DE102017110781A1

DE102017110781A1 - Mehrgeschwindigkeits-Nabenschaltung mit wählbarem Gang

Info

Publication number: DE102017110781A1
Application number: DE102017110781.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Juhas
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2017-11-23
Also published as: US9950770B2; US20170334520A1; CN107399407B; CN107399407A

Abstract

Eine Anzahl an Variationen kann ein Produkt beinhalten, das eine Nabe beinhalten kann. Ein verbundenes Element kann mit der Nabe verbunden sein, um mindestens entweder einen Eingang oder einen Ausgang von der Nabe bereitzustellen. Die Nabe kann eine Schale beinhalten, eine Welle kann sich durch die Schale erstrecken und ein Zahnradsatz kann in der Schale angeordnet sein. Das verbundene Element kann über ein drehbares Element mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Eine drehbare Komponente kann mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Das drehbare Element kann mit der drehbaren Komponente durch den Zahnradsatz in Eingriff gebracht werden. Ein Eingriffsmechanismus kann in Eingriff kommen und den Zahnradsatz von mindestens einer Welle oder dem Gehäuse ausrücken.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das Gebiet, auf das sich die Offenbarung bezieht, beinhaltet Fahrräder und insbesondere Fahrräder mit interner Nabenschaltung.
HINTERGRUND
Ein Fahrrad kann verschiedene Radanordnungen aufweisen und kann durch manuelle Kraft, Maschinenleistung oder beides angetrieben werden. Verbindungs- und Verzahnungsanordnungen können verwendet werden, um feste oder variable Fahrverhältnisse zwischen Eingangsleistung und mindestens einem Rad zu bewirken.
ZUSAMMENFASSUNG DER VERANSCHAULICHENDEN VARIATIONEN
Eine Anzahl an Variationen kann ein Produkt beinhalten, das eine Nabe beinhalten kann. Ein verbundenes Element kann mit der Nabe verbunden sein, um mindestens entweder eine Eingabe oder eine Ausgabe von der Nabe bereitzustellen. Die Nabe kann eine Schale beinhalten. Eine Welle kann sich durch die Schale erstrecken und ein Zahnradsatz kann in der Schale angeordnet sein. Das verbundene Element kann über ein drehbares Element mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Eine drehbare Komponente kann mit dem Zahnradsatz verbunden. Das drehbare Element kann mit der drehbaren Komponente durch den Zahnradsatz in Eingriff gebracht werden. Ein Eingriffsmechanismus kann in Eingriff kommen und den Zahnradsatz von mindestens einer Welle oder der Schale ausrücken.
Eine Anzahl an zusätzlichen Variationen kann ein Produkt beinhalten, das eine Nabe beinhalten kann. Ein verbundenes Element kann mit der Nabe verbunden sein und kann mindestens entweder eine Eingabe oder eine Ausgabe von der Nabe bereitstellen. Eine Schale kann an der Nabe vorgesehen sein. Ein Rad kann an der Schale befestigt sein. Eine Welle kann sich durch die Schale erstrecken. Die Welle kann drehfest sein. Ein Zahnradsatz kann in der Schale angeordnet sein. Das verbundene Element kann über ein drehbares Element mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Eine drehbare Komponente kann mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Das drehbare Element kann mit der drehbaren Komponente durch den Zahnradsatz in Eingriff gebracht werden. Ein erster Eingriffsmechanismus kann in Eingriff kommen und den Zahnradsatz von mindestens einer Welle oder der Schale ausrücken. Ein zweiter Eingriffsmechanismus kann in Eingriff kommen und den Zahnradsatz aus der Schale ausrücken.
Andere veranschaulichende Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der Erfindung werden aus der nachfolgend bereitgestellten ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Es sollte verstanden werden, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung offenbaren, nur für Veranschaulichungszwecke bestimmt sind und nicht zur Begrenzung des Umfangs der Erfindung gedacht sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausgewählte Beispiele von Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung werden vollständiger aus der ausführlichen Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen verstanden, worin:
1 veranschaulicht eine Seitenansicht eines Fahrrads entsprechend einer Anzahl an Variationen.
2 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Fahrradantriebs entsprechend einer Anzahl an Variationen.
3 veranschaulicht einen Zahnradsatz und einen Eingriffsmechanismus in schematischer Form entsprechend einer Anzahl an Variationen.
4 veranschaulicht einen Eingriffsmechanismus in schematischer Form entsprechend einer Anzahl an Variationen.
5 veranschaulicht eine Nabe in unterteilter Form entsprechend einer Anzahl an Variationen.
6 veranschaulicht einen Teil einer Nabe entsprechend einer Anzahl an Variationen.
7 veranschaulicht einen Teil einer Nabe in einer perspektivischen Ansicht entsprechend einer Anzahl an Variationen.
8 veranschaulicht einen Teil einer Nabe entsprechend einer Anzahl an Variationen.
9 veranschaulicht einen Teil einer Nabe entsprechend einer Anzahl an Variationen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHENDEN VARIATIONEN
Die folgende Beschreibung der Variationen ist lediglich veranschaulichend in ihrer Art und ist in keiner Weise dazu gedacht, den Umfang der Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen einzuschränken.
1 veranschaulicht eine Anzahl an Variationen, die ein Fahrrad 10 beinhalten können. In einer beliebigen Anzahl an Variationen kann das Fahrrad 10 einen Rahmen 12 beinhalten, welcher ein Hauptrohr 14 beinhalten kann, das mit einem Sitzrohr 16 verbunden werden kann. Vom Hauptrohr 14 kann sich ein Lenkrohr 18 erstrecken. Das Lenkrohr 18 kann operativ mit einer Vorderradgabel 20 verbunden sein, welche mit einem Vorderrad 22 verbunden sein kann. Ein Lenker 24 kann am Lenkrohr 18 angebracht sein und diese kann zum Bestimmen der Richtung des Vorderrades 22 mithilfe der Vorderradgabel 20 verwendet werden. Nahe dem Lenker 24 können Steuerhebel 26 angebracht sein, die so konstruiert und angeordnet sind, dass sie mit einem oder mehreren Eingabeempfangsvorrichtungen auf dem Fahrrad 10 zu kommunizieren. Die eine oder mehrere Eingabeempfangsvorrichtungen können Bremsen, Schalthebel, ein Antriebssystem 28, elektronische Steuerungen oder andere Vorrichtungen beinhalten.
