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Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen.
Die bisher bei Kraftfahrzeugen gebräuchlichen Wechselgetriebe mit Mehrgangsebaltvorriehtung haben den Nachteil, dass sie die Aufmerksamkeit des Fahrers in hohem Masse dadurch beanspruchen, dass bei Geschwindigkeitsänderungen ein Umschalten erforderlich wird, welches überdies bei nachlässiger oder falscher Ausführung oft Brüche oder sonstige Störungen verursacht.
Die Erfindung löst die Aufgabe, diese Gangschaltung selbsttätig zu gestalten. Es geschieht dies in der Weise, dass Kräfte, die infolge der Wechselwirkung zwischen der Motorkraft und der Schubkraft
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Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. l ist ein wag- rechter Schnitt durch ein normales Zahnradgetriebe mit Segmentschaltung, mit dem aber ein für die selbsttätige Gangschaltung gemäss der Erfindung dienendes Hilfsgetiiebe verbunden ist. Fig. 2 ist eine
Seitenansicht des Getriebes nach Fig. 1. Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt und Fig. 4 ein wagrechter Schnitt durch ein mehrgängiges Planetengetriebe, dessen Verwendung in erster Linie für die Gangschaltung nach der Erfindung vorteilhaft ist.
Fig. 5-8 veranschaulichen schematisch mehrere Stellungen der Brems- hebel während der GangsellaltU1Jg. Fig. 9-11 zeigen verschiedene Stellungen einer abgeänderten Aus- führungsform dieser Bremshebel, und Fig. 12 und 13 stellen ein Ausführungsbeispiel des Planetengetriebes nach Fig. 3 und 4 mit drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang der. Fig. 14-21 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, u. zw. zeig (n die Fig. 14-18 schematisch mehrere Stellungen der hiebei durch paarweise angeordnete Nocken gesteuerten Bremshebel, Fig. 19 eine perspektivische
Ansieht des zugehörigen Getriebes, Fig. 20 einen Mittelschuitt durch das Getriebe nach Fig. 19 und
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht eines Getriebes mit Nocken etwas geänderter Gestalt.
In dem üblichen Zahnradgetriebe mit Segmentsehaltung nach Fig. 1 und 2 ist die Hauptwelle 1 in üblicher Weise mit der Motorwelle 2 durch eine Kupplung. 3, enthaltend Kupplungskonus, Kuplungs- seheibe, Druckfeder und Kupplungsbremse, gekuppelt. Die Hauptwelle 7 ist zweiteilig, der zweite Teil 4 liegt in axialer Verlängerung des ersten Teiles 1. Der Wellenteil1 trägt ein Zahnrad 5 mit schräger Ver- zahnung, Teil 4 ist teilweise als ein Vierkant ausgebildet, auf welchem eine Buchse 6 durch die Stange 7 verschiebbar gelagert ist. Die Buchse 6 trägt drei Zahnräder 8, 9 und 10. Die Zahnräder 5 und 8 sind mit Zapfen versehen, welche beim Vorschieben der Buchse 6 gegen das Zahnrad 5 ineinandergreifen.
Die Vorgelegewelle besteht gleichfalls aus zwei Teilen 11 und 12.
Der Teil 11 trägt am Ende ein Kegel-
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Ende der Welle 12 ist ferner ein mit Rad 5 kämmendes Zahnrad mit schräger Verzahnung versehiebbar @ aber nicht drehbar gelagert. Eine Feder 18 drückt das Zahnrad 17 mit leichtem Druck vom Kegelrad 13 ab. Die einander zugekehrten Flächen der Räder. M und 77 sind als Kupplungsglieder 19 ausgebildet, dergestalt, dass bei Verschieben des Zahnrades 17 gegen das Kegelrad 13 die Kupplungsglieder 19 in- einander greifen.
