Pierwszenstwo: 18.VIII 1962 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 29.VI.1964 48310 KI. 63 k 16 MKP B 62 m M\lb UKD ; v JOfcKAi I Urzedu Patentowego i Wlasciciel patentu: Fichtel & Sachs AG. Schweinfurt (Niemiecka Repu- I nmci Rucy^itij Mw : blika Federalna) Dwubiegowa piasta przekladniowa z automatycznym przelacza¬ niem biegów w zaleznosci od predkosci jazdy Wynalazek dotyczy dwubiegowej piasty prze¬ kladniowej.Znane sa dwubiegowe piasty przekladniowe z automatycznym przelaczaniem biegów w zalez¬ nosci od predkosci jazdy, które zawieraja tuleje piastowa, element napedowy zlaczony z kolem lan¬ cuchowym, przekladnie planetarna wlaczalna do ciagu przenoszenia sily pomiedzy elementem nape¬ dowym i tuleja piastowa, wlaczalne i wylaczalne elementy napedzane W ciagu przenoszenia sily mie¬ dzy elementem napedowym i przekladnia planetar¬ na oraz tuleja piastowa, jak równiez wlacznik dzia¬ lajacy na elementy napedzane, którego uruchomie¬ nie jest wyzwalane za pomoca ciezarków zamacho¬ wych.Przekladnia piastowa z automatycznym przela¬ czaniem w zaleznosci od predkosci jazdy wykazuje powazne zalety w porównaniu ze zwyklymi piasta¬ mi przekladniowymi o przelaczaniu recznym lub noznym. Cykliscie nie stawia sie zadnych wyma¬ gan pod wzgledem prawidlowosci przelaczania piasty i prawidlowosci wlaczania biegów przy wlasciwej liczbie obrotów. Wskutek tego znacznie zwieksza sie pewnosc jazdy, a sama jazda z piasta wielobiegowa znacznie sie upraszcza. Racjonalne zaprojektowanie automatycznej piasty umozliwia automatyczne wlaczanie optymalnego stopnia prze¬ lozenia dla kazdej predkosci jazdy. Oprócz tego piasta moze byc tak pomyslana, zeby na kazdym biegu pozwalala na uzyskanie najkorzystniejszej 10 15 20 25 30 liczby obrotów pedalów. Dzieki temu staje sie moz¬ liwy mniej meczacy styl jazdy, niz w przypadku stosowania znanych piast przekladniowych.Inna zaleta piasty przekladniowej o dzialaniu automatycznym w zaleznosci od predkosci jazdy polega na równomiernym przebiegu wielkosci regu¬ lowanej. Dzieki temu w piascie tej nie wystepuje zbyt czeste przelaczanie biegów, w przeciwienstwie do ipiast przekladniowych, przelaczanych w zalez¬ nosci od momentu napedowego.W piastach przelaczanych dzialaniem sily odsrod¬ kowej wystepuje trudnosc polegajaca na tym, ze sily odsrodkowe nawet w przypadku stosunkowo duzych ciezarków zamachowych bynajmniej nie wystarczaja do wykonania przelaczenia biegu. Si¬ ly odsrodkowe sa male wobec malej srednicy piasty i niewielkiej liczby obrotów piasty przekladniowej.Wedlug wynalazku w piascie przekladniowej przelaczanej w zaleznosci od predkosci jazdy zasto¬ sowano prosty mechanizm przelaczeniowy, który umozliwia przelaczanie biegów równiez przy ma¬ lych silach odsrodkowych.Zadanie to wedlug wynalazku rozwiazuje sie w ten sposób, ze wlacznik jest przesuwny poosiowo za pomoca dwóch polaczonych prowadnica srubowa elementów pierscieniowych, z których jeden jest zabezpieczony przed obracaniem sie na nierucho¬ mej czesci konstrukcyjnej piasty, a drugi moze byc sprzegany z obrotowa czescia piasty za pomoca sprzegla przelaczalnego przez ciezarki zamachowe.Dzieki takiej konstrukcji piasty przekladniowej przelaczanie biegu moze byc wyzwolone juz pod wplywem zupelnie malych sil, tak iz sily odsrod¬ kowe wystepujace na ciezarkach zamachowych wewnatrz piasty przekladniowej wystarczaja do przelaczenia biegu.Samo przelaczanie bowiem odbywa sie nie wsku¬ tek dzialania sily odsrodkowej, wystepujacej na ciezarkach zamachowych, lecz wskutek obrotu tulei piastowej lub innej obrotowej czesci piasty. Sily odsrodkowe sluza tylko