DE2332789A1

DE2332789A1 - Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer motorraeder

Info

Publication number: DE2332789A1
Application number: DE19732332789
Authority: DE
Inventors: Imre Dipl Ing Szodfridt
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1973-06-28
Filing date: 1973-06-28
Publication date: 1975-01-16
Also published as: JPS5036860A; IT1012809B

Description

R 43

Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Motorräder.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Motorräder, bestehend aus einer Anzahl scheibenförmiger, auf einer über eine willkürlich trennbare Kupplung mit der Motorabtriebswelle verbindbaren Antriebswelle angeordneter Festräder und einer Anzahl ständig mit diesen kämmender, frei drehbar auf einer Abtriebswelle angeordneter, durch Losräder gebildeter Schalträder sowie willkürlich betätigbaren Schaltmitteln zum wahlweisen drehfesten Kuppeln jeweils eines Schaltrades mit der Abtriebswelle.

Ein für Motorräder bestimmtes Zahnräderwechselgetriebe, bei dem eine Anzahl unterschiedlich großer, mit einer über eine willkürlich trennbare Kupplung mit der Motorabtriebswelle kuppelbaren Antriebswelle einteilig ausgebildeter Festräder ständig mit einer Anzahl unterschiedlich großer, als Losräder unabhängig und frei drehbar auf einer hohlen Abtriebswelle angeordneter Schalträder kämmt und bei dem mittels eines axial verschieb!ich in der hohlen Abtriebswelle geführten Schaltgliedes jeweils eines der Schalträder drehfest mit dieser kuppelbar ist, ist durch die DT-PS 950 984 bekannt geworden. Bei diesem bekannten Zahnräderwechselgetriebe durchgreift das Schaltglied axial gerichtete Radi al sch!itze der hohlen Abtriebswelle und wirkt, je nach Schaltstellung, mit in den Naben der Schalträder ausgebildeten Innenklauen formschlüssig zusammen. Der Verstellung des Schaltgliedes ist eine in der hohlen Abtriebswelle axial verschieblich geführte Schaltstange zugeordnet, die zusammen mit einer ihr zugeordneten Betätigungseinrichtung

409883/0174

- χ - R 43

eine unerwünschte Vergrößerung der Baulänge des Getriebes bedingt, die sich insbesondere bei Getrieben mit größerer Gangzahl nachteilig auswirkt. Darüber hinaus ist die Herstellung der Teile und die Montage eines solchen Zahnräderwechselgetriebes sehr aufwendig. Für Motorräder sind ferner mittels durch Schaltgabeln verstellbare Schieberäder schaltbare Zahnräderwechselgetriebe bekannt, auf deren verzahnter Antriebs-und Abtriebswelle abwechselnd und ständig miteinander kämmend axial verschiebl iche Schal.träder und nicht verschiebl iche Festräder angeordnet sind, wobei die Schalträder durch Vermittlung auf einer Schaltwalze gelagerter Schaltgabeln axial verschiebbar und über axial vorspringende Klauen mit den Festrädern und über diese mit der jeweiligen Welle drehfest kuppelbar sind. Wegen der axial vorspringenden Klauen der Schalträder und mindestens teilweise auch der Festräder weisen Schaltgetriebe dieser Bauart eine beträchtliche Baulänge auf und ist ferner die Herstellung der Getrieberäder sehr aufwendig, da die Klauen fertiggeschmiedet oder in sonstiger Weise fertigbearbeitet werden müssen, wobei insbesondere bei kleineren Rädern die Anzahl und Lage der Klauen auf die Zähnezahl der Räder abgestimmt sein muss, damit das Verzahnungswerkzeug zwischen die Klauen eintauchen kann. Bei abwechselnd auf beiden Wellen angeordneten Schalträdern muß ferner die die Schaltgabeln führende Schaltwalze seitlich versetzt zwischen der Antriebs- und Abtriebswelle, also außerhalb der Teilungsebene des Getriebegehäuses angeordnet werden, wodurch nicht nur eine unerwünschte Verbreiterung des Getriebes, sondern insbesondere eine aufwendigere Montage bedingt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnräderwechselgetriebe der eingangs bezeichneten Bauart, insbesondere für Motorräder zu schaffen, welches bei geringst möglicher Baulänge sowohl eine einfache, preiswerte, insbesondere gruppenweise vollautomatische Herstellung der Getriebeteile und einen leichten, mindestens teilweise maschinell durchführbaren Zusammenbau des Getriebes ermöglicht.

