DE765118A - - Google Patents

Description

Patentanwalt

_δ. Emil C. flelfdi

Stutigart-S,

Xahsir ad e\rw eghs e\g, e t-f ι e^ e.

Die Erfindung betrifft ein drei- oder mehrstufiges Zahnraderweohselgetriebe, insbesondere für Fahrräder, Krafträder oder Kraftfahrzeuge, mit in einer Aohse liegenden Wellen, Vorgelege für die Yorwärtsgänge and Freilaufgesperre zwischen diesem und der getriebenen Welle. Bei einem bekannten Getriebe dieser Art sind die Zahnräderpaare, die nicht eingeschaltet sind, ausser Eingriff uni beim Schalten wird jeweils das das Vorgelege treibende Zahnrad verschoben. Dieses G-etriebe kann zwar ohne Betätigung der Kupplung des Motors geschaltet werden; das Verschieben der Sahnräder erfordert aber eine Schaltmuffe mit Schaltstange und Verriegelung für je&es Zahnrad.

Andererseits sind Zahnräderwechselgetriebe bekannt, deren Zahnräderpaare ständig in Eingriff stehen. Diese G-etriebe können stossfrei geschaltet werden, da aber bei ihnen das Freilaufgesperre fehlt, muss bei jeder Schaltung die Kupplung betätigt werden. Äusserdem werden auch bei diesen Getrieben mehrere Schaltmuffen benötigt, da mit einer Lluffe nur jeweils zwei Zahnraderpaare geschaltet werden können. Auch sind auf zwei i-ang-e beschränkte Zusatsgetriebe, sogenannte Schnellganggetriebe, bekannt, deren Zahnräder ständig in Singriff stehen und die Ohne Betätigung der Kupplung geschaltet werden können.

Schließlich ist noch ein Getriebe bekannt, bei dem sämtliche Gänge durch eine einzige, geradlinig verschiebbare Muffe geschaltet werden. Das Getriebe ist aber umständlich in seinem Aufbau und kann weder stoßfrei noch mangels eines Freilaufgesperres ohne Betätigung der Kupplung geschaltet werden.

Demgegenüber besteht nun die Erfindung in der Vereinigung der an sich bekannten Elemente derart, daß bei einem Zahnräderwechselgetriebe der angeführten Art die Zahnräderpaare ständig in Eingriff stehen und in Verbindung mit einer auf der treibenden Welle geradlinig verschiebbaren Schaltmuffe so angeordnet sind, daß durch diese sowohl die getriebene Welle als auch sämtliche das Vorgelege fr,T'fiii?"^{)ff T1}^^pr> Zahnräder mit der treibenden Welle abwechselnd gekuppelt werden könnenXXuf diese Weise wird *" ein Zahnräderwechselgetriebe geschaffen, das bei Kraftfahrzeugen ohne Betätigung der Kupplung und bei Fahrrädern ohne Unterbrechung der Tretbewegung vollkommen stoßfrei und mittels einer einzigen Schaltstange, beispielsweise vom Lenkrad aus, geschaltet werden kann.

Der Vorteil dieses Getriebes besteht in einer erheblichen Vereinfachung sowohl des Aufbaues desselben als auch des Schaltvorganges, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, da einmal die weiteren Schaltmuffen mit Schaltstangen und Verriegelungen und gegebenenfalls auch ein Kugelschalthebel fortfallen und zum andern beim Schalten lediglich eine Schaltmuffe ohne Unterbrechung des Antriebes - Betätigung der Kupplung - geradlinig verschoben werden muß. Bei Kraftfahrzeugen führt das pausenlose Schalten außerdem zu einer Brennstoffersparnis.

Die erfindungsgemäße Verbindung der Schaltmuffe mit den Zahnrädern kann £n einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß von zwei auf der einen Seite der Schaltmuffe angeordneten Zahnrädern die Nabe des äußeren Rades nach der Schaltmuffe zu verbreitert ist, das zweite Had lose auf dieser Habe sitzt und an dem über dieses Rad vorstehenden Ende derselben die Kupplungsglieder für das äußere Zahnrad angebracht sind.

