WO2017190727A1

WO2017190727A1 - Getriebe

Info

Publication number: WO2017190727A1
Application number: PCT/DE2017/100309
Authority: WO
Inventors: Daniel Schlereth; Adam Peter Fros; Sascha Haase; Jakob Glück
Original assignee: Universitaet Kassel
Current assignee: Universitaet Kassel
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2018-11-04
Also published as: DE102016005391B3

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Getriebe (1), insbesondere zur Anordnung an eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, aufweisend eine erste Getriebestufe mit einem ersten Zahnrad (10) eines kleineren Durchmessers und wenigstens eine zweite Getriebestufe mit einem zweiten Zahnrad (11) eines größeren Durchmessers, wobei zwischen den Zahnrädern (10, 11) ein unrundes Zahnrad (12) angeordnet ist, und wobei ein Schaltritzel (13.1, 13.2) vorgesehen ist, das zum Eingriff in das erste Zahnrad (10) oder in das zweite Zahnrad (11) ausgebildet ist, wobei das Schaltritzel (13.1, 13,2) in Eingriff mit dem unrunden Zahnrad (12) bringbar ist, um zwischen dem Eingriff mit dem ersten Zahnrad (10) und dem Eingriff mit dem zweiten Zahnrad (11) zu wechseln. Erfindungsgemäß ist das Schaltritzel (13,1, 13.2) an einem Schwenkelement (14.1, 14.2) aufgenommen, wobei mit einer Verschwenkung des Schwenkelementes (14.1, 14.2) die Position des Schaltritzels (13.1, 13.2) an die unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder (10, 11) anpassbar ist.

Description

GETRIEBE

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere zur Anordnung an eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, aufweisend eine erste Getriebestufe mit einem ersten Zahnrad eines kleineren Durchmessers und wenigstens eine zweite Getriebestufe mit einem zweiten Zahnrad eines größeren Durchmessers, wobei zwischen den Zahnrädern ein unrundes Zahnrad angeordnet ist, und wobei ein Schaltritzel vorgesehen ist, das zum Eingriff in das erste Zahnrad oder in das zweite Zahnrad ausgebildet ist, wobei das Schaltritzel in Eingriff mit dem unrunden Zahnrad bringbar ist, um zwischen dem Eingriff mit dem ersten Zahnrad und dem Eingriff mit dem zweiten Zahnrad zu wechseln. STAND DER TECHNIK

Beispielsweise offenbart die CN 10 17 37461 A ein Getriebe mit mehreren Getriebestufen, und es ist eine erste Getriebestufe mit einem ersten

Zahnrad eines kleineren Durchmessers und eine zweite Getriebestufe mit einem zweiten Zahnrad eines größeren Durchmessers gezeigt. Ein noch weiteres Zahnrad weist wiederum einen größeren Durchmesser auf als das zweite Zahnrad, und mit den drei Zahnrädern verschiedenen Durchmessers ist durch eine axiale Verlagerung ein Schaltritzel in Eingriff bringbar, sodass verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen beispielsweise einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle erreicht werden können.

Um den Eingriff des Schaltritzels zwischen den Zahnrädern wechseln zu können, befinden sich zwischen den Zahnrädern unrunde Zahnräder, die unter Beibehaltung eines Zahneingriffs das Schaltritzel zwischen den Zahnrädern verschiedenen Durchmessers überführen können.

Nachteilhafterweise muss dabei der Abstand zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle variieren, um die verschiedenen Durchmesser der Zahnräder auszugleichen. Zudem kann durch die Form der unrunden Zahnräder kein sauberer Eingriff der Zähne des Schaltritzels mit den Zähnen der unrunden Zahnräder erfolgen, da diese eine sehr längliche, elliptische Form aufweisen. Ein Zugkraftunterbrechungsfreies Schalten zwischen zwei Getriebestufen ist damit nicht oder nicht ohne Nachteile möglich. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung eines Getriebes mit wenigstens zwei Getriebestufen, mit dem ein Zugkraftunterbrechungsfreies Schalten zwischen zwei Getriebestufen möglich ist. Insbesondere sollen eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle des Getriebes gangübergreifend einen baulich festen Abstand zueinander aufweisen können. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Getriebe gemäß dem

Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Schaltritzel an einem Schwenkelement aufgenommen ist, wobei mit einer Verschwenkung des Schwenkelementes die Position des Schaltritzels an die

unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder anpassbar ist.

