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HINTERGRUND
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Motorrad. Genauer betrifft die
vorliegende Erfindung eine Rückwärtsfahrtsanordnung
für ein
Motorrad.
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Motorräder umfassen
gewöhnlich
lediglich Getriebeanordnungen, welche in der Lage sind, das Motorrad
in einer Vorwärtsrichtung
anzutreiben. Wenn ein Verwender wünscht, das Motorrad rückwärts zu bewegen,
muß der
Verwender typischerweise das Motorrad entweder aufsitzend rückwärts schieben
oder absteigen und das Motorrad schieben. Eine derartige Aufgabe
kann jedoch für
kleine Verwender oder für
einen Verwender, welcher ein größeres, schwereres
Motorrad (beispielsweise ein Motordreirad) zu bewegen versucht,
sehr schwierig sein. Ferner kann der Verwender auch Mühe haben,
wenn dieser versucht, das Motorrad rückwärts eine Anhöhe hinauf
oder über
einen Bordstein hinweg zu bewegen.
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Eine
typische Vorwärtsantriebs-Getriebeanordnung 10 für ein Motorrad
ist in den 1 und 2 dargestellt.
Die dargestellte Getriebeanordnung 10 umfaßt eine
Hauptwelle 14, eine Vorlegewelle 18, ein Gruppe
von ersten Zahnrädern 22,
welche mit der Hauptwelle 14 verbunden sind, und ein Gruppe
von zweiten Zahnrädern 26,
welche mit der Vorlegewelle 18 verbunden sind. Die Hauptwelle 14,
die Vorlegewelle 18 und die Zahnräder 22, 26 sind
in einem Getriebegehäuse 30 (2)
angeordnet, welches mit einem Rahmen des Motorrads verbunden ist.
Die Getriebeanordnung 10 wird sodann mit einem Motor verbunden,
um das Motorrad in einer Vorwärtsrichtung
anzutreiben.
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Die
dargestellte Hauptwelle 14 umfaßt ein Antriebsende 34,
welches geeignet gestaltet ist, um durch den Motor ge dreht zu werden,
und ein gegenüberliegendes
Ende 38, welches durch eine Trägerplatte 42 gelagert
wird. Die ersten Zahnräder 22 sind in
einstückiger
Weise an der Hauptwelle 14 ausgebildet, um sich mit der
Hauptwelle 14 zu drehen. Ein Abtriebszahnrad 46 ist
um das Antriebsende 34 angeordnet, um eine Antriebskraft
von dem Getriebe auf ein Hinterrad des Motorrads zu übertragen.
Wie in 2 dargestellt, ist ein Lager 50 zwischen
dem Abtriebszahnrad 46 und der Hauptwelle 14 angeordnet, um
eine Relativdrehung zwischen der Hauptwelle 14 und dem
Abtriebszahnrad 46 zu ermöglichen.
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Die
dargestellte Vorlegewelle 18 verläuft parallel zu der Hauptwelle 14 und
umfaßt
ein erstes Ende 54 in benachbarter Anordnung zu dem Antriebsende 34 der
Hauptwelle 14 und ein zweites Ende 58 gegenüber dem
ersten Ende 54. Jedes der zweiten Zahnräder 26 umfaßt ein Lager 62,
welches zwischen der Vorlegewelle 18 und dem entsprechenden Zahnrad 26 angeordnet
ist, um eine Relativdrehung zwischen der Vorlegewelle 18 und
den Zahnrädern 26 zu
ermöglichen.
Die zweiten Zahnräder 26 befinden
sich jeweils in beständigem
Eingriff mit einem entsprechenden ersten Zahnrad 22, so
daß sich
die zweiten Zahnräder 26 immer
dann drehen, wenn sich die Hauptwelle 14 dreht. Ein Abtriebszahnrad 66 ist nahe
bei dem ersten Ende 54 fest montiert, um sich mit der Vorlegewelle 18 zu
drehen. Das Abtriebszahnrad 66 der Vorlegewelle 18 greift
mit dem Abtriebszahnrad 46 der Hauptwelle 14 ineinander,
um eine Drehung von der Vorlegewelle 18 auf das Abtriebszahnrad 46 an
der Hauptwelle 14 zu übertragen.
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Die
dargestellte Getriebeanordnung 10 umfaßt ferner einen ersten Mitnehmerring 70,
welcher mit einer ersten Schaltgabel 72 verbunden ist,
und einen zweiten Mitnehmerring 74, welcher mit einer zweiten
Schaltgabel 76 verbunden ist. Die Mitnehmerringe 70, 74 sind
verschiebbar mit der Vorlegewelle 18 verbunden, um eine
Drehung von den zweiten Zahnrädern 26 auf
die Vorlegewelle 18 zu übertragen.
Wenn ein Verwender einen Gang auswählt bzw. Gänge schaltet, bewegt die entsprechende Schaltgabel 72, 76 den
entsprechenden Mitnehmerring 70, 74 in Eingriff
mit einem entsprechenden benachbarten Zahnrad 26, so daß sich der
Mitnehmerring 70, 74 mit dem Zahnrad 26 dreht
und die Drehung auf die Vorlegewelle 18 überträgt. Wie
in 1 dargestellt, ist eine Schalttrommel 78 mit
der Trägerplatte 42 und
mit den Schaltgabeln 72, 76 verbunden, so daß eine Drehung
der Schalttrommel 78 die Schaltgabeln 72, 76 bewegt,
um wiederum die Mitnehmerringe 70, 74 zu bewegen,
wenn der Verwender Gänge
schaltet.
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Typischerweise
umfaßt
die Getriebeanordnung 10 ferner eine Seitenverkleidung 82 (2). Die
Seitenverkleidung 82 ist mit der Trägerplatte 42 verbunden,
um eine seitliche Öffnung 86 des
Getriebegehäuses 30 zu
bedecken. Die seitliche Öffnung 86 liefert
zusätzlich
dazu, daß diese
einen Wartungszugang zu der Getriebeanordnung 10 liefert,
ein Spiel für
das gegenüberliegende
Ende 38 der Hauptwelle 14, das zweite Ende 58 der
Vorlegewelle 18 und andere Komponenten der Getriebeanordnung 10.
