DE102015226012A1

DE102015226012A1 - Getriebe, insbesondere für ein Fahrrad und/oder für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015226012A1
Application number: DE102015226012.7A
Authority: DE
Inventors: Georg-Friedrich Lührs; Rene Köhler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2017-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (1), insbesondere für ein Fahrrad und/oder für ein Kraftfahrzeug, mit einer Triebwelle (2), mit drehfest mit der Triebwelle (2) schaltbaren Losrädern (3), mit Schaltelementen (4) zur drehfesten Schaltung der Losräder (3) mit der Triebwelle (2) und mit einer Schaltwelle (5) zur Schaltung der Schaltelemente (4). Die Komplexität des Aufbaus, der notwendige Bauraumbedarf und/oder der Montageaufwand ist dadurch verringert, dass in der Triebwelle (2) und/oder in einem mit der Triebwelle (2) drehfest verbundenen Bauteil (6) und/oder in der Schaltwelle (5) und/oder in einem mit der Schaltwelle (5) drehfest verbundenen Bauteil mindestens eine zumindest teilweise umlaufende Aussparung (7) ausgebildet ist, wobei in der Aussparung (7) ein Mitnahmeelement (8) geführt ist, wobei durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes (8) in der Aussparung (7) eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle (2) und der Schaltwelle (5) aktuierbar beziehungsweise realisierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für ein Fahrrad und/oder für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Getriebe weisen eine Triebwelle auf. Mit der drehenden Triebwelle können Losräder, beispielsweise in Form von Zahnrädern, mittels Schaltelementen drehfest mit der Triebwelle verbunden bzw. geschaltet werden.
Aus der DE 1911056 A1 ist ein Getriebe für Textilmaschinen bekannt, welches mehrere, auf einer gemeinsamen Triebwelle lose drehbar angeordnete Losräder aufweist. Die Lösräder sind dabei jeweils einzeln durch ein Schaltelement in Form eines Ziehkeils mit der Triebwelle drehfest verbindbar bzw. schaltbar. Zu diesem Zweck weisen die Losräder Keilnuten auf, in welche das ziehkeilförmige Schaltelement eingreifen kann. In der Triebwelle und koaxial zu dieser ist eine Schaltwelle drehbar gelagert. Die Schaltwelle weist eine spiralförmige Nut auf, in die ein Nocken des ziehkeilförmigen Schaltelements eingreift. Durch Hin- und Herdrehen der Schaltwelle kann so das ziehkeilförmige Schaltelement in eine Keilnut verschoben werden und ein Losrad drehfest mit der Triebwelle verbunden werden.
Aus der US 2003/0213318 A1 ist ein Getriebe für ein Fahrzeug bekannt, welches eine Triebwelle in Form einer Hohlwelle mit einer darin angeordneten Schaltstange aufweist. In Anhängigkeit von der axialen Position der Schaltstange sind mittels eines Schaltmechanismus Losräder mit der Triebwelle selektiv schaltbar.
Aus der DE 10 2007 004 802 B2 ist ein Getriebe für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug bekannt, welches eine Triebwelle aufweist, an der mehrere Zahnräder gelagert sind. Die Zahnräder sind dabei mittels schaltbarer Freiläufe in wenigstens eine Drehrichtung drehfest mit der Triebwelle verbindbar. Dazu sind die Zahnräder mit Innenverzahnungen versehen, in welche in der Triebwelle liegende Freilaufkörper einrasten können. Durch axiales Hin- und Herschieben eines Schaltbolzens mit Aussparungen im Bereich der Freilaufkörper können diese in eine Innenverzahnung eines Zahnrades ein- oder ausgeklinkt werden.
