WO2006039880A1 - Mehrfachgetriebe für ein fahrrad - Google Patents

Mehrfachgetriebe für ein fahrrad Download PDF

Info

Publication number
WO2006039880A1
WO2006039880A1 PCT/DE2005/001580 DE2005001580W WO2006039880A1 WO 2006039880 A1 WO2006039880 A1 WO 2006039880A1 DE 2005001580 W DE2005001580 W DE 2005001580W WO 2006039880 A1 WO2006039880 A1 WO 2006039880A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission according
multiple transmission
shaft
gears
gear
Prior art date
Application number
PCT/DE2005/001580
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karlheinz Nicolai
Original Assignee
Karlheinz Nicolai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karlheinz Nicolai filed Critical Karlheinz Nicolai
Priority to US11/569,160 priority Critical patent/US7644944B2/en
Publication of WO2006039880A1 publication Critical patent/WO2006039880A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/06—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with spur gear wheels

Definitions

  • the invention relates to a multiple transmission for a bicycle with bearing in a transmission housing input shaft and output shaft, wherein the input shaft designed to accommodate cranks and led out with its two ends from the gear housing and the Aus ⁇ output shaft leads out with one of its ends from the gear housing and is configured at this end for receiving a drive pinion.
  • Such a transmission is known for example from US 5,553,510.
  • Gearwheels are arranged on both shafts, each of which can be connected in a rotationally fixed manner to the respective shaft via a free passage.
  • pivotable Verbtndungsritzel are provided, which can each mesh with two opposing gears.
  • a rotatable bottom bracket with one or more chainrings is mounted on the frame, which forms the main component of the bicycle with all its mounting points for the front fork, the seat post and the rear wheel.
  • a cassette consisting of up to ten pinions of different sizes, at a dropout located directly on the rear axle attached a rear derailleur whose task is to lead the chain on the Rit ⁇ tent the cassette and to enable switching operations.
  • a derailleur usually mounted on the seat tube can be changed at the bottom bracket between the different chainrings.
  • the possibility of shifting allows the driver to adapt the ratio of his drive to the particular driving situation.
  • Bicycles with a shifting system as described above are generally referred to as derailleur bicycles.
  • the so-called “platform strategy” can be used with the aid of the gearbox integrated in the frame.It was customary in bicycle construction initially to build a frame and then retrofit it with its components, it is integrated with the integrated concept
  • the gearbox housing as a platform, for example components such as circuit, suspension, the complete power transmission, as well as brakes, dynamo and lighting are fixedly mounted on the thus-equipped Gearboxes are then assembled the custom parts that complete the bike according to customer requirements.
  • the transmission consists of a planetary gear and a prime mover.
  • the primary drive is necessary because the planetary gear developed for use in a gear hub does not withstand the high torque acting in the bottom bracket.
  • the planetary gear is brought by the primary drive to a higher speed to withstand the forces acting.
  • this design reduces the efficiency of the drive.
  • the generic multiple transmission is characterized by the following features:
  • the at least one Eisenwel ⁇ le (44, 45, 62) and the output shaft (93) are each arranged at least two gears (200, 201, 202, 203),
  • the coupling means may be freewheels and / or externally controllable clutches.
  • each one of the gears by means of a freewheel and the other of the gears by means of the switchable coupling mos ⁇ firmly connected to the respective shaft. This ensures that both the input shaft and the output shaft are positively connected to a gear.
  • the arranged on the intermediate shaft gears can be firmly (rigidly) connected to this, whereby the manufacturing costs are reduced.
  • It can be gela ⁇ siege several parallel intermediate shafts in the gear housing, if a plurality of gears and / or the lowest possible gradation of the transmission is desired.
  • the waves are hollow.
  • the gears may be perforated to reduce weight.
  • the switchable coupling preferably has an internal toothing and a spur toothing, via which the rotationally fixed connection between the shaft and the associated toothed wheel is produced.
  • the coupling can be arranged axially displaceably on the shaft. Preferably, it is connected to two axially acting bearings and the bearings are fixed or connected by a spring to a shift finger.
  • the shift finger can constantly be in contact with a shift gate and be rotatably mounted.
  • the shift finger is also guided in the axial direction.
  • the shift gate of the clutch is arranged on a rotatable, rotationally symmetrical shift gate body.
  • the shift gate body has on its front or lateral surface elevations and depressions.
  • the axis of rotation of the shift gate body preferably runs parallel or at right angles to the axes of rotation of the shafts.
  • shift gates can be connected to one another in a rotatable manner, whereby the connection can take place via gears.
  • the shift gates can be connected simultaneously with more than one clutch and perform several axial movements simultaneously.
  • the position of the shift finger relative to the clutch is preferably variable.
  • the rotatable mounting of the shift gate body takes place on or in the gearbox.
  • a + 1 gears have a spur gear teeth.
  • the spur toothing is preferably sawtooth-shaped in profile section.
  • At least two shafts are provided with external teeth on which the components can be pushed. It is advantageous if the coupling is always held in an axial state by means of a spring. To reduce friction and improve the guidance of the guide, the axial movement of the shift finger is preferably guided via a linear ball bearing.
  • the gears may preferably be formed in several parts, with annular serrations can be applied to the body.
  • an overload protection in the transmission is preferably arranged in front of the drive pinion.
  • a particularly compact design of the transmission is possible if the axes of rotation of the waves lie in at least two different planes.
  • At least two gears have the same axis of rotation and are always connected to each other.
  • a plurality of shift gate bodies are provided, their rotational movement is preferably controlled via a separate connecting shaft.
  • the angular position of a plurality of shift gate bodies relative to one another is preferably adjustable by means of clamping components.
  • FIG. 1 shows a bicycle with a multiple transmission integrated in the frame
  • FIG. 2b is an exploded view of the assembled transmission with the transmission housing
  • Figure 2c the multiple transmission in its housing in perspective view
  • Figure 3 different assemblies of the multiple transmission in its arrangement in a perspective view
  • FIG. 3b various assemblies of the multiple transmission in their
  • FIG. 4 a shows the bottom bracket shaft assembly in a perspective view
  • Figure 5a shows the central shaft assembly in perspective view
  • FIG. 6a shows the connecting shaft assembly in perspective view
  • FIG. 7a the drive shaft assembly in a perspective view
  • FIG. 7b shows the drive shaft assembly in an exploded view
  • FIG. 8 shows the coupling assembly in an exploded view
  • Figure 9 shows the shift finger assembly in an exploded view
  • FIG. 10 shows the mechanical control unit of the coupling assembly according to FIG. 8
  • FIG. 12a shows the construction of the connecting shaft assembly in perspective view
  • FIG. 12b shows the construction of the connecting shaft assembly in an exploded view
  • FIG. 13 shows the structure of the main shift axle assembly in perspective view
  • FIG. 14 shows the arrangement of the shift gate body according to FIG. 11 and its activation via the connecting shaft assembly according to FIG. 12 and the main shift axle assembly according to FIG. 13.
  • Figure 15 shows the position of the Wegfingerbaumaschine of Figure 9 and the drive unit according to Figure 10 and their proceedingss ⁇ axes within the housing in an exploded view.
  • 16 shows the positioning of the shift gate body according to FIG. 10, the connecting shaft assembly according to FIG. 12 and the main shift axle assembly according to FIG. 13 in exploded view;
  • Figure 17 is a switching handle in an exploded view
  • Figure 18 shows the concept sketch of a 4-speed transmission in section
  • Figure 19 shows the concept sketch of a 15-speed transmission in section.
  • FIG. 1 shows the side view of a bicycle, in the frame 1, the multiple transmission 4 is integrated with the cranks 5. Via a joint 2a and a spring-damper element 3, a Hinderrad ⁇ rocker 2 is arranged on the frame 1.
  • the transmission is housed in a multi-part housing H, which, as Figure 2a shows, carrying housing parts 9, 10, 11, 12, 13, which has the function of bearing support and Positions ⁇ fixing the shafts and axles of the transmission, and from De - disgusting 6, 7, 8, which cover the housing H to the outside.
  • screw caps 14, 15 are provided to fasten the bearings of the gear shafts.
  • screw caps 14, 15 are provided about the cover 7, 8, the gear H with the frame 1 ver ⁇ prevented.
  • the 4-speed transmission consists of the input shaft 22, the intermediate shaft 45 and the output shaft 93 provided with an Arbitriebsritzel 111.
  • the drive pinion 111 is mounted on the Aus ⁇ output shaft 93.
  • the input shaft 22 is on both sides of the Ge led housing H and provided at their ends with cranks 5.
  • the drive shaft 22 has two gear wheels 200, 201 and the output shaft 93 has two gear wheels 204, 205.
  • the intermediate shaft 45 is integrally provided with two gears 202, 203.
  • the bearing of the shafts 22, 45, 93 via roller bearings 27 in the housing H.
  • the torque introduced via the pedal cranks 5 is transmitted from the input shaft 22 via an intermediate shaft 45 to the output shaft 93. From the output shaft 93, the torque is transmitted to the auxiliary wheel HR via a drive pinion 111 and a chain, not shown here.
  • the gearbox is connected via two externally controllable couplings 32, 104th , and two freewheels 29, 102.
  • the clutch 32 and the freewheel 29 cooperate with the gears 200, 201 rotatably mounted on the input shaft 22 and the clutch 104 and the freewheel 102 interact with the gears 204 rotatably mounted on the output shaft 93 , 205 together.
  • the storage preferably takes place via ball or needle roller bearings. In the axial direction Rich ⁇ the gears 200, 201, 204, 205 are secured against displacement.
  • the gears 200 and 205 rotatably connected to the input shaft 22 and the output shaft 93 are connected.
  • the outer parts of the clutches 29, 102 are connected to the gears 201, 204 and the inner parts with the shafts 22, 93.
  • the gears 201, 204 rotate faster in the same direction as the shaft 22, 93, the freewheel rotates freely and without load at a torque transmission from the shaft 22, 93 to the respective gear 201, 204.
  • the freewheels 29, 102 then run free when the gearwheel 201, 102 slows down rotates as the shaft 22, 93.
  • the freewheels 29, 102 are secured by means of feather keys or a toothing on the shafts 22, 93.
  • the gears 200, 201, 202, 203, 204, 205 must be selected such that the most uniform gradation of the individual gears is present.
  • the determination of which of the gears of a shaft 22, 93 via a coupling 32, 104 or a freewheel 29, 102 to the shaft 22, 93 rotatably coupled, is dependent on the rotational speed difference of the gears on a shaft and the direction of torque transmission, ie, whether the moment is transferred from the gear to the shaft or from the shaft to the gear.
  • the torque transmission from the shaft 22 takes place on the gears 200, 201.
  • the clutch 104 If the clutch 104 is engaged on the gear 205, the torque is transmitted from the Intermediate shaft 45 with a ratio of 36 to 11 teeth on the output shaft 93.
  • the gear 204 is driven by the intermediate shaft 45 in the ratio 17:30 and rotates so slower than the Aus ⁇ output shaft 93. Thereby, no moment of the insectslie 45 over the gear 204 transmitted to the output shaft 93.
  • the freewheel 102 is disengaged. If the clutch 104 is disengaged, the shaft 93 tries to stop and the torque is then transferred automatically via the freewheel 102, since now the gear 204 rotates faster than the shaft 93.
  • the coupling means 29, 32; 102, 104 are arranged within the transmission (viewed in the direction of travel F) to the left of the gear 200, 201, 204, 205, so that the actuation of the clutches 32, 104 can take place from an outer side of the housing H. It must be noted that switching operations may require more than one clutch to be operated at the same time. This has the consequence that a time-synchronous engagement or disengagement is necessary.
  • Both clutches 32, 104 are disengaged and both freewheels 32, 102 transmit the torque via the gear wheels 201, 203 to the intermediate shaft 45 and from there via the gearwheels 202, 204 to the output shaft 93.
  • the ratio is 1.47 fast.
  • the clutch 32 on the input shaft 22 is engaged and the coupling 104 disengaged on the output shaft 93.
  • the clutch 32 on the input shaft 22 is disengaged and the clutch 104 is engaged on the output shaft 93. Dö's moment is transmitted via the gears 201, 203 to the intermediate shaft 45 and from there via the gears 203, 205 to the output shaft. The translation is 2.73 in the fast.
  • Both clutches 32, 104 are engaged.
  • the torque is transmitted via the gears 200, 202 to the intermediate shaft 45 and from there via the gears 203, 205 to the output shaft 93.
  • the transmission is 3.93 in the fast.
  • This 4-speed transmission offers a good transmission bandwidth.
  • the individual gradations between the courses are very rough and therefore only suitable for very simple types of bicycles.