Kerngedanke der Erfindung ist die Aufnahme des Schaltritzels an einem verschwenkbaren Schwenkelement, sodass das Schwenkelement verschiedene Schwenkpositionen einnehmen kann, um die

unterschiedlichen Durchmesser der einzelnen Zahnräder der

Getriebestufen auszugleichen. Im Ergebnis können eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle im Getriebe integriert werden, die für sämtliche

Getriebestufen einen baulich konstanten Abstand zueinander aufweisen. Das Schwenkelement verschwenkt das Schaltritzel genau derart, dass das Schaltritzel mit einem geforderten Abstand zu den Zahnrädern der verschiedenen Durchmesser und zum unrunden Zahnrad angeordnet werden kann. Dabei sind mit besonderem Vorteil Mittel vorgesehen, die dafür eingerichtet sind, das Schwenkelement derart zu verschwenken, dass die Verzahnung zwischen dem Schaltritzel und den verschiedenen

Zahnrädern mit einem technisch stets richtigen radialen Abstand der in Verzahnung stehenden Räder erfolgt.

Mit besonderem Vorteil ist eine Abtriebswelle vorgesehen, um die das Schwenkelement schwenkbar aufgenommen ist. Die Abtriebswelle weist eine Längsachse auf, in der die Abtriebswelle rotierbar ist, und eine

Schwenkachse des Schwenkelementes fällt mit der Längsachse der Abtriebswelle zusammen. Mit weiterem Vorteil ist auf der Abtriebswelle ein Übertragungsritzel verdrehtest mit der Abtriebswelle aufgenommen, das zudem mit dem Schaltritzel in Eingriff steht. Das Schaltritzel steht weiterhin im Eingriff mit wenigstens einem der Zahnräder verschiedenen

Durchmessers oder mit einem der unrunden Zahnräder, sodass ein

Drehmoment von den Zahnrädern auf das Schaltritzel und auf das

Übertragungsritzel übertragen wird, wobei schließlich das

Übertragungsritzel das Drehmoment durch die verdrehfeste Aufnahme auf der Abtriebswelle auf diese überträgt. Auf diese Weise kann ein Kraftftuss über verschiedene Zahnräder aufgebaut werden, und es können mit dem Schaltritzel verschieden große Zahnräder in Eingriff gebracht werden, ohne dass der Abstand der Drehachse der Zahnräder mit der Längsachse der Abtriebswelle verändert werden muss.

Weiterhin ist vorgesehen, dass das Schwenkelement mit dem Schaltritzel und mit dem Übertragungsritzel in der Längsachse der Abtriebswelle beweglich auf dieser aufgenommen ist. Das Schwenkelement mit dem Schaltritzel und mit dem Übertragungsritzel kann folglich entlang der Längsachse der Abtriebswelle bewegt werden, um mit den verschiedenen parallel zueinander angeordneten Zahnrädern in Eingriff gebracht zu werden. Mit anderen Worten kann das Schaltritzel über sämtliche

Zahnräder hinweg bewegt werden, indem dieses entlang der Längsachse auf der Abtriebswelle bewegt wird. Mittels einer zugleich ausgeführten Verschwenkung des Schwenkelementes wird der Abstand des Schaltritzels zu der gemeinsamen Drehachse der Zahnräder entsprechend der

Durchmesser der Zahnräder angepasst. Die verdrehfeste Aufnahme des Übertragungsritzels auf der Abtriebswelle kann beispielsweise über eine Vielkeilverzahnung zwischen der Abtriebswelle und der Nabe des

Übertragungsritzels ausgebildet sein. Gemäß einem weiteren wesentlichen Aspekt der Erfindung sind zwischen den Zahnrädern Führungsflanken ausgebildet, die zur Anpassung der Position des Schaltritzels an die unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder mit dem Schwenkelement zusammenwirken. Die

Führungsflanken weisen dabei eine jeweilige Führungskontur auf, über die eine Führungskante des Schwenkelementes abgleiten kann. Die

Führungskonturen der Führungsflanken sind so geformt, dass auch bei Eingriff des Schaltritzels in das unrunde Zahnrad immer ein technisch korrekter Abstand zwischen der Rotationsachse des Schaltritzels und der Drehachse der Zahnräder und damit auch des unrunden Zahnrades vorliegt. Im Ergebnis erfolgt ein stets technisch richtiger Eingriff der Zähne ineinander, unabhängig davon, ob das Schaltritzel mit einem runden Zahnrad der ersten oder zweiten Getriebestufe oder mit dem unrunden Zahnrad zwischen den beiden Getriebestufen in Eingriff steht.

