DE875895C - Umlaufraederwechselgetriebe - Google Patents

Umlaufraederwechselgetriebe

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DE875895C
DE875895C DEP26229D DEP0026229D DE875895C DE 875895 C DE875895 C DE 875895C DE P26229 D DEP26229 D DE P26229D DE P0026229 D DEP0026229 D DE P0026229D DE 875895 C DE875895 C DE 875895C
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DE
Germany
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gear
planetary gear
planetary
epicyclic
driven
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Expired
Application number
DEP26229D
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English (en)
Inventor
William Brown
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Sturmey Archer Gears Ltd
Original Assignee
Sturmey Archer Gears Ltd
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears

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

Description

  • Umlaufräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf Umlaufräderwechselgetriebe mit zwei in Kraftflußrichtung hintereinanderliegenden Umlaufrädersätzen, die je aus einem inneren Zentralrad, einem Umlaufräderträger und einem äußeren, innenverzahnten Zentralrad bestehen.
  • Gemäß einem älteren Vorschlag sind beide Umlaufrädersätze zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses miteinander kuppelbar. Dabei wird das innere Zentralrad des einen Umlaufrädersatzes aus dem Umlaufräderträger und seinem äußeren Zentralrad ausgerückt, die mit dem inneren Zentralrad bzw. dem Umlaufräderträger des anderen Umlaufrädersatzes gekuppelt werden, dessen äußeres Zentralrad ausgerückt wird.
  • Mit einem derartigen Umlaufräderwechselgetriebe lassen sich aber nur drei verschiedene Geschwindigkeitsstufen erreichen. Dabei ist der Unterschied zwischen der großen und der mittleren Übersetzung prozentual größer als der zwischen letzterer und der kleinen Übersetzung. Die Untersetzung ist also kleiner als die Übersetzung.
  • Im Gegensatz zu diesem älteren Vorschlag und anderen bisher bekannten Umlaufräderwechselgetrieben, wie sie vor allen Dingen bei Fahrrädern verwendet werden, können mit dem Umlaufräderwechselgetriebe nach der Erfindung fünf verschiedene Geschwindigkeitsstufen geschaltet werden, und zwar je nach der Schaltung des einen Umlaufrädersatzes mit den übrigen Teilen der i. oder der 5. Gang, je nach der Schaltung der beiden Umlaufrädersätze miteinander und mit den übrigen Teilen der a. oder q.. Gang und schließlich durch Ausschalten beider Umlaufrädersätze derart, daß sie leer mitlaufen, der direkte Gang. Dabei sind die Übersetzungen im i. und 5. Gang, also die, die mit einem Umlaufrädersatz erreicht werden, größer als die im 2. und 4. Gang, wo beide Umlaufrädersätze zusammenarbeiten. Außerdem ist im 2. Gang die Übersetzungsabnahme gegenüber dem direkten Gang prozentual kleiner als die Übersetzungszunahme im 4. Gang.
  • Das Getriebe nach der Erfindung kann sowohl als Vier- als auch als Fünfganggetriebe ausgeführt werden. Bei der Ausbildung als Vierganggetriebe, bei dem also der vorstehend erwähnte 5. Gang fehlt bzw. nicht schaltbar ist, wird nur eine einzige Schaltstange verwendet. Soll das Getriebe außerdem noch den 5. Gang schalten können, dann werden vorteilhaft zwei Schaltstangen vorgesehen, und zwar eine für das Schalten der Übersetzungen bzw. Gänge und die andere für das Feststellen des einen oder des anderen inneren Zentralrades auf der Achse. Mit dem einen Hebel wird dann entweder der große oder der direkte, oder aber der kleine Gang eingeschaltet, während der andere Hebel zum Regeln der Größe des Übersetzungsverhältnisses gegenübel dem direkten Gang dient.
  • Abgesehen von dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Ausbildung auch so sein, daß auch bei der Fünfgangschaltung nur eine Schaltstange erforderlich ist. Außerdem können andere Zusammenstellungen der Getrieberäder und Kupplungsteile vorgenommen werden, um die erfindungsgemäßen Schaltungen und Übersetzungen zu erhalten, ohne dadurch von dem Haupterfindungsgedanken abzuweichen.
  • Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch ein in eine Fahrradnabe eingebautes Getriebe, Fig. 2 einen Querschnitt in Höhe des Umlaufrädersatzes A durch Fig. i in Richtung 2-2, Fig. 3 einen Querschnitt durch Fig. i in Höhe des Umlaufrädersatzes B in Richtung 3-3, Fig. 4 einen Querschnitt in Höhe des Klauenkupplungsantriebes für den Umlaufrädersatz B durch Fig. i in Richtung 4-4, Fig. 5 einen Querschnitt in Höhe des Klinkenantriebes des Umlaufrädersatzes B durch Fig. i in Richtung 5-5, Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht einer Klinke mit abgeschrägter Kante, Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Schaltstange und Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Getriebes.
