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DE10014265A1 - Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe für ein Fahrrad - Google Patents

Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe für ein Fahrrad

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DE10014265A1
DE10014265A1 DE10014265A DE10014265A DE10014265A1 DE 10014265 A1 DE10014265 A1 DE 10014265A1 DE 10014265 A DE10014265 A DE 10014265A DE 10014265 A DE10014265 A DE 10014265A DE 10014265 A1 DE10014265 A1 DE 10014265A1
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Germany
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switching
sleeve
switching device
pawl
hub
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DE10014265A
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DE10014265C5 (de
DE10014265B4 (de
Inventor
Werner Steuer
Michael Kohaupt
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SRAM Deutschland GmbH
Original Assignee
SRAM Deutschland GmbH
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Publication date
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Priority to DE20023813U priority patent/DE20023813U1/de
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Priority to US09/594,101 priority patent/US6478710B1/en
Priority to TW089111767A priority patent/TW482735B/zh
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    • 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
    • B62M11/16Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub

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Abstract

Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe für ein Fahrrad, umfassend eine Nabenachse, einen Antreiber, eine Nabenhülse und ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einem Planetenradträger, Planetenrädern und einem Sonnenrad, wobei eine Steuereinrichtung zum Wechseln der Gangstufen zwischen der Mehrgangnabe und einer Fernbedienung angeordnet ist, wobei ferner der Gangwechsel ausschließlich durch Ausheben oder Einrücken von Klinken geschieht, die über eine Schalteinheit steuerbar sind, die Vorsprünge und Lücken aufweisen und sich unter jeweils einen Fuß der Klinke schieben können, wodurch die Klinken zwangsweise aussteuerbar sind. Von Vorteil ist die Aussteuerbarkeit der jeweiligen Klinke auch unter Last, ohne von der Fernbedienung größere Steuerkräfte aufwenden zu müssen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit dem deutschen Patent DE 42 29 023 ist eine Mehrgangnabe bekannt gewor­ den, die eine Schalteinrichtung zwischen zwei Gesperre-Ebenen in einer Mehr­ gangnabe aufweist, die auch unter Last hin- und herschaltbar ist. Erreicht wird dies durch zwangsweise im Mitnahmeeingriff gehaltene, übereinander angeordne­ te Vortriebsklinken, deren Neigung des Zahneingriffes derart gewählt ist, dass sich die Vortriebsklinken unter Last außer Eingriff schieben würden. Eine Steuer­ scheibe läßt sich unter den Vortriebsklinken verschieben, wodurch diese abwech­ selnd in ihrer zugeordneten Sperrverzahnung festgehalten und verriegelt werden. Die Steuerscheibe wird mittels einer Mitnehmerscheibe im Klinkenträger mit An­ triebsdrehzahl mitgenommen und hat gegenüber den Vortriebsklinken einen nach rückwärts gerichteten Totgang-Drehweg, der erforderlich ist, um beim Bremsen die ersten Winkelgrade beim Rückwärtstreten zur Aussteuerung der zwangsweise festgehaltenen Vortriebsklinken zu verwenden. Ein Schaftmechanismus in der beschriebenen Form hat den Vorteil, durch die Aufteilung der Kraftübertragung in eine Antriebskomponente und eine nach innen gerichtete Steuerkomponente auch im Lastfalle nur die kleinere Steuerkomponente beherrschen zu müssen.
