembly for a bicycle wheel | |
| WO2023012188A1 (en) | A transmission system for a bicycle |