DE19700292C2

DE19700292C2 - Switchable 2-speed transmission

Info

Publication number: DE19700292C2
Application number: DE1997100292
Authority: DE
Inventors: Stephan Oberle
Original assignee: IMS Morat Soehne GmbH
Current assignee: IMS Morat Soehne GmbH
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1997-01-08
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2017-01-09
Also published as: DE19700292A1

Description

Die Erfindung betrifft ein schaltbares 2-Gang-Getriebe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a switchable 2-speed transmission according to the features of claim 1.

Derartige Getriebe sind zum Beispiel aus der US 3,517,574 bekannt und mehr oder weniger komplex aufgebaut, wenn ausge hend von einem Motor, der nur mit einer Drehzahl läuft, unter schiedliche Abtriebsdrehzahlen realisiert werden sollen. Ein solches ähnliches Getriebe ist in Fig. 2 dargestellt.Such transmissions are known for example from US 3,517,574 and more or less complex if starting from a motor that only runs at one speed to be realized under different output speeds. Such a similar gear is shown in Fig. 2.

Auf einer Eingangswelle 11, die in unterschiedliche Richtungen antreibbar ist, sitzt ein erstes Eingangszahnrad 13 und be abstandet hierzu am distalen Ende der Eingangswelle 11 ein zweites Eingangszahnrad 14, das als Kegelritzel ausgebildet ist. Das Eingangszahnrad 13 steht mit einem Abtriebszahnrad 15, hier einem Kronenrad kämmend in Eingriff. Das Kegelritzel 14 steht mit einem zweiten Abtriebszahnrad 16 ebenfalls in Eingriff. Die beiden Abtriebszahnräder 15, 16 sind koaxial zueinander auf einer Abtriebswelle 12 angeordnet und jeweils über einen gegensinnigen Freilauf 17, 18 mit dieser Abtriebs welle 12 gekoppelt. Auf der Achse der Abtriebswelle 12 sind die beiden Abtriebszahnräder 15, 16 beabstandet zueinander angeordnet. On an input shaft 11 which is driven in different directions, is seated a first input gear 13 and be abstandet thereto at the distal end of the input shaft 11, a second input gear 14 formed as a conical pinion. The input gear 13 meshes with an output gear 15 , here a crown gear. The bevel pinion 14 is also in engagement with a second driven gear 16 . The two output gears 15 , 16 are arranged coaxially to one another on an output shaft 12 and each coupled via an opposing freewheel 17 , 18 with this output shaft 12 . On the axis of the output shaft 12 , the two output gears 15 , 16 are spaced apart.

Die Wirkungsweise dieses Getriebes ist folgende, wenn angenom men wird, daß die beiden Abtriebszahnräder 15, 16 über gegen läufige Freiläüfe 17, 18 mit der Abtriebswelle 12 gekoppelt sind.The operation of this transmission is as follows, if it is assumed that the two driven gears 15 , 16 are coupled to the driven shaft 12 by means of open runners 17 , 18 .

Zunächst wird davon ausgegangen, daß die Eingangswelle 11 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wenn der Betrachter stirn seitig auf die gebrochene Ansicht der Eingangswelle 11 blickt. Dann dreht sich das Eingangszahnrad 13 gemäß dem dort dar gestellten Pfeil. Dies führt in der perspektivischen Darstel lung von Fig. 2 zu einem Drehvorgang des Abtriebszahnrades 15 von links nach rechts, wie dies ebenfalls durch den am Ab triebszahnrad 15 dargestellten Pfeil angedeutet ist. Hierbei ist angenommen, daß bei dieser Drehrichtung der Freilauf 17 das Abtriebszahnrad 15 kraftschlüssig mit der Abtriebswelle 12 koppelt. Der gegensinnige Freilauf 18 sorgt dafür, daß das Abtriebszahnrad 16 frei und damit nicht kraftschlüssig um die Abtriebswelle 12 rotiert.First, it is assumed that the input shaft 11 rotates counterclockwise when the viewer looks at the broken view of the input shaft 11 from the end . Then the input gear 13 rotates according to the arrow shown there. This leads in the perspective presen- tation of FIG. 2 to a turning operation of the driven gear 15 from left to right, as is also indicated by the drive gear 15 shown on the arrow 15 . It is assumed here that in this direction of rotation of the freewheel 17, the driven gear 15 couples non-positively to the driven shaft 12 . The opposite freewheel 18 ensures that the output gear 16 rotates freely and thus not frictionally around the output shaft 12 .

