PL221732B1 - Przekładnia planetarna - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przekładnia planetarna znajdująca zastosowanie w transmisji siły w rowerach i innych pojazdach napędzanych siłą mięśni.

Znane są z opisów patentowych nr JP 62 099 293 i nr US 4 854 191 przekładnie planetarne, które używają sprzęgieł jednokierunkowych blokujących ruch obrotowy trybów słonecznych względem ramy w jednym kierunku. Zmiana biegu z wyższego na niższy w tych przekładniach następuje poprzez odblokowanie sprzęgła jednokierunkowego biegu wyższego, przez co automatycznie zaczyna działać bieg niższy. Zmiana biegu z niższego na wyższy następuje poprzez zablokowanie sprzęgła jednokierunkowego tego biegu wyższego, bez zwalniania blokady sprzęgła jednokierunkowego biegu niższego. W trakcie zmiany biegów żaden inny bieg nie jest wykorzystywany dla utrzymania ciągłości pracy przekładni.

Przedmiotem wynalazku jest przekładnia planetarna, która charakteryzuje się tym, iż tryb członu biernego połączony jest z mechanizmem korbowym za pośrednictwem sprzęgła jednokierunkowego, które przekazuje moment obrotowy z mechanizmu korbowego na tryb członu biernego w trakcie pracy biegu 1 neutralnego oraz w trakcie zmiany biegów wyższych, czyli po odblokowaniu jednego ze sprzęgieł trybu słonecznego, a przed zablokowaniem innego sprzęgła trybu słonecznego.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera sprzęgła dwukierunkowe, przystosowane do pracy z trybami słonecznymi.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera sprzęgła przymusowe, przystosowane do pracy z trybami słonecznymi.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera sprzęgła środkowe lub odśrodkowe, przystosowane do pracy z trybami słonecznymi.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera sprzęgła wyposażone w blokady odśrodkowe.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera sprzęgła wyposażone w blokady odśrodkowe, które w trakcie działania sprzęgła opierają się o elementy blokujące ruch obrotowy względem ramy.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera elementy blokujące ruch obrotowy względem ramy.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera elementy blokujące ruch obrotowy względem ramy, zamontowane w sposób sztywny na elemencie zespolonym z ramą.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera elementy blokujące ruch obrotowy względem ramy, zamontowane w sposób sztywny na misce łożyska, zamontowanej w sposób sztywny w piaście ramy.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera tryb członu biernego sztywno połączony z zębatką, zwłaszcza okalającą go.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera tryb członu biernego przystosowany do pracy z zespołem trybów satelitarnych dużych, o największej średnicy.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera tryb członu biernego połączony z mechanizmem korbowym za pośrednictwem sprzęgła jednokierunkowego, które pozwala na obrót trybu członu biernego szybszy, niż obrót mechanizmu korbowego, przy jeździe roweru do przodu.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera zespoły trybów satelitarnych składające się z 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 lub 9 trybów satelitarnych.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera 2 tryby słoneczne.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera 3 tryby słoneczne.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera 4 tryby słoneczne.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera tryby słoneczne zamontowane poza piastą ramy.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera jarzmo zamontowane poza piastą ramy.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera jarzmo połączone w sposób sztywny z ośką korb pedałów.

Korzystnie jest, gdy przekładnia zawiera jarzmo połączone w sposób sztywny z korbą pedała.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej przekładni planetarnej, która posiada trzy lub więcej biegów, jest zbudowana z niewielkiej liczby elementów, charakteryzuje się małą wagą i niewielkimi rozmiarami oraz zajmuje pozycję z boku lub wewnątrz zębatki łańcucha lub pasa transmisyjnego. Przekładnia według wynalazku wymaga bardzo nieznacznej modyfikacji piasty ramy, co znacznie upraszcza proces produkcji nowych rowerów z tą przekładnią oraz pozwala na zastosowanie tej przekładni w rowerach ze standardową piastą. Przekładnia może wykorzystywać elementy blokujące ruch obrotowy względem ramy wyprowadzone bezpośrednio ze ścianki bocznej miski łożyska piasty, co pozwala na montaż przekładni bliżej piasty. Z uwagi na niewielką szerokość przekładni nie jest konieczne przedłużanie ośki korb pedałów, co jest konieczne przy niektórych rozwiązaniach przekładni

