DE293968C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist ein Antrieb für Motorräder bekannt mit einer in der Hinterradnabe relativ drehbaren Übertragungshülse, die mit der Nabe mittels einer durch Federn geschlossenen und von Hand lösbaren Reibungskupplung verbunden ist und auf die sowohl das von den Tretkurbeln bewegte Getriebe mittels Rollengesperres als auch das mit dem Motor in Verbindung stehende Planetenräderwechselgetriebe wirkt, dessen an der Übertragungshülse gelagerte Planetenräder je zwei Stufenzahnkränze tragen und dessen Sonnenräder entweder gegeneinander gesperrt sind oder einzeln festgestellt werden zur Erzielung dreier Über-Setzungen, zwischen denen Leerlaufstellungen eingeschaltet sind. Bei diesem bekannten Antrieb sind gemäß vorliegender Erfindung folgende drei an sich bei Motorrädern bzw. Fahrrädern bekannte Vorrichtungen zugleich angebracht : Die Rollen des Rollenklemmgesperres werden durch einen mit einer Reibungsfeder verbundenen Führungsring gesteuert, die Reibungskupplung zwischen Überttagungshülse und Nabe besteht atts achsial verschiebbaren äußeren und inneren konischen Reibkörpern, und eine mit mehreren Kupplungskränzen versehene Kupplungshülse bewirkt den Wechsel der Übersetzung des Planetengetriebes.

Auf der Zeichnung ist die Hinterradnabe gemäß der Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt. Fig. 1 stellt

in der oberen Hälfte einen Längsschnitt und in der unteren Hälfte die äußere Ansicht der Hinterradnabe dar. Fig. 2 und 3 sind Quer· schnitte nach den Linien 2-2 bzw. 3-3 der Fig. i.

Zum Antrieb der Hinterradnabe dienen zwei verschiedene Antriebsvorrichtungen, und zwar das gewöhnliche Tretkurbelgetriebe des Fahrrades, das durch eine Kette mit dem auf einer Antriebshülse 12 fest angeordneten Kettenrad 11 in der gewöhnlichen Weise verbunden ist, und andererseits ein im anderen Ende der Nabe 10 gelagerter glockenförmiger Antriebskörper 13, der mit einer Innenverzahnung 45 versehen ist und auf seinem aus der Nabe herausragenden Ende die üblichen Gewinde 14 trägt, mittels deren ein Kettenrad auf ihm befestigt wird. Dieses Kettenrad erhält seinen Antrieb vom Motor des Fahrrades. Die beiden Antriebe wirken auf eine in der Nabe 10 gelagerte Übertragungshülse 15, die durch eine besondere, nachstehend beschriebene Kupplung die Kraft auf die Nabe 10 überträgt. Die Hülse 15 trägt an dem einen Ende die Drehbolzen 16 eines Planetenrädergetriebes, die mit ihren anderen Enden in einem Ring 17 befestigt sind. Dieser Ring ist an dem Antriebskörper 13 mittels eines Kugellagers gelagert, während die weitere Stützung der Hülse 15 durch ein Kugellager geschieht, das an einem auf der Achse 19 fest angeordneten Konus 18 läuft. Hierdurch wird die

Hülse in der Nabe konzentrisch und zu letzterer relativ drehbar geführt.

Die Kupplungsvorrichtung zwischen der

Hülse 15 und der Nabe 10 besteht aus einer Anzahl konzentrischer, mit kegelförmigen Reibflächen versehener Ringe, von denen die äußeren 20 durch Vorspränge und Aussparun-, gen, ζ. Β. durch Nut- und Federführung 21, mit der Nabe 10 undrehbar, aber längsverschiebbar verbunden sind.' Die inneren Kupplungsringe 22, 23, 24 sind auf der Hülse 15 undrehbar, und zwar der Ring 24 dadurch, daß er durch Gewinde mit der Hülse 15 starr verbunden ist, während die Ringe 22 und 23 mittels Nut und Feder 25 auf der Hülse 15 zwischen deren Flansch 26 und dem Ring 24 . achsial verschiebbar geführt sind. Zwischen dem Flansch 26 und dem Ring 22 sind im Umkreise verteilt eine Anzahl. Schraubenfedern 27 angeordnet und in Bohrungen der beiden Teile gelagert; sie streben den Ring 22 gegen den Ring 24 hin zu drücken, wobei die doppelkonischen Flächen sämtlicher Kupplungsringe 20 bis 24 fest aufeinandergedrückt ■ werden.

