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DE4038009A1 - Multi-socket bicycle-drive mechanism - incorporates toothed rings sliding axially and individually on hub - Google Patents

Multi-socket bicycle-drive mechanism - incorporates toothed rings sliding axially and individually on hub

Info

Publication number
DE4038009A1
DE4038009A1 DE19904038009 DE4038009A DE4038009A1 DE 4038009 A1 DE4038009 A1 DE 4038009A1 DE 19904038009 DE19904038009 DE 19904038009 DE 4038009 A DE4038009 A DE 4038009A DE 4038009 A1 DE4038009 A1 DE 4038009A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sprockets
sleeve
control
hub
drive according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19904038009
Other languages
German (de)
Inventor
Eduard Ing Bergles
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Fichtel and Sachs AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fichtel and Sachs AG filed Critical Fichtel and Sachs AG
Priority to DE19904038009 priority Critical patent/DE4038009A1/en
Publication of DE4038009A1 publication Critical patent/DE4038009A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B62M9/00Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/04Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
    • B62M9/06Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
    • B62M9/10Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like
    • B62M9/14Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like the wheels being laterally shiftable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

The multi-sprocket drive mechanism couples the chain from a bicycle pedal sprocket to the rear wheel. It has a series of coaxial toothed rings of different dia. and between which the chain is transferred, to give the desired ratio. A freewheel is provided between the series of rings and the hub. The rings (A -B) slide axially on the hub. Those not in use can be moved so as to leave distances between them less than those (a) at the left and right between the ring in use and between it and adjacent ones. These distances can be reduced to nil. USE/ADVANTAGE - Derailleur-type bicycle gearchange accommodates a larger number of toothed rings.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multiple sprocket drive the preamble of claim 1.

Ausgehend von dem Ideal einer in der Ebene einer fluchtend auf der theoretischen Kettenlinie verlaufenden Kette hat man ver­ sucht, dieses technische Ziel sauber zu erreichen und hat, wie man weiß, bis heute von der Realisierung derartiger Lösungen Abstand genommen, da nicht, wie ursprünglich angenommen, der Kettenverschleiß mit zunehmendem Schräglauf zunimmt, sondern weil nachgewiesenermaßen der Kettenverschleiß bis zu einem vertretbaren Schräglauf im wesentlichen gleich bleibt, da es in erster Linie schmale Ketten sind, die zum Einsatz kommen und deren kurze Bolzen in den Laschen ein nur geringes Bewe­ gungsspiel für die Kettenbiegung beanspruchen. Im allgemeinen kann bei Verwendung eines Zahnkranzsatzes von ca. 30 mm Breite (das entspricht einem 6- bis 7-Gang-Freewheel) mit einwand­ freier Funktion gerechnet werden.Starting from the ideal one in the plane one is in alignment the theoretical chain line running chain has ver seeks to achieve this technical goal cleanly and has how we know from the realization of such solutions until today Distance, because not, as originally assumed, the Chain wear increases with increasing skew, but because chain wear has been proven up to one acceptable skew remains essentially the same since it are primarily narrow chains that are used and their short bolts in the brackets make little movement claim play for chain bending. In general can be used when using a gear rim set of approx. 30 mm width (this corresponds to a 6- to 7-speed freewheel) with flawless free function.

Mit den DE-PS 1 02 122 und 1 32 198 wurde schon um die Jahrhun­ dertwende versucht, einen längsverschiebbaren Freewheel zu gestalten, der sich mit dem jeweils erforderlichen Zahnkranz immer unter die Kette schiebt, wobei diese lediglich geführt und mit einem Kettenspanner gespannt gehalten werden muß. Ein nach diesem Prinzip gestalteter Kettentrieb wäre nach heutigen Maßstäben durchaus machbar, jedoch vom Aufwand her nicht ver­ tretbar, wobei das Schalten unter Last das Hauptargument gegen eine solche Lösung ist.With the DE-PS 1 02 122 and 1 32 198 was around the century dertwende tries to move a freewheel that can be moved lengthways design that with the required sprocket always pushes under the chain, whereby this is only guided and must be kept taut with a chain tensioner. A Chain drive designed according to this principle would be according to today's Scales are quite feasible, but not expensive  pedalable, with switching under load the main argument against is such a solution.