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Bei
Betrieb dreht der Motor die Hauptwelle 14, wobei dies bewirkt,
daß sich
die ersten Zahnräder 22 und
die zweiten Zahnräder 26 drehen.
Wenn sich das Getriebe in Auskupplungsstellung befindet, dreht sich
die Vorlegewelle 18 nicht und überträgt daher keine Drehung auf
das Abtriebszahnrad 66. Wenn ein Verwender einen Gang auswählt, verschiebt
eine der Schaltgabeln 72, 76 den entsprechenden
Mitnehmerring 70, 74 in Eingriff mit dem ausgewählten Zahnrad 26 an
der Vorlegewelle 18. Die Drehung wird sodann von der Hauptwelle 14 über die
ausgewählten
Zahnräder 22, 26 auf
die Vorlegewelle 18 und über das Abtriebszahnrad 66 an
der Hauptwelle 18 auf das Abtriebszahnrad 46 an
der Hauptwelle 14 übertragen.
Das Abtriebszahnrad 46 überträgt die Drehung
auf das Hinterrad des Motorrads (bei spielsweise durch einen Ketten-,
Riemen- oder Wellenantrieb), um das Motorrad dadurch in der Vorwärtsrichtung
anzutreiben.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Rückwärtsfahrtsanordnung für ein Motorrad,
umfassend eine Getriebeanordnung, welche ein Getriebegehäuse, eine
Hauptwelle, welche drehbar mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, eine Vorlegewelle,
welche drehbar mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, und eine
Vielzahl von Zahnrädern,
welche mit mindestens einer Welle aus der Gruppe der Hauptwelle und
der Vorlegewelle verbunden sind, aufweist. Die Hauptwelle weist
ein Antriebsende und ein gegenüberliegendes
Ende auf. Das Antriebsende ist geeignet gestaltet, um drehend angetrieben
zu werden. Die Vorlegewelle weist ein erstes Ende in benachbarter
Anordnung zu dem Antriebsende der Hauptwelle und ein zweites Ende
gegenüber
dem ersten Ende auf. Die Vielzahl von Zahnrädern ist geeignet eingerichtet,
um selektiv zu ermöglichen,
daß die
Hauptwelle die Vorlegewelle in einer Vorwärtsrichtung antreibt. Die Vielzahl
von Zahnrädern
ist im wesentlichen in dem Getriebegehäuse angeordnet. Die Rückwärtsfahrtsanordnung
umfaßt
ein erstes Antriebselement, welches geeignet zur Verbindung mit dem
gegenüberliegenden
Ende der Hauptwelle gestaltet ist, und ein zweites Antriebselement,
welches geeignet zur Verbindung mit dem zweiten Ende der Vorlegewelle
gestaltet ist. Das erste Antriebselement befindet sich zur Drehung
damit in Antriebsverbindung (beispielsweise durch eine Ketten-,
Riemen-, Wellenübertragungsstrecke
oder einen Getriebezug) mit dem zweiten Antriebselement. Die Rückwärtsfahrtsanordnung
umfaßt
ferner ein Eingriffselement, welches funktionswirksam zwischen dem
zweiten Antriebselement und der Vorlegewelle angeordnet ist. Das
Eingriffselement ist zwischen einer ersten Position außer Eingriff
mit dem zweiten Antriebselement und der Vorlegewelle und einer zweiten
Position in Eingriff zwischen dem zweiten Antriebselement und der
Vorlegewelle zum Antreiben der Vorlegewelle in einer Rückwärtsrichtung
beweglich. Bei einigen Konstruktionen ist das Eingriffselement funktionswirksam
zwischen dem ersten Antriebselement und der Hauptwelle angeordnet.
Bei derartigen Konstruktionen ist das Eingriffselement zwischen
einer ersten Position außer
Eingriff mit dem ersten Antriebselement und der Hauptwelle und einer
zweiten Position in Eingriff zwischen dem ersten Antriebselement
und der Hauptwelle zum Antreiben der Hauptwelle in einer Rückwärtsrichtung
beweglich.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Abwandeln einer Getriebeanordnung eines Motorrads derart, daß diese
eine Rückwärtsfahrtsanordnung
umfaßt. Die
Getriebeanordnung umfaßt
ein Getriebegehäuse,
eine Hauptwelle, welche drehbar mit dem Getriebegehäuse verbunden
ist, eine Vorlegewelle, welche drehbar mit dem Getriebegehäuse verbunden
ist, und eine Vielzahl von Zahnrädern,
welche mit mindestens einer Welle aus der Gruppe der Hauptwelle und
der Vorlegewelle verbunden sind. Die Hauptwelle weist ein Antriebsende
und ein gegenüberliegendes
Ende auf. Das Antriebsende ist geeignet gestaltet, um drehend angetrieben
zu werden. Die Vorlegewelle weist ein erstes Ende in benachbarter
Anordnung zu dem Antriebsende der Hauptwelle und ein zweites Ende
gegenüber
dem ersten Ende auf. Die Vielzahl von Zahnrädern ist geeignet eingerichtet,
um selektiv zu ermöglichen,
daß die
Hauptwelle die Vorlegewelle in einer Vorwärtsrichtung antreibt. Die Vielzahl
von Zahnrädern
ist im wesentlichen in dem Getriebegehäuse angeordnet. Das Verfahren
umfaßt das
Bereitstellen eines ersten Antriebselements, einer Zwischenwelle,
eines zweiten Antriebselements und eines Eingriffselements. Das
Verfahren umfaßt ferner
das Verbinden des ersten Antriebselements mit dem gegenüberliegenden
Ende der Hauptwelle, das Verbinden der Zwischenwelle mit dem zweiten Ende
der Vorlegewelle und das Lagern des zweiten Antriebselements mit der
Zwischenwelle. Das Verfahren umfaßt ferner das bewegliche Verbinden
des Eingriffselements mit einer Welle aus der Gruppe der Hauptwelle
in benachbarter Anordnung zu dem ersten Antriebselement und der
Vorlegewelle in benachbarter Anordnung zu dem zweiten Antriebselement, um
die Vorlegewelle in einer Rückwärtsrichtung
anzutreiben.