  • Das Getriebe nach Fig. i bis 6 ist ein Vierganggetriebe mit drei nahe beieinanderliegenden Übersetzungen, die für Rennzwecke bestimmt sind und einer vierten kleineren Übersetzung. Es kann durch Einbau der in Fig. 7 gezeigten Schaltstange an Stelle der in Fig. i dargestellten in ein Fünfganggetriebe umgewandelt werden.
  • Das Getriebe besteht aus der innen hohlen Getriebeachse 24, in der die Schaltstange 36, 54 verschiebbar ist, den beiden in Kraftflußrichtung hintereinanderliegenden, miteinander kuppelbaren und auch getrennt zur Wirkung kommenden Umlaufrädersätzen B, A nebst Schaltteilen und dem Nabengehäuse 33, das an beiden Enden mit den Nabenkappen 26, 29 verschraubt ist sowie die beiden Endflansche 33,1 aufweist, an die die Fahrradspeichen angeschlossen werden.
  • Die Nabenkappe 26 ist über ein Kugellager um einen auf der Achse 24 verschraubbaren Konus und die Nabenkappe 29 über ein Kugellager auf dem treibenden Getriebeglied 31 drehbar, das über ein Kugellager auf dem auf der Achse 24 verschraubbaren Konus 32 drehbar sitzt und das Kettenrad 41 trägt, das in bekannter Weise über eine endlose Kette mit dem nicht dargestellten Tretkurbelkettenrad verbunden ist. Bei dieser Anordnung liegt somit der Umlaufrädersatz B vor dem Umlaufrädersatz A in Kraftflußrichtung.
  • Der Umlaufrädersatz A besteht aus dem inneren Zentralrad 25, das lose drehbar auf der Getriebeachse 24 sitzt, den Umlaufzahnrädern 21 nebst Umlaufräderträger 22 und dem äußeren Zentralrad ig, das hier an der Nabenkappe 26 angeordnet ist, ebenso -wie ein weiterer Zahnkranz 27.
  • Die Umlaufzahnräder 2i drehen sich um Zapfen 71a des Umlaufräderträgers 22 und greifen in den Zahnkranz ig ein.
  • Der Umlaufrädersatz B besteht aus dem lose auf der Getriebeachse 24 drehbaren und mit ihr kuppelbaren inneren Zentralrad 23, den Umlaufzahnrädern 15, dem Umlaufräderträger 17 und dem äußeren Zentralrad ii. Die Umlaufzahnräder 15 sind im Ausführungsbeispiel als Doppelzahnräder ausgebildet, von denen das eine mit dem inneren Zentralrad 23 und das andere mit dem äußeren Zentralrad i1 im Eingriff steht.
  • Falls es. zur Erzielung einer anderen gewünschten Übersetzung erforderlich ist, können auch die Umlaufräder 21 des Umlaufrädersatzes A als Doppelzahnräder ausgebildet werden.
  • Die Umlaufzahnräder 15 des Umlaufrädersatzes B sind um in dem Umlaufräderträger 17 befindliche Zapfen 16 drehbar. Dieser Umlaufräderträger 17 trägt außerdem die Klinken 2o, die in den zweiten inneren Zahnkranz 27 der Nabenkappe 26 eingreifen. Außer dieser Verbindung der Umlaufrädersätze A und B besteht noch eine weitere Verbindung über den Umlaufräderträger 22, der das innere Zentralrad 23 des Umlaufrädersatzes B und die Umlaufzahnräder 21 des Umlaufrädersatzes A trägt.
  • Als Sicherung gegen zu weites Verschieben der Umlaufrädersätze nach links ist auf der Achse 24 eine Anschlagscheibe 25a aufgeschraubt, gegen die sich der Umlaufrädersatz A legt. An der nach dem Getriebeinnern zu liegenden Stirnseite des inneren Zentralrades 25 sitzen Klauen 5o. Ferner sind an der diesen Klauen 50 gegenüberliegenden inneren Ringschulter des Umlaufräderträgers 22 Klauen 53 vorgesehen. Auf der Getriebeachse 24 ist eine Klauenmuffe 51 verschiebbar geführt und durch Keilnuten 52 gegen Drehung gesichert, die wahlweise mit den Klauen 5o oder 53 in Eingriff gebracht werden kann. Die Klauenmuffe 51 liegt zwischen einem in einem Längsschlitz der Getriebeachse 24 verschiebbaren, von der Schaltstange 36, 54 mitzunehmenden Querkeil 61 und einer Feder 57, die sich mit ihrem anderen Ende über eine die Getriebeachse 24 umgebende Ringscheibe 58 gegen eine zweite innere Ringschulter des Umlaufräderträgers 22 stützt.
