DE102022131255A1 - Shifting device for a transmission, drive arrangement for a light vehicle and light vehicle - Google Patents

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Abstract

Schaltvorrichtung für ein Getriebe, mit einer Hohlwelle (4), wobei die Hohlwelle (4) vier Längsschlitze (6) aufweist, mit mindestens einem zumindest abschnittsweise in einem Inneren (I) der Hohlwelle (4) angeordneten kreuzförmigen Schaltelement (10), wobei einander abgewandte Stege (14) des kreuzförmigen Schaltelements (10) die Längsschlitze (6) der Hohlwelle (4) durchdringen und über eine dem Inneren (I) der Hohlwelle (4) abgewandte, äußere Mantelfläche (16) der Hohlwelle (4) hinweg auskragend erstreckt sind, und mit einem zumindest teilweise im Inneren (I) der Hohlwelle (4) angeordneten Aktuator (18), der mit dem Schaltelement (10) verbunden ist, wobei das Schaltelement (10) mittels des Aktuators (18) zwischen zwei oder mehr Schaltstellungen bewegbar ist, um Schalträder (52, 54, 59) des Getriebes (42) formschlüssig mit der Hohlwelle (4) zu koppeln.Shifting device for a transmission, with a hollow shaft (4), the hollow shaft (4) having four longitudinal slots (6), with at least one cross-shaped shifting element (10) arranged at least in sections in an interior (I) of the hollow shaft (4), with each other webs (14) of the cross-shaped switching element (10) that face away penetrate the longitudinal slots (6) of the hollow shaft (4) and extend over an outer lateral surface (16) of the hollow shaft (4) that faces away from the interior (I) of the hollow shaft (4) in a cantilevered manner and with an actuator (18) which is arranged at least partially inside (I) of the hollow shaft (4) and which is connected to the switching element (10), the switching element (10) being switched between two or more switching positions by means of the actuator (18). can be moved in order to positively couple shift gears (52, 54, 59) of the transmission (42) to the hollow shaft (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe, eine Antriebsanordnung für ein Leichtfahrzeug mit einer solchen Schaltvorrichtung und ein Leichtfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung.The present invention relates to a shifting device for a transmission, a drive arrangement for a light vehicle with such a shifting device and a light vehicle with such a drive arrangement.

Schaltvorrichtungen dienen dazu, den Gangwechsel in einem schaltbaren Getriebe zu ermöglichen. Hierbei kommen üblicherweise verschiebbare Schaltelemente zum Einsatz, wie z.B. Klauenkupplungen oder dergleichen, um ein betreffendes Schaltrad formschlüssig und drehfest mit einer zugeordneten Welle zu koppeln und um eine Leistungsübertragung über die betreffende, dem Schaltrad zugeordnete Zahnradstufe zu ermöglichen.Shifting devices are used to enable gear changes in a shiftable transmission. Displaceable shifting elements are usually used here, such as claw clutches or the like, in order to positively and non-rotatably couple a relevant ratchet wheel to an associated shaft and to enable power transmission via the relevant gear stage assigned to the ratchet wheel.

Erfindungsgemäß wird eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe angegeben, mit einer Hohlwelle, wobei die Hohlwelle vier Längsschlitze aufweist, mit mindestens einem zumindest abschnittsweise in einem Inneren der Hohlwelle angeordneten kreuzförmigen Schaltelement, wobei einander abgewandte Stege des kreuzförmigen Schaltelements die Längsschlitze der Hohlwelle durchdringen und über eine dem Inneren der Hohlwelle abgewandte, äußere Mantelfläche der Hohlwelle hinweg auskragend erstreckt sind, und mit einem zumindest teilweise im Inneren der Hohlwelle angeordneten Aktuator, der mit dem Schaltelement verbunden ist, wobei das Schaltelement mittels des Aktuators zwischen zwei oder mehr Schaltstellungen bewegbar ist, um Schalträder des Getriebes formschlüssig mit der Hohlwelle zu koppeln.According to the invention, a shifting device for a transmission is specified, with a hollow shaft, the hollow shaft having four longitudinal slots, with at least one cross-shaped shifting element arranged at least in sections in an interior of the hollow shaft, with webs of the cross-shaped shifting element facing away from each other penetrating the longitudinal slots of the hollow shaft and via a dem outer lateral surface of the hollow shaft facing away from the interior of the hollow shaft and with an actuator which is arranged at least partially in the interior of the hollow shaft and is connected to the switching element, wherein the switching element can be moved between two or more switching positions by means of the actuator in order to switch gears of the To couple the transmission with the hollow shaft in a form-fitting manner.

