WO2002030733A1 - Multi-speed gearset for bicycles - Google Patents

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WO2002030733A1
WO2002030733A1 PCT/AT2001/000323 AT0100323W WO0230733A1 WO 2002030733 A1 WO2002030733 A1 WO 2002030733A1 AT 0100323 W AT0100323 W AT 0100323W WO 0230733 A1 WO0230733 A1 WO 0230733A1
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WO
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speed transmission
gear
transmission according
wheel
sun gear
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PCT/AT2001/000323
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Inventor
Hermann Schmidt
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Hermann Schmidt
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/145Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the bottom bracket

Definitions

  • the invention relates to a multi-speed transmission for bicycles with a rear wheel derailleur, which comprises a plurality of rear sprockets connected to the rear wheel hub and a chain thrower for throwing over the drive chain from one rear sprocket to another.
  • Chain gears for bicycles are known in large numbers, for example also from DE-A1 19608088, DE-C2 3821792 and DE-A1 19636729.
  • chain gears are provided both on the rear wheel and in the area of the pedal crankshaft.
  • a disadvantage of these conventional derailleur gears for bicycles is that not all of the existing gears can be used. Those gears where there is a strong skew of the chain, which wears it out prematurely, should not be used in continuous operation. There is also a relatively large overlap area between the existing gears. If the chain runs over a first front sprocket, the ratios that can be selected by selecting the rear sprocket overlap with those that result from the selection of an adjacent front sprocket.
  • Multi-speed planetary gearboxes built into the rear wheel hub are also known. Usually 3-gear shifts are realized in this way, but a larger number of gears has already been achieved by such planetary gearboxes. Such planetary gears in the rear wheel hub are usually used in order to implement a coaster brake in addition to a gear shift. A disadvantage of these multi-speed planetary gear drives is that only a relatively small number of different gears are available.
  • Such multi-speed planetary gearboxes installed in the rear wheel hub are known for example from DE-A1 -3819065, DE-A1 -19618636, DE-C2-3440070 and DE-A1-4133988.
  • GB 2 336 575 A also shows a motor bike that can be driven both by a pedal crank and by an electric motor.
  • the pedal crank and the electric motor act here via a planetary gear, on the one hand via the planetary gears (pedal-driven) and on the other hand via the sun gear (motor-driven) on the front chainring connected to the outer wheel.
  • the motor bike can also be provided with a rear wheel derailleur.
  • the object of the invention is to provide a novel multi-speed transmission for bicycles, by means of which a large number of different gears can be implemented in a large translation range in a simple and advantageous manner. According to the invention, this is achieved by a multi-speed transmission with the features of claim 1.
  • the transmission range of the multi-speed transmission can thereby be expanded or finer gradations of the individual translations can be achieved in a predetermined range. If the differences in the sizes of the individual front sprockets are too great, however, the chain could no longer be thrown between the individual sprockets in the conventional front derailleur. Even with the transmission differences used up to now, the exact throwing over of the chain between the front sprockets causes problems and often leads to the chain jumping out, while throwing over the chain between the rear sprockets is comparatively exactly possible.
  • a more logical sequence of the individual gears can be achieved for the user.
  • Those gears with the largest gear ratio are set at the highest gear ratio of the multi-speed planetary gear (the rear gear is optional), those gears with the medium gear ratio at the medium gear ratio of the planetary gear and also the gears with the lowest gear ratio at the smallest gear ratio of the planetary gear. These areas overlap in conventional multi-speed transmissions for bicycles.
  • the chain tensioner in the area of the rear-wheel derailleur in the multi-speed transmission according to the invention has to accommodate less large differences in the "free chain length" between the chain wheels. This difference in length to be recorded by the chain tensioner also limits the maximum transmission range in a conventional multi-speed derailleur system. The design effort for such chain tensioners, which absorb a large difference in length, is also considerable.
  • the front sprocket advantageously forms the planet carrier.
  • a sun gear rotatably mounted on the pedal crankshaft is provided which can be firmly connected by means of a switching device in a first switching position to a part rigidly connected to the bicycle frame and in a two th switching position is rotatably connected to the crankshaft.
  • the transmission according to the invention also enables shifting while stationary, without moving the pedal crank. If the user has come to a standstill without having changed from a heavy gear to an easy gear, he can therefore switch to an easy gear to start off.
  • Figures 1 to 3 are schematic representations of an embodiment of a multi-speed transmission according to the invention with schematic sectional views of the planetary gear in the different switching positions;
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a section along the line AA from FIG. 4.
  • the rear wheel derailleur is designed in a conventional manner and is not shown in detail in the figures.
  • a plurality of rear sprockets or chain wheels 10 are provided, which are connected to the rear wheel hub (via a freewheel).
  • a chain thrower (not shown in FIGS. 1 to 3) and a traction means pivoting the chain thrower, the drive chain 9 is thrown from one rear sprocket 10 of the sprocket set to another.
  • the pedals 6 are connected via pedal cranks 7 to a pedal crankshaft 8 mounted in a pedal crank bearing 5.
  • the pedal crankshaft 8 stands with a front sprocket 4, over which the drive chain 9 runs, via a multi-speed
  • Planetary gear 11 in connection.
  • a sun gear 1 which has spur gear teeth, is rotatably mounted.
  • the sun gear meshes with planet gears 2, which also have spur gears, which are each rotatably mounted on the front sprocket, which forms a planet gear carrier.
  • planet gears 2 which also have spur gears, which are each rotatably mounted on the front sprocket, which forms a planet gear carrier.
  • six such planet gears 2 surrounding the sun gear can be provided.
  • an outer wheel 3 is provided, which has an internal toothing which meshes with the planet wheels 2.
  • the sun gear 1 is connected in a rotationally fixed manner to the pedal crank bearing 5, which forms a part rigidly connected to the bicycle frame (a part 12 of which is shown in FIGS.
  • This rotationally fixed connection of the sun gear 1 with the pedal crank bearing 5 can be achieved, for example, by toothing on the two abutting side surfaces of these parts.
  • spring-loaded pins which in the prestressed end position can project over the side surface of the pedal crank bearing, could also be provided, which pins can snap into corresponding recesses in the side surface of the sun gear 1.
  • the outer wheel 3 is rotatably connected to the pedal crankshaft 8.
  • a part 13 which is arranged on the pedal crankshaft 8 in a rotationally fixed manner, is provided, which has an external toothing 14 which is brought into engagement with an internal toothing 15 on the outer wheel 3 which meshes with this external toothing in FIG. 1.
  • the rotationally fixed connection between the outer wheel 3 and the pedal crankshaft 8 could also take place in a different manner, as has been explained, for example, in connection with the rotationally fixed connection between the sun wheel 1 and the pedal crank bearing 5.
  • the power transmission thus takes place in this first switching position from the pedal crankshaft via part 13 to the outer gear 3 and further to the planet gears 2.
  • the sun gear 1 is stopped or blocked.
  • the outer wheel is now non-rotatably connected to a part 17 rigidly connected to the bicycle frame 12.
  • an internal toothing 18 is provided on part 17, for example, in this axial position of the outer wheel 3 is in engagement with the external toothing 19 on the outer wheel 3.
  • the outer wheel 3 is thus stopped or blocked and the power transmission takes place from the pedal crankshaft 8 via the part 13 to the sun wheel 1 and further to the planet wheels 2.
  • the sun gear 1 is in the position shifted to the left and the outer gear 3 (together with the front sprocket 4 and the planet gears 2) in the position shifted to the right. Both the sun gear 1 and the outer gear 3 are therefore connected to the pedal crankshaft 8 in a rotationally fixed manner.
