DE3407164C2 - Mehrgang-Antriebsnabe für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrgang-Antriebsnabe mit drei Gängen für Fahrräder.

Aus der DE-OS 29 40 841 ist eine Zweigang-Freilaufnabe für ein Fahrrad bekannt, bei welcher das Planetengetriebe mittels eines axial verschiebbar geführten Klinkenträgers umgeschaltet werden kann. Der Klinkenträger trägt Klinken eines Klinkenfreilaufs, die in beiden Schaltpositionen des Klinkenträgers federnd in eine Klinkenverzahnung der Nabenhülse eingreifen. Der Klinkenträger trägt ferner Klinken eines steuerbaren Klinkengesperres, die in der einen der beiden Schaltpositionen in eine Klinkenverzahnung des Planetenradträgers des Planetengetriebes eingreifen und in der anderen Schaltposition von einer axial seitlich der Klinkenverzahnung an dem Planetenträger vorgesehenen Aushebeschräge aus der Klinkenverzahnung herausgehoben werden. Die Klinkenfreiläufe sind auf einer gemeinsamen achsnormalen Ebene angeordnet und werden in ihrer Wirkung durch eine Klauenkupplung zwischen Klinkenträger und Antreiber ergänzt, die zur Schaltung des direkten Ganges erforderlich ist.

Ferner werden Klinken zum Schalten von drei Gängen in Verbindung mit einer Rücktrittbremse bei der DE 28 19 471 geschaltet. Hier liegen ein erster Klinkenfreilauf für den Vortrieb und ein zweiter Klinkenfreilauf für die Rücktrittbremse auf dem Antreiber und arbeiten mit dem Hohlrad zusammen. In etwa der gleichen Ebene senkrecht zur Achse liegt ein dritter Klinkenfreilauf auf dem Hohlrad und arbeitet mit der Nabenhülse zusammen. Für die Schaltung des Schnellganges aber ist zwischen Antreiber und Planetenradträger eine Klauenkupplung angeordnet, die dem Raumbedarf dieser Rücktritt-Bremsnabe durch axial gedrungene Bauweise Rechnung trägt.

Eine dritte zum St. d. T. zählende klinkengesteuerte Nabe ist mit der DE 27 23 869 bekannt, in welcher zwei nebeneinanderliegende Klinkenfreiläufe auf dem Antreiber angeordnet sind, wobei einer mit dem Hohlrad und der andere mit dem Planetenradträger des Planetengetriebes zusammenwirken. Ein dritter Klinkenfreilauf liegt auf dem Hohlrad in etwa der gleichen Ebene quer zur Achse mit den beiden vorerwähnten Klinkenfreiläufen und rastet in eine Verzahnung der Nabenhülse ein. Gleichermaßen rastet ein viertes Klinkengesperre am antreiberfernen Ende der Nabe auf dem Planetenradträger ebenfalls in eine Verzahnung der Nabenhülse ein. Alle Klinkenfreiläufe werden durch axiales Verschieben gegenüber ihrer Wirkverzahnung gesteuert, wobei hierfür vorherrschend Aushebeschrägen verwendet werden. Diese Nabe hat allerdings keine Rücktrittbremse.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den axialen Platzbedarf des Getriebes und der zur Steuerung des Getriebes erforderlichen Kupplungsorgane einer wenigstens drei Gänge umfassenden Mehrgang-Antriebsnabe für Fahrräder zu verringern. Darüber hinaus soll der konstruktive Aufwand der Mehrgang- Nabe verringert werden.

