DE202014101968U1

DE202014101968U1 - Schaltvorrichtung und Schaltklinke für eine Schaltvorrichtung

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Publication number: DE202014101968U1
Application number: DE202014101968.5U
Authority: DE
Original assignee: Pinion GmbH
Current assignee: Pinion GmbH
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-07-16
Anticipated expiration: 2024-04-26
Also published as: DE102014105313A1; US10526044B2; US20170029067A1; WO2015158710A1

Abstract

Schaltvorrichtung (20) für eine Getriebeeinheit (10), insbesondere für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit: – einer Welle (22) zum Lagern einer Mehrzahl von Losrädern (24), – einer Mehrzahl von Schaltklinken (30), die den Losrädern (24) zugeordnet sind und an der Welle (22) beweglich gelagert sind, um die Losräder (24) in wenigstens einer Drehrichtung (34) mit der Welle drehfest zu verbinden, – einer Nockenwelle (32), die den Schaltklinken (30) zugeordnet ist und dazu ausgebildet ist, unterschiedliche Gangstufen der Getriebeeinheit (10) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass den Schaltklinken (30) jeweils ein Betätigungselement (48) zugeordnet ist, das relativ zu der Nockenwelle (32) und relativ zu der jeweiligen Schaltklinke (30) beweglich gelagert ist, und dazu ausgebildet ist, die Schaltklinke (30) zum Einstellen der Gangstufen zu betätigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine Getriebeeinheit, insbesondere für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit einer Welle zum Lagern einer Mehrzahl von Losrädern, einer Mehrzahl von Schaltklinken, die den Losrädern zugeordnet sind und an der Welle beweglich gelagert sind, um die Losräder in wenigstens einer Drehrichtung mit der Welle drehfest zu verbinden, und mit einer Nockenwelle, die den Schaltklinken zugeordnet ist und dazu ausgebildet ist, unterschiedliche Gangstufen der Getriebeeinheit einzustellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einer Schaltklinke für eine Schaltvorrichtung einer Getriebeeinheit, insbesondere für eine Getriebeeinheit eines mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugs, mit einem Lagerabschnitt, der dazu ausgebildet ist, die Schaltklinke an einer Welle beweglich zu lagern, einem ersten Eingriffsabschnitt, der dem Lagerabschnitt gegenüberliegend angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, in eine Innenverzahnung eines an der Welle gelagerten Losrades einzugreifen, um zwischen der Welle und dem Losrad eine drehfeste Verbindung in einer ersten Drehrichtung zu bilden und mit einem Betätigungsabschnitt, der von dem Lagerabschnitt beabstandet ist und dazu ausgebildet ist, eine Kraft auf die Schaltklinke zu übertragen, um die Schaltklinke zu bewegen.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich eine Getriebeeinheit mit einer Schaltvorrichtung und mit einer Schaltklinke für die Schaltvorrichtung.
Derartige Schaltvorrichtungen und derartige Schaltklinken für Schaltvorrichtungen von Getriebeeinheiten dienen dazu, Antriebskraft, insbesondere Muskelkraft, zu über- bzw. zu untersetzen und dadurch das Antreiben von Fahrzeugen zu erleichtern.
Aus der DE 10 2008 064 514 A1 ist eine derartige Getriebeeinheit für ein mit Muskelkraft betriebenes Fahrzeug mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle und einer Vorgelegewelle bekannt, wobei an der Vorgelegewelle eine Mehrzahl von Losrädern gelagert ist, die mit Zahnrädern der Eingangswelle bzw. der Ausgangswelle Radpaare von zwei Teilgetrieben bilden und wobei die Losräder mittels schaltbarer Freiläufe mit der Vorgelegewelle drehfest verbindbar sind, um unterschiedliche Gangstufen der Getriebeeinheit zu realisieren. Die schaltbaren Freiläufe sind mittels zwei separaten Nockenwellen betätigbar, wobei die schaltbaren Freiläufe als Schaltklinken ausgebildet sind, die in eine Innenverzahnung der Losräder eingreifen, um die Losräder entsprechend mit der Vorgelegewelle drehfest zu verbinden. Die Schaltklinken sind an jeweils gegenüberliegenden axialen Enden schwenkbar gelagert und mittels eines zentralen Vorsprungs durch die Nockenwelle betätigbar, um die Schaltklinken entsprechend auszuschwenken und mit der Innenverzahnung in Eingriff zu bringen. Nachteilig dabei ist es, dass die Schaltklinken in axialer Richtung eine große Bauform aufweisen und dadurch die Getriebeeinheit insgesamt in axialer Richtung eine große Bauform aufweist.
Aus der DE 10 2012 200 829 A1 ist eine Freilaufkupplung für eine Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder bekannt, bei der ein Kettenblatt mittels des Freilaufs mit einem Planetengetriebe der Getriebenabe verbindbar ist und wobei der Freilauf eine Mehrzahl von in axialer Richtung kompakten Schaltklinken aufweist, um die drehfeste Verbindung zu realisieren. Nachteilig dabei ist es, dass die so gestalteten Freilaufklinken lediglich eine geringe Last übertragen können und unter Last nicht geschaltet werden können, so dass derartige Freilaufklinken für Stirnradgetriebe nicht verwendbar sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schaltvorrichtung für eine Getriebeeinheit insbesondere für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug und eine Schaltklinke für eine entsprechende Getriebeeinheit bereitzustellen, die eine kompakte Bauform aufweist und mit der gleichzeitig große Lasten übertragbar sind.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schaltvorrichtung dadurch gelöst, dass den Schaltklinken jeweils ein Betätigungselement zugeordnet ist, das relativ zu der Nockenwelle und relativ zu der jeweiligen Schaltklinke beweglich gelagert ist, um die Schaltklinke zum Einstellen der Gangstufen zu betätigen.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schaltklinke dadurch gelöst, dass an der Schaltklinke ein zweiter Eingriffsabschnitt ausgebildet ist, der von dem ersten Eingriffsabschnitt beabstandet ist und dazu ausgebildet ist, in die Innenverzahnung des Losrades einzugreifen.
Dadurch, dass die Schaltklinken an der Welle gelagert sind, um die Losräder drehfest mit der Welle zu verbinden, tragen die Schaltklinken entsprechend die Antriebskraft, die über die Losräder auf die Welle oder umgekehrt übertragen wird. Durch die große Antriebskraft, die auf die Schaltklinken wirkt, werden die Schaltklinken radial nach innen bewegt, so dass eine entsprechend große Reibkraft zwischen den Schaltklinken und der Nockenwelle überwunden werden muss, um die Nockenwelle für einen Gangwechsel relativ zu den Schaltklinken zu bewegen. Dadurch, dass den Schaltklinken jeweils das beweglich gelagerte Betätigungselement zugeordnet ist, das dazu ausgebildet ist, die Schaltklinken zum Einstellen der Gangstufen zu betätigen, kann die Reibkraft zwischen den Schaltklinken und der Nockenwelle entsprechend reduziert werden, so dass ein Schaltvorgang mit geringem Kraftaufwand und entsprechend geringem technischen Aufwand möglich ist.
Dadurch, dass an der Schaltklinke ein zweiter Eingriffsabschnitt ausgebildet ist, der von dem ersten Eingriffsabschnitt beabstandet ist, kann die Schaltklinke entsprechend an zwei unterschiedlichen Zähnen der Innenverzahnung des an der Welle gelagerten Losrades eingreifen, so dass die von der Innenverzahnung auf die Schaltklinke ausgeübte Kraft gleichmäßiger verteilt werden kann. Durch diese besondere Form sind die Schaltklinken im Allgemeinen stabiler, so dass entweder eine größere Kraft von den Schaltklinken auf die Losräder übertragbar sind oder aber mit geringerem Materialaufwand die gleiche Kraft bei gleicher Zuverlässigkeit übertragen werden kann.
Insgesamt ist durch die Schaltvorrichtung und die Schaltklinke mit technisch geringem Aufwand eine kompaktere Bauform bei gleicher Stabilität und gleicher übertragbarer Last realisierbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltvorrichtung sind die Betätigungselemente drehbar gelagert.
Dadurch kann mit technisch geringem Aufwand eine geringe Reibkraft zwischen den Schaltklinken und der Nockenwelle erzielt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Betätigungselement an der Nockenwelle gelagert.
