DE102017203584A1

DE102017203584A1 - Ziehkeilgetriebe, Wellenanordnung für ein Ziehkeilgetriebe, Motor-Getriebe-Anordnung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017203584A1
Application number: DE102017203584.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Fraebel Steffen
Current assignee: Fraebel Steffen
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-09-06
Anticipated expiration: 2037-03-07
Also published as: DE102017203584B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wellenanordnung (WA2), insbesondere Abtriebswellenanordnung (WA2), für ein Ziehkeilgetriebe (1), umfassend eine Welle (W1), insbesondere eine Abtriebswelle (W1), auf welcher mindestens ein Zahnrad (Z21) und mindestens ein Wälzlager (4) angeordnet sind, wobei ein Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) einen Anschlag für das Zahnrad (Z21) bildet.Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Ziehkeilgetriebe (1), eine Motor-Getriebe-Anordnung und ein Fahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenanordnung für ein Ziehkeilgetriebe, ein Ziehkeilgetriebe, eine Motor-Getriebe-Anordnung und ein Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind Ziehkeilgetriebe, insbesondere für Kleinkrafträder, allgemein bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Wellenanordnung für ein Ziehkeilgetriebe, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Ziehkeilgetriebe, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Motor-Getriebe-Anordnung und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wellenanordnung für ein Ziehkeilgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Ziehkeilgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 8, eine Motor-Getriebe-Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Wellenanordnung, insbesondere Abtriebswellenanordnung, für ein Ziehkeilgetriebe, insbesondere für ein Ziehkeilgetriebe eines Kleinkraftrades, umfasst eine Welle, insbesondere eine Abtriebswelle, auf welcher mindestens ein Zahnrad und mindestens ein Wälzlager, beispielsweise ein Kugellager oder Rollenlager, angeordnet sind, wobei ein Innenring des Wälzlagers, welcher zweckmäßigerweise fest auf der Welle angeordnet ist, d. h. zweckmäßigerweise kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Welle verbunden ist und sich daher im Ziehkeilgetriebe mit der Welle mitdreht, einen Anschlag für das Zahnrad bildet, insbesondere einen Anschlag in Axialrichtung der Welle. D. h. vorteilhafterweise bildet von diesem Wälzlager ausschließlich dessen Innenring, als einzige aller Komponenten des Wälzlagers, den Anschlag für das Zahnrad.
Im Gegensatz zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Wellenanordnung ist somit bei der erfindungsgemäßen Wellenanordnung kein Sicherungsring auf der Welle zwischen diesem Zahnrad und dem Wälzlager, genauer gesagt diesem Wälzlager, welches diesem Zahnrad am nächsten positioniert ist, angeordnet. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Wellenanordnung ist ein solcher Sicherungsring in einer um einen Umfang der Welle verlaufenden Sicherungsnut angeordnet und sichert das Zahnrad gegen ein Verrutschen und somit gegen ein Abgleiten von der Welle, wenn das Wälzlager noch nicht auf der Welle angeordnet ist, oder gegen ein Anpressen des Zahnrades oder einer zwischen dem Zahnrad und dem Sicherungsring angeordneten Anlaufscheibe gegen das Wälzlager, um ein Schleifen des Zahnrades oder der Anlaufscheibe am Wälzlager zu vermeiden.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird dieser Sicherungsring somit weggelassen, wodurch bei gleicher Länge der Welle ein zusätzlicher Bauraum auf der Welle, in Axialrichtung der Welle, vorhanden ist. Dieser zusätzliche Bauraum kann bei der erfindungsgemäßen Lösung dazu genutzt werden, mehr Zahnräder als im Stand der Technik auf der Welle anzuordnen, wodurch das Ziehkeilgetriebe mit der erfindungsgemäßen Wellenanordnung mehr Gangstufen aufweist als aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise können auf der Welle fünf oder sechs Zahnräder angeordnet werden, im Gegensatz zu vier Zahnrädern bei der aus dem Stand der Technik bekannten Wellenanordnung, wodurch das Ziehkeilgetriebe mit der erfindungsgemäßen Wellenanordnung entsprechend fünf oder sechs Gangstufen aufweist, im Gegensatz zu den vier Gangstufen des herkömmlichen Ziehkeilgetriebes. Alternativ können durch die erfindungsgemäße Lösung und den dadurch erreichten zusätzlichen Bauraum die Zahnräder breiter ausgebildet werden, wodurch die Anzahl der Zahnräder und damit auch der Gangstufen im Vergleich zum herkömmlichen Ziehkeilgetriebe gleichbleibt, jedoch eine höhere Robustheit der Zahnräder und dadurch eine längere Lebensdauer des Ziehkeilgetriebes erreicht wird.
Da die Länge der Welle sich nicht ändert, kann die Wellenanordnung in ein herkömmliches, aus dem Stand der Technik bekanntes Getriebegehäuse eingebaut werden, d. h. ein solches aus dem Stand der Technik bekanntes herkömmliches Ziehkeilgetriebe kann mittels der erfindungsgemäßen Lösung aufgerüstet werden, so dass es danach mehr Gangstufen aufweist, beispielsweise mindestens eine Gangstufe mehr, oder robuster ausgebildet ist aufgrund breiterer Zahnräder der Wellenanordnung. Beispielsweise kann durch die erfindungsgemäße Lösung ein herkömmliches Ziehkeilgetriebe mit drei Gangstufen durch das ermöglichte Anordnen eines zusätzlichen Zahnrads auf der Welle zu einem Ziehkeilgetriebe mit vier Gangstufen aufgerüstet werden oder ein herkömmliches Ziehkeilgetriebe mit vier Gangstufen kann auf diese Weise zu einem Ziehkeilgetriebe mit fünf Gangstufen aufgerüstet werden oder ein herkömmliches Ziehkeilgetriebe mit fünf Gangstufen kann auf diese Weise zu einem Ziehkeilgetriebe mit sechs Gangstufen aufgerüstet werden.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Lösung ausschließlich der sich mit der Welle mitdrehende Innenring des Wälzlagers und keine andere Komponente des Wälzlagers den Anschlag für das Zahnrad bildet, werden eine Relativbewegung zwischen dem Innenring und einer an dem Innenring anliegenden auf der Welle angeordneten Komponente, d. h. insbesondere das Zahnrad oder eine zwischen Zahnrad und Innenring des Wälzlagers angeordnete Anlaufscheibe, und ein daraus resultierender Reibungsverschleiß vermieden oder zumindest reduziert im Vergleich zu einem Anliegen an anderen Komponenten des Wälzlagers, insbesondere an einem feststehenden, d. h. unbeweglichen, sich nicht mit der Welle mitdrehenden, Außenring des Wälzlagers.
In einer Ausführungsform bildet der Innenring des Wälzlagers einen mittelbaren, d. h. indirekten, Anschlag für das Zahnrad, indem zwischen dem Innenring des Wälzlagers und dem Zahnrad auf der Welle eine Anlaufscheibe angeordnet ist, wobei das Zahnrad an der Anlaufscheibe anliegt und die Anlaufscheibe am Innenring des Wälzlagers anliegt, wie oben bereits beschrieben zweckmäßigerweise ausschließlich an dessen Innenring anliegt und nicht an den anderen Komponenten des Wälzlagers. Das Zahnrad liegt hier somit mittelbar, d. h. indirekt, am Innenring des Wälzlagers an. Die daraus resultierenden Vorteile wurden bereits im Wesentlichen genannt, wobei durch die Anordnung der Anlaufscheibe auf der Welle zwischen dem Innenring des Wälzlagers und dem Zahnrad eine direkte Berührung des Zahnrades und des Innenrings des Wälzlagers und dadurch ein Reibungsverschleiß am Zahnrad bei einer Relativbewegung von Zahnrad und Innenring des Wälzlagers vermieden wird. Auch bei dieser Lösung wird der Sicherungsring eingespart und dadurch der oben beschriebene zusätzliche Bauraum auf der Welle gewonnen, welcher auf die oben beschriebene Weise genutzt werden kann.