Die Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß jedes der die Antriebsdrehmomentwege schaltenden, steuerbaren Kupplungsorgane als steuerbares Klinkengesperre ausgebildet ist. Jedes dieser Klinkengesperre umfaßt eine Klinkenverzahnung, jeweils wenigstens eine in die Klinkenverzahnung federnd vorgespannt eingreifende Klinke und jeweils ein Steuerorgan. Die axial verschiebbare Steuereinrichtung verschiebt die Klinke und das Steuerorgan jedes Klinkengesperres relativ zueinander in axialer Richtung, derart, daß das Steuerorgan in einer ersten Relativstellung die Klinke für den federnden Eingriff in die zugehörige Klinkenverzahnung freigibt und in einer zweiten Relativstellung aus der Klinkenverzahnung herausgehoben hält. Der axiale Schaltweg zwischen dem Steuerorgan und der Klinke ist kleiner als der bei Klauenkupplungen herkömmlichen Art vorzusehende Schaltweg. Nachdem sämtliche Kupplungsorgane als steuerbare Klinkengesperre ausgebildet sind, ist der axiale Platzbedarf der Mehrgang-Nabe trotz der Vielzahl der Gänge relativ gering. Die Steuerorgane sind nicht im Drehmomentübertragungsweg angeordnet und können vergleichsweise schwach dimensioniert sein, was die Abmessungen der Mehrgang-Nabe und den konstruktiven Aufwand verringert.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Dreigang-Freilauf-Antriebsnabe für ein Fahrrad;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Antriebsnabe gesehen entlang einer Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Dreigang-Rücktritt-Bremsnabe für ein Fahrrad und

Fig. 4 eine Schnittansicht der Bremsnabe gesehen entlang der Linie VI-VI aus Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Dreigang-Freilauf-Antriebsnabe für ein Fahrrad mit einer Nabenachse 1, an der über ein Kugellager 3 ein Antreiber 5 drehbar gelagert ist. Der Antreiber 5 trägt ein Kettenrad 7, das strichpunktiert angedeutet ist. Ferner ist auf der Nabenachse 1 drehbar eine mit zwei Speichenflanschen 9, 11 versehene Nabenhülse 13 gelagert, die sich an ihrem antreiberseitigen Ende über ein Kugellager 15 an dem Antreiber 5 und an ihrem anderen Ende über ein nicht näher dargestelltes Kugellager axial fixiert an der Nabenhülse 1 abstützt. Die Nabenhülse 13 umfaßt einen ersten Nabenteil 17 aus Leichtmetalldruckguß oder dergleichen und einen zweiten aus Stahlblech oder dergleichen gepreßten Nabenteil 19. Der Nabenteil 17 hat zwischen den beiden Speichenflanschen 9, 11 einen wesentlich kleineren Durchmesser als der Nabenteil 19, welcher in einer Preßverbindung fest mit dem Nabenteil 17 verbunden ist. Der Nabenteil 19 umschließt zusammen mit dem Antreiber 5 mechanisch stabil ein Planetengetriebe 21. Bei der vorstehend erläuterten Nabenhülse 13 sind die bei der Übertragung des Antriebsdrehmoments beanspruchten Bereiche der Nabenhülse aus Stahl verschleißfest gefertigt, während die weniger beanspruchten Bereiche der Nabenhülse aus Gewichtsersparnisgründen aus Leichtmetall bestehen.

Das Planetengetriebe 21 umfaßt ein in die Nabenachse 1 eingeschnittenes oder drehfest an ihr befestigtes Sonnenrad 23, ein relativ zur Nabenhülse 13 um die Nabenachse 1 drehbares, innenverzahntes Hohlrad 25 und einen um die Nabenachse 1 drehbaren Planetenradträger 27 mit parallel zur Nabenachse 1 verlaufenden Achsen 29, an denen mit dem Sonnenrad 23 und dem Hohlrad 25 kämmende Planetenräder 31 drehbar gelagert sind.

Der Planetenradträger 27 und das Hohlrad 25 sind mittels einer Ringscheibe 33 axial relativ zueinander fixiert und als Einheit in Achsrichtung der Nabenachse 1 verschiebbar. Auf der dem Antreiber 5 axial zugewandten Seite ist an dem Hohlrad 25 ein Klinkenträger 35 eines in Vorwärtsantriebsrichtung des Hohlrades 25 sperrenden, ersten steuerbaren Klinkengesperres 37 angeformt. Der Klinkenträger 35 trägt unter der Wirkung einer Ringfeder 39 radial nach außen schwenkende Klinken 41, die in eine Klinkenverzahnung 43 der Nabenhülse 13 eingreifen können. Auf der dem Antreiber 5 axial abgewandten Seite der Klinkenverzahnung 43 trägt die Nabenhülse 13 eine ringförmige Aushebeschräge 45, über die die Sperrklinken 41 aus der Klinkenverzahnung 43 herausgehoben werden können. Die Fig. 1 und 2 zeigen die Sperrklinken 41 in der herausgehobenen Stellung. Die Klinken 41 des Klinkengesperres 37 werden für den Eingriff in die Klinkenverzahnung 43 freigegeben, wenn das Hohlrad 25 aus der in Fig. 1 dargestellten Position nach rechts auf den Antreiber 5 zu verschoben wird.