  • the power transmission takes place via the outer wheel 3 and the sun wheel 1 to the planet wheels 2.
  • the first gear position corresponds to the medium gear ratio, while the second gear position represents a light gear ratio and the third gear position represents a heavy gear ratio.
  • the transmission ratio between the pedal crankshaft 8 and the front sprocket 4 is 1: 1.
  • the switching device for changing the Wenn eine ⁇ the planetary gear 11 is thus in the embodiment shown by the displaceable mounting of the sun gear 1 and the front sprocket 4 together with the planet gears 2 and the outer gear 3 and further by the elements for the rotational connection of the sun gear 1 and of the outer wheel 3 with the bicycle frame 12 or the pedal crankshaft 8 and formed by traction means, not shown in the figures.
  • the distance by which the front sprocket 4 is displaced can be relatively short, so that the drive chain 9 is not displaced substantially relative to the central position with respect to the rear sprocket set formed by the sprockets 10.
  • the planet gears 2 are not rotatably mounted directly on the front chain ring 4, but on the two guide disks 20 which are arranged on both sides next to the chain wheel.
  • the guide letters 20 have axes 22 connecting them, on which the planet gears 2 are rotatably mounted.
  • 5 shows three such planet gears. Another number of such planet gears could also be provided, for example six.
  • the guide disks 20 are rotatably mounted on the sun gear 1, namely on two lateral shoulders 21 of the sun nenrades that connect laterally to the spur-toothed area of the sun gear and can have a reduced diameter compared to this.
  • a rolling bearing for example ball bearings, can be provided in each case for mounting the guide disks 20.
  • the guide disks 20 are connected to the chain wheel 4 by means of bolts 23, so that the chain wheel 4 forms a stable unit with the guide disks 20, which represents the planet gear carrier of the planetary gear.
  • the sprocket 4 has a central opening 24 through which the sun gear 1 passes. At the edge of this central opening 24 there are recesses 28 through which the planet wheels 2 run.
  • two outer wheels 3 are also provided, which are arranged on both sides of the chain wheel 4 and each have an internal toothing which meshes with the planet wheels 2.
  • the outer diameter of the guide disks 20 is somewhat larger than the inner diameter of the outer wheels 3 and the outer wheels 3 are thus guided in the area between the guide disks 20 and the chain wheel 4.
  • the sun gear 1, the sprocket 4 with the guide disks 20, the planet gears 2 and the outer gears 3 form a compact and mutually guided unit which is slidably mounted on the pedal crankshaft 8.
  • planetary gear 11 Different variations of the planetary gear 11 are conceivable and possible, as are known in such planetary gears, without leaving the scope of the invention.
  • a planetary gear transmission is combined with a rear-wheel derailleur in the area of the pedal crankshaft.
  • the planetary gear mechanism can also be designed to switch between more than three gears.
  • Such planetary gears are known in different designs.

Abstract

The invention relates to a multi-speed gearset for bicycles with a rear wheel derailleur, comprising several rear chainwheels (10), connected to the rear wheel hub and a chain derailleur for transferring the chain from one rear chainwheel to another, with a pedal crankshaft (8), which is driven by the pedal cranks (7), comprising a front chainwheel (4) over which the drivechain (9) runs, to which the crankshaft is connected by means of a multi-speed planetary gear drive (11).

Description

Mehrganggetriebe für Fahrräder Multi-speed transmission for bicycles
Die Erfindung betrifft ein Mehrganggetriebe für Fahrräder mit einer Hinterrad- Kettenschaltung, welche mehrere mit der Hinterradnabe verbundene hintere Kettenräder und einen Kettenwerfer zum Überwerfen der Antriebskette von einem hinteren Kettenrad auf ein anderes umfaßt.The invention relates to a multi-speed transmission for bicycles with a rear wheel derailleur, which comprises a plurality of rear sprockets connected to the rear wheel hub and a chain thrower for throwing over the drive chain from one rear sprocket to another.
Kettenschaltungen für Fahrräder sind in großer Zahl bekannt, beispielsweise auch aus der DE-A1 19608088, DE-C2 3821792 und DE-A1 19636729. Üblicherweise sind bei Mehrgangfahrrädern heutzutage solche Kettenschaltungen sowohl am Hinterrad als auch im Bereich der Tretkurbelwelle vorgesehen. Nachteilig an diesen herkömmlichen Kettenschaltungen für Fahrräder ist es, daß nicht alle vorhandenen Gänge ausgenutzt werden können. Diejenigen Gänge, bei denen ein starker Schräglauf der Kette auftritt, welcher diese vorzeitig abnützt, sollten im Dauerbetrieb nicht verwendet werden. Weiters kommt es zu einem relativ großen Überlappungsbereich zwischen den vorhandenen Gängen. Wenn die Kette über ein erstes vorderes Kettenrad läuft, so überlappen die durch Auswahl des hinteren Kettenrades einstellbaren Übersetzungen mit denjenigen, die sich bei der Auswahl eines benachbarten vorderen Kettenrades ergeben.Chain gears for bicycles are known in large numbers, for example also from DE-A1 19608088, DE-C2 3821792 and DE-A1 19636729. Usually in multi-speed bicycles nowadays such chain gears are provided both on the rear wheel and in the area of the pedal crankshaft. A disadvantage of these conventional derailleur gears for bicycles is that not all of the existing gears can be used. Those gears where there is a strong skew of the chain, which wears it out prematurely, should not be used in continuous operation. There is also a relatively large overlap area between the existing gears. If the chain runs over a first front sprocket, the ratios that can be selected by selecting the rear sprocket overlap with those that result from the selection of an adjacent front sprocket.
Bekannt sind weiters in die Hinterradnabe eingebaute Mehrgang-Planetenrad- getriebe. Üblicherweise werden auf diese Weise 3-Gangschaltungen realisiert, aber auch eine größere Anzahl von Gängen wurde bereits durch solche Planeten- radgetriebe erreicht. Solche Planetenradgetriebe in der Hinterradnabe werden üblicherweise eingesetzt, um neben einer Gangschaltung auch eine Rücktrittbremse realisieren zu können. Nachteilig bei diesen Mehrgang-Planetenrad- getrieben ist es, daß nur eine relativ kleine Anzahl von unterschiedlichen Gängen zur Verfügung steht.Multi-speed planetary gearboxes built into the rear wheel hub are also known. Usually 3-gear shifts are realized in this way, but a larger number of gears has already been achieved by such planetary gearboxes. Such planetary gears in the rear wheel hub are usually used in order to implement a coaster brake in addition to a gear shift. A disadvantage of these multi-speed planetary gear drives is that only a relatively small number of different gears are available.
Solche in der Hinterradnabe eingebaute Mehrgang-Planetenradgetriebe sind bei- spielsweise auch aus der DE-A1 -3819065, DE-A1 -19618636, DE-C2-3440070 und DE-A1-4133988 bekannt.Such multi-speed planetary gearboxes installed in the rear wheel hub are known for example from DE-A1 -3819065, DE-A1 -19618636, DE-C2-3440070 and DE-A1-4133988.
Aus der DE 419 414 C, CH 182 102 A und DE 41 34 843 A1 sind weiters bereits bei der Tretkurbel eines Fahrrads angeordnete Zweigang-Planetenradgetriebe bekannt. Bei der Einrichtung der DE 41 34 843 A1 ist hierbei zusätzlich ein Mehr- ganggetriebe in der Hinterradnabe vorgesehen.From DE 419 414 C, CH 182 102 A and DE 41 34 843 A1 two-speed planetary gear transmissions already known from the pedal crank of a bicycle are also known. When installing DE 41 34 843 A1, a multi-speed transmission is additionally provided in the rear wheel hub.
