NL8403774A - Aandrijfnaaf voor een rijwiel. - Google Patents

Description

N.0. 32916

Aandrijfnaaf voor een rijwiel.

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfnaaf voor een rijwiel en in het bijzonder op een meerversnellings-aandrijfnaaf met een planetendrijfwerk.

Uit het Amerikaanse octrooischrift 4.400.099 is een 5 meerversnellings-aandrijfnaaf voor een rijwiel bekend, op het aandrijforgaan waarvan een stel kettingtandwielen van een kettingschakeEngr.’d.t.De aandrijfnaaf omvat een planetendrijfwerk, waarvan het holle wiel gevormd wordt door het aandrijf-orgaan en waarvan het zonnewiel draaivast met de naafas is 10 verbonden. Voor het overschakelen van de meerversnellings-naaf is een axiaal verschuifbare koppelingshuis aanwezig, die via een palvergrendeling met de naafhuls is verbonden. De naafhuls is via de koppelingshuis hetzij direkt met het aandri jforgaan of via een bestuurbare palvergrendeling verbind-15 baar met de planetenwieldrager. De bekende aandrijfnaaf vereist een betrekke lijk grote konstrufctieinspanning*

De uitvinding heeft tot doel een meerversnellings-aan-drijfnaaf voor een rijwiel te verschaffen, die bestaat uit slechts enige bouwdelen en die eenvoudig gemonteerd kan 20 worden.

De meerversnellings-aandrijfnaaf moet voor het vergroten van het aantal versnellingen gekombineerd kunnen worden met een bekende kettingschakeling.

Bij de aandrijfnaaf volgens de uitvinding zijn op een 25 naafas een aandrijforgaan, dat tenminste één kettingtand-wiel draagt en een van spakenflenzen voorziene naafhuls ten opzichte van elkaar draaibaar gelagerd. De naafhuls en het aandri jforgaan omsluiten een planetendrijfwerk, waarvan het holle wiel vastzit op het aandrijforgaan, in het bijzonder 30 als één geheel daarmede is verbonden. Het zonnewiel van het planetendrijfwerk is draaibaar aan de naafas gelagerd, terwijl de planetenwieldrager draaivast verbonden is met de naafhuls. Voor het overschakelen van de versnellingen is een axiaal verschuifbare koppelingshuis aanwezig, die draaivast verbonden 35 is met het zonnewiel, via welke koppelingshuis het zonnewiel 8403774 - 2 - ί, * in een eerste axiale stand met de plantenwieldrager en in een — tweede axiale stand met de naaf as draaivast gekoppeld kan worden. In de eerste axiale stand is het plantendrijfwerk geblokkeerd en het aandrijforgaan daardoor direkt gekoppeld met 5 de naafhuls. In de tweede axiale stand is het aandrijforgaan via het planetendtijfwerk verbonden met de naafhuls.

Een dergelijke aandrijfnaaf kan opgebouwd worden uit enkele onderdelen. In het bijzonder kan de planetenwieldrager gevormd zijn door de naafhuls en alle koppelingen die nodig 10 zijn voor het overschakelen van de versnellingen kunnen uitgevoerd zijn als klauwkoppelingen, waarvan de klauwen gemeenschappelijk kunnen zijn aangebracht aan de koppelingshuls.

DE voor het lageren van de planetendragers noodzakelijke aspennen kunnen direkt in de naafhuls worden vastgehouden en 15 zij kunnen tegelijkertijd gebruikt worden als koppelingstegen-stukken voor de koppelingshuls. Voor zover de aandrijfnaaf een vrxjloopfunfctie heeft, zit de vrijloop bij voorkeur tussen de kettingtandwielen en het aandrijforgaan.

Hierna zal een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding 20 aan de hand van de- tekeningen nader wórden toegelicht, waarin?

Fig. 1 toont een helft van een axiale langsdoorsnede door een tweetraps-aandrijfnaaf met vrijloopfunktie;

Fig. 2 toont een axiale dwarsdoorsnede door een naafhuls 25 van de aandrijfnaaf gezien langs een lijn II-II van fig. 1, en i

Fig. 3 toont een axiale dwarsdoorsnede door een koppelingshuls van de aandrijfnaaf gezietf langs een lijn III-III in fig. 1.

30 Een van flenzen 3, 5 voor de bevestiging van spaken voorziene naafhuls 7 is draaibaar gelagerd op een naafas 1, die in de buurt van haar einden voorzien is van bevestigings-schroefdraden voor de bevestiging aan een rijwielframe.

