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Zahnräder -Wechselgetriebe für gleislose Kleinfahrzeuge, insbesondere
Motorräder Die Erfindung betrifft ein Zahnräder-Wechselgetriebe mit einer oder mehreren
Vorgelegewellen und auf einer Hauptwelle oder Vorgelegewelle lose angeordneten Schalträdern,
das vorzugsweise nach dem Ziehkeilprinzip arbeitet und für gleislose Kleindgl.,
fahrzeuge, wie für Motorräder, Motorroller od. dgl., in zunehmendem Maße Anwendung
findet.
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Bei vielen bisher bekannten Konstruktionen dieser Art sind alle vorhandenen,
als Losräder ausgebildeten Schalträder entweder auf der Haupt- oder auf der Vorgelegewelle
angeordnet, wobei zwecks wählbarer Drehmomentübertragung zwischen je einem Schaltrad
und der zugeordneten Welle mit Hilfe innerhalb des durch den Radkörper begrenzten
Raumes untergebrachter Mitnehmerelemente eine formschlüssige Verbindung hergestellt
wird. Die zwangsweise Steuerung dieser beispielsweise als Kugeln od. dgl. gestalteten
Mitnehmerelemente wird durch ein einziges, für alle vorhandenen Schalträder gemeinsames
und in einer entsprechend bemessenen Axialbohrung der betreffenden Welle angeordnetes
Schaltorgan bewirkt, das der Form der verwendeten Mitnehmerelemente entsprechend
als mehrfach abgesetzte Schaltstange ausgebildet ist.
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Die vorstehend beschriebenen Konstruktionen weisen jedoch den erheblichen
Nachteil auf, daß insbesondere die Ausbildung der den kleinsten Teilkreisdurchmesser
aufweisenden Schalträder, deren Naben durch die zur Aufnahme der Mitnehmerelemente
dienenden Ausnehmungen bedeutend geschwächt sind, mit großen Schwierigkeiten verbunden
ist. Dem konnte bis jetzt nur dadurch begegnet werden, daß die derart geschwächten
Schalträder entweder durch besondere Maßnahmen verstärkt oder aber von vornherein
in der Nabe kräftig genug bemessen wurden, was nur mit einer entsprechenden Vergrößerung
des Teilkreisdurchmessers aller Räder und damit einer an sich unnötigen und unwirtschaftlichen
Vergrößerung des ganzen Getriebes zu erreichen war.
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Als nachteilig kommt hinzu, daß das sämtliche Schalträder bzw. Mitnehmerelemente
steuernde Schaltorgan in der Regel durch außerhalb des Getriebegehäuses angeordnete
Vorrichtungen über die bekannten Schaltmuffen betätigt werden muß, was eine nicht
unerhebliche Vergrößerung der Gesamtbaulänge des Triebwerkblockes und damit Schwierigkeiten
in dessen ungezwungener Anordnung am Fahrzeug, beispielsweise am Rahmen eines Motorrades,
mit sich bringen kann. Es ist aber bereits bekannt, zur Verbesserung der Lagerung
die Schaltmuffen der Schaltorgane innerhalb des Getriebegehäuses zwischen zwei oder
mehr Radpaarungen vorzusehen.
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Gemäß der Erfindung sind bei einem Zahnräder-Wechselgetriebe, insbesondere
für gleislose Kleinfahrzeuge, das vorzugsweise mit einer Ziehkeilschaltung ausgerüstet
ist und bei dem auf der Hauptwelle und bzw. oder einer oder mehreren Vorgelegewellen
Schalträder lose angeordnet sind, die mit innerhalb der Radkörper angeordneten und
durch je ein in Richtung der Radachsen verschiebbares Schaltorgan gesteuerten Mitnehmerelementen
formschlüssig verbindbar sind, die innerhalb einer Radpaarung den jeweils größten
Teilkreisdurchmesser aufweisenden Getriebezahnräder als Schalträder ausgebildet
und mit den zugehörigen Schaltmitteln zu gleichen oder wenigstens angenähert gleichen
Teilen auf der Hauptwelle und der oder den Vorgelegewellen angeordnet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens die als Schalträder
ausgebildeten Getriebezahnräder den Lagern der Hauptwelle und bzw. oder einer oder
mehrerer Vorgelegewellen unmittelbar benachbart angeordnet, wobei sich die Schaltmuffen
der gesteuerten Schaltorgane im Innern des Getriebegehäuses und vorzugsweise in
dessen Längsmitte zwischen zwei oder mehreren Radpaarungen befinden und zwecks gemeinsamer
Betätigung der Schaltorgane miteinander verbunden sind.
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Durch vorstehend genannte Maßnahmen werden die Nachteile der bisher
bekannten Konstruktionen weitgehend behoben. So brauchen die nunmehr den jeweils
kleinsten Teilkreisdurchmesser aufweisenden Schalträder weder zusätzlich verstärkt
noch vergrößert werden, wodurch sich die Querschnittsabmessungen des Getriebegehäuses
in jenen Grenzen wie etwa bei mit Klauenschaltungen od. dgl. versehenen Getrieben
halten lassen. Diesen gegenüber ist aber das erfindungsgemäß gestaltete Getriebe
wegen seiner etwa ein Drittel betragenden Verkürzung der Gesamtbaulänge konstruktiv
überlegen, was für eine ungezwungene und harmonische Anordnung des
Triebwerkblockes
etwa am Rahmen eines Motorrades, Motorrollers od. dgl., und damit für eine günstige
Ausbildung auch des Fahrwerks von großer Bedeutung ist.
