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Title:
ASSEMBLY FOR ACTUATING A SHIFTING ELEMENT OF A TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/148182
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly for actuating a shifting element of a transmission, having a rotatably mounted and pretensioned pawl (2) and a shifting ring (3) associated with a transmission element and having an external toothing (4), wherein a first end (8) of the pawl (2) is assigned to the external toothing (4) of the shifting ring (3) for blocking or releasing the shifting ring (3) in order to shift a transmission stage, wherein a second end (9) of the pawl (2) of a shift gate (6) is assigned to a shifting roller (5) that actuates the pawl (2), and wherein the pawl (2) is operatively connected to at least one double leg spring (10) in order to apply a pretensioning force. The invention further relates to a pawl (2) and to a bicycle or a pedelec (1) having the assembly.

Inventors:
DOEPFERT HAGEN (DE)
ZIEMER PETER (DE)
RIEDISSER THOMAS (DE)
DOERR ULRICH (DE)
SCHRAFF UWE (DE)
STROBEL MARKUS (DE)
MARGRAF CHRISTOPH (DE)
GRIESMEIER UWE (DE)
DEBERNITZ LESCHEK (DE)
WIEMER MICHEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/052371
Publication Date:
August 10, 2023
Filing Date:
February 01, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
B62M11/04; B62M25/00
Foreign References:
DE9015515U11991-03-28
US20090088284A12009-04-02
DE102019220044A12021-06-24
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Claims:
Patentansprüche

1.Anordnungzum BetätigeneinesSchaltelementeseinesGetriebesmiteinerdreh- bargelagertenundvorgespanntenSchaltklinke (2)und miteinem einem Getriebeele- mentzugeordnetenSchaltring (3)miteinerAußenverzahnung (4),wobeieinerstes Ende (8)derSchaltklinke (2)derAußenverzahnung (4)desSchaltrings(3)zum SperrenoderFreigebendesSchaltrings(3)zum SchalteneinerÜbersetzungsstufe zugeordnetistundwobeieinzweitesEnde (9)derSchaltklinke (2)einerSchaltku- lisse (6)einerdieSchaltklinke (2)betätigendenSchaltwalze (5)zugeordnetist, dadurchgekennzeichnet,dassdieSchaltklinke (2)zum AufbringeneinerVorspann- kraftmitzumindesteinerDoppelschenkelfeder(10)inWirkverbindungsteht.

2.AnordnungnachAnspruch 1,dadurchgekennzeichnet,dassdie Doppelschen- kelfeder(10)zweietwa parallelzueinanderverlaufendeSchenkel(11,12)aufweist, diesymmetrischanderSchaltklinke (2)angeordnetsind.

3.Anordnungnacheinem dervorangehendenAnsprüche,dadurchgekennzeichnet, dassdieSchaltklinke (2)eineAusnehmung (13)zurdrehbaren Lagerungaufeinem Bolzen (7)alsDrehachseaufweist,wobeidieSchaltklinke (2)beidseitiganderAus- nehmung (13)jeweilseineninaxialerRichtungsicherstreckendenzylindrischenAuf- nahmebereich (14,15)fürdieSchenkel(11,12)derDoppelschenkelfeder(10)auf- weist.

4.AnordnungnachAnspruch3,dadurchgekennzeichnet,dassdie beidseitiginaxia- lerRichtunganderSchaltklinke (2)vorgesehenenAufnahmebereiche (14,15)eine axiale Breiteaufweisen,welchezumindestderBreitejedesSchenkels(11,12)der Doppelschenkelfeder(10)entspricht.

5.AnordnungnachAnspruch3oder4,dadurchgekennzeichnet,dassjederSchen- kel(11,12)derDoppelschenkelfeder(10)einem Aufnahmebereich (14,15)zugeord- netist,sodassjederSchenkel(11,12)zumindestabschnittsweisedenzugeordneten Aufnahmebereich (14,15)in Umfangsrichtung umgibt.

6.Anordnung nachAnspruch5,dadurchgekennzeichnet,dassjederSchenkel(11, 12)mehrfach um denzugeordnetenAufnahmebereich (14,15)gewickeltist.

7.Anordnung nacheinem dervorangehendenAnsprüche,dadurchgekennzeichnet, dasseinerstesgemeinsamesEnde (17)derSchenkel(11,12)derDoppelschen- kelfeder(10)andem erstendem Schaltring (3)zugeordneten Ende (8)derSchalt- klinke (2)abgestütztistund dasseinzweitesgemeinsamesEnde (18)derSchenkel (11,12)derDoppelschenkelfeder(10)aneinem Gehäuse (16)abgestütztist.