Eine ähnliche Lösung bietet die EPS 60 268 an, wo ebenfalls das Zahnkranzpaket - diesmal automatisch - verschoben wird. Hier gilt das vorher Gesagte genauso, wie für die unter der Bezeichnung "ULTRA-SHIFT-THUN-KETTEN-NABENSCHALTUNG" in der Zeitschrift RADMARKT Nr. 10/82, Seite 70, veröffentlichte Lösung, wo prinzipiell dasselbe Ziel erreicht werden soll, wobei durch den Mehraufwand einer Kugel-Axiallagerung die Reibung bei Unter-Last-Schaltung verringert werden soll. In der Summe ist die Entwicklung am Mehraufwand gescheitert, da man in der Normalausführung heute bereits acht Zahnkränze nebeneinander anordnen kann und hier kein Vorteilüberschuß mehr bleibt.A similar solution is offered by the EPS 60 268, where also the ring gear package - this time automatically - is moved. What has been said before applies here as well as for those under Description "ULTRA-SHIFT-THUN-CHAIN HUB GEAR" in the RADMARKT No. 10/82, page 70, published Solution where the same goal is to be achieved in principle, with the additional effort of a ball thrust bearing Friction should be reduced in under-load switching. In the sum, the development failed due to the additional effort, because In the standard version, eight sprockets are already in use today can arrange side by side and here no advantage over more remains.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kassettennabe zu schaffen, die unter Beibehaltung des Breiten-Limits für den Freewheel eine Vielzahl von Zahnkränzen unterbringt, die die der heute verwendeten Freewheels übersteigt. Ferner soll durch die Lösung erreicht werden, die Anzahl der Kettenblätter am Tretlager zu verringern, da durch die Erhöhung der Anzahl der Zahnkränze auch der Übersetzungsbereich des Antriebs ansteigt.The object of the invention is to provide a cassette hub, the while maintaining the width limit for the freewheel houses a variety of sprockets that those of today used freewheels. Furthermore, by the Solution reached, the number of chainrings on To reduce bottom bracket since increasing the number of Sprockets also increases the gear ratio range of the drive.

Die Lösung der Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 beschrieben.The solution to the problem is in the characterizing part of the To Proof 1 described.

Bei dieser Paketbildung ist es erforderlich, daß der jeweils "aktive", also am Antrieb beteiligte Zahnkranz nach beiden Seiten hin soviel Freiraum besitzt, um mit der Kette nicht an den benachbarten Zahnkränzen anzustreifen. Es ist also eine Steuerung erforderlich, die ähnlich wie bei einer Getriebenabe bedienbar ist und bewirkt, daß der gewünschte Zahnkranz vom Paket durch Abstände separiert wird.This packet formation requires that the "active", ie gear ring involved in the drive after both Has enough space on the sides to avoid the chain to attack the adjacent sprockets. So it's one Control required, similar to that of a gear hub is operable and causes the desired ring gear from Package is separated by spaces.

Die Lösung dieser Vielzahl von Aufgaben wird durch schrittweise Verdrehung zweier ineinanderliegender rohrförmiger Körper er­ reicht, die die Zahnkränze tragen, wobei nach innen gerichtete Klauen der Zahnkränze die beiden Rohrkörper über Nuten und koaxiale Durchbrüche derart verbinden, daß eine Axialbewegung der Zahnkränze entsteht. Diese mit einer Walzensteuerung in Schaltgetrieben vergleichbare Anordnung wird modifiziert durch eine unterbrochene gewindeähnliche Führung für jeden Zahn­ kranz, wodurch es möglich ist, die nicht aktiven Zahnkränze rechts oder links vom aktiven Zahnkranz zu Paketen zusammenzu­ schieben. Mit diesem Ordnungsprinzip läßt sich die Breite des gesamten Freewheels aus der Summe der Zahnkränze multipliziert mit ihrer Breite vermehrt um den doppelten Abstand für den Kettenfreiraum bestimmen. Wird also der Freiraumabstand mit 3,5 mm und die Zahnkranz-Breite mit 2 mm angenommen, so er­ rechnet sich z. B. eine Anzahl von 10 Zahnkränzen auf eine Freewheel-Breite von 27 mm.The solution to this multitude of tasks is gradual Twisting of two interlocking tubular bodies enough that the sprockets wear, with inward facing Claw the sprockets the two tubular bodies over grooves and  Connect coaxial openings in such a way that an axial movement the sprockets are created. This with a roller control in Arrangement comparable to manual transmissions is modified by an interrupted thread-like guide for each tooth ring, which makes it possible to remove the inactive toothed rings to the right or left of the active ring gear to form packages push. With this ordering principle, the width of the total freewheels multiplied by the sum of the sprockets with its width increased by twice the distance for the Determine chain clearance. So is the clearance distance with 3.5 mm and the spider width assumed to be 2 mm, according to him pays off z. B. a number of 10 sprockets on one Freewheel width of 27 mm.

