DE29722656U1

DE29722656U1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE29722656U1
Application number: DE29722656U
Authority: DE
Original assignee: KESSE GANGOLF
Current assignee: KESSE GANGOLF
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2007-12-30

Description

*..: Busse & Busse Patentanwälte

European Patent and
Trademark Attorneys

Paul Krampe Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse

Osteressener Straße 23 Dipl.-Ing. Dietrich Busse

,_QM, p_ccot, Dipl.-Ing. Egon Bünemann

Dipl.-Ing. Ulrich Pott

*-, \f tr Großhandelsringe

D-49O84 Osnabrück

Blocksmühle 1

.~^&ldquor;~ ,. Postfach 1226

49632 Essen D-49002 Osnabrück

Telefon:0541-586081 Telefax:0541-588 164

29.12.1997
Dß/HB/Sr-297223

Fahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit einem Kettentrieb nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.

Insbesondere bei derartigen Fahrzeugen, die mit einer zweirädrigen Hinterachse
ausgestattet und insofern kippsicher sind, stellt sich der Wunsch nach Verwirklichung
eines Rückwärtsganges. Es ist grundsätzlich bekannt, einen derartigen
Rückwärtsgang über ein Zusatzgetriebe zu erreichen. Dieses ist jedoch sehr
schwer und zudem in der Herstellung aufwendig, so daß es für pedalgetriebene
Fahrzeuge nicht in Frage kommt.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, ein mit einem Kettentrieb ausgestattetes
Fahrzeug mit einem Rückwärtsgang zu versehen, ohne daß dadurch Gewicht
und Produktionskosten maßgeblich erhöht wurden.

Die Erfindung löst dieses Problem mit den Merkmalen des Anspruches 1. Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 7
verwiesen.

Durch die erfindungsgemäße Außereingriffsstellung des Bremshebels mit dem drehenden Teil bei Rückwärtsfahrt kann eine herkömmliche Nabe, beispielsweise eine Dreigangnabe, die mit einem Bremshebei zur Aufnahme der beim Rücktritt wirkenden Kräfte ausgestattet ist, sehr einfach derart umgerüstet werden, daß bei Stillstand des Rades und rückwärts auf den Kettentrieb eingeleitetem Drehmoment nicht mehr eine Blockierung erfolgt, sondern der Bremshebel außer Eingriff mit dem drehenden Teil gerät und dadurch ein Rückwärtsdrehen des Rades ermöglicht ist. Dies kann beispielsweise über einen zusätzlichen Freilauf in der Nabe erreicht werden. Dieser kann durch federnde Sperrklinken bei Vorwärtsdrehung des Rades den Schluß zwischen Bremshebel und drehendem Teil sicherstellen, dieser Schluß gerät bei Rückwärtsdrehung des Rades außer Eingriff.

Aufgrund der Gestaltung der herkömmlichen Nabenschaltungen stehen für Rückwärtsfahrt alle Gänge unterhalb des direkt übersetzendes Ganges, diesen eingeschlossen, zur Verfugung.

Die mit dem Rücktritt ausgestattete Nabe muß nicht direkter Bestandteil der Antriebsachse sein, sondern ein zweiter Kettentrieb kann von dieser Nabe zur Antriebsachse führen, was beispielsweise bei drei Rädern vorteilhaft sein kann.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus nachfolgend in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.

!n der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Nabe in schematisierter Seitenan

sicht,

Fig. 2 die Nabe in Ansicht von hinten,

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 mit einer Alternativausbil

dung eines Bremshebels,

Fig. 4 die Nabe nach Fig. 3 in Ansicht von vorne,

Fig. 5 die Nabe im Querschnitt bei eingelegtem direktem Gang in

Vorwärtsfahrt,

Fig. 6 die Nabe bei Rückwärtsfahrt im ersten Gang,

Fig. 7 die Nabe bei Rückwärtsfahrt bei eingelegtem zweitem

Gang,

Fig. 8 die Nabe bei Rückwärtsfahrt bei eingelegtem drittem Gang.

Die in Fig. 1 gezeigte Nabe 1 weist zwei Kettenräder 2 und 3 auf, von denen das äußere Kettenrad 2 über einen ersten Kettentrieb angetrieben ist und das innere Kettenrad 3 über einen zweiten Kettentrieb das Drehmoment an eine Antriebsachse leitet. Es ist alternativ auch möglich, die Nabe 1 direkt in die Antriebsachse einzusetzen, die indirekte Überleitung über zwei Kettentriebe bietet den Vorteil, daß in der Antriebsachse ein Differentia! eingesetzt werden kann, sofern zwei Räder angetrieben werden sollen.

