NO309973B1 - Kraftoverførende anordning for sykkelnav - Google Patents

Description

Teknisk felt

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en kraftoverførende anordning som er installert i et baknav av en sykkel, og mer spesielt en kraftoverførende anordning som har en girutveksler på en side, en toveis pedalanordning ved den andre ende og en derimellom anordnet kløtsj som overfører kraften i bare en retning, uansett hvilken retning kraften blir tilført, og samtidig skifter rotasjonshastighet av sykkelen i henhold til drivtilstanden av sykkelen, for å drive bakhjulet av sykkelen.

Tidligere kjent teknikk

Generelt tilhører en sykkel en av tre klasser: En generell sykkel som transportmiddel, en off-road sykkel som kun blir brukt for off-road trening og sykler brukt for et idretts-stevne. I utgangspunktet omfatter alle de ovennevnte syklene for- og bakhjul, foran og bak i en sykkelramme og pedaler som en kraftkilde mellom to hjul. Den drivende kraft for sykkelen blir oppnådd ved å tråkke og da blir kraften overført til bakhjulet via et drivtannhjul, et kjede og et drevet tannhjul, i denne sekvens. De fleste sykler kan imidlertid bevege seg framover bare når man tråkker framover. Således kan sykkelen ikke bevege seg framover når man tråkker bakover. Denne type enveis sykkel fører lett til utmattelse i syklerens ben og ujevn utvikling av benmuskler når sykleren sykler i mange timer.

For å løse problemene har mange oppfinnere derfor forsøkt å utvikle en toveis tråkkeanordning som kan brukes i forbindelse med en konvensjonell enveis sykkel. De toveis tråkkeanordninger utviklet til nå som tillater sykkelen å bevege seg framover både når man tråkker fremover og bakover, kan grovt klassifiseres i tre typer. Det er typer som bruker et tilleggsgir, et konisk gir eller et planetgir. Her refererer den toveis tråkkeanordning seg til en anordning som gjør at en sykkel alltid vil bevege seg framover når man tråkker pedalene på sykkelen framover eller bakover, og som kan settes i fri ved å valgfritt styre en spak hvis nødvendig når man tråkker bakover, som en konvensjonell sykkel.

Som en representativ oppfinnelse vedrørende toveis tråkkeanordningen, viser Manrzoursos og andre (EPO Publication No. 0,369,925) til en toveis tråkkeanordning som benytter tilleggsgiret, Foster (US Patent No. 5,435,583) viser til en toveis tråkkeanordning som benytter det koniske gir og en kløtsj, og den foreliggende søker (Søker nr. PCT/KR 96/00236) viser til en toveis tråkkeanordning som benytter planetgiret.

De ovennevte oppfinnelser har et midtstilt tannhjul (tilleggsgir, konisk gir og planetgir) til felles for å skifte

kraftretningen, men har imidlertid også forskjeller i måten å skifte kraftretningen på, forskjeller i fordelingsgrad av tilført kraft til hver del under kraftforandring, forskjeller i hvor presise delene er, og tilpassningsevne til en

konvensjonell sykkel. Alle oppfinnelsene er imidlertid utviklet for å installeres på pedalakselen, ikke til akselen hos bakhjulet.

Den toveis tråkkeanordning (Søknad No. PCT/KR 96/00236) som er oppfunnet av foreliggende søker har mange fordeler med hensyn til hvor presise delene er, den jevne kraftforandring, kompatibilitet ved å være direkte installerbar til en pedalaksel hos den konvensjonelle sykkel. Utformin-gen til drivtannhjulet og en krankdel er imidlertid forskjellige fra de på en konvensjonell sykkel, slik at disse delene burde skiftes ut med nye når man installerer anordningen til den konvensjonelle sykkel.

Da den toveis tråkkeanordning oppfunnet av den foreliggende søker installeres på utsiden av pedalakselen på samme måte som de ovennevnte anordningene, stikker dessuten den på-monterte anording ut fra sykkelrammen. Den utspringende anordning kan komme i veien for syklistens tråkking. Dessuten er det vanskelig å installere den toveis tråkkeanordning som stikker ut fra sykkelrammen, på en nyutviklet sykkel som kan foldes sammen for transport.

De ovennevte problemer har derfor stilt krav om utvikling av en ny toveis tråkkeanordning som kan installeres på akselen av bakhjulet.

Tråkkerytmen og tråkkekraften som blir tilført pedalene må, på den annen side være konstant for å redusere utmattelse i bennene under tråkking og for effektivt å utnytte energien som tilføres pedalene. En girutveksler for sykkel er utviklet for å møte de ovennevnte betingelsene, som styrer et girforhold mellom et drivtannhjul og et drevet tannhjul, som dermed på rette måten tilfører tråkkekraften i henhold til drivmotstanden fra sykkelen.

Det finnes både en ekstern og intern type girutveksler.

Den eksterne girutveksler skifter girforholdet direkte mens man benytter et kjede på et antall tannhjul som er anordnet ved siden av hverandre og har forskjellige diametere, og er installert på en pedalaksel og en navaksel og den interne girutveksling endrer girutvekslingen ved at det installeres planetgir i hoveddelen av det bakre nav. Den interne girutveksler kan lages mye mindre enn den eksterne girutveksler og beskyttes fra eksterne støt/slag mens den blok-kerer inngangen mot støv og andre substanser da den interne girutveksler er installert på innsiden av navhuset. Pga disse fordelene er den interne girutveksler mest benyttet for generelle sykler. Den offentliggjorte patent-publikasjon No. Heisei 5-65094 (datert den 3. mars, 1993) kan refereres til som et eksempel av oppfinnelser vedrøren-de den interne girutveksler.

Det finnes flere oppfinnelser vedrørende den interne girutveksler installert i baknavet som øker effektiviteten av girutvekslingen i seg selv eller for styring av girforholdet. En intern girutveksler som omfatter en toveis tråkkeanordning for å forandre kraftretningen, er imidlertid ukjent.