Ein besonders raumsparender Aufbau des Getriebes ergibt sich, wenn das eine Ende der treibenden Welle in an sich bekannter Weise in der als Hohlwelle ausgebildeten getriebenen Welle gelagert ist; in neuer und vorteilhafter Weise kann dann gemäß der Erfindung auf der getriebenen Welle ein Zahnrad lose drehbar und mit der treibenden Welle durch die Schaltmuffe kuppelbar angeordnet sein und das freie Ende der getriebenen Welle nach der Schaltmuffe zu vorstehen und hier die Kupplungsglieder für diese Welle tragen.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung beispielsweise an zwei Ausfübrungsformen des Erfindungsgegenstandes.

gJK.1 zeigt ein dreigängiges Getriebe für Fahrräder in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht des geöffneten Getriebes,

.2 einen Längsschnitt durch das Getriebe und

Fig.5 einen Querschnitt durch die Freilaufeinrichtung in der Stellung beim Berg- und beim Schnellgang.

gig.4 zeigt ein viergängiges Getriebe, z.B. für Kraftfahrzeuge, in einem teilweisen Längsschnitt und pig.5 die Freilauf einrichtung dieses G-etrie'bes teils

in Seitenansicht and teils im Querschnitt in Leerlaufstellung.

Hierin "bezeichnet 1 eine treibende, 2 eine angetriebene und 3 eine Vorgelegewelle. Bei dem Getriebe nach Fig.l "bis 3 Gesteht die treibende Welle 1 aus der Tretkurbelwelle eines fahrrades und die angetrieben Welle S aus der Kettenradwelle. Letztere ist alä Hohlwelle ausgebildet und in ihr das eine Ende der Welle 1 gelagert, während das andere Ende dieser Welle 1, wie auch die Hohlwelle 2, in dem Q-ehäuse 4 des Getriebes gelagert iat. Die Hohlwelle 2 "bedeckt äie Welle 1 nur zum Teil, und auf dem freien Teil ist ein Schaltglied 5 in TTuten 6 geradlinig verschiebbar angeordnet. Mit der Welle 2 fest verbunden ist das Kettenrad 7 und der Bollenträger für die Bollen 8 der in an sich "bekannter Weise ausgebildet ten Freilaufeinrichtung. Der "bewegliche Teil der letzteren "besteht aus einem Zahnkranz 9, der mit einem auf der Vorgelegewelle 3 aufgekeilten Zahnrad 10 in Singriff steht.

Wehen der freilaufeinrichtung ist ein Zahnrad 11 auf der Welle 2 drehbar gelagert. Dieses steht mit einem auf der Vorgelegewelle 3 aufgekeilten Zahnrad 12 in Eingriff und kann durch eine in an sich "bekannter Weise ausgebildete Klauenkupplung 13 mit dem Schaltglied 5 und damit mit der treibenden Welle 1 gekuppelt werden. Das freie Ende der Hohlwelle 2 steht über die seitlich an dem Zahnrad 11 angebrachten Klauen der Kupplung 13

vor and trägt ebenfalls die eine Hälfte einer z.B. aua einer Verzahnung "bestehenden Kupplung 14, die diese Welle 2 über das Schaltglied 5 unmittelbar mit der treibenden Welle 1 verbindet.

Auf der anderen Seite des Schaltgliedes 5 ist ein Zahnrad 15 auf der Welle 1 drehbar gelagert, das wiederum mit einem auf der Vorgelegewelle 3 aufgekeilten Zahnrad 16 in Eingriff steht und durch eine Klauenkupplung 17 mit dem Schaltglied 5 verbunden werden kann.

In Jig.2 ist das Getriebe in der Stellung dargestellt, in der die Tretkurbelwelle 1 mit der Kettenradwelle 2 durch das Schaltglied 5 und die Kupplung 14 unmittel'bar verbunden ist. Die Freilaufeinrichtung befindet sich hierbei in der aus rig.l ersichtlichen Leerlauf stellung. Die Rollen 8 wälzen sich also auf dem Zahnkranz 9 ab, ohne diesen mitzunehmen; das Vorgelege mit den Zahnrädern 10, 12, 16 und die Zahnräder 11 und 15 stehen daher still.