Die unrunden Zahnräder weisen Umfangssegmente auf, die mit dem benachbarten kleineren Zahnrad auf einer ersten Seite und mit dem benachbarten größeren Zahnrad auf einer zweiten Seite jeweils

übereinstimmen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das unrunde Zahnrad ein erstes Umfangssegment aufweist, das an das erste Zahnrad mit dem kleineren Durchmesser angepasst ist und dass das unrunde Zahnrad ein zweites Umfangssegment aufweist, das an das zweite Zahnrad mit dem größeren Durchmesser angepasst ist. Die Anpassung der Durchmesser erfolgt derart, dass die Zähne der jeweiligen Umfangssegmente in

Übereinstimmung mit dem kleineren oder dem größeren Zahnrad in gewisser Weise durchgehend ausgebildet sein können, sodass die

Verzahnungsgeometrie identisch ist. Somit kann in den identischen

Zahnbereichen des kleineren oder größeren Zahnrades mit dem

Umfangssegment des unrunden Zahnrades der Übergang des Schaltritzels erfolgen, indem das Schwenkelement mit dem Schaltritzel und dem

Übertragungsritzel in der Längsachse der Abtriebswelle bewegt wird. Beispielsweise ist eine erste Führungsflanke im Bereich des ersten

Umfangssegmentes und eine zweite Führungsflanke im Bereich des zweiten Umfangssegmentes jeweils angrenzend an das unrunde Zahnrad ausgebildet. Mit Bezug auf das unrunde Zahnrad stehen sich die beiden Führungsflanken etwa 180° gegenüber und umschließen das Zahnrad auf einem Segment von etwas mehr als 180°.

Über eine erste und eine zweite Getriebestufe hinausgehend kann das Getriebe wenigstens ein drittes Zahnrad mit einem größeren Durchmesser aufweisen als das zweite Zahnrad, wobei ein weiteres un rundes Zahnrad zwischen dem zweiten Zahnrad und dem dritten Zahnrad angeordnet ist. Auf gleiche Weise kann das Getriebe mehr als zwei, mehr als drei oder auch mehr als vier Getriebestufen aufweisen. Sämtliche Zahnräder sind dabei vorzugsweise im Paket benachbart zueinander angeordnet und weisen eine gemeinsame Drehachse auf.

Gemäß einer möglichen Variante zur Ausbildung des Getriebes sind die Zahnräder als Zylinderräder mit einer Außenverzahnung ausgebildet, wobei das Schwenkelement mit dem Schaltritzel von der Außenseite der

Zahnräder mit diesen in Wirkverbindung steht.

Alternativ oder zusätzlich können die Zahnräder als Hohlräder ausgebildet sein und eine Innenverzahnung aufweisen, wobei das Schwenkelement mit dem Schaltritzel von der Innenseite der Zahnräder mit diesen in

Wirkverbindung steht. Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform können die Zahnräder sowohl eine Außenverzahnung als auch eine

Innenverzahnung aufweisen, und ein erstes Schwenkelement mit einem ersten Schaltritzel befindet sich außenseitig der Zahnräder und ein zweites Schwenkelement mit einem zweiten Schaltritzel befindet sich innenseitig der Zahnräder. Mit besonderem Vorteil ist das Schwenkelement zur Aufnahme des

Schaltritzels in Wirkverbindung mit der Innenverzahnung auf einer

Antriebswelle aufgenommen. Zugleich kann das Schwenkelement zur Aufnahme des Schaltritzels in Wirkverbindung mit der Außerverzahnung auf der Abtriebswelle aufgenommen sein, sodass ein Drehmomentfluss von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle erfolgen kann.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass die Achse, die die Drehachse der Zahnräder bildet, als An- oder Abtriebsachse Verwendung findet.

Mit weiterem Vorteil sind Halteelemente zur haltenden Aufnahme des wenigstens einen Schwenkelementes vorgesehen, wenn sich dieses in Eingriff mit den runden Zahnrädern befindet. Hierfür können an dem

Schwenkelement der an den Schwenkelementen Halteanne ausgebildet sein, die in die Halteelemente eingreifen, wobei der Eingriff durch die axiale Verschiebung des Schwenkelementes auf der Abtriebswelle oder auf der Antriebswelle erzeugt wird.

Mit noch weiterem Vorteil weist das Getriebe eine Schaltsteuerung mit einer Schaltwalze auf, die zur axialen Verstellung des Schwenkelementes mit dem Schaltritzel mit einem Abgriffselement zusammenwirkt. Dabei weist die Schaltwalze Nutführungen auf, wobei in sich kreuzenden Nutführungen ein Schaltbolzen an einer Kreuzungsstelle angeordnet ist, der mit einer Zahnstange verdrehbar ist, die an einer die Schaltwalze durchwandernden Welle ausgebildet ist.

