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DE102023209032A1 - Schaltmechanismus für ein Tretlagergetriebe - Google Patents

Schaltmechanismus für ein Tretlagergetriebe Download PDF

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DE102023209032A1
DE102023209032A1 DE102023209032.5A DE102023209032A DE102023209032A1 DE 102023209032 A1 DE102023209032 A1 DE 102023209032A1 DE 102023209032 A DE102023209032 A DE 102023209032A DE 102023209032 A1 DE102023209032 A1 DE 102023209032A1
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DE
Germany
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planet carrier
gear
planetary
planet
bottom bracket
Prior art date
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Application number
DE102023209032.5A
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English (en)
Inventor
Andreas Fleischmann
Kai Frost
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62M25/00Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Ein Schaltmechanismus für ein Tretlagergetriebe weist einen zweiten Planetenradsatz (20) auf. Das Tretlagergetriebe weist ein stationäres Bauteil, einen ersten Planetenradsatz (10) und eine Schaltkomponente mit einem Schaltelement auf. Der erste Planetenradsatz (10) weist einen ersten Planetenträger (12) auf, der relativ zu dem stationären Bauteil drehbar ist. Das Schaltelement ist so ausgestaltet, dass es an dem ersten Planetenträger (12) anbindbar ist. Der zweite Planetenradsatz (20) weist ein zweites Sonnenrad (21), einen zweiten Planetenträger (22) und ein zweites Hohlrad (24) auf. Eines von dem zweiten Sonnenrad (21) und dem zweiten Hohlrad (24) bildet eine Abstützkomponente. Das andere von dem zweiten Sonnenrad (21) und dem zweiten Hohlrad (24) bildet ein Schaltrad. Das Schaltrad ist relativ zu dem stationären Bauteil schwenkbar um eine Mittelachse. Der zweite Planetenträger (22) ist relativ zu dem ersten Planetenträger (12) um die Mittelachse schwenkbar. Dabei bewirkt ein Schwenken des Schaltrads ein Schwenken des zweiten Planetenträgers (22). Der zweite Planetenträger (22) ist so mit dem Schaltelement mechanisch wirkverbunden, dass ein Schwenken des zweiten Planetenträgers (22) um die Mittelachse das Schaltelement schließt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schaltmechanismus für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Schaltmechanismen werden häufig in Tretlagergetrieben eingesetzt. Tretlagergetriebe stellen verschiedene Übersetzungsstufen bereit, um ein Antriebsdrehmoment, beispielsweise aus einem E-Motor, einer Tretkurbel, einer Tretkurbeileinheit, einem Tretkurbelgetriebe oder einer Antriebseinrichtung, in ein geeignetes Abtriebsdrehmoment umzuwandeln. Um zwischen verschiedenen Übersetzungsstufen des Tretlagergetriebes umzuschalten, werden Schaltelemente des Tretlagergetriebes geöffnet, bzw. geschlossen. Der Schaltmechanismus dient dazu, eine Stellbewegung eines Stellantriebs an ein entsprechendes Schaltelement zu übertragen, um ein Öffnen bzw. Schließen des Schaltelements zu bewirken. Ist ein Schaltelement an einem stationären Bauteil angebunden, kann ein Schaltmechanismus die Stellbewegung auf einfache Weise von einem ebenfalls an dem stationären Bauteil angebundenen Stellantrieb auf das Stellelement übertragen. Ist ein Schaltelement an einem umlaufenden Bauteil befestigt, muss die Schaltvorrichtung die Stellbewegung in eine mit dem umlaufenden Bauteil umlaufende Stellbewegung umwandeln.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Schaltmechanismus bereitzustellen, mit dem ein nicht umlaufender Stellantrieb ein umlaufendes Schaltelement umschalten kann.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird durch einen Schaltmechanismus gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Ein Schaltmechanismus für ein Tretlagergetriebe eines Fahrzeugs weist einen zweiten Planetenradsatz auf. Das Tretlagergetriebe weist ein stationäres Bauteil, einen ersten Planetenradsatz und eine Schaltkomponente mit einem Schaltelement auf. Das Fahrzeug ist zumindest zeitweise mit Muskelkraft betreibbar. Das Fahrzeug kann ein Fahrrad, Pedelec oder E-Bike sein. Das stationäre Bauteil kann ein Fahrradrahmen sein. Der erste Planetenradsatz weist einen ersten Planetenträger auf, der relativ zu dem stationären Bauteil drehbar ist. Das Schaltelement ist so ausgestaltet, dass es an dem ersten Planetenträger anbindbar ist.