Die konstruktive Integration des Schaltelements in die Hohlwelle ermöglicht eine kompakte und leichte Bauweise der Schaltvorrichtung. Die Hohlwelle kann auch als Schaltwelle bezeichnet werden. Die kreuzförmige Ausgestaltung des Schaltelements ermöglicht die Übertragung hoher Drehmomente und einen zuverlässigen Formschluss beim Einlegen bzw. Schalten eines jeweiligen Gangs.The constructive integration of the switching element into the hollow shaft enables a compact and lightweight construction of the switching device. The hollow shaft can also be referred to as a selector shaft. The cross-shaped design of the shifting element enables the transmission of high torques and a reliable form fit when engaging or shifting a respective gear.

Es kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei gegenüberliegende Längsschlitze, insbesondere jeder der Längsschlitze , eine lokale Erweiterung einer Breite des jeweiligen Längsschlitzes hat, um während der Montage des kreuzförmigen Schaltelements ein Eindrehen des kreuzförmigen Schaltelements in die Längsschlitze zu ermöglichen, wobei die lokalen Erweiterungen der Längsschlitze entlang einer Längserstreckung der Hohlwelle betrachtet insbesondere auf gleicher Höhe angeordnet sind. Eine solche Erweiterung kann beispielsweise durch Bohren oder Fräsen bereitgestellt werden.It can be provided that at least two opposite longitudinal slots, in particular each of the longitudinal slots, has a local extension of a width of the respective longitudinal slot in order to allow the cross-shaped switching element to be screwed into the longitudinal slots during assembly of the cross-shaped switching element, the local extensions of the longitudinal slots viewed along a longitudinal extent of the hollow shaft are arranged in particular at the same height. Such an extension can be provided, for example, by drilling or milling.

Gemäß einer Ausgestaltung der Schaltvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Aktuator mittels einer Feder mit dem Schaltelement verbunden ist, wobei die Feder insbesondere eine bidirektional wirkende Feder ist. „Bidirektional wirkend“ bedeutet, dass das Schaltelement mittels der Feder in zwei entgegengesetzten Richtungen entlang der Längsachse der Hohlwelle bewegbar ist, wobei die Feder entweder einen Zug oder einen Druck auf das Schaltelement ausübt. Es kann vorgesehen sein, dass die Feder eine Schraubendruckfeder ist.According to one configuration of the switching device, it can be provided that the actuator is connected to the switching element by means of a spring, the spring being in particular a bidirectionally acting spring. "Bidirectionally acting" means that the switching element can be moved in two opposite directions along the longitudinal axis of the hollow shaft by means of the spring, with the spring exerting either a pull or a pressure on the switching element. It can be provided that the spring is a helical compression spring.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Hülse des Aktuators innerhalb der Hohlwelle entlang der Längserstreckung der Hohlwelle geführt ist, wobei die Hülse insbesondere eine kreiszylindrische Form aufweist. Insbesondere kann eine Linearführung der Hülse entlang der Längserstreckung der Hohlwelle gebildet sein.Provision can be made for a sleeve of the actuator to be guided within the hollow shaft along the longitudinal extent of the hollow shaft, with the sleeve in particular having a circular-cylindrical shape. In particular, a linear guide of the sleeve can be formed along the longitudinal extension of the hollow shaft.

Gemäß einer Ausgestaltung der Schaltvorrichtung kann vorgesehen sein, dass ein weiteres zumindest abschnittsweise im Inneren der Hohlwelle angeordnetes kreuzförmiges Schaltelement vorgesehen ist, wobei einander abgewandte Stege des weiteren kreuzförmigen Schaltelements die Längsschlitze der Hohlwelle durchdringen und über die dem Inneren der Hohlwelle abgewandte, äußere Mantelfläche der Hohlwelle hinweg auskragend erstreckt sind, wobei die Längsschlitze eine Führung der Stege des weiteren kreuzförmigen Schaltelements entlang der Längserstreckung der Hohlwelle ausbilden, und mit einem zumindest teilweise im Inneren der Hohlwelle angeordneten weiteren Aktuator, der mit dem weiteren Schaltelement verbunden ist, wobei das weitere Schaltelement mittels des weiteren Aktuators zwischen zwei oder mehr Schaltstellungen bewegbar ist, um Schalträder des Getriebes formschlüssig mit der Hohlwelle zu koppeln.According to one configuration of the switching device, it can be provided that a further cross-shaped switching element is arranged at least in sections in the interior of the hollow shaft, with webs of the further cross-shaped switching element facing away from one another penetrating the longitudinal slots of the hollow shaft and via the outer lateral surface of the hollow shaft facing away from the interior of the hollow shaft projecting away, with the longitudinal slots forming a guide for the webs of the further cross-shaped switching element along the longitudinal extent of the hollow shaft, and with a further actuator which is arranged at least partially inside the hollow shaft and which is connected to the further switching element, with the further switching element being actuated by means of the further actuator between two or more switching positions is movable in order to positively couple the ratchet wheels of the transmission to the hollow shaft.