PL 221 732 B1 zewnątrzpiastowych. Poza tym, w rowerze, w którym w tylnym kole użyta jest przekładnia planetarna wykorzystująca pojedynczą zębatkę oraz użyta jest obok piasty ramy przekładnia według wynalazku, łańcuch nie przesuwa się bocznie, co ma miejsce w przypadku użycia przerzutek. Nie jest też k onieczne użycie napinacza łańcucha, który można dzięki temu zakryć kołnierzem ochronnym. Przekładnia pozwala na ułatwioną zmianę biegów w trakcie podjeżdżania pod górę, ponieważ użycie biegu 1 neutralnego w trakcie zmiany między biegami wyższymi pozwala na pedałowanie przy najmniejszym obciążeniu. Sprzęgło jednokierunkowe przekładni zapewnia poprawne i płynne jej działanie w trakcie operacji zmiany z jednego biegu na inny, dzięki czemu możliwe jest pedałowanie oraz napędzanie przekładni w trakcie zmiany biegów. Dzięki wykorzystaniu sprzęgła jednokierunkowego możliwe jest też obracanie korbami pedałów do tyłu w dowolnym momencie jazdy oraz na postoju, co pozwala na ustawienie korb w pozycji najkorzystniejszej dla użytkownika z punktu widzenia planowanego manewru drogowego, na przykład podjechania pod górę. Przekładnia posiada wysoką przekładniową, czyli stosunek przełożenia najwyższego do najniższego.

W przykładzie I przy zastosowaniu liczby zębów trybów satelitarnych 15 i 27, trybów słonec znych 48 i 60 oraz trybu członu biernego 102, przekładniowa wynosi 206%. Uzyskanie wysokiej wart ości przełożeń najwyższych biegów jest możliwe dzięki zamontowaniu trybów satelitarnych w sposób uniemożliwiający ich obrót względem siebie, w postaci bloku - pozwala to na dodatkowe zwiększenie wartości przełożenia przy przekazywaniu momentu obrotowego z trybów satelitarnych o mniejszej średnicy na tryby satelitarne o większej średnicy, co daje większą prędkość obwodową przy tej samej prędkości obrotowej. W rozwiązaniach, w których tryby satelitarne są zamontowane względem siebie obrotowo i cała przekładnia jest grupą kilku osobnych mechanizmów planetarnych, rozpiętość między najniższym i najwyższym biegiem jest niższa.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - przekrój poprzeczny przekładni trójbiegowej, fig. 2 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - widok zewnętrzny przekładni zamontowanej na ramie, fig. 3 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - przekrój poprzeczny przekładni w rzucie aksonometrycznym, fig. 4 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - rzut aksonometryczny pokazujący tryby słoneczne oraz współpracujące z nimi blokady odśrodkowe sprzęgieł, tryby satelitarne oraz tryb członu biernego, fig. 5 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - mechanizm korbowy złożony z korb pedałów, ośki korb pedałów i jarzma, połączonych ze sobą w sposób sztywny, fig. 6 przedstawia prz ykład I wykonania urządzenia według wynalazku - przekrój kołowy sprzęgła jednokierunkowego, fig. 7 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - rzut aksonometryczny pokazujący przekładnię po usunięciu sprzęgła jednokierunkowego i korby pedała, fig. 8 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego, fig. 9a przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego w trakcie działania jednego z biegów wyższych, biegu 2, fig. 9b przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego w trakcie działania biegu 1 neutralnego, bez blokowania sprzęgieł, fig. 9c przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego w trakcie działania jednego z biegów wyższych, biegu 3, fig. 10a przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - schemat sprzęgieł w trakcie działania jednego z biegów wyższych, biegu 2, fig. 10b przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - schemat sprzęgieł w trakcie działania biegu 1 neutralnego, bez blokowania sprzęgieł, fig. 10c przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - schemat sprzęgieł w trakcie działania jednego z biegów wyższych, biegu 3, fig. 11 przedstawia przykład I wykonania urządzenia według wynalazku - rzut aksonometryczny elementu sterującego osadzonego obrotowo na elemencie zespolonym z ramą, fig. 12 przedstawia przykład II wykonania urządzenia według wynala zku - przekrój poprzeczny przekładni w rzucie aksonometrycznym, fig. 13 przedstawia przykład II wykonania urządzenia według wynalazku - rzut aksonometryczny pokazujący sprzęgło przekładni, z wyrwaniami elementów: trybu średniego słonecznego, blokady odśrodkowej sprzęgła oraz elementu blokującego ruch obrotowy względem ramy, fig. 14a przedstawia przykład II wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego w trakcie działania jednego z biegów wyższych, biegu 3, fig. 14b przedstawia przykład II wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego w trakcie działania biegu 1 neutralnego, bez blokowania sprzęgieł, fig. 14c przedstawia przykład II wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego w trakcie działania jednego z biegów wyższych, biegu 4, fig. 15 przedstawia przykład III wykonania

PL 221 732 B1 urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego, fig. 16 przedstawia przykład IV wykonania urządzenia według wynalazku - schemat łańcucha kinematycznego.