  • Der zweite Planetenradsatz weist ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein zweites Hohlrad auf. Eines von dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad bildet eine Abstützkomponente. Das andere von dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad bildet ein Schaltrad. Beispielsweise kann das zweite Sonnenrad das Schaltrad bilden. Alternativ kann das zweite Hohlrad das Schaltrad bilden. Das Schaltrad ist relativ zu dem stationären Bauteil schwenkbar um eine Mittelachse. Dabei kann die Mittelsachse der Drehachse der Abstützkomponente entsprechen. Eine Axialrichtung kann parallel zur Mittelachse sein. Eine Radialrichtung kann senkrecht zu der Axialrichtung sein.
  • Der zweite Planetenträger ist relativ zu dem ersten Planetenträger um die Mittelachse schwenkbar. Dabei bewirkt ein Schwenken des Schaltrads ein Schwenken des zweiten Planetenträgers. Der zweite Planetenradsatz kann zweite Planetenräder aufweisen, die sich bei dem Schwenken des Schaltrads an der Abstützkomponente abstützen und die Schwenkbewegung des Schaltrads an den zweiten Planetenträger übertragen. Ist beispielsweise die Abstützkomponente im Stillstand und dreht nicht, weist die Schwenkbewegung des zweiten Planetenträgers die gleiche Winkelgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung auf, wie die Schwenkbewegung des Schaltrads. Der zweite Planetenträger ist so mit dem Schaltelement mechanisch wirkverbunden, dass ein Schwenken des zweiten Planetenträgers um die Mittelachse das Schaltelement von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand umschaltet. Wird der zweite Planetenträger in die entgegengesetzte Richtung geschwenkt, kann das Schaltelement geöffnet werden. Ein Umschalten des Schaltelements kann sowohl durchgeführt werden, wenn die Abstützkomponente im Stillstand ist, als auch, wenn die Abstützkomponente relativ zu dem stationären Bauteil dreht.
  • Sind zwei Elemente miteinander mechanisch wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mittelbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Beispielsweise kann eine Verbindung durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung bereitgestellt werden. Zwischen den Elementen können dabei weitere Elemente vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Verbindung drehfest sein. Unter einer drehfesten Verbindung zweier Elemente wird eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zuständen des Getriebes starr miteinander gekoppelt sind, so dass sie im Wesentlichen die gleiche Drehzahl aufweisen. Die Elemente können dabei als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Über ein Schaltelement, kann hingegen eine drehfeste Verbindung zwischen zwei Elemente selektiv hergestellt oder aufgelöst werden. Sind zwei Elemente aneinander angebunden, sind die Elemente mittels eines oder mehrerer Anbindungspunkte so aneinander gekoppelt, dass zwischen diesen Elementen mittels der Anbindungspunkte Relativbewegungen, wie ein Schwenken, möglich sind.
  • In einer Ausführungsform kann der zweite Planetenträger einen Stellvorsprung aufweisen. Der Stellvorsprung kann sich in Axialrichtung erstrecken. Der Stellvorsprung kann mit dem Schaltelement mechanisch wirkverbunden sein. Der Stellvorsprung kann als zylindrischer Pin gestaltet sein. Der Stellvorsprung kann elliptisch oder plattenförmig gestaltet sein. Der Stellvorsprung kann eine gekrümmte Kontaktfläche aufweisen. Es können vier Stellvorsprünge vorhanden sein. Der Stellvorsprung kann mittels einer Vertiefung oder Aussparung gebildet sein. Die Anzahl an Stellvorsprüngen und zu betätigenden Schaltelementen kann gleich sein.
