WO2008089932A1

WO2008089932A1 - Getriebeeinheit

Info

Publication number: WO2008089932A1
Application number: PCT/EP2008/000414
Authority: WO
Inventors: Christoph Lermen; Michael Schmitz
Original assignee: Christoph Lermen; Michael Schmitz
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2008-07-31
Also published as: US9302738B2; DE102007004802A1; US10100915B2; DE102007004802B4; US20160195184A1; US20110167943A1

Abstract

Hiermit wird eine Getriebeeinheit (7) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit einer Durchgangswelle (13) und einer Abtriebswelle (23), sowie mit wenigstens zwei Untergetrieben ([a],[aa],[b],[c],[d],[e]) und mit wenigstens einer Zwischenwelle (17, 19a, 19b, 21 ) vorgeschlagen. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine der Zwischenwellen (17, 19a, 19b, 21) und/oder die Abtriebswelle (23) als eine koaxial zu einer anderen Welle der Getriebeeinheit (7) angeordnete Hohlwelle ausgebildet ist.

Description

Getriebeeinheit

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

In den letzten Jahrzehnten hat sich das Grundprinzip von Gangschaltungen insbesondere für Fahrräder nicht wesentlich verändert. Primär wird an der Hinterachse geschaltet, wobei in Wesentlichen zwei Systeme Verbreitung gefunden haben, nämlich einerseits die Kettenschaltung und andererseits die Nabenschaltung. Bei beiden Systemen überträgt eine Kette die Antriebskraft zur Hinterachse des Fahrrades.

Unter einer Kettenschaltung versteht man im Allgemeinen ein an der Hinterachse montiertes Ritzelpaket mit bis zu zehn Ritzeln, zwischen denen mittels eines am Rahmen befestigten Schaltwerks, welches zur Führung der Kette dient, hin und her geschaltet werden kann. Um den Übersetzungsbereich zu erweitern, sind die meisten Fahrräder mit einer zusätzlichen Schaltung am Kettenblatt des Tretlagers ausgestattet. Dazu sind bis zu drei Kettenblätter auf einer Seite der Tretkurbeln angebracht, zwischen denen mit Hilfe eines am Rahmen befestigten Umwerfers hin und her geschaltet werden kann. Diese Art Kettenschaltungen bieten bis zu 30 Gänge und ein Gesamtübersetzungsverhältnis von bis zu circa 600%. Konstruktionsbedingt und je nach Auslegung sind bei Kettenschaltungen jedoch viele der Gänge redundant. So hat eine handelsübliche Kettenschaltung mit 27 Gängen lediglich 15 nicht redundante Gänge. Die Komponenten einer Kettenschaltung sind außen am Rahmen des Fahrrads befestigt und daher Umwelteinflüssen, wie Wasser und Schmutz direkt ausgesetzt. Dadurch verringert sich der gute Wirkungsgrad einer Kettenschaltung besonders schnell, das heißt ein großer Teil der aufgebrachten Muskelkraft geht durch Reibung verloren. Weiterhin bedürfen Kettenschaltungen einer sehr genauen Einstellung, um eine exakte Funktion zu gewährleisten. Durch die außen liegende Bauweise sind die Komponenten anfällig für Beschädigungen durch Stürze oder Berührungen mit Steinen und Ästen. Die Ket- te und die Ritzel unterliegen verstärkt durch einen teilweise großen Schräglauf der Kette und durch häufiges Umwerfen der Kette auf den Ritzeln einem hohen Verschleiß und müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Die bekannten Schaltungen für Fahrräder weisen daher den Nachteil auf, dass der Wartungsaufwand einer Ketten- Schaltung entsprechend hoch und kostenintensiv ist, um eine einwandfreie Funktion und einen hohen Wirkungsgrad zu gewährleisten.

Unter einer Nabenschaltung hingegen versteht man ein in das Nabengehäuse der Hinterachse eingebautes Getriebe. Bei den meisten Nabenschaltungen besteht das Getriebe aus mehreren Planetengetriebestufen zwischen denen hin und her geschaltet werden kann. Gegenüber der Kettenschaltung umfasst die Nabenschaltung keine außen liegenden Schaltungskomponenten wie Schaltwerk, Ritzelpaket, mehrere Kettenblätter oder Umwerfer. Dadurch sind Naben- Schaltungen wartungsärmer als Kettenschaltungen, bieten jedoch geringere Gesamtübersetzungsverhältnisse. Eine Nabenschaltung, wie sie beispielsweise aus der DE 197 20 794 A1 bekannt ist, hat derzeit bis zu 14 Gänge und ein Gesamtübersetzungsverhältnis von bis zu 524%. Durch die Anordnung der Nabenschaltung an der Hin- terachsnabe erhöht sich jedoch zum einen das Gewicht der rotierenden Masse und zum anderen erhöht sich im Falle von hinterradgefederten Fahrrädern auch die zum Gesamtgewicht relativ gesehene ungefederte Masse. Des Weiteren verlagert sich der Schwerpunkt des Fahrrades in Richtung Hinterachse. Diese Faktoren wirken sich insbesondere bei hinterradgefederten Mountainbikes ungünstig auf die Fahreigenschaften des Fahrrades aus.

Eine Besonderheit stellen seit kurzem Fahrräder mit in Tretlagernähe angeordneten, im Rahmen integrierten Getrieben dar. Ein solches Getriebe ist zum Beispiel in der DE 10 2004 045 364 A1 oder in der DE 103 39 207 A1 beschrieben. Zur Realisierung eines derartigen Getriebes sind in einem Getriebegehäuse mehrere Zwischenwellen mit schaltbaren Zahnrädern vorgesehen. Das Tretlager ist entweder direkt Bestandteil des Getriebes oder eine Drehbewegung wird zu- nächst vom Tretlager über einen Trieb auf das Getriebe übertragen. Ausgehend von einer Ausgangswelle des Getriebes wird die Kraft dann, wie bei den zuvor genannten Schaltungen, mittels eines Kettentriebs zum Hinterrad übertragen. Besonders vorteilhaft bei diesen Schaltungen ist, dass die Masse des Getriebes eher in der Nähe des Fahrradmittelpunktes liegt und somit der Schwerpunkt günstig beein- flusst wird. Außerdem sind die Bauteile des Getriebes vor Witterungseinflüssen im Getriebegehäuse geschützt. Diese Schaltungen bieten derzeit bis zu 15 Gänge und eine Gesamtübersetzung von bis zu 646%. Ein Nachteil derartiger Getriebe sind jedoch der große Raumbedarf und das hohe Gewicht. Um Antriebseinflüsse zu minimieren, liegt bei vielen hinterradgefederten Fahrrädern der Momentanpol der Drehachse der Hinterradfederung in Tretlagernähe. Die Antriebseinflüsse sind minimal, wenn die Drehachse genau in dem Punkt des Abhebens der Kette von dem Kettenblatt liegt. Die Ab- triebsachsen der hier beschriebenen Getriebe liegen jedoch nicht in Tretlagernähe, sondern deutlich entfernt von dieser, so dass ein gänzlich neuer Aufbau der Hinterradfederung konstruiert werden muss, um die Antriebseinflüsse wiederum zu minimieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Getriebeeinheit für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist, bei der insbesondere also die Antriebseinflüsse minimiert sind und die außerdem besonders leicht und kompakt ausgeführt und damit kostengünstig herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine der Zwischenwellen und/oder die Abtriebswelle als eine koaxial zu einer Welle der Getriebeeinheit ange- ordnete Hohlwelle ausgebildet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens mit einem

Mehrgang-Getriebe;

Figur 2 eine Explosionsdarstellung eines Mehrgang-Getriebes;

Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer Getriebeeinheit; Figur 4a eine Stirnseitenansicht der Getriebeeinheit gemäß Figur 3;

Figur 4b eine Schnittdarstellung einer Getriebeeinheit entlang der Schnittlinie l-l gemäß Figur 4a;

Figur 5 eine Draufsicht auf die Getriebeeinheit gemäß Figur 3;

Figur 6 ein Schaltplan der Getriebeeinheit gemäß Figur 3;

Figur 7 ein Schaltplan einer vereinfachten Getriebeeinheit;

Figur 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung zweier Zwischenwellen;

Figur 9 eine perspektivische Darstellung zweier schaltbarer

Zahnräder;

Figur 10 eine Explosionsdarstellung der schaltbaren Zahnräder gemäß Figur 9;

Figur 11 eine Darstellung verschiedener Schaltbolzen;

Figur 12 eine Prinzipskizze von Schaltvorgängen, und

Figur 13 eine schematische Darstellung eines Schaltvorgangs mit Vorspannmechanismus.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens 1 mit einem Mehrgang-Getriebe 3, welches ein Getriebegehäuse 5 aufweist, in dem eine Getriebeeinheit 7 angeordnet ist. Die in dem hier nur angedeuteten Getriebegehäuse 5 angeordnete Getriebeeinheit 7 ist als kompakte Einheit ausgebildet und vorzugsweise in einem hier nicht dargestellten Getriebekäfig angeordnet, auf den später noch näher eingegangen wird. Die Getriebeeinheit 7 wird hier rein beispielhaft für den Einsatz bei einem Fahrrad beschrieben, denkbar ist jedoch auch der Einsatz bei anderen mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen.

Durch die vorteilhafte Lagerung der Getriebeeinheit 7 mittels eines Getriebekäfigs in dem Getriebegehäuse 5 kann diese zu Montage- und Wartungszwecken vergleichsweise einfach aus dem Getriebegehäuse 5 herausgenommen und genauso einfach wieder in das Getriebegehäuse 5 eingebaut werden. Das Getriebegehäuse 5 ist fester Bestandteil des Fahrradrahmens 1. Es ist so ein modularer Aufbau des Fahrrades möglich. Das Fahrrad kann im Nachhinein mit anderen oder neueren Ausführungsformen der Getriebeeinheit 7 ausgerüstet werden. Zu diesem Zweck lässt sich das Getriebegehäuse 5 öffnen und die Getriebeeinheit 7 einfach herausnehmen und insbesondere austauschen. An dem Mehrgang-Getriebe 3 sind noch Tretkurbeln 9 und 9' vorgesehen, die mit einer Welle zusammenwirken, auf die später noch näher eingegangen wird.

Figur 2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Mehrgang-Getriebes 3. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu Figur 1 verwiesen wird.

Hier erkennbar ist noch ein Kettenblatt 11 , welches mittels einer nicht dargestellten Kette ein durch die Getriebeeinheit 7 erzeugtes Drehmoment zu dem Hinterrad eines Fahrrads überträgt.

Figur 2 zeigt noch den in dem Getriebegehäuse 5 vorzugsweise an- geordneten Getriebekäfig 12. Der Getriebekäfig 12 dient zur Aufnahme mehrerer Getriebewellen, Lager, Schaltmittel sowie Zugfüh- rungen und sonstigen Bauteilen des Mehrgang-Getriebes 3. Der Getriebekäfig 12 kann beispielsweise wie folgt ausgebildet sein:

Der Getriebekäfig 12 umfasst mindestens eine, hier insgesamt drei Lagerplatten 12a, 12b und 12c, welche mit Lagerstellen L zur Auf- nähme der Getriebewellen der Getriebeeinheit 7 versehen sind. Falls, wie hier dargestellt, mehrere Lagerplatten vorgesehen sind, können diese mittels hohler Abstandshülsen H miteinander verbunden werden, wobei die einzelnen Lagerplatten 12a bis 12c vorzugsweise mittels Schraubverbindungen miteinander verspannt werden. In Figur 2 ist noch ein Gehäusedeckel 12d erkennbar, auf den noch näher eingegangen wird. Es kann vorgesehen sein, dass die äußere Lagerplatte 12a und der Gehäusedeckel 12d hier nicht dargestellte Dichtmittel umfassen, welche die äußere, als Gehäusedeckel dienende Lagerplatte 12a und den Gehäusedeckel 12d gegen das Ge- triebegehäuse 5 abdichten.

Vorzugsweise ist wenigstens eine äußere Lagerplatte 12a des Getriebekäfigs 12 mit einer hier nur angedeuteten umlaufenden Nut 14 versehen, die auf der dem Getriebegehäuse 5 zugewandten Seite in die Lagerplatte 12a eingebracht ist. Der Verlauf der Nut 14 entspricht vorzugsweise der Querschnittskontur des Getriebegehäuses 5, so- dass das Getriebegehäuse 5 quasi in die Nut 14 eingreifen und dort gelagert werden kann. Vorzugsweise weist auch der gegenüber der Lagerplatte 12a angeordnete Gehäusedeckel 12d eine hier nur angedeutete Nut 14' auf, die auf der dem Getriebegehäuse 5 zuge- wandten Seite in den Gehäusedeckel 12d eingebracht ist. Auch die Kontur der Nut 14' entspricht vorzugsweise der Querschnittskontur des Getriebegehäuses 5, sodass das Getriebegehäuse 5 in die Nut 14' quasi eingreifen und dort gelagert werden kann. Auf diese Weise kann der Gehäusedeckel 12d mit dem Getriebegehäuse 5 verspannt werden.