Wird die Welle axial verlagert, so erfolgt durch den Eingriff des

Schaltbolzens mit der Zahnstange eine Verdrehung des Schaltbolzens, sodass das Abgriffselement entlang sich kreuzender Nutführungen zur jeweiligen Vor- und Rückschaltung des Schwenkelementes längs über der Antriebswelle oder über der Abtriebswelle verlagert werden kann. BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des

erfindungsgemäßen Getriebes in einer ersten Schaltstellung,

Figur 2 das Ausführungsbeispiel des Getriebes gemäß Figur 1 in einer zweiten Schaltstellung

Figur 3 das Ausführungsbeispiel des Getriebes gemäß Figur 1 in einer dritten Schaltstellung,

Figur 4 eine Ansicht der wesentlichen Komponenten des Getriebes mit einer Antriebswelle und mit einer Abtriebswelle in einer weiteren Ausführungsform,

Figur 5 eine Seitenansicht des Getriebes gemäß der

Ausführungsform in Figur 4,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines unrunden Zahnrades,

Figur 7 die Ansicht einer Schaltsteuerung mit einer Schaltwalze in einer ersten Schaltstellung, Figur 8 die Schaltwalze gemäß Figur 7 in einer zweiten Schaltstellung und

Figur 9 die Ansicht einer Welle mit einer Zahnstange, die sich durch die Schaltwalze hindurch erstreckt.

Die Figuren 1 , 2 und 3 zeigen in einer jeweils perspektivischen Ansicht ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes 1 mit drei Getriebestufen. Die erste Getriebestufe wird gebildet durch ein erstes Zahnrad 10 eines kleinen Durchmessers, und die zweite

Getriebestufe wird gebildet durch ein zweites Zahnrad 11 eines größeren Durchmessers, und die dritte Getriebestufe wird gebildet durch ein drittes noch größeres Zahnrad 20. Zwischen dem kleinen Zahnrad 10 und dem größeren Zahnrad 11 befindet sich ein unrundes Zahnrad 12, und zwischen dem größeren Zahnrad 11 und dem größten Zahnrad 20 befindet sich ein weiteres unrundes Zahnrad 21. Damit weist das Ausführungsbeispiel des Getriebes 1 insgesamt fünf Zahnräder 10, 11 , 12, 20 und 21 auf, wobei die Zahnräder 10, 11 und 20 rund ausgeführt sind und wobei die dazwischen liegenden Zahnräder 12 und 21 eine unrunde Form aufweisen. Alle

Zahnräder rotieren dabei um eine gemeinsame Achse 31 , die

beispielsweise eine Antriebsachse bildet. Die Zahnräder sind zueinander in einem Paket angeordnet, wobei das kleinste runde Zahnrad 10 und das größte runde Zahnrad 20 das Paket der Zahnräder in axialer Richtung abschließen. Sämtliche Zahnräder sind gemäß dem Ausführungsbeispiel als Stirnräder mit einer Außenverzahnung ausgeführt.

Außenseitig der Zahnräder 10, 11 , 12, 20 und 21 befindet sich ein

Schaltritzel 13.1 in Anordnung an einem Schwenkelement 14.1. Das Schwenkelement 14.1 ist schwenkbar um eine Abtriebswelle 15

aufgenommen, die in einem unveränderlichen Abstand zur Achse 31 gelagert Ist. Mit einer Verschwenkung des Schwenkelementes 14.1 um die Längsachse 17 der Abtriebswelle 15 kann die Position des Schaltritzels 13.1 an die unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder 10, 11 und 20 angepasst werden.

Auf der Abtriebswelle 15 Ist ein Übertragungsritzel 16.1 verdrehfest mit der Abtriebswelle 15 aufgenommen, das mit dem Schaltritzel 13.1 in Eingriff steht.

Das Schwenkelement 14.1 ist dabei so auf der Abtriebswelle 15

aufgenommen, dass das Schwenkelement 14.1 entlang der Längsachse 17 der Abtriebswelle 15 beweglich ist. Wird das Schwenkelement 14.1 gemeinsam mit dem Schaltritzel 13.1 und mit dem Übertragungsritzel 16.1 in Längsachsenrichtung der Längsachse 17 der Abtriebswelle 15 verlagert, so kann das Schaltritzel 13.1 mit den verschiedenen Zahnrädern 10, 11 , 12, 20 und 21 in Eingriff gebracht werden, zugleich erfolgt eine

unterbrechungsfreie Drehmomentübertragung von der Achse 31 auf die Abtriebswelle 15 unabhängig von der Position des Schwenkelementes 14.1 entlang der Längsachse 17.