Die GB 2 336 575 A zeigt weiters ein Motorfahrrad, das sowohl über eine Tret- kurbel als auch über einen Elektromotor antreibbar ist. Die Tretkurbel und der Elektromotor wirken hierbei über ein Planetenradgetriebe, und zwar zum einen über die Planetenräder (pedalgetrieben) und andererseits über das Sonnenrad (motorgetrieben) auf das mit dem Außenrad verbundene vordere Kettenblatt ein. Um einen Gangwechsel zu ermöglichen, kann das Motorfahrrad weiters mit einer Hinterrad-Kettenschaltung versehen sein.GB 2 336 575 A also shows a motor bike that can be driven both by a pedal crank and by an electric motor. The pedal crank and the electric motor act here via a planetary gear, on the one hand via the planetary gears (pedal-driven) and on the other hand via the sun gear (motor-driven) on the front chainring connected to the outer wheel. To enable a gear change, the motor bike can also be provided with a rear wheel derailleur.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Mehrganggetriebe für Fahrräder bereitzustellen, durch welches auf einfache und vorteilhafte Art und Weise eine große Anzahl von unterschiedlichen Gängen in einem großen Übersetzungsbereich realisiert werden kann. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Mehrganggetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object of the invention is to provide a novel multi-speed transmission for bicycles, by means of which a large number of different gears can be implemented in a large translation range in a simple and advantageous manner. According to the invention, this is achieved by a multi-speed transmission with the features of claim 1.
Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Hinterrad-Kettenschaltung mit einem an der Tretkurbelwelle angeordneten Mehrgang- Planetengetriebe ergeben sich in überraschender Weise mehrere Vorteile: Bei einem Planetengetriebe können relativ große Unterschiede zwischen den Übersetzungen der einzelnen Gänge gewählt werden. Diese Übersetzungsunterschiede können so groß gewählt werden, daß es bei der Einstellung eines bestimmten Gangs des Planetengetriebes zu keinen Überlappungen zwischen den einzelnen über die Hinterrad- Kettenschaltung eingestellten Übersetzungen mit denjenigen Übersetzungen kommt, die bei einem anderen Gang des Planetenradgetriebes erreicht werden. Weiters kann die Umstellung zwischen den einzelnen Gängen des Planetenradgetriebes ohne größere seitliche Verschiebungen der Kette im Bereich der Tretkurbelwelle durchgeführt werden. Es können daher bei allen Gängen des Plane- tenradgetriebes alle hinteren Kettenräder durch die Hinterrad-Kettenschaltung ausgewählt werden, ohne daß es zu einem unzulässig starken Schräglauf derThe combination according to the invention of a rear-wheel derailleur system with a multi-speed planetary gear arranged on the pedal crankshaft surprisingly results in several advantages: With a planetary gear, relatively large differences can be selected between the ratios of the individual gears. These translation differences can be chosen so large that there is no overlap between the individual ratios set via the rear wheel derailleur with the ratios that are achieved in another gear of the planetary gear when setting a specific gear of the planetary gear. Furthermore, the changeover between the individual gears of the planetary gear can be carried out without major lateral displacements of the chain in the area of the pedal crankshaft. It is therefore possible to select all rear sprockets for all gears of the planetary gear transmission by means of the rear wheel derailleur gears, without this leading to an impermissibly strong skewing of the
Kette kommt. Es werden somit insgesamt eine größere Anzahl von Gängen be- reitgestellt als bei herkömmlichen Mehrganggetrieben für Fahrräder, die sowohl eine Hinterrad-Kettenschaltung als auch eine Kettenschaltung im Bereich der Tretkurbelwelle aufweisen.Chain is coming. In total, a larger number of gears are used. provided as in conventional multi-speed transmissions for bicycles, which have both a rear wheel derailleur and a derailleur in the area of the pedal crankshaft.
Der Übersetzungsbereich des Mehrganggetriebes kann dadurch erweitert werden oder es können in einem vorgegebenen Bereich feinere Abstufungen der einzelnen Übersetzungen erzielt werden. Bei zu großen Unterschieden in den Größen der einzelnen vorderen Kettenräder könnte die Kette dagegen bei der herkömmlichen vorderen Kettenschaltung nicht mehr zwischen den einzelnen Kettenrädern übergeworfen werden. Bereits bei den bisher verwendeten Übersetzungsunterschieden macht das exakte Überwerfen der Kette zwischen den vorderen Kettenrädern Probleme und führt häufig zum Herausspringen der Kette, während das Überwerfen der Kette zwischen den hinteren Kettenrädern vergleichsweise exakt möglich ist.The transmission range of the multi-speed transmission can thereby be expanded or finer gradations of the individual translations can be achieved in a predetermined range. If the differences in the sizes of the individual front sprockets are too great, however, the chain could no longer be thrown between the individual sprockets in the conventional front derailleur. Even with the transmission differences used up to now, the exact throwing over of the chain between the front sprockets causes problems and often leads to the chain jumping out, while throwing over the chain between the rear sprockets is comparatively exactly possible.
Weiters kann auf diese Weise beim erfindungsgemäßen Mehrganggetriebe eine für den Benutzer logischere Abfolge der einzelnen Gänge erreicht werden. Diejenigen Gänge mit der größten Übersetzung werden bei der größten Übersetzung des Mehrgang-Planetengetriebes eingestellt (wobei der hintere Gang beliebig ist), diejenigen Gänge mit der mittleren Übersetzung bei der mittleren Übersetzung des Planetengetriebes und ebenso die Gänge mit der kleinsten Übersetzung bei der kleinsten Übersetzung des Planetengetriebes. Bei herkömmlichen Mehrganggetrieben für Fahrräder überschneiden sich diese Bereiche.Furthermore, in the multi-speed transmission according to the invention, a more logical sequence of the individual gears can be achieved for the user. Those gears with the largest gear ratio are set at the highest gear ratio of the multi-speed planetary gear (the rear gear is optional), those gears with the medium gear ratio at the medium gear ratio of the planetary gear and also the gears with the lowest gear ratio at the smallest gear ratio of the planetary gear. These areas overlap in conventional multi-speed transmissions for bicycles.
Weiters muß der Kettenspanner im Bereich der Hinterrad-Kettenschaltung beim erfindungsgemäßen Mehrganggetriebe weniger große Unterschiede in der "freien Kettenlänge" zwischen den Kettenrädern aufnehmen. Auch dieser vom Kettenspanner aufzunehmende Längenunterschied begrenzt bei einer herkömmlichen Mehrgang-Kettenschaltung den maximalen Übersetzungsbereich. Auch ist der Konstruktionsaufwand für solche einen großen Längenunterschied aufnehmende Kettenspanner erheblich.Furthermore, the chain tensioner in the area of the rear-wheel derailleur in the multi-speed transmission according to the invention has to accommodate less large differences in the "free chain length" between the chain wheels. This difference in length to be recorded by the chain tensioner also limits the maximum transmission range in a conventional multi-speed derailleur system. The design effort for such chain tensioners, which absorb a large difference in length, is also considerable.