409883/0174

- 3 - R 43

Diese Aufgabe wird bei einem Zahnräderwechselgetriebe der eingangs bezeichneten Bauart erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abtriebswelle in axialer Richtung abwechselnd aufeinanderfolgend glatt geschliffene Umfangsf1ächen und kränze kurzer, radial vorspringender Klauen aufweist und in den Naben der Schalträder nebeneinanderliegend eine glattflächige Innenbohrung und ein die Klauen der Abtriebswelle übergreifendes Innenprofil vorgesehen ist und daß die Räder axial verschiebbar auf der Abtriebswelle gelagert sind. Die Schalträder sind dabei durch Doppel schaltgabeln auf der Abtriebswelle in der Weise axial verschiebbar, daß je nach Schaustellung ihr Innenprofil mit dem entsprechenden Klauenkranz der Abtriebswelle in oder ausser Eingriff gebracht wird. Vorteilhafterweise sind die Schalträder jeweils paarweise miteinander gekoppelt und mittels jeweils einer zwischen ein Schaltradpaar eingreifenden Doppelschaltgabel paarweise gemeinsam verschiebbar, wobei die beiden Schalträder eines Paares auf der gleichen, glatt geschliffenen Umfangsflache der Abtriebswelle gelagert und das Innenprofil jedes der beiden Schalträder jeweils einem der beiderseits an die glatt geschliffene Umfangsflache der Abtriebswelle angrenzenden Klauengrenze zugewandt ist.

Erfindungsgemäß sind die Schalträder mit nutenförmigen Gabelbahnen versehen, wobei die größeren Schalträder seitliche, gegebenenfalls nutenförmige Gabelbahnen bildende Hohldrehungen und die kleineren Schalträder axial verlängerte Naben, in denen eine der Verzahnungsbreite gegenüber versetzte, nutenförmige Gabelbahn untergebracht ist, aufweisen. Zweckmässigerweise werden zu mehreren gleichzeitig bearbeitbare, geradverzahnte Fest- und Schalträder verwendet, wobei die in den Naben der Schalträder neben dem Innenprofil angeordnete glattflächige Bohrung mit diesem gemeinsam geräumt und geschliffen wird, so daß eine absolut fluchtende Ausrichtung beider Ausnehmungen gewährleistet ist.

409883/01IU

- 4 - R 43

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind die auf die Schalträder wirkenden Schaltgabeln auf einer vorzugsweise mit der Schalt- bzw. Kickstarterwelle in koaxialer Ausrichtung zu einer Montageeinheit zusammengefassten, in der Teilungsebene des Getriebegehäuses und unterhalb der Abtriebswelle angeordneten Schaltwalze gelagert und geführt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Antriebswelle in an sich bekannter Weise als Stufenrad einteilig ausgebildet oder aber durch eine im Einstich glattgeschliffene Stufenwelle, auf die die Festräder mindestens teilweise und unter Zwischenschaltung axialer Distanzscheiben oder Distanzhiilsen aufgepresst sind, gebildet sein. Die größeren Festräder, sind vorteilhafterweise durch seitlich glattflächige, vollautomatisch von einem Stangenmaterial abdrehbare und zu mehreren gemeinsam und gleichzeitig verzahn- und bearbeitbare Scheiben dargestellt, während die kleineren Festräder entweder mit der Antriebswelle einteilig ausgebildet oder aber mit einer einseitig verlängerten Nabe versehen sind, um einerseits die Beeinträchtigung der Zahnfußfestigkeit beim Aufpressen auf die Antriebswelle herabzusetzen, andererseits jedoch wenigstens zwei Räder gleichzeitig verzahnen und bearbeiten zu können.

Bei dem erfindungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebe weisen weder die Festräder noch die Schalträder axial hervorstehende Kupplungsmittel auf, wodurch sich in Verbindung mit der durch die Unterbringung sämtlicher Schalträder auf der Abtriebswelle ermöglichten Anordnung einer mit der Schalt- bzw. Kickstarterwelle zu einer koaxialen Baueinheit zusammengefassten Schaltwalze in der Teilungsebene des Getriebegehäuses ein außerordentlich klein bauendes, einfach und insbesondere in großen Serien maschinell montierbares Schaltgetriebe ergibt. Darüber hinaus besteht das erfindungsgemäße Schaltgetriebe ausschließlich aus einfachen, preiswert herstellbaren Einzelteilen, da sowohl die Fest- und Schalträder als auch die An- und Abtriebswelle als vollautomatisch herstellbare Massenteile ausgebildet sind. Die jeweils paarweise Zusammenfassung der Schalträder gewährleistet in Verbindung mit den breiten, durch die glattflächigen Innenbohrungen der Naben gebildeten Zahnradgleitflächen und deren