Der Gegenstand der vorgeschlagenen Erfindung betrifft demgegenüber eine stark vereinfachte und kostengünstige Schalteinheit, die ebenfalls Klinken einer klin­ kengesteuerten Mehrgangnabe unter Last aussteuern und in diesem ausgesteuer­ ten Zustand halten kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Schalthülse, die um eine Nabenachse angeordnet ist, und eine mit dieser drehbar verbundenen Schaltbuchse, die Schaltvorsprünge an ihren jeweili­ gen Stirnflächen aufweisen, die voneinander durch Lücken getrennt sind, welche breit genug sind, um sich unter die jeweils auszuhebende Klinke zu schieben, wobei die Klinke auf beiden Seiten von Vorsprüngen eingeschlossen wird. Da die Schalthülse bzw. die Schaltbuchse jeweils eine unterschiedliche und insbesonde­ re langsamere Drehzahl als die Klinken aufweisen, wird sich, nachdem sich ein Vorsprung vor die Klinke geschoben hat, dieser durch den Vortrieb des Antriebs­ drehmomentes durch den Fahrer unter die Klinke schieben und diese ausheben. Für den vorbeschriebenen Schaltvorgang ist keine besonders hohe Steuerkraft erforderlich, wobei aber zu berücksichtigen ist, dass die Annäherung der Profile an die jeweiligen Klinken nicht immer wunschgemäß verläuft: Wird nämlich ein Vorsprung mit einer Klinke zusammentreffen, so kann diese von dem Vorsprung bei hohem anliegenden Drehmoment nicht ausgehoben werden. Erst wenn sich die Klinke zwischen zwei Vorsprüngen befindet, kann sich der Vorsprung unter die Klinke schieben und diese aus ihrem Drehmomentverband lösen. Der Vor­ sprung kann die Klinke aber bereits ausheben, wenn kein nennenswertes Drehmoment von dieser Klinke übertragen wird. Diesen Schaltvorteil, der auch bei Stillstand des Getriebes zum Durchschalten der Gangstufen vorhanden ist, bewirken zusätzliche Schrägen an der Klinke. Es wird ferner vorgeschlagen, die Druchschaltfähigkeit dadurch zu erhöhen, dass zusätzlich zu den Schrägen an den Klinken kegelförmige Abschrägungen an den Stirnflächen der Vorsprünge und/oder der Lücken zwischen den Vorsprüngen angeordnet werden, deren Aus­ richtung mit den Schrägen an den Klinken in etwa zusammefällt. Schließlich wei­ sen die Vorsprünge des Profils an der Schaltbuchse und an der Schalthülse in Umfangsrichtung angeordnete Schrägen auf, die als Lastbegrenzung wirken kön­ nen, dadurch, dass die Schaltbuchse oder die Schalthülse von den Klinken abge­ wiesen wird, wenn große Momente über die Klinken laufen. Es ist von Vorteil, die Schaltbuchse und/oder die Schalthülse mit einer vom Fahrer bedienbaren Fernbedienung über Speicherfedern zu verbinden, die einen Gangstufenwechsel erst bei Erreichen eines bestimmten Aushebedrehmomentes erlauben und den Schaltvorgang verzögern. Durch die Auslegung dieser Speicherfedern ist die Festlegung des angestrebten Aushebedrehmomentes möglich, wodurch allzu hef­ tige Schaltstöße vermieden werden. Die Schalthülse oder die Schaltbuchse wer­ den also eine andere Stelle zum Eingriff unter die Klinke finden, die dann ausge­ hoben wird, wenn das Moment nachgelassen hat.
Bei einer Dreigangnabe ist eine erste Klinke am Hohlrad gelagert und greift in eine Verzahnung der Nabenhülse ein. Da das Hohlrad bei angetriebenem Planeten­ radträger zwangsläufig schneller umläuft als dieser, ist es erforderlich, die Schaftbuchse mit einem Kupplungsring zu koppeln, der mit der Drehzahl des Pla­ netenradträgers umläuft. Andererseits muß die Schaltbuchse axial verschiebbar sein, was nur über ein Schaltteil, insbesondere über einen Schubklotz, der mit einer Fernbedienung in Verbindung steht, durchführbar ist. Die beiden vorbe­ schriebenen Bewegungen können der Schaltbuchse mitgeteilt werden einmal durch die drehbare Lagerung der Schaltbuchse auf der Schalthülse, die drehfest mit dem Schubklotz verbunden ist und zweitens durch die Lagerung der Schalt­ buchse in einem Schlitz des Kupplungsringes, der im Falle eines eingeschalteten Schnellganges langsamer umläuft als die mit der Nabenhülse in Wirkverbindung stehende Klinke.
