NL9101200A - Overbrengingsmechanisme. - Google Patents

Description

Korte aanduiding : Overbrengingsmechanisme.

De uitvinding heeft betrekking op een overbrengingsmechanisme met traploos variabele overbrengingsverhouding, voorzien van een aandrijforgaan en een aangedreven orgaan alsmede van een om de in axiale richting van het overbrengingsmechanisme verlopende hartlijn van het aandrijforgaan draaibare drager, welke een aantal wentel lichamen om draaiingsassen draaibaar ondersteunt, waarbij ieder wentellichaam is voorzien van een tweetal kegelvormige delen waarvan de hartlijnen samenvallen met de draaiingsas van het desbetreffende wentellichaam en die zodanig ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, dat zij in een van elkaar afgekeerde richting taps toelopen, en waarbij het ene kegelvormige deel kan afrollen langs een stationair opgesteld ringvormig orgaan, terwijl het andere kegelvormige deel samenwerkt met een langs dit kegelvormig deel verschuifbaar draaiing overbrengend eerste overbrengingsorgaan,dat via een schroef-draadverbinding is verbonden met een tweede overbrengingsorgaan en beide overbrengingsorganen tegen veerspanning in verdraaibaar zijn ten opzichte van elkaar in een richting waarin het eerste overbrengingsorgaan zich evenwijdig aan de hartlijn van het aandrijforgaan verplaatst voor het instellen van het overbrengingsmechanisme op een andere overbrengingsverhouding.

Een dergelijk overbrengingsmechanisme is bekend uit het Franse octrooischrift 2.311.233 (figuur 7).

Bij deze bekende constructie zijn de wentel lichamen zodanig opgesteld, dat de draaiingsassen van de wentel lichamen zich evenwijdig aan de hartlijn van het aandrijforgaan uitstrekken, terwijl de wentel lichamen ten opzichte van het aandrijforgaan in een radiale richting verschuifbaar zijn ten einde contact te handhaven tussen het eerste overbrengingsorgaan en de wentel lichamen indien . het eerste overbrengingsorgaan in axiale richting beweegt.

Door de radiale verplaatsbaarheid van de wentel lichamen is de omvang van het overbrengingsmechanisme verhoudingsgewijs groot, terwijl de vereiste verplaatsbaarheid van de wentel lichamen het overbrengingsmechanisme gevoelig maakt voor storingen.

Volgens de uitvinding sluiten nu de draaiingsassen van de wentellichamen een hoek in met de hartlijn van het aandrijforgaan,zodanig, dat de beschrijvende lijnen van de met het eerste overbrengingsorgaan samenwerkende kegelvormige delen, die zijn gelegen ter hoogte van de contactpunten tussen het eerste overbrengingsorgaan en de desbetreffende kegelvormige delen, zich evenwijdig aan de hartlijn van het aandrijforgaan uitstrekken, terwijl de wentellichamen en het stationair opgestelde orgaan in de axiale richting van het overbrengingsmechanisme gerekend een vaste stand ten opzichte van elkaar innemen.

Bij toepassing van de constructie volgens de uitvinding kan een eenvoudige compacte opbouw van het overbrengingsmechanisme worden verkregen, waarbij de wentellichamen slechts om hun eigen draaiingsassen en om de hartlijn van het aandrijforgaan verdraaibaar behoeven te zijn.

Opgemerkt wordt, dat uit de Europese octrooiaanvrage 0185344 een overbrengingsmechanisme bekend is voorzien van wentellichamen, die draaibaar zijn om draaiingsassen, die een hoek insluiten met de hartlijn van het aandrijforgaan. Hierbij is een wentellichaam opgebouwd uit een kegelvormig deel en een op de basis van dit kegelvormige deel aansluitend uitsteeksel, dat is voorzien van een rondlopende groef. De basis van het kegelvormige deel werkt nabij zijn omtrek samen met een steunring, terwijl in de groef van het uitstekende deel een overbrengingsorgaan ingrijpt.

De mantels van de kegelvormige delen van de wentellichamen werken samen met een rondom deze wentellichamen aangebracht ringvormig overbrengingsorgaan, dat tegen veerdruk verplaatsbaar is met behulp van geleidingsorganen. Ook deze bekende constructie is vrij gecompliceerd en volumineus.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van een in bijgaande figuur schematisch in doorsnede weergegeven uit-voeringsvoorbeeld van een overbrengingsmechanisme volgens de uitvinding, in het bijzonder gedacht voor toepassing bij een fiets.

De inrichting is voorzien van een tijdens bedrijf stilstaande as 1, welke bijvoorbeeld de achteras van een fiets kan vormen en dan vast in het frame van de fiets is opgesteld.