Som beskrevet ovenfor har de fleste toveis tråkkeanordninger blitt installert til pedalakselen, ikke til navakselen av bakhjulet. De fleste oppfinnelser vedrørende navakselen er også begrenset til girutvekslere, og det er vanskelig å finne forskning på en flerbrukssykkel som omfatter både girutveksleren og toveis tråkkeanordningen.

Således har kravene økt for en flerbruksanordning for en sykkel, ved hvilken man samtidig innlemmer en toveis tråkkeanordning for balansert muskelutvikling i menneskeben, en girutveksler som effektivt utnytter energien som tilføres pedalen, og samtidig får en sykkel som har høy sikkerhet og håndteringsletthet.

Redegjørelse av oppfinnelsen

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en flerbruks påmonteringsanordning vedrørende en sykkel som kan optimalisere driveffekten og jevnt utvikle muskler i mennesklige ben under kjøringen av sykkelen.

Det karakteristiske med den foreliggende oppfinnelse er at en toveis tråkkeanordning og en forbedret girutveksler begge installeres på navakselen til bakhjulet. Følgelig kan toveistråkkeanordningen balansert utvikle musklene i syklerens ben, og girutveksleren kan optimalisere effektiviteten av syklerens trening.

Den grunnleggende oppbyggning av en kraftoverførende anordning for et sykkelnav ifølge den foreliggende oppfinnelse er som følger. Først innstalleres en girutvekslerdel på den ene ende av navakselen og en toveis tråkkeanordningsdel (TVTA) på den andre ende og en kløtsj på midtdelen. Så føres subinstallasjonn av de ovennevnte tre deler inn i navhuset og så lukkes begge ender av navhuset med et deksel i den ene ende og et drevet tannhjul i den andre ende.

Girutvekslerdelen av kraftoverføringsanordningen omfatter et solhjul, en bærer og ett kronhjul. Girutvekslerdelen som har den ovennevte oppbygging, opptar kraft fra kløtsjen eller TVTA-delen som vil bli beskrevet senere. Kraften tilført girutvekslerdelen blir overført til navhuset gjennom forskjellige mellomledd. Bakhjulet til sykkelen beve-ger seg med lav, middels eller høy hastighet i henhold til kraftoverføringsbanene.

Kløtsjen til den foreliggende oppfinnelse har en hul sylindrisk form, da den har en stjerneaksel som har et antall skrånende tunger i en ende av utsiden og fremspringende deler på den andre ende. Kløtsjen som har den ovennevnte oppbygging er avtagbart koplet til bæreren på en side mot girvekslerdelen og forbundet med kronhjulet på den andre side mot TVTA-delen. Plasseringen av kløtsjen kan skiftes fra venstre og høyre ved hjelp av en spak installert på navakselen. Kløtsjen overfører ikke kraften til girvekslerdelen i det hele tatt (lav hastighet og middels hastighet, eller overfører kraften til bæreren av girutvekslerdelen (høy hastighet), ved å skifte plasseringen av denne.

TVTA-delen av den foreliggende oppfinnelse omfatter ett kronhjul, en pal og to bærere. TVTA-delen som har denne strukturen opptar kraften fra drivhjulet som vil beskrives senere og overfører den opptatte kraft til kløtsjen og girutvekslerdelen. TVTA-delen tilfører kraften med urviseren (basert på et perspektiv fra høyre i forhold til bevegelsesretningen til sykkelen) uansett retningen til kraften overført fra drivhjulet. Således vil bestanddelene (kløtsj, girutvekslerdel og navhuset, som vil bli beskrevet) som opptar kraften fra toveis tråkkeanordningen, bare rotere bare med utviseren.

På den annen side virker navhuset, som har sylindrisk form, som et hus som kan oppta og inneholde bestanddelene av den foreliggende oppfinnelse. To paler er tildannet ved den indre vegg av navhuset for å oppta kraften fra girutvek-lerdelen. To flenser er tildannet ved begge ender av navhuset for feste av eikene av bakhjulet.

Et drivhjul er roterbart koplet til navakselen samtidig som den er intergrert med det drevne tannhjul. Drivhjulet opptar kraften generert fra pedalene via det drevne tannhjul og overfører den opptatte kraft til TVTA-delen. En tappspak føres inn i navhuset for å styre TVTA-delen.

Den kraftoverførende anordning ved sykkelen ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter girutvekslerdelen, kløt-sjen, TVTA-delen, navhuset, dekselet og det drevne tannhjul, idet disse er forbundet i denne sekvens. Anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan installeres på bak-gaffelen til rammen av en konvensjonell sykkel, idet man kobler flensene på navhuset til hjuleiken, hvilket innebæ-rer kobling til sykkelens bakhjul.

Kraftoverføringsbanene til kraftoverføringsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse beskrives nå kort. Først blir kraften som er generert fra pedalene, overført til det drevne tannhjul via en krank, et drivtannhjul og et kjede, i denne sekvens. Det drevne tannhjul fremskaffer kraften til apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse mens det roterer sammen med drivhjulet og overfører kraften til TVTA-delen uansett hvilken rotasjonsretning den har. TVTA-delen overfører den opptatte kraft til kløtsjen og girutvekslerdelen, og sistnevnte tilfører tilslutt den overførte kraft videre til navhuset. På denne måte driver den kraft som er tilført navhuset, bakhjulet til sykkelen.

Som beskrevet ovenfor, ved kraftoverføringsanordningen ved en sykkel ifølge den foreliggende oppfinnelse blir TVTA-delen som var installert ved og stakk ut av pedalakselen direkte inn i navhuset til bakhjulet installert, slik at framdriften ved reversibel tråkking er mulig uten å for-styrre tråkkingen, idet girutvekslerdelen samtidig er installert i navhuset sammen med TVTA-delen for på den måte å effektivt utnytte energien nødvendig for å drive sykkelen. Kraftoverføringsanordningen til sykkelen kan dessuten lett installeres til bakhjulet av en konvensjonell sykkel, for dermed å forbedre kompatibeliteten med delene av en konvensjonell sykkel.