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Die Schwingwelle 20 trät an cinem Ende das Kupplungspedal. M, in der Mitte einen Hebel 22, 'welcher mit der Kupplungsscheibe oder-feder in der Kupplung J verbunden ist und endlich am ändern Ende einen Hebel 23. Das Kegelrad 13 steht im Eingriff mit einem Kegelrade.'. welches mittels des auf der gleichen Welle 25 sitzenden Ritzels 26 ein grosses Stirnrad 27 antreibt. An dem Zahnrad 27 ist
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des auf den Arm 7 und damit auf die Buchse 6 wirkenden und um den Punkt 37 schwingbaren Getriebeschalthebels : 16, sowie der eine Arm eines am Schalthebel 36 angelenkten Doppelhebels 38 hineinragen.
Letzterer greift mit seinem andern Arm an die Auslosestange 39 der in das Zahnsegment 40 eingreifenden Spenldinke 41 an.
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Zug der Kupplungsfeder, der auf den nunmehr nur noch um etwa 90" von seiner Ruhelage nach Fig. 2 entfernten Zapfen 28 wirkt, zieht jetzt das Zahnrad in seine Ruhestellung zuräck, nachdem es also insgesamt eine Drehung um 360 ausgeführt hat.
Dadurch wird das Kupplungspedal wieder in Einräck-
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Der gleiche Vorgang wiederholt sieh, nachdem die Lastzelle J auf die erhöhte Geschwindigkeit und die Tourenzahl der Kraftwelle 2 wieder verringert Wild. Ebenso tritt der gleiche Vorgang ein, wenn Rückwärtsgang eingeschaltet war, wobei das Getriebe dann selbsttätig auf Leerlauf schaltet. Ein Schalten von dem grössten Gang auf Leerlauf geschieht durch Niedertreten des Kupplungspedals 2 und Zurückziehen des Hebels. ? in seine Leerlaufstellung.
Die Bedienung des Getriebes geschieht also im allgemeinen wie bisher üblich, nur mit der Verbesserung, dass das Vorwärtsschalten auf die nächsthöhere Gangart selbsttätig durch die Wechselwirkung zwischen der Motorkraft und der Schubkraft der bewegten Last
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der Erfindung darin, dass die infolge der Wechselwirkung zwischen der Motorkraft und der Schubkraft der bewegten Last im Getriebe auftretenden Kräfte dazu nutzbar gemacht werden, eine vollkommen selbsttätige Schaltung auf den nächsten Gang zu errcichen.
An Stelle der mit schräger Verzahnung ver-
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kann dann auf einer Buchse sitzen. welche auf der Achse 12 durch ein Steilgewinde geführt ist, so dass sie sich je nach der Zugriehtung im Rahmen des Steilgewindes verschiebt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung eines Planetengetriebes mit drei Vorwärtsgängen bei selbsttätiger Schaltvorrichtung ist in den Fig. 3-8 dargestellt. Hierin ist a
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Bolzen g und Abstandsstücke t starr miteinander verbunden. Der Gehäuseteil/'. ist am äusseren Umfang als Bremsscheibe und der Gehäuseteil i als Kupplungskonus q ausgebildet. Um die Planetenräder c. d ist ein Zahnring v mit Innenverzahnung gelagert. der ebenfalls am äusserem I,fam a;s Bre,sscjeobe ausgebildet ist.
Auf der Welle (ist eine von ihr durch eomem Leo; ,otgpmp,,eme Li[[;imgsscjeobe s verschiebbar angeordnet, die, sobald der Dricl ciner Feder u ausgelöst wird. eine Scheibe ;'gegen den
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Gänge gegeneinander derart versetzt, dass sie einzeln bei Drchung der Welle W den Hebeln H nacheinander Raum zu einer Verschiebung auf ihren Stiitzzapfpn D gewähren.
Die Wirkungsweise des Getriebes und der selbsttätigen Gangschaltung ist folgende : Befindet sich
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zweitens durch die durch ihre eigene Umdrehung hervorgerufene Abwicklung am Innenzahnrad v, was einen Umlauf der Planetenradachsen bewirkt und sich auf die Welle/'. \veil mit derselben im Eingriff befindlich, in gleicher Weise auswirkt, so dass die Summe dieser beiden Drehbewegungen die Umdrehung
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gegen die Scheibe s, wodurch der Konus gegen den Konus q gedrückt und das Getriebe blockiert wird, so dass die Drehung der Welle (t sieh auf die Wene l'im Verhältnis 1 : 1 überträgt.