Die Nabe 1 weist einen Bremshebel 4 auf, der ortsfest mit dem Rahmenteil 5 des Fahrzeugs verbunden ist. Die Nabe 1 ist zudem über die Achse 6, die selbst nicht mit dreht, mit dem Rahmen verspannt.

Zwischen dem ßremshebel 4 und einem in der Nabe gehaltenen Gegenkonus 14, der während der ungebremsten Drehung der Nabe 1 keine Verbindung zu den drehenden Teilen aufweist, befindet sich ein Freilauf 8, der eine dem Bremshebel 4 zugeordnete SägezahnprofiIierung 9 und ein inneres Drehglied 10 aufweist, das einerseits mit dem Gegenkonus 14 in Verbindung steht und zudem mit auswärts weisenden, federnd gelagerten Sperrklinken 11 versehen ist. Die Sperrklinken 11 greifen dabei bei Vorwärtsdrehung der Nabe {in Richtung des Pfeiles 12) in die SägezahnprofiIierung 9 des Bremshebels 4 ein. Der Bremshebel 4 ist dann formschlüssig mit dem Gegenkonus 14 über das Drehgiied 10 verbunden. Bei Rückwärtsfahrt (Drehung der Nabe entgegen dem Pfeil 12) überlaufen die Sperrklinken 11 die Profilierung 9, so daß eine schlüssige Verbindung der beiden Teile nicht mehr gegeben ist.

Wie in der Fig. 5 sichtbar ist, befindet sich bei direkter Übersetzung (1:1) und ungebremster Vorwärtsfahrt der Bremskonus 13 außer Eingriff mit dem Gegenkonus 14. Dieser ist über die Verbindungen 15 formschlüssig mit dem Drehglied 10 verbunden. Zudem ist das Drehglied 10 an Kugellagern 16 gegenüber dem sich drehenden Nabengehäuse 17 gelagert. Das Drehglied 10 steht über die Sperrklinken 11, die in die VerzahnungsprofiIierung 9 eingreifen, in formschlüssiger Verbindung mit dem Rahmen 5.

In Freilaufstellung der Pedale (stehende Pedale, Vorwärtsdrehung der Nabe) ist über den Freilauf 18 und den Freilauf am Bremskonus 13 sichergestellt, daß das

Nabengehäuse 17 drehen kann und das Antriebsritzel 2, das gegenüber dem Gehäuse 17 an Lagern 19 drehbar gehalten ist, in Ruhestellung steht.

Bei Einleitung einer Bremsung mittels Rücktritt (Fig. 6) wird der Bremskonus 13 axial in Richtung des Pfeils 20 auswärts gedrückt, wodurch der Gegenkonus 14 gegen das Gehäuse 17 gepreßt wird. An der Grenzfläche 21 zwischen Gegenkonus 14 und Gehäuse 17 entsteht dann ein Reibschluß, so daß der über den Hebel 4 und den Freilauf 9,11 in Vorwärtsdrehrichtung der Nabe 1 mit dem Rahmen 5 fest verbundene Gegenkonus 14 eine Abbremsung der Nabendrehung bewirkt. Bei Stillstand des Rades und einem Drehmomentaufbringen entgegen der Vorwärtsrichtung des Kettentriebs ist die Nabe 1 - und damit das Antriebsrad ohne einen zusätzlichen Freilauf schlüssig mit dem Rahmen 5 verbunden und daher blockiert.

Erfindungsgemäß kann durch ein weiteres rückwärts entgegen der Vorwärtsdrehrichtung {Pfeil 12) wirkendes Drehmoment wegen des Kraftschiusses zwischen dem Gegenkonus 14 und dem Nabengehäuse 17, obwohl das mit dem Gegenkonus formschlüssig verbundene Drehglied 10 mitgenommen wird, eine Rückwärtsdrehung der Nabe erfolgen, da die Sperrklinken 11 während dieser Rückwärtsdrehung außer Eingriff mit der Profilierung 9 des Bremshebeis 4 gelangen und somit das Drehglied 10 bei fest stehendem Bremshebel 4 in Richtung des Pfeils 22 (Rückwärtsfahrt) gedreht werden kann. Das Drehglied bleibt dabei kraftschlüssig mit dem Nabengehäuse 17 verbunden. Während der Rückwärtsfahrt bleibt diese Verbindung stets bestehen, unabhängig vom gewählten Gang.

Fig. 6 zeigt die Nabe in Rückwärtsfahrt bei eingelegtem erstem Gang.