Ein zweites steuerbares Klinkengesperre 47 ist im Antriebsdrehmoment des Antreibers 5 zum Planetenradträger 27 angeordnet. Es umfaßt an dem Antreiber 5 gelagerte Klinken 49, die unter der Wirkung einer Ringfeder 51 radial nach innen in eine außenverzahnte Sperrklinkenverzahnung 53 eines zum Antreiber 5 axial abstehenden Ringansatzes 55 des Planetenradträgers 27 vorgesehen sind. Die Klinken 49 des Klinkengesperres 47 sind mittels einer auf der Nabenachse 1 axial verschiebbar geführten Steuerscheibe 57 steuerbar. Die Steuerscheibe 57 trägt an ihrem Außenrand eine ringförmige Aushebeschräge 59, mittels der sie die Klinken 49 wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, aus der Klinkenverzahnung 53 herausheben kann. Wird die Steuerscheibe 57 in Fig. 1 nach rechts auf den Antreiber 5 zu verschoben, so gibt sie die Klinken 49 für den Eingriff in die Klinkenverzahnung 53 für die Übertragung des Vorwärts- Antriebsdrehmoments frei.

Wie am besten Fig. 2 zeigt, trägt der Antreiber 5 in Umfangsrichtung gegen die Klinken 49 versetzt weitere Klinken 61 eines in Vorwärtsantriebsrichtung den Antreiber 5 mit dem Hohlrad 25 kuppelnden Klinkenfreilaufs 63. Die Klinken 61 werden von einer Ringfeder 65 nach radial außen geschwenkt und greifen in eine Klinkenverzahnung 67 am Innenmantel des Klinkenträgeransatzes 35 des Hohlrads 25.

Ein weiterer Klinkenfreilauf 69 ist auf der dem Antreiber 5 axial abgewandten Seite des Planetenradträgers 27 angeordnet. Der Klinkenfreilauf 69 überträgt in Vorwärtsantriebsrichtung das Drehmoment des Planetenradträgers 27 auf die Nabenhülse 13 und weist an dem Planetenradträger 27 nach radial außen federnd vorgespannte Klinken 71 auf, die in eine Klinkenverzahnung 73 am Innenmantel der Nabenhülse 13 eingreifen. Die Klinken 71 fixieren in axialer Richtung zusammen mit der Ringscheibe 33 das Hohlrad 25 an dem Planetenradträger 27.

Der Planetenradträger 27 und damit das Hohlrad 25 wird von einer die Nabenachse 1 umschließenden Schraubendruckfeder 77 axial zum Antreiber 5 hin vorgespannt. Die Feder 77 ist hierbei auf der vom Antreiber 5 axial abgewandten Seite zwischen dem Planetenradträger 27 und einem in die Nabenachse 1 eingelassenen Sicherungsring 79 eingespannt. Eine auf der antreiberfernen Seite des Sonnenrades 23 an dem Planetenradträger 27 angeformte Anschlagschulter 81 begrenzt den Axialweg des Planetenradträgers 27 in einer Position, in der die Klinken 41 des Klinkengesperres 37 in die zugehörige Klinkenverzahnung 43 frei eingreifen können. Das Sonnenrad 23 ist in axialer Richtung so breit bemessen, daß die Planetenräder 31 in jeder Position des Planetenradträgers 27 mit dem Sonnenrad 23 kämmen. Eine zweite, die Nabenachse 1 umschließende Schraubendruckfeder 83 ist zwischen der dem Antreiber 5 axial zugewandten Stirnseite des Sonnenrads 23 und der Steuerscheibe 57 angeordnet und spannt die Steuerscheibe 57 in deren die Klinken 49 für den Eingriff in die Klinkenverzahnung 53 freigebende Stellung vor.