In einer Ausführungsform bildet der Innenring des Wälzlagers einen unmittelbaren, d. h. direkten, Anschlag für das Zahnrad, welches unmittelbar, d. h. direkt, an dem Innenring des Wälzlagers anliegt, wie oben bereits beschrieben zweckmäßigerweise ausschließlich an dessen Innenring anliegt und nicht an den anderen Komponenten des Wälzlagers. Dadurch wird ein weiterer Bauraum auf der Welle zur Verfügung gestellt, da auch die Anlaufscheibe nicht verwendet wird. Daraus resultieren die oben bereits beschriebenen Vorteile.
Vorteilhafterweise sind/ist das Zahnrad, das Wälzlager und/oder die Anlaufscheibe derart ausgebildet, dass bei Verwendung der Anlaufscheibe das Zahnrad in Richtung des Wälzlagers ausschließlich mit der Anlaufscheibe und die Anlaufscheibe in Richtung des Wälzlagers ausschließlich mit dessen Innenring und mit keinen anderen Komponenten des Wälzlagers in Berührung kommt oder, wenn die Anlaufscheibe nicht verwendet wird, das Zahnrad in Richtung des Wälzlagers ausschließlich mit dessen Innenring und mit keinen anderen Komponenten des Wälzlagers in Berührung kommt.
Vorteilhafterweise weist eine dem Wälzlager zugewandte Flachseite des Zahnrads eine Ausnehmung, d. h. eine Vertiefung, auf. Diese Ausnehmung ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass das Zahnrad nur am Innenring des Wälzlagers anliegt, entweder direkt oder über die Anlaufscheibe, und durch die Ausnehmung von den anderen Komponenten des Wälzlagers, insbesondere vom Außenring und zweckmäßigerweise auch von den Wälzkörpern, beabstandet ist. Beispielsweise erstreckt sich diese Ausnehmung in einem Durchmesserbereich von einem Außendurchmesser des Innenrings bis zu einem Außendurchmesser des Außenrings des Wälzlagers oder darüber hinaus, insbesondere über den Außendurchmesser des Außenrings hinaus. Dadurch wird sichergestellt, dass ausschließlich der Innenring des Wälzlagers den unmittelbaren oder mittelbaren Anschlag für das Zahnrad bildet.
In einer möglichen Ausführungsform weist der Innenring des Wälzlagers die größte Breite des Wälzlagers auf, d. h. eine größere Breite als alle anderen Komponenten des Wälzlagers, insbesondere eine größere Breite als der Außenring und die Wälzkörper des Wälzlagers, und/oder der Innenring steht zumindest in Richtung des Zahnrades und somit in Axialrichtung der Welle über alle anderen Komponenten des Wälzlagers über, insbesondere über den Außenring und die Wälzkörper. Auch dadurch wird sichergestellt, dass ausschließlich der Innenring des Wälzlagers den unmittelbaren oder mittelbaren Anschlag für das Zahnrad bildet.
Beispielsweise umfasst die Wellenanordnung eine Mehrzahl von auf der Welle angeordneten Zahnrädern, wobei das Zahnrad, für das der Innenring des Wälzlagers den Anschlag bildet, ein stirnseitiges Zahnrad ist, d. h. in Längsrichtung der Welle das erste oder letzte der Zahnräder ist. Beispielsweise ist das Zahnrad einer ersten Gangstufe des Ziehkeilgetriebes zugeordnet. Insbesondere ist das Zahnrad als ein erstes Abtriebszahnrad der Abtriebswelle ausgebildet. Dabei ist das Wälzlager auf einer von den anderen Zahnrädern abgewandten Seite dieses stirnseitigen Zahnrads auf der Welle angeordnet.
Die Zahnräder sind zweckmäßigerweise jeweils einer Gangstufe des Ziehkeilgetriebes zugeordnet, d. h. die Anzahl der Gangstufen entspricht der Anzahl der Zahnräder auf der Welle. Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise Dreiganggetriebe oder Vierganggetriebe bekannt, bei welchen entsprechend drei bzw. vier Zahnräder auf der Welle angeordnet sind. Die beschriebene Lösung ermöglicht es, mindestens ein zusätzliches Zahnrad auf der Welle anzuordnen und dadurch mehr Gangstufen des Ziehkeilgetriebes zu realisieren, wie oben bereits beschrieben. Dadurch kann beispielsweise ein solches aus dem Stand der Technik bekanntes Ziehkeilgetriebe auf die oben bereits beschriebene Weise, insbesondere durch Anordnen mindestens eines zusätzlichen Zahnrads auf der Welle, um eine zusätzliche Gangstufe aufgerüstet werden, ohne dass hierfür Änderungen am Getriebegehäuse erforderlich sind. Beispielsweise umfasst die Wellenanordnung vier, fünf oder sechs auf der Welle angeordnete Zahnräder, wodurch ein Ziehkeilgetriebe mit einer solchen Wellenanordnung entsprechend vier, fünf oder sechs Gangstufen aufweist. Vorteilhafterweise sind hierfür, wie bereits erwähnt, keine Änderungen oder nur geringfügige Änderungen am Getriebegehäuse erforderlich. Vorteilhafterweise muss insbesondere eine Grundform und/oder eine äußere Form des Getriebegehäuses nicht geändert werden. Beispielsweise sind lediglich kleine Änderungen an einer Gehäuseinnenseite erforderlich. Beispielsweise sind nach einem Guss des Getriebegehäuses gussbedingte Ausformungen zurückgeblieben, zum Beispiel Lunker oder andere Fehlstellen. Fertigungstoleranzbedingt kann es vorkommen, dass derartige gussbedingte Ausformungen bei einigen Getriebegehäusen nicht stören, da sie klein genug sind und/oder bei einer Nachbearbeitung nach dem Guss des Getriebegehäuses bereits ausreichend entfernt wurden, jedoch bei anderen Getriebegehäusen nun zumindest bereichsweise entfernt werden müssen, um die Funktion des Ziehkeilgetriebes nicht zu beeinträchtigen. Dabei handelt es sich jedoch nur um minimale Änderungen am Getriebegehäuse. Insbesondere ist keine Konstruktion und Fertigung eines neuen Getriebegehäuses erforderlich, sondern das herkömmliche Getriebegehäuse kann weiterhin verwendet werden.
Zweckmäßigerweise ist die Welle als eine Hohlwelle ausgebildet. In der Hohlwelle kann somit eine Ziehkeilwelle angeordnet werden. Zweckmäßigerweise ist in der Hohlwelle diese Ziehkeilwelle angeordnet. Durch eine Bewegung der Ziehkeilwelle relativ zur Welle in Axialrichtung der Welle kann ein jeweiliges Zahnrad mit der Welle derart formschlüssig verbunden werden, dass es sich mit der Welle mitdreht, d. h. dass bei dieser formschlüssigen Kopplung keine Relativbewegung zwischen der Welle und diesem Zahnrad mehr möglich ist, und auf diese Weise eine entsprechende Gangstufe des Ziehkeilgetriebes eingelegt, d. h. aktiviert, werden kann.