  • One way to realize this is to connect in series two identical 4-speed gearbox in series, resulting in 16 theoretically possible switching combinations. So that the cyclist can not perceive any large differences in treadmill frequency between the adjacent aisles, which can lead to a loss of driving comfort and acceleration capacity, the size and gradation of the 16-speed gears must be sensibly selected.
  • the translation jumps between the individual courses should not be too large and relatively gleich ⁇ moderate.
  • the translation width should correspond approximately to that of a commercially available chain circuit.
  • the aisles are realized as follows:
  • the clutch 32 is engaged, the clutch 69 is disengaged, the clutch 70 is disengaged, and the clutch 104 is disengaged.
  • the torque passes from the gear 200 to the gear 202 of the intermediate shaft 45, from here via the gear 202 to the gear 79 of the intermediate shaft 42 and via the gear 80 to the gear 41 of the intermediate shaft 44 and from here via the gear 40 on the gear 31 of the output shaft 93. This results in a ratio of 0.67 ratio.
  • 4th gear In 4th gear, the clutch 32 is disengaged, the clutch 69 is disengaged, the clutch 70 disengaged, and the clutch 104 is engaged.
  • the moment runs from the toothed wheel 201 to the toothed wheel 203 of the intermediate shaft 45, from here via the toothed wheel 42 to the toothed wheel 79 of the intermediate shaft 62, then via the toothed wheels 80, 41 to the intermediate shaft 44 and from here via the toothed wheels 41 205 to the output shaft 93. This results in a ratio of 0.88.
  • the clutch 32 is disengaged, the clutch 69 ein ⁇ coupled, disengaged the clutch 70 and the clutch 104 Scheme ⁇ coupled.
  • the torque passes through the gears 201, 203 to the intermediate shaft 45, from here via the gears 203, 71 to the intermediate shaft 62, via the gears 80, 41 on the intermediate shaft 44 and from here via the gears 41, 205 on the Output shaft 93. This results in a ratio of the ratio 1, 44th
  • the clutch 32 In the 9th gear, the clutch 32 is disengaged, the clutch 69 Wegkup ⁇ pelt, coupled the clutch 70 and the clutch 104 disengaged.
  • the torque extends via the gears 200, 202 to the intermediate shaft 45, from here via the gears 203, 71 to the intermediate shaft 62, then via the gears 72, 40 to the intermediate shaft 44 and from here via the gears 40, 31 the output shaft 93. This results in a ratio of the ratio 1, 63.
  • the clutch 32 In the 11th gear, the clutch 32 is engaged, the clutch 69 Solutionskup ⁇ pelt, the clutch 70 disengaged and the clutch 104 engaged
  • the moment passes through the gears 201, 203 on the intermediate shaft 45, then on the gears 203, 71 on the intermediate shaft 62, from here via the gears 80, 41 to the intermediate shaft 44 and then via the gears 41, 205 to the output shaft 93.
  • the gear ratio here is 2.06.
  • the clutch 32 In the 14th gear, the clutch 32 is disengaged, the clutch 69 is engaged, the clutch 70 is engaged and the clutch 104 is engaged.
  • the torque curve takes place via the gears 201, 203 on the intermediate shaft 45, from here via the gears 203, 71 on the sept ⁇ shaft 62, then on the gears 72, 40 on the intermediate shaft 44 and via the gears 40, 31 on the output shaft 93. This results in a transmission ratio of 3.30.
  • the torque transmission is always on the Frei ⁇ run of the partner gear, when a clutch is disengaged.
  • the translations must be increased in the embodiments described above. This is done by the gear ratio of the drive pinion 111 to the pinion 63 on the rear wheel HR.
  • the resulting total translation with its sorbents can be taken from the following table:
  • N be an arbitrary course between 1 and 14.
  • the ratio of the gear N + 1 is divided by the gear ratio N. From the quotient subtract 1 and multiply the result by 100. The result is the jump between gears N and N + 1 in%.
  • the total translation is calculated from the quotients of the last and the first gear.
  • the sealing takes place via two on the dowel sleeves 23, 24 shaft seal rings 25, 26.
  • the inner part of the freewheel 29 is rotationally connected to the input shaft 22.
  • the outer part is rotationally connected to the gear 201.
  • the gear 27 is fixedly connected to a coupling 30 and mounted on the needle bearing 31 on the input shaft 22.
  • the clutch 32 is rotationally fixed but axially displaceable on the input shaft 22 applied. Between the freewheel 29 and the clutch 32 be ⁇ there is a thrust washer 33.Um to ensure independent turning both ' gears 200 and 201, between them a Pass ⁇ disc 34 and an axial needle bearing 35 with two thrust washers 36 and 37 attached. In order to ensure independent operation of the freewheel 29 and the ball bearing 20, a thrust washer 38 is mounted between them.
  • the central shaft assembly 17 is shown.
  • the central shaft 39 is rigidly secured in the housing parts 9, 10 and 11.
  • On this central shaft 39 are a total of four gears 40, 41, 202 and 203 of which two are each mounted on a connecting piece 44 and 45 rotationally.
  • the connecting pieces 44 and 45 are mounted on the central shaft 39 via the needle bearings 46, 47, 48 and 49.
  • On the side of the gears, towards the housing clamps, are each an axial needle bearing 50, 51, 52, 53, each with two thrust washers 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61.
  • FIG. 6b shows the structure of the connecting shaft assembly 18.
  • a coupling shaft component 65, 66 is fixedly mounted.
  • the coupling shaft components 65, 66 have external teeth.
  • On the outer piece of the coupling shaft components 65, 66 is in each case a ball bearing 67, 68 applied, which is mounted in the housing parts 9 and 10.
  • On each coupling shaft component 65 and 66 are each a Kupp ⁇ ment 69, 70.
  • the gears 71, 72 are fixedly mounted on the coupling elements 73, 74 which are mounted on the needle bearings 75, 76 on the shaft parts 63 and 64.
  • the clutches 69, 70 are rotationally and axially displaceable on the clutch shaft components 65, 66 designed to a rotationally fixed connection between the coupling shaft components 65, 66 and the gears 71, 72 to produce.
  • the gear wheels 79, 80 are connected to the freewheel 83, 84 via a respective connecting element 81, 82.
  • the outer part of the freewheels 83, 84 is in each case connected to the connecting element 81, 82 in a rotationally fixed manner.
  • the inner part is in each case rotationally connected to the Welleneducations ⁇ piece 61.
  • the gear wheels 79, 80 are mounted on the needle bearings 85, 86 via the connecting elements 81, 82.
  • On the kaus ⁇ elements 81, 82 is ever a ball bearing 87, 88, which is axially secured by two respective retaining rings 89, 90, 91, 92.
  • the connecting shaft assembly is mounted in the housing part 11.
  • FIGS. 7a, 7b show the output shaft assembly 19.
  • the output shaft 93 is mounted in the housing parts 9, 10 via two ball bearings 94, 95 and sealed to the outside with shaft seals 98, 99 lying on dowel sleeves 96, 97.
  • the toothed wheel 204 is connected to the freewheel 102.
  • the inner part of the freewheel 102 is connected in a rotationally fixed manner to the bottom bracket shaft 93.
  • the outer part is rotationally connected to the gear 204.
  • the gear 205 is fixedly connected to a coupling 103.
  • the clutch 104 is rotationally fixed but axially displaceable on the output shaft 93 applied.
  • the coupling component 103 and the gear 205 are mounted on the output shaft 93 via the needle bearing 105.
  • a thrust washer 106 Between the clutch assembly 104 and the clutch component 103 is a thrust washer 106.
  • an axial bearing 107 with two thrust washers 108, 109 is mounted between them.
  • a thrust washer 110 is also mounted between them.
  • a pinion 111 via a pinion holder 112 is rotationally fixed on the Wel ⁇ le 93 outside of the housing H applied.
  • 8 shows an embodiment of a coupling assembly 32.
  • a coupling element 114 is applied to the not shown here Druckfingerbauffle 121. This coupling element 114 is to ensure a loss-less possible rotation with two thrust bearings 115, 116 stored. The arrangement is secured axially against slipping with a securing ring 117.
  • FIG. 9 shows the mechanical control of a clutch assembly.
  • the coupling assembly is fixedly connected via coupling elements 118, 119, 120 with a switching finger assembly 121.
  • This shift finger assembly 121 runs on a Wegkulis ⁇ sen redesign 122 provided with an external toothing, which is mounted on a ball bearing 173.
  • the coupling component 113 is a coupling component 124 on which a toothed wheel 200 is mounted.
  • a thrust washer 126 Between the Kupplungsbauele ⁇ element 124 and the coupling component 113 is a thrust washer 126, the components 116, 117, 114, 115, 113, 124 together form the coupling 32nd
  • Figures 10 and 11 show the Heidelbergfingerbaurie 121.
  • a Heidelbergfin ⁇ gerbaueria consists of the two Heidelbergfingergephaseusen 127, 128, in which a shift finger 129 via two ball bearings 130, 131 is mounted.
  • the bearings 130, 131 lie in a connecting component 132.
  • the shift finger 129 is secured against slipping by means of three securing rings 133, 134, 135.
  • a linear ball bearing 136 is located between the finger housings 127, 128.
  • the shift finger 129 of the shift finger assembly 114 runs on a shift gate body 122.
  • the shift finger assembly 114 is connected to the clutch assembly of FIG.
  • the shift finger 129 is pulled over the coupling elements 118, 119, 120, the coupling assembly and a Switzerlandfe ⁇ 136 against the frontally waved Heidelbergkulissenisson 122 .
  • the tension spring 136 is an eye screw 137 with the Koppel ⁇ element 114 of the coupling assembly and a further eyesight screw 135 with a housing part 9, 10, 11, connected.
  • the gear 200, which is applied to the clutch component 124 is concentric with the clutch component 113.
  • the position of the shift finger 129 on the front side of the shift gate body 122 (shaft or shaft) determines whether the clutch 32 is engaged or disengaged.
  • the tension spring 136 keeps the clutch 32 engaged.
  • Figure 12 shows the structure of a connecting shaft assembly.
  • the connecting shaft 140 is supported by two ball bearings 141, 142 in the housing parts 12, 13.
  • the bearings 141, 142 run on two gears 143, 144 with hub 143a and 144a against each thrust washer 145, 146.
  • Centered on the connecting shaft 140 are two further ball bearings 147, 148 auf ⁇ brought, which support the connecting shaft 140 in the housing part 11.
  • the bearings are secured by a further gear 149, two dowel sleeves 150, 151 and a collar 152 against slipping.
  • FIG 13 shows the structure of the shift driver assembly.
  • the flange-shaped Wegan horrungswelle153 has on its front side a plurality of recesses 153a and a hexagon piece 153b. It is mounted on the ball bearings 154, 155 in the housing parts 9, 12. On the Heidelbergan horrungswelle 153 two gears 156, 157 are fixed by means of four screws 158, 159, 160, 161 and held with a Dis ⁇ tanzular 162 at a distance.
  • the ball bearing 154 is applied via a spacer sleeve 163 on the Heidelbergan horrungswelle 153. About the wells on the Heidelbergan tenuungswelle 153 runs an Index- pressure piece 164.
  • the cable drum 165 On the hexagonal piece (153b) of the Heidelbergansteue ⁇ tion shaft 153 is the cable drum 165. This is the Auf ⁇ acceptance of the switching cable 166 and for passing the switching pulse.
  • the cable drum 165 is located in a housing, consisting of a Weg- housing 167 and a switch housing cover 168th
  • FIG. 15 shows the structure and the positioning of the shift finger assemblies 179, 180, 181, 182 and their shift finger axes 183, 184, 185 in the transmission. Furthermore, the coupling elements 186, 187, 188, 189, 190, 191 are also shown here. By way of example, the eyebolts 192, 193 fastened to the housings 9, 10 are shown.
  • Figure 16 shows the structure and positioning of the parts shown in Figure 14 in the transmission.
  • the shift gate body 171, 172 are mounted on the housing part 9 via the bearings 175, 176 and secured axially with the housing parts 12, 14.
  • the Heidelbergan horrungsbauffle 178 of Figure 13 is mounted on the bearings 154, 155 in the housing parts 12, 14. Laterally on the shift driver assembly 178, the cable drum assembly 194 is attached.
  • the shift gate body 169, 170 are mounted on the housing part 10 via the bearings 173, 174 and secured axially by the housing parts 13, 15.
  • the connecting shaft assembly 177 is located above the bearings 148, 147 in the housing part 11 and via the bearings 141, 142 in the housing parts 12, 13th
  • FIG. 17 illustrates an exemplary embodiment of a rotary handle assembly.
  • This assembly consists of a Weg Bach- inner part 195 which can be fixedly mounted on the handlebar 18, a handle rotary body 196 in which the cables 197, 198 inserted the was ⁇ , and a shift handle rubber grip portion 199.
  • Thrust Washer 56 Thrust Washer 57 Thrust Washer
  • Shift finger axis 183 Shift finger axis 184 Shift finger axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Ein Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad mit in einem Getriebegehäuse (H) gelagerter Eingangswelle (22) und Ausgangswelle (93), wobei die Eingangswelle (22) zur Aufnahme von Tretkurbeln (5) ausgestaltet ist und mit ihren beiden Enden aus dem Getriebegehäuse (H) herausgeführt und die Ausgangswelle (93) mit einem ihrer Enden aus dem Getriebegehäuse (H) herausgeführt und an diesem Ende zur Aufnahme eines Antriebsritzels (111) ausgestaltet ist, ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet: c) parallel zwischen der Eingangswelle (22) und der Ausgangswelle (93) ist mindestens eine Zwischenwelle (45) im Getriebegehäuse (H) gelagert, f) auf der Eingangswelle (22), der mindestens einen Zwischenwelle (44, 45, 62) und der Ausgangswelle (93) sind jeweils mindestens zwei Zahnräder (200, 201; 202, 203; 204, 205) angeordnet, g) auf mindestens zwei der Wellen (22, 93) sind die darauf angeordneten Zahnräder (200, 201; 204, 205) über Kupplungsmittel (29, 32; 102, 104) drehfest mit der jeweiligen Welle (22, 93) verbindbar, d) alle Zahnräder (200, 201; 202, 203; 204, 205) sind permanent mit einem anderen Zahnrad in Eingriff.