  • Das äußere Zentralrad ii des Umlaufrädersatzes B hat eine nach rechts gerichtete nabenförmige Verlängerung, die auf ihrem Umfang mittels Zapfen drehbar befestigte Klinken 12 trägt, welche zum Eingreifen in den inneren Zahnkranz 3o der Nabenkappe 29 dienen. Am inneren Umfang der nabenförmigen Verlängerung sitzen in parallel und im Abstand voneinander liegenden Ebenen Klauensätze 13, 14, deren Klauen auf Lücke zueinander versetzt liegen. Außerdem ist in der nabenförmigen Verlängerung noch ein dritter Klauensatz vorhanden, der von den an den Stirnseiten der Drehzapfen der Umlaufräder 15 sitzenden Klauen 18 gebildet wird. In die nabenartige Verlängerung ragen ferner an der inneren Stirnseite des treibenden Getriebegliedes 31 sitzende Klauen, die zum Mitnehmen einer Klauenmuffe 4o dienen, welche auf einer Flanschhülse 39 sitzt und zwischen dieser und einem in einem Längsschlitz der Getriebewelle 24 geführten, von der Schaltstange 36, 54 mitzunehmenden Querkeils 35 liegt und dadurch axial auf der Getriebewelle 24 verschiebbar ist. Gegen die flanschfreie Stirnseite der Mitnehmerhülse 34 liegt eine den Querkeil 35 teilweise überfassende Kappe 6o, zwischen der und einer sich gegen die innere Stirnwand des Konus 32 abstützenden Kappe 59 eine die Getriebewelle 24 umgebende Schraubenfeder 38 sitzt, deren Kraft im zusammengedrückten Zustand kleiner ist als die der halbzusammengedrückten Feder 56, welche die Schaltstange 36, 54 umgibt und zwischen dem Querkeil 35 und einem Ring 55 sitzt, der sich gegen die Schulter 54b des Teils 54 der Schaltstange 36, 54 stützt.
  • Die Schaltstange 36, 54 ist verschiebbar in der hohlen Getriebeachse 24 gelagert. Sie besteht aus den beiden miteinander verschraubten Teilen 36, 54. An dem Teil 36 greift die Schaltkette 37 an. Der Teil 54 hat drei Absätze 54g. 54b, 54°, von denen sich der Absatz 54g gemäß Fig. i gegen die ihm zugekehrte Stirnseite des Teils 36 legt, während der Absatz 54b, wie oben erläutert, als Stütze für den Ring 55 dient und durch den Absatz 54e der Querkeil 61 beim Schalten mitgenommen wird, der die Klauenmuffe 51 verschiebt. Durch das gegenseitige Verschrauben der beiden Teile 36, 54 kann eine gewisse Längenregelung der gesamten Schaltstange und damit die Regelung der Entfernung des Querkeils 35 von den Ansätzen 54b, 54c erfolgen, der auf dem Teil 54 der Schaltstange verschiebbar ist und zwischen den Federn 38, 56 liegt.
  • Der Teil 54 der Schaltstange ist außer in dem Querkeil 35 auch in dem Querkeil 61 verschiebbar. Beide Querkeile werden durch die Schaltstange 36, 54 nach rechts mitgenommen und durch die Federn 38, 57, 56 nach links verschoben.
  • Alle Teile des Getriebes liegen konzentrisch zur Getriebeachse. Die Schaltung und Arbeitsweise des Getriebes geht wie folgt vor sich: i. Gang. Dieser wird eingeschaltet, wenn mit der niedrigsten Geschwindigkeit gefahren werden soll. Zu diesem Zweck wird die Schaltstange 36, 54 soweit wie möglich nach rechts bewegt. Dabei verschiebt der Ansatz 54'-' der Schaltstange den Querkeil 61 nach rechts, der die Klauenmuffe 51 mitnimmt und diese in Eingriff mit den Klauen 53 bringt. Dadurch ist der Umlaufräderträger 22 und mit ihm das damit verbundene innere Zentralrad 23 des Umlaufrädersatzes B mit der feststehenden Getriebeachse 24 gekuppelt und das innere Zentralrad 25 abgekuppelt. Ferner nimmt die Schaltstange bei ihrer Bewegung nach rechts den Querkeil 35 über die Feder 56 mit, der dabei die Klauenmuffe 40 zwischen die Klauen 14 schiebt, die im Innern der nabenförmigen Verlängerung des äußeren Zentralrades ii des Umlaufrädersatzes B sitzen. Die Klauenmuffe 40 trifft nun, ehe sie beim Antrieb gegen die Klauen 14 stößt und diese mitnimmt, gegen die schräge Kante 42 der Klinken 12 und hebt dadurch die Klinken 12, so daß sie aus dem Zahnkranz 30 ausgerastet sind. In dieser Stellung «erden sie durch die Klauenmuffe 40 so lange gehalten, wie sie mit den Klauen 14 im Eingriff ist. Der Antrieb erfolgt jetzt über die Teile 41, 31, 40, 14 auf das äußere Zentralrad ii, das über die Umlaufräder 15 den Umlaufräderträger 17 in derselben Richtung, aber mit verminderter Geschwindigkeit mitnimmt, der über die an ihm sitzenden Klinken 2o, die in den Zahnkranz 27 eingreifen, das äußere Zentralrad ig der Nabenkappe 26 und dadurch das mit dieser verschraubte Nabengehäuse 33 mit derselben Geschwindigkeit dreht. Das Zentralrad ig treibt seinerseits die Umlaufräder 21 des Umlaufrädersatzes A, durch die das lose auf der Getriebeachse 24 sitzende innere Zentralrad 25 angetrieben wird und leer mitläuft. Während dieses Vorgangs steht der Umlaufräderträger 22, der ein Ganzes mit dem inneren Zentralrad 23 des Umlaufrädersatzes B bildet, still, da er über seine Klauen 53. mit der Klauenmuffe 5i und diese über die Keilnuten 52 fest mit der feststehenden Getriebeachse 24 verbunden ist. Der Umlaufrädersatz B dreht sich also um sein feststehendes inneres Zentralrad 23 und überträgt die Antriebskraft über den Umlaufräderträger 17, die damit verbundenen Klinken 2o und den Zahnkranz 27 der Nabenkappe 26 und das damit verschraubte Nabengehäuse 33, während der Umlaufrädersatz A leer mit seinem inneren Zentralrad 25 auf der feststehenden Getriebeachse 24 läuft.