Vorteilhafterweise bildet beim erfindungsgemäßen Mehrganggetriebe das vordere Kettenrad den Planetenradträger. In einer bevorzugten Ausführungsform der Er- findung ist ein auf der Tretkurbelwelle drehbar gelagertes Sonnenrad vorgesehen, welches mittels einer Schalteinrichtung in einer ersten Schaltstellung mit einem mit dem Fahrradrahmen starr verbundenen Teil fest verbindbar und in einer zwei- ten Schaltstellung mit der Tretkurbelwelle drehfest verbindbar ist. Es wird dadurch eine einfache Ausbildung des Planetenradgetriebes und der Schalteinrichtung zur Umschaltung zwischen den einzelnen Gängen ermöglicht.In the multi-speed transmission according to the invention, the front sprocket advantageously forms the planet carrier. In a preferred embodiment of the invention, a sun gear rotatably mounted on the pedal crankshaft is provided which can be firmly connected by means of a switching device in a first switching position to a part rigidly connected to the bicycle frame and in a two th switching position is rotatably connected to the crankshaft. This enables a simple design of the planetary gear and the switching device for switching between the individual gears.
Das erfindungsgemäße Getriebe ermöglicht weiters ein Schalten im Stand, ohne Bewegung der Tretkurbel. Wenn der Benutzer zum Stillstand gekommen ist, ohne aus einem schweren Gang in einen leichten Gang gewechselt zu haben, kann er daher zum Anfahren in einen leichten Gang schalten.The transmission according to the invention also enables shifting while stationary, without moving the pedal crank. If the user has come to a standstill without having changed from a heavy gear to an easy gear, he can therefore switch to an easy gear to start off.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:Further advantages and details of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. In this show:
Die Fig. 1 bis 3 schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mehrganggetriebes mit schematischen Schnittdarstellungen des Planetenradgetriebes in den unterschiedlichen Schaltstellungen;Figures 1 to 3 are schematic representations of an embodiment of a multi-speed transmission according to the invention with schematic sectional views of the planetary gear in the different switching positions;
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung und Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie AA von Fig. 4.4 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of the invention, and FIG. 5 shows a section along the line AA from FIG. 4.
Die Hinterrad-Kettenschaltung ist in herkömmlicher Weise ausgebildet und in den Figuren nicht im einzelnen dargestellt. Es sind mehrere hintere Zahnkränze bzw. Kettenräder 10 vorgesehen, welche (über einen Freilauf) mit der Hinterradnabe verbunden sind. Mittels eines (in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellten) Kettenwerfers und eines den Kettenwerfer verschwenkenden Zugmittels wird die Antriebs- kette 9 von einem hinteren Kettenrad 10 des Zahnkranzpaketes auf ein anderes übergeworfen.The rear wheel derailleur is designed in a conventional manner and is not shown in detail in the figures. A plurality of rear sprockets or chain wheels 10 are provided, which are connected to the rear wheel hub (via a freewheel). By means of a chain thrower (not shown in FIGS. 1 to 3) and a traction means pivoting the chain thrower, the drive chain 9 is thrown from one rear sprocket 10 of the sprocket set to another.
Die Pedale 6 sind über Tretkurbeln 7 mit einer in einem Tretkurbellager 5 gelagerten Tretkurbelwelle 8 verbunden. Die Tretkurbelwelle 8 steht mit einem vorderen Kettenrad 4, über welches die Antriebskette 9 verläuft, über ein Mehrgang-The pedals 6 are connected via pedal cranks 7 to a pedal crankshaft 8 mounted in a pedal crank bearing 5. The pedal crankshaft 8 stands with a front sprocket 4, over which the drive chain 9 runs, via a multi-speed
Planetenradgetriebe 11 in Verbindung. Auf der Tretkurbelwelle 8 ist ein Sonnenrad 1 , welches eine Stirnverzahnung aufweist, drehbar gelagert. Das Sonnenrad kämmt mit ebenfalls Stirnverzahnungen aufweisenden Planetenrädern 2, die jeweils am vorderen Kettenrad, welches einen Planetenradträger bildet, drehbar gelagert sind. Beispielsweise können sechs derartige, das Sonnenrad umgebende Planetenräder 2 vorgesehen sein. Weiters ist ein Außenrad 3 vorgesehen, das eine Innenverzahnung aufweist, die mit den Planetenrädern 2 kämmt. In der in Fig. 1 dargestellten ersten Schaltstellung des Planetenradgetriebes 11 ist das Sonnenrad 1 drehfest mit dem Tretkurbellager 5 verbunden, welches einen mit dem Fahrradrahmen (von dem ein mit 12 bezeichneter Teil in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist) starr verbundenen Teil bildet. Diese drehfeste Verbindung des Sonnenrades 1 mit dem Tretkurbellager 5 kann beispielsweise durch Verzahnungen an den beiden aneinander anliegenden Seitenflächen dieser Teile erreicht werden. Es könnten beispielsweise auch federbelastete, in der vorgespannten Endstellung über die Seitenfläche des Tretkurbellagers hervorragende Stifte vorgesehen sein, welche in entsprechenden Ausnehmungen in der Seitenfläche des Sonnenrades 1 einrasten können. Weiters ist in dieser ersten Schaltstellung des Planetenradgetriebes das Außenrad 3 mit der Tretkurbelwelle 8 drehfest verbunden. Hierzu ist ein auf der Tretkurbelwelle 8 drehfest angeordneter Teil 13 vorgesehen, der eine Außenverzahnung 14 aufweist, welche mit einer in Fig. 1 mit dieser Außenverzahnung kämmenden Innenverzahnung 15 am Außenrad 3 in Eingriff gebracht ist. Die drehfeste Verbindung zwischen dem Außenrad 3 und der Tretkurbelwelle 8 könnte auch auf andere Weise erfolgen, wie beispielsweise im Zusammenhang mit der drehfesten Verbindung zwischen dem Sonnenrad 1 und dem Tretkurbellager 5 erläutert worden ist. Die Kraftübertra- gung erfolgt somit in dieser ersten Schaltstellung von der Tretkurbelwelle über den Teil 13 auf das Außenrad 3 und weiters auf die Planetenräder 2. Das Sonnenrad 1 ist stillgesetzt bzw. blockiert.Planetary gear 11 in connection. On the pedal crankshaft 8, a sun gear 1, which has spur gear teeth, is rotatably mounted. The sun gear meshes with planet gears 2, which also have spur gears, which are each rotatably mounted on the front sprocket, which forms a planet gear carrier. For example, six such planet gears 2 surrounding the sun gear can be provided. Furthermore, an outer wheel 3 is provided, which has an internal toothing which meshes with the planet wheels 2. In the first switching position of the planetary gear 11 shown in FIG. 1, the sun gear 1 is connected in a rotationally fixed manner to the pedal crank bearing 5, which forms a part rigidly connected to the bicycle frame (a part 12 of which is shown in FIGS. 1 to 3) , This rotationally fixed connection of the sun gear 1 with the pedal crank bearing 5 can be achieved, for example, by toothing on the two abutting side surfaces of these parts. For example, spring-loaded pins, which in the prestressed end position can project over the side surface of the pedal crank bearing, could also be provided, which pins can snap into corresponding recesses in the side surface of the sun gear 1. Furthermore, in this first switching position of the planetary gear, the outer wheel 3 is rotatably connected to the pedal crankshaft 8. For this purpose, a part 13, which is arranged on the pedal crankshaft 8 in a rotationally fixed manner, is provided, which has an external toothing 14 which is brought into engagement with an internal toothing 15 on the outer wheel 3 which meshes with this external toothing in FIG. 1. The rotationally fixed connection between the outer wheel 3 and the pedal crankshaft 8 could also take place in a different manner, as has been explained, for example, in connection with the rotationally fixed connection between the sun wheel 1 and the pedal crank bearing 5. The power transmission thus takes place in this first switching position from the pedal crankshaft via part 13 to the outer gear 3 and further to the planet gears 2. The sun gear 1 is stopped or blocked.
Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Schaltstellung ist das Sonnenrad 1 zu- sammen mit den Planetenrädern 2, dem vorderen Kettenrad 4 und dem Außenrad 3 in Richtung des Pfeils 16 seitlich verschoben worden. Es ist dadurch die drehfeste Verbindung zwischen dem Sonnenrad 1 und dem Tretkurbellager 5 geöffnet worden und eine drehfeste Verbindung zwischen dem Sonnenrad 1 und der Tretkurbelwelle 8 hergestellt worden. Dazu ist das Sonnenrad 1 drehfest mit dem Teil 13 verbunden worden, beispielsweise auf die im Zusammenhang mit der drehfesten Verbindung zwischen dem Sonnenrad 1 und dem Tretkurbellager 5 beschriebene Art. Weiters ist die drehfeste Verbindung zwischen dem Außenrad 3 und der Tretkurbelwelle 8 gelöst worden, wobei die Außenverzahnung 14 des Teils 13 mit der Innenverzahnung 15 des Außenrads 3 außer Eingriff gebracht worden ist. Das Außenrad ist nunmehr drehfest mit einem mit dem Fahrradrahmen 12 starr verbundenen Teil 17 drehfest verbunden. Dazu ist beispielsweise am Teil 17 eine Innenverzahnung 18 vorgesehen, die in dieser achsialen Stellung des Außenrades 3 mit der Außenverzahnung 19 am Außenrad 3 in Eingriff steht. Das Außenrad 3 ist somit stillgesetzt bzw. blockiert und die Kraftübertragung erfolgt von der Tretkurbelwelle 8 über den Teil 13 auf das Sonnenrad 1 und weiter auf die Planetenräder 2.In the second switching position shown in FIG. 2, the sun gear 1 together with the planet gears 2, the front sprocket 4 and the outer gear 3 have been shifted laterally in the direction of the arrow 16. As a result, the rotationally fixed connection between the sun gear 1 and the pedal crank bearing 5 has been opened and a rotationally fixed connection between the sun gear 1 and the pedal crankshaft 8 has been established. For this purpose, the sun gear 1 has been connected in a rotationally fixed manner to the part 13, for example in the manner described in connection with the rotationally fixed connection between the sun gear 1 and the pedal crank bearing 5. Furthermore, the non-rotating connection between the outer wheel 3 and the pedal crank shaft 8 has been released, whereby the external toothing 14 of the part 13 has been disengaged from the internal toothing 15 of the outer wheel 3. The outer wheel is now non-rotatably connected to a part 17 rigidly connected to the bicycle frame 12. For this purpose, an internal toothing 18 is provided on part 17, for example, in this axial position of the outer wheel 3 is in engagement with the external toothing 19 on the outer wheel 3. The outer wheel 3 is thus stopped or blocked and the power transmission takes place from the pedal crankshaft 8 via the part 13 to the sun wheel 1 and further to the planet wheels 2.
Bei der in Fig. 3 dargestellten dritten Schaltstellung befindet sich das Sonnenrad 1 in der nach links verschobenen Position und das Außenrad 3 (zusammen mit dem vorderen Kettenrad 4 und den Planetenrädern 2) in der nach rechts verschobenen Position. Es stehen daher sowohl das Sonnenrad 1 als auch das Au- ßenrad 3 drehfest mit der Tretkurbelwelle 8 in Verbindung. Die Kraftübertragung erfolgt sowohl über das Außenrad 3 und das Sonnenrad 1 auf die Planetenräder 2.3, the sun gear 1 is in the position shifted to the left and the outer gear 3 (together with the front sprocket 4 and the planet gears 2) in the position shifted to the right. Both the sun gear 1 and the outer gear 3 are therefore connected to the pedal crankshaft 8 in a rotationally fixed manner. The power transmission takes place via the outer wheel 3 and the sun wheel 1 to the planet wheels 2.
Die erste Schaltstellung entspricht der mittleren Übersetzung, während die zwei- te Schaltstellung eine leichte und die dritte Schaltstellung eine schwere Übersetzung darstellen. Bei der dritten Schaltstellung beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen der Tretkurbelwelle 8 und dem vorderen Kettenrad 4 1 :1.The first gear position corresponds to the medium gear ratio, while the second gear position represents a light gear ratio and the third gear position represents a heavy gear ratio. In the third shift position, the transmission ratio between the pedal crankshaft 8 and the front sprocket 4 is 1: 1.
Die Schalteinrichtung zum Wechseln der Schaltstellungeπ des Planetenradgetrie- bes 11 wird beim gezeigten Ausführungsbeispiel somit durch die verschiebbare Lagerung des Sonnenrades 1 sowie des vorderen Kettenrades 4 zusammen mit den Planetenrädern 2 und dem Außenrad 3 und weiters durch die Elemente zur drehfesten Verbindung des Sonnenrades 1 bzw. des Außenrades 3 mit dem Fahrradrahmen 12 bzw. der Tretkurbelwelle 8 sowie durch in den Figuren nicht dargestellte Zugmittel gebildet. Die Wegstrecke, um die das vordere Kettenrad 4 verschoben wird, kann dabei relativ gering sein, so daß die Antriebskette 9 nicht wesentlich gegenüber der zentralen Position in Bezug auf den hinteren von den Kettenrädern 10 gebildeten Kettenradsatz verschoben wird.The switching device for changing the Schaltstellungeπ the planetary gear 11 is thus in the embodiment shown by the displaceable mounting of the sun gear 1 and the front sprocket 4 together with the planet gears 2 and the outer gear 3 and further by the elements for the rotational connection of the sun gear 1 and of the outer wheel 3 with the bicycle frame 12 or the pedal crankshaft 8 and formed by traction means, not shown in the figures. The distance by which the front sprocket 4 is displaced can be relatively short, so that the drive chain 9 is not displaced substantially relative to the central position with respect to the rear sprocket set formed by the sprockets 10.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 sind die Planetenräder 2 nicht direkt am vorderen Kettenblatt 4 drehbar gelagert, sondern an den beiden Führungsscheiben 20, die beidseitig neben dem Kettenrad angeordnet sind. Die Führungsschreiben 20 weisen hierzu sie verbindende Achsen 22 auf, auf denen die Planetenräder 2 drehbar gelagert sind. In Fig. 5 sind drei solche Planetenräder dargestellt. Ebenso könnte eine andere Zahl von solchen Planetenrädern vorgesehen sein, beispielsweise sechs. Die Führungsscheiben 20 sind auf dem Sonnenrad 1 drehbar gelagert, und zwar auf zwei seitlichen Schultern 21 des Son- nenrades, die an den stirnverzahnten Bereich des Sonnenrades seitlich anschließen und gegenüber diesem einen verringerten Durchmesser aufweisen können. Zur Lagerung der Führungsscheiben 20 kann jeweils ein Wälzlager, beispielsweise Kugellager vorgesehen sein. Im Bereich zwischen den Planetenrädern 2 sind die Führungsscheiben 20 über Bolzen 23 mit dem Kettenrad 4 verbunden, so daß das Kettenrad 4 mit den Führungsscheiben 20 eine stabile Einheit bildet, die den Planetenradträger des Planetenradgetriebes darstellt. Das Kettenrad 4 weist eine zentrale Öffnung 24 auf, die vom Sonnenrad 1 durchsetzt wird. Am Rand dieser zentralen Öffnung 24 sind Ausnehmungen 28 vorgesehen, durch welche die Pla- netenräder 2 verlaufen.In the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5, the planet gears 2 are not rotatably mounted directly on the front chain ring 4, but on the two guide disks 20 which are arranged on both sides next to the chain wheel. For this purpose, the guide letters 20 have axes 22 connecting them, on which the planet gears 2 are rotatably mounted. 5 shows three such planet gears. Another number of such planet gears could also be provided, for example six. The guide disks 20 are rotatably mounted on the sun gear 1, namely on two lateral shoulders 21 of the sun nenrades that connect laterally to the spur-toothed area of the sun gear and can have a reduced diameter compared to this. A rolling bearing, for example ball bearings, can be provided in each case for mounting the guide disks 20. In the area between the planet gears 2, the guide disks 20 are connected to the chain wheel 4 by means of bolts 23, so that the chain wheel 4 forms a stable unit with the guide disks 20, which represents the planet gear carrier of the planetary gear. The sprocket 4 has a central opening 24 through which the sun gear 1 passes. At the edge of this central opening 24 there are recesses 28 through which the planet wheels 2 run.