Die im Stand der Technik bekannten Getriebe sind jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So sind die im Stand der Technik bekannten Getriebe meist sehr komplex aufgebaut. Insbesondere kann dabei eine Aktuierung der Schaltelemente für eine drehende Triebwelle auch aufwändig und/oder uneffizient sein. Zudem erfordern die im Stand der Technik bekannten Getriebe meist einen großen Bauraum, was insbesondere für ein Fahrrad eher unvorteilhaft ist. Darüber hinaus sind die im Stand der Technik bekannten Getriebe meist aufwändig in der Montage.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das eingangs genannte Getriebe nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Komplexität des Aufbaus und/oder der notwendige Bauraumbedarf und/oder der Montageaufwand verringert ist, insbesondere bei der Aktuierung von Schaltelementen in einer drehenden Triebwelle der Bauraumbedarf und der Montageaufwand verringert ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun für das eingangs genannte Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dabei weist das Getriebe eine drehbare Triebwelle auf, drehfest mit der Triebwelle verbindbare bzw. schaltbare Losräder, Schaltelemente zur drehfesten Verbindung bzw. Schaltung der Losräder mit der Triebwelle und eine Schaltwelle zur Schaltung der Schaltelemente. In der Triebwelle und/oder in einem mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil und/oder in der Schaltwelle und/oder in einem mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil ist mindestens eine zumindest teilweise umlaufende Aussparung ausgebildet. Das mit der Triebwelle drehfest verbundene Bauteil kann zum Beispiel eine Steuerwelle sein. Die Schaltwelle und/oder das mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil und/oder das mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil, zum Beispiel die Steuerwelle, sind insbesondere drehbar. Beispielsweise können die Schaltwelle und/oder das mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil und/oder das mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil, zum Beispiel die Steuerwelle, im Wesentlichen mit der gleichen Drehzahl der Triebwelle drehbar sein. In der Aussparung ist insbesondere ein Mitnahmeelement geführt. Dabei ist durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes in der Aussparung eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle aktuierbar beziehungsweise realisierbar. Für die relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle kann dabei insbesondere die Aussparung sorgen. Hierdurch kann eine Aktuierung der Schaltelemente in der drehenden Triebwelle und insbesondere auch bei einer, beispielsweise mit der Drehzahl der Triebwelle drehenden Schaltwelle auf einfache und effektive Weise erzielt werden. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass Bauraum eingespart werden kann. Zudem hat ein derartiges Getriebe den Vorteil, dass es auch im Hinblick auf Toleranzen und Umgebungsbedingungen, insbesondere für einen Einsatz in einem Fahrrad, geeignet ist.
Die Aussparung kann insbesondere als eine zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung ausgebildet sein.
Die Aussparung kann insbesondere in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen Nut, beispielsweise in einer inneren Umfangsfläche der Triebwelle, oder in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, durchgängigen Aussparung, beispielsweise in der Schaltwelle und/oder in dem mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil oder in dem mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil, ausgebildet sein.
Das Mitnahmeelement kann insbesondere axial bewegbar, beispielsweise axial verschiebbar, sein. Die relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle kann insbesondere durch eine axiale Bewegung des Mitnahmeelements aktuierbar beziehungsweise realisierbar sein. Dabei kann das mit der Aussparung ausgestattete Bauteil, beispielsweise die Triebwelle und/oder das mit der Triebwelle drehfest verbundene Bauteil und/oder die Schaltwelle und/oder das mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil, einer durch die axiale Bewegung des Mitnahmeelements auf die Wandung der zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen Aussparung ausgeübten axialen Kraft durch die Realisierung einer relativen Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle ausweichen. Dadurch, dass das Mitnahmeelement in der Aussparung geführt ist, kann bereits bei einer geringen axialen Bewegung des Mitnahmeelements auch eine entsprechend große relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle erzielt werden.
Das Mitnahmeelement kann insbesondere drehbar gelagert sein. Beispielsweise kann das Mitnahmeelement mittels eines Wälzlagers, zum Beispiel eines Kugellagers, beispielsweise mit einem Außenring, einem Innenring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern, zum Beispiel Kugeln, drehbar gelagert sein. Das Mitnahmeelement und insbesondere der Außenring des Wälzlagers können dabei insbesondere mit der Drehzahl der Triebwelle drehbar sein. Der Innenring des Wälzlagers, insbesondere wenn nicht geschaltet wird, muss nicht mit der Drehzahl der Triebwelle drehen.