P r z y k ł a d I

Przekładnia planetarna rowerowa trójbiegowa umieszczona po prawej stronie piasty ramy rowerowej, przekazująca siłę napędową nadawaną przez mięśnie ludzkie z korb pedałów na zębatkę przednią roweru.

W przykładzie I wykonania przekładni według wynalazku ukazanego na fig. 1 przekładnia planetarna wyposażona jest w dwa tryby słoneczne 1 duży i 2 mały, zamontowane względem siebie obrotowo oraz dwa zespoły trybów satelitarnych 3 dużych i 4 małych, przy czym każdy zespół trybów satelitarnych współpracuje z jednym trybem słonecznym, a każdy tryb słoneczny współpracuje z jednym zespołem trybów satelitarnych.

Zespół trybów satelitarnych jest uwidoczniony na fig. 4, gdzie tryby 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f stanowią jeden zespół trybów satelitarnych. Tryby satelitarne zamontowane na wspólnej osi 5 trybów satelitarnych w sposób uniemożliwiający ich ruch obrotowy względem siebie stanowią blok trybów satelitarnych. Pojedynczy blok trybów satelitarnych w pierwszym przykładzie według wynalazku złożony jest z dwóch trybów satelitarnych, 3 dużego i 4 małego, które mają różne średnice i różne liczby zębów. Zespół trybów satelitarnych 3 dużych o większej średnicy przystosowany jest do pracy z trybem 6 członu biernego.

Osi 5 trybów satelitarnych zamocowane są w jarzmie 7, które zamontowane jest poza piastą 9 ramy 10, czyli poza przestrzenią określoną przez profil zamknięty tulei piasty 9, w szczególności nie między punktami podparcia ośki 12 korb pedałów o piastę 9, w szczególności w postaci łożysk 11L i 11R. Jarzmo 7 zamontowane jest w sposób sztywny na ośce 12 korb pedałów. Jarzmo 7 połączone jest w sposób sztywny również z korbą 13 pedała. Połączone ze sobą w sposób sztywny elementy: jarzmo 7, ośka 12 korb pedałów oraz korby 13 pedałów stanowią razem mechanizm 8 korbowy, zaprezentowany na fig. 5.

Jarzmo 7 zawiera elementy 71 mocujące, połączone w sposób sztywny z pierścieniem 15 łączącym osi 5 trybów satelitarnych. Pierścień 15 pełni też rolę lewej ściany obudowy przekładni oraz jest zamontowany w sposób obrotowy w stosunku do trybu 6 członu biernego, połączonego dalej w sposób sztywny z zębatką 16, przystosowaną do współpracy z łańcuchem.

Na ośce 12 korb pedałów mechanizmu 8 korbowego zamontowane jest swoją podstawą 17a w sposób sztywny sprzęgło 17 jednokierunkowe, przedstawione na fig. 6. Sprzęgło 17 jednokierunkowe jest połączone swoją częścią 17b zewnętrzną w sposób sztywny z zębatką 16. Część 17b zewnętrzna zamontowana jest w sposób umożliwiający tej zębatce 16 większą prędkość obrotową od prędkości obrotowej mechanizmu 8 korbowego, przy kierunku obrotu korb 13 pedała w trakcie napędzania roweru przy jeździe do przodu. Współpracę podstawy 17a i części 17b zewnętrznej sprzęgła 17 jednokierunkowego zapewniają zapadki 17c, opasane sprężynkami 17d.

Przekładnia zawiera element 18 zespolony z ramą 10, który jest połączony w sposób sztywny z ramą 10 poprzez piastę 9. Piasta 9 jest połączona w sposób sztywny z pozostałymi elementami ramy 10 i ma formę poziomej tulei, w której środku znajdują się punkty podparcia dla ośki 12 korb pedałów w formie łożysk 11L i 11R.

Na elemencie 18 zespolonym z ramą 10 w sposób sztywny zamontowane są elementy 19 blokujące ruch obrotowy względem ramy 10, które mają postać bloków z litego materiału i pozostają w niezmienionej pozycji wobec ramy 10. Na elemencie 18 zespolonym z ramą 10 osadzone jest sprzęgło 20 dwukierunkowe przymusowe złożone z blokad 201 odśrodkowych i sprężynek 202 ściągających, które współpracuje z elementem 22 sterującym. Elementy 19 blokujące ruch obrotowy względem ramy 10 stanowią punkt oparcia dla blokad 201 odśrodkowych w trakcie, gdy blokują one ruch obrotowy trybu słonecznego 1 dużego.