Die selbsttätige Schaltung geschieht folgendermassen : Befindet sich a iu Drehung und f ruhend,
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um den Zapfen D zu bewirken. Der Hebel befindet sieh also in der Lage der Fig. 3. Erhält jetzt die Schaltwelle W einen gleichmässigen Zug, so nimmt der erste auf den Hebel H des Bremsbandes m wirkende
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"Nocken N zunächst eine Stellung, wie sie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ein. Das Bremsband in zieht jetzt infolge des durch die sich im Sinne des Uhrzeigers, also reehtläufig", drehende Scheibe'7 au geübten Zuges den Hebel H, an dem das Bremsband im stumpfen Winkel angreift, gegen den Nocken N
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ist jetzt abgebremst und der erste (kleinste) Gang in Tätigkeit.
Hat die getriebene Welle f die durch die Umdrehungszahl der Antriebswelle s bedingte, dem kleinsten Gang entsprechende Geschwindigkeit voll erreicht, so hört der rechtläufige Druck der Brems- scheibe h auf, und bei plötzlicher Verminderung der Drehzahl der Welle (t erhält die Bremsscheibe in infolge des auf die Welle t wirkenden Beharrungsvermögens der in Bewegung befindlichen Last eine gegenläufige Drehbewegung.
Die Folge ist, dass der Hebel H in seine ursprüngliche Lage, d. h. diejenige der Fig. 8, zurückschnellt. Der gleichmässige Zug an de@ Schaltwelle W, welcher bisher eine Weiterdrehung derselben nicht hat bewirken können, weil der dem Bremsband t zugeordnete Nocken N der Welle If am zugehörigen Hebel H einen Widerstand fand, bewirkt jetzt eine weitere Drehung der Welle W, wodurch der nächste dem Bremsband w zugeordnete Nocken N diesem zweiten Bremsband bzw. dem zugehörigen
Hebel H Raum gibt, so dass die rechtläufige Drehung der Bremsseheibe w ein selbsttätige Abbremsung in gleicher Weise bewirkt, wodurch der zweite Gang eingeschaltet wird.
Hat sich auch dieser Gang in gleicher Weise wie beim vorhergehenden Gang selbsttätig ausgeschaltet, so löst eine weitere Drehung der Nockenwelle W die Feder u vermittels einer zweckdienlichen Einrichtung aus, so dass der Konus gegen den Konus s gedrückt und das Getriebe blockiert wird, womit der grösste Gang eing schaltet ist.
Durch Rückwärtsdrehen der Steuerwelle W in ihre Ruhelage nach Fig. 3 wird das Auskuppeln bewirkt.
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der bewegten Last.
Die Fig. 9-11 zeigen noch ein anderes Ausführungsbeispiel einer selbsttätigen Schaltvorrichtung.
Hiebei findet gleichfalls das Planetengetriebe nach Fig. 3 und 4 Verwendung. Auf einer Nockenwelle A ruht ein mit einer Aussparung B versehener Hebel C. Jedes der Bremsbänder @ ? und K'greift mit beiden Enden an einem solchen Hebel an. Jeder Winkel C trägt einen Zapfen E, welcher durch einen Nocken F auf der Welle 11 mitgenommen werden kann. Fig. 9 zeigt die Ruhestellung. Eine Drehung der Welle A im Sinne des Uhrzeigers aus dieser Lage heraus bewirkt ein Anziehen des Bremsbandes In oder/' (Fig. 10).