Hieraus ergeben sich bereits die Vorteile der Kassettennabe, die in etwa die doppelte Zahnkranz-Anzahl auf der heute ver­ wendeten Freewheel-Breite unterbringt.This already has the advantages of the cassette hub, which is roughly twice the number of sprockets on the ver used freewheel width.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous details of the invention are in each case Subject of subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen einer Kassettennabe mit zehn Zahnkränzen erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below in the drawings illustrated embodiments of a cassette hub explained with ten sprockets. Show it:

Fig. 1 eine Kassettennabe im Längs-Teilschnitt mit dem sepa­ rierten kleinsten Zahnkranz des 10. Ganges; Figure 1 is a cassette hub in longitudinal partial section with the separated smallest gear rim of the 10th gear.

Fig. 2 eine Kassettennabe im Längs-Teilschnitt mit separiertem größten Zahnkranz des 1. Ganges und Abdichtungen zwi­ schen den einzelnen Zahnkränzen; Figure 2 is a cassette hub in longitudinal partial section with separated largest ring gear of the 1st gear and seals between the individual sprockets.

Fig. 3 Teilabwicklung der Steuertrommel mit den schraubenför­ mig angeordneten Gewinde-Teilführungen; Fig. 3 partial processing of the control drum with the screw-shaped threaded part guides;

Fig. 4 eine Kassettennabe im Längs-Teilschnitt mit separiertem größten Zahnkranz des 1. Ganges und einer gegenüber den Fig. 1 und 2 anders gestalteten Steuertrommel; FIG. 4 shows a cassette hub in longitudinal partial section with the largest gear ring of the 1st gear separated and a control drum configured differently from FIGS. 1 and 2;

Fig. 5 eine Drehsteuerung der Steuertrommel über ein umlaufen­ des Doppel-Planetengetriebe. Fig. 5 is a rotary control of the control drum by rotating the double planetary gear.

In den Fig. 1 und 2 ist die eigentlich zur Getriebenabe ge­ wordene Kassettennabe im Teilschnitt dargestellt, der die Na­ benhülse 1 zeigt, die über ein Gesperre 3 mit dem Fortsatz 7 der Kassettenhülse 5 verbunden ist. Diese ist über zwei Kugel­ lager 9 und 11 drehbar gelagert und besitzt an dem langge­ streckten zylindrischen Teil mindestens drei Längsführungen 13 in Form von koaxialen Durchbrüchen, in denen die Klauen 15 der Zahnkränze A bis B längsgeführt werden, wobei die Klauen 15 diese Längsführungen 13 von außen nach innen um einen bestimm­ ten Betrag durchgreifen, der in etwa der Höhe der schrauben­ förmig auf dem Außendurchmesser der Steuertrommel 15 angeord­ neten Gewinde-Teilstücke 17 entspricht. Soll nun eine axiale Verschiebung der Zahnkränze stattfinden, so muß diese Steuer­ trommel 19 gegenüber der Kassettenhülse 5 um einen Teilbetrag verdreht werden, der - bei angenommenen drei Längsführungen - genau einem Umfangsdrittel geteilt durch zehn (Zahnkränze) entspricht.In Figs. 1 and 2, the hub transmission for actually ge wordene Cassette is shown in partial section, of the Na benhülse 1, which is connected via a locking mechanism 3 with the extension 7 of the cartridge sleeve 5. This is rotatably supported by two ball bearings 9 and 11 and has at least three longitudinal guides 13 on the elongated cylindrical part 13 in the form of coaxial openings in which the claws 15 of the ring gears A to B are guided longitudinally, the claws 15 these longitudinal guides 13 from reach through to the inside by a specific amount, which corresponds approximately to the height of the screw-shaped on the outer diameter of the control drum 15 angeord Neten threaded sections 17 . If there is now an axial displacement of the sprockets, this control drum 19 must be rotated relative to the cassette sleeve 5 by a partial amount, which - assuming three longitudinal guides - corresponds exactly to a circumferential third divided by ten (sprockets).