do wlaczania sprzegielka.Piasta przekladniowa wedlug wynalazku dzieki prostemu urzadzeniu przelaczania wykazuje zwarta konstrukcje i ma niewielka srednice zewnetrzna.Poszczególne czesci moga byc wykonywane w spo¬ sób prosty, a wiec nie kosztowny, gdyz w piascie sa potrzebne tylko czesci przekladni planetarnej, a w mechanizmie przelaczajacym tylko sprzegiel- ko, sprezyny cierne zapewniajace ruch obrotowy oraz dwa elementy pierscieniowe polaczone prowa¬ dzeniem srubowym.Na rysunku uwidoczniono przyklady wykonania wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia w scher matycznym ujeciu w pólprzekroju podluznym dwu- biegowa piaste przekladniowa wedlug wynalazku w polozeniu wlaczenia przekladni bezposredniej (biegu normalnego), fig. 2 — dwubiegowa piaste przekladniowa wedlug wynalazku taka jak na fig. 1, jednak w polozeniu wlaczenia przekladni zwieksza¬ jacej (bieg szybki), fig. 3 przedstawia pólprzekrój podluzny konstrukcyjnej odmiany dwubiegowej piasty przekladniowej wedlug wynalazku w poloze¬ niu wlaczenia przekladni bezposredniej, fig. 4 — przekrój wzdluz linii IV—IV na fig. 3 i fig. 5 — przekrój wzdluz linii V—V na fig. 3.Dwubiegowa piasta przekladniowa przedstawio¬ na na fig. 1 i 2 ma nastepujaca konstrukcje: Na osi 1 jest osadzona obsada kola planetarnego 2, wykonana jednoczesnie jako element napedowy.Na zewnetrznej stronie obsady znajduje sie wie¬ niec zebaty 3, natomiast na stronie wewnetrznej na osiach 31 sa osadzone kola planetarne 4. Na zew¬ netrznym obwodzie obsada 2 kól planetarnych jest wyposazona w element napedzany 5, 6, który jest wolnym biegiem i moze byc wykonany dowolnie jako sprzeglo zapadkowe. W przypadku zastosowa¬ nia sprzegla zapadkowego, zapadki 5 umieszczone na obsadzie 2 kól planetarnych, wspóldzialaja z ze¬ bami zapadkowymi 6 tulei piastowej 7. Tuleja piastowa jest osadzona na lozyskach tocznych 8 i 9. Kola planetarne 4 sa zazebione z kolem slo¬ necznym 10, umocowanym na stale na osi 1 piasty i z kolem bebnowym 11. Kolo bebnowe 11 jest po¬ laczone z drugim elementem napedzanym 12, 28, który moze byc wylaczany i jest wykonany jako bieg wolny. Ten element napedzany jest najlepiej równiez wykonany jako sprzeglo zapadkowe i w tym przypadku zawiera zapadki 12, które sa osadzone na kole bebnowym 11 i wspóldzialaja z zebami za¬ padkowymi 28 tulei piastowej 7. Wylaczanie lub wlaczanie sprzegla zapadkowego 12, 28 odbywa sie za pomoca pierscienia lacznikowego 13, zaopatrzo¬ nego w stozkowa powierzchnie 18. Ten pierscien przelacznikowy 13 jest polaczony za posrednictwem sprezyny ciernej 14 z nieruchoma czescia piasty, w niniejszym przypadku z osia 1 piasty, a ponadto jest polaczony z tuleja przelaczajaca 16 za posred¬ nictwem prowadnicy srubowej 15, wykonanej np. jako gwint. W omawianym przykladzie wykonania 5 sprezyna cierna 14 jest umieszczona nieprzesuwnie na osi 1 piasty, a z pierscieniem lacznikowym 13 jest polaczona przesuwnie w kierunku podluznym w ten sposób, ze odgiete przedluzenie 33 sprezyny ciernej jest wpuszczone do rowka podluznego 34 10 pierscienia lacznikowego 13. Na osi piasty jest osa¬ dzona Obrotowo obsada 24 ciezarków zamachowych, zaopatrzona w kolo sloneczne 23 przekladni plane¬ tarnej. Z kolem slonecznym 23 sa zazebione kola planetarne 21 osadzone obrotowo na czesci lozys- 15 kowej 20 za pomoca osi planetarnej 22. Kola pla¬ netarne 21 sa poza tym zazebione z kolem bebno¬ wym 19, polaczonym z tuleja piastowa 7. W przy¬ padku wystarczajacej liczby kól planetarnych ko¬ lo* sloneczne 23 mogloby byc równiez zawieszone 20 swobodnie, czyli mogloby byc podtrzymywane wy¬ lacznie przez kola