In Fig. 11 entzieht die rückläufige Drehung der Bremsscheibe dz bzw. v den Zapfen E dem Eingriff des
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Gang sich selbsttätig ausschaltet, der nächste Nocken zum Eingriff und dadurch der nächste Gang zum Einschalten freigegeben wird. Bei dieser Anordnung wird, im Gegensatz zu derjenigen nach Fig. 5-8, die reehtläufige Drehung der Brem scheiben nur zum selbsttätigen Einstellen auf den betreffenden Gang benutzt, während die Einschaltung des betreffenden Ganges selbst zwangläufig durch Drehung der Nockenwelle A bewirkt wird.
Die Fig. 12 und 13 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Gestalt eines Getriebes mit drei Vorwärts-und einem Rückwärtsgang mit selbsttätiger Schaltvorrichtung. Dieses Getriebe ist im allgemeinen identisch mit demjenigen nach Fig. 3 und 4, was aus einem Vergleich dieser mit den Fig. 12 und 13, in denen für entsprechende Konstruktionsteile die gleichen Bezugszeiehen gewählt sind, ohne weiteres hervorgeht. Ein Unters hied besteht im wesentlichen nur insoweit, als in Fig. 12 um die Tiiebwelle a noch eine Hohlwelle 8 drehbar ist, die ein für den Rüekwärtsgang bestimmtes und in eine hier vorgesehene dritte Stufe R2 der Planetenräder c, d eingreifendes Zahnrad R1 trägt.
In diesem Falle ist auch die Kupplungsscheibe s nicht auf der Triebwclle a. sondern auf der Hohlwelle S verschiebbar aber nicht drehbar gelagert. Ferner ist die Kupplungsscheibe r ihrerseits als Bremsscheibe ausgebildet und kann durch ein drittes Bremsband T gebremst werden. Die Schaltwelle A ist mit Nocken versehen und trägt drei Hebel Ci, Cs, Cg, wie solche in den Fig. 9-11 dargestellt sind.
An ihnen sind die Bremsbänder T, m und w befestigt
Die Wirkungsweise ist folgende : Befindet sich a in Drehung und f ruhend und wird die Steuerwelle A in Drehung versetzt, so ergreift zunächst der mittlere Nocken F den Zapfen E des Hebels C2 und zieht das Bremsband m fest, wodurch das Gehäuse i, h festgchalien und der erste, kleinste Gang eingeschaltet ist.
Hat die getriebene Welle l'die durch die Drehzahl der treibenden Welle a bedingte Geschwindigkeit erreicht, und tritt bei plötzlicher Verminderung der Drehzahl der Welle a eine gegenläufige Drehung der Bremsscheibe i auf, so rückt das Bremsband M und damit der erste Gang selbsttätig aus, und der nächste Noeken F ergreift den Zapfen E des Hebels Ca. Dieser zieht jetzt in gleicher Weise das Bremsband w fest, wodurch der zweite Gang in Tätigkeit tritt, bis dieser wiederum sich selbst-
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Hebel Cl und dadurch das Bremsband T angezogen, wodurch der Rückwärtsgang eingeschaltet wird.
Es genügt also zur Bedienung des Getriebes lediglich ein dauernder Zug an der Welle. 1 zum Einsehaltrn und ein Zurückdrehen der Welle A in ihre Ruhclage zum Ansschalen.
An Stelle der in Fig. 9-11 darges elltel1 Schaltvorrichtung kann das Getriebe selbstredend auch
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und vorübergehender Ausschaltung (Zurückdrehen) der Schaltwelle es genügt, die Schallwelle wieder einzuschalten, wobei die durch die Geschwindigkeit des Wagens bereits überholten Gänge sich durch die rüekläufige Drehung der Bremsscheiben selbsttätig der Einschaltung entziehen, somit ein Schalten auf einen zu kleinen Gang ausgeschlossen ist.
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kraft und Schaltwelle unter Ausschluss der Schubkraft des fahrenden Wagens bewirkt wird.
