PL187903B1 - Skrzynka przekładniowa w piaście roweru - Google Patents

Abstract

roweru, znamienna tym, ze obejmuje os (21) piasty z oska do zamocowania skrzynki prze- kladniowej do ramy roweru, czlon napedzaja- cy (22) osadzony obrotowo wzgledem osi (21) piasty, czlon wyjsciowy (23) osadzony obro- towo wzgledem osi (21) piasty, mechanizm przenoszenia napedu umieszczony pomiedzy czlonem napedzajacym (22) a czlonem wyj- sciowym (23) do przekazywania sily obroto- wej czlonu napedzajacego (22) czlonowi wyj- sciowemu (23) poprzez szereg dróg przeno- szenia napedu, mechanizm wykonawczy (25) umieszczony co najmniej czesciowo w osi (21) piasty, poruszajacy sie w kierunku osi geometrycznej osi z mozliwoscia wyboru szeregu dróg przenoszenia napedu, mecha- nizm ruchowy (70, 71, 73, 74) zamontowany na osi (21) piasty wewnatrz wolnego konca osi piasty, przemieszczajacy mechanizm wyko- nawczy (25) w kierunku osi geometrycznej osi. FIG. 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest skrzynka przekładniowa w piaście roweru, zwłaszcza mocowanej do ramy roweru.

Rowery, a w szczególności rowery rekreacyjne, zwane rowerami miejskimi, są niedrogie i łatwe w prowadzeniu, a dzięki temu szeroko stosowane jako środek komunikacji w drodze do szkoły, do pracy lub po zakupy. W tego rodzaju rowerze rekreacyjnym piasta z wewnętrzną skrzynką przekładniową, zwanij przerzutką, jest czasem montowana w tylnym kole by umożliwić jazdę z dużą prędkością w terenie płaskim lub podjazdy pod górę przy minimalnym wysiłku.

Skrzynka przekładniowa wewnątrz piasty zwykle ma oś piasty zamocowaną do ramy roweru, obudowę piasty, mechanizm przekładni planetarnej, mechanizm wykonawczy oraz mechanizm ruchowy. Obudowa piasty może obracać się wokół osi piasty i ma na swym obwodzie zewnętrznym otwory pod szprychy. Człon napędzający jest osadzony obrotowo na osi piasty i połączony z kołem zębatym. Mechanizm przekładni planetarnej jest umieszczony w przestrzeni wewnątrz obudowy piasty i ma koło słoneczne ukształtowane na osi piasty, szereg satelitów zazębiających się z kołem słonecznym, koło pierścieniowe zazębiające się z satelitami oraz jarzmo satelitów, które łączy obrotowo satelity i może obracać się wokół osi piasty. W przypadku roweru o trzech biegach mechanizm przekładni planetarnej ma trzy drogi przekazywania napędu: położenie biegu bezpośredniego, w którym droga ta nie prowadzi przez przekładnię planetarną, drogę wysokiego biegu, w której koło pierścieniowe jest obracane przez satelity mechanizmu przekładni planetarnej, oraz drogę niskiego biegu, w której satelity są obracane przez koło pierścieniowe mechanizmu przekładni planetarnej. Mechanizm wykonawczy ma trzpień wykonawczy, umieszczony wewnątrz osi piasty w taki sposób, że może przemieszczać się w kierunku osiowym, oraz człon sprzęgający, który porusza się w połączeniu z trzpieniem wykonawczym; ten człon służy do wybierania, poprzez jego przemieszczenie, jednej z szeregu dróg przekazywania napędu w mechanizmie przekładni planetarnej.

Istnieją dwa typy mechanizmów ruchu, służących do poruszania mechanizmu wykonawczego w kierunku osiowym: mechanizm z dźwignią uchylną i mechanizm ciągnący bezpośredniego działania, który wyposażony jest w łańcuch lub linkę. Mechanizm z dźwignią uchylną ma wspornik zamontowany na końcu osi piasty oraz łącznik wahliwy, który jest wahliwie podtrzymywany przez wspornik. Jeden koniec łącznika wahliwego jest zamocowany przy lince zmiany biegów, która swym oddalonym końcem jest połączona z dźwignią zmiany biegów. W drugi koniec łącznika wahliwego uderza trzpień wykonawczy, wystający z końca osi piasty, a zmiana biegu odbywa się poprzez popychanie trzpienia wykonawczego przez łącznik wahliwy. Mechanizm ciągnący bezpośredniego działania ma łańcuch lub linkę połączoną z odległym końcem trzpienia wykonawczego. W mechanizmie bezpośredniego działa4

187 903 nia, łańcuch lub linka wystaje z końca osi piasty, a następnie zakrzywia się dookoła i jest połączona z linką zmiany biegów, zaś zmiana biegu odbywa się poprzez ciągnięcie trzpienia wykonawczego.

W przypadku tego rodzaju skrzynki przekładniowej gdy rowerzysta użyje dźwigni zmiany biegów i linka zmiany biegów zostanie pociągnięta lub wyluzowana, trzpień wykonawczy przemieszcza się i droga przenoszenia napędu zostaje przełączona przez sprzęgło.

Mechanizm ciągnący bezpośredniego działania ma prostszą budowę niż mechanizm z dźwignią uchylną, a więc przyczynia się do obniżenia kosztów. Jednak z mechanizmem bezpośredniego działania wiąże się konieczność bezpośredniego ciągnięcia trzpienia wykonawczego za pomocą łańcucha lub linki, toteż sprawność działania jest niższa niż w przypadku mechanizmu z dźwignią uchylną, w którym trzpień wykonawczy jest poruszany w wyniku wahania łącznika wahliwego.

Przez „sprawność działania” rozumie się tu stosunek rzeczywiście użytej siły wykonawczej do przyłożonej siły wykonawczej. Również dlatego, że z mechanizmem bezpośredniego działania wiąże się konieczność połączenia trzpienia wykonawczego z łańcuchem lub linką wewnątrz osi piasty, montaż, wymiana trzpienia wykonawczego itp. są trudniejsze niż w przypadku mechanizmu z dźwignią uchylną Z tego względu mechanizm ruchowy z dźwignią uchylną jest częściej stosowany w skrzynkach przekładniowych wewnątrz piasty, a w szczególności w trzybiegowych.

Ponadto, bez względu na to, jaki mechanizm ruchowy się zastosuje, wystaje on z końca osi, a zatem jest podatny na uszkodzenia jeżeli rower się przewróci. Takie uszkodzenie mechanizmu ruchowego może w niektórych przypadkach uniemożliwić zmianę biegu. Istnieje także niebezpieczeństwo, że wystający mechanizm ruchowy uderzy lub zahaczy o przeszkodę podczas jazdy na rowerze.

Celem niniejszego wynalazku było zapobieżenie uszkodzeniom mechanizmu ruchowego i umożliwienie uniknięcia uderzeń w mechanizm ruchowy w skrzynce biegów w piaście lub zahaczania. Nieoczekiwanie okazało się, że wad znanych rozwiązań nie wykazuje zgodna z wynalazkiem skrzynka przekładniowa w piaście roweru, charkteryzująca się tym, że obejmuje oś piasty z ośką do zamocowania skrzynki przekładniowej do ramy roweru, człon napędzający osadzony obrotowo względem osi piasty, człon wyjściowy osadzony obrotowo względem osi piasty, mechanizm przenoszenia napędu umieszczony pomiędzy członem napędzającym a członem wyjściowym do przekazywania siły obrotowej członu napędzającego członowi wyjściowemu poprzez szereg dróg przenoszenia napędu, mechanizm wykonawczy umieszczony co najmniej częściowo w osi piasty, poruszający się w kierunku osi geometrycznej osi z możliwością wyboru szeregu dróg przenoszenia napędu i mechanizm ruchowy zamontowany na osi piasty wewnątrz wolnego końca osi piasty, przemieszczający mechanizm wykonawczy w kierunku osi geometrycznej osi.