  • In einer Ausführungsform kann der Schaltmechanismus einen Stellantrieb aufweisen. Der Stellantrieb kann an dem stationären Bauteil angebunden sein. Der Stellantrieb kann so mit dem Schaltrad mechanisch wirkverbunden sein, dass das Schaltrad mittels des Stellantriebs schwenkbar ist. Der Stellantrieb kann mittels eines elektrischen Antriebs oder einer Seilzugbetätigung gebildet sein. Beispielsweise kann der Stellantrieb ein angetriebenes Ritzel aufweisen, das um eine Antriebsachse des Stellantriebs drehbar ist. Das Ritzel kann mit einer Verzahnung an dem Schaltrad in Eingriff sein.
  • In einem Aspekt weist ein Tretlagergetriebe ein stationäres Bauteil, ein Antriebselement, einen ersten Planetenradsatz, einen Schaltmechanismus nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, eine Schaltkomponente mit einem Schaltelement und ein Abtriebselement auf. Das Antriebselement kann so ausgestaltet sein, dass es eine Antriebsleistung in das Tretlagergetriebe einleitet. Das Abtriebselement kann so ausgestaltet sein, dass es eine Antriebsleistung aus dem Tretlagergetriebe ausleitet. Das Antriebselement kann mittels des ersten Planetenradsatzes mit dem Abtriebselement mechanisch wirkverbunden sein. Damit kann der erste Planetenradsatz der Leistungsübertragung dienen. Das Antriebselement kann mittels Schließen des Schaltelements drehfest mit dem Abtriebselement verbindbar sein.
  • In einer Ausführungsform kann der erste Planetenradsatz ferner ein erstes Sonnenrad und ein erstes Hohlrad aufweisen. Der erste Planetenträger kann drehfest mit dem Abtriebselement verbunden sein. Der erste Planetenträger kann relativ zu dem stationären Bauteil drehbar sein. Damit kann der erste Planetenträger so ausgestaltet sein, dass er eine Antriebsleistung aus dem Tretlagergetriebe ausleitet. Das Schaltelement kann an dem ersten Planetenträger angebunden sein. Eines von dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad kann ein Eingangsbauteil des ersten Planetenradsatzes bilden. Das erste Sonnenrad kann das Eingangsbauteil bilden. Alternativ kann das erste Hohlrad das Eingangsbauteil bilden. Das andere von dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad kann ein Festrad des ersten Planetenradsatzes bilden. Das Eingangsbauteil kann mit dem Antriebselement mechanisch wirkverbunden sein. Das Festrad kann an dem stationären Bauteil festgesetzt sein. Die Abstützkomponente kann drehfest mit dem Eingangsbauteil verbunden sein. Die Abstützkomponente und das Eingangsbauteil können einstückig gebildet sein.
  • Das Eingangsbauteil und die Abstützkomponente können die gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen. Der Festrad und das Schaltrad können die gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen. Femer kann der erste Planetenradsatz erste Planetenräder aufweisen und der zweite Planetenradsatz kann zweite Planetenräder aufweisen. Die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder können die gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen. Dann kann der erste Planetenträger und der zweite Planetenträger eine gleiche Abtriebsdrehzahl relativ zu dem stationären Bauteil aufweisen. Ein Schwenken des Schaltrads kann relativ zu dem ersten Planetenträger zu einem Schwenken des mit dem ersten Planetenträger umlaufenden zweiten Planetenträgers führen.
  • In einer Ausführungsform kann der zweite Planetenträger einen vorspringenden Anschlag aufweisen. Der Vorsprung kann in Axialrichtung vorspringen. Der erste Planetenträger kann eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Aussparung aufweisen. Der Anschlag des zweiten Planetenträgers kann innerhalb der Aussparung des ersten Planetenträgers angeordnet sein. Insofern kann die Aussparung eine Schwenkbewegung des zweiten Planetenträgers beschränken. Der Anschlag kann mittels des Stellvorsprungs gebildet werden.