Es kann vorgesehen sein, dass der Aktuator des Schaltelements auf einer dem weiteren Schaltelement abgewandten Seite des Schaltelements angeordnet ist und der weitere Aktuator des weiteren Schaltelements auf einer dem Schaltelement abgewandten Seite des weiteren Schaltelements angeordnet ist.It can be provided that the actuator of the switching element is arranged on a side of the switching element remote from the further switching element and the further actuator of the further switching element is arranged on a side of the further switching element remote from the switching element.

Erfindungsgemäß wird eine Antriebsanordnung für ein Leichtfahrzeug angegeben, mit einem Zahnradgetriebe, wobei das Zahnradgetriebe mindestens zwei schaltbare Stirnradstufen aufweist, mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, wobei Schalträder der Stirnradstufen auf der Hohlwelle der Schaltvorrichtung angeordnet sind und wobei die Schalträder zum Schalten der Stirnradstufen mittels des kreuzförmigen Schaltelements formschlüssig mit der Hohlwelle koppelbar sind.According to the invention, a drive arrangement for a light vehicle is specified, with a gear transmission, the gear transmission having at least two shiftable spur gear stages, with a shifting device according to the invention, with ratchet wheels of the spur gear stages being arranged on the hollow shaft of the shifting device, and with the ratchet wheels for shifting the spur gear stages by means of the cross-shaped shifting element are positively coupled to the hollow shaft.

Es kann vorgesehen sein, dass die Schalträder Aussparungen zur Aufnahme des kreuzförmigen Schaltelements aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass jedes Schaltrad acht Aussparungen zur Aufnahme des kreuzförmigen Schaltelements aufweist, wobei die Aussparungen insbesondere in äquidistanten Winkelabständen von 45° um die Längsachse der Hohlwelle verteilt angeordnet sind.Provision can be made for the ratchet wheels to have recesses for receiving the cross-shaped shifting element. Provision can be made for each ratchet wheel to have eight recesses for accommodating the cross-shaped shifting element, with the recesses being distributed in particular at equidistant angular intervals of 45° around the longitudinal axis of the hollow shaft.

Gemäß einer Ausgestaltung der Antriebsanordnung kann vorgesehen sein, dass das Zahnradgetriebe zwei Stirnradgruppen aufweist, wobei eine erste Stirnradgruppe mittels des kreuzförmigen Schaltelements schaltbar ist und wobei die zweite Stirnradgruppe mittels des weiteren kreuzförmigen Schaltelements schaltbar ist.According to one embodiment of the drive arrangement, it can be provided that the gear transmission has two spur gear groups, a first spur gear group being shiftable by means of the cross-shaped shifting element and the second spur gear group being shiftable by means of the further cross-shaped shifting element.

Festräder der Stirnradgruppen können auf zwei separaten Wellen angeordnet sein, wobei der ersten Stirnradgruppe eine erste Welle mit Festrädern zugeordnet ist und der zweiten Stirnradgruppe eine zweite Welle mit Festrädern zugeordnet ist. Die Festräder tragenden Wellen können koaxial zueinander angeordnet sein. Die Festräder tragenden Wellen können Hohlwellen sein, die im fertig montierten Zustand insbesondere von einer Kurbelwelle eines Leichtfahrzeugs durchdrungen sind bzw. in ihrem Inneren eine Kurbelwelle einer Kurbel eines Leichtfahrzeugs aufnehmen.Fixed gears of the spur gear groups can be arranged on two separate shafts, with the first spur gear group being assigned a first shaft with fixed gears and the second spur gear group being assigned a second shaft with fixed gears. The shafts carrying the fixed gears can be arranged coaxially with one another. The shafts carrying the fixed gears can be hollow shafts which, in the fully assembled state, are penetrated in particular by a crankshaft of a light vehicle or accommodate a crankshaft of a crank of a light vehicle in their interior.

Gemäß einer Ausgestaltung der Antriebsanordnung kann vorgesehen sein, dass das Zahnradgetriebe elektronisch schaltbar ist. Jeder Aktuator kann ein elektronisch verstellbares Stellelement aufweisen, um ein betreffendes mit dem Aktuator gekoppeltes Schaltelement entlang der Längserstreckung der Hohlwelle der Schaltvorrichtung zu verschieben und einen jeweiligen Gang zu schalten.According to one embodiment of the drive arrangement, it can be provided that the gear transmission can be shifted electronically. Each actuator can have an electronically adjustable actuating element in order to displace a respective shifting element coupled to the actuator along the longitudinal extent of the hollow shaft of the shifting device and to shift a respective gear.

Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebsanordnung einen Elektromotor aufweist, der mit dem Zahnradgetriebe gekoppelt ist. Das Zahnradgetriebe kann ein Planetengetriebe aufweisen, um den Elektromotor mit den Stirnradgruppen des Zahnradgetriebes zu koppeln.Provision can be made for the drive arrangement to have an electric motor which is coupled to the toothed wheel drive. The gear train can have a planetary gear train to couple the electric motor to the spur gear sets of the gear train.