De naafhuls is aan haar ene einde in een kogellager 9 draai-35 baar gelagerd op de naafas 1 en aan haar andere einde via een 8403774 £ £ - 3 - kogellager 11 op een aandrijforgaan 13. Het aandrijforgaan 13 is zelf via een kogelllager 15 draaibaar op de naafas 1 gelagerd en draagt een stel kettingtandwielen 17 van een bekende kettingschakeling. De kettingtandwielen 17 zijn via 5 een vrijloop 19, die uitsluitend^eén draairichting een draai-moment overbrengt, bevestigd op een schroefdraaddeel 21 van tet aandrijforgaan 13. Axiaal tussen de kogellagers 9, 11 is de ~ naafhuls 7 bovendien via een naaldlager 23 op de naafas 1 gesteund.

10 . De diameter van het axiaal aan het aandrijforgaan 13 grenzende einde van de naafhuls 7, verwijdt zich vanaf het naaldlager 23 naar het kogellager 11 en vormt een kamer 25, die een planetendrijfwerk 29 ontsluit. De kamer 25 is aan de axiaal van-· het aandrijf orgaan 13 af gekeerde zijde afgesloten 15 door' een kopwand 31 van de naafhuls 7. Aan de axiaal tegenoverliggende zijde wordt de kamer begrensd door het aandrijforgaan 13. Het planetendrijfwerk 29 omvat een van een binnen-vertanding 33 voorzien, als één deel aan het aandrijforgaan 13 aangevormd: hol wiel 35, een zonnewielvertanding 37 aan 20 een zowel draaibaar als ook axiaal verschuifbaar op de naafas 1 gelagerde fcoppelingshuls 39 en meerdere, in het onderhavige geval drie, op dezelfde hoekafstanden ten opzichte van elkaar verplaatste planetenwielen 41, die in voortdurende ingrijping staan met de binnenvertanding 33 van het holle wiel 35 en met 25 de zonnewielvertanding 37. Ieder van de planetenwiele.n 41 is draaibaar gelagerd aan een aspen 43, die evenwijdig aan de naafas 1 direkt in de naafhuls 7 in de buurt van de kopwand 31 is bevestigd. De aspennen 43 zijn ingegoten in holtes 45 van de naafhuls 7, die bestaat uit persgietwerk van licht metaal 30 (fig. 1 en 2), De naafhuls 7 vormt daarmede tegelijkertijd een planetenwieldrager van het planetendrijfwerk 29. De aspennen 43 steken aan de naar het aandrijforgaan 13 toegekeerde zijden met hun einden 47 axiaal voorbij de planetenwielen 41 uit en zijn hier gemeenschappelijk door een kunststofring 49 aan 35 de radiaal van de naafas 1 afgekeerde zijde omsloten. De kunst-stofring 49 fixeert de planetenwielen 41 tussen zichzelf en een door de kopwand 31 gevormd aanslagvlak 51.

8403774 _ ή. _

De koppelingshuls is vast verbonden met een klauwwiel 53 (fig. 3), dat meerdere radiaal gerichte klauwen 55 bevat. ' De klauwen 55 steken in een eerste, aan de aspennen 43 aangrenzende axiale stand van de axiaal verschuifbare koppelings-5 huls 39 tussen de vrije einden 47 van de aspennen 43 (fig. 1) en koppelen de koppelingshuls 39, afgezien van een zekere speling in draairichting, draaivast met de naafhuls 7. In deze eerste axiale stand is de zonnewielvertanding 37 geblokkeerd ten opzichte van de naafhuls 7, die dient als planeet-10 wieldrager, zodat de planeetwieldrager 41 na compensatie van de speling in draairichting eveneens zijn geblokkeerd.

Het aandrijforgaan 13 is daarmede in de eerste axiale stand van de koppelingshuls 39 via het holle wiel 35, de geblokkeerde planeetwielen 41 en de aspennen 43 direkt draaivast verbonden 15 met de naafhuls 7. In de eerste axiale stand is daarmede een . '•direkte" overbrenging van de aandrijf naaf ingeschakeld.