Das Mitnahmeelement kann insbesondere durch eine Schaltspindel axial bewegbar sein. So kann eine axiale Bewegung des Mitnahmeelements auf einfache Weise realisiert werden. Dadurch, dass das Mitnahmeelement in der Aussparung geführt ist, kann bereits bei einer geringen axialen Bewegung des Mitnahmeelements durch eine Schaltspindel eine große relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle erzielt werden. Die Schaltspindel kann insbesondere in der Schaltwelle und/oder Triebwelle und/oder koaxial zu der Schaltwelle und/oder der Triebwelle angeordnet sein. Dabei können die Schaltwelle und die Triebwelle insbesondere in Form von Hohlwellen ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Schaltspindel in der Schaltwelle und die Schaltwelle in der Triebwelle angeordnet sein, wobei die Schaltspindel, die Schaltwelle und die Triebwelle koaxial sind. Die Schaltspindel kann dabei beispielsweise, insbesondere wenn nicht geschaltet wird, stehend sein und/oder muss nicht mit der Drehzahl der Triebwelle drehen.
Das Mitnahmeelement kann insbesondere eine radiale Erstreckung aufweisen. Zum Beispiel kann das Mitnahmeelement in Form eines, insbesondere radialen Zapfens ausgebildet sein. Durch ein Mitnahmeelement mit einer radialen Erstreckung kann insbesondere eine axiale Bewegung, welche von einer in der Schaltwelle und Triebwelle koaxial angeordneten Schaltspindel bewirkt wird, in eine relative Verdrehung zwischen der außerhalb der Schaltspindel angeordneten Triebwelle und Schaltwelle umgewandelt werden.
Im Rahmen einer Ausgestaltung ist das Mitnahmeelement in der Aussparung in der Triebwelle und/oder in dem mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil geführt. Dabei ist das Mitnahmeelement insbesondere weiterhin in einer Ausnehmung mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle und/oder in dem mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil geführt.
Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung ist das Mitnahmeelement in der Aussparung in der Schaltwelle und/oder in dem mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil geführt. Dabei ist das Mitnahmeelement insbesondere weiterhin in einer Ausnehmung mit einer axialen Erstreckung in der Triebwelle und/oder in dem mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil geführt.
Die Ausnehmung mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle und/oder in dem mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil oder in der Triebwelle und/oder in dem mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil kann insbesondere ebenfalls in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, Ausnehmung ausgebildet sein. Eine Ausbildung von einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, Ausnehmung sowohl in der Triebwelle und/oder in dem mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil als auch in der Schaltwelle und/oder in dem mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil kann sich positiv auf die Schaltkräfte und die konstruktive Ausgestaltung auswirken.
Die Ausnehmung mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle kann zum Beispiel in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, durchgängigen Ausnehmung, beispielsweise in der Schaltwelle, oder in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, Nut, beispielsweise in einer inneren Umfangsfläche der Schaltwelle, oder – wie in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen veranschaulicht – in Form eines, beispielsweise geraden, insbesondere axialen Langloches, beispielsweise in der Schaltwelle, oder in Form einer, beispielsweise geraden, insbesondere axialen Längsnut, beispielsweise in einer inneren Umfangsfläche der Schaltwelle, ausgebildet sein.
Die Ausnehmung mit einer axialen Erstreckung in der Triebwelle kann zum Beispiel in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, Nut, beispielsweise in einer inneren Umfangsfläche der Triebwelle, oder in Form einer beispielsweise geraden, insbesondere axialen Längsnut, beispielsweise in einer inneren Umfangsfläche der Triebwelle, ausgebildet sein.
