DE69707944T2

DE69707944T2 - Antriebsnabe für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE69707944T2
Application number: DE69707944T
Authority: DE
Inventors: Akihiko Shoge
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: JP2914909B2; CN1072146C; DE69707944D1; EP0795460B2; EP0795460A2; DE69707944T3; EP0795460A3; CN1163218A; EP0795460B1; US5961416A; JPH09249183A; TW321624B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrradgetriebe und, genauer gesagt, solche Fahrradgetriebe, welche innerhalb einer Nabe montiert sind.
Die JP 5-65094 offenbart ein innen montiertes Fahrradgetriebe, welches eine Nabenachse, ein drehbar um diese Nabenachse montiertes Antriebsteil, ein drehbar um diese Nabenachse montiertes Nabengehäuse und einen Schaltmechanismus aufweist, welcher mit dem Antriebteil und dem Nabengehäuse verbunden ist, um das Drehmoment der Antriebseinheit über mehrfache Übertragungswege auf das Nabengehäuse zu übertragen. Der Schaltmechanismus weist ein Sonnenrad auf, welches drehbar um die Nabenachse gelagert ist, ein Planetenrad, welches durch einen Planetenradträger gelagert wird, um sich um die Nabenachse zu drehen und ein Hohlrad, um mit dem Planetenrad zu kämmen. Eine erste Einwegkupplung ist zwischen dem Antriebsteil und dem Hohlrad gekoppelt und eine zweite Einwegkupplung ist zwischen dem Antriebsteil und dem Planetenradträger gekoppelt. Verschiedene Übertragungswege können durch wahlweises Koppeln und Entkoppeln der ersten und der zweiten Einwegkupplung ausgewählt werden, was zu mehreren Geschwindigkeitsstufen mit relativ engen Schritten zwischen den benachbarten Geschwindigkeitsstufen führt.
Bei einem intern montierten, wie oben beschriebenen, Getriebe müssen das Hohlrad und das Antriebsteil getrennt geformt und ausgebildet werden, was die Kosten hochtreibt und die Struktur komplizierter macht. Weiterhin ist es nötig, einen Kupplungsmechanismus zu verwenden, der das Hohlrad und das Antriebsteil verbindet, wodurch die Kosten weiter in die Höhe getrieben werden und der Aufbau sich weiter verkompliziert. Wenn mehrere Teile eingebunden sind, tritt auch das Risiko auf, dass es Lockerungen aufgrund von Fabrikationsfehlern oder ähnlichem zwischen dem Antreiber und dem Hohlrad geben kann.
Aus der JP 5-65094 ist ein Fahrradgetriebe entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein innen montiertes Fahrradgetriebe, das eine hohe Anzahl von Geschwindigkeitsstufen aufweist, exzellente Kraftübertragung bietet, billig ist und einen einfacheren Aufbau hat als Getriebe nach dem Stand der Technik. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein innen montiertes Fahrradgetriebe eine Nabenachse, ein drehbar um diese Nabenachse montiertes Antriebsteil, ein drehbar um diese Nabenachse montiertes Nabengehäuse und einen Schaltmechanismus auf, der zwischen dem Antriebsteil und dem Nabengehäuse gekoppelt ist, um Drehkraft vom Antriebsteil auf das Nabengehäuse über mehrfache Übertragungswege zu übertragen. Der Schaltmechanismus weist ein Sonnenrad, welches drehbar um die Achse gelagert ist, ein Planetenrad, welches von einem Planetenradträger zur Drehung um die Nabenachse gelagert ist, um dann mit dem Sonnenrad zu kämmen und ein Hohlrad, welches mit dem Planetenrad kämmt, auf. Entsprechend der Erfindung ist das Hohlrad gemeinsam mit dem Antriebsteil ausgebildet.
Das Antriebsteil weist ein ringförmiges Teil auf, das ein erstes Ende, um daran ein Kettenrad zu befestigen, und ein zweites Ende mit einer Vielzahl von Zähnen auf, die entlang einer inneren Umfangsoberfläche davon angeordnet sind, um das Hohlrad zu bilden. Das Hohlrad ist mit dem Antriebsteil als ein Teil ausgebildet. Um die Montage zu erleichtern, kann das Hohlrad ein erstes Loch mit einem ersten Durchmesser (D1) definieren, das zweite Ende des ringförmigen Teils kann ein zweites Loch mit einem zweiten Durchmesser (D2) definieren, und das erste Ende des ringförmigen Elementes kann ein drittes Loch mit einem dritten Durchmesser (D3) definieren, um eine hierdurch verlaufende Nabenachse aufzunehmen, wobei D1 > D2 > D3 sein soll. Eine Kraftübertragungskupplung kann zwischen dem Antriebsteil und dem Planetenradträger angeordnet sein, wobei die Kraftübertragungskupplung innerhalb des zweiten Loches angeordnet ist. Eine äußere Umfangsoberfläche des ersten Endes des ringförmigen Teils definiert die Kettenradbefestigungskomponente und ist ausgebildet, um das Kettenrad hieran drehfest zu befestigen, und der Nabengehäuse ist drehbar auf dem zweiten Ende des Antriebsteils gelagert.
Fig. 1 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer speziellen Ausführungsform eines innen montierten Fahrradgetriebes nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung einer speziellen Ausführungsform einer ersten Getriebeklinke entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung einer speziellen Ausführungsform einer ersten Sonnenkupplung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer speziellen Ausführungsform einer Bedienröhre entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung, die die Verbindung zwischen einem ersten Bedienröhrenteil und einem zweiten Bedienröhrenteil zeigt;
Fig. 6(a) ist eine Schnittdarstellung einer speziellen Ausführungsform einer zweiten Sonnenkupplung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6(b) ist eine Schnittdarstellung einer speziellen Ausführungsform einer dritten Sonnenkupplung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine Seitenansicht, die zeigt, wie ein Betätigungsstift eines in Fig. 1 gezeigten Kupplungsschalters in den ausgenommenen Teil des Stützelementes paßt;
Fig. 8 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer speziellen Ausführungsform eines Antriebsteils nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine Seitenansicht des in Fig. 8 gezeigten Antriebsteils; und
Fig. 10 ist ein Diagramm, das den Zustand der verschiedenen Getriebekomponenten in den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen zeigt.