Dadurch kann ein auf die Nockenwelle aufgebrachtes Drehmoment zum Wechseln der Gangstufen in eine große Kraft auf die Schaltklinke umgesetzt werden, da der Abstand zwischen dem Betätigungselement und einer Drehachse der Nockenwelle gering ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Betätigungselemente jeweils an den Schaltklinken gelagert sind.
Dadurch können die Schaltklinken besonders präzise betätigt werden, wodurch insbesondere eine Synchronisation von mehreren Teilgetrieben und Lastwechsel zwischen den Teilgetrieben präzise möglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Betätigungselemente jeweils einen Wälzkörper mit einer Umfangsfläche auf, die an der Nockenwelle oder an der Schaltklinke abwälzen.
Dadurch ist mit technisch geringem Aufwand eine geringe Reibung zwischen der Schaltklinke und dem Betätigungselement möglich, so dass die Nockenwelle mit geringem Kraftaufwand zum Wechseln der Gangstufen gedreht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Betätigungselemente wenigstens einen Lagerabschnitt auf, an dem sie drehbar gelagert sind, wobei ein Radius des Lagerabschnitts kleiner ist als ein Radius der Umfangsfläche.
Dadurch kann die Reibkraft an dem wenigstens einen Lagerabschnitt reduziert werden, da die Umfangsfläche gegenüber dem Lagerabschnitt ein besseres Hebelverhältnis aufweist.
Dabei ist das Betätigungselement vorzugsweise als Rollenelement und die Lagerabschnitte als ein Lagerzapfen ausgebildet. Das Rollenelement und der Lagerzapfen sind vorzugsweise zweiteilig also aus separaten Bauelementen gebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Betätigungselemente und die Nockenwelle dazu ausgebildet, jeweils einen Betätigungsabschnitt der Schaltklinke in einer radialen Richtung nach außen zu bewegen.
Dadurch können die Schaltklinken mit technisch geringem Aufwand betätigt werden und die Welle entsprechend mit den Losrädern in der einen Drehrichtung drehfest verbunden werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn den Schaltklinken jeweils ein Federelement zugeordnet ist, das dazu ausgebildet ist, die Schaltklinken in einer radialen Richtung nach innen zu bewegen.
Dadurch können die Schaltklinken zuverlässig von den Losrädern gelöst werden, um die drehfeste Verbindung mit den Losrädern zu lösen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Schaltklinken jeweils wenigstens einen Eingriffsabschnitt auf, der dazu ausgebildet ist, die Welle in der einen Drehrichtung drehfest mit dem jeweiligen Losrad zu verbinden.
Dadurch können mit technisch geringem Aufwand und in kompakter Bauform unterschiedliche Gangstufen durch Betätigen der jeweiligen Schaltklinke eingestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Schaltklinken jeweils eine Mehrzahl von Eingriffsabschnitten auf, die derart ausgebildet sind, dass sie gleichzeitig mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung des jeweiligen Losrades in Eingriff bringbar sind.
Dadurch kann die mechanische Kraft, die zwischen der Innenverzahnung und der Schaltklinke ausgetauscht wird, besser verteilt werden und Lastspitzen vermieden werden, da mehrere Eingriffsabschnitte jeweils gleichzeitig mit der Innenverzahnung in Eingriff stehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Schaltklinken jeweils eine Mehrzahl von Eingriffsabschnitten auf, zwischen denen eine Lücke ausgebildet ist, so dass ein Zahn einer Innenverzahnung des jeweiligen Losrades in die Lücke eingreifen kann.
Dadurch kann die mechanische Kraft, die auf die Schaltklinke wirkt, gleichmäßiger verteilt werden.
In einer besonderen Ausführungsform weisen die Schaltklinken jeweils drei oder mehr Eingriffsabschnitte auf, die derart ausgebildet sind, dass sie gleichzeitig mit der Innenverzahnung des jeweiligen Losrades in Eingriff gebracht werden können.
Dadurch kann die mechanische Kraft, die auf die Schaltklinke wirkt, noch gleichmäßiger verteilt werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Schaltklinken jeweils eine Lagerfläche aufweisen, wobei die Lagerflächen jeweils an einem Lagerabschnitt der Welle um eine Drehachse herum gelagert sind.
Dadurch kann die zwischen der Welle und den Losrädern ausgetauschte Drehkraft durch die Schaltklinken übertragen werden und die Schaltklinken in besonders kompakter Bauform bereitgestellt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Federelemente jeweils an einem Angriffspunkt an der jeweiligen Schaltklinke gelagert sind, wobei der Angriffspunkt jeweils in einer Umfangsrichtung der Welle zwischen der ersten Drehachse und dem Betätigungsabschnitt ausgebildet ist.
Dadurch kann die Schaltklinke mit geringer Federkraft nach außen geschwenkt werden.
Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn die Eingriffsabschnitte jeweils derart geneigt sind, dass das jeweilige Losrad in der einen Drehrichtung eine Kraft in einer radialen Richtung nach innen auf die jeweilige Schaltklinke ausübt.
Dadurch wird die jeweilige Schaltklinke ohne eine Betätigung durch das jeweilige Betätigungselement automatisch durch die von der Innenverzahnung ausgeübte Kraft nach innen geschwenkt und außer Eingriff der Innenverzahnung gebracht, so dass ein Herunterschalten ohne Lastunterbrechung möglich ist.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Lagerabschnitt derart geneigt ist, dass in der einen Drehrichtung eine Kraft in einer radialen Richtung nach innen auf die Lagerfläche der Schaltklinke ausgeübt wird.
Dadurch kann der in radialer Richtung Kraft auf die Eingriffsabschnitte ausgeübten Kraft entgegengewirkt werden, so dass die Schaltklinke ausgeschwenkt bleibt.
Die Losräder sind im Allgemeinen an der Welle gleitend gelagert, wobei die Zahnköpfe der Innenverzahnung die Gleitlagerung bilden. Die Lücke zwischen den Eingriffsabschnitten ist dabei dazu ausgebildet, einen Zahnkopf der Innenverzahnung aufzunehmen, so dass eine Gleitfläche der Gleitlagerung des jeweiligen Losrades in der Lücke aufgenommen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Schaltklinken jeweils wenigstens einen Gleitabschnitt auf, der dazu ausgebildet ist, den Eingriffsabschnitt in einer zweiten Drehrichtung entgegen der ersten Drehrichtung nach radial innen zu bewegen und die Schaltklinke um eine zweite Drehachse zu drehen.
Dadurch lässt sich im ausgeschwenkten Zustand der Schaltklinke mit technisch geringem Aufwand ein Freilauf der Losräder realisieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement dazu ausgebildet in einem betätigten Zustand die Schaltklinke um eine zweite Drehachse nach außen zu schwenken. Dabei werden die Eingriffsabschnitte nach radial außen geschwenkt.
Dadurch kann die Schaltklinke zuverlässig vom Freilaufzustand in einen Eingriffszustand umgeschaltet werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Betätigungsabschnitt zwischen dem Eingriffsabschnitt und der Lagerfläche ausgebildet ist.
Dadurch kann die Schaltklinke mit technisch geringem Aufwand betätigt werden und um den Eingriffsabschnitt in einem Freilaufzustand gedreht werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Nockenwelle umfängliche Nuten aufweist, in denen die Betätigungselemente in der axialen Richtung geführt sind.
Dadurch können die Betätigungselemente mit technisch geringem Aufwand in der axialen Richtung der Nockenwelle gelagert werden, so dass eine einfache Montage der Betätigungselemente möglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltklinke ist zwischen den Eingriffsabschnitten jeweils eine Lücke ausgebildet, so dass ein Zahn der Innenverzahnung in die Lücke eingreifen kann.
Dadurch lässt sich ein doppelter Eingriff der Schaltklinke in die Innenverzahnung realisieren, wodurch eine besonders gleichmäßige Lastverteilung in der Schaltklinke möglich wird.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Eingriffsabschnitte derart beabstandet sind, dass sie mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung in Eingriff bringbar sind.
Dadurch kann die Last gleichmäßig auf die Eingriffsabschnitte verteilt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Eingriffsabschnitte an der Schaltklinke derart ausgebildet sind, dass die Eingriffsabschnitte beim Ausschwenken der Schaltklinke gleichzeitig jeweils mit einem Zahn der Innenverzahnung in Eingriff bringbar sind.
Dadurch können Lastspitzen an einem der Eingriffsabschnitte vermieden werden, da die Last gleichzeitig auf mehrere Eingriffsabschnitte verteilt wird.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der erste Eingriffsabschnitt an einem Endabschnitt der Schaltklinke ausgebildet ist.