Erfindungsgemäß wird ein Leichtfahrzeug angegeben, wie ein Fahrrad oder dergleichen, mit einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, wobei die Antriebsanordnung zum Antrieb mindestens eines Rads des Leichtfahrzeugs eingerichtet ist.According to the invention, a light vehicle is specified, such as a bicycle or the like, with a drive arrangement according to the invention, the drive arrangement being set up to drive at least one wheel of the light vehicle.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:

  • 1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung mit einem Schaltrad in einer perspektivischen Ansicht;
  • 2 die Schaltvorrichtung aus 1 mit zwei Schalträdern in einem Querschnitt;
  • 3 die Schaltvorrichtung aus 1 in einer perspektivischen Ansicht in einem Teilschnitt;
  • 4 die Schaltvorrichtung aus 1 in einer Seitenansicht in einem Teilschnitt;
  • 5 eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung in einer Seitenansicht in einem Teilschnitt;
  • 6 ein erfindungsgemäßes Leichtfahrzeug.
The invention is described in more detail below with reference to a drawing showing exemplary embodiments. They each show schematically:
  • 1 a switching device according to the invention with a ratchet wheel in a perspective view;
  • 2 the switching device off 1 with two ratchet wheels in a cross section;
  • 3 the switching device off 1 in a perspective view in a partial section;
  • 4 the switching device off 1 in a side view in a partial section;
  • 5 a drive assembly according to the invention in a side view in a partial section;
  • 6 a light vehicle according to the invention.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 2 für ein Getriebe in einer perspektivischen Ansicht. 1 shows a shifting device 2 according to the invention for a transmission in a perspective view.

Die Schaltvorrichtung 2 hat eine Hohlwelle 4. Die Hohlwelle 4 weist vier Längsschlitze 6 auf. Die Längsschlitze 6 sind relativ zueinander in äquidistanten Winkelabständen von 90° um eine Längsachse L der Hohlwelle 4 verteilt angeordnet. Eine Längserstreckung der Längsschlitze 6 ist parallel zur Längsachse L der Hohlwelle 4 orientiert.The switching device 2 has a hollow shaft 4. The hollow shaft 4 has four longitudinal slots 6. The longitudinal slots 6 are distributed relative to one another at equidistant angular intervals of 90° around a longitudinal axis L of the hollow shaft 4 . A longitudinal extent of the longitudinal slots 6 is oriented parallel to the longitudinal axis L of the hollow shaft 4 .

In einem Inneren I der Hohlwelle 4 sind ein kreuzförmiges Schaltelement 10 und ein weiteres kreuzförmiges Schaltelement 12 angeordnet.A cross-shaped switching element 10 and another cross-shaped switching element 12 are arranged in an interior I of the hollow shaft 4 .

Das kreuzförmige Schaltelement 10 weist einander abgewandte Stege 14 auf, die die Längsschlitze 6 der Hohlwelle 4 durchdringen und über eine dem Inneren I der Hohlwelle 4 abgewandte, äußere Mantelfläche 16 der Hohlwelle 4 hinweg auskragend erstreckt sind. Die Stege 14 sind daher ausgehend von der Längsachse L der Hohlwelle 4 jeweils in zu der Längsachse L senkrecht orientierter, radialer Richtung R erstreckt.The cross-shaped switching element 10 has webs 14 facing away from one another, which penetrate the longitudinal slots 6 of the hollow shaft 4 and extend over an outer lateral surface 16 of the hollow shaft 4 facing away from the interior I of the hollow shaft 4 in a cantilevered manner. Starting from the longitudinal axis L of the hollow shaft 4 , the webs 14 each extend in a radial direction R oriented perpendicularly to the longitudinal axis L.

Im Inneren I der Hohlwelle 4 ist eine Hülse 17 eines Aktuators 18 angeordnet, der mit dem kreuzförmigen Schaltelement 10 verbunden ist (3).Inside I of the hollow shaft 4 there is a sleeve 17 of an actuator 18 which is connected to the cross-shaped switching element 10 ( 3 ).

Das kreuzförmige Schaltelement 10 ist mittels des Aktuators 18 zwischen zwei oder mehr Schaltstellungen bewegbar, um exemplarisch dargestellte Schalträder 20, 22 eines Getriebes formschlüssig mit der Hohlwelle 4 zu koppeln (2).The cross-shaped switching element 10 can be moved between two or more switching positions by means of the actuator 18 in order to positively couple the ratchet wheels 20, 22 of a transmission shown as an example to the hollow shaft 4 ( 2 ).

In 1 ist ein Schaltrad 20 gezeigt, wobei das Schaltrad 20 mittels des kreuzförmigen Schaltelements 10 formschlüssig und drehfest mit der Hohlwelle 4 gekoppelt werden kann.In 1 a ratchet wheel 20 is shown, with the ratchet wheel 20 being able to be coupled to the hollow shaft 4 in a form-fitting and non-rotatable manner by means of the cross-shaped shifting element 10 .