Met behulp van een kogelleger 2 is een door een kettingwiel 3 gevormd aandrijforgaan draaibaar op de as 1 gelegerd. In de naaf 4 van het kettingwiel is een een overbrengingsorgaan vormende, de as 1 concentrisch omgevende bus 5 vastgezet. De bus 5 is voorzien van inwendige schroefdraad, bij voorkeur rechthoekige of trapezium schroefdraad voor het opnemen van een verdere een overbrengingsorgaan vormende bus 6, die is voorzien van met de inwendige schroefdraad van de bus 5 overeenkomende uitwendige schroefdraad. Het zal duidelijk zijn, dat door relatieve verdraaiing van de beide bussen 5 en 6 ten opzichte van elkaar de bus 6 in de lengterichting van de as 1 evenwijdig aan de hartlijn van deze as 1 en de daarmee samenvallende hartlijn van het kettingwiel 3 zal worden verplaatst.

Aan het van de bus 5 afgekeerde uiteinde van de bus 6 is een op enige afstand van het uiteinde van de bus 6 gelegen ring 7 bevestigd met behulp van een een geheel met de bus 6 en de ring 7 vormend verbindingsstuk 8.

Gezien in de figuur op enige afstand onder het kettingwiel 3 is op de as 1 met behulp van spieen 9 een komvormig orgaan 10, dat een ringvormige wand 11 bezit die aan zijn boveneinde aan de binnenzijde is voorzien van een taps verlopend begrenzingsvlak 12 schuivend aangebracht.

Tussen het kettingwiel 3 en het komvormige orgaan 10 is een zich concentrisch om de as 1 uitstrekkend draagblok 13 aangebracht waarin de uiteinden van assen 14 zijn vastgezet.Om deze assen zijn wentel lichamen 15 vrij draaibaar. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn een drietal van dergelijke wentellichamen 15 aangebracht en in de figuur is een van deze wentellichamen ten opzichte van de werkelijke stand in een verdraaide stand weergegeven, zodat een tweetal wentellichamen in het vlak van tekening diametraal tegenover elkaar liggend zijn afgebeeld.

Tussen het kettingwiel 3 en het draagblok 13 is een druk-leger 16 in de vorm van een naaldleger met zich ten opzichte van de hartlijn van de as 1 radiaal uitstrekkende naalden aangebracht.

Zoals uit de figuur duidelijk zal zijn is ieder wentel-lichaam 15 opgebouwd uit een tweetal een geheel met elkaar vormende afgeknot kegelvormige delen, die vanaf hun tegen elkaar aanliggende bases in een van elkaar afgekeerde richting taps toelopen. Daarbij is de opstelling zodanig, dat de het dichtst bij de as 1 liggende beschrijvende lijnen van de gezien in figuur onderste kegelvormige delen zich evenwijdig aan de hartlijn van de as 1 uitstrekken en daarbij in aanraking zijn met het zich concentrisch om de hartlijn van de as 1 uitstrekkende buitenoppervlak van het ringvormige orgaan 7, dat met behulp van het verbindingsstuk 8 is ver- bonden met de een overbrengingsorgaan vormende bus 6.

De kegelvormige vlakken van de gezien in de figuur bovenste kegelvormige delen van de wentel lichamen 15 zijn zodanig gevormd, dat deze aanliggen tegen de afgeschuinde rand 12 van het schotelvormige orgaan 10, dat met behulp van een schotelveer 10' tegen de wentel lichamen 15 wordt gedrukt.

In een uiteinde van de as 1 is een zich in de lengterichting van de as uitstrekkende boring 17 aangebracht, waarin een drukveer 18 is opgenomen. De drukveer 18 ligt opgesloten tussen een in de boring 17 ingeschroefde stelschroef 19 en een zich dwars op de lengterichting van de as 1 uitstrekkende pen 20, die in de lengterichting van de as 1 verschuifbaar in een in de as 1 aangebracht sleufgat 21 is opgenomen, zodanig, dat de uiteinden van de pen 20 buiten de as 1 uitsteken. De buiten de as 1 uitstekende uiteinden van de pen 20 rusten op een ring 22, die is aangebracht tussen de buiten de as 1 uitstekende uiteinden van de pen 20 en, gezien in figuur 1, het boveneinde van de bus 6.

Een van een remtrommel 23 voorzien naafhuis 24 is met behulp van een kogelleger 25 draaibaar ondersteund op de naaf 4 van het ketting-wiel 3 en met behulp van een kogelleger 26 op de as 1. Tussen de buitenomtrek van het draagblok 13 en het dit draagblok 13 omsluitende naafhuis 24 is een op zichzelf bekende eenwegkoppeling 27 aangebracht, die zodanig werkt, dat bij draaiing van het draagblok 13 in een richting het naafhuis 24 door het draagblok 13 wordt meegenomen, terwijl bij draaiing van het draagblok 13 in een andere richting het naafhuis 24 niet door het draagblok wordt meegenomen.

