DE19850717A1

DE19850717A1 - Fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE19850717A1
Application number: DE1998150717
Authority: DE
Inventors: Franz Bachmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-03
Filing date: 1998-11-03
Publication date: 2000-07-13

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenloses Fahrzeuggetriebe mit einem um eine Nabenachse (2) drehbar gelagerten Antriebselement (3), welches mehrere mit einem biegsamen Antriebsübertragungsmittel (4) in kraft- oder formschlüssigen Eingriff stehende Antriebsorgane (5, 6, 7) aufweist, die mit einem einstellbaren Abstand (r) in radialer Richtung zur Nabenachse (2) geführt sind. Die Antriebsorgane (5, 6, 7) sind in radialer Richtung zur Nabenachse (2) längsverschieblich gelagert, wobei der Verstellung des radialen Abstandes der Antriebsorgane (5, 6, 7) eine gegenüber der Winkelstellung des Antriebselementes (3) veränderbare Zwangsführung (8, 9, 10) zugeordnet ist, die zur Nabenachse (2) konvex gekrümmt ausgebildet ist. Jedes Antriebsorgan weist eine parallel zur Nabenachse rotierend gelagerte Laufrolle (11, 12, 13) auf, die in einer Führungsbahn der Zangsführung gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuggetriebe mit einem um eine Nabenachse drehbar gelagerten Antriebselement, und betrifft insbesondere ein stufenloses Getriebe für ein Zweirad.

Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Antriebsnaben mit einem Fahrradgetriebe bekannt, dessen Übersetzungsverhältnis in diskreten Stufen einstellbar ist. Soweit zum Teil auch stufenlose Fahrradgetriebe bekannt geworden sind, so sind diese konstruktiv aufwendig und damit teuer oder sind aus an deren Gründen nicht zum Einsatz gelangt. Das Fehlen einer praktikablen Lösung zeigt die Schwierigkeiten, denen in der Praxis bei der Suche nach einem tatsächlich brauchbaren der artigen Getriebe für ein Fahrrad begegnet werden, auch wenn dies auf den ersten Blick einfach erscheint.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeuggetrie be insbesondere für ein Fahrrad zur Verfügung zu stellen, welches konstruktiv einfach und damit kostengünstig herstell bar ist, eine ausreichende Haltbarkeit und mechanische Stabi lität und einen gleichmässigen Lauf bei geringen Verstell kräften bzw. bei günstigem Wirkungsgrad gewährleistet, und dabei die Möglichkeit eines stufenlos einzustellenden Über setzungsverhältnisses bietet.

Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeuggetriebe mit einem um eine Nabenachse drehbar gelagerten Antriebselement vorgesehen, welches aus mehreren mit einem biegsamen Antriebsübertra gungsmittel in kraft- oder formschlüssigen Eingriff stehenden Antriebsorganen besteht, die mit einem einstellbaren Abstand in radialer Richtung zur Nabenachse geführt sind. Dem Prinzip der Erfindung folgend ist der radiale Abstand der geführten Antriebsorgane zur Nabenachse kontinuierlich veränderbar.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die An triebsorgane in radialer Richtung zur Nabenachse längsver schieblich gelagert, wobei der Verstellung des radialen Ab standes der Antriebsorgane eine gegenüber der Winkelstellung des Antriebselementes veränderbare Zwangsführung zugeordnet ist. Insbesondere ist die Zwangsführung hierbei zur Nabenach se konvex gekrümmt ausgebildet.

Bei einer konstruktiv besonders einfachen und daher bevorzug ten Weiterbildung der Erfindung weist jedes Antriebsorgan ei ne parallel zur Nabenachse rotierend gelagerte Laufrolle auf, wobei die Zwangsführung durch eine bogenförmig gekrümmte Füh rungsbahn ausgebildet ist, in welcher die Laufrolle des An triebsorgans gelagert ist. Von Vorteil ist die Führungsbahn durch eine in einer dünnen, gegenüber dem Antriebselement in einem bestimmten Winkel zueinander drehsicher einstellbaren, aber gemeinsam um die Nabenachse rotierend gelagerten Blech scheibe geformte Ausnehmung ausgebildet.