Zur Steuerung der Klinkengesperre 37 und 47 ist in einem Schlitz 85 der Nabenachse 1 ein Schubklotz 87 axial verschiebbar geführt. Der Schubklotz 87 sitzt auf einer in einer Axialbohrung 89 der Nabenachse 1 axial verschiebbar geführten Schaltstange 91, deren schubklotzfernes Ende 93 aus der Nabenachse 1 herausragt. Die Schaltstange 91 und damit der Schubklotz 87 kann mittels eines in nicht näher dargestellter Weise an der Nabenachse 1 befestigten Umlenkhebels 95 über einen Seilzug 97 oder dergleichen manuell zwischen drei vorbestimmten, die Schaltstellungen der Dreigang-Nabe bestimmenden Positionen verstellt werden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Dreigang-Nabe bei eingeschaltetem "Berggang", in welchem das Planetenradgetriebe 21 die Abtriebsdrehzahl der Nabenhülse 13 gegenüber der Antriebsdrehzahl des Antreibers 5 verringert. Bei eingeschaltetem Berggang hält der Umlenkhebel 95 über die Schaltstange 91 und den Schubklotz 87 die Schaltscheibe 57 und damit den Planetenradträger 27 und das Hohlrad 25 gegen die Kraft der Federn 77 und 83 in einer Position, in der die Klinken 49 bzw. 41 der steuerbaren Klinkengesperre 47 und 37 aus den zugeordneten Klinkenverzahnungen 53 bzw. 43 herausgehalten werden. Der Berggang-Antriebsdrehmomentweg verläuft vom Kettenrad 7 über den Antreiber 5, den Klinkenfreilauf 63, das Hohlrad 25, die am Sonnenrad 23 abgestützten Planetenräder 31 zum Planetenradträger 27 und von dort über den Klinkenfreilauf 69 zur Nabenhülse 13. Das Hohlrad 25 rotiert hierbei mit der Drehzahl des Antreibers 5, während sich die Nabenhülse 13 mit der langsameren Drehzahl des Planetenradträgers 27 dreht.

Wird die Schaltstange 91 über den Umlenkhebel 95 in eine Mittelstellung bewegt, so ist der "direkte" Gang bzw. "Normalgang" der Dreigang-Nabe eingeschaltet. In dieser Stellung liegt die Anschlagschulter 81 des Planetenradträgers 27 auf der antreiberfernen Stirnseite des Sonnenrads 23 an und die Aushebeschräge 45 gibt die Klinken 41 des Klinkengesperres 37 für den Eingriff in die Klinkenverzahnung 43 frei. Die Steuerscheibe 57 des zweiten Klinkengesperres 47 hält die Klinken 49 aus der Klinkenverzahnung 53 heraus. Der Normalgang-Drehmomentweg verläuft nun vom Kettenzahnrad 7 über den Antreiber 5, den Klinkenfreilauf 63 und das steuerbare Klinkengesperre 37 parallel zum Planetengetriebe 21 direkt zur Nabenhülse 13. Die Nabenhülse 13 rotiert damit mit der Drehzahl des Antreibers 5.

Wird der Umlenkhebel 95 um einen weiteren Schaltschritt freigegeben, so bewegt die Feder 83 die Schaltscheibe 57 zum Antreiber 5 hin aus der Bewegungsbahn der Klinken 49 des zweiten steuerbaren Klinkengesperres 47. Die Klinken 49 werden hierbei zum Eingriff in die Klinkenverzahnung 53 freigegeben. Die Klinken 41 des Klinkengesperres 37 können nach wie vor frei in die Klinkenverzahnung 43 eingreifen. In dieser Stellung befindet sich die Dreigang-Nabe im "Schnellgang", in welchem das Planetengetriebe 21 die Abtriebsdrehzahl der Nabenhülse 13 gegenüber der Antriebsdrehzahl des Antreibers 5 erhöht. Der Schnellgang-Drehmomentweg verläuft vom Kettenzahnrad 7 über den Antreiber 5, das Klinkengesperre 47, den Planetenradträger 27, die am Sonnenrad 23 abgestützten Planetenräder 31 zum Hohlrad 25 und von dort über das Klinkengesperre 37 zur Nabenhülse 13. Da das Hohlrad 25 mit höherer Drehzahl rotiert als der Planetenradträger 27 überholt die Klinkenverzahnung 73 des Klinkenfreilaufs 69 die am Planetenradträger 27 gehaltenen Klinken 71.