Jetzt wird angenommen, daß der Drehsinn der Eingangswelle 11 wechselt. Dies führt zu einem Antrieb des zweiten Eingangs zahnrades 14, also des Kegelzahnrades, in eine Richtung, ent sprechend dem strichlierten Pfeil. Durch den kämmenden Ein griff des zweiten Eingangszahnrades 14 mit dem Abtriebszahnrad 16 gelangt dieses in eine Drehrichtung von links nach rechts in der Darstellung von Fig. 2. Dieser Drehsinn ist ebenfalls durch einen strichlierten Pfeil angedeutet. Dieser Drehsinn entspricht genau dem vorher erläuterten Drehsinn des Abtriebs zahnrades 15, bei dem die Eingangswelle 11 in entgegengesetzte Richtung angetrieben wurde. Dank des Freilaufes 18 ist jetzt das Abtriebszahnrad 16 kraftschlüssig mit der Abtriebswelle 12 in Verbindung, während durch den Freilauf 17 das Abtriebs zahnrad 15 von der Abtriebswelle 12 entkoppelt ist. Die Ab triebswelle 12 dreht sich jetzt aufgrund des kämmenden. Ein griffes des Eingangszahnrades 14 mit dem Abtriebszahnrad 16. Durch die unterschiedlich gewählten Übersetzungen rotiert die Abtriebswelle 12 mit unterschiedlicher Drehzahl, abhängig davon, ob die Eingangswelle 11 entweder nach links oder nach rechts bei gleicher Drehzahl dreht.It is now assumed that the direction of rotation of the input shaft 11 changes. This leads to a drive of the second input gear 14 , ie the bevel gear, in one direction, accordingly the dashed arrow. Through the meshing A handle of the second input gear 14 with the output gear 16 , this reaches in a direction of rotation from left to right in the illustration of Fig. 2. This direction of rotation is also indicated by a dashed arrow. This direction of rotation corresponds exactly to the previously explained direction of rotation of the output gear 15 , in which the input shaft 11 was driven in the opposite direction. Thanks to the freewheel 18 , the output gear 16 is now non-positively connected to the output shaft 12 , while the output gear 15 is decoupled from the output shaft 12 by the freewheel 17 . From the drive shaft 12 now rotates due to the meshing. A handle of the input gear 14 with the output gear 16th Due to the differently selected ratios, the output shaft 12 rotates at different speeds, depending on whether the input shaft 11 rotates either to the left or to the right at the same speed.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein weiteres schaltbares 2-Gang-Getriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem unterschiedliche Abtriebsdrehzahlen ausgehend von einem mit einer einzigen Drehzahl umlaufenden Motor bei einfachem Aufbau kostengünstig realisiert werden können.An object of the present invention is to provide a Another switchable 2-speed transmission of the aforementioned Way of creating different output speeds starting from one rotating at a single speed Motor can be realized inexpensively with a simple structure can.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are in the sub claims specified.

Die Erfindung beruht demnach mit anderen Worten auf der Er kenntnis, daß ein einfach aufgebautes 2-Gang-Getriebe zur Realisierung unterschiedlicher Abtriebsdrehzahlen ausgehend von einem Antriebsmotor, der mit einer einzigen Drehzahl um läuft, dadurch realisiert werden kann, daß auf der Grundlage von zwei Eingangszahnrädern und zwei Abtriebszahnrädern, die mit der Eingangswelle bzw. der Abtriebswelle zusammenwirken, eine Änderung der Abtriebsdrehzahl in einfacher Weise durch Umsteuern des Antriebsmotors erzielt werden kann, indem zwei der vier paarweise zusammenwirkenden Zahnräder mit gegenläu figem Freilauf ausgebildet werden. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß das Zahnrad-Antriebsteil zwei Ritzel und das Zahnrad-Abtriebsteil ein Hohlrad und ein Ritzel aufweist, wobei die zuerst genannten beiden Ritzel oder das Hohlrad und sein koaxiales Ritzel mit gegenläufigem Freilauf versehen sind. Es ist weiter vorgesehen, daß das Hohlrad und das Ritzel des Zahnrad-Abtriebteils einteilig, vorzugsweise aus Kunststoff gebildet sind.In other words, the invention is based on the Er knows that a simply constructed 2-speed gearbox for Realization of different output speeds starting from from a drive motor running at a single speed runs, can be realized based on that of two input gears and two output gears that interact with the input shaft or the output shaft, a change in the output speed in a simple manner Reversing the drive motor can be achieved by two of the four gears interacting in pairs with counter-rotating figure freewheel trained. According to the invention provided that the gear drive part two pinions and the gear output part a ring gear and a pinion has, wherein the first two pinions or that Ring gear and its coaxial pinion with counter-rotating freewheel are provided. It is further provided that the ring gear and the pinion of the gear driven part in one piece, preferably from Plastic are formed.