Dadurch kann der Schaltklinke in besonders kompakter Bauform gefertigt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der zweite Eingriffsabschnitt an einem Abschnitt zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt und dem Lagerabschnitt ausgebildet ist.
Dadurch können die Eingriffsabschnitte in die Innenverzahnung des Zahnrades eingreifen und entsprechend die Last in der Drehrichtung des Losrades übertragen.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Eingriffsabschnitte Flächen an der Schaltklinke bilden, die jeweils unterschiedliche Neigungen aufweisen.
Dadurch kann einer der Eingriffsabschnitte zur Lastübertragung des Losrades verwendet werden und der andere Eingriffsabschnitt eine Bewegung der Schaltklinke einleiten, so dass die Schaltklinke unter größerer Last eingeschwenkt werden kann.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Schaltklinke an der Welle um eine Drehachse drehbar gelagert ist.
Dadurch sind ein einfaches Betätigen der Schaltklinke und ein einfaches Ausschwenken der Schaltklinke möglich.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Eingriffsabschnitte Flächen an der Schaltklinke bilden, die jeweils relativ zu einer Verbindungsebene zwischen dem jeweiligen Eingriffsabschnitt und der Drehachse unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen. Insbesondere ist die Verbindungsebene eine virtuelle Verbindung zwischen einem Mittelpunkt des jeweiligen Eingriffsabschnitts oder einem Kontaktpunkt des jeweiligen Eingriffsabschnitts mit einer Innenverzahnung des jeweiligen Losrades. Vorzugsweise sind die Eingriffsabschnitte gebogen ausgebildet, wobei dabei der jeweilige Kontaktpunkt mit der Innenverzahnung einen entsprechenden Neigungswinkel aufweist.
Dadurch kann von einem der Eingriffsabschnitte eine größere Last übertragen werden und der andere der Eingriffsabschnitte zum Einschwenken der Schaltklinke unter Last genutzt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der erste Eingriffsabschnitt einen kleineren Neigungswinkel aufweist als der zweite Eingriffsabschnitt.
Dadurch kann von dem zweiten Eingriffsabschnitt ein größeres Drehmoment auf die Schaltklinke ausgeübt werden, so dass unter größerer Last die Schaltklinke eingeschwenkt und entsprechend geschaltet werden kann.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Eingriffsabschnitte einen Neigungswinkel aufweisen, der kleiner als 90° ist.
Dadurch kann im Allgemeinen eine Kraft auf die Eingriffsabschnitte in einer Richtung radial nach innen ausgeübt werden, so dass die Schaltklinke unter Last leichter eingeschwenkt werden kann.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Schaltklinke wenigstens einen Gleitabschnitt aufweist, der an einem rückseitigen Abschnitt wenigstens eines der Eingriffsabschnitte ausgebildet ist, wobei der Gleitabschnitt derart ausgebildet ist, dass die Schaltklinke durch die Innenverzahnung des jeweiligen Losrades in einer zweiten Drehrichtung der Welle entgegen der ersten Drehrichtung in einer radialen Richtung nach innen bewegt wird.
Dadurch kann die Schaltklinke in einer Drehrichtung, die der einen Drehrichtung entgegengesetzt ist, leicht eingeschwenkt werden, so dass einfach in eine Freilauffunktion umgeschaltet werden kann.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der wenigstens eine Gleitabschnitt relativ zu einer Verbindungsebene zwischen dem jeweiligen Eingriffsabschnitt und der Drehachse einen Neigungswinkel größer als 60° aufweist.
Dadurch wird die Schaltklinke erst ab einem höheren Drehmoment des Losrades in der zweiten Richtung nach innen geschwenkt, so dass die Schaltklinke erst bei einem Gangwechsel und nicht bei einer einfachen Antriebskraftrücknahme einschwenkt.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Schaltklinke derart nach radial außen vorgespannt ist und der wenigstens eine Gleitabschnitt derart geneigt ist, dass die Schaltklinke ab einem von dem Losrad ausgeübten vordefinierten Drehmoment nach innen einschwenkt.
Dadurch kann ein Einschwenken der Schaltklinke bei einfacher Lastrücknahme ohne Gangwechsel verhindert werden, so dass bei einer erneuten Lastaufnahme ein Leerdrehwinkel des Losrades an der Welle reduziert werden kann.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Schaltklinke nach außen mittels eines Federelements vorgespannt ist und durch die Neigung des Gleitabschnitts ein Drehmomentschwellenwert eingestellt wird, der von dem Losrad überwunden werden muss, um die Freilauffunktion auszuüben. Dadurch kann mit technisch geringem Aufwand der Leerdrehwinkel bei Lastaufnahme ohne Gangwechsel reduziert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens mit einer Getriebeeinheit;
2 eine schematische Schnittansicht einer Schaltvorrichtung in axialer Blickrichtung;
3a, b eine schematische Schnittansicht in axialer Blickrichtung der Schaltvorrichtung aus 2 in unterschiedlichen Schaltpositionen;
4 eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung;
5 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Schaltvorrichtung in axialer Blickrichtung mit einem an einer Schaltklinke gelagerten Betätigungselement;
6 eine schematische Darstellung der Schaltvorrichtung aus 5 in einer anderen Schaltposition;
7 eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung aus 5;
8 eine perspektivische Detailansicht der Schaltvorrichtung aus 5;
9 eine schematische perspektivische Ansicht einer Schaltklinke mit zwei Eingriffsabschnitten;
10 eine schematische Schnittansicht einer Schaltvorrichtung in axialer Blickrichtung mit der Schaltklinke aus 9;
11 eine schematische Schnittansicht der Schaltvorrichtung aus 10 in axialer Blickrichtung in einer anderen Schaltposition;
12 eine schematische Seitenansicht der Schaltklinke aus 9 mit unterschiedlich geneigten Eingriffsabschnitten; und
13 eine schematische Schnittansicht der Schaltvorrichtung aus 10 in einer axialen Blickrichtung in einer weiteren Schaltposition.
In 1 ist eine Getriebeeinheit schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens 12, der ein Getriebegehäuse 14 aufweist, in dem die Getriebeeinheit 10 aufgenommen ist. Die Getriebeeinheit 10 ist in dieser Darstellung nur schematisch angedeutet und ist als kompakte Einheit ausgebildet, die vorzugsweise in einem hier nicht dargestellten Getriebekäfig angeordnet ist. Die Getriebeeinheit wird hierin beispielhaft für den Einsatz beim Zweirad beschrieben, wobei allerdings auch der Einsatz bei anderen mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen möglich ist. Es versteht sich, dass die Getriebeeinheit 10 auch für Fahrzeuge verwendet werden kann, bei denen Muskelkraft in Kombination mit einer Antriebsmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird.
Die Getriebeeinheit 10 und das Getriebegehäuse 14 bilden zusammen mit Tretkurbeln 16, 16' ein Mehrganggetriebe 18.
Die Getriebeeinheit 10 weist eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle auf. Die Eingangswelle ist vorzugsweise als Durchgangswelle ausgebildet und an ihren Enden mit den Tretkurbeln 16, 16‘ zum Antreiben der Eingangswelle verbunden bzw. verbindbar. Die Ausgangswelle ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Eingangswelle angeordnet, wobei die Ausgangswelle mit einem Kettenblatt drehfest verbunden oder verbindbar ist, wobei das Kettenblatt ein Ausgangsglied der Getriebeeinheit bildet.
Die Getriebeeinheit 10 weist ferner eine Vorgelegewelle auf, an der eine Mehrzahl von Losrädern gelagert ist, die mit Zahnrädern der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle Radpaare in Form eines Stirnradgetriebes bilden. Dabei können eine Mehrzahl von Losrädern der Vorgelegewelle mit einer Mehrzahl von Zahnrädern der Eingangswelle ein erstes Teilgetriebe und eine Mehrzahl von Losrädern der Vorgelegewelle mit einer Mehrzahl von Zahnrädern der Ausgangswelle ein zweites Teilgetriebe der Getriebeeinheit 10 bilden.
Die Losräder der Vorgelegewelle sind mittels schaltbarer Freiläufe in einer Drehrichtung der Vorgelegewelle mit der Vorgelegewelle drehfest verbindbar, wobei die schaltbaren Freiläufe mittels einer in der Vorgelegewelle angeordneten Nockenwelle betätigbar sind, um selektiv die Losräder der Vorgelegewelle drehfest mit der Vorgelegewelle zu verbinden und so unterschiedliche Gangstufen der Getriebeeinheit 10 einzustellen.