8.Anordnung nachAnspruch7,dadurchgekennzeichnet,dassdaserste gemeinsame Ende (17)derSchenkel(11,12)derDoppelschenkelfeder(10)ineinerdem ersten Ende (8)derSchaltklinke (2)zugeordneten Mulde (19)liegt.

9.Anordnung nacheinem dervorangehendenAnsprüche,dadurchgekennzeichnet, dassdie Doppelschenkelfeder(10)auseinem Federstahldrahtgefertigtist.

10.Anordnung nachAnspruch9,dadurchgekennzeichnet,dassdie beiden Enden desFederstahldrahtesgegenüberliegend ineinem vorbestimmtenAbstand zueinan- derim Bereichdeserstengemeinsamen Endes(17)derSchenkel(11,12)derDop- pelschenkelfeder(10)angeordnetsind.

11.Schaltklinke (2)zum SperrenoderFreigebeneinesSchaltrings(3)füreineAn- ordnung nacheinem dervorangehendenAnsprüche.

12.Fahrrad oderPedelec(1)miteinerAnordnung nacheinem derAnsprüche 1bis

10.

Description:
Anordnungzum BetätigeneinesSchaltelementeseinesGetriebes

Dievorliegende ErfindungbetriffteineAnordnungzum BetätigeneinesSchaltelementeseinesGetriebesmiteinem einem GetriebeelementzugeordnetenSchaltring miteinerAußenverzahnung und miteinerdrehbargelagertenundvorgespannten Schaltklinke,wobeieinerstesEndederSchaltklinkederAußenverza hnungdes Schaltringszum SperrenoderFreigebendesSchaltringszum SchalteneinerÜbersetzungsstufezugeordnetistundwobeieinzweit esEndederSchaltklinkeeiner SchaltkulisseeinerdieSchaltklinkebetätigendenSchaltwalzezug eordnetist.Ferner betrifftdie ErfindungeineSchaltklinkezum SperrenoderFreigebeneinesSchaltrings sowieein FahrradoderPedelecmitderAnordnung.

BeispielsweiseausderDruckschriftDE 102019220044A1isteinTretlagergetriebe in Planetenradsatzbauweisefürein Fahrrad oderein PedelecmiteinerAnordnung zum BetätigenzumindesteinesBremsschaltelementsbekannt.DasTretla gergetriebe weistmehrere Planetenradsätzezum RealisierenverschiedenerÜbersetzungsstufen auf.Dem Tretlagergetriebesind mehrere Bremsschaltelementezugeordnet,diejeweilseineneinem Getriebebauteilzugeordneten Bremsringaufweisen,derübereine Bremsklinkegesperrtoderfreigegebenwerdenkann,um einevorbestimmtezugeordnete Übersetzungsstufezuschalten.Die Bremsklinkensinddrehbaraufeinem gemeinsamen Bolzengelagert,wobeieinerstesEndejederBremsklinkeeinerAußen verzahnungdesdazugehörigen Bremsringszugeordnetistundwobeieinzweites EndejederBremsklinkeeinerSchaltkulisseeinerdrehbarenSchaltwa lzezurBetätigungderBremsklinkezugeordnetist.DamitdieSchaltk linke indergesperrten Positiongehaltenist,istdem derAußenverzahnungzugeordnetenersten Endeder Bremsklinkeeine Druckfederzugeordnet.Die DruckfederistineinerBohrungdes Gehäusesbefestigtund übtdienotwendigeVorspannkraftaufdie Bremsklinkeaus.

Dervorliegenden Erfindung liegtdieAufgabezugrunde,eineeingangsbeschriebene Anordnung und eineSchaltklinkezum SperrenoderFreigebeneinesSchaltringssowieein Fahrrad oderPedelecmitderAnordnungvorzuschlagen,beideneneinebauraumn eutraleAnfederung undeinleichtgängigerBetriebderSchaltklinkegewährleistetwir d. DieseAufgabewird erfindungsgemäß durchdie MerkmaledesPatentanspruches1 bzw.11bzw.12 gelöst.Vorteilhafte und beanspruchteWeiterbildungenergebensich ausden Unteransprüchenund derBeschreibung sowiedenZeichnungen.