Zweckmässigerweise ist zur Einstellung des Winkels zwischen Antriebselement und Zwangsführung eine Verstelleinrichtung vorgesehen, die eine mit dem Antriebselement drehsicher ver bundene Spindel und ein von dieser rotierend angetriebenes Drehteil (Spindelmutter) aufweist, welches drehfest mit der Zwangsführung verbunden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den üb rigen Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach folgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemä ßen stufenlosen Fahrzeuggetriebes;

Fig. 2 eine schematische Rückansicht des erfindungsgemäßen stufenlosen Fahrzeuggetriebes;

Fig. 3 eine schematische Ansicht des der Verstellung des Ge triebes dienenden Bestandteils;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht einer Einzelheit X nach Fig. 3 im Schnitt; und

Fig. 5A bis 5C die Bestandteile des erfindungsgemäßen stu fenlosen Fahrzeuggetriebes in schematischen Einzelan sichten.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst ein Fahrzeuggetriebe imit einem um eine Nabenachse 2 eines Fahrradantreibers drehbar gelagerten Antriebselement 3, wel ches drei mit einem biegsamen Antriebsübertragungsmittel 4 in kraft- oder formschlüssigen Eingriff stehende Antriebsorgane 5, 6, und 7 aufweist, die jeweils mit einem einstellbaren Ab stand r in radialer Richtung zur Nabenachse 2 derart geführt sind, dass der radiale Abstand r der geführten Antriebsorgane zur Nabenachse kontinuierlich bis zu einem Maximalwert r_max veränderbar ist. Hierzu sind die drei Antriebsorgane 5, 6, 7 jeweils einzeln in radialer Richtung zur Nabenachse 2 längs verschieblich gelagert, wobei der Verstellung des radialen Abstandes r der Antriebsorgane 5, 6, 7 jeweils eine gegenüber der Winkelstellung des Antriebselementes 3 veränderbare Zwangsführung 8, 9, 10 zugeordnet ist, die zur Nabenachse 2 konvex gekrümmt ausgebildet ist. Jedes Antriebsorgan 5, 6, 7 weist eine parallel zur Nabenachse 2 rotierend gelagerte Laufrolle 11, 12, 13 auf, die in der bogenförmig gekrümmten Führungsbahn der Zwangsführung 8, 9, 10 gelagert ist. Jede Führungsbahn ist hierbei durch eine in einer Blechscheibe 14 geformte Ausnehmung ausgebildet. Die Blechscheibe 14 und da mit jede Zwangsführung ist gegenüber dem Antriebselement 3 in einem bestimmten Winkel zueinander drehsicher einstellbar, aber gemeinsam um die Nabenachse 2 rotierend gelagert. Das biegsame Antriebsübertragungsmittel 4 ist durch eine Kette, und jedes Antriebsorgan durch ein bogenförmiges Zahnkranzele ment 21, 22, 23 ausgebildet.

Das in der Nabenachse 2 drehbar gelagerte Antriebselement 3 weist insbesondere drei in radialer Richtung von der Naben achse 2 sternförmig unter einem gleichmäßigen Winkel von 120° abstehende Schenkel 15, 16, 17 aus starrem Material wie bei spielsweise Eisen oder Stahl auf, welche als Laufbahnen der in radialer Richtung längsverschieblich gelagerten Antriebs organe 5, 6, 7 dienen. Jedes Antriebsorgan 5, 6, 7 sitzt auf einem entlang eines Schenkels 15, 16, 17 längsverschieblich gelagerten Schlitten 18, 19, 20.