Das Mitnahmeelement kann insbesondere durch die Schaltwelle und/oder durch das mit der Schaltwelle drehfest verbundene Bauteil und/oder durch das mit der Triebwelle drehfest verbundene Bauteil hindurchgeführt sein. Zum Beispiel kann das Mitnahmeelement durch die zumindest teilweise umlaufende, insbesondere spiralförmige, durchgängige Aussparung in der Schaltwelle und/oder durch das mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil oder durch das mit der Triebwelle drehfest verbundenen Bauteil und/oder durch die Ausnehmung mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle bzw. durch das mit der Schaltwelle drehfest verbundene Bauteil hindurchgeführt sein. So kann das Getriebe besonders kompakt und bauraumsparend ausgebildet werden.
Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Getriebe nun in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden werden nun einige bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Getriebes anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
1a in einer schematischen Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines Getriebes mit einer, in einer inneren Umfangsfläche einer Triebwelle ausgebildeten, zumindest teilweise umlaufenden spiralförmigen Aussparung/Nut und mit einer, in einer Schaltwelle ausgebildeten Ausnehmung/einem Langloch, wobei ein Mitnahmeelement in der spiralförmigen Nut der Triebwelle und dem Langloch der Schaltwelle derart geführt ist, dass durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle aktuierbar beziehungsweise realisierbar ist,
1b in einer schematischen, perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt der in 1a gezeigten Triebwelle,
1c in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die in 1a gezeigte Schaltwelle,
2a in einer schematischen Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Getriebes mit einer, in einer inneren Umfangsfläche einer Triebwelle ausgebildeten Ausnehmung/einer Längsnut und einer, in einer Schaltwelle ausgebildeten, zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen, durchgängigen Aussparung, wobei ein Mitnahmeelement in der Längsnut der Triebwelle und in der spiralförmigen, durchgängigen Aussparung der Schaltwelle derart geführt ist, dass durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes in der spiralförmigen, durchgängigen Aussparung der Schaltwelle eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle aktuierbar beziehungsweise realisierbar ist,
2b in einer schematischen, perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt der in 2a gezeigten Triebwelle,
2c in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die in 2a gezeigte Schaltwelle; und
3 in einer schematischen Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines Getriebes mit einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen, durchgängigen Aussparung, welche in einer mit einer Triebwelle drehfest verbundenen Steuerwelle ausgebildet ist, und einer Ausnehmung/einer Längsnut, welche in einer inneren Umfangsfläche einer Schaltwelle ausgebildet ist, wobei ein Mitnahmeelement in der spiralförmigen, durchgängigen Aussparung in der Steuerwelle und in der Längsnut der Schaltwelle derart geführt ist, dass durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes in der spiralförmigen, durchgängigen Aussparung der Steuerwelle eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle und der Schaltwelle aktuierbar beziehungsweise realisierbar ist.
In den 1a bis 1c, 2a bis 2c sowie 3 werden unterschiedliche Ausführungsformen eines Getriebes 1, insbesondere für ein Fahrrad und/oder für ein Kraftfahrzeug, schematisch dargestellt.
Hierbei wird in den 1a bis 1c eine erste Ausführungsform, in den 2a bis 2c eine zweite Ausführungsform und in der 3 eine dritte Ausführungsform eines Getriebes 1, insbesondere für ein Fahrrad und/oder für ein Kraftfahrzeug, zumindest teilweise dargestellt.
Dabei kann das Getriebe 1 zum Beispiel für ein Elektrofahrrad, insbesondere für einen Hybridantrieb für ein Elektrofahrrad, zum Beispiel für ein E-Bike oder Pedelec, und/oder auch für ein, beispielsweise herkömmliches Fahrrad, insbesondere ohne Hybridantrieb, und/oder für ein Motorrad und/oder auch für ein Kraftfahrzeug, wie einen Personenkraftwagen (PkW) etc., ausgelegt sein.
In den, in den Figuren dargestellten drei Ausführungsformen weist das Getriebe 1 eine Triebwelle 2, mit der Triebwelle 2 drehfest verbindbare bzw. schaltbare Losräder 3, Schaltelemente 4 zur drehfesten Verbindung bzw. Schaltung der Losräder 3 mit der Triebwelle 2 und eine Schaltwelle 5 zur Schaltung der Schaltelemente 4 auf.