Kort beskrivelse av tegningsfigurene

Fig. 1 er et lengdesnittsriss av en kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 2 er et sprengbilde av kraftoverføringsanordningen til sykkelnavet vist i fig. 1, Fig. 3A, 3B og 3C er henholdsvis et venstre sideriss, et lengdesnittsriss og et høyre sideriss av en første bærer av en girutvekserdel av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 4A, 4B og 4C er henholdsvis et venstre sideriss, et lengdesnittsriss og et høyre sideriss av et første kronhjul i girutvekslerdelen av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 5A, 5B og 5C er henholdsvis et venstre sideriss, et sprengt lengdesnittsriss og et høyre sideriss av et andre kronhjul av en toveis tråkkeanordnings(TVTA)-del av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 6A og 6B er henholdsvis et lengdesnittsriss og et snitt langs linjen a-a i fig. 6A av en andre TVTA-delsbærer av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 7 er et sprengt lengdesnittsriss av en skralle i TVTA-delen av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 8A og 8B er henholdsvis et lengdesnittsriss og et snitt langs linjen a-a i fig. 8A av en tredje TVTA-delsbærer av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 9A, 9b og 9C er henholdsvis et venstre sideriss, et lengdesnittsriss og et høyre sideriss av et drivhjul av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 10A, 10B og 10C er snitt langs linjen a-a i fig. 1 som viser de virkende tilstander når kraften henholdsvis til-føres med urviseren, mot utviseren og i fristilling, Fig. 11 er et skjematisk riss som viser hvordan giret skiftes til det første trinn i kraftoverføringsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 12 er et skjematisk riss som viser hvordan giret skiftes til det andre trinn i kraftoverføringsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, Fig. 13 er et skjematisk riss som viser hvordan giret skiftes til det tredje trinn i kraftoverføringsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Den foretrukkene utførelse av oppfinnelsen

Med henvisning til fig. l og 2 skal en kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse bli beskrevet i grove trekk.

I kraftoverføringsanordningen blir en girutvekslende del I installert, en kløtsj 40 og en toveis tråkkeanordnings-(TVTA)-del II henholdsvis i venstre, i midten og i høyre deler av fig. l and 2, med en navaksel 10 i senteret. Subinstallasjonn omfatter girutvekslingsdelen I, kløtsjen 40 og TVTA-delen II blir innsluttet i navhuset. En oppstivende stang 2 og et drevet kjedetannhjul 94 som er forbundet med drivhjulet 90 blir forbundet med henholdsvis venstre og høyre ende av den kraftoverførende anordning.

Den venstre og høyre del av navakselen 10 har en hul sylindrisk utforming, ved hvilken henholdsvis en spak 3 og en tapspak 4 er innført. Spak 3 styrer kløtsj 40 og tapspak 4 styrer en tredje bærer 80 i TVTA-del II. Endene av nav-aksen 10 er oppgjenget på samme måte som konvensjonelle navakser for enkel installering av bakhjulet til den konvensjonelle ramme. Den oppstivende stang 2 bruker som et tilleggsorgan for fast forbindelse med rammen.

Den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse blir nå beskrevet med henvisning til rissene.

Som beskrevet ovenfor, omfatter den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse en girutvekslerdel I, kløtsj 40 og TVTA-del II. Disse tre delene blir forbundet rundt navakselen 10 og dekket av navhuset 100, og danner dermed en subinstallasjon. Så blir begge sider av subinstallasjonn dekket av dekselene 5 og 105 slik at den endelige enhet blir dannet.

Før den detaljerte beskrivelse blir det følgende poengtert.

Da den kraftoverførende anordning vedrører en roterende bevegelse, har større deler i anordningen sirkulær, sylindrisk eller hulsylindrisk form. Alle skrallehjul som blir benyttet i anordningen, bortsett fra et fjerde skrallehjul 72 som er et reversibelt bevegende skrallehjul, er forover-

bevegende skrallehjul.

Først blir navakselen 10 med henvisning til fig. 1 og 2 beskrevet. Navakselen 10 er delvis hul med et antall trinn som vist i fig. 2. Fra den ytre venstre ende til navakselen 10 og mot høyre, fra den oppgjengede ende, finnes en første stjerneaksel 11, et første solhjul 12, et første tapphull 13, en andre stjerneaksel 14, et andre tapphull 15 og så kommer den andre oppgjengede ende. Navakselen 10 er ikke hul helt igjennom, bare i hver ende.

Girutveksleren 10, som en hovedbestanddel, blir nå beskrevet med henvisning til fig. 1 til 4C. Girutvekslerendelen I omfatter et første solhjul 12, en første bærer 20 og et første kronhjul 30, som nå blir beskrives i rekkefølge.

Den første bærer 2 0 har en hul sylindrisk utforming som

vist i fig. 1, 2 og 3A til 3C. To åpninger 25 er tildannet 1 den ytre periferi av den venstre side av den første bærer

2 0 og fire hull og et tredje stjærneakselsspor er tildannet i periferien av den indre del av den høyre side. Palene 21 installeres i åpningene 25 som er til dannet langs den ytre periferi av den venstre side. Et antall planethjul 22 og

planethjulakseler 23 installeres i hullene som er dannet ved perfiferien til, og roteres i samme retning som, den første bærer 20.

Palene 21 blir brakt til inngrep med et første skrallehjul 101 til navhuset 100, som beskrives senere, idet innsiden av planethjulene blir brakt til inngrep med et første solhjul 12, og det tredje stjerneakselspor 24 til bæreren 20 blir brakt til inngrep med den tredje stjerneaksel 41 av kløtsjen 4 0 som blir beskrevet senere.