Fig. 1 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer speziellen Ausführungsform eines innen montierten Fahrradgetriebes nach der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Antriebsteil 10, an dessen einem Ende ein Ritzel 1 drehbar und gemeinsam vorgesehen ist, und ein Nabengehäuse 2, welches an seinen äußeren Umfangsseiten mit einem linken und einem rechten Paar von Nabenflanschen 2a ausgestattet ist, drehbar mit einer Nabenachse 3 verbunden. Das Nabengehäuse 2 ist im Inneren mit einer Gangschaltung 20 ausgerüstet, die die Drehkraft des Antriebsteils 10 durch Verschiebung zwischen sieben Stufen (erster bis siebter Gang) mittels vier Planetenrädern 21 bis 24 auf das Nabengehäuse 2 überträgt. Der Schaltvorgang der Gangschaltung 20 wird mittels eines Bedienmechanismus 40, der eine Bedienröhre 45 oder ähnliches aufweist, durchgeführt, so dass er drehenderweise bedient wird. Auf der Seite des Nabengehäuses 2 gegenüber der Seite, an welcher das Antriebsteil 10 vorgesehen ist, ist eine Bremse 70 vorgesehen, die eine Bremstrommel 71 oder ähnliches aufweist, die mit dem Ende des Nabengehäuses 2 verbunden ist. Auf diese Weise bilden die oben genannten Komponenten eine interne Nabe für eine Fahrradgangschaltung mit einer eingebauten Bremse.
Mit diesem intern montierten Fahrradgetriebe ist die Felge eines Fahrradrades (nicht gezeigt) mit den Nabenflanschen 2a verbunden, und die Nabenachse 3 ist mit dem Fahrradrahmen 5 mittels Befestigungsmuttern 4, die an jeder Seite der Nabenachse 3 vorgesehen sind, so verbunden, dass diese sich nicht drehen kann. Das Ritzel 1 ist an das vordere Kettenrad (nicht gezeigt) des Fahrrades durch eine Antriebskette (nicht gezeigt) angehängt, und das Rad wird vorwärts angetrieben, indem das Antriebsteil 10 in der Drehrichtung F durch dieses vordere Kettenrad angetrieben wird. Ein (nicht gezeigtes) Bremskabel an einem (nicht gezeigten) Bremshebel ist mit der Betätigungskomponente der Bremse 70 verbunden, und der Bremshebel wird benutzt, um die Bremse 70 zu bedienen und eine Bremskraft auf das Rad zu übertragen. Ein Schaltkabel 7 von der Schalthebeleinheit (nicht gezeigt) des Fahrrades ist mit einem Kabelhalter 46, der aus dem Konus der Bedienröhre 45 herausragt, verbunden. Das Ende der Bedienröhre 45 kann gemeinsam mit dem Kabelhalter 46 rotieren, so dass die Schalthebeleinheit benutzt wird, um die Bedienröhre 45 drehenderweise zu bedienen und um die Fahrradgänge zwischen sieben Stufen zu schalten. Dieser Aufbau wird im einzelnen unten beschrieben.
Das Antriebsteil 10 ist um die Nabenachse 3 angebracht, und es ist in der Form eines Zylinders ausgeführt, der auf der Innenseite an einem Ende des Nabengehäuses 2 angebracht ist. Das Antriebsteil 10 ist an einem Ende drehbar an der Nabenachse 3 über Kugeln 8 und einem Konus 6 angebracht. Eine Befestigungskomponente 2b, die in Form eines Rings ausgestaltet ist, der um das Antriebsteil 10 angeordnet ist, und die ein Kugellager aufweist, ist gemeinsam drehbar an einem Ende des Nabengehäuses 2 vorgesehen. Diese Befestigungskomponente 2b ist über Kugeln 8 drehbar mit dem Antriebsteil 10 verbunden. Eine Seitenwandkomponente 2d, die gemeinsam drehbar durch eine Nutkomponente 2c gekoppelt ist, ist an dem anderen Ende des Nabengehäuses 2 vorgesehen. Diese Seitenwandkomponente 2d ist drehbar an der Nabenachse 3 über die Kugeln 8 und einen Konus 9 befestigt. Als Folge ist das Nabengehäuse 2 drehbar auf der Nabenachse 3 gelagert, und zwischen der Nabenachse 3 und dem Antriebsteil 10 ist eine relative Drehung möglich.
Unter den vier Planetenrädern 21 bis 24 sind das erste Planetenrad 21 und das zweite Planetenrad 22, dessen äußerer Durchmesser größer ist als derjenige des ersten Planetenrads 21, als ein gemeinsames Rad ausgebildet, so dass sie sich gemeinsam drehen, und sie sind drehbar auf einem ersten Planetenradträger 26 über einen Lagerschaft 25 gelagert. Unter den vier Planetenrädern 21 bis 24 sind das dritte Planetenrad 23 und das vierte Planetenrad 24, dessen äußerer Durchmesser größer ist als der des dritten Planetenrades 23, so als ein gemeinsames Rad ausgebildet, dass sie sich gemeinsam drehen, und sie sind von einem zweiten Planetenradträger 28 über einen sich drehenden Stützschaft 27 drehbar gelagert. Die innere Umfangsseite eines ersten Hohlrades 29, die so ausgebildet ist, dass sie um das Äußere an einem Ende des ersten Planetenradträgers 26 paßt, so dass eine relative Drehung ermöglicht wird, ist mit dem ersten Planetenrad 21 in Eingriff, und die innere Umfangsseite eines zweiten Hohlrades 30, das so ausgebildet ist, dass es um das Äußere an einem Ende des zweiten Planetenradträgers 28 so passt, das es eine relative Drehung erlaubt, ist mit dem dritten Planetenrad 23 in Eingriff. Das erste Hohlrad 29 ist einstückig mit dem Antriebsteil 10 geformt und wird durch gleichzeitige Ausbildung an einem Ende des Antriebsteils 10 während dessen formgepresst. Als Folge hiervon wird die Drehkraft des Antriebsteils 10 vom ersten Hohlrad 29 auf das erste Planetenrad 21 und das zweite Planetenrad 22 übertragen. Eine Nutkomponente 28a, die an einem Ende des zweiten Planetenradträgers 28 vorgesehen ist, ist mit dem Ende des ersten Planetenradträgers 26 so gekoppelt, dass eine relative Drehung unmöglich ist. Als Folge hiervon drehen sich der erste Planetenradträger 26 und der zweite Planetenradträger 28 gemeinsam bezüglich der Nabenachse 3.
Unter den vier ringförmigen Sonnenrädern 31 bis 34, die so ausgebildet sind, dass sie um die Außenseite der Nabenachse 3 so passen, dass sie eine relative Drehung erlauben, ist die äußere Umfangsseite des ersten Sonnenrades 31 in Eingriff mit dem ersten Planetenrad 21, die äußere Umfangsseite des zweiten Sonnenrades 32 ist in Eingriff mit dem zweiten Planetenrad 22, die äußere Umfangsseite des dritten Sonnenrades 33 ist in Eingriff mit dem dritten Planetenrad 23 und die äußere Umfangsseite des vierten Sonnenrades 34 ist in Eingriff mit dem vierten Planetenrad 24. Eine erste Kraftübertragungskupplung 35 ist zwischen dem Antriebsteil 10 und der Planetenradträgerendkomponente 26a des ersten Planetenradträgers 26, die auf der Innenseite des Antriebsteils 10 gelegen ist, vorgesehen; eine zweite Kraftübertragungskupplung 36 ist zwischen dem Nabengehäuse 2 und der äußeren Umfangsseite des zweiten Hohlrades 30 vorgesehen, und eine dritte Kraftübertragungskupplung 37 ist zwischen der Seitenwandkomponente 2d des Nabengehäuses 2 und jenem Ende des zweiten Planetenradträgers 28, das auf der gegenüberliegenden Seite, von der Seite aus gesehen, die das Planetenrad stützt, gelegen ist, vorgesehen.