Zur Einstellung des Winkels zwischen Antriebselement 2 und jeder Zwangsführung 8, 9, 10 ist eine in den Fig. 3 und 4 näher gezeigte Verstelleinrichtung 24 vorgesehen, die eine mit dem Antriebselement 3 drehsicher verbundene Spindel 25 und ein von dieser rotierend angetriebenes Drehteil 35 (Spin delmutter) aufweist, welches drehfest mit der Zwangsführung verbunden ist.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen stufenlosen Fahrrad getriebes 1 nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist wie folgt. Es werde angenommen, das Antriebselement 3 sitzt auf der Nabenachse 2 des Fahrradantreibers und treibt vermit tels der Kette 4 ein Antriebsritzel des (in den Figuren nicht näher dargestellten) Hinterrades des Fahrrades an. An triebspedale und Tretkurbel des Antreibers, vermittels wel cher das Antriebselement in Drehung versetzt wird, sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ebenfalls nicht in den Figuren dargestellt. Das stufenlos einzustellende Überset zungsverhältnis beim erfindungsgemäßen Fahrzeuggetriebe wird nun durch den eingestellten radialen Abstand r der Antrieb selemente zur Nabenachse 2 bestimmt. Die Einstellung erfolgt vermittels der Zwangsführungen 8, 9, 10 dergestalt, dass die Winkellage der Zwangsführung relativ zum Antriebselement 3 den radialen Abstand jedes Antriebsorgans 5, 6, 7 definiert. Diese Winkellage wird stufenlos vermittels der in den Fig. 3 und 4 näher dargestellten Verstelleinrichtung eingestellt. Ein an dem einen Ende einer in einem Gewindelager 30 gelager ten Gewindestange 29 befestigtes Zug- und Druckmittel 28 überträgt die längs des Pfeiles 32 bzw. 32' übertragenen Be wegungen auf ein koachsial zur Nabenachse 2 in einem Wälzla ger 34 rotierend gelagerten Nabenstange 27, die in Längsrich tung gemäß Pfeilen 32 und 32' längsverschieblich gelagert ist, und im Übrigen gemäß Pfeile 33, 33' um die Nabenachse 2 rotieren kann. Mit der Nabenstange 27 fest verbunden ist ein Drehteil 35, welches von der Spindel 25 rotierend angetrieben ist und welches drehfest über ein Gehäuseteil 26 mit der Blechscheibe 14 und damit der Zwangsführung verbunden ist. Die Verstelleinrichtung 24 überträgt somit eine Verstellung der Gewindestange 29 über den Spindelantrieb mit Spindel 25 und Drehteil 35 auf die Winkeleinstellungen gemäß Pfeile 36, 36' der Drehscheibe 14.

Claims

1. Fahrzeuggetriebe mit einem um eine Nabenachse (2) drehbar gelagerten Antriebselement (3), welches mehrere, mit einem biegsamen Antriebsübertragungsmittel (4) in kraft- oder form schlüssigen Eingriff stehende Antriebsorgane (5, 6, 7) auf weist, die mit einem einstellbaren Abstand (r) in radialer Richtung zur Nabenachse (2) geführt sind.

2. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (r) der geführten Antriebsorgane (5, 6, 7) zur Nabenachse (2) kontinuierlich veränderbar ist.

3. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsorgane (5, 6, 7) in radialer Richtung zur Nabenachse (2) längsver schieblich gelagert sind, und der Verstellung des radialen Abstandes der Antriebsorgane (5, 6, 7) eine gegenüber der Winkelstellung des Antriebselementes (3) veränderbare Zwangs führung (8, 9, 10) zugeordnet ist.

4. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsführung (8, 9, 10) zur Nabenachse (2) konvex gekrümmt ausgebildet ist.

5. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Antriebsor gan (5, 6, 7) eine parallel zur Nabenachse (2) rotierend ge lagerte Laufrolle (11, 12, 13) aufweist, und die Zwangsfüh rung (8, 9, 10) durch eine bogenförmig gekrümmte Führungsbahn ausgebildet ist, in welcher die Laufrolle des Antriebsorgans (5, 6, 7) gelagert ist.

6. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn durch eine in einer Blechscheibe (14) geformte Ausnehmung ausgebildet ist.

7. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsführung (8, 9, 10) in einer dünnen, gegenüber dem Antriebselement (3) in einem bestimmten Winkel zueinander drehsicher einstellba ren, aber gemeinsam um die Nabenachse (2) rotierend gelager ten Blechscheibe (14) ausgebildet sind.

8. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Winkels zwischen Antriebselement (3) und Zwangsführung (8, 9, 10) ei ne Verstelleinrichtung (24) vorgesehen ist, die eine mit dem Antriebselement (3) drehsicher verbundene Spindel (25) und ein von dieser rotierend angetriebenes Drehteil (35) auf weist, welches drehfest mit der Zwangsführung (8, 9, 10) ver bunden ist.

9. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan (5, 6, 7) auf einem längs einer in radialer Richtung zur Nabenachse (2) verlaufenden Laufbahn beweglich gelagerten Schlitten (18, 19, 20) befestigt ist.

10. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) wenigstens drei in einem gleichmässigen Winkelabstand zu einander angeordneter Antriebsorgane (5, 6, 7) besitzt.

11. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, dass das biegsame An triebsübertragungsmittel (4) durch eine Kette und das An triebsorgan (5, 6, 7) durch ein bogenförmiges Zahnkranzele ment (21, 22, 23) ausgebildet ist.

12. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, dass es ein Getriebe für ein Zweirad, insbesondere motorisiertes oder nichtmotorisier tes Fahrrad darstellt.