Det første kronhjul 3 0 av girutvekslerdelen I har en hul sylindrisk utforming som vist i fig. 1, 2 og 4A til 4C. En første krans 31 er tildannet på innerveggen av den venstre side og to hull er tildannet i periferien av kronhjulet 30, og et tredje skrallehjul 32 er tildannet på innerveggen av den høyre side. Et annet sett paler 33 er utformet som en bumerang og senteret av disse er installeret parallelt med en akse av det første kronhjul 30.

På det første kronhjul 3 0 blir den første krans 31 brakt til inngrep med utsiden av planethjulet 22, og utsiden av de andre paler 33 blir brakt til inngrep med et andre skrallehjul 102 slik at innsiden av navhuset tilkoples de utspringende delene 42 til kløtsjen 40, og det tredje skrallehjul 32 blir brakt til inngrep med de tredje paler 55 av et andre kronhjul 50 til TVTA-delen II som blir beskrevet senere.

Girutvekslerdelen I som har den ovennevnte oppbygging opptar kraften fra TVTA-delen II og overfører så kraften til navhuset 100 etter å skifte roteringshastigheten til en lav, middels eller høy hastighet i henhold til plasseringen av kløtsjen 40 som blir beskrevet nedenfor.

Kløtsjen 4 0 av den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse har en hul sylindrisk utforming som vist i fig. 1 og 2. Kløtsjen 40 har en tredje stjerneaksel 41 som har et antall skrånende tunger ved den ytre del av den venstre side og to hull som gjennomhuller dens periferi, og fire utspringende deler 42 ved den ytre del av den høyre side. I kløtsjen 40, som har den ovennevnte utforming, blir de tredje stjerneakseler 41 brakt til inngrep med de tredje stjerneakselssporene 24 av den første bærer 2 0 av girutvekslerdelen I og de fire utpringende deler 42 er på en forskyvbar måte forbundet med fire spalter 52 av det andre kronhjul 50 til TVTA-delen II som blir beskrevet senere.

For å installere kløtsjen 40 som sentrerer navakselen 10 kreves tilleggsdeler omfattende en festering 43, en kløtsj-splint 44, en kløtsjring 45, en kløtsj fjær 46 osv. Utfor-mingen av tilleggsdelene kan forestilles ved å forstå deres sammensetningsprosess. Ved sammensetning av kløtsjen 40 blir festeringen 43, som har to hull i sin periferi, ført over navakselen 10 til den kommer i kontakt med det første tapphull 13, og kløtsjen 40 blir plassert over festeringen 40. Så blir det første tapphull 13 tilpasset navakselen 10, hullene av festeringen 43 og hullene av kløtsjen 40 blir tilpasset hverandre og så føres kløtsj splinten 44 gjennom hvert av de to hullene. Så blir kløtsj ringen 45 som har ett par med tenner på den venstre side plassert over den ovennevnte installeringen, inn i hvilken installering kløtsj splinten 44 blir innført, slik at kløtsj splinten 44 er festet av tennene til kløtsj ringen 45. Utsiden av denne sammensatte kløtsjdel blir støttet av kløtsj fjæren 46 for å styre kløtsjen 40 på en elastisk måte. Kløtsjen 40 er styrt av spak 3. Således skyves posisjonen til kløtsjen til høyre når spak 3 trekkes og den er skyves tilbake til den opprinnelge posisjon når spaken fristilles. Kløtsjen overfører kraften opptatt fra TVTA-delen II til girutvekslerdelen I når den blir holdt mot venstre f eks når den er i det høye gir, og den overfører ikke kraften til girutvekslerdelen I mens den skyves mot høyre, for å skifte giret til det midtstilte eller lave gir.

TVTA-delen II blir beskrevet med henvisning til fig. 1, 2 og 5A til 8C. TVTA-delen II omfatter et andre kronhjul 50, en andre bærer 60, en skralle 70 og en tredje bærer 80, som blir nå beskrevet i rekkefølge .

Det andre kronhjul 50 til TVTA-delen II er en subinstallasjon (se fig. 2) som er til dannet ved å kombinere tre deler som er tilvirket separat som vist i fig. 5B. Subinstallasjonn blir regnet som en del, da hver del som utgjør den virker og roterer på en integrert måte under den roterende bevegelse.

To åpninger 51 blir tildannet i periferien av den venstre side og fire spalter 52 blir tildannet i periferien av den indre del av den venstre side. Et andre kranshjul 53 blir tildannet ved den indre vegg på den høyre side. De tredje paler 55 blir installert i det to åpningene 51 som er tildannet ved periferien av den venstre del.

I det andre kronhjul 50 som har ovennevte form, blir de tredje paler 55 brakt til inngrep med et tredje skrallehjul 32 til det første kronhjul 30, idet fire spalter 52 er skyvbart forbunnet med et antall totrinns planethjul 63 av den andre bærer 60 som blir beskrevet nedenfor, og et femte skrallehjul 54 blir brakt til inngrep med en tredje bærers femte paler 85 som blir beskrevet senere.

Formen av den andre bærer 60 til TVTA-delen er lik en hul sylinder som vist i fig. 1, 2, 6A og 6B. Et mutterhull 61 blir gjennomboret fra periferien av venstresiden av bæreren og inn mot senteret, og stjerneakselsspor 62 blit tildannet på den indre del av den venstre side. Fire hull blir gjennomboret på periferien av den andre bærer 60, idet de totrinns planethjulene 63 er roterbart festet i de respek-tive hullene av tilsvarende planethjulakseler 64. Den andre bærer 60 som har den ovennevnte form, er forbundet med den andre stjerneaksel 14 til hjulakselen 10, idet en bolt (ikke vist) føres inn i mutterhullet 61 for å hindre at den andre bærer 60 sklir av navakselen 10, slik at den andre bærer 60 er forbundet med navakselen 10 på en integrert måte.

Som vist i fig. 2, blir hvert lille hjul av de totrinns planethjulene 63 brakt til inngrep med et andre solhjul 71, idet hvert store hjul blir brakt til inngrep med det andre kranshjul 53 til det andre kronhjul 50. Den andre bærer 60 roterer ikke i seg selv, men skifter tilført kraftretning mot urviseren til kraft med urviseren mens det bare er de totrinns planethjulene 63 som roterer.