Osadzone na elemencie 18 zespolonym z ramą 10 sprzęgło 21 ma budowę analogiczną do budowy sprzęgła 20, składa się z blokad 211 odśrodkowych i sprężynek 212 ściągających oraz również współpracuje z elementem 22 sterującym. Sprzęgło 21 jest przystosowane do współpracy z trybem słonecznym 2 małym.

Element 22 sterujący jest zamontowany obrotowo względem elementu 18 zespolonego z ramą 10, połączony sprężyną 23 z tym elementem i obracany poprzez pociąganie lub zwalnianie linki 24 sterowniczej.

Blokady 201 i 211 odśrodkowe i tryby słoneczne 1 i 2 są przystosowane do wzajemnego blokowania się poprzez wyposażenie w styczne powierzchnie ścierne lub ząbkowane. Sprzęgła 20 i 21

PL 221 732 B1 umożliwiają blokowanie ruchu obrotowego trybów słonecznych 1 i 2 względem ramy 10 w obu kierunkach, w szczególności nie są sprzęgłami jednokierunkowymi.

Działanie przekładni planetarnej w pierwszym przykładzie wykonania pokazano na fig. 8-10. Fig. 8 zawiera schemat łańcucha kinematycznego przekładni, na którym pokazany został mechanizm 8 korbowy, złożony z połączonych w sposób sztywny ośki 12 korb pedałów, jarzma 7 oraz korb 13 pedałów. Korby 13 pedałów wyposażone są na swoich końcach w pedały 25. Między ośką 12 korb pedałów a zębatką 16 zamontowane jest sprzęgło 17 jednokierunkowe. Zębatka 16 połączona jest w sposób sztywny z trybem 6 członu biernego, który przystosowany jest do współpracy z trybami satelitarnymi 3 dużymi, połączonymi w sposób sztywny z trybami satelitarnymi 4 małymi w ramach bloku trybów satelitarnych. Na piaście 9 ramy 10 zamontowane są sprzęgła 20 i 21 współpracujące z trybami słonecznymi 1 dużym i 2 małym.

Figury 9a, 9b i 9c obrazują proces zmiany biegu z 2 na 3, w trakcie której przekładnia pracuje też na biegu 1 neutralnym.

Figura 9a zawiera schemat łańcucha kinematycznego przekładni w trakcie działania biegu 2, gdy tryb słoneczny 2 mały jest unieruchomiony względem ramy 10 za pomocą sprzęgła 21. Moment obrotowy mechanizmu 8 korbowego jest przekazywany na tryby satelitarne 3 duże, a następnie na tryb 6 członu biernego i zębatkę 16.

Po odblokowaniu ruchu obrotowego trybu słonecznego 2 małego względem ramy 10 moment obrotowy przekazywany jest z mechanizmu 8 korbowego na tryb 6 członu biernego, za pośrednictwem sprzęgła 17 jednokierunkowego, co uwidocznione jest na fig. 9b. Działa w tym momencie bieg 1 neutralny.

Po zablokowaniu ruchu obrotowego trybu słonecznego 1 dużego względem ramy 10 za pomocą sprzęgła 20, w trakcie działania biegu 3, moment obrotowy przekazywany jest z mechanizmu 8 korbowego na tryb satelitarny 4 mały, który jest połączony w sposób sztywny w ramach bloku trybów satelitarnych z trybem satelitarnym 3 dużym, z którego moment obrotowy przekazywany jest na tryb 6 członu biernego, co uwidocznione jest na fig. 9c.

Przy założeniu identycznego modułu zęba wszystkich trybów przekładni, dla liczby zębów: tryb słoneczny 1 duży - 60 zębów, tryb słoneczny 2 mały - 48, tryb satelitarny 3 duży - 27 zębów, tryb satelitarny 4 mały - 15 zębów, tryb 6 członu biernego - 102 zęby, uzyskiwane relacje prędkości obrotowej trybu 6 członu biernego względem mechanizmu 8 korbowego wynoszą: dla biegu 1 neutralnego - 100%, dla biegu 2 - 147%, dla biegu 3 - 206%. Wszystkie biegi poza biegiem 1 neutralnym, z uwagi na swoje przełożenia, będą zbiorczo nazywane biegami wyższymi.

