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DE60301483T2 - Antriebsnabe für ein Fahrrad - Google Patents

Antriebsnabe für ein Fahrrad Download PDF

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DE60301483T2
DE60301483T2 DE60301483T DE60301483T DE60301483T2 DE 60301483 T2 DE60301483 T2 DE 60301483T2 DE 60301483 T DE60301483 T DE 60301483T DE 60301483 T DE60301483 T DE 60301483T DE 60301483 T2 DE60301483 T2 DE 60301483T2
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DE
Germany
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hub
drive
drive element
way clutch
gear
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Expired - Lifetime
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DE60301483T
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English (en)
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DE60301483D1 (de
DE60301483T3 (de
Inventor
Minoru Toyoura-gun Itou
Tetsuya Shimonoseki-city Hino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimano Inc
Original Assignee
Shimano Inc
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/16Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebenabe für ein Fahrrad, auch als Schaltnabe bezeichnet. Insbesondere umfasst die Getriebenabe ein bewegliches Kupplungselement, welches zur Auswahl der Gangstufe betätigt wird.
  • Schaltnaben umfassen im allgemeinen eine an einem Fahrradrahmen befestigte Nabenachse und ein um die Nabenachse drehbares Nabengehäuse. In dem Nabengehäuse ist ein Planetengetriebe untergebracht, mittels welchem über verschiedene Übertragungspfade, welche durch das Planetengetriebe definiert werden, Antriebsdrehkraft auf das Nabengehäuse übertragen werden kann. Eine Kupplungsvorrichtung mit einem Kupplungselement ist vorgesehen, um durch eine gezielte Axialbewegung des Kupplungselements, beispielsweise mittels einer Schubstange, den Übertragungspfad auszuwählen.
  • Eine Getriebenabe der oben beschriebenen Art ist in der Europäischen Patentanmeldung EP 0 876 953 offenbart, wobei zusätzliche Einrichtungen vorgesehen sind, um die Betätigung des Kupplungselements zu erleichtern.
  • Bei dieser herkömmlichen Getriebenabe ist das Antriebselement ständig mit dem Kupplungselement in Eingriff, unabhängig von der eingelegten Gangstufe, beispielsweise Schnellgang, Normalgang oder Berggang. Beim Rückwärtstreten der Pedale ist die Rückwärtsdrehung des Antriebselements also immer mit einer Rückwärtsdrehung des Kupplungselements verbunden. Wenn darüber hinaus die Schnellgangstufe ausgewählt ist, dreht nicht nur das Kupplungselement, sondern auch der Planetenradträger beim Rückwärtsdrehen der Pedale rückwärts. Wenn das Kupplungselement und teilweise auch Elemente des Planetengetriebes ebenfalls rückwärts gedreht werden, erfolgt die Rückwärtsdrehung also nicht gleichmäßig und etwas schwergängig.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer verbesserten Getriebenabe, welche beim Rückwärtstreten einen gleichmäßigen und leichten Rückwärtslauf des Antriebselements und damit des Getriebes ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Getriebenabe mit integrierter Gangschalteinrichtung, wobei mittels einer Kettenschaltung zusätzlich auch externer Gangwechsel möglich ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Getriebenabe entsprechend der Definition in Anspruch 1 bereitgestellt. Ein in bezug auf eine Nabenachse drehbar montiertes Antriebselement wird bereitgestellt. Ein Nabengehäuse ist ebenfalls um die Nabenachse drehbar montiert, wobei ein Planetengetriebe zum Übertragen einer Vorwärtsdrehkraft vom Antriebselement über verschiedene Kraftübertragungspfade auf das Nabengehäuse vorgesehen ist. Das Planetengetriebe weist ein Planetenrad auf, welches zur Rotation um die Nabenachse auf einem Planetenradträger gelagert ist, sowie ein Tellerrad, welches in das Planetenrad eingreift sowie ein auf der Nabenachse angeordnetes Sonnenrad. Ein in Axialrichtung der Achse bewegliches Kupplungselement ist vorgesehen. Weiterhin ist zwischen dem Antriebselement und dem Kupplungselement ein Klinkenkörper angeordnet. Eine erste Einwegkupplung ist so angeordnet, dass sie Vorwärtsdrehkraft von dem Antriebselement auf den Klinkenkörper überträgt.