Description

Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad
Die Erfindung betrifft ein Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad mit in einem Getriebegehäuse gelagerter Eingangswelle und Ausgangswelle, wobei die Eingangswelle zur Aufnahme von Tretkurbeln ausgestaltet und mit ihren beiden Enden aus dem Getriebegehäuse herausgeführt ist und die Aus¬ gangswelle mit einem ihrer Enden aus dem Getriebegehäuse herausge¬ führt und an diesem Ende zur Aufnahme eines Antriebsritzels ausgestaltet ist.
Ein solches Getriebe ist beispielsweise aus der US 5,553,510 bekannt. Auf beiden Wellen sind Zahnräder angeordnet, die jeweils über einen Frei¬ lauf drehfest mit der jeweiligen Welle verbindbar sind. Zum Schalten des Getriebes sind schwenkbare Verbtndungsritzel vorgesehen, die jeweils mit zwei gegenüberliegenden Zahnrädern kämmen können. Ein solches Ge- triebe ist nicht nur baulich sehr aufwendig gestaltet, sondern auch sehr störungsanfällig, da nicht sichergestellt ist, dass die Zahnräder still stehen, wenn das Kupplungsrad eingekuppelt wird. Laute Schaltgeräusche sind unvermeidbar.
In den vergangenen vierzig Jahren hat sich bei Fahrrädern der Kettenan¬ trieb mit einer Schaltmöglichkeit an der Hinterachse durchgesetzt. Dazu wird am Rahmen, der den tragenden Bestandteil des Fahrrades mit all seinen Aufnahmepunkten für die Vorderradgabel, die Sattelstütze sowie das Hinterrad bildet, ein drehbares Tretlager mit einem oder mehreren Kettenblättern montiert. Auf der Nabe des Hinterrades befindet sich eine aus bis zu zehn, verschieden großen Ritzeln bestehende Kassette, An ei¬ nem Ausfallende, das sich unmittelbar an der Hinterachse befindet, wird ein Schaltwerk angebracht, dessen Aufgabe es ist, die Kette auf den Rit¬ zeln der Kassette zu führen und Schaltvorgänge zu ermöglichen. Durch einen meist am Sitzrohr angebrachten Umwerfer kann am Tretlager zwi¬ schen den verschiedenen Kettenblättern gewechselt werden. Durch die Möglichkeit des Schaltens kann der Fahrer die Übersetzung seines An¬ triebes auf die jeweilige Fahrsituation anpassen. Fahrräder mit einem Schaltungssystem wie oben beschrieben, werden im Allgemeinen als Fahrräder mit Kettenschaltung bezeichnet.
Da bei einem Rad mit Kettenschaltung konstruktionsbedingt die Kompo¬ nenten außen am Rahmen montiert sind, sind sie Umwelteinflüssen be¬ sonders stark ausgesetzt. So kommen Schmutz und Wasser ungehindert an Schaltwerk, Kette, Kassette und sonstige Bauteile. Hierdurch verringert sich der zunächst sehr gute Wirkungsgrad einer Kettenschaltung dras- tisch, so dass ein nicht unerheblicher Teil der Kraft zur Überwindung der Widerstände innerhalb der Schaltung aufgewendet werden muss. Um die Funktion zu gewährleisten ist es erforderlich, dass die Komponenten der Kettenschaltung regelmäßig gewartet werden, das umfasst die Reinigung und das Fetten der Komponenten genauso wie die penible Einstellung. Diese kann sich zum Beispiel bei Stürzen oder Kontakt mit Gegenständen (Steine, Äste etc.) leicht verändern. Da auch bei intensivster Wartung im¬ mer kleinste Schmutzpartikel in der Schaltung und insbesondere in den Lagern zurück bleiben, müssen einige Teile regelmäßig ausgetauscht werden. Gerade die verschleißanfälligen Teile wie Kettenblätter und Kette erfordern einen jährlichen Wechsel, mit dem wiederum zusätzliche Kosten verbunden sind. Des Weiteren können Komponenten bei einem Sturz oder einer Berührung mit Steinen oder Ästen beschädigt oder vom Rahmen abgerissen werden.
Alternativ zur „Kettenschaltung" wurde die so genannte „Nabenschaltung" entwickelt, bei der die Schaltvorgänge in einem Getriebe in der Hinterrad- nabe stattfinden. Die bei der Kettenschaltung benötigten Teile Schaltwerk, Umwerfer und Kassette fallen somit weg. Solche Fahrräder heißen im All- gemeinen Fahrräder mit Nabenschaltung. Eine Nabenschaltung vermeidet also die Nachteile einer Kettenschaltung. Durch das in die Hinterradnabe integrierte Getriebe steigt jedoch das Gewicht des Hinterrades. Insbeson¬ dere bei so genannten Mountainbikes, die im Gelände bewegt werden, macht sich eine Erhöhung der Masse am Hinterrad sehr stark bemerkbar. Dies gilt vor allem für solche mit Hinterrad-Federung. Für das Fahrverhal¬ ten eines gefederten Rades ist das Verhältnis von gefederter zu ungefe¬ derter Masse von entscheidender Bedeutung. Je größer die ungefederter Masse im Verhältnis zur gefederten Masse ist, desto kritischer ist das Fahrverhalten des Rades. Stöße, verursacht durch Fahrbahnunebenhei¬ ten, können bei hoher ungefederter Masse (schweres Hinterrad) nicht op¬ timal vom Fahrwerk abgefangen werden.
Bei einem bekannten Fahrrad (vergl. DE 103 39 207) befindet sich das Getriebe innerhalb des Fahrradrahmens. Das Tretlagergehäuse des klas¬ sischen Fahrradrahmens fällt weg und wird durch ein Getriebegehäuse ersetzt. Hierbei handelt es sich um ein gemeinsames Gehäuse für Getrie¬ be und Tretlager. Ähnlich den Fahrrädern mit Getriebenabe wird die Kraft über eine Kette oder einen Zahnriemen zum Hinterrad übertragen, die Ket- te und die Hinterradnabe haben bei diesem System keine Schaltfunktion. So kann man die Hinterradnabe sehr leicht bauen, was eine leistungsfähi¬ gere Hinterrad-Federung zur Folge hat. Hinzu kommt, dass sich der Schwerpunkt in die Mitte des Rades, direkt unter den Fahrer, verlagert was ein agileres und kontrollierteres Fahrverhalten zur Folge hat. Des Weiteren lässt sich mit Hilfe des in dem Rahmen integrierten Getriebes die so genannte „Plattformstrategie" einsetzen. War es im Fahrradbau bisher üblich, zunächst einen Rahmen zu bauen und diesen dann nachträglich mit seinen Komponenten auszurüsten, ist es mit dem Konzept des im Rahmen integrierten Getriebes möglich, die aus dem Automobilbau be- kannte Plattformstrategie in der Fahrradherstellung einzusetzen. In dem Getriebegehäuse als Plattform werden zum Beispiel Komponenten wie Schaltung, Federung, die komplette Kraftübertragung, aber auch Brem¬ sen, Dynamo und Beleuchtung fest angebracht. An dem so ausgerüsteten Getriebe werden dann die kundenspezifischen Teile montiert, die das Fahrrad nach Kundenwunsch vervollständigen. Das Getriebe besteht aus einem Planetengetriebe und einem Primärantrieb. Der Primärantrieb ist notwendig, weil das für den Einsatz in einer Getriebenabe entwickelte Planetengetriebe den hohen im Tretlager wirkenden Momenten nicht standhält. Das Planetengetriebe wird durch den Primärantrieb auf eine höhere Drehzahl gebracht, um den wirkenden Kräften standzuhalten. Durch diese Konstruktion sinkt jedoch der Wirkungsgrad des Antriebs.
Von dieser Problemstellung ausgehend soll das eingangs beschriebene Mehrfachgetriebe verbessert werden.
Zur Problemlösung zeichnet sich das gattungsgemäße Mehrfachgetriebe durch folgende Merkmale aus:
a) parallel zwischen der Eingangswelle (22) und der Ausgangswel¬ le (93) ist mindestens eine Zwischenwelle (45) im Getriebege¬ häuse (H) gelagert,
b) auf der Eingangswelle (22), der mindestens einen Zwischenwel¬ le (44, 45, 62) und der Ausgangswelle (93) sind jeweils mindes¬ tens zwei Zahnräder (200, 201 ; 202, 203) angeordnet,
c) auf mindestens zwei der Wellen (22, 93) sind die darauf ange- ordneten Zahnräder (200, 201 ; 204, 205) über Kupplungsmittel
(29, 32; 102, 104) drehfest mit der jeweiligen Welle (22, 93) ver¬ bindbar,
d) alle Zahnräder (200, 201; 202, 203; 204, 205) sind permanent mit einem anderen Zahnrad in Eingriff.
Dadurch, dass alle Zahnräder permanent mit einem anderen Zahnrad und mit der jeweiligen Welle in Verbindung stehen und mit der Eingangswelle und der Ausgangswelle immer ein Zahnrad drehfest mit verbunden ist, ist es ausgeschlossen, dass durch einen Schaltfehler versehentlich eine Leerlaufstellung des Getriebes geschaltet wird, wodurch Verletzungen des Radfahrers, wie sie durch plötzliches „ins Leere" treten entstehen können, völlig ausgeschlossen sind. Da für einen Gangwechsel keine Zahnräder verschoben werden müssen, sind nicht nur Schaltgeräusche, sondern auch Beschädigungen der Zähne ausgeschlossen.
Die Kupplungsmittel können Freiläufe und/oder von außen ansteuerbare Schaltkupplungen sein.
Vorzugsweise ist jeweils eines der Zahnräder mittels eines Freilaufes und das jeweils andere der Zahnräder mittels der schaltbaren Kupplung dreh¬ fest mit der jeweiligen Welle verbindbar. Dadurch ist sichergestellt, dass sowohl die Eingangswelle als auch die Ausgangswelle kraftschlüssig mit einem Zahnrad verbunden sind.
Wenn die Zahnräder auf der Eingangswelle und die Zahnräder auf der Ausgangswelle drehfest mit diesen verbindbar sind, können die auf der Zwischenwelle angeordneten Zahnräder fest (starr) mit dieser verbunden werden, wodurch die Herstellkosten reduziert sind.
Es können mehrere parallele Zwischenwellen im Getriebegehäuse gela¬ gert sein, wenn eine Vielzahl von Gängen und/oder eine möglichst geringe Abstufung des Getriebes gewünscht wird.
Um das Gewicht des Mehrfachgetriebes möglichst niedrig zu halten, sind die Wellen hohl ausgebildet. Die Zahnräder können zur Gewichtsreduzie¬ rung gelocht sein.
Die schaltbare Kupplung weist vorzugsweise eine Innenverzahnung und eine Stirnverzahnung auf, über die die drehfeste Verbindung zwischen der Welle und dem zugeordneten Zahnrad hergestellt wird. Die Kupplung kann auf der Welle axial verschiebbar angeordnet sein. Vor¬ zugsweise ist sie mit zwei axial wirkenden Lagern verbunden und die La¬ ger sind fest oder über eine Feder mit einem Schaltfinger verbunden. Der Schaltfinger kann ständig in Kontakt mit einer Schaltkulisse stehen und drehbar gelagert sein.
Vorzugsweise wird der Schaltfinger auch in axialer Richtung geführt.
Zur Vereinfachung des Aufbaues ist die Schaltkulisse der Kupplung auf einem drehbaren rotationssymmetrischen Schaltkulissenkörper angeord¬ net. Der Schaltkulissenkörper weist auf seiner Stirn- oder Mantelfläche Erhöhungen und Vertiefungen auf. Vorzugsweise verläuft die Drehachse des Schaltkulissenkörpers parallel oder im rechten Winkel zu den Dreh- achsen der Wellen.
Mehrere Schaltkulissen können drehbar miteinander verbunden sein, wo¬ bei die Verbindung über Zahnräder erfolgen kann. Dadurch können die Schaltkulissen gleichzeitig mit mehr als einer Kupplung verbunden sein und mehrere Axialbewegungen gleichzeitig ausführen.
Die Position des Schaltfingers gegenüber der Kupplung ist vorzugsweise variierbar. Die drehbare Lagerung des Schaltkulissenkörpers erfolgt am oder im Getriebe.
Wenn A die Anzahl der Wellen darstellt, dann weisen mindestens A+1 Zahnräder eine Stirnverzahnung auf. Die Stirnverzahnung ist vorzugswei¬ se im Profilschnitt sägezahnförmig.
Mindestens zwei Wellen sind mit einer Außenverzahnung versehen, auf die die Bauelemente aufgeschoben werden können. Vorteilhaft ist es, wenn die Kupplung über eine Feder immer in einem axia¬ len Zustand gehalten wird. Zur Reduzierung der Reibung und Verbesse¬ rung der Führung ist die axiale Bewegung des Schaltfingers vorzugsweise über ein Linearkugellager geführt.
Die Zahnräder können vorzugsweise mehrteilig ausgebildet sein, wobei ringförmige Stirnverzahnungen auf den Grundkörper aufbringbar sind.
Zur Vermeidung einer Zerstörung ist vorzugsweise vor dem Antriebsritzel eine Überlastsicherung im Getriebe angeordnet.
Eine besonders kompakte Bauform des Getriebes ist möglich, wenn die Drehachsen der Wellen in mindestens zwei verschiedenen Ebenen liegen.
In einer Ausgestaltungsform besitzen mindestens zwei Zahnräder dieselbe Drehachse und sind immer miteinander verbunden.
Wenn mehrere Schaltkulissenkörper vorgesehen sind, wird deren Dreh¬ bewegung vorzugsweise über eine separate Verbindungswelle angesteu- ert. Die Drehwinkelstellung mehrerer Schaltkulissenkörper zueinander ist vorzugsweise über Klemmbauteile einstellbar.