Das Fahrrad 10 kann zudem eine Kurbelanordnung 30 beinhalten, welche eine Kurbelwelle 32 mit einer ersten Pedalanordnung 34 und einer zweiten Pedalanordnung 36, die damit verbunden sind, beinhalten kann. Ein verbundenes Element 38, das ein Ritzel, eine Riemenscheibe oder ein anderer Mechanismus zur Herstellung einer Verbindung sein kann, kann operativ mit der Kurbelwelle 32 zum Antreiben eines Verbindungselements 40 verbunden sein. Das Verbindungselement 40 kann eine Kette oder ein Riemen oder eine andere Form von Verbindung sein und muss geeignet sein, um das Verbindungselement 38 aufzunehmen. Das Verbindungselement 40 kann operativ mit einem hinteren verbundenen Element 42, das ein Ritzel, eine Riemenscheibe oder ein anderer Mechanismus sein kann und das operativ mit einer Nabe 44 eines Hinterrads 46 verbunden sein. Die Nabe 44 kann ein Gehäuse 48 aufweisen (dargestellt in 2), das fest und drehbar mit dem Hinterrad 46 verbunden sein kann, beispielsweise durch eine Reihe von Speichen. Die Nabe 44 kann eine Innenradnabe sein, die eine Anzahl an Betriebsmodi bereitstellen kann.
Das Fahrrad 10 kann so konstruiert und angeordnet sein, dass es einem Fahrer ermöglicht, eine erste und eine zweite Pedalanordnung 34, 36 zu drehen, um das Fahrrad 10 anzutreiben. In einer Anzahl an Variationen kann das Fahrrad 10 konstruiert und angeordnet sein, um es einem Fahrer zu ermögliche, das Antriebssystem 28 zu verwenden, welches ein elektrisches Antriebssystem sein kann. Das Fahrrad 10 kann ein zweirädriges, dreirädriges oder ein vierrädriges Fahrrad sein, eine Kurbelanordnung 32 aufweist, die so konstruiert und angeordnet sein kann, um auf einen Fahrerpedalvortrieb, ein elektrisch angetriebenes Antriebssystem oder beide anzusprechen.
Eine Anzahl an Variationen sind in 2 in schematischer Diagrammform dargestellt. Unter Bezugnahme auf 2 zusammen mit 1, in einer Anzahl an Variationen das Fahrrad 10 ein Produkt 50 beinhalten, welches die Kurbelanordnung 32 und das Antriebssystem 28 beinhalten kann, wobei eines oder beide mit der Nabe 44 verbunden sein können. Das Antriebssystem 28 kann eine elektrische Maschine 52 beinhalten, die verwendet werden kann, um das Fahrrad 10 vorwärts, rückwärts zu bewegen und/oder um Energie über eine Motor-/Generatorbremsung zu erzeugen. Die elektrische Maschine 52 kann eine beliebige Anzahl an Motorarten und/oder Generatoren beinhalten, die für Fahrradsysteme mit Mittelantrieb geeignet sind. Die elektrische Maschine 52 kann einen Stator 54 beinhalten, der an dem Elektrofahrrad 10, beispielsweise am Rahmen 12, angebracht oder geerdet werden kann. Die Befestigung kann durch ein Gehäuse 56 erfolgen. Ein Rotor 58 kann sich innerhalb des Stators 54 drehen. Die elektrische Maschine 52 kann von einer Batterie oder eine beliebige Anzahl an Batterien oder Batterieanordnungen mit Energie versorgt werden. In einer Anzahl an Variationen können eine oder mehrere Getriebeeinheiten 60 innerhalb des Gehäuses 56 angeordnet sein und können mit der elektrischen Maschine 52 betrieben werden. In einer Variation kann die Getriebeeinheit 60 einen Planetenradsatz oder einen zusammengesetzten Planetenradsatz oder eine andere Art von Zahnradsatz beinhalten. Die Getriebeeinheit 60 kann mit der elektrischen Maschine 52 in Wirkverbindung stehen und kann darin als Teil einer gemeinsamen Anordnung eingeschlossen sein oder kann aus zwei oder mehreren getrennten miteinander verbundenen Elementen bestehen. Die Getriebeeinheit 60 kann verwendet werden, um ein vorteilhaftes Übersetzungsverhältnis oder Verhältnisse für die elektrische Maschine 52 bereitzustellen, und kann eine Kupplung oder andere aktive oder passive Verbindungsvorrichtungen beinhalten. Die Getriebeeinheit 60 kann den Betrieb der elektrischen Maschine 52 unterstützen, um das Fahrrad 10 durch das Rad 46 anzutreiben, kann den Betrieb eines regenerativen Bremssystems unterstützen, wobei das Rad 46 die elektrische Maschine 52 antreiben kann und/oder einen alternativen oder kombinierten Betrieb der elektrischen Maschine 52 und der Kurbelanordnung 32 unterstützen. Die elektrische Maschine 52 und die Getriebeeinheit 60 können die Vorwärtsfahrt des Fahrrads 10, die Rückwärtsfahrt des Fahrrads 10 und/oder einen neutralen Modus unterstützen. Die elektrische Maschine 52 und die Getriebeeinheit 60 und/oder die Kurbelanordnung 32 können mit der Nabe 44 über die verbundenen Elemente 38, 42 und das Verbindungselement 40 verbunden sein.
In einer Anzahl an Variationen kann die Kurbelanordnung 32 eine Kurbelwelle 62 beinhalten, die sich durch die Getriebeeinheit 60 erstrecken kann. Die Kurbelwelle 62 kann mit der Getriebeeinheit 60 über einen Eingriffsmechanismus 64 verbunden sein. In einer Anzahl an Variationen kann der Eingriffsmechanismus 64 eine Vorrichtung zum Ein- oder Ausrücken der Kurbelwelle 62 beinhalten. Der Eingriffsmechanismus 64 kann eine Kupplung und/oder einen Einweg-Kupplungsmechanismus und/oder einen Zweiweg-Kupplungsmechanismus beinhalten und kann Schubbetrieb beinhalten, und kann einen Freilauf beinhalten. Der Eingriffsmechanismus 64 kann eine Antriebseingangsleistung von der Kurbelwelle 62 zum verbundenen Element 38 übertragen. Der Eingriffsmechanismus 64 kann es ermöglichen, dass das verbundene Element 38 durch die elektrische Maschine 52 schneller angetrieben wird als durch die Kurbelwelle 62. Der Eingriffsmechanismus 64 kann es dem verbundenen Element 38 ermöglichen, sich schneller zu drehen als die Kurbelwelle 62, wie beispielsweise zur Energierückgewinnung über das Rad 46. Der Eingriffsmechanismus 64 kann es der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 60 ermöglichen, das verbundene Element 38 in umgekehrter Richtung anzutreiben, ohne dass sich die Kurbelanordnung 32 dreht.