  • In einer Ausführungsform kann der erste Planetenradsatz erste Planetenräder, beispielswese vier erste Planetenräder, aufweisen. Der zweite Planetenradsatz kann zweite Planetenräder, beispielsweise vier zweite Planetenräder, aufweisen. Eines der zweiten Planetenräder kann in Umfangsrichtung zwischen zwei der ersten Planetenräder angeordnet sein. Beispielsweise können dabei Drehachsen der ersten Planetenräder in Radialrichtung innerhalb oder außerhalb von Drehachsen der zweiten Planetenrädern angeordnet sein. Die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder können in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sein. Die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder können in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein. Die ersten Planetenräder können in Axialrichtung angrenzend oder benachbart zu den zweiten Planetenrädern angeordnet sein. Die ersten Planetenräder können so ausgestaltet sein, dass sie die zweiten Planetenräder in Axialrichtung überschneiden. Dies kann insbesondere für die zweiten Planetenräder eine günstige drehbare Lagerung ermöglichen.
  • In einer Ausführungsform kann der zweite Planetenträger einen ringförmigen Basisabschnitt aufweisen. Der Basisabschnitt kann in Radialrichtung innerhalb des ersten Planetenträgers angeordnet sein. Der Basisabschnitt kann in Axialrichtung auf einer Seite des ersten Planetenträgers angeordnet sein. Der zweite Planetenträger kann in Radialrichtung eine größere Erstreckung aufweisen als der Basisabschnitt. Der zweite Planetenträger kann einen vorspringenden Planetenabschnitt aufweisen. Der Planetenabschnitt kann in Axialrichtung vorspringen. Der Planetenabschnitt kann als Anschlag dienen. Der Planetenabschnitt kann sich durch eine Aussparung in dem ersten Planetenträger hindurch erstrecken. Die Aussparung kann an einer in Radialrichtung inneren Seite des ersten Planetenträgers vorgesehen sein. Eines der zweiten Planetenräder kann bezüglich des Basisabschnitts auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Planetenträgers an dem Planetenabschnitt drehbar gelagert sein. Eines der zweiten Planetenräder kann mittels einer zweiten Planetenachse drehbar gelagert sein.
  • In einer Ausführungsform kann der erste Planetenträger in Umfangsrichtung meanderförmig gestaltet sein und eine Ausbauchung in Richtung der gegenüberliegenden Seite des ersten Planetenträgers aufweisen. In der Ausbauchung kann eines der ersten Planetenräder angeordnet sein. Die Ausbauchung kann den Planetenabschnitt in Axialrichtung überschneiden. Der erste Planetenträger kann aus einem gebogenen Blech gebildet sein. Der erste Planetenträger kann in Axialrichtung ringförmig gebildet sein.
  • In einer Ausführungsform kann das erste Hohlrad das Festrad bilden. Das erste Sonnenrad kann das Eingangsbauteil bilden. Das erste Sonnenrad kann einstückig mit dem zweiten Sonnenrad als ein Kombinationssonnenrad gebildet sein.
  • Das zweite Hohlrad kann schwenkbar an erstem Hohlrad gelagert sein. Das Schwenken des zweiten Hohlrads kann ein Schwenken des zweiten Planetenträgers bewirken. Dadurch kann das Schaltelement geschlossen werden. Durch ein Schwenken des zweiten Hohlrads in entgegengesetzter Richtung kann das Schaltelement wieder geöffnet werden.
  • In einem Aspekt weist ein Fahrzeug eine Antriebseinheit, ein Tretlagergetriebe nach einer der vorgehenden Ausführungsformen, eine Abtriebseinheit und ein Antriebsrad auf. Mittels der Antriebseinheit, die beispielsweise einen E-Motor oder eine Tretkurbel umfasst, wird eine Antriebsleistung erzeugt. Die Antriebseinheit ist so ausgestaltet, dass sie die Antriebsleistung auf das Antriebselement überträgt. Die Abtriebseinheit ist so ausgestaltet, dass sie die Antriebsleistung von dem Abtriebselement aufnimmt. Dabei treibt die Abtriebseinheit ein Antriebsrad des Fahrzeugs zur Fortbewegung des Fahrzeugs an.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
    • 1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Schaltmechanismus.