Durch die vorteilhaften Lagerung der Getriebeeinheit 7 in dem Getriebekäfig 12 mittels mehrere Lagerstellen L aufweisenden Lager- platten 12a bis 12c, kann die Getriebeeinheit 7 einfach durch Entfernen des Gehäusedeckels 12d als Einheit zu der dem Gehäusedeckel 12d gegenüberliegenden Seite aus dem Getriebegehäuse 5 entnommen werden.

In einer anderen Ausführungsform des Getriebekäfigs 12 kann auch vorgesehen sein, dass der Gehäusedeckel 12d wie die Lagerplatten 12a bis 12c Aufnahmen für Schaltmittel, Zugführungen, oder aber auch mit Lagerstellen L zur Aufnahme von Getriebewellen oder sonstigen Bauteilen des Mehrgang-Getriebes 3 umfasst. Der Getriebekäfig 12 kann auch einteilig, beispielsweise als Gussteil, ausge- führt sein, in dem dann die Getriebeeinheit 7 montiert wird.

Denkbar ist auch eine Ausführung des Mehrgang-Getriebes 3 ohne Getriebekäfig 12, bei der die Getriebeeinheit 7 also direkt in dem Getriebegehäuse 5 montiert wird, welches dann vorzugsweise über entsprechende Lageraufnahmen verfügt.

Im Folgenden werden die Lagerplatten 12a bis 12c, die Abstandshülsen H und der Gehäusedeckel 12d zusammenfassend als Getriebekäfig 12 bezeichnet.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Getriebeeinheit 7. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird. Der in Figur 2 dargestellte Getriebekäfig 12 ist zur Vereinfachung hier nicht dargestellt. Der Aufbau der Getriebeeinheit 7 wird im Folgenden näher erläutert:

Die Getriebeeinheit 7 umfasst eine Durchgangswelle 13, die auf bei- den Seiten aus dem hier nicht dargestellten Getriebegehäuse 5 herausragt. Die Durchgangswelle 13 weist an ihren Enden jeweils einen Aufnahmeabschnitt 15 und 15' zur Befestigung der in Figur 3 nicht dargestellten Tretkurbeln 9 und 9' auf. Die Durchgangwelle 13 dient zugleich als Antriebs- und Eingangswelle der gesamten Getriebeein- heit 7. Sobald die Tretkurbeln 9 und 9' betätigt werden, dreht sich die Durchgangswelle 13.

Die Getriebeeinheit 7 weist mehrere Zwischenwellen 17, 19a, 19b und 21 auf, die zur Übertragung eines Drehmomentes und der Variation der Übersetzungsverhältnisse dienen. Die Zwischenwellen 17 und 21 sind vorzugsweise als Hohlwellen ausgebildet, die jeweils zu einer anderen Zwischenwelle koaxial angeordnet sind. In dem hier dargestellten Beispiel ist die nur angedeutete Zwischenwelle 17 koaxial zu der Zwischenwelle 21 angeordnet.

Die Zwischenwellen 17, 19a, 19b und 21 übertragen das Drehmo- ment auf eine Abtriebswelle 23 der Getriebeeinheit 7, die in dem Getriebekäfig 12 mittels eines Lagers 29 gelagert ist und einen Aufnahmeabschnitt 27 aufweist, der an einer Seite aus dem Getriebegehäuse 5 herausragt, um das in Figur 2 dargestellte Kettenblatt 11 aufzunehmen. Die Abtriebswelle 23 ist vorzugsweise ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet wie bei der in Figur 3 gezeigten Getriebeeinheit 7 koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet. Das Kettenblatt 11 überträgt mittels einer Kette das durch die Getriebeeinheit 7 erzeugte Drehmoment zu dem Hinterrad des Fahrrades, wobei die Übertragung des Drehmomentes zum Hinterrad nicht unbedingt durch einen Kettentrieb erfolgen muss. Vielmehr sind auch andere Formen zur Übertragung des Drehmoments, wie beispielsweise mit- tels eines Zahnriementriebs, eines Kardantriebs oder dergleichen denkbar. In diesem Fall ist die Aufnahme der Abtriebswelle 23 entsprechend an die gewählte Übertragungsform anzupassen.

Zur Lagerung der Durchgangswelle 13 in dem Getriebegehäuse 5 beziehungsweise in dem Getriebekäfig 12 können im Übrigen meh- rere Lager vorgesehen sein, die hier nicht erkennbar sind, auf die jedoch in der Beschreibung zu Figur 4b näher eingegangen wird.

Die Getriebeeinheit 7 wird durch ein Ölbad geschmiert. Um die Getriebeeinheit 7 nach außen hin abzudichten, weist der Getriebekäfig 12 an zwei Seiten die in Figur 2 dargestellten Gehäusedeckel 12a und 12d sowie Wellendichtringe 31 und 33 auf. Der Getriebekäfig 12 kann auf einer Seite bereits den Gehäusedeckel in Form der Lager- platte 12a mit Dichtmitteln umfassen. Der Gehäusedeckel ist also quasi durch die Lagerplatte 12a bereits in den Getriebekäfig 12 integriert, sodass hier kein zusätzlicher Gehäusedeckel mehr notwen- dig ist. Durch diese Ausführung wird die Getriebeeinheit 7 gleichzeitig vor Schmutz geschützt.

Ferner weist die Getriebeeinheit 7 noch Lager 35 und 35' zur Lagerung der Zwischenwelle 19a und Lager 37 und 37' zur Lagerung der Zwischenwelle 19b an zwei Positionen in dem Getriebekäfig 12 auf.

Auf der Durchgangswelle 13 ist bei der hier dargestellten Getriebeeinheit 7 ein Antriebszahnrad 13-1 vorgesehen, das mittels Passfedern oder einer Kerbverzahnung verdrehfest auf der Durchgangswel- Ie 13 aufgebracht ist. Das Antriebszahnrad 13-1 wirkt über ein Zahnrad 17-1 mit der Zwischenwelle 17 zusammen.

Das Zahnrad 17-1 ist mit der Zwischenwelle 17, die in Figur 3 durch die Bezugsziffer 17 lediglich angedeutet ist, verdrehfest verbunden. Das Zahnrad 17-1 wirkt, wie oben bereits beschrieben, mit dem Antriebszahnrad 13-1 zusammen. Eine Drehung der Durchgangswelle 13 bei einer Betätigung der Tretkurbeln 9 und 9' bewirkt eine Drehung des Antriebszahnrads 13-1 und dadurch eine Drehung des Zahnrads 17-1 sowie der Zwischenwelle 17. Vorzugsweise sind noch drei weitere Zahnräder 17-2, 17-3 und 17-4 verdrehfest auf der Zwischenwelle 17 angeordnet, falls eine Ausbildung der Getriebeeinheit 7 als 6-Gang Getriebe vorgesehen ist.

Auf der Zwischenwelle 21 sind zwei (Abtriebs-)Zahnräder 21-1 und 21-2 vorgesehen, die mit der Zwischenwelle 21 drehfest verbunden sind. Ferner sind auf der Zwischenwelle 21 noch drei Zahnräder 21- 3, 21-4 und 21-5 vorgesehen, die mittels eines Gleit- oder Wälzlagers auf der Zwischenwelle 21 gelagert und über geeignete Schaltmittel, auf die später noch näher eingegangen wird, schaltbar sind.

Auf der Zwischenwelle 19a sind drehbar gelagerte und zuschaltbare (Abtriebs-)Zahnräder 19a-1 , 19a-2 und 19a-3 vorgesehen, die mit den Zahnrädern 17-2, 17-3 und 17-4 zusammenwirken. Entsprechend weist die Zwischenwelle 19b drei drehbar gelagerte und schaltbare (Abtriebs-)Zahnräder 19b-1 , 19b-2 und 19b-3 auf. Ferner ist auf der Zwischenwelle 19a noch ein (Antriebs-)Zahnrad 19a-4 vorgesehen, das im Gegensatz zu den übrigen Abtriebszahnrädern der Zwischenwelle 19a nicht drehbar und schaltbar auf der Zwischenwelle 19a gelagert ist, sondern mit Passfedern oder Kerbver- zahnungen oder dergleichen verdrehfest mit der Zwischenwelle 19a verbunden ist. Entsprechend weist auch die Zwischenwelle 19b ein viertes (Abtriebs-)Zahnrad 19b-4 auf, welches verdrehfest mit der Zwischenwelle 19b verbunden ist.

Im Übrigen sind auf der Abtriebswelle 23, die hier koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet ist, noch Zahnräder 23-1 , 23-2 und 23-3 vorgesehen, die verdrehfest mit der Abtriebswelle 23 verbunden sind.

Figur 4a zeigt noch einmal die Getriebeeinheit 7 gemäß Figur 3 in einer Stirnseitenansicht und Figur 4b zeigt eine Schnittansicht der Getriebeeinheit 7 entlang der Schnittlinie l-l gemäß Figur 4a. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorhergehenden Figuren verwiesen wird.

Die Stirnseitenansicht gemäß Figur 4a zeigt die linke Stirnseite der in Figur 3 dargestellten Getriebeeinheit 7. Deutlich erkennbar sind die Durchgangswelle 13 und die Zwischenwellen 17, 21 sowie 19a und 19b.

In Figur 4b ist noch deutlich erkennbar, dass auf der Zwischenwelle 21 drei Zahnräder 21-3, 21-4 und 21-5 mittels Gleit- oder Wälzlager 39 gelagert und schaltbar ausgeführt sind. Unter dem Begriff „schalten" oder „schaltbar" soll im Folgenden verstanden werden, dass ein drehbar gelagertes Zahnrad mittels geeigneter Kupplungsmittel drehfest mit einer Zwischenwelle verbunden werden kann, wodurch ein bestimmter Gang eingelegt wird. Hierzu ist ein Innenring 41 , ein Schaltbolzen 43 sowie eine Feder 45 zur Realisierung einer Schalteinrichtung vorgesehen, auf die später noch näher eingegangen wird. Es wird hier noch deutlich, dass die Durchgangswelle 13 an ihrem linken Ende mittels eines Lagers 29' direkt in dem Getriebekäfig 12 gelagert ist und ihr gegenüberliegendes Ende mittels zweier Lager 47 und 49 innerhalb der Abtriebswelle 23 gelagert ist. Die Durch- gangswelle 13 ist somit an einem Ende lediglich indirekt über die Abtriebswelle 23 in dem Getriebekäfig 12 gelagert.

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf die Getriebeeinheit 7 gemäß Figur 3. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.

In Figur 5 ist die Getriebeeinheit 7 zum besseren Verständnis schematisch in fünf einzelne Untergetriebe unterteilt, die zusammen die Getriebeeinheit 7 bilden. Die einzelnen Untergetriebe [a] bis [e], im Folgenden kurz Getriebe genannt, und insbesondere der durch die Getriebe erzeugte Drehmomentfluss werden im Folgenden näher erläutert.

Der Drehmomentfluss innerhalb der Getriebeeinheit 7 ist wie folgt gekennzeichnet:

Von der Durchgangswelle 13, die mit den Tretkurbeln 9 und 9' ge- koppelt ist und dadurch bei einer Betätigung der Tretkurbeln quasi als Antriebswelle wirkt, wird das Drehmoment mittels eines ersten Getriebes [a] auf die Zwischenwelle 17 übertragen. Die Übertragung findet dabei über das Antriebszahnrad 13-1 statt, welches verdrehfest mit der Durchgangswelle 13 gekoppelt ist und welches mit dem Abtriebszahnrad 17-1 zusammenwirkt, welches drehfest mit der Zwischenwelle 17 gekoppelt ist. Dieses vorgeschaltete Getriebe [a] dient zur Drehmomentreduzierung. Durch die vorgeschaltete Drehmomentreduzierung können die nachfolgenden Getriebebestandteile kleiner, leichter und kostengünstiger ausgeführt werden, außerdem wird die Schaltbarkeit ver- bessert.