Die erste Kraftübertragungskupplung 35 ist aufgebaut, wie in Fig. 2 dargestellt. Genauer gesagt ist die erste Kraftübertragungskupplung 35 aus Sperrklinken 35a oder Ratschensperrklinken gebildet, wobei diese Sperrklinken so angebracht sind, dass sie an zwei Positionen in der Umfangsrichtung auf der inneren Umfangsseite des Antriebsteils 10 hoch und nieder schwingen können, und weiter aus Ratschenzähnen 35b gebildet, die an der äußeren Umfangsoberfläche der Planetenradträgerendkomponente 26a so gebildet sind, dass sie mit den Spitzen der Sperrklinken 35a koppeln und sich von diesen entkoppeln können. Die Sperrklinken 35a sind mit Sperrklinkenfedern ausgestattet, und diese Sperrklinkenfedern belasten die Sperrklinken 35a so, dass diese sich aufrichten und dadurch die Spitzen der Sperrklinken 35a so einstellen, dass sie mit den Ratschenzähnen 35b koppeln. Mit anderen Worten ist die erste Kraftübertragungskupplung 35 eine Einwegkupplung, was bedeutet, dass, wenn sich das Antriebsteil 10 in der Drehrichtung F dreht, dessen Drehkraft auf den ersten Planetenradträger 26 übertragen wird, aber wenn sich der erste Planetenradträger 26 in Drehrichtung F dreht, wird dessen Drehkraft nicht auf das Antriebsteil 10 übertragen. Daher kann die Drehkraft des Antriebsteils 10 in der Drehrichtung F auf den ersten Planetenradträger 26 übertragen werden.
Die zweite Kraftübertragungskupplung 36 ist aus einer Sperrklinke 36a gebildet, die so angebracht ist, dass sie an der äußeren Umfangsseite des zweiten Hohlrades 30 hoch und nieder schwingen kann, und Ratschenzähne 36b sind so auf der inneren Umfangsseite des Nabengehäuses 2 vorgesehen, dass sie mit der Spitze dieser Sperrklinke 36a eingekoppelt und von dieser entkoppelt werden können. Die Sperrklinke 36a ist mit einer Sperrklinkenfeder ausgestattet, und diese Sperrklinkenfeder treibt die Sperrklinke 36a so an, dass diese sich aufrichtet und dadurch die Spitze der Sperrklinke 36a so einstellt, dass diese mit den Ratschenzähnen 36b koppelt. Mit anderen Worten ist die zweite Kraftübertragungskupplung 36 eine Einwegkupplung, was bedeutet, dass, wenn sich das zweite Hohlrad 30 in der Drehrichtung F dreht, dessen Drehkraft auf das Nabengehäuse 2 übertragen wird und sich das Nabengehäuse 2 mit einer höheren Geschwindigkeit in der Drehrichtung F als das zweite Hohlrad 30 drehen kann.
Die dritte Kraftübertragungskupplung 37 ist aus einer Sperrklinke 37a gebildet, die so angebracht ist, dass sie an der äußeren Umfangsseite des zweiten Planetenradträgers 28 auf und nieder schwingen kann, und Ratschenzähnen 37b, die auf der inneren Umfangsseite der Seitenwandkomponente 2d so vorgesehen sind, dass sie mit der Spitze dieser Sperrklinke 37a koppeln und von dieser entkoppeln können. Die Sperrklinke 37a ist mit einer Sperrklinkenfeder ausgestattet, und diese Sperrklinkenfeder treibt die Sperrklinke 37a so an, dass diese sich aufrichtet und dadurch die Spitze der Sperrklinke 37a so einstellt, dass diese mit den Ratschenzähnen 37b eingreift. Mit anderen Worten ist die dritte Kraftübertragungskupplung 37 eine Einwegkupplung, was bedeutet, dass, wenn sich der zweite Planetenradträger 28 in der Drehrichtung F dreht, dessen Drehkraft auf das Nabengehäuse 2 übertragen wird und sich das Nabengehäuse 2 mit, einer höheren Geschwindigkeit in der Drehrichtung F drehen kann als der zweite Planetenradträger 28.
Der Betätigungsmechanismus 40 weist eine erste Sonnenkupplung 41, welche zwischen dem ersten Sonnenrad 31 und der Nabenachse 3 vorgesehen ist, eine zweite Sonnenkupplung 42, die zwischen dem zweiten Sonnenrad 32 und der Nabenachse 3 vorgesehen ist, eine dritte Sonnenkupplung 43, die zwischen dem dritten Sonnenrad 33 und der Nabenachse 3 vorgesehen ist und eine vierte Sonnenkupplung 44, die zwischen dem vierten Sonnenrad 34 und der Nabenachse 3 vorgesehen ist, auf. Die Sonnenkupplungen 41 bis 44 sind als Einwegkupplungen ausgebildet, welche es den Sonnenrädern 31, 32, 33 und 34 ermöglichen, sich in der Drehrichtung F mit Bezug auf die Nabenachse 3 zu drehen, aber welche keine Drehung in der bezüglich der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung ermöglichen.
Der Betätigungsmechanismus 40 weist weiter eine Bedienröhre 45, einen Kupplungsschaltkörper 48, der entlang der Nabenachse verschieblich durch eine Stütze 47 gestützt wird, die in der Umgebung des Konus 6 so vorgesehen ist, auf, sowie eine erste Rückstellfeder 49 (Schraubenfeder), die diesen Kupplungsschaltkörper 48 zum Gleiten antreibt, ein Schaltkörperbedienteil 50, das gemeinsam drehend an der Bedienröhre 45 befestigt ist, so dass es den Kupplungsschaltkörper 48 schiebt und eine zweite Rückstellfeder 51 (Spiralfeder), die die Bedienröhre 45 zur Drehung antreibt.
Die erste Sonnenkupplung 41 ist, wie in Fig. 3 gezeigt, aufgebaut. Genauer gesagt ist die erste Sonnenkupplung 41 aus Sperrklinken 41a aufgebaut, die so angeordnet sind, dass sie an einer Vielzahl von Stellen in der Umfangsrichtung auf der äußeren Umfangsseite eines ringförmigen Sperrklinkenstützelements 52 (siehe Fig. 4), das an der Außenseite der Nabenachse 3 befestigt ist, ausgebildet sind, und Ratschenzähne 41b, die auf der inneren Umfangsseite des ersten Sonnenrades 31 so ausgebildet sind, dass sie diese Sperrklinken 41a koppeln und entkoppeln. Das Sperrklinkenstützelement 52 ist an dem Anti-Dreh-Vorsprung auf der Nabenachse 3 durch ein Koppelelement 52a, das auf der inneren Umfangsseite vorgesehen ist, befestigt. Das Koppelelement 52a verbindet das Sperrklinkenstützelement 52 mit der Nabenachse 3 so, dass eine relative Drehung unmöglich ist. Die Sperrklinken 41a sind mit Sperrklinkenfedern ausgestattet und diese Sperrklinkenfedern belasten die Sperrklinken 41a so, dass diese sich aufrichten und dadurch die Sperrklinkenspitzen der Sperrklinken 41a so einstellen, dass diese mit den Ratschenzähnen 41b kuppeln. Die Sperrklinken 41a und die Ratschenzähne 41b sind so ausgebildet, dass sie in einem Zustand ineinander greifen, in welchem es für das erste Sonnenrad 31 unmöglich ist, sich in einer Richtung entgegen der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 zu drehen.