De totrinns planethjul 63 er utformet for å utveksles med et annet totrinns planethjul som har forskjellig diameter-forhold, slik at TVTA-delen II som omfatter de totrinns planethjulene 63 også kan tjene som et girskifteorgan.

Skrallen 70 til TVTA-del II er en subinstallasjon (se fig. 2) som er tildannet ved å kombinere to deler som er tilvirket separat som vist i fig. 7. Et andre solhjul 71 blir plassert ved den venstre side av skrallen 70, idet et fjerde skrallehjul 72 er tildannets ved den indre vegg av den høyre side av skrallen 70.

Det andre solhjul 71 av skrallen 70 blir brakt til inngrep med de totrinns planethjulene 63 av den andre bærer 60, idet det fjerde skrallehjul 72 blir brakt til inngrep med de fjerde paler 84 av den tredje bærer 80. Skrallen 70, som er i inngrep med de perifere delene, blir festet på en roterbar måte rundt navakselen 10 og opptar bare kraft tilført mot urviseren for så å overføre den til den andre bærer 60. På denne måten roterer skrallen 70 bare mot urviseren.

Den tredje bærer 80 til TVTA-delen II har en hul sylindrisk form som vist i fig. 1, 2, 8A og 8B. To spor 81 er skåret inn i periferien av den tredje bærer 80, idet fjerde og femte paler 84 og 85 blir tilkoplet på en roterbar måte ved hjelp av en palaksel 86 i sporene 81. De fjerde og femte paler 84 og 85 er triangulært utformet med tilskjærte ender (se fig. 10) og er diagonalt forbundet med hverandre ved hjelp av elastiske palfjærer 87 (se fig. 1). Fire spor 83 dannes ved den indre vegg av den tredje bærer 80 som er parallell med en akse av den tredje bærer 80. I den tredje bærer 80 som har den ovennevnte form, blir de fire paler 84 brakt til inngrep med det fjerde skrallehjul 72 av skrallen 70 og de femte paler 85 blir brakt til inngrep med det

femte skrallehjul 54 til det andre kronhjul 50. Sporene 83

som er dannet ved den indre vegg til den tredje bærer 80, plasseres over hver tunge 91 for å drive hjul 90. Bredden av sporene 83 er minst to ganger bredere enn tungen 91 (se fig. 10). Den tredje bærer 80 som er forbundet med de perifere deler, som en kraftfordeler, overfører kraften med urviseren som er opptatt fra drivhjulet 90 til det andre kronhjul 50 som bruker de femte paler 85 og den femte spalte 52, og kraften mot urviseren som er opptatt fra drivhjulet 90 til skrallen 70 som bruker de fjerde paler 84 og det fjerde skrallehjul 72.

Drivhjulet 90 av den kraftoverførende anordning blir nå beskrevet med henvisning til fig. 1, 2, 9A og 9C. Drivhjulet 90, som har en hul sylindrisk form, har fire tunger 91 på den ytre del av den venstre side, og åpninger 93 som er tildannet på periferien av den høyre side. Det drevne kjedetannhjul 94 er tett forbundet med åpningene 93.

I drivhjulet 90, som har den ovennevnte form, er tungene 91 plassert under de fire paler 85 av bæreren 80. Drivhjulet 90 overfører valgfritt kraften til TVTA-delen II i henhold til rotasjonsretningen av det drevne kjedetannhjul 94.

Som vist i fig. 1 og 2 er en splintholder 95 som holder en andre splint 96 plassert under venstre side av drivhjul 90 og den andre splint 96 som blir skrudd ved den mellomlig-gende del er skruforbundet med en ende av tappspaken 4. Utsiden av splintholderen 95 er skrånende til høyre for å styre opp og nedover bevegelden an tappen 98 som på en forskyvbar måte blir ført inn i hullene 92 av drivhjulet 90. Når man trekker på tappspaken 4, blir skjøvet splintholderen til høyre, noe som hever tappen 98. I mellomtiden blir splintholderen 95 skjøvet til den initielle posisjon når tappspaken 4 0 blir løsnet, noe som returnerer tappen 98 til den initielle posisjon.

Navhuset 100 av den kraftoverførende anordning har en hul sylindrisk form med et antall trinn som vist i fig. 1 og 2. De første og andre skrallehjul 101 og 102 blir plassert henholdsvis på høyre og midtre del av innsiden av navhuset. Navhuset 100 driver bakhjulet av sykkelen ved å oppta kraften fra det første kronhjul 3 0 (middels eller høyt gir) eller den første bærer (lavt gir). Navhuset 100 fungerer også som en beskyttelse for delene brukt i kraftover-føringsanordningen. Den høyre ende av navhuset 100 er lukket av dekselet 103.

I fig. 1 og 2 viser henvisningstall 6 muttere for fast forbindelse mellom kraftoverføringsanordningen og navakselen 10, og henvisningstall 7 viser til kulelagere for friksjonsredusert rotasjon av den kraftoverførende anordning .

En operativ virkning av den kraftoverførende anordning, som har den ovennevnte oppbygging blir beskrevet nedenfor.

Den kraftoverførende anordning styrer rotasjonsretningen av kraften og forholdet mellom kraften som går inn og kraften som går ut, slik at den operative virkningen av kraftover-føringsanordningen vil blir beskrevet ved å klassifisere den tilførte kraftretning som enten med eller mot urviseren.