Die Klinkengesperre 37, 47 und der Klinkenfreilauf 63 sind, radial gesehen, übereinander angeordnet und überlappen einander in axialer Richtung. Die Klinken radial aufeinanderfolgender Gesperre sind hierbei in Umfangsrichtung aus Platzgründen gegeneinander versetzt. Insgesamt ist der axiale Platzbedarf des Getriebes vergleichsweise klein, so daß die Außenkontur der Dreigang-Nabe sich nur unwesentlich von der Außenkontur herkömmlicher Freilaufnaben bei Sportfahrrädern unterscheidet. Die in axialer Richtung kurze Bauweise des Getriebes ergibt sich aus der Art der Steuerung der Klinkengesperre 37, 47. Um die verschiedenen Antriebsdrehmomentwege schalten zu können, müssen die Klinken und Klinkenverzahnungen nicht um die gesamte axiale Breite der Klinken gegeneinander verschoben werden, wie dies bei herkömmlichen Klauenkupplungen erforderlich ist. Die Dreigang-Nabe kommt mit relativ wenigen Bauteilen aus, die sich vielfach auch noch relativ einfach herstellen lassen. Beispielsweise kann die mit den Planetenrädern 31 kämmende Innenverzahnung des Hohlrades 25 gleichzeitig mit der Klinkenverzahnung 43 gefertigt werden, wenn der Zahnkopf der Hohlradverzahnung etwas gekürzt und mindestens jeder zweite Zahn im Bereich der Klinkenverzahnung 43 weggelassen wird.

Schließlich sei noch erwähnt, daß auf dem Antreiber 5 ein Staubdeckelring 99 befestigt ist, welcher den Lagerspalt zur Nabenhülse 13 abdeckt. Das in den Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellte antreiberferne Kugellager kann eine Stahllagerschale mit Kugellaufbahnen umfassen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Dreigang-Rücktritt- Bremsnabe für ein Fahrrad, die sich von der Dreigang- Nabe der Fig. 1 und 2 im wesentlichen nur durch die für die Rücktritt-Bremseinrichtung und deren Steuerung erforderlichen Teile unterscheidet. Teile, die funktionsgleich mit entsprechenden Teilen der Dreigang-Nabe der Fig. 1 und 2 sind, sind in den Fig. 3 und 4 mit um die Zahl 200 erhöhten Bezugszahlen bezeichnet. Zur Erläuterung wird auf die Beschreibung der Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Soweit die Teile sich aufgrund der Rücktrittbremsfunktion lediglich in ihrer konstruktiven Gestaltung, nicht jedoch hinsichtlich ihrer Funktion von Teilen der Fig. 1 und 2 unterscheidet, sind sie durch den Buchstaben "a" gekennzeichnet.

Die Bremsnabe weist auf der dem Antreiber 205 axial abgewandten Seite des Planetengetriebes 221 eine Rücktritt- Bremseinrichtung 301 auf. Die Rücktritt-Bremseinrichtung 301 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen, radial aufspreizbaren, gegebenenfalls in Umfangsrichtung mehrteiligen, die Nabenachse 201 umschließenden Bremsmantel 303, dessen axiale Enden an den Schrägflächen von axial aufeinander zu sich verjüngenden Bremskonen 305 bzw. 307 abgestützt sind. Der Bremskonus 305 sitzt auf der Nabenachse 201 und trägt drehfest einen das Bremsreaktionsdrehmoment auf den Fahrradrahmen ableitenden Bremslenker 309. Der Bremskonus 305 bildet zugleich einen Lagerkonus für ein die Nabenhülse 213a lagerndes Kugellager 311. An dem Bremsmantel 303 sind Führungsnasen 313 angeformt, die in axiale Schlitze 315 des Bremskonus 305 eingreifen und den Bremsmantel 303 drehfest, aber axial und radial beweglich führen.