planetarne. Na obsadzie 24 sa umieszczone ciezarki zamachowe 25 w sposób od- .chylny wbrew dzialaniu sily sprezyn nawrotnych 27. Wychylenie ciezarków zamachowych 25 pod 25 dzialaniem sily odsrodkowej powoduje polaczenie obsady 24 z tuleja lacznikowa 16 za posrednictwem ciezarków zamachowych 25 i wystepów 26, znajdu¬ jacych sie na tulei lacznikowej, a ponad to tuleja lacznikowa 16 jest zaopatrzona w sprezyne cierna ^ 17, slizgajaca sie po wewnetrznej stronie tulei pias¬ towej 7, Za posrednictwem przekladni planetarnej 19, 21, 23 obsada ciezarków zamachowych 24 jest napedzana z wieksza liczba obrotów niz tuleja piastowa 7, wskutek czego sila odsrodkowa wyste- 35 pujaca na ciezarkach zamachowych 25 zostaje po¬ wiekszona odpowiednio do stosunku przekladni planetarnej w porównaniu z bezposrednim nape¬ dem od tulei piastowej 7. Opis dzialania omówione¬ go konstrukcyjnego przykladu wykonania jest po¬ dany w dalszym ciagu opisu.Konstrukcyjny przyklad wykonania przedstawio¬ ny na fig. 3—6 rózni sie od urzadzenia przedstawio¬ nego na fig. 1 i 2 tylko rodzajem umocowania cie¬ zarków zamachowych 25 na obsadzie 24, rodzajem 45 wspóldzialania miedzy ciezarkami zamachowymi 25 i tuleja lacznikowa 16, jak równiez wykonaniem obsady przekladni planetarnej 2. Ciezarki zama¬ chowe 25 w przykladzie wykonania wedlug fig 3—5 sa umieszczone przesuwnie na zewnatrz na promie- 50 niowych ramionach 36 obsady 24, wykonanej z two¬ rzywa syntetycznego. W polozeniu spoczynkowym sa one utrzymywane za pomoca sprezyn nawrot¬ nych 27. Pomiedzy ciezarkami zamachowymi 25 i tuleja przelaczajaca 16 jest wlaczone polaczenie 55 cierne. W przeciwienstwie do urzadzenia wedlug fig. 1 i 2 obsada 2 kola planetarnego nie jest wy¬ konana jako jedna calosc z elementem napedowym 30, lecz jest polaczona z nim za pomoca sprzegla zebatego 29. Elementy napedzane 5, 6 i 12, 28 sa oo wykonane jako elementy zapadkowe. Zeby zapad¬ kowe 6 znajduja sie na tulei lozyskowej 32 wkre¬ conej do tulei piasty 7.Dwubiegowa piasta przekladniowa przedstawiona na rysunku dziala w sposób nastepujacy: 6* Na poczatku jazdy wlacza sie bieg bezposredni5 : - ¦'¦' ". (fig. 1, 3—'5). Wlaczenie bezposredniego biegu odby¬ wa sie przez wylaczenie jednego cementu nape¬ dzanego 12, 28. Odbywa sie to w ten sposób, ze przez obrócenie tulei piasty tuleja lacznikowa 16 zostaje pociagnieta w kierunku obrotu tulei piasty za po¬ srednictwem sprezyny ciernej 17 (p. strzalka na fig. li 2). Za pomoca prowadzenia srubowego 15 ruch obrotowy tulei lacznikowej 16 zostaje prze¬ tworzony na ruch poosiowy pierscienia laczniko¬ wego 13, gdyz ten pierscien jest przytrzymywany przez sprezyne cierna 14. Kierunek skoku prowa¬ dzenia srubowego 15 jest tak dobrany, ze pierscien lacznikowy 13 podczas ruchu osiowego wylacza element napedzany 12, 28, np. za pomoca powierzch¬ ni stozkowej 18. Gdy element napedzany 12, 28 jest wykonany jako sprzeglo zapadkowe, to wylaczenie odbywa sie dzieki temu, ze zapadki 12 zostaja wy¬ chylone ku wewnatrz i przestaja zazebiac sie z ze¬ bami sprzegla 28. Przebieg napedu podczas jazdy normalnej jest nastepujacy: Wieniec zebaty 3 jest napedzany za pomoca lan¬ cucha, a sila napedu zostaje przeniesiona na tuleje piasty 7 za posrednictwem obsady 2 kól planetar¬ nych i elementu napedzanego 5, 6. Wylaczenie ele¬ mentu napedzanego 12, 28 nastepuje juz przy naj¬ mniejszym przekreceniu tulei piasty 7 w kierunku jazdy, tak iz na poczatku jazdy zostaje natychmiast wlaczony bieg normalny najkorzystniejszy dla tej fazy ruchu. Pb dokonaniu wylaczenia elementu na¬ pedzanego 12, 28 nastepuje w zaleznosci od sily tarcia