da die zwischen den Ringen 22 und 24 liegenden Ringe sich achsial entsprechend einstellen können. Die Reibflächen der äußeren und inneren Ringe stellen die Kupplung zwischen der.Hülse 15 und der Nabe 10 her, die deshalb in der Drehung mitgenommen werden kann. Da die Kupplung durch den Druck der Federn 27 in Eingriff gehalten wird, so vermag.sie bei einer Überlastung nächzugeben, indem die Reibflächen der Kupplungskörper aufeinander

.35 gleiten, und es wird Bruch der Teile verhütet. Die Lösung der Kupplung kann von Hand mittels einer Steuervorrichtung erfolgen, die den Ring 22 entgegen der Wirkung der Federn 27 gegen den Flansch 26 hin zu bewegen vermag, worauf auch die übrigen Kupplungskörper außer Berührung miteinander kommen. Zu diesem Zwecke ist innerhalb der Hülse 15 ein Ring 30 gelagert, von dem mehrere radiale Arme 31 durch Längsschlitze der Hülse 15 hindurchragen und in diesen achsial beweglich sind. Von den Armen 31 ragen Nasen 32 gegen die rechte Seite des Ringes 22. Der Ring 30 ist mittels eines Kugellagers an einem auf der Achse 19 verschiebbaren Konus 33 gelagert; letzterer ist mit einem durch Längsschlitze der Achse sich erstreckenden flachen Körper 34 vereinigt, gegen dessen von dem Konus 33 abgewendete Seite das innere Ende eines in der Bohrung der Achse 19 verschiebbaren Stiftes 35 sich legt. Auf dem Ende der Achse ist ein Ring 36 befestigt, der auf seinem Umfange ein steiles ϋελνίηαε 37 trägt, mit . dem ein entsprechendes Muttergewinde einer , Kappe 38 in Eingriff steht, gegen deren innere Fläche das" äußere Ende des Stiftes 35 sich stützt, wenn durch den Druck der Federn 27 die gesamte Steuervorrichtung 30 bis 35 nach rechts geschoben wird. Wird die Kappe 38 auf dem Ring 36 mittels eines vom Fahrer zu bewegenden Zuggestänges in entsprechender Richtung gedreht, so wird durch die Wirkung der Gewinde 37 die Kappe und damit der Stift 35 links bewegt, so daß die Nasen 32 den Ring 22 entgegen dem Federdruck gegen den Flansch 26 hin bewegen. Nach Aufhören des Zuges bringen die Federn die Steuervorrichtung wieder in ihre Ruhestellung.

Der Antrieb des Fahrrades vom Tretkurbelgetriebe aus erfolgt mit Hilfe einer Freilauf-' kupplung, die zwischen der Antriebshülse 12 und der'Übertragungshülse 15 angeordnet ist und aus dem gebräuchlichen Rollenklemmgesperre besteht, bei dem Kupplungsrollen 40 in schrägen Taschen auf dem Umfange der Antriebshülse 12 gelagert sind und gegen die innere Fläche der Hülse 15 selbst oder eines in diese geschraubten Ringes 41 wirken. Ein Führungsring 42, der mit einem federnden' Teil an dem Konus 33 schleift, steuert sämtliche Rollen 40 gleichzeitig. Wenn das Antriebsrad 11 durch das Tretkurbelgetriebe in Vorwärtsdrehung versetzt wird, so werden die Rollen 40 in den schrägen Taschen nach auswärts bewegt und gegen den Ring 41 gedrückt, wodurch die Kupplung geschlossen ist und die Hülse 15 und damit die Hinterradnabe angetrieben wird. Wegen der nachstehend beschriebenen besonderen Verbindung kann jedoch auch der Körper 13 in manchen Fällen angetrieben werden, was auch den Antrieb des Motors vom Tretkurbelgetriebe aus ermöglicht. Wenn die Hülse 15 schneller läuft als die Antriebshülse 12, so löst sich die Rollenkupplung selbsttätig.