Es ist dann nur nötig, die Nocken N derart zu gestalten, dass bei einer ersten Bewegung der Welle t !' zunächst der erste Nocken dem Hebel H Raum gibt, dann bei weiterer Drehung der nächste Nocken den zweiten Hebel H zwar auch freigibt, aber dabei der erste Nocken den ersten Hebel auch nicht wieder sperrt, so dass jetzt durch Einschalten des nächsten Ganges der vorhergehende ausgeschaltet wird. Diese Anordnung gestattet die willkürliche Schaltung des Getriebes nach Massgabe der Drehung der Welle l !', wobei eine selbst-
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in der Anordnung der Bremsvorrichtung, sowie der Gruppierung und Anzahl der verschiedenen Zahnräder möglich.
Das Wesen der Erfindung besteht jedoch darin, dass die infolge der Wechselwirkung zwischen der Motorkraft und der Schubkraft der bewerten Last im Getriebe auftretenden Kräfte unter Vermittlung eines durch diese Kräfte zu bewegenden Zwischengliedes zum selbsttätigen Schalten des
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Vermittlung eines nicht dargestellten Drahtseiles oder Gestänges verbunden ist. Jeder Hebel 11 besitzt wieder Anschläge Z und ist auf einem Stützzapfen D begrenzt verschiebbar und drehbar.
Die Brems- bänder m bzw. ? und T. die zur Bremsung der rotierenden Zahntriebe h bzw. c order r dienen. greifen an
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gesteuert wird, wird erreicht, dass der Hebel bei Drehung der Nockenwellen und W2 bis zu seiner vollständigen Einrüekstellung zwangläufig geführt wird. Während nämlich der Nocken N dem Hebel H allmählich Raum gibt, damit er sich auf dem Drehzapfen D schräg aufwärts im Sinne einer Entfernung von der Getriebeachse verschieben kann, erfolgt die Drehung des Hebels H um den Zapfen D entsprechend der Drehung des Nockens M allmählich. Es wird also ein sanfteres und zeitlich regulierbares Angreifen
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Fig. 14 zeigt die Leerlaufstellung. In Fig. 15 beginnt der Hebel H sich gegen den Nocken N'zu verschieben. In Fig. 16 gibt der Nocken M den längeren Arm D-a i des Hebels H teilweise frei, und letzterer beginnt seine Drehung um den Zapfen D. In Fig. 17 hat der Nocken den Hebel H ganz freigegeben, und letzterer zieht sich jetzt vollständig fest. So lange jetzt ein reehtläufiger Druck von dem
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zug den Nocken N nicht weiterdrehen, da letzterer am Hebel H einen Widerstand findet.
Hört aber der Druck auf, so drückt entweder der Nocken N den Hebel H in seine Ruhelage zurück, oder eine gegenläufige Drehung des gebremsten Zahntriebes h zieht den Hebel H unter Vermittlung des im Punkte, x angreifenden Bremsbandes 1n in seine Ruhelage der Fig. 18 zurück, wodurch eine weitere Drehung der Nockenwellen W1 und W2 möglich wird und damit der nächste Hebel in gleicher Weise zum Einschalten kommt.
Fig. 19 und 20 veranschaulichen nun in Ansicht und Schnitt ein praktisch, bereits ausgeprobtes Getriebe mit Noekenpaaren gemäss Fig. 14-18. Dieses Getriebe besitzt also drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang. Die treibende Welle a trägt ein Zahnrad b und ist durch Kugellager l4 im Gehäuseteil G2 gelagert Die getriebene, hohlausgebildete Welle/endigt in einem Zahnrad e und läuft auf der Welle a unter Vermittlung von Bronzebuchsen e1 und e2. Sie ist durch Kugellager l3 im Gehäuseteil 6*3 gelagert.
Für den Riickwä t, gans dient die Hohlwelle R2, die in einem Zahnrade R1 endigt und unter
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konus r zusammen, der an einer Scheibe s ausgebildet ist.-Die Scheiben s und 82 sind miteinander verschraubt, und letztere ist in Nuten t auf der Rüekwärtsgangwelle R2 in axialer Richtung verschiebbar, ab r nicht drehbar. Eine Feder u1, welche sich an ihrem einen Ende gegen einen auf die Welle R2 g schranbten Ring u2 legt, drückt den Teil s2 und somit den Kupplungskonus r gegen den Kupplungs-
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und der Konus r von dem Konus entfernt wird.