  • Bei dieser Anordnung ist das Antriebselement mittels der ersten Einwegkupplung stets im Eingriff mit dem Kupplungselement, so dass in jeder gewählten Gangstufe Vorwärtsdrehkraft auf das Kupplungselement übertragen wird. Andererseits entkoppelt die erste Einwegkupplung das Antriebselement vom Kupplungselement, wenn durch Rückwärtstreten Rückwärtsdrehkraft auf das Antriebselement aufgebracht wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Vorteil durch die Bereitstellung eines Klinkenkörpers zwischen dem Antriebselement und dem Kupplungselement erreicht, wobei die erste Einwegkupplung vorzugsweise auf dem Klinkenkörper angeordnet ist. Demzufolge läuft das Antriebselement beim Rückwärtstreten gleichmäßig und leicht, weil die inneren Elemente der Getriebenabe im wesentlichen von dem Antriebselement abgekoppelt sind. Daher kann ein gleichmäßiger Rückwärtslauf der Getriebenabe erreicht werden, welcher beinahe so leicht ist wie beispielsweise bei einer Freilaufnabe, wie sie üblicherweise bei einer Kettenschaltung verwendet wird.
  • Bei einer Ausführungsform ist das Kupplungselement am Außenumfang mit einer Verzahnung oder einer Keilwellenprofilierung versehen, welche zum gleitenden Eingreifen in eine Innenverzahnung oder -profilierung des Klinkenkörpers angeordnet ist. Auf diese Weise bleibt das Kupplungselement ständig mit dem Klinkenkörper verbunden, unabhängig von der axialen Position des Kupplungselements.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist die erste Einwegkupplung wenigstens eine am Außenumfang des Klinkenkörpers montierte Sperrklinke auf, wobei am Innenumfang des Antriebselements komplementäre Rastzähne ausgebildet sind. Vorzugsweise ist wenigstens eine Sperrklinke schwenkbar montiert und federbelastet, so dass sie in die Rastzähne eingreift, wenn Vorwärtsdrehkraft auf das Antriebselement aufgebracht wird. Die Rastzähne sind so angeordnet, dass sie von der wenigstens einen Sperrklinke ausrücken, wenn Rückwärtsdrehkraft auf das Antriebselement aufgebracht wird. Daher kann ein freies Rückwärtsdrehen des Antriebselements durch eine relativ einfache Konstruktion des Klinkenkörpers und der zugehörigen ersten Einwegkupplung erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Klinkenkörper und dem Tellerrad des Planetengetriebes eine zweite Einwegkupplung angeordnet, welche nur Vorwärtsdrehkraft auf das Tellerrad überträgt. Vorzugsweise weist die zweite Einwegkupplung wenigstens zwei schwenkbar am Außenumfang des Klinkenkörpers montierte Sperrklinken auf. Diese Sperrklinken sind vorzugsweise federbelastet, um in komplementäre Rastzähne einzugreifen, welche am Innenumfang des Tellerrads ausgebildet sind. Diese Anordnung ermöglicht eine baulich geeignete Übertragung der Vorwärtsdrehkraft vom Antriebselement über den Klinkenkörper auf das Tellerrad, während gleichzeitig keine Rückwärtsdrehkraft auf das Tellerrad übertragen wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Tellerrad und dem Nabengehäuse eine dritte Einwegkupplung angeordnet, wobei die dritte Einwegkupplung zwischen einem Kraftübertragungszustand, in welchem die dritte Einwegkupplung in Rastzähne auf dem Nabengehäuse eingreift, und einem Kraftunterbrechungszustand, in welchem die dritte Einwegkupplung von den Rastzähnen des Nabengehäuses ausgerückt ist, umschaltbar ist. Vorzugsweise weist das Kupplungselement einen Umschaltabschnitt zum Umschalten der dritten Einwegkupplung zwischen dem Kraftübertragungszustand und dem Kraftunterbrechungszustand auf in Abhängigkeit von der axialen Position des Kupplungselements.