  • 2. Gang. Hierbei bleibt die Verbindung der Klauenmuffe 40 mit den Klauen 14 wie beim i. Gang bestehen. Die Klinken 12 sind demzufolge durch die Gleitklaue 4o aus ihrem Zahnkranz 3o ausgerastet. Der Zug an der Schaltstange wird gelockert, so daß die Feder 56 die Stange über den Ring 55 in dem Querkeil 35 nach links verschieben kann, dabei aber immer noch eine solche Kraft oder Spannung hat, daß sie den Querkeil 35 und damit die Klaue 4o entgegen der Kraft der Feder 38 in der äußersten rechten Stellung hält, in der die Klaue 40 in die Klauen 14 eingreift. Dabei nimmt der Ring 55 den Querkeil 61 nach links mit, der die Klauenmuffe 51 aus den Klauen 53 freigibt und durch die Feder 57 so weit nach links verschoben wird, bis sie in Eingriff mit den am inneren Zentralrad 25 sitzenden Klauen 5o gelangt.
  • Jetzt erfolgt der Antrieb über die Teile 41, 31, 40, 14 auf das äußere Zentralrad ix des Umlaufrädersatzes B, das über die Umlaufräder 15 den Umlaufräderträger 17 mit verminderter Geschwindigkeit mitnimmt, der über die mit ihm verbundenen Klinken 2o, die in den Zahnkranz 27 eingreifen, das die Nabenkappe 26 und das damit verschraubte Nabengehäuse 33 antreibt. Die Nabenkappe 26 dreht über den Zahnkranz ig die Umlaufräder 21, die von dem von dem inneren Zentralrad 23 des Umlaufrädersatzes B angetriebenen Umlaufräderträger 22 mitgenommen werden und um das durch die Klauenmuffe 51 fest mit der feststehenden Getriebeachse 24 verbundene innere Zentralrad 25 des Umlaufrädersatzes A abrollen. Es arbeiten jetzt also beide Umlaufrädersätze A und B in der Weise zusammen, daß durch den Umlaufrädersatz A das Übersetzungsverhältnis des Uinlaufrädersatzes B geändert wird. Es tritt somit eine Differentialwirkung auf.
  • 3. Gang. Dieser wird dann geschaltet, wenn im direkten Gang, d. h. mit einer Übersetzung i : i, gefahren werden soll. Beide Umlaufrädersätze A, B laufen hierbei leer mit. Er wird durch weiteres Verschieben der Schaltstange 36, 54 nach links eingerückt. Dabei wird jetzt auch die Klauenmuffe 4o durch den von der Feder 38 verschobenen Querkeil 35 nach links mitgenommen und aus den Klauen 14 aus- und dann in die Klauen 13 eingerückt. Da die Klauenmuffe 40 jetzt nicht mehr die Klauen 12 anhebt, fallen diese in den Zahnkranz 3o ein. Die Klauenmuffe 51 verbindet das innere Zentralrad 25 über die Klauen 5o mit der feststehenden Getriebeachse 24. Der Antrieb erfolgt jetzt über die Teile 41, 31, 40, 13, 12, 30, 29 auf das Nabengehäuse 33. Der Umlaufrädersatz B läuft leer mit, da sein äußeres Zentralrad ii nebst Umlaufrädern 15 und innerem Zentralrad 23 sich lose um die feststehende Getriebeachse 24 drehen und, da das innere Zentralrad 23 Bestandteil des Umlaufräderträgers 22 des Umlaufrädersatzes A ist, der Umlaufräderträger 22 nebst Umlaufrädern 21 mitgenommen wird, die auf dem durch die Klauenmuffe 51 fest mit der feststehenden Getriebeachse 24 verbundenen inneren Zentralrad 25 abrollen. Dabei werden die Umlaufräder 21 nicht nur durch den Umlaufräderträger 22 mitgenommen, sondern auch durch die mit dem sich drehenden Nabengehäuse 33 verbundenen Nabenkappe 26 gedreht. Da der Zahnkranz 27 dieser Nabenkappe 26 durch das Nabengehäuse 33 schneller gedreht wird als der Umlaufräderträger 17, der die Klinken 2o mitnimmt, eilen diese nach und laufen also leer.