Zweckmäßigerweise ist in einem Mantel der Welle an für die Zahnräder vorgesehenen Positionen jeweils mindestens eine Öffnung ausgebildet, in welcher ein jeweiliges Verbindungselement, beispielsweise eine Kugel, angeordnet werden kann. Zweckmäßigerweise ist in der jeweiligen Öffnung ein solches Verbindungselement angeordnet, welches beispielsweise als eine Kugel ausgebildet ist. Die Verbindungselemente dienen der formschlüssigen Kopplung des jeweiligen Zahnrades mit der Welle derart, dass es sich mit der Welle mitdreht, d. h. dass bei dieser formschlüssigen Kopplung keine Relativbewegung zwischen der Welle und diesem Zahnrad mehr möglich ist, oder einer Entkopplung des jeweiligen Zahnrades von der Welle derart, dass eine Relativbewegung, insbesondere Relativrotation, zwischen dem jeweiligen Zahnrad und der Welle ermöglicht ist, je nach Position des jeweiligen Verbindungselementes. Dabei wird durch eine entsprechende Bewegung der Ziehkeilwelle derart, dass durch die Ziehkeilwelle das jeweilige Verbindungselement radial nach außen in Richtung des jeweiligen Zahnrades gepresst wird, diese formschlüssige Kopplung realisiert und damit die jeweilige Gangstufe eingelegt. Hierzu weist die Ziehkeilwelle eine keilförmige Ausformung auf, welche durch Bewegung der Ziehkeilwelle in Axialrichtung der Welle relativ zur Welle ein oder mehrere Verbindungselemente, welche einem jeweiligen Zahnrad zugeordnet sind, radial nach außen bewegt und dadurch die formschlüssige Verbindung dieses Zahnrads mit der Welle ausbildet, während die den anderen Zahnrädern zugeordneten Verbindungselemente nicht durch die keilförmige Ausformung radial nach außen gepresst sind, so dass die anderen Zahnräder relativ zur Welle drehbar auf der Welle angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise weist die Welle an für die Zahnräder vorgesehenen Positionen jeweils mehrere solche Öffnungen auf, welche vorteilhafterweise über einen Umfang der Welle verteilt sind. Zweckmäßigerweise ist in jeder dieser Öffnungen ein Verbindungselement angeordnet. Dadurch wird beim Einlegen der jeweiligen Gangstufe die formschlüssige Verbindung zwischen der Welle und dem jeweiligen Zahnrad über mehrere Verbindungselemente erreicht und eine Kraftweiterleitung von Antriebskräften zwischen Welle und dem jeweiligen Zahnrad erfolgt gleichmäßig über den Umfang der Welle verteilt und über mehrere Verbindungselemente. Beispielsweise sind pro Zahnrad drei Öffnungen in der Welle und entsprechend drei Verbindungselemente vorgesehen.
Ein erfindungsgemäßes Ziehkeilgetriebe, insbesondere für ein Kleinkraftrad, umfasst eine solche Wellenanordnung. Daraus resultieren die oben zur Wellenanordnung bereits genannten Vorteile auch bezüglich des Ziehkeilgetriebes. Insbesondere weist das erfindungsgemäße Ziehkeilgetriebe mit dieser Wellenanordnung mehr Gangstufen auf, insbesondere mindestens eine zusätzliche Gangstufe, oder ist robuster als ein aus dem Stand der Technik bekanntes herkömmliches Ziehkeilgetriebe. Dabei sind insbesondere äußere Abmessungen des erfindungsgemäßen Ziehkeilgetriebes, insbesondere Abmessungen eines Getriebegehäuses des Ziehkeilgetriebes, gegenüber dem herkömmlichen aus dem Stand der Technik bekannten Ziehkeilgetriebe unverändert.
Bei der Wellenanordnung des erfindungsgemäßen Ziehkeilgetriebes handelt es sich insbesondere um eine Abtriebswellenanordnung dieses Ziehkeilgetriebes. Wie bereits oben erwähnt, kann durch diese Lösung ein aus dem Stand der Technik bekanntes herkömmliches Ziehkeilgetriebe umgerüstet werden, so dass es nach dieser Umrüstung mindestens eine zusätzliche Gangstufe aufweist. Hierfür ist insbesondere keine oder, wie oben bereits erwähnt, nur eine geringfügige Veränderung am Getriebegehäuse des herkömmlichen Ziehkeilgetriebes erforderlich, jedoch vorteilhafterweise insbesondere keine Neukonstruktion und Neuherstellung eines Getriebegehäuses. Die Umrüstung betrifft beispielsweise die Welle, welche insbesondere als Abtriebswelle des Ziehkeilgetriebes ausgebildet ist und für das mindestens eine zusätzliche Zahnrad eine oder mehrere Öffnungen für Verbindungselemente und entsprechend zusätzliche Verbindungselemente aufweisen muss, sowie erforderlichenfalls die Ziehkeilwelle sowie eine Schaltwelle, welche dem Bewegen der Ziehkeilwelle relativ zur Welle in Axialrichtung der Welle dient. Des Weiteren wird zweckmäßigerweise eine entsprechend angepasste Antriebswelle des Ziehkeilgetriebes vorgesehen.
Eine erfindungsgemäße Motor-Getriebe-Anordnung, insbesondere für ein Kleinkraftrad, umfasst einen Motor und ein solches Ziehkeilgetriebe. Daraus resultieren die oben bereits geschilderten Vorteile. Die Motor-Getriebe-Anordnung umfasst insbesondere ein gemeinsames Gehäuse für den Motor und das Ziehkeilgetriebe. Durch die oben beschriebene Ausbildung der Wellenanordnung wird es ermöglicht, ein solches Gehäuse einer herkömmlichen Motor-Getriebe-Anordnung weiterhin zu verwenden und das Ziehkeilgetriebe dieser herkömmlichen Motor-Getriebe-Anordnung mittels der erfindungsgemäßen Wellenanordnung aufzurüsten, wodurch die erfindungsgemäße Motor-Getriebe-Anordnung ausgebildet wird, deren Ziehkeilgetriebe mindestens eine Gangstufe mehr aufweist oder robuster ausgebildet ist als das herkömmliche Ziehkeilgetriebe der herkömmlichen Motor-Getriebe-Anordnung. Änderungen insbesondere am Motor und am Gehäuse der Motor-Getriebe-Anordnung sind hierfür vorteilhafterweise nicht erforderlich oder es sind, wie oben bereits erwähnt, beispielsweise lediglich geringfügige Änderungen erforderlich.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere Kleinkraftrad, umfasst ein solches Ziehkeilgetriebe und/oder eine Motor-Getriebe-Anordnung mit einem solchen Ziehkeilgetriebe. Daraus resultieren die oben bereits geschilderten Vorteile. Insbesondere weist das Ziehkeilgetriebe des erfindungsgemäßen Fahrzeugs mindestens eine zusätzliche Gangstufe auf oder ist robuster als das Ziehkeilgetriebe eines herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugs, insbesondere Kleinkraftrads.