W trakcie działania przekładni sprzęgło 17 jednokierunkowe przekazuje moment obrotowy z mechanizmu 8 korbowego na tryb 6 członu biernego w trakcie pracy biegu 1 neutralnego oraz w środkowej fazie zmiany biegów wyższych, czyli po odblokowaniu jednego ze sprzęgieł 20 lub 21 trybu słonecznego 1 lub 2, a przed zablokowaniem innego sprzęgła 20 lub 21 trybu słonecznego 1 lub 2.

W celu blokowania trybów słonecznych 1 i 2 względem elementu 18 zespolonego z ramą 10 używane są sprzęgła 20 i 21. Na fig. 10a, 10b i 10c uwidocznione są stany sprzęgieł 20 i 21 w trakcie zmiany między biegami wyższymi, zmiany z biegu 2 na bieg 3. Przekładnia według przykładu I zawiera sprzęgła 20 i 21 odśrodkowe rozporowe, których blokady 201 i 211 odśrodkowe są rozpychane poprzez element 22 sterujący w zależności od jego obrotu względem elementu 18 zespolonego z ramą 10, poprzez przeciąganie linką 24 sterowniczą. Fig. 10a pokazuje element 22 sterujący wychylony w sposób, który skutkuje wypchnięciem blokady 211 odśrodkowej na zewnętrz, w kierunku trybu słonecznego 2 małego, co skutkuje zablokowaniem tego trybu względem ramy 10 oraz działaniem biegu 2 przekładni, co jest pokazane na schemacie na fig. 9a. Fig. 10b pokazuje element 22 sterujący w pozycji środkowej, w której żadna z blokad 201 i 211 odśrodkowych sprzęgieł 20 lub 21 nie jest wypchnięta na zewnątrz, co skutkuje swobodnym obrotem trybów słonecznych 1 i 2 względem ramy 10 oraz przenoszeniem momentu obrotowego z mechanizmu 8 korbowego na zębatkę 16 poprzez sprzęgło 17 jednokierunkowe i pracą biegu 1 neutralnego przekładni, co jest pokazane na schemacie na fig. 9b. Blokady 201 i 211 odśrodkowe są ściągnięte do wewnątrz przez obejmujące je sprężynki 202 i 212 ściągające, przeprowadzone przez otwory 191 w elementach 19 blokujących ruch obrotowy względem ramy 10. Fig. 10c pokazuje element 22 sterujący wychylony do pozycji, w której wypchnięte na zewnątrz są blokady 201 odśrodkowe, co skutkuje zablokowaniem trybu słonecznego 1 dużego względem ramy 10 i pracą biegu 3 przekładni, co jest pokazane na schemacie na fig. 9c.

Konstrukcja wynalazku według przykładu I pozwala na zastosowanie w celu niezależnie sterowanego blokowania ruchu obrotowego trybów słonecznych 1 dużego i 2 małego względem ramy 10 również szeregu innych znanych ze stanu techniki sprzęgieł środkowych lub odśrodkowych.

PL 221 732 B1

P r z y k ł a d II

Przekładnia planetarna rowerowa czterobiegowa przekazująca siłę napędową nadawaną przez mięśnie ludzkie z korb pedałów na zębatkę przednią roweru.

W przykładzie II wykonania przekładni według wynalazku ukazanego na fig. 12 przekładnia pl anetarna wyposażona jest w trzy tryby słoneczne 1 duży, 26 średni i 2 mały, zamontowane względem siebie obrotowo oraz trzy zespoły trybów satelitarnych 3 dużych, 27 średnich i 4 małych. Tryby satelitarne zamontowane są na wspólnej osi 5 trybów satelitarnych w sposób uniemożliwiający ich ruch obrotowy względem siebie, w ramach bloku. Zespół trybów satelitarnych 3 dużych przystosowany jest do pracy z trybem 6 członu biernego, połączonego dalej z zębatką 16.

Osi 5 trybów satelitarnych zamocowane są w jarzmie 7, które zamontowane jest w sposób sztywny na ośce 12 korb pedałów. Jarzmo 7 połączone jest w sposób sztywny również z korbą 13 pedała.