    • 2 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Schaltmechanismus, die durch eine erste Planetenachse eines ersten Planetenrads 13 verläuft.
    • 3 zeigt eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform des Schaltmechanismus.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Schaltmechanismus für ein Tretlagergetriebe für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug. Der Schaltmechanismus ist auf ein nicht gezeigtes Fahrrad mit einem Fahrradrahmen anwendbar. Das Tretlagergetriebe weist ein stationäres Bauteil, einen ersten Planetenradsatz 10 und eine Schaltkomponente mit einem Schaltelement auf. Das stationäre Bauteil und das Schaltelement sind nicht dargestellt. Das stationäre Bauteil ist ein an dem Fahrradrahmen angebundenes Hohlradgehäuse.
  • Der erste Planetenradsatz 10 dient der Leistungsübertragung, wohingegen der zweite Planetenradsatz 20 als Schaltmechanismus dient. Über den Schaltmechanismus ist das Schaltelement so umschaltbar, dass der erste Planetenradsatz 10 überbrückt wird und das Tretlagergetriebe die Übersetzung von 1 einstellt.
  • Der erste Planetenradsatz 10 weist ein erstes Sonnenrad 11, einen ersten Planetenträger 12 mit vier ersten Planetenachsen, vier erste Planetenräder 13 und ein erstes Hohlrad 14 auf. Der zweite Planetenradsatz 20 weist ein zweites Sonnenrad 21, einen zweiten Planetenträger 22 mit vier zweiten Planetenachsen, vier zweite Planetenräder 23 und ein zweites Hohlrad 24 auf. Dabei sind das erste Sonnenrad 11 und das zweite Sonnenrad 21 einstückig als ein Kombinationssonnenrad gebildet. Die ersten Planetenräder 13 sind mit dem Kombinationssonnenrad in Eingriff. Die ersten Planetenräder 13 sind mit dem ersten Hohlrad 14 in Eingriff. Die zweiten Planetenräder 23 sind mit dem Kombinationssonnenrad in Eingriff. Die zweiten Planetenräder 23 sind mit dem zweiten Hohlrad 24 in Eingriff. Das Kombinationssonnenrad, der erste Planetenträger 12, das erste Hohlrad 14, der zweite Planetenträger 22 und das zweite Hohlrad 24 sind koaxial angeordnet. Die ersten Planetenräder 13 und die zweiten Planetenräder 23 haben dieselbe Verzahnungsgeometrie. Das erste Hohlrad 14 und das zweite Hohlrad 24 haben dieselbe Verzahnungsgeometrie.
  • Das erste Hohlrad 14 ist an dem stationären Bauteil festgesetzt. Das zweite Hohlrad 24 ist um eine Mittelachse relativ zu dem ersten Hohlrad 14 schwenkbar in dem ersten Hohlrad 14 gelagert. Die Mittelachse wird dabei von der Drehachse des Kombinationssonnenrads gebildet.
  • Ein Schwenken des zweiten Hohlrads 24 in einer Drehrichtung führt zu einem Schwenken in gleicher Drehrichtung des zweiten Planetenträgers 22 relativ zu dem ersten Planetenträger 12 um die Mittelachse. Der zweite Planetenträger 22 weist einen Stellvorsprung 26 auf, der sich von einem Basisabschnitt 27 aus in Axialrichtung auf die rechte Seite erstreckt. Der Stellvorsprung 26 ist vorliegend zylindrisch gestaltet. Der Stellvorsprung 26 und die Schaltkomponente sind so mechanisch wirkverbunden, dass ein Schwenken des zweiten Planetenträgers 22 das Schaltelement öffnet oder schließt. Das Schaltelement ist an dem ersten Planetenträger 12 angebunden. Damit führt das Schwenken des zweiten Planetenträgers 22 zu einem Umschalten des Schaltelements.