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Weitere
Aspekte der Erfindung werden bei Betrachtung der genauen Beschreibung
und der beigefügten
Zeichnung ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Getriebeanordnung des Stands
der Technik.
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2 ist
eine Querschnittsansicht der Getriebeanordnung gemäß der Linie
2-2 in 1 mit einer Seitenverkleidung.
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3 ist
eine seitliche Ansicht eines Motorrads, wobei die vorliegende Erfindung
verwirklicht ist.
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4 ist
eine perspektivische Vorderansicht eines Abschnitts einer Getriebeanordnung
und einer Rückwärtsfahrtsanordnung
zur Verwendung bei dem Motorrad, welches in 3 dargestellt
ist.
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5 ist
die perspektivische Ansicht von 4 ohne Seitenverkleidung.
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6 ist
eine perspektivische Rückseitenansicht
der Getriebeanordnung und der Rückwärtsfahrtsanordnung,
welche in 5 dargestellt sind.
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7 ist
eine partielle Explosionsansicht der Getriebeanordnung und der Rückwärtsfahrtsanordnung,
welche in 6 dargestellt sind.
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8 ist
eine Draufsicht der der Getriebeanordnung und der Rückwärtsfahrtsanordnung,
welche in 6 dargestellt sind, in einer
Auskupplungsposition.
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9 ist
eine Querschnittsansicht der Getriebeanordnung und der Rückwärtsfahrtsanordnung gemäß der Linie
9-9 in 4.
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10 ist
die Draufsicht von 8 in einer Eingriffsposition.
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11 ist
die Querschnittsansicht von 9 in der
Eingriffsposition.
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12 ist
eine Querschnittsansicht einer Einrastanordnung gemäß der Linie
12-12 von 5.
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13 ist
eine perspektivische Ansicht einer Arretiervorrichtung der Rückwärtsfahrtsanordnung.
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14 ist
eine Querschnittsansicht der Arretiervorrichtung gemäß der Linie
14-14 von 7 in einer Auskupplungsposition.
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15 ist
die Querschnittsansicht von 14 in
einer Eingriffsposition.
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16 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Rückwärtsfahrtsanordnung zur Verwendung
bei dem Motorrad, welches in 3 dargestellt ist.
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17 ist
eine Draufsicht der Getriebeanordnung und der Rückwärtsfahrtsanordnung, welche in 16 dargestellt
sind.
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18 ist
eine Rückseitenansicht
einer Seitenverkleidung einer weiteren Rückwärtsfahrtsanordnung zur Verwendung
bei dem Motorrad, welches in 3 dargestellt
ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Bevor
jegliche Ausführungsbeispiele
der Erfindung genau erläutert
werden, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung im Hinblick
auf deren Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion
und der Anordnung der Komponenten beschränkt ist, welche in der folgenden
Beschreibung dargelegt oder in der folgenden Zeichnung dargestellt
sind. Die Erfindung ist für
weitere Ausführungsbeispiele
und zur Praxis bzw. Ausführung
in verschiedenen Weisen geeignet. Ferner sei darauf hingewiesen,
daß die Phraseologie
und Terminologie, welche in der vorliegenden Schrift verwendet werden,
lediglich zum Zweck der Beschreibung dienen und nicht als beschränkend aufzufassen
sind. Die Verwendung von „umfassen", „enthalten" oder „aufweisen" und Abwandlungen
davon ist derart gemeint, daß dies
sowohl die danach aufgelisteten Punkte und Äquivalente davon als auch zusätzliche
Punkte umfaßt.
Sofern dies nicht anders angegeben oder beschränkt ist, werden die Ausdrücke „montiert", „verbunden", „gelagert" und „gekoppelt" allgemein verwendet,
und diese umfassen sowohl direkte als auch indirekte Montagen, Verbindungen,
Lagerungen und Kopplungen. Ferner sind „verbunden" und „gekoppelt" nicht auf physikalische oder mechanische
Verbindungen bzw. Kopplungen beschränkt.
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3 stellt
ein Motorrad 100 dar, welches einen Rahmen 104,
ein Vorderrad 112, welches drehbar mit dem Rahmen 104 verbunden
ist, und ein Hinterrad 116, welches drehbar mit dem Rahmen 104 verbunden
ist, umfaßt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird das Hinterrad 116 durch den Motor 108 über eine
Getriebeanordnung 10 angetrieben, um das Motorrad 100 in
einer Vorwärtsrichtung
voranzutreiben. Zur Erörterung
der Komponenten und der Arbeitsweise der Getriebeanordnung 10 sei
hiermit auf die obige Beschreibung der Getriebeanordnung 10 unter
Verweis auf die 1 und 2 verwiesen.
Das dargestellte Motorrad 100 umfaßt ferner eine Rückwärtsfahrtsanordnung 120 (4–11),
welche mit der Getriebeanordnung 10 verbunden ist. Das
Hinterrad 116 wird durch den Motor 108 über die
Rückwärtsfahrtsanordnung 120 angetrieben,
um das Motorrad 100 in einer Rückwärtsrichtung voranzutreiben.
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Wie
in 4 dargestellt, umfaßt die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 eine
abgewandelte Trägerplatte 124 und
eine abgewandelte Seitenverkleidung 128 bzw. Zugangstür, welche
mit der Trägerplatte 124 verbunden
ist, um eine Verbindung der Rückwärtsfahrtsanordnung 120 mit
der Getriebeanordnung 10 zu ermöglichen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die abgewandelte Seitenverkleidung 128 durch Befestigungselemente 132 (beispielsweise
Schrauben) an der abgewandelten Trägerplatte 124 befestigt,
obgleich auch andere geeignete Verbindungseinrichtungen verwendet
werden können.