Der Bremskonus 307 ist auf ein Gewinde 317 einer drehbar auf der Nabenachse 201 gelagerten Gewindehülse 319 aufgeschraubt. Die Gewindehülse 319 ist über Achsansätze 321 der die Planetenräder 231 tragenden Achsen 229a des Planetenradträgers 227a drehfest mit dem Planetenradträger 227a gekuppelt. Die Drehbewegung des Bremskonus 307 relativ zum nabenachsenfesten Bremsmantel 303 wird mittels einer an dem Bremsmantel 303 drehfest gehaltenen Schlingfeder 323 reibungsgebremst. Wird der Planetenradträger 227a und damit die Gewindehülse 319 in Vorwärtsdrehrichtung angetrieben, so wird der Bremskonus 307 gegen den Planetenradträger 227a geschraubt und die Rücktrittbremse gelöst. Wird der Planetenradträger 227a in Rücktrittsdrehrichtung angetrieben, so treibt der Bremskonus 307 den Bremsmantel 30 radial nach außen gegen den zylindrischen Innenmantel der Nabenhülse 213a.

Im Gegensatz zu der Mehrgang-Nabe der Fig. 1 und 2 sitzen die Klinken 271 des Klinkenfreilaufs 269a nicht unmittelbar auf dem Planetenradträger, sondern auf dem Bremskonus 307, der sich jedoch bei der Übertragung des Antriebsdrehmoments in Vorwärtsdrehrichtung drehfest auf den Planetenradträger 227a aufschraubt.

Um das über das Kettenzahnrad 207 aufgebrachte Rücktritt- Drehmoment in ein von der Gangstellung der Dreigang-Nabe unabhängiges Bremsmoment umsetzen zu können, ist im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Antreiber 205 und dem Planetenradträger 227a ein in Rücktrittsdrehrichtung sperrender weiterer Klinkenfreilauf 325 vorgesehen. Der Klinkenfreilauf 325 hat, wie am besten Fig. 4 zeigt, an dem Antreiber 205 gelagerte, den Klinken 249 entgegengerichtete Klinken 327, die ebenfalls in die an dem Ringansatz 255a des Planetenradträgers 227a vorgesehene Klinkenverzahnung 253a eingreifen. Die Klinkenverzahnung 253a ist hierzu mit einander entgegengesetzten Sperrzahnflanken ausgerüstet. Die Klinken 327 sind axial außerhalb des Bewegungshubs der Steuerscheibe 257a angeordnet, so daß sie in jeder Schaltstellung der Dreigang-Nabe in die Klinkenverzahnung 253a federnd vorgespannt eingreifen können. Die Klinken 327 sind hierzu in axialer Richtung kürzer ausgeführt als die Klinken 249. Für die federnde Vorspannung der Klinken 327 und der Klinken 249 kann die Ringfeder 251 gemeinsam ausgenutzt werden.

Das Rücktritt-Drehmoment des Antreibers wird in jeder Gangstellung der Dreigang-Nabe über den Klinkenfreilauf 327, den Planetenradträger 227a, die Bremshülse 319 und das Gewinde 317 auf den Bremskonus 307 übertragen. Der Bremskonus 307 wird durch das Rücktritt-Drehmoment axial auf den Bremskonus 305 zu verschoben, wodurch der Bremsmantel 303 radial aufgeweitet wird.

Bei der Rücktrittsdrehbewegung des Planetenradträgers 227a wird auch das Hohlrad 225 in Rückwärtsdrehrichtung bewegt. Das Hohlrad 225 rotiert mit höherer Drehzahl als der Antreiber 205 und könnte, da es die an dem Antreiber 205 gelagerten Klinken 261 des Klinkenfreilaufs 263 in Sperrichtung überholt, die weitere Drehbewegung des Antreibers 205 in Rückwärtsdrehrichtung blockieren. Um dies innerhalb des Betätigungsdrehwinkels der Rücktritt-Bremseinrichtung 301 zu verhindern, ist der die Klinkenverzahnung 267 des Klinkenfreilaufs 263 tragende Klinkenträger 235a über eine Klauenkupplung 329 mit dem Hohlrad 225 drehfest jedoch mit einem vorbestimmten Drehspiel gekuppelt. Das Drehspiel ist so bemessen, daß es unter Berücksichtigung der Übersetzung des Planetengetriebes 221 etwa dem für die Betätigung der Rücktritt-Bremseinrichtung 301 erforderlichen Drehwinkel der Gewindehülse 319 entspricht. Beträgt das Drehzahlverhältnis zwischen Planetenradträger 227a und Hohlrad 225 etwa 1 : 1,33, so kann die Klauenkupplung 329 ein Drehspiel von etwa 40° für einen axialen Weg des Bremskonus 307 von etwa 5 mm haben.