Når kraften blir tilført den kraftoverførende anordning med urviseren, dvs at det drevne kjedetallhjul 94 roterer med urviseren, så vil drivhjulet 90 som er forbundet med det drevne kjedetannhjul 94 også rotere med urviseren i samarbeid med det drevne kjedetannhjul 94. Her, som vist i fig. 10A, hever tungene 91 til drivhjulet 90 de fjerde paler 84 (vist med stipplete linjer) av den tredje bærer 80. Som et resultat blir de fjerde paler 84 løsnet fra det fjerde skrallehjul 72 til skrallen 70, idet den femte pal 85 (vist med helstrukket linje) av bærereren 80, som ikke er hevet, samtidig blir brakt til inngrep med det femte skrallehjul 54 av det andre kronhjul 50 ved hjelp av den fjærende virkning av palfjæren 87 (se fig. 1). Således roterer drivhjulet 90, den tredje bærer 80 og det andre kronhjul 50 med urviseren på en integrert måte.

Kraften som er tilført med urviseren kommer til det andre kronhjul 50 uten å forandre retning og blir overført til girutvekslerdelen I for å snu rotasjonsretningen til det første, andre eller tredje trinn.

Prosessen som fører til at rotasjonshastigheten blir skif-tet inn i det første trinn ved hjelp av girutvekslerdelen I, blir nå beskrevet med henvisning til fig. 11. Som et forutsetning for å oppnå rotasjonshastigheten av det første trinn, bør en ende av de andre paler 33 av det første kronhjul 3 0 bli hevet ved hjelp av de tredje stjerneakseler 41 av kløtsjen 40, ved å trekke spaken 3 for å løsne de andre paler 33 fra det andre palhjul 102 av navhuset 100.

Den andre ende av spak 3 blir dyttet inn mot høyre dersom man trekker på den ene ende av spaken 3, slik at kløtsjen 40 skyves mot høyre, som vist i fig.11. På denne måte blir kløtsj splinten 44 som kontakter den andre ende av spaken 4, festeringen 43 og kløtsjringen 45, og dermed kløtsjen 40, alle dyttet mot høyre.

Ved rotasjonshastigheten av det første trinn blir kraften overført til det andre kronhjul 50, det første kronhjul 30, den første bærer 2 0 og navhuset 100 i rekkefølgen vist i fig. 11. Når kraften blir overført fra det første kronhjul 30 til planethjulene 22 til den første bærer 20, blir rotasjonshastigheten redusert. Her kommer det hastighets-reduserende forhold ann på et girforhold og dette prinsip-pet er det samme som en ordinær girskifteinnretning.

Prosessen som fører til at rotasjonshastigheten blir skif-tet inn i det andre trinn ved hjelp av girutvekslerdelen I, beskrives nå med henvisning til fig. 12. Som en forutsetning for å oppnå rotasjonshastigheten av det andre trinn, bør de tredje stjerneakseler 41 av kløtsjen 40 plasseres nær de andre paler 33 av kronhjulet 30 ved å trekke spak 3 halvveis ut. På denne måte blir kraften som blir overført, tilført fra det andre kronhjul 50 bare til det første kronhjul 30, ikke til den første bærer 20. Da kløtsj 4 0 ikke når de andre paler 33, blir de andre paler 33 av det første kronhjul 3 0 brakt til inngrep ved hjelp av det andre skrallehjul 102 av navhuset 100.

Ved rotasjonshastigheten av det andre trinn, blir kraften overført til det andre kronhjul 50, de første kronhjul 3 0 og navhuset 100 i rekkefølgen vist i fig. 12. Når kraften blir tilført fra det første kronhjul 30 og så overføres til navhuset 100, er kraftoverføringshastigheten og girut-vekslingshastigheten den samme pga like girforhold. Selv om den første bærer 2 0 som griper inn i og roterer med det første kronhjul 30, kan ikke kraften overføres til navhuset 100 da den første bærer 2 0 roterer med den reduserte hastighet .

Prosessen som fører til at rotasjonshastigheten blir skif-tet inn i det tredje trinn ved hjelp av girutvekslerdelen I blir nå beskrevet med henvisning til fig. 13. Som en forutsetning for å oppnå rotasjonshastigheten av det tredje trinn, bør de tredje stjerneakselene 41 av kløtsjen 40 bli brakt til inngrep med de tredje stjerneakselspor 24 av den første bærer 20 mens spaken 3 opprettholdes i den initielle tilstand uten bevegelse.

Når rotasjonshastigheten av det tredje trinn er oppnådd, blir kraften overført til det andre kronhjul 50, kløtsjen 40, den første bærer 20, det første kronhjul 3 0 og navhuset 100 i den rekkefølge vist i fig. 13. Den tilførte kraft fra det andre kronhjul 50 er direkte overført til den første bærer 20 via kløtsjen 40, som hopper over det første kronhjul 3 0 da rotasjonshastigheten økes når kraften over-føres fra den første bærer 20 til det første kronhjul 30. Da det første kronhjul 3 0 roterer raskere enn det andre kronhjul 50, blir ikke de tredje paler 55 brakt til inngrep med det tredje skrallehjul 32.

Nå da kraften blir tilført kraftoverføringsanordningen mot urviseren, skal kraftoverføringsprosessen av TVTA-delen II bli beskrevet. I dette tilfelle roterer det drevne kjedetannhjul 94 mot urviseren og drivhjulet 90, som er forbundet med det drevne kjedetannhjul på en integrert måte, roterer også mot urviseren i samarbeid med det drevne kjedetannhjul 94. Som vist i fig. 10B, hever tungene 91 av drivhjulet 90 de femte paler 85 (vist med heltrukken linje) av den tredje bærer 80. Som resultat blir de femte paler 85 frigjort fra det femte skrallehjul 54 av det andre kronhjul 50, idet de fjerde paler 84 (vist med stipplet linje) av den tredje bærer 80, som ikke er hevet, samtidig blir brakt til inngrep med det fjerde skrallehjul 72 av skrallen 70 ved hjelp av palfjæren 87 (se fig. 1). Dermed roterer drivhjulet 90, den tredje bærer 80 og skrallen 70 mot urviseren på en integrert måte.