Die abgewandelte Seitenverkleidung 128 schützt die
Rückwärtsfahrtsanordnung 120 und die
Getriebeanordnung 10, ist jedoch tiefer als die unveränderte Seitenverkleidung 82 (2),
um ein zusätzliches
Spiel und eine zusätzliche
Abdeckung für die
Rückwärtsfahrtsanordnung 120 zu
liefern. Ferner umfaßt
die abgewandelte Trägerplatte 124 zusätzliche
Bohrungen und Öffnungen,
verglichen mit der unveränderten
Trägerplatte 42 (2),
um zusätzliche
Komponenten der Rückwärtsfahrtsanordnung 120 aufzunehmen.
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Gemäß den 5–11 umfaßt die dargestellte
Rückwärtsfahrtsanordnung 120 ein
erstes Antriebselement 136, eine Zwischenwelle 140,
ein zweites Antriebselement 144, ein Eingriffselement 148, eine
erste Kette 152 und eine zweite Kette 156. Das erste
Antriebselement 136 bzw. das erste Kettenrad ist mit dem
gegenüberliegenden
Ende 38 der Hauptwelle 14 verbunden, um sich mit
der Hauptwelle 14 zu drehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
befestigt eine Hohlschraube 160 das erste Antriebselement 136 an
der Hauptwelle 14. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das erste
Antriebselement 136 an dem gegenüberliegenden Ende 38 der Hauptwelle 14 in
Kerbverzahnung angebracht, in Preßpassung angebracht oder verschraubt
sein. Zusätzlich
oder alternativ kann das gegenüberliegende Ende 38 unregelmäßig geformt
sein (beispielsweise D-förmig), um
eine entsprechende unregelmäßige Bohrung
in dem ersten Antriebselement 136 aufzunehmen, wobei eine
Relativdrehung zwischen der Hauptwelle 14 und dem ersten
Antriebselement 136 blockiert wird. Das dargestellte erste
Antriebselement 136 umfaßt zwei Gruppen von radial
nach außen
verlaufenden Zähnen 164,
welche der ersten und der zweiten Kette 152, 156 entsprechen
und geeignet eingerichtet sind, um mit diesen ineinanderzugreifen.
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Wie
in 9 dargestellt, ist ein Ölspritzring 168 mit
der Hauptwelle 14 verbunden. Der Ölspritzring 168 befindet
sich in Kontakt mit Öl
innerhalb der Seitenverkleidung 128 und schleudert das Öl auf die Ketten 152, 156,
um die Ketten 152, 156 zu schmieren. Der dargestellte Ölspritzring 168 umfaßt einen länglichen
Steckzapfen 172, welcher durch die Hohlschraube 160 und
das erste Antriebselement 136 verläuft, um den Ölspritzring 168 an
der Hauptwelle 14 anzubringen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann
der Gesamtdurchmesser des Ölspritzrings 168 verkleinert
sein, um jegliche Spielprobleme zu vermeiden, welche entstehen können, wenn
sich der Ölspritzring 168 in
unmittelbarer Nähe
der Seitenverkleidung 128 befindet. Bei anderen Ausführungsbeispielen
kann die Seitenverkleidung 128 derart gestaltet sein, daß die erste
und die zweite Kette 152, 156 direkt in Kontakt
mit dem Öl
gelangen. Bei derartigen Ausführungsbeispielen
kann der Ölspritzring 168 weggelassen
sein.
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Die
dargestellte Zwischenwelle 140 ist mit dem zweiten Ende 58 der
Vorlegewelle 18 verbunden, um sich mit der Vorlegewelle 18 zu
drehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Zwischenwelle 140 ein
eingetieftes Ende 176 (5 und 6).
Das eingetiefte Ende 176 nimmt einen Schraubenbolzen 180 auf,
um die Zwischenwelle 140 sicher an der Vorlegewelle 18 zu
befestigen, wobei Spielprobleme für den Schraubenbolzen 180 minimiert
werden. Ähnlich
wie das erste Antriebselement 136 kann die Zwischenwelle 140 bei
einigen Ausführungsbeispielen
in Kerbverzahnung angebracht, in Preßpassung angebracht, verschraubt und/oder
unregelmäßig geformt
sein, um eine Relativdrehung zwischen der Vorlegewelle 18 und
der Zwischenwelle 140 zu blockieren. Wie in 7 dargestellt,
umfaßt
die äußere Oberfläche der
Zwischenwelle 140 einen kerbverzahnten Abschnitt 184 und einen
nicht kerbverzahnten Abschnitt 188.
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Das
zweite Antriebselement 144 bzw. das zweite Kettenrad umgibt
den nicht kerbverzahnten Abschnitt 188 der Zwischenwelle 140 und
wird durch diesen gelagert. Wie in 9 dargestellt,
ist ein Lager 192 (beispielsweise ein Nadellager) zwischen dem
zweiten Antriebselement 144 und der Zwischenwelle 140 angeordnet,
um zu ermöglichen,
daß sich das
zweite Antriebselement 144 gegen die Zwischenwelle 140 dreht.
Das zweite Antriebselement 144 und das Lager 192 werden
durch einen Schnappring 196 und einen Absatz 200 (7 und 9),
welcher an der Zwischenwelle 140 zwischen dem kerbverzahnten
und dem nicht kerbverzahnten Abschnitt 184, 188 ausgebildet
ist, von einer Gleitbewegung in Längsrichtung entlang der Zwischenwelle abgehalten.
Das dargestellte zweite Antriebselement 144 umfaßt zwei
Gruppen von radial nach außen
verlaufenden Zähnen 204,
welche der ersten und der zweiten Kette 152, 156 entsprechen
und geeignet eingerichtet sind, um mit diesen ineinanderzugreifen. Ferner
umfaßt
das zweite Antriebselement 144 eine Reihe von Öffnungen 208,
welche geeignet eingerichtet sind, um Vorsprünge 212 an dem Eingriffselement 148 aufzunehmen,
um das Eingriffselement 148 mit dem zweiten Antriebselement 144 zu
drehen, wie unten genauer beschrieben.
