DE1945972B2 - Fliehkraftschalter fur automatisch betätigte Gangumschaltung, insbesondere bei Mehrgang Ubersetzungsnaben fur Fahr rader od dgl - Google Patents

Description

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heit vereinigt ist. Diese Baueinheit ist gemäß einem Steuerzapfen im Einbauzustand jeweils in der der

weiteren Merkmal der Hauptanmeldung so ausgebil- Steuerkurve für die Schaltklinke zunächst liegenden

det, daß der Steuerring zugleich als Schaltscheibe Zapfenbohrung tragen.

ausgestaltet ist. Diese Schaltscheibe ist in einer Aus- In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der führungsform drehbar auf dem Fliehgewichtsträger 5 Erfindung am Beispiel der Verwendung des erfinangeordnet, der seinerseits auf einer Lagerhülse an- dungsgemäßen Fliehkraftschalters bei einer Mehrgebracht ist und gesondert in Drehung versetzt wird. gang-Ubersetzungsnabe für Fahrräder od. dgl. darge-AIs Lagerung dieser Schaltscheibe auf dem Fliehge- stellt. Es zeigt

wichtsträger dient eine zentrale Bohrung in der F i g. 1 eine Mehrgang-Übersetzungsnabe für Fahr-

Scheibe, welche entsprechend dem Durchmesser des io räder mit Fliehkraftschalter in einem Teillängs-

Trägers verhältnismäßig groß bemessen ist. Infolge- schnitt,

dessen können beim Verdrehen der Schaltscheibe un- F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der

ter Einfluß der schwenkenden Fliehgewichte verhält- Fig. 1,

nismäßig große Reibungswiderstände auftreten, wo- F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der

durch die Schaltscheibe hinsichtlich einer schnellen 15 Fig. 1,

und zuverlässigen Arbeitsweise behindert wird. F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV der

Die Erfindung zeigt nun eine Lösung der Aufgabe, F i g. 2,

einen Fliehkraftschalter beispielsweise für eine Mehr- F i g. 5 eine Schaltscheibe gemäß der Erfindung, in

gang-Übersetzungsnabe mit automatisch betätigter Einzeldarstellung, vergrößert.

Gangschaltung für Fahrräder od. dgl. zu schaffen, 20 Auf der Nabenachse 1 ist einerseits ein Antreiber 2 wobei aber der vorstehend geschilderte Nachteil mit lediglich angedeutetem Kettenzahnkranz und anweitgehend ausgeschaltet ist. dererseits ein Festkonus 3 angebracht. Diese beiden

Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß Teile 2 und 3 tragen jeweils Kugellager, auf denen

das Steuerelement als Schalthebel oder Schaltscheibe eine Nabenhülse 4 drehbar gelagert ist. Diese Na-

ausgebildet ist und an einem gesonderten Zapfen 25 benhülse umschließt unter anderem die Elemente des

außerhalb der Mittelachse des Fliehgewichtsträgers Mehrganggetriebes mit dem Fliehkraftschalter gemäß

gegenüber diesem verschwenkbar gelagert ist. der Erfindung, von denen eine Lagerhülse 5 drehbar

Damit kann unter anderem eine noch weiterge- auf der Nebenachse 1 angebracht ist. Auf dieser hende Verbesserung der Schaltfunktion des Steuer- Lagerhülse 5 lagert drehbar ein Trägerteil 6, bei dem elementes erreicht werden, weil infolge der Lagerung 30 in einer Lagertasche 7 eine Sperrklinke 8 ausauf nur einem einzigen Zapfen die die Schaltfunktion schwenkbar angeordnet ist. An diesem Trägerteil 6 unter Umständen hemmende Reibung noch vermin- sind zwei Schwenkzapfen 9 diametral zueinander ändert wird. gebracht, deren Köpfe in die Stirnseite des Trägertei-