Der Motor der Motor-Getriebe-Anordnung oder des Fahrzeugs ist beispielsweise als eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als ein Verbrennungsmotor, oder als eine elektrische Maschine, insbesondere als ein Elektromotor, ausgebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:

1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Ziehkeilgetriebes,
2 schematisch eine Schnittdarstellung des Ziehkeilgetriebes aus 1,
3 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Wellenanordnung des Ziehkeilgetriebes aus 1 mit montierter Kettenritzelschraube,
4 schematisch eine Seitenansicht mit Teilschnitt der Wellenanordnung aus 3,
5 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs V in 4,
6 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene VI-VI in 4,
7 schematisch eine perspektivische Darstellung der Wellenanordnung des Ziehkeilgetriebes aus 1,
8 schematisch eine Seitenansicht mit Teilschnitt der Wellenanordnung aus 7,
9 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs IX in 8,
10 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene X-X in 8,
11 schematisch eine Seitenansicht einer Schaltwalze für das Ziehkeilgetriebe aus 1,
12 schematisch eine weitere Seitenansicht der Schaltwalze aus 11,
13 schematisch eine weitere Seitenansicht der Schaltwalze aus 11,
14 schematisch eine perspektivische Darstellung der Schaltwalze aus 11,
15 schematisch eine weitere perspektivische Darstellung der Schaltwalze aus 11,
16 schematisch eine Frontansicht der Schaltwalze aus 11,
17 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene XVII-XVII in 16,
18 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Ziehkeilwelle der Wellenanordnung aus 7,
19 schematisch eine Seitenansicht der Ziehkeilwelle aus 18,
20 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene XX-XX in 19,
21 schematisch eine perspektivische Darstellung der Wellenanordnung aus 7 ohne Ziehkeilwelle,
22 schematisch eine Seitenansicht der Wellenanordnung aus 21,
23 schematisch eine Längsschnittdarstellung der Wellenanordnung aus 21,
24 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs XXIV in 23,
25 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Welle mit Wälzlagern der Wellenanordnung aus 7,
26 schematisch eine Seitenansicht der Welle mit Wälzlagern aus 25,
27 schematisch eine Längsschnittdarstellung der Welle mit Wälzlagern aus 25,
28 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs XXVIII in 27,
29 schematisch eine perspektivische Darstellung der Welle der Wellenanordnung aus 7,
30 schematisch eine Seitenansicht der Welle aus 29,
31 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene XXXI-XXXI in 30,
32 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs XXXII in 31,
33 schematisch eine perspektivische Darstellung einer weiteren, im Vergleich zur Ausführungsform gemäß 1 wesentlich vorteilhafteren, Ausführungsform eines Ziehkeilgetriebes,
34 schematisch eine Schnittdarstellung des Ziehkeilgetriebes aus 33,
35 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Wellenanordnung des Ziehkeilgetriebes aus 33 mit montierter Kettenritzelschraube,
36 schematisch eine Seitenansicht mit Teilschnitt der Wellenanordnung aus 35,
37 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene XXXVII-XXXVII in 36,
38 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs XXXVIII in 36,
39 schematisch eine perspektivische Darstellung der Wellenanordnung des Ziehkeilgetriebes aus 33,
40 schematisch eine Seitenansicht der Wellenanordnung aus 39,
41 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene XLI-XLI in 40,
42 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs XLII in 41,
43 schematisch eine perspektivische Darstellung der Wellenanordnung des Ziehkeilgetriebes aus 33 ohne Schnurfeder, Sicherungsring und Rastkugel,
44 schematisch eine Seitenansicht der Wellenanordnung aus 43,
45 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene XLV-XLV in 44,
46 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs XLVI in 45,
47 schematisch eine Seitenansicht einer Schaltwalze für das Ziehkeilgetriebe aus 33,
48 schematisch eine weitere Seitenansicht der Schaltwalze aus 47,
49 schematisch eine weitere Seitenansicht der Schaltwalze aus 47,
50 schematisch eine weitere Seitenansicht der Schaltwalze aus 47,
51 schematisch eine Frontansicht der Schaltwalze aus 47,
52 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene LII-LII in 51,
53 schematisch eine perspektivische Darstellung der Schaltwalze aus 47,
54 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Ziehkeilwelle der Wellenanordnung aus 39,
55 schematisch eine Seitenansicht der Ziehkeilwelle aus 54,
56 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene LVI-LVI in 55,
57 schematisch eine perspektivische Darstellung der Wellenanordnung aus 43 ohne Ziehkeilwelle,
58 schematisch eine Seitenansicht der Wellenanordnung aus 57,
59 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene LIX-LIX in 58,
60 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs LX in 59,
61 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Welle mit Wälzlagern der Wellenanordnung aus 39,
62 schematisch eine Seitenansicht der Welle mit Wälzlagern aus 61,
63 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene LXIII-LXIII in 62,
64 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs LXIV in 63,
65 schematisch eine perspektivische Darstellung der Welle der Wellenanordnung aus 39,
66 schematisch eine Seitenansicht der Welle aus 65,
67 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene LXVII-LXVII in 66,
68 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs LXVIII in 67,
69 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Wellenanordnung einer weiteren, im Vergleich zur Ausführungsform gemäß 1 wesentlich vorteilhafteren, Ausführungsform eines Ziehkeilgetriebes,
70 schematisch eine Seitenansicht der Wellenanordnung aus 69,
71 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene LXXI-LXXI in 70, und
72 schematisch eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs LXXII in 71.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 bis 72 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Ziehkeilgetrieben 1 und deren Komponenten. Dabei zeigen die 1 bis 32 eine erste Ausführungsform, bei welcher das Ziehkeilgetriebe 1 fünf Gangstufen G1 bis G5 aufweist. Die 33 bis 72 zeigen zwei weitere Ausführungsformen eines solchen Ziehkeilgetriebes 1, welche eine zusätzliche Gangstufe G6 ermöglichen, d. h. bei diesen beiden Ausführungsformen weist das Ziehkeilgetriebe 1 sechs Gangstufen G1 bis G6 auf.
Ein solches Ziehkeilgetriebe 1 ist zweckmäßigerweise für ein hier nicht dargestelltes Fahrzeug vorgesehen, insbesondere für ein Kleinkraftrad, beispielsweise für ein Mokick.
Das Ziehkeilgetriebe 1 weist zwei Wellenanordnungen W1, W2 auf, eine Antriebswellenanordnung W1, welche mit einem nicht dargestellten Motor koppelbar oder gekoppelt ist, und eine Abtriebswellenanordnung W2, welche zweckmäßigerweise mit einem nicht dargestellten Antriebsrad des Fahrzeugs koppelbar oder gekoppelt ist. Beide Wellenanordnungen W1, W2 weisen jeweils eine Welle W1, W2 auf, d. h. die Antriebswellenanordnung WA1 eine Antriebswelle W1 und die Abtriebswellenanordnung WA2 eine Abtriebswelle W2.
Beide Wellenanordnungen WA1, WA2 umfassen jeweils eine Anzahl von Zahnrädern Z11 bis Z26, welche der Anzahl von Gangstufen G1 bis G6 des Ziehkeilgetriebes 1 entspricht, d. h. bei der ersten Ausführungsform jeweils fünf Zahnräder Z11 bis Z15 und Z21 bis Z25 und bei den beiden anderen Ausführungsformen jeweils sechs Zahnräder Z11 bis Z16 und Z21 bis Z26. Dabei sind die Antriebszahnräder Z11 bis Z16 der Antriebswellenanordnung WA1 jeweils auf der Antriebswelle W1 feststehend gelagert oder auf der Antriebswelle W1 ausgebildet. In den dargestellten Beispielen ist das erste Antriebszahnrad Z11 der Antriebswellenanordnung WA1, welches der Realisierung der ersten Gangstufe G1 dient, auf der Antriebswelle W1 ausgebildet und die anderen Antriebszahnräder Z12 bis Z16 der Antriebswellenanordnung W1, welche der Realisierung der anderen Gangstufen G2 bis G6 dienen, sind auf der Antriebswelle W1 fest angeordnet. Dabei bedeutet fest angeordnet, dass keine Bewegung, insbesondere Rotation, des jeweiligen Antriebszahnrads Z11 bis Z16 der Antriebswellenanordnung WA1 relativ zur Antriebswelle W1 möglich ist.
Die Antriebswelle W1 ist mittels Antriebswälzlagern 2, welche im dargestellten Beispiel als Kugellager ausgebildet sind, in einem nicht dargestellten Gehäuse, zweckmäßigerweise in einem Getriebegehäuse oder in einem kombinierten Motor-Getriebe-Gehäuse, drehbar gelagert. Alternativ zu Kugellagern kann das jeweilige Antriebswälzlager 2 beispielsweise als ein Rollenlager ausgebildet sein. Die Abtriebszahnräder Z21 bis Z26 der Abtriebswellenanordnung WA2 sind auf der Abtriebswelle W2 relativ zur Abtriebswelle W2 drehbar gelagert angeordnet. Antriebswellenanordnung WA1 und Abtriebswellenanordnung WA2 sind im Ziehkeilgetriebe 1 parallel zueinander oder zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die Abtriebswelle W2 ist mittels Abtriebswälzlagern 3, 4, welche im dargestellten Beispiel als Kugellager ausgebildet sind, in dem nicht dargestellten Gehäuse, zweckmäßigerweise in einem Getriebegehäuse oder in einem kombinierten Motor-Getriebe-Gehäuse, drehbar gelagert. Alternativ zu Kugellagern kann das jeweilige Abtriebswälzlager 3, 4 beispielsweise als ein Rollenlager ausgebildet sein. Das erste Abtriebswälzlager 3 ist im Bereich eines Abtriebszahnrades Z25 oder Z26 der höchsten Gangstufe G5 oder G6 auf der Abtriebswelle W2 angeordnet, d. h. bei der ersten Ausführungsform im Bereich des fünften Abtriebszahnrades Z25, genauer gesagt auf einer von den anderen Abtriebszahnrädern Z21 bis Z24 abgewandten Seite dieses fünften Abtriebszahnrades Z25, und bei der zweiten und dritten Ausführungsform ist das erste Abtriebswälzlager 3 im Bereich des sechsten Abtriebszahnrades Z26, genauer gesagt auf einer von den anderen Abtriebszahnrädern Z21 bis Z25 abgewandten Seite dieses sechsten Abtriebszahnrades Z26, angeordnet. Das zweite Abtriebswälzlager 4 ist im Bereich des ersten Abtriebszahnrades Z21 auf der Abtriebswelle W2 angeordnet, genauer gesagt auf der von den anderen Abtriebszahnrädern Z22 bis Z25 oder Z26 abgewandten Seite des ersten Abtriebszahnrades Z21.