Hierzu wird das kreuzförmige Schaltelement 10 durch ein lineares Verschieben des kreuzförmigen Schaltelements 10 mittels des Aktuators 18 entlang der Längsachse L in Aussparungen 24 des Schaltrad 20 eingerückt. Das Schaltrad 20 weist acht Aussparungen 24 auf, die in äquidistanten Winkelabständen von 45° um die Längsachse L verteilt angeordnet sind. Die Längsachse L ist in 2 senkrecht zur Bild- bzw. Blattebene erstreckt.For this purpose, the cross-shaped shifting element 10 is engaged in recesses 24 of the ratchet wheel 20 by a linear displacement of the cross-shaped shifting element 10 by means of the actuator 18 along the longitudinal axis L. The ratchet wheel 20 has eight recesses 24 which are distributed around the longitudinal axis L at equidistant angular intervals of 45° are arranged. The longitudinal axis L is in 2 extends perpendicularly to the image or sheet plane.

Die Stege 14 liegen in einem in den Aussparungen 24 eingerückten Zustand zur Leistungsübertragung an die Aussparungen 24 begrenzende Wandungen 26 des Schaltrad 20 an bzw. weisen ein geringes Spiel relativ zur jeweiligen Wandung 26 auf. Auf diese Weise können eine Drehzahl und ein Drehmoment von dem Schaltrad 20 auf die Hohlwelle 4 übertragen werden und umgekehrt.In a state in which they are engaged in the recesses 24 , the webs 14 bear against the walls 26 of the ratchet wheel 20 delimiting the recesses 24 for power transmission or have a small amount of play relative to the respective wall 26 . In this way, a speed and a torque can be transmitted from the ratchet wheel 20 to the hollow shaft 4 and vice versa.

In 2 ist zusätzlich zu dem Schaltrad 20 ein weiteres Schaltrad 22 gezeigt. Die Schalträder 20, 22 sind verschiedenen Gängen des Getriebes zugeordnet, wobei diese Gänge durch das Verschieben des kreuzförmigen Schaltelements 10 entlang der Längsachse L geschaltet werden können. Dementsprechend kann das Schaltrad 22 in gleicher Weise durch ein Einrücken des kreuzförmigen Schaltelements 10 entlang der Längsachse L mittels des Aktuators 18 geschaltet werden, in dem das Schaltrad 22 mittels des kreuzförmigen Schaltelements 10 drehfest mit der Hohlwelle 4 gekoppelt wird, in dem eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird.In 2 a further ratchet wheel 22 is shown in addition to the ratchet wheel 20 . The switching wheels 20, 22 are assigned to different gears of the transmission, with these gears being able to be switched by moving the cross-shaped shifting element 10 along the longitudinal axis L. Accordingly, the ratchet wheel 22 can be shifted in the same way by engaging the cross-shaped shifting element 10 along the longitudinal axis L by means of the actuator 18, in which the ratchet wheel 22 is coupled in a rotationally fixed manner to the hollow shaft 4 by means of the cross-shaped shifting element 10, in which a positive connection is produced becomes.

Dem weiteren kreuzförmigen Schaltelement 12 ist ebenfalls ein Aktuator 30 zugeordnet, um das weitere kreuzförmige Schaltelement 12 zwischen zwei oder mehr Schaltstellungen zu bewegen, um Schalträder des Getriebes formschlüssig mit der Hohlwelle 4 zu koppeln.An actuator 30 is also assigned to the further cross-shaped shifting element 12 in order to move the further cross-shaped shifting element 12 between two or more shifting positions in order to positively couple shifting gears of the transmission to the hollow shaft 4 .

Jeder der Längsschlitze 6 weist jeweils eine lokale Erweiterung 32 einer Breite B des jeweiligen Längsschlitzes 6 auf (1, 3). Die lokalen Erweiterungen 32 sind entlang der Längserstreckung der Hohlwelle 4 betrachtet auf gleicher Höhe angeordnet. Die lokalen Erweiterungen 32 dienen dazu, ein jeweiliges kreuzförmiges Schaltelement 10, 12 während der Montage in die Längsschlitze 6 einzudrehen.Each of the longitudinal slots 6 has a local extension 32 with a width B of the respective longitudinal slot 6 ( 1 , 3 ). The local extensions 32 are arranged at the same height as viewed along the longitudinal extension of the hollow shaft 4 . The local extensions 32 are used to screw a respective cross-shaped switching element 10, 12 into the longitudinal slots 6 during assembly.

Die 3 und 4 zeigen die Schaltvorrichtung 2 in einem Teilschnitt. Zur besseren Übersichtlichkeit ist lediglich das kreuzförmige Schaltelement 10 mit seinem zugeordneten Aktuator 18 gezeigt, während das weitere kreuzförmige Schaltelement 12 mit seinem Aktuator 30 ausgeblendet ist.The 3 and 4 show the switching device 2 in a partial section. For the sake of clarity, only the cross-shaped switching element 10 is shown with its associated actuator 18, while the further cross-shaped switching element 12 with its actuator 30 is hidden.