In einer Anzahl an Variationen kann die Nabe 44 mit der Kurbelanordnung 32 und/oder dem Antriebssystem 28 zusammenwirken, um den Neutralmodus, eine feste Zahnradverbindung, eine halbfeste Zahnradverbindung und/oder einen Freilauf in beide Richtungen vorzusehen. Die Nabe 44 kann eine Welle 68 beinhalten, die eine Achswelle sein kann und die ohne Drehung geerdet sein kann, beispielsweise durch Eingriff mit dem Rahmen 12. Die Welle 68 kann mit einem Zahnradsatz 70 verbunden sein, wie beispielsweise am Zahnrad 72 und/oder 74. Das jeweilige Zahnrad 72, 74 kann ein Sonnenrad im Zahnradsatz 70 sein. Jedes Zahnrad 72, 74 kann mit der Welle 68 über einen Eingriffsmechanismus 76, 78 verbunden sein. Die Eingriffsmechanismen 76, 78 können eine Kupplung beinhalten oder können eine Passfederkupplung oder einen anderen mechanischen Mechanismus beinhalten, der eine Verbindung zwischen dem Zahnradsatz 70 und der Welle 68 herstellen kann, wenn sie geschlossen oder eingerastet ist, und die eine Relativdrehung zwischen der Welle 68 und dem jeweiligen Zahnrad 72, 74 ermöglichen kann, wenn sie geöffnet oder ausgerückt ist. In einer Anzahl an Variationen können die Eingriffsmechanismen 76, 78 in einer Kupplungsanordnung, wie beispielsweise einer Passfederkupplungsanordung auf der Welle 68 beinhaltet sein. In einer Anzahl an Variationen kann mindestens einer der Eingriffsmechanismen 76, 78 einen Doppelklinkenmechanismus beinhalten, um ein bidirektionales Einrücken/Ausrücken vorzusehen und aktiv gesteuert zu werden. Ein derartiger Eingriffsmechanismus zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen einem Sonnenrad und der Welle 68 ist im Folgenden näher beschrieben.
In einer Anzahl an Variationen können die Zahnräder 72, 74 mit einem Zahnrad oder Zahnrädern 80 kämmen, die Planetenräder sein können. In einer Anzahl an Variationen können die Zahnräder 80 jeweils von einem Träger 82 getragen werden. Das Zahnrad oder die Zahnräder 80 können unterschiedlich große Ritzel 84, 86 einer abgestuften Planetenanordnung des Zahnrades 80 aufweisen. Im Vergleich zueinander kann das Ritzel 86 einen größeren Durchmesser aufweisen und das Ritzel 84 kann einen kleineren Durchmesser aufweisen, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bereitzustellen. In einer Anzahl an Variationen kann das Ritzel 84 in einem Zahnrad 88 kämmen, das ein Hohlrad mit inneren Zähnen sein kann. Das Zahnrad 88 kann mit einem Element 90 verbunden sein, das mit dem verbundenen Element 42 verbunden sein kann. Das Element 90 kann eine drehbare Struktur sein, die in die Nabe 44 passen kann und die eine Verbindung bereitstellen kann, durch die das Drehmoment übertragen werden kann. Das Element 90 kann ein Antriebskegel oder ein Teil davon sein, der relativ zur Schale 48 drehbar ist und mit dem verbundenen Element 42 verbunden sein kann. In einer Anzahl an Variationen kann das Zahnrad 88 direkt mit der Schale 48 verbindbar sein, wie beispielsweise durch einen Eingriffsmechanismus 92. Der Eingriffsmechanismus 92 kann eine Kupplung oder einen Doppelklinkenmechanismus beinhalten, um ein bidirektionales Einrücken/Ausrücken vorzusehen und aktiv gesteuert zu werden. Ein derartiger Eingriffsmechanismus zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Hohlrad 88 und der Schale 48 ist im Folgenden näher beschrieben.
In einer Anzahl an Variationen kann der Träger 82 mit dem Element 90 durch einen Eingriffsmechanismus 94 in Eingriff gebracht werden. Der Dauereingriff Mechanismus 94 kann eine Kupplung oder kann eine Klauenkupplung beinhalten oder kann ein anderer mechanischer Mechanismus sein, der eine Drehmomentübertragung zwischen dem Träger 82 und dem Element 90 bei Eingriff ermöglichen kann und eine Relativdrehung zwischen dem Träger 82 und dem Element 90 ermöglichen kann, wenn es außer Eingriff gebracht wird. In einer Anzahl an Variationen kann der Träger 82 mit der Schale 48 durch einen Eingriffsmechanismus 96 verbindbar sein. Der Eingriffsmechanismus 96 kann eine Kupplung sein, die eine Einwegkupplung oder eine wählbare Einwegkupplung sein kann, oder die eine bidirektionale wählbare Einwegkupplung sein kann. Der Eingriffsmechanismus 96 kann eine Drehmomentübertragung zwischen dem Träger 82 und der Schale 48 bereitstellen, wenn er in Eingriff steht, oder kann eine relative Drehung zwischen dem Träger 82 und der Schale 48, wenn sie ausgerückt ist, und/oder kann eine Drehmomentübertragung in einer Drehrichtung und einen Schubbetrieb in der anderen Drehrichtung vorsehen und/oder kann eine Drehmomentübertragung von einem Element zum anderen, nicht aber in entgegengesetzter Drehrichtung, bereitstellen. Eine Variation des Eingriffsmechanismus 96 ist im Folgenden näher beschrieben.