Kommt der Fahrer des Hades nun an eine Steigung, dann schaltet er den ersten Gang ein. Dabei wird das Schaltglied 5 in der Zeichnung nach links verschoben, die an ihm befindlichen Zähne der Kupplung 14 gleiten aus den an der Hohlwelle 2 angebrachten und unmittelbar, nachdem auf diese Weise die Verbindung mit der Kettenradwelle 2 gelöst worden ist, greifen die Klauen der Kupplung 17 ineinander und verbinden so das Zahnrad 15 mit der treibenden Welle 1. Das Übersetzungsverhältnis

der beiden Zahnräder 15 und 16 ist so gewählt, daß sich nun das Ketten-red 7 langsamer als die Tretkurbelwelle dreht, die Steigung also leichter überwunden wird.

Hierbei sind die Hollen 8 der Freilaufeinrichtung, wie aus Fig.3 ersichtlich ist, zwischen der Welle 2 und dem Zahnkranz 9 eingeklemmt und verbinden so diese beiden Teile fest miteinander.

Der dritte G-ang ist der Schnellgang, d.h. hierbei ist die Umdrehungszahl des Kettenrades 7 größer als dä>e der Tretkur^elwelle 1. Eingeschaltet wird dieser Gang ebenfalls aus dem direkten Gang durch eine Verschiebung dew Schaltgliedes 5 nach rechts. Die Stellung der Freilaufeinrichtung ist die gleiche wie beim ersten Gang.

Das in Fig.4 und 5 dargestellte Getriebe stimmt in seinem Aufbau im wesentlichen mit dem vorstehend "beschriebenen überein. Es unterscheidet sich von diesem in der Hauptsache dadurch, daß zwischen dem ersten und dem direkten Gang ein weiterer Gang vorgesehen ist. Hierzu ist zwischen dem Zahnräderpaar 15, 16 des ersten Ganges und dem Gehäuse 4 ein weiteres Zahnräderpaar 18,21 angeordnet. Die Halbe 19 des auf der treibenden Welle 1 drehbar gelagerten Zahnrades 18 ist nach dem Schaltglied 5 zu soweit verbreitert, daß sie über das nun auf ihr drehbar gelagerte Zahnrad 15 vorsteht. An diesem vorstehenden labenende ist die eine Hälfte einer Kupplung 20 angebracht. Dabei ist die Wabe 19 so bemessen, daß die Kupplung 20 in ihren Ausmaßen der Kupplung 14 entspricht. Außerdem sind die Kupplungaglieder des Zahnrades 15 an einer seitlichen Scheibe angebracht, sodaß die Kupplung 17 mit der Kupplung 13 in Übereinstimmung gebracht ist und das Schaltglied 5 dadurch spiegelgleich ,gestaltet ist.

Dieses Getriebe kann beispielsweise in Kraft-

wagen Verwendung finden. Die treibende Welle 1 ist dann mit der Motorwelle und die angetriebene Welle 2 mit der Kardanwelle gekuppelt. Die Freilaufeinrichtung ist hierbei, wie aus fig.5 ersichtlich ist, so ausgebildet, daß die Klemmwirkung in 'beiden Drehrichtungen eintritt und die Rollen 8 in einer Mittelstellung leerlaufen.

In der Zeichnung ist der erste G-ang, d.i. das Eahnräderpaar 15,16 eingeschaltet. Wird das Schaltglied nach rechts verschoben, dann wird die Kupplung 17 gelöst und dafür die Kupplung 20 eingeklinkt, sodaß nun das Zahnrad 18 mit dem Schaltglied 5 gekuppelt und der zweite G-ang eingeschaltet ist. Der dritte Gang ist der direkte G-ang und wird durch weiteres Verschieben des Schaltgliedes 5 nach rechts eingeschaltet. In diesem Gang stehen wiederum sämtliche Zahnräder des Getriebes still, da der Zahnkranz 9 der Freilaufeinrichtung unbelastet ist und die Bollen 8 leerlaufen.