Die Nockenwelle ist in der Vorgelegewelle drehbar gelagert, wobei die Nockenwelle mit der Vorgelegewelle synchron rotiert, um Schaltzustände der Getriebeeinheit beizubehalten und relativ zu der Nockenwelle rotiert wird, um den Schaltzustand zu wechseln, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
Üblicherweise werden beim Schaltvorgang zwei Freiläufe gleichzeitig betätigt, so dass beim Hochschalten der Lastwechsel durch die geringere Drehzahl der höheren Gangstufe ein Lastwechsel unmittelbar beim Einleiten des Schaltvorgangs erfolgt und unter Last hochgeschaltet werden kann. Beim Herunterschalten ist für den Lastwechsel üblicherweise eine Rücknahme der Antriebskraft notwendig, um die entsprechende Schaltklinke einzuschwenken.
In 2 ist eine Schaltvorrichtung zum Schalten von Losrädern schematisch dargestellt und allgemein mit 20 bezeichnet. Die Schaltvorrichtung 20 weist eine Welle 22 auf, die vorzugsweise der Vorgelegewelle der Getriebeeinheit 10 entspricht. An der Welle 22 ist eine Mehrzahl von Losrädern gelagert, von denen ein Losrad 24 in der axialen Blickrichtung der 2 dargestellt ist. Das Losrad 24 weist eine Außenverzahnung 26 auf, die mit einem weiteren Zahnrad der Getriebeeinheit 10 ein Radpaar und entsprechend eine Gangstufe der Getriebeeinheit 10 bildet. Das Losrad 24 weist ferner eine Innenverzahnung 28 auf, in die eine Schaltklinke 30 der Schaltvorrichtung 20 eingreifen kann, um das Losrad 24 drehfest mit der Welle 22 zu verbinden, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
In der Welle 22 ist eine Nockenwelle 32 drehbar gelagert, die die Schaltklinken 30 betätigt, um das jeweilige Losrad 24 drehfest mit der Welle 22 zu verbinden. Die Nockenwelle 32 ist dabei koaxial in der Welle 22 drehbar gelagert und ist mit hier nicht dargestellten Antriebsmitteln verbunden. Die Nockenwelle 32 wird synchron zu der Welle 22 rotiert, um einen eingestellten Schaltzustand der Getriebeeinheit 10 beizubehalten und relativ zu der Welle 22 rotiert, um einen Schaltzustand zu wechseln, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
Die Schaltklinke 30 ist an der Welle 22 beweglich gelagert, um durch die Nockenwelle 32 nach radial außen bewegt zu werden und in einer Drehrichtung 34 der Welle 22 das Losrad 24 mit der Welle 22 drehfest zu verbinden. Die Schaltklinke 30 weist einen Betätigungsabschnitt 36 auf, der in eine Richtung radial nach innen erhaben ausgebildet ist. Die Schaltklinke 30 weist ferner Eingriffsabschnitte 38, 40 auf, die dazu ausgebildet sind, in einem ausgeschwenkten Zustand in die Innenverzahnung 28 einzugreifen und entsprechend eine drehfeste Verbindung mit dem Losrad 24 zu bilden. Die Schaltklinke 30 weist an einer den Eingriffsabschnitten 38, 40 gegenüberliegenden Seite eine Lagerfläche 42 auf, um die Schaltklinke 30 an der Welle 22 zu lagern bzw. abzustützen. An der Welle 22 ist ein Lagerabschnitt 44 ausgebildet, an dem die Lagerfläche 42 anliegt und derart gelagert ist, dass die Schaltklinke 30 um eine erste Drehachse 46 drehbar gelagert ist.
Die Nockenwelle 32 weist ein Nockenelement 48 bzw. ein Betätigungselement 48 auf, das an der Nockenwelle 32 beweglich bzw. drehbar gelagert ist und dazu ausgebildet ist, die Schaltklinke 30 an dem Betätigungsabschnitt 36 nach radial außen zu bewegen, um die Eingriffsabschnitte 38, 40 mit der Innenverzahnung 28 in Eingriff zu bringen. Das Betätigungselement 48 ist als Rollenelement 48 ausgebildet und weist einen runden Lagerabschnitt 49 auf, an dem das Betätigungselement 48 drehbar gelagert ist. Der Lagerabschnitt 49 und das Betätigungselement 48 sind vorzugsweise separat bzw. zweiteilig ausgebildet, wobei der Lagerabschnitt 49 als Lagerzapfen ausgebildet ist. Das Betätigungselement 48 weist eine Umfangsfläche 50 auf, die an einem Abschnitt erhaben gegenüber der Nockenwelle 32 angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, den Betätigungsabschnitt 36 nach radial außen zu bewegen und dadurch die Schaltklinke 30 entsprechend zu betätigen. Das Nockenelement bzw. das Betätigungselement 48 ist mittels des Lagerabschnitts 49 in einer Nut 51 der Nockenwelle 32 drehbar gelagert. Der Lagerabschnitt 49 weist einen Radius auf, der kleiner ist als ein Radius der Umfangsfläche 50. Dadurch weist die Umfangsfläche 50 einen größeren Hebelarm als der Lagerabschnitt auf, so dass eine Reibkraft an dem Lagerabschnitt 49 leichter überwunden werden kann.
Die Eingriffsabschnitte 38, 40 sind derart ausgebildet bzw. in radialer Richtung derart angeordnet, dass die Eingriffsabschnitte 38, 40 gleichzeitig jeweils mit einem Zahn der Innenverzahnung 28 in Eingriff gebracht werden können. Die Eingriffsabschnitte 38, 40 weisen dieselbe Zahnteilung auf wie die Innenverzahnung 28. Dadurch kann die Kraft, die auf die Schaltklinke 30 wirkt, besonders gut und gleichmäßig verteilt werden und Lastspitzen vermieden werden, da die Eingriffsabschnitte 38, 40 gleichzeitig mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung 28 in Eingriff gebracht werden.
In der in 2 dargestellten Drehposition der Nockenwelle 32 ist das Betätigungselement 48 nicht an dem Betätigungsabschnitt 36 der Schaltklinke 30 angeordnet, so dass die Schaltklinke 30 um die Drehachse 46 nach radial innen gedreht bzw. geschwenkt ist und die Eingriffsabschnitte 38, 40 nicht in Eingriff mit der Innenverzahnung 28 stehen. Der Schaltklinke 30 sind ferner Federelemente zugeordnet, die die Schaltklinke 30 nach radial innen bewegen, so dass die Schaltklinke 30 in dem hier dargestellten Zustand, also ohne Betätigung durch das Betätigungselement 48, außer Eingriff der Innenverzahnung 28 ist und das Losrad 24 in beide Drehrichtungen relativ zu der Welle 22 drehbar ist.
Um die Schaltklinke 30 zu betätigen und entsprechend den Betätigungsabschnitt 36 mittels des Betätigungselements 48 nach radial außen zu bewegen, wird die Nockenwelle 32 relativ zu der Welle 22 rotiert, so dass das Betätigungselement 48 an dem Betätigungsabschnitt 36 angeordnet ist, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
Insgesamt kann die Schaltklinke 30 in einer besonderen Ausführungsform auch drei oder mehr Eingriffsabschnitte 38, 40 aufweisen. Dadurch kann die Kraft auf die Schaltklinke 30 noch gleichmäßiger verteilt werden.
In 3a ist die Schaltvorrichtung aus 2 in einer anderen Schaltstellung dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
In der in 3a dargestellten Rotationsposition der Nockenwelle 32 relativ zu der Welle 22 ist das beweglich gelagerte bzw. drehbar gelagerte Nockenelement 48 bzw. Betätigungselement 48 an dem Betätigungsabschnitt 36 angeordnet, so dass die Umfangsfläche 50 den Betätigungsabschnitt 36 nach radial außen bewegt und entsprechend die Schaltklinke 30 betätigt. Dadurch wird die Schaltklinke 30 um die erste Drehachse 46 gedreht, so dass die Eingriffsabschnitte 38, 40 mit der Innenverzahnung 28 in Eingriff gebracht werden und entsprechend die Welle 22 drehfest mit dem Losrad 24 verbunden wird. Durch die Lagerfläche 42 und die Eingriffsabschnitte 38, 40 kann in dieser Eingriffsposition entsprechend Kraft in der Drehrichtung 34 von der Welle 22 auf das Losrad 24 und umgekehrt übertragen werden.