  • 4. Gang. Hierbei muß die Schaltstange 36, 54 noch weiter nach links verschoben werden, bis die Klauenmuffe 40, die dabei durch den von der Feder 38 verschobenen Querkeil 35 mitgenommen wird, in die Klauen 18 eingreift, die an der Stirnseite der Drehzapfen der Umlaufräder 15 sitzen. Die Klinken i2 sind hierbei eingerückt, d. h. greifen in den Zahnkranz 3o ein. Das ist die Stellung nach Fig. i, bei der auch, wie dargestellt, das innere Zentralrad 25 des Umlaufrädersatzes A über die Kla.uenmuffe 51 mit der feststehenden Getriebeachse 24 verbunden ist. Das Getriebeglied 31 steht jetzt über die Klauenmuffe 40 und die Klauen 18 mit dem Umlaufräderträger 17 in Verbindung, der über die Umlaufräder 15 das äußere Zentralrad ii mit erhöhter Geschwindigkeit antreibt, das über die in den Zahnkranz 3o eingreifenden Klinken 12 das Nabengehäuse 33 mitnimmt. Außerdem treiben die Umlaufräder 15 das innere Zentralrad 23 und den damit zusammenhängenden Umlaufräderträger 22 an, dessen Umlaufräder 2i von dem Zahnkranz ig der äußeren mit dem Nabengehäusc 33 verschraubten Nabenkappe 26 gedreht werden und zusammen mit ihrem Träger 22 um das durch die Klauenmuffe 51 mit der feststehenden Getriebeachse 24 gekuppelte innere Zentralrad 25 des Umlaufrädersatzes A abrollen. Da die den Zahnkranz 27 enthaltende Nabenkappe 26 infolge ihrer Verbindung mit dem Nabengehäuse 33 schneller angetrieben wird als der die Klinken 20 tragende Umlaufräderträger 17, eilt der Zahnkranz 27 vor den Klinken her, die somit leer laufen. Im vorliegenden Fall arbeiten die Umlaufrädersätze A und B zusammen -und erzeugen eine Differentialwirkung, die eine größere Gesamtübersetzung ergibt als die Differentialwirkung im 2. Gang.
  • 5. Gang. Dieser kann nicht mit der in Fig. i gezeigten Schaltstange geschaltet werden. Es muß vielmehr eine andere Schaltstange, z. B. die nach Fig. 7, verwendet werden. Hiernach ist die Klauenmuffe 35 fest mit der Stange 36 verbunden. An Stelle der aus den beiden miteinander verschraubten Teilen 36, 54 nach Fig. i bestehenden Stange sind jetzt zwei getrennte Stangen 36, 62 vorgesehen. 'Die Stange 62 ist mit dem Querkeil 61 verbunden und von einer Schraubenfeder 63 umgeben, die sich gegen eine auf ihr aufgeschraubte Scheibe 64 stützt. Die Stange 62 ist mit der üblichen Schaltkette verbunden. Außerdem greift eine weitere Schaltkette am Ende der Stange 36 an. Die Feder 63 ist stärker als die Feder 57, so daß sie gewöhnlich die Klauenmuffe 51 im Eingriff mit den Klauen 53 hält. Wird die Stange 62 nach links gezogen, dann gibt die Klauenmuffe 51 den Umlaufräderträger 22 frei und kommt mit den an dem inneren Zentralrad 25 sitzenden Klauen 5o in Eingriff, wodurch dies Rad mit der feststehenden Getriebeachse 24 gekuppelt ist.
  • Mit der Stangenausführung nach Fig. 7 wird der i. Gang geschaltet, wenn beide Stangen 36, Ga in ihrer äußersten rechten Lage sind. Der 2., 3. und 4. Gang ergeben sich, wenn die Stange 62 in ihrer äußersten linken Stellung ist und die Stange 36 in ihre verschiedenen Stellungen nach links, wie bei Fig. i beschrieben, verschoben wird.
  • Zum Einschalten des 5. Ganges muß die Schaltstange 36 in ihre äußerste linke Stellung verschoben werden, die sie beim 4. Gang einnimmt und in der die Klauenmuffe 40 in die Klauen 18 eingreift, während die Stange 62 sich, wie beim i. Gang, rechts befinden muß und den Umlaufräderträger 22 nebst innerem Zentralrad 23 über die Klauen 53 und die Klauenmuffe 51 mit der Getriebeachse 24 verbindet. Die Klinken 12 greifen in den Zahnkranz 3o ein und treiben das Nabengehäuse 33, das seinerseits den Zahnkranz 27 antreibt, der sich schneller als die mit dem Umlaufräderträger 17 verbundenen Klinken dreht, die somit leer mitlaufen. Es arbeitet nur der Umlaufrädersatz B, während der Umlaufrädersatz A mit seinem lose auf der Getriebeachse 24 sitzendem inneren Zentralrad 25 leer mitläuft. ' Mit den bei derartigen Getrieben üblichen Zahnrädern ergeben sich folgende Übersetzungen. t. Gang: Hier ist, bezogen auf den direkten Antrieb, also den 3. Gang, eine Untersetzung von etwa 25",.', zu verzeichnen.