Die zweite Sonnenkupplung 42 ist, wie in Fig. 6 gezeigt, ausgebildet. Genauer gesagt ist die zweite Sonnenkupplung 42 aus Sperrklinken 42a gebildet, die so angebracht sind, dass sie an einer Vielzahl von Stellen in der Umfangsrichtung auf der inneren Umfangsseite des zweiten Sonnenrades 32 hoch und nieder schwingen können, und aus Haltevorsprüngen 42b, die an der Nabenachse 3 so ausgebildet sind, dass sie die Sperrklinkenspitzen dieser Sperrklinken 42a anhalten. Die Sperrklinken 42a sind mit Sperrklinkenfedern ausgestattet und diese Sperrklinkenfedern treiben die Sperrklinken 42a so an, dass diese sich aufrichten und dadurch die Sperrklinkenspitzen der Sperrklinken 42a so einstellen, dass sie an den Haltevorsprüngen 42b angehalten werden. Die Sperrklinken 42a und die Haltevorsprünge 42b sind so ausgebildet, dass sie in einem Zustand koppeln, in welchem es für das zweite Sonnenrad 32 unmöglich ist, sich in einer Richtung entgegen der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 zu drehen.
Die dritte Sonnenkupplung 43 und die vierte Sonnenkupplung 44 sind ähnlich der zweiten Sonnenkupplung 42 ausgebildet. Die dritte Sonnenkupplung 43 und die vierte Sonnenkupplung 44 weisen Sperrklinken 43a und 44a auf, die so befestigt sind, dass sie auf der inneren Umfangsseite der dritten Sonnenräder 33 und 34 auf und nieder schwingen können und Haltevorsprünge 42b und 44b, die auf der Nabenachse 3 gebildet sind. Die Sperrklinken 42a und 44a sind auch mit Sperrklinkenfedern ausgestattet und die Sperrklinkenspitzen werden so in eine aufrechte Position gebracht, dass sie mit den Haltevorsprüngen 42b und 44b koppeln. Die zweite Sonnenkupplung 42 und die dritte Sonnenkupplung 43 teilen sich deren Haltevorsprünge 42b.
Wie in Fig. 4 gezeigt, besteht die Bedienröhre 45 aus einem ersten Bedienröhrenteil 45a, das ein Paar Kabelhalterverbindungsarme 53 an einem Ende und ein Paar Röhrenteilverbindungslaschen 54 an einem anderen Ende hat, und aus einem zweiten Bedienröhrenteil 45b, das ein Paar Röhrenteilverbindungslaschen 55 an einem Ende aufweist. Das erste Bedienröhrenteil 45a passt drehbar über die Nabenachse 3 in einem Zustand, in welchem dessen Kabelhalterverbindungsarme 53 drehbar in die Lücke zwischen dem Konus 6 und der Nabenachse 3 eintreten, welcher eine Kerbe auf der inneren Umfangsseite des Konus 6 und der Lücke zwischen der Stütze 47 aufweist und der Nabenachse 3, die eine Kerbe auf der inneren Umfangsseite der Stütze 47 aufweist. Die Seiten der entfernten Enden der Kabelhalterverbindungsarme 53 stehen seitlich hervor sowie aus dem Konus 6 nach außen heraus, und sie sind gemeinsam drehbar mit dem Kabelhalter 46 verbunden. Das zweite Bedienröhrenteil 45b passt drehbar über die Nabenachse 3 in einem Zustand, in welchem seine Röhrenteilverbindungslaschen 55 drehbar in die Lücke zwischen der Nabenachse 3 und der Umfangsoberfläche des Sperrklinkenstützelementes 52 und in die Lücke zwischen den Röhrenteilverbindungslaschen 54 des zweiten Bedienröhrenteils 45a eintreten.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist ein Drehbereich D, der es beiden Bedienröhrenteilen 45a und 45b erlaubt, sich relativ zueinander um einen eingestellten Drehwinkel zu drehen, zwischen den Röhrenteilverbindungslaschen 54 des ersten Bedienröhrenteils 45a und den Röhrenteilverbindungslaschen 55 des zweiten Bedienröhrenteils 45b vorgesehen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, sind ein Federhalter 56 und das Schaltkörperbetätigungsteil 50 auf ihren inneren Umfangsseiten mit den Röhrenteilverbindungslaschen 55 des zweiten Bedienröhrenteils 45b gekoppelt. Diese Kopplung erlaubt es dem Federhalter 56, dem Schaltkörperbedienteil 50 und dem zweiten Bedienröhrenteil 45b, sich gemeinsam zu drehen. Ein Ende einer kinetischen Feder 57 (Spiralfeder) ist mit den Federbefestigungslöchern 56a und 50a des Federhalters 56 und des Schaltkörperbetätigungsteils 50 verbunden, und das andere Ende dieser kinetischen Feder 57 ist mit dem Federbefestigungsloch 45c dieses ersten Bedienröhrenteils 45a verbunden. Folglich wird, wenn das erste Bedienröhrenteil 45a durch das Schaltkabel 7 drehenderweise betätigt wird, wenn der Schaltwiderstand der ersten Kraftübertragungskupplung 35 und der zweiten bis vierten Sonnenkupplungen 42 bis 44 gering ist, die Drehkraft des ersten Bedienröhrenteils 45a auf das zweite Bedienröhrenteil 45b übertragen, ohne dass die kinetische Feder 57 elastisch verformt wird, und das zweite Bedienröhrenteil 45b wird sich gemeinsam mit dem ersten Bedienröhrenteil 45a drehen. Wenn der Schaltwiderstand der ersten Kraftübertragungskupplung 35 und der zweiten bis vierten Sonnenkupplungen 42 bis 44 hoch ist, dann wird die kinetische Feder 57 elastisch verformt, die Bedienkraft, die benutzt wird, um das zweite Bedienröhrenteil 45b zu bedienen, wird gespeichert und das zweite Bedienröhrenteil 45b wird durch die gespeicherte Betätigungskraft der kinetischen Feder 57 an dem Punkt gedreht, an dem das Pedal den oberen oder den unteren toten Punkt erreicht, und der Schaltwiderstand der ersten Kraftübertragungskupplung 35 und der zweiten bis vierten Sonnenräder 42 bis 44 wird reduziert. Als Folge kann die Bedienröhre 45 insgesamt durchgehenderweise über ihre Gesamtheit bedient werden, indem das Schaltkabel 7 gezogen oder losgelassen wird, um drehenderweise das erste Bedienröhrenteil 45a zu bedienen.
Ein Ende der zweiten Rückstellfeder 51 tritt in ein Befestigungsloch 52b (wie in Fig. 4 gezeigt) des Sperrklinkenstützelementes 52 ein, um die zweite Rückstellfeder 51 an dem Stützelement 52 zu befestigen, und das andere Ende tritt in eine Befestigungskerbe 56b (wie in Fig. 6 gezeigt) des Federhalters 56 ein, um die zweite Rückstellfeder 51 an dem Federhalter 56 zu befestigen. Die zweite Rückstellfeder 51 wird verdreht und elastisch deformiert, wenn die Betätigungsröhre 45 drehenderweise durch die Zugkraft des Schaltkabels 7 bedient wird und bringt die Bedienröhre 45 in die Drehrichtung, die entgegengesetzt der Drehrichtung ist, in welche das Schaltkabel 7 zieht, zurück.