Die Steuertrommel 19 dreht - wenn nicht geschaltet wird - mit derselben Drehzahl wie die Kassettenhülse 5 und ist axial wie diese festgelegt, hier über die Axialfixierung 21, die auf der Achse 29 drehbar gelagert ist. Zur Relativdrehung wird sie ver­ anlaßt durch die Längsverschiebung der Steuerhülse 23, die mit der Kassettenhülse 5 über das Schiebestück 25 in Verbindung steht, wobei dieses außen in einem Längsprofil 27 am Fortsatz 7 gleitet und starr mit der Steuerhülse 23 verbunden ist. Die Steuerhülse 23 verbindet ein Gewinde 33 mit der Steuertrommel 19. Die Steuerhülse 23 kann über den von außen verstellbaren Schubklotz 31 axial verschoben werden, was zur Folge hat, daß sie sich zwar gemeinsam dank der Führung des Hebestücks 25 im Längsprofil 27 mit der Kassettenhülse 5 dreht, daß aber durch das Gewinde 33 am Innendurchmesser der Steuertrommel 19 diese in Drehung versetzt wird und mit ihren Gewindeteilstücken 17 die jeweils im Eingriff befindlichen Klauen 15 nach dem Prinzip der schiefen Ebene einer Schere in Zusammenwirkung mit der Kassettenhülse 5 axial verschiebt.The control drum 19 rotates - if not switched - at the same speed as the cassette sleeve 5 and is fixed axially like this, here via the axial fixation 21 , which is rotatably mounted on the axis 29 . For relative rotation, it is caused by the longitudinal displacement of the control sleeve 23 , which communicates with the cassette sleeve 5 via the sliding piece 25 , this sliding on the outside in a longitudinal profile 27 on the extension 7 and rigidly connected to the control sleeve 23 . The control sleeve 23 connects a thread 33 to the control drum 19 . The control sleeve 23 can be moved axially via the externally adjustable thrust block 31 , which has the result that it rotates together with the cassette sleeve 5 thanks to the guidance of the lifting piece 25 in the longitudinal profile 27 , but that through the thread 33 on the inside diameter of the control drum 19 this is set in rotation and, with its threaded sections 17, axially displaces the claws 15 which are respectively in engagement according to the principle of the inclined plane of a pair of scissors in cooperation with the cassette sleeve 5 .

Welcher Zahnkranz im Augenblick im Eingriff ist, zeigt die Abwicklung der Steuertrommel 19 von einer Längsführung 13 zur anderen. In Fig. 3 wird die Anordnung der Gewindeteilstücke 17 gezeigt, die immer die Klauen 15 eines einzigen Zahnkranzes - hier B - erfassen und beidseitig führen. Wird nun die Steuer­ trommel 19 mit der Vielzahl der Gewindeteilstücke 17 gemäß Fig. 3 nach oben durch die festliegenden Klauen 15 geschoben, so zeigt sich, daß die Klauen nach rechts verschoben und die des nachfolgenden Zahnkranzes eingefädelt und zwischen die folgenden Gewindeteilstücke genommen werden. Die Gewindeteil­ stücke 17 sind an ihren Enden mit kleinen Flächen versehen, die einmal die bereits ausgeschobenen Zahnkränze auf Abstand halten, zum andern den Weg des Zu- und Abführens der Klauen 15 in axialer Richtung ermöglichen.The development of the control drum 19 from one longitudinal guide 13 to the other shows which sprocket is currently engaged. In Fig. 3 the arrangement of the threaded sections 17 is shown, which always grasp the claws 15 of a single ring gear - here B - and guide on both sides. If the control drum 19 with the plurality of threaded sections 17 according to FIG. 3 is pushed upward through the fixed claws 15 , it is shown that the claws are shifted to the right and the subsequent ring gear is threaded and taken between the following threaded sections. The threaded part pieces 17 are provided at their ends with small surfaces that once keep the sprockets already pushed out at a distance, on the other hand allow the way of feeding and removing the claws 15 in the axial direction.