Der Aktuator 18 ist mittels einer Feder 34 mit dem Schaltelement 10 verbunden, wobei die Feder 34 eine bidirektional wirkende Feder 34 ist. D. h. das Schaltelement 10 kann durch eine Krafteinleitung über die Feder 34 entlang der Längsachse L durch einen Zug auf die Feder 34 nach links und durch einen Druck auf die Feder 34 nach rechts bewegt werden (entsprechend der Orientierung gemäß 4).The actuator 18 is connected to the switching element 10 by means of a spring 34 , the spring 34 being a bidirectionally acting spring 34 . i.e. Switching element 10 can be moved to the left by applying force via spring 34 along longitudinal axis L by pulling on spring 34 and to the right by applying pressure to spring 34 (according to the orientation shown in FIG 4 ).

Die Hülse 17 des Aktuators 18 ist im Inneren I der Hohlwelle 4 geführt. Das kreuzförmige Schaltelement 10 ist mittels einer Verschraubung 38 mit der Hülse 17 des Aktuators 18 verbunden.The sleeve 17 of the actuator 18 is guided inside I of the hollow shaft 4 . The cross-shaped switching element 10 is connected to the sleeve 17 of the actuator 18 by means of a screw connection 38 .

5 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung 40, mit einem Zahnradgetriebe 42 wobei das Zahnradgetriebe 42 schaltbare Stirnradstufen 43, 44, 46, 48, 50, 51 aufweist. Die Antriebsanordnung 40 weist eine voranstehend beschriebene Schaltvorrichtung 2 auf. 5 shows a drive arrangement 40 according to the invention, with a gear train 42, the gear train 42 having switchable spur gear stages 43, 44, 46, 48, 50, 51. The drive arrangement 40 has a switching device 2 described above.

Schalträder 52, 54, 56 ,58, 59, 61 der Stirnradstufen 43, 44, 46, 48, 50, 51 sind auf der Hohlwelle 4 der Schaltvorrichtung 2 angeordnet. Die Schalträder 52, 54, 59 sind mittels des kreuzförmigen Schaltelements 10 formschlüssig mit der Hohlwelle 4 koppelbar. Die Schalträder 56, 58, 61 sind mittels des weiteren kreuzförmigen Schaltelements 12 formschlüssig mit der Hohlwelle 4 koppelbar.Ratchet wheels 52, 54, 56, 58, 59, 61 of the spur gear stages 43, 44, 46, 48, 50, 51 are arranged on the hollow shaft 4 of the switching device 2. The ratchet wheels 52, 54, 59 can be positively coupled to the hollow shaft 4 by means of the cross-shaped shifting element 10. The switching wheels 56, 58, 61 can be coupled to the hollow shaft 4 in a form-fitting manner by means of the further cross-shaped switching element 12.

Die Stirnradstufen 43, 44, 46, 48, 50, 51 lassen sich in zwei Stirnradgruppen 60, 62 unterteilen, wobei die Stirnradstufen 43, 44, 46 mit ihren Schalträdern 52, 54, 59 mittels des kreuzförmigen Schaltelements 10 schaltbar sind und wobei die Schalträder 56, 58, 61 der Stirnradgruppe 62 mittels des weiteren Schaltelements 12 schaltbar sind.The spur gear stages 43, 44, 46, 48, 50, 51 can be divided into two spur gear groups 60, 62, the spur gear stages 43, 44, 46 with their ratchet wheels 52, 54, 59 being shiftable by means of the cross-shaped shifting element 10 and the ratchet wheels 56, 58, 61 of the spur gear group 62 can be switched by means of the further switching element 12.

Den Schalträdern 52, 54, 56, 58, 59, 61 zugeordnete Festräder sind auf zwei Wellen angeordnet, wobei den Schalträdern 52, 54, 59 zugeordnete Festräder auf einer ersten Welle angeordnet sind und wobei den Schalträder 56, 58, 61 zugeordnete Festräder auf einer zweiten Welle angeordnet sind (nicht dargestellt).The ratchet wheels 52, 54, 56, 58, 59, 61 associated fixed wheels are arranged on two shafts, the ratchet wheels 52, 54, 59 associated fixed wheels are arranged on a first shaft and the ratchet wheels 56, 58, 61 associated fixed wheels on a second shaft are arranged (not shown).

Die Antriebsanordnung 40 weist einen Elektromotor 64 auf, der mit dem Zahnradgetriebe 42 gekoppelt ist. Das Zahnradgetriebe 42 ist elektronisch schaltbar. Hierzu weist der Aktuator 18 ein elektronisch verstellbares Stellelement 66 auf und der Aktuator 30 weist ein elektronisch verstellbares Stellelement 68 auf.The drive arrangement 40 has an electric motor 64 which is coupled to the gear train 42 . The gear train 42 can be switched electronically. For this purpose, the actuator 18 has an electronically adjustable setting element 66 and the actuator 30 has an electronically adjustable setting element 68 .