W piaście 9 ramy 10 zamontowane są łożyska 28L i 28R. Miska 29 łożyska 28R jest zamontowana w piaście 9 w sposób sztywny. Na fig. 13 pokazane są wyprowadzone ze ścianki bocznej m iski 29 łożyska 28R elementy 19 blokujące ruch obrotowy względem ramy 10, o które opierają się blokady 301, 311 i 321 odśrodkowe sprzęgieł 30, 31, 32 dwukierunkowych przekładni. Blokady 301,311, 321 odśrodkowe są wypychane na zewnątrz w kierunku trybów słonecznych 1, 26, 2 w celu zablokowania ich ruchu obrotowego względem ramy 10 za pomocą pierścienia 33 sterującego, zamocowanego przesuwnie w elementach 19 blokujących, wzdłużnie względem ośki 12 korb pedałów, w bieżniach 192. Pierścień 33 sterujący jest wyposażony w kulkę 34 rozporową, która po wprowadzeniu jej w płaszczyznę pracy blokad 311 odśrodkowych powoduje ich wypchnięcie na zewnątrz, przeciwdziałając sprężynie 312 ściągającej, w kierunku trybu słonecznego 26 średniego. Skutkuje to obróceniem blokad 311 odśrodkowych zgodnie z kierunkiem obrotu trybu 26, a następnie oparciem tej blokady 311 odśrodkowej o element 19 blokujący ruch obrotowy względem ramy 10, przez co następuje zablokowanie ruchu obrotowego trybu słonecznego 26 średniego i uruchomienie biegu 3 przekładni, co zostało pokazane na schemacie na schemacie na fig. 14a. Pierścień 33 sterujący jest przeciągany wzdłużnie w bieżniach 192 przez linki 35 w kierunku piasty 9 oraz odpychany przez sprężynę 36 sterującą od miski 29 łożyska 28R, poprzez oparcie o podkładkę 291. Sprzęgła 30 i 32 pracują w sposób analogiczny do sprzęgła 31.

Działanie przekładni planetarnej w pierwszym przykładzie wykonania pokazano na fig. 14a-14c, które obrazują proces zmiany między biegami wyższymi, z biegu z 3 na 4, w trakcie której przekładnia pracuje też na biegu 1 neutralnym.

Figura 14a zawiera schemat łańcucha kinematycznego przekładni w trakcie działania biegu 3, gdy ruch obrotowy trybu słonecznego 26 średniego jest zablokowany względem ramy 10 poprzez sprzęgło 31. Moment obrotowy przekazywany jest z mechanizmu 8 korbowego na tryby satelitarne 27 średnie, które są połączone w sposób sztywny w ramach bloku trybów satelitarnych z trybami satelitarnymi 3 dużymi, z których moment obrotowy przekazywany jest na tryb 6 członu biernego.

Po odblokowaniu ruchu obrotowego trybu słonecznego 26 średniego względem ramy 10 moment obrotowy przekazywany jest z mechanizmu 8 korbowego na tryb 6 członu biernego, za pośrednictwem sprzęgła 17 jednokierunkowego, co uwidocznione jest na fig. 14b. Działa w tym momencie bieg 1 neutralny.

Po zablokowaniu ruchu obrotowego trybu słonecznego 1 dużego względem ramy 10 za pomocą sprzęgła 30, w trakcie działania biegu 4, moment obrotowy mechanizmu 8 korbowego jest przekazywany na tryby satelitarne 4 małe, które są połączone w sposób sztywny w ramach bloku trybów satelitarnych z trybami satelitarnymi 3 dużymi, z których moment obrotowy przekazywany jest na tryb 6 członu biernego, co uwidocznione jest na fig. 14c.

W trakcie działania przekładni sprzęgło 17 jednokierunkowe przekazuje moment obrotowy z mechanizmu 8 korbowego na tryb 6 członu biernego w trakcie pracy biegu 1 neutralnego oraz w środkowej fazie zmiany biegów wyższych, czyli po odblokowaniu jednego ze sprzęgieł 30, 31 lub 32 trybów słonecznych 1, 26 lub 2, a przed zablokowaniem innego sprzęgła 30, 31 lub 32 trybu słonecznego 1, 26 lub 2.

P r z y k ł a d III

Przekładnia planetarna rowerowa pięciobiegowa umieszczona po prawej stronie piasty ramy rowerowej, przekazująca siłę napędową nadawaną przez mięśnie ludzkie z korb pedałów na zębatkę przednią roweru.

W przykładzie III wykonania przekładni według wynalazku ukazanego na fig. 15 przekładnia planetarna wyposażona jest w tryby słoneczne 1, 26, 37, 2 i przystosowane do pracy z nimi tryby satelitarne 4,

PL 221 732 B1

27, 38, 3. Tryby satelitarne 3 duże, o największej średnicy, przystosowane są do współpracy z trybem 6 członu biernego, połączonego w sposób sztywny z zębatką 16. Tryby słoneczne 1, 26, 37, 2 zamontowane są w sposób obrotowy na sprzęgłach 39, 40, 41, 42 dwukierunkowych przymusowych środkowych, które pozwalają na blokowanie ruchu obrotowego trybów słonecznych 1,26, 37, 2 względem ramy 10.