In een tweede axiale stand van de koppelingshuls 39 geven de klauwen 55 de einden 47 van de aspennen 43 vrij, zodat de naafhuls 7 ten opzichte van de koppelingshuls 39 20 kan draaien. In de tweede axiale stand is de koppelingshuls 39 draaivast met de naafas 1 gekoppeld. Zij bevat hiertoe aan haar axiaal van de zonnewielvertanding 37 afgekeerde zijde koppelingsklauwen 57, die samenwerken met contrafclauwen 59 van een draaivast aan de naafas 1 bevestigde lagerkonus 61 25 van het kogellager 15. De zonnewielvertanding 37 is in axiale richting zolang gedimensioneerd, dat de planeetwielen 41 zowel in de eerste als ook de tweede axiale stand van de fcop-pelingshuls 39 in ingrijping staan met de zonnewielvertanding. In de tweede axiale stand van de koppelingshuls 39 is het 30 planeetdrijfwerk 29 vertragend werkzaam (bergversneHing) , waarbij het aandrijforgaan 13 de naafhuls 7 via de over de zonnewielvertanding 37 afrollende planeetwielen 41 en hun aspennen 43 aandrijft.

De koppelingshuls 3.9 bevat aan haar bin<nenomtrek een 35 ringvormige groef 63, waarin een schuifwig 65 ingrijpt. De schuifwig 65 zit op een schakelstang 67, die axiaal verschuifbaar is in een axiale boring 69 van de naafas 1 via een 8403774 «r ^ - 5 - schakelketting 71 met behulp van een niet nader weergegeven bedieningshefboom. De schuifwig 65 treedt door een sleuf 73 van de naafas 1 radiaal naar buiten en brengt de axiale beweging van de schakelketting 71 over op de ten 5 opzichte van de naafas 1 draaibare koppëlingshuls 39. Een tussen de lagerkonus 61 en de schuifwig 65 ingespannen schroefdrukveer 75 spant de koppëlingshuls 39 weg van de tweede axiale stand naar de eerste axiale stand.

Bij de koppëlingshuls 39 gaat het bij voorkeur om 10 een persgietdeel, waaraan de klauwen 55 en bij voorkeur ook de zonnewielvertanding 37 als één geheel aangevormd zijn.

De koppëlingshuls 39 wordt in het weergegeven uitvoerings-voorbeeld door trek aan de schakelketting 71 in de tweede axiale stand omgeschakeld. In plaats van deze trekschakeling 15 kan ook een drukschakeling gebruikt worden, wanneer de schuifwig 65 via een drufcstift vanaf de axiaal tegenover de schakel-stift 67 liggende zijde door een axiale boring van de naafas 1 wordt ingevoerd.

Het is ook mogelijk, de schakelketting 71 en de schakel-20 stift 67 aan de axiaal van het aandrijforgaan 13 afgekeerde zijde in de naafas 1 te laten leiden en te laten uittreden.

Aan de te verschuiven koppëlingshuls 59, die de zonnewielvertanding 37 draagt, is daarbij aan de axiaal van het aan-drijforgaan 13 afgekeerde zijde een coaxiale drukveer toe 25 te voegen, die sterker is dan de veer 75 aan de zijde van het aandrijforgaan.

/

De naafhuls 7 is op doelmatige wijze vervaardigd uit een persgietdeel van licht metaal. Hierbij worden de aspennen 4-3 op doelmatige wijze meegespoten. De buitenvorm van de naaf-30 huls 7 kan de in fig. 2 getoonde dwarsdoorsnede hebben.

Het is echter ook mogelijk, de sektoren tussen de holtes ^5 door een dubbele omtrekswand af te sluiten, om zo de in dit gebied optredende diameterverschillen te verminderen.

De kogellagers 9, 11 zijn voor het verhogen van de be lastbaar-35 heid voorzien van ingeperste stalen lagersschalen.

8403774 - 6 -

De aandrijfnaaf werd toegelicht in kombinatie met een kettingschakeling, zij kan echter ook uitsluitend werken met een kettingtandwiel zonder extra ketting-schakeling.

_ . _____ Conclusies 8403774 -

Claims (11)

1. Aandrijfnaaf voor een rijwiel omvattend een naafas, een aandrijforgaan, dat draaibaar is gelagerd op de naafas, en tenminste één kettingtandwiel draagt,een naafhuls, die ten opzichte van het aandrijforgaan draaibaar op de naafas 5 is gelagerd, een planetendrijfwerk met een vast aan het aandrijf orgaan aangebracht hol wiel, een zonnewiel en een pla-neetwieldrager, waaraan tenminste één planetenwiel draaibaar gelagerd is, dat samenwerkt met het holle wiel en het zonnewiel, een koppelingsinrichting, welke een axiaal verschuif-10 bare, de naafas omsluitende koppelingshuls omvat en het aan-drijforgaan in een eerste axiale stand van de fcoppelingshuls direkt met de naafhuls koppelt en in een tweede axiale stand via het planetendrijfwerk met de naafhuls koppelt, een scha-kelinrichting voor het axiaal verschuiven van de koppelings-15 huls en een vrijloop in de aandrijfweg tussen het kettingtandwiel en de naafhuls, met het kenme rk, dat de koppelingshuls (39) draaivast met het zonnewiel (37) is verbonden én hiermede tezamen draaibaar op de naafas (1) is gelagerd, dat de planeetwieldrager (4-3,45) 20 draaivast met de naafhuls (7) is verbonden en dat de koppe-lingshuls (30) het zonnewiel (37) in de eerste axiale stand draaivast met de planeetwieldrager (4-3,45) en in de tweede axiale stand draaivast met de naafas (1) koppelt.