De werking van het hierboven omschreven en in de figuur af-gebeelde overbrengingsmechanisme is als volgt.

Aangenomen wordt, dat de bus 6 en het ringvormige orgaan 7 in hun bovenste stand zijn, waarin het ringvormige orgaan gezien in de figuur nabij de op elkaar aansluitende bases van de kegelvormige delen van de wentel lichamen 15 zijn gelegen en de overbrengingsverhouding het grootst is.

Indien dan het door het kettingwiel 3 gevormde aandrijf-orgaan in draaiing zal worden gebracht, zal ook de een overbrengingsorgaan 5 vormende bus in draaiing worden gebracht, waarbij de bus 5 de een verder overbrengingsorgaan vormende bus 6 en daarmede het ringvormige orgaan 7 in draaiing zal brengen.

Door het in draaiing brengen van het ringvormige orgaan 7 zullen ook de daarmede in aanraking zijnde wentel lichamen 15 om de assen 14, waarvan de hartlijnen een scherpe hoek insluiten met de hartlijn van de as 1, in draaiing worden gebracht. Tengevolge van de draaiing van de wentel lichamen 15 zullen deze wentel lichamen gaan afrollen op het schuine vlak 12 van het stationair opgestelde komvormige orgaan 10, zodat het draagblok 13 om de in axiale richting van het overbrengingsmechanisme verlopende hartlijn van de as 1 in draaiing wordt gebracht en via de een-wegkoppeling 27 het een aangedreven orgaan vormende naafhuis 24 om de as 1 in draaiing brengt.

Indien, aannemende dat het hierboven omschreven overbrengingsmechanisme in een fiets is aangebracht, het fietsen, nadat de fiets eenmaal op gang is gebracht, minder vermogen vereist, zal door de met behulp van de veer 18 via de pen 22 op de bus 6 uitoefende kracht deze bus 6 met het daaraan bevestigde ringvormige orgaan 7 naar beneden worden gedrukt, zodat de buitenomtrek van het ringvormige orgaan 7 vanaf een gedeelte van het daarmee samenwerkende kegelvormige deel van het wentel-lichaam 15 met grotere diameter wordt verplaatst naar een gedeelte van dit kegelvormige deel met kleinere diameter, waardoor de overbrengingsver-houding kleiner wordt. Indien daarentegen de belasting groter wordt, bijvoorbeeld bij het tegen een helling opfietsen, dan zal de bus 6 met het daaraan bevestigde ringvormige orgaan 7 weer tegen de veerdruk van de veer 18 in de bus 5 naar binnen worden geschroefd en zich dus in axiale richting gaan verplaatsen naar een stand, waarin een grotere overbreng-ingsverhouding wordt ingesteld. Het zal duidelijk zijn, dat hoe strakker de veer 18 is ingesteld met behulp van de stelschroef 19, hoe minder snel het overbrengingsmechanisme zal terugschakelen naar een grotere overbreng-ingsverhouding.

Indien tijdens het rijden de aandrijving van het kettingwiel 3 en daarmede de draaiing van het draagblok 13 wordt onderbroken zal de eenweg- of vrijloopkoppeling 27 in werking treden en het naafhuis 24 vrij ten opzichte van het draagblok 13 kunnen verdraaien.

In het bovenstaande is aangenomen, dat bij het op gang brengen van de fiets het ringvormige orgaan 7 niet in zijn onderste stand is, zoals afgebeeld in de figuur 4, maar in zijn bovenste stand. Het zal duidelijk zijn, dat indien bij het op gang brengen van de fiets het ringvormige orgaan 7 in zijn in de figuur weergegeven onderste stand is, gezien het dan over te brengen grote vermogen, de bus 6 tegen de werking van de veer 18 in in de bus 5 zal worden geschroefd om het ringvormige orgaan 7 naar zijn hoogste stand te bewegen.

Als alternatieve uitvoering kan men aan de pen 20 het uiteinde bevestigen van een draad, die deel uitmaakt van een met de hand bedienbaar bedieningsmechanisme en door een in de as 1 aangebrachte boring, gezien in figuur 1 bij het ondereinde van de as 1 naar buiten is gevoerd, zodat met behulp van deze draad door de berijder van de fiets met de hand een trekkracht op de pen 20 kan worden uitgeoefend voor het verplaatsen van de bus 7. In dit met de hand bedienbare bedieningsmechanisme van het overbrengingsmechanisme moet dan een trekveer zijn aangebracht, zodat het overbrengingsmechanisme eventueel tegen de kracht van deze "trekveer" kan terugschakelen, Hoe strakker daarbij de trekveer met behulp van het bedieningsmechanisme door de berijder van de fiets is voorgespannen, des te moei lijker zal dit "terugschakelen" plaatsvinden.