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Das
Eingriffselement 148 bzw. der Mitnehmerring ist an dem
kerbverzahnten Abschnitt 184 der Zwischenwelle 140 beweglich
(beispielsweise verschiebbar) mit der Zwischenwelle 140 verbunden. Eine
innere Oberfläche
des Eingriffselements 148 umfaßt Kerbverzahnungen, so daß sich das
Eingriffselement 148 mit der Zwischenwelle 140 dreht
und sich ferner in Axialrichtung gegen die Zwischenwelle 140 verschiebt.
Das dargestellte Eingriffselement 148 umfaßt die Vorsprünge 212,
welche den Öffnungen 208 in
dem zweiten Antriebselement 144 entsprechen. Wenn sich
das Eingriffselement 148 zu dem zweiten Antriebselement 144 hin
verschiebt, treten die Vorsprünge 212 in
die Öffnungen 208 ein
und greifen mit diesen ineinander, wobei dies bewirkt, daß sich das
Eingriffselement 148, die Zwischenwelle 140 und
die Vorlegewelle 18 mit dem zweiten Antriebselement 144 drehen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen
kann das Eingriffselement 148 verschiebbar mit der Hauptwelle 14 verbunden
sein, um selektiv mit dem ersten Antriebselement 136 ineinanderzugreifen.
Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann
sich das erste Antriebselement 136 gegen die Hauptwelle 14 drehen,
und das zweite Antriebselement 144 kann sich beständig mit
der Vorlegewelle 18 drehen.
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Die
erste und die zweite Kette 152, 156 verlaufen
um die nach außen
verlaufenden Zähne 164, 204 des
ersten und des zweiten Antriebselements 136, 144 und
greifen mit diesen ineinander, um das erste Antriebselement 136 und
das zweite Antriebselement 144 zu verbinden. Das bedeutet,
daß die
Ketten 152, 156 in der Lage sind, eine Drehung
von dem ersten Antriebselement 136 auf das zweite Antriebselement 144 zu übertragen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen
(16 und 17) kann
die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 lediglich
eine einzige Kette umfassen, welche das erste und das zweite Antriebselement 136, 144 verbindet.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
können
das erste und das zweite Antriebselement 136, 144 Rollen
sein. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel
können
die erste und die zweite Kette 152, 156 durch
Riemen ersetzt sein, welche um die Rollen verlaufen und mit diesen
ineinandergreifen, um eine Drehung von der ersten Rolle auf die
zweite Rolle zu übertragen.
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Ein
Spannglied 216 ist benachbart zu den Ketten 152, 156 angeordnet,
um zu gewährleisten, daß die Ketten 152, 156 während eines
Betriebs der Rückwärtsfahrtsanordnung 120 im
wesentlichen straff gespannt bleiben. Ferner kann das Spannglied 216 zum
Vermindern von Geräuschen
beitragen, wenn sich die Ketten 152, 156 drehen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Spannglied 216 aus einem polymerischen Material
zusammengesetzt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Spannglied 216 weggelassen
bzw. entfernt sein.
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Gemäß den 5 und 6 umfaßt die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 ferner
ein Betätigungselement 224,
welches eine Schaltgabel 220 aufweist, welche in der Lage
ist, die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 zu
betätigen.
Die Schaltgabel 220 ist mit dem Eingriffselement 148 verbunden
und bewegt das Eingriffselement 148 zwischen einer Auskupplungsposition
(8 und 9), wo sich die Vorsprünge des
Eingriffselements 148 in Abstand von den Öffnungen 208 des
zweiten Antriebselements 144 befinden, und einer Eingriffsposition (10 und 11),
wo die Vorsprünge 212 mit
den Öffnungen 208 ineinandergreifen.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft eine
Schiene 228 von der Trägerplatte 124 ausgehend,
um die Schaltgabel 220 zur Bewegung darauf zu lagern. Wie
in den 5 und 6 dargestellt, ist eine Feder 230 auf
der Schiene 228 zwischen der Trägerplatte 124 und
der Schaltgabel 220 gelagert, um die Schaltgabel 220 zu
der Auskupplungsposition vorzuspannen. Gemäß 12 umfaßt die Schiene 228 eine
Einrastanordnung 232, um das Halten und die Ausrichtung
der Schaltgabel 220 in der Auskupplungsposition und der
Eingriffsposition zu ermöglichen.
Die Einrastanordnung 232 umfaßt eine erste Einraststruktur 236 in
der Form einer ringförmigen
Nut, welche der Auskupplungsposition entspricht, eine zweite Einraststruktur 240 in
der Form einer ringförmigen
Nut, welche der Eingriffsposition entspricht, und einen federgespannten
Stößel 244. Der
Stößel 244 ist
mit der Schaltgabel 220 verbunden und wird durch eine Feder 248 in
die Einraststrukturen 236, 240 hinein vorgespannt.
Die Einraststrukturen 236, 240 liefern mechanische
Sperren für
den Stößel 244,
um die Schaltgabel 220 in der Auskupplungsposition und
der Eingriffsposition richtig auszurichten. Wenn eine angemessene
Kraft auf die Schaltgabel 220 ausgeübt wird, gleitet der Stößel 244 gegen
die Vorspannung der Feder 248 aus den Sperren 236, 240 heraus.
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Wie
in den 5 und 6 dargestellt, ist die Schaltgabel 220 derart
mit der Schiene 228 verbunden, daß sich, wenn das Betätigungselement 224 betätigt (beispielsweise
gedreht) wird, die Schaltgabel 220 zwischen der Auskupplungs- und der Eingriffsposition
bewegt. Das dargestellte Betätigungselement 224 umfaßt ferner
ein Zahnritzel 252, einen Hebel 256 und ein Seil 260.