Die Triebwelle 2 und die Schaltwelle 5 sind dabei jeweils in Form einer Hohlwelle ausgebildet. Dabei ist die Schaltwelle 5 im Wesentlichen in der Triebwelle 2 und koaxial zur Triebwelle 2 angeordnet. Die Schaltwelle 5 ist dabei, beispielsweise insbesondere mit der Drehzahl der Triebwelle 2, drehbar.
Die Schaltelemente 4 sind zwischen der Schaltwelle 5 und der Triebwelle 2, insbesondere bewegbar angeordnet. Dabei ist jeweils ein Schaltelement 4 einem Losrad 3 zugeordnet. Die Schaltelemente 4 weisen Schaltabschnitte 4a zur drehfesten Verbindung bzw. Schaltung der Losräder 3 mit der Triebwelle 2 auf. Die Schaltelemente 4 können insbesondere wippenförmig ausgebildet sein.
Die Schaltwelle 5 weist eine Schaltlogik in Form von erhabenen Abschnitten 5a auf der äußeren Umfangsfläche der Schaltwelle 5 auf. Dabei kann die Schaltwelle 5 beispielsweise eine Art Schaltwalze darstellen. Durch die Schaltlogik, insbesondere durch die erhabenen Abschnitte 5a auf der äußeren Umfangsfläche der Schaltwelle 5, sind die Schaltelemente 4 schaltbar.
Die Triebwelle 2 weist dabei Schaltelementaufnahmen 2a, insbesondere in Form von abschnittsweise durchgängigen Aussparungen, zur Aufnahme der Schaltelemente 4 auf. Dabei ist jeweils ein Schaltelement 4 einer Schaltelementaufnahme 2a zugeordnet bzw. darin angeordnet. Die Schaltelemente 4 sind dabei durch die Schaltlogik, insbesondere durch die erhabenen Abschnitte 5a auf der äußeren Umfangsfläche der Schaltwelle 5, radial auswärts aktuierbar und zumindest teilweise in die Schaltelementaufnahmen 2a hinein bewegbar.
Die 1a, 2a und 3 veranschaulichen, dass in einer geschalteten Stellung eines Schaltelements 4, sich dessen Schaltabschnitt 4a durch die Triebwelle 2, insbesondere durch die durchgängigen Aussparungen der Schaltelementaufnahmen 2a, hindurch erstreckt und dann das dem Schaltelement 4 zugeordnete Losrad 3 drehfest mit der Triebwelle 2 verbindet. Dies kann gegebenenfalls durch Kraftschluss oder Formschluss erfolgen. Wie dargestellt, können die Schaltelemente 4 und die Losräder 3 jedoch insbesondere für eine formschlüssige Verbindung der Losräder 3 mit der Triebwelle 2 ausgelegt sein. Die Losräder 3 weisen dafür Schaltabschnittaufnahmen 3a, insbesondere in Form von Aussparungen zur Aufnahme der Schaltabschnitte 4a der Schaltelemente 4 auf. Dabei ist jeweils ein Schaltabschnitt 4a eines Schaltelements 4 einer Schaltabschnittaufnahme 3a eines Losrades 3 zugeordnet. So kann in der geschalteten Stellung eines Schaltelements 4, dessen Schaltabschnitt 4a in eine Schaltabschnittaufnahme 3a eines dem Schaltelement 4 zugeordneten Losrades 3 eingreifen.
Die 1a, 2a und 3 veranschaulichen auch, dass in einer ungeschalteten Stellung eines Schaltelements 4, dessen Schaltabschnitt 4a angrenzend an oder radial einwärts von einer äußeren Umfangsfläche der Triebwelle 2 angeordnet ist, so dass das dem Schaltelement 4 zugeordnete Losrad 3 lose bzw. frei drehbar ist.