Demnach wird eineAnordnung zum BetätigeneinesSchaltelementesineinem Gehäuse einesGetriebesmiteinem einem GetriebeelementzugeordnetenSchaltring miteinerAußenverzahnung und miteinerdrehbargelagerten und vorgespannten Schaltklinkevorgeschlagen,wobeieinerstesEndederSchaltklinked erAußenverzahnungdesSchaltringszum SperrenoderFreigebendesSchaltringszum Schalten einerÜbersetzungsstufe zugeordnetistundwobeieinzweitesEndederSchaltklinke einerSchaltkulisse einerdie Schaltklinke betätigendenSchaltwalze zugeordnetist. Um eine bauraumneutraleAnfederung und eine leichtgängige Betriebsweiseder Schaltklinke zu realisieren,istvorgesehen,dassdie Schaltklinke zum AufbringeneinerVorspannkraftmitzumindesteinerDoppelschenkelf ederoderdergleichen in Wirkverbindung steht.

AufdieseWeisewird beidervorgeschlagenenAnordnungdie Doppelschenkelfeder um die RotationsachsederSchaltklinkederartbefestigt,sodassdie Federkraftder Doppelschenkelfederaufdie Schaltklinkegleichmäßigwirkt.Demzufolgewird die BetätigungderSchaltklinke optimiert,ohnedasszusätzlicherBauraum benötigtwird.

Um eine besondersgleichmäßige KraftübertragungvonderDoppelschenkelfederauf die Sperrklinke zuermöglichen,weistdie Doppelschenkelfederzweietwa parallelzueinanderverlaufendeSchenkelauf,dievorzugsweise symmetrischanderSchaltklinke angeordnetsind.Somitwird beim AufbringenderVorspannkraftzum SchwenkenderSchaltklinke beidseitigeine Kraftaufgebracht,sodasseinVerkippender Schaltklinke und damitaucheinVerkanteninderAußenverzahnungdesSchaltrings sicherverhindertwerden.

Eine konstruktivbesonderseinfacheAusführung zum AufnehmenderDoppelschenkelfederanderSchaltklinke kann beidervorgeschlagenenAnordnungdadurch realisiertwerden,dassdieSchaltklinkeeineAusnehmung zurdrehbaren Lagerung auf einem BolzenalsDrehachseaufweist,wobeidie Schaltklinke beidseitig ander Ausnehmungjeweilseinen inaxialerRichtung sicherstreckendenzylindrischenAufnahmebereichoderdergleichen fürdieSchenkelderDoppelschenkelfederaufweist.

Um eineAufnahme und FührungderSchenkelderDoppelschenkelfederander Schaltklinke zugewährleisten,istvorgesehen,dassdie beidseitig inaxialerRichtung anderSchaltklinkevorgesehenenAufnahmebereicheeine axiale Breite aufweisen, welche zumindestderBreitejedesSchenkelsderDoppelschenkelfederentspr icht.

Dadurch,dassjederSchenkelderDoppelschenkelfedereinem Aufnahmebereichzugeordnetist,umgibtjederSchenkelzumindestabs chnittsweisedenzugeordneten Aufnahmebereich in Umfangsrichtung,wodurcheine symmetrische Einleitungder VorspannkraftaufdieSchaltklinke sichergestelltist.

Um dievonderDoppelschenkelfederaufgebrachte Vorspannkraftaufdie Schaltklinkeweiterzuerhöhen,kannvorgesehensein,dassjederSch enkelderDoppelschenkelfedermehrfach um denzugeordnetenAufnahmebereichgewickeltist.Somit könnendie SchenkelderDoppelschenkelfederanjederSeite auch mehrereWindungenaufweisen,wennausreichend axialerBauraum zurVerfügung steht.

Im RahmeneinerWeiterbildungderErfindung istvorgesehen,dasseinerstesgemeinsamesEnde derSchenkelderDoppelschenkelfederandem erstendem Schaltring zugeordneten EndederSchaltklinke abgestütztistunddasseinzweitesgemeinsames EndederSchenkelderDoppelschenkelfederandem Gehäuse abgestütztist. Vorzugsweise können hierbeidie Doppelschenkelfederunddie Schaltklinke einvorbestimmtes Radialspielaufweisen,sodassauch beimaximalerSchwenkbewegung derSchaltklinke ein radialesFestklemmenderDoppelschenkelfederandenAufnahmebereic henderSchaltklinke sicherverhindertwird.