Wird die Verbindung des Antreibers mit dem Planetenradträger ebenfalls durch eine Klinke hergestellt, so gilt das Vorgesagte in sofern, als der langsamer dre­ hende Planetenradträger mit seiner Klinke die mit der Nabenachse drehfest aber axial verschiebbare Schalthülse mit ihrem Profil überholt und die gleichen Aus­ hebbedingungen für die Klinke entstehen läßt, wie die vorbeschriebenen bei der Schalthülse. Zur Sicherung der Funktion beim Rückwärtstreten wird vorgeschla­ gen, an den Klinken im Bereich des Fusses eine Kontur anzuordnen, die die Form einer Rundung oder Phase hat und gewährleistet, dass die Klinken für den Fall, dass sie noch nicht ausgehoben sind aber noch im Bereich zwischen den Vor­ sprüngen liegen, ausgehoben werden und sich nicht verklemmen. Da beim Rückwärtstreten keine Last auf den Klinken liegt, wird lediglich auf eine ausrei­ chend grosse Rundung Wert gelegt.
Es ist schließlich von Vorteil, die Position der Schaltbuchse auf der Schalthülse axial nicht starr, sondern mittels einer Speicherfeder zu halten, da dort, wie be­ schrieben, kurzzeitige Schalthemmungen ausgeglichen werden müssen, wenn verlangt wird, dass die Fernbedienung ohne Widerstände betätigbar sein soll.
Es ergibt sich somit die Aufgabe für die Erfindung, eine Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe zu schaffen, die den Gangwechsel im Stillstand und auch unter Last ohne wesentliche Erhöhung der Steuerkräfte an einer Fernbedienung durch­ führen kann.
Die Lösung der Aufgabe ist im Kennzeichen des Hauptanspruches beschrieben. Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Steuereinrichtung für eine last­ schaltbare Mehrgangnabe beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt einer Mehrgangnabe mit einer Schalteinheit, bestehend aus einer Schaltbuchse und einer Schalthülse mit Profilen an ihrer Stirn­ seite zum Ausheben von Klinken;
Fig. 2 die Schaltbuchse mit Schaltvorsprüngen und Lücken als Ausgestaltung für das Profil;
Fig. 3 die Schaltbuchse mit einem Durchbruch für einen Schubklotz und dem Profil zum Ausheben der Klinke;
Fig. 4 die durch eine Feder vorspannbare Klinke auf einem Bolzen in einem Kupplungsring gelagert;
Fig. 5 die Klinke mit einem Fuß und einer Schräge daran;
Fig. 6 eine zweigeteilte Schalthülse mit einer Friktionskupplung zur Lastbe­ grenzung beim Einrücken des Profils unter die Klinke.
Fig. 7. eine Schalteinheit, bestehend aus der Schaltbuchse gemäß Fig. 2 und einer abgewandelten Schalthülse gemäß Fig. 3 mit einer Speicherfeder.