Ausgehend von dieser Zwischenwelle 17 wird das Drehmoment nun auf ein weiteres schaltbares Getriebe [b] übertragen. Die Zwischenwelle 17 stellt dabei quasi die Eingangswelle des Getriebes [b] dar. Das Getriebe [b] weist vorzugsweise mehrere, hier zwei Zwischen- wellen 19a und 19b auf, deren Zahnräder 19a-1 , 19a-2, 19a-3, 19b- 1 , 19b-2 und 19b-3 gleichzeitig von der (Eingangs-)Zwischenwelle 17 des Getriebes [b] angetrieben werden. Durch die Aufteilung der Zahnradpaare, das heißt der Gänge in Getriebe [b] auf mindestens zwei Zwischenwellen 19a und 19b ist eine besonders kompakte Aus- führung der Getriebeeinheit 7 möglich.

Das Getriebe [b] besitzt im Ausführungsbeispiel zwei Abtriebswellen 19a und 19b mit auf diesen drehbar gelagerten (Abtriebs-) Zahnrädern 19a-1 , 19a-2, 19a-3, 19b-1 , 19b-2 und 19b-3. Auf jeder Zwischenwelle 19a und 19b sind jeweils drei Abtriebszahnräder drehbar gelagert und schaltbar, das heißt die Zahnräder können über geeignete Schaltmittel drehfest mit der jeweiligen Zwischenwelle 19a oder 19b gekoppelt werden. Das Getriebe [b] weist hier insgesamt drei Antriebszahnräder 17-2, 17-3, 17-4 und sechs schaltbare Abtriebszahnrädem 19a-1 , 19a-2, 19a-3, 19b-1 , 19b-2, 19b-3, auf und bildet somit ein 6-Gang-Getriebe. Die sechs Antriebszahnräder und die 3 Abtriebszahnräder sind auf zwei unterschiedlichen Wellen 19a und 19b angeordnet. Je nach Zustand der Schaltmittel wird das Drehmoment entweder auf die eine Zwischenwelle 19a oder auf die andere Zwischenwelle 19b übertragen.

Die Zwischenwellen 19a und 19b treiben die gemeinsame Zwischenwelle 21 von Getriebe [c] an. Die Zwischenwelle 21 ist zugleich Eingangswelle von Getriebe [d], welches zum einen dazu dient, die Drehzahl auf das benötigte Niveau zu bringen und zum anderen dazu, im Falle einer schaltbaren Ausführung von Getriebe [d], weitere Gänge zu realisieren. Falls das Getriebe [d] schaltbar ausgeführt ist, ergibt sich die Gangzahl der Getriebeeinheit 7 aus der Multiplikation der Gangzahl des schaltbaren Getriebes [b] mit der Gangzahl des Getriebes [d]. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einer Getriebeeinheit 7 weist das Getriebe [b] 6 Gänge und das Getriebe [d] 3 Gänge auf, da es drei schaltbar ausgeführte Zahnräder 21-3, 21-4 und 21-5 umfasst, sodass die in Figur 3 gezeigte Getriebeein- heit 7 insgesamt 18 Gänge aufweist.

Die Ausgangswelle des Getriebes [d] stellt hier die Abtriebswelle 23 dar, die gleichzeitig die Ausgangswelle der gesamten Getriebeeinheit 7 ist, und ragt mit einem Aufnahmeabschnitt 27, wie vorhergehend beschrieben, an einer Seite aus dem Getriebegehäuse 5 heraus.

Die (Antriebs-)Zahnräder 19a-4 und 19b-4, die dem Getriebe [c] zugeordnet sind und die auf den Zwischenwellen 19a und 19b angeordnet sind, wirken jeweils mit einem eigenen Abtriebszahnrad 21-1 und 21-2 von Getriebe [c] zusammen, die mit der Zwischenwelle 21 drehfest verbunden sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Antriebszahnräder 19a-4 und 19b-4 von Getriebe [c] statt jeweils mit einem Zahnrad mit einem gemeinsamen Abtriebszahnrad zusammenwirken, das mit der Zwischenwelle 21 drehfest verbunden ist. Durch die hier vorgeschlagene koaxiale Anordnung der Durchgangswelle 13 zu der Abtriebswelle 23 ergibt sich eine besonders kompakte und leichte Bauform der Getriebeeinheit 7. Vorteilhaft ist bei der hier vorgeschlagenen Getriebeeinheit 7, dass die Zwischen- welle 17 als Ausgangswelle von Getriebe [a] und gleichzeitig als Eingangswelle von Getriebe [b] wirkt. Durch die Ausbildung der Zwischenwelle 17 als Hohlwelle, die koaxial zu der Zwischenwelle 21 angeordnet ist, die im Übrigen als Eingangswelle von Getriebe [d] wirkt, kann die Getriebeeinheit 7 in ihrer Größe weiter reduziert wer- den. Ferner ist vorteilhaft, dass die zwei Zwischenwellen 19a und 19b von Getriebe [b] dieselbe Eingangswelle, nämlich die Zwischenwelle 17 von Getriebe [b] aufweisen, und dass die Zwischenweilen 19a und 19b außerdem neben der Durchgangswelle 13 und der Zwischenwelle 17 von Getriebe [b] angeordnet sind, wie aus Figur 3 er- kennbar ist.

Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass die (Abtriebs-)Zahnräder 21-1 und 21-2 von Getriebe [c] auf einer gemeinsamen Abtriebswelle, nämlich der Zwischenwelle 21 drehfest angeordnet sind, welche die Eingangswelle von Getriebe [d] bildet. Die Ausgangswelle von Getriebe [d] wird schließlich durch die Abtriebswelle 23 der Getriebeeinheit 7 gebildet. Die Abtriebswelle 23 ist, wie oben bereits erläutert wurde, als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet, sodass sich eine besonders kompakte Bauweise der Getriebeeinheit 7 ergibt und die Abtriebsachse 23 zu- dem in Tretlagernähe liegt, sodass Antriebseinflüsse minimiert werden.

Entscheidend ist, dass mindestens eine der Zwischenwellen 17, 19a, 19b oder 21 und/oder die Abtriebswelle 23 als eine koaxial zu einer anderen Welle der Getriebeeinheit 7 angeordnete Hohlwelle ausgebildet ist. Dadurch baut die Getriebeeinheit 7 besonders leicht und kompakt und ist damit kostengünstig herstellbar.

Figur 6 zeigt den Schaltplan einer Getriebeeinheit 7, wie sie in Figur 3 dargestellt ist und dient hier lediglich zum besseren Verständnis.

Figur 7 hingegen zeigt ein Schaltbild einer vereinfachten Ausführungsform einer Getriebeeinheit. Dort ist ebenso wie bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform einer Getriebeeinheit 7 vorgesehen, dass auf der Durchgangswelle 13 das Antriebszahnrad 13-1 von Ge- triebe [a] angeordnet ist und die Zwischenwelle 17 gleichzeitig die Ausgangswelle von Getriebe [a] und die Eingangswelle von Getriebe [b] bildet. Auch sind zwei Zwischenwellen 19a und 19b von Getriebe [b] vorgesehen, welche eine gemeinsame Eingangswelle, nämlich die Zwischenwelle 17 von Getriebe [b] aufweisen und die außerdem zu beiden Seiten der Durchgangswelle 13 und der Zwischenwelle 17 angeordnet sind. Im Gegensatz zu der in Figur 6 gezeigten Getriebeeinheit 7 ist hier vorgesehen, dass das Getriebe [b] lediglich als 4- Gang-Getriebe ausgebildet ist, also vier schaltbare Zahnräder auf zwei Zwischenwellen und zwei Antriebszahnräder aufweist. Im Übri- gen sind die (Antriebs-) Zahnräder 19a-4 und 19b-4 der Zwischenwellen 19a und 19b mit einem einzigen Abtriebszahnrad verbunden. Ferner weist das Getriebe [d] lediglich einen Gang auf.

Die verschiedenen Ausführungen der Getriebeeinheit gemäß den

Figuren 6 und 7 machen deutlich, dass insbesondere die Anzahl der schaltbaren Zahnräder auf den Zwischenwellen variieren kann, je nach dem, wie viele Gänge die Getriebeeinheit insgesamt umfassen soll. Entsprechend kann auch die Anzahl der Zwischenwellen variieren.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Abtriebswelle 23 zwar als Hohlwelle ausgebildet ist, aber nicht koaxial zu der Durchgangswelle 13, sondern koaxial zu der Zwischenwelle 21 angeordnet ist, sodass die Abtriebswelle 23 neben der Durchgangswelle 13 angeordnet ist. Auch durch diese Ausbildung einer Getriebeeinheit 7 ergibt sich eine besonders kompakte und leichte Bauweise.

Denkbar ist auch eine Variante der Getriebeeinheit 7 ohne vorhergehende Drehmomentreduktion, das heißt ohne das Getriebe [a]. In diesem Fall bildet die Durchgangswelle 13 gleichzeitig die Antriebswelle von Getriebe [b]. Der weitere Verlauf der Drehmomentübertragung erfolgt dann über die beiden Zwischenwellen 19a und 19b als Abtriebswellen von Getriebe [b] und den nachfolgenden Getriebestufen, wie in der Beschreibung zu den vorhergehenden Figuren erläutert wurde.

Noch eine andere Ausführungsform mit einer koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordneten Abtriebswelle 23 ergibt sich, wenn auf der Durchgangswelle 13 das Antriebszahnrad 13-1 von Getriebe [a] montiert wird, die Ausgangswelle von Getriebe [a], nämlich die Zwischenwelle 17 gleichzeitig die Eingangswelle von einem als Kettengetriebe ausgeführten, hier nicht dargestellten Getriebe [aa] ist, wobei die Ausgangswelle von Getriebe [aa] als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet ist. Ferner ist die Ausgangswelle von Getriebe [aa] dann gleichzeitig Eingangswelle von Getriebe [b]. Außerdem sind zwei Zwischenwellen von Getriebe [b] vorgesehen, welche dieselbe Eingangswelle des Getriebes [b] aufweisen. Vorzugsweise ist auch bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Zwischenwellen neben der Durchgangswelle 13 und der Ausgangswelle von Getriebe [a] angeordnet sind. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Abtriebszahnräder von Getriebe [c] auf einer gemeinsamen Abtriebswelle angeordnet sind, die als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Abtriebswelle von Getriebe [a] angeordnet ist. Die Abtriebswelle von Getriebe [a] ist dann gleichzeitig die Eingangswelle von Getriebe [d] und die Ausgangs- welle von Getriebe [d] ist dann schließlich die als Hohlwelle ausgebildete Abtriebswelle 23 der gesamten Getriebeeinheit 7, die koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet ist. Die Abtriebswelle 23 ist somit koaxial zur Durchgangswelle 13 angeordnet und ragt auf einer Seite mit einem Aufnahmeabschnitt 27 aus dem Getriebegehäuse 5 heraus.

Eine spezielle Ausgestaltung der Schaltmittel von Getriebe [b] und Getriebe [d] lässt ein tretkraftunterbrechungsfreies Schalten in einen höheren Gang und das Schalten unter verminderter Tretkraft in einen niedrigeren Gang zu. Die Schaltmittel sind dazu als schaltbare Freiläufe ausgeführt. Ein Schaltvorgang zeichnet sich dadurch aus, dass es beim Schalten von einem in einen anderen Gang einen Zwischenzustand gibt, in dem die Schaltmittel beider Gänge eingeschaltet sind, und zwar so lange, bis der einzulegende Gang kraftschlüssig eingelegt ist.

Es kann auch vorgesehen sein, dass hinter das Getriebe [a] ein weiteres Getriebe [aa] geschaltet wird, um eine kompaktere Bauform und, je nach Ausführung des Getriebes [aa], eine Drehrichtungskorrektur, beziehungsweise eine Drehrichtungsänderung zu erreichen. Die Eingangswelle des Getriebes [aa] ist dabei die Ausgangswelle des Getriebes [a] und die Ausgangswelle des Getriebes [aa] ist dann die Eingangswelle des Getriebes [b].

Sämtliche Wellen 13, 17, 19a, 19b, 21 und 23 können gegebenen- falls als Hohlwellen ausgeführt sein.

Insbesondere die Abtriebswelle 23 der Getriebeeinheit 7 ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet, wodurch eine besonders kompakte Bauform erreicht wird. Ebenso ergibt sich eine besonders kompakte Bauform, wenn die Zwischenwelle 17 des Getriebes [b] als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Zwischenwelle 21 des Getriebes [d] angeordnet ist.

Die Zahnräder sind, sofern diese fest mit einer Welle verbunden sind, entweder mittels Form- der Kraftschluss verdrehfest mit der jeweiligen Welle verbunden. Sofern die Zahnräder auf der Welle frei drehbar sind, werden diese idealer Weise mittels Gleit- oder Wälzlager auf den Zwischenwellen gelagert. Bei einer drehfesten Verbindung eines Zahnrads mit einer Welle kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad starr, insbesondere einstückig, mit dieser verbunden ist. Die Zahnräder können zur Gewichtsersparnis im Übrigen mit Aussparungen versehen sein.