Bei einer nochmaligen Verschiebung des Schaltgliedea 5 nach rechts wird die Kupplung 14 wieder gelöst und nun das Zahnrad 11 des Schnellganges durch die Kupplung 13 mit dem Schaltgliede 5 gekuppelt. Das Getriebe ist so gestaltet, daß die Strecke, die das Schaltglied 5 "beim Schalten von einem Gang zum andern zurücklegt, stets gleichgroß ist.

Die Zahl der Gänge des neuen Getriebes kann durch Einfügen weiterer Zahnräderpaare 'beliebig vermehrt werden. In ähnlicher Weise, wie in der Zeichnung dargestellt, können so erfindungsgemäß ausgebildete, mehrgängige Getriebe für Maschinenantrie'be, Werkzeugmaschinen o.dgl. geschaffen werden.

Schließlich kann das neue Getriebe auch noch so ausgebildet sein, daß das Schaltglied 5 beispielsweise zwischen dem direkten Gang und dem Schnellgang auf Leerlauf geschaltet werden kann. Dazu muß lediglich der Zwischenraum zwischen den auf der Hohlwelle 2 sitzenden Zähne der Kupplung 14 und den an dem Zahnrad 11 angebrachten Klauen der Kupplung 13 so bemessen werden, daß das Schaltglied 5 in eine Mittelstellung eingestellt weatden kann, in der es mit keiner der beiden Kupplungshälften in Berührung kommt. In dieser Stellung "besteht dann keine Verbindung zwischen der treibenden und der angetriebenen Welle, das Getriebe läuft also leer.

Diese Ausbildung des Getriebes macht es in einfacher und vorteilhafter Weise überflüssig, für den freilauf des Fahrzeuges bei Gefällen eine besondere Getriebe-Leerlaufvorrichtung einzubauen.

Claims (2)

1. Patentanwalt

   Dipl. Ing. Emil C. flrifch

   Stuttgact-S, 3immecmannrtc. 11

   St 56 844 II/63k-17
   Walt her Steiger

   Patentansprüche:

   1 .^Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für
   Fahrräder, Krafträder oder Kraftfahrzeuge, mit in einer Achse liegenden Wellen, Vorgelege für die Vorwärtsgänge und Freilaufgesperre zwischen Siesem und der getriebenen Welle, dadurch gekennzeichnet,· daß,die Zahnräderpaare (11,12j15,16;18,2iY ständig in üiingrrif stehen und in Verbindung mit einer auf der treibenden Welle (1) geradlinig verschiebbaren Schaltmuffe (5) so angeordnet
   sind, daß durch diese sowohl die getriebene Welle (2)
   als auch sämtliche das Vorgelege treibenden Zahnräder
   (11,15,18) mit der treibenden felle (1) abwechselnd gekuppelt werden können
2. 2. Zahnrkderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei auf der einen Seite
   der Schaltmuffe (5) angeordneten Zahnrädern (15,18) die Nabe (19) des äußeren fiades (18) nach der Schaltmuffe (5) zu verbreitert ist, das zweite Rad (15) lose auf dieser Nabe (19) sitzt und an dem über dieses Rad (15) vorstehenden Ende derselben die Kupplungsglieder (20) für das äußere Zahnrad (18) angebracht sind.

   J. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch"*! und
   2, bei dem das eine Ende der treibenden Tv'elle in der als Hohlwelle ausgebildeten getriebenen Welle gelagert ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß auf der getriebenen Welle (2) ein Zahnrad (11) lose drehbar und mit der treibenden Welle (1) kuppelbar angeordnet ist und das freie Ernte der getriebenen Welle (2) nach der Schaltmuffe (5) zu über das Zahnrad (11) vorsteht und hier die Kupplungsglieder (14) für diese Welle (2) trägt.

   Zur Abgrenzung des Anmeidungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfnhren

   folgende Druckschriften*) kclnt Dnichochriften.t) in Betracht gezogen worden, ^g^ /? *g& /V fc^ /2/Sy₁