Korzystnie ta skrzynka przekładniowa obejmuje ponadto element wspomagający do wspomagania działania mechanizmu wykonawczego w jednym kierunku osi geometrycznej osi, a mechanizm ruchowy przemieszcza mechanizm wykonawczy w przeciwnym kierunku osi geometrycznej osi.

Korzystnie oś piasty obejmuje rowek częściowo odsłaniający mechanizm wykonawczy, przy czym w której mechanizm ruchowy rozciąga się do wnętrza rowka.

Korzystnie rowek jest umieszczony całkowicie wewnątrz wolnych końców osi piasty.

Korzystnie mechanizm ruchowy jest zamontowany wahliwie do osi piasty.

Korzystnie mechanizm wykonawczy obejmuje wspornik zamontowany do osi piasty, łącznik osadzony wahliwie na wsporniku w pośrednim położeniu łącznika.

Korzystnie łącznik obejmuje pierwsze ramię rozciągające się od części środkowej do połączenia z linką zmiany biegów i drugie ramię rozciągające się od części środkowej do styku z mechanizmem wykonawczym.

Korzystnie skrzynka przekładniowa obejmuje ponadto wałek łącznika, którym połączonajest obrotowo środkowa część łącznika ze wspornikiem.

Korzystnie wspornik obejmuje element oporowy do zamocowania pancerza linki zmiany biegów.

187 903

Korzystnie wspornik wyznacza otwór do odsłonięcia wolnego końca osi piasty. Korzystnie oś piasty przechodzi przez wspornik i korzystnie obejmuje rowek częściowo odsłaniający mechanizm wykonawczy, przy czym łącznik rozciąga się do rowka.

Korzystnie skrzynka przekładniowa obejmuje ponadto element wspomagający do wspomagania działania mechanizmu wykonawczego w jednym kierunku osi geometrycznej osi, przy czym drugie ramię przemieszcza mechanizm wykonawczy w przeciwnym kierunku osi geometrycznej osi.

Korzystnie mechanizm wykonawczy stanowi wydłużony trzpień sterujący.

Korzystnie skrzynka przekładniowa obejmuje ponadto wpust przełączający, który przesuwa się wewnątrz drugiego rowka utworzonego w osi piasty odpowiednio do ruchu trzpienia sterującego w kierunku osi geometrycznej osi.

Zgodnie z pierwszym wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście roweru jest umieszczona w piaście, która może być zamocowana do ramy roweru, przy czym za pomocą tej skrzynki napęd z członu wejściowego jest przekazywany do członu wyjściowego przy określonym przełożeniu kół zębatych, przy czym ta skrzynka przekładniowa w piaście obejmuje oś piasty, człon napędzający, walcowy człon bierny, mechanizm przenoszenia napędu, mechanizm wykonawczy i mechanizm ruchowy. Oś piasty może być zamocowana do ramy. Człon napędzający może obracać się wokół osi piasty i może być połączony z członem wejściowym. Człon bierny ma w swym wnętrzu wolną przestrzeń, może być obracany wokół osi piasty i może być połączony z członem wyjściowym. Mechanizm przenoszenia napędu jest umieszczony w wewnętrznej przestrzeni członu biernego, ma szereg dróg przekazywania napędu i przekazuje napęd z członu napędzającego do członu biernego jedną drogą wybraną z szeregu dróg przenoszenia napędu. Mechanizm wykonawczy jest umieszczony wewnątrz osi piasty w taki sposób, że może przemieszczać się w kierunku osiowym i stosuje się go do wybierania, poprzez jego przemieszczenia, jednej z szeregu dróg przenoszenia napędu. Mechanizm ruchowy może być zamontowany na osi piasty i do wnętrza osiowego końca osi piasty, przy zamocowaniu do ramy, przy czym mechanizm ruchowy porusza mechanizm wykonawczy w kierunku osiowym.

W przypadku tej skrzynki przekładniowej w piaście, gdy mechanizm ruchowy jest obsługiwany zdalnie, np. za pomocą linki zmiany biegów, to wówczas mechanizm wykonawczy przemieszcza się w kierunku osiowym, wybrana zostaje jedna z dróg przenoszenia napędu i napęd jest przekazywany od członu wejściowego do członu wyjściowego poprzez człon napędzający i przez człon bierny. Ponieważ ten mechanizm ruchowy jest zamontowany wewnątrz końca osi piasty, nie wystaje on poza koniec osi piasty, co zapobiega uszkodzeniom mechanizmu ruchowego i zmniejsza prawdopodobieństwo jego uderzania lub zahaczania o jakieś przedmioty.

Zgodnie z drugim wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście jest skrzynką według pierwszego wariantu wykonania wynalazku, lecz zawiera ponadto człon pobudzający, który pobudza zewnętrzny obwód w jeden sposób w kierunku osiowym, podczas gdy mechanizm ruchowy porusza obwód zewnętrzny w inny sposób w kierunku osiowym. W tym przypadku mechanizm ruchowy musi zaledwie popychać mechanizm wykonawczy w jednym kierunku, toteż budowa mechanizmu ruchowego jest prostsza.

Zgodnie z trzecim wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście jest skrzynką według pierwszego lub drugiego wariantu wykonania wynalazku, lecz w której mechanizm ruchowy popycha i porusza mechanizm wykonawczy wahliwie. W tym przypadku wahanie pozwala na popychanie mechanizmu wykonawczego w węższej przestrzeni. Ponadto zastosowanie tej zasady pozwala na popychanie mechanizmu wykonawczego z mniejszą siłą.

Zgodnie z czwartym wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście jest skrzynką według trzeciego wariantu wykonania wynalazku, lecz w której mechanizm ruchowy ma wspornik zamontowany wewnątrz osiowego końca osi piasty oraz łącznik, który jest utrzymywany wahliwie pośrodku przez wspornik, którego podstawa może być zamocowana przy lince zmiany biegów, a którego odległy koniec może uderzać w mechanizm wykonawczy. W tym przypadku, ponieważ łącznik waha się do wnętrza osiowego końca piasty,

187 903 łącznik wahliwy również nie wystaje z końca osi piasty gdy wspornik jest zamocowany na osi piasty, a linka zmiany biegów jest zamocowana przy łączniku.

Zgodnie z piątym wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście jest skrzynką według czwartego wariantu wykonania wynalazku, lecz w której wspornik może być zamontowany do osi piasty wewnątrz ramy. W tym przypadku, ponieważ wspornik jest zamontowany we wnętrzu dalej w kierunku końca osi, wspornik oraz łącznik są chronione przez ramę, toteż mechanizm ruchowy jest jeszcze pewniej chroniony przed uszkodzeniem.

Zgodnie z szóstym wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście jest skrzynką według czwartego lub piątego wariantu wykonania wynalazku, lecz w której linka zmiany biegów ma linkę wewnętrzną i linkę zewnętrzną czyli pancerz, przy czym linka wewnętrzna może być zamocowana przy łączniku, zaś pancerz może być zamocowany przy wsporniku. W tym przypadku przemieszczanie linki wewnętrznej względem pancerza powoduje wahanie i obrót łącznika, poruszając mechanizm wykonawczy w kierunku osiowym.

Zgodnie z siódmym wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście jest skrzynką według czwartego, piątego lub szóstego wariantu wykonania wynalazku, lecz w osi tej piasty jest ukształtowany rowek eksponujący koniec mechanizmu wykonawczego, a odległy koniec łącznika uderza mechanizm wykonawczy wewnątrz tego rowka. W tym przypadku ukształtowanie rowka w osi piasty pozwala łącznikowi uderzać mechanizm wykonawczy w sposób pewny, nawet jeżeli wspornik jest zamontowany wewnątrz końca osi piasty.

Zgodnie z ósmym wariantem wykonania wynalazku skrzynka przekładniowa w piaście jest skrzynką według dowolnego z wariantów wykonania wynalazku, od pierwszego lub siódmego, lecz w której mechanizm wykonawczy ma człon trzpienio-podobny umieszczony wewnątrz osi piasty oraz człon sprzęgający, który przełącza drogę przenoszenia napędu poruszając się w połączeniu z członu trzpieniowego. W tym przypadku uderzenie elementu w kształcie trzpienia przez mechanizm ruchowy powoduje przemieszczenie członu sprzęgającego w kierunku osiowym i niezawodne przełączenie i przeniesienie napędu.