Gemäß 6 ist
ein Zahnstange 264 an der Schaltgabel 220 ausgebildet, welche
mit dem Zahnritzel 252 des Betätigungselements 224 verbunden
ist. Das Zahnritzel 252 greift derart mit der Zahnstange 264 ineinander,
daß eine Drehung
des Zahnritzels 252 die Schaltgabel 220 und das
Eingriffselement 148 zwischen der Auskupplungs- und der
Ein griffsposition verschiebt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Hebel 256 mit dem Zahnritzel 252 verbunden,
um das Zahnritzel 252 zu drehen. Das Seil 260 ist
derart mit dem Hebel 256 verbunden, daß ein Spannen (beispielsweise Ziehen)
des Seils 260 den Hebel 256 dreht und die Schaltgabel 220 mit
dieser Zahnstangenvorrichtung bewegt. Bei anderen Ausführungsbeispielen
(16 und 17) kann
der Hebel 256 die Schaltgabel 220 mit einer Mitnehmerzapfen-Gleitnutvorrichtung
bewegen.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Seil 260 mit einer Magnetspule verbunden, welche das
Seil 260 zieht. Die Magnetspule ist elektrisch mit einem
Rückwärtsschalter
an den Lenkstangenarmen oder dem Armaturenbrett des Motorrads 100 verbunden.
Wenn ein Verwender den Rückwärtsschalter
verkippt, drückt
oder dreht, zieht die Magnetspule das Seil 260, wobei der
Hebel 256 gedreht wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen
kann die Magnetspule eine zweifach wirksame Magnetspule sein, welche
in der Lage ist, den Hebel 256 von der Auskupplungsposition
zu der Eingriffsposition und von der Eingriffsposition zurück zu der
Auskupplungsposition zu bewegen. Bei anderen Ausführungsbeispielen
kann die Magnetspule direkt mit dem Hebel 256 verbunden
sein, und das Kabel 260 kann weggelassen sein.
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Gemäß den 13–15 umfaßt die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 ferner
eine Arretier- bzw. Verriegelungsvorrichtung 268. Die dargestellte Arretiervorrichtung 268 umfaßt einen
Zapfen 272, welcher mit der Schaltgabel 220 verbunden
ist, und einen Arm 276, welcher eine Öffnung 282 aufweist. Der
Zapfen 272 wird in einer Bohrung 280 der Trägerplatte 124 gelagert
und ist in der Lage, sich mit der Schaltgabel 220 zwischen
einer Auskupplungsposition (14) und
einer Eingriffsposition (15) zu bewegen.
Eine Feder 290 umgibt einen Abschnitt des Zapfens 272,
um den Zapfen 272 zu der Aus kupplungsposition hin vorzuspannen.
Der Arm 276 ist mit einem Nachlaufarm 284 verbunden,
welcher entlang einer Oberfläche
eines Anschlagrings 286 einer Schaltanschlagsanordnung 288 läuft. Wenn
sich die Schalttrommel 78 und der Anschlagring 286 drehen, bewegt
sich der Nachlaufarm 284 generell auf und ab, wobei dieser
der Oberfläche
des Anschlagrings 286 folgt. Der Arm 276 bewegt
sich mit dem Nachlaufarm 284 und richtet sich in Linie
mit der Bohrung 280 aus, wenn sich die Schalttrommel 78 in
Auskupplungsstellung befindet und sich der Nachlaufarm 284 in
einer Auskupplungs-Ruheposition befindet, wie in 13 dargestellt.
Wenn sich der Nachlaufarm 284 in der Auskupplungs-Ruheposition
befindet und sich die Schaltgabel 220 zu der Eingriffsposition
bewegt, gleitet der Zapfen 272 in die Öffnung 282 in dem
Arm 276, wobei dies den Arm in Position hält. Der
Arm 276 verriegelt die Schaltanschlagsanordnung 288 durch
Blockieren der Auf-und-ab-Bewegung des Nachlaufarms 284,
so daß sich
der Nachlaufarm 284 nicht aus der Auskupplungs-Ruheposition bewegen kann.
In einem derartigen Zustand kann sich der Anschlagring 286 und
dadurch die Schalttrommel 78 nicht mehr drehen, wobei dies
einen Eingriff der Vorwärtsantriebszahnräder 22, 26 verhindert.
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Um
die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 zu betätigen, dreht
ein Verwender eine Zündung
des Motorrads 100, um den Motor 108 anzulassen.
Bei Leerlauf des Motors 108 schaltet der Verwender das Getriebe
in Auskupplungsstellung und bringt eine Kupplung des Motorrads 100 in
Eingriff und hält
diese darin. Während
des Haltens der Kupplung verkippt der Verwender den Rückwärtsschalter
an dem Armaturenbrett, wobei die Magnetspule betätigt wird. Die Magnetspule
dreht den Hebel 256, wobei das Eingriffselement 148 von
der Auskupplungsposition (9) zu der
Eingriffsposition (10) bewegt wird, wodurch die
Rückwärtsfahrtsanordnung 120 in
Eingriff gebracht wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Magnetspule
eine elektrische Sperre umfassen, welche verhindert, daß die Magnetspule den
Hebel 256 dreht, solange sich der Motor 108 in einem
entkuppelten Zustand befindet. Zusätzlich oder alternativ kann
das Betätigen
des Rückwärtsschalters
ein Licht an dem Armaturenbrett einschalten, wobei dies dem Verwender
anzeigt, daß sich
die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 in
Eingriff befindet.
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Wenn
die Magnetspule den Hebel 256 dreht, verschiebt die Schaltgabel 220 das
Eingriffselement 148 entlang der Zwischenwelle 140 derart,
daß die Vorsprünge 212 an
dem Eingriffselement 148 mit den Öffnungen 208 in dem
zweiten Antriebselement 144 ineinandergreifen. Ferner gleitet
der Zapfen 272 der Arretiervorrichtung 268 in
die Öffnung 284 in
dem Arm 276, um die Bewegung der Schalttrommel 78 zu blockieren.