Die Dicke der Wandung im Bereich des Grundkörpers der Zahnräder kann zur Gewichtsersparnis oder um möglichst wenig Bauraum in Anspruch zu nehmen geringer sein, als die Dicke des Zahnrades im Bereich seiner Verzahnung. Die Wandung kann in diesem Falle überall im Bereich des Zahnrades, also beispielsweise in der Mitte, rechts oder neben der eigentlichen Verzahnung, angeordnet sein. Die Zahnräder können auch mehrteilig ausgeführt sein, so dass beispielsweise um eine Gewichtsersparnis zu erzielen, der Grundkörper aus einem anderen Werkstoff als das Zahnrad im Bereich der Außenverzahnung gefertigt sein kann.

Die Zahnräder können sowohl eine Stirnverzahnung, eine Innenverzahnung, als auch eine Verzahnung an der Seite aufweisen. Die Seitenverzahnung oder Innenverzahnung dient dann zur Herstellung des Kraftschlusses mit dem Kupplungsmittel.

Bei einem Fahrrad mit Hinterradfederung kann die Getriebeeinheit so ausgebildet sein, dass je nach Art der Hinterradfederung eine der Wellen 13, 19a, 19b, 21 oder 23 als Drehachse der Hinterradschwinge dient. Um wechselseitige Einflüsse zwischen dem Antrieb und der Federung zu minimieren, liegt die Achse der entsprechenden Zwischenwelle gerade auf dem Teilkreis des Kettenblatts 11 und ist kongruent zu dem Ablösepunkt der Kette (Zugseite) von dem Kettenblatt.

Im Folgenden wird der Aufbau des in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiels einer 18-Gang Getriebeschaltung noch einmal im Einzelnen erläutert.

Ein Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben ist, mit zwei hintereinander geschalteten, schaltbaren Getrieben ist als Getriebe [b] mit 6 Gängen und als Getriebe [d] mit 3 Gängen wie folgt ausgeführt:

Die Durchgangswelle 13 ist auf beiden Seiten des in Figur 2 dargestellten Getriebekäfigs 12 mit in Figur 4b dargestellten Lagern 29, 29', 47 und 49 gelagert. Die Abtriebswelle 23 ist als Hohlwelle koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet und ragt auf der Ketten- blattseite aus dem Getriebegehäuse 5 heraus. Auf dieser Seite ist die Durchgangswelle 13 innerhalb der Abtriebswelle 23 mit Nadellagern 47 und 49 gelagert. Die Abtriebswelle 23 ist ihrerseits in einem im Getriebekäfig 12 eingepassten Lager 29 gelagert. Die Durch- gangswelle 13 ist auf der gegenüberliegenden Seite direkt mit einem in den Getriebekäfig 12 eingepassten Lager 29' gelagert. Oberhalb der Durchgangswelle 13 ist eine Zwischenwelle 21 im Getriebekäfig 12 mit Lagern 25 und 25' gelagert. Diese Zwischenwelle 21 ist Abtriebswelle von Getriebe [c] und gleichzeitig Antriebswelle des schaltbaren 3-Gang Getriebes [d].

In Figur 8 ist ein Ausschnitt der Figur 4b vergrößert dargestellt. Dort ist weiterhin erkennbar, dass die Zwischenwelle 21 die Drehachse der als Hohlwelle ausgebildeten Zwischenwelle 17 bildet, die wiederum auf der Zwischenwelle 21 mit Nadellagern 51 und 53 gelagert ist. Die Zwischenwelle 17 ist Abtriebswelle von Getriebe [a] und Antriebswelle von Getriebe [b]. Auf den Zwischenwellen 19a und 19b sind die Abtriebszahnräder 19a-1 , 19a-2, 19a-3, 19b-1 , 19b-2 und 19b-3 von Getriebe [b] mit Gleit- oder Wälzlagern gelagert. Mit den Zwischenwellen 19a und 19b sind außerdem die Zahnräder 19a-4 und 19b-4 von Getriebe [c] mit Passfedern oder Kerbverzahnungen drehfest verbunden. Diese beiden Antriebszahnräder 19a-4 und 19b- 4 von Getriebe [c] wirken jeweils mit einem Abtriebszahnrad 21-1 und 21-2 zusammen, die verdrehfest auf der Zwischenwelle 21 aufgebracht sind. Durch diese Anordnung wird das Drehmoment je nach dem, welches Zahnrad zu der Zwischenwelle 19a oder 19b geschaltet, also drehfest mit dieser gekoppelt ist, schließlich auf die Zwischenwelle 21 übertragen. Die Zwischenwelle 21 ist gleichzeitig die Antriebswelle des schaltbaren 3-Gang-Getriebes [d]. Hierzu sind drei Zahnräder 21-3, 21-4 und 21-5 auf der Zwischenwelle 21 mittels Gleit- oder Wälzlagern gelagert und schaltbar, das heißt mit der Zwischenwelle 21 drehfest kop- pelbar. Die drei Abtriebsräder 23-1 , 23-2 und 23-3 von Getriebe [d] sind verdrehfest mit der koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordneten, als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebswelle 23 verbunden. Diese Welle stellt in dieser Ausführungsform die Abtriebswelle 23 der gesamten Getriebeeinheit 7 dar und ragt aus dem Getriebege- häuse 5 heraus. Sie weist auf dem außerhalb der Getriebeeinheit 7 liegenden Teil der Abtriebswelle 23 einen Aufnahmeabschnitt 27 für ein Kettenblatt 11 auf. Von diesem Kettenblatt 11 aus wird die Drehbewegung insbesondere auf das Hinterrad eines Fahrrads übertragen.

Der Weg der Übertragung des Drehmomentes erfolgt also abhängig vom Zustand der Schaltmittel entweder über die Durchgangswelle 13, die Zwischenwelle 17, die Zwischenwelle 19a, die Zwischenwelle 21 und die Abtriebswelle 23, oder über die Durchgangswelle 13, die Zwischenwelle 17, die Zwischenwelle 19b, die Zwischenwelle 21 und die Abtriebswelle 23.

Das Getriebe [a] dient in diesem Beispiel zur Reduzierung des Eingangsdrehmomentes auf das schaltbare Getriebe [b]. Das schaltbare 6-Gang-Getriebe [b] ist so abgestuft, dass ein Gangwechsel relativ kleine Änderungen des Gesamtübersetzungsverhältnisses bewirkt. Dagegen ist das schaltbare 3-Gang-Getriebe [d] so abgestuft, dass ein Gangwechsel einen größeren Sprung des Gesamtübersetzungsverhältnisses bewirkt. Dabei sind die Zähnezahlen der beiden Ge- triebe so ausgelegt, dass es keine Überschneidungen der 18 Gänge hinsichtlich der Gesamtübersetzungsverhältnisse gibt.

Im Gegensatz zu heute üblichen außen liegenden Kettenschaltungen, welche selbst bei einer Anzahl von 24 Gängen und mehr nur circa 15 sich nicht überschneidende, das heißt redundante Gänge aufweisen, bietet die hier vorgeschlagene Getriebeeinheit 18 gleichmäßig abgestufte Gänge und eine größere Spreizung der Gesamtübersetzung als aus dem Stand der Technik bekannte Getriebe.

Die in diesem Beispiel beschriebene Anordnung von hintereinander geschalteten Untergetrieben mit entsprechenden Wellen, Zahnrädern, Lagern und Schaltmitteln lässt demnach nicht nur eine besonders kompakte und leichte, sondern auch eine funktionale Bauart eines Fahrradgetriebes zu.

Besonders die bei Kettenschaltungen bewährte Aufteilung in eine Schaltung der Kettenblätter mit entsprechend großen Gangsprüngen und eine Schaltung eines am Hinterrad angebrachten Ritzelpaketes mit entsprechend kleinen Gangsprüngen bleibt hier von der Funktion her durch die Ausgestaltung der Untergetriebe [b] und [d] erhalten.

Die Lagerung der Wellen ist nicht auf hier beschriebenen Lagerstel- len beschränkt. Die Wellen können auch mehr als zwei Lagerstellen besitzen. Insbesondere bei der Durchgangswelle 13 bietet es sich an, eine zusätzliche Lagerstelle vorzugsweise in deren Mitte vorzusehen.

Bei einer konkreten Ausführung einer Getriebeeinheit 7 kann bei- spielsweise unter Vorgabe von Bauraum- und Konstruktionsbeschränkungen eine Ausgestaltung der Zahnräder wie folgt aussehen: In Getriebe [a] werden zur Vorübersetzung ein Antriebszahnrad 13-1 mit 60 Zähnen und ein Abtriebszahnrad 17-1 mit 30 Zähnen verwendet. Das Drehmoment reduziert sich demnach auf die Hälfte und die Drehzahl wird verdoppelt.

Für Getriebe [b] wird für den 1. und 4. Gang ein Antriebsrad 17-2 mit 38 Zähnen verwendet, das Abtriebszahnrad 19a-1 (I .Gang), welches auf der Zwischenwelle 19a angeordnet ist, und auch das Abtriebszahnrad 19b-1 (4. Gang), welches auf der Zwischenwelle 19b angeordnet ist, haben 34 Zähne. Für den 2. und 5. Gang werden ein An- triebszahnrad 17-3 mit 40 Zähnen, ein Abtriebszahnrad 19a-2 mit 32 Zähnen für den 2. Gang auf der Zwischenwelle 19a und für den 5. Gang ein Abtriebszahnrad 19b-2 mit 32 Zähnen auf der Zwischenwelle 19b verwendet. Für den 3. und 6. Gang werden ein Antriebsrad 17-4 mit 42 Zähnen, ein Abtriebsrad 19a-3 mit 30 Zähnen für den 3. Gang auf der Zwischenwelle 19a und ein Abtriebsrad 19b-3 mit 30 Zähnen für den 6. Gang auf der Zwischenwelle 19b verwendet.

Die Abtriebszahnräder 19a-1 , 19a-2, 19a-3, 19b-1 , 19b-2, 19b-3 auf den Zwischenwellen 19a und 19b sind, wie bereits ausgeführt wurde, drehbar gelagert und können durch geeignete Schaltmittel mit der entsprechenden Zwischenwelle 19a und 19b in Drehrichtung verdrehfest verbunden, also zugeschaltet werden. Auf den Zwischenwellen 19a und 19b sind verdrehfest die Antriebzahnräder 19a-4 und 19b-4 von Getriebe [c] vorgesehen. Auf der Zwischenwelle 19a wird in diesem Beispiel ein Zahnrad 19a-4 mit 31 Zähnen und auf der Zwischenwelle 19b ein Zahnrad 19b-4 mit 37 Zähnen verwendet. Die zugehörigen Abtriebszahnräder 21-1 und 21-2 von Getriebe [c] haben 41 beziehungsweise 35 Zähne und sind auf der Zwischenwelle 21 verdrehfest angebracht. Der folgenden Tabelle sind die in dem oben beschriebenen Beispiel resultierenden Übersetzungsverhältnisse von Getriebe [b] und Getriebe [c] zu entnehmen.

Durch die besondere Wahl der Zähnezahlen ergibt sich hier der Vorteil, dass die beiden Zwischenwellen 19a und 19b auf denen die Abtriebsräder 19a-1 , 19a-2, 19a-3, 19b-1 , 19b-2, 19b-3 von Getriebe [b] angeordnet sind, baugleich ausgebildet werden können, was wieder0 um eine kostengünstigere Bauweise der Getriebeeinheit 7 zur Folge hat. Dem schaltbaren 6-Gang-Getriebe [b] und Getriebe [c] ist nachfolgend das schaltbare 3-Gang Getriebe [d] rein beispielhaft wie folgt ausgeführt:

Die Antriebsräder 21-3, 21-4 und 21-5 von Getriebe [d] sind drehbar auf der Zwischenwelle 21 gelagert. Mittels geeigneter Schaltmittel können diese verdrehfest mit der Zwischenwelle 21 gekoppelt werden. Die Abtriebsräder 23-1 , 23-2 und 23-3 sind auf der als Hohlwelle ausgeführten Abtriebswelle 23 verdrehfest aufgebracht und ferner koaxial zu der Eingangs- beziehungsweise Durchgangswelle 13 angeordnet.