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Fliehkraft- les 6 eingelassen sind (F i g. 1 und 2). An diesen schalters gemäß der Erfindung besteht darin, daß der 35 Schwenkzapfen 9 sind, wie insbesondere F i g. 3 erSchalthebel oder die Schaltscheibe diametral gegen- kennen läßt, Fliehgewichte 10 ausschwenkbar gelaüber diesem einzigen Anlenkpunkt eine Steuerkurve gert, welche jeweils unter Einfluß einer Rückholfeder zur Beeinflussung der Schaltklinke aufweist. 11 stehen. Diese Federn sind im Ausführungsbeispiel

Zweckmäßig dabei ist es, wenn die Schaltklinke als Schraubenfedern ausgebildet, es ist aber auch

radial einseitig von der Steuerkurve beeinflußt wird. 4° möglich, diese Rückholfedern als Blattfedern auszu-

Eine günstige Ausgestaltung des Steuerelementes bilden, wobei dann weniger Platz in axialer Richtung

bei dem erfindungsgemäßen Fliehkraftschalter be- benötigt wird.

steht darin, daß im Steuerelement zwischen dem In jedem der beiden Fliehgewichte 10 ist nahe dem Schwenkzapfen und der Steuerkurve zumindest zwei Schwenkpunkt, d. h. Lagerstelle des Schwenkzap-Durchbrüche oder Profilausschnitte jeweils zur Füh- 45 fens 9 in Fig. 3, ein axial gerichteter abgesetzter rung eines Steuerzapfens des Fliehgewichtes vorgese- Steuerzapfen 12 eingesetzt, welcher in F i g. 1 besonnen sind. ders deutlich zu erkennen ist. Diese Steuerzapfen 12

Vorteilhaft ist es dabei, wenn der im Durchbruch greifen, wie die F i g. 1 und 2 zeigen, in ein als

oder Profilausschnitt des Schaltelementes geführte Schaltscheibe 13 ausgebildetes Steuerelement ein,

Steuerzapfen am Fliehgewicht selbst nahe dessen 50 welches dazu mit Schlitzen 14 versehen ist. Diese

Schwenkzapfen-Lagerstelle angebracht ist. Eine be- Schaltscheibe 13 ist etwa ringförmig ausgebildet und

sonders zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungs- zum Trägerteil 6 etwa konzentrisch angeordnet, je-

gemäßen Fliehkraftschalters mit Steuerelement be- doch außerhalb der Drehmitte dieses Trägerteiles an

zeichnet das Merkmal, daß bei Vorhandensein von einem axial hervorstehenden Zapfen 15 schwenkbar

zwei Fliehgewichten beide zugehörigen Steuerzapfen 55 angebracht, (F i g. 4). Die bereits erwähnten als

auf der von dem Durchbruch bzw. der Steuerkurve Schlitze 14 ausgebildeten Profilausschnitte gehen

eingenommenen Halb-Zylinderseite des Schaltele- vom Inneren der ringförmig ausgebildeten Schalt-

mentes liegen, wobei die Verbindungslinie der Steu- scheibe 13 aus und sind dabei in bezug auf den Zap-

erzapfen etwa parallel zur Verbindungslinie der fen 15 beide auf der gleichen Seite der Schaltscheibe

Schwenkzapfen verläuft, welch letztere durch die 60 vorgesehen, und zwar von diesen abgeteilt durch die

Mitte der Nabe, d. h. Drehmitte des Fliehgewichts- gedachte Linie, welche die beiden Schwenkzapfen 9

träger-Teiles geht. Sehr günstig ist es dabei, wenn die für die Fliehgewichte miteinander verbindet. In der

jeweils mittels der Steuerzapfen das Schaltelement Schaltscheibe 13 ist zwischen den vorerwähnten

beeinflussenden und dadurch zugleich selbst koordi- Schlitzen 14 eine Steuerkurve 16 vorgesehen, welche

nierten Fliehgewichte untereinander gleich, mit einer 65 dem Zapfen 15 zur Lagerung der Schaltscheibe dia-