Λ09883/0174

- 5 - R 43

in der Leerlaufstellung symmetrischen Lage zu den Zahnkraftangriffspunkten einen ruhigen und insbesondere verschleißarmen Lauf, da ein eventuelles Taumeln der Schalträder unterbunden ist. Die zusammen mit dem Innenprofil in den Naben der Schalträder zum drehfesten Kuppeln der Schalträder mit der Abtriebswelle dienenden, letztere radial überragenden Klauen lassen sich im Abwälzverfahren billig und mit hoher Genauigkeit herstellen, wobei die Kürze der Klauen einerseits eine hohe Belastbarkeit und andererseits einen günstigen, das Herausspringen der Gänge verhindernden Reibverschluß mit dem jeweils gekoppelten Schaltrad gewährleistet. Die radial über dem Umfang der Abtriebswelle vorspringenden Klauen gestatten ferner die Vermeidung jeglicher Wellenschwächung der Abtriebswelle. Als weiterer Vorzug des erfindungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebes wäre schließlich noch hervorzuheben, daß infolge der paarweisen Zusammenfassung der Schalträder die von den Schaltgabeln zu übertragenden, gegenüber den Ausrückkräften wesentlicn größeren Einrückkräfte jeweils in Richtung auf ein Schaltrad gerichtet sind, wodurch einerseits eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet und andererseits eine schmale Ausbildung der die Gabelbahnen nach außen begrenzenden Stege ermöglicht ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine mehr oder minder schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß. gestalteten Zahnräderwechselgetriebes für Motorräder.

Bei dem in der Zeichnung aufgezeigten fünfgängigen Zahnräderwechselgetriebe sind in der Tei1ungsebene eines nicht näher dargestellten Getriebegehäuses eine Antriebswelle 1 und eine Abtriebswelle 2 übereinanderliegend angeordnet. Auf der Antriebswelle 1 sind die Festräder 3, 4 und 5, 6, 7 angeordnet, wobei die dem ersten und zweiten Gang zugeordneten kleinen Festräder 3 und 4 mit der Antriebswelle 1 einteilig ausgebildet sind, während die dem dritten bis fünften Gang zugeordneten

- 6 £09883/0174

- 6 - R 43

größeren Festräder 5 bis 7 durch seitlich glatte Scheiben gebildet und unter Zwischenschaltung axialer Distanzscheiben 8 bzw. Distanzhülsen 9 auf glattgeschliffene Abstufungen 10 und 11 der Antriebswelle 1 aufgepresst sind. Die Abtriebswelle 2 weist zwischen Kränzen kurzer, radial über ihren allgemeinen Umfang vorspringenden Klauen 17 im Einstichverfahren glattgeschliffene Umfangsf1ächen 18 auf, auf denen ständig mit dem auf der Antriebswelle 1 angeordneten Festrädern 3 bis kämmende, als Losräder ausgebildete Schalträder 12, 13, 14, und 16 axial verschieb!ich angeordnet sind. Die Schalträder bis 16 sind dabei über glattflächige Innenbohrungen 19 ihrer Naben axial verschieb!ich auf den glattgeschliffenen Umfangsflächen 18 der Abtriebswelle 2 gelagert. Die Klauenkränze der Abtriebswelle 2 bestehen jeweils aus sechs gleichmässig über den Wellenumfang hin verteilt angeordneten, ein Evolventenprofil aufweisenden Klauen 17. Neben der glattflächigen Innenbohrung 19 ist in der Nabe jedes der Schalträder 12 bis 16 ein einem Klauenkranz 17 der Abtriebswelle 2 entsprechendes Innenprofil angeordnet, mit dem jedes der Schalträder 12 bis 16 durch axiale Verschiebung auf der Abtriebswelle 2 über den entsprechenden Klauenkranz der Abtriebswelle 2 geschoben werden kann, so daß durch das formschlüssige Zusammenwirken des Kl auenkra.nzes 17 mit dem Innenprofil 20 eine drehfeste Kupplung zwischen dem entsprechenden Schaltrad 12 bis 16 und der Abtriebswelle 2 erstellbar ist. Die glattflächige Innenbohrung 19 und das den Klauenkränzen 17 der Abtriebswelle 2 zugeordnete Innenprofil 20 sind nebeneinanderliegend und zueinander fluchtend in den Naben der Schalträder bis 16 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die dem ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Gang zugeordneten Schalträder 12 und 13 bzw. 14 und 15 jeweils paarweise miteinander gekoppelt und zwischen zwei benachbarten Klauenkränzen 17 der Abtriebswelle 2 angeordnet, wobei das in der Nabe jedes dieser Schalträder vorgesehene Innenprofil 20 jeweils einem der Klauenkränze 17 unmittelbar benachbart ist. Die dem ersten, zweiten und dritten Gang zugeordneten, größeren Schalträder 12_S 13 und 14 sind durch Scheibenräder gebildet und weisen seitliche Hohldrehungen 21 auf. Die dem vierten und fünften Gang zugeordneten kleineren