In einer Anzahl an Variationen kann der Eingriffsmechanismus 76 und/oder 78 einen Doppelklinken-Eingriffsmechanismus 100 umfassen, wie in den 3 und 4 dargestellt. Die Welle 68 kann mit dem Zahnrad 72 und/oder 74 durch den Doppelsperrklinken-Eingriffsmechanismus 100 in Eingriff gebracht werden. Exemplarische Zähne 75 sind in 4 dargestellt, mit der Erkenntnis, dass sie um den äußeren Umfang des jeweiligen Zahnrads 72, 74 herum vorhanden sind. Die Zahnräder 80 können mit dem jeweiligen Zahnrad 72, 74 kämmen und können auf dem Träger 82 abgestützt werden. Das Zahnrad 88 kann mit dem Zahnrad 80 in Eingriff kommen. Der Eingriff des jeweiligen Zahnrads 72, 74 mit der nicht drehenden Welle 68 kann die Drehung des Zahnrads 80, des Trägers 82 und des Zahnrads 88 in jeder Drehrichtung beeinflussen. Wenn zum Beispiel die Eingabe über die Drehung des Zahnrads 88 empfangen wird, wie sie vom verbundenen Element 42, bereitgestellt werden kann, wenn der Doppelsperrklinken-Eingriffsmechanismus 100 eingerückt ist, kann eine Verringerung kann durch den Zahnradsatz 70 mit dem Ausgang am Träger 82 vorgesehen sein, der verwendet werden kann, um das Fahrrad 10 anzutreiben. Wenn zum Beispiel die Eingabe über die Drehung des Trägers 82 empfangen wird, wie sie von der Schale 48 bereitgestellt werden kann, wenn der Doppelsperrklinken-Eingriffsmechanismus 100 eingerückt ist, kann eine Verringerung kann durch den Zahnradsatz 70 mit dem Ausgang am Zahnrad 88 vorgesehen sein, der verwendet werden kann, um ein regeneratives Bremsen bereitzustellen. Wenn der Doppelsperrklinken-Eingriffsmechanismus 100 ausgerückt ist, kann ein Neutralleiter ohne Ausgabe am Träger 82 oder dem Zahnrad 88 vorgesehen sein. Angesichts der unterschiedlichen Größen der Zahnräder 72, 74, können unterschiedliche proportionale Verkleinerungen vorgesehen werden, wenn der Eingriffsmechanismus 76 im Vergleich zum Eingriff des Eingriffsmechanismus 78 in Eingriff steht. Wie in 4 dargestellt, kann der doppelte Doppelklinken-Eingriffsmechanismus 100, mehrere erste Sperrklinken 102 beinhalten, für eine Drehrichtung in Eingriff bringbar sind, und mehrere zweite Sperrklinken 104, die in die entgegengesetzte Drehrichtung in Eingriff gebracht werden können. Die ersten und die zweiten Sperrklinken 102, 104 können auf der nicht drehenden Welle 68 an den Stiften 105–108 getragen werden, um eine Drehung zwischen eingerückten und ausgerückten Positionen zu ermöglichen, wie durch die jeweiligen Pfeile dargestellt ist. Das jeweilige Zahnrad 72, 74 kann um die Welle 68 herum angeordnet sein und kann Kerben 110 beinhalten, in welche die ersten und zweiten Sperrklinken 102, 104 eingreifen können. Die ersten Sperrklinken 102 kann Arme 112 beinhalten, die sich in einer ersten Richtung von den Stiften 105, 107 (im Uhrzeigersinn in 4), und die zweiten Sperrklinken 104 können Arme 114 beinhalten, die sich in einer entgegengesetzten zweiten Richtung von den Stiften 106, 108 (entgegen dem Uhrzeigersinn in 4) in Richtung des Zahnrads 72, 74 erstrecken. Es sollte erkannt werden, dass Richtungen nur als Referenz für Zwecke der Beschreibung angegeben sind und der Perspektive einer gegebenen Ansicht unterliegen. Die ersten und zweiten Sperrklinken 102, 104 aktiv können aktiv sein, indem sie zwischen einem Einrücken und einem Ausrücken über ein Stellglied 116 oder mehrere Stellglieder, die mit den Sperrklinken 102, 104 verbunden sein können, gesteuert und bewegt werden können. Die Stellglieder 116 können Motoren oder andere Drehübermittlungsvorrichtungen sein, die direkt oder indirekt mit den ersten und den zweiten Sperrklinken 102, 104 verbunden sein können, beispielsweise durch einen Schaltring. Wenn die Sperrklinken 102 betätigt werden, um sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, können die Arme 112 in die Einkerbungen 110 eingreifen, sodass das jeweilige Zahnrad 72, 74 gegen die Drehung gegen den Uhrzeigersinn gegenüber der Welle 68 gehalten wird. In diesem Zustand kann sich das jeweilige Zahnrad 72, 74 im Uhrzeigersinn relativ zur Welle 68 drehen. Wenn die Sperrklinken 104 betätigt werden, um sich im Uhrzeigersinn zu drehen, können die Arme 114 in die Einkerbungen 110 eingreifen, sodass das jeweilige Zahnrad 72, 74 gegen die Drehung im Uhrzeigersinn gegenüber der Welle 68 gehalten wird. In diesem Zustand kann sich das jeweilige Zahnrad 72, 74 entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zur Welle 68 drehen. Um das Zahnrad 72, 74 daran zu hindern, sich in beide Richtungen relativ zu der Welle 68 zu drehen, können beide Sperrklinkensätze 102, 104 in den Einkerbungen 110 in Eingriff gebracht werden. Um zu ermöglichen, dass sich das jeweilige Zahnrad 72, 74 in beide Richtungen relativ zur Welle 68 dreht, können beide Sperrklinken 102, 104 ausgerückt werden. Durch diese Bedingung können die Stellglieder 116 die Optionen der Neutralstellung, Freilauffähigkeit in jede Richtung oder ein festes Zahnradgetriebe bereitstellen.
Unter Bezugnahme auf 5 ist die Nabe 44 gemäß einer Anzahl an Variationen dargestellt, um interne Komponenten zu zeigen. Die Schale 48 kann die internen Komponenten aufnehmen und eine Verbindung mit dem Rad 46, wie beispielsweise an den Flanschen 120, 122, herstellen. Die Achse 68 kann sich durch die Mitte der Schale 48 erstrecken und kann am Rahmen 12 befestigt sein. Der Antriebskegel 124 kann sich in die Schale 48 erstrecken und mit dem verbundenen Element 42, wie beispielsweise an einem Flansch 126, verbunden sein. Der Antriebskegel 124 kann das Element 90 beinhalten, das eine Presspassung mit dem Zahnrad 88 aufweisen kann. Der Zahnradsatz 70 kann die Zahnräder 72, 74, die Zahnräder 80 und das Zahnrad 88 beinhalten. Die Eingriffsmechanismen 76, 78 zwischen den Zahnrädern 72, 74 und der Welle 68 sind in dieser Ansicht verborgen. Die Zahnräder 80 können auf dem Träger 82 gelagert sein, der Komponenten (außenliegend 121 und innenliegend 123) auf jeder Seite des Zahnrads 80 beinhalten kann. Eine Halterung 128 kann an der Schale 48 befestigt sein, wie beispielsweise durch Gewinde, und kann dazu beitragen, die internen Komponenten in der Schale 48 zu halten. Das Hohlrad 88 kann mit der Schale 48 (die durch die Halterung 128) auftreten kann) durch den Eingriffsmechanismus 92 in Eingriff gebracht werden, der Sperrklinken beinhalten kann, die auf Stiften getragen werden. Der Träger 82 kann mit dem Antriebskegel 124 durch den Eingriffsmechanismus 94 in Eingriff gebracht werden. Der Eingriffsmechanismus 96 kann so positioniert sein, dass er einen Eingriff zwischen der äußeren Komponente 121 des Trägers 82 und der Schale 48 ermöglicht. Der Eingriffsmechanismus 96 kann Rollen 130 beinhalten, die zwischen der äußeren Komponente 121 und der Schale 48 in Eingriff bringbar sind und einen Schaltring 132 und Federn 134, 136 beinhalten können.