Bohrung für den Schwenkzapfen und zwei auf einem metral gegenüberliegt. Diese Steuerkurve 16 in der

zum Schwenkzapfen zentrischen Bogen liegenden Schaltscheibe wirkt auf die bereits erwähnte Sperr-

Bohrungen für Steuerzapfen ausgebildet sind und die klinke 8 ein. Eine besonders zuverlässige Arbeits-

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weise der Sperrklinke in Verbindung mit der Steuer- 25 aufweist, mittels welcher der Stützring und damit kurve wird dann erreicht, wenn die Lagertasche 7 im letztlich der Antreiber 2 mit der Lagerhülse 5 dreh-Trägerteil 6 so angebracht ist, daß die Spitze der fest verbunden ist. Letztere trägt auf dem in F i g. 1 Sperrklinke 8 etwa auf der Linie Nabenmitte — linken Ende innerhalb der Nabenhülse 4 auf einem Schwenkzapfen 15 liegt. 5 Bremskonus einer nicht zur Erfindung gehörigen und

Die Schaltscheibe 13 des Ausführungsbeispiels ist, demnach auch nicht näher beschriebenen Rücktrittwie insbesondere F i g. 2 deutlich zeigt, in ihrem Mit- bremseinrichtung einen Satz Sperrklinken 26, welche telteil ausgespart, derart, daß die Scheibe etwa die in eine entsprechende Innenverzahnung 27 der Na-Form eines Ringes hat. Die Steuerkurve 16 ist im benhülse eingreifen.

Ringkörper der Schaltscheibe als radial außen gele- ίο Die Wirkungsweise des Fliehkraftschalters gemäß gene Kontur eingearbeitet. — Es ist aber auch mög- der Erfindung in der Mehrgangnabe ist nun folgende: lieh, dem Steuerelement etwa die Gestalt eines Bei Antrieb der Nabe über den Kettenzahnkranz

Schalthebels zu geben, in der Weise, daß aus dem auf dem Antreiber 2 wird über den Stützring 24 die Ring zwischen der Steuerkurve 16 und einem der Lagerhülse 5 angetrieben. Damit wird auch der Schlitze 14 ein Teil an Umfang herausgeschnitten 15 Bremskonus mit den Sperrklinken 26 gedreht, welche wird, wodurch der Ring dann noch leichter wird. — der Innenverzahnung 27 der Nabenhülse 4 gegen-Bei Platzmangel innerhalb der Nabenhülse kann der überliegen. Dadurch wird die Nabenhülse 4 mit der Mittelteil der Schaltscheibe weniger groß ausgespart Drehzahl des Antreibers 2 angetrieben. Zugleich wird sein, so daß der in seiner Grundform noch vorhan- vom Antreiber her über das Planetengetriebe 23, 22, dene Ring dann nach innen zu breiter ist. Bei einer 20 21, 20 mit erhöhter Drehzahl der Fliehgewichtsträsolchen Ausgestaltung eines Steuerelementes sind ger-Teil6 angetrieben, welcher drehbar auf der dann für die Schwenkzapfen 9 der Fliehgewichte Lagerhülse 5 angebracht ist. Damit werden auch die Durchlaßöffnungen in der Form eines Langloches Fliegewichte 10 in Rotation gebracht, jedoch noch vorgesehen. durch die Rückholfedern 11 auf dem Schwenkzap-