Wynalazek został zilustrowany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku z boku rower turystyczny, w którym zastosowano skrzynkę przekładniową w piaście według wynalazku, fig. 2 - w przekroju poprzecznym skrzynkę przekładniową według wynalazku; fig. 3 - w przekroju powiększony fragment skrzynki przekładniowej w położeniu niskiego biegu; fig. 4 - w rozstrzelonym widoku mechanizm wykonawczy; fig. 5 - schematycznie połączenie funkcjonalne pomiędzy wpustem przełączającym a powierzchnią krzywkową; fig. 6 - w przekroju poprzecznym boczną część popychacza; fig. 7 schematycznie dźwignię uchylną; fig. 8 - w przekroju poprzecznym dźwignię uchylną; fig. 9 w przekroju fragment z fig. 3 w położeniu biegu bezpośredniego; fig. 10 - w przekroju fragment z fig. 3 w położeniu biegu wysokiego.

Zgodnie z fig. 1 rower turystyczny ma ramę 1, mającą półotwarty korpus 2 i przedni widelec 3, kierownicę 4, element napędzający 5, przednie koło 6, tylne koło 7, do którego jest zamontowana trzybiegowa skrzynka przekładniowa 10 w piaście, przedni hamulec 8 oraz element 9 zespołu zmiany biegów do ręcznej obsługi skrzynki przekładniowej 10 w piaście.

Różne części składowe, w tym siodełko 11, kierownica 4, przednie koło 6 i tylne koło 7, są zamocowane do ramy 1. ....

Kierownica 4 ma trzpień 14 kierownicy zamocowany do górnej części przedniego widelca 3 oraz poprzeczkę 15 kierownicy zamocowaną do trzpienia 14. Dźwignia 16 hamulca, która stanowi część hamulca przedniego 8, uchwyt 17 i element 9 zespołu zmiany biegów są zamontowane po prawej stronie poprzeczki 15 kierownicy. Element 9 zespołu zmiany biegów jest zamontowany na dźwigni 16 hamulca po wewnętrznej stronie dźwigni 16 hamulca i jest połączony ze skrzynką 10 przekładniową w piaście za pomocą linki 73 zmiany biegów, obejmującej linkę wewnętrzną i pancerz. Element 9 zespołu zmiany biegów ma typową konstrukcję, to jest ma dźwignię nawijającą do nawijania linki wewnętrznej oraz dźwignię zwalniającą, która zwalnia działanie nawijające dźwigni nawijającej i luzuje linkę wewnętrzną, tak więc nie będzie tu opisany szczegółowo.

187 903

Człon napędzający 5 ma koło zębate 18 z korbą, zamontowane w dolnej części (wsporniku dolnym) ramy 2, oraz łańcuch 19, który biegnie wokół koła zębatego 18 i piasty skrzynki przekładniowej 10.

Skrzynka przekładniowa 10 w piaście jest piastą wyposażoną w hamulec, z trzystopniową konstrukcją do realizacji dróg przenoszenia napędu: biegu niskiego, biegu bezpośredniego i biegu wysokiego. Jak pokazano na fig. 2, ta skrzynka przekładniowa 10 w piaście ma oś 21 piasty zamocowaną do tylnej zapadki 2a korpusu 2 ramy roweru, człon napędzający 22 usytuowany wokół obwodu zewnętrznego na jednym z końców osi 21 piasty, obudowę 23 piasty umieszczoną dalej wokół zewnętrznego obwodu osi 21 piasty i elementu napędzającego 22, mechanizm przekładni planetarnej 24, mechanizm wykonawczy 25 do wybierania drogi przenoszenia napędu, dźwignię uchylną 26 do uruchamiania mechanizmu wykonawczego 25 i hamulec 27.

Jak pokazano na fig. 2 i 3, oś 21 piasty jest członem trzpienio-podobnym, który ma większą średnicę pośrodku i mniejszą na obu końcach, które są nagwintowane. W osiowej części osi 21 piasty jest wykonany otwór roboczy 2la biegnący od prawego końca do środka na fig. 2. Pierwszy rowek przelotowy 21b, który biegnie przez oś na całej jej długości, jest ukształtowany w prawym końcu osi 21 piasty do wnętrza tylnej zapadki 2a po zamontowaniu w ramie 2. Para sfazowań 21c (patrz fig. 7) służących do zamontowania dźwigni uchylnej 26 uformowana jest naprzeciwległe na zewnętrznym obwodzie części, w której wykonany jest pierwszy rowek przelotowy 21b. Drugi rowek przelotowy 21d biegnie przez oś w pobliżu dna otworu roboczego 21a. Ten drugi rowek przelotowy 21d biegnie przez oś 21 piasty i jest nachylony pod określonym kątem β nachylenia rowka (patrz fig. 5) względem osi, i jest skręcony ku stronie przeciwległej kierunkowi do przodu, patrząc od prawej do lewej na fig. 5. Ten drugi rowek przelotowy 21d jest wyfrezowany frezem o określonej średnicy, przy czym najpierw wykonuje się otwór przechodzący przez oś, a następnie przemieszcza się frez ruchem posuwistym ku środkowi w kierunku osiowym, podczas gdy oś 21 piasty obraca się powoli do przodu. Zatem ten drugi rowek przelotowy 21 d ma kształt ciągłej spirali, w której otwory przelotowe przecinające się na obu końcach obracają się stopniowo zgodnie z ruchem w kierunku osiowym. Kąt β nachylenia tego rowka powinien wynosić 10 - 50°.

Jeden koniec elementu napędzającego 22 jest osadzony obrotowo na osi 21 piasty za pośrednictwem kulek 30 i stożka 31 piasty, zaś koło zębate 32 jest zamocowane wokół obwodu zewnętrznego na jednym końcu. Na drugim końcu elementu napędzającego 22, na jego wewnętrznym obwodzie wykonane są ząbki 22a, biegnące w kierunku osiowym.

Obudowa 23 piasty jest członem walcowym, a przestrzeń 23a wokół jej wewnętrznego obwodu mieści człon napędzający 22 i mechanizm przekładni planetarnej 24. Obudowa 23 piasty może się obracać wokół osi piasty za pośrednictwem kulek 33 i 34 oraz stożka 35 piasty. Pierścienie 36 i 37 przeznaczone do osadzenia szprych 7a (patrz fig. 1) są zamocowane na obu końcach na wewnętrznym obwodzie obudowy 23 piasty.

Mechanizm przekładni planetarnej 24 ma kolo słoneczne 40 ukształtowane jako współosiowe i integralne z osią 21 piasty, jarzmo 41 satelitów umieszczone wokół zewnętrznego obwodu osi 21 piasty, trzy satelity 42 (na figurze pokazano tylko jednego satelitę), zazębiające się z kołem słonecznym 40 oraz koło pierścieniowe 43.

Jarzmo 41 satelitów jest członem walcowym i jest osadzone obrotowo na osi 21 piasty. Trzy wręby 4la są ukształtowane w kierunku obwodowym w jarzmie 41 satelitów, a satelity 42 są osadzone obrotowo na sworzniach 44 w tych różnych wrębach 4la. Uzębienie wewnętrzne 41b jest usytuowane wokół wewnętrznego obwodu z jednego końca jarzma satelitów 41, a uzębienie zewnętrzne 41c (fig. 1) jest usytuowane wokół zewnętrznego obwodu z drugiego końca.

Kolo pierścieniowe 43 ma kształt bliski walcowemu i rozciąga się od satelitów 42 do zewnętrznego obwodu elementu napędzającego 22. Uzębienie wewnętrzne 43b jest usytuowane wokół obwodu wewnętrznego z drugiego końca koła pieścieniowego 43. Satelity 42 zazębiają się z kołem słonecznym 40 jak wspomniano wyżej, lecz jednocześnie zazębiają się również z wewnętrznym uzębieniem 43b koła pierścieniowego 43.