6 zeigt ein erfindungsgemäßes Leichtfahrzeug 70, mit einer voranstehend beschriebenen Antriebsanordnung 40, wobei die Antriebsanordnung 40 zum Antrieb mindestens einen des Rads 72 des Leichtfahrzeugs 70 eingerichtet ist. 6 shows a light vehicle 70 according to the invention, with a drive arrangement 40 described above, wherein the drive arrangement 40 is set up to drive at least one of the wheels 72 of the light vehicle 70.

Claims (10)

Schaltvorrichtung für ein Getriebe, - mit einer Hohlwelle (4), wobei die Hohlwelle (4) vier Längsschlitze (6) aufweist, - mit mindestens einem zumindest abschnittsweise in einem Inneren (I) der Hohlwelle (4) angeordneten kreuzförmigen Schaltelement (10), - wobei einander abgewandte Stege (14) des kreuzförmigen Schaltelements (10) die Längsschlitze (6) der Hohlwelle (4) durchdringen und über eine dem Inneren (I) der Hohlwelle (4) abgewandte, äußere Mantelfläche (16) der Hohlwelle (4) hinweg auskragend erstreckt sind, und - mit einem zumindest teilweise im Inneren (I) der Hohlwelle (4) angeordneten Aktuator (18), der mit dem Schaltelement (10) verbunden ist, - wobei das Schaltelement (10) mittels des Aktuators (18) zwischen zwei oder mehr Schaltstellungen bewegbar ist, um Schalträder (52, 54, 59) des Getriebes (42) formschlüssig mit der Hohlwelle (4) zu koppeln.Shifting device for a transmission, - with a hollow shaft (4), the hollow shaft (4) having four longitudinal slots (6), - with at least one cross-shaped shifting element (10) arranged at least in sections in an interior (I) of the hollow shaft (4), - wherein opposite webs (14) of the cross shaped switching element (10) penetrate the longitudinal slots (6) of the hollow shaft (4) and extend over an outer lateral surface (16) of the hollow shaft (4) facing away from the interior (I) of the hollow shaft (4) in a cantilever manner, and - with a actuator (18) which is arranged at least partially in the interior (I) of the hollow shaft (4) and is connected to the switching element (10), - the switching element (10) being movable between two or more switching positions by means of the actuator (18) in order to To couple shift wheels (52, 54, 59) of the transmission (42) to the hollow shaft (4) in a form-fitting manner. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - mindestens zwei gegenüberliegende Längsschlitze (6), insbesondere jeder der Längsschlitze (6), eine lokale Erweiterung (32) einer Breite (B) des jeweiligen Längsschlitzes (6) hat, - um während der Montage des kreuzförmigen Schaltelements (10) ein Eindrehen des kreuzförmigen Schaltelements (10) in die Längsschlitze (6) zu ermöglichen, - wobei die lokalen Erweiterungen (32) der Längsschlitze (6) entlang einer Längserstreckung (L) der Hohlwelle (4) betrachtet insbesondere auf gleicher Höhe angeordnet sind.switching device claim 1 , characterized in that - at least two opposite longitudinal slots (6), in particular each of the longitudinal slots (6), has a local extension (32) of a width (B) of the respective longitudinal slot (6), - in order to during assembly of the cross-shaped switching element ( 10) to enable the cross-shaped switching element (10) to be screwed into the longitudinal slots (6), - the local extensions (32) of the longitudinal slots (6) being arranged in particular at the same height when viewed along a longitudinal extension (L) of the hollow shaft (4). . Schaltvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Aktuator (18) mittels einer Feder (34) mit dem Schaltelement (10) verbunden ist, wobei die Feder (34) insbesondere eine bidirektional wirkende Feder (34) ist.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that - the actuator (18) is connected to the switching element (10) by means of a spring (34), the spring (34) being in particular a bidirectionally acting spring (34). Schaltvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülse (17) des Aktuators (18) innerhalb der Hohlwelle (4) entlang der Längserstreckung (L) der Hohlwelle (4) geführt ist, wobei die Hülse (17) insbesondere eine kreiszylindrische Form aufweist.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that a sleeve (17) of the actuator (18) is guided within the hollow shaft (4) along the longitudinal extent (L) of the hollow shaft (4), the sleeve (17) being in particular a circular-cylindrical shape. Schaltvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - ein weiteres zumindest abschnittsweise im Inneren (I) der Hohlwelle (4) angeordnetes kreuzförmiges Schaltelement (12) vorgesehen ist, - wobei einander abgewandte Stege des weiteren kreuzförmigen Schaltelements (12) die Längsschlitze (6) der Hohlwelle (4) durchdringen und über die dem Inneren (I) der Hohlwelle (4) abgewandte, äußere Mantelfläche (16) der Hohlwelle (4) hinweg auskragend erstreckt sind, - mit einem zumindest teilweise im Inneren (I) der Hohlwelle (4) angeordneten weiteren Aktuator (30), der mit dem weiteren Schaltelement (12) verbunden ist - wobei das weitere Schaltelement (12) mittels des weiteren Aktuators (30) zwischen zwei oder mehr Schaltstellungen bewegbar ist, um Schalträder (56, 58, 61) des Getriebes (42) formschlüssig mit der Hohlwelle (4) zu koppeln.