  • Das Kombinationssonnenrad dient als Antriebsbauteil des ersten Planetenradsatzes 10. Der erste Planetenträger 12 dient als Abtriebsbauteil des ersten Planetenradsatzes 10. Wird das zweite Hohlrad 24 nicht geschwenkt, haben der erste Planetenträger 12 und der zweite Planetenträger 22 die gleiche Abtriebsdrehzahl. Das Schaltelement ist zumindest mittelbar an dem ersten Planetenträger 12 angebunden und dreht sich gemeinsam mit dem ersten Planetenträger 12 mit der Abtriebsdrehzahl. Insofern bildet das Schaltelement ein mit dem ersten Planetenträger 12 umlaufendes Schaltelement. Das zweite Hohlrad 24 bildet ein nicht umlaufendes Schaltrad.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Planetenträger 22 einen Basisabschnitt 27 auf, der ringförmig gestaltet ist. Der Basisabschnitt 27 ist auf der rechten Seite der ersten Planetenräder 13 angeordnet. Von dem Basisabschnitt 27 erstreckt sich ein Planetenabschnitt 28 des zweiten Planetenträgers 22 in Axialrichtung nach links in eine entgegengesetzte Richtung zu dem Stellvorsprung 26. Der Planetenabschnitt 28 ist als ein Sektor eines Hohlzylinders gebildet und koaxial zu dem Kombinationssonnenrad. An seinem in Axialrichtung von dem Basisabschnitt 27 entfernten Ende weist der Planetenabschnitt 28 einen sich in Radialrichtung erstreckenden Stützabschnitt auf. An dem Stützabschnitt ist einer der zweiten Planetenachsen angebunden, die sich in Axialrichtung entgegengesetzt zu dem Stellvorsprung 26 erstreckt. An der zweiten Planetenachse ist ein zweites Planetenrad 23 drehbar gelagert. Damit sind die zweiten Planetenräder 23 auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Planetenräder 13 angeordnet. Die ersten Planetenräder 13 und die zweiten Planetenräder 23 sind in Axialrichtung nebeneinander angeordnet. Die ersten Planetenräder 13 und die zweiten Planetenräder 23 weisen in Axialrichtung einen geringen Abstand zueinander auf.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Schaltmechanismus, die durch die erste Planetenachse des ersten Planetenrads 13 verläuft. Der erste Planetenträger 12 ist in Radialrichtung außerhalb eines Basisabschnitts 27 des zweiten Planetenträgers 22 angeordnet. Der erste Planetenträger 12 überschneidet den zweiten Planetenträger 22 in Axialrichtung und ist auf der gleichen Seite bezüglich der ersten Planetenräder 13 angeordnet, wie der Basisabschnitt 27 des zweiten Planetenträgers 22.
  • Eine Ausbauchung 15 des ersten Planetenträgers 12 erstreckt sich auf die bezüglich der ersten Planetenräder 13 gegenüberliegende Seite des ersten Planetenträgers 12. Die Ausbauchung 15 dient als Aufnahme für eines der ersten Planetenräder 13. An einer Stirnseite der Ausbauchung 15 ist eine der ersten Planetenachsen vorgesehen, an der eines der ersten Planetenräder drehbar gelagert ist. Jeweils ein erstes Planetenrad 13 ist in Axialrichtung und Radialrichtung innerhalb einer Ausbauchung 15 angeordnet. Die ersten Planetenachsen sind so ausgestaltet, dass auf der Seite gegenüber der Ausbauchung 15 ein Abtriebselement, wie ein Riemenrad, des Tretlagergetriebes drehfest mit den ersten Planetenachsen verbindbar ist.