Gang 1 des 3-Gang-Getriebes [d] hat beispielsweise ein Antriebszahnrad 21-3 mit 30 und ein Abtriebszahnrad 23-1 mit 60 Zähnen, Gang 2 hat ein Antriebszahnrad 21-4 mit 44 und ein Abtriebszahnrad 23-2 mit 46 Zähnen und Gang 3 ein Antriebszahnrad 21-5 mit 59 und ein Abtriebszahnrad 23-3 mit 31 Zähnen. Daraus ergeben sich für das 3-Gang Getriebe [d] folgende Übersetzungsverhältnisse:

Die Getriebe [a], Getriebe [b] + [c] und Getriebe [d] ergeben damit in ihrer logischen Reihenfolge folgende Gesamtübersetzungstafel:

Wie aus der Gesamtübersetzungstafel ersichtlich ist, ist die Abstufung zwischen allen Gängen prozentual nahezu konstant und es ergibt sich keine Redundanz in den resultierenden Übersetzungen. Daraus und aufgrund der Vielzahl von Gängen ergibt sich eine sehr große Spreizung von 666,65% der Getriebeeinheit 7. Aufgrund dieser Eigenschaften bietet die Getriebeeinheit 7 dem Fahrer jederzeit die Wahl eines optimalen Übersetzungsverhältnisses, wodurch die Muskelkraft optimal umgesetzt werden kann.

Es sind auch andere Ausführungen der Getriebeeinheit 7 denkbar, bei denen die Spreizung von der oben ausgeführten abweicht. Bei- spielsweise ist eine Getriebeeinheit 7 denkbar, die eine Spreizung von ca. 673% aufweist.

Im Vergleich zu einer beispielsweise aus der DE 197 20 796 B4 bekannten 14-Gang Getriebenabe zur Verwendung im Hinterrad, bietet die hier beschriebene Getriebeeinheit mehr Gänge und zudem eine größeres Gesamtübersetzungsverhältnis. Weitere Vorteile gegenüber der bekannten 14-Gang Getriebenabe sind insbesondere die günstige, niedrig gelegene Anordnung der Getriebeeinheit 7 im Wesentlichen in der Mitte des Fahrrades. Dadurch wird nicht nur die Masse rotierender Bauteile, und bei hinterradgefederten Fahrrädern die Masse der ungefederten Bauteile verringert, sondern der Schwerpunkt des Fahrrades wird zudem im Wesentlichen in Richtung der Fahrradmitte verlagert. Die Fahreigenschaften, besonders in Hinblick auf die Fahrsicherheit und den Fahrkomfort werden da- durch besonders günstig beeinflusst.

Gegenüber einer weiteren, beispielsweise aus der DE 10 2004 045 364 B4 bekannten Ausführung eines im Tretlagerbereich angeordneten Fahrradgetriebes mit „nutzbaren" 15 Gängen, bietet die hier vorgeschlagene Getriebeeinheit 7 hinsichtlich der Getriebeabstufung deutlich konstantere Abstufungen, außerdem mehr Gänge und zudem ein größeres nutzbares Gesamtübersetzungsverhältnis.

Gegenüber einem beispielsweise aus der DE 10 2004 045 364 B4 bekannten Getriebe ermöglicht die hier beschriebene Getriebeeinheit 7 eine deutlich kompaktere Bauform. Dies wird insbesondere durch die Ausgestaltung von Getriebe [b] und [c] ermöglicht, die durch die gleichzeitige Ansteuerung mindestens zweier Zwischenwellen (hier: 19a und 19b) durch eine Zwischenwelle 17 und der Zusammenfüh- rung der Zwischenwellen 19a und 19b auf eine Abtriebswelle 21 gekennzeichnet ist. Ebenso trägt die Ausbildung der Antriebswelle 17 von Getriebe [b] als Hohlwelle, die koaxial zu der Antriebswelle 21 von Getriebe [d] angeordnet ist und die Ausgestaltung der Abtriebs- welle 23 als Hohlwelle, die koaxial zu der Durchgangswelle 13 angeordnet ist zu einer kompakten Bauform des Mehrgang-Getriebes 3 bei.

Gegenüber der DE 10 2004 045 364 B4 ist die Abtriebswelle 23 durch die hier vorgeschlagene koaxiale Anordnung von Zwischen- wellen im Übrigen nicht neben, sondern koaxial zu dem Tretlager 9 angeordnet, wodurch, wie Eingangs beschrieben wurde, herkömmliche Fahrradrahmenkonzepte mit Hinterradfederung ohne Veränderung der Lage der Kettentriebachsen und damit ohne eine Änderung von Antriebseinflüssen weiter verwendet werden können.

Die Ausführung von Getriebe [b] ermöglicht es, dass die Zwischenwellen 19a und 19b hier nicht näher dargestellte Kupplungen aufweisen, wodurch ein tretkraftunterbrechungsfreies Schalten, auch in niedrigere Gänge, ermöglicht wird. Dazu sind auf der einen Zwischenwelle 19a die geraden Gänge und auf der anderen Zwischen- welle 19b die ungeraden Gänge vorgesehen. Während des Betriebs der Getriebeeinheit ist die Kupplung mindestens einer Zwischenwelle 19a oder 19b geschlossen und die andere Kupplung der jeweiligen anderen Zwischenwelle geöffnet. Durch Einlegen des Ganges auf der Zwischenwelle, deren Kupplung geöffnet ist, und nachfolgendes, gleichzeitiges Schließen der einen und Öffnen der anderen Kupplung, wird dann der nächste Gang tretkraftunterbrechungsfrei eingelegt. Das heißt, dass die Ausgestaltung von Getriebe [b] mit mehreren Zwischenwellen 19a und 19b eine Erweiterung der Getriebeein- heit 7 mit Kupplungen zulässt, die gleichzeitig geschaltet werden können. Denkbar ist es beispielsweise, die Zwischenwellen 19a und 19b jeweils mit einer Kupplung, die den Drehmomentfluss durch Reibschluss herstellt, auszustatten. Wenn nun beispielsweise die ungeraden Gänge 1 , 3 und 5 auf der einen Zwischenwelle 19a und die geraden Gänge 2, 4 und 6 auf der anderen Zwischenwelle 19b vorgesehen sind, kann ohne Tretkraftunterbrechung in einen höheren oder niedrigeren Gang geschaltet werden. Beispielsweise kann, wenn Gang 3 eingelegt ist, die Kupplung auf der dazugehörigen Zwi- schenwelle 19a geschlossen ist und somit das Drehmoment über diesen Gang übertragen wird, auf der anderen Zwischenwelle 19b bereits Gang 2 oder 4 eingelegt werden. Allein durch das Öffnen der einen Kupplung und das gleichzeitige Schließen der anderen Kupplung kann somit ohne jegliche Tretkraftunterbrechung in den auf der jeweiligen anderen Welle vorgesehenen Gang geschaltet werden.

Die Getriebeeinheit 7 bietet einen weiteren entscheidenden Vorteil: Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann durch die Aufteilung in ein Getriebe mit kleinen Übersetzungssprüngen, nämlich das Getriebe [b]) und in ein Getriebe mit großen Übersetzungs- Sprüngen, nämlich Getriebe [c] direkt durch nur einen Gangwechsel von einem „leichten" in einen wesentlich „schwereren" Gang geschaltet werden. Beispielsweise kann direkt von Gang 3 in Gang 9 geschaltet werden, ohne dass die Gänge sequentiell durchgeschaltet werden müssen. Dies macht sich besonders positiv bei einer plötzli- chen Änderung des Steigungswiderstandes bemerkbar, beispielsweise beim Durchfahren einer Senke oder beim Überfahren einer Kuppe.

Im Folgenden werden die Kupplungsmittel näher beschrieben. Die Gänge der beiden schaltbaren Getriebe [b] und [d] können mittels unterschiedlichster Kupplungsmittel, wie zum Beispiel Klauenkupplungen oder Zahnkupplungen aber auch mit (schaltbaren) Freiläufen oder dergleichen, geschaltet werden.

Die Schaltmittel für Getriebe [b] und Getriebe [d] können sowohl innerhalb der als Hohlwellen ausgeführten Zwischenwellen 19a, 19b und 21 oder außerhalb dieser Zwischenwellen angeordnet sein. Denkbar ist beispielsweise eine Ausführung, bei der die Schaltmittel als innerhalb der Zwischenwellen angeordnete schaltbare Freiläufe ausgebildet sind. Für die Ausführung der Schaltmittel als schaltbare Freiläufe sind die schaltbaren Zahnräder 19a-1 , 19a-2, 19a-3, 19b-1 , 19b-2, 19b-3, 21-3, 21-4 und 21-5 mit einer Innenverzahnung versehen, in die mindestens ein in der Zwischenwelle angeordneter, hier nicht dargestellter Freilaufkörper einrasten kann.

Der Freilaufkörper ist dabei durch eine Feder vorgespannt und gibt das Zahnrad frei, wenn es eine kleinere Drehwinkelgeschwindigkeit aufweist als die Zwischenwelle. Dreht sich allerdings das Zahnrad schneller als die Zwischenwelle, so rastet der Freilaufkörper in die Innenverzahnung des Zahnrades ein und stellt so eine kraftschlüssi- ge Verbindung zwischen dem Zahnrad und Welle her. Mittels eines Schaltbolzens 43, der wie in Figur 8 gezeigt, hier beispielhaft innerhalb der Zwischenwelle 21 angeordnet ist, können die Freilaufkörper ein- beziehungsweise ausgeschaltet werden.

Figur 9 zeigt eine perspektivische Darstellung zweier Zahnräder und Figur 10 eine Explosionsdarstellung der Zahnräder gemäß Figur 9.

Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.

Eine konkrete Ausgestaltung der Schaltmittel, beispielsweise für Getriebe [b], kann wie folgt aussehen:

Alle schaltbaren Zahnräder 19a-1 , 19-2, 19-3, 19b-1 , 19b-2 und 19b- 3 sind aufgebaut wie das in Figur 9 dargestellte Zahnrad 57 oder 57a. Die Zahnräder 57 und 57a weisen einen Innenring 41 und einen Zahnring 61 auf, wobei der Innenring 41 mit einer Innenverzahnung 59 versehen ist. Durch die mehrteilige Ausführung der Zahnräder 57 und 57a kann der Innenring 41 aus einem anderen, beispielsweise aus einem härteren Material bestehen als der Zahnring 61. Die Innenverzahnung 59 des Innenrings 41 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Freilaufkörper abhängig von der zur Zwischenwelle relativen Drehzahl des Zahnrades 57, 57a, dieses entweder blo- ckiert, sodass sich die Zwischenwelle mit der gleichen Drehzahl wie das Zahnrad dreht oder dieses freigibt.

Dreht sich das Zahnrad 57, 57a langsamer als die jeweilige Zwischenwelle, so gleiten die federbelasteten Freilaufkörper auf der Schrägung des Innenrings 41 hinweg, dreht sich das Zahnrad 57, 57a jedoch schneller als die Zwischenwelle, so rasten die Freilaufkörper in die Innenverzahnung 59 ein und die Welle wird mit der Drehzahl des Zahnrads angetrieben. Das bedeutet, dass bei einem Gangwechsel in einen höheren Gang, also in einen Gang mit einer größeren Drehzahl des Abtriebszahnrades, die Freilaufkörper in die Innenverzahnung 59 des Zahnrades einrasten und der Gang damit eingelegt ist. Es kann also ohne Tretkraftunterbrechung in einen Gang mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis geschaltet wer- den. Bei einem Gangwechsel in einen niedrigeren Gang, also einen Gang mit einer geringeren Drehzahl des Abtriebszahnrades, gleiten die Freilaufkörper zunächst über die Schrägung der Innenverzahnung 59 hinweg. Der Gang wird erst eingelegt, wenn die Wellen- drehzahl auf die Drehzahl dieses Zahnrades gesunken ist, sprich, der höhere Gang ausgekuppelt wurde.

Weiterhin umfasst das Zahnrad 57 beidseitig neben dem Innenring 41 Gleitlagerelemente 39, die das Zahnrad 57 auf der Welle lagern und abstützen. Wenn die Gleitlagerelemente 39 einen kleineren In- nendurchmesser aufweisen als der Innenring 41 , können diese gleichzeitig die Axialführung des Zahnrades 57 übernehmen. Dazu stehen die Freilaufkörper auch im ausgekuppelten Zustand leicht erhaben aus der Zwischenwelle heraus. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Breite der Gleitlagerelemente 39 zusammen mit dem Innenring 41 größer ist als die Breite des Zahnringes 61. Dadurch wirken die Gleitlagerelemente 39 zu beiden Seiten des Zahnrads 57 zusätzlich als Anlaufscheiben für benachbarte Zahnräder. Diese können aber auch durch separate Gleitscheiben zwischen den Zahnrädern realisiert werden.