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that - another cross-shaped switching element (12) arranged at least in sections in the interior (I) of the hollow shaft (4) is provided, - webs of the further cross-shaped switching element (12) facing away from one another having the longitudinal slots ( 6) of the hollow shaft (4) and extend over the outer surface (16) of the hollow shaft (4) facing away from the interior (I) of the hollow shaft (4) in a cantilever manner, - with an at least partially inside (I) of the hollow shaft (4) arranged further actuator (30) which is connected to the further switching element (12) - wherein the further switching element (12) can be moved between two or more switching positions by means of the further actuator (30) in order to shift gears (56, 58, 61) of the gearing (42) to be positively coupled to the hollow shaft (4). Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass - der Aktuator (18) des Schaltelements (10) auf einer dem weiteren Schaltelement (12) abgewandten Seite des Schaltelements (10) angeordnet ist und - der weitere Aktuator (30) des weiteren Schaltelements (12) auf einer dem Schaltelement (10) abgewandten Seite des weiteren Schaltelements (12) angeordnet ist.switching device claim 5 , characterized in that - the actuator (18) of the switching element (10) is arranged on a side of the switching element (10) facing away from the further switching element (12) and - the further actuator (30) of the further switching element (12) on one of the Switching element (10) facing away from the further switching element (12) is arranged. Antriebsanordnung für ein Leichtfahrzeug, - mit einem Zahnradgetriebe (42), wobei das Zahnradgetriebe (42) mindestens zwei schaltbare Stirnradstufen (43, 44, 46, 48, 50, 51) aufweist, - mit einer Schaltvorrichtung (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, - wobei Schalträder (52, 54, 56, 58, 59, 61) der Stirnradstufen (43, 44, 46, 48, 50, 51) auf der Hohlwelle (4) der Schaltvorrichtung (2) angeordnet sind und - wobei die Schalträder (52, 54, 56, 58, 59, 61) zum Schalten der Stirnradstufen (43, 44, 46, 48, 50, 51) mittels des kreuzförmigen Schaltelements (10, 12) formschlüssig mit der Hohlwelle (4) koppelbar sind.drive arrangement for a light vehicle, - with a gear train (42), wherein the gear train (42) has at least two switchable spur gears (43, 44, 46, 48, 50, 51), - with a switching device (2) according to any one of the preceding claims, - wherein switching gears (52, 54, 56, 58, 59, 61) of the spur gear stages (43, 44, 46, 48, 50, 51) are arranged on the hollow shaft (4) of the switching device (2) and - wherein the switching wheels (52, 54, 56, 58, 59, 61) for switching the spur gear stages (43, 44, 46, 48, 50, 51) by means of the cross-shaped switching element (10, 12) positively with the hollow shaft (4) can be coupled. Antriebsanordnung nach Anspruch 7 und nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass - das Zahnradgetriebe zwei Stirnradgruppen (60, 62) aufweist, - wobei eine erste Stirnradgruppe (60) mittels des kreuzförmigen Schaltelements (10) schaltbar ist und - wobei eine zweite Stirnradgruppe (62) mittels des weiteren kreuzförmigen Schaltelements (12) schaltbar ist.Drive arrangement according to claim 7 and after one of Claims 5 or 6 , characterized in that - the gear transmission has two spur gear groups (60, 62), - a first spur gear group (60) being shiftable by means of the cross-shaped shifting element (10) and - a second spur gear group (62) being shiftable by means of the further cross-shaped shifting element (12 ) is switchable. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe (42) elektronisch schaltbar ist und/oder die Antriebsanordnung (40) einen Elektromotor (64) aufweist, der mit dem Zahnradgetriebe (42) gekoppelt ist.Drive arrangement according to one of Claims 7 or 8th , characterized in that the gear train (42) is electronically switchable and / or the drive assembly (40) has an electric motor (64) which is coupled to the gear train (42). Leichtfahrzeug, wie ein Fahrrad oder dergleichen, - mit einer Antriebsanordnung (40) nach einem der Ansprüche 7-9 - wobei die Antriebsanordnung zum Antrieb mindestens eines Rads (72) des Leichtfahrzeugs (70) eingerichtet istLight vehicle, such as a bicycle or the like, - with a drive arrangement (40) according to one of Claims 7 - 9 - Where the drive arrangement for driving at least at least one wheel (72) of the light vehicle (70).
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