Die Wälzlager 2, 3, 4 können beispielsweise jeweils als ein so genanntes Rillenkugellager ausgebildet sein.
Die Antriebswelle W1 und die Abtriebswelle W2 sind derart angeordnet, dass die der jeweiligen Gangstufe G1 bis G6 zugeordneten Zahnräder Z11 bis Z26 der Antriebswellenanordnung WA1 und der Abtriebswellenanordnung WA2 miteinander in kämmendem Eingriff stehen. D. h. dreht sich die Antriebswellenanordnung WA1, angetrieben zweckmäßigerweise von einem Motor des Fahrzeugs, so drehen sich deren Antriebszahnräder Z11 bis Z16 mit der Antriebswelle W1 mit, wobei jedes Antriebszahnrad Z11 bis Z16 das jeweilige mit ihm in kämmendem Eingriff stehende Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 der Abtriebswelle W2 antreibt und dieses somit ebenfalls dreht.
Um diese Drehbewegung und somit entsprechende Kräfte auf die Abtriebswelle W2 übertragen zu können, ist vorgesehen, dass, in Abhängigkeit davon, welche Gangstufe G1 bis G6 jeweils aktiviert ist, jeweils eines der Abtriebszahnräder Z21 bis Z26 mit der Abtriebswelle W2 formschlüssig gekoppelt ist. D. h. durch das formschlüssige Koppeln eines der Abtriebszahnräder Z21 bis Z26 mit der Abtriebswelle W2 ist die jeweilige Gangstufe G1 bis G6 aktivierbar, so dass sich die Abtriebswelle W2 mit dem Abtriebszahnrad Z21 bis Z26, mit welchem es jeweils gekoppelt ist, mitdreht.
In den Beispielen gemäß den 1 und 2 sowie 33 und 34 ist jeweils das erste Abtriebszahnrad Z21, welches der ersten Gangstufe G1 zugeordnet ist, formschlüssig mit der Abtriebswelle W2 gekoppelt, so dass die erste Gangstufe G1 des Ziehkeilgetriebes 1 eingelegt ist. Ein daraus resultierender Kraftverlauf F von einem nicht dargestellten Motor auf die Antriebswelle W1, über deren erstes Antriebszahnrad Z11 auf das erste Abtriebszahnrad Z21 und von diesem auf die mit dem ersten Abtriebszahnrad Z21 formschlüssig gekoppelte Abtriebswelle W2 und von dieser beispielsweise an ein nicht dargestelltes Antriebsrad des Fahrzeugs ist durch entsprechende Kraftverlaufspfeile schematisch dargestellt.
Um die formschlüssige Kopplung des jeweiligen Abtriebszahnrads Z21 bis Z26 mit der Abtriebswelle W2 zum Einlegen, d. h. Aktivieren, der jeweiligen Gangstufe G1 bis G6 zu ermöglichen, ist die Abtriebswelle W2 der Abtriebswellenanordnung WA2 als eine Hohlwelle ausgebildet. In einem Mantel der Abtriebswelle W2 ist an für die Abtriebszahnräder Z21 bis Z26 vorgesehenen Positionen jeweils mindestens eine Öffnung O1 bis O6 ausgebildet, in den dargestellten Beispielen sind an der für das jeweilige Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 vorgesehenen Position jeweils mehrere solcher Öffnungen O1 bis O6 ausgebildet, beispielsweise jeweils drei Öffnungen O1 bis O6.
In der jeweiligen Öffnung O1 bis O6 ist ein Verbindungselement V1 bis V6 angeordnet. Diese Verbindungselemente V1 bis V6 sind in den hier dargestellten Beispielen als Kugeln ausgebildet. Durch Verlagern der Verbindungselemente V1 bis V6 radial nach außen, so dass sie bereichsweise aus der jeweiligen Öffnung O1 bis O6 in der Abtriebswelle W2 herausstehen, d. h. über einen Außenumfang der Abtriebswelle W2 überstehen, und dadurch in eine entsprechende Aufnahmeausformung im jeweiligen Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 eingreifen, wird die formschlüssige Verbindung zwischen der Abtriebswelle W2 und dem jeweiligen Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 über das jeweilige Verbindungselement V1 bis V6 hergestellt, wodurch die Abtriebswelle W mit diesem Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 mitdreht.
Die Verlagerung des jeweiligen Verbindungselementes V1 bis V6 in Richtung des jeweiligen Abtriebszahnrades Z21 bis 26, um die formschlüssige Verbindung herzustellen, erfolgt mittels einer Ziehkeilwelle 5, die in einem Innenraum der als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebswelle W2 angeordnet ist und in Axialrichtung der Abtriebswelle W2 relativ zu dieser bewegbar ist. Diese Ziehkeilwelle 5 weist eine keilförmige Ausformung 6 auf, welche um einen Umfang der Ziehkeilwelle 5 umlaufend ausgebildet ist. Diese keilförmige Ausformung 6 weist im Querschnitt eine Doppelkeilform auf. Durch axiale Verschiebung der Ziehkeilwelle 5 in der Abtriebswelle W2 werden die Verbindungselemente V1 bis V6 mittels der keilförmigen Ausformung 6 radial nach außen verlagert und greifen in das ihnen zugeordnete Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 ein, wodurch die formschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 und der Abtriebswelle W2 ausgebildet ist.
In den hier dargestellten Beispielen ist die keilförmige Ausformung 6 im Bereich des ersten Abtriebszahnrades Z21 positioniert, wodurch dieses mittels der radial nach außen verlagerten Verbindungselemente V1 mit der Abtriebswelle W2 formschlüssig verbunden ist, so dass die erste Gangstufe G1 aktiviert ist. Zur Aktivierung einer der anderen Gangstufen G2 bis G6 ist daher eine entsprechende Verschiebung der Ziehkeilwelle 5 und somit deren keilförmiger Ausformung 6 in die Abtriebswelle W2 hinein erforderlich, um mittels der keilförmigen Ausformung 6 die entsprechenden anderen Verbindungselemente V2 bis V6 radial nach außen zu bewegen und dadurch die formschlüssige Verbindung der Abtriebswelle W2 mit dem entsprechenden Abtriebszahnrad Z22 bis Z26 herzustellen, dessen Verbindungselemente V2 bis V6 jeweils von der keilförmigen Ausformung 6 radial nach außen verlagert sind, und dadurch die entsprechende Gangstufe G2 bis G6 zu aktivieren.
D. h. zur Aktivierung der zweiten Gangstufe G2 wird die Ziehkeilwelle 5 mit ihrer keilförmige Ausformung 6 in den Bereich des zweiten Abtriebszahnrades Z22 verschoben, wodurch die diesem zugeordneten Verbindungselemente V2 radial nach außen verlagert werden und die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Abtriebszahnrad Z22 und der Abtriebswelle W2 ausbilden. Zur Aktivierung der dritten Gangstufe G3 wird die Ziehkeilwelle 5 mit ihrer keilförmige Ausformung 6 in den Bereich des dritten Abtriebszahnrades Z23 verschoben, wodurch die diesem zugeordneten Verbindungselemente V3 radial nach außen verlagert werden und die formschlüssige Verbindung zwischen dem dritten Abtriebszahnrad Z23 und der Abtriebswelle W2 ausbilden. Zur Aktivierung der vierten Gangstufe G4 wird die Ziehkeilwelle 5 mit ihrer keilförmige Ausformung 6 in den Bereich des vierten Abtriebszahnrades Z24 verschoben, wodurch die diesem zugeordneten Verbindungselemente V4 radial nach außen verlagert werden und die formschlüssige Verbindung zwischen dem vierten Abtriebszahnrad Z24 und der Abtriebswelle W2 ausbilden. Zur Aktivierung der fünften Gangstufe G5 wird die Ziehkeilwelle 5 mit ihrer keilförmigen Ausformung 6 in den Bereich des fünften Abtriebszahnrades Z25 verschoben, wodurch die diesem zugeordneten Verbindungselemente V5 radial nach außen verlagert werden und die formschlüssige Verbindung zwischen dem fünften Abtriebszahnrad Z25 und der Abtriebswelle W2 ausbilden. Bei der zweiten und dritten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1, welche sechs Gangstufen G1 bis G6 aufweisen, wird zur Aktivierung der sechsten Gangstufe G6 die Ziehkeilwelle 5 mit ihrer keilförmigen Ausformung 6 in den Bereich des sechsten Abtriebszahnrades Z22 verschoben, wodurch die diesem zugeordneten Verbindungselemente V6 radial nach außen verlagert werden und die formschlüssige Verbindung zwischen dem sechsten Abtriebszahnrad Z26 und der Abtriebswelle W2 ausbilden.