  • 2. Gang: Dieser hat, bezogen auf den direkten Antrieb, eine Untersetzung von etwa 7,5 0 o.
  • 3. Gang: Hier ist die Übersetzung i : i.
  • .I. Gang: Hier ist, bezogen auf den direkten Antrieb, also den 3. Gang, eine Übersetzung von etwa 7,25 0i0 vorhanden.
  • 5. Gang: Dieser hat, bezogen auf den direkten Antrieb, eine Übersetzung von etwa 331i;3 0; o.
  • Bei der in Fig. i dargestellten Ausführung laufen die Umlaufräder 21 bei den großen Übersetzungen, beispielsweise im 4.. und 5. Gang, mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit. Das wird vermieden, wenn der Umlaufräderträger 22 und inneres Zentralrad 23 nicht mehr ein Ganzes bilden, sondern miteinander kuppel-undentkuppelbar sind, und die dazu dienenden Teile auch das innere Zentralrad 23 festhalten. Ein diesen Bedingungen entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 8 dargestellt.
  • Hierbei haben die mit dem Getriebe nach Fig. i übereinstimmenden Teile die gleichen Bezugszeichen. Gegenüber diesem Getriebe sind aber folgende Hauptunterschiede zu verzeichnen i. Das innere Zentralrad 25 des Umlaufrädersatzes A ist ständig durch Klauen :24" und eine vorgesetzte ;Mutter 24.' mit der Getriebeachse 24 verbunden. Es fehlen die Klauen 5o.
  • 2. Umlaufräderträger 22 und inneres Zentralrad 23 sind voneinander getrennte Teile. Auf der dem Getriebeinnern zugekehrten Seite des Umlaufräderträgers 2:2 sitzt ein Ring von Innenzähnen 22@. Das innere Zentralrad 23 hat lange Klauen 53a, die den Klauen 53 nach Fig. i entsprechen und sich bis dicht an den Zahnkranz 22e erstrecken. Das innere Zentralrad 2,3 hat einen Flansch 23a, der als Stütze für eine die Klauen 53a umgebende Feder 531 dient, welche auch die Rückseite von auf dem Umfang einer Klauenmuffe 66 sitzenden Klauen 67 berührt.
  • 3. An Stelle des Querkeils 61 nach Fig. i ist ein Querkeil 65 vorgesehen, der in der Achse 24 liegt und zum Verschieben der statt der Klauenmuffe 51 vorzusehenden Klauenmuffe 66 dient, die am Umfang mit Klauen 67 besetzt ist, welche ständig mit den langen Klauen 53a des inneren Zentralrades 23 im Eingriff sind und mit den Zähnen 221 des Umlaufräderträgers 22 in und außer Eingriff gebracht werden können. Zwischen der Klauenmuffe 66 und dem Querkeil 65 liegt ein Ring 65a, der auf seiner dem Keil zugekehrten Fläche mit Einschnitten versehen ist, gegen die sich die Enden des Keils legen, während seine andere Fläche als Drucklager für die Klauenmuffe 66 dient, welche außer den am Umfang befindlichen Klauen 67 auch noch im Innern Klauen 68 besitzt, die zum Eingreifen in auf der Getriebeachse 24 sitzenden, fest mit ihr verbundenen Klauen 69 dienen.. Die Klauen 69 liegen unmittelbar neben dem inneren Zentralrad 23. Der Querkeil 65 wird durch die Steuerstange 36 in gleicher Weise verschoben wie der Querkeil 61 nach Fig. i.
  • Bei direktem Gang und den kleineren Gängen bleibt der Querkeil 65 in einer Stellung, in der der Umlaufräderträger #"2 mit dem inneren Zentralrad 23 gekuppelt ist. Die Gangschaltung erfolgt dabei genau so wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i.
  • Zum Einschalten des, i. Ganges, also bei besonders niedrigen Übersetzungen, muß der Querkeil 65 mittels der Schaltstange 36 so verschoben werden, daß die Umfangsklauen 67 der Klauenmuffe 66 außer Eingriff mit den Innenzähnen 22e des Umlaufräderträgers 22 kommen und die innen liegenden Klauen 68 in die Klauen 69 der Getriebeachse 24 eingreifen. Dann ist der Umlaufräderträger 22 frei, während das innere Zentralrad 23 so lange durch die Getriebeachse 24. festgehalten wird, wie die Klauen 53d mit den Umfangsklauen 67 und die Klauen 69 mit den Klauen 68 der Klauenmuffe 66 im Eingriff sind.
  • Für den 5. Gang wird vorteilhaft, ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i, eine andere Schaltstange, vorzugsweise eine solche nach Fig. 7, genommen. Damit erfolgt das Verschieben des Querkeils 65 und der Klauenmuffe 66 in derselben Weise wie das Betätigen der Klauenmuffe 51 (Fig. i), so daß dann, während die Klauenmuffe 66 das innere Zentralrad 23 festhält, die Klauenmuffe .I0 in die Stellung gebracht werden kann, die sie beim 4.. Gang einnimmt.