Bei der hier gezeigten Dreigangnabe 1 wird im kleinsten Gang (Schalthebelstellung: 1. Gang) bei Rückwärtsfahrt ebenso wie bei Vorwärtsfahrt das über das Antriebsritzel 2 einwirkende Drehmoment über das Kupplungsrad 23 auf das Hohlrad 24 und von dort auf den Planetenradträger 25 über ein Planetenrad 26 übertragen. Dabei findet eine Untersetzung statt, so daß die Drehzahl des Nabengehäuses 17 kleiner ist als die Drehzahl des äußeren Kettenrades 2. Vom Planetenradträger 25 wird das Drehmoment zum Bremskonus 13 übertragen, der mit dem Nabengehäuse 17 in Verbindung steht. Auch bei Rückwärtsfahrt kann daher der erste Gang verwirklicht werden.

In Fig. 7 ist die Schaltstellung des zweiten Gangs - wie in Fig. 5 - dargestellt, jedoch bei Rückwärtsdrehen der Nabe, d.h. bei kraftschiüssiger Stellung zwischen dem Gegenkonus 14 und dem Nabengehäuse 17. Wiederum ist über die im Freilauf befindlichen Sperrklinken 11, die die Profilierung 9 des mit dem Rahmen 5 in Verbindung stehenden Bremshebel 4 überlaufen, sichergestellt, daß das Nabengehäuse 17, das mit dem Drehglied 10 verbunden ist, gegenüber dem Rahmen 5 bewegt werden kann. Das Drehmoment wird im direkten Gang über das Antriebsritzel 2, das Kupplungsrad 23 auf das Hohlrad 24 übertragen, von dem es untersetzt auf das um den Planetenträger 25 rotierende Planetenrad 26 übergeleitet wird, das seinerseits in direkt übersetzender Verbindung mit dem Bremskonus 13 steht, im Unterschied zu dem ersten Gang in Fig. 6 ist hier lediglich der Freilauf 18 durch die Verschiebung des Kupplungsrades 23 in Eingriff mit dem Gehäuse, überträgt jedoch kein Drehmoment, da er sich in Freilaufposition befindet.

Bei eingelegtem zweitem Vorwärtsgang wird in Rückwärtsfahrstellung daher ebenfalls wie in der Ausbildung nach Fig. 6 auch in der Schaltstellung nach Fig. der erste (kleinste) Rückwärtsgang eingelegt.

Im höchsten Gang (hier dritter Gang) ist das Kupplungsrad 23 während der Rückwärtsfahrt (Fig. 8) so weit axial verschoben, daß es nicht mehr in Eingriff mit dem Hohlrad 24 steht, sondern ein Drehmoment direkt auf den Pianetenradträger 25 überträgt, von wo aus es direkt zum Bremskonus 13 weitergeleitet wird. Eine Übersetzung findet dabei nicht statt, trotz des für Vorwärtsfahrt eingelegten Schnellgangs wird daher bei Rückwärtsfahrt nur der direkte Gang erreicht.

Insgesamt stehen daher bei einer Dreigangnabe zwei Rückwärtsgänge zur Verfügung, wobei in der Schaltstellung erster Gang und in der Schaltstellung zweiter Gang jeweils der erste Gang bei Rückwärtsfahrt eingelegt ist und in der Schaltstellung dritter Gang der zweite Gang bei Rückwärtsfahrt erreicht wird.

Entsprechend stehen bei 5 Vorwärtsgängen 3 Rückwärtsgänge und bei 7 Vorwärtsgängen 4 Rückwärtsgänge zur Verfugung, wobei der höchste zu erreichende Rückwärtsgang jeweils ein direkter Gang ist.

Bei der Ausbildung nach Fig. 1 ist der Bremshebel 4 gegenüber dem Rahmen 5 ortsfest angeordnet, die Verbindung zum mit dem Gegenkonus 14 fest verbundenen Drehglied 10 erfolgt über den Freilauf 8, der bei Vorwärtsdrehung der Nabe 1 in Eingriff steht und bei Rückwärtsdrehung außer Eingriff gelangt. Alternativ hierzu ist gemäß Fig. 3 ein Bremshebel 104 vorgesehen, der über eine Feder 130 schwenkbar an dem Rahmen 5 angeordnet ist. Das Drehglied 110 weist hier außenseitig eine Rastprofilierung 109 auf, bei Vorwärtsdrehung der Nabe in Richtung des Pfeils 12 befinden sich das Drehglied 110 und der Bremshebel 104 in formschlüssigem Eingriff miteinander. Bei Rückwärtsdrehung der Nabe - und damit des Rades - bildet der Bremshebel 104 selbst eine Sperrklinke aus, die auf der SägezahnprofiIierung 109 des Drehglieds 110 abläuft, ohne daß ein

Drehmoment übertragen wird. Damit die Sperrklinke 104 bei Vorwärtsfahrt wieder in Eingriff mit dem Drehglied 110 gelangt, wirkt auf sie die Rückstellkraft der Feder 130, die sie radial in Richtung der Achse 6 drückt. Auch bei dieser Version ist gegenüber bisher bekannten Naben mit Rücktrittbremse die formschlüssige Verbindung zwischen dem Gegenkonus 14 und dem Bremshebel 4 durch einen Freilauf ersetzt worden.