Die Eingriffsabschnitte 38, 40 sind relativ zu einer Ebene zwischen dem jeweiligen Eingriffsabschnitt 38, 40 und der ersten Drehachse 46 geneigt ausgebildet, so dass auf die Eingriffsabschnitte 38, 40 eine Normalkraft und eine Radialkraft ausgeübt wird, die in einer Richtung radial nach innen gerichtet ist. Dadurch wird in diesem Eingriffszustand stets eine Kraft auf die Eingriffsabschnitte 38, 40 ausgeübt, die die Eingriffsabschnitte 38, 40 nach radial innen bewegt. Entsprechend ist der Lagerabschnitt 44 geneigt ausgebildet, so dass eine Lagerkraft der Lagerfläche 42 auf den Lagerabschnitt 44 eine Normalkraft auf die Lagerfläche 42 ausübt und gleichzeitig eine Radialkraft, die die Lagerfläche 42 radial nach innen bewegt. Der Lagerabschnitt 44 und die Eingriffsabschnitte 38, 40 sind derart geneigt, dass entsprechend der Hebelverhältnisse relativ zu dem Betätigungsabschnitt 36 die Radialkräfte sich entsprechend aufheben. Dadurch bleibt in diesem Betätigungszustand bzw. dieser Drehposition der Nockenwelle 32 die Schaltklinke 30 ausgeschwenkt und die Eingriffsabschnitte 38, 40 in Eingriff mit der Innenverzahnung 28.
Durch die Neigung der Eingriffsabschnitte 38, 40 und die dadurch resultierende Radialkraft, die die Eingriffsabschnitte 38, 40 radial nach innen bewegt, wird die Schaltklinke 30 ausgeschwenkt bzw. außer Eingriff der Innenverzahnung 28 gebracht, sofern das Nockenelement 48 bzw. das Betätigungselement 48 den Betätigungsabschnitt 36 freigibt. Dadurch kann die Getriebeeinheit 10 auch unter Last heruntergeschaltet werden, ohne dass zum Lösen der Schaltklinke 30 eine Lastrücknahme bzw. Lastunterbrechung erfolgen muss.
Durch die Radialkräfte, die auf die Eingriffsabschnitte 38, 40 und die Lagerfläche 42 jeweils nach radial innen ausgeübt werden, wird der Betätigungsabschnitt 36 auf das Nockenelement 48 bzw. das Betätigungselement 48 mit einer großen Radialkraft gepresst. Durch die drehbare Lagerung bzw. durch die bewegliche Lagerung des Nockenelements 48 bzw. des Betätigungselements 48 kann die Nockenwelle 32 trotz der durch die große Radialkraft entstehenden großen Reibkraft zwischen dem Betätigungsabschnitt 36 und der Umfangsfläche 50 mit geringem Kraftaufwand gedreht werden und entsprechend auch unter Last geschaltet werden. Durch die unterschiedlichen Radien bzw. Durchmesser des Lagerabschnitts 49 und der Umfangsfläche 50 kann die Nockenwelle trotz großer Radialkräfte leicht gedreht werden.
In 3b ist eine Freilauffunktion der Schaltvorrichtung 20 aus 2 schematisch dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
Sofern die Welle 22 in einer Drehrichtung 52 entgegen der Drehrichtung 34 rotiert wird, wird die Schaltklinke 30 in eine Freilauffunktion bewegt, so dass in dieser Drehrichtung 52 das Losrad 24 auf der Welle 22 gleitet. Die Schaltklinke 30 weist dazu zwei Gleitabschnitte 54, 56 auf, die jeweils einem der Eingriffsabschnitte 38, 40 zugeordnet sind und entsprechend an einem rückwärtigen Abschnitt ausgebildet sind. Die Gleitabschnitte 54, 56 sind derart ausgebildet, dass die Innenverzahnung 28 in einem ausgeschwenkten Zustand der Schaltklinke 30 über die Gleitabschnitte 54, 56 gleiten und eine Kraft radial nach innen auf die Gleitabschnitte 54, 56 ausübt, so dass die Gleitabschnitte 54, 56 nach radial innen bewegt werden. Die Lagerfläche 42 ist für diese Freilauffunktion an dem Lagerabschnitt 44 beweglich gelagert, so dass die Lagerfläche 42 insgesamt nach radial außen bewegt wird. In dieser Freilauffunktion bzw. dieser Freilaufbewegung wird die gesamte Schaltklinke 30 um den Betätigungsabschnitt 36 gedreht, der in dieser Freilauffunktion eine zweite Drehachse 58 der Schaltklinke 30 bildet. Der Drehbewegung ist eine laterale Bewegung in Umfangsrichtung der Welle 22 überlagert. In dieser Situation, wenn die Welle 22 relativ zu dem Losrad 24 in der entgegengesetzten Drehrichtung 52 rotiert wird, kann die Lagerfläche 42 relativ zu dem Lagerabschnitt 44 in radialer Richtung nach außen bewegt werden, da in dieser Situation keine Normalkraft von den Eingriffsabschnitten 38, 40 ausgeübt wird und die Lagerfläche 42 entsprechend nicht auf den Lagerabschnitt 44 gedrückt wird. Dies ermöglicht die Drehung der Schaltklinke 30 um die zweite Drehachse 58 und eine Verschiebung bzw. ein Abwälzen des Betätigungsabschitts 36 auf der Umfangsfläche des Betätigungselements 48, so dass die Schaltklinke 30 entsprechend in der Drehrichtung 52 die Freilauffunktion aufweist. Das Federelement ist in dieser Situation an der inneren Umfangsfläche der Welle derart abgestützt, dass die Schaltkline 30 um die zweite Drehachse 46 gedreht wird und die Eingriffsabschnitte 38, 40 nach radial außen bewegt werden.
In der Freilaufposition führt die Schaltklinke 30 eine abwechselnde Wippbewegung um die zweite Drehachse 58 aus, wobei ein Teil der Lagerfläche 42 in die Innenverzahnung 28 einschwenkt und beim Weiterdrehen von der Innenverzahnung 28 nach radial innen geschwenkt wird, so dass die beiden Eingriffsabschnitte 38, 40 bzw. die beiden Gleitabschnitte 54, 56 in die Innenverzahnung eingeschwenkt werden. Die Gleitabschnitte 54, 56 und die Lagerfläche 42 sind derart voneinander beabstandet, dass entweder die Lagerfläche 42 oder die Gleitabschnitte 54, 56 in die jeweilige Innenverzahnung 28 einschwenken können. Der Lagerfläche 42 ist ein weiterer Gleitabschnitt 59 zugeordnet, der an einem rückseitigen Abschnitt der Lagerfläche 42 ausgebildet ist, so dass der Gleitabschnitt 59 und die Lagerfläche 42 in der Drehrichtung 34 nach radial innen gedrückt wird und entsprechend die Eingriffsabschnitte 38, 40 in der Drehrichtung 34 in die Innenverzahnung 28 eingreifen können und entsprechend eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle 22 und dem Losrad 24 bilden. Dadurch ist ein schnelles Umschalten zwischen Freilauf und Antrieb mit einem geringen Leerweg möglich.
Die Schaltklinke 30 bildet somit im Allgemeinen einen Freilaufkörper eines schaltbaren Freilaufs.
Insgesamt kann durch die Schaltvorrichtung 20 mit den derart ausgebildeten schaltbaren Freiläufen ein Lastschaltgetriebe bereitgestellt werden, das unter Last hochgeschaltet werden kann und unter Last heruntergeschaltet werden kann, wobei der Schaltvorgang über die Rotation der Nockenwelle 32 mit geringem Kraftaufwand möglich ist.
In 4 ist eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung 20 dargestellt. Die Welle 22 weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 60 auf, in denen jeweils eine Schaltklinke 30 gelagert ist. Die Schaltklinken 30 weisen jeweils in axialer Richtung der Welle 22 zwei Lagerzapfen 62, 64 auf, an denen hier nicht näher dargestellt Federelemente gelagert sind, die die Schaltklinken 30 in einer Richtung radial nach innen bewegen, um die Schaltklinken 30 außer Eingriff der Innenverzahnung 28 zu bewegen. Die Nockenwelle 32 weist in Umfangsrichtung ausgebildete Axiallager 66 auf, zwischen denen die Nockenelemente 48 bzw. die Betätigungselemente 48 angeordnet sind und in den Radialnuten 51 drehbar gelagert sind. Die Nockenwelle 32 ist mit den Axiallagern 66 mit technisch geringem Aufwand mittels eines entsprechenden Scheibenfräsers herzustellen. Wie in 4 dargestellt ist jeder der Schaltklinken 30 ein Betätigungselement 48 zugeordnet, so dass entsprechend das der jeweiligen Schaltklinke 30 zugeordnete Losrad drehfest mit der Welle 22 verbindbar ist. Da die Betätigungselemente 48 an unterschiedlichen Umfangspositionen bzw. Drehpositionen an der Nockenwelle 32 gelagert sind, können selektiv einzelne der Losräder 24 drehfest mit der Welle 22 verbunden werden.