Es sind bei diesem Ausführungsbeispiel weiters zwei Außenräder 3 vorgesehen, die beidseitig des Kettenrades 4 angeordnet sind und jeweils eine Innenverzahnung aufweisen, die mit den Planetenrädern 2 kämmt. Der äußere Durchmesser der Führungsscheiben 20 ist etwas größer als der innere Durchmesser der Außenräder 3 und die Außenräder 3 sind somit im Bereich zwischen den Führungsscheiben 20 und dem Kettenrad 4 geführt.In this exemplary embodiment, two outer wheels 3 are also provided, which are arranged on both sides of the chain wheel 4 and each have an internal toothing which meshes with the planet wheels 2. The outer diameter of the guide disks 20 is somewhat larger than the inner diameter of the outer wheels 3 and the outer wheels 3 are thus guided in the area between the guide disks 20 and the chain wheel 4.
In Fig. 4 ist die erste Schaltstellung des Getriebes dargestellt, bei der das Son- nenrad 1 drehfest mit dem Tretkurbellager 5 verbunden ist, und zwar durch Verzahnungen 25 an den beiden aneinander anliegenden Seitenflächen dieser Teile. Die Außenräder 3 sind in dieser ersten Schaltstellung mit der Tretkurbelwelle 8 drehfest verbunden, und zwar in analoger Weise wie beim in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel über den drehfest mit der Tretkurbelwelle verbunde- nen Teil 13, der eine Außenverzahnung 14 aufweist, welche mit einer Innenverzahnung 15 an einem Fortsatz an einem der Außenräder 3 in Eingriff gebracht ist, wodurch eine Art Mitnehmer für die beiden Außenräder 3 ausgebildet wird (die beiden Außenräder 3 drehen sich immer synchron zueinander).4 shows the first shift position of the transmission, in which the sun gear 1 is connected in a rotationally fixed manner to the pedal crank bearing 5, specifically by means of toothing 25 on the two side surfaces of these parts which abut one another. In this first switching position, the outer wheels 3 are connected in a rotationally fixed manner to the pedal crankshaft 8, in a manner analogous to that in the exemplary embodiment shown in FIGS an internal toothing 15 is brought into engagement on an extension on one of the outer wheels 3, as a result of which a type of driver is formed for the two outer wheels 3 (the two outer wheels 3 always rotate synchronously with one another).
Das Sonnenrad 1 , das Kettenrad 4 mit den Führungsscheiben 20, die Planetenräder 2 und die Außenräder 3 bilden bei diesem Ausführungsbeispiel eine kompakte und gegenseitig geführte Einheit, die insgesamt verschiebbar auf der Tretkurbelwelle 8 gelagert ist.In this exemplary embodiment, the sun gear 1, the sprocket 4 with the guide disks 20, the planet gears 2 and the outer gears 3 form a compact and mutually guided unit which is slidably mounted on the pedal crankshaft 8.
Durch Verschiebung dieser Einheit nach links in Fig. 4 kommen die Verzahnungen 25 außer Eingriff und die Verzahnungen 26, 27, die an den einander zugewandten Seitenflächen des Teils 13 und des Sonnenrades 1 (bzw. seiner linken Schulter 21 ) ausgebildet sind, kommen in Eingriff. Die drehfeste Verbindung des Teils 13 mit den Außenrädern 3 bleibt hierbei vorerst noch bestehen. Dieser Zustand, wenn sowohl das Sonnenrad 1 als auch die Außenräder 3 drehfest mit der Tretkurbelwelle 8 in Verbindung stehen, entspricht der (beim ersten Ausfüh- rungsbeispiel in Fig. 3 dargestellten) dritten Schaltstellung des Getriebes.By shifting this unit to the left in Fig. 4, the teeth 25 disengage and the teeth 26, 27, which on the facing side surfaces of the part 13 and the sun gear 1 (or its left Shoulder 21) are formed, come into engagement. The rotationally fixed connection of the part 13 to the outer wheels 3 remains here for the time being. This state, when both the sun gear 1 and the outer wheels 3 are connected to the pedal crankshaft 8 in a rotationally fixed manner, corresponds to the third gearshift position of the transmission (shown in the first exemplary embodiment in FIG. 3).
Wird das Sonnenrad mit den von ihm getragenen Teilen ganz nach links in Fig. 4 verschoben, so werden die Verzahnungen 26, 27 weiter ineinander geschoben und die drehfeste Verbindung zwischen dem Teil 13 und den Außenrädern wird gelöst. Es kommt zu einem Eingriff der Innenverzahnung 18 des rahmenfesten Teils 17 mit der Außenverzahnung 19 am Fortsatz des rechten Außenrades 3, wodurch die Außenräder stillgesetzt werden und die zweite Schaltstellung des Getriebes eingenommen wird (entsprechend Fig. 2 des ersten Ausführungsbeispiel).If the sun gear with the parts carried by it are moved all the way to the left in FIG. 4, the toothings 26, 27 are pushed further into one another and the rotationally fixed connection between the part 13 and the outer wheels is released. The inner toothing 18 of the frame-fixed part 17 engages with the outer toothing 19 on the extension of the right outer wheel 3, as a result of which the outer wheels are stopped and the second shift position of the transmission is assumed (corresponding to FIG. 2 of the first exemplary embodiment).
Unterschiedliche Variationen des Planetenradgetriebes 11 sind denkbar und möglich, wie sie bei solchen Planetenradgetrieben bekannt sind, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Jeweils wird ein Planetenradgetriebe im Bereich der Tretkurbelwelle mit einer Hinterrad-Kettenschaltung kombiniert. Das Plane- tenradgetriebe kann auch zur Umschaltung zwischen mehr als drei Gängen ausgebildet sein. Solche Planetenradgetriebe sind in unterschiedlichen Ausbildungen bekannt. Different variations of the planetary gear 11 are conceivable and possible, as are known in such planetary gears, without leaving the scope of the invention. In each case, a planetary gear transmission is combined with a rear-wheel derailleur in the area of the pedal crankshaft. The planetary gear mechanism can also be designed to switch between more than three gears. Such planetary gears are known in different designs.