Wird mit 1 eine Nabenachse einer Mehrgangnabe beschrieben, so ist auf dieser über ein erstes Lager 2 ein Antreiber 3 drehbar gelagert. Ein zweites Lager 4 ver­ bindet eine Nabenhülse 5 drehbar mit dem Antreiber 3 und der Nabenachse 1. Innerhalb der Nabenhülse 5 ist ein Planetengetriebe, bestehend aus einem Hohl­ rad 6, Planetenrädern 7, die in einem Planetenradträger 9 gelagert sind und einem feststehenden Sonnenrad 8 auf der Nabenachse 1 angeordnet. Bei der Mehr­ gangnabe handelt es sich um eine klinkengesteuerte Dreigangnabe, die gemäß Fig. 1 mit eingeschaltetem Schnellgang dargestellt ist. Auf einem ersten Bolzen 16 ist eine erste Klinke 10 zwischen einem Antriebsring 14 und dem Hohlrad 6 federnd gelagert und greift mit einer Treibkante 33 in eine erste Verzahnung 18 der Nabenhülse 5 ein. Eine aus dem Hohlrad und dem Antriebsring gebildete Hohlradeinheit 15 ist über einen Klinkenfreilauf mit dem Antreiber 3 verbunden. Ebenfalls mit dem Antreiber drehfest verbunden ist ein Kupplungsring 12 mit ei­ nem Schlitz 27 und einem zweiten Bolzen 17, auf welchem eine zweite Klinke 11 federnd gelagert ist und mit ihrer Treibkante 33 in eine zweite Verzahnung 19 am Planetenradträger 9 eingreift. Mit dem Kupplungsring 12 ist eine Schaltbuchse 20 durch einen Steg 28 in dem Schlitz 27 drehfest aber axial verschiebbar verbun­ den, wodurch ein Profil mit Schaltvorsprüngen 23 und Lücken 30 gegen einen Fuß 34 der ersten Klinke 10 geschoben werden kann.
Gemäß Fig. 2 ist ersichtlich, dass das Profil mit den Vorsprüngen 23 und den Lücken 30 auch Anschrägungen 36 aufweist, die zumindest an einer Seite die Schaltvorsprünge 23 mit den Lücken 30 verbinden. Die Schaltbuchse 20 ist auf einer Schalthülse 21 drehbar aber axial festgelegt verbunden und bildet mit dieser eine Schalteinheit 22. Die Schalthülse 21 weist gemäß Fig. 3 einen Durch­ bruch 23 auf, in welchen ein Schubklotz 13 eingreift, welcher mit einer Fernbe­ dienung in Verbindung steht und durch eine hier nicht dargestellte Schalteinrich­ tung axial in einem Schlitz der Nabenachse 1 verschoben werden kann. Die Schalthülse 21 weist an ihrer zur zweiten Klinke 11 hin gerichteten Stirnfläche ebenfalls ein Profil mit Vorsprüngen 24 und Lücken 30 auf, das gegen einen Fuß 34 mit der Schräge 26 der zweiten Klinke 11 geschoben werden kann. Der Fuß 34 der Klinken 10 und 11 weist eine Kontur 43 auf, die gross genug ist, um ein Festklemmen der Klinken 10 und 11 beim Rückwärtstreten zu verhindern, wenn die Klinken 10 und 11 sich gerade zwischen den Vorsprüngen 23 und 24 befin­ den. Die Klinken 10 und 11 werden am jeweiligen Vorsprung abgewiesen und ausgehoben; ein Drehmoment liegt ja nicht an.
Gemäß den Fig. 4 und 5 wird die Position der zweiten Klinke 11 auf dem Bol­ zen 17 im Kupplungsring 12 dargestellt. Eine Feder 25 ist um den Bolzen 17 her­ um angeordnet und bewegt die zweite Klinke 11 mit ihrer Treibkante 33 gegen die Verzahnung 19 im Planetentradträger 9. Die Klinken 10 und 11 weisen eine Bohrung 31 auf, mit denen sie auf ihren Bolzen 16 und 17 schwenkbar gelagert sind.
Gemäß Fig. 6 wird eine zweiteilige Schaltbuchse mit zwischengeschalteter Über­ lastkupplung als mögliche Variante gezeigt, wobei die zweiteilige Schaltbuchse aus einem Ring 20b und einer Buchse 20a besteht, die durch eine Friktionskupp­ lung 39 miteinander verbunden sind. Die Friktionskupplung 39 kann den Schalt­ vorgang unter Spitzenlast verhindern bzw. verzögern und in Bereiche von einem Drehmomentanfall geringeren Ausmaßes verlegen. Geringere Drehmomente wer­ den immer dann auftreten, wenn beim Pedalieren des Fahrrades der Bereich des kleinsten Drehmomentes mit senkrecht stehenden Kurbelarmen für die Pedale erreicht wird.