Vorzugsweise kanndaserste gemeinsame EndederSchenkelderDoppelschenkelfederineinerdem ersten EndederSchaltklinke zugeordneten Mulde,Absatzoder dergleichen liegen bzw.sichdortabstützen.AufdieseWeisewirddie Schenkelfeder mitihrem ersten EndederSchenkelradialin PositionanderSchaltklinke gehalten. Eine besonderskostengünstige HerstellungderDoppelschenkelfederkanndadurch realisiertwerden,dassdie Doppelschenkelfederauseinem Federstahldrahtoderdergleichengefertigtist.

Zurweiteren Kostenreduzierung beiderHerstellungderDoppelschenkelfederkann vorgesehensein,dassdie beiden EndendesFederstahldrahtesgegenüberliegend in einem vorbestimmtenAbstand zueinanderim Bereichdeserstengemeinsamen EndesderSchenkelderDoppelschenkelfederangeordnetsind.Somitwi rd aufeine Verbindungderbeiden EndenbeiderHerstellungverzichtet.Zudem wird durchdasoffene Ende anderDoppelschenkelfederdie Montagevereinfacht.

Ein nächsterAspektderErfindung beanspruchtseparatden konstruktivenAufbau dervorbeschriebenenSchaltklinkezum SperrenoderFreigebendesSchaltringszum BeispielfürdievorbeschriebeneAnordnung.AnderbeanspruchtenSc haltklinke ist zum AufbringeneinerVorspannkraftzumindestdie ebenfallsvorbeschriebene Doppelschenkelfedervorgesehen,sodasssichdie bereitsbeschriebenen undweitere Vorteileergeben.

EinweitererAspektderErfindung beanspruchtein Fahrrad oderPedelecmitdervorbeschriebenenAnordnung und/oderdervorbeschriebenenSchaltklinke,sodasssich die bereitsbeschriebenenundweitere Vorteile ergeben.

Nachfolgendwird dievorliegende Erfindunganhand derZeichnungenweitererläutert.

Eszeigen:

Figur1 eine schematischeAnsichteinermöglichenAusführungsvariante einer erfindungsgemäßenAnordnungzum BetätigeneinesSchaltelementseinesGetriebesmiteinermiteinerD oppelschenkelfederversehenenSchaltklinke;

Figur2 eine schematischedreidimensionale EinzelteilansichtderDoppelschenkelfeder; Figur3 eine schematischedreidimensionale EinzelteilansichtderSchaltklinke mitderDoppelschenkelfeder;und

Figur4 eine schematische Draufsichtaufdie Schaltklinke mitderDoppelschenkelfeder.

In Figur1isteine schematischeAnsichteinerAnordnung zum Betätigeneines Schaltelementszum BeispieleinesBremsschaltelementsineinem Gehäuse 16 eines Getriebeszum Beispielineinem Tretlagergetriebe einesFahrradesoderPedelecs 1 exemplarischdargestellt.

Jedem Schaltelementbzw.Bremsschaltelementisteinedrehbargelagerte und vorgespannte Schaltklinke 2 und eineinem GetriebeelementzugeordneterSchaltring3 miteinerAußenverzahnung4 zugeordnet.Dievorgespannte Schaltklinke 2 istinder denSchaltring 3 sperrenden Position in Figur1dargestellt.

Zum Betätigenvonz.B.mehrerenSchaltklinken2 isteine gemeinsameSchaltwalze 5den Schaltklinken2zugeordnet,wobeidieSchaltwalze 5 mehrereaxialnebeneinanderangeordneteSchaltkulissen6an ihrem Außenumfang aufweist,wobeijeweils eine Schaltkulisse 6 einerSchaltklinke 2 zugeordnetist,um diese zu betätigen.Die Schaltklinken2sind aufeinem gemeinsamen Bolzen7drehbargelagert.

EinerstesEnde 8derSchaltklinke 2 istderAußenverzahnung4 desSchaltrings3 zum SperrenoderFreigebendesSchaltrings3 zum SchalteneinerÜbersetzungsstufe zugeordnet,während einzweitesEnde9derSchaltklinke 2derSchaltkulisse 6 derSchaltwalze 2 zugeordnetist.

Um eine bauraumneutraleAnfederung und ein leichtgängigesSchwenkender Schaltklinke 2 zugewährleisten,istvorgesehen,dassdie Schaltklinke 2 zum AufbringeneinerVorspannkraftmiteinerDoppelschenkelfeder10 inWirkverbindung steht.