In 5 ist eine alternative Ausführungsform der Lagerung des Betätigungselements 48 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
Das Betätigungselement 48 ist in dieser Ausführungsform drehbar an der Schaltklinke 30 gelagert, wobei die Umfangsfläche 50 des Betätigungselements 48 an der Nockenwelle 32 abwälzt.
Dem Betätigungsabschnitt 36 ist eine Aufnahme 68 zugeordnet, an der das Betätigungselement 48 drehbar gelagert ist. In dieser speziellen Ausführungsform ist die Aufnahme 68 durch zwei in radialer Richtung verlaufende Fortsätze der Schaltklinke 30 gebildet. Zwischen den Fortsätzen ist ein runder Lagerabschnitt ausgebildet, um die Lagerzapfen 49 des Betätigungselements 48 aufzunehmen und das Betätigungselement 48 entsprechend drehbar zu lagern.
Die Umfangsfläche 50 wälzt an der Nockenwelle 32 ab, die zum Betätigen des Betätigungsabschnitts 36 bzw. zum Betätigen des Betätigungselements 48 eine erhabene Nocke 70 aufweist. Durch die Nocke 70 wird die Schaltklinke 30 in radialer Richtung nach außen bewegt, um die Eingriffsabschnitte 38, 40 mit der Innenverzahnung 28 in Eingriff zu bringen, wie es oben erläutert ist.
Die zweite Drehachse 58 ist in dieser Ausführungsform identisch mit der Drehachse des Betätigungselements 48, wobei die Schaltklinke 30 im Freilauf um die zweite Drehachse 58 gedreht wird.
In 6 ist die Schaltvorrichtung 20 aus 5 in einer Betätigungsposition der Nockenwelle 32 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
Die Nocke 70 der Nockenwelle 32 liegt in der hier dargestellten Betätigungsposition der Nockenwelle 32 an der Umfangsfläche 50 des Betätigungselements 48 an, so dass das Betätigungselement 48 und damit der Betätigungsabschnitt 36 nach radial außen bewegt wird und die Schaltklinke 30 um die erste Drehachse 46 gedreht wird und entsprechend die Eingriffsabschnitte 38, 40 in Eingriff mit der Innenverzahnung 28 gebracht werden. In dieser Position kann die Schaltklinke 30, sofern die Welle 22 in der Drehrichtung 52 relativ zu dem Losrad 24 gedreht wird, in die Freilauffunktion gebracht werden, in der die Schaltklinke 30 um die zweite Drehachse 58 gedreht wird bzw. hin und her wippt.
Diese Ausführungsform, bei der das Betätigungselement 48 an der Schaltklinke 30 drehbar gelagert ist, hat den Vorteil, dass das Ausschwenken der Schaltklinke 30 durch bestimmte Konturen der Nocke 70 präzise gesteuert werden kann, so dass das Schalten der Schaltvorrichtung 20 präzise eingestellt werden kann und mehrere Teilgetriebe präziser aufeinander abgestimmt werden können.
In 7 ist eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung 20 aus 5 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
In der Welle 22 sind die Ausnehmungen 60 ausgebildet, in denen jeweils eine der Schaltklinken 30 gelagert ist. Die Schaltklinken 30 weisen jeweils die Aufnahme 68 auf, in der die Lagerzapfen des Betätigungselements 48 gelagert werden, um das Betätigungselement 48 drehbar an der Schaltklinke 30 zu lagern. Die Nockenwelle 32 weist die Axiallager 66 auf, zwischen denen die Nocken 70 zum Betätigen der Betätigungselemente 48 ausgebildet sind. Die Axiallager 66 lagern entsprechend die Betätigungselemente 48 in axialer Richtung.
In 8 ist eine perspektivische Schnittansicht der Schaltvorrichtung 20 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
Die Schaltklinken 30, an denen jeweils eines der Betätigungselemente 48 drehbar gelagert ist, sind in den Aufnahmen 60 der Welle 22 aufgenommen. An den Lagerzapfen 62, 64 ist jeweils ein Federelement 72 gelagert, das sich an einer inneren Umfangsfläche 74 der Welle 22 abstützt und die Schaltklinken 30 entsprechend nach radial innen bewegt. Dadurch ist ein zuverlässiges Ausschwenken der Eingriffsabschnitte 38, 40 aus der Innenverzahnung 28 gewährleistet, so dass die Schaltvorrichtung 20 im Allgemeinen zuverlässige Gangwechsel ausführen kann. Die Lagerzapfen 62, 64 sind dabei in Umfangsrichtung der Welle 22 bzw in Drehrichtung der Welle 22 zwischen dem Betätigungselement 48 bzw. dem Betätigungsabschnitt 36 und der Drehachse 46 angeordnet, damit die Schaltklinke 30 ausschwenken kann und in der Welle versenkt werden kann.
In 9 ist eine Schaltklinke für eine Schaltvorrichtung einer Getriebeeinheit in einer perspektivischen Ansicht dargestellt und allgemein mit 80 bezeichnet. Die Schaltklinke 80 weist einen ersten Eingriffsabschnitt 82 und einen zweiten Eingriffsabschnitt 84 auf, die voneinander beabstandet sind und dazu ausgebildet sind, mit einer Innenverzahnung eines Losrades in Eingriff gebracht zu werden. Die Eingriffsabschnitte 82, 84 sind voneinander beabstandet, so dass sie mit unterschiedlichen Zähnen einer Innenverzahnung in Eingriff gebracht werden können und dass in dem Zwischenraum bzw. der Lücke zwischen den Eingriffsabschnitten ein Zahnkopf der Innenverzahnung 28 angeordnet werden kann und in der zweiten Drehrichtung 52 eine Gleitfläche an dem Zahnkopf der Innenverzahnung 28 die Schaltklinken 30 in die Freilauffunktion bewegen kann. Die Schaltklinke 80 weist ferner einen Lagerabschnitt 86 auf, der den Eingriffsabschnitten 82, 84 gegenüberliegend ausgebildet ist und dazu dient, die Schaltklinke 80 drehbar um eine Drehachse 88 zu lagern. Die Schaltklinke 80 weist ferner einen Betätigungsabschnitt 90 auf, der von dem Lagerabschnitt 86 und von den Eingriffsabschnitten 82, 84 beabstandet ausgebildet ist, um die Schaltklinke 80 entsprechend zu betätigen und um die Drehachse 88 zu drehen. Die Schaltklinke 80 dient im Allgemeinen als Freilaufkörper für einen schaltbaren Freilauf einer Schaltvorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, wie sie in 1 dargestellt ist.
Die Eingriffsabschnitte 82, 84 sind an der Schaltklinke 80 in radialer Richtung derart angeordnet, dass sie gleichzeitig mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung 110 in Eingriff bringbar sind. Dadurch kann die Kraft besonders zeitgleich auf die Schaltklinke 80 verteilt werden, wodurch Lastspitzen vermieden werden.
In 10 ist eine Schaltvorrichtung mit der Schaltklinke 80 schematisch dargestellt und allgemein mit 100 bezeichnet. Die Schaltvorrichtung 100 ist ähnlich aufgebaut wie die Schaltvorrichtung 20 und weist entsprechend eine Welle 102 auf, an der ein Losrad 104 gelagert ist. In der Welle 102 ist eine Nockenwelle 106 drehbar und koaxial zu der Welle 102 gelagert. An der Welle 102 ist die Schaltklinke 90 in einer Ausnehmung 108 mittels des Lagerabschnitts 86 drehbar bzw. schwenkbar gelagert. Das Losrad 104 weist die Innenverzahnung 110 auf, wobei die Eingriffsabschnitte 82, 84 in der hier dargestellten Schaltposition mit der Innenverzahnung 110 in Eingriff stehen. Die Schaltklinke 80 bildet in dieser Schaltposition eine drehfeste Verbindung in einer Drehrichtung 111 der Welle 102 mit dem Losrad 104. Dadurch, dass die Schaltklinke 80 zwei Eingriffsabschnitte 82, 84 aufweist, kann die Kraft, die von der Innenverzahnung 110 auf die Schaltklinke 80 und umgekehrt übertragen wird, besser verteilt werden, so dass eine kompaktere Bauform und/oder ein geringerer Verschleiß der einzelnen Bauteile möglich ist.