Wie in 6 dargestellt, kann der Eingriffsmechanismus 92 in einer Anzahl an Variationen ein Doppelsperrklinken-Eingriffsmechanismus sein, und kann eine oder mehrere erste Sperrklinken 140 beinhalten, die für eine Drehrichtung in Eingriff bringbar sind, und eine oder mehrere zweite Sperrklinken 142, die in die entgegengesetzte Drehrichtung in Eingriff gebracht werden können. Die ersten und zweiten Sperrklinken 140, 142 können auf dem Zahnrad 88 an den Stiften 143–146 getragen werden, was eine Drehung zwischen eingerückten und ausgerückten Positionen ermöglichen kann. Die ersten und zweiten Sperrklinken 140, 142 können jeweils Arme 148, 150 und Schenkel 152, 154 beinhalten. Die Halterung 128 kann eine Anzahl an Einkerbungen 156 beinhalten, in denen die Arme 148, 150 selektiv eingreifen können. Die Arme 148, 150 können Blöcke 158, 160 beinhalten, die in die Einkerbungen 156 eingepasst werden können. Die Schenkel 152, 154 können jeweils doppelseitige Rampen 162, 164 beinhalten, die während der relativen Drehung durch die Einkerbungen 156 fahren können, wenn die jeweilige Sperrklinke ausgerückt ist. Die Arme 148 der ersten Sperrklinken 140 können sich von ihren jeweiligen Stiften in einer ersten Richtung (im Uhrzeigersinn in 6) erstrecken und die Arme 150 der zweiten Sperrklinken 142 können sich in einer entgegengesetzten zweiten Richtung (gegen den Uhrzeigersinn in 6) zur Halterung 128 erstrecken. Die ersten und zweiten Sperrklinken 140, 142 aktiv können aktiv sein, indem sie zwischen einem Einrücken und einem Ausrücken über ein Stellglied oder mehrere Stellglieder, die mit den Sperrklinken 140, 142 verbunden sein können, gesteuert und bewegt werden können. Wenn die Sperrklinken 140 betätigt werden, um sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, können die Blöcke 158 in die Einkerbungen 156 eingreifen, sodass das Zahnrad 88 gegen die Drehung in einer ersten Richtung relativ zur Halterung 128 und der Schale 48 gehalten werden kann. In diesem Zustand kann sich das Zahnrad 88 in einer entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zur Schale 48 drehen, wobei sich die Rampen 164 durch die Einkerbungen 156 und die Blöcke 158 über die Laschen 168 durch Drehen der Sperrklinken 140 zwischen den Kerben 156 bewegen. Wenn die Sperrklinken 142 betätigt werden, um sich im Uhrzeigersinn zu drehen, können die Blöcke 160 in die Einkerbungen 156 eingreifen, sodass das Zahnrad 88 gegen die Drehung in der zweiten Richtung relativ zur Halterung 128 und der Schale 48 gehalten werden kann. In diesem Zustand kann sich das Zahnrad 88 in der ersten Richtung relativ zur Schale 48 drehen, wobei sich die Rampen 162 durch die Einkerbungen 156 und die Blöcke 160 über die Laschen 168 durch Drehen der Sperrklinken 142 zwischen den Einkerbungen 156 bewegen. Um das Zahnrad 88 daran zu hindern, sich in beide Richtungen relativ zur Welle 48 zu drehen, können beide Sperrklinken 140, 142 in den Einkerbungen 156 in Eingriff gebracht werden. Um es dem Zahnrad 88 zu ermöglichen, sich in beide Richtungen relativ zur Schale 48 zu drehen, können beide Sperrklinken 140, 142 von den Einkerbungen 156 ausgerückt werden. Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Teil der Nabe 44 mit der Schale 48 dargestellt, und die Halterung 128 ist entfernt, um die ersten und die zweiten Sperrklinken 140, 142 zu offenbaren. Die Sperrklinken 140, 142 können jeweils am Zahnrad 88 auf den Wellen 143, 144 angebracht sein. Die Wellen 143, 144 können sich zwischen einer ersten Komponente 190 des Zahnrads 88 und einer zweiten verbundenen Komponente 192 des Zahnrads 88 erstrecken. In einer Anzahl an Variationen kann die zweite Komponente 192 das Element 90 von 2 oder einen Teil davon umfassen.
In einer Anzahl an Variationen, wie in 8 dargestellt, kann ein Sperrklinkenverriegelungsmechanismus 170 eine Sperrklinke 172 mit einem Arm 174 beinhalten. Der Arm 174 kann in die Einkerbungen 176, beispielsweise in der Komponente 178, eingreifen. Eine Welle 180 kann drehbar eingreift in eine Komponente 182 eingreifen und kann mit dem Arm 174 verbunden sein. Die Komponenten 178, 182 können sich relativ zueinander drehen, wenn der Arm 174 nicht in eine Kerbe 176 eingreift. Die Welle 180 kann mit einem Stellglied 184, wie einem Motor oder einer anderen Drehübermittlungsvorrichtung, gekoppelt sein. Das Stellglied 184 kann verwendet werden, um selektiv den Arm 174 in einer Einkerbung 176 in Eingriff zu bringen. Das Stellglied 184 kann verwendet werden, um eine zweite Sperrklinke 186 anzutreiben, um die Komponenten 178, 182 in einer entgegengesetzten Drehrichtung als die Sperrklinke 172 in Eingriff zu bringen. Das Stellglied 184 kann mit der zweiten Sperrklinke 186 und die innere Welle 188 und mit der Sperrklinke 172 durch die äußere Welle 180 verbunden sein, wobei zwei davon getrennt oder gemeinsam durch das Stellglied 184 angetrieben werden können. Die zweite Sperrklinke 186 kann in eine Einkerbung 179 eingreifen, um die Komponenten 178, 182 in Eingriff zu bringen, die eine relative Drehung in einer entgegengesetzten Richtung durch die Sperrklinke 172 verhindern.