Das zweite Antriebselement 144 überträgt die Drehung von dem ersten
Antriebselement 136 auf das Eingriffselement 148,
welches die Drehung auf die Zwischenwelle 140 und die Vorlegewelle 18 überträgt. Wenn
das zweite Antriebselement 144 und das Eingriffselement 144 die
Zwischenwelle 140 drehen, wird die Vorlegewelle 18 in
einer entgegengesetzten bzw. rückwärtslaufenden
Richtung gegenüber
dem Fall, daß die
Vorwärtsantriebszahnräder 22, 26 die
Vorlegewelle 18 drehen, gedreht. Somit dreht die Vorlegewelle 18 das
Abtriebszahnrad 66 in der entgegengesetzten Richtung, wodurch
das Abtriebszahnrad 46 an der Hauptwelle 14 in
der entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Das Abtriebszahnrad 46 dreht
das Hinterrad 116 rückwärts, so daß, wenn
der Verwender von der Kupplung geht und mit einer Gasbetätigung einsetzt,
das Motorrad 100 in einer Rückwärtsrichtung vorangetrieben
wird.
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Bei
Rückwärtsfahrt
können
die maximale Drehzahl des Motors 108 und die Geschwindigkeit des
Motorrads 100 beschränkt
werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen
umfaßt
die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 einen
Ausfallsicherungsmodus, so daß,
falls das Motorrad 100 eine Funktionsstörung in der Getriebeanordnung 10 oder
der Rückwärtsfahrtsanordnung 120 er faßt, die
gesamte Rückwärtsfahrtsanordnung 120 zu
der Auskupplungsposition zurückkehrt.
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Um
die Rückwärtsfahrtsanordnung 120 an einer
existierenden Getriebeanordnung (beispielsweise der Getriebeanordnung 10,
welche in den 1 und 2 dargestellt
ist) zu installieren, werden die Seitenverkleidung 82 und
die Trägerplatte 42 der
Getriebeanordnung 10 des Stands der Technik entfernt. Wenn
vorhanden, wird ein Ölspritzring gleichfalls
entfernt. Sodann wird die abgewandelte Trägerplatte 124 anstelle
der alten Trägerplatte 42 angeordnet
und mit dem Getriebegehäuse 30 des Motorrads 100 verbunden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die abgewandelte Trägerplatte 124 an
dem Getriebegehäuse 30 verschraubt, obgleich
auch andere geeignete Verbindungseinrichtungen verwendet werden
können.
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Wenn
die abgewandelte Trägerplatte 124 installiert
ist, wird das erste Antriebselement 136 mit der Hohlschraube 160 mit
dem gegenüberliegenden Ende 38 der
Hauptwelle 14 verbunden. Der längliche Steckzapfen 172 des Ölspritzrings 168 wird
durch die Hohlschraube 160 eingeführt und verbunden, um sich
mit der Hauptwelle 14 zu drehen. Das zweite Antriebselement 148 und
das Lager 192 werden um den nicht kerbverzahnten Abschnitt 188 der
Zwischenwelle 140 angeordnet und mit dem Schnappring 196 in
Position gehalten. Sodann wird die Zwischenwelle 140 mit
dem Schraubenbolzen 180 mit dem zweiten Ende 58 der
Vorlegewelle 18 verbunden.
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Die
erste und die zweite Kette 152, 156 werden mit
dem ersten und dem zweiten Antriebselement 136, 144 in
Eingriff gebracht (beispielsweise aufgezogen). Das Eingriffselement 148 wird
auf den kerbverzahnten Abschnitt 184 der Zwischenwelle 140 verschoben
und mit einem Schnappring 292 in Position gehalten. Wenn
das Eingriffselement 148 installiert ist, werden die Schaltgabel 220 und
das Betätigungselement 224 mit
dem Eingriffselement 148 verbunden. Sodann wird das Betätigungselement 224 mit
dem Seil 260 oder direkt mit der Magnetspule verbunden,
welche elektrisch mit dem Rückwärtsschalter
verbunden ist. Obgleich die vorangehenden Installationsschritte
in einer bestimmten Reihenfolge erörtert wurden, sollte für Fachkundige
leicht zu ersehen sein, daß die
Schritte in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können und/oder
einige der Schritte generell gleichzeitig mit anderen Schritten durchgeführt werden
können.
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Die 16 und 17 stellen
eine weitere Konstruktion einer Rückwärtsfahrtsanordnung 320 dar.
Diese Rückwärtsfahrtsanordnung 320 ist
der oben erörterten
Rückwärtsfahrtsanordnung 120 ähnlich,
und gleiche Abschnitte wurden mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Zur Erörterung
verschiedener Strukturen, Funktionen und Alternativen der Rückwärtsfahrtsanordnung 320,
welche in der vorliegenden Schrift nicht speziell erörtert werden,
sei hiermit auf die obige Beschreibung der Rückwärtsfahrtsanordnung 120 verwiesen.
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Die
dargestellte Rückwärtsfahrtsanordnung 320 umfaßt eine
einzige Kette 324 zur Antriebsverbindung eines ersten Antriebselements 328 mit
einem zweiten Antriebselement 332. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
umfassen das erste und das zweite Antriebselement 328, 332 eine
erste bzw. zweite Gruppe von nach außen verlaufenden Zähnen 336, 340,
welche mit der Kette 324 ineinandergreifen. Wenn sich das
erste Antriebselement 328 dreht, wird die Drehung über die
einzige Kette 324 anstatt eines Paars von Ketten auf das
zweite Antriebselement 328 übertragen.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel bewegt
ein Betätigungselement 344 die
Schaltgabel 220 mit einer Mitnehmerzapfen-Gleitnutvorrichtung. Die
dargestellte Schaltgabel 220 umfaßt einen Mitnehmerzapfen 348,
und das dargestellte Be tätigungselement 344 umfaßt eine
Nut 352, welche geeignet eingerichtet ist, um mit dem Mitnehmerzapfen 348 ineinanderzugreifen.