187 903

Wrąb 43a jest uformowany na jednym końcu koła pierścieniowego 43, a zapadka sprzęgłowa 53, która tworzy część pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50, jak pokazano na fig. 4, jest osadzona wahliwie na sworzniu 54 w jego wrębie 43a. Ta zapadka sprzęgłowa 53 jest pobudzana w kierunku stania przez skręcaną sprężynę śrubową 55. Pierwsze sprzęgło jednokierunkowe 50 przekazuje tylko obrotową siłę napędową w kierunku do przodu od koła zębatego pierścieniowego 24 do obudowy 23 piasty. Zapadka sprzęgłowa 53 zazębia się z zębami zapadkowymi 23b, ukształtowanymi na wewnętrznej powierzchni obwodowej obudowy 23 piasty tylko wtedy, gdy koło pierścieniowe 24 obraca się w kierunku do przodu. Nawet będąc w stanie umożliwiającym przekazywanie napędu, w którym koło pierścieniowe 24 obraca się w kierunku do przodu, to pierwsze sprzęgło jednokierunkowe 50 jest w stanie przełączać się pomiędzy stanem przenoszenia napędu, w którym zapadka sprzęgłowa 53 zazębia się z zębami zapadkowymi 23b, a stanem odłączenia napędu po wycofaniu z zębów zapadkowych 23b, co realizuje się w wyniku ruchu członu sprzęgającego, jak to omówiono poniżej.

Drugie sprzęgło jednokierunkowe 51, które przekazuje obrotową siłę napędową tylko w kierunku do przodu od elementu napędzającego 22 do koła zębatego pierścieniowego 24, jest umieszczone pomiędzy członem napędzającym 22 a kołem pierścieniowym 24. Trzecie sprzęgło jednokierunkowe 52, które przekazuje obrotową siłę napędową tylko w kierunku do przodu od jarzma 41 satelitów do obudowy 23 piasty, jest umieszczone pomiędzy jarzmem 41 satelitów a obudową 23 piasty. Trzecie sprzęgło jednokierunkowe 52 ma obudowę 56 sprzęgła w postaci wydrążonego walca, z uzębieniem 56a ukształtowanym na wewnętrznej powierzchni z jednego końca. Uzębienie wewnętrzne 56a tworzy połączenie z uzębieniem zewnętrznym 41 c jarzma 41 satelitów i obudowa 56 sprzęgła obraca się wraz z jarzmem 41 satelitów. Te dwa sprzęgła jednokierunkowe 51 i 52 nie są w stanie dokonać przełączenia w stanie umożliwiającym przenoszenie napędu, w przeciwieństwie do pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50.

Mechanizm wykonawczy 25 stosuje się do wybierania drogi przenoszenia napędu i ma on człon sprzęgający 45 i element 46 sterujący sprzęgłem.

Człon sprzęgający 45 przełącza człon napędzający 22 i jarzmo 41 satelitów pomiędzy stanem połączonym a stanem rozdzielonym, jak również przełącza pierwsze sprzęgło jednokierunkowe 50 pomiędzy stanem przenoszenia napędu a stanem odłączenia napędu. Człon sprzęgający 45 jest umieszczony na zewnętrznym obwodzie osi 21 piasty, toteż może on przemieszczać się i obracać w kierunku osiowym. Człon sprzęgający 45 jest elementem o kształcie wydążonego widcą, jak to pokazano na fig. 4, i ma uzębienie 45a ukssztdtowiaie na obwodzie zewnętrznym na jednym ze swych końców. Uzębienie zewnętrzne 45a tworzy połączenie suwliwe z uzębieniem wewnętrznym 22a. Element 45b o dużej średnicy jest uformowany na drugim końcu członu sprzęgającego 45, a na jego zewnętrznym obwodzie znajduje się uzębienie 45c. Uzębienie zewnętrzne 45c może zazębić się z uzębieniem wewnętrznym 41b, ukształtowanym na jarzmie 41 satelitów. Powierzchnia stożkowa 45d jest ukształtowana pomiędzy elementem 45b o dużej średnicy, a jednym z końców. Ta powierzchnia stożkowa 45c jest utworzona w celu opuszczania zapadki sprzęgłowej 53 pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50 od położenia wyprostowanego (położenie przenoszenia napędu) oznaczonego linią ciągłą, do położenia wycofania (położenie odłączenia napędu) oznaczonego limą dwupunktową. ... .

Gdy człon sprzęgający 45 przemieszcza się z lewego od położenia niskiego biegu do prawego końca, zapadka sprzęgłowa 53 podąża wzdłuż powierzchni stożkowej 45d, wchodzi na element 45b o dużej średnicy i zostaje opuszczona do położenia wycofania. Jak pokazano na fig. 3, dwa elementy stopniowe 45e i 45f są ukształtowane na wewnętrznym obwodzie członu sprzęgającego 45, przy czym są one odległe od siebie w kierunku osiowym. Jak pokazano na fig. 4, szereg powierzchni krzywkowych 47 jest ukształtowanych na lewym elemencie stopniowym 45f z przestrzeniami pomiędzy nimi w kierunku obwodowym. Jak pokazano na fig. 5, powierzchnie krzywkowe 47 mają powierzchnię płaską 47a, która jest zagłębiona na jednym końcu, powierzchnię krzywoliniową 47b, która prowadzi w kierunku do przodu A za płaską powierzchnią 47a oraz powierzchnię nachyloną 47c, która leży przed nią. Kąt nachylenia a

187 903 względem osi tej powierzchni nachylonej 47c powinien być większy niż kąt nachylenia β drugiego rowka przelotowego 21d i winien zawierać się pomiędzy 20 a 70°.

Element 46 sterujący sprzęgłem przemieszcza człon sprzęgający w kierunku osiowym osi 21 piasty i zazębia się z członem sprzęgającym 45 w celu przetworzenia obrotowej siły napędowej członu sprzęgającego 45 na przemieszczenie w kierunku osiowym. Element 46 sterujący sprzęgłem ma popychacz 48, który przemieszcza się w kierunku osiowym przez otwór roboczy 21a oraz wpust przełączający 49, który jest dociskany do boku jarzma 41 satelitów przez popychacz 48, jak pokazano na fig. 3.

Jak to pokazano na fig. 6, popychacz 48 ma element operatorowy 65 o określonej długości, element uruchamiający 66, który jest zamontowany na końcu przeciwległym do elementu operatorowego 65, toteż ten poprzedni może przemieszczać się w kierunku osiowym oraz pierwszą sprężynę śrubową 60, która jest umieszczona pomiędzy elementem operatorowym 65 a elementem uruchamiającym 66. Element uruchamiający 66 ma część trzpieniową 68 i element uderzający 69 połączony gwintowo z częścią trzpieniową 68. Gwintowany element 68a jest ukształtowany u podstawy części trzpieniowego 68, a element 68b o dużej średnicy jest uformowany na przeciwległym końcu. Ten gwintowany element 68a jest wkręcony w element uderzający 69. Element 68b o dużej średnicy jest zamontowany suwliwie w otworze prowadzącym 66a utworzonym wewnątrz elementu uruchamiającego 66. Otwór prowadzący 66a ma mniejszą średnicę od strony elementu uruchamiającego 66, co uniemożliwia elementowi uruchamiającemu 66 wysunięcie się. Pierwsza sprężyna śrubowa 60 jest wprowadzona w stanie ściśniętym pomiędzy skrajnią powierzchnię elementu uruchamiającego 66 a element końcowy elementu uderzającego 69 i odpycha element uruchamiający 66 oraz element operatorowy 65 od siebie, toteż kiedy element uruchamiający 66 naciska na wpust przełączający 49, człon sprzęgający zostaje sprzęgnięty z okiem jarzma 41 satelitów.