  • 3 zeigt eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform des Schaltmechanismus. Der erste Planetenträger 12 weist vier Vertiefungen 15 auf. Die vier Vertiefungen 15 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt. Insofern bilden die vier Vertiefungen 15 den ersten Planetenträger 12 meanderförmig aus. Der zweite Planetenträger 22 weist in Radialrichtung eine größere Erstreckung auf als der Basisabschnitt 27 des zweiten Planetenträgers 22. In jeder Vertiefung 15 ist einer der ersten Planetenräder 13 drehbar gelagert. Jeder der zweiten Planetenräder 23 ist in Axialrichtung zwischen zwei der ersten Planetenräder 13 angeordnet. Dabei sind die ersten Planetenräder 13 und die zweiten Planetenräder 23 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Planetenträger 12 vier Aussparungen auf, die an einer in Radialrichtung inneren Seite des ersten Planetenträgers 12 gebildet sind und jeweils zwischen zwei der Vertiefungen 15 angeordnet sind. Durch jeweils eine der Aussparungen erstreckt sich jeweils einer der Planetenabschnitte 28 des zweiten Planetenträgers 22. Die Aussparungen beschränken in Umfangsrichtung die Schwenkbewegung des zweiten Planetenträgers 22.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Schaltmechanismus einen nicht dargestellten Stellantrieb auf. Der Stellantrieb weist eine Antriebsachse auf, um die ein angetriebenes Ritzel drehbar gelagert ist. Das Ritzel ist mit einem Verzahnungsabschnitt des zweiten Hohlrads 24 in Eingriff. Somit kann das zweite Hohlrad 24 mittels des Stellantriebs geschwenkt werden.
  • Bezugszeichen
  • 10
    erster Planetenradsatz
    11
    erstes Sonnenrad
    12
    erster Planetenträger
    13
    erstes Planetenrad
    14
    erstes Hohlrad
    20
    zweiter Planetenradsatz
    21
    zweites Sonnenrad
    22
    zweiter Planetenträger
    23
    zweites Planetenrad
    24
    zweites Hohlrad
    26
    Stellvorsprung
    27
    Basisabschnitt
    28
    Planetenabschnitt

Claims (11)

  1. Schaltmechanismus für ein Tretlagergetriebe, das ein stationäres Bauteil, einen ersten Planetenradsatz (10) und eine Schaltkomponente mit einem Schaltelement aufweist, wobei der Schaltmechanismus einen zweiten Planetenradsatz (20) aufweist, wobei der erste Planetenradsatz (10) einen ersten Planetenträger (12) aufweist, der relativ zu dem stationären Bauteil drehbar ist, das Schaltelement so ausgestaltet ist, dass es an dem ersten Planetenträger (12) anbindbar ist, der zweite Planetenradsatz (20) ein zweites Sonnenrad (21), einen zweiten Planetenträger (22) und ein zweites Hohlrad (24) aufweist, eines von dem zweiten Sonnenrad (21) und dem zweiten Hohlrad (24) eine Abstützkomponente bildet, und das andere von dem zweiten Sonnenrad (21) und dem zweiten Hohlrad (24) ein Schaltrad bildet, das Schaltrad relativ zu dem stationären Bauteil schwenkbar um eine Mittelachse ist, der zweite Planetenträger (22) relativ zu dem ersten Planetenträger (12) um die Mittelachse schwenkbar ist, wobei ein Schwenken des Schaltrads ein Schwenken des zweiten Planetenträgers (22) bewirkt, und der zweite Planetenträger (22) so mit dem Schaltelement mechanisch wirkverbunden ist, dass ein Schwenken des zweiten Planetenträgers (22) um die Mittelachse das Schaltelement zwischen einem geschlossenen Zustand und einen geöffneten Zustand umschaltet.
  2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenträger (22) einen Stellvorsprung (26) aufweist, der mit dem Schaltelement mechanisch wirkverbunden ist.
  3. Schaltmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Stellantrieb, der an dem stationären Bauteil angebunden ist, wobei der Stellantrieb so mit dem Schaltrad mechanisch wirkverbunden ist, dass das Schaltrad mittels des Stellantriebs schwenkbar ist.