In den, in den Figuren dargestellten drei Ausführungsformen weist das Getriebe 1 weiterhin ein Mitnahmeelement 8 mit einer radialen Erstreckung in Form eines, insbesondere radialen Zapfens, beispielsweise eines Mitnehmerzapfens, auf. Dabei ist das Mitnahmeelement 8 mittels eines Wälzlagers 11, beispielsweise Kugellagers, mit einem Außenring 11a, einem Innenring 11b und dazwischen angeordneten Wälzkörpern 11c, beispielsweise Kugeln, drehbar gelagert. Zudem ist das Mitnahmeelement 8 durch eine Schaltspindel 9 axial bewegbar. Die Schaltspindel 9 weist dabei eine axiale Erstreckung auf und ist in der Schaltwelle 5 und koaxial zu der Schaltwelle 5 und insbesondere auch koaxial zu der Triebwelle 2 angeordnet. Dabei ist das Mitnahmeelement 8 insbesondere auf einem, durch die Schaltspindel 9 antreibbaren und axial bewegbaren Schaltschlitten 10, insbesondere mittels des Wälzlagers 11, drehbar gelagert.
Das Mitnahmeelement 8 ist dabei in einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 geführt. Die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung 7 kann gegebenenfalls zumindest eine volle Umdrehung umlaufend ausgebildet sein.
Im Rahmen der in den 1a bis 1c gezeigten ersten Ausführungsform ist die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung 7 in der Triebwelle 2 ausgebildet. Im Rahmen der in den 2a bis 2c gezeigten zweiten Ausführungsform ist die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung 7 in der Schaltwelle 5 ausgebildet. Und in der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform ist die zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmige Aussparung 7 in einem mit der Triebwelle 2 drehfest verbundenen Bauteil 6, insbesondere in einer mit der Triebwelle 2 drehfest verbundenen Steuerwelle 6, ausgebildet.
Dabei ist durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes 8 in der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle 2 und der Schaltwelle 5 aktuierbar beziehungsweise realisierbar. So können die Triebwelle 2 und die Schaltwelle 5 durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes 8 in bzw. entlang der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 relativ zueinander verdreht werden. Dabei ist die relative Verdrehung zwischen der Triebwelle 2 und der Schaltwelle 5 insbesondere durch eine, insbesondere von der Schaltspindel 9 angetriebene, axiale Bewegung des Mitnahmeelements 8 aktuierbar beziehungsweise realisierbar. Dabei kann das mit der mindestens einen zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 ausgestattete Bauteil, beispielsweise die Triebwelle 2 oder die mit der Triebwelle 2 drehfest verbundene Steuerwelle 6 oder die Schaltwelle 5, einer durch die axiale Bewegung des Mitnahmeelements 8 auf die Wandung der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 ausgeübten axialen Kraft durch die relative Verdrehung zwischen der Triebwelle 2 und der Schaltwelle 5 ausweichen. Dadurch, dass das Mitnahmeelement 8 in der mindestens einen zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 geführt ist, kann bereits bei einer geringen axialen Bewegung des Mitnahmeelements 8 eine große relative Verdrehung zwischen der Triebwelle 2 und der Schaltwelle 5 erzielt werden. Das Ausmaß der relativen Verdrehung zwischen der Triebwelle 2 und der Schaltwelle 5, bei einer axialen Bewegung des Mitnahmeelements 8, kann insbesondere von der Steigung der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 abhängig sein. Beispielsweise kann die Steigung der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 derart gewählt sein, dass durch eine vergleichsweise geringe axiale Bewegung des Mitnahmeelements 8 eine große relative Verdrehung zwischen der Triebwelle 2 und der Schaltwelle 5 erzielt werden kann. Durch eine gezielte axiale Bewegung des Mitnahmeelements 8, insbesondere durch die Schaltspindel 9, kann so gezielt eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle 2 und der Schaltwelle 5 eingestellt werden. Hierdurch werden dann im Endeffekt die Losräder 3 aufgrund der Schaltlogik bzw. der sich dann auch relativ zur Triebwelle 2 drehenden erhabenen Abschnitte 5a entsprechend geschaltet.