Zwischen den Zahnrädern 10, 11 , 12, 20 und 21 sind Führungsflanken 18 ausgebildet, die zur Anpassung der Position des Schaltritzels 13.1 an die unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder 10, 11 und 20 mit dem Schwenkelement 14.1 zusammenwirken. Die Führungsflanken 18 besitzen jeweils eine Führungskontur, über die eine Führungskante 19 des

Schwenkelementes 14.1 abgleiten kann.

Figur 1 zeigt das Getriebe 1 in einem Zustand, in dem das Schaltritzel 13.1 mit dem kleinsten Zahnrad 10 in Eingriff steht. Das Schwenkelement 14.1 ist dabei derart um die Längsachse 17 der Abtriebswelle 15 verschwenkt, dass das Schaltritzel 13.1 den technisch notwendigen Abstand zum ersten Zahnrad 10 aufweist, sodass die Zähne sauber ineinander greifen. Das Zahnradpaket rotiert dabei um die Achse 31 gegen den Uhrzeigersinn, sodass ein Umfangsbereich des ersten Zahnrades 10 mit dem unrunden Zahnrad 12 erreicht wird, indem die Zähne des ersten Zahnrades 10 und des unrunden Zahnrades 12 in jeweiliger Verlängerung zueinander verlaufen. In dieser Umfangsposition kann zum Hochschalten auf eine nächste Getriebestufe das Schwenkelement 14.1 mit dem Schaltritzel 13.1 und dem Übertragungsritzel 16.1 axial verlagert werden in

Längsachsenrichtung der Längsachse 17 auf der Abtriebswelle 15, sodass das Schaltritzel 13.1 schließlich mit dem unrunden Zahnrad 12 in Eingriff gelangen kann, wie in Figur 2 gezeigt.

Figur 2 zeigt eine Betriebssituation des Getriebes 1 , in der das Schaltritzel 13.1 in Eingriff mit dem unrunden Zahnrad 12 steht, sodass das Schaltritzel 13.1 in gewisser Weise vom kleineren Zahnrad 10 kommend auf dem unrunden Zahnrad 12 hochläuft auf den größeren Durchmesser des zweiten Zahnrades 11. Dabei gleitet die Führungskante 19 des

Schwenkelementes 14.1 auf der Kontur der Führungsflanke 18 ab, sodass der technisch notwendige Abstand des Schaltritzels 13.1 zu den

Zahnrädern 10, 12 erhalten bleibt.

Rotiert die Achse 31 entgegen dem Uhrzeigersinn weiter, so gelangt das Schaltritzel 13.1 in Eingriff mit den Zähnen des unrunden Zahnrades 12, die sich auf dem Segment befinden, auf dem das unrunde Zahnrad 12 eine Zahnkontur aufweist, die sich mit dem nächstgrößeren zweiten Zahnrad 11 in Übereinstimmung befindet, sodass die mittlere Getriebestufe eingelegt ist. In dieser Situation kann das Schwenkelement 14.1 zur nächsten

Hochschaltung weiter verlagert werden in Längsachsenrichtung der

Längsachse 17, sodass schließlich das Schaltritzel 13.1 weiter anlaufen kann gegen das zweite unrunde Zahnrad 21 , wie in Figur 3 gezeigt. Figur 3 zeigt eine Betriebssituation des Getriebes 1 , in der sich das

Schaltritzel 13.1 gerade noch in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 11 befindet, bis schließlich eine weitere Verlagerung des Schwenkelementes 14 in Längsachsenrichtung 17 erfolgt, sodass das Schaltritzel 13.1 schließlich mit dem weiteren unrunden Zahnrad 21 in Eingriff gelangen kann. Befindet sich das Schaltritzel 13.1 in einer Umfangsposition in Eingriff mit dem weiteren unrunden Zahnrad 21 , in der die Zähne übereinstimmen mit der Verzahnung des nächsten, größten unrunden Zahnrades 21 , so kann eine weitere Verlagerung des Schwenkelementes 14.1 in

Längsachsenrichtung der Längsachse 17 bewirken, dass das Schaltritzel 13.1 schließlich mit dem größten runden Zahnrad 20 in Wirkverbindung gelangt.

Durch die Wirkverbindung der Zahnräder 10, 11 und 20 werden mit dem Schaltritzel 13.1 verschiedene Übersetzungsverhältnisse erzeugt, zwischen denen ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet werden kann. Es kann dabei eine kontinuierliche Drehmomentübertragung auch bei einem Eingriff des Schaltritzels 13.1 mit den unrunden Zahnrädern 12 und 21 erfolgen.