Die Fig. 4 zeigt eine Variante der Verstelleinrichtung der Steuertrommel 119 gegenüber der Kassettenhülse 105. Der Sinn dieser Ausführung besteht in der axial kürzeren Bauweise, die sich dadurch ergibt, daß das Längsprofil 127 auf die Innenseite der Steuertrommel 119 verlegt wird und das Gewinde 133 nun in der Steuerhülse 123 liegt, das als spiralförmige Durchbrüche ausgebildet ist, die vom Führungsstück 135 nach innen durch­ griffen werden und so zu einer axialen Verstellbarkeit für den Schubklotz 131 führen. Die Steuerhülse 123 ist mit der Kasset­ tenhülse 105 über die Verzahnung 137 drehfest verbunden; sie könnte auch einteilig mit dieser ausgebildet sein. Ihre axiale Festlegung ist über die Axialfixierung 121 gewährleistet, die gleichzeitig auch die Steuertrommel 119 axial fixiert. Wird nun der Schubklotz 131 betätigt, so schiebt sich das Führungs­ stück 135 schraubenförmig mit und verdreht die Steuertrommel 119, in der sich das Führungsstück 135 in dem Längsprofil 127 axial verschiebt. FIG. 4 shows a variant of the adjustment device the control drum 119 relative to the cartridge sleeve 105. The purpose of this design is the axially shorter design, which results from the fact that the longitudinal profile 127 is moved to the inside of the control drum 119 and the thread 133 is now in the control sleeve 123 , which is designed as spiral openings which are formed by the guide piece 135 can be reached inwards and thus lead to an axial adjustability for the push block 131 . The control sleeve 123 is rotatably connected to the cassette ten sleeve 105 via the teeth 137 ; it could also be formed in one piece with this. Their axial fixing is ensured via the axial fixing 121 , which also axially fixes the control drum 119 . The guide is now the thrust block 131 is actuated, then pushes piece 135 with helically twisted and the control drum 119, the guide member shifts axially in the longitudinal profile 135 in the 127th

Hat möglicherweise ein Anwender keine Gelegenheit, die Schal­ tung der Kassettennabe durch die Achse 29 über einen Schub­ klotz 31, 131 zu betätigen, so wird in einem Beispiel gemäß Fig. 5 gezeigt, wie eine Drehbewegung zur Steuerung der Gänge durch Verschieben der Zahnkränze A bis B umgesetzt werden kann: Wird das Teil, an dem die Drehbewegung zur Steuerung der Nabe stattfindet, als Drehkonus 239 bezeichnet, so ist mit diesem die Steuerhülse 223 über die Verzahnung 241 drehfest verbunden. Die Steuerhülse 223 ist als Planetenradträger für einen fliegend gelagerten Planetenradsatz 243 ausgebildet, wobei dieser Planetenradsatz 243 das mit der Achse 229 fest verbundene Sonnenrad 245 mit der in der Kassettenhülse 205 drehbar gelagerten Steuertrommel 219 verbindet. Mit der Achse ebenfalls fest verbunden ist der Planetenradträger 247, dessen Planetenradsatz 249 die Verbindung zur Kassettenhülse 205 herstellt. Wird nun der Drehkonus 239 verdreht, so verdreht sich der Planetenradsatz 243, der auf dem Planetenradträger der Steuerhülse 223 angebracht ist, gegenüber dem Planeten­ radträger 247 um einen Betrag, der außen im Hohlrad der Steuertrommel 219 eine Relativverdrehung gegenüber dem Hohlrad des Planetenradsatzes 249 an der Kassettenhülse 205 erzeugt. Das Ergebnis der Steuer-Drehbewegung ist aus den vorherbe­ schriebenen Abläufen bekannt.If a user may not have the opportunity to actuate the circuit device of the cassette hub through the axle 29 via a thrust block 31 , 131 , an example according to FIG. 5 shows how a rotary movement for controlling the gears by moving the sprockets A to B can be implemented: If the part on which the rotary movement for controlling the hub takes place is referred to as a rotary cone 239 , then the control sleeve 223 is connected to it in a rotationally fixed manner via the toothing 241 . The control sleeve 223 is designed as a planet gear carrier for a cantilevered planetary gear set 243 , this planetary gear set 243 connecting the sun gear 245 fixedly connected to the axle 229 to the control drum 219 rotatably mounted in the cassette sleeve 205 . The planet gear carrier 247 , whose planetary gear set 249 establishes the connection to the cassette sleeve 205 , is likewise firmly connected to the axle. If the rotating cone 239 is now rotated, then the planetary gear set 243 , which is attached to the planetary gear carrier of the control sleeve 223, rotates relative to the planet gear carrier 247 by an amount which on the outside in the ring gear of the control drum 219 causes a relative rotation relative to the ring gear of the planetary gear set 249 at Cassette sleeve 205 generated. The result of the control rotary movement is known from the procedures previously described.