Når kraften som er tilført mot urviseren fra drivhjulet 90 når skrallen 70 uten å forandre dens retning, overfører skrallen 70 kraften til småhjulene til de totrinns planethjulene til den andre bærer 60. De totrinns planethjulene 63 skifter roteringsretningen av kraften til med urviseren, slik at kraften blir overført til det andre kronhjul 50 via de store hjulene av de totrinns planethjulene 63. Rotasjonsretningen av kraften tilført drivhjulet 90 mot urviseren skiftes via skrallen 70 og den andre bærer 60 til å gå med urviseren, slik at det andre kronhjul 50 roterer med urviseren. Kraftoverføringsprosessen av girutvekslerdelen I etter at kraften er overført til TVTA-delen II er den samme som når kraften tilføres med urviseren fra drivhjulet 90.

I de totrinns planethjul 63, som er brukt i kraftover-føringsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, blir diameterforholdet styrt mellom hvert parret hjul som danner de totrinns planhjulene 63 slik at kraftoverførings-hastigheten fra den andre bærer 60 til det andre kronhjul 50 er konstant. Diameterforholdet mellom de små og de store hjulene av de totrinns planethjul kan varieres hvis nødvendig for å øke eller minke rotasjonshastigheten av TVTA-delen II. Rotasjonshastigheten kan styres med forskjellige hastigheter i kombinasjon med den tretrinns girskifter i girutvekslerdelen I.

Kraftoverføringsprosessen av kraftoverføringsanordningen under fristilling av drivhjulet 90 blir nå beskrevet med henvisning til fig. 10C.

Fristillingen av drivhjulet 90 er bare mulig når kraften blir tilført mot urviseren og kraften overføres på samme måte som beskrevet ovenfor når kraften blir tilført med urviseren.

Som en forutsetning for fristilling av drivhjulet 90, bør tappen 98 (se fig. 1 og 2) heves av hullene 92 dannet i periferien av den venstre side av drivhjulet 90 ved å trekke opp tappspaken 4.

Denne tilstand vises i fig. 10C, som er den samme som fig. 10B bortsett fra at de fjerde paler 84 og 85 også blir hevet av tappen 98. Denne tilstand betyr at både fjerde og femte paler 84 og 85 til den tredje bærer 80 blir løsgjort henholdsvis fra det fjerde og femte skrallehjul 72 og 54. På denne måte kan ikke kraften av drivhjulet 90 blir over-ført til TVTA-delen II, slik at drivhjulet 90 blir fri-stilt.

I tillegg, som vist i fig. 1, blir en ring 88, som holder den tredje bærer 80, ført mellom den tredje bærer 80 og skrallen 70 for unngå rotasjon av den tredje bærer 80 når drivhjulet 90 roterer mot urviseren.

Industriell anvendbarhet

Som beskrevet ovenfor muliggjør den kraftoverførende anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse å skifte fritt både retningen og hastigheten av den tilførte kraft ved hjelp av styrespaker.

Den foreliggende anordning har en utmerket tilpassningsevne til delene til en konvensjonell sykkel, slik at den foreliggende anordning lett kan festes til en konvensjonell sykkel. Den foreliggende anordning kan drive sykkelen forover til enhver tid uavhengig av krafttilførings-retningen og kan hvis krevd også tillate fristilling når tråkking skjer bakover, slik som en ordinær sykkel. I tillegg kan hastigheten til den tilførte kraft skiftes til tre trinn. Hastighetsskiftet til tre trinn eller mer er mulig ved å delvis utbytting av delene inkludert i anordningen.

Når en syklist kjører en sykkel som har påmontert den foreliggende anordning, vil syklistens benmuskler utvikles balansert og samtidig vil energien tilført pedalene utnyt-tes effektivt. Den foreliggende anordning er en flerbruks, festbar anordning for en sykkel der alle delene er inkludert, noe som skaffer høy sikkerhet og lett håndtering. I tillegg er rotasjonseffektiviteten, varighet og drivsik-kerhet forbedret ved å øke delenes presisjon.

Claims (12)

1. Kraftoverførende anordning for et sykkelnav omfattende: en sentral navaksel (10) som bærer alle bestandeler av nevnte kraftoverførende anordning og er anordnet på bakhjulet, der en ende er forbundet med et girutvekslingsorgan (12, 20, 30), der en midtdel er forbundet med forbindelsesorganer (41, 42) og der den andre ende er forbundet med en toveis tråkkeanordning (TVTA) (50, 60, 70, 80), et transmisjonsorgan (12, 20, 30) som overfører en kraft fra forbindelseorganet (41, 42) og nevnte TVTA (50, 60, 70) til flere trinn og som overfører den resulterende kraft til et navhus (100) ved hjelp av planethjul (22), et forbindelseorgan (41, 42) som opptar kraften fra nevnte TVTA (50, 60, 70, 80) og overfører den videre til nevnte girutvekslingsorgan (12, 20, 30), karakterisert veden TVTA (50, 60, 70, 80) som overfører kraften fra et drivorgan, som er påført kraft enten med eller mot utviseren, til en retningsskiftet kraft med urviseren, hvorpå den retningsskiftede kraft er overført til nevnte girutvekslingsorgan (12, 20, 30), idet kraften tilført fra drivorganet avhengig av omstendighetene er blokkert mot urviseren, et drivorgan som overfører kraften fra et par pedaler, via et tannhjul til et kjede videre til nevnte TVTA (50, 60, 70, 80), og et navhus (100) som er montert rundt nevnte navaksel (10), der nevnte navhus (10 0) danner et deksel som beskytter nevnte girutvekslingsorgan (12, 20, 30), nevnte forbindelsesorgan (41, 42) og nevnte TVTA (50, 60, 70, 80), idet navhylsen (100) enten driver en sykkel i en bestemt retning ved å oppta kraften fra nevnte girutvekslingsorgan (12, 20, 30) eller står i fri.

2. Kraftoverførende anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte navaksel (10) har en hul, syliderisk form med flere trinn, et skrueparti, en første stjerneaksel (11), et første solhjul (12), et første tapphull (13), en andre stjerneaksel (14) og et andre tapphull (15) og et andre skrueparti som er tilveiebrakt fra venstre til høyre i nevnte navaksel (10).