Während die Eingangs- und Abtriebszahnräder grundsätzlich über zwischengeschaltete Zahnräder von der Eingangswelle an getrieben werden können bzw. die Ausgangswelle antreiben kön nen, ist es bevorzugt, keine zusätzlichen Zahnräder zu ver wenden, sondern die Eingangszahnräder auf der Antriebswelle und die Abtriebszahnräder auf der Abtriebswelle anzuordnen. While the input and output gears basically over intermediate gears from the input shaft can be driven or can drive the output shaft NEN, it is preferred not to use additional gears but the input gears on the drive shaft and to arrange the driven gears on the driven shaft.

Dies kommt grundsätzlich einem kompakten Aufbau des 2-Gang- Getriebes zugute.This basically comes from a compact design of the 2-speed Transmission benefits.

Während, wie vorstehend angeführt, der paarweise gegenläufige Freilauf der Anriebszahnräder in an sich beliebiger Weise rea lisiert werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Abtriebszahnräder drehfest mit der Abtriebswelle verbunden sind.While, as stated above, the opposite pair Freewheel of the drive gears rea in any way per se lized can be provided according to the invention that the Output gears are non-rotatably connected to the output shaft are.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to drawings exemplified in more detail. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzug ten Ausführungsform des erfindungsgemäßen, durch Antriebsumkehr schaltbaren 2-Gang-Getriebes, und Fig. 1 is a perspective view of a first preferred embodiment of the inventive, switchable by reversing drive 2-speed transmission, and

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Aus führungsform eines durch Antriebsumkehr schaltbaren 2-Gang-Getriebes. Fig. 2 is a perspective view of a known imple mentation form of a switchable by reverse drive 2-speed transmission.

Das in Fig. 1 gezeigte schaltbare 2-Gang-Getriebe ist als Ge triebezug-Kombination aus Zahnrad-Antriebsteil A und Zahnrad- Abtriebsteil B gebildet. Bevorzugt wird das Zahnrad-Antriebs teil A als Eingangsstufe des 2-Gang-Getriebes verwendet, wäh rend das Zahnrad-Abtriebsteil B als Abtriebsstufe verwendet wird. Demnach weist das Zahnrad-Antriebsteil A eine Eingangs welle 1 auf, auf welcher unter einem vorbestimmten axialen Ab stand ein erstes Eingangszahnrad 3 und ein zweites Eingangs zahnrad 4 bzw. ein erstes Ritzel und ein zweites Ritzel an geordnet sind. Das erste Eingangszahnrad 3 hat einen größeren Durchmesser bzw. eine größere Zahnanzahl als das zweite Ein gangszahnrad 4. Das Zahnrad-Abtriebsteil B weist eine Ab triebswelle 2 auf, auf der ein erstes Abtriebszahnrad 5 bzw. Ritzel und ein zweites Abtriebszahnrad 6 in Gestalt eines Hohlrads angeordnet sind. Der axiale Abstand der Zahnräder 5 und 6 entspricht dem axialen Abstand der Zahnräder 3 und 4. Das erste Eingangszahnrad 3 kämmt mit dem ersten Abtriebs zahnrad 5 und das zweite Eingangszahnrad 4 kämmt mit der In nenverzahnung des Hohlrads 6.The switchable 2-speed transmission shown in Fig. 1 is formed as a Ge gear train combination of gear drive part A and gear output part B. The gear drive part A is preferably used as the input stage of the 2-speed transmission, while the gear output part B is used as the output stage. Accordingly, the gear drive part A has an input shaft 1 , on which stood under a predetermined axial Ab a first input gear 3 and a second input gear 4 or a first pinion and a second pinion are arranged. The first input gear 3 has a larger diameter or a larger number of teeth than the second input gear 4 . The gear output part B has an output shaft 2 , on which a first output gear 5 or pinion and a second output gear 6 are arranged in the form of a ring gear. The axial distance between the gear wheels 5 and 6 corresponds to the axial distance between the gear wheels 3 and 4 . The first input gear 3 meshes with the first output drive gear 5 and the second input gear 4 meshes with the ring gear In nenverzahnung the sixth