Gemäß Fig. 7 wird eine Schalteinheit 22a erläutert, die gegenüber der vorbe­ schriebenen Schalteinheit 22 aus der Schaltbuchse 20 und einer Schalthülse 21a besteht, die miteinander drehbar und zusätzlich axial verschiebbar verbunden sind. Die axiale Position der Schaltbuchse 20 auf der Schalthülse 21a wird durch eine Speicherfeder 40 sichergestellt, die zwischen der Schaltbuchse 20 und ei­ nem Haltering 41 angeordnet ist und die Schaltbuchse 20 gegen einen Anschlag auf der Schalthülse 21a schiebt. Im Falle einer Verschiebung der Schaltbuch­ se 20 gegen die erste Klinke 10 wird die Schaltbuchse 20 auf der Schalthül­ se 21a bei gleichzeitigem Spannen der Speicherfeder 40 so lange verschoben, bis die Schalthemmnisse beseitigt sind und die Schaltvorsprünge 23 die erste Klin­ ke 10 umschließen können. Die Profile können schließlich an den jeweiligen Stirn­ flächen der Schaltvorsprünge 23, 24 und/oder der Lücke 30 Abschrägungen 42 aufweisen, die in ihrer Richtung mit den Schrägen 26 an den Klinken 11 zusam­ menfallen und wegen ihrem kreisförmigen Verlauf kegelförmig augebildet sind.
Zur Erklärung der Funktion der Dreigangnabe werden die Wege des Kraftflusses beschrieben:
In der gemäß Fig. 1 dargestellten Stellung der Schalteinheit 22 sind beide Klinken 10 und 11 mit ihren Verzahnungen 18 und 19 im Einsatz, wodurch der Kraftfluß des Schnellganges wie folgt verläuft: Antreiber 3, Kupplungsring 12, zweite Klin­ ke 11, Planetenradträger 9, Planetenrad 7, Hohlrad 6, Klinke 10, Verzahnung 18 in der Nabenhülse 5.
Im Normalgang wird der Schubklotz 13 mit der Schalteinheit 22 in die Mitte des Schlitzes in der Nabenachse 1 verschoben, wodurch sich die Vorsprünge 23 der Schaltbuchse 20 unter die erste Klinke 10 schieben und diese aus ihrer zugehöri­ gen Verzahnung 18 der Nabenhülse 5 ausheben. Die Schaltbuchse 20 legt sich mit einer äußeren Zylinderfläche 37 unter die erste Klinke 10, wodurch diese permanent ausgehoben bleibt. In diesem Fall wird der Kraftfluß vom Antreiber 3 über den Kupplungsring 12, die zweite Klinke 11, den Planetenradträger 9 über eine hier nicht dargestellte und immer im Eingriff befindliche dritte Klinke, die mit dem Planetenradträger 9 verbunden ist, in die Nabenhülse 5 verlaufen. Das Hohl­ rad 6 dreht aufgrund seiner Übersetzung schneller mit, wird aber wegen der aus­ gehobenen ersten Klinke 10 in Bezug auf die Drehung der Nabenhülse 5 unwirk­ sam.
Zur Erzielung des Bergganges wird vom Schubklotz 13 die Schalthülse 21, 21a mit ihren Vorsprüngen 24 unter die zweite Klinke 11 geschoben, wodurch diese auf eine äußere Zylinderfläche 38 der Schalthülse 20 aufläuft und ebenfalls aus ihrer zugeordneten Verzahnung 19 im Planetenradträger 9 ausgehoben bleibt. Beide Klinken 10 und 11 sind somit unwirksam und der Kraftfluß verläuft von dem Antreiber 3 über eine immer im Eingriff befindliche vierte Klinke zwischen dem Antreiber 3 und dem Antriebsring 14 über den ersten Bolzen 16 in das Hohl­ rad 6 und treibt über das Planetenrad 7 den Plantenradträger 9 ins Langsame an, auf dem die ebenfalls immer im Eingriff befindliche vorbeschriebenen dritte Klinke vom Planetenradträger 9 zu Nabenhülse 5 wirksam werden kann.