Mit Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung nach¬ folgend näher erläutert werden. Es zeigt:
Figur 1 ein Fahrrad mit einem im Rahmen integrierten Mehrfachge- triebe;
Figur 2a Teile des Mehrfachgetriebes in Explosionsdarstellung;
Figur 2b das zusammengesetzte Getriebe mit dem Getriebegehäuse in Explosionsdarstellung;
Figur 2c das Mehrfachgetriebe in seinem Gehäuse in perspektivischer Darstellung;
Figur 3a verschiedene Baugruppen des Mehrfachgetriebes in ihrer Anordnung in perspektivischer Ansicht;
Figur 3b verschiedene Baugruppen des Mehrfachgetriebes in ihrer
Anordnung in Explosionsdarstellung;
Figur 4a die Tretlagerwellenbaugruppe in perspektivischer Ansicht;
Figur 4b die Tretlagerwellenbaugruppe in Explosionsdarstellung;
Figur 5a die Mittelwellenbaugruppe in perspektivischer Ansicht;
Figur 5b die Mittelwellenbaugruppe in Explosionsdarstellung;
Figur 6a die Verbindungswellenbaugruppe in perspektivischer An- sieht;
Figur 6b die Verbindungswellenbaugruppe in Explosionsdarstellung; Figur 7a die Antriebswellenbaugruppe in perspektivischer Ansicht;
Figur 7b die Antriebswellenbaugruppe in Explosionsdarstellung;
Figur 8 die Kupplungsbaugruppe in Explosionsdarstellung;
Figur 9 die Schaltfingerbaugruppe in Explosionsdarstellung;
Figur 10 die mechanische Ansteuerungseinheit der Kupplungsbau- gruppe nach Figur 8
Figur 11a eine erste Kupplungsposition eingekuppelt;
Figur 11b eine zweite Kupplungsposition ausgekuppelt;
Figur 12a den Aufbau der Verbindungswellenbaugruppe in perspektivi¬ scher Darstellung;
Figur 12b den Aufbau der Verbindungswellenbaugruppe in Explosions- darstellung;
Figur 13 den Aufbau der Hauptschaltachsenbaugruppe in perspektivi¬ scher Darstellung;
Figur 14 die Anordnung der Schaltkulissenkörper gemäß Figur 11 und ihrer Ansteuerung über die Verbindungswellenbaugruppe nach Figur 12 und die Hauptschaltachsenbaugruppe nach Figur 13.
Figur 15 die Lage der Schaltfingerbaugruppen nach Figur 9 und der Ansteuerungseinheit gemäß Figur 10 sowie ihrer Führungs¬ achsen innerhalb des Gehäuses in Explosionsdarstellung. Figur 16 die Positionierung der Schaltkulissenkörper nach Figur 10, der Verbindungswellenbaugruppe gemäß Figur 12 sowie der Hauptschaltachsenbaugruppe nach Figur 13 in Explosions¬ darstellung;
Figur 17 einen Schalt-Drehgriff in Explosionsdarstellung;
Figur 18 die Konzeptskizze eines 4-Gang-Getriebes im Schnitt;
Figur 19 die Konzeptskizze eines 15-Gang-Getriebes im Schnitt.
Figur 1 zeigt die Seitenansicht eines Fahrrades, in dessen Rahmen 1 das Mehrfachgetriebe 4 mit den Tretkurbeln 5 integriert ist. Über ein Gelenk 2a und ein Feder-Dämpfer-Element 3 ist am Rahmen 1 eine Hinderrad¬ schwinge 2 angeordnet. Das Getriebe ist in einem mehrteiligen Gehäuse H untergebracht, das, wie Figur 2a zeigt, tragende Gehäuseteile 9, 10, 11, 12, 13 aufweist, denen die Funktion der Lagerabstützung und Positions¬ festlegung der Wellen und Achsen des Getriebes zukommt, und aus De- ekeln 6, 7, 8 besteht, die das Gehäuse H nach außen abdecken. Zur Be¬ festigung der Lager der Getriebewellen sind Schraubdeckel 14, 15 vorge¬ sehen. Über die Deckel 7, 8 ist das Getriebe H mit dem Rahmen 1 ver¬ bunden. Wenn das Gehäuse H vollständig geschlossen und abgedichtet ist, kann zur Reibungsminimierung Öl eingefüllt werden.
Anhand der Figuren 18 und 19 soll zunächst die Funktionsweise des Ge¬ triebes erläutert werden, bevor der Getriebeaufbau detailliert beschrieben wird.
Das 4-Gang-Getriebe besteht aus der Eingangswelle 22, der Zwischen¬ welle 45 und der mit einem Aritriebsritzel 111 versehenen Ausgangswelle 93. Über einen Ritzelhalter 112 ist das Antriebsritzel 111 auf der Aus¬ gangswelle 93 befestigt. Die Eingangswelle 22 ist beidseitig aus dem Ge- häuse H herausgeführt und an ihren Enden mit Tretkurbeln 5 versehen. Die Antriebswelle 22 weist zwei Zahnräder 200, 201 und die Ausgangs¬ welle 93 zwei Zahnräder 204, 205 auf. Die Zwischenwelle 45 ist einteilig mit zwei Zahnrädern 202, 203 versehen. Die Lagerung der Wellen 22, 45, 93 erfolgt über Wälzlager 27 im Gehäuse H.
Das über die Tretkurbeln 5 eingeleitete Drehmoment wird von der Ein¬ gangswelle 22 über eine Zwischenwelle 45 auf die Ausgangswelle 93 ü- bertragen. Von der Ausgangswelle 93 wird das Drehmoment über ein An- triebsritzel 111 und eine hier nicht dargestellte Kette zum Hinderrad HR übertragen. Die Übertragung des Momentes zwischen den Wellen 42, 43, 45 erfolgt über die Zahnräder 200, 201, die fest miteinander verbundenen Zahnräder 202, 203 und die Zahnräder 204, 205. Geschaltet wird das Ge¬ triebe über zwei von außen ansteuerbare Kupplungen 32, 104, und zwei Freiläufe 29, 102. Die Kupplung 32 und der Freilauf 29 wirken mit den auf der Eingangswelle 22 drehbar gelagerten Zahnrädern 200, 201 zusam¬ men und die Kupplung 104 und die Freilauf 102 wirken mit den drehbar auf der Ausgangswelle 93 angeordneten Zahnrädern 204, 205 zusammen. Um die Reibung möglichst niedrig zu halten, wenn die Zahnräder 200, 201 , 204, 205 nicht drehfest mit der Welle 22, 93 geschaltet sind, erfolgt die Lagerung vorzugsweise über Kugel- oder Nadellager. In axialer Rich¬ tung sind die Zahnräder 200, 201, 204, 205 gegen Verschieben gesichert. Über die Kupplungen 32 und 104 können die Zahnräder 200 und 205 drehfest mit der Eingangswelle 22 bzw. der Ausgangswelle 93 verbunden werden. Die drehfeste Verbindung der Zahnräder 201 und 204 mit der Eingangswelle 22 bzw. der Ausgangswelle 93 erfolgt über die Freiläufe 29 und 202. Die Außenteile der Freiläufe 29, 102 sind mit den Zahnrädern 201 , 204 und die Innenteile mit den Wellen 22, 93 verbunden. Wenn die Zahnräder 201 , 204 schneller in dieselbe Richtung drehen wie die Welle 22, 93, dreht der Freilauf bei einer Momentübertragung von der Welle 22, 93 auf das jeweilige Zahnrad 201, 204 frei und ohne Last. Bei einer Mo¬ mentübertragung vom Zahnrad 201, 204 auf die Welle 22, 93 laufen die Freiläufe 29, 102 dann frei, wenn sich das Zahnrad 201, 102 langsamer dreht als die Welle 22, 93. Die Freiläufe 29, 102 sind mittels Passfedern oder einer Verzahnung auf den Wellen 22, 93 befestigt.
Um eine parallele Anordnung der Wellen 22, 45, 93, zu gewährleisten, muss die Summe der Zähne zweier ineinander greifender, sich gegenü¬ berstehender Zahnräder zweier Wellen immer gleich sein. Des Weiteren müssen die Zahnräder 200, 201 , 202, 203, 204, 205 so gewählt werden, dass eine möglichst gleichmäßige Abstufung der einzelnen Gänge vor¬ handen ist. In der beispielhaften Anordnung des Getriebes befinden sich auf der Eingangswelle 22 die Zahnräder 200, 201 mit 36 und 30 Zähnen, auf der Zwischenwelle 45 die Zahnräder 202, 203 mit 30 und 36 Zähnen und auf der Ausgangswelle die Zahnräder 204, 205 mit 17 und 11 Zähnen. Die Festlegung, welches der Zahnräder einer Welle 22, 93 über eine Kupplung 32, 104 oder einen Freilauf 29, 102 zur Welle 22, 93 drehfest gekoppelt wird, ist abhängig vom Drehgeschwindigkeitsunterschied der Zahnräder auf einer Welle und der Richtung der Drehmomentübertragung, d. h., ob das Moment vom Zahnrad auf die Welle oder von der Welle auf das Zahnrad übertragen wird. An der Eingangswelle 22 erfolgt die Dreh¬ momentübertragung von der Welle 22 auf die Zahnräder 200, 201. Der äußere Teil des Freilaufes 29 muss sich, wenn der Freilauf 29 ausgekup¬ pelt ist, schneller drehen als der innere Teil, der auf der Welle 22 befestigt ist. Durch die Übersetzung von 36 zu 30 Zähnen von der Eingangswelle 22 auf die Zwischenwelle 45 und von 36 zu 30 Zähnen von der Zwischen¬ welle 45 zurück zur Eingangswelle 22 dreht sich das Zahnrad 201 schnel- ler als die Eingangswelle 22. So wird kein Drehmoment vom Zahnrad 201 auf die Welle 22 übertragen. Ist die Kupplung 32 ausgekuppelt, versuchen die Zahnräder 200 und 201 stehen zu bleiben. Dadurch dreht sich das Zahnrad 201 langsamer als die Welle 22 und der Freilauf 29 kuppelt ein. Auf der Ausgangswelle 93 erfolgt die Drehmomentübertragung umgekehrt vom Zahnrad auf die Welle. Durch die Anordnung des Freilaufes 102 an dem Zahnrad 204 soll sich der äußere Teil des Freilaufes 102 langsamer drehen als der auf der Welle 93 befestigte innere Teil. Ist die Kupplung 104 am Zahnrad 205 eingekuppelt, überträgt sich das Moment von der Zwischenwelle 45 mit einer Übersetzung von 36 zu 11 Zähnen auf die Ausgangswelle 93. Das Zahnrad 204 wird von der Zwischenwelle 45 im Verhältnis 17:30 angetrieben und dreht sich so langsamer als die Aus¬ gangswelle 93. Dadurch wird kein Moment von der Zwischenwelie 45 über das Zahnrad 204 auf die Abtriebswelle 93 übertragen. Der Freilauf 102 wird ausgekuppelt. Ist die Kupplung 104 ausgekuppelt, versucht die Welle 93 stehen zu bleiben und die Drehmomentübertragung erfolgt dann auto¬ matisch über den Freilauf 102, da sich nun das Zahnrad 204 schneller dreht als die Welle 93. Die Kupplungsmittel 29, 32; 102, 104 sind inner- halb des Getriebes (in Fahrtrichtung F betrachtet) links vom Zahnrad 200, 201 , 204, 205 angeordnet, so dass die Ansteuerung der Kupplungen 32, 104 von einer Außenseite des Gehäuse H aus erfolgen kann. Beachtet werden muss, dass bei den Schaltvorgängen unter Umständen mehr als eine Kupplung gleichzeitig bedient werden muss. Dies hat zur Folge, dass ein zeitsynchrones Ein- bzw. Auskuppeln nötig ist.
Es resultieren aus dieser Anordnung der Zahnräder 200, 201, 202, 203, 204, 205 folgende vier Gänge:
1. Gang
Beide Kupplungen 32, 104 sind ausgekuppelt und beide Freiläufe 32, 102 übertragen das Drehmoment über die Zahnräder 201, 203 auf die Zwi¬ schenwelle 45 und von dort über die Zahnräder 202, 204 auf die Aus¬ gangswelle 93. Die Übersetzung beträgt 1 ,47 ins Schnelle.
2. Gang
Die Kupplung 32 auf der Eingangswelle 22 ist eingekuppelt und die Kupp¬ lung 104 auf der Ausgangswelle 93 ausgekuppelt. Die Übertragung des Drehmomentes erfolgt über die Zahnräder 200, 202 auf die Zwischenwelle 45 und von dort über die Zahnräder 202, 204 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert eine Übersetzung von 2,12 ins Schnelle. 3. Gang
Die Kupplung 32 auf der Eingangswelle 22 ist ausgekuppelt und die Kupp¬ lung 104 auf der Ausgangswelle 93 eingekuppelt. Dös Moment wird über die Zahnräder 201, 203 auf die Zwischenwelle 45 und von dort über die Zahnräder 203, 205 auf die Ausgangswelle übertragen. Die Übersetzung beträgt 2,73 ins Schnelle.
4. Gang
Beide Kupplungen 32, 104 sind eingekuppelt. Die Drehmomentübertra- gung erfolgt über die Zahnräder 200, 202 auf die Zwischenwelle 45 und von dort über die Zahnräder 203, 205 auf die Ausgangswelle 93. Die Cl- bersetzung beträgt 3,93 ins Schnelle.
Dieses 4-Gang-Getriebe bietet eine gute Übersetzungsbandbreite. Die einzelnen Abstufungen zwischen den Gängen sind aber sehr grob und deswegen nur für sehr einfache Fahrradtypen geeignet. Um eine höhere Anzahl an Gängen bei gleicher Obersetzungsbandbreite und dadurch eine feinere Abstufung zu erreichen, bietet sich ein erweitertes 4-Gang- Getriebe an. Eine Möglichkeit, dieses zu realisieren, besteht darin, zwei an sich identisch aufgebaute 4-Gang-Getriebe in Reihe zu schalten, wodurch sich 16 theoretisch mögliche Schaltkombinationen ergeben. Damit für den Fahrradfahrer zwischen den benachbarten Gängen keine großen Trittfre¬ quenzunterschiede spürbar sind, die zu einem Verlust an Fahrkomfort und Beschleunigungsvermögen führen können, müssen die 16-Gänge in ihrer Größe und Abstufung sinnvoll gewählt werden. Die Übersetzungssprünge zwischen den einzelnen Gängen sollten nicht zu groß und relativ gleich¬ mäßig sein. Die Übersetzungsbreite sollte ungefähr der einer handelsübli¬ chen Kettenschaltung entsprechen.