Der Kupplungsschaltkörper 48 ist mit einem Betätigungsstift 48a ausgestattet, der aus dessen innerer Umfangsoberfläche hervorsteht. Dieser Betätigungsstift 48a tritt gleitenderweise zwischen die Seiten einer Kerbe (wie in Fig. 7 gezeigt), die an der äußeren Umfangsseite der Stütze 47 vorgesehen ist, und einem Paar von Betätigungsarmen 50b (wie in Fig. 4 gezeigt), die an dem Schaltkörperbetätigungsteil 50 vorgesehen sind, ein. Wenn das zweite Bedienröhrenteil 45b durch die Drehbewegung des ersten Bedienröhrenteils 45a gedreht wird, dreht sich das Schaltgehäusebetätigungsteil 50 gemeinsam mit dem zweiten Bedienröhrenteil 45b, und die Betätigungsarme 50b drücken entweder den Betätigungsstift 48a gegen eine geneigte Führungskomponente 47a (wie in Fig. 7 gezeigt) der Stütze 47 oder lösen dieses Drücken. Wenn der Betätigungsstift 48a gegen die geneigte Führungskomponente 47a gedrückt wird, bewegt sich der Kupplungsschaltkörper 48 in Richtung der ersten Kraftübertragungskupplung 35 gegen die erste Rückstellfeder 49 entlang der geneigten Führungskomponente 47a und der Bedienarme 50b wegen der Nockenwirkung, die durch die geneigte Führungskomponente 47a erzeugt wird. Der Kupplungsschaltkörper 48 schlägt dann an der Seite des freien Endes der Sperrklinken 35a der Kupplung 35 an, drückt die Sperrklinken 35a von den Ratschenzähnen 35b weg und entkoppelt die erste Kraftübertragungskupplung 35. Wenn das Drücken des Betätigungsstiftes 48a gegen die geneigte Führungskomponente 47a gelöst wird, bewegt sich der Kupplungsschaltkörper 48 wegen der Rückstellkraft, die durch die erste Rückstellfeder 49 ausgeübt wird, weg von der ersten Kraftübertragungskupplung 35. Der Druck der Kupplung 35 gegen die Sperrklinken 35a wird gelockert, die Sperrklinken 35a werden mit den Ratschenzähnen 35b durch die Sperrklinkenfedern eingekoppelt und die erste Kraftübertragungskupplung 35 ist eingekoppelt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das zweite Bedienröhrenteil 45b mit einer zweiten Steuerkomponente 58 für die zweite Sonnenkupplung 42, einer dritten Steuerkomponente 59 für die dritte Sonnenkupplung 43 und einer vierten Steuerkomponente 60 für die vierte Sonnenkupplung 44 ausgestattet. Die zweite Steuerkomponente 58 wird durch eine Drehung des zweiten Bedienröhrenteils 45b zwischen der Kupplungsentkopplungsposition, die in Fig. 6b gezeigt ist, und der Kupplungseinkoppelposition, die in Fig. 6a gezeigt ist, geschaltet. Wenn in der Kupplungsentkopplungsposition, wenn sich die zweite Steuerkomponente 58 in der Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 zu drehen versucht, wegen der Betätigungskraft, die von dem zweiten Planetenrad 22, das durch das zweite Sonnenrad 32 gedreht wird, ausgeübt wird, gleiten die Sperrklinken 42a über die geneigten bzw. Schrägflächen von Anschlagvorsprüngen 42b. Als Folge davon kann sich das zweite Sonnenrad 32 in der der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung bezüglich der Nabenachse 3 drehen. Genauer gesagt ist die zweite Sonnenkupplung 42 ausgekoppelt und das zweite Sonnenrad 32 kann sich in einer gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung bezüglich der Nabenachse 3 drehen. Wenn jedoch die Kupplungseinkoppelposition vorliegt, werden, wenn die zweite Steuereinheit 58 sich in einer Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 zu drehen versucht, wegen der Betätigungskraft, die durch das zweite Planetenrad 22, welches von dem Sonnenrad 32 gedreht wird, die Sperrklinken 42a von den Anschlagvorsprüngen 42b angehalten. Als Folge davon kann sich das zweite Sonnenrad 32 nicht in einer gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung drehen. Mit anderen Worten, die zweite Sonnenkupplung 42 ist eingekoppelt und das zweite Sonnenrad 32 kann sich nicht in eine gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung bezüglich der Nabenachse 3 drehen.
Die dritte Steuerkomponente 59 und die vierte Steuerkomponente 60, genau wie die zweite Steuerkomponente 58, werden auch durch die Drehung des zweiten Bedienröhrenteils 45b zwischen der Kupplungsentkoppelposition und der Kupplungseinkoppelposition geschaltet. Die Sonnenkupplungen 43 und 44 sind entkoppelt, um es den Sonnenrädern 33 und 34 zu ermöglichen, sich in eine gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung bezüglich der Nabenachse 3 zu drehen und die Sonnenkupplungen 43 und 44 sind eingekoppelt, um zu verhindern, dass sich die Sonnenräder 33 und 34 in der Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 drehen.
In dieser Ausführungsform ist die Bedienröhre 45 nicht mit einer Steuerkomponente für die erste Sonnenkupplung 41 ausgestattet. Wenn jedoch die zweite Sonnenkupplung 42 eingekoppelt ist und das erste Hohlrad 29 in der Drehrichtung F gedreht wird, um das zweite Planetenrad 22 in der Drehrichtung F zu drehen, dreht sich das erste Planetenrad 21 selbsttätig mit dem zweiten Planetenrad 22, aber, da der äußere Durchmesser des ersten Planetenrades 21 kleiner ist als der äußere Durchmesser des zweiten Planetenrades 22 und weil die erste Sonnenkupplung 41, wie oben dargestellt, eine Einwegkupplung ist, dreht sich das erste Sonnenrad 31 frei in der Drehrichtung F gemeinsam mit dem ersten Planetenrad 21. Wenn die zweite Sonnenkupplung 42 dann entkuppelt wird und das erste Hohlrad 29 in der Drehrichtung F gedreht wird, um das erste Planetenrad 21 selbsttätig zu drehen, wirkt eine Betätigungskraft, welche eine Drehung in der gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung bewirkt, auf das erste Sonnenrad 31, aber das erste Sonnenrad 31 dreht sich nicht in einer gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung wegen der Anschlagwirkung, die durch die Sperrklinken 41a der ersten Sonnenkupplung 41 bewirkt wird.
Es kann zusammengefasst werden, dass, wenn die Bedienröhre 45 drehenderweise betätigt wird, der Betätigungsmechanismus 40 den Kupplungsschaltkörper 48 benutzt, um das Schalten der ersten Kraftübertragungskupplung 35 zu steuern und um das Koppeln und Entkoppeln der Kraftübertragung vom Antriebsteil 10 auf den ersten Planetenradträger 26 zu steuern. Außerdem steuert der Betätigungsmechanismus 40 das Schalten der zweiten bis vierten Sonnenkupplungen 42, 43 und 44 mittels des zweiten Bedienröhrenteils 45b, welches die zweiten bis vierten Sonnenräder 32, 33 und 34 zwischen einem Zustand, in welchem sie sich in einer gegenüber der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 entgegengesetzten Richtung drehen können, und einem Zustand, in welchem sie sich nicht in eine Richtung entgegen der Drehrichtung F drehen können, schaltet. Das erste Sonnenrad 31 wird zwischen einem Zustand, in welchem es sich nicht in eine gegenüber der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 entgegengesetzten Richtung drehen kann, und einem Zustand, in welchem es sich in der der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung drehen kann, durch eine Steuerung der zweiten Sonnenkupplung 42 und der Einwegkupplungswirkung der ersten Sonnenkupplung 41 gesteuert.