Wie insbesondereausFigur2 ersichtlichist,weistdie Doppelschenkelfeder10 zwei etwa parallelzueinanderverlaufende Schenkel11,12 auf.Die beiden parallel verlaufendenSchenkel11,12sind symmetrischanderSchaltklinke2angeordnet, wiediesinsbesondereausFigur4 ersichtlichist.

DieSchaltklinke2weisteineAusnehmung 13zurdrehbaren Lagerungaufdem Bolzen7 alsDrehachseauf,wobeidieSchaltklinke2beidseitiganderAusnehmu ng 13 jeweilseineninaxialerRichtungsicherstreckendenzylindrischenA ufnahmebereich 14,15fürdieSchenkel11,12derDoppelschenkelfeder10quasialsVor sprungoder Absatzaufweist.

DieSchaltklinke2 istvorzugsweiseausgehärtetem StahlmitderalsEinlegefeder ausgeführten Doppelschenkelfeder10vorderMontagevorkomplettiert.Hierbeiwir d die Doppelschenkelfeder10zurMontageaufderSchaltklinke2 beidseitiganihren Schenkeln 11,12elastischaufgebogenund überdie beidenbeidseitigvorgesehenen zylindrischenAbsätzebzw.Aufnahmebereiche 14,15eingeschnappt.Folglichumfasstdie Doppelschenkelfeder10dieSchaltklinke2beidseitig,wiediesinsbe sondereausden Figuren3 und4 ersichtlichist.

DieaxialgesehenbeidseitigangeordnetenAufnahmebereiche 14,15anderSchaltklinke2dienennebenderradialenund axialen FührungderSchenkel11,12der Doppelschenkelfeder10auchalsgezielteAnlaufflächenfürdieSch altklinke2an dem Gehäuse 16,um die LeichtgängigkeitderSchaltklinke2zugewährleistenund KantenträgerodereinAbschabenvonSpänenbeim VerdrehenderSchaltklinke2 zum Gehäuse 16zuverhindern.

Dieaxiale BreitederAufnahmebereiche 14,15anderSchaltklinke2 istgrößerals die BreitejedesSchenkels11,12bzw.größeralsderDurchmesserdesFed erstahldrahtes,ausdem die Doppelschenkelfeder10gefertigtist.Fernerschmiegtsichdie Doppelschenkelfeder10vorzugsweiseaxialandieSchaltklinke2an,u m Toleranzen auszugleichenund um einSchabenandem Gehäuse 16zuvermeiden.

EinerstesgemeinsamesEnde 17derSchenkel11,12derDoppelschenkelfeder10 istandem erstendem Schaltring3zugeordnetenEnde8derSchaltklinke2abgestützt,wäh rend einzweitesgemeinsamesEnde 18derSchenkel11,12der Doppelschenkelfeder10andem Gehäuse 16abgestütztist.Daserstegemeinsame Ende 17derSchenkel11,12derDoppelschenkelfeder10 liegtineinerMulde 19an dem ersten EndederSchaltklinke2,um die Doppelschenkelfeder10 radialin Positionzuhalten.Daszweitegemeinsame Ende 18derSchenkel11,12der oppel- - schenkelfeder10 liegtineinertaschenförmigenAussparunganeinerInnenwanddes Gehäuses16 an,diebereitszurMontagederSchaltklinke2 notwendigerweise in dem Gehäuse 16vorgesehenist.

Die beiden EndendesFederstahldrahtesderSchenkel11,12derDoppelschenkelfe der10sindgegenüberliegend ineinem vorbestimmtenAbstand zueinanderim Bereichdeserstengemeinsamen Endes17derSchenkel11,12derDoppelschenkelfe- der10angeordnet.Demzufolgehandeltessichbeidem erstengemeinsamenEnde 17 um einoffenesEnde.

Bezuqszeichen

Fahrrad oderPedelec

Schaltklinke

Schaltring

Außenverzahnung

Schaltwalze

Schaltkulisse

Bolzen erstesEndederSchaltklinke zweitesEndederSchaltklinke

Doppelschenkelfeder

Schenkel

Schenkel

AusnehmungalsDrehachse zylindrischerAufnahmebereich zylindrischerAufnahmebereich

Gehäuse erstesgemeinsamesEnde zweitesgemeinsamesEnde

Mulde




 
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