Die Schaltmittel zum Ein- und Ausschalten, beziehungsweise zum Koppeln und Entkoppeln der Zahnräder sind nicht auf schaltbare Klinkenfreiläufe beschränkt, es können auch alle anderen Arten von Schaltmitteln, wie beispielsweise Klauenkupplungen, Zahnkupplungen, Klemmrollenfreiläufe und/oder Klemmkörperfreiläufe verwendet werden. Denkbar ist beispielsweise auch eine Ausgestaltung schaltbarer Freiläufe mit in den Zahnrädern angeordneten Freilaufkörpern. Bei Getriebe [d] gestaltet sich die Ausführung der Schaltmittel ähnlich. Der Unterschied zu den oben beschriebenen Schaltmitteln des Getriebes [b] besteht darin, dass hier nicht auf der Abtriebswelle, nämlich den Zwischenwellen 19a oder 19b geschaltet wird, und so- mit nicht das Zahnrad der Antreiber der Welle ist, sondern auf der Antriebswelle, nämlich der Zwischenwelle 21 geschaltet wird, also die Zwischenwelle 21 das jeweilige zugeschaltete Zahnrad 21-3, 21- 4 oder 21-5 antreibt. Auch hier lässt sich ohne Tretkraftunterbrechung in den Gang mit der geringeren Drehzahl des Zahnrades schalten, jedoch auf der Antriebsseite des Getriebes [d], das entspricht aber wie bei Getriebe [b] einem Gang mit kleinerem Übersetzungsverhältnis.

Die Innenverzahnung 59 des Zahnrades 57, 57a muss nicht unbedingt in der Mitte des Zahnrades vorgesehen sein, vielmehr kann der mit einer Innenverzahnung 59 versehene Innenring 41 auch neben dem Zahnrad 57, 57a angeordnet sein, sodass innerhalb des Zahnrads 57, 57a Gleit- oder Wälzlager vorgesehen sein können.

Die vorzugsweise beidseitige Lagerung der Zahnräder ist nicht auf Gleitlagermittel 39 beschränkt, vielmehr können auch andere Lager- arten, wie beispielsweise ein Kugellager 63, aber auch alle anderen Arten von Wälzlagern zum Einsatz kommen.

Figur 11 zeigt mehrere Ausführungen von Schaltbolzen, die im Folgenden näher beschrieben werden. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.

Die in Figur 11 dargestellten Schaltbolzen 65 und 65a wirken mit hier nicht dargestellten Freilaufkörpern zusammen. Ein Freilauf der hier angesprochenen Art ist vorzugsweise wie folgt ausgebildet: Die Freilaufkörper sind innerhalb der Hohlwellen 19a, 19b und 21 in Aussparungen 67 eines Schaltbolzens 65, 65a verlagerbar angeordnet. Jedem auf der Zwischenwelle angeordneten Zahnrad ist mindestens ein Freilaufkörper zugeordnet, ferner ist ein Freilaufkörper vorzugsweise einer Aussparung 67 in dem Schaltbolzen 65, 65a zugeordnet. Der Freilaufkörper ist an seiner der Innenverzahnung 59 zugewandten Seite so ausgebildet, dass er formschlüssig in die Innenverzahnung 59 der Zahnräder 57 und 57a eingreifen kann. Auf seiner ge- genüberliegenden Seite weist der Freilaufkörper eine in Richtung der Mittelachse M weisende Erhöhung auf. Der Freilaufkörper wird mittels einer Torsionsfeder oder mittels eines Federrings relativ zu dem Zahnrad und zu der Zwischenwelle so ausgerichtet, dass er, um in die Innenverzahnung 59 des Zahnrads 57, 57a eingreifen zu können, über die Umfangsfläche der Zwischenwelle hervorsteht. Im Folgenden wird lediglich auf die Verwendung der Torsionsfeder eingegangen, gleiches gilt auch, wenn Federringe statt Torsionsfedern verwendet werden.

Der Freilaufkörper ist also durch eine Feder vorbelastet und gibt das Zahnrad frei, wenn es eine größere Drehwinkelgeschwindigkeit aufweist als die Zwischenwelle. Dreht sich allerdings das Zahnrad langsamer als die Zwischenwelle, so rasten die Freilaufkörper in die Innenverzahnung 59 des Zahnrades ein und stellen so eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Zahnrad und der Zwischen- welle her.

Innerhalb der Hohlwelle ist der in Figur 11 dargestellte, in Richtung der Mittelachse M der Zwischenwelle axial verlagerbare Schaltbolzen 65, 65a vorgesehen, der mit Aussparungen 67 versehen ist, wobei eine Aussparung 67 vorzugsweise einem Zahnrad zugeordnet ist. Die Mittelachse M der jeweiligen Zwischenwelle ist somit gleichzeitig die Mittelachse des Schaltbolzens. Der Schaltbolzen 65, 65a dreht sich mit derselben Geschwindigkeit wie die jeweilige Zwischenwelle, in welcher der Schaltbolzen 65, 65a angeordnet ist. Ist die Aussparung 67 eines Schaltbolzens 65, 65a axial gegenüber einem in der Umfangsfläche der Zwischenwelle angeordneten Freilaufkörper verlagert, übt der Schaltbolzen 65, 65a eine Kraft auf die Erhöhung des Freilaufkörpers auf dessen der Mittelachse M zugewandten Seite aus und verlagert dadurch den Freilaufkörper so weit in das Innere der Zwischenwelle, dass der Freilaufkörper nur noch minimal über die Umfangsfläche der Zwischenwelle hervorsteht, und zwar nur so weit, dass der Freilaufkörper gerade nicht in die Innenerzahnung 59 des Zahnrades 57, 57a eingreift.

Dadurch, dass der hervorstehende Teil des Freilaufkörpers zwischen den Gleitlagerscheiben 39 oder zwischen dem Kugellager 63 angeordnet ist, wird durch den über die Umfangsfläche der Zwischenwelle hervorstehenden Teil des Freilaufkörpers quasi die axiale Position des Zahnrads 57, 57a auf der Zwischenwelle festgelegt. Wird der Schaltbolzen 65, 65a in der Zwischenwelle derart axial verlagert, dass sich die Aussparung 67 des Schaltbolzens 65, 65a direkt unterhalb eines einem Zahnrad zugeordneten Freilaufkörpers befindet, übt der Schaltbolzen 65, 65a keine Kraft mehr auf die Erhöhung des Freilaufkörpers aus und der Freilaufkörper wird durch die Federkraft der Torsionsfeder nach außen, also weiter über die Umfangsfläche der Zwischenwelle hinaus verlagert beziehungsweise gedreht. Dadurch kann der Freilaufkörper in die Innenverzahnung 59 des Zahnrades eingreifen und das Zahnrad gegebenenfalls mit der Zwischenwelle koppeln. Durch axiales Hin- und Herschieben des Schaltbolzens 65, 65a mit entsprechenden Aussparungen 67 können die Freilaufkörper somit in die Innenverzahnung 59 des Zahnrades 57, 57a ein- oder ausgeklinkt werden und somit die Gänge der auf der Welle befindlichen Zahnräder geschaltet werden. Damit der sich mit der Zwischenwelle drehende Schaltbolzen 65, 65a von außen angesteuert werden kann, wird die Drehbewegung des Schaltbolzens vorzugsweise mit Hilfe eines Axiallagers 55 entkoppelt.

Zwei Aussparungen 67 des Schaltbolzens 65, 65a, die zwei benach- barten Zahnrädern zugeordnet sind, sind vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Bereich vorgesehen ist, in dem beide Freilaufkörper nach außen in Richtung der Verzahnung 59 verlagert werden und somit in deren jeweiliges zugeordnetes Zahnrad eingreifen können. In diesem Zustand sind die Freilaufkörper quasi „aktiviert". Sobald sich der Schaltbolzen 65, 65a an einer axialen Position innerhalb der Zwischenwelle befindet, in welcher dieser Bereich den beiden in axialer Richtung gesehenen benachbarten Freilaufkörpern zugeordnet ist, wird das schneller drehende Zahnrad eingekoppelt und das langsamere Zahnrad befindet sich in einem Freilaufzustand, in dem der Freilaufkörper auf den Schrägungen der Innenverzahnung 59 hinweg gleitet. Durch diesen Zwischenzustand ist gewährleistet, dass bei weiterem Verschieben des Schaltbolzens 65, 65a mindestens ein Freilaufkörper eingeklinkt bleibt und somit ein Leerlauf des Getriebes vermieden wird.

Figur 12 zeigt eine Prinzipskizze der axialen Position des Schaltkolbens 65 in der Zwischenwelle relativ zu den nur schematisch dargestellten Freilaufkörpern F1 , F2 und F3. Gleiche Teile sind mit glei- chen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.

In Figur 12 sind der Schaltkolben 65 und die Freilaufkörper F1 , F2 und F3 schematisch dargestellt. In der obersten Zeile ist der Schalt- bolzen 65 in einer axialen Position in der Zwischenwelle angeordnet, in der die Aussparung 67' direkt unterhalb des Freilaufkörpers F1 angeordnet ist. Dadurch kann der Freilaufkörper F1 in die Innenverzahnung 59 eingreifen, sodass Gang 1 eingelegt ist.

Wenn ausgehend von dem in Figur 12 mit „Gang 1 eingelegt" ge- kennzeichneten Schaltzustand von Gang 1 in Gang 2 geschaltet werden soll, wird der Schaltbolzen 65 in der Zwischenwelle nach rechts verlagert, solange, bis sich die Aussparung 67" im Bereich des Freilaufkörpers F2 befindet, wie in Figur 12 mit „Zwischenstufe (Gang 2 eingelegt)" gekennzeichnet ist. Die Aussparung 67', in wel- eher der Freilaufkörper F1 angeordnet ist, muss ferner so breit in axialer Richtung gesehen ausgebildet sein, dass auch der Freilaufkörper F1 nach der axialen Bewegung des Schaltbolzens 65 noch „aktiv" ist, also noch in Eingriff mit der Innenverzahnung 59 steht. In dieser Schaltstellung des Schaltbolzens 65 befindet sich also sowohl der Freilaufkörper F1 also auch der Freilaufkörper F2 in einer „aktiven" Position, sodass das sich schneller drehende Zahnrad über den Freilaufkörper mit der Welle gekoppelt wird, also Gang 2 eingelegt wird.

Durch diesen Zwischenzustand, in welchem wenigstens zwei Frei- laufkörper „aktiviert" sind, wird ein Leerdrehen der Getriebeeinheit bei einem Umschaltvorgang vermieden. Wird der Schaltbolzen 65 ausgehend von dem Zwischenzustand weiter axial, hier nach rechts, in der Zwischenwelle verlagert, wird der Freilaufkörper F1 quasi deaktiviert und der in Figur 12 mit „Gang 2 eingelegt" gekennzeichnete Schaltzustand tritt ein.

Gleiches gilt für ein Umschalten ausgehend von Gang 2 in den in Figur 12 mit „Zwischenstufe (Gang 3 eingelegt)" gekennzeichneten Schaltzustand und von dort aus in den Schaltzustand „Gang 3 eingelegt". Entscheidend ist, dass die Breite der Aussparungen 67', 67" und 67'" in axialer Richtung gesehen, derart aufeinander abgestimmt ist, dass bei einer axialen Verlagerung des Schaltbolzens 65 eine Zwischenstufe erreicht wird, bei der gleichzeitig wenigstens zwei Freilaufkörper aktiviert sind.

Durch die hier beschriebene Ausgestaltung der Schaltmittel ist das Schalten in einen höheren Gang, also einen Gang mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis in beiden Getrieben [b] und [d] ohne Tretkraftunterbrechung möglich. Dadurch, dass die Freilaufklinken beim Herunterschalten in einen kleineren Gang, also in einen Gang größerer Übersetzung, aufgrund des Kraftschlusses im langsamer drehenden Zahnrad eingeklinkt bleiben, muss vom Fahrer beim Herunterschalten ein Teil der Tretkraft weggenommen werden.

Durch eine spezielle Ausführung der Freilaufkörper, insbesondere der Form des in die Innenverzahnung 59 des Zahnrades eingreifenden Teils des Freilaufkörpers und eine spezielle Ausführung der Aussparungen 67 im axial verschiebbaren Schaltbolzen 65a und den entsprechenden Erhöhungen auf den Freilaufkörpern wird die Schaltkraft, die vom Fahrer über einen Schalthebel aufgebracht werden muss, um den Schaltbolzen trotz eingeklinktem Zahnrad unter Last axial zu verschieben, also um einen kleineren Gang einzulegen, minimiert.