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Der Verschleiß aller in das Innere des Getriebegehäuses verlegter
und den einzelnen Schalträdern zugeordneter Schaltorgane einschließlich der Schaltmuffen
und zugehöriger Betätigungselemente ist ein geringer sowie die Ausbildung des Getriebegehäuses
selbst besonders einfach. Schließlich ist die Beanspruchung der Schalträder, Wellen
und Lager infolge ihrer besonderen räumlichen Zuordnung eine sehr günstige, was
sich über die hierdurch kleingehaltenen, elastischen Verformungen der wegen Kerbwirkung
innerhalb der Nabenbreite der Schalträder besonders gefährdeten Getriebewellen auf
die Eingriffsverhältnisse und damit auch auf die Lebensdauer der Verzahnungen vorteilhaft
auswirkt.
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In der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch ein Getriebe zeigt,
ist der Gegenstand der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels schematisch
dargestellt.
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Im Getriebegehäuse 1 sind in an sich bekannter Weise die über eine
nicht gezeigte Reibungskupplung, etwa von der Brennkraftmaschine eines Motorrades.
Motorrollers od. dgl., angetriebene Hauptwelle 2 und die mit ihr über Zahnradsätze
verbundene Vorgelegewelle 3 angeordnet. Innerhalb einer Radpaarung sind die den
jeweils größten Teilkreisdurchmesser aufweisenden Getriebezahnräder als lose angeordnete
Schalträder 4a, 4b bzw. 4c, 4d ausgebildet und je zur Hälfte auf Haupt- und Vorgelegewelle
verteilt.
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Zur Drehmomentübertragung zwischen je einem Schaltrad und zugehöriger
Welle wird durch die innerhalb des durch den Radkörper begrenzten Raumes untergebrachten
und als Kugeln 5 gestalteten Mitnehmerelemente eine formschlüssige Verbindung hergestellt,
was in bekannter Weise durch radiales Auswärtspressen der Mitnehmerelemente mit
Hilfe der beiden zylindrischen und entsprechend abgesetzten Schaltstangen 6a, 6b
bewirkt wird. Diese sind in Axialbohrungen der betreffenden Getriebewellen beiderseits
verschiebbar angeordnet und werden durch die in das Innere des Getriebegehäuses
1 verlegten Schaltmuffen 7a, 7b über in der Zeichnung nicht dargestellte, jedoch
vorteilhafterweise gleichfalls im Getriebegehäuse untergebrachte Betätigungselemente
an sich bekannter Bauart gesteuert. Hierbei sind die Schaltmuffen 7a, 7b vorzugsweise
in der Längsmitte des Getriebegehäuses 1 zwischen zwei oder mehreren Radpaarungen
angeordnet und zwecks gemeinsamer Betätigung der Schaltorgane 6a, 6b miteinander
verbunden.
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Um die Beanspruchung und damit die elastischen Verformungen der infolge
Kerbwirkung innerhalb der Nabenbreite der Schalträder besonders gefährdeten Getriebewellen
möglichst klein zu halten, sind die Schalträder 4a, 4b bzw. 4c, 4d und die mit ihnen
kämmenden, als Festräder ausgebildeten Gegenräder den Lagern 8a, 8b der Hauptwelle
2 sowie den Lagern 9a, 9b der Vorgelegewelle 3 unmittelbar benachbart angeordnet.
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Der Drehmomentfluß verläuft beim dargestellten Ausführungsbeispiel
von der Hauptwelle 2 über das mit seinem Festrad kämmende Schaltrad 4c auf die mit
ihm durch ein oder mehrere Mitnehmerelemente 5 formschlüssig verbundene Vorgelegewelle
3 und von dieser zu dem mit seinem Festrad kämmenden Schaltrad 4a. Dessen nach Art
eines Hohlwellenstummels ausgebildete Radnabe trägt ein mit ihr fest verbundenes
Kettenrad 10, das in bekannter Weise mit einem oder mehreren Fahrzeugrädern in Antriebsverbindung
steht. Die Kupplung der Räder mit den Wellen kann auch durch sinngemäß angeordnete,
axial verschiebbare Klauenmuffen erfolgen.
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Der Anwendungsbereich der Erfindung erstreckt sich auch auf alle jene
Fälle, in denen mehrstufige und dabei raumsparende Zahnräder-Wechselgetriebe verhältnismäßig
kleiner Übertragungsleistung benötigt werden, wie etwa bei Draisinen und ähnlichen
schienengebundenen Kleinfahrzeugen oder bei Werkzeugmaschinen.
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Die Ansprüche 2 bis 4 sind echte Unteransprüche ohne selbständige
Schutzbedeutung und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1 bzw. den Ansprüchen,
auf die sie zurückbezogen sind.