  • Die Ausführung nach Fig. 8 enthält außerdem noch einige Abänderungen von geringerer Bedeutung, so z. B. die Unterbringung der nicht dargestellten Klinken 2o in einer Nut 22e, ferner die seitliche Verlängerung des Umlaufräderträgers 22 durch einen Ringflansch 2211, der an einer Seite der Nut 226 anliegen kann. Weiter sind an Stelle der Doppelzahnräder 15 der Fig. i einfache Umlaufräder 15a vorgesehen, so daß Platz für die Feder 53'' vorhanden ist, die die Klauenmuffe 66 nach links drückt. Dadurch wird aber nichts daran geändert, daß, bezogen auf den direkten Gang, die Verminderung der Übersetzung des nächst kleineren Ganges größer ist als die Übersetzungszunahme. So werden z. B. bei einer Ausführungsform nach Fig. 8 folgende Übersetzungsänderungen bezogen auf den direkten Gang erzielt. i. Gang: 25 0,J', Untersetzung; 2. Gang: io 0,,'o Untersetzung; 3. Gang: i : i; also direkter Antrieb; q. Gang : 9,10,'o Übersetzung; 5. Gang 331;'s 0 o Übersetzung.
  • Die Erfindung ist in keiner Weise auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele und Einzelheiten beschränkt, die, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, abgeändert werden können.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Umlaufräderwechselgetriebe mit zwei in Kraftflußrichtung hintereinanderliegenden Umlaufrädersätzen, die je aus einem inneren Zentralrad, einem Umlaufräderträger und einem äußeren, innenverzahnten Zentralrad bestehen und mit einer Kupplung zum Kuppeln des treibenden Getriebegliedes entweder mit dem Umlaufräderträger oder mit dem äußeren Zentralrad des in Kraftflußrichtung zuerst liegenden Umlaufrädersatzes zur Herstellung verschiedener Übersetzungsstufen und mit einer Kupplung zur Verbindung des getriebenen Getriebegliedes mit dem äußeren Zentralrad des ersten Umlaufrädersatzes bei den vorerwähnten Schaltungen dieses Satzes sowie einer weiteren Kupplung zur Verbindung des getriebenen Getriebegliedes mit dem Umlaufräderträger des ersten Satzes, wenn das treibende Getriebeglied mit dem äußeren Zentralrad dieses ersten Umlaufrädersatzes gekuppelt und das getriebene Getriebeglied von dem Zentralrad entkuppelt ist, wobei das innere Zentralrad des ersten Umlaufrädersatzes mit dem Umlaufräderträger des zweiten Umlaufrädersatzes und das innere Zentralrad des zweiten Umlaufrädersatzes mit der feststehenden Getriebeachse kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Zentralrad (ig) des zweiten Umlaufräderträgers (A) ständig mit dem getriebenen Getriebeglied (33) verbunden ist, so daß letzteres außer direkt über einen der Umlaufrädersätze (B) auch über beide Umlaufrädersätze(A, B) antreibbar ist, die sowohl zum Übersetzen ins Schnelle als auch zum Übersetzen ins Langsame derart miteinander kuppelbar sind, daß beim Schalten ins Schnelle die Übersetzungszunahme, bezogen auf den direkten Gang, kleiner ist als die Übersetzungsabnahme beim Schalten ins Langsame.
  2. 2. Umlaufräderwechselgetriebenach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Zentralrad (ig) des Umlaufrädersatzes (A) als mit dem als Nabengehäuse dienenden getriebenen Getriebeglied (33) verbundene, vorzugsweise verschraubte Nabenkappe (26) ausgebildet ist.
  3. 3. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruchi und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zentralradkörper ausgebildete Nabenkappe (26) des Umlaufrädersatzes (A) zwei innere Zahnkränze (ig, 27) hat, von denen der eine Zahnkranz (ig) zum Umlaufrädersatz (A) gehört, während der andere Zahnkranz (27) mit am Umlaufräderträger (17) des ersten Umlaufrädersatzes (B) sitzenden Klinken (2o), die zum Antreiben des getriebenen Getriebegliedes (33) dienen, zusammenarbeitet.
  4. 4. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruchi bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß fünf verschiedene Gänge schaltbar sind, die wahlweise mittels einer die feststehende Getriebeachse (24) mit dem einen oder dem anderen der beiden Umlaufräder--Sätze (A, B) kuppelnde Klauenmuffe (51 bzw. 66) und über eine wahlweise in einen von drei zum ersten Umlaufrädersatz (B) gehörenden Klauensätzen (14, 13, 18) einrückbare und dadurch den treibenden Getriebeteil (31) mit dem ersten Umlaufrädersatz (B) kuppelnde, auf der feststehenden Getriebeachse (24) verschiebbare, aber gegen Drehung gesicherte Klauenmuffe (4o) hergestellt werden.
  5. 5. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Umlaufrädersatz (B) zwei zum Antreiben des angetriebenen Getriebegliedes (33) dienende Klinkensätze (12, 2o) besitzt, die wahlweise derart arbeiten, daß im i. und 2. Gang nur der Klinkensatz (12) und im 3. bis 5. Gang nur der Klinkensatz (2o) unwirksam ist.