Die Schaltwelle 2, das Mitnahmeelement 8 und der Außenring 11a des Wälzlagers 11 sowie das optionale mit der Triebwelle 2 drehfest verbundene Bauteil 6, insbesondere die Steuerwelle 6, der dritten Ausführungsform sind im Wesentlichen mit der Drehzahl der Triebwelle 2 drehbar. Die Schaltspindel 9, der Schaltschlitten 10 und der Innenring 11b des Wälzlagers 11 können, insbesondere wenn nicht geschaltet wird, stehend sein und/oder müssen nicht mit der Drehzahl der Triebwelle 2 drehen.
Im Rahmen der in den 1a bis 1c gezeigten ersten Ausführungsform ist das Mitnahmeelement 8 in der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmige Aussparung 7 in der Triebwelle 2 geführt. So kann eine geringe Komplexität und Anzahl der Bauteile sowie eine geringe Komplexität des Zusammenbaus erzielt werden. Die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung 7 in der Triebwelle 2 ist dabei in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Nut in einer inneren Umfangsfläche der Triebwelle 2 ausgebildet. Das Mitnahmeelement 8 ist dabei weiterhin in einer Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle 5 geführt. Dabei ist das Mitnahmeelement 8 durch die Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle 5 hindurchgeführt. Die Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle 5 ist dabei in Form eines, insbesondere geraden und axialen Langloches in der Schaltwelle 5 ausgebildet.
Im Rahmen der in den 2a bis 2c gezeigten zweiten Ausführungsform ist das Mitnahmeelement 8 in der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmige Aussparung 7 in der Schaltwelle 5 geführt. Auch so kann eine geringe Komplexität und Anzahl der Bauteile sowie eine geringe Komplexität des Zusammenbaus erzielt werden. Dabei ist die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung 7 in der Schaltwelle 5 in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen, durchgängigen Aussparung in der Schaltwelle 5 ausgebildet. Das Mitnahmeelement 8 ist dabei durch die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige, durchgängige Aussparung 7 in der Schaltwelle 5 hindurchgeführt. Das Mitnahmeelement 8 ist dabei weiterhin in eine Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Triebwelle 2 geführt. Die Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Triebwelle 2 ist dabei in Form einer, insbesondere geraden und axialen Längsnut in einer inneren Umfangsfläche der Triebwelle 2 ausgebildet.
Im Rahmen der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform ist das Mitnahmeelement 8 in der zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmige Aussparung 7 in einem mit der Triebwelle 2 drehfest verbundenen Bauteil 6, hier einer Steuerwelle 6, geführt. So kann – durch Anordnung einer weiteren verschachtelten Welle 6 bzw. eines derartigen Bauteils – der Triebwelle 2 Komplexität genommen werden. Dabei ist die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung 7 in der Steuerwelle 6 in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen, durchgängigen Aussparung in der Steuerwelle 6 ausgebildet. Das Mitnahmeelement 8 ist dabei durch die zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige, durchgängige Aussparung 7 in der Steuerwelle 6 hindurchgeführt. Dabei ist das Mitnahmeelement 8 weiterhin in einer Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle 2 geführt. Die Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle 2 ist dabei in Form einer, insbesondere geraden und axialen Längsnut in einer inneren Umfangsfläche der Schaltwelle 2 ausgebildet.