Li bis L5 sind Dich ungen an den entsprechenden Kugellagern l1 bis l5 Das Planetenradgchäuse h, i wird abgedichtet durch einen Ring La.
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trägt eine Sperrklinke J4. wl'lche mittels eines Druckknopfes J4 ausgelöst werden kann und. in eine Raste des Segmentes J6 eingrcifend, den Hebel in der Leerlaufstellung sperrt.
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einer derartigen Senkung ist, dass die Bremsbänder m, w und T gleichzeitig entspannt werden.
Die Bewegung des Schiebers 0 geschieht mit Hilfe eines Fussheb Is F. an welchem das Gestänge U1 der Fussbremse angreift. Der Hebel U trä trägt am Ende eine Gabel. die einen Zapfen O5 an dem Schieber O umgreift, so dass also beim Ni@derdrücken des Fusshebels U der Schieber O in seinen Schlitzen 0 ;, und
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hebels U bereits der grosse Gang eingeschaltet gewesen sein, so wird dieser hiebei gleichfalls ausgeschaltet, u. zw. mit Hilfe einer Stange Pu. welche das Steilgewinde ? i bedient.
Diese zur Entspannung der Bremsbänder dienende Einrichtung könnte naturgemäss auch dann verwendet werden, wenn nur je ein Nocken auf die Bremshebel H wirkt.
Fig. 21 stellt eine etwas abgeänderte Ausführungsform dar. Wie ersichtlich, sind hier die Nocken Vi,
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geschaltet wird. Dasselbe wiederholt sich bei Weiterschaltung auf den nächsten Gang. Diese Anordnung gestattet die millkürliehe Schaltung des Getriebes nach Massgabe der Drehung der Wellen W1 und 12, wobei eine selbsttätige Gange@nstel@ung jeweils eintritt, d. h. eine Schaltung auf einen zu kleinen Gang ausgeschlossen ist.
Die Nocken N und ill könnten auch dergestalt geformt sein, dass bei jedesmaligem Schaltvorgang zunächst der Federzug an der Kette ein teilweises Zurückdrücken des Hebels H1 in seine Ruhelage bewirkt, wobei gleichzeitig der nächst Hebel H2 bzw. der Blockierungshebel P6 zum Eingriff kommt, so dass durch das Eingreifen des nächsthöheren Ganges der vorhergehende vollständig ausgeschaltet wird. Durch die e Anordnung wird ein selbsttätiges Schalten ohne erkennbaren Übergang ermöglicht.
An Stelle der in Fig. 19 dargestellten Einrichtung zum Senken des Bremsmeehani mus kann letzterer oder ein Teil desselben auch in einem Rahmen oder in andern zweckdienlichen Führungen gelagert sein, durch welche derselbe gegen die Getriebehauptachse zum Zwecke der Entspannung der Bremsbänder bzw. der Eindrückung des Steilgetriebes gesenkt werden kann.
Allen Ausführungen der Erfindung ist gemeinsam, dass die infolge der Wechselwirkung zwischen der Motorkraft und der Schubkraft der bewegten Last im Getriebe auftretenden Kräfte unter Vermittlung eines durch diese Kräfte zu bewegenden Zwischengliedes zum selbsttätigen Schalten des Wechselgetriebes nutzbar gemacht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass Kräfte, die infolge der Wechselwirkung zwischen der Motorkraft und der Schubkraft der bewegten Last im Getriebe auftreten, unter Vermittlung eines durch diese Kräfte zu bewegenden Zwischengliedes zum selbsttätigen Schalten des Wechselgetriebes nutzbar gemacht werden.
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Switching device for change gears, in particular for motor vehicles.
The change gears with Mehrgangebaltvorriehtung previously used in motor vehicles have the disadvantage that they demand the driver's attention to a great extent in that switching is necessary when changing speed, which, moreover, often causes breaks or other malfunctions if careless or incorrectly executed.