Mit Hilfe von Figur 19 soll ein 16-Gang-Getriebe erläutert werden, bei dem sich jedoch von den möglichen 16 Gängen nur 15 sinnvolle ergeben, so dass besser von einem 15-Gang-Getriebe gesprochen wird. Die Anord¬ nung der Freiläufe und Kupplungen in diesem zweiten Ausführungsbei- spiel ist identisch zu dem in Figur 18 gezeigten. Identische bzw. gleich wirkende Bauteile sind deshalb mit denselben Positionsziffern versehen. Geschaltet wird das Getriebe über vier Kupplungen 32, 69, 70, 104 und 4 Freiläufe 29, 83, 84, 102. Die Zahnräder 202, 203 und 40, 401 der Zwi- schenwellen 44 und 45 sind einteilig mit den Wellen ausgebildet.
Die Gänge werden, wie folgt, realisiert:
1. Gang Die Kupplungen 32, 69, 70 und 103 sind alle ausgekuppelt. Das Moment verläuft vom Zahnrad 201 auf das Zahnrad 203, dann vom Zahnrad 202 auf das Zahnrad 79 auf die Zwischenwelle 62 und von hier über das Zahn¬ rad 80 auf das Zahnrad 41 der Zwischenwelle 44 und hier über das Zahn¬ rad 40 auf das Zahnrad 204 der Ausgangswelle. Es resultiert eine Über- setzung mit dem Verhältnis 0,47.
2. Gang
Die Kupplung 32 ist eingekuppelt, die Kupplung 69 ist ausgekuppelt, die Kupplung 70 ist ausgekuppelt, und die Kupplung 104 ist ausgekuppelt. Das Moment verläuft vom Zahnrad 200 auf das Zahnrad 202 der Zwi¬ schenwelle 45, von hier über das Zahnrad 202 auf das Zahnrad 79 der Zwischenwelle 42 und über das Zahnrad 80 auf das Zahnrad 41 der Zwi¬ schenwelle 44 und von hier über das Zahnrad 40 auf das Zahnrad 31 der Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert eine Übersetzung mit dem Verhältnis 0,67.
3. Gang
Im 3. Gang ist die Kupplung 32 ausgekuppelt, die Kupplung 69 eingekup¬ pelt, die Kupplung 70 ausgekuppelt, und die Kupplung 104 eingekuppelt. Das Moment verläuft vom Zahnrad 201 auf das Zahnrad 203 der Zwi¬ schenwelle 45, von hier auf das Zahnrad 71 der Zwischenwelle 62, dann über die Zahnräder 80 und 41 auf die Zwischenwelle 44 und von hier über die Zahnräder 40, 204 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert eine Übersetzung mit dem Verhältnis 0,77.
4. Gang Im 4. Gang ist die Kupplung 32 ausgekuppelt, die Kupplung 69 ausgekup¬ pelt, die Kupplung 70 ausgekuppelt, und die Kupplung 104 ist eingekup¬ pelt. Das Moment verläuft vom Zahnrad 201 auf das Zahnrad 203 der Zwi- schenwelie 45, von hier über das Zahnrad 42 auf das Zahnrad 79 der Zwi¬ schenwelle 62, dann über die Zahnräder 80, 41 auf die Zwischenwelle 44 und von hier über die Zahnräder 41 , 205 auf die Ausgangswelle 93. Hier¬ aus resultiert eine Übersetzung mit dem Verhältnis 0,88.
5. Gang
Im 5. Gang sind die Kupplungen 32 und 69 ausgekuppelt, die Kupplung 70 ist eingekuppelt, und die Kupplung 104 ist ausgekuppelt. Das Moment ver¬ läuft über die Zahnräder 201, 203 auf die Zwischenwelle 45, dann über die Zahnräder 202, 79 auf die Zwischenwelle 62, von hier über die Zahnräder 72, 40 auf die Zwischenwelle 44 und dann über die Zahnräder 40, 31 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert ein Übersetzungsverhältnis von 0,99.
6. Gang
Im 6. Gang sind die Kupplungen 201 und 69 eingekuppelt und die Kupp¬ lungen 70 und 104 ausgekuppelt. Das Moment verläuft über die Zahnrä- der 200, 202 auf die Zwischenwelle 45, dann über die Zahnräder 203, 71 auf die Zwischenwelle 62, von hier über die Zahnräder 80, 41 auf die Zwi¬ schenwelle 44 und dann über die Zahnräder 40, 204 auf die Ausgangswel¬ le 93. Hieraus resultiert eine Übersetzung mit dem Verhältnis 1,10.
7. Gang
Im 7. Gang ist die Kupplung 32 eingekuppelt, die Kupplung 69 ausgekup¬ pelt, die Kupplung 70 ausgekuppelt und die Kupplung 104 eingekuppelt. Das Moment verläuft über die Zahnräder 201 , 203 auf die Zwischenwelle 45, von hier über die Zahnräder 202, 79 auf die Zwischenwelle 32, dann über die Zahnräder 80, 41 auf die Zwischenwelle 44 und von hier über die Zahnräder 41 , 205 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert eine Ü- bersetzung mit dem Verhältnis 1 ,25.
8. Gang
Für den 8. Gang ist die Kupplung 32 ausgekuppelt, die Kupplung 69 ein¬ gekuppelt, die Kupplung 70 ausgekuppelt und die Kupplung 104 einge¬ kuppelt. Das Moment verläuft über die Zahnräder 201, 203 auf die Zwi- schenwelle 45, von hier über die Zahnräder 203, 71 auf die Zwischenwelle 62, über die Zahnräder 80, 41 auf die Zwischenwelle 44 und von hier über die Zahnräder 41 , 205 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert eine Übersetzung mit dem Verhältnis 1 ,44.
9. Gang
Im 9. Gang ist die Kupplung 32 ausgekuppelt, die Kupplung 69 eingekup¬ pelt, die Kupplung 70 eingekuppelt und die Kupplung 104 ausgekuppelt. Das Drehmoment verläuft über die Zahnräder 200, 202 auf die Zwischen¬ welle 45, von hier über die Zahnräder 203, 71 auf die Zwischenwelle 62, dann über die Zahnräder 72, 40 auf die Zwischenwelle 44 und von hier über die Zahnräder 40, 31 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert eine Übersetzung mit dem Verhältnis 1 ,63.
10. Gang Im 10. Gang ist die Kupplung 29 ausgekuppelt, die Kupplung 69 ausge¬ kuppelt, die Kupplung 70 eingekuppelt und die Kupplung 205 eingekup¬ pelt. Das Moment verläuft über die Zahnräder 201 , 203 auf die Zwischen¬ welle 45, von hier über die Zahnräder 202, 79 auf die Zwischenwelle 62, dann über die Zahnräder 72, 40 auf die Zwischenwelle 44 und von hier über die Zahnräder 41 , 205 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert eine Übersetzung mit dem Verhältnis 1,84. 11. Gang
Im 11. Gang ist die Kupplung 32 eingekuppelt, die Kupplung 69 eingekup¬ pelt, die Kupplung 70 ausgekuppelt und die Kupplung 104 eingekuppelt Das Moment verläuft über die Zahnräder 201 , 203 auf die Zwischenwelle 45, dann über die Zahnräder 203, 71 auf die Zwischenwelle 62, von hier über die Zahnräder 80, 41 auf die Zwischenwelle 44 und dann über die Zahnräder 41 , 205 auf die Ausgangswelle 93. Das Übersetzungsverhältnis beträgt hier 2,06.
12. Gang
Im 12. Gang ist die Kupplung 32 eingekuppelt, die Kupplung 69 eingekup¬ pelt, die Kupplung 70 eingekuppelt und die Kupplung 205 ausgekuppelt. Das Moment verläuft über die Zahnräder 200, 202 auf die Zwischenwelle 45, dann über die Zahnräder 203, 71 auf die Zwischenwelle 62, von hier über die Zahnräder 72, 40 auf die Zwischenwelle 44 und dann über die Zahnräder 40, 31 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert ein Über¬ setzungsverhältnis von 2,32.
13. Gang Im 13. Gang ist die Kupplung 32 eingekuppelt, die Kupplung 69 ausge¬ kuppelt, die Kupplung 70 eingekuppelt und die Kupplung 104 eingekup¬ pelt. Das Moment verläuft über die Zahnräder 200, 202 auf die Zwischen¬ welle 45, dann über die Zahnräder 202, 79 auf die Zwischenwelle 62, von hier über die Zahnräder 72, 40 auf die Zwischenwelle 44 und dann über die Zahnräder 41 , 205 auf die Ausgangswelle 93. Das Übersetzungsver¬ hältnis beträgt 2,63.
14. Gang
Im 14. Gang ist die Kupplung 32 ausgekuppelt, die Kupplung 69 einge- kuppelt, die Kupplung 70 eingekuppelt und die Kupplung 104 eingekup¬ pelt. Der Drehmomentverlauf erfolgt über die Zahnräder 201, 203 auf die Zwischenwelle 45, von hier über die Zahnräder 203, 71 auf die Zwischen¬ welle 62, dann über die Zahnräder 72, 40 auf die Zwischenwelle 44 und über die Zahnräder 40, 31 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert ein Übersetzungsverhältnis von 3,30.
15. Gang
Im 15. Gang sind alle Kupplungen 32, 69, 70, 104 eingekuppelt. Das Mo¬ ment verläuft über die Zahnräder 200, 202 auf die Zwischenwelle 45, dann über die Zahnräder 203, 71 auf die Zwischenwelle 62, von hier über die Zahnräder 72, 40 auf die Zwischenwelle 44 und abschließend über die Zahnräder 41 , 205 auf die Ausgangswelle 93. Hieraus resultiert ein Über¬ setzungsverhältnis von 4,32.
Grundsätzlich erfolgt die Drehmomentübertragung immer über den Frei¬ lauf des Partnerzahnrades, wenn eine Kupplung ausgekuppelt ist. Um ei¬ ne sinnvolle Übersetzungsbandbreite zu erreichen, müssen in den vorste- hend beschriebenen Ausgestaltungen die Übersetzungen noch erhöht werden. Dies erfolgt durch das Übersetzungsverhältnis vom Antriebsritzel 111 zum Ritzel 63 am Hinterrad HR. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Antriebsritzel 111, 22 und das Ritzel 63 am Hinterrad HR 16 Zähne auf, wodurch eine Übersetzung mit dem Faktor 1 ,375 entsteht. Die nun entstandene Gesamtübersetzung mit ihren Sorüngen lässt sich aus folgender Tabelle entnehmen:
Figure imgf000021_0001
L-, Die Berechnung der Sprünge erfolgt folgendermaßen:
N sei ein beliebiger Gang zwischen 1 und 14. Die Übersetzung des Gan¬ ges N+1 wird durch die Übersetzung des Ganges N dividiert. Von dem Quotienten wird 1 subtrahiert und das Ergebnis mit 100 multipliziert. Das Ergebnis ist der Sprung zwischen den Gängen N und N+1 in %. Die Ge¬ samtübersetzung errechnet sich aus dem Quotienten des letzten und des ersten Ganges.
Nachfolgend soll der Aufbau des Getriebes detaillierter beschrieben wer¬ den:
In Figur 3 sind allein die vier Wellen-Baugruppen, die Tretkurbeln 5 und ihre Position innerhalb des Gehäuses dargestellt. Mit den Tretkurbeln 5 verbunden ist die Tretlagerwellenbaugruppe 16 mit der Eingangswelle 22, über die das Moment in das Getriebe eingeleitet wird. Zur Momentübertra¬ gung dient die Mittelwellenbaugruppe 17 mit den hier nicht sichtbaren Zwi¬ schenwellen 45 und 44. Das Moment wird von der Tretlagerwellenbau¬ gruppe 16 über die Mittelwellenbaugruppe 17 auf die Verbindungswellen- baugruppe 18 übertragen, die wiederum das Moment zurück auf die Mit¬ telwellenbaugruppe 17 überträgt, welche das Moment auf die Abtriebswel¬ lenbaugruppe 19 weiterleitet.
Die in Figuren 4a und 4b dargestellte Tretlagerwellenbaugruppe 16 ist in den Gehäuseteilen 9 und 10 (Figur 10) über die Kugellager 20, 21 gela¬ gert. Diese sitzen auf der Eingangswelle 22. Die Abdichtung erfolgt über zwei auf den Passhülsen 23, 24 liegenden Wellendichtringen 25, 26. Um die Zahnräder 27, 28 verdrehfest mit der Tretlagerwelle 22 zu verbinden, ist das Zahnrad 201 mit dem Freilauf 29 verbunden. Der innere Teil des Freilaufs 29 ist verdrehfest mit der Eingangswelle 22 verbunden. Der äu¬ ßere Teil ist verdrehfest mit dem Zahnrad 201 verbunden. Das Zahnrad 27 ist fest mit einer Kupplung 30 verbunden und über das Nadellager 31 auf der Eingangswelle 22 gelagert. Um eine verdrehfeste Verbindung zwi- sehen der Eingangswelle 22 und dem Zahnrad 200 herstellen zu können, ist die Kupplung 32 verdrehfest aber axial verschiebbar auf der Eingangs¬ welle 22 aufgebracht. Zwischen dem Freilauf 29 und der Kupplung 32 be¬ findet sich eine Anlaufscheibe 33.Um ein unabhängiges Drehen beider' Zahnräder 200 und 201 zu gewährleisten, ist zwischen ihnen eine Pass¬ scheibe 34 und ein Axialnadellager 35 mit zwei Anlaufscheiben 36 und 37 angebracht. Um ein unabhängiges Arbeiten des Freilaufes 29 und des Kugellagers 20 zu gewährleisten ist auch zwischen ihnen eine Anlauf¬ scheibe 38 angebracht.
In Figur 5b ist die Mittelwellenbaugruppe 17 dargestellt. Die Mittelwelle 39 ist steif in den Gehäuseteilen 9, 10 uns 11 befestigt. Auf dieser Mittelwelle 39 liegen insgesamt vier Zahnräder 40, 41 , 202 und 203 von denen je zwei auf einem Verbindungsstück 44 und 45 verdrehfest aufgebracht sind. Die Verbindungsstücke 44 und 45 sind über die Nadellager 46, 47, 48 und 49 auf der Mittelwelle 39 gelagert. Seitlich an den Zahnrädern, zu den Ge- häuseklemmungen hin, liegen je ein Axialnadellager 50, 51, 52, 53 mit je zwei Anlaufscheiben 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61.