  6. 6. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinken-Satz (12) aus am äußeren Zentralrad (ii) des ersten Umlaufrädersatzes (B) drehbar befestigten Klinken besteht, die mit einem mit dem angetriebenen Getriebeglied (33) verbundenen inneren Zahnkranz (30) zusammenarbeiten, und der andere Klinkensatz (2o) aus am Umlaufräderträger (17) des ersten Umlaufrädersatzes (B) sitzenden Klinken besteht, die mit einem anderen, mit dem angetriebenen Getriebeglied (33) verbundenen Zahnkranz (27) zusammenarbeiten.
  7. 7. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im 1. und 5. Gang der erste Umlaufrädersatz (B) über die an seinem inneren Zentralrad (23) sitzenden Klauen (53 bzw. 53ä) und die darin eingreifende Klauenmuffe (51 bzw. 66) mit der feststehenden Getriebeachse (24) gekuppelt und das treibende Getriebeglied (31) über die Klauenmuffe (4o) entweder mit dem am äußeren Zentralrad (ix) des ersten Umlaufrädersatzes (B) sitzenden Klauen (14) oder über die an den Drehzapfen (16) seiner Umlaufräder (15) befindlichen Klauen (18) verbunden ist, während der zweite Umlaufrädersatz (A) leer um die feststehende Getriebeachse (24) mitläuft. B. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im 2. und 4. Gang bei fest mit der Getriebeachse (24) verbundenem innerem Zentralrad (25) des zweiten Umlaufrädersatzes (A) und von der Getriebeachse (24) entkuppelten inneren Zentralrad (23) des ersten Umlaufrädersatzes (B) nebst Umlaufräderträger (22) eine Differentialwirkung zwischen beiden Radsätzen (A, B) entsteht, die im 2. Gang beim Antrieb des getriebenen Getriebegliedes (33) durch die mit dem Umlaufräderträger (17) des ersten Umlaufrädersatzes (A) verbundenen Klinken (20) eine Übersetzung ins Langsame und im 4. Gang beim Antrieb des getriebenen Getriebegliedes (33) durch die mit dem äußeren Zentralrad (ii) des ersten Umlaufrädersatzes (B) verbundenen Klinken (12) eine Übersetzung ins Schnelle, bezogen auf den direkten. Gang, ergibt. g. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im direkten Gang bei fest mit der Getriebeachse (24) verbundenem innerem Zentralrad (25) des zweiten Umlaufrädersatzes (A) das getriebene Getriebeglied (33) über die am äußeren Zentralrad (ii) des ersten Umlaufrädersatzes (B) sitzenden Klinken (i2) angetrieben wird, der seinen Antrieb von der in die Klauen, (13) des äußeren Zentralrades (1i) eingreifende Klauenmuffe (4o) erhält und zusammen mit dem zweiten Umlaufrädersatz (A) leer um die feststehende Getriebeachse (24) bzw. das damit verbundene innere Zentralrad (25) des zweiten Umlaufrädersatzes (A) mitläuft. 1o. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Entkuppeln des zweiten Umlaufrädersatzes (A) und zur Erzielung des Leerlaufes dieses Satzes dienende Klauenmuffe (51) in axialer Richtung federnd nachgiebig mit der Schaltstange (36, 54) verbunden ist, die weiterhin auch federnd nachgiebig mit der zum wahlweisen Kuppeln des treibenden Teils mit dem Umlaufräderträger (i7) oder mit dem äußeren Zentralrad (ZZ) des ersten Umlaufrädersatzes (B) dienende Klauenmuffe (40) verbunden ist, wodurch der 2. Gang durch das eine einzige Schaltstange (36, 54) verwendende Getriebe einschaltbar ist. i i. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch i bis io, gekennzeichnet durch zwei getrennte Schaltstangen (36 und 62) zum wahlweisen Kuppeln des treibenden Getriebeteils (3i) mit dem ersten Umlaufrädersatz (B) und Entkuppeln des zweiten Umlaufrädersatzes (A) sowie zum Kuppeln des inneren Zentralrades (23) des ersten Umlaufrädersatzes (B) mit der feststehenden Getriebeachse (24 in Fig. 7). 12. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch = bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Zentralrad (23) des ersten Umlaufrädersatzes und der Umlaufräderträger (22) des zweiten Umlaufrädersatzes über eine auf der feststehenden Getriebeachse (24) verschiebbare Klauenmuffe (66) miteinander kuppelbar sind, die dauernd mit dem inneren Zentralrad (23) gekuppelt ist und zum Verbinden desselben mit der feststehenden Getriebeachse (24) dient (Fig. 8).
DEP26229D 1938-10-07 1948-12-23 Umlaufraederwechselgetriebe Expired DE875895C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1041828B (de) * 1956-02-28 1958-10-23 Fichtel & Sachs Ag Mitnehmer fuer eine Mehrgangnabe, insbesondere fuer Fahrraeder
DE1043121B (de) * 1955-11-24 1958-11-06 Fichtel & Sachs Ag Freilauf- und UEbersetzungsnabe mit Ruecktrittbremse fuer Fahrraeder

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