Zur Arretierung des Schwenkelementes 14.1 sind Halteelemente 23 vorgesehen, die zur haltenden Aufnahme des Schwenkelementes 14.1 dienen, wenn sich dieses in Eingriff mit den runden Zahnrädern 10, 11 , 20 befindet. In Figur 3 befindet sich das Schwenkelement 14.1 in haltender Anordnung im mittleren Halteelement 23.

Die Figuren 4 und 5 zeigen in einer perspektivischen Ansicht und in einer Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des Getriebes 1 mit einem ersten Zahnrad 10 eines kleineren Durchmessers und mit einem zweiten Zahnrad 11 eines größeren Durchmessers, wobei zwischen den

Zahnrädern 10 und 11 ein unrundes Zahnrad 12 angeordnet ist. Das Ausführungsbeispiel zeigt damit ein Getriebe 1 mit zwei Getriebestufen. Die Zahnräder 10, 11 und 12 sind so ausgebildet, dass diese sowohl eine Außenverzahnung als auch eine Innenverzahnung besitzen. Außerhalb der Außenverzahnung befindet sich ein erstes Schwenkelement 14.1 mit einem ersten Schaltritzel 13.1 , und innerhalb der Zahnräder 10, 11 und 12 befindet sich ein zweites Schwenkelement 14.2 mit einem zweiten

Schaltritzel 13.2. Das äußere Schwenkelement 14.1 ist auf einer

Abtriebswelle 15 aufgenommen, und das innere Schwenkelement 14.2 ist auf einer Antriebswelle 22 aufgenommen. Jeweilige Übertragungsritzel 16.1 bzw. 16.2 sitzen drehfest auf der Abtriebswelle 15 und auf der

Antriebswelle 22, und kämmen mit den jeweils zugeordneten Schaltritzeln 13.1 bzw. 13.2.

Das Ausführungsbeispiel zeigt dabei eine Weiterbildung des Getriebes 1 gemäß den Figuren 1 , 2 und 3, wobei der räumliche Abstand zwischen der Abtriebswelle 15 und der Antriebswelle 22 auch in den verschiedenen Schaltstellungen des Getriebes 1 nicht zueinander verändert werden muss. In Zusammenhang mit dem außen angeordneten Schwenkelement 14.1 sind zwei Halteelemente 23 gezeigt, wobei das Schwenkelement 14.1 in haltender Anordnung in einem ersten Halteelement 23 einsitzt. Figur 5 zeigt durch die Seitenansicht die Führungsflanke 18 zwischen dem ersten Zahnrad 10 und dem unrunden Zahnrad 12. Abhängig von der

Rotationsposition der Zahnräder 10, 11 und 12 kann die Außenkontur der Führungsflanke 18 mit der Führungskante 19 am Schwenkelement 14.1 in Wirkverbindung gelangen. Innenseitig können auf gleiche Weise

Führungsflanken vorhanden sein.

Die Zahnräder 10, 11 und 12 weisen sowohl eine Außenverzahnung als auch eine Innenverzahnung auf, sodass die Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle 22 und der Abtriebswelle 15 über die jeweiligen Zahnräder 10, 11 und 12 erfolgt. Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines unrunden Zahnrades 12 mit einem ersten Übertragungsbereich 32 zum Hochschalten und einem zweiten Übertragungsbereich 23 zum Runterschalten. Mit anderen Worten stimmt der Übertragungsbereich 32 zum Hochschalten überein mit dem benachbarten kleineren Zahnrad, sodass die Zähne des unrunden

Zahnrades 12 eine jeweilige Verlängerung bilden, und der

Übertragungsbereich 33 zum Runterschalten stimmt mit der Verzahnung des benachbarten größeren Zahnrades abschnittsweise überein. Seitlich befinden sich an den Zähnen des unrunden Zahnrades die

Führungsflanken, auf denen die Führungskante des Schwenkelementes entlanggleiten kann. Die Kontur der Führungsflanken 18 ist dabei so bestimmt, dass die Verzahnung des unrunden Zahnrades 12 in jeder Umfangsposition der Zähne stattfinden kann mit dem Schaltritzel.

In Figur 7 ist eine Schaltsteuerung 24 mit einer Schaltwalze 25 dargestellt, und in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze 25 befinden sich

Nutenführungen 27. Zum Abgriff einer axialen Führung dient ein

Abgriffselement 26, das in den Nutführungen 27 verfahren werden kann. Das Abgriffselement 26 ist dabei gekoppelt mit dem Schwenkelement 14.1 , 14.2, sodass dieses durch eine Aktivierung der Schaitsteuerung 24 axial auf der Abtriebswelle 15 oder der Antriebswelle 22 verlagert werden kann.