Przekładnia zawiera mechanizm 8 korbowy, złożony z ośki 12 korb pedałów, korb 13 pedałów oraz jarzma 7, przy czym jarzmo 7 jest połączone sztywno z korbą 13 pedała. Przekładnia według przykładu III zawiera sprzęgło 43 jednokierunkowe zamontowane swoją podstawą 43a na korbie 13 pedała oraz połączone w sposób sztywny swoją częścią 43b zewnętrzną z zębatką 16. Sprzęgło 43 jednokierunkowe przekazuje moment obrotowy z mechanizmu 8 korbowego na zębatkę 16 gdy ruch obrotowy względem ramy żadnego z trybów słonecznych 1, 26, 37, 2 nie jest zablokowany przez sprzęgła 39, 40, 41, 42.

Umiejscowienie sprzęgła 43 jednokierunkowego wokół jarzma 7, w przestrzeni między korbą 13 pedała a trybami satelitarnymi, pozwala na umieszczenie trybów satelitarnych i słonecznych w bliskości korby 13 pedała, a dalej od piasty 9. Dzięki dosunięciu mechanizmu przekładni do korby 13 pedała przekładnia zyskuje stabilne oparcie na korbie 13 oraz możliwe jest użycie czterech trybów słonecznych, co pozwala na uzyskanie wielu (pięciu) biegów.

P r z y k ł a d IV

Przekładnia planetarna czterobiegowa, przekazująca siłę napędową z korb pedałów na zębatkę.

W przykładzie IV wykonania przekładni według wynalazku ukazanego na fig. 16 przekładnia planetarna wyposażona jest w mechanizm 8 korbowy, złożony z ośki 12 korb pedałów, korb 13 pedałów oraz jarzma 7, przy czym jarzmo 7 jest połączone w sposób sztywny z korbą 13 pedała. W jarzmie 7 osadzone są w sposób sztywny ośki 44 trybów satelitarnych.

Przekładnia zawiera sprzęgło 45 jednokierunkowe, zamontowane swoją podstawą 45a w sposób sztywny na ośkach 44 trybów satelitarnych. Część 45b zewnętrzna sprzęgła 45 jednokierunkowego połączona jest w sposób sztywny z trybem 6 członu biernego, który jest przystosowany do pracy z trybami satelitarnymi 27 średnimi. Tryby satelitarne 4, 27, 3 współpracują z trybami słonecznymi 1, 26, 2, które współpracują ze sprzęgłami 39, 40, 42 dwukierunkowymi. Tryb 6 członu biernego połączony jest w sposób sztywny z zębatką 46, przystosowaną do pracy z pasem transmisyjnym.

Dzięki umieszczeniu sprzęgła 45 jednokierunkowego wokół piasty 9 możliwe jest umieszczenie w przestrzeni między korbą 13 pedała a piastą 9, trybów słonecznych 1, 26, 2 o większej szerokości roboczej zębów, co pozwala przekładni na przenoszenie większych obciążeń z mechanizmu 8 korbowego na zębatkę 46.

Wynalazek może być zastosowany w transmisji siły napędowej w rowerach lądowych i wodnych oraz w wózkach inwalidzkich. W szczególności wynalazek może być stosowany w rowerach lądowych, w których nie jest stosowana tylna przerzutka, w związku z czym nie jest konieczne przesuwanie boczne łańcucha rowerowego przy zmianie biegów, dzięki czemu jest możliwe użycie kołnierza ochronnego dla łańcucha. Układ napędowy roweru zawierający parę zębatek, jedną montowaną razem z przekładnią planetarną według wynalazku, a drugą montowaną przy tylnym kole, jest w rowerach miejskich estetycznie korzystniejszy od układu napędowego z przerzutkami i napinaczem łańc ucha, z uwagi na bardziej tradycyjny wygląd. W rowerach lądowych, w których w piaście tylnego koła stosowana jest przekładnia o niskiej przekładniowej, użycie przekładni według wynalazku jako drugiej przekładni pozwala na znaczne zwiększenie rozpiętości przełożeń na taką, która pozwala rowerzyście na dobranie odpowiedniego przełożenia nawet przy bardzo różnych warunkach drogowych.