Jak pokazano na fig. 4, wpust przełączający 49 jest elementem podobnym do trzpienia, o trójkątnym przekroju poprzecznym i kiedy jest naciskany, przechodzi przez drugi rowek przelotowy 21d obracając się zarazem w kierunku obwodowym, czyli skręcając się. Ruch w kierunku na zewnątrz wpustu przełączającego 49 jest ograniczony do obrębu członu sprzęgającego 45 przez pierścień oporowy 63 zamontowany wokół wewnętrznego obwodu na drugim końcu członu sprzęgającego 45. W wyniku tego wpust przełączający 49 nie może obecnie wyjść z członu sprzęgającego 45, jak to pokazano na fig. 4. W rezultacie wpust przełączający 49 jest naciskany przez popychacz 48 i przemieszcza człon sprzęgający 45 w lewo (fig. 3).

Wpust przełączający 49 jest w stanie uderzać o powierzchnie krzywkowe 47 wewnątrz członu sprzęgającego 45. Gdy człon sprzęgający 45 obraca się w kierunku do przodu w stanie, w którym wpust przełączający 49 uderzył płaską powierzchnię 47a powierzchni krzywkowej 47, to wówczas wpust przełączający 49 jest dociskany do strony powierzchni prowadzącej 21 c drugiego rowka przelotowego 21 d przez nachyloną powierzchnię 47c powierzchni krzywkowej 47, a jego ruch w lewo w kierunku osiowym jest ograniczony, toteż człon sprzęgający 45 przemieszcza się w prawo w kierunku osiowym. W szczególności, obrotowa siła napędowa członu sprzęgającego 45 zostaje przekształcona na przemieszczenie w kierunku osiowym w celu wspomagania sterowania przełączaniem. .

Wrąb 49a jest uformowany na obu końcach wpustu przełączającego 49 i w ten sposób wrąb 49a przytrzymuje drugą sprężynę śrubową 61, która jest przytrzymywana na jednym końcu osi 21 piasty. Wpust przełączający 49 jest stale do boku członu sprzęgającego 45 przez tę druga sprężynę śrubową 61. Trzecia sprężyna śrubowa 62 znajduje się pomiędzy wpustem przełączającym 49 ą członem sprzęgającym 45. Ta trzecia sprężyna śrubowa jest ograniczona do określonej długości całkowitej, a gdy jest ściśnięta, odpycha od siebie wpust przełączający 49 i człon sprzęgający 45, zanim ten pierwszy uderzy w ten drugi. W rezultacie człon sprzęgający 45 pozostaje w stałej odległości od wpustu przełączającego 49 podczas ruchu i jest dokładnie zapozycjonowany. ... . .

Tutaj siły działania sprężyn 60, 61 i 62 maleją w tej właśnie kolejności. Gdy siła działania pierwszej sprężyny śrubowej 60 jest mniejsza niż drugiej sprężyny śrubowej 61, to wówczas nawet gdy wpust przełączający 49 jest naciskany przez popychacz 48, pierwsza sprężyna śrubowa 60 ugnie się i wpust przełączający 49 nie poruszy się. Gdy siła drugiej sprężyny 61

187 903 jest mniejsza niż trzeciej sprężyny 62, to wówczas nawet jeżeli wpust przełączający 49 jest naciskany przez drugą sprężynę śrubową 61, wpust przełączający 49 nie wejdzie w obręb powierzchni krzywkowej 47 i nie ma możliwości wspomagania sterowania przełączaniem.

Pierwsza sprężyna śrubowa 60 jest usytuowana we względnie dużej przestrzeni pomiędzy elementem operatorowym 65 a elementem uruchamiającym 66 wewnątrz otworu 21a, toteż możliwe jest zwiększenie liczby zwojów, a w efekcie zmniejszenie siły działania i stałej sprężyny. Odpowiednio, siły działania i stałe sprężyn 61 i 62 mogą być jeszcze obniżone, pozwalając na zmniejszenie siły koniecznej dla naciskania popychacza 48 podczas przełączania, czyli siły wykonawczej na dźwigni nawijającej elementu 9 sterującego zmianą biegów. W rezultacie naprężenie linki wewnętrznej jest mniejsze i linka nie zrywa się tak często.

Dźwignia uchylna 26 jest zamontowana od wewnątrz tylnej zapadki 2a w stanie, w którym oś 21 piasty jest zamontowana w ramie 2, jak pokazano na fig. 3,7 i 8. Dźwignia uchylna 26 obejmuje wspornik 70 zamontowany na sfazowanych elementach 21 c, oraz łącznik 71, zamontowany wahliwie na wsporniku 70.

Wspornik 70 ma element montażowy 70a, który trzyma elementy sfazowane 21c, element wspornika 70b, który obrotowo podtrzymuje łącznik 71 w jego środku oraz element oporowy 70c, który zatrzymuje zewnętrzną obudowę 73a linki zmiany biegów 73 na jej odległym końcu. Wspornik 70 jest zamontowany na osi 21 piasty tak, że nie może się obracać ani przemieszczać w kierunku osiowym, w wyniku złożenia osi 21 piasty z elementem montażowym 70a i opaską montażową 72, zamocowaną jednym końcem do elementu montażowego 70a. Wałek łącznika 74, na którym obraca się łącznik 71 jest zamontowany na elemencie wspornika 70b. Zewnętrzna nakrętka oporowa 76, która trzyma zewnętrzną obudowę 73a jest nakręcona na element oporowy 70c, i nakrętka ta pozwala na regulację zakresu wahania łącznika 7i.

Łącznik 71 jest elementem wykonanym z blachy, który został złożony w taki sposób, że uzyskał poprzeczny przekrój w kształcie rynienki i ma dolny element 71a, ramię robocze 71 b, które rozciąga się od jednego końca dolnego elementu 71a do boku osi 21 piasty oraz ramię 71c do mocowania linki wewnętrznej, które rozciąga się od drugiego końca dolnego elementu 71 a do wnętrza osi 21 piasty, w kierunku prostopadłym do ramienia roboczego 71 b. Wałek 74 łącznika jest umieszczony wzdłuż tego elementu dolnego 71a, a wałek 74 łącznika jest zamontowany na elemencie wspornika 70b wspornika 70 i przechodzi przez końce podstaw ramienia roboczego 71 b i ramienia 71c do mocowania linki wewnętrznej. Kołowy element uderzający 71d jest uformowany na odległym końcu ramienia roboczego 71b i element 71d uderza o tylny koniec popychacza 48. Wieszak 75 linki jest zamontowany obrotowo na odległym końcu ramienia 71 c do mocowania linki. Linka wewnętrzna 73b linki zmiany biegów 73 jest zamocowana do tego wieszaka 75 linki i kiedy linka wewnętrzna 73 jest ciągnięta przez element 9 zespołu zmiany biegów, łącznik 71 waha się i zmiana biegów zachodzi.

Hamulec 27 jest zamontowany do obudowy 56 hamulca. Hamulec 27 obejmuje rolkę 57 hamulca, osadzoną na obudowie 56 hamulca, powierzchnię krzywkową 41d utworzoną wokół obwodu zewnętrznego na drugim końcu jarzma 41 satelitów oraz szczękę hamulcową 58, która wywiera działanie hamujące na wewnętrzną powierzchnię na drugim końcu obudowy 23 piasty. Rolka 57 hamulca jest skonstruowana w taki sposób, że jest popychana w kierunku promieniowym przez powierzchnię krzywkową 41d gdy człon napędzający 22 obraca się w przeciwnym kierunku. W rezultacie szczęka hamulcowa 58 styka się z wewnętrzną powierzchnią obudowy 23 piasty i hamuje ją.

Hamulec 27 ma po zamontowaniu tendencję do zakleszczania się. Zakleszczanie hamulca jest zjawiskiem w wyniku którego, jeżeli pierwsze sprzęgło jednokierunkowe 50 jest w stanie przenoszenia napędu podczas gdy rowerzysta pedałuje w przeciwnym kierunku w celu hamowania, siła napędowa zostanie przekazana w stanie, w którym działa hamulec i nie będzie można zluzować hamulca. W tym przykładzie wykonania wynalazku jarzmo 59 zapadki jest zamontowane razem z pierwszym sprzęgłem jednokierunkowym 50 w celu zapobieżenia temu zjawisku.