Die Verbindungselemente V1 bis V6, auf welche die keilförmige Ausformung 6 der Ziehkeilwelle 5 jeweils nicht einwirkt, werden durch eine Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Abtriebszahnrad Z21 bis Z26 und der Abtriebswelle W2, welche aus der kämmenden Verbindung zu dem jeweiligen sich drehenden Antriebszahnrad Z11 bis Z16 resultiert, radial nach innen in die Abtriebswelle W2 zurückbewegt, wodurch die formschlüssige Verbindung dieses Abtriebszahnrades Z21 bis Z26 mit der Abtriebswelle W2 aufgehoben ist, so dass diese Abtriebszahnräder Z21 bis Z26 sich relativ zur Abtriebswelle W2 drehen können.
Die Bewegung der Ziehkeilwelle 5 axial zur Abtriebswelle W2 erfolgt mittels einer Schaltwalze 7. Diese Schaltwalze 7, welche für die erste Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 in den 11 bis 16 und für die zweite und dritte Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 in den 47 bis 53 dargestellt ist, greift mit einer Nut 9, welche in einem Schaltwalzenmantel der Schaltwalze 7 ausgebildet ist, in einen hier nicht dargestellten Schwenkhebel ein, welcher durch Drehung der Schaltwalze 7 und eine entsprechende Ansteuerung über die Nut 9 verschieden geschwenkt wird. Der Schwenkhebel weist eine Schaltgabel auf, welche über die doppelkragenförmige Ausformung 8 an der Ziehkeilwelle 5 befestigt ist, so dass die Ziehkeilwelle 5 durch das Schwenken des Schwenkhebels, verursacht durch das Drehen der Schaltwalze 7, in Axialrichtung der Abtriebswelle W2 bewegt wird, d. h. in diese hinein oder aus dieser heraus.
Das Drehen der Schaltwalze 7 erfolgt mittels eines nicht dargestellten Gangwahlhebels des Fahrzeugs, welcher über einen ebenfalls nicht dargestellten Mechanismus in eine Kurvenscheibe 10 der Schaltwalze 7 eingreift. Die Kurvenscheibe 10 weist für jede Gangstufe G1 bis G6 eine Vertiefung VT1 bis VT6 sowie eine Leerlaufvertiefung VTL auf, um einen Leerlauf einzulegen, bei welchem keines der Abtriebszahnräder Z21 bis Z26 mit der Abtriebswelle W2 formschlüssig verbunden ist, so dass sich alle Abtriebszahnräder Z21 bis Z26 relativ zur Abtriebswelle W2 drehen können. Des Weiteren weist die Kurvenscheibe 10 einen Nocken 11 für einen Leerlaufkontakt auf.
Zur Sicherung der Ziehkeilwelle 5 gegen ein vollständiges Herausziehen aus der Abtriebswelle W2 ist mindestens ein Rastelement 12 oder sind mehrere solcher Rastelemente 12 vorgesehen, in den dargestellten Beispielen Rastkugeln. Diese Rastelemente 12 werden durch eine Schnurfeder 13 gesichert und gegen die Ziehkeilwelle 5 gepresst. Das Rastelement 12 oder diese mehreren Rastelemente 12 dient/dienen zudem der Sicherung der Ziehkeilwelle 5 gegen ein unbeabsichtigtes axiales Verschieben relativ zur Abtriebswelle W2, so dass sichergestellt ist, dass eine jeweils eingelegte Gangstufe G1 bis G6 eingelegt bleibt, bis über die Schaltwalze 7 eine andere Gangstufe G1 bis G6 eingelegt wird. Um diese Sicherung der Ziehkeilwelle 5 gegen ein vollständiges Herausziehen aus der Abtriebswelle W2 sowie gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben in der Abtriebswelle W2 zu ermöglichen, weist die Ziehkeilwelle 5 in Axialrichtung verteilt eine Mehrzahl von Ziehkeilwellenvertiefungen 21 auf, welche vorteilhafterweise jeweils um einen Umfang der Ziehkeilwelle 5 umlaufend ausgebildet sind. Das durch die Schnurfeder 13 gegen die Ziehkeilwelle 5 gepresste zumindest eine Rastelement 12 greift zur Sicherung der Ziehkeilwelle 5 gegen deren axiale Verschiebung in eine dieser Ziehkeilwellenvertiefungen 21 ein. Des Weiteren ist am letzten Abtriebszahnrad, d. h. bei der ersten Ausführungsform am fünften Abtriebszahnrad Z25 und bei der zweiten und dritten Ausführungsform am sechsten Abtriebszahnrad Z26, ein Sicherungsring 14 vorgesehen, um eine Axialverschiebung der Abtriebszahnräder Z21 bis 26 auf der Abtriebswelle W2 in Richtung der Schnurfeder 13 zu verhindern.
Die 3 bis 6 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 der ersten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1, wobei hier auf der Abtriebswelle W2 eine Kettenritzelschraube 15 angeordnet ist, mittels welcher ein nicht dargestelltes Kettenritzel, d. h. ein in eine Antriebskette des Fahrzeugs eingreifendes Kettenzahnrad, auf der Abtriebswelle W2 zu befestigen ist. Über die Antriebskette ist die Abtriebswelle W2 dann mit dem Antriebsrad des Fahrzeugs gekoppelt. Die 7 bis 10 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 der ersten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 ohne diese Kettenritzelschraube 15.
Die 11 bis 17 zeigen die Schaltwalze 7 für diese erste Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1, mit welcher die Ziehkeilwelle 5 über den Schwenkhebel axial in der Abtriebswelle W2 bewegbar ist, um eine jeweilige Gangstufe G1 bis G5 zu aktivieren. Die 18 bis 20 zeigen die Ziehkeilwelle 5 dieser ersten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1.
Die 21 bis 24 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 dieser ersten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 ohne die Ziehkeilwelle 5 und die Verbindungselemente V1 bis V5. Die 25 bis 28 zeigen die Abtriebswelle W2 mit Abtriebswellenwälzlagern 3, 4 der ersten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 und die 29 bis 32 die Abtriebswelle W2 allein.
Die 35 bis 38 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 der zweiten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1, wobei hier auf der Abtriebswelle W2 die Kettenritzelschraube 15 angeordnet ist. Die 39 bis 42 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 der zweiten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 ohne diese Kettenritzelschraube 15. Die 43 bis 46 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 der zweiten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 ohne Schnurfeder 13, Sicherungsring 14 und Rastelementen 12.
Die 47 bis 53 zeigen die Schaltwalze 7 für diese zweite Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1, mit welcher die Ziehkeilwelle 5 über den Schwenkhebel axial in der Abtriebswelle W2 bewegbar ist, um eine jeweilige Gangstufe G1 bis G6 zu aktivieren. Die 54 bis 56 zeigen die Ziehkeilwelle 5 dieser zweiten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1.
Die 57 bis 60 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 dieser zweiten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 ohne die Ziehkeilwelle W2 und die Verbindungselemente V1 bis V6. Die 61 bis 64 zeigen die Abtriebswelle W2 mit Abtriebswellenwälzlagern 3, 4 der zweiten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 und die 65 bis 68 die Abtriebswelle W2 allein.