Die Nockenwelle 106 weist eine Nocke 112 auf, die als Ausnehmung gegenüber einer Umfangsfläche der Nockenwelle 106 ausgebildet ist, in die der Betätigungsabschnitt 90 einschwenken kann, um die Betätigungsabschnitte 82, 84 auszuschwenken.
Der Schaltklinke 80 ist ein Federelement zugeordnet, um die Schaltklinke 80 nach radial außen zu schwenken, sofern die Nocke 112 an dem Betätigungsabschnitt 90 angeordnet ist und um die Eingriffsabschnitte 82, 84 zuverlässig mit der Innenverzahnung 110 in Eingriff zu bringen.
In einer besonderen Ausführungsform weist die Schaltklinke 80 drei oder mehr Eingriffsabschnitte 82, 84 auf, so dass die Kraft auf die Schaltklinke 80 bzw. die Eingriffsabschnitte noch gleichmäßiger verteilt werden kann. Die Eingriffsabschnitte 82, 84 weisen dabei dieselbe Zahnteilung auf wie die Innenverzahnung 110, um eine gleichmäßige Verteilung der Kraft zu gewährleisten.
Dadurch, dass die Schaltklinke 80 die beiden Eingriffsabschnitte 82, 84 aufweist, kann die zur Verfügung stehende Kontaktfläche mit der Innenverzahnung 110 vergrößert werden, wodurch der Verschleiß und die Materialbelastung der Schaltklinke 80 reduziert ist. Weiterhin können die Eingriffsabschnitte 82, 84 kleiner dimensioniert werden, wodurch eine größere Anzahl von Zähnen der Innenverzahnung 110 möglich sind, so dass ein Leerdrehwinkel des Losrades 104 relativ zu der Welle 106 reduziert ist.
In 11 ist ein weitere Schaltposition der Schaltvorrichtung 100 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
Die Nockenwelle 106 ist gegenüber der Position aus 10 verdreht, so dass der Betätigungsabschnitt 90 nach radial außen bewegt ist und die Eingriffsabschnitte 82, 84 durch Rotation der Schaltklinke 80 um die Drehachse 88 entsprechend eingeschwenkt sind. In dieser Schaltposition gleitet das Losrad 104 in beiden Drehrichtungen auf der Welle 102. Im Gegensatz zu der Schaltklinke 30 aus den 2 bis 8 wird die Schaltklinke 80 eingeschwenkt, sofern der Betätigungsabschnitt 90 nach radial außen bewegt wird.
Ein Zahn der Innenverzahnung 104 mit einer Gleitfläche am Zahnkopf ragt dabei in die Lücke zwischen den Eingriffsabschnitten 82, 84, um die Schaltklinke 80 in der Freilaufrichtung nach radial innen bewegen kann und die Freilauffunktion einleiten kann.
In 12 ist die Schaltklinke 80 in einer schematischen Detailansicht dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
Die Eingriffsabschnitte 82, 84 sind als Flächen ausgebildet und relativ einer virtuellen Verbindungsebene 122, 124 zwischen einem Mittelpunkt des jeweiligen Eingriffsabschnitts 82, 84 bzw. zwischen einem Kontaktpunkt des jeweiligen Eingriffsabschnitts 82, 84 und der Drehachse 88 um einen Winkel 114, 116 kleiner als 90° geneigt ausgebildet. Dadurch kann im Allgemeinen die Schaltklinke 80 unter Last leichter nach innen geschwenkt werden, da eine geringfügige Kraft in radialer Richtung nach innen auf die Eingriffsabschnitte 82, 84 ausgeübt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel 116 des zweiten Eingriffsabschnitts 84 größer als der Winkel 114 des ersten Eingriffsabschnitts 82. Beispielsweise ist der Winkel 116 80° und der Winkel 114 70°. Dadurch kann der erste Eingriffsabschnitt 82 zur Lastübertragung verwendet werden und der zweite Eingriffsabschnitt 84 kann die Bewegung der Schaltklinke 80 beim Einschwenken unter Last unterstützen.
Durch die unterschiedlichen Winkel 114, 116 wird beim Schwenken der Schaltklinke 80 nach außen der erste Eingriffsabschnitt 82 entlastet und der zweite Eingriffsabschnitt 84 mit dem besseren Hebelverhältnis trägt die Hauptlast. Bei voll ausgeschwenkter Schaltklinke 30 trägt zusätzlich der erste Eingriffsabschnitt 82 die Last, da beim Schalten überlicherweise geringere Lasten anligen als beim Fahren in einer Gangstufe.
Die Schaltklinke 80 weist ferner zwei Gleitabschnitte 118, 120 auf, die jeweils an einem den Eingriffsabschnitten 82, 84 rückseitigen Abschnitt ausgebildet sind.
Die Gleitabschnitte 118, 120 dienen dazu, die Schaltklinke 80 einzuschwenken, sofern das Losrad 104 in der Freilaufrichtung entgegen der Drehrichtung 111 relativ zu der Welle 102 gedreht wird. Die Gleitabschnitte 18, 20 sind dabei so geneigt, dass ein vordefiniertes Drehmoment überschritten werden muss, um die Schaltklinke 80, die durch das Federelement nach außen vorgespannt ist, nach innen zu schwenken. Dieses vordefinierte Drehmoment ist vorzugsweise so hoch eingestellt, dass es größer ist als ein Drehmoment, das benötigt wird, um den Abtrieb der Getriebeeinheit 10 in die Antriebsrichtung mitzudrehen. Dadurch bleibt die Schaltklinke 80 in Eingriff mit der Innenverzahnung 110, sofern kein Gangwechsel erfolgt, so dass bei einer Wiederaufnahme der Lastübertragung kein Leerdrehwinkel entsteht.
Ein Neigungswinkel 126 von wenigstens einem der Gleitabschnitte 118, 120 weist dabei relativ zu der Verbindungsebene 122 zwischen dem entsprechenden Eingriffsabschnitt 82 und der Drehachse 88 einen Winkel größer als 60° auf. Mit anderen Worten weist wenigstens einer der Gleitabschnitte 118, 120 relativ zu dem jeweils zugeordneten Eingriffsabschnitt 82, 84 einen Winkel kleiner als 30° auf. Dadurch bleibt die Schaltklinke 80 länger ausgeschwenkt und wird lediglich bei einem Schaltvorgang oder bei einem entsprechend hohen Drehmoment in der Freilaufrichtung eingeschwenkt. Dadurch kann ein Leerweg bei Antriebskraftrücknahme reduziert bzw. verhindert werden.
In 13 ist eine weitere Schaltposition der Schaltvorrichtung 100 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
In der hier dargestellten Drehposition der Schaltklinke 80 ist die Situation dargestellt, in der die Eingriffsabschnitte 82, 84 gerade mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung 110 in Eingriff gebracht werden. Die Spitzen der Eingriffsabschnitte 82, 84 liegen in dieser Situation bzw. in dieser Drehposition auf einer Kreisbahn, die durch die Zahnköpfe der Innenverzahnung 110 gebildet ist. Mit anderen Worten sind die Eingriffsabschnitte 82, 84 in radialer Richtung an der Schaltklinke 80 derart versetzt angeordnet, dass die beim Ausschwenken gleichzeitig an den jeweiligen Zähnen der Innenverzahnung angreifen. Dadurch werden die Eingriffsabschnitte 82, 84 gleichzeitig mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung 110 in Kontakt gebracht, so dass die Kraft von dem Losrad 104 besonders gleichmäßig und zeitgleich auf die Schaltklinke 80 übertragen werden kann.