Eine dritte Möglichkeit sieht vor, daß ein Freilauf zwischen dem Cegenkonus 14 und dem Drehglied 10 angeordnet wird.

Die Ausbildung des Freilaufs ist daher insgesamt dem Fachmann überlassen, in jedem Fall allerdings ist eine selektive Schlußmöglichkeit sicherzustellen, die einen schlüssigen Eingriff zwischen Rahmen 5 und Cegenkonus 14 während der Vorwärtsfahrt sicherstellt und diese beiden Teile voneinander bei Rückwärtsfahrt entkoppelt. Dadurch ist es möglich, auf einfache Weise die Drehung der Nabe im Rückwärtslauf bei rückwärts drehenden Pedalen zu gestatten. Das Prinzip ist sowohl für einspurige als auch mehrspurige Fahrzeuge, beispielsweise Dreiräder oder Kettears, verwendbar. Die Bremswirkung bis zum Stillstand der Nabe ist in keiner Weise beeinträchtigt und verläuft genau wie bei einer Festverbindung zwischen diesen Teilen. Erst bei weiter rückwärts wirkendem Drehmoment aus dem Stillstand der Nabe heraus wird die Rückwärtsfahrt eingeleitet. Um vom Rückwärtsgang wieder in die Vorwärtsfahrt bzw. den Stillstand zu gelangen, genügt es, die Pedale vorwärts zu drehen bzw. anzuhalten.

Eine derartige Ausbildung eines Rückwärtsgangs ist grundsätzlich bei jeder mit einem Rücktritt versehenen Nabe einsetzbar, unabhängig von der Zahl der Gänge. Gleichfalls kommt es nicht darauf an, ob die Nabe Bestandteil der Antriebsachse ist oder in einer gesonderten Achse gehalten ist.

Claims

•BMsse-&:'Busse "Patentanwälte

European Patent and Trademark Attorneys

Paul Krampe Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse

Osteressener Straße 23 Dipl.-lng. Dietrich Busse

4QZ-O₉ r__c._n Dipl.-Ing. Egon Bünemann

Dipl.-Ing. Ulrich Pott

_ &igr;, ., GroShandelsring 6

D-49084 Osnabrück

Blocksmühle 1

-_&Lgr;,«~ - Postfach )22S

49632 Essen D-49002 Osnabrück

Telefon: 0541-586081 Telefax:0541-588164

29.12.1997 DB/HB/Sr-297223

Ansprüche

1. Fahrzeug mit einem insbesondere über Pedale antreibbaren Kettentrieb zum Antreiben von zumindest einem Rad, mit einer dem Kettentrieb zugeordneten, mit einem Freilauf ausgestatteten Nabe (1;101) und mit einem an einem Rahmenteil (5) des Fahrzeugs abgestützten Bremshebel (4;104), der bei Vorwärtsfahrt durch entgegen einer Vorwärtsdrehrichtung wirkende Drehmomenteinleitung auf den Kettentrieb schlüssig mit einem mit dem Antriebsrad drehenden Teil (17) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremshebel (4;104) bei Rückwärtsfahrt außer Eingriff mit dem drehenden Teil (17) steht.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremshebel (4) ortsfest mit dem Rahmenteil (5) verbunden ist und gegenüber dem drehenden Teil (17) durch einen Freilauf (8) in Verbindung steht.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Bremshebel (104) am Rahmenteii (5) beweglich angeordnet ist und je nach Drehrichtung des Antriebsrads mit seinem dem Rahmenteii abgewandten Ende in oder außer Eingriff mit der Nabe (101) gelangt.

-2-

• ·
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1;101) eine Mehrgangnabe ist und zur ßewirkung des Abbremsens bei Vorwärtsfahrt ein Bremskonus (14) in reibschlüssigen Eingriff mit dem Nabengehäuse verbringbar ist.
5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrgangnabe
(1;101) bei Vorwärtsfahrt einen direkten, 1:1 übersetzenden Gang aufweist und bei Rückwärtsfahrt dieser Gang sowie alle kleiner übersetzenden Gänge zur Verfügung stehen.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug eine zwei Räder aufweisende Hinterachse umfaßt.
7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1;101) außerhalb der Achse liegt und über einen weiteren Kettentrieb mit dieser verbindbar
ist.