Die 69 bis 72 zeigen die Abtriebswellenanordnung WA2 der dritten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1. Die anderen Komponenten, insbesondere die Antriebswellenanordnung WA1 und die Schaltwalze 7, dieser dritten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1 entsprechen vorteilhafterweise im Wesentlichen den entsprechenden Komponenten der zweiten Ausführungsform des Ziehkeilgetriebes 1.
In der in den 1 bis 32 dargestellten ersten Ausführungsform sind zwischen dem stirnseitigen ersten Abtriebszahnrad Z21 der Abtriebswellenanordnung WA2 und dem diesem Abtriebszahnrad Z21 benachbarten zweiten Abtriebswellenwälzlager 4 ein Sicherungsring 16, d. h. ein zweiter Sicherungsring 16, beispielsweise ähnlich dem anderen, ersten, Sicherungsring 14, und eine Anlaufscheibe 17 angeordnet, wobei die Anlaufscheibe 17 zwischen dem Sicherungsring 16 und dem ersten Abtriebszahnrad Z21 angeordnet ist. Der Sicherungsring 16 verhindert eine axiale Verschiebung des ersten Abtriebszahnrades Z21 in Richtung dieses Abtriebswellenwälzlagers 4 und die Anlaufscheibe 17 ein Schleifen des ersten Abtriebszahnrades Z21 am Sicherungsring 16. Dieser Sicherungsring 16 und die Anlaufscheibe 17 erfordern jedoch einen zusätzlichen Bauraum.
Daher ist bei den beiden wesentlich vorteilhafteren Ausführungsformen, dargestellt in den 33 bis 72, vorgesehen, zumindest den Sicherungsring 16 wegzulassen, wie bei der dritten Ausführungsform gemäß den 69 bis 72 gezeigt, und vorteilhafterweise zusätzlich auch die Anlaufscheibe 17 wegzulassen, wie bei der zweiten Ausführungsform gemäß den 33 bis 68 gezeigt. Dadurch wird bei vorteilhafterweise gleichbleibender Länge der Abtriebswelle W2 ein zusätzlicher Bauraum zur Anordnung eines weiteren Abtriebszahnrades Z26 und dadurch eine zusätzliche Gangstufe G6 für das Ziehkeilgetriebe 1 ermöglicht. Auf diese Weise wird es zum Beispiel ermöglicht, das Ziehkeilgetriebe 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit fünf Gangstufen G1 bis G5 in das Ziehkeilgetriebe 1 gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform mit sechs Gangstufen G1 bis G6 umzurüsten, wobei Änderungen am Getriebegehäuse oder am gemeinsamen Motor-Getriebe-Gehäuse nicht erforderlich sind oder nur in geringfügigem Maße erforderlich sind, da sich die Länge der Abtriebswellenanordnung WA2 vorteilhafterweise nicht oder zumindest nicht wesentlich ändert. Vorteilhafterweise ändern sich insbesondere äußere Abmessungen nicht, beispielsweise muss lediglich eine Gehäuseinnenseite des Getriebegehäuses oder des gemeinsamen Motor-Getriebe-Gehäuses bereichsweise nachgearbeitet werden, um zum Beispiel gussbedingte Ausformungen, beispielsweise Lunker oder andere Fehlstellen, zu entfernen oder zu reduzieren.
Alternativ zur Anordnung eines weiteren Abtriebszahnrades Z26 auf der Abtriebswelle W2 kann der durch das Weglassen des Sicherungsrings 16 und vorteilhafterweise zusätzlich der Anlaufscheibe 17 gewonnenen Bauraum genutzt werden, um breitere Abtriebszahnräder Z21 bis Z25 vorzusehen, welche somit eine größere Robustheit aufweisen, so dass ein Defekt des Ziehkeilgetriebes 1 vermieden wird oder zumindest eine Laufleistung des Ziehkeilgetriebes 1 gesteigert wird.
Für die erste Ausführungsform zeigen insbesondere die 5, 9 und 24 in einer Ausschnittvergrößerung den Bereich des ersten Abtriebszahnrades Z21 der Abtriebswellenanordnung WA2. Der Sicherungsring 16, d. h. der zweite Sicherungsring 16, ist auf der Abtriebswelle W2 angeordnet, genauer gesagt in eine entsprechende Sicherungsnut 18 in der Abtriebswelle W2 eingerastet. Zwischen diesem Sicherungsring 16 und dem ersten Abtriebszahnrad Z21 ist die Anlaufscheibe 17 angeordnet. Das erste Abtriebszahnrad Z21 liegt somit an dieser Anlaufscheibe 17 an und die Anlaufscheibe 17 liegt am Sicherungsring 16 an. Der Sicherungsring 16 bildet somit einen Anschlag für das erste Abtriebszahnrad Z21, an welchem das erste Abtriebszahnrad Z21 mittelbar, nämlich über die Anlaufscheibe 17, anliegt, wobei dieser Sicherungsring 16 ein axiales Verschieben des ersten Abtriebszahnrades Z21 in Richtung des Abtriebswälzlagers 4 verhindert, da der Sicherungsring 16 in der Sicherungsnut 18 der Abtriebswelle W2 angeordnet ist und sich daher nicht axial relativ zur Abtriebswelle W2 bewegen kann.
Im Gegensatz dazu bildet bei der zweiten und dritten Ausführungsform ein Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4, d. h. des im Bereich des ersten Abtriebszahnrades Z21 angeordneten zweiten Abtriebswälzlagers 4, den Anschlag für das erste Abtriebszahnrad Z21, in Axialrichtung der Abtriebswelle W2. Dies ist insbesondere in den Figuren 38, 42, 46 und 60 für die zweite Ausführungsform und in Figur 72 für die dritte Ausführungsform zu erkennen, welche Auschnittvergrößerungen des Bereichs des ersten Abtriebszahnrades Z21 der Abtriebswellenanordnung WA2 zeigen.
Hier, d. h. sowohl bei der zweiten als auch bei der dritten Ausführungsform, bildet der Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 den Anschlag für das erste Abtriebszahnrad Z21. Zweckmäßigerweise bildet dabei ausschließlich der Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4, als einzige Komponente des Abtriebswälzlagers 4, den Anschlag für das erste Abtriebszahnrad Z21. D. h. insbesondere ein Außenring 4.2 und Wälzkörper 4.3 des Abtriebswälzlagers 4, welche hier als Kugeln ausgebildet sind, bilden keinen Anschlag für das erste Abtriebszahnrad Z21.
Das erste Abtriebszahnrad Z21 liegt somit unmittelbar, wie bei der zweiten Ausführungsform, dargestellt insbesondere in den 38, 42, 46 und 60, oder mittelbar über die dazwischen angeordnete Anlaufscheibe 17, wie bei der dritten Ausführungsform, dargestellt insbesondere in 72, am Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 an, und zwar vorteilhafterweise jeweils ausschließlich am Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 und somit an keiner anderen Komponente des Abtriebswälzlagers 4.
Um sicherzustellen, dass ausschließlich der Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 den Anschlag für das erste Abtriebszahnrad Z21 bildet, sind/ist zweckmäßigerweise das erste Abtriebszahnrad Z21 und/oder das Abtriebswälzlager 4 derart ausgebildet, dass bei der zweiten Ausführungsform das erste Abtriebszahnrad Z21 ausschließlich mit dem Innenring 4.1 und mit keinen anderen Komponenten des Abtriebswälzlagers 4 in Berührung kommt. Hierzu weist eine dem Abtriebswälzlager 4 zugewandte Flachseite des ersten Abtriebszahnrads Z21 eine Ausnehmung 19 auf, welche derart ausgebildet ist, dass das erste Abtriebszahnrad Z21 nur am Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 anliegt und durch die Ausnehmung 19 von den anderen Komponenten des Abtriebswälzlagers 4, insbesondere vom Außenring 4.2, beabstandet ist. Diese Ausnehmung 19 erstreckt sich in einem Durchmesserbereich im Wesentlichen von einem Außendurchmesser des Innenrings 4.1 bis zu einem Außendurchmesser des Außenrings 4.2 des Abtriebswälzlagers 4, in den dargestellten Beispielen über diesen Außendurchmesser des Außenrings 4.2 hinaus, wie insbesondere in den 38, 42, 46 und 60 gezeigt.