Es versteht sich, dass die geometrischen Eigenschaften der Eingriffsabschnitte 82, 84, insbesondere die Neigungswinkel der Eingriffsabschnitte 82, 84 der Schaltklinke 80 auch auf die Eingriffsabschnitte 38, 40 der Schaltklinke 30 zutreffen oder auf diese anwendbar sind. Die Drehachse 88 entspricht dabei der ersten Drehachse 46.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008064514 A1 [0005]
DE 102012200829 A1 [0006]

Claims

Schaltvorrichtung (20) für eine Getriebeeinheit (10), insbesondere für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit: – einer Welle (22) zum Lagern einer Mehrzahl von Losrädern (24), – einer Mehrzahl von Schaltklinken (30), die den Losrädern (24) zugeordnet sind und an der Welle (22) beweglich gelagert sind, um die Losräder (24) in wenigstens einer Drehrichtung (34) mit der Welle drehfest zu verbinden, – einer Nockenwelle (32), die den Schaltklinken (30) zugeordnet ist und dazu ausgebildet ist, unterschiedliche Gangstufen der Getriebeeinheit (10) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass den Schaltklinken (30) jeweils ein Betätigungselement (48) zugeordnet ist, das relativ zu der Nockenwelle (32) und relativ zu der jeweiligen Schaltklinke (30) beweglich gelagert ist, und dazu ausgebildet ist, die Schaltklinke (30) zum Einstellen der Gangstufen zu betätigen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (48) drehbar gelagert sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (48) an der Nockenwelle (32) gelagert sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (48) jeweils an einer der Schaltklinken (30) gelagert sind.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (48) jeweils einen Wälzkörper mit einer Umfangsfläche (50) aufweisen, die an der Nockenwelle (32) oder der jeweiligen Schaltklinke (30) abwälzen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (48) wenigstens einen Lagerabschnitt (49) aufweisen, an dem sie drehbar gelagert sind, wobei ein Radius des Lagerabschnitts kleiner ist als ein Radius der Umfangsfläche (50).
Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (48) als Rollenelement (48) ausgebildet sind, die mittel eines Lagerzapfens (49) drehbar gelagert sind, wobei die Rollenelement und der jeweils zugeoardnete Lagerzapfen separat ausgebildet sind.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (48) und die Nockenwelle (32) dazu ausgebildet sind, jeweils einen Betätigungsabschnitt (36) der Schaltklinke (30) in einer radialen Richtung nach außen zu bewegen.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass den Schaltklinken (30) ein Federelement (72) zugeordnet ist, das dazu ausgebildet ist, die Schaltklinken (30) in einer radialen Richtung nach innen zu bewegen.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinken (30) jeweils wenigstens einen Eingriffsabschnitt (38, 40) aufweisen, der dazu ausgebildet ist, die Welle (22) in der einen Drehrichtung (34) drehfest mit dem jeweiligen Losrad (24) zu verbinden.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinken (30) jeweils eine Mehrzahl von Eingriffsabschnitten (38, 40) aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass sie gleichzeitig mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung (28) des jeweiligen Losrades (24) in Eingriff bringbar sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinken (30) jeweils eine Mehrzahl von Eingriffsabschnitten (38, 40) aufweisen, zwischen denen eine Lücke ausgebildet ist, so dass eine Gleitfläche eines Kopfes einer Innenverzahnung des jeweiligen Losrades (24, 104) in die Lücke eingreifen kann.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinken (30) jeweils eine Lagerfläche (42) aufweisen, wobei die Lagerflächen (42) jeweils an einem Lagerabschnitt (44) der Welle (22) um eine Drehachse (46) herum drehbar gelagert sind.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (72) an einem Angriffspunkt (62) an der jeweiligen Schaltklinke (30) gelagert sind, wobei der Angriffspunkt jeweils in einer Umfangsrichtung der Welle (22) zwischen der ersten Drehachse (46) und dem Betätigungsabschnitt (36) ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsabschnitte (38, 40) jeweils derart geneigt ausgebildet ist, dass das jeweilige Losrad (24) in der einen Drehrichtung (34) eine Kraft in einer radialen Richtung nach innen auf die jeweilige Schaltklinke (30) ausübt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt (44) derart geneigt ist, dass in der einen Drehrichtung (34) eine Kraft in einer radialen Richtung nach innen auf die Lagerfläche (42) der Schaltklinke (30) ausgeübt wird.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinken (30) wenigstens einen Gleitabschnitt (54, 56) aufweisen, der dazu ausgebildet ist, den Eingriffsabschnitt (38, 40) in einer zweiten Drehrichtung (52) entgegen der ersten Drehrichtung (34) nach radial innen zu bewegen und die Schaltklinke (30) um eine zweite Drehachse (58) zu drehen.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (72) dazu ausgebildet ist in einem betätigten Zustand die Schaltklinke (30) um eine zweite Drehachse (58) nach außen zu schwenken.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (36) jeweils zwischen dem Eingriffsabschnitt (38, 40) und der Lagerfläche (42) ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (32) umfängliche Nuten aufweist, in denen die Betätigungselemente (48) in axialer Richtung geführt sind.
Schaltklinke (30; 80) für eine Schaltvorrichtung (20; 100) einer Getriebeeinheit (10), insbesondere für eine Getriebeeinheit eines mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugs, mit: – einem Lagerabschnitt (44; 86), der dazu ausgebildet ist, die Schaltklinke (30; 80) an einer Welle (22; 102) beweglich zu lagern, – einem ersten Eingriffsabschnitt (38; 82), der dem Lagerabschnitt (44; 86) gegenüberliegend angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, in eine Innenverzahnung (28; 100) eines an der Welle gelagerten Losrades (24; 104) einzugreifen, um zwischen der Welle und dem Losrad eine drehfeste Verbindung in einer ersten Drehrichtung (34) zu bilden, – einem Betätigungsabschnitt (36; 90), der von dem Lagerabschnitt beabstandet ist und dazu ausgebildet ist, eine Kraft auf die Schaltklinke zu übertragen, um die Schaltklinke zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schaltklinke ein zweiter Eingriffsabschnitt (40; 84) ausgebildet ist, der von dem ersten Eingriffsabschnitt (38; 82) beabstandet ist und dazu ausgebildet ist, in die Innenverzahnung (28; 110) des Losrades (38; 82) einzugreifen.
Schaltklinke nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Eingangsabschnitten eine Lücke ausgebildet ist, so dass ein Zahn der Innenverzahnung in die Lücke eingreifen kann.
Schaltklinke nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsabschnitte derart beabstandet sind, dass sie mit jeweils einem Zahn der Innenverzahnung in Eingriff bringbar sind.
Schaltklinke nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsabschnitte an der Schaltklinke derart ausgebildet sind, dass die Eingriffsabschnitte gleichzeitig jeweils mit einem Zahn der Innenverzahnung in Eingriff bringbar sind.
Schaltklinke nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingangsabschnitt (38; 82) an einem Endabschnitt der Schaltklinke ausgebildet ist.
Schaltklinke nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingriffsabschnitt (40; 84) an einem Abschnitt zwischen dem ersten Eingangsabschnitt (38; 82) und dem Lagerabschnitt (42; 86) ausgebildet ist.
Schaltklinke nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsabschnitte Flächen an der Schaltklinke (30; 80) bilden, die jeweils unterschiedliche Neigungen aufweisen.
Schaltklinke nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinke an der Welle um eine Drehachse (46; 88) drehbar gelagert ist.
Schaltklinke nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsabschnitte Flächen an der Schaltklinke bilden, die jeweils relativ zu einer Verbindungsebene (122, 124) zwischen dem jeweiligen Eingriffsabschnitt (82, 84) und der Drehachse (88) unterschiedliche Neigungswinkel (114, 116) aufweisen.
Schaltklinke nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingriffsabschnitt (38; 82) einen kleineren Neigungswinkel (114, 116) aufweist als der zweite Eingriffsabschnitt (40; 84).
Schaltklinke nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsabschnitte einen Neigungswinkel (114, 116) aufweisen, der kleiner ist als 90°.
Schaltklinke nach einem der Ansprüche 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinke wenigstens einen Gleitabschnitt (54, 56; 118, 120) aufweist, der an einem rückseitigen Abschnitt wenigstens eines der Eingriffsabschnitte ausgebildet ist, wobei der Gleitabschnitt (54, 56; 118, 120) derart ausgebildet ist, dass die Schaltklinke (30; 80) durch die Innenverzahnung des jeweiligen Losrades in einer zweiten Drehrichtung der Welle in einer radialen Richtung nach innen bewegt wird.
Schaltklinke nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Gleitabschnitt (54, 56; 118, 120) relativ zu einer Verbindungsebene (122, 124) zwischen dem jeweiligen Eingriffsabschnitt (82, 84) und der Drehachse (88) einen Neigungswinkel größer als 60° aufweist.
Schaltklinke nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltklinke derart vorgespannt ist und der wenigstens eine Gleitabschnitt derart geneigt ist, dass die Schaltklinke ab einem von dem Losrad in der zweiten Drehrichtung ausgeübten vordefinierten Drehmoment nach innen eingeschwenkt wird.