Jarzmo 59 zapadki zapewnia określony luz kątowy pomiędzy zębami zapadkowymi 23b obudowy 23 piasty a zapadką sprzęgłową 53 pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50

187 903 i umożliwia zluzowanie hamulca gdy koło pierścieniowe 43 obraca się o tę wielkość luzu kątowego. W szczególności jarzmo 59 zapadki zapobiega wysunięciu zapadki 53 pod określonym kątem bądź też, nawet jeżeli jest wysunięta, pozwala na wysunięcie jej do położenia, w którym nie może zatrzymać zębów zapadkowych 23b pod określonym kątem i opóźnia moment, w którym zapadka sprzęgłowa 53 zostaje zatrzymana przez zęby zapadkowe na początku jazdy.

Dzięki takiemu mechanizmu przekładni planetarnej 24 oraz sprzęgłom jednokierunkowym 50 - 52 skrzynka przekładniowa 10 w piaście ma 1) drogę przenoszenia napędu niskiego biegu, złożoną z elementu napędzającego 22, koła pierścieniowego 43, mechanizmu przekładni planetarnej 24, jarzma 41 satelitów oraz obudowy 23 piasty; 2) drogę przenoszenia napędu biegu bezpośredniego, złożoną z elementu napędzającego 22, koła pierścieniowego 43 oraz obudowy 23 piasty; i 3) drogę przenoszenia napędu wysokiego biegu, złożoną z elementu napędzającego 22, członu sprzęgającego 45, jarzma 41 satelitów, mechanizmu przekładni planetarnej 24, koła pierścieniowego 43 oraz 5 obudowy 23 piasty.

Zmiana biegu następuje w wyniku uaktywnienia popychacza 48 za pomocą dźwigni uchylnej 26 poprzez linkę zmiany biegów 73.

W stanie pokazanym na fig. 3, w którym popychacz 48 nie jest wpychany do środka, człon sprzęgający 45 jest usytuowany w położeniu niskiego biegu z prawego końca, a obroty elementu napędzającego 22 są przekazywane do obudowy 23 piasty po zredukowaniu na drodze przenoszenia napędu niskiego biegu. W szczególności, ruch obrotowy doprowadzony do elementu napędzającego 22 jest przekazywany kołu pierścieniowemu 43 za pośrednictwem drugiego sprzęgła jednokierunkowego 51. W tym punkcie zapadka sprzęgłowa 53 pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50 obraca się pod wpływem członu sprzęgającego 45 do położenia wycofania, oznaczonego linią dwupunktową na fig. 4 i pierwsze sprzęgło jednokierunkowe jest w stanie odłączenia napędu. Odpowiednio, ruch obrotowy przekazywany kołu pierścieniowemu 43 jest dalej przekazywany obudowie 23 piasty przez mechanizm przekładni planetarnej 24, jarzmo 41 satelitów i trzecie sprzęgło jednokierunkowe 52. W tym przypadku wprowadzone obroty zostają zredukowane zgodnie z przełożeniem wynikającym z liczby zębów koła słonecznego 40, satelitów 42 oraz koła pierścieniowego 43.

Tymczasem, jeżeli zadziała dźwignia nawijająca elementu 9 zespołu zmiany biegów, łącznik 71 dźwigni uchylnej 26 obraca się i popycha popychacz 48 o jeden stopień. W rezultacie, ponieważ siła działania pierwszej sprężyny 60 jest większa niż siła działania drugiej sprężyny 61, wpust przełączający 49 zostaje popchnięty przez łącznik 71 za pośrednictwem popychacza 48, jest prowadzony w drugim rowku przelotowym 21d i przemieszczony w lewo na fig. 3, obracając się równocześnie wokół osi piasty, a człon sprzęgający 45 zostaje również popchnięty i przemieszczony za pośrednictwem pierścienia oporowego 63. Z chwilą gdy człon sprzęgający znajduje się w położeniu biegu bezpośredniego pokazanym na fig. 9, zapadka sprzęgłowa pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50, która została ustawiona w położeniu wycofania przez stożkową powierzchnię 45d, powraca do położenia wysuniętego pokazanego linią ciągłą na fig. 4, pod działaniem skręcanej sprężyny śrubowej 55. W tym stanie pierwsze sprzęgło jednokierunkowe 50 jest w stanie przekazywać tylko ruch obrotowy w kierunku do przodu od koła pierścieniowego 48 do obudowy 23 piasty. Z tego powodu ruch obrotowy od elementu napędzającego 22 jest przekazywany bezpośrednio do obudowy 23 piasty drogą bezpośredniego przenoszenia napędu. W szczególności, ruch obrotowy doprowadzony do elementu napędzającego 22 jest przekazywany kołu pierścieniowemu 43 za pośrednictwem drugiego sprzęgła jednokierunkowego 51, a następnie przekazywany obudowie 23 piasty za pośrednictwem pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50, a ruch obrotowy elementu napędzającego 22 jest przekazywany bezpośrednio obudowie 23 piasty za pośrednictwem koła pierścieniowego 43. W tym punkcie ruch obrotowy jest przekazywany od koła pierścieniowego 43 jarzmu 41 satelitów za pośrednictwem mechanizmu przekładni planetarnej 24, a jarzmo 41 satelitów obraca się ze zmniejszoną prędkością, ponieważ jednak prędkość obrotowa obudowy 23 piasty jest większa niż jarzma 41 satelitów, nie ma przekazywania ruchu obrotowego od jarzma 41 satelitów obudowie 23 piasty za pośrednictwem trzeciego sprzęgła jednokierunkowego 52.

187 903

Gdy dźwignia nawijająca zostanie użyta w stanie biegu bezpośredniego i popychacz 48 zostanie popchnięty jeszcze dalej, wpust przełączający 49 przemieszcza się jeszcze bardziej w lewo i stosownie do tego porusza się także człon sprzęgający 45 do położenia biegu wysokiego. Gdy człon sprzęgający 45 znajduje się w położeniu biegu wysokiego, pokazanym na fig. 10, uzębienie wewnętrzne 45c członu sprzęgającego 45 i uzębienie zewnętrzne 4lb jarzma 41 satelitów zazębiają się ze sobą. W tym ruchu do położenia biegu wysokiego, gdy uzębienie wewnętrzne 45c i uzębienie zewnętrzne 41 b znajdują się w położeniu, w którym zazębiają się ze sobą, człon sprzęgający 45 przemieszcza się wprost do położenia biegu wysokiego na lewo, po tym jak człon sprzęgający 45 uderzy w jarzmo 41 satelitów. Gdy jednak zęby te znajdują się w położeniu, w którym nie zazębiają się, wpust przełączający 49 i człon sprzęgający 45 przerywają chwilowo swój ruch w lewo w punkcie, w którym człon sprzęgający 45 uderza w jarzmo satelitów 41. Gdy to następuje, element uruchamiający 66 popychacza 48 cofa się, pierwsza sprężyna śrubowa 60 zostaje ściśnięta, a wpust przełączający 49 jest naciskany. Gdy wówczas człon sprzęgający 45 obraca się, a dwa uzębienia 45c i 41 b osiągają położenie zazębienia, siła działania pierwszej sprężyny śrubowej 60 przemieszcza człon sprzęgający 45 za pośrednictwem wpustu przełączającego 49 i dwa uzębienia 45c i 41b zazębiają się, tworząc połączenie.