Unter erneuter Bezugnahme auf 7, kann der Eingriffsmechanismus 96 kann so positioniert sein, dass er einen Eingriff zwischen der nach außen gerichteten Komponente 121 des Trägers 82 und der Schale 48 ermöglicht (dargestellt in 5). Der Eingriffsmechanismus 96 kann die Rollen 130 beinhalten, die zwischen der nach außen gerichteten Komponente 121 und der Schale 48 verriegeln können. Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 9 können die Rollen 130 in rampenförmigen Vertiefungen 194 in der nach außen gerichteten Komponente 121 getragen werden. Wenn sich die äußere Komponente 121 relativ zur Schale 48 in einer ersten Richtung 196 dreht, können die Rollen 130 die Rampen 197 aufrollen und können zwischen der ersten Komponente 121 und der Schale 48 verriegeln, um eine relative Drehung zu verhindern. Wenn sich die nach außen gerichtete Komponente 121 relativ zur Schale 48 in einer zweiten Richtung 198 dreht, können die Rollen 130 die Rampen 197 einem Abstand zur Schale 48 in die Taschen 199 abrollen und können die erste Komponente 121 relativ zur Schale 48 drehen.
In einer Anzahl an Variationen kann der Eingriffsmechanismus 96 den Schaltring 132 (dargestellt in 7) beinhalten, der eine ringförmige Scheibe 200 beinhalten kann. Die Scheibe 200 kann sich um die Welle 68 erstrecken. Eine Anzahl an Zapfen 202 kann sich von der Scheibe 200 zur nach außen gerichteten Komponente 121 erstrecken und kann sich in den Vertiefungen 194 registrieren. Jede Rolle 130 kann zwischen einem Paar von Zapfen 202 angeordnet sein. Ein Ring 206 (dargestellt in 7), kann sich von der Scheibe 200 zu einer kreisförmigen Vertiefung 208 in der nach außen gerichteten Komponente 121 erstrecken. Der Schaltring 132 kann die Position der Rollen 130 entlang der Rampen 197 beeinflussen und kann dadurch die Verriegelung/Freigabe des Eingriffsmechanismus 96 beeinflussen. In Anzahl an Variationen können die Federn 134, 136 in der kreisförmigen Vertiefung 208 (dargestellt in 9, wobei der Schaltring 132 entfernt ist) angeordnet sein. Die Federn 134, 136 können Zentren 210, 212 beinhalten, die mit der Welle 68 in Eingriff kommen können. Die Feder 134 kann Enden 214, 216 beinhalten, die, wenn der Schaltring 132, wie in 7 dargestellt, beinhaltet ist, mit dem Schaltring 132, wie beispielsweise am Ring 206, in Eingriff kommen. Die Feder 136 kann Enden 218, 220 beinhalten, die, wenn der Schaltring 132, wie in 7 dargestellt, beinhaltet ist, mit dem Schaltring 132, wie beispielsweise am Ring 206, in Eingriff kommen. Die Federn 136 können einen Reibschluss zwischen der nicht drehenden Welle 68 und dem Schaltring 132 bereitstellen. Der Reibschluss kann den Eingriffsmechanismus 96 beeinflussen, sodass keine Drehmomentübertragung von der Schale 48 (und dem Rad 46) zum Träger 82 ungeachtet der Richtung der relativen Drehung zwischen der Schale 48 und dem Träger 82 auftreten kann. Wenn sich zum Beispiel der Träger 82 und seine nach außen gerichtete Komponente 121 in der ersten Richtung 196 drehen (beispielsweise, wenn er das verbundene Element 42 angetrieben wird, wenn der Eingriffsmechanismus 92 in Eingriff ist), können die Rollen 130 zwischen den Rampen 197 und der Schale 48 eingreifen. Die Federn 134, 136 können einen Widerstand zwischen der nicht drehenden Welle 68 und dem Schaltring 132 erzeugen, was bewirkt, dass die Zapfen 202 die Rollen 130 in die Rampen 197 und in Eingriff drängen. Wenn die Schale 48 das Antriebselement ist, wie beispielsweise während des Vor- oder Rücklaufs des Fahrrads 10, kann sich der Träger 82 nicht relativ zur Welle 68 drehen, sodass die Federn 134, 136 keine Eingaben zur Rolle 130 durch den Schaltring 132 bereitstellen. Infolgedessen wird sich der Eingriffsmechanismus 96 nicht verriegeln, unabhängig davon, ob die relative Drehung in der ersten Richtung 196 oder in der zweiten Richtung 198 erfolgt. Infolgedessen überträgt der Eingriffsmechanismus 96 nur das Drehmoment vom Träger 82 zur Schale 48 und nur in einer relativen Drehrichtung. Mit anderen Worten, kann der Freilauf mit einem teil-festen Zahnrad versehen sein. Eine Radeingabe, wie zum Beispiel zum regenerativen Bremsen, kann vorgesehen sein, wenn der Doppelklinken-Eingriffsmechanismus 100 in Eingriff steht.
Durch die hierin beschriebenen Variationen kann eine Nabe 44, die freilaufend ist, auch ein regeneratives Bremsen ermöglichen, wobei das Rad 46 das Antriebssystem 28 durch die Nabe 44 in einem System antreibt, das eine beliebige Anzahl an Zahnrädern bereitstellt. Ein Paar von aktiv gesteuerten Sperrklinken kann eine Drehmomentübertragung und Leistung in jeder Richtung selektiv bereitstellen. Die Variationen ermöglichen eine wirkungsvolle Verpackung von fünf Kupplungseingriffsmechanismen in der Nabenschale 48. Die nachfolgende Beschreibung der Varianten dient nur der Veranschaulichung von Komponenten, Elementen, Handlungen, Produkten und Verfahren, die als innerhalb des Umfangs der Erfindung angesehen werden, und soll den Umfang in keiner Weise durch das, was speziell ausgewiesen ist oder nicht ausdrücklich dargelegt wird, beschränken. Die hierin beschriebenen Komponenten, Elemente, Wirkungsweisen, Produkte und Verfahren können anders als ausdrücklich hierin beschrieben kombiniert und neu angeordnet sein und werden dennoch als zum Umfang der Erfindung gehörig erachtet.
Variation 1 kann ein Produkt beinhalten, das eine Nabe beinhalten kann. Ein verbundenes Element kann mit der Nabe verbunden sein, um mindestens entweder einen Eingang oder einen Ausgang von der Nabe bereitzustellen. Die Nabe kann eine Schale beinhalten, eine Welle kann sich durch die Schale erstrecken und ein Zahnradsatz kann in der Schale angeordnet sein. Das verbundene Element kann über ein drehbares Element mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Eine drehbare Komponente kann mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Das drehbare Element kann mit der drehbaren Komponente durch den Zahnradsatz in Eingriff gebracht werden. Ein Eingriffsmechanismus kann in Eingriff kommen und den Zahnradsatz von mindestens einer Welle oder der Schale ausrücken.