Im Rahmen von Variationen der, in den Figuren dargestellten drei Ausführungsformen kann die Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle 5 der ersten Ausführungsform nicht in Form eines, insbesondere geraden und axialen Langloches, sondern in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen durchgängigen Ausnehmung beziehungsweise die Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in der Triebwelle 2 der zweiten Ausführungsform nicht in Form einer, insbesondere geraden und axialen, Längsnut sondern in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Nut beziehungsweise die Ausnehmung 12 mit einer axialen Erstreckung in dem mit der Triebwelle 2 drehfest verbundenen Bauteil, insbesondere in der Steuerwelle 6, der dritten Ausführungsform nicht in Form einer, insbesondere geraden und axialen Längsnut, sondern in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Nut ausgebildet sein. Eine Kombination von einer zumindest teilweise umlaufenden, spiralförmigen Aussparung 7 mit einer zumindest teilweise umlaufenden spiralförmigen Ausnehmung 12 in unterschiedlichen Bauteilen (2, 5; 5, 6) kann sich positiv auf die Schaltkräfte und die konstruktive Ausgestaltung auswirken.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: Triebwelle
2a: Schaltelementaufnahme
3: Losrad
3a: Schaltabschnittaufnahme
4: Schaltelement
4a: Schaltabschnitt
5: Schaltwelle
5a: Schaltlogik/erhabene Abschnitte
6: Steuerwelle
7: spiralförmige Aussparung
8: Mitnahmeelement
9: Schaltspindel
10: Schaltschlitten
11: Wälzlager
11a: Außenring
11b: Innenring
11c: Wälzkörper
12: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1911056 A1 [0003]
US 2003/0213318 A1 [0004]
DE 102007004802 B2 [0005]

Claims

Getriebe (1), insbesondere für ein Fahrrad und/oder für ein Kraftfahrzeug, mit einer Triebwelle (2), mit drehfest mit der Triebwelle (2) schaltbaren Losrädern (3), mit Schaltelementen (4) zur drehfesten Schaltung der Losräder (3) mit der Triebwelle (2) und mit einer Schaltwelle (5) zur Schaltung der Schaltelemente (4), dadurch gekennzeichnet, dass in der Triebwelle (2) und/oder in einem mit der Triebwelle (2) drehfest verbundenen Bauteil (6) und/oder in der Schaltwelle (5) und/oder in einem mit der Schaltwelle (5) drehfest verbundenen Bauteil mindestens eine zumindest teilweise umlaufende Aussparung (7) ausgebildet ist, wobei in der Aussparung (7) ein Mitnahmeelement (8) geführt ist, wobei durch eine Bewegung des Mitnahmeelementes (8) in der Aussparung (7) eine relative Verdrehung zwischen der Triebwelle (2) und der Schaltwelle (5) aktuierbar beziehungsweise realisierbar ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (7) als eine zumindest teilweise umlaufende, spiralförmige Aussparung ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (7) in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, Nut oder in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, durchgängigen Aussparung ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) axial bewegbar ist, wobei die relative Verdrehung zwischen der Triebwelle (2) und der Schaltwelle (5) durch eine axiale Bewegung des Mitnahmeelements (8) aktuierbar beziehungsweise realisierbar ist.
Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) drehbar gelagert ist.
Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) durch eine Schaltspindel (9) axial bewegbar ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) in der Aussparung (7) in der Triebwelle (2) und/oder in dem mit der Triebwelle (2) drehfest verbundenen Bauteil (6) geführt ist, wobei das Mitnahmeelement (8) weiterhin in einer Ausnehmung (12) mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle (5) und/oder in dem mit der Schaltwelle (5) drehfest verbundenen Bauteil geführt ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) in der Aussparung (7) in der Schaltwelle (5) und/oder in dem mit der Schaltwelle (5) drehfest verbundenen Bauteil geführt ist, wobei das Mitnahmeelement (8) weiterhin in einer Ausnehmung (12) mit einer axialen Erstreckung in der Triebwelle (2) und/oder in dem mit der Triebwelle (2) drehfest verbundenen Bauteil (6) geführt ist.
Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) mit einer axialen Erstreckung in der Schaltwelle (5) und/oder in dem mit der Schaltwelle drehfest verbundenen Bauteil oder in der Triebwelle (2) und/oder in dem mit der Triebwelle (2) drehfest verbundenen Bauteil (6) ebenfalls in Form einer zumindest teilweise umlaufenden, insbesondere spiralförmigen, Ausnehmung ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) durch die Schaltwelle (5) und/oder durch das mit der Schaltwelle (5) drehfest verbundene Bauteil und/oder durch das mit der Triebwelle (2) drehfest verbundene Bauteil (6) hindurchgeführt ist.