Wenn sich die Bedienröhre 45 dreht und zwischen den verschiedenen Betätigungspositionen der ersten bis siebten Gänge schaltet, bewirkt die Einstellung der Anordnungsbeziehung der Betätigungsarme 50b und der zweiten bis vierten Steuerkomponenten 58, 59 und 60 in der Umfangsrichtung der Bedienröhre, dass sich die erste Kraftübertragungskupplung 35 und die ersten bis vierten Sonnenkupplungen 41, 42, 43 und 44 in einem Zustand der Kopplung, Entkoppelung oder Nichtbetätigung befinden, wie in Fig. 10 gezeigt ist. In Fig. 10 zeigt "-" einen Zustand an, in dem die Einwegkupplungen 35 bis 37 und 41 bis 44 nicht betätigt werden und deren relative Drehung erlaubt ist. Dieser Zustand wird als "Nichtbetätigungszustand" bezeichnet. "O" zeigt einen Zustand an, in dem die Einwegkupplungen betätigt werden und deren relative Drehung blockiert ist. Dieser Zustand wird als "Kopplungszustand" bezeichnet. "X" bezeichnet einen Zustand, in welchem die Kopplung der Einwegkupplungen zwangsweise blockiert ist und deren relative Drehung erlaubt ist. Dieser Zustand wird als "Entkopplungszustand" bezeichnet. Wenn bei einer Kupplung kein "X" eingetragen ist, bedeutet dies, dass sie nicht gesteuert werden muss.
Wenn das Schaltkabel 7 gezogen oder gelockert wird, wird die Bedienröhre 45 durch die Spannung des Schaltkabels 7 oder durch die elastische Rückstellkraft der zweiten Rückstellfeder 51 gedreht und zwischen sieben Bedienpositionen (erster bis siebter Gang) geschaltet. Wenn die Bedienröhre 45 die erste Gangposition erreicht, sind die erste Kraftübertragungskupplung 35 und die zweiten, dritten und vierten Sonnenkupplungen 42, 43 und 44 entkoppelt, die zweite Kraftübertragungskupplung 36 ist in einem Nichtbetätigungszustand, die dritte Kraftübertragungskupplung 37 und die erste Sonnenkupplung 41 sind eingekoppelt, und die Gangschaltung 20 ist im ersten Gang. Die Drehkraft des Antriebsteils 10 wird auf das Nabengehäuse 2 über das erste Hohlrad 29, das erste Planetenrad 21, den ersten Planetenradträger 26, den zweiten Planetenradträger 28 und die dritte Kraftübertragungskupplung 37 übertragen.
Wenn die Bedienröhre 45 die zweite Gangposition erreicht, sind die erste Kraftübertragungskupplung 35 und die dritten und vierten Sonnenkupplungen 43 und 44 entkoppelt, die zweite Kraftübertragungskupplung 36 und die erste Sonnenkupplung 41 sind in einem Nichtbetätigungszustand, die dritte Kraftübertragungskupplung 37 und die zweite Sonnenkupplung 42 sind eingekoppelt, und die Gangschaltung 20 ist im zweiten Gang. Die Drehkraft des Antriebsteils 10 wird auf das Nabengehäuse 2 über das erste Hohlrad 29, das zweite Planetenrad 22, den ersten Planetenradträger 26, den zweiten Planetenradträger 28 und die dritte Kraftübertragungskupplung 37 übertragen.
Wenn die Bedienröhre 45 die dritte Gangposition erreicht, sind die erste Kraftübertragungskupplung 35 und die zweiten und dritten Sonnenkupplungen 42 und 43 entkoppelt, die zweite Kraftübertragungskupplung 36 und die ersten und vierten Sonnenkupplungen 41 und 44 sind eingekoppelt, die dritte Kraftübertragungskupplung 37 ist in einem Nichtbetätigungszustand, und die Gangschaltung 20 ist im dritten Gang. Die Drehkraft des Antriebsteils 10 wird auf das Nabengehäuse 2 über das erste Hohlrad 29, das erste Planetenrad 21, den ersten Planetenradträger 26, den zweiten Planetenradträger 28, das vierte Planetenrad 24, das zweite Hohlrad 30 und die zweite Kraftübertragungskupplung 36 übertragen.
Wenn die Bedienröhre 45 die vierte Gangposition erreicht, sind die erste Kraftübertragungskupplung 35 und die zweite Sonnenkupplung 42 entkoppelt, die zweite Kraftübertragungskupplung 36 und die ersten und dritten Sonnenkupplungen 41 und 43 sind eingekoppelt, die dritte Kraftübertragungskupplung 37 und die vierte Sonnenkupplung 44 sind in einem Nichtbetätigungszustand, und die Gangschaltung 20 ist im vierten Gang. Die Drehkraft des Antriebsteils 10 wird auf das Nabengehäuse 2 über das erste Hohlrad 29, das erste Planetenrad 21, den ersten Planetenradträger 26, den zweiten Planetenradträger 28, das dritte Planetenrad 23, das zweite Hohlrad 30 und die zweite Kraftübertragungskupplung 36 übertragen.
Wenn die Bedienröhre 45 die fünfte Gangposition erreicht, ist die erste Kraftübertragungskupplung 35 entkoppelt, die dritte Kraftübertragungskupplung 37 und die ersten und vierten Sonnenkupplungen 41 und 44 sind in einem Nichtbetätigungszustand, die zweite Kraftübertragungskupplung 36 und die zweiten und dritten Sonnenkupplungen 42 und 43 sind eingekoppelt, und die Gangschaltung 20 ist im fünften Gang. Die Drehkraft des Antriebsteils 10 wird auf das Nabengehäuse 2 über das erste Hohlrad 29, das zweite Planetenrad 22, den ersten Planetenradträger 26, den zweiten Planetenradträger 28, das dritte Planetenrad 23, das zweite Hohlrad 30 und die zweite Kraftübertragungskupplung 36 übertragen.
Wenn die Bedienröhre 45 die sechste Gangposition erreicht, sind die erste Kraftübertragungskupplung 35, die zweite Kraftübertragungskupplung 36 und die vierte Sonnenkupplung 44 eingekoppelt, die dritte Kraftübertragungskupplung 37 und die ersten und zweiten Sonnenkupplungen 41 und 42 sind in einem Nichtbetätigungszustand, die dritte Sonnenkupplung 43 ist entkoppelt, und die Gangschaltung 20 ist im sechsten Gang. Die Drehkraft des Antriebsteils 10 wird auf das Nabengehäuse 2 über die erste Kraftübertragungskupplung 35, den ersten Planetenradträger 26, den zweiten Planetenradträger 28, das vierte Planetenrad 24, das zweite Hohlrad 30 und die zweite Kraftübertragungskupplung 36 übertragen.
Wenn die Bedienröhre 45 die siebte Gangposition erreicht, sind die erste Kraftübertragungskupplung 35, die zweite Kraftübertragungskupplung 36 und die dritte Sonnenkupplung 43 eingekoppelt, die dritte Kraftübertragungskupplung 37 und die erste, zweite und vierte Sonnenkupplung 41, 42 und 44 sind in einem Nichtbetätigungszustand, und die Gangschaltung 20 ist im siebten Gang. Die Drehkraft des Antriebsteils 10 wird auf das Nabengehäuse 2 über die erste Kraftübertragungskupplung 35, den ersten Planetenradträger 26, den zweiten Planetenradträger 28, das dritte Planetenrad 23, das zweite Hohlrad 30 und die zweite Kraftübertragungskupplung 36 übertragen.