Der mit dem Motor durch Kettengetriebe o. dgl. in Verbindung stehende Antriebskörper 13 trägt an seinem inneren Ende einen Innenzahnkranz 45, der mit der kleineren Stufe 46 zweier starr miteinander verbundener Planetenrädersätze 46 und 47 in Eingriff ist, die auf den an der Hülse 15 befestigten Drehbolzen 16 drehbar sind. Sämtliche Planetenräder 46 sind mit einem Sonnenrad 48 und die Planetenräder 47 mit einem Sonnenrad 49 in Eingriff; die Sonnenräder sind zwi- n° sehen den Teilen 15 und 17 unabhängig voneinander drehbar, jedoch achsial nicht verschiebbar geführt. In · der Bohrung der Sonnenräder ist auf der Achse eine Kupplungshülse 50 verschiebbar und drehbar angeordnet, die auf ihrem Umfange Zahnkränze 51 und 52 als Kupplungsorgane trägt. Entsprechende Gegenkupplungen 53 und 54 sind in der Bohrung der beiden Sonnenräder 48 bzw. 49 vorgesehen, und weitere ähnliche Kupplungen 55

und 56 sind in der Bohrung der Hülse 15 bzw. in einer Ausdrehung eines auf der Achse undrehbar befestigten Lagerkonus 57 ausgebildet. Je nach ihrer Stellung gestattet demnach die Hülse 50 eine verschiedene Einschaltung des Planetenräderwechselgetriebes. In der Stellung nach Fig. 1 kuppelt der Zahnkranz 52 der Hülse 50 durch die Kupplungen 54 und 55 das Sonnenrad 49 mit der Übertragungshülse

15. Infolgedessen können sich die Sonnenräder um ihre Drehbolzen 16 nicht drehen, sondern das gesamte Rädergetriebe ist starr gekuppelt, weshalb der Antriebskörper 13 durch die Planetenräder die Hülse 15 mit derselben Geschwindigkeit mitnimmt, wobei auch die Kupplungshülse 50 umläuft. In der äußersten linken Stellung der Hülse 50, in der die Kupplungszähne 55 frei sind, während' die Verzahnungen 52 und 53 ineinandergreifen und die Hülse 50 durch ihren Zahnkranz 51 und die Kupplungszähne 56 mit dem Lagerkonus 57 undrehbar verbunden ist, wird dementsprechend auch das Sonnenrad 48 ündrehbar festgehalten, wohingegen das Sonnenrad 49 drehbar bleibt. Beim Antrieb des Körpers 13 wickeln sich nun die Planetenräder 46 an dem Innenzahnkranz 45 und an dem feststehenden Sonnenrad 48 ab, wobei sie ihren Drehzapfen 16 und der mit diesen verbundenen Hülse. 15 eine Übersetzung ins Langsame, und zwar mit der in diesem Getriebe auftretenden kleinsten Geschwindigkeit mitteilen. Die sich mit den Planetenrädern 46 drehenden Planetenräder 47 können dem Sonnenrad 49 eine Drehung in entsprechendem Sinne erteilen, weil dieses an einer Drehung nicht.gehindert ist. In der Mittelstellung der Übertragungshülse 50, in der das Sonnenrad 49 durch die Kupplungen 54 und 52 mit der Hülse 50 und diese durch die Kupplungen 51 und 56 mit dem Lagerkonus 57 undrehbar gekuppelt sind, werden beide Planetenrädergetriebe zur Wirkung gebracht; denn bei der Drehung des Antriebskörpers 13 rollen sich die Planetenräder 46 an dem Innenzahnkranz 45 und die Planetenräder 47 an dem feststehenden Sonnenrad 49 ab. Dies ergibt eine mittlere Übersetzung ins Langsame. Die besondere Ausführung des Planetenrädergetriebes gestattet einen allmählichen Übergang von der höchsten Oder normalen Geschwindigkeit auf die mittlere und schließlich auf die kleinste, und umgekehrt, lediglich durch Verschieben der Kupplungshülse 50 in derselben Richtung.