Die Figur 6b zeigt den Aufbau der Verbindungswellenbaugruppe 18. In einem Wellenverbindungsstück 61 sind zwei Wellenteile 63, 64 fest einge¬ bracht an deren Enden jeweils ein Kupplungswellenbauteil 65, 66 fest auf¬ gebracht ist. Hier ist für die Serienproduktion ein Bauteil denkbar, welches die Bauteile 61, 63, 64, 65, 66 in einem Bauteil (62) vereint. Die Kupp- lungswellenbauteile 65, 66 besitzen eine Außenverzahnung. Auf dem äu¬ ßeren Stück der Kupplungswellenbauteile 65, 66 ist jeweils ein Kugellager 67, 68 aufgebracht, welches in den Gehäuseteilen 9 und 10 gelagert ist. Auf jedem Kupplungswellenbauteil 65 und 66 befindet sich je eine Kupp¬ lung 69, 70. Die Zahnräder 71 , 72 sind fest auf den Kupplungselementen 73, 74 aufgebracht, die über die Nadellager 75, 76 auf den Wellenteilen 63 und 64 gelagert sind. Die Kupplungen 69, 70 sind verdrehfest und axial verschiebbar auf den Kupplungswellenbauteilen 65, 66 ausgeführt, um eine verdrehfeste Verbindung zwischen den Kupplungswellenbauteilen 65, 66 und den Zahnrädern 71, 72 herstellen zu können. Zwischen den Kupp¬ lungselementen 73, 74 und den Kupplungen 69, 70 liegt je eine Anlauf¬ scheibe 77, 78. Die Zahnräder 79, 80 sind über je ein Verbindungselement 81 , 82 mit dem Freilauf 83, 84 verbunden. Der äußere Teil der Freiläufe 83, 84 ist jeweils mit dem Verbindungselement 81 , 82 verdrehfest verbun¬ den. Der innere Teil ist jeweils verdrehfest mit dem Wellenverbindungs¬ stück 61 verbunden. Die Zahnräder 79, 80 sind über die Verbindungsele¬ mente 81 , 82 auf den Nadellagern 85, 86 gelagert. Auf den Verbindungs¬ elementen 81, 82 befindet sich je ein Kugellager 87, 88, das durch je zwei Sicherungsringe 89, 90, 91, 92 axial gesichert ist. Durch die Lager 87, 88 ist die Verbindungswellenbaugruppe im Gehäuseteil 11 gelagert.
Figur 7a, 7b zeigen die Abtriebswellenbaugruppe 19. Analog zur Tretla- gerwellenbaugruppe 16 ist die Ausgangswelle 93 über zwei Kugellager 94, 95 in den Gehäuseteilen 9, 10 gelagert und mit auf Passhülsen 96, 97 lie¬ genden Wellendichtringen 98, 99 nach außen abgedichtet. Um die Zahn¬ räder 204, 205 verdrehfest mit der Ausgangswelle 93 zu verbinden, ist das Zahnrad 204 mit dem Freilauf 102 verbunden. Der innere Teil des Frei¬ laufs 102 ist verdrehfest mit der Tretlagerwelle 93 verbunden. Der äußere Teil ist verdrehfest mit dem Zahnrad 204 verbunden. Das Zahnrad 205 ist fest mit einer Kupplung 103 verbunden. Um eine verdrehfeste Verbindung zwischen der Welle 93 und dem Zahnrad 205 herstellen zu können, ist die Kupplung 104 verdrehfest aber axial verschiebbar auf der Ausgangswelle 93 aufgebracht. Das Kupplungsbauelement 103 und das Zahnrad 205 sind über das Nadellager 105 auf der Ausgangswelle 93 gelagert. Zwi¬ schen der Kupplungsbaugruppe 104 und dem Kupplungsbauelement 103 befindet sich eine Anlaufscheibe 106. Um ein unabhängiges Drehen bei¬ der Zahnräder 204, 205 zu gewährleisten, ist zwischen ihnen ein Axialna¬ dellager 107 mit zwei Anlaufscheiben 108, 109 angebracht. Um ein unab- hängiges Arbeiten des Freilaufes 102 und des Lagers 95 zu gewährleisten ist auch zwischen ihnen eine Anlaufscheibe 110 angebracht. Für den Ab¬ trieb ist ein Ritzel 111 über einen Ritzelhalter 112 verdrehfest auf der Wel¬ le 93 außerhalb des Gehäuses H aufgebracht. Figur 8 zeigt eine Ausführung einer Kupplungsbaugruppe 32. Auf einem Kupplungsbauelement 113 ist ein Koppelelement 114 zur hier nicht darge¬ stellten Schaltfingerbaugruppe 121 aufgebracht. Dieses Koppelelement 114 ist um ein möglichst verlustfreies Drehen zu gewährleisten mit zwei Axiallagern 115, 116 gelagert. Die Anordnung ist axial mit einem Siche¬ rungsring 117 gegen Verrutschen gesichert.
Figur 9 zeigt die mechanische Ansteuerung einer Kupplungsbaugruppe. Die Kupplungsbaugruppe ist über Koppelelemente 118, 119, 120 mit einer Schaltfingerbaugruppe 121 fest verbunden. Diese Schaltfingerbaugruppe 121 läuft auf einem mit einer Außenverzahnung versehenen Schaltkulis¬ senkörper 122, der auf einem Kugellager 173 gelagert ist. Dem Kupp¬ lungsbauelement 113 gegenüber liegt ein Kupplungsbauelement 124, auf dem ein Zahnrad 200 aufgebracht ist. Zwischen dem Kupplungsbauele¬ ment 124 und dem Kupplungsbauelement 113 liegt eine Anlaufscheibe 126, die Bauteile 116, 117, 114, 115, 113, 124 zusammen bilden die Kupplung 32.
Figuren 10 und 11 zeigen die Schaltfingerbaugruppe 121. Eine Schaltfin¬ gerbaugruppe besteht aus den zwei Schaltfingergehäusen 127, 128, in denen ein Schaltfinger 129 über zwei Kugellager 130, 131 gelagert ist. Die Lager 130, 131 liegen in einem Verbindungsbauteil 132. Der Schaltfinger 129 ist mit drei Sicherungsringen 133, 134, 135 gegen Verrutschen gesi- chert. Des Weiteren befindet sich ein Linearkugellager 136 zwischen den Fingergehäusen 127, 128. Der Schaltfinger 129 der Schaltfingerbaugrup¬ pe 114 läuft auf einem Schaltkulissenkörper 122. Die Schaltfingerbau¬ gruppe 114 ist über Koppelelemente 118, 119, 120 mit der Kupplungs¬ baugruppe nach Figur 8 verbunden. Der Schaltfinger 129 wird über die Koppelelemente 118, 119, 120, die Kupplungsbaugruppe und eine Zugfe¬ der 136 gegen den stirnseitig gewellten Schaltkulissenkörper 122 gezo¬ gen. Die Zugfeder 136 ist über eine Augeschraube 137 mit dem Koppel¬ element 114 der Kupplungsbaugruppe und über eine weitere Augen- schraube 135 mit einem Gehäuseteil 9, 10, 11, verbunden. Das Zahnrad 200, welches auf dem Kupplungsbauelement 124 aufgebracht ist liegt konzentrisch zum Kupplungsbauteil 113. Die Lage des Schaltfingers 129 auf der Stirnseite des Schaltkulissenkörpers 122 (Wellenberg oder Wellen- tal) bestimmt, ob die Kupplung 32 ein- oder ausgekuppelt ist. Die Zugfeder 136 hält die Kupplung 32 eingekuppelt.
Figur 12 zeigt den Aufbau einer Verbindungswellenbaugruppe. Die Ver¬ bindungswelle 140 ist durch zwei Kugellager 141, 142 in den Gehäusetei- len 12, 13 gelagert. Die Lager 141 , 142 laufen auf zwei Zahnrädern 143, 144 mit Nabe 143a und 144a gegen je eine Anlaufscheibe 145, 146. Mittig auf der Verbindungsachse 140 sind zwei weitere Kugellager 147, 148 auf¬ gebracht, welche die Verbindungswelle 140 im Gehäuseteil 11 lagern. Die Lager sind über ein weiteres Zahnrad 149, zwei Passhülsen 150, 151 und eine Stellring 152 gegen Verrutschen gesichert.
Figur 13 zeigt den Aufbau der Schaltansteuerungsbaugruppe. Die flanschartig ausgebildete Schaltansteuerungswelle153 weist auf ihrer Stirnseite mehrere Vertiefungen 153a und ein Sechskantstück 153b auf. Sie ist über die Kugellager 154, 155 in den Gehäuseteilen 9, 12 gelagert. Auf der Schaltansteuerungswelle 153 sind zwei Zahnräder 156, 157 mit Hilfe von vier Schrauben 158, 159, 160, 161 befestigt und mit einer Dis¬ tanzscheibe 162 auf Abstand gehalten. Das Kugellager 154 ist über eine Distanzhülse 163 auf der Schaltansteuerungswelle 153 aufgebracht. Über die Vertiefungen auf der Schaltansteuerungswelle 153 läuft ein Index- Druckstück 164. Auf dem Sechskantstück (153b) der Schaltansteue¬ rungswelle 153 befindet sich die Seiltrommel 165. Diese dient zur Auf¬ nahme des Schaltzuges 166 und zur Weitergabe des Schaltimpulses. Die Seiltrommel 165 liegt in einem Gehäuse, bestehend aus einem Schaltge- häuse 167 und einem Schaltgehäusedeckel 168.
In Figur 14 ist die Zusammenstellung der Schaltkulissenkörper 122 ihrer Kugellager 173 der Verbindungswellenbaugruppe 177 nach Figur 12 und der Schaltansteuerungsbaugruppe 128 nach Figur 13 zu sehen. Die Drehwinkellage der einzelnen Schaltkulissenkörper zueinander ist über (nicht gezeigte) Klemmelemente einstellbar.
Figur 15 zeigt den Aufbau und die Positionierung der Schaltfingerbau¬ gruppen 179, 180, 181, 182 und ihrer Schaltfingerachsen 183, 184, 185 im Getriebe. Des Weiteren sind hier auch die Koppelelemente 186, 187, 188, 189, 190, 191 dargestellt. Gezeigt werden beispielhaft die an den Gehäu¬ seteilen 9, 10 befestigten Augenschrauben 192, 193.
Durch Drehung der Schaltansteuerungsbaugruppe 128 drehen sich alle Schaltkulissenkörper 122 gleichzeitig. Durch die relative Anordnung der Wellentäler 122b zu den Wellenbergen 122a, die jeder Schaltfinger 129 abfährt, bestimmt sich der Zustand der einzelnen Kupplungen 32, 69, 70, 104.
Figur 16 zeigt den Aufbau und die Positionierung der in Figur 14 gezeigten Teile im Getriebe. Die Schaltkulissenkörper 171, 172 sind über die Lager 175, 176 auf dem Gehäuseteil 9 gelagert und mit den Gehäuseteilen 12, 14 axial gesichert. Die Schaltansteuerungsbaugruppe 178 nach Figur 13 ist über die Lager 154, 155 in den Gehäuseteilen 12, 14 gelagert. Seitlich an der Schaltansteuerungsbaugruppe 178 wird die Seiltrommelbaugruppe 194 befestigt. Die Schaltkulissenkörper 169, 170 sind über die Lager 173, 174 auf dem Gehäuseteil 10 gelagert und durch die Gehäuseteile 13, 15 axial gesichert. Die Verbindungswellenbaugruppe 177 liegt über die Lager 148, 147 im Gehäuseteil 11 und über die Lager 141 , 142 in den Gehäuseteilen 12, 13.
Figur 17 stellt eine beispielhafte Ausführung einer Dreh- Schaltgriffbaugruppe dar. Diese Baugruppe besteht aus einem Schaltgriff- Innenteil 195, welches fest am Lenker 18 befestigt werden kann, einem Schaltgriff-Drehkörper 196, in dem die Seilzüge 197, 198 eingelegt wer¬ den, und einem Schaltgriff-Gummigriffteil 199. Bezuαszeichenliste:
1 Rahmen
2 Hinterradschwinge
2a Gelenk
3 Feder-Dämpfer-Element
4 Mehrfachgetriebe/Getriebe
5 Tretkurbel
6 Deckel
7 Deckel
8 Deckel
9 Gehäuseteile
10 Gehäuseteile
11 Gehäuseteile
12 Gehäuseteile
13 Gehäuseteile
14 Schraubdeckel
15 Schraubdeckel
16 Tretlagerwellenbaugruppe
17 Mittelwellenbaugruppe
18 Lenker
19 Abtriebswellenbaugruppe
20 Kugellager
21 Kugellager
22 Eingangswelle
23 Passhülse
24 Passhülse
25 Wellendichtring
26 Wellendichtring
27 Wälzlager
28 Dichtring
29 Freilauf
30 Kupplung 31 Nadellager
32 Kupplung
34 Passscheibe
35 Axialnadellager 36 Anlaufscheibe
37 Anlaufscheibe
38 Anlaufscheibe
39 Mittelwelle
41 Zahnrad 42 Welle
43 Welle
44 Zwischenwelle/Verbindungsstück
45 Zwischenwelle/Verbindungsstück
46 Nadellager 47 Nadellager
48 Nadellager
49 Nadellager
50 Axialnadellager
51 Axialnadellager 52 Axialnadellager
53 Axialnadellager
54 Anlaufscheibe
55 Anlaufscheibe
56 Anlaufscheibe 57 Anlaufscheibe
58 Anlaufscheibe
59 Anlaufscheibe
60 Anlaufscheibe
61 Anlaufscheibe 62 Zwischenwelle/Bauteil
67 Kugellager
68 Kugellager
69 Kupplung 70 Kupplung
72 Zahnrad
73 Kupplungselement
74 Kupplungselement
75 Nadellager
76 Nadellager
79 Zahnrad
80 Zahnrad
81 Verbindungselement
82 Verbindungselement
83 Freilauf
84 Freilauf
85 Nadellager
86 Nadellager
87 Kugellager
88 Kugellager
89 Sicherungsring
90 Sicherungsring
91 Sicherungsring
92 Sicherungsring
93 Ausgangswelle
94 Kugellager
95 Kugellager
98 Wellendichtring
99 Wellendichtring
102 Freilauf
104 Kupplung
107 Axiallager
108 Anlaufscheibe
109 Anlaufscheibe
111 Antriebsritzel
112 Ritzelhalter
113 Kupplungsbauelement 114 Koppelelement
115 Axiallager
116 Axiallager
117 Sicherungsring 118 Koppelelement
119 Koppelelement
120 Koppelelement
121 Schaltfingerbaugruppe
122 Schaltkulissenkörper 122a Wellenberg
122b Wellental
124 Kupplungsbauelement
127 Schaltfingergehäuse
128 Schaltfingergehäuse/Schaltansteuerungsbaugruppe 129 Schaltfinger
130 Kugellager
131 Kugellager
135 Augeschraube
136 Zugfeder 137 Augeschraube
140 Verbindungswelle
141 Kugellager
142 Kugellager
143 Zahnrad 143a Nabe
144 Zahnrad 144a Nabe
145 Anlaufscheibe
146 Anlaufscheibe 149 Zahnrad
150 Passhülse
151 Passhülse
152 Stellring 153 Schaltansteuerungswelle 153a Vertiefung
153b Sechskantstück
154 Kugellager 155 Kugellager
156 Zahnrad
157 Zahnrad
158 Schraube
159 Schraube 160 Schraube
161 Schraube
162 Distanzscheibe
163 Distanzhülse
164 Index-Druckstück 165 Seiltrommel
166 Schaltzug
168 Schaltgehäusedeckel
173 Kugellager
177 Verbindungswellenbaugruppe 179 Schaltfingerbaugruppe
180 Schaltfingerbaugruppe
181 Schaltfingerbaugruppe
182 Schaltfingerbaugruppe
183 Schaltfingerachse 184 Schaltfingerachse
185 Schaltfingerachse
186 Koppelelement
187 Koppelelement
188 Koppelelement 189 Koppelelement
190 Koppelelement
191 Koppelelement
192 Augeschraube 193 Augeschraube
194 Seiltrommelbaugruppe
195 Schaltgriff-Innenteil
196 Schaltgriff-Drehkörper 197 Schaltzug
198 Schaltzug
199 Schaltgriff-Gummigriffteil
200 Zahnrad
201 Zahnrad 204 Zahnrad
205 Zahnrad
F Fahrtrichtung
H Getriebegehäuse
HR Hinterrad