Wenn das Antriebsteil 10 drehenderweise in einer der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung betätigt wird, werden sich unabhängig davon, in welchem der ersten bis siebten Gänge sich die Gangschaltung 20 befindet, alle Sonnenräder 31 bis 34 frei in der Drehrichtung F bezüglich der Nabenachse 3 drehen, und das Antriebsteil 10 wird leer laufen, weil alle der ersten bis vierten Sonnenkupplungen 41, 42, 43 und 44, wie oben dargelegt, Einwegkupplungen sind. Auch dann, wenn das Fahrrad zurückgeschoben wird und die Räder rückwärts gedreht werden, wird die Drehung in einer gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung bezüglich des Nabengehäuses 2 von dem zweiten Planetenradträger 28 auf den ersten Planetenradträger 26 übertragen und der erste Planetenradträger 26 dreht sich in einer gegenüber der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung bezüglich der Nabenachse 3. Folglich stellen sich die Sperrklinken 41a oder 42a entweder der ersten Sonnenkupplung 41 oder der zweiten Sonnenkupplung 42 auf und das erste Hohlrad 29 erhöht die Geschwindigkeit und wird drehenderweise in der der Drehrichtung F entgegengesetzten Richtung betätigt. An diesem Punkt drückt das Antriebsteil 10, auch wenn die erste Kraftübertragungskupplung 35 eingekoppelt ist, weil sie, wie oben erwähnt, als Einwegkupplung gestaltet ist, die Sperrklinken 35a von der Ratschenzähnen 35b weg und bringt sie dazu, zu schwingen, während es sich bezüglich des ersten Mitnehmers 26 dreht. Daher tritt kein Kraftschluss auf, auch wenn das Antriebsteil 10 drehenderweise in einer der Vorwärtsdrehrichtung (der Drehrichtung F) entgegengesetzten Richtung betätigt wird und das Fahrrad zurückversetzt wird.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist das Antriebsteil in einer zylindrischen Form ausgestaltet, die eine Zylinderkomponente mit kleinem Durchmesser und eine Zylinderkomponente mit großen Durchmesser aufweist, die an einem Ende mit dieser Zylinderkomponente mit kleinem Durchmesser verbunden ist und mit dem ersten Hohlrad 29 an dem Ende ausgestattet ist, welches der Komponente mit dem kleinen Durchmesser gegenüberliegt, wobei diese Zylinderkomponenten konzentrisch sind.
Die innere Umfangsseite der Zylinderkomponente mit dem kleinen Durchmesser ist mit einem Befestigungsloch 11 ausgestattet, welches eine Kugelaufnahmeoberfläche 11a aufweist, die zur Befestigung an der Nabenachse 3 dient. Die äußere Umfangsseite der Zylinderkomponente mit dem kleinen Durchmesser ist mit einer Ritzelbefestigungskomponente 12 ausgestattet, die eine Vertiefung 12a aufweist, in welche ein Anti-Dreh-Vorsprung auf der inneren Umfangsseite des Ritzels 1 eintritt und die eine ringförmige Nut 12b aufweist, in welche ein Ritzelbefestigungsring 13 eintritt. Die äußere Umfangsseite der Zylinderkomponente mit dem großen Durchmesser zwischen dem ersten Hohlrad 29 und dem Befestigungsloch 11 ist mit einer Ausnehmung 15a (wie in Fig. 9 gezeigt) ausgestattet, in welche das Basisende der Sperrklinke 35a drehbar eintritt, und eine ringförmige Nut 15b, in welche eine Sperrklinkenfeder passt. Dieser Aufbau ermöglicht es, das Antriebsteil 10 drehbar an der Nabenachse 3 zu befestigen, um integral drehbar das Ritzel 1 auf dem Antriebsteil 10 zu lagern, um das Nabengehäuse 2 drehbar an der Nabenachse 3 über das Antriebsteil 10 zu befestigen und die erste Kraftübertragungskupplung 35 auf dem Antriebsteil 10 einzubauen.
Der innenseitige Durchmesser des Hohlrades 29 ist größer als der innenseitige Durchmesser D2 des Kupplungsmontageloches 15, und der innenseitige Durchmesser D2 des Kupplungsmontageloches 15 ist größer als der innenseitige Durchmesser D3 des Befestigungsloches 11. Dies ermöglicht es, leicht die Sperrklinken 35a in das Kupplungsmontageloch 15 von dem ersten Hohlrad 29 einzusetzen und die Gangschaltung 20 oder den Betätigungsmechanismus 40 an der Nabenachse 3 zu befestigen und diese in das Antriebsteil 10 gemeinsam mit der Nabenachse 3 von dem ersten Hohlrad 29 einzusetzen. Der außenseitige Durchmesser D4 der Ritzelbefestigungskomponente 12 ist kleiner als der außenseitige Durchmesser D5 der Nabengehäusestützkomponente14, was es möglich macht, ein Ritzel mit einem kleinen Durchmesser, wie das Ritzel 1, zu verwenden.
Die Bremse 70 ist mit einem Bremsgehäuse 72 ausgestattet, das an der Nabenachse 3 befestigt ist, einem Bremsschuh 73, der auf der inneren Seite der Bremstrommel 71 angebracht ist, einer Rolle 74, die auf der inneren Umfangsseite dieses Bremsschuhs 73 angebracht und so strukturiert ist, dass sie von dem Bremsgehäuse 72 über ein - nicht gezeigtes - Rollengehäuse gestützt wird und einer Betätigungsnockenfläche 75, die an der Außenseite des Konus 9 befestigt ist und so strukturiert ist, dass sie durch das Bremsgehäuse 72 drehbar gelagert ist. Die Bremstrommel 71 ist durch eine Nutkomponente 71a so mit der Seitenwandkomponente 2d des Nabengehäuses 2 verbunden, dass sie entfernt werden kann und sich gemeinsam drehen kann. Die Betätigungsnockenfläche 75 wird drehend betätigt, indem sie mit einem Bremskabel verbunden wird, und wenn sie drehenderweise in die Bremsposition betätigt wird, wird die Rolle 74 aus dem Rollengehäuse in Richtung des Bremsschuhs 73 gedrückt und der Bremsschuh 73 wird über die Rollen 74 gegen die innere Umfangsoberfläche der Bremstrommel 71 gedrückt. Dies führt dazu, dass die Bremse 70 über die Bremstrommel 71 Reibungskraft auf das Rad ausübt.
Während das Obenstehende eine Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, können weitere Modifikationen angewandt werden, ohne sich vom Umfang der vorliegenden Erfindung zu entfernen; z. B. kann die vorliegende Erfindung auch auf Fälle angewandt werden, in denen eines oder mehrere der zweiten bis vierten Planetenräder 22, 23 und 24 weggelassen sind oder in welchen eine interne Schaltnabe oder eine andere Anzahl als sieben Gänge vorgesehen sind, z. B. wenn die Anzahl der Gänge geringer als sieben ist.