Wird die Kupplungshülse 50 in solcher Stellung festgehalten, daß ihre Kupplungszähne 52 sich zwischen den Kupplungen 53 und 54 befinden, ohne in diese einzugreifen, so läuft das Planetenrädergetriebe leer; denn da in diesem Falle beide Sonnenräder um die Achse drehbar bleiben, so kann das Planetenrädergetriebe keinen Rückdruck aufnehmen, der die Übertragung der Kraft von dem Teil 13 auf den Teil 15 und umgekehrt ermöglicht. Der Motor ist dann'abgeschaltet, und der Antrieb der Nabe kann ausschließlich durch das Tretkurbelgetriebe geschehen.

Die Verschiebung der Hülse 50 geschieht mit Hilfe einer in der hohlen Achse 19 angeordneten Steuervorrichtung, die im wesentliehen aus einer Stange 61 besteht, auf deren innerem Ende durch Längsschlitze der Achse hindurchragende und die Hülse 50 an ihren Enden übergreifende Führungskörper 62 unverschiebbar befestigt sind, während ihr äußeres Ende mit einer über eine Rolle 63 geführten Kette 64, einem Zuggestänge, einem Hebelsystem 0. dgl. verbunden ist, mittels dessen der Stange 61 eine Längsbewegung erteilt werden kann. Die Zugvorrichtung ist zweckmäßig bis an eine solche Stelle des Fahrradrahmens geführt, an der sie dem Fahrer leicht erreichbar ist.

Bei dieser Konstruktion der Nabe kann die Kupplung der Übertragungshülse 15 mit der Nabe 10 von Hand ausgeschaltet werden. Man kann alsdann mit Hilfe des Tretkurbelgetriebes den Motor anlassen, worauf dieser mit der Nabe 10 durch allmähliches Schließen der Kupplung verbunden werden kann, während die Verbindung mit den Tretkurbeln sich selbsttätig ausschaltet. Es ist aber auch möglich, gleichzeitig mit dem Motor die Tretkurbeln als Antrieb des Fahrrades zu benutzen. Ferner kann man unter Einstellung der Leerlaufstellung des Planetenrädergetriebes das Tretkurbelgetriebe allein zum Antrieb des Fahrrades benutzen. Die Vorrichtung zur Einschaltung der verschiedenen Übersetzungen kann unabhängig von der Steuerung der Kupplung bewegt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Antrieb für Motorräder o. dgl. mit einer in der Hinterradnabe relativ drehbaren Übertragungshülse, die mit der Nabe mittels einer durch Federn geschlossenen und von Hand lösbaren Reibungskupplung verbunden ist und auf die sowohl das von den Tretkurbeln bewegte Getriebe mittels RoI-lenklemmgesperres als auch das mit dem Motor in Verbindung stehende Planetenräderwechselgetriebe wirkt, dessen an der Übertragungshülse gelagerte Planetenräder je zwei Stufenzahnkränze tragen und dessen Sonnenräder entweder gegeneinander gesperrt oder einzeln festgestellt werden zur Erzielung dreier Übersetzungen, zwischen denen Leerlaufstellungen eingeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die

   Rollen des. Rollenklemmgesperres (40) durch einen mit einer Reibungsfeder ausgestatteten Führungsring (42) gesteuert werden, daß die Reibungskupplung zwischen der Ubertragungshülse (15) und der Hinterradnabe (10) aus achsial verschiebbaren äußeren und inneren konischen Reibkörpern (20, 22, 23, 24) besteht, und daß der Wechsel der Übersetzung des Planetenrädergetriebes durch eine mit mehreren Kuß'plungskränzen versehene Kupplungshülse (50) bewirkt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.