Bei der dritten Ausführungsform ist ebenfalls diese Ausnehmung 19 am ersten Abtriebszahnrad Z21 vorgesehen, wie in 72 gezeigt. Dadurch wird zusätzlicher Bauraum für die Anlaufscheibe 17 gewonnen, welche in dieser Ausnehmung 19 angeordnet ist. Ein Außendurchmesser der Anlaufscheibe 17 ist größer als ein Außendurchmesser des Innenrings 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 und kleiner als ein Innendurchmesser des Außenrings 4.2 des Abtriebswälzlagers 4. Dadurch liegt das erste Abtriebszahnrad Z21 an der Anlaufscheibe 17 an, wobei diese in der Ausnehmung 19 des ersten Abtriebszahnrades Z21 angeordnet ist, und die Anlaufscheibe 17 liegt am Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 an, und zwar nur an diesem Innenring 4.1 und an keiner anderen Komponente des Abtriebswälzlagers 4.
Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 eine größere Breite als alle anderen Komponenten des Abtriebswälzlagers 4 aufweist, insbesondere eine größere Breite als der Außenring 4.2 und die Wälzkörper 4.3 des Abtriebswälzlagers 4, und/oder zumindest in Richtung des ersten Abtriebszahnrades Z21 über alle anderen Komponenten des Abtriebswälzlagers 4, insbesondere über den Außenring 4.2 und die Wälzkörper 4.3, übersteht. Auch dadurch würde sichergestellt, dass von allen Komponenten des Abtriebswälzlagers 4 ausschließlich dessen Innenring 4.1 den unmittelbaren oder mittelbaren Anschlag in Axialrichtung der Abtriebswelle W2 für das erste Abtriebszahnrad Z21 bildet, wobei dieses unmittelbar am Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 anliegt oder mittelbar am Innering 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 anliegt, indem es an der Anlaufscheibe 17 anliegt und die Anlaufscheibe 17 am Innenring 4.1 des Abtriebswälzlagers 4 anliegt.
Bei allen dargestellten Ausführungsformen sind zwischen benachbarten Abtriebszahnrädern Z21 bis Z26 Distanzscheiben 20 angeordnet, welche beispielsweise jeweils ebenfalls als eine Anlaufscheibe ausgebildet sind.
Das Ziehkeilgetriebe 1, insbesondere gemäß der zweiten und dritten oben beschriebenen Ausführungsform, ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil einer hier nicht dargestellten Motor-Getriebe-Anordnung, insbesondere für ein Fahrzeug, zweckmäßigerweise für ein Kleinkraftrad, beispielsweise für ein Mokick. Diese Motor-Getriebe-Anordnung kann ein gemeinsames Gehäuse aufweisen, d. h. ein Motor-Getriebe-Gehäuse, in welchem der Motor und das Ziehkeilgetriebe 1 angeordnet sind. Ein Fahrzeug, insbesondere Kleinkraftrad, beispielsweise ein Mokick, umfasst zweckmäßigerweise eine solche Motor-Getriebe-Anordnung oder zumindest ein oben beschriebenes Ziehkeilgetriebe 1, insbesondere gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform.
Bezugszeichenliste

1: Ziehkeilgetriebe
2: Antriebswälzlager
3: erstes Abtriebswälzlager
4: zweites Abtriebswälzlager
4.1: Innenring
4.2: Außenring
4.3: Wälzkörper
5: Ziehkeilwelle
6: keilförmige Ausformung
7: Schaltwalze
8: doppelkragenförmige Ausformung
9: Nut
10: Kurvenscheibe
11: Nocken
12: Rastelement
13: Schnurfeder
14: Sicherungsring
15: Kettenritzelschraube
16: Sicherungsring
17: Anlaufscheibe
18: Sicherungsnut
19: Ausnehmung
20: Distanzscheibe
21: Ziehkeilwellenvertiefung
F: Kraftverlauf
G1: erste Gangstufe
G2: zweite Gangstufe
G3: dritte Gangstufe
G4: vierte Gangstufe
G5: fünfte Gangstufe
G6: sechste Gangstufe
O1: erste Öffnung
O2: zweite Öffnung
O3: dritte Öffnung
O4: vierte Öffnung
O5: fünfte Öffnung
O6: sechste Öffnung
V1: erstes Verbindungselement
V2: zweites Verbindungselement
V3: drittes Verbindungselement
V4: viertes Verbindungselement
V5: fünftes Verbindungselement
V6: sechstes Verbindungselement
VT1: erste Vertiefung
VT2: zweite Vertiefung
VT3: dritte Vertiefung
VT4: vierte Vertiefung
VT5: fünfte Vertiefung
VT6: sechste Vertiefung
VTL: Leerlaufvertiefung
W1: Antriebswelle
W2: Abtriebswelle
WA1: Antriebswellenanordnung
WA2: Abtriebswellenanordnung
Z11: erstes Antriebszahnrad
Z12: zweites Antriebszahnrad
Z13: drittes Antriebszahnrad
Z14: viertes Antriebszahnrad
Z15: fünftes Antriebszahnrad
Z16: sechstes Antriebszahnrad
Z21: erstes Abtriebszahnrad
Z22: zweites Abtriebszahnrad
Z23: drittes Abtriebszahnrad
Z24: viertes Abtriebszahnrad
Z25: fünftes Abtriebszahnrad
Z26: sechstes Abtriebszahnrad

Claims

Wellenanordnung (WA2), insbesondere Abtriebswellenanordnung (WA2), für ein Ziehkeilgetriebe (1), umfassend eine Welle (W2), insbesondere eine Abtriebswelle (W2), auf welcher mindestens ein Zahnrad (Z21) und mindestens ein Wälzlager (4) angeordnet sind, wobei ein Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) einen Anschlag für das Zahnrad (Z21) bildet.
Wellenanordnung (WA2) nach Anspruch 1, wobei der Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) einen mittelbaren Anschlag für das Zahnrad (Z21) bildet, indem zwischen dem Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) und dem Zahnrad (Z21) auf der Welle (W2) eine Anlaufscheibe (17) angeordnet ist, wobei das Zahnrad (Z21) an der Anlaufscheibe (17) anliegt und die Anlaufscheibe (17) am Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) anliegt.
Wellenanordnung (WA2) nach Anspruch 1, wobei der Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) einen unmittelbaren Anschlag für das Zahnrad (Z21) bildet, welches direkt an dem Innenring (4.2) des Wälzlagers (4) anliegt.
Wellenanordnung (WA2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine dem Wälzlager (4) zugewandte Flachseite des Zahnrads (Z21) eine Ausnehmung (19) aufweist.
Wellenanordnung (WA2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) die größte Breite des Wälzlagers (4) aufweist und/oder zumindest in Richtung des Zahnrades (Z21) über alle anderen Komponenten des Wälzlagers (4) übersteht.
Wellenanordnung (WA2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Mehrzahl von auf der Welle (W2) angeordneten Zahnrädern (Z21 bis Z26), wobei das Zahnrad (Z21), für welches der Innenring (4.1) des Wälzlagers (4) den Anschlag bildet, ein stirnseitiges Zahnrad (Z21) ist.
Wellenanordnung (WA2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (W2) als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei in der Hohlwelle eine Ziehkeilwelle (5) angeordnet ist, wobei in einem Mantel der Welle (W2) an für die Zahnräder (Z21 bis Z26) vorgesehenen Positionen jeweils mindestens eine Öffnung (O1 bis O6) ausgebildet ist und wobei in der jeweiligen Öffnung (O1 bis O6) ein Verbindungselement (V1 bis V6) angeordnet ist.
Ziehkeilgetriebe (1) mit einer Wellenanordnung (WA2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Motor-Getriebe-Anordnung mit einem Ziehkeilgetriebe (1) nach Anspruch 8.
Fahrzeug, insbesondere Kleinkraftrad, mit einem Ziehkeilgetriebe (1) nach Anspruch 8 und/oder mit einer Motor-Getriebe-Anordnung nach Anspruch 9.