Variation 2 kann das Produkt nach Variation 1 beinhalten, worin der Eingriffsmechanismus eine erste Sperrklinke beinhalten kann, die in einer ersten Drehrichtung eingreifbar sein kann, und eine zweite Sperrklinke, die in eine zweite Drehrichtung eingreifen kann, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die Sperrklinken können die relative Drehung sowohl in der ersten als auch in der zweiten Drehrichtung zwischen dem Zahnradsatz und der Schale oder der Welle aktivieren oder deaktivieren.
Variation 3 kann das Produkt nach Variation 2 beinhalten und kann einen zweiten Eingriffsmechanismus beinhalten, der in Eingriff kommen kann und der den Zahnradsatz aus der Schale ausrücken oder einrücken kann. Der zweite Eingriffsmechanismus kann eine äußere Komponente des Zahnradsatzes beinhalten. Ein Satz von Rollen kann zwischen der äußeren Komponente und der Schale in Eingriff gebracht werden. Ein Schaltring kann mit dem Satz von Rollen in Eingriff kommen, um ein Verriegeln der Schale und der äußeren Komponente zu verhindern, wenn die Schale eine Drehung relativ zur äußeren Komponente bewirkt und die äußere Komponente sich nicht relativ zur Welle dreht.
Variation 4 kann das Produkt nach Variation 3 beinhalten, worin der zweite Eingriffsmechanismus eine äußere Komponente des Zahnradsatzes beinhalten kann. Ein Satz von Rollen kann zwischen der äußeren Komponente und der Schale in Eingriff gebracht werden. Ein Schaltring kann mit dem Satz von Rollen in Eingriff kommen, um ein Verriegeln der Schale und der äußeren Komponente zu verhindern, wenn die Schale eine Drehung relativ zur äußeren Komponente bewirkt und die äußere Komponente sich nicht relativ zur Welle dreht.
Variation 5 kann das Produkt nach Variation 4 beinhalten und kann eine Feder beinhalten, die mit der Welle und dem Schaltring in Eingriff steht. Die Feder kann den Schaltring zum Drehen drängen, wenn sich die äußere Komponente relativ zur Welle dreht.
Variation 6 kann das Produkt nach Variation 5 beinhalten, worin der Schaltring eine ringförmige Scheibe und eine Anzahl an Zapfen beinhalten kann, die sich von der ringförmigen Scheibe erstrecken. Jeder der Rollensätze kann zwischen einem Paar der Zapfen angeordnet sein.
Variation 7 kann das Produkt nach Variation 5 beinhalten, worin der Schaltring eine ringförmige Scheibe und einen Ring beinhalten kann, der sich von der Scheibe erstreckt. Die Feder kann den Schaltring am Ring einrasten.
Variation 8 kann das Produkt nach Variation 1 beinhalten, worin der Eingriffsmechanismus eine erste Sperrklinke beinhalten kann, die in einer ersten Drehrichtung in Eingriff bringbar sein kann. Eine zweite Sperrklinke kann in einer zweiten Drehrichtung in Eingriff bringbar sein, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die Sperrklinken können die relative Drehung sowohl in der ersten als auch in der zweiten Drehrichtung zwischen dem Zahnradsatz und der Schale oder der Welle aktivieren oder deaktivieren. Mindestens ein Stellglied kann mit den ersten und den zweiten Sperrklinken in Eingriff kommen und kann sie selektiv zwischen dem Einrücken und Ausrücken mit der Schale oder dem Zahnradsatz bewegen.
Variation 9 kann das Produkt nach Variation 8 beinhalten, worin der Zahnradsatz ein Planetenradsatz mit einem Sonnenrad sein kann. Die ersten und zweiten Sperrklinken können von der Welle getragen werden und können mit dem Sonnenrad in Eingriff gebracht werden.
Variation 10 kann das Produkt nach Variation 8 beinhalten, worin der Zahnradsatz ein Planetenradsatz sein kann und ein Hohlrad beinhalten kann. Die ersten und zweiten Sperrklinken können durch das Hohlrad getragen werden und können mit der Schale in Eingriff gebracht werden.
Variation 11 kann ein Produkt beinhalten, das eine Nabe beinhalten kann. Ein verbundenes Element kann mit der Nabe verbunden sein und kann mindestens entweder eine Eingabe oder eine Ausgabe von der Nabe bereitstellen. Eine Schale kann an der Nabe vorgesehen sein. Ein Rad kann an der Schale befestigt sein. Eine Welle kann sich durch die Schale erstrecken. Die Welle kann drehfest sein. Ein Zahnradsatz kann in der Schale angeordnet sein. Das verbundene Element kann über ein drehbares Element mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Eine drehbare Komponente kann mit dem Zahnradsatz verbunden sein. Das drehbare Element kann mit der drehbaren Komponente durch den Zahnradsatz in Eingriff gebracht werden. Ein erster Eingriffsmechanismus kann in Eingriff kommen und den Zahnradsatz von mindestens einer Welle oder der Schale ausrücken. Ein zweiter Eingriffsmechanismus kann in Eingriff kommen und den Zahnradsatz aus der Schale ausrücken.
Variation 12 kann das Produkt nach Variation 11 beinhalten, worin der Eingriffsmechanismus eine erste Sperrklinke beinhalten kann, die in einer ersten Drehrichtung in Eingriff bringbar sein kann, und eine zweite Sperrklinke, die in eine zweite Drehrichtung in Eingriff bringbar ist, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die Sperrklinken können die relative Drehung sowohl in der ersten als auch in der zweiten Drehrichtung zwischen dem Zahnradsatz und der Schale oder der Welle aktivieren oder deaktivieren.
Variation 13 kann das Produkt nach Variation 12 beinhalten, worin der zweite Eingriffsmechanismus eine äußere Komponente des Zahnradsatzes beinhalten kann. Ein Satz von Rollen kann zwischen der äußeren Komponente und der Schale in Eingriff gebracht werden. Ein Schaltring kann mit dem Satz von Rollen in Eingriff kommen, um ein Verriegeln der Schale und der äußeren Komponente zu verhindern, wenn die Schale eine Drehung relativ zur äußeren Komponente bewirkt und die äußere Komponente sich nicht relativ zur Welle dreht.
Variation 14 kann das Produkt nach Variation 11 beinhalten, worin der zweite Eingriffsmechanismus eine äußere Komponente des Zahnradsatzes beinhalten kann. Ein Satz von Rollen kann zwischen der äußeren Komponente und der Schale in Eingriff gebracht werden. Ein Schaltring kann mit dem Satz von Rollen in Eingriff kommen, um ein Verriegeln der Schale und der äußeren Komponente zu verhindern, wenn die Schale eine Drehung relativ zur äußeren Komponente bewirkt und die äußere Komponente sich nicht relativ zur Welle dreht.
Variation 15 kann das Produkt nach Variation 14 beinhalten und kann eine Feder beinhalten, die mit der Welle und dem Schaltring in Eingriff steht. Die Feder kann den Schaltring zum Drehen drängen, wenn sich die äußere Komponente relativ zur Welle dreht.
Variation 16 kann das Produkt nach Variation 15 beinhalten, worin der Schaltring eine ringförmige Scheibe und eine Anzahl an Zapfen beinhalten kann, die sich von der ringförmigen Scheibe erstrecken. Jeder der Rollensätze kann zwischen einem Paar der Zapfen angeordnet sein.
Variation 17 kann das Produkt nach Variation 15 beinhalten, worin der Schaltring eine ringförmige Scheibe und einen Ring beinhalten kann, der sich von der Scheibe erstreckt. Die Feder kann den Schaltring am Ring einrasten.
Variation 18 kann das Produkt nach Variation 11 beinhalten, worin der Eingriffsmechanismus eine erste Sperrklinke beinhalten kann, die in einer ersten Drehrichtung in Eingriff bringbar sein kann. Eine zweite Sperrklinke kann in einer zweiten Drehrichtung in Eingriff bringbar sein, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die Sperrklinken können die relative Drehung sowohl in der ersten als auch in der zweiten Drehrichtung zwischen dem Zahnradsatz und der Schale oder der Welle aktivieren oder deaktivieren. Mindestens ein Stellglied kann mit den ersten und den zweiten Sperrklinken in Eingriff kommen und kann sie selektiv zwischen dem Einrücken und Ausrücken mit der Schale oder dem Zahnradsatz bewegen.
Variation 19 kann das Produkt nach Variation 18 beinhalten, worin der Zahnradsatz ein Planetenradsatz mit einem Sonnenrad sein kann. Die ersten und zweiten Sperrklinken können von der Welle getragen werden und können mit dem Sonnenrad in Eingriff gebracht werden.
Variation 20 kann das Produkt nach Variation 18 beinhalten, worin der Zahnradsatz ein Planetenradsatz sein kann und ein Hohlrad beinhalten kann. Die ersten und zweiten Sperrklinken können durch das Hohlrad getragen werden und können mit der Schale in Eingriff gebracht werden.
Die vorstehende Beschreibung von ausgewählten Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung ist lediglich veranschaulichend in ihrer Art und damit sind Variationen davon nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung anzusehen.

Claims

Produkt, umfassend eine Nabe, ein mit der Nabe verbundenes Verbindungselement, um wenigstens eine Eingabe oder eine Ausgabe von der Nabe, einer Schale, einer sich durch die Schale erstreckenden Welle, einem in der Schale angeordneten Zahnradsatz bereitzustellen, wobei das verbundene Element über ein drehbares Element mit dem Zahnrad verbunden ist, wobei eine drehbare Komponente mit dem Zahnradsatz verbunden ist, wobei das drehbare Element mit der drehbaren Komponente über den Zahnradsatz in Eingriff bringbar ist, und ein Eingriffsmechanismus, der den Zahnradsatz von mindestens einer Welle oder der Schale einrückt und ausrückt.
Produkt nach Anspruch 1, worin der Eingriffsmechanismus eine erste Sperrklinke umfasst, die in einer ersten Drehrichtung in Eingriff bringbar ist, und eine zweite Sperrklinke, die in einer zweiten Drehrichtung in Eingriff bringbar ist, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, um die relative Drehung sowohl in der ersten als auch in der zweiten Drehrichtung zwischen dem Zahnradsatz und der Schale oder Welle zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Produkt nach Anspruch 2, umfassend einen zweiten Eingriffsmechanismus, der den Zahnradsatz aus der Schale ein- und ausrückt, worin der zweite Eingriffsmechanismus eine äußere Komponente des Zahnradsatzes, einen Satz von Rollen, der zwischen der äußeren Komponente und der Schale in Eingriff bringbar ist, und ein Schaltring, der mit dem Satz von Rollen in Eingriff steht, umfasst, um eine Verriegelung der Schale und der äußeren Komponente zu verhindern, wenn die Schale wirkt eine Drehung relativ zur äußeren Komponente und die äußere Komponente dreht sich nicht relativ zur Welle.
Produkt nach Anspruch 3, worin der zweite Eingriffsmechanismus eine äußere Komponente des Zahnradsatzes, einen Satz von Rollen, der zwischen der äußeren Komponente und der Schale in Eingriff bringbar ist und einen Schaltring, der mit dem Satz von Rollen in Eingriff steht, umfasst, um eine Verriegelung der Schale und der äußeren Komponente zu verhindern, wenn die Schale eine Drehung relativ zur äußeren Komponente bewirkt und sich die äußere Komponente nicht relativ zur Welle dreht.
Produkt nach Anspruch 4, umfassend eine Feder die reibschlüssig mit der Welle und dem Schaltring in Eingriff steht, sodass die Feder den Schaltring drückt, um sich zu drehen, wenn sich die äußere Komponente relativ zur Welle dreht.
Produkt nach Anspruch 5, der Schaltring eine ringförmige Scheibe und eine Anzahl an Zapfen umfasst, die sich von der ringförmigen Scheibe erstrecken, wobei jeder der Sätze von Rollen zwischen einem Paar der Zapfen angeordnet ist.
Produkt nach Anspruch 5, worin der Schaltring eine ringförmige Scheibe und einen sich von der Scheibe erstreckenden Ring umfasst, worin die Feder den Schaltring am Ring eingreift.
Produkt nach Anspruch 1, worin der Eingriffsmechanismus eine erste Sperrklinke umfasst, die in einer ersten Drehrichtung in Eingriff bringbar ist, eine zweite Sperrklinke, die in einer zweiten Drehrichtung in Eingriff bringbar ist, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, um eine relative Drehung sowohl in der ersten als auch in der zweiten Drehrichtung zwischen dem Zahnradsatz und der Schale oder der Welle zu ermöglichen oder zu deaktivieren, und mindestens ein Stellglied, das mit der ersten und der zweiten Sperrklinke Eingriff steht und sie selektiv zwischen Einrücken und Ausrücken mit der Schale oder dem Zahnradsatz bewegt.
Produkt nach Anspruch 8, worin der Zahnradsatz ein Planetenradsatz mit einem Sonnenrad ist und die ersten und zweiten Sperrklinken von der Welle getragen werden und mit dem Sonnenrad in Eingriff bringbar sind.
Produkt nach Anspruch 8, worin der Zahnradsatz ein Planetenradsatz mit einem Hohlrad ist und die ersten und zweiten Sperrklinken von dem Hohlrad getragen werden und mit der Schale in Eingriff bringbar sind.