L e g e n « i e zu den Hinweiszifferr i:L e g e n to the reference number i:
Sonnenrad 20 FührungsscheibeSun gear 20 guide disc
Planetenrad 21 SchulterPlanetary gear 21 shoulder
Außenrad 22 Achse vorderes Kettenrad 23 BolzenOuter gear 22 axle front sprocket 23 bolts
Tretkurbellager 24 ÖffnungPedal crank bearing 24 opening
Pedal 25 VerzahnungPedal 25 toothing
Tretkurbel 26 VerzahnungPedal crank 26 toothing
Tretkurbelwelle 27 VerzahnungPedal crankshaft 27 toothing
Antriebskette 28 Ausnehmung hinteres KettenradDrive chain 28 Rear sprocket recess
Mehrgang-PlanetenradgetriebeMulti-speed planetary gear
Fahrradrahmenbicycle frame
Teilpart
Außenverzahnungexternal teeth
Innenverzahnunginternal gearing
Pfeilarrow
Teilpart
Innenverzahnunginternal gearing
Außenverzahnung external teeth

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Mehrganggetriebe für Fahrräder mit einer Hinterrad-Kettenschaltung, elche mehrere mit der Hinterradnabe verbundene hintere Kettenräder und einen Kettenwerfer zum Überwerfen der Antriebskette von einem hinteren Kettenrad auf ein anderes umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Tretkurbeln (7) angetriebene Tretkurbelwelle (8) mit einem vorderen Kettenrad (4), über welches die Antriebskette (9) läuft, über ein mehrere Schaltstellungen zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Tretkurbelwelle (8) und dem Kettenrad (4) aufweisendes, die mittels einer Schalteinrichtung wahlweise einlegbar sind, Mehrgang-Planetenradgetriebe (11) in Verbindung steht.1. Multi-speed transmission for bicycles with a rear wheel derailleur, elche several rear sprockets connected to the rear wheel hub and a chain thrower for throwing the drive chain from one rear sprocket to another, characterized in that the pedal crankshaft (8) driven by the pedal cranks (7) ) with a front sprocket (4), over which the drive chain (9) runs, over a multiple shift positions to change the gear ratio between the pedal crankshaft (8) and the sprocket (4), which can be selectively inserted by means of a switching device, multi-speed Planetary gear (11) is connected.
2. Mehrganggetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrgang-Planetenradgetriebe (11 ) ein drehbar gelagertes Sonnenrad (1 ), mindestens ein, vorzugsweise mindestens drei, an einem Planetenradträger drehbar gelagerte Planetenräder (2), die mit dem Sonnenrad (1 ) kämmen, und ein drehbar gelagertes Außenrad (3), das mit den Planetenrädern (2) kämmt, umfaßt, daß zum Einlegen einer ersten Schaltstellung mittels der Schalteinrichtung das Sonnenrad (1 ) drehfest mit einem mit dem Fahrradrahmen (12) starr verbundenen Teil verbindbar ist und zum Einlegen einer anderen Schaltstellung mittels der Schalteinrichtung das Sonnenrad (1 ) dreh- fest mit der Tretkurbelwelle (8) verbindbar ist, und bei diesen beiden Schaltstellungen eine drehfeste Verbindung des Außenrades (3) mit der Tretkurbelwelle (8) vorliegt, und daß zum Einlegen einer weiteren Schaltstellung mittels der Schalteinrichtung die drehfeste Verbindung zwischen dem Außenrad (3) und der Tretkurbelwelle (8) lösbar und das Außenrad (3) drehfest mit ei- nem mit dem Fahrradrahmen (12) starr verbundenen Teil verbindbar ist und das Sonnenrad (1 ) drehfest mit der Tretkurbelwelle (8) verbindbar ist. 2. Multi-speed transmission according to claim 1, characterized in that the multi-speed planetary gear (11) has a rotatably mounted sun gear (1), at least one, preferably at least three, on a planet gear carrier rotatably mounted planet gears (2) which with the sun gear (1) Comb, and a rotatably mounted outer wheel (3), which meshes with the planet gears (2), comprises that for inserting a first switching position by means of the switching device, the sun wheel (1) is rotatably connected to a part rigidly connected to the bicycle frame (12) and for inserting another switching position by means of the switching device, the sun gear (1) can be connected in a rotationally fixed manner to the pedal crankshaft (8), and in these two switching positions there is a rotationally fixed connection of the outer wheel (3) to the pedal crankshaft (8), and that for Insert a further switching position by means of the switching device, the non-rotatable connection between the outer wheel (3) and the pedal crankshaft (8) l sbar and the external gear (3) rotationally fixed with egg nem to the bicycle frame (12) rigidly connected part is connected and the sun gear (1) in rotation with the pedal crankshaft (8) is connectable.
3. Mehrganggetriebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine in achsialer Richtung der Tretkurbelwelle (8) verschiebbare Lagerung des Sonnenrades (1 ) sowie des vorderen Kettenrades (4) zusammen mit den Planetenrädern (2) und dem mindestens einen Außenrad (3) umfaßt.3. Multi-speed transmission according to claim 1 or claim 2, characterized in that the switching device in the axial direction of the pedal crankshaft (8) displaceable mounting of the sun gear (1) and the front sprocket (4) together with the planet gears (2) and the at least one Includes outer wheel (3).
4. Mehrganggetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Kettenrad (4), das Sonnenrad (1), die Planetenräder (2) und das oder die Außenräder (3) eine insgesamt in achsialer Richtung der Tretkurbelwelle (8) verschiebbare Einheit bilden.4. Multi-speed transmission according to claim 3, characterized in that the front sprocket (4), the sun gear (1), the planet gears (2) and the one or more outer wheels (3) form an overall displaceable unit in the axial direction of the pedal crankshaft (8) ,
5- Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (2) am vorderen Kettenrad (4) drehbar gelagert sind.5- multi-speed transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the planet gears (2) on the front sprocket (4) are rotatably mounted.
6. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder an Führungsscheiben (20) drehbar gelagert sind, die beidseitig des Kettenrades angeordnet sind und drehfest mit dem Kettenrad verbunden sind.6. Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the planet gears are rotatably mounted on guide disks (20) which are arranged on both sides of the sprocket and are rotatably connected to the sprocket.
7. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beidseitig des Kettenrades (4) angeordnete Außenräder (3) vorgesehen sind, wobei vorzugsweise das Kettenrad (4) in Ausnehmungen desselben durchsetzende Planetenräder (2) vorgesehen sind.7. Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that two outer wheels (3) arranged on both sides of the chain wheel (4) are provided, preferably the chain wheel (4) being provided in recesses of the same penetrating planet wheels (2).
8. Mehrganggetriebe nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsscheiben (20) drehbar auf Schultern (21) des Sonnenrades (1), die seitlich an dessen stirnverzahnten Bereich anschließen, gelagert sind, vorzugsweise über ein Wälzlager.8. Multi-speed transmission according to claim 6 or claim 7, characterized in that the guide disks (20) are rotatably mounted on shoulders (21) of the sun gear (1), which connect laterally to its spur-toothed area, preferably via a roller bearing.
9. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Führungsscheiben (20) größer als der Innendurchmesser der Außenräder (3) ist, wobei die Außenräder (3) im Bereich zwischen den Führungsscheiben (20) und dem Kettenrad (4) angeord- net sind. 9. Multi-speed transmission according to one of claims 6 to 8, characterized in that the outer diameter of the guide plates (20) is larger than the inner diameter of the outer wheels (3), the outer wheels (3) in the region between the guide plates (20) and the sprocket (4) are arranged.
10. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad eine zentrale Öffnung (24) aufweist, die vom Sonnenrad (1 ) durchsetzt wird.10. Multi-speed transmission according to one of claims 6 to 9, characterized in that the chain wheel has a central opening (24) which is penetrated by the sun gear (1).
1 1. Mehrganggetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Rand der zentralen Öffnung (24) des Kettenrades (4) Ausnehmungen (28) vorgesehen sind, die von den Planetenrädern (2) durchsetzt sind.1 1. Multi-speed transmission according to claim 10, characterized in that in the edge of the central opening (24) of the chain wheel (4) recesses (28) are provided which are penetrated by the planet gears (2).
12. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekenn- zeichnet, daß die Führungsscheiben (20) mit dem Kettenrad (4) über im Bereich zwischen den Planetenrädern (2) liegenden Bolzen (23) verbunden sind. 12. Multi-speed transmission according to one of claims 7 to 11, characterized in that the guide disks (20) are connected to the chain wheel (4) via bolts (23) lying in the region between the planet wheels (2).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040481B3 (en) * 2007-08-21 2008-12-04 Raum, Eduard, Prof. Dipl.-Ing. Three-gear gearbox for child's ride-on vehicle, has gear tooth systems rotated in direction to select snapping position to make chain clamping such that rest positions of gear shift lever remain unchanged in vehicle housing
DE102007060179A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-25 Heinrich Honert Planetary gearbox for use in hub of bottom bracket of bicycle, has pedal arm that rotates bottom bracket axle designed as hollow wheel, which is firmly connected with lateral inner socket formed by multiple rods and supported on pedal axle
DE102012017557A1 (en) * 2012-09-05 2014-03-06 Rüdiger Ratzel Leaf chain gear box for bicycle, has assembly space that is formed into gear box main portion to connect flat transmission case with frame portion or with one of the force transferring components
ITMO20120242A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-04 Alfonso Orfello PINION GROUP FOR CHANGE OF BICYCLES OR SIMILAR

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE419414C (en) 1922-08-08 1925-09-29 Friedrich Haering G Planetary change gear for bicycle drive
FR793568A (en) * 1934-08-09 1936-01-27 Gear shifting for cycles, motorcycles and similar vehicles
CH182102A (en) 1934-03-24 1936-01-31 Genevoise Instr Physique Optical measuring device applied to a machine.
FR796594A (en) * 1934-10-23 1936-04-10 Gear shift mechanism
DE8411012U1 (en) * 1984-04-07 1984-11-15 Bunjes, Walter, 6719 Eisenberg BOTTOM BRACKET GEAR GEARBOX
US4782722A (en) * 1986-07-15 1988-11-08 George Powell Bicycle drive system
DE3819065A1 (en) 1987-06-05 1989-01-05 Sturmey Archer Ltd GEARBOX TRANSMISSION HUB
DE3827819A1 (en) * 1987-09-22 1989-03-30 Florian Schlumpf Shiftable bottom bracket bearing for a bicycle or the like
AT389499B (en) * 1987-12-09 1989-12-11 Meixner Adolf Bicycle bottom bracket gear system for level and uphill riding
DE4134843A1 (en) 1991-10-22 1992-11-26 Bernhard Albrecht TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR SENIOR BICYCLES
DE4133988A1 (en) 1990-10-13 1993-04-15 Sturmey Archer Ltd Epicyclic change speed gear hub
EP0562470A1 (en) * 1992-03-25 1993-09-29 Schlumpf, Florian, Masch.Ing.HTL Crank gear charge for a bicycle or similar
DE3440070C2 (en) 1984-11-02 1993-12-02 Fichtel & Sachs Ag Multi-speed hub for bicycles or the like
DE19608088A1 (en) 1995-06-07 1996-12-12 Campagnolo Srl Electronically controlled gear-change device for bicycle
DE3821792C2 (en) 1987-07-02 1997-07-03 Campagnolo Spa Rear wheel derailleur for a bicycle derailleur
DE19636729A1 (en) 1996-01-25 1997-07-31 Robert Schmitt Bicycle chain drive with a derailleur system
DE19618636A1 (en) 1996-05-09 1997-11-13 Fichtel & Sachs Ag Multi-speed hub with coaster brake for bicycles
GB2336575A (en) 1998-04-22 1999-10-27 Chen Hui Lai Auxiliary electrical drive for a bicycle

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE419414C (en) 1922-08-08 1925-09-29 Friedrich Haering G Planetary change gear for bicycle drive
CH182102A (en) 1934-03-24 1936-01-31 Genevoise Instr Physique Optical measuring device applied to a machine.
FR793568A (en) * 1934-08-09 1936-01-27 Gear shifting for cycles, motorcycles and similar vehicles
FR796594A (en) * 1934-10-23 1936-04-10 Gear shift mechanism
DE8411012U1 (en) * 1984-04-07 1984-11-15 Bunjes, Walter, 6719 Eisenberg BOTTOM BRACKET GEAR GEARBOX
DE3440070C2 (en) 1984-11-02 1993-12-02 Fichtel & Sachs Ag Multi-speed hub for bicycles or the like
US4782722A (en) * 1986-07-15 1988-11-08 George Powell Bicycle drive system
DE3819065A1 (en) 1987-06-05 1989-01-05 Sturmey Archer Ltd GEARBOX TRANSMISSION HUB
DE3821792C2 (en) 1987-07-02 1997-07-03 Campagnolo Spa Rear wheel derailleur for a bicycle derailleur
DE3827819A1 (en) * 1987-09-22 1989-03-30 Florian Schlumpf Shiftable bottom bracket bearing for a bicycle or the like
AT389499B (en) * 1987-12-09 1989-12-11 Meixner Adolf Bicycle bottom bracket gear system for level and uphill riding
DE4133988A1 (en) 1990-10-13 1993-04-15 Sturmey Archer Ltd Epicyclic change speed gear hub
DE4134843A1 (en) 1991-10-22 1992-11-26 Bernhard Albrecht TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR SENIOR BICYCLES
EP0562470A1 (en) * 1992-03-25 1993-09-29 Schlumpf, Florian, Masch.Ing.HTL Crank gear charge for a bicycle or similar
DE19608088A1 (en) 1995-06-07 1996-12-12 Campagnolo Srl Electronically controlled gear-change device for bicycle
DE19636729A1 (en) 1996-01-25 1997-07-31 Robert Schmitt Bicycle chain drive with a derailleur system
DE19618636A1 (en) 1996-05-09 1997-11-13 Fichtel & Sachs Ag Multi-speed hub with coaster brake for bicycles
GB2336575A (en) 1998-04-22 1999-10-27 Chen Hui Lai Auxiliary electrical drive for a bicycle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040481B3 (en) * 2007-08-21 2008-12-04 Raum, Eduard, Prof. Dipl.-Ing. Three-gear gearbox for child's ride-on vehicle, has gear tooth systems rotated in direction to select snapping position to make chain clamping such that rest positions of gear shift lever remain unchanged in vehicle housing
DE102007060179A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-25 Heinrich Honert Planetary gearbox for use in hub of bottom bracket of bicycle, has pedal arm that rotates bottom bracket axle designed as hollow wheel, which is firmly connected with lateral inner socket formed by multiple rods and supported on pedal axle
DE102007060179B4 (en) * 2007-12-11 2009-09-17 Heinrich Honert Bottom bracket hub gearbox for bicycles
DE102012017557A1 (en) * 2012-09-05 2014-03-06 Rüdiger Ratzel Leaf chain gear box for bicycle, has assembly space that is formed into gear box main portion to connect flat transmission case with frame portion or with one of the force transferring components
DE102012017557B4 (en) * 2012-09-05 2014-10-23 Rüdiger Ratzel Sprocket gear
ITMO20120242A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-04 Alfonso Orfello PINION GROUP FOR CHANGE OF BICYCLES OR SIMILAR
WO2014054017A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-10 Orfello Alfonso Cogset for the gear of bicycles or the like

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AU2001293462A1 (en) 2002-04-22

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