Eine Prinzipskizze der Ausführung der Schaltbolzen 65 für die Schaltung des 3-Gang Getriebes [d] ist in Figur 11 dargestellt. Die Ausspa- rungen 67 im Schaltbolzen 43 weisen je nach Verlauf an den Seiten Schrägflächen 69 auf. Durch die Schrägflächen 69 kann ein Freilaufkörper entgegen der Klemmwirkung zwischen Freilaufkörper und Innenverzahnung 59 des Zahnrades gedreht und somit ausgekuppelt werden. Bei einer Ausführungsform des Schaltbolzens ist um Bau- räum einzusparen und die Welle, in der die Freilaufkörper gelagert sind, nicht einseitig zu schwächen, vorgesehen, die Aussparungen 67 und auch die entsprechenden in der Zwischenwelle gelagerten Freilaufkörper am Wellenumfang versetzt angeordnet.

Geringfügig abgeändert gestaltet sich die Ausführung des Schaltbol- zens beim 6-Gang Getriebe [b]. Hier sind zwei Zwischenwellen 19a und 19b mit jeweils drei schaltbaren Abtriebszahnrädern 19a-1 , 19a- 2, 19a-3 und 19b-1 , 19b-2, 19b-3 vorgesehen. Durch diese besondere Ausgestaltung ist es notwendig, dass ein Schaltzustand vorgesehen ist, bei dem alle Zahnräder, beispielsweise 19a-1 , 19a-2, 19a-3, einer Zwischenwelle 19a ausgekuppelt sind, während ein Zahnrad, beispielsweise 19b-1 , mit der anderen Zwischenwelle 19b verdrehfest gekuppelt ist. Daher darf der Schaltbolzen nicht wie bei dem Schaltbolzen 65 dargestellt in beiden Richtungen vertikale Anschläge 71 aufweisen, also Anschläge, die in einer Ebene liegen, die senk- recht zu der Mittelachse M des Schaltbolzens 65 ausgerichtet sind, sondern er muss jeweils auf einer Seite eine zusätzliche Schrägfläche 69' umfassen, wie es bei dem in Figur 11 gezeigten Schaltbolzen 65a der Fall ist. Wenn die Aussparungen 67 auf beiden Seiten Schrägflächen 69 und 69' aufweisen, kann der Schaltbolzen 65a so weit axial in der Zwischenwelle und damit relativ zu den Freilaufkörpern verlagert werden, dass alle Zahnräder von ihrer jeweiligen Welle entkoppelt werden.

Der axial verschiebbare Schaltbolzen 65, 65a wird vorzugsweise mit mindestens einem hier nicht dargestellten Schaltzug angesteuert. Für den Fall, dass die Ansteuerung des Schaltbolzens 65, 65a mit nur einem Schaltzug erfolgt, wird der Schaltbolzen 65, 65a mittels einer in der Hohlwelle 19a, 19b oder 21 enthaltenen Feder 45 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgedrückt, beziehungsweise je nach Ausgestaltung des Federmechanismus zurückgezogen. In Figur 8 ist eine Ausgestaltung vorgesehen, bei welcher der Schaltbolzen von einer Feder 45 in seine Ausgangslage zurückgezogen wird. Entgegen der Federkraft wird der Schaltbolzen 65, 65a dann mit dem Schaltzug in die entsprechenden axialen Positionen in der Zwischenwelle verlagert. Da der Schaltbolzen 65, 65a zusammen mit der Hohlwelle eine Drehbewegung ausführt, wird der Schaltzug idealer Weise mittels eines Axiallagers 55 von der Drehbewegung des Schaltbolzens entkoppelt. Der Schaltzug kann dann hin zu einer Schalthebeleinrichtung aus dem Getriebegehäuse 5 herausgeführt werden.

Die Ansteuerung der beiden Zwischenwellen 19a und 19b von Getriebe [b] kann auch bereits innerhalb der Getriebeeinheit 7 zusammen ausgeführt werden. Dazu werden die Schaltbolzen 65 und 65a mittels eines hier nicht dargestellten Zuges, Gestänges, einer Kette oder dergleichen gekoppelt. In diesem Fall ist es auch nicht unbedingt notwendig, für jede Zwischenwelle 19a und 19b eine eigene Feder 45 vorzusehen, vielmehr kann bei einer Kopplung der beiden Schaltbolzen eine einzige entsprechend längere Feder verwendet werden.

Eine andere mögliche Ausgestaltung stellt sich wie folgt dar: Die Freilaufkörper besitzen auf einer Seite ihrer Drehachse, wie zuvor beschrieben, eine Ausformung zum Eingriff in die Innenverzahnung 59 der Zahnräder 57 und 57a. Hier ist jedoch nicht auf der anderen Seite der Drehachse, sondern auf der gleichen Seite der Drehachse des Freilaufkörpers eine Erhöhung in Richtung Mittelachse M aufgebracht. Der Freilaufkörper ist mit einer Torsionsfeder so ausgestattet, dass der Freilaufkörper in Richtung Mittelachse M gedrückt wird. Auch hier befindet sich innerhalb der Hohlwelle 19a, 19b, 21 in welcher die Freilaufkörper gelagert sind, ein axial verschiebbarer Schaltbolzen 65b, der nicht wie zuvor mit Aussparungen, sondern mit Erhöhungen 71 versehen ist. Befindet sich der Schaltbolzen 65b in einer axialen Position in der Zwischenwelle, in der eine Erhöhung 71 direkt unterhalb eines Freilaufkörpers positioniert ist, so wird dieser nach außen in die Innenverzahnung 59 des Zahnrades 57, 57a verlagert und somit ein Kraftschluss zwischen der Zwischenwelle und dem Zahnrad hergestellt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Erhöhungen 71 auf dem axial verschiebbaren Schaltbolzen 56b als federbelastete Kugeln ausgebildet sind. Durch diese besondere Ausgestaltung ist es möglich, dass prinzipiell ausgehend von einem beliebig eingelegten Gang jeder beliebige andere Gang durch axiale Verschiebung des Schalt- bolzens 65b eingeschaltet werden kann. Die als federbelastete Kugeln ausgeführten Erhöhungen 71 des Schaltbolzens 65b können dabei durch Eindrücken der Kugeln in den Schaltbolzen 65b unter den Freilaufkörpern hinweg gleiten und behindern so nicht die axiale Bewegung des Schaltbolzens 65b.

Durch diese spezielle Ausgestaltung des Schaltbolzens 65b und der Freilaufkörper gestaltet sich ein Schaltvorgang wie folgt: Beim Schal- ten in einen höheren Gang, also einen Gang mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis, rastet der Gang ein, sobald die entsprechende federbelastete Kugel im Schaltbolzen 65b unterhalb des entsprechenden Zahnrades angeordnet ist. Sobald der Gang eingerastet ist, befindet sich der zuvor eingelegte Gang im Freilaufbetrieb, und die Freilaufkörper werden durch die Torsionsfeder in Richtung Mittelachse M gedreht und somit von dem Zahnrad entkoppelt.

Beim Schalten in einen beliebigen niedrigeren Gang, also einen Gang mit einem größeren Übersetzungsverhältnis, beispielsweise von Gang 6 in Gang 2, wird zunächst der Gang durch die Verschie- bung des Schaltbolzens 65b vom Fahrer vorgewählt, die federbelastete Kugel befindet sich nun unterhalb des entsprechenden Freilaufkörpers. Das entsprechende Zahnrad (Gang 2) ist im Freilaufzustand. Wenn nun kurzzeitig die Tretkraft unterbrochen wird, wird der Freilaufkörper des zuvor eingelegten Gangs (hier Gang 6) durch die Torsionsfeder nach innen gedreht, das Zahnrad freigegeben und das Zahnrad (Gang 2), unter dessen Freilaufkörper sich die federbelastete Kugel des Schaltbolzens 65b befindet, wird eingekuppelt. Die kurzzeitige Tretkraftunterbrechung ist hier nötig, da aufgrund der Klemmwirkung zwischen dem Freilaufkörper und der Innenverzah- nung 59 des Zahnrades (Gang 6), das Drehmoment der Torsionsfeder beziehungsweise des Federrings nicht ausreicht, um den Freilaufkörper nach innen zu drehen. Eine weitere technische Besonderheit betrifft die Anordnung der Freilaufkörper und die Ausgestaltung der Innenverzahnung 59 der Zahnräder 57 und 57a. Für jeweils ein Zahnrad können mehr als ein in der Wandung der Hohlwelle gelagerter Freilaufkörper pro Zahnrad vorgesehen sein. Die Freilaufkörper können dabei so angeordnet sein, dass diese gleichzeitig in die Innenverzahnung 59 des Zahnrades eingreifen. Dadurch teilen sich die zu übertragenden Tangentialkräfte auf die entsprechenden Freilaufkörper auf. Die Freilaufkörper können aber auch so angeordnet sein, dass diese gerade nicht gleichzeitig in die Innenverzahnung 59 eingreifen. Dadurch kann der Drehwinkel des Zahnrades, bis mindestens ein Freilaufkörper bei sonst gleicher Innenverzahnung 59 in diese eingreift, verkleinert werden.

In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Getriebeeinheit 7 ist beispielsweise folgende Ausführung der Freilaufkörper und der Innenverzahnung 59 dargestellt: Es sind zwei Freilaufkörper um 180° versetzt in den Wellen 19a, 19b und 21 angeordnet. Die Innenverzahnung 59 des jeweiligen Zahnrads weist an ihrem Umfang 15 Zähne, also alle 24° einen Zahn auf. Durch die ungerade Anzahl von Zähnen und die gerade Anzahl von Freilaufkörpern greift in diesem Beispiel nicht alle 24°, sondern spätestens alle 12°ein Freilaufkörper in die Innenverzahnung 59 ein. Dadurch werden Schaltvorgänge mit besonders kurzen Reaktionszeiten ermöglicht.

Eine Besonderheit der hier vorgeschlagenen Getriebeeinheit 7 ist ferner, dass das Getriebe [d] auf der Antriebsseite, nämlich durch die Zwischenwelle 21 geschaltet wird. Dadurch ist das maximal zu schaltende Drehmoment für die Gänge im 3-Gang-Getriebe [d] konstant und die Schaltmittel können gleich dimensioniert werden. Der Schaltbolzen kann, wie bereits beschrieben, linear verschoben werden und steuert so, wie in Figur 12 dargestellt die einzelnen Freilaufkörper an. Alternativ zu einer linearen Bewegung ist es auch denkbar, den Schaltbolzen ausschließlich rotatorisch beziehungs- weise radial statt axial zu bewegen. Die Schaltlogik ähnlich zu der in Figur 12 dargestellten bleibt erhalten. Vergleichbar mit einer Nockenwelle wird der Schaltbolzen dann innerhalb der Zwischenwelle definiert gedreht und steuert mit seinen Nocken die einzelnen Freilaufkörper an. Der Schaltbolzen muss dazu zusätzlich relativ zu der sich drehenden Zwischenwelle gedreht werden. Hierzu ist eine Führungsnut in der Zwischenwelle vorgesehen, in welcher ein zweiter Bolzen, nämlich ein Führungsbolzen, mittels eines Führungsstiftes geführt wird. Die Nut ist so ausgeführt, dass der Führungsbolzen bei einer axialen Verschiebung, beziehungsweise bei einer Zugkraft in axialer Richtung eine definierte Drehung um seine Längsachse relativ zu der Zwischenwelle ausführt. Der Führungsbolzen ist durch ein Mitnehmerprofil, beispielsweise durch ein Vierkantprofil axial verschiebbar zu dem Schaltbolzen oder auch Nockenbolzen angeordnet, sodass lediglich die Drehbewegung des Führungsbolzens an den Schaltbolzen weitergeleitet wird.

Der Schaltzug steuert den Führungsbolzen an, wobei der Schaltzug durch ein Lager von der Drehbewegung des Führungsbolzens entkoppelt wird. Löst der Fahrer eine Schaltung aus, verschiebt sich der Schaltzug mit dem Führungsbolzen in axialer Richtung. Gleichzeitig dreht sich der Führungsbolzen um einen bestimmten Winkel, der durch die schräg verlaufende Führungsnut vorgegeben wird, relativ zu der Führungswelle. Der Schaltbolzen wird zusammen mit dem Führungsbolzen gedreht. Eine axiale Verschiebung des Schaltbol- zens ist jedoch durch eine Axialführung zur Zwischenwelle ausgeschlossen.

Alternativ zu dieser Ausführung kann der axial verschiebbare Führungsbolzen auch innerhalb des Schaltbolzens angeordnet und ver- drehfest mit der Zwischenwelle verbunden sein. Eine im Führungsbolzen angebrachte Nut und ein darin geführter Stift im Schaltbolzen sind so ausgebildet, dass der Schaltbolzen bei einer Axialverschiebung des Führungsbolzens eine Relativdrehung zu der Zwischenwelle ausführt.