Bei jeder Ausführungsform des Steuerelementes 25 fen 9 in Ruhestellung gehalten. Die über die Steuerwird durch dieses die Bewegung der Fliehgewichte zapfen 12 beeinflußbare Schaltscheibe 13 ist in bezug 10 über die in die Schlitze 14 eingreifenden Steuer- auf den Fliehgewichtsträger-Teil 6 bzw. die daran anzapfen 12 koordiniert. Die Fliehgewichte 10, etwa gebrachte Sperrklinke 8 in Ruhe. Bei erhöhter Anhalbmondförmig ausgebildet und die LagerhülseS triebsdrehzahl vom Kettenzahnkranz her beginnen eng umschließend, wie die F i g. 3 zeigt, haben nahe 30 die Fliehgewichte abzuheben, d. h. radial auszuder Lagerstelle für den Schwenkzapfen 9 auf einem schwenken. Die Bewegung der Fliehgewichte erfolgt Radius um diese zwei Bohrungen zur Aufnahme je- gleichsinnig entsprechend der Anlenkung derselben, weils eines der Steuerzapfen 12, welcher, wie schon Die Schaltscheibe 13, in welche die Steuerzapfen 12 beschrieben, jeweils in den Schlitz 14 der Schalt- von beiden Fliehgewichten 10 in Schlitze 14 eingreischeibe 13 eingreift. Die Steuerzapfen 12 sind nun so 35 fen und dadurch die Schwenkbewegung der Fliehgein den verfügbaren Zapfenlöchern untergebracht, wichte koordinieren, wird bei ausschwenkenden daß diese in bezug auf die Verbindungslinie durch Fliehgewichten um den Zapfen 15 verschwenkt. Dadie Schwenkzapfen 9 auf derselben Seite liegen. Das durch wird der als Steuerkurve 6 dienende Profilausnicht in Anspruch genommene Zapfenloch, bei dem schnitt gegenüber der Sperrklinke 8 verschoben und einen Fliehgewicht nahe dessen Ende, bei dem ande- 40 die Klinke auf diese Weise freigegeben zum Ausren zum Gewichtskörper hin gelegen, bleibt frei. Die schwenken unter Wirkung der Spreizfeder 17. Die Fliehgewichte 10 sind im Bereich der vorerwähnten Klinke kann nun in die Verzahnung des Mitnehmer-Zapfen-Löcher in der Breite vermindert. Diese vor- ringes 18 in der Nabenhülse 4 eingreifen und diese stehend beschriebene Ausgestaltung ermöglicht es, mit der gegenüber der LagerhülseS erhöhten Drehfür beide Fliehgewichte das gleiche Formteil zu ver- 45 zahl antreiben. Die zuvor den Antrieb der Nabenwenden. Das Fliehgewicht ist als Sinter-, Druckguß- hülse bewirkenden Sperrklinken 26 werden nun oder Fließpreß-Formteil ausgebildet. überholt.

Die von der Schaltscheibe 13 mittels der Steuer- Wenn die Antreiberdrehzahl entsprechend verminkurve 16 gesteuerte Sperrklinke 8 kann bei entspre- dert ist und der Fliehgewichtsträger-Teil 6 langsamer chender Stellung der Schaltscheibe unter Einfluß 50 umläuft, kehren die Fliehgewichte 10 unter Einwireiner Spreizfeder 17 ausschwenken und in einen Mit- kung der Rückholfeder 11 zur Ruhelage zurück, nehmerring 18 mit entsprechender Verzahnung ein- Über die Steuerzapfen 12 wird die Schaltscheibe 13 greifen, welcher in der Nabenhülse 4 drehfest ange- erneut verschwenkt, diesmal zur Ruhelage hin, die bracht ist. Der die Sperrklinke 8 aufnehmende Trä- Spitze der vorher freigegebenen Sperrklinke 8 wird gerteil 6 sitzt drehbar auf der Lagerhülse 5 und ist 55 außer Eingriff mit der Verzahnung des Mitnehmerüber eine formschlüssige Kupplung 19 mit einem ringes 18 gebracht, der Antrieb der Nabenhülse 4 er-Hohlrad 20 eines Planetenradgetriebes verbunden. folgt dann wieder ausschließlich über die Sperrklin-Die Kupplung 19 besteht dabei aus einem axialen ken 26, welche auf den Bremskonus angebracht sind Ansatz am Trägerteil 6 mit zwei Parallelflächen. Das und mit der Drehzahl der Lagerhülse 5 umlaufen.
Hohlrad 20 hat einen entsprechend geformten 60 Die beschriebene Ausführungsform eines Flieh-Durchbruch zur Aufnahme dieses Ansatzteiles. Die kraftschalters ist weiterhin auch mit Vorteil für an-Planetenräder 21 auf ihren Achsen 22 des Planeten- dere Antriebe anwendbar, beispielsweise in Getriegetriebes kämmen einerseits in dem Hohlrad 20 und ben für befestigungsfrei aufgestellte Waschautomaten andererseits mit einem Sonnenrad 23, welches auf mit schwingend angebrachtem Laugenbehälter und der Nabenachse 1 fest angebracht bzw. angearbeitet 65 daran angehängtem Antriebsaggregat. Bei einem solist. Die Planetenradachsen 22 sind im Antreiber 2 chen Anwendungsfall treten Erschütterungen auf, deangebracht und an den freien Enden durch einen ren störende Auswirkung auf die ordnungsgemäße Stützring 24 verbunden, welcher eine Steckkupplung Funktion der Fliehgewichte eines Fliehkraftschalters,