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Kupplungselement auch mit dem Planetenradträger eingreifen, um einen Übertragungspfad durch das Kupplungselement zum Planetenradträger für den Schnellgangübertragungspfad zu definieren. Vorzugsweise weist das Kupplungselement an dem Ende gegenüber dem Antriebselement eine Kerbverzahnung zum Eingriff mit der Kerbverzahnung am Umfang des Planetenradträgers auf.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform schließlich ist der Außenumfang des Antriebselements zur Befestigung wenigstens eines Kettenrades ausgelegt. Vorzugsweise weist der Außenumfang einen axialen Vorsprung zur Montage mehrerer Kettenräder auf. Bei dieser Ausführungsform kann die vorliegende Getriebenabe in einer Kombination verwendet werden, wobei eine Antriebskette von einem Zahnrad auf ein anderes Zahnrad umgesetzt wird, um so eine externe Gangschaltung zur Verfügung zu stellen. Ebenso kann eine Gangumschaltung im Inneren der vorliegenden Getriebenabe stattfinden. Eine solche Kombination mit einer Mehrfachkettenradanordnung führt zu einer sehr vielseitig verwendbaren Gangschaltvorrichtung für ein Fahrrad.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Getriebenabe mit dem Kupplungselement im Eingriff zum Auswählen des Schnellgang-Übertragungspfades.
  • 2 zeigt die Ausführungsform von 1, wobei das Kupplungselement axial zum Eingriff mit dem Normalgang-Übertragungspfad angeordnet ist.
  • 3 zeigt die Ausführungsform von 1, wobei das Kupplungselement axial zum Eingriff mit dem Berggang-Übertragungspfad angeordnet ist.
  • Nun wird auf 1 Bezug genommen; diese zeigt eine Ausführungsform der Getriebenabe mit einer Nabenachse 2, welche am hinteren Ausfallende (nicht gezeigt) eines Fahrradrahmens anbringbar ist. Ein Antriebselement 11 ist um den Außenumfang drehbar an einem Ende der Nabenachse 2 angeordnet bzw. montiert. Ein Nabengehäuse 4 ist drehbar an die Nabenachse 2 montiert, und ein Planetengetriebe 5 ist in dem Nabengehäuse 4 untergebracht. Eine Kupplungssteuerung 25 stellt eine Einrichtung zum Auswählen des Kraftübertragungspfades mittels axialer Einstellung des Kupplungselements 26 bereit.
  • Wie in 1 sowie in 2 und 3 gezeigt, ist die Nabenachse 2 ein zylindrisches Element mit größerem Durchmesser in der Mitte und kleinerem Durchmesser an beiden Enden. In der Mitte der Achse 2 ist eine Bohrung zur Anordnung einer Schaltstange 3 vorgesehen. Die Schaltstange 3 wird am rechten Ende in 1 durch eine Betätigungseinrichtung betätigt, welche durch einen Steuerschaltzug (nicht gezeigt) gesteuert wird. Axiale Bewegung der Schaltstange 3 wird mittels des Schaltkeils 7 übertragen, welcher sich durch eine axiale Nut der Nabenachse erstreckt. Der Schaltkeil 7 greift in das Kupplungselement 26 ein, wodurch das Kupplungselement 26 zum Auswählen des Kraftübertragungspfades axial positioniert wird.
  • Das Antriebselement 11 ist mittels einer Kugellageranordnung 8 drehbar auf der Nabenachse 2 gelagert. Das Nabengehäuse 4 ist zur Drehung um die Nabenachse 2 ebenfalls in Kugellageranordnungen montiert und umfasst sich radial nach außen erstreckende Flansche zum Anbringen von Speichen (nicht gezeigt) zur Befestigung am Laufrad eines Fahrrads.
  • Das Planetengetriebe 5 umfasst ein auf der Nabenachse ausgebildetes Sonnenrad, einen drehbar am Außenumfang der Nabenachse 2 montierten Planetenradträger 52, und normalerweise drei Planetenräder 51 (in 1 ist nur ein Planetenrad gezeigt). Die Planetenräder kämmen mit dem Sonnenrad sowie mit dem Innenumfang eines Tellerrades 34. Zusätzlich ist der Planetenradträger 52 mit Eingriffszähnen 52a versehen, welche auf dem Umfang, vorzugsweise dem Innenumfang, des Planetenradträgers 52 an dem dem Antriebselement 11 zugekehrten Ende ausgebildet ist. Die Eingriffszähne 52a sind zum Eingriff mit entsprechenden Eingriffskerbzähnen 26b des Kupplungselements 26 vorgesehen, wie unten erläutert wird.
  • Nun wird erneut auf 1 Bezug genommen; hier ist eine erste Einwegkupplung 20 zwischen dem Antriebselement 11 und einem Klinkenkörper 22 angeordnet. Die erste Einwegkupplung weist wenigstens eine an dem Außenumfang des Klinkenkörpers 22 montierte Sperrklinke 20a auf. Eine Sperrklinke ist zur Übertragung von Drehkraft ausreichend, jedoch können auch zwei oder mehr Sperrklinken vorgesehen sein. Die Sperrklinken 20a sind schwenkbar am Außenumfang des Klinkenkörpers 22 montiert und sind zum Eingreifen in Rastzähne 11a am Innenumfang des Antriebselements 11 federbelastet. Die Rastzähne 11a sind so ausgebildet, dass eine auf das Antriebselement 11 aufgebrachte Vorwärtsdrehkraft auf den Klinkenkörper 22 übertragen wird, während die Klinken 20a von den Rastzähnen 11a ausrücken, wenn Rückwärtsdrehkraft am Antriebselement vorliegt, z.B. beim Rückwärtstreten.
  • Wie in 1, 2 und 3 zu sehen ist, bleibt die axiale Position des Klinkenkörpers 22 bezüglich des Antriebselements 11 für die Positionen Schnellgang, Normalgang und Berggang bei der Getriebenabe unverändert. Mit anderen Worten, es findet keine axiale Relativbewegung zwischen dem Antriebselement 11 und dem Klinkenkörper 22 statt.
  • Diese Anordnung hat zur Folge, dass nur Varwärtsdrehkraft von dem Antriebselement 11 auf die integrierten Komponenten in der Getriebenabe übertragen wird, während bei Rückwärtsdrehung des Antriebselements keine oder zumindest im wesentlichen keine Rückwärtsdrehkraft übertragen wird. Auf diese Weise wird in der vorliegenden Getriebenabe eine äußerst gleichmäßige und leichte Laufeigenschaft während des Rückwärtstretens erreicht. Nur das Antriebselement selbst läuft rückwärts, während das Kupplungselement mittels der Einwegkupplung 20 von dem Antriebselement 11 abgekoppelt ist. Insbesondere in der in 1 gezeigten Schnellgangstellung ist nicht nur das Kupplungselement von dem Antriebselement abgekoppelt, sondern auch der Planetenradträger 51, welcher mit dem Kupplungselement 26 im Eingriff ist. Der leichte Lauf des Antriebselements ist wesentlich, wenn mehrere Kettenräder außen am Antriebselement montiert sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist eine zweite Einwegkupplung 23 zwischen dem Klinkenkörper 22 und dem Tellerrad 34 angeordnet, wie in 1 zu sehen. Die zweite Einwegkupplung 23 weist wenigstens zwei schwenkbar am Außenumfang des Klinkenkörpers 22 montierte Sperrklinken 23a auf. Die Sperrklinken 23a sind federbelastet, um in Rastzähne 34a einzugreifen, welche am Innenumfang des Tellerrads 34 ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Sperrklinken 23a verwendet, während in der Praxis vier Sperrklinken oder mehr vorgesehen sein können je nach den Gegebenheiten, d.h. abhängig von der zu übertragenden Kraft.
  • Wie in 1, 2 und 3 zu sehen ist, bleibt das Tellerrad 34 in Axialrichtung fixiert, während es drehbar um die Achse 2 montiert ist. Das Tellerrad 34 erstreckt sich von einer Position der Planetenräder 51 an dem einen Ende (links in 1) bis zu einer Position benachbart zum Antriebselement 11 am anderen Ende. An dem einen Ende des Tellerrades 34 sind Innenumfangszähne vorgesehen, welche mit den Planetenrädern 51 kämmen. Das Tellerrad 34 ist auch mit einer dritten Einwegkupplung 35 versehen, welche wenigstens eine Kupplungsklinke 35a aufweist, welche mittels einer Spiralfeder in stehender bzw. aufgerichteter Stellung vorgespannt wird. Die Kupplungsklinke bzw. -klinken 35a greifen in Rastzähne 4a am Innenumfang des Nabengehäuses 4 ein. Die Kupplungsklinke 35a kämmt mit den Rastzähnen 4a, wenn das Tellerrad in Vorwärtsantriebsrichtung dreht. Jedoch können in dieser dritten Einwegkupplung die Kupplungsklinke bzw. -klinken 35a in einen Kraftübertragungszustand oder in einen Kraftunterbrechungszustand gebracht werden, wie unten erläutert wird. Im Kraftübertragungszustand wird Vorwärtsdrehkraft von dem Tellerrad auf die Kupplungsklinke 35a und die Rastzähne 4a auf das Nabengehäuse 4 übertragen. Im Kraftunterbrechungszustand wird die Kupplungsklinke 35a mittels eines Schaltbereichs 26c des Kupplungselements 26 heruntergedrückt, wie in 3 gezeigt. In diesem Kraftunterbrechungszustand kann keine Vorwärts- oder Rückwärtsdrehkraft auf die Rastzähne 4a des Nabengehäuses übertragen werden.
  • Die Arbeitsweise der Getriebenabe wird nun anhand der vorliegenden Ausführungsform mit drei Vorwärtsgangstufen beschrieben. Für den Fachmann ist es jedoch klar, dass die Anordnung der vorliegenden Einwegkupplung zwischen dem Antriebselement 11 und dem Klinkenkörper 22 für Getriebenaben mit jeder beliebigen Anzahl von Gängen vorgesehen sein kann.
  • 1 zeigt den Schnellgang-Übertragungspfad. Vorwärtsdrehkraft, welche auf das Antriebselement 11 aufgebracht wird, wird über die Einwegkupplung 20 auf den Klinkenkörper 22 übertragen, welcher die Kraft wiederum über die Kerbverzahnung 26a auf das Kupplungselement 26 überträgt. Das Kupplungselement 26 ist durch die Kupplungssteuerung 25 in eine axiale Position links in 1 gebracht worden. In dieser Position greift die Eingriffskerbverzahnung 26b des Kupplungselements mit der Kerbverzahnung 52a auf dem Planetenradträger 52 ein. Die Drehung wird dann von dem Planetenradträger 52 über das Planetengetriebe 5 auf das Tellerrad 34 übertragen und danach auf die dritte Einwegkupplung 35, welche aufgerichtet ist, d.h. im Kraftübertragungszustand. Schließlich überträgt die Einwegkupplung 35 die Vorwärtsantriebskraft auf das Nabengehäuse 4.
  • In diesem Fall wird die Eingangsdrehung beschleunigt, worauf Abtrieb erfolgt, abhängig von dem Übersetzungsverhältnis, welches durch die Anzahl der Zähne auf dem Sonnenrad, den Planetenrädern 51 und dem Tellerrad 34 vorgegeben ist. In dem Zustand gemäß 1 wird Vorwärtsdrehung des Antriebselements 1l auch auf die zweite Einwegkupplung 23 übertragen, jedoch dreht das Tellerrad 34 schneller als das Antriebselement 11, so dass über die zweite Einwegkupplung 23 keine Drehung auf das Tellerrad 34 übertragen wird.
  • Der Betriebszustand im Normalgang ist in 2 dargestellt. Das Kupplungselement 26 wird mittels der Kupplungssteuerung 25 in einer axialen Zwischenposition angeordnet. Vorwärtsdrehkraft vom Antriebselement 11 wird über die Einwegkupplung 20 auf den Klinkenkörper 22 übertragen und dann über die zweite Einwegkupplung 23 direkt auf das Tellerrad 34. Die dritte Einwegkupplung 35 ist immer noch im Kraftübertragungszustand, so dass die Vorwärtsdrehkraft des Tellerrades 34 direkt auf das Nabengehäuse 4 übertragen wird. In diesem Zustand wird die Vorwärtsdrehkraft des Tellerrades 34 über die Planetenräder 51 auch auf den Planetenradträger 52 übertragen und von dort zu einer Rolle 57, welche in die Nabenkappe 56 eingreift. Die Nabenkappe 56 ist an dem Nabengehäuse 4 befestigt und wirkt als weitere Einrichtung zum Übertragen von Drehkraft auf das Nabengehäuse 4. Die Umlaufgeschwindigkeit des Planetenradträgers 52 wird jedoch durch die Planetenräder 51 reduziert, so dass die durch die Rolle 57 und die Nabenkappe 56 übertragene Drehung von der schnelleren Drehbewegung der dritten Einwegkupplung 35 überholt wird.
  • 3 ist eine Darstellung des Übertragungspfades im Berggang, wobei das Kupplungselement 26 nun axial auf der rechten Seite in Richtung des Antriebselements 11 angeordnet ist. In dieser Position ist ein Umschaltabschnitt 26c des Kupplungselements 26 mit den Kupplungsklinken 35a in Eingriff gekommen, um sie herunterzudrücken, d.h. die dritte Einwegkupplung 35 ist im Kraftunterbrechungszustand. Die Vorwärtsdrehung des Antriebselements 11 wird über die Einwegkupplung 20 auf den Klinkenkörper 22 übertragen und von dort über die zweite Einwegkupplung 23 auf das Tellerrad 34. Wie erwähnt, wird die Einwegkupplung 35 heruntergedrückt, so dass in dieser Position keine Drehung auf das Nabengehäuse übertragen wird. Die Vorwärtsdrehung des Tellerrades wird dann durch das Planetengetriebe 5 zum Planetenradträger 52 übertragen und von dort über die Rolle 57 und die Nabenkappe 56 auf das Nabengehäuse 4. Die Drehgeschwindigkeit des Tellerrades 34 wird durch die Planetenräder 51 reduziert, was zum Übertragungszustand für den Berggang führt.
  • Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der Außenumfang des Antriebselements 11, wie beispielsweise in 1 gezeigt, mit einem axialen Vorsprung versehen werden kann, so dass mehrere Kettenräder (nicht gezeigt) am Außenumfang befestigt werden können. Damit ist es beispielsweise möglich, mehrere Zahnräder an das Antriebselement 11 zu montieren und eine Kettenschalteinrichtung vorzusehen, wodurch eine Gangschaltung durch Versetzen der Kette von einem auf das andere Zahnrad möglich wäre.
  • Eine vorteilhafte Anwendung der vorliegenden Getriebenabe ist dann eine Kombination der vorliegenden Getriebenabe mit einer am Antriebselement 11 montierten Mehrfachkettenradanordnung, um eine kombinierte Gangschaltvorrichtung für ein Fahrrad auszubilden.
  • Die vorliegende Getriebenabe ist vorteilhafterweise für eine solche Vorrichtung ausgelegt, da die Bereitstellung des Klinkenkörpers 22 und der ersten Einwegkupplung 20 einen gleichmäßigen und leichten Lauf des Antriebselements 11 besonders bei Rückwärtsdrehung ermöglicht. In einer solchen Vorrichtung wäre der gleichmäßige Lauf des vorliegenden Antriebselements 11 vergleichbar mit einem solchen, wie er üblicherweise mittels einer Freilaufanordnung erreicht wird, wie sie allgemein in Mehrfachkettenradanordnungen verwendet wird.

Claims (12)

  1. Antriebsnabe für ein Fahrrad, umfassend: ein in bezug auf die Nabenachse (2) drehbar montiertes Antriebselement (11); ein in bezug auf die Nabenachse (2) drehbar montiertes Nabengehäuse (4); ein angekoppeltes Planetengetriebe (5), um Drehkraft vom Antriebselement (11) über verschiedene Kraftübertragungspfade auf das Nabengehäuse (4) zu übertragen, wobei das Planetengetriebe (5) aufweist: ein Planetenrad (51), welches zur Rotation um die Nabenachse (2) auf einem Planetenradträger (52) abgestützt ist, und ein in das Planetenrad (51) eingreifendes Tellerrad (34); ein in Axialrichtung (X) der Achse (2) bewegliches Kupplungselement (26); dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebselement (11) und dem Kupplungselement (26) ein Klinkenkörper (22) angeordnet ist, und eine erste Einwegkupplung (20) angeordnet ist, um Vorwärtsdrehkraft von dem Antriebselement (11) auf den Klinkenkörper (22) zu übertragen.
  2. Antriebsnabe gemäß Anspruch 1, wobei das Kupplungselement (26) an einem Ende in Richtung zu dem Antriebselement (11) eine Kerbverzahnung (26a) an einem Außenumfang zum gleitenden Eingriff in die Kerbverzahnung (22a) an einem Innenumfang des Klinkenkörpers (22) aufweist.
  3. Antriebsnabe gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Einwegkupplung (20) wenigstens eine an einen Außenumfang des Klinkenkörpers (22) montierte Sperrklinke (20a) und Rastzähne (11a), die an einem Innenumfang des Antriebselements (11) ausgebildet sind, aufweist.
  4. Antriebsnabe gemäß Anspruch 3, wobei die wenigstens eine Sperrklinke (20a) schwenkbar gelagert und federbelastet ist, so dass sie in die Rastzähne (11a) eingreift, wenn Vorwärtsdrehkraft auf das Antriebselement (11) aufgebracht wird, und aus den Rastzähnen (11a) ausrückt, wenn Rückwärtsdrehkraft auf das Antriebselement (11) aufgebracht wird.
  5. Antriebsnabe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen dem Klinkenkörper (22) und dem Tellerrad (34) eine zweite Einwegkupplung (23) angeordnet ist, welche nur Vorwärtsdrehkraft von dem Klinkenkörper (22) auf das Tellerrad (34) überträgt.
  6. Antriebsnabe gemäß Anspruch 5, wobei die zweite Einwegkupplung (23) wenigstens zwei schwenkbar an einem Außenumfang des Klinkenkörpers (22) montierte Sperrklinken (23a) aufweist, wobei die wenigstens zwei Sperrklinken (23a) federbelastet sind, um in Rastzähne (34a) einzugreifen, welche an einem Innenumfang des Tellerrads (34) ausgebildet sind.
  7. Antriebsnabe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zwischen dem Tellerrad (34) und dem Nabengehäuse (4) eine dritte Einwegkupplung (35) angeordnet ist, wobei die dritte Einwegkupplung (35) wenigstens eine schwenkbar auf dem Tellerrad (34) montierte Kupplungsklinke (35a) und an einem Innenumfang des Nabengehäuses (4) vorgesehene Rastzähne (4a) aufweist.
  8. Antriebsnabe gemäß Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Kupplungsklinke (35a) umschaltbar ist zwischen einem Kraftübertragungszustand, in welchem die wenigstens eine Kupplungsklinke (35a) aufgerichtet ist und in die Rastzähne (4a) des Nabengehäuses (4) eingreift, um Vorwärtsdrehkraft zu übertragen, und einem Kraftunterbrechungszustand, in welchem die wenigstens eine Kupplungsklinke (35a) heruntergedrückt ist und nicht in die Rastzähne (4a) des Nabengehäuses (4) eingreift.
  9. Antriebsnabe gemäß Anspruch 8, wobei das Kupplungselement (26) einen Umschaltabschnitt (26c) aufweist zum Umschalten der wenigstens einen Kupplungsklinke (35a) zwischen dem Kraftübertragungszustand und dem Kraftunterbrechungszustand in Abhängigkeit von der axialen Position des Kupplungselements (26) auf der Nabenachse (2).
  10. Antriebsnabe gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Kupplungselement (26) an einem Ende gegenüber dem Antriebselement (11) eine Eingriffskerbverzahnung (26b) zum Eingriff mit der Kerbverzahnung (52a), welche an einem Umfang des Planetenradträgers (52) angeordnet ist, aufweist.
  11. Antriebsnabe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Außenumfang des Antriebselements (11) zur Befestigung wenigstens eines Kettenrades ausgelegt ist.
  12. Gangschaltung für ein Fahrrad, umfassend die Antriebsnabe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer an einen Außenumfang des Antriebselements (11) montierten Mehrfachkettenradanordnung.
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