badz przesciganie sprezyny ciernej 17 przez tuleje piastowa 7, badz tez sprezyna cierna 14 za¬ czyna slizgac sie na osi piasty 1.Podczas jazdy na skutek obrotu tulei piastowej 7 na kole bebnowym 19 sa napedzane kola plane¬ tarne 21 i kolo sloneczne 23 obsady 24 ciezarków zamachowych. Korzystne jest dla zwiekszenia sily odsrodkowej, wystepujacej na ciezarkach zamacho¬ wych 25, wykonanie przekladni planetarnej 19, 21, 22, jako przekladni z przelozeniem. Poniewaz na przekladni planetarnej nastepuje odwrócenie kie¬ runku obrotu kola slonecznego 23, ciezarki zama¬ chowe 25 obracaja sie w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu tulei piastowej 7. Z chwila osiag¬ niecia okreslonej predkosci jazdy i tym samym okreslonej liczby obrotów tulei piastowej, ciezarki zamachowe 25 odchylaja sie pod dzialaniem sily odsrodkowej na zewnatrz i sprzegaja obsade 24 z tuleja lacznikowa 16. Polaczenie to moze byc bez¬ posrednie dzieki wystepom 25 lub szczelinom (fig. 1 i 2) albo moze nastepowac dzieki tarciu, jak na fig. 3—5. W ten sposób tuleja lacznikowa 16 jest napedzana w kierunku odwrotnym do kierunku obrotu tulei piastowej, tak iz za posrednictwem prowadzenia srubowego 15 pierscien lacznikowy 13 zostaje przesuniety w kierunku przeciwnym wzgle¬ dem biegu normalnego. Przez przesuniecie pierscie¬ nia lacznikowego 13 o odcinek laczenia S element napedzany 12, 28 zostaje wlaczony. Gdy element napedzany ma konstrukcje zapadkowa, to wlacza¬ nie odbywa sie w ten sposób, ze na skutek przesu¬ niecia stozkowej powierzchni 18 zapadki 12 obcia¬ zone sprezyna zostaja wychylone na zewnatrz i za¬ zebiaja sie z zebami sprzegla 28. W ten sposób jest wlaczony bieg szybki. Naped przebiega od wienca zebatego 3 przez obsade 2, kola planetarne 4, kolo bebnowe 11 i element napedzany 12, 28 na tuleje piastowa 7. Element napedzany 5, 6 wykonany ja¬ ko wolny bieg jest przescigany przez tuleje pias- 5 towa 7 w tym polozeniu polaczenia.Chwila przelaczania moze byc dowolnie ustalona w zaleznosci od predkosci jazdy i tym samym od odpowiedniej liczby obrotów tulei piastowej dzie¬ ki dobraniu ciezarków -zamachowych 25 i sprezyn 10 nawrotnych 27.Przy przelaczaniu powrotnym z biegu szybkiego na bieg normalny, co nastepuje przy spadku pred¬ kosci jazdy ponizej punktu laczenia, zabiegi omó¬ wione w opisie wlaczania przebiegaja w odwróco- 15 nej kolejnosci. Najpierw wiec zostaje zwolnione po¬ laczenie miedzy obsada 24 ciezarków zamachowych i tuleja laczeniowa 16, przy czym ta tuleja zostaje wówczas pociagnieta za pomoca sprezyny ciernej 17 w kierunku Obrotu tulei piastowej 7. Dzieki te- 20 mu, podobnie jak na poczatku jazdy, element na¬ pedzany 12, 28 zostaje wylaczony. W ten sposób jest wlaczony bieg normalny. Podczas przelaczania od¬ wrotnego wazna jest rzecza, zeby przelaczanie nie nastapilo dopóki tuleja piastowa jest napedzana 25 przez wieniec zebaty 3 za posrednictwem elementu napedzanego 12, 28. Dopiero przy pewnym nawet bardzo krótkotrwalym wystapieniu biegu wolnego, a wiec wtedy, gdy tuleja piastowa 7 nie jest nape¬ dzana przez wieniec zebaty 3, zmiana biegów naste- 30 puje przez przekrecenie tulei lacznikowej 16 na sprezynie ciernej 17. Takie dzialanie jest bardzo pozadane, poniewaz w ten sposób unika sie uderzen przelaczania i zbyt czestego przelaczania.Wynalazek nie ogranicza sie do przedstawionych 35 przykladów wykonania. Jak wynika juz z opisu schematycznych figur 1 i 2 wynalazek moze byc zmieniony konstrukcyjnie w szerokim zakresie. Tak wiec np. przekladnia miedzy tuleja piastowa 7 i obsada 24 ciezarków zamachowych moze byc obra- 40 na dowolnie. PL