Het zal duidelijk zijn dat het hierboven beschreven overbrengingsmechanisme niet alleen bij fietsen toepasbaar is, maar ook geschikt is voor andere doeleinden. Daarbij kan dan in plaats van het kettingwiel 3 bijvoorbeeld ook een tandwiel of dergelijke worden toegepast.

Claims (7)

1. Overbrengingsmechanisme met traploos variabele overbreng-ingsverhouding, voorzien van een aandrijforgaan en een aangedreven orgaan alsmede van een om de in axiale richting van het overbrengingsmechanisme verlopende hartlijn van het aandrijforgaan draaibare drager, welke een aantal wentellichamen om draaiingsassen draaibaar ondersteunt, waarbij ieder wentellichaam is voorzien van een tweetal kegelvormige delen waarvan de hartlijnen samenvallen met de draaiingsas van het desbetreffende wentellichaam en die zodanig ten opzichte van elkaar staan opgesteld, dat zij in een van elkaar afgekeerde richting taps toelopen en waarbij het ene kegelvormige deel kan afrollen langs een stationair opgesteld ringvormig orgaan, terwijl het andere kegelvormige deel samenwerkt met een langs dit kegelvormige deel verschuifbaar, draaiing overbrengend eerste overbreng-ingsorgaan, dat via een schroefdraadverbinding is verbonden met een tweede overbrengingsorgaan en beide overbrengingsorganen tegen veerspanning in verdraaibaar zijn ten opzichte van elkaar in een richting, waarin het eerste overbrengingsorgaan zich evenwijdig aan de hartlijn van het aandri jforgaan verplaatst voor het instellen van het overbrengingsmechanisme op een andere overbrengingsverhouding, met het kenmerk, dat de draaiingsassen van de wentellichamen een hoek insluiten met de hartlijn van het aandrijforgaan, zodanig, dat de beschrijvende lijnen van de met het eerste overbrengingsorgaan samenwerkende kegelvormige delen, die zijn gelegen ter hoogte van de contactpunten tussen het eerste overbrengingsorgaan en de desbetreffende kegelvormige delen, zich evenwijdig aan de hartlijn van het aandrijforgaan uitstrekken, terwijl de wentellichamen en het stationair opgestelde orgaan in de axiale richting van het overbrengingsmechanisme gerekend, een vaste stand ten opzichte van elkaar innemen.

2. Overbrengingsmechanisme volgens conclusie l,met het kenmerk, dat het tweede overbrengingsorgaan wordt gevormd door een van inwendige schroefdraad voorziene bus, die is bevestigd aan het om een vast opgestelde as draaibare aandrijforgaan, terwijl het eerste overbrengingsorgaan wordt gevormd door een ten opzichte van de as verschuifbare, de as omgevende, van uitwendige schroefdraad voorziene bus, die met een uiteinde in de het tweede overbrengingsorgaan vormende bus is geschroefd en aan zijn andere uiteinde is voorzien van een ringvormig orgaan, dat samenwerkt met de wentel lichamen.

3. Overbrengingsmechanisme volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat een veer inwerkt op een uiteinde van de van uitwendige schroefdraad voorziene bus via een zich dwars door de as uitstrekkende pen, die in de lengterichting van de as in een in de as aangebracht sleufgat verschuifbaar is en met zijn buiten de as uitstekende uiteinden kan aangrijpen op de van uitwendige schroefdraad voorziene bus.

4. Overbrengingsmechanisme volgens conclusie 3,met het kenmerk, dat in de as een een drukveer opnemende boring is aangebracht, waarbij de drukveer ligt opgesloten tusen de zich dwars op de lengterichting van de as uitstrekkende pen en een in een uiteinde van de as ingeschroefde stel-schroef.

5. Overbrengingsmechanisme volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de de wentel lichamen ondersteunende drager via een eenwegkoppeling is gekoppeld met het aangedreven orgaan.

6. Overbrengingsmechanisme volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aandrijforgaan wordt gevormd door een kettingwiel, welke draaibaar is om een stationair opgestelde as en is voorzien van een naaf, waarin het tweede overbrengingsorgaan is bevestigd, terwijl het aangedreven orgaan wordt gevormd door een naafhuis van een wiel.

7. Overbrengingsmechanisme volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het stationair opgestelde ringvormige orgaan deel uitmaakt van een komvormig orgaan dat is opgesteld aan de van het aandrijforgaan afgekeerde zijde van de de wentel lichamen ondersteunende drager.