Die Lastschaltbarkeit der Dreigangnabe liegt in erster Linie in dem Profil auf den Stirnflächen der Schaltbuchse 20 und des Schalthülse 21, 21a begründet. Am Beispiel der ersten Klinke 10 wird die Technik zu deren Aushebung aus der Ver­ zahnung 18 unter Last wie folgt beschrieben:
Die Schaltvorsprünge 23 sind untereinander durch Lücken 30 mit einer Breite 29 verbunden, wobei diese Breite 29 von einer Größe ist, die ausreicht, beim Ver­ schieben der Schaltbuchse 20 jeweils einen Schaltvorsprung 23 vor und einen Schaltvorsprung 23 hinter die erste Klinke 10 zu plazieren. Da die erste Klinke 10 mit unterschiedlicher Drehzahl zu den Schaltvorsprüngen 23 läuft, müssen diese einen ausreichend großen Abstand voneinander haben, um die vorbeschriebene Schaltposition des Profils mit den Schaltvorsprüngen 23 zu erreichen. Da die er­ ste Klinke 10 eine höhere Drehzahl hat, als die Schaltvorsprünge 23, läuft im Ein­ rückungsfalle der Fuß 34 auf einen der Schaltvorsprünge 23 auf und löst den Eingriff der Treibkante 33 mit der ersten Verzahnung 18 auf. Eine Steuerkraft wird für das Ausheben der ersten Klinke 10 aus der ersten Verzahnung 18 nicht benötigt, da die Aushebekräfte ausschließlich aus den Vortriebskräften durch das Pedalieren entnommen werden.
Sollte unter Einwirkung von geringeren Drehmomenten, speziell bei Stillstand des Getriebes, geschaltet werden können, so ist für diesen Fall an den Klinken 10 und 11 jeweils eine Schräge 26 angeordnet, die mit den vorbeschriebenen Schaltvorsprüngen 23, 24 und den Lücken 30 zusammenwirken können. Für die­ sen Fall ist ein gewisses Maß von Steuerkraft erforderlich, so dass für diesen Fall entweder die Aushebung der Klinken 10 oder 11 erfolgt oder aber eine Speiche­ rung der Bewegung in einer Speichenfeder der Steuereinrichtung bis zur passen­ den Eingriffsstellung des jeweiligen Profils der Schalthülse 21 bzw. der Schalt­ buchse 20 unter die Klinken 10 oder 11 erfolgt. Die Schrägen 36 zwischen den Schaltvorsprüngen 23, 24 und den Lücken 30 begrenzen, wie bereits ausgeführt, das Spitzenmoment zum Ausheben der Klinke 10, 11. 1 Nabenachse
2 erstes Lager
3 Antreiber
4 zweites Lager
5 Nabenhülse
6 Hohlrad
7 Planetenrad
8 Sonnenrad
9 Planetenradträger
10 erste Klinke
11 zweite Klinke
12 Kupplungsring
13 Schubklotz
14 Antriebsring
15 Hohlradeinheit
16 erster Bolzen
17 zweiter Bolzen
18 erste Verzahnung
19 zweite Verzahnung
20 Schaltbuchse
20a Buchse
20b Ring
21 Schalthülse
21a Schalthülse
21b Schalteinheit
22a Schalteinheit
23 Schaltvorsprung
24 Schaltvorsprung
25 Feder
26 Schräge
27 Schlitz
28 Steg
29 Breite
30 Lücke
31 Bohrung
32 Durchbruch
33 Treibkante
34 Fuß
35 Lagerstelle
36 Anschrägung
37 Zylinderfläche
38 Zylinderfläche
39 Friktionskupplung
40 Speicherfeder
41 Haltering
42 Abschrägung
43 Kontur

Claims (25)

1. Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe für ein Fahrrad, umfassend
  • - eine Nabenachse (1);
  • - einen Antreiber (3);
  • - eine Nabenhülse (5);
  • - ein Getriebe, insbesondere mindestens ein Planetengetriebe, jedes umfas­ send die klassischen Elemente, nämlich mindestens ein Hohlrad (6), min­ destens einen Planetenradträger (9), Planetenräder (7) und mindestens ein Sonnenrad (8);
  • - eine Steuereinrichtung zum Wechseln der Gangstufen im Getriebe mit min­ destens einer steuerbaren Freilaufkupplung zum Wechseln des Kraftflusses auf eine andere Kupplung,
  • - wobei die Steuereinrichtung von einer Fernbedienung betätigbar ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine Schalteinheit (22, 22a), bestehend aus einer Schalthülse (21, 21a) und einer Schaltbuchse (20), aufweist, die jeweils an den den Freilaufkupplungen zugewandten Seiten Profile aufweisen, die beim Schalten der Gangstufen die Freilaufkupplungen auch unter Last außer Ein­ griff bringen können.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplungen Klinken (10, 11) sind.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile Schaltvorsprünge (23, 24) und Lücken (30) an den Stirnflä­ chen der Schaltbüchse (20) und/oder der Schalthülse (21, 21a) sind.