Claims (20)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przekładnia planetarna zawierająca tryby słoneczne (1, 2, 26, 37), w liczbie dwóch lub więcej, oraz zespoły trybów satelitarnych (3, 4, 27, 38), w liczbie dwóch lub więcej, przy czym liczba trybów słonecznych (1, 2, 26, 37) i zespołów trybów satelitarnych (3, 4, 27, 38) jest taka sama, przy czym każdy zespół trybów satelitarnych (3, 4, 27, 38) współpracuje z jednym trybem słonecznym (1, 2, 26, 37), a każdy tryb słoneczny (1, 2, 26, 37) współpracuje z jednym zespołem trybów satelitarnych (3, 4, 27, 38), przy czym tryby satelitarne (3, 4, 27, 38) są zamontowane w sposób uniemożliwiający ich obrót względem siebie na ośkach (5, 44) trybów satelitarnych, połączonych z jarzmem (7), przy czym jeden z zespołów trybów satelitarnych (3, 27) jest przystosowany do pracy z trybem (6) członu biernego, przy czym tryby słoneczne (1, 2, 26, 37) są zamontowane względem siebie, mechanizmu (8) kor8

   PL 221 732 B1 bowego i ramy (10) obrotowo, przy czym sprzęgła (20, 21, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 42) umożliwiają blokowanie ruchu obrotowego trybów słonecznych (1, 2, 26, 37) względem ramy (10) w obu kierunkach znamienna tym, że tryb (6) członu biernego połączony jest z mechanizmem (8) korbowym za pośrednictwem sprzęgła (17, 43, 45) jednokierunkowego, które przekazuje moment obrotowy z mechanizmu (8) korbowego na tryb (6) członu biernego w trakcie pracy biegu 1 neutralnego oraz w trakcie zmiany biegów wyższych, czyli po odblokowaniu jednego ze sprzęgieł (20, 21, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 42) trybu słonecznego (1, 2, 26, 37), a przed zablokowaniem innego sprzęgła (20, 21, 30, 31, 32, 39, 40, 41,42) trybu słonecznego (1, 2, 26, 37).
2. 2. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera sprzęgła (20, 21, 30, 31, 32, 39, 40, 41,42) dwukierunkowe, przystosowane do pracy z trybami słonecznymi (1, 2, 26, 37).
3. 3. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera sprzęgła (20, 21, 30, 31, 32, 39, 40, 41,42) przymusowe, przystosowane do pracy z trybami słonecznymi (1, 2, 26, 37).
4. 4. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera sprzęgła (20, 21, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 42) środkowe lub odśrodkowe, przystosowane do pracy z trybami słonecznymi (1, 2, 26, 37).
5. 5. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera sprzęgła (20, 21, 30, 31, 32) wyposażone w blokady (201, 211, 301, 311,321) odśrodkowe.
6. 6. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera sprzęgła (20, 21, 30, 31, 32) wyposażone w blokady (201, 211, 301, 311, 321) odśrodkowe, które w trakcie działania sprzęgła (20, 21,30, 31, 32) opierają się o elementy (19) blokujące ruch obrotowy względem ramy (10).
7. 7. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera elementy (19) blokujące ruch obrotowy względem ramy (10).
8. 8. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera elementy (19) blokujące ruch obrotowy względem ramy (10), zamontowane w sposób sztywny na elemencie (18) zespolonym z ramą (10).
9. 9. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera elementy (19) blokujące ruch obrotowy względem ramy (10), zamontowane w sposób sztywny na misce (29) łożyska (28R), zamontowanej w sposób sztywny w piaście (9) ramy (10).
10. 10. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera tryb (6) członu biernego sztywno połączony z zębatką (16, 46), zwłaszcza okalającą go.
11. 11. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera tryb (6) członu biernego przystosowany do pracy z zespołem trybów satelitarnych (3) dużych, o największej średnicy.
12. 12. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera tryb (6) członu biernego połączony z mechanizmem (8) korbowym za pośrednictwem sprzęgła (17, 43, 45) jednokierunkowego, które pozwala na obrót trybu (6) członu biernego szybszy, niż obrót mechanizmu (8) korbowego, przyjeździe roweru do przodu.
13. 13. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera zespoły trybów satelitarnych (3, 4, 27, 38) składające się z 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 lub 9 trybów satelitarnych.
14. 14. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 2 tryby słoneczne (1, 2).
15. 15. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 3 tryby słoneczne (1, 2, 26).
16. 16. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 4 tryby słoneczne (1, 2, 26, 37).
17. 17. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera tryby słoneczne (1, 2, 26, 37) zamontowane poza piastą (9) ramy (10).
18. 18. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera jarzmo (7) zamontowane poza piastą (9) ramy (10).
19. 19. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera jarzmo (7) połączone w sposób sztywny z ośką (12) korb pedałów.
20. 20. Przekładnia planetarna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera jarzmo (7) połączone w sposób sztywny z korbą (13) pedała.