3. Kraftoverførende anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte girutvekslingsorgan (12, 20, 30) omfatter: et første solhjul (12) som er integrert i det venstre parti i nevnte navaksel (10) uten å rotere, en hul, sylindrisk, første bærer (20) med minst en åpning i den ytre omkrets av den venstre side, der det er anordnet samme antall første paler (21), minst ett hull ved omkretsen, der samme antall planethjul (22) er roterbart anordnet i samme retning som navakselen (10), som sentrerer hver av akslene til planethjulene (22), og tredje stjerneakselspor (24) som er anordnet ved det indre parti av den høyre side, idet de første paler (21) griper inn med et første skrallehjul i nevnte navhus (100), der den indre side av planethjulene (22) griper inn med nevnte første solhjul (12), og de tredje stjerneakselspor (24) griper inn med en tredje stjerneaksel (41) i nevnte forbindelsesorgan (41, 42), og et hult, sylinderiskt, første kronhjul (3 0) med et første hjul (31) ved innerveggen av den venstre side, minst en åpning i omkretsen av nevnte første kronhjul (3 0) hvori andre paler (33) er anordnet med en fjær, og et tredje skrallehjul (32) ved innerveggen av den høyre side, der det første hjul (31) griper inn med den ytre side av planethjulene (22), der utsiden av de andre paler (33) griper inn med nevnte navhus (100) og den indre side av de andre paler (33) griper inn med nevnte forbindelsesorgan (41, 42), idet det tredje skrallehjul (32) griper inn med tredje paler (55) i et andre kronhjul (50).

4. Kraftoverførende anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at antallet planethjul (22) i nevnte første bærer (20) er fire.

5. Kraftoverførende anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at de andre paler (33) i nevnte kronhjul (3 0) har en booraerangform.

6. Kraftoverførende anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte hule, sylindriske forbindelsesorgan (41, 42) dannes av en kløtsj (40) med tredje stjerneaksler (41) som har flere hellende tunger ved det ytre parti av den venstre side, idet to hull gjennomborer dennes omkrets, idet fire utragende tapper (42) ved det ytre parti av den høyre side, der de tredje stjerneaksler (41) griper inn med de tredje stjerneakselspor (24) i nevnte første bærer (2 0) og med fire utragende tapper (42) som er skyvbart forbundet med spalter (52) i et andre kronhjul (50).

7. Kraftoverførende anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte girutvekslingsorgan (12, 20, 30) forandrer rotasjonshastighet mens posisjonen av nevnte kløtsj (40) er styrt av en spak (3) som befinner seg i nevnte navaksel (10).

8. Kraftoverførende anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte TVTA (50, 60, 70, 80) omfatter: et andre kronhjul (50) som har minst en åpning (51) i omkretsen av den venstre side der tredje paler (55) er anordnet, minst en spalte (52) i det indre parti av den venstre side, et andre hjul (53) ved den indre vegg av det midtre parti og et femte skrallehjul (54) ved den indre vegg av den høyre side, der de tredje paler (55) griper inn med det tredje skrallehjul (32), der spaltene (52) er skyvbart forbundet med de utragende tapper av nevnte kløtsj (42), der det andre hjul (53) griper inn med flere to-trinns planethjul (63), og der det femte skrallehjul (54) står i forbindelse med femte paler (85), en hul, sylinderisk, andre bærer (60) som har mutterhull (61) i omkretsen av den venstre side og et andre stjerneakselspor (62) i det indre parti av den venstre side, minst ett hull i omkretsen der de to-trinns planethjul (63) er roterbart festet ved hjelp av hver sin planethjulaksel (64), der nevnte andre bærer (60) er integrert forbundet med det andre stjernehjul (14) av nevnte navaksel (10) ved hjelp av en bolt som går gjennom mutterhullet (61), idet de minste hjul til det to-trinns planethjul (63) griper inn med et andre solhjul (71) og det største hjul i det to-trinns planethjul (63) griper inn med det andre hjul (53), en hul, sylinderisk skralle (70) med flere trinn som har et andre solhjul (71) på venstre side og et fjerde skrallehjul (72) i den indre vegg på høyre side, der nevnte skrallehjul (70) er roterbart festet rundt nevnte navaksel (10) slik at det fjerde skrallehjul (72) griper inn med fjerde paler i en tredje bærer (80), og en hul, sylinderisk, tredje bærer (80) som har to spor i omkretsen, der fjerde og femte paler (85) er roterbart forbundet med hverandre ved hjelp av en palaksel (86), idet den tredje bærer (80) videre griper inn med det fjerde skrallhjul (72), de femte paler (85) griper inn med det femte skrallehjul (54) og sporene (83) i den indre vegg griper hver tunge i drivhjulet (81).

9. Kraftoverførende anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at et hult, sylindrisk drivhjul (81) danner nevnte drivorgan, der nevnte drivhjul (81) omfatter samme antall tunger som spor i innerveggen av nevnte tredje bærer (80) ved den ytre del ved den venstre side, der en tapp (98) er ført in i et hull i omkretsen av den venstre side, og der åpninger i omkretsen av den høyre side er tett forbundet med et drevet kjedetannhjul (94), idet tungene er lokalisert på undersiden av de fjerde paler (84) og de femte paler (85) av nevnte tredje bærer (80).

10. Kraftoverførende anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at en tapp (98) er brakt inn i nevnte drivhjul (81) for å dytte opp de fjerde paler (84) .

11. Kraftoverførende anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at tappen (98) er styrt oppover og nedover av en tappspak (3).

12. Kraftoverførende anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte navhus (100) har en hul, sylinderisk form med flere trinn og et første skrallehjul (101) på den indre vegg av den venstre side samt et andre skrallehjul (102) på midtdelen, idet det første skrallehjul (101) griper inn med de første paler (21) og det andre skrallehjul (102) griper inn med de andre paler (33).