Ein Paar der Zahnräder 3 bis 6 ist mit einem gegenläufigen Freilauf 7, 8 derart gebildet, daß alleine durch einen gegen sinnigen Antrieb der Eingangswelle 1 die Abtriebswelle 2 mit unterschiedlichen Abtriebsdrehzahlen, nämlich einer großen und einer kleiner Drehzahl mit gleichem Drehsinn antreibbar ist. Das heißt, entweder die Eingangszahnräder 3 und 4 sind mit gegenläufigem Freilauf 7, 8 versehen oder das Abtriebszahnrad 5 und das Hohlrad 6 sind mit gegenläufigen Freilauf versehen. Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform die Ausbildung der ersten und zweiten Eingangszahnräder 3 und 4 mit gegensinnigem Freilauf 7, 8. Das erste Abtriebszahnrad 5 und das zweite Abtriebszahnrad 6 in Gestalt eines Hohlrads sind fest mit der Abtriebswelle 2 verbunden und einstückig vorzugs weise aus Kunststoff gebildet.A pair of gears 3 to 6 is formed with a counter-rotating freewheel 7 , 8 in such a way that the output shaft 2 can be driven with different output speeds, namely a high and a low speed with the same direction of rotation, solely by a counter-sensible drive of the input shaft 1 . That is, either the input gears 3 and 4 are provided with counter-rotating freewheels 7 , 8 or the output gear 5 and the ring gear 6 are provided with counter-rotating freewheels. In this embodiment, it is preferred that the first and second input gears 3 and 4 are designed with an opposite freewheel 7 , 8 . The first output gear 5 and the second output gear 6 in the form of a ring gear are fixedly connected to the output shaft 2 and are preferably formed in one piece from plastic.

Bei der vorstehend angeführten Ausbildung des Freilaufs 7, 8 ist die Funktionsweise des in der Figur gezeigten 2-Gang-Ge triebes wie folgt:In the above-mentioned design of the freewheel 7 , 8 , the operation of the 2-speed gear shown in the figure is as follows:

Es wird angenommen, daß das erste Eingangszahnrad 3 einen Freilauf 7 derart aufweist, daß es im kraftschlüssigen Ein griff mit der Eingangswelle 1 bei Drehung dieser Welle im Uhrzeigersinn steht, während das zweite Eingangszahnrad 4 im kraftschlüssigen Eingriff mit der Eingangswelle steht, wenn diese in Gegenuhrzeigersinn in Drehung versetzt ist. Bei Dreh antrieb der Eingangswelle 1 im Uhrzeigersinn erfolgt demnach ein Kraftfluß von der Eingangswelle über das erste Eingangs zahnrad 3 zum ersten Ausgangszahnrad 5 mit hoher Drehzahl. Im anderen Fall erfolgt, d. h. bei gegensinnigem Drehantrieb der Eingangswelle 1, ein kraftschlüssiger Drehantrieb von dieser über das zweite Eingangszahnrad 4 auf das Abtriebsrad 4 unter Antrieb der Abtriebswelle mit niedriger Drehzahl. It is assumed that the first input gear 3 has a freewheel 7 in such a way that it engages with the input shaft 1 when this shaft rotates clockwise, while the second input gear 4 is in frictional engagement with the input shaft when it is counterclockwise is rotated. When the input shaft 1 is rotated clockwise, there is accordingly a power flow from the input shaft via the first input gear 3 to the first output gear 5 at high speed. Takes place in the other case, ie when gegensinnigem rotational drive of the input shaft 1, a non-positive rotary drive of this via the second input gear 4 to the output gear 4 by driving the output shaft at a low speed.

Reference list

11

Eingangswelle
Input shaft

22nd

Abtriebswelle
Output shaft

33rd

Eingangszahnrad
Input gear

44th

Eingangszahnrad
Input gear

55

Abtriebszahnrad
Output gear

66

Abtriebszahnrad
Output gear

77

Freilauf
Freewheel

88th

Freilauf
Freewheel

1111

Eingangswelle
Input shaft

1212th

Abtriebswelle
Output shaft

1313

Eingangszahnrad
Input gear

1414

Eingangskegelzahnrad
Input bevel gear

1515

Abtriebszahnrad
Output gear

1616

Abtriebszahnrad
Output gear

1717th

Freilauf
Freewheel

1818th

Freilauf
A Zahnrad-Antriebsteil
B Zahnrad-Abtriebsteil
Freewheel
A gear drive part
B Gear output part

Claims

1. Switchable 2-speed transmission with an input shaft ( 1 ; 11 ), an output shaft ( 2 ), with these cooperating gears ( 3 to 6 ) different number of teeth for realizing different output speeds, and with one driven by the drive shaft ( 1 ) first input gear ( 3 ) and a second input gear ( 4 ) which form a gear drive part (A) and in permanent combing with a first output gear ( 5 ) or a two-th output gear ( 6 ) for driving the output shaft ( 1 ) stand, characterized in that

a) the first input gear ( 3 ) and the second input gear ( 4 ) are provided with opposing freewheels ( 7 , 8 ),
b) the output gears ( 5 , 6 ) are rotatably connected to the output shaft ( 2 ), and
c) formed as a pinion ( 5 ) or ring gear ( 6 ) from drive gears form a one-piece gear output part (B).

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the hollow wheel ( 6 ) and the pinion ( 5 ) of the gear driven part (B) are formed from plastic.