Bei beiden zuvor genannten Ausbildungen können die Führungsnut und der Stift auf den entsprechenden Bauteilen auch vertauscht ausgeführt werden.

Möchte der Fahrer während der Fahrt herunterschalten, ist das Drehmoment zum Schaltzeitpunkt womöglich so groß, dass die durch den Schaltbolzen auf die Freilaufkörper aufgebrachte Kraft nicht ausreicht, um die Haftreibungskraft zwischen dem Freilaufkörper und dem schaltbaren Zahnrad zu überwinden. Die Schaltkraft reicht zu diesem Zeitpunkt nicht aus, um den Gang auszukuppeln.

Aus diesem Grunde ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Schalt- zug nicht direkt mit dem Schaltbolzen, beziehungsweise mit dem Führungsbolzen verbunden ist, sondern es wird ein Vorspannmechanismus zwischen geschaltet. Durch die Vorspannung des Schaltbolzens wird der vorgewählte Gang erst dann eingelegt, wenn auf Grund der oszillierenden Tretkraft die Auslöseschwelle unterschritten wird. Der Vorspannmechanismus besteht aus einer vorgespannten Feder, deren Vorspannkraft größer ist als die Zugkraft der Rückstellfeder des Schaltbolzens, die das Hochschalten übernimmt. Löst der Fahrer während der Phase des ansteigenden Drehmoments eine Schal- tung in einen niedrigeren Gang aus, wird zunächst die Feder des Vorspannmechanismus gespannt und im vorgewählten Gang arretiert. Fällt das Antriebsdrehmoment wieder ab, wird eine Auslöseschwelle erreicht, ab der die Vorspannkraft groß genug ist, um die Haftreibungskraft zwischen dem Freilaufkörper und dem schaltbaren Zahnrad zu überwinden. Der Vorspannmechanismus schnellt dann in seine Ausgangsposition zurück und zieht den Schaltbolzen mit sich. Der vorgewählte Gang ist dann eingelegt. Figur 13 zeigt den schematischen Ablauf des hier beschriebenen Vorspannmechanismus.

Da Hochschaltvorgänge nahezu schaltkraftfrei ablaufen und das Herunterschalten hingegen mit einer erhöhten Schaltkraft verbunden ist, kann noch vorgesehen sein, dass die Schrägflächen 69, 69', beziehungsweise die Anschläge, am Schaltbolzen 65, 65a unsymmetrisch ausgeführt sind. Auf diese Weise kann die Schrägfläche 69, 69', die beim Herunterschalten in Eingriff kommt, in einem flacheren Winkel ausgeführt werden, da auf diese Weise eine höhere Kraft auf den Freilaufkörper erzeugt wird, um sie aus der Innenverzahnung 59 des Zahnrads herauszudrücken.

Um die Getriebebauteile, speziell die Zahnräder, vor einer Überlas- tung zu schützen, kann auch vorgesehen sein, dass die Getriebeeinheit mit einer Abschersicherung versehen ist. Anstatt einer üblichen Welle-Nabe-Verbindung können beispielsweise Kunststoffelemente zur Herstellung einer formschlüssigen Welle-Nabe- Verbindung verwendet werden. Diese sind so dimensioniert, dass sie bei einer bestimmten Belastung abscheren und so als Sollbruchstelle fungieren.

Wellen mit Freilaufkörpern sind auf Grund der hohen Flächenpres- sungen an den Auflageflächen zwischen dem Freilaufkörper und der Zwischenwelle aus vergütetem Stahl gefertigt. Um die Zwischenwellen aus leichteren, weniger belastbaren Materialien fertigen zu können, können daher Stahlstifte vorgesehen sein, die in die Zwischenwellen eingesetzt werden und die als Drehachse der Freilaufkörper dienen. Die Stifte können beispielsweise durch stirnseitig gebohrte Löcher in die Zwischenwellen eingesetzt werden.

Auch kann vorgesehen sein, dass statt mit Torsionsfedern die Freilaufkörper auch mit Federringen ausgerichtet werden. Diese sind vorzugsweise an in den Zwischenwellen vorgesehenen Umlaufnuten angepasst, sodass die Gleitfläche der Zahnräder minimal gestört wird. Die Federringe drücken auf das hintere Ende der Freilaufkörper und lenken diese aus, sobald sie durch den in der Zwischenwelle befindlichen Schaltbolzen freigegeben werden.

Werden die Schaltmittel als Klauenkupplungen ausgeführt, sind vor- zugsweise die ungeraden Gänge nebeneinander und die geraden

Gänge nebeneinander anzuordnen. Benachbarte Gänge können dadurch mit einem einzigen jedoch zweiseitigen Kupplungsmittel ausgewählt werden. Wird beispielsweise von einem ungeraden

Gang in einen nachfolgenden geraden Gang geschaltet, so wird das Kupplungsmittel des zuvor eingelegten ungeraden Gangs frei, und beim darauf folgenden Schalten in den wiederum nachfolgenden Gang kann das zuvor freigewordene Kupplungsmittel für diesen Gang verwendet werden.

Durch eine besondere Anordnung der einzelnen Teilgetriebe in der gesamten Getriebeeinheit 7, insbesondere die Ausführung von Ge- triebe [b] mit zwei gleichzeitig angetriebenen Zwischenwellen 19a und 19b, und die Ausbildung der Abtriebswelle 23 als Hohlwelle koaxial zu der Durchgangswelle 13 der Getriebeeinheit 7, wird eine für Fahrräder ideale Form der Getriebeeinheit erreicht. Die gesamte Getriebeeinheit 7 hat im Wesentlichen die Form eines abgerundeten Dreiecks, welches sich optimal zwischen dem Unterrohr und dem Sattelrohr eines herkömmlichen Fahrradrahmens anordnen lässt.

Durch die Integration der Durchgangswelle 13, die zur Aufnahme der Tretkurbeln 9 und 9' vorgesehen ist, in die Getriebeeinheit 7, übernimmt das Mehrgang-Getriebe gleichzeitig die Funktion eines her- kömmlichen Tretlagers.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr kann diese auf vielfache Weise abgewandelt werden. So ist beispielsweise die Wahl der Zähnezahlen der Zahnräder nicht auf die in den Ausführungsbeispielen vorgeschlagenen Zähnezahlen beschränkt. Auch die in der hier beschriebenen Getriebeeinheit 7 vorgesehenen Teilgetriebe [a], [aa], [b], [c], [d] und [e] sind nicht zwingend und können beliebig geändert sein. Insbesondere kann auch die Reihenfolge der logischen Hintereinanderschaltung der Teilgetriebe geändert werden oder es können einzelne Teilge- triebe weggelassen werden. Die einzelnen Teilgetriebe können auch mit anderen als in den Beispielen angegebenen Gangzahlen ausgeführt sein. Auch die Ansteuerung der Schaltbolzen ist nicht auf eine Ausführung mit einem Schaltzug beschränkt, es kann beispielsweise auch durch eine Ansteuerung mit mehreren Schaltzügen, ein Gestänge, einer Hydraulik oder durch elektrischen Aktuatoren realisiert werden.

Die Getriebeeinheit 7 ist im Übrigen nicht auf die Verwendung in Fahrrädern beschränkt. Genauso ist es denkbar, die Getriebeeinheit in anderen mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugen einzusetzen. Schließlich versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und in den Zeichnungen dargestell- ten Kombinationen angewendet werden können.

Claims

Ansprüche

1. Getriebeeinheit (7) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit einer Durchgangswelle (13) und einer Abtriebswelle (23), sowie mit wenigstens zwei Untergetrieben ([a],[aa],[b],[c],[d],[e]) und mit wenigstens einer Zwischenwelle (17,19a, 19b, 21 ), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Zwischenwellen (17,19a, 19b, 21) und/oder die Abtriebswelle (23) als eine koaxial zu einer anderen Welle der Getriebeeinheit (7) angeordnete Hohlwelle ausgebildet ist.

2. Getriebeeinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen in der Mitte eines Fahrrads anordenbar ist.

3. Getriebeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Getriebegehäuse (5) anordenbar ist.

4. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Durchgangswelle (13) an ihren beiden Enden jeweils einen Aufnahmeabschnitt (15,15') aufweist, an dem jeweils eine Tretkurbel (9,9') befestigbar ist.

5. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (23) einen Aufnah- meabschnitt (27) zur Aufnahme eines Kettenblatts (11 ) aufweist.

6. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (23) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Durchgangswelle (13) angeordnet ist.

7. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (23) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu einer Zwischenwelle (21) angeordnet ist.

8. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenwelle (17) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu einer weiteren Zwischenwelle (21) angeordnet ist.

9. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass ein mit der Durchgangswelle (13) drehfest gekoppeltes Antriebszahnrad (13-a) zur Drehmomentreduktion vorgesehen ist.

10. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebekäfig (12) vorgesehen ist, in welchem die Getriebeeinheit (7) als Einheit angeordnet ist.

11. Getriebeeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebekäfig (12) in einem als Teil eines Fahrradrahmens ausgebildeten Getriebegehäuse (5) angeordnet ist.

12. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Untergetriebe ([b],[d]) schaltbar ausgeführt ist.

13. Getriebeeinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei schaltbare Untergetriebe ([b],[d]) vorgesehen sind.

14. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein schaltbares Untergetriebe ([b],[d]) mittels einer Klauenkupplung, einer Zahnkupplung oder mittels eines schaltbaren Freilaufs mit wenigstens einem Zahn- rad (19a-1 ,19a-2,19a-3,19b-1 ,19b-2,19b-3, 21-3,21-4,21-5) koppelbar ist.

15. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Zwischenwellen (19a, 19b, 21) der schaltbaren Untergetriebe ([b],[d]) als Hohlwellen ausgebildet sind, in denen Kupplungsmittel angeordnet sind.

16. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fünf Untergetriebe ([a],[b],[c],[d],[e]) vorgesehen sind.

17. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Welle

(13, 19a, 19b, 17,21 , 23) eine Drehachse für eine Hinterradschwinge bildet.

18. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Untergetriebe ([a]) vorgesehen ist, das durch

die mit einem Antriebszahnrad (13-1) versehene Durchgangswelle (13), und

durch ein auf einer Zwischenwelle (17) verdrehfest gelagertes Abtriebszahnrad (17-1), gebildet wird.

19. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe ([b]) vorgesehen ist, das durch

- mindestens ein verdrehfest auf der Zwischenwelle (17) gelagertes Zahnrad (17-2,17-3,17-4), und durch

mindestens eine Zwischenwelle (19a, 19b) mit wenigstens einem auf dieser vorzugsweise schaltbar gelagerten Abtriebszahnrad (19a-1 ,19a-2,19a-3,19b-1 ,19b-2,19b-3),

gebildet wird.

20. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe ([c]) vorgesehen ist, das durch

wenigstens ein auf jeder Zwischenwelle (19a, 19b) verdrehfest gelagertes Antriebszahnrad (19a-4,19b-4), und durch

wenigstens ein mit dem Antriebszahnrad (19a-4,19b-4) zusammenwirkendes, verdrehfest auf einer Zwischenwelle (21) gelagertes Abtriebszahnrad (21-1 ,21-2),

gebildet wird.

21. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe ([d]) vorgesehen ist, das durch eine durch das Abtriebszahnrad (21-1 ,21-2) angetriebene Zwischenwelle (21), und durch

wenigstens ein Zahnrad (21-3,21-4,21-5), das vorzugsweise schaltbar auf der Zwischenwelle (21) gelagert ist und das über wenigstens ein Abtriebszahnrad (23-1 ,23-2,23-3) mit der Abtriebswelle (23) zusammenwirkt,

gebildet wird.

22. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine nahezu konstante Abstufung zwi- sehen den, vorzugsweise zwischen allen, Gängen aufweist.

23. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Spreizung von ca. 666,65%, insbesondere eine Spreizung von ca. 670% aufweist.

24. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass Schaltmittel zur Realisierung einer

Kupplung zwischen wenigstens einer Zwischenwelle (19a, 19b, 21) und wenigstens einem schaltbaren Zahnrad (19a-1 ,19a-2,19a-3,19b- 1 ,19b-2,19b-3,21-3,21-4,21-5) vorgesehen sind, die als schaltbarer Freilauf ausgebildet sind.

25. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein schaltbares Zahnrad (19a-1 ,19a- 2,198-3,190-1 ,190-2,19^3,21-33,21-4,21-5) einen mit einer Innenverzahnung (59) versehenen Innenring (41) aufweist.

26. Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (59) mit einem Freilaufkörper zusammenwirkt.

27. Getriebeeinheit nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilaufkörper in einer in einem Schaltbolzen (65,65a) vorgesehenen Aussparung (67) anordenbar ist.