Die Schaltsteuerung 24 dient zur axialen Verschiebung des

Schwenkelementes 14.1 , 14.2 auf der Abtriebswelle 15 oder auf der Antriebswelle 22. Die Führung des Abgriffselementes 26 wird dabei realisiert durch die Welle 30, durch die die Schaltsteuerung 24 angetrieben wird. Das Abgriffselement 26 bildet einen Stift, der in den Nutführungen 27 geführt ist. Das Schwenkelement 14.1 , 14.2 ist in nicht näher gezeigter Weise formschlüssig mit dem Abgriffselement 26 verbunden, somit kann das Schwenkelement 14.1, 14.2 inklusive dem Schaltritzel 13.1, 13.2 je nach Form der Nutführung 27 der Schaltwalze 25 einen definierten

Schaltvorgang ausführen.

Um einen Schaltvorgang einzuleiten, wird die Schaltwalze 25 axial um einen definierten Weg verschoben, um das Abgriffselement 26 in einer parallelen Nut zu führen. Diese Bewegung der Schaltwalze 25 ändert dabei nichts an der Position des Abgriffselementes 26 und damit des

Schwenkelementes 14.1, 14.2.

In Figur 8 ist eine neue Position der Schaltwalze 25 durch eine axiale Verlagerung derselben gezeigt, und durch Drehung der Schaltwalze 25 im Betrieb des Getriebes 1 wird das Abgriffselement 26 über die abzweigende Nut der Nutführung 27 axial verschoben und wandert somit auf die rechte Nut, welche positionsbedingt den nächsten Gang darstellt. Durch diese Verschiebung werden nur sehr geringe Kräfte benötigt, und es ist möglich, das Abgriffselement 26 beziehungsweise das Schwenkelement 14.1 , 14.2 mit dem Schaltritzel 13.1 , 13.2 zum richtigen Zeitpunkt axial über das unrunde Zahnrad 12 oder 21 auf den nächsten Gang zu schieben. Somit ist ein Schaltvorgang ohne eine Kollision des Schaltritzels 13.1 , 13.2 mit anderen Komponenten wie den Zahnrädern 10, 12, 20 und den

Führungsflanken 18 garantiert.

Da sich die Nutführungen 27 durch die Konstruktion bedingt zwangsläufig kreuzen, ist ein Schaltbolzen 28 vorgesehen, wie in den Figuren 7 und 8 in verschiedenen Schaltpositionen gezeigt. Um den Schaltbolzen 28 zu verdrehen, wir die Welle 30, die die Schaltwalze 25 durchwandert, axial verlagert. Durch eine Zahnstange 29 an der Welle 30 kann der

Schaltbolzen 28 in die verschiedenen Schaltpositionen gebracht werden.

Hierzu zeigt Figur 9 mit einem Doppelpfeil die axiale Verlagerung der Welle 30 und damit der Zahnstange 29, sodass der Schaltbolzen 28 verdrehen kann. Die Verdrehung des Schaltbolzens wird erreicht, indem die

Schaltwalze 25 axial fixiert wird, und durch die Aufnahme des

Schaltbolzens 28 in der Schaltwalze 25 verdreht dieser bei axialer

Verlagerung der Welle 30 durch den Eingriff in die Zahnstange 29.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausfuhrungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen

hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste:

I Getriebe

10 erstes Zahnrad

I I zweites Zahnrad

12 unrundes Zahnrad

13.1 Schaltritzel

13.2 Schaltritzel

14.1 Schwenkelement

14.2 Schwenkelement

15 Abtriebswelle

16.1 Übertragungsritzel

16.2 Übertragungsritzel

17 Längsachse

18 Führungsflanke

19 Führungskante

20 drittes Zahnrad

21 unrundes Zahnrad

22 Antriebswelle

23 Halteelement

24 Schaltsteuerung

25 Schaltwalze

26 Abgriffselement

27 Nutführung

28 Schaltbolzen

29 Zahnstange

30 Welle

31 Achse

32 Übertragungsbereich Hochschalten

33 Übertragungsbereich Runterschalten

Claims

Ansprüche:

Getriebe (1), insbesondere zur Anordnung an eine

Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, aufweisend eine erste

Getriebestufe mit einem ersten Zahnrad (10) eines kleineren

Durchmessers und wenigstens eine zweite Getriebestufe mit einem zweiten Zahnrad (11) eines größeren Durchmessers, wobei zwischen den Zahnrädern (10, 11) ein unrundes Zahnrad (12) angeordnet ist, und wobei ein Schaltritzel (13.1, 13.2) vorgesehen ist, das zum Eingriff in das erste Zahnrad (10) oder in das zweite Zahnrad (11 ) ausgebildet ist, wobei das Schaltritzel (13.1, 13.2) in Eingriff mit dem unrunden Zahnrad (12) bringbar ist, um zwischen dem Eingriff mit dem ersten Zahnrad (10) und dem Eingriff mit dem zweiten Zahnrad (11) zu wechseln,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Schaltritzel (13.1 , 13.2) an einem Schwenkelement (14.1 , 14.2) aufgenommen ist, wobei mit einer Verschwenkung des

Schwenkelementes (14.1, 14.2) die Position des Schaltritzels (13.1 , 13.2) an die unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder (10, 11) anpassbar ist.