der für das Einschalten einer Zwischenschleuder- oder Trockenschleuder-Drehzahl vorgesehen ist, durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Fliehkraftschalters zumindest mit einem Steuerring zur Koordinierung der Bewegung der Fliehgewichte verhindert werden kann. Weiterhin ist die Verwen-

dung eines Fliehkraftschalters gemäß der Erfindung auch bei anderen Antriebssystemen mit Vorteil denkbar, wo Erschütterungen auftreten, die die Funktion eines von mehreren Fliehgewichten stören könnten und auf diese Weise die Arbeitsweise des Fliehkraftschalters stören würden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

1 2 Steuerzapfen (12) das Schaltelement (13 Schalt- Patentansprüche· scheibe) beeinflussenden und dadurch zugleich selbst koordinierten Fliehgewichte (10) untereinander gleich, mit einer Bohrung für den

1. Fliehkraftschalter für automatisch betätigte 5 Schwenkzapfen (9) und zwei auf einem zum Gangumschaltung, insbesondere bei Mehrgang- Schwenkzapfen (9) zentrischen Bogen liegenden Übersetzungsnaben für Fahrräder od. dgl., beste- Bohrungen für Steuerzapfen (12) ausgebildet sind hend aus einer angetriebenen Nabenhülse und und die Steuerzapfen (12) im Einbauzustand jeeiner treibenden Antriebseinrichtung, wobei die weils in der der Steuerkurve (16) für die Sperr-Antriebseinrichtung einen Antreiber, mindestens io klinke (8) zunächst liegenden Zapfenbohrung traein Getriebe und Kupplungseinrichtungen umfaßt gen.

und ferner ein mit Fliehgewichten ausgerüsteter
Fliehkraftschalter vorhanden ist, der mit mindestens einer der Kupplungseinrichtungen in Wirkverbindung steht und zum Schalten von verdreh- 15
baren Klinken-Schaltorganen dient, wobei der
Fliehgewichtsträger zur Lagerung von zumindest
zwei Fliehgewichten eingerichtet ist, deren Lagerstellen rotationssymmetrisch angeordnet sind,
derart, daß die Fliehgewichte sich unter Einfluß 20
der Flieh- bzw. Rückholfederkraft gleichsinnig

bewegen und daß den Fliehgewichten ein Steuer- Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftelement zugeordnet ist, welches zum Fliehge- schalter zur automatisch betätigten Gangumschaltung, wichtsträger etwa konzentrisch bewegbar an- insbesondere bei Mehrgang-Übersetzungsnaben für geordnet ist und die Fliehgewichte miteinander 25 Fahrräder od. dgl., bestehend aus einer angetriebekoppelt, nach Patent P 18 09 140 vom 11. 11. nen Nabenhülse und einer treibenden Antriebsein-1968, dadurch gekennzeichnet, daß richtung, wobei die Antriebseinrichtung einen Andas Steuerelement als Schalthebel oder Schalt- treiber, mindestens ein Getriebe und Kupplungseinscheibe ausgebildet ist und an einem gesonderten richtungen umfaßt und ferner ein mit Fliehgewichten Zapfen außerhalb der Mittelachse des Fliehge- 30 ausgerüsteter Fliehkraftschalter vorhanden ist, der wichtsträgers gegenüber diesem verschwenkbar mit mindestens einer der Kupplungseinrichtungen in gelagert ist. Wirkverbindung steht und zum Schalten von ver-

2. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1, dadurch drehbaren Klinkenschaltorganen dient, wobei der gekennzeichnet, daß der Schalthebel oder die Fliehgewichtsträger zur Lagerung von zumindest Schaltscheibe (13) diametral gegenüber diesem 35 zwei Fliehgewichten eingerichtet ist, deren Lagersteleinzigen Anlenkpunkt (Zapfen 15) eine Steuer- len rotationssymmetrisch angeordnet sind, derart, daß kurve (16) zur Beeinflussung der Sperrklinke (8) die Fliehgewichte sich unter Einfluß der Flieh- bzw. aufweist. Rückholfederkraft gleichsinnig bewegen und daß den

3. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1 und 2, Fliehgewichten ein Steuerelement zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (8) 40 welches zum Fliehgewichtsträger etwa konzentrisch radial einseitig von der Steuerkurve (16) beein- bewegbar angeordnet ist und die Fliehgewichte mitflußtwird. einander koppelt, wie es Hauptpatent P 18 09 140

4. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1,2 zum Gegenstand hat.

oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuer- Von einer Mehrgang-Übersetzungsnabe für Fahrelement (13 Schaltscheibe) zwischen dem 45 räder mit automatisch betätigter Gangumschaltung Schwenkzapfen (9) und der Steuerkurve zumin- ist bereits ein Fliehkraftschalter bekannt, der das dest zwei Durchbrüche oder Profilausschnitte Klinkengesperre in der Weise betätigt, daß bei Über-(Schlitze 14) jeweils zur Führung eines Steuer- schreiten des Schaltpunktes für den Fliehkraftschalzapfens (12) des Fliehgewichts (10) vorgesehen ter durch Drehzahlerhöhung die vorher unter Federsind. 50 wirkung anliegenden Gewichte ausschwenken und

5. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1 bis 4, die Schaltklinken freigeben, so daß letztere in die auf dadurch gekennzeichnet, daß der im Durchbruch einem größeren Radius vorgesehene Innenverzah- oder Profilausschnitt (Schlitze 24) des Schaltele- nung der Nabenhülse eingreifen können. Bei Untermentes (13 Schaltscheibe) geführte Steuerzapfen schreiten der das Ausschwenken der Fliehgewichte (12) am Fliehgewicht (10) selbst nahe dessen 55 bewirkenden Nabenhülsen-Drehzahl kommen die Schwenkzapfen-Lagerstelle (9) angebracht ist. Klinken außer Eingriff und kehren in die Ruhelage

6. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1 und 5, zurück. Bei dieser Ausgestaltung eines Fliehkraftdadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein schalters sind die Fliehgewichte und die Schaltklinken von zwei Fliehgewichten (10) beide zugehörigen innerhalb der Nabenhülse auf gesonderten Bauteilen Steuerzapfen (12) auf der von der Steuerkurve 60 angeordnet. — Dieses stellt unter anderem einen er-(16) eingenommenen Halb-Zylinderseite des höhten baulichen Aufwand dar, außerdem ist keine Schaltelementes (13 Schaltscheibe) liegen, wobei Verbindung der Fliehgewichte untereinander vorhandie Verbindungslinie der Steuerzapfen (12) etwa den.

parallel zur Verbindungslinie der Schwenkzapfen Im Hauptpatent ist bereits ein Steuerelement vor-(9) verläuft, welch letztere durch die Drehmitte 65 geschlagen worden, welches als Steuerring für die mit

der Nabe geht. Zapfen versehenen Fliehgewichte ausgebildet und mit

7. Fliehkraftschalter nach Anspruch 6, dadurch einer zu dem Fliehgewichtsträger konzentrischen gekennzeichnet, daß die jeweils mittels der Schaltscheibe für die Sperrklinken zu einer Bauein-