Claims

1. Eine intern angeordnete Fahrradschaltung bestehend aus:

Einer Nabenachse (3);

einem Antriebsteil (10), welches drehbar um die Nabenachse (3) angeordnet ist;

einem Nabengehäuse (2), welches drehbar um die Nabenachse (3) angeordnet ist;

einem Schaltmechanismus (21, 22, 23, 24, 26, 28, 29, 30, 31 32, 33, 34), welcher mit dem Antriebsteil (10) und dem Nabengehäuse (2) verbunden ist, um das Drehmoment des Antriebsteils (10) auf das Nabengehäuse (2) über mehrere Übersetzungswege zu übertragen, wobei der Schaltmechanismus beinhaltet:

ein Sonnenrad (31), welches drehbar um die Achse (3) gelagert ist;

ein Planetenrad (21), welches durch einen Planetenradträger (26) zur Drehung um die Nabenachse (3) gestützt wird, wobei das Planetenrad (21) in das Sonnenrad (31) eingreift; und ein Hohlrad (29), welches in das Planetenrad (21) eingreift, wobei das Hohlrad (29) gemeinsam mit dem Antriebsteil (10) ausgebildet ist;

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hohlrad (29) einstückig mit dem Antriebsteil (10) ausgebildet ist; und

das Antriebsteil (10) ein ringförmiges Teil (10) aufweist, welches ein erstes Ende (12) zur Aufnahme eines Ritzels (1) und ein zweites Ende (14) aufweist, welches entlang der inneren Umfangsoberfläche eine Vielzahl von Zähnen aufweist, um das Hohlrad (29) zu bilden.

2. Die Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Zähnen entlang einer inneren Umfangsoberfläche des zweiten Endes (14) angeordnet ist.

3. Die Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Umfangsoberfläche (12a) des ersten Endes (12) die Zahnkranzverbindungskomponente (12) definiert und so strukturiert ist, dass der Zahnkranz (1) drehfest verbunden ist.

4. Die Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (29) ein erstes Loch mit einem ersten Durchmesser (D1) definiert, worin das zweite Ende (14) des ringförmigen Teils (10) ein zweites Loch (15) mit einem zweiten Durchmesser (D2) definiert, und worin das erste Ende (12) des ringförmigen Teils (10) ein drittes Loch (11) mit einem dritten Durchmesser (D3) definiert, um hierin die Nabenachse (3) aufzunehmen und wobei D1 > D2 > D3 ist.

5. Die Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftübertragungskupplung (35) zwischen dem Antriebsteil (10) und dem Planetenradträger (26) angeordnet ist.

6. Das Antriebsteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (29) ein erstes Loch mit einem ersten Durchmesser (D1) definiert, wobei das zweite Ende (14) des ringförmigen Teils (10) ein zweites Loch (15) mit einem zweiten Durchmesser (D2) definiert und wobei das erste Ende (12) des ringförmigen Teils (10) ein drittes Loch (11) mit einem dritten Durchmesser (D3) definiert, um die Nabenachse (13) darin aufzunehmen und wobei die Kraftübertragungskupplung (35) innerhalb des zweiten Loches (15) angeordnet ist.

7. Die Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass D1 > D2 > D3.

8. Die Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Umfangsoberfläche (12a) des ersten Endes (12) die Zahnkranzverbindungseinheit (12) definiert und so strukturiert ist, dass der Zahnkranz (1) drehfest verbunden ist.

9. Die Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Nabengehäuse (2) drehbar auf dem zweiten Ende (14) des Antriebsteils (10) gelagert ist.

10. Die Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D4) der Zahnradverbindungseinheit (12) kleiner ist als ein Durchmesser (D5) des zweiten Endes (14) des Antriebsteils (10).