Die Schaltung eines mit dem erfindungsgemäßen Kassetten-Antrieb ausgerüsteten Fahrrades ist, wie bereits erwähnt, auf das ein­ wandfrei synchrone Zusammenwirken dieser Nabe mit einer Ket­ tenschaltung angewiesen, die über einen Kombinationsschalter mit einem einzigen Hebel bedienbar sein muß. Weiterhin ist zum Verständnis der Kassettenschaltung wichtig, daß die Schalt­ schritte der Kettenschaltung von Gang zu Gang jeweils nur der Blechbreite des jeweils geschalteten Zahnkranzes entsprechen müssen. Da die Schaltrichtungen der Nabe und der der Ketten­ schaltung gegeneinander laufen, kann es erforderlich sein, eine zeitlich geringfügig verzögerte Einleitung der Steuer­ bewegung der Kettenschaltung zuzulassen, um den Einfädelprozeß der Zahnkränze in die jeweiligen Gewinde-Teilstücke nicht zu behindern.The circuit of a with the cassette drive according to the invention equipped bike is, as already mentioned, on the one Wall-free synchronous interaction of this hub with a ket t circuit instructed via a combination switch must be operated with a single lever. Furthermore, the Understanding the cassette circuit is important that the switching steps of the derailleur from gear to gear only the Correspond to the sheet width of the gear ring that is switched have to. Since the switching directions of the hub and that of the chains circuit against each other, it may be necessary a slightly delayed introduction of the tax Allow movement of the derailleur to allow the threading process the sprockets in the respective thread sections hinder.

Claims (11)