Wenn das Betätigungselement 344 gedreht
wird (beispielsweise durch die Magnetspule), gleitet der Mitnehmerzapfen 348 in
der Nut 352, um die Schaltgabel 220 und das Eingriffselement 148 zwischen
der Auskupplungs- und der Eingriffsposition zu bewegen.
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18 stellt
wiederum eine weitere Konstruktion einer Rückwärtsfahrtsanordnung 420 dar. Diese
Rückwärtsfahrtsanordnung 420 ist
den oben erörterten
Rückwärtsfahrtsanordnungen 120, 320 ähnlich,
und gleiche Abschnitte wurden mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Zur Erörterung
verschiedener Strukturen, Funktionen und Alternativen der Rückwärtsfahrtsanordnung 420,
welche in der vorliegenden Schrift nicht speziell erörtert werden, sei
hiermit auf die obige Beschreibung der Rückwärtsfahrtsanordnungen 120, 320 verwiesen.
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Die
dargestellte Rückwärtsfahrtsanordnung 420 umfaßt ein erstes
Antriebselement 424, ein zweites Antriebselement 428 und
ein drittes Antriebselement 432. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Antriebselemente 424, 428, 432 Zahnräder in beständigem Verzahnungseingriff
miteinander. Das erste Antriebselement 424 bzw. das erste Zahnrad
ist mit der Hauptwelle 14 verbunden, um sich mit der Hauptwelle 14 zu
drehen. Das zweite Antriebselement 428 bzw. das zweite
Zahnrad ist über die
Zwischenwelle 140 mit der Vorlegewelle 18 verbunden. Ähnlich wie
bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel
dreht sich das zweite Antriebselement 428 gegen die Zwischenwelle 140 und
die Vorlegewelle 18. Das dritte Antriebselement 432 bzw. das
dritte Zahnrad ist zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebselement 424, 428 angeordnet,
um eine Drehung von dem ersten Antriebselement 424 auf
das zweite Antriebselement 428 zu übertragen. Das dritte Antriebselement 432 liefert
ein zusätzliches
Zahnrad zwischen der Hauptwelle 14 und der Vorlegewelle 18,
welches bewirkt, daß sich
die Gegenelle in einer gegenüber
dem Fall, daß die
Vorlegewelle 18 durch die Vorwärtsantriebszahnräder 22, 26 gedreht
wird, entgegengesetzten Richtung bewegt.
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Das
Eingriffselement 148 ist geeignet mit der Zwischenwelle 140 verbunden,
um zwischen einer Auskupplungsposition, wo sich die Vorsprünge 212 an
dem Eingriffselement 148 in Abstand von Öffnungen 436 in
dem zweiten Antriebselement 428 befinden, und einer Eingriffsposition,
wo die Vorsprünge 212 mit
den Öffnungen 436 ineinandergreifen,
zu gleiten. Ähnlich
wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen
ist die Schaltgabel 220 mit dem Eingriffselement 148 verbunden,
um das Eingriffselement 148 zwischen der Auskupplungs-
und der Eingriffsposition zu verschieben.
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Bei
Betrieb dreht die Hauptwelle 14 das erste Antriebselement 424,
welches das dritte Antriebselement 432 dreht, welches das
zweite Antriebselement 428 dreht. Wenn sich das Eingriffselement 148 in
der Auskupplungsposition befindet, befinden sich die Vorsprünge 212 an
dem Eingriffselement 148 in Abstand von den Öffnungen 436 in
dem zweiten Antriebselement 428, so daß sich das zweite Antriebselement 428 gegen
die Zwischenwelle 140 dreht. Wenn der Rückwärtsschalter betätigt wird,
gleitet das Eingriffselement 148 entlang der Zwischenwelle 140 zu
der Auskupplungsposition, so daß die
Vorsprünge 212 mit
den Öffnungen 436 ineinandergreifen.
Das zweite Antriebselement 428 dreht das Eingriffselement 148,
wodurch die Zwischenwelle 140 und die Vorlegewelle 18 in
einer entgegengesetzten Richtung gedreht werden. Wenn die Vorlegewelle 18 das Abtriebszahnrad 66 in
der entgegengesetzten Richtung dreht, dreht das Abtriebszahnrad 66 das
Abtriebszahnrad 46 an der Hauptwelle 14 in einer
entgegengesetzten Richtung, wobei das Motorrad 100 in der
Rückwärtsrichtung
vorangetrieben wird.
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Die
Rückwärtsfahrtsanordnungen 120, 320, 420 liefern
kompakte Antriebsanordnungen, welche in der Lage sind, Motorräder in einer
Rückwärtsrichtung
voranzutreiben. Ferner behalten die Rückwärtsfahrtsanordnungen 120, 320, 420 eine
Montagefläche
bei, welche existierenden Getriebeanordnungen im wesentlichen ähnlich ist,
so daß die
Rückwärtsfahrtsanordnungen
als Nachrüstungs-Antriebsanordnung
in einer Vielfalt von Motorrädern
einfach installiert werden können.
Beispielsweise weist die dargestellte abgewandelte Seitenverkleidung 128 im
wesentlichen ähnliche äußere Maße auf,
verglichen mit der dargestellten unveränderten Seitenverkleidung 82 (2),
jedoch ist die abgewandelte Seitenverkleidung 128 tiefer
als die unveränderte
Seitenverkleidung 82. Ferner sind die Rückwärtsfahrtsanordnungen 120, 320, 420 auf
eine Verbindung mit existierenden Antriebsanordnungen durch Schraubenbolzen
abgestimmt und erfordern somit keine spezialisierten Werkzeuge oder
eine Verschweißung,
um die Komponenten miteinander zu verbinden.
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Obgleich
die Rückwärtsfahrtsanordnungen 120, 320, 420 unter
Verweis auf ein zweirädriges
Motorrad erörtert
wurden, sollte für
Fachkundige einfach zu ersehen sein, daß die Rückwärtsfahrtsanordnungen 120, 320, 420 auch
für dreirädrige Motorräder bzw.
Motordreiräder
eingerichtet und darin installiert werden können.
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Verschiedene
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.