- 7 409883/01 TU

- ?■ R 43

Schalträder 15 und 16 weisen axial verlängerte Naben auf, in denen jeweils eine der Verzahnungsbreite gegenüber axial versetzt angeordnete, nutenförmige Gabelbahn 22 untergebracht ist. Die entsprechende Gabelbahn 23 ist im größeren Schaltrad 12 durch einen die Hohldrehung 21 nach außen begrenzenden Steg 24 gebildet. Die axiale Verstellung der Schalträder 12 bis 16 erfolgt durch in der Zeichnung nicht näher dargestellte, auf einer gleichfalls nicht dargestellten, in der Teilungsebene des Getriebegehäuses unterhalb der Abtriebswelle 2 angeordneten Schaltwalze gelagerte, schmale, in die Gabelbahnen 22, 23 der Schalträder 12, 13, 15 und 16 eingreifende, als Doppelgabeln ausgebildete Schaltgabeln, wobei die paarweise miteinander gekoppelten, dem ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Gang zugeordneten Schalträder 12 und 13 bzw. 14 und 15 jeweils gemeinsam mittels einer einzigen Doppel schal tgabel verstellbar sind, während dem dem fünften Gang zugeordneten Schaltrad eine eigene, in die Gabelbahn 22 eingreifende Schaltgabel zugeordnet ist. Wie aus der Darstellung der Zeichnung ersichtlich, weisen die jeweils einem Schaltradpaar 12 und 13 bzw. 14 und 15 zugeordneten Festräder 3 und 4 bzw. 5 und 6 jeweils einen größeren axialen Abstand voneinander auf, derart, daß die Schaltgabeln beim Einrücken des ersten bis vierten Ganges jeweils in Richtung auf das entsprechende Schaltrad drücken, wodurch eine gute Abfuhr der beim Schalten in der Richtung der Hauptschaltkraft entstehenden Wärme gewährleistet ist.

409883/01IU

Claims

- β - R 43

Schutzrechtsansprüche

y Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Motorräder, bestehend aus einer Anzahl scheibenförmiger, auf einer über eine willkürlich trennbare Kupplung mit der Motorabtriebswelle verbindbaren Antriebswelle an§eordneter'Festräder und einer Anzahl ständig mit diesen kämmender, frei drehbar auf einer Abtriebswelle angeordneter, durch Losräder gebildeter Schalträder sowie willkürlich betätigbaren Schaltmitteln zum wahlweisen drehfesten Kuppeln jeweils eines Schaltrades mit der Abtriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (2) in axialer Richtung abwechselnd aufeinanderfolgend glatt geschliffene Umfangsf1ächen (18) und Kränze kurzer, radial vorspringender Klauen (17) aufweist und in den Naben der Schalträder (12 bis 16) nebeneinanderliegend eine glattflächige Innenbohrung (19) und ein die Klauen der Abtriebswelle (2) übergreifendes Innenprofil (20) vorgesehen ist und daß die Schalträder (12 bis 16) axial verschieblich auf den glattgeschliffenen Umfangsflachen (18) der Abtriebswelle (2) gelagert sind.
2.Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalträder (12 und 13 bzw. 14 und 15) jeweils paarweise miteinander gekoppelt und mittels jeweils einer Doppel schaltgabel gemeinsam auf der Abtriebswelle (2) axial verschiebbar sind.
3. Zahnräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die größeren Schalträder (12, 13, 14) seitliche, gegebenenfalls nutenförmige Gabelbahnen (23) aufnehmende Hohldrehungen (21), die kleineren Schalträder (15, 16) dagegen eine axial verlängerte Nabe, in der jeweils eine der Verzahnungsbreite gegenüber axial versetzt angeordnete nutenförmige Gabelbahn (22) untergebracht ist, aufweisen.

- 9 £09883/01 IU

- 3 - R 43
4. Zahnräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgabeln als Doppel schaltgabeln ausgebildet und auf einer mit der Schalt- bzw. Kickstarterwelle in koaxialer Ausrichtung zu einer Montageeinheit zusammengefassten, in der Teilungsebene des Getriebegehäuses angeordneten Schaltwalze gelagert und geführt sind.
5. Zahnräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial über deren allgemeinen Umfang hin vorspringenden Klauen (17) der Abtriebswelle (2) ein Evolventenprofil aufweisen.
6. Zahnräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die größeren Festräder (5, 6, 7) durch seitlich glattflächige Scheiben gebildet und unter Zwischenschaltung axialer Distanzscheiben (8) und Distanzhülsen (9) auf eine im Einstich glattgeschliffene, als Stufenwelle ausgebildete Antriebswelle (1) aufgepresst sind, während die kleineren Festräder (3 und 4) entweder mit der Antriebswelle (1) einteilig ausgebildet oder über eine verlängerte Nabe auf die Antriebswelle (1) aufgepresst sind.
7. Zahnräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet_s daß die Antriebswelle als Stufenrad ausgebildet ist.

409883/017 4

Leerseite