2. Aandrijf naaf volgens conclusie 1, m e t h -e t 25 kenmerk, dat de planeetwieldrager (43,45) axiaal vast met de naafhuls (7) is verbonden en dat het zonnewiel (37) axiaal vast met de koppelingshuls (39) is verbonden en in beide axiale standen van de koppelingshuls (39) in ingrijping staat met het planeetwiel (41).

3. Aandrijfnaaf volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat ieder planeetwiel (41) gelagerd is op een aspen (43), die evenwijdig is aan de naafas (1), welke aspen met zijn ene einde (47) naar het aandrijforgaan (13) uitsteekt voorbij het paneetwiel (41) en dat de koppe-i5 lingshuls (39) een klauwwiel (53) met tenminste één radiale 8403774 ** - 8 - klauw (55) omvat, welke in de eerste axiale stand in axiaal overlappende koppelingsingrijping staat met de aspen (43) en in de tweede axiale stand axiaal zijdelings van de aspen (43) is opgesteld en de aspen (43) vrijgeeft.

4. Aandrijfnaaf volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat tenminste drie planeetwielen (41) aanwezig zijn en dat de planeetwielen (41) met behulp van een bevestigingsring (45), welke de naar het aandrijforgaan (13) overstekende einden (47) van de aspennen (43) aan de van de 10 naafas (1) radiaal afgekeerde, zijde gemeenschappelijk omsluit, axiaal gefixeerd zijn.

5. Aandrijf naaf volgens één van de conclusies 1 t/m. 4, met het kenmerk, dat het· aandri jforgaan (13) via een afrollager (15), dat een draaivast met de naafas 15 (1) vastgehouden lagerkonus (61) omvat, draaibaar op de naaf as (1) is gelagerd en dat de koppe lingshuls (39) en de lager-konus (61) van ten opzichte van elkaar complementaire axiale klauwen (57, 59) voorzien zijn, die de koppelingshuls (39) in de tweede axiale stand draaivast met de lagerkonus 20 (61) koppelen en in de eerste axiale stand vrijgeven.

6. Aandrijfnaaf volgens één van de conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat ieder p-lan.ee twie-l (41) gelagerd is op een aspen (43), die evenwijdig is aan de naafas (1) en direkt op de naafKuis. (7) wordt vastgehouden.

7. Aandrijfnaaf volgens conclusie 6, met het k e n m e r k ,. dat de naaf huls (7) als gietvormdeel is uitgevoerd en dat iedere aspen (43) direkt in de naafhuls (7) is ingegoten of in een holte (45) van de naafhuls (7) is ingeperst.

8. Aandrijfnaaf volgens één van de conclusies 1-7, met het k e n m e r k, dat de naafhuls (7) aan haar axiaal aan het aandrijforgaan (13) grenzende zijde een kamer (25) bevat, die het planeetdrijfwerk (29) omsluit en wordt gevormd door een doorsnedevergroting van de naafhuls (7). 8403774 * - 9 - ^ ^ *

9. Aandrijfnaaf volgens conclusie 8, m e t het kenmerk, dat de kamer (25) aan haar axiaal van het aandrijforgaan (13) afgekeerde andere zijde begrensd is door een kopwand (31) van de naafhuls (7) en dat de planeetwiel-5 drager (43,4-5) en/off ieder planee&wiel (41) axiaal gefixeerd is aan de kopwand (31).

10. Aandrijfnaaf volgens één van de conclusies 1-9» met het kenmerk, dat de naaf huls (7) axiaal tussen het holle wiel (35) en het kettingtandwiel (17) via 10 een bovenlager (11) draaibaar gelagerd is aan het aandrijf-orgaan (13).

11. Aandrijfnaaf volgens één van de conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de vrijloop (19) is opgesteld in de overdrachtsweg van het draaimoment tussen het 15 kettingtandwiel (17) en het aandrijforgaan (13). 8403774