4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (21) und die Schaltbuchse (20) axial zueinander fest und drehbar miteinander verbunden sind.
5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (21a) und die Schaltbuchse (20) axial zueinander ver­ schiebbar und drehbar miteinander verbunden sind.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbuchse (20) durch eine Speicherfeder (40) an einer bevorzug­ ten Position auf der Schalthülse (21a) gehalten wird.
7. Schalteinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbuchse (20) gegenüber der geschalteten Schalthülse (21a) um den Weg mindestens einer Gangstufe vorübergehend zurückbleiben kann.
8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (22, 22a) zum Wechsel der Gangstufen von einer Fern­ bedienung axial verschoben werden kann.
9. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (21, 21a) direkt oder indirekt mit der Nabenachse (1) längsverschieblich aber drehfest verbunden ist.
10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (21, 21a) mit der Steuereinrichtung über ein Schaltteil, insbesondere einen Schubklotz (13), in Wirkverbindung steht.
11. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (21, 21a) mit der Steuereinrichtung über ein Schiebeele­ ment in Wirkverbindung steht.
12. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeelement in/an der Nabenachse (1) geführt ist.
13. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinken (10) und (11) um je eine Lagerstelle (16) und (17) schwenk­ bar gelagert sind und je einen Steuerbereich (34) aufweisen, der zum Zweck der Aushebung der Klinken (10, 11) mit den Profilen der Schalteinheit (22) zusammenwirkt.
14. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbereich (34) auf der zu der Schalteinheit (22, 22a) hinge­ wandten Seite eine Schräge (26) aufweist, die mit den Profilen der Schaltein­ heit (22, 22a) zusammenwirkt.
15. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen der Vorsprünge (23, 24) und/oder die Stirnflächen der Lücken (30) je eine kegelförmige Abschrägung (42) aufweisen, die mit der Schräge (26) der Klinken (10, 11), insbesondere bei Stillstand des Planetenge­ triebes, zusammenwirken.
16. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücken (30) zwischen den Schaltvorsprüngen (23) und/oder (24) je­ weils eine Breite (29) aufweisen, die groß genug ist, um die Schaltbuch­ se (20) und/oder die Schalthülse (21, 21a) im Fahrbetrieb so weit gegen Klin­ ke (10) und/oder (11) zu schieben, dass die in der Lücke (30) befindli­ che Stirnfläche mit der Klinke (10) und/oder (11) zusammenwirken kann.
17. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorsprünge (23, 24) an den mit den Schrägen (26) der Klin­ ken (10, 11) zusammenwirkenden Kanten für den Fall, dass eine Begrenzung des Anhebedrehmoments unter Last erforderlich ist, ebenfalls Anschrägun­ gen (36) aufweisen.
18. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbuchse (20) und/oder die Schalthülse (21) bei Übersteigen ei­ ner Grenze für ein bestimmtes noch tolerierbares Aushebedrehmoment gegen hierfür mit bestimmten Grenzwerten ausgelegte Speicherfedern von den Klin­ ken (10, 11) abgewiesen und gegen die Schaltrichtung unter Vorspannung der Speicherfedern verschoben werden.
19. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (22, 22a) an ihren Außendurchmessern je eine Zylinder­ fläche (37, 38) aufweist, die sich beim Schaltvorgang nach dem Ausheben der Klinke (11) unter den Steuerbereich (34) der Klinke (10, 11) schiebt und diese außer Eingriff hält.
20. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (22, 22a) beispielsweise eine Schaltbuchse (20a, 20b) zur Begrenzung des Aushebedrehmomentes unter Last eine Friktionskupp­ lung (39) aufweisen kann.
21. Schalteinrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinken (10) und (11) untereinander gleich sind.
22. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinken (10, 11) je eine Treibkante (33) aufweisen, die mit Verzah­ nungen (18, 19) zusammenwirken, wobei die Treibkante (33) mit der Vor­ spannkraft einer Feder (25) gegen die Verzahnungen (18, 19) gepreßt wird.
23. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbuchse (20) in einem Kupplungsring (12), der drehfest mit dem Antreiber (3) verbunden ist, drehfest aber axial verschiebbar gelagert ist.
24. Schalteinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbuchse (20) mit der Drehgeschwindigkeit des Antreibers (3) umläuft, wobei die Mitnahme über Stege (28) erfolgt, die in einem Schlitz (27) des Kupplungsrings (12) geführt sind, wobei die Schaltbuch­ se (20) den Kupplungsring (12) durchragt.
25. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Klinke (10) im Fahrbetrieb vor dem Wechsel der Gangstufen im Getriebe schneller umläuft, als die Schaltbüchse (20), und dass die zweite Klinke (11) ebenfalls schneller umläuft, als die Schalthülse (21, 21a).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10134842A1 (de) * 2001-07-17 2003-02-06 Sram De Gmbh Lastschaltbare Mehrgangnabe
DE102004034113A1 (de) * 2004-07-15 2006-02-09 Sram Deutschland Gmbh Getriebenabe mit Bremseinrichtung
DE102006017745A1 (de) * 2006-04-15 2007-10-18 Sram Deutschland Gmbh Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe
EP1323627B2 (de) 2001-12-27 2010-07-28 Shimano Inc. Fahrradantriebsnabe mit Leistungsregelung für eine Hilfsschaltvorrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0531608B1 (de) * 1991-09-09 1995-05-24 Shimano Inc. Selbstständige Fahrradgangschaltung
DE4229023C2 (de) * 1992-09-01 1995-02-16 Fichtel & Sachs Ag Schalteinrichtung für Mehrgangnabe
JP3423756B2 (ja) * 1993-12-16 2003-07-07 株式会社シマノ 自転車用動作装置の操作構造
DE4402344C1 (de) * 1994-01-27 1995-03-16 Fichtel & Sachs Ag Steuereinrichtung für Klinkengesperre für Fahrrad-Mehrgangantriebsnaben
JP2983173B2 (ja) * 1996-04-22 1999-11-29 株式会社シマノ 内装ハブ
DE19617733A1 (de) * 1996-05-03 1997-11-06 Fichtel & Sachs Ag Schaltbarer Klinkenfreilauf für Mehrgangnaben für Fahrräder

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10134842A1 (de) * 2001-07-17 2003-02-06 Sram De Gmbh Lastschaltbare Mehrgangnabe
EP1323627B2 (de) 2001-12-27 2010-07-28 Shimano Inc. Fahrradantriebsnabe mit Leistungsregelung für eine Hilfsschaltvorrichtung
DE102004034113A1 (de) * 2004-07-15 2006-02-09 Sram Deutschland Gmbh Getriebenabe mit Bremseinrichtung
DE102006017745A1 (de) * 2006-04-15 2007-10-18 Sram Deutschland Gmbh Schalteinrichtung für eine Mehrgangnabe

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