1. Mehrfach-Zahnkranzantrieb, bestehend aus mehreren koaxial angeordneten Zahnkränzen verschiedener Durchmesser bei Fahrrädern oder fahrradähnlichen Fahrzeugen - auch mit Hilfsmotor -
  • - zur Übertragung der Antriebsmomente vom Tretlager-Ketten­ blatt über eine Kette an das Hinterrad,
  • - zum Einschalten des jeweils günstigsten Übersetzungsver­ hältnisses mit kleinen Gangstufen, angepaßt an die Be­ dürfnisse des Benutzers bei den verschiedenartigen Fahr­ radtypen,
  • - zum Zusammenwirken mit einem Schaltwerk einer bekannten Kettenschaltung, die gemeinsam mit der erfinderischen Kassettennabe mit einem Kombinationsschalter schaltbar ist,
  • - mit einem Freilauf, der zwischen dem Zahnkranzpaket und der Nabenhülse angeordnet sein kann, um das Drehmoment beliebig unterbrechen zu können,
1. Multiple sprocket drive, consisting of several coaxially arranged sprockets of different diameters for bicycles or bicycle-like vehicles - also with auxiliary motor -
  • - to transfer the drive torque from the bottom bracket chainring via a chain to the rear wheel,
  • - To turn on the most favorable translation ratio with small gears, adapted to the needs of the user with the different types of bicycles,
  • to interact with a rear derailleur of a known derailleur, which can be switched together with the inventive cassette hub with a combination switch,
  • with a freewheel, which can be arranged between the ring gear package and the hub sleeve in order to be able to interrupt the torque as desired,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (A bis B) auf der Kassettenhülse (5, 105, 205) längsverschiebbar angeordnet sind und von Zahnkranz zu Zahnkranz Abstände bilden können, die kleiner als die Abstände (a) rechts und links neben dem am Kettenantrieb beteiligten (aktiven) Zahnkranz sind und die sogar gegen Null gehen können, sofern die betreffenden Zahnkränze nicht am Kettenantrieb beteiligt sind. characterized in that the sprockets (A to B) on the cassette sleeve ( 5 , 105 , 205 ) are arranged to be longitudinally displaceable and can form distances from sprocket to sprocket that are smaller than the distances (a) to the right and left of the one involved in the chain drive ( active) sprocket and can even go to zero if the sprockets in question are not involved in the chain drive. 2. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der jeweils aktive Zahnkranz durch eine innere Steuerbewegung von seinen benachbarten, im Paket befindlichen Zahnkränzen auf den beidseitigen Abstand (a) gebracht wird, der für den Freigang der Kette rechts wie links erforderlich ist, dort gehalten wird und daß die übrigen am Antrieb nicht beteiligten Zahnkränze rechts oder links des aktiven Zahnkranzes zu platzsparenden Pake­ ten mit geringem Zahnkranz-Abstand zusammengeschoben wer­ den.2. Multiple sprocket drive according to claim 1, characterized records that the currently active ring gear by a inner control movement of its neighboring, in the package toothed rings on the distance on both sides (a) is brought to the right for the clearance of the chain left is required, is held there and that the other sprockets not involved in the drive on the right or to the left of the active ring gear to save space who are pushed together with a small sprocket clearance the. 3. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerbewegung zur Bildung des Abstandes (a) und zur axialen Fixierung des aktiven Zahnkranzes durch die Relativverdrehung zwischen Kassetten­ hülse (5, 105) und Steuertrommel (19, 119) erfolgt, wobei die Steuerbewegung durch eine Bohrung in der Achse (29, 129) auf einen Schubklotz (31, 131) von außen nach innen übertragen wird.3. Multiple sprocket drive according to claims 1 and 2, characterized in that the control movement to form the distance (a) and for the axial fixation of the active sprocket by the relative rotation between cassette sleeve ( 5 , 105 ) and control drum ( 19 , 119 ) takes place, the control movement being transmitted through a bore in the axis ( 29 , 129 ) to a push block ( 31 , 131 ) from the outside inwards. 4. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerbewegung zur Bildung des Abstandes und zur axialen Fixierung des aktiven Zahn­ kranzes durch die Relativverdrehung zwischen Kassettenhül­ se (205) und Steuertrommel (219) erfolgt, wobei die Steuer­ bewegung als Drehbewegung auf einen konzentrisch um die Achse (229) angeordneten Drehkonus (239) erfolgt, dessen nach innen gerichtete Verzahnung (241) mit der Steuerhülse (223) drehfest verbunden ist, die als Planetenradträger für einen Planetenradsatz (243) ausgebildet ist, der mit dem Planetenradsatz (249) eine Steuereinheit für die Bewe­ gung der Steuertrommel (219) bildet.4. Multiple sprocket drive according to claims 1 to 3, characterized in that the control movement for forming the distance and for the axial fixation of the active toothed ring by the relative rotation between the cassette sleeve se ( 205 ) and control drum ( 219 ) takes place, the tax Movement takes place as a rotary movement on a rotary cone ( 239 ) arranged concentrically around the axis ( 229 ), the inward toothing ( 241 ) of which is rotatably connected to the control sleeve ( 223 ), which is designed as a planet gear carrier for a planetary gear set ( 243 ) which forms a control unit for the movement of the control drum ( 219 ) with the planetary gear set ( 249 ). 5. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (A bis B) am Innendurchmesser nach innen gerichtete Klauen (15, 115) tragen, die mit ihrem Schaft in der Kassettenhülse (5, 105) und mit ihrem nach innen gerichteten Ende in der Steuertrommel (19, 119) geführt werden.5. Multiple sprocket drive according to claims 1 to 4, characterized in that the sprockets (A to B) on the inside diameter carry inwardly directed claws ( 15 , 115 ) with their shaft in the cassette sleeve ( 5 , 105 ) and with their inward end in the control drum ( 19 , 119 ) are guided. 6. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch die einmal außen koaxiale und einmal innen schraubenförmige Führung der Klauen (15, 115) an deren Schaft sowie an deren Ende bei gegenseitigem Verdre­ hen von Kassettenhülse (5, 105) und Steuertrommel (19, 119) sich durch das scherenartige Aneinander-Vorbeibewegen der Führungen eine Axialbewegung des zugehörigen Zahnkran­ zes (B in Fig. 2) ergibt.6. Multiple sprocket drive according to claim 5, characterized in that by the one outside coaxial and one inside helical guide of the claws ( 15 , 115 ) on their shaft and at the end of mutual rotation hen of cartridge case ( 5 , 105 ) and Control drum ( 19 , 119 ) results from the scissors-like moving past the guides an axial movement of the associated Zahnkran zes (B in Fig. 2). 7. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Führung der Klauen (15) am Außendurchmesser der Steuertrommel (19) aus Gewinde-Teilstücken (17) besteht, die am Umfang nur abschnittweise angebracht sind und die Klauen (15) von immer nur einem Zahnkranz vom Einfädeln in die aktive Lage bis zum Ausschieben tatsächlich führen und daß sodann unmittelbar nach dem Ausfahren der Klauen (15) aus den Gewinde-Teilstücken (17) diese seitlich festgehalten wer­ den und daß die in Umfangsrichtung axial versetzten Gewin­ de-Teilstücke (17) die Klauen (15) des benachbarten Zahn­ kranzes einfädeln.7. Multiple sprocket drive according to claims 1 to 6, characterized in that the helical guide of the claws ( 15 ) on the outer diameter of the control drum ( 19 ) consists of threaded sections ( 17 ) which are attached to the circumference only in sections and the claws ( 15 ) of only one sprocket from threading into the active position until it is actually pushed out, and then immediately after the claws ( 15 ) have been extended from the threaded sections ( 17 ), which are held laterally and who in the circumferential direction axially offset threaded de-sections ( 17 ) thread the claws ( 15 ) of the adjacent ring gear. 8. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassettenhülse (5) mit Kugellagern (9 und 11) axial gehalten wird und daß über das zum Nabeninneren gerichtete Lager hinaus ein Fortsatz (7) angeordnet ist, der das eingeleitete Drehmoment bei­ spielsweise über einen Klinken-Freilauf an die Nabenhülse (1) weitergibt.8. Multiple sprocket drive according to claims 1 to 7, characterized in that the cassette sleeve ( 5 ) with ball bearings ( 9 and 11 ) is held axially and that an extension ( 7 ) is arranged over the bearing facing the inside of the hub, which initiated torque for example via a ratchet freewheel to the hub sleeve ( 1 ). 9. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die schrittweise Verdrehung der Steuertrom­ mel (219) mittels eines Umlauf-Planetengetriebes, beste­ hend aus zwei nebeneinanderliegenden Planetenradsätzen (243 und 249), mit ruhendem gemeinsamem Sonnenrad (245) erfolgt, dessen Planetenradsatz (243) gegenüber dem benachbarten (249) über den Planetenradträger der Steuerhülse (223) zum Schalten beliebiger Schaltschritte von außen verdrehbar ist.9. Multiple sprocket drive according to claim 4, characterized in that the gradual rotation of the Steuertrom mel ( 219 ) by means of a planetary gear, best consisting of two adjacent planetary gear sets ( 243 and 249 ), with a common sun gear ( 245 ), whose planetary gear set ( 243 ) can be rotated from the outside in relation to the neighboring one ( 249 ) via the planet gear carrier of the control sleeve ( 223 ) for switching any switching steps. 10. Mehrfach-Zahnkranzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Zahnkränzen (A bis B) Dichtun­ gen (51) angeordnet sind, die sich im zusammengeschobenen Zustand der Zahnkränze in für sie vorgesehene Flachnuten (53) in den Zahnkränzen (A bis B) einlegen und die beiden Abstände (a), die sich am aktiven Zahnkranz bilden, durch schirmartiges Aufklappen ringförmig schmutzdicht abdecken.10. Multiple sprocket drive according to claim 1, characterized in that between the sprockets (A to B) seals ( 51 ) are arranged, which are in the pushed-together state of the sprockets in flat grooves provided for them ( 53 ) in the sprockets (A to B) and cover the two gaps (a) that form on the active ring gear by opening them in an annular, dirt-tight manner by means of an umbrella-like opening.
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