Claims

Patentansprüche
1. Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad mit in einem Getriebegehäuse (H) gelagerter Eingangswelle (22) und Ausgangswelle (93), wobei die Eingangswelle (22) zur Aufnahme von Tretkurbeln (5) ausgestaltet ist und mit ihren beiden Enden aus dem Getriebegehäuse (H) her¬ ausgeführt und die Ausgangswelle (93) mit einem ihrer Enden aus dem Getriebegehäuse (H) herausgeführt und an diesem Ende zur Aufnahme eines Antriebsritzels (111) ausgestaltet ist, gekennzeich¬ net durch folgende Merkmale:
b) parallel zwischen der Eingangswelle (22) und der Ausgangswel¬ le (93) ist mindestens eine Zwischenwelle (45) im Getriebege¬ häuse (H) gelagert,
d) auf der Eingangswelle (22), der mindestens einen Zwischenwel¬ le (44, 45, 62) und der Ausgangswelle (93) sind jeweils mindes¬ tens zwei Zahnräder (200, 201; 202, 203; 204, 205) angeordnet,
e) auf mindestens zwei der Wellen (22, 93) sind die darauf ange¬ ordneten Zahnräder (200, 201; 204, 205) über Kupplungsmittel (29, 32; 102, 104) drehfest mit der jeweiligen Welle (22, 93) ver¬ bindbar,
d) alle Zahnräder (200, 201; 202, 203; 204, 205) sind permanent mit einem anderen Zahnrad in Eingriff.
2. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass während mindestens eines Schaltvorganges sich der Zustand von mindestens zwei Kupplungsmitteln (29, 32, 102,104) gleichzei¬ tig ändert.
3. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (200, 201 ) auf der Eingangswelle (22) und die Zahnräder (203, 204) auf der Ausgangswelle (93) drehfest mit die¬ sen verbindbar sind.
4. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass jeweils eines der Zahnräder (201 , 204) mittels eines Frei¬ laufs (29, 102) und das jeweils andere der Zahnräder (200, 205) mittels einer schaltbaren Kupplung (103; 32) drehfest mit der jewei¬ ligen Welle (22, 93) verbindbar ist.
5. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl paralleler Zwischenwellen (44, 45, 62) im Ge¬ triebegehäuse (H) gelagert ist.
6. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass drei Zwischenwellen (44, 45, 62) vorgesehen sind.
7. Mehrfachgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die unmittelbar mit den Zahnrädern (200, 201; 204, 205) der Eingangswelle (22) und der Ausgangswelle (93) kämmenden Zahnräder (202, 203; 40, 41) drehfest auf den Zwi¬ schenwellen (44, 45) befestigt sind.
8. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (202, 203; 40, 41) einteilig mit den Zwischen¬ wellen (44, 45) ausgebildet sind.
9. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (22), die mindestens eine Zwischenwelle (45) und die Ausgangswelle (93) hohl ausgebildet sind.
10. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (32, 104) eine Innenverzahnung (113b) und eine Stirnverzahnung (113a, 124a) aufweist.
11. Mehrfachgetriebe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (32, 104) auf der Welle (22, 93) axial verschiebbar angeordnet ist.
12. Mehrfachgetriebe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (32, 104) mit zwei axial wirkenden Lagern (115, 116) verbunden ist.
13. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei axial wirkenden Lager (115, 116) der Kupplung (32, 104) fest oder über eine Feder mit einem Schaltfinger (129) ver¬ bunden sind.
14. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (121) der Kupplung in Kontakt mit einer Schaltkulisse steht.
15. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (121) der Kupplung drehbar gelagert ist.
16. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (121) axial geführt ist.
17. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse auf einem drehbaren, rotationssymmetri¬ schen Schaltkulissenkörper (168) angeordnet ist.
18. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkulissenkörper (122) auf seiner Stirn- oder Mantel¬ fläche Erhöhungen (122a) und Vertiefungen (122b) aufweist.
19. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Schaltkulissenkörpers (122) parallel oder im rechten Winkel zu den Drehachsen der Wellen (22, 44, 45, 62, 93) angeordnet ist.
20. Mehrfachgetriebe nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schaltkulissen drehbar miteinander verbunden sind.
21. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulissen über Zahnräder miteinander verbunden sind.
22. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulissen gleichzeitig mit mehr als einer Kupplung (32) verbunden sind und mehrere Axialbewegungen gleichzeitig hervorrufen.
23. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Schaltfingers (129) gegenüber der Kupplung (32) bei der Montage variierbar ist.
24. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkulissenkörper (169) am Gehäuse H gelagert ist.
25. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens A+1 Zahnräder eine Stirnverzahnung (113a) auf¬ weisen, wobei A die Anzahl der Wellen darstellt.
26. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Wellen (22, 44, 93) eine Außenverzahnung aufweisen.
27. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnung (113a, 124a) im Profilschnitt eine Säge¬ zahnform aufweist.
28. Mehrfachgetriebe nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Kupplung über eine Feder axial gehalten wird.
29. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bewegung des Schaltfingers (129) über ein Linear¬ kugellager geführt wird.
30. Mehrfachgetriebe nach einem oder mehreren Ansprüchen, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Zahnräder mehrteilig ausgebildet sind.
31. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Antriebsritzel (111) eine Überlastsicherung angeord¬ net ist.
32. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (H) dreiteilig ausgebildet ist und mindes¬ tens ein Gehäuseteil (7, 8) mit dem Fahrradrahmen (1) starr ver¬ bunden ist.
33. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Wellen in mindestens zwei verschiedenen Ebenen liegen.
34. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Zahnräder (202, 203) dieselbe Drehachse besitzen und immer miteinander verbunden sind.
35. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung mehrerer Schaltkulissenkörper über eine separate Verbindungswelle angesteuert wird.
36. Mehrfachgetriebe nach Anspruch 1 und 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Drehwinkelstellung mehrerer Schaltkulissenkör¬ per zueinander über Klemmbauteile einstellbar ist.
PCT/DE2005/001580 2004-09-15 2005-09-09 Mehrfachgetriebe für ein fahrrad WO2006039880A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/569,160 US7644944B2 (en) 2004-09-15 2005-09-09 Multiple gear transmission for a bicycle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004045364A DE102004045364B4 (de) 2004-09-15 2004-09-15 Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad
DE102004045364.0 2004-09-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006039880A1 true WO2006039880A1 (de) 2006-04-20

Family

ID=35311944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2005/001580 WO2006039880A1 (de) 2004-09-15 2005-09-09 Mehrfachgetriebe für ein fahrrad