  4. Tretlagergetriebe mit einem stationären Bauteil, einem Antriebselement, einem ersten Planetenradsatz (10), einem Schaltmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer Schaltkomponente mit einem Schaltelement und einem Abtriebselement, wobei das Antriebselement so ausgestaltet ist, dass es eine Antriebsleistung in das Tretlagergetriebe einleitet, das Abtriebselement so ausgestaltet ist, dass es eine Antriebsleistung aus dem Tretlagergetriebe ausleitet, und das Antriebselement mittels des ersten Planetenradsatzes (10) mit dem Abtriebselement (4) mechanisch wirkverbunden ist, und das Antriebselement mittels Schließen des Schaltelements drehfest mit dem Abtriebselement verbindbar ist.
  5. Tretlagergetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (10) ferner ein erstes Sonnenrad (11) und ein erstes Hohlrad (14) aufweist, der erste Planetenträger (12) drehfest mit dem Abtriebselement verbunden ist und relativ zu dem stationären Bauteil drehbar ist, das Schaltelement an dem ersten Planetenträger (12) angebunden ist, eines von dem ersten Sonnenrad (11) und dem ersten Hohlrad (14) ein Eingangsbauteil des ersten Planetenradsatzes (10) und das andere von dem ersten Sonnenrad (11) und dem ersten Hohlrad (14) ein Festrad des ersten Planetenradsatzes (10) bildet, das Eingangsbauteil mit dem Antriebselement mechanisch wirkverbunden ist, das Festrad an dem stationären Bauteil festgesetzt ist, und die Abstützkomponente drehfest mit dem Eingangsbauteil verbunden ist.
  6. Tretlagergetriebe Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenträger (22) einen vorspringenden Anschlag aufweist, der erste Planetenträger (12) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Aussparung aufweist, der Anschlag des zweiten Planetenträgers (22) innerhalb der Aussparung des ersten Planetenträgers (12) angeordnet ist.
  7. Tretlagergetriebe nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (10) erste Planetenräder (13) und der zweite Planetenradsatz (20) zweite Planetenräder (23) aufweisen, und eines der zweiten Planetenräder (23) in Umfangsrichtung zwischen zwei der ersten Planetenräder (13) angeordnet ist.
  8. Tretlagergetriebe Anspruch 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenträger (22) einen ringförmigen Basisabschnitt (27) aufweist, der in Radialrichtung innerhalb des ersten Planetenträgers (12) und in Axialrichtung auf einer Seite des ersten Planetenträgers (12) angeordnet ist, der zweite Planetenträger (22) einen vorspringenden Planetenabschnitt (28) aufweist, der sich durch eine Aussparung in dem ersten Planetenträger (12) hindurch erstreckt, und eines der zweiten Planetenräder (23) bezüglich des ringförmigen Basisabschnitts (27) auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Planetenträgers (12) an dem Planetenabschnitt (28) drehbar gelagert ist.
  9. Tretlagergetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (12) in Umfangsrichtung mittels einer Ausbauchung (15) meanderförmig gestaltet ist und die Ausbauchung (15) in Richtung der gegenüberliegenden Seite des ersten Planetenträgers (12) ausgebildet ist, wobei in der Ausbauchung (15) eines der ersten Planetenräder (13) angeordnet ist und die Ausbauchung (15) den Planetenabschnitt (28) in Axialrichtung überschneidet.
  10. Tretlagergetriebe nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (14) das Festrad bildet, das erste Sonnenrad (11) das Eingangsbauteil bildet, und das erste Sonnenrad (11) einstückig mit dem zweiten Sonnenrad (21) als ein Kombinationssonnenrad gebildet ist.
  11. Fahrzeug, das eine Antriebseinheit, ein Tretlagergetriebe nach einem der Ansprüche 4-10, eine Abtriebseinheit und ein Antriebsrad aufweist, wobei mittels der Antriebseinheit eine Antriebsleistung bereitgestellt wird, die Antriebseinheit so ausgestaltet ist, dass sie die Antriebsleistung auf das Antriebselement (2) überträgt, und die Abtriebseinheit so ausgestaltet ist, dass sie die Antriebsleistung von dem Abtriebselement (3) aufnimmt und ein Antriebsrad des Fahrzeugs zur Fortbewegung des Fahrzeugs antreibt.
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