W tym stanie ruch obrotowy przekazywany do elementu napędzającego 22 jest przekazywany obudowie 23 piasty poprzez drogę przenoszenia napędu biegu wysokiego. W szczególności jest on przekazywany od elementu napędzającego 22 przez człon sprzęgający 45 i do jarzma 41 satelitów, a ruch obrotowy przekazywany jarzmu 41 satelitów jest przekazywany obudowie 23 piasty za pośrednictwem mechanizmu przekładni planetarnej 24, koła pierścieniowego 43 i pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50. W tym przypadku ruch obrotowy na wejściu daje większą prędkość obrotową na wyjściu, stosownie do przełożenia przekładni wyznaczonego liczbą zębów koła słonecznego 40, satelitów 42 oraz koła pierścieniowego 43. W tym punkcie występuje próba przekazania ruchu obrotowego od elementu napędzającego 22 w kierunku koła pierścieniowego 43 za pośrednictwem drugiego sprzęgła jednokierunkowego 51, ponieważ jednak prędkość obrotowa koła pierścieniowego 43 jest większa niż elementu napędzającego 22, nie ma przekazywania ruchu obrotowego od drugiego sprzęgła jednokierunkowego 51.

Ponieważ ruch obrotowy jest przekazywany bezpośrednio pomiędzy członem napędzającym 22 a kołem pierścieniowym 43 podczas takiej zmiany z biegu niskiego na wysoki, najlepiej jest przemieścić człon sprzęgający 45, na który nie działa żadna siła. Tak więc siła działania pierwszej sprężyny śrubowej 60 mająca popychać człon sprzęgający 45 może być zmniejszona i możliwe jest uzyskanie zmiany biegów kosztem mniejszego wysiłku.

Gdy rowerzysta użyje dźwigni zwalniającej układu 9 zmiany biegów w położeniu biegu wysokiego pokazanym na fig. 10, siła działania pierwszej sprężyny śrubowej 60 ustaje i druga sprężyna śrubowa 61 naciska wpust przełączający 49 i powoduje cofnięcie popychacza 48 o jeden stopień w prawo. Wpust przełączający 49 naciska wówczas człon sprzęgający 45 za pośrednictwem trzeciej sprężyny śrubowej 62 i usiłuje przemieścić człon sprzęgający 45 do położenia biegu bezpośredniego. Gdy rowerzysta nie pedałuje i żadna siła napędowa nie jest przekazywana, człon sprzęgający 45 oddziela się od jarzma 41 satelitów i człon sprzęgający 45 przemieszcza się do położenia biegu bezpośredniego. Jeżeli jednak rowerzysta pedałuje, ponieważ siła napędowa jest przekazywana od członu sprzęgającego 45 do jarzma 41 satelitów, siła tarcia może powodować, że uzębienie wewnętrzne 41b i uzębienie zewnętrzne 45b pozostaną zazębione, tworząc połączenie. W takim przypadku sama siła działania drugiej sprężyny śrubowej 61 nie spowoduje przemieszczenia członu sprzęgającego 45 w prawo na fig. 10. W stanie takim jak ten, gdy wpust przełączający 45 uderza o płaską powierzchnię 47a powierzchni krzywkowej 47 członu sprzęgającego 45, jak to pokazano na fig. 5, wpust przełączający 49 jest dociskany do ścianek drugiego rowka przelotowego 21d na całej długości części wprowadzonej do drugiego rowka przelotowego 21d i siła tarcia zapobiega jego ucieczce w kierunku osiowym. W rezultacie gdy wpust przełączający 49 wchodzi na powierzchnię nachyloną 47c, człon sprzęgający 45 przemieszcza się w prawo. Gdy uzębienie wewnętrzne 41b 1 uzębienie zewnętrzne 45c zostają rozłączone, człon sprzęgający 45 jest naciskany przez dru187 903 gą sprężynę śrubową 61 za pośrednictwem wpustu przełączającego 49 i przemieszcza się do położenia biegu bezpośredniego. W szczególności styk pomiędzy powierzchnią krzywkową 47 członu sprzęgającego 45 a wpustem przełączającym 49 wspomaga zmianę biegów poprzez przetworzenie ruchu obrotowego członu sprzęgającego 45 na przemieszczenie w kierunku osiowym.

Tutaj wpust przełączający nie może łatwo uciec w lewo w kierunku osiowym, jak to wspomniano wyżej, ponieważ jest naciskany przez drugą sprężynę śrubową 61, a drugi przelotowy rowek śrubowy 21d jest nachylony i skręcony spiralnie względem osi. W konsekwencji wpust przełączający 49 nie ucieknie w kierunku osiowym gdy przekazywana siła napędowa jest mniejsza niż siła działania drugiej sprężyny śrubowej 61 i siła tarcia pomiędzy wpustem przełączającym 49 a powierzchnią prowadzącą 2lc. Jednak gdy zostanie przyłożona siła większa, wpust przełączający 49 może pokonać siłę działania drugiej sprężyny śrubowej 61 i siłę tarcia o powierzchnię prowadzącą 21c i może uciec w lewO w kierunku osiowym, bez poruszania członu sprzęgającego 45. Wspomniana wyżej siła tarcia może tu być regulowana za pośrednictwem kąta nachylenia β rowka. Jeżeli kąt nachylenia β rowka jest duży, wówczas trudno będzie wpustowi przełączającemu 49 przemieścić się w lewo, gdy wpust przełączający 49 jest popychany przez popychacz 48. Jeżeli jednak kąt nachylenia jest zbyt mały, opór podczas popychania przez popychacz 48 będzie niniejszy, lecz siła tarcia także zmniejszy się. Tak więc ten kąt β nachylenia rowka powinien zawierać się pomiędzy 10° a 50°. Możliwe jest dobranie takiej granicznej wielkości siły napędowej, przy której wpust przełączający 49 ucieka podczas wspomagania, poprzez dobór kąta nachylenia β tego rowka, kąta nachylenia a powierzchni nachylonej 47c powierzchni krzywkowej 47 oraz siły działania trzech sprężyn śrubowych od 60 do 62.

Tymczasem, nawet gdy przyłożona zostanie siła napędowa większa od zadanej i wpust przełączający 49 ucieknie w kierunku osiowym bez przemieszczenia członu sprzęgającego 45, gdy tylko korba 18 przekładni osiągnie pobliże górnego martwego punktu lub dolnego martwego punktu i siła napędowa zmaleje, człon sprzęgający 45 będzie naciskany przez siłę wspomagającą wytwarzaną przez wpust przełączający 49 i przemieści się w prawo. Odpowiednio, zmiana biegu nie nastąpi gdy przyłożona zostanie skrajnie duża siła napędowa, jak np. podczas bardzo stromego podjazdu, która zmniejsza uderzenie podczas zmiany biegów i zapobiega uszkodzeniom elementów układu przenoszenia napędu, takim jak uzębienie tworzące połączenie i sprzęgła jednokierunkowe.

Gdy człon sprzęgający 45 przemieszcza się, wpust przełączający 49 oddziela się od powierzchni krzywkowej 47 pod działaniem trzeciej sprężyny śrubowej 62. Odpowiednio, nie będzie tu hałasu wytwarzanego wskutek zetknięcia z wpustem przełączającym 49, nawet jeżeli człon sprzęgający 45 obraca się. W położeniu biegu bezpośredniego pokazanym na fig. 9, ruch obrotowy jest przekazywany od elementu napędzającego 22 obudowie 23 piasty drogą bezpośredniego przenoszenia napędu, jak to omówiono wyżej.

Gdy rowerzysta użyje dźwigni zwalniającej w stanie, w którym człon sprzęgający 45 znajduje się w położeniu biegu bezpośredniego, popychacz 48 wycofuje się dalej i wpust przełączający naciska człon sprzęgający 45. W tym punkcie powierzchnia stożkowa 45d członu sprzęgającego 45 styka się z zapadką sprzęgłową 53 pierwszego sprzęgła jednokierunkowego 50 i usiłuje opuścić zapadkę sprzęgłową 53 od położenia wysunięcia do położenia wycofania. Jednak z powodu tego, że zapadka sprzęgłowa 53 przekazuje napęd od koła pierścieniowego 43 obudowie 23 piasty, nie jest łatwo opuścić ją do położenia wycofania pod działaniem siły samej tylko drugiej sprężyny śrubowej 61.1 znów, gdy wpust przełączający 49 uderza powierzchnię krzywkową 47 członu sprzęgającego 45, wytwarzana jest siła wspomagająca w sposób omówiony wyżej, człon sprzęgający 45 zostaje przemieszczony w kierunku osiowym i zapadka sprzęgłowa 53 może być opuszczona.