Getriebe (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Abtriebswelle (15) vorgesehen ist, um die das

Schwenkelement (14.1) verschwenkbar aufgenommen ist.

Getriebe (1) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass auf der Abtriebswelle (15) ein Übertragungsritzel (16.1) verdrehfest mit der Abtriebswelle (15) aufgenommen ist, das mit dem

Schaltritzel (13.1) in Eingriff steht.

4. Getriebe (1 ) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Schwenkelement (14.1) mit dem Schaltritzel (13.1) und mit dem Übertragungsritzel (16.1) in einer Längsachse (17) der

Abtriebswelle (15) beweglich auf dieser aufgenommen ist.

5. Getriebe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen den Zahnrädern (10, 11 , 12) Führungsflanken (18) ausgebildet sind, die zur Anpassung der Position des Schaltritzels (13.1, 13.2) an die unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder (10, 11) mit dem Schwenkelement (14.1 , 14.2) zusammenwirken. 6. Getriebe (1 ) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Führungsflanken (18) eine Führungskontur aufweisen, über die eine Führungskante (19) des Schwenkelementes (14.1, 14.2) abgleitet.

7. Getriebe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das unrunde Zahnrad (12) ein erstes Umfangssegment aufweist, das an das erste Zahnrad (10) mit dem kleineren Durchmesser angepasst ist und dass das unrunde Zahnrad (12) ein zweites

Umfangssegment aufweist, das an das zweite Zahnrad (11) mit dem größeren Durchmesser angepasst ist.

8. Getriebe (1 ) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Führungsflanke (18) im Bereich des ersten

Umfangssegmentes und eine zweite Führungsflanke (18) im Bereich des zweiten Umfangssegmentes jeweils angrenzend an das unrunde Zahnrad (12) ausgebildet ist.

9. Getriebe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein drittes Zahnrad (20) mit einem größeren Durchmesser als das zweite Zahnrad (11 ) vorgesehen ist, und wobei ein weiteres unrundes Zahnrad (21 ) zwischen dem zweiten Zahnrad (11 ) und dem dritten Zahnrad (20) angeordnet ist.

10. Getriebe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Zahnräder (10, 11 , 12, 20, 21 ) als Zylinderräder mit einer

Außenverzahnung ausgebildet sind, wobei das Schwenkelement (14.1) mit dem Schaltritzel (13.1) von der Außenseite der Zahnräder (10, 11 , 12, 20, 21 ) mit diesen in Wirkverbindung steht. 11. Getriebe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die die Zahnräder (10, 11, 12, 20, 21) als Hohlräder ausgebildet sind und eine Innenverzahnung aufweisen, wobei das

Schwenkelement (14.2) mit dem Schaltritzel (13.2) von der Innenseite der Zahnräder (10, 11 , 12, 20, 21 ) mit diesen in Wirkverbindung steht.

12. Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Schwenkelement (14.2) zur Aufnahme des Schaltritzels (13.2) in Wirkverbindung mit der Innenverzahnung auf einer

Antriebswelle (22) aufgenommen ist.

13. Getriebe ( 1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass Halteelemente (23) zur haltenden Aufnahme des wenigstens einen Schwenkelementes (14.1 ) vorgesehen sind, wenn sich das

Schaltritzel (13.1) in Eingriff mit einem der runden Zahnräder (10, 11, 20) befindet.

14. Getriebe (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Schaltsteuerung (24) mit einer Schaltwalze (25) vorgesehen ist, die zur axialen Verstellung des Schwenkelementes (14.1 , 14.2) mit dem Schaltritzel (13.1, 13.2) mit einem Abgriffselement (26)

zusammenwirkt.

15. Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schaltwalze (25) Nutführungen (27) aufweist, wobei in sich kreuzenden Nutführungen (27) ein Schaltbolzen (28) an einer

Kreuzungsstelle angeordnet ist, der mit einer Zahnstange (29) verdrehbar ist, die an einer die Schaltwalze (25) durchwandernden Welle (30) ausgebildet ist.