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7644944B2 (de)
DE (1) DE102004045364B4 (de)
TW (1) TW200616830A (de)
WO (1) WO2006039880A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008113340A1 (de) 2007-03-21 2008-09-25 Karlheinz Nicolai Zugmittelgetriebe mit nierenförmiger form der zugmittel
DE102007013444A1 (de) 2007-03-21 2008-09-25 Karlheinz Nicolai Mehrfachgetriebe mit magnetischer Ansteuerung

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045364B4 (de) 2004-09-15 2006-08-03 Nicolai, Karlheinz, Dipl.-Ing. (TU) Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad
DE102007004802B4 (de) 2007-01-22 2015-02-05 Pinion Gmbh Mehrfachgetriebe für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug
DE102008035317A1 (de) 2008-07-22 2010-01-28 Christoph Lermen Getriebeeinheit
FR2940243A1 (fr) * 2008-12-19 2010-06-25 Salomon Sas Dispositif de transmission pour cycle
DE102009060484B4 (de) * 2009-12-18 2020-04-16 Pinion Gmbh Mit Muskelkraft antreibbares Fahrzeug
US8272988B2 (en) * 2010-02-12 2012-09-25 Tai-Her Yang Retrograde torque limit bicycle with bidirectional input and one-way output
US8702115B2 (en) * 2010-09-14 2014-04-22 Radu Kramer Drive mechanism and bicycle drive system
DE102012001891A1 (de) 2012-02-01 2013-08-01 The Gates Corp. Welle-Nabe Verbindungselement mit elastischen Zentrierelementen
US9115785B1 (en) * 2012-11-27 2015-08-25 Radu Kramer Compact drive mechanism with selective reverse power output
FR3021594B1 (fr) * 2014-06-02 2017-12-01 Ifp Energies Now Dispositif de transmission de vitesse pour le deplacement d'un vehicule automobile, notamment d'un vehicule motorise a deux-roues.
CN104149923A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 李时太 一种省力齿轮调速自行车
DE102014016395A1 (de) 2014-11-05 2016-05-12 Karlheinz Nicolai Unter Last schaltbares Getriebe für Fahrzeuge
JP6538393B2 (ja) 2015-03-25 2019-07-03 株式会社シマノ 自転車の変速装置
JP6453127B2 (ja) 2015-03-25 2019-01-16 株式会社シマノ 自転車のドライブユニット
RU2599139C1 (ru) * 2015-07-20 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Четырехступенчатая трансмиссия велосипеда
US9505461B1 (en) * 2016-04-05 2016-11-29 Rene M. Ortega Bicycle with adjustable pedaling resistance using magnetorheological based fluid
US10106937B2 (en) 2016-09-01 2018-10-23 Caterpillar Paving Products Inc. Collapsible rotor drivetrain
DE102018008464A1 (de) 2017-11-02 2019-06-27 Wilfried Donner Antriebsstrang mit zwei separaten , mittels Zwischengetriebe gekoppelten schaltbaren Getrieben
WO2019086064A1 (de) 2017-11-02 2019-05-09 Wilfried Donner Antriebsstrang mit zwei separaten, mittels zwischengetriebe gekoppelten schaltbaren getrieben
DE202019005932U1 (de) 2019-09-25 2023-06-06 Karlheinz Nicolai Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb
DE102019006708B4 (de) * 2019-09-25 2023-04-13 Karlheinz Nicolai Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb
DE102021101415A1 (de) 2021-01-22 2022-07-28 Karlheinz Nicolai Tretlagerschaltung für ein Elektrofahrrad und Elektrofahrrad mit einer solchen Tretlagerschaltung
DE102021109204A1 (de) 2021-04-13 2022-10-13 Karlheinz Nicolai Fahrradtretlagergetriebe mit miteinander gekoppelten Kupplungsvorrichtungen
DE102021109207A1 (de) 2021-04-13 2022-10-13 Karlheinz Nicolai Fahrradtretlagergetriebe mit miteinander gekoppelten Kupplungsvorrichtungen
DE102022001734A1 (de) 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Tretlagerschaltung mit Hilfsantrieb für ein Fahrrad und ein Fahrrad mit einer solchen Tretlagerschaltung
DE102022001739A1 (de) 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Tretlagerschaltung mit Schaltvorrichtung für ein Fahrrad und ein Fahrrad mit einer solchen Tretlagerschaltung
DE102022001737A1 (de) 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Tretlagerschaltung mit Sensoranordnung für ein Elektrofahrrad und Elektrofahrrad mit einer solchen Tretlagerschaltung
DE102022001738A1 (de) 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Tretlagerschaltung mit Betätigungsvorrichtung für ein Fahrrad und ein Fahrrad mit einer solchen Tretlagerschaltung
DE102022001740A1 (de) 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Tretlagerschaltung mit hochfesten Zahnrädern für ein Fahrrad und ein Fahrrad mit einer solchen Tretlagerschaltung

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR737137A (fr) * 1932-02-09 1932-12-07 Moyeu rapide pour véhicules à pédales, avec rapport variable de transmission
CH185555A (de) * 1935-12-30 1936-07-31 Metzger Emil Ubersetzungswechselgetriebe für Fahrräder.
US2061225A (en) * 1934-11-06 1936-11-17 Lee J Duvall Propulsion mechanism for bicycles
FR834702A (fr) * 1938-03-03 1938-11-30 Changement de vitesse pour cycles
US2431982A (en) * 1946-05-16 1947-12-02 Milton A Barnett Three-speed bicycle gearshift
US5142937A (en) * 1989-08-28 1992-09-01 Mitsubishi Denki K.K. Driving apparatus with a speed changer for a bicycle
US5261294A (en) * 1989-10-02 1993-11-16 A.E.C. Pre-Patent Partnership Adjustable elliptical crank mechanism
DE19505029A1 (de) * 1995-02-15 1996-08-29 Franz Dr Ing Kerner Treteinrichtung, insbesondere Fahrrad
EP0930223A1 (de) * 1997-07-30 1999-07-21 Cruz Garmendia Altuna Kettenradantrieb mit pedalen
US5975266A (en) * 1996-02-21 1999-11-02 Balhorn; Alan C. Multi-speed transmission
US6318198B1 (en) * 2000-05-18 2001-11-20 Lester L. Gordon Bicycle transmission
DE20201787U1 (de) * 2002-02-01 2002-06-20 Munk Werner Schaltbares Getriebe zur Anordnung in einem Tretlager

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE142442C (de) * 1900-01-01
US628839A (en) * 1898-08-04 1899-07-11 Eugene A Neely Bicycle-gearing.
US1089483A (en) * 1912-07-23 1914-03-10 Antoine Laffond Bicycle propelling mechanism.
DE1886791U (de) * 1963-03-08 1964-01-30 Hermann Detzel Dreigang-trethebelgetriebe fuer fahrraeder od. dgl.
US3209609A (en) * 1963-06-25 1965-10-05 John D Kirschmann Transmission
US4140195A (en) * 1976-09-08 1979-02-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power plant for prime mover-equipped bicycles
DE3613331A1 (de) * 1985-05-04 1986-11-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Planetenraeder-wechselgetriebe
US5517873A (en) * 1993-12-27 1996-05-21 Gordon; Lester L. Bicycle transmission
US5553510A (en) * 1995-02-27 1996-09-10 Balhorn; Alan C. Multi-speed transmission
DE19750659A1 (de) * 1997-11-15 1999-05-20 Schmidt Christa Zweiradfahrzeug, insbesondere Fahrrad
US6325400B1 (en) * 2000-11-22 2001-12-04 Chin-Chou Lai Treadle-type vehicle body forward drive structure
JP3838494B2 (ja) * 2002-02-06 2006-10-25 本田技研工業株式会社 車両用変速装置
JP4115311B2 (ja) * 2003-03-26 2008-07-09 本田技研工業株式会社 自転車用変速装置
DE10339207B4 (de) * 2003-08-21 2008-01-10 Nicolai, Karlheinz, Dipl.-Ing. (TU) Fahrradrahmen mit integriertem Getriebegehäuse und Getriebegehäuse für einen Fahrradrahmen
DE102004045364B4 (de) 2004-09-15 2006-08-03 Nicolai, Karlheinz, Dipl.-Ing. (TU) Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad
US20060175795A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-10 Corson Ezekiel E Attachable bicycle transmission

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR737137A (fr) * 1932-02-09 1932-12-07 Moyeu rapide pour véhicules à pédales, avec rapport variable de transmission
US2061225A (en) * 1934-11-06 1936-11-17 Lee J Duvall Propulsion mechanism for bicycles
CH185555A (de) * 1935-12-30 1936-07-31 Metzger Emil Ubersetzungswechselgetriebe für Fahrräder.
FR834702A (fr) * 1938-03-03 1938-11-30 Changement de vitesse pour cycles
US2431982A (en) * 1946-05-16 1947-12-02 Milton A Barnett Three-speed bicycle gearshift
US5142937A (en) * 1989-08-28 1992-09-01 Mitsubishi Denki K.K. Driving apparatus with a speed changer for a bicycle
US5261294A (en) * 1989-10-02 1993-11-16 A.E.C. Pre-Patent Partnership Adjustable elliptical crank mechanism
DE19505029A1 (de) * 1995-02-15 1996-08-29 Franz Dr Ing Kerner Treteinrichtung, insbesondere Fahrrad
US5975266A (en) * 1996-02-21 1999-11-02 Balhorn; Alan C. Multi-speed transmission
EP0930223A1 (de) * 1997-07-30 1999-07-21 Cruz Garmendia Altuna Kettenradantrieb mit pedalen
US6318198B1 (en) * 2000-05-18 2001-11-20 Lester L. Gordon Bicycle transmission
DE20201787U1 (de) * 2002-02-01 2002-06-20 Munk Werner Schaltbares Getriebe zur Anordnung in einem Tretlager

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008113340A1 (de) 2007-03-21 2008-09-25 Karlheinz Nicolai Zugmittelgetriebe mit nierenförmiger form der zugmittel
DE102007013443A1 (de) 2007-03-21 2008-09-25 Nicolai, Karlheinz, Dipl.-Ing. (TU) Zugmittelgetriebe mit nierenformiger Form der Zugmittel
DE102007013444A1 (de) 2007-03-21 2008-09-25 Karlheinz Nicolai Mehrfachgetriebe mit magnetischer Ansteuerung
US8043185B2 (en) 2007-03-21 2011-10-25 Karlheinz Nicolai Multiple gear transmission with magnetic control

Also Published As

Publication number Publication date
US7644944B2 (en) 2010-01-12
TWI302137B (de) 2008-10-21
TW200616830A (en) 2006-06-01
DE102004045364B4 (de) 2006-08-03
US20070210552A1 (en) 2007-09-13
DE102004045364A1 (de) 2006-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006039880A1 (de) Mehrfachgetriebe für ein fahrrad
DE102007004802B4 (de) Mehrfachgetriebe für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug
DE102009060484B4 (de) Mit Muskelkraft antreibbares Fahrzeug
DE602005000051T2 (de) Fahrradtriebwerkstruktur
DE602004011750T2 (de) Fahrradgangschaltung
EP2139752B1 (de) Zugmittelgetriebe mit nierenförmiger form der zugmittel
DE102008064514A1 (de) Getriebeeinheit
EP3759372B1 (de) Kupplungsanordnung und getriebeeinheit für ein per muskelkraft antreibbares fahrzeug
DE602004000406T2 (de) Fahrradgangschaltung
DE4203509A1 (de) Mehrgang-antriebsnabe fuer fahrraeder
DE102007013444A1 (de) Mehrfachgetriebe mit magnetischer Ansteuerung
WO2019192634A9 (de) Mehrganggetriebe mit zwei planetengetrieben
DE602005000690T2 (de) Anordnungsstruktur eines Betätigungsschaltzugs
DE202011005503U1 (de) Fahrrad mit einem am Kurbelloch befestigten Getriebe mit Zweirichtungs-Eingabe und Einrichtungs-Ausgabe
DE19745419A1 (de) Mehrgang-Getriebenabe
WO2009132605A1 (de) Mehrfachgetriebe mit magnetischer ansteuerung
WO2023222259A1 (de) Tretlagerschaltung mit betätigungsvorrichtung für ein fahrrad und ein fahrrad mit einer solchen tretlagerschaltung
DE102018008464A1 (de) Antriebsstrang mit zwei separaten , mittels Zwischengetriebe gekoppelten schaltbaren Getrieben
DE4027203C2 (de) Fahrradantrieb mit stufenloser Änderung der Übersetzung
EP1749156B1 (de) Epyzyklisches rädergetriebe zur änderung der winkelgeschwindigkeit zwischen zwei wellen sowie fahrrad, versehen mit einem solchen epyzyklischen rädergetriebe
DE102014016395A1 (de) Unter Last schaltbares Getriebe für Fahrzeuge
DE102008045294A1 (de) Planetengetriebemechanismus für Fahrradschaltgetriebe
DE102008035317A1 (de) Getriebeeinheit
WO2022218862A1 (de) Fahrradtretlagergetriebe mit miteinander gekoppelten kupplungsvorrichtungen
DE202014102666U1 (de) Fahrrad-Übersetzung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007210552

Country of ref document: US

Ref document number: 11569160

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11569160

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase