DE102008035317A1 - Getriebeeinheit - Google Patents

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DE102008035317A1
DE102008035317A1 DE200810035317 DE102008035317A DE102008035317A1 DE 102008035317 A1 DE102008035317 A1 DE 102008035317A1 DE 200810035317 DE200810035317 DE 200810035317 DE 102008035317 A DE102008035317 A DE 102008035317A DE 102008035317 A1 DE102008035317 A1 DE 102008035317A1
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Michael Schmitz
Christoph Lermen
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • 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
    • B62M11/145Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the bottom bracket

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit (20) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit einer Durchgangswelle (22), die auf entgegengesetzten Seiten mit Kurbeln (9, 9') zum Antrieb des Fahrzeugs verbindbar ist, mit einem ersten Teilgetriebe (30), wobei das erste Teilgetriebe (30) eine erste Zwischenwelle (24) aufweist, die über einen ersten Konstanten-Radsatz (25) mit der Durchgangswelle (22) verbunden ist, wobei an der ersten Zwischenwelle (24) eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern (48, 50, 52) gelagert ist und wobei das erste Teilgetriebe (30) wenigstens eine Vorgelegewelle (32, 34) aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von ersten angetriebenen Zahnrädern (54, 56, 58, 60, 62, 64) des ersten Teilgetriebes (30) gelagert ist, und wobei die wenigstens eine Vorgelegewelle (32, 34) über einen zweiten Konstanten-Radsatz (36) mit einer Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) verbunden ist, wobei die Zwischenwelle (24) mit der Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) wenigstens in einer Drehrichtung drehfest verbindbar ist, wobei die Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) mit einer Eingangswelle (40) eines zweiten Teilgetriebes (42) verbunden ist, an der eine Mehrzahl von zweiten Antriebszahnrädern (66, 68, 70) gelagert ist, wobei das zweite Teilgetriebe (42) eine Ausgangswelle (44) aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern (72, 74, 76) des zweiten Teilgetriebes (42) gelagert ist, und wobei die ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug.
  • Derartige Getriebeeinheiten dienen dazu Muskelkraft zu über- bzw. zu untersetzen und dadurch das Antreiben des Fahrzeuges zu erleichtern.
  • In den letzten Jahrzehnten hat sich das Grundprinzip von Gangschaltungen insbesondere für Fahrräder nicht wesentlich verändert. Primär wird an der Hinterachse geschaltet, wobei im Wesentlichen zwei Systeme Verbreitung gefunden haben, und zwar einerseits die Kettenschaltung und andererseits die Nabenschaltung. Bei beiden Systemen überträgt eine Kette die Antriebskraft von einer Tretkurbel zur Hinterachse des Fahrrades.
  • Unter einer Kettenschaltung versteht man im Allgemeinen ein an der Hinterachse montiertes Ritzelpaket mit bis zu zehn Ritzeln, zwischen denen mittels eines am Rahmen befestigten Schaltwerks, welches zur Führung der Kette dient, hin- und hergeschaltet werden kann. Um den Übersetzungsbereich zu erweitern, sind die meisten Fahrräder mit einer zusätzlichen Schaltung am Kettenblatt des Tretlagers ausgestattet. Dazu sind bis zu drei Kettenblätter auf einer Seite der Tretkurbel angebracht, zwischen denen mittels eines am Rahmen befestigten Umwerfers hin- und hergeschaltet werden kann. Diese Art Kettenschaltung bietet bis zu 30 Gänge und ein Gesamtübersetzungsverhältnis von bis zu ca. 600%. Systembedingt und je nach Auslegung sind bei Kettenschaltungen jedoch viele der Gänge redundant. So hat eine handelsübliche Kettenschaltung mit 27 Gängen lediglich 15 nicht-redundante Gänge.
  • Ferner sind einige der Gänge durch erhöhte Reibkräfte bedingt durch einen diagonalen Kettenverlauf nicht oder nur mit großen Reibverlusten nutzbar.
  • Die Komponenten einer Kettenschaltung sind außen am Rahmen des Fahrrades befestigt und daher Umwelteinflüssen, wie Wasser und Schmutz direkt ausgesetzt. Dadurch verringert sich der Wirkungsgrad einer Kettenschaltung besonders schnell, d. h. ein großer Teil der aufgebrachten Muskelkraft geht durch Reibung verloren.
  • Ferner sind die Komponenten einer Kettenschaltung, insbesondere das Schaltwerk, durch die außenliegende Bauweise anfällig für Beschädigungen durch Stürze oder Berührungen. Die Kette und die Ritzel unterliegen verstärkt durch einen teilweise großen Schräglauf der Kette und durch häufiges Umlaufen der Kette auf den Ritzeln einem hohen Verschleiß und müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Nachteilig bei derartigen Kettenschaltungen ist ein erhöhter und kostenintensiver Wartungsaufwand, um eine einwandfreie Funktion mit gutem Wirkungsgrad zu gewährleisten.
  • Unter einer Nabenschaltung hingegen versteht man ein in das Nabengehäuse der Hinterachse eingebautes Getriebe. Gegenüber der Kettenschaltung umfasst die Nabenschaltung keine außenliegenden Schaltungskomponenten. Eine Nabenschaltung, wie sie beispielsweise aus der DE 197 20 794 A1 bekannt ist, hat derzeit bis zu 14 Gänge und ein Gesamtübersetzungverhältnis bis zu 524%. Durch die Anordnung der Nabenschaltung an der Hinterachse erhöht sich jedoch zum einen das Gewicht der rotierenden Masse und zum anderen erhöht sich im Falle von hinterradgefederten Fahrrädern auch die zum Gesamtgewicht relativ gesehene ungefederte Masse. Des Weiteren verlagert sich der Schwerpunkt des Fahrrades in Richtung der Hinterachse. Diese Faktoren wirken sich insbesondere bei hinterradgefederten Mountainbikes ungünstig auf die Fahreigenschaft des Fahrrades aus.
  • Ferner sind zum Beispiel aus der DE 10 2004 045 364 A1 Fahrräder mit in Tretlagernähe angeordneten, im Rahmen integrierten Getrieben bekannt. Dabei sind zur Realisierung mehrerer Gänge in einem Getriebegehäuse mehrere Zwischenwellen mit schaltbaren Zahnrädern vorgesehen. Nachteilig bei diesem Getriebe ist es, dass das Kettenblatt radial versetzt zu der Tretlagerachse angeordnet ist und somit zum einen eine große Bauform aufweist und zum anderen das Kettenblatt beim Treten der Kurbeln hinderlich ist. Durch die große Bauform und das versetzte Kettenblatt sind außerdem weitere Konstruktionsmaßnahmen nötig, um ein herkömmliches Fahrrad mit Kettenschaltung mit einem derartigen Getriebe auszustatten.
  • Weiterhin ist aus der EP 1 445 088 A2 ein Fahrradgetriebe bekannt, bei dem das Kettenblatt koaxial zu der Tretlagerachse angeordnet ist. Bei diesem Fahrradgetriebe ist es allerdings nachteilig, dass bei einer relativ kompakten Bauform nur eine geringe Anzahl von Gängen realisierbar ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Getriebeeinheit für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, die zum einen eine kompakte Bauform und zum anderen eine große Anzahl von Gängen bei einer großen Gesamtübersetzung aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Getriebeeinheit mit einer Durchgangswelle, die auf entgegengesetzten Seiten mit Kurbeln zum Antreiben des Fahrzeugs verbindbar ist, mit einem ersten Teilgetriebe, wobei das erste Teilgetriebe eine erste Zwischenwelle aufweist, die über einen Konstanten-Radsatz mit der Durchgangswelle verbunden ist, wobei an der ersten Zwischenwelle eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern gelagert ist, und wobei das erste Teilgetriebe wenigstens eine Vorgelegewelle aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von ersten angetriebenen Zahnrädern des ersten Teilgetriebes gelagert ist und wobei die wenigstens eine Vorgelegewelle über einen zweiten Konstanten-Radsatz mit einer Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes verbunden ist, die vorzugsweise koaxial zu der ersten Zwischenwelle angeordnet ist, wobei die Zwischenwelle mit der Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes wenigstens in einer Drehrichtung drehfest verbindbar ist, wobei die Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes mit einer Eingangswelle eines zweiten Teilgetriebes verbunden ist, an der eine Mehrzahl von zweiten Antriebszahnrädern gelagert ist, wobei das zweite Teilgetriebe eine Ausgangswelle aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern des zweiten Teilgetriebes gelagert ist, und wobei die Ausgangswelle des zweiten Teilgetriebes als Hohlwelle ausgebildet ist, die koaxial zu der Durchgangswelle angeordnet ist.
  • Ferner wird die oben genannte Aufgabe gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Getriebeeinheit, mit einer Durchgangswelle, die auf entgegengesetzten Seiten mit Kurbeln zum Antrieben des Fahrzeuges verbindbar ist, mit einem ersten Teilgetriebe, wobei das erste Teilgetriebe eine erste Zwischenwelle aufweist, die über einen ersten Konstanten-Radsatz mit der Durchgangswelle verbunden ist, wobei an der ersten Zwischenwelle eine Mehrzahl von ersten Antriebsrädern gelagert ist, und wobei das erste Teilgetriebe wenigstens eine Vorgelegewelle aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern des ersten Teilgetriebes gelagert ist, wobei eines der ersten Antriebszahnräder ein Abtriebsrad des Konstanten-Radsatzes bildet, und wobei die wenigstens eine Vorgelegewelle über einen zweiten Konstanten-Radsatz mit einer Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes verbunden ist, die vorzugsweise koaxial zu der ersten Zwischenwelle angeordnet ist, wobei die Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes mit einer Eingangswelle eines zweiten Teilgetriebes verbunden ist, an der eine Mehrzahl von zweiten Antriebsrädern gelagert ist, wobei das zweite Teilgetriebe eine Ausgangswelle aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern des zweiten Teilgetriebes gelagert ist und wobei die Ausgangswelle des zweiten Teilgetriebes als Hohlwelle ausgebildet ist, die koaxial zu der Durchgangswelle angeordnet ist.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit ist es, dass durch die zwei Teilgetriebe eine große Anzahl von Gängen bei einer geringen Anzahl von Zahnrädern realisierbar ist und dadurch eine kompakte Bauform bei einem geringen Gewicht realisierbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Zwischenwelle und die mit der Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes wenigstens in einer Drehrichtung drehfest verbindbar ist, weil dadurch ein weiterer Gang des ersten Teilgetriebes realisiert werden kann, der durch das zweite Teilgetriebe als eine Mehrzahl von schaltbaren Gängen der Getriebeeinheit ausgeführt werden kann.
  • Ein Vorteil des zweiten Aspektes der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit ist es, dass durch die Doppelnutzung eines Zahnrades als Antriebszahnrad des ersten Teilgetriebes und als Abtriebsrad des Konstanten-Radsatzes ein Zahnrad und somit weiteres Gewicht der Getriebeeinheit eingespart werden kann.
  • Die Aufgabe wird somit vollständig gelöst.
  • Vorzugsweise ist die Zwischenwelle mit der Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes mittels eines Freilaufs verbindbar.
  • Dadurch sind diese beiden Wellen mit geringem konstruktivem Aufwand als weitere Gangstufe des ersten Teilgetriebes miteinander verbindbar.
  • Alternativ ist es bevorzugt, die Zwischenwelle mit der Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes mittels einer Kupplung verbindbar auszuführen.
  • Dadurch können diese beiden Wellen mit einer einfachen Schaltkonstruktion miteinander drehfest verbunden werden.
  • Dabei ist es bevorzugt, wenn die Zwischenwelle mit der Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes in beide Drehrichtungen drehfest verbindbar ist.
  • Dadurch können die beweglichen Teile im Getriebe reduziert werden und somit eine einfachere Konstruktion bereitgestellt werden.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die ersten angetriebenen Zahnräder mittels jeweils einen Freilaufs mit der wenigstens einen Vorgelegewelle verbindbar sind.
  • Dadurch können die Zahnräder über einen einfachen Schaltvorgang mit der Vorgelegewelle verbunden werden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zweiten Antriebszahnräder jeweils mittels eines Freilaufs mit der Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes verbindbar sind.
  • Dadurch kann das zweite Teilgetriebe über einfache Schaltvorgänge geschaltet werden.
  • Alternativ ist es vorteilhaft, wenn die angetriebenen Zahnräder des zweiten Teilgetriebes jeweils mittels eines Freilaufs mit der Ausgangswelle verbindbar sind.
  • Dadurch kann die Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes konstruktiv einfacher ausgeführt werden, weil die zweiten Antriebszahnräder fest mit der Eingangswelle verbunden werden können.
  • Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens einer der Freiläufe mittels einer koaxial innenliegenden Schaltvorrichtung schaltbar ist.
  • Dadurch lässt sich eine besonders kompakte Bauform der Schaltvorrichtung realisieren.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Schaltvorrichtung mittels eines axial verschiebbaren Schaltbolzens betätigbar ist.
  • Dadurch kann der Schaltbolzen besonders einfach betätigt werden.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Schaltbolzen über seinen Umfang verteilte Betätigungselemente aufweist, die Freilaufkörpern der jeweiligen Freiläufe zugeordnet sind.
  • Dadurch lassen sich mittels eines Schaltbolzens mehrere Freiläufe durch axiales Verschieben des Schaltbolzens betätigen.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungselemente durch Aussparungen gebildet sind.
  • Dadurch können die Freilaufkörper nach radial innen ausschwenken, um außer Eingriff der Zahnräder gebracht zu werden.
  • Alternativ ist es möglich, die Betätigungselemente erhaben gegenüber dem Bolzen auszubilden.
  • Dadurch ist der Schaltbolzen besonders einfach zu fertigen.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Betätigungselemente an dem Schaltbolzen derart angeordnet sind, dass bei einem Gangwechsel zwei Zahnräder gleichzeitig mit der entsprechenden Welle in einer Drehrichtung drehfest verbindbar sind.
  • Dadurch lässt sich ein tretkraftunterbrechungsfreier Gangwechsel realisieren, weil das langsamer drehende Zahnrad zunächst auf der Welle gleitet, bevor der Freilauf vollständig außer Eingriff des Zahnrades gebracht wird.
  • Allgemein ist es bevorzugt, wenn das erste Teilgetriebe genau zwei Vorgelegewellen aufweist, die jeweils über einen Konstanten-Radsatz mit der Ausgangswelle des ersten Teilgetriebes verbunden sind.
  • Dadurch sind mehr Gänge des ersten Teilgetriebes bei wenig zusätzlichem Konstruktionsaufwand realisierbar.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens mit einem Mehrgang-Getriebe;
  • 2 eine Explosionsdarstellung eines Mehrganggetriebes;
  • 3 einen Schaltplan einer Getriebeeinheit mit verbindbaren Zwischenwellen;
  • 4 einen Schaltplan einer Getriebeeinheit mit einem mehrfach genutzten Abtriebsrad des ersten Konstanten-Radsatzes;
  • 5 einen Schaltplan einer Getriebeeinheit einer Kombination der Getriebeeinheiten nach 3 und 4;
  • 6 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit;
  • 7 eine Darstellung verschiedener Ausführungsformen eines Schaltbolzens;
  • 8 eine Prinzipsskizze von Schaltvorgängen.
  • 1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens 1 mit einem Mehrgang-Getriebe 3, welches ein Getriebegehäuse 5 aufweist, in dem eine Getriebeeinheit 7 angeordnet ist. Die in dem hier nur angedeuteten Getriebegehäuse 5 angeordnete Getriebeeinheit 7 ist als kompakte Einheit ausgebildet und vorzugsweise in einem hier nicht dargestellten Getriebekäfig angeordnet, auf den später noch näher eingegangen wird. Die Getriebeeinheit 7 wird hier rein beispielhaft für den Einsatz bei einem Fahrrad beschrieben, denkbar ist jedoch auch der Einsatz bei anderen mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen.
  • Durch die vorteilhafte Lagerung der Getriebeeinheit 7 mittels eines Getriebekäfigs in dem Getriebegehäuse 5 kann diese zu Montage- und Wartungszwecken vergleichsweise einfach aus dem Getriebegehäuse 5 herausgenommen und genauso einfach wieder in das Getriebegehäuse 5 eingebaut werden. Das Getriebegehäuse 5 ist fester Bestandteil des Fahrradrahmens 1. Es ist so ein modularer Aufbau des Fahrrades möglich. Das Fahrrad kann im Nachhinein mit anderen oder neueren Ausführungsformen der Getriebeeinheit 7 ausgerüstet werden. Zu diesem Zweck lässt sich das Getriebegehäuse 5 öffnen und die Getriebeeinheit 7 einfach herausnehmen und insbesondere austauschen. An dem Mehrgang-Getriebe 3 sind noch Tretkurbeln 9 und 9' vorgesehen, die mit einer Welle zusammenwirken, auf die später noch näher eingegangen wird.
  • 2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Mehrgang-Getriebes 3. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird.
  • Hier erkennbar ist noch ein Kettenblatt 11, welches mittels einer nicht dargestellten Kette ein durch die Getriebeeinheit 7 erzeugtes Drehmoment zu dem Hinterrad eines Fahrrads überträgt.
  • 2 zeigt noch den in dem Getriebegehäuse 5 vorzugsweise angeordneten Getriebekäfig 12. Der Getriebekäfig 12 dient zur Aufnahme mehrerer Getriebewellen, Lager, Schaltmittel sowie Zugführungen und sonstigen Bauteilen des Mehrgang-Getriebes 3. Der Getriebekäfig 12 kann beispielsweise wie folgt ausgebildet sein:
    Der Getriebekäfig 12 weist mindestens eine, hier insgesamt drei Lagerplatten 12a, 12b und 12c auf, welche mit Lagerstellen 13 zur Aufnahme der Getriebewellen der Getriebeeinheit 7 versehen sind. Falls, wie hier dargestellt, mehrere Lagerplatten vorgesehen sind, können diese mittels hohler Abstandshülsen miteinander verbunden werden, wobei die einzelnen Lagerplatten 12a bis 12c vorzugsweise mittels Schraubverbindungen miteinander verspannt werden. In 2 ist noch ein Gehäusedeckel 12d erkennbar, auf den noch näher eingegangen wird. Es kann vorgesehen sein, dass die äußere Lagerplatte 12a und der Gehäusedeckel 12d hier nicht dargestellte Dichtmittel umfassen, welche die äußere, als Gehäusedeckel dienende Lagerplatte 12a und den Gehäusedeckel 12d gegen das Getriebegehäuse 5 abdichten.
  • Vorzugsweise ist wenigstens eine äußere Lagerplatte 12a des Getriebekäfigs 12 mit einer hier nur angedeuteten umlaufenden Nut 14 versehen, die auf der dem Getriebegehäuse 5 zugewandten Seite in die Lagerplatte 12a eingebracht ist. Der Verlauf der Nut 14 entspricht vorzugsweise der Querschnittskontur des Getriebegehäuses 5, sodass das Getriebegehäuse 5 in die Nut 14 eingreifen und dort gelagert werden kann. Vorzugsweise weist auch der gegenüber der Lagerplatte 12a angeordnete Gehäusedeckel 12d eine hier nur angedeutete Nut 14' auf, die auf der dem Getriebegehäuse 5 zugewandten Seite in den Gehäusedeckel 12d eingebracht ist. Auch die Kontur der Nut 14' entspricht vorzugsweise der Querschnittskontur des Getriebegehäuses 5, sodass das Getriebegehäuse 5 in die Nut 14' eingreifen kann. Auf diese Weise kann der Gehäusedeckel 12d mit dem Getriebegehäuse 5 verspannt werden.
  • Die umlaufende Nut 14 kann auch zur Dichtung dienen. In die Nut 14 wird eine Dichtung (O-Ring) eingelegt, die den Käfig zum Gehäuse hin radial abdichtet.
  • Alternativ kann der Käfig mit dem Gehäuse auch stirnflächig abgedichtet werden. Hierzu werden die Platten 12a, 12d an ihren Anschlägen mit Dichtungen versehen (z. B. Papierdichtungen). Beim Verspannen des Käfigs mit dem Gehäuse werden die Dichtungen dann auf die Stirnflächen des Gehäuses gepresst.
  • Um die Montierbarkeit der Getriebeeinheit in einem Gusskäfig zu erleichtern, kann dieser auch zweiteilig ausgeführt sein. Vorzugsweise besteht er dann aus einer Ober- und Unterhälfte, wobei eine Trennstelle der beiden Hälften entlang der Drehachsen der Wellen 32, 34 und 38 verläuft. Bei der Montage können die vormontierten Wellen 32, 34 und 38 dann samt Lagern in die untere Käfighälfte eingelegt werden. Anschließend wird die obere Hälfte mit der unteren verbunden, vorzugsweise verschraubt.
  • Durch die vorteilhafte Lagerung der Getriebeeinheit 7 in dem Getriebekäfig 12 mittels den mehrere Lagerstellen 13 aufweisenden Lagerplatten 12a bis 12c, kann die Getriebeeinheit 7 einfach durch Entfernen des Gehäusedeckels 12d als Einheit auf der dem Gehäusedeckel 12d gegenüberliegenden Seite aus dem Getriebegehäuse 5 entnommen werden.
  • In einer anderen Ausführungsform des Getriebekäfigs 12 kann auch vorgesehen sein, dass der Gehäusedeckel 12d wie die Lagerplatten 12a bis 12c Aufnahmen für Schaltmittel, Zugführungen, oder aber auch mit Lagerstellen 13 zur Aufnahme von Getriebewellen oder sonstigen Bauteilen des Mehrgang-Getriebes 3 aufweist. Der Getrie bekäfig 12 kann auch einteilig, beispielsweise als Gussteil, ausgeführt sein, in dem dann die Getriebeeinheit 7 montiert wird.
  • Denkbar ist auch eine Ausführung des Mehrgang-Getriebes 3 ohne Getriebekäfig 12, bei der die Getriebeeinheit 7 also direkt in dem Getriebegehäuse 5 montiert wird, welches dann vorzugsweise über entsprechende Lageraufnahmen verfügt.
  • Im Folgenden werden die Lagerplatten 12a bis 12c, die Abstandshülsen und der Gehäusedeckel 12d zusammenfassend als Getriebekäfig 12 bezeichnet.
  • 3 zeigt einen Schaltplan einer Getriebeeinheit, bei der Zwischenwellen miteinander drehfest verbindbar sind.
  • Die Getriebeeinheit ist allgemein mit 20 bezeichnet. Die Getriebeeinheit 20 weist eine Durchgangswelle 22 auf, die über einen ersten Konstanten-Radsatz 25 mit einer Zwischenwelle 24 verbunden ist. Der Konstanten-Radsatz 25 ist durch ein Antriebsrad 26 und ein angetriebenes Rad 28 gebildet. Die Zwischenwelle 24 ist mittels eines ersten Teilgetriebes 30 mit zwei Vorgelegewellen 32, 34 verbunden. Die Vorgelegewellen 32, 34 sind über einen zweiten Konstanten-Radsatz 36 mit einer Ausgangswelle 38 des ersten Teilgetriebes 30 verbunden. Der zweite Konstanten-Radsatz wird gebildet durch zwei Antriebsräder 37, 39 und zwei angetriebene Räder 37', 39'. Die Antriebsräder 37, 39 sind jeweils mit einer Vorgelegewelle 32, 34 verbunden und die angetriebenen Räder 37', 39' sind mit der Ausgangswelle 38 verbunden. Die Ausgangswelle 38 ist verbunden mit einer Eingangswelle 40 eines zweiten Teilgetriebes 42. Die Eingangswelle 40 ist über das zweite Teilgetriebe 42 mit einer Ausgangswelle 44 der Getriebeeinheit verbunden.
  • Die Ausgangswelle 38 des ersten Teilgetriebes 30 ist verbunden mit der Eingangswelle 40 des zweiten Teilgetriebes 42, wobei diese Wellen einstückig ausgebildet sein können. Die Ausgangwelle 38 des ersten Teilgetriebes 30 ist koaxial zu der Zwischen welle 24 angeordnet. Die Zwischenwelle 24 ist als Hohlwelle ausgebildet und die Ausgangswelle 38 ist radial innenliegend in der Zwischenwelle 24 angeordnet.
  • Die Zwischenwelle 24 und die Ausgangswelle 38 sind mittels einer Kupplungsanordnung 46 miteinander verbindbar.
  • Die Ausgangswelle 44 der Getriebeeinheit 20 ist koaxial zu der Durchgangswelle 22 angeordnet. Die Ausgangswelle 44 ist als Hohlwelle ausgebildet und die Durchgangswelle 22 radial innenliegend in der Ausgangswelle 44 angeordnet.
  • Die Zwischenwelle 24 lagert drei Antriebsräder 48, 50, 52, die mit angetriebenen Rädern 54, 56, 58 der Vorgelegewelle 32 und angetriebenen Rädern 60, 62, 64 der Vorgelegewelle 34 verbunden sind bzw. kämmen. Die angetriebenen Räder 54, 56, 58 sind an der Vorgelegewelle 32 gelagert. Die angetriebenen Räder 60, 62, 64 sind an der Vorgelegewelle 34 gelagert. Die Vorgelegewellen 32, 34 sind mittels des zweiten Konstanten-Radsatzes 36 mit der Ausgangswelle 38 verbunden.
  • An der Eingangswelle 40 des zweiten Teilgetriebes sind Antriebsräder 66, 68, 70 gelagert, die jeweils mit den angetriebenen Rädern 72, 74, 76 der Ausgangswelle 44 im Eingriff stehen.
  • Die Ausgangswelle 44 ist mit einem Kettenblatt 78 verbindbar.
  • Die Tretkurbeln 9, 9' sind mit der Durchgangswelle 22 verbindbar ausgebildet. Dadurch kann ein Drehmoment auf die Durchgangswelle 22 übertragen werden. Das Moment wird über den Konstanten-Radsatz, der durch die Zahnräder 26, 28 gebildet ist, auf die Zwischenwelle 24 übertragen. Die angetriebenen Räder 54, 56, 58, 60, 62, 64 sind mittels jeweils eines Freilaufs an den jeweiligen Vorgelegewellen 32, 34 derart gelagert, dass sie in eine Drehrichtung mit der zugehörigen Vorgelegewelle 32, 34 drehfest verbunden werden können. Durch eine nicht dargestellte Schaltvorrichtung können die Freiläufe der jeweiligen Vorgelegewelle 32, 34 mit einer nicht dargestell ten Innenverzahnung der jeweiligen angetriebenen Räder 54, 56, 58, 60, 62, 64 in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden. Dadurch ist wenigstens eines der angetriebenen Räder 54, 56, 58, 60, 62, 64 der Vorgelegewellen 32, 34 mit der Zwischenwelle 24 verbindbar. Das Drehmoment wird von den Vorgelegewellen 32, 34 über den Konstanten-Radsatz 36 auf die Ausgangswelle 38 übertragen.
  • Die Antriebsräder 66, 68, 70 des zweiten Teilgetriebes 42 sind mittels Freiläufen an der Eingangswelle 40 in gleicher Weise wie die angetriebenen Räder 54, 56, 58, 60, 62, 64 des ersten Teilgetriebes 30 an den Vorgelegewellen 32, 34 gelagert. Daher sind die Antriebsräder 66, 68, 70 mit der Eingangswelle 40 verbindbar. Dadurch kann das Moment von der Eingangswelle 40 über eine von drei Übersetzungsverhältnissen, die durch Zahnräder des zweiten Teilgetriebes 42 gebildet sind, auf die Ausgangswelle 44 und somit auf das Kettenblatt 78 übertragen werden.
  • Weiterhin ist die Ausgangswelle 38 mit der Zwischenwelle 42 mittels der Kupplungsanordnung 46 verbindbar. Dadurch kann das Moment von der Zwischenwelle 42 direkt auf die Eingangswelle 40 übertragen werden. Durch diese Kupplungsanordnung 46 kann ein weiterer Übertragungspfad für das Drehmoment gebildet werden.
  • Folglich können durch das erste Teilgetriebe 30 sieben unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisiert werden. Diese Übersetzungsverhältnisse werden mit den drei Übersetzungsverhältnissen des zweiten Teilgetriebes 42 multipliziert, so dass die Getriebeeinheit 20 somit 21 verschiedene Übersetzungsverhältnisse aufweist und somit 21 Gänge realisiert werden können.
  • Die besondere Ausgestaltung der Schaltvorrichtung für die Freiläufe der Zahnräder 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68 und 70 sind im Weiteren näher erläutert.
  • Die Kupplungsanordnung 46 kann sowohl als Freilauf entsprechend der in dieser Ausführungsform erwähnten Freiläufe ausgebildet sein. Alternativ kann die Kupp lungsanordnung mittels verschiedener Kupplungsmittel, wie zum Beispiel Klauenkupplungen oder Zahnkupplungen realisiert sein.
  • Dadurch, dass die Ausgangswelle 38 radial in der Zwischenwelle 24 angeordnet ist, ist eine besonders kompakte Bauform möglich.
  • Es versteht sich, dass das erste Teilgetriebe 30 auch eine einzelne Vorgelegewelle 32, 34 aufweisen kann, die zwei oder mehr Zahnradpaare aufweisen kann. Ferner versteht es sich, dass das zweite Teilgetriebe 42 ebenfalls zwei oder mehr Zahnradpaare aufweisen kann.
  • In 4 ist ein Schaltplan einer Getriebeeinheit gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Dieser Schaltplan ähnelt der in 3 dargestellten Getriebeeinheit 20, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und hier nur die Unterschiede beschrieben sind.
  • Die in 4 dargestellte Getriebeeinheit ist allgemein mit 80 bezeichnet.
  • Das Drehmoment, das von der Durchgangswelle 22 auf die Zwischenwelle 24 des ersten Teilgetriebes 30 übertragen wird, wird mittels eines Konstanten-Radsatzes 82 übertragen. Der Konstanten-Radsatz 82 wird gebildet aus dem Antriebsrad 26 und einem Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 ist mit der Zwischenwelle 24 verbunden. Das Zahnrad 84 ist ferner mit dem angetriebenen Rad 54 der Vorgelegewelle 32 und mit dem angetriebenen Rad 60 der Vorgelegewelle 34 verbunden. Ein weiterer Unterschied zu der Getriebeeinheit 20 aus 3 besteht darin, dass die Zwischenwelle 24 und die Ausgangswelle 38 nicht über eine Kupplungsanordnung 46 verfügt und somit nicht direkt drehfest verbindbar sind.
  • Dadurch, dass das Zahnrad 84 sowohl mit dem Antriebsrad 26 des Konstanten-Radsatzes 82 und mit den angetriebenen Rädern 54, 60 der Vorgelegewellen 32, 34 verbunden sind, kann ein Zahnrad entfallen und dadurch können Gewicht und Kosten gespart werden.
  • Es versteht sich, dass durch die fehlende Kupplungsanordnung 46 aus 3 ein Übertragungspfad des ersten Teilgetriebes 30 nicht realisiert ist und somit die in 4 dargestellte Getriebeanordnung lediglich über 18 Gänge verfügt.
  • In 5 ist eine Getriebeeinheit dargestellt, die die Eigenschaften der Getriebeeinheiten der 3 und 4 kombiniert.
  • Die Getriebeeinheit in 5 ist allgemein mit 90 bezeichnet. Da diese Getriebeeinheit 90 durch Kombination der Getriebeeinheiten 20 und 80 gebildet ist, sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und im Folgenden werden nur die Unterschiede bzw. Besonderheiten beschrieben.
  • Das Drehmoment wird von der Durchgangswelle 22 über den Konstanten-Radsatz 82 auf die Zwischenwelle 24 übertragen. Dabei wird der Konstanten-Radsatz 82 gebildet durch das Antriebsrad 26 und das Zahnrad 84. An der Zwischenwelle 24 ist das Zahnrad 84 gelagert und mit dem angetriebenen Rad 54 der Vorgelegewelle 32 und dem angetriebenen Rad 60 der Vorgelegewelle 34 verbunden.
  • Die Ausgangswelle 38 ist koaxial zu der Zwischenwelle 24 angeordnet. Die Zwischenwelle 24 ist als Hohlwelle ausgebildet und die Ausgangswelle 38 ist radial innenliegend in der Zwischenwelle 24 angeordnet. Die Ausgangswelle 38 und die Zwischenwelle 24 weisen die Kupplungsanordnung 46 auf. Durch die Kupplungsanordnung 46 sind die Zwischenwelle 24 und die Ausgangswelle 38 drehfest miteinander verbindbar.
  • In dieser Ausführungsform kann zum einen ein Zahnrad durch das gemeinsame Zahnrad 84 des Konstanten-Radsatzes 82 und des ersten Teilgetriebes 30 eingespart werden. Durch die Kupplungsanordnung 46 ist ein weiterer möglicher Pfad für das Drehmoment in dem Teilgetriebe 30 bereitgestellt, wodurch die Getriebeeinheit 90 somit über 21 Gänge verfügt.
  • 6 ist eine perspektivische Darstellung der Getriebeeinheit 20 aus 3. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu der vorangegangenen 3 verwiesen wird und hier nur die Unterschiede beschrieben sind.
  • Die Getriebeeinheit 20 weist die Durchgangswelle 22 auf, die mit den nicht dargestellten Tretkurbeln 9, 9' verbindbar ist. Die Durchgangswelle 22 weist an ihren axialen Enden jeweils einen Aufnahmeabschnitt 86 und 86' zur Befestigung der nicht dargestellten Tretkurbeln 9, 9' auf. Die Durchgangswelle 22 dient zugleich als Antriebs- und Eingangswelle der gesamten Getriebeeinheit 20. Sobald die Tretkurbeln 9, 9' betätigt werden, dreht sich die Durchgangswelle 22.
  • Die Durchgangswelle 22 ist mittels eines Lagers 88 gelagert. Die Durchgangswelle 22 umgebend ist ein Aufnahmeabschnitt 91 angeordnet, der mit der Ausgangswelle 44 verbunden ist, die als Hohlwelle ausgebildet ist und die die Durchgangswelle 22 radial umgibt. Der Aufnahmeabschnitt 91 dient dazu, mit dem Kettenblatt 78 drehfest verbunden zu werden. Die Vorgelegewelle 34 weist Lager 96, 96' auf, mittels derer die Vorgelegewelle 34 gelagert ist. Die Vorgelegewelle 32 weist Lager 94, 94' auf, mittels derer die Vorgelegewelle 32 gelagert ist.
  • Aus 6 wird deutlich, dass die Ausgangswelle 38 und die Zwischenwelle 24 ineinander angeordnet sind. Ferner sind die Ausgangswelle 44 und die Durchgangswelle 22 radial ineinander angeordnet. Die Ausgangswelle 44 und die Eingangswelle 22 sind radial versetzt zu der Ausgangswelle 38 des ersten Teilgetriebes 30 und der Zwischenwelle 24 angeordnet. Die Vorgelegewellen 32, 34 sind radial versetzt zu der Zwischenwelle 34 und der Durchgangswelle 22 angeordnet.
  • Durch die perspektivische Darstellung der Getriebeeinheit 20 in 6 wird die kompakte Bauform der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit deutlich.
  • 7 zeigt mehrere Ausführungen von Schaltbolzen, die im Folgenden näher beschrieben werden.
  • Die in 7 dargestellten Schaltbolzen 100 und 102 wirken mit hier nicht dargestellten Freilaufkörpern zusammen. Ein Freilauf der hier angesprochenen Art ist vorzugsweise wie folgt ausgebildet: Die Freilaufkörper sind innerhalb der Hohlwellen 32, 34 und 40 in Aussparungen 104 eines Schaltbolzens 100, 102 verlagerbar angeordnet. Jedem auf der Zwischenwelle angeordneten Zahnrad ist mindestens ein Freilaufkörper zugeordnet, ferner ist ein Freilaufkörper vorzugsweise einer Aussparung 104 in dem Schaltbolzen 100, 102 zugeordnet. Der Freilaufkörper ist an der Innenverzahnung der Zahnräder so ausgebildet, dass er formschlüssig in die Innenverzahnung eingreifen kann. Auf seiner gegenüberliegenden Seite weist der Freilaufkörper eine in Richtung einer Mittelachse M weisende Erhöhung auf. Der Freilaufkörper wird mittels einer Torsionsfeder oder mittels eines Federrings relativ zu dem Zahnrad und zu der Zwischenwelle so ausgerichtet, dass er, um in die Innenverzahnung eines Zahnrad eingreifen zu können, über die Umfangsfläche der Zwischenwelle hervorsteht. Im Folgenden wird lediglich auf die Verwendung der Torsionsfeder eingegangen, gleiches gilt auch, wenn Federringe statt Torsionsfedern verwendet werden.
  • Der Freilaufkörper ist also durch eine Feder vorgespannt und gibt das Zahnrad frei, wenn es eine größere Drehwinkelgeschwindigkeit aufweist als die Zwischenwelle. Dreht sich allerdings das Zahnrad langsamer als die Zwischenwelle, so rasten die Freilaufkörper in die Innenverzahnung des Zahnrades ein und stellt so eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Zahnrad und der jeweiligen Welle her.
  • Innerhalb der Hohlwelle Ist der in 7 dargestellte, in Richtung der Mittelachse M der Zwischenwelle axial verlagerbare Schaltbolzen 100, 102 vorgesehen, der mit Aussparungen 104 versehen ist, wobei jeweils eine der Aussparungen 104 vorzugswei se jeweils einem Zahnrad zugeordnet ist. Die Mittelachse M der jeweiligen Zwischenwelle ist somit gleichzeitig die Mittelachse des Schaltbolzens. Der Schaltbolzen 100, 102 dreht sich mit derselben Geschwindigkeit wie die jeweilige Zwischenwelle, in welcher der Schaltbolzen 10 angeordnet ist. Die Aussparungen 104 sind axial und umfänglich gegeneinander versetzt. Ist die Aussparung 104 eines Schaltbolzens 100, 102 axial gegenüber einem in der Umfangsfläche der Zwischenwelle angeordneten Freilaufkörper verlagert, übt der Schaltbolzen 100, 102 eine Kraft auf die Erhöhung des Freilaufkörpers auf dessen der Mittelachse M zugewandten Seite aus und verlagert dadurch den Freilaufkörper so weit in das Innere der Zwischenwelle, dass der Freilaufkörper nur noch minimal über die Umfangsfläche der Zwischenwelle hervorsteht, und zwar nur so weit, dass der Freilaufkörper gerade nicht in die Innenerzahnung des Zahnrades eingreift.
  • Dadurch, dass der hervorstehende Teil des Freilaufkörpers zwischen den Gleitlagerscheiben oder zwischen Kugellagern angeordnet ist, wird durch den über die Umfangsfläche der Welle hervorstehenden Teil des Freilaufkörpers quasi die axiale Position des Zahnrads auf der Zwischenwelle festgelegt. Wird der Schaltbolzen 100, 102 in der Zwischenwelle derart axial verlagert, dass sich die Aussparung 104 des Schaltbolzens 100, 102 direkt unterhalb eines einem Zahnrad zugeordneten Freilaufkörpers befindet, übt der Schaltbolzen 100, 102 keine Kraft mehr auf die Erhöhung des Freilaufkörpers aus und der Freilaufkörper wird durch die Federkraft der Torsionsfeder nach außen, also weiter über die Umfangsfläche der Zwischenwelle hinaus verlagert beziehungsweise gedreht. Dadurch kann der Freilaufkörper in die Innenverzahnung des Zahnrades eingreifen und das Zahnrad mit der Welle koppeln.
  • Durch axiales Hin- und Herschieben des Schaltbolzens 100, 102 mit entsprechenden Aussparungen 104 können die Freilaufkörper somit in die Innenverzahnung des Zahnrades ein- oder ausgeklinkt werden und somit die Gänge der auf der Welle befindlichen Zahnräder geschaltet werden. Damit der sich mit der Zwischenwelle drehende Schaltbolzen 100, 102 von außen angesteuert werden kann, wird die Drehbewegung des Schaltbolzens vorzugsweise mit Hilfe eines Axiallagers entkoppelt.
  • Zwei Aussparungen 104 des Schaltbolzens 100, 102, die zwei benachbarten Zahnrädern zugeordnet sind, sind vorzugsweise so ausgebildet, dass ein schräger Bereich 106, 108 vorgesehen ist, in dem beide Freilaufkörper nach außen in Richtung der Innenverzahnung verlagert werden und somit in deren jeweiliges zugeordnetes Zahnrad eingreifen können. Die axial äußeren Aussparungen 104 können an ihren inneren Kanten einen senkrechten Bereich 110 aufweisen.
  • Sobald sich der Schaltbolzen 100, 102 an einer axialen Position innerhalb der Zwischenwelle befindet, in welcher dieser Bereich den beiden in axialer Richtung gesehenen benachbarten Freilaufkörpern zugeordnet ist, wird das schneller drehende Zahnrad eingekoppelt und das langsamere Zahnrad befindet sich in einem Freilaufzustand, in dem der Freilaufkörper auf Schrägungen der Innenverzahnung hinweg gleitet. Durch diesen Zwischenzustand ist gewährleistet, dass bei weiterem Verschieben des Schaltbolzens 100, 102 mindestens ein Freilaufkörper eingeklinkt bleibt und somit ein Leerlauf des Getriebes vermieden wird.
  • In 7 ist bei 112 eine weitere Ausführungsform des Schaltbolzens dargestellt. Dieser Schaltbolzen weist erhabene Betätigungselemente 114 auf. Diese erhabenen Betätigungselemente 114 sind wie die Aussparungen 104 umfänglich um den Schaltbolzen 112 verteilt und dienen wie die Aussparung 104 zur Betätigung der Freilaufkörper. Die Erhöhungen 114 können auch als federbelastete Kugeln ausgebildet sein.
  • 8 zeigt eine Prinzipskizze der axialen Position des Schaltbolzens 100 in der Zwischenwelle relativ zu den nur schematisch dargestellten Freilaufkörpern 116, 118 und 120. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.
  • In 8 sind der Schaltbolzen 100 und die Freilaufkörper 116, 118 und 120 schematisch dargestellt. In der obersten Zeile ist der Schaltbolzen 100 in einer axialen Position in der Zwischenwelle angeordnet, in der die Aussparung 104' direkt unterhalb des Freilaufkörpers 116 angeordnet ist. Dadurch kann der Freilaufkörper 116 in die Innenverzahnung eingreifen, sodass Gang 1 eingelegt ist.
  • Wenn ausgehend von dem in 12 mit ”Gang 1 eingelegt” gekennzeichneten Schaltzustand von Gang 1 in Gang 2 geschaltet werden soll, wird der Schaltbolzen 100 in der Zwischenwelle nach rechts verlagert, solange, bis sich die Aussparung 104'' im Bereich des Freilaufkörpers 118 befindet, wie in 8 mit ”Zwischenstufe (Gang 2 eingelegt)” gekennzeichnet ist. Die Aussparung 104', in welcher der Freilaufkörper 116 angeordnet ist, muss ferner so breit in axialer Richtung gesehen ausgebildet sein, dass auch der Freilaufkörper 116 nach der axialen Bewegung des Schaltbolzens 100 noch ”aktiv” ist, also noch in Eingriff mit der Innenverzahnung steht. In dieser Schaltstellung des Schaltbolzens 100 befindet sich also sowohl der Freilaufkörper 116 also auch der Freilaufkörper 118 in einer aktiven Position, sodass das sich schneller drehende Zahnrad über den Freilaufkörper mit der Welle gekoppelt wird, also Gang 2 eingelegt wird.
  • Durch diesen Zwischenzustand, in welchem wenigstens zwei Freilaufkörper ”aktiviert” sind, wird ein Leerdrehen der Getriebeeinheit bei einem Umschaltvorgang vermieden. Wird der Schaltbolzen 100 ausgehend von dem Zwischenzustand weiter axial, hier nach rechts, in der Zwischenwelle verlagert, wird der Freilaufkörper 116 deaktiviert und der in 12 mit ”Gang 2 eingelegt” gekennzeichnete Schaltzustand tritt ein.
  • Gleiches gilt für ein Umschalten ausgehend von Gang 2 in den in 8 mit ”Zwischenstufe (Gang 3 eingelegt)” gekennzeichneten Schaltzustand und von dort aus in den Schaltzustand ”Gang 3 eingelegt”. Entscheidend ist, dass die Breite der Aussparungen 104', 104'' und 104''' in axialer Richtung gesehen, derart aufeinander abgestimmt ist, dass bei einer axialen Verlagerung des Schaltbolzens 100 eine Zwischenstufe erreicht wird, bei der gleichzeitig wenigstens zwei Freilaufkörper aktiviert sind.
  • Durch die hier beschriebene Ausgestaltung der Schaltmittel ist das Schalten in einen höheren Gang, also einen Gang mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis in beiden Teilgetrieben 30 und 42 ohne Tretkraftunterbrechung möglich. Dadurch, dass die Freilaufklinken beim Herunterschalten in einen kleineren Gang, also in einen Gang größerer Übersetzung, aufgrund des Kraftschlusses im langsamer drehenden Zahnrad eingeklinkt bleiben, muss vom Fahrer beim Herunterschalten die Tretkraft reduziert werden.
  • Durch eine spezielle Ausführung der Freilaufkörper, insbesondere der Form des in die Innenverzahnung des Zahnrades eingreifenden Teils des Freilaufkörpers und eine spezielle Ausführung der Aussparungen 104 mit den schrägen Bereichen 109 im axial verschiebbaren Schaltbolzen und den entsprechenden Erhöhungen auf den Freilaufkörpern wird die Schaltkraft, die vom Fahrer über einen Schalthebel aufgebracht werden muss, um den Schaltbolzen trotz eingeklinktem Zahnrad unter Last axial zu verschieben, also um einen kleineren Gang einzulegen, minimiert.
  • Der axial verschiebbare Schaltbolzen 100, 102, 112 wird vorzugsweise mittels eines hier nicht dargestellten Schaltzuges angesteuert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Schaltbolzens mittels einer Feder vorgespannt ist.
  • Mittels eines derartigen Schaltbolzens 100, 102, 112 kann sowohl das erste Teilgetriebe 30 als auch das zweite Teilgetriebe 42, sowie die Kupplungsanordnung 46 geschaltet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19720794 A1 [0008]
    • - DE 102004045364 A1 [0009]
    • - EP 1445088 A2 [0010]

Claims (15)

  1. Getriebeeinheit (20; 90) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit einer Durchgangswelle (22), die auf entgegengesetzten Seiten mit Kurbeln (9, 9') zum Antrieb des Fahrzeugs verbindbar ist, mit einem ersten Teilgetriebe (30), wobei das erste Teilgetriebe (30) eine erste Zwischenwelle (24) aufweist, die über einen ersten Konstanten-Radsatz (25) mit der Durchgangswelle (22) verbunden ist, wobei an der ersten Zwischenwelle (24) eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern (48, 50, 52) gelagert ist, und wobei das erste Teilgetriebe (30) wenigstens eine Vorgelegewelle (32, 34) aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von ersten angetriebenen Zahnrädern (54, 56, 58, 60, 62, 64) des ersten Teilgetriebes (30) gelagert ist, und wobei die wenigstens eine Vorgelegewelle (32, 34) über einen zweiten Konstanten-Radsatz (36) mit einer Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) verbunden ist, wobei die erste Zwischenwelle (24) mit der Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) wenigstens in einer Drehrichtung drehfest verbindbar ist, wobei die Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) mit einer Eingangswelle (40) eines zweiten Teilgetriebes (42) verbunden ist, an der eine Mehrzahl von zweiten Antriebszahnrädern (66, 68, 70) gelagert ist, wobei das zweite Teilgetriebe (42) eine Ausgangswelle (44) aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern (72, 74, 76) des zweiten Teilgetriebes (42) gelagert ist, und wobei die Ausgangswelle (44) des zweiten Teilgetriebes (42) als Hohlwelle ausgebildet ist, die koaxial zu der Durchgangswelle (22) angeordnet ist.
  2. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, wobei die Zwischenwelle (24) mit der Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) mittels eines Freilaufs (46) verbindbar ist.
  3. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, wobei die Zwischenwelle (24) mit der Ausgangswelle (44) des ersten Teilgetriebes (30) mittels einer Kupplung (46) verbindbar ist.
  4. Getriebeeinheit nach Anspruch 3, wobei die Zwischenwelle (24) mit der Ausgangswelle (44) des ersten Teilgetriebes (30) in beiden Drehrichtungen drehfest verbindbar ist.
  5. Getriebeeinheit (80; 90) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit einer Durchgangswelle (22), die auf entgegengesetzten Seiten mit Kurbeln (9, 9') zum Antrieb des Fahrzeugs verbindbar ist, mit einem ersten Teilgetriebe (30), wobei das erste Teilgetriebe (30) eine erste Zwischenwelle (24) aufweist, die über einen ersten Konstanten-Radsatz (84) mit der Durchgangswelle (22) verbunden ist, wobei an der ersten Zwischenwelle (24) eine Mehrzahl von ersten Antriebszahnrädern (50, 52, 84) gelagert ist, und wobei das erste Teilgetriebe (30) wenigstens eine Vorgelegewelle (32, 34) aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern (54, 56, 58, 60, 62, 64) des ersten Teilgetriebes (30) gelagert ist, wobei eines der ersten Antriebszahnräder (84) ein Abtriebsrad (84) des ersten Konstanten-Radsatzes (82) bildet, und wobei die wenigstens eine Vorgelegewelle (32, 34) über einen zweiten Konstanten-Radsatz (36) mit einer Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) verbunden ist, wobei die Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) mit einer Eingangswelle (40) eines zweiten Teilgetriebes (42) verbunden ist, an der eine Mehrzahl von zweiten Antriebszahnrädern (66, 68, 70) gelagert ist, wobei das zweite Teilgetriebe (42) eine Ausgangswelle (44) aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern (72, 74, 76) des zweiten Teilgetriebes (42) gelagert ist, und wobei die Ausgangswelle (44) des zweiten Teilgetriebes (42) als Hohlwelle ausgebildet ist, die koaxial zu der Durchgangswelle (22) angeordnet ist.
  6. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die ersten angetriebenen Zahnräder (54, 56, 58, 60, 62, 64) mittels jeweils eines Freilaufs mit der wenigstens einen Vorgelegewelle (32, 34) verbindbar sind.
  7. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweiten Antriebszahnräder (66, 68, 70) jeweils mittels eines Freilaufs mit der Eingangswelle (40) des zweiten Teilgetriebes (42) verbindbar sind.
  8. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die angetriebenen Zahnräder (72, 74, 76) des zweiten Teilgetriebes (42) jeweils mittels eines Freilaufs mit der Ausgangswelle (44) verbindbar sind.
  9. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei wenigstens einer der Freiläufe mittels einer koaxial innenliegenden Schaltvorrichtung (100; 102, 112) schaltbar ist.
  10. Getriebeeinheit nach Anspruch 9, wobei die Schaltvorrichtung (100; 102, 112) mittels eines axial verschiebbaren Schaltbolzens (100; 102, 112) betätigbar ist.
  11. Getriebeeinheit nach Anspruch 10, wobei der Schaltbolzen (100; 102, 112) über seinen Umfang verteilte Betätigungselemente (104; 114) aufweist, die Freilaufkörpern (116, 118, 120) der jeweiligen Freiläufe zugeordnet sind.
  12. Getriebeeinheit nach Anspruch 11, wobei die Betätigungselemente (104; 114) durch Aussparungen (104) gebildet sind.
  13. Getriebeeinheit nach Anspruch 11, wobei die Betätigungselemente (104; 114) erhaben gegenüber dem Bolzen (112) ausgebildet sind.
  14. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Betätigungselemente (104; 114) an dem Schaltbolzen (100; 102, 112) derart angeordnet sind, dass bei einem Gangwechsel zwei Zahnräder gleichzeitig mit der entsprechenden Welle in einer Drehrichtung drehfest verbindbar sind.
  15. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das erste Teilgetriebe (30) genau zwei Vorgelegewellen (32, 34) aufweist, die jeweils über einen Konstanten-Radsatz (36) mit der Ausgangswelle (38) des ersten Teilgetriebes (30) verbunden sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011106107A1 (de) * 2011-06-09 2012-12-13 Pinion Gmbh Schaltvorrichtung und Getriebeeinheit
US11247749B2 (en) * 2016-09-01 2022-02-15 Robert Bosch Gmbh Drive assembly and vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19720794A1 (de) 1997-05-16 1998-11-19 Bernhard Rohloff Mehrgang-Getriebenabe
EP1445088A2 (de) 2001-08-22 2004-08-11 José Miguel Llibrer Porcar Mechanisches gangwechselsystem für fahrräder und ähnliche fahrzeuge
DE102004045364A1 (de) 2004-09-15 2006-03-30 Nicolai, Karlheinz, Dipl.-Ing. (TU) Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19720794A1 (de) 1997-05-16 1998-11-19 Bernhard Rohloff Mehrgang-Getriebenabe
EP1445088A2 (de) 2001-08-22 2004-08-11 José Miguel Llibrer Porcar Mechanisches gangwechselsystem für fahrräder und ähnliche fahrzeuge
DE102004045364A1 (de) 2004-09-15 2006-03-30 Nicolai, Karlheinz, Dipl.-Ing. (TU) Mehrfachgetriebe für ein Fahrrad

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011106107A1 (de) * 2011-06-09 2012-12-13 Pinion Gmbh Schaltvorrichtung und Getriebeeinheit
EP2718174B1 (de) * 2011-06-09 2020-04-08 Pinion GmbH Schaltvorrichtung und getriebeeinheit
DE102011106107B4 (de) 2011-06-09 2023-10-05 Pinion Gmbh Schaltvorrichtung, Getriebeeinheit und Verfahren zum Schalten einer Getriebeeinheit
US11247749B2 (en) * 2016-09-01 2022-02-15 Robert Bosch Gmbh Drive assembly and vehicle

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