Tutaj, ponieważ ruch obrotowy jest przekazywany bezpośrednio kołu pierścieniowemu 43 bez przechodzenia przez człon sprzęgający 45, występuje zmniejszenie siły wykonawczej koniecznej podczas zmiany biegu z niskiego na wysoki. Oprócz tego, ponieważ siła obrotowa członu sprzęgającego 45 jest wspomagana w wyniku przekształcenia na przemieszczenie

187 903 w kierunku osiowym podczas zmiany biegu z wysokiego na niski, rowerzysta może zmienić bieg przy użyciu mniejszej siły ciągle pedałując, nawet podczas zmiany biegu na wysoki.

Również dlatego, że dźwignia uchylna 26 jest zamontowana do wnętrza końca osi piasty, dźwignia uchylna 26 nie wystaje na zewnątrz z końca osi piasty, co zapobiega uszkodzeniu dźwigni uchylnej 26 i czyni mniej prawdopodobnym to, że przedmioty będą, uderzać lub zahaczać o dźwignię uchylną.

(a) Budowa dźwigni uchylnej 26 nie jest ograniczona do przedstawionej w powyższej postaci i możliwe jest wiele różnych odmian.

(b) Dźwignia uchylna 26 nie jest ograniczona do położenia montażowego przedstawionego w powyższej postaci, a gdy jest umieszczona w położeniu wysokiego biegu gdy nie zadziałała linka wewnętrzna, dźwignia uchylna 26 powinna być zamontowana z lewej strony na fig. 2.

(c) Mechanizm do przekazywania ruchu obrotowego nie jest ograniczony do mechanizmu przekładni planetarnej i może zamiast tego być mechanizmem przekładniowym o uzębieniu zewnętrznym, mechanizmem pasowym, rolkowym lub innego typu mechanizmem przekładniowym, bądź tez dowolnym z wielu innych odmian. Podobnie możliwe jest wiele odmian konstrukcji mechanizmu przekładni planetarnej. Przykładowo mechanizm przekładni planetarnej może zawierać dwa zespoły przekładni planetarnych rozmieszczone obok siebie z lewej i prawej strony, a sprzęgło jednokierunkowe może być umieszczone pomiędzy tymi zespołami przekładni planetarnych.

Jak to omówiono wyżej, w przypadku zastosowania zgodnej z wynalazkiem skrzynki przekładniowej w piaście, mechanizm ruchowy jest zamontowany do wnętrza końca osi piasty, toteż nie wystaje on na zewnątrz z końca osi piasty, co zapobiega uszkodzeniu mechanizmu ruchowego, jak również zmniejsza prawdopodobieństwo uderzania lub zahaczania przedmiotów o mechanizm ruchowy.

FIG. 2

187 903

FIG. 4

d 49a

187 903

FIG. 6

187 903

71d

187 903

FIG. 10

62 45 48 65 60

187 903

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (19)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Skrzynka przekładniowa w piaście roweru, znamienna tym, że obejmuje oś (21) piasty z ośką do zamocowania skrzynki przekładniowej do ramy roweru, człon napędzający (22) osadzony obrotowo względem osi (21) piasty, człon wyjściowy (23) osadzony obrotowo względem osi (21) piasty, mechanizm przenoszenia napędu umieszczony pomiędzy członem napędzającym (22) a członem wyjściowym (23) do przekazywania siły obrotowej członu napędzającego (22) członowi wyjściowemu (23) poprzez szereg dróg przenoszenia napędu, mechanizm wykonawczy (25) umieszczony co najmniej częściowo w osi (21) piasty, poruszający się w kierunku osi geometrycznej osi z możliwością wyboru szeregu dróg przenoszenia napędu, mechanizm ruchowy (70, 71, 73, 74) zamontowany na osi (21) piasty wewnątrz wolnego końca osi piasty, przemieszczający mechanizm wykonawczy (25) w kierunku osi geometrycznej osi.
2. 2. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 1, znamienna tym, że obejmuje ponadto element wspomagający (60) do wspomagania działania mechanizmu wykonawczego (25) w jednym kierunku osi geometrycznej osi, a mechanizm ruchowy przemieszcza mechanizm wykonawczy w przeciwnym kierunku osi geometrycznej osi.
3. 3. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że oś (21) piasty obejmuje rowek (21b) częściowo odsłaniający mechanizm wykonawczy (25), przy czym w której mechanizm ruchowy rozciąga się do wnętrza rowka (21b).
4. 4. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 3, znamienna tym, że rowek (21b) jest umieszczony całkowicie wewnątrz wolnych końców osi (21) piasty.
5. 5. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 1, znamienna tym, że mechanizm ruchowy jest zamontowany wahliwie do osi (21) piasty.
6. 6. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 5, znamienna tym, że mechanizm wykonawczy obejmuje wspornik (70) zamontowany do osi (21) piasty, łącznik (71) osadzony wahliwie na wsporniku (70) w pośrednim położeniu łącznika (71).
7. 7. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 6, znamienna tym, że łącznik obejmuje pierwsze ramię (71c) rozciągające się od części środkowej do połączenia z linką (73) zmiany biegów i drugie ramię (71b) rozciągające się od części środkowej do styku z mechanizmem wykonawczym.
8. 8. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 6 albo 7, znamienna tym, że obejmuje ponadto wałek (74) łącznika, którym połączona jest obrotowo środkowa część łącznika (71) ze wspornikiem (70).
9. 9. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 6 albo 7, znamienna tym, że wspornik (70) obejmuje element oporowy (70c) do zamocowania pancerza linki zmiany biegów (73).
10. 10. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 8, znamienna tym, że wspornik (70) obejmuje element oporowy (70c) do zamocowania pancerza linki zmiany biegów (73).
11. 11. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 6 albo 7, albo 10, znamienna tym, że wspornik (70) wyznacza otwór do odsłonięcia wolnego końca osi (21) piasty.
12. 12. Skizynika przekładniowa według zastrz. 8, znamienna tym, że wspornik (70) wyznacza otwór do odsłonięcia wolnego końca osi (21) piasty.
13. 13. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 11, znamienna tym, że oś (21) piasty przechodzi przez wspornik.
14. 14. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 6 albo 7, albo 10, albo 12, znamienna tym, że oś (21) piasty obejmuje rowek (21b) częściowo odsłaniający mechanizm wykonawczy, przy czym łącznik (74) rozciąga się do rowka.
15. 15. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 8, znamienna tym, że oś (21) piasty obejmuje rowek (21b) częściowo odsłaniający mechanizm wykonawczy, przy czym łącznik (74) rozciąga się do rowka.

    187 903
16. 16. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 7 albo 10, albo 12, albo 15, znamienna tym, że obejmuje ponadto element wspomagający (60) do wspomagania działania mechanizmu wykonawczego w jednym kierunku osi geometrycznej osi, przy czym drugie ramię (71b) przemieszcza mechanizm wykonawczy w przeciwnym kierunku osi geometrycznej osi.
17. 17. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 8, znamienna tym, że obejmuje ponadto element wspomagający (60) do wspomagania działania mechanizmu wykonawczego w jednym kierunku osi geometrycznej osi, przy czym drugie ramię (71b) przemieszcza mechanizm wykonawczy w przeciwnym kierunku osi geometrycznej osi.
18. 18. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że mechanizm wykonawczy stanowi wydłużony trzpień sterujący (48).
19. 19. Skrzynka przekładniowa według zastrz. 18, znamienna tym, że obejmuje ponadto wpust przełączający (49), który przesuwa się wewnątrz drugiego rowka (21d) utworzonego w osi (21) piasty odpowiednio do ruchu trzpienia sterującego (48) w kierunku osi geometrycznej osi.