Folgende Drehmomentwege ergeben sich für beide Ausführungsbeispiele gem. den Fig. 1 und 3 in allen möglichen Gangstufen:

In den vorgeschlagenen Ausführungsbeispielen ist ein erstes steuerbares Klinkengesperre 37, 237 in einem Antriebsdrehmomentweg von dem Hohlrad 25, 225 zur Nabenhülse und ein zweites steuerbares Klinkengesperre in einem Antriebsdrehmomentweg von dem Antreiber 5, 205 zum Planetenradträger 27, 227a angeordnet. Für eine Dreigang-Antriebsnabe sind zweckmäßigerweise zusätzlich zwei Klinkenfreilaufkupplungen vorgesehen, von denen eine erste Freilaufkupplung 63, 263 im Antriebsdrehmomentweg von dem Antreiber 5, 205 zum Hohlrad 25, 225 und eine zweite Freilaufkupplung 69, 269a im Antriebsdrehmomentweg vom Planetenradträger 27, 227a zur Nabenhülse 13, 213a angeordnet ist. Die steuerbaren Klinkengesperre 37, 237 und 47, 247 und die erste Freilaufkupplung 63, 263 können durch Versetzen der zugehörigen Klinken in Umfangsrichtung im wesentlichen in eine achsnormale Ebene angeordnet werden, was axial sehr schmale Getriebekonstruktionen ermöglicht.

Zusätzlich wird ein vierter Klinkenfreilauf 325 mit nach rückwärts gerichteten Klinken 327 in der vorbeschriebenen Ebene angebracht, wodurch sich an der axialen Erstreckung des Getriebeteiles der Bremsnabe gemäß den Fig. 3 und 4 gegenüber der Leerlaufnabe gemäß den Fig. 1 und 2 nahezu nichts ändert.

Claims (3)

1. Mehrgang-Antriebsnabe für Fahrräder mit drei Gängen, umfassend

• a) ein von einer Hülse umgebenes Planetengetriebe mit achsfestem Sonnenrad,
• b) ein Hohlrad, das über ein erstes Klinkengesperre mit der Hülse koppelbar und von einem Antreiber über einen Klinkenfreilauf antreibbar ist,
• c) einen Planetenradträger, der über einen weiteren Klinkenfreilauf mit der Hülse koppelbar und über ein zweites Klinkengesperre mit dem Antreiber für den Antrieb koppelbar ist,
• d) eine Steuerung der Gänge durch Axialverschiebung der Klinkengesperre und ihrer Aushebeschrägen relativ zueinander,

dadurch gekennzeichnet, daß

• e) das erste Klinkengesperre (37, 237), der Klinkenfreilauf (63, 263) und der weitere Klinkenfreilauf (69, 269a) überlappend etwa in einer zur Nabenachse (1, 201) senkrechten Ebene liegen, wobei in dieser Ebene
• f) am antriebsseitigen Ringansatz (55, 255a) des Planetenradträgers (27, 227a) eine äußere Klinkenverzahnung (53, 253a) für das zweite Klinkengesperre (47, 247) angeformt ist,
• g) am Antreiber (5, 205) der Klinkenfreilauf (63, 263) und das zweite Klinkengesperre (47, 247) für den Antrieb angeordnet sind und
• h) am Hohlrad (25, 225) eine innere Klinkenverzahnung (67, 267) für den Klinkenfreilauf (63, 263) angeordnet ist.

2. Mehrgang-Antriebsnabe nach Anspruch 1, die als Rücktrittbremsnabe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Klinkenfreilauf (325) überlappend etwa in der zur Achse (201) senkrechten Ebene liegt, dessen Klinken (327) nach rückwärts gewandt sind und vom Antreiber (205) getragen werden und mit der Klinkenverzahnung (253a) am Ringansatz (255a) des Planetenradträgers (227a) zusammenwirken.