The invention solves the problem of making this gear shift automatically. It does this in such a way that forces arise as a result of the interaction between the engine power and the thrust
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The drawing illustrates several embodiments of the invention. 1 is a horizontal section through a normal gear transmission with segment shifting, to which, however, an auxiliary mechanism serving for the automatic gear shifting according to the invention is connected. Fig. 2 is a
Side view of the transmission according to FIG. 1. FIG. 3 is a vertical section and FIG. 4 is a horizontal section through a multi-gear planetary gear, the use of which is advantageous primarily for the gear shift according to the invention.
Fig. 5-8 schematically illustrate several positions of the brake lever during the gear position U1Jg. 9-11 show different positions of a modified embodiment of these brake levers, and FIGS. 12 and 13 show an embodiment of the planetary gear according to FIGS. 3 and 4 with three forward gears and one reverse gear. 14-21 illustrate another embodiment of the invention, u. Between FIGS. 14-18 schematically show several positions of the brake levers controlled by cams arranged in pairs, FIG. 19 shows a perspective
Looking at the associated gear, FIG. 20 a middle section through the gear according to FIG. 19 and
21 is a perspective view of a gear mechanism with cams of a somewhat modified shape.
In the usual gear transmission with segment structure according to FIGS. 1 and 2, the main shaft 1 is in the usual manner with the motor shaft 2 by a coupling. 3, containing coupling cone, coupling disc, compression spring and coupling brake, coupled. The main shaft 7 is in two parts, the second part 4 is an axial extension of the first part 1. The shaft part 1 carries a gear 5 with inclined teeth, part 4 is partially designed as a square on which a bush 6 can be displaced by the rod 7 is stored. The socket 6 carries three gears 8, 9 and 10. The gears 5 and 8 are provided with pins which mesh with one another when the socket 6 is advanced against the gear 5.
The countershaft also consists of two parts 11 and 12.
Part 11 has a cone at the end
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At the end of the shaft 12, a gearwheel meshing with the wheel 5 and having an inclined toothing is also displaceably mounted but not rotatable. A spring 18 pushes the gear 17 off the bevel gear 13 with slight pressure. The facing surfaces of the wheels. M and 77 are designed as coupling members 19, such that when the gear 17 is moved against the bevel gear 13, the coupling members 19 mesh with one another.
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The oscillating shaft 20 depresses the clutch pedal at one end. M, in the middle a lever 22 'which is connected to the clutch disc or spring in the clutch J and finally a lever 23 at the other end. The bevel gear 13 is in engagement with a bevel gear.'. which by means of the pinion 26 seated on the same shaft 25 drives a large spur gear 27. Is on the gear 27
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of the gear shift lever acting on the arm 7 and thus on the bush 6 and swingable about the point 37, as well as the one arm of a double lever 38 articulated on the shift lever 36 protrude.
The latter engages with its other arm on the release rod 39 of the pin 41 engaging in the tooth segment 40.
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Pull of the clutch spring, which acts on the pin 28, which is now only about 90 "away from its rest position according to FIG. 2, now pulls the gear back into its rest position, after it has thus performed a total of 360 rotation.
This will put the clutch pedal back into engagement
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The same process is repeated after the load cell J has reduced to the increased speed and the number of revolutions of the power wave 2 again. The same process also occurs if reverse gear was engaged, the transmission then automatically shifting to neutral. Shifting from the highest gear to neutral is done by depressing the clutch pedal 2 and pulling back the lever. ? in its neutral position.
The transmission is generally operated as usual, only with the improvement that the forward shift to the next higher gear is automatic due to the interaction between the engine power and the thrust of the load being moved
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of the invention in that the forces occurring as a result of the interaction between the engine power and the thrust of the moving load in the transmission can be used to achieve a completely automatic shift to the next gear.
Instead of the helical teeth
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can then sit on a socket. which is guided on the axis 12 by a coarse thread, so that it moves depending on the Zugriehtung within the context of the coarse thread.
Another embodiment of the invention using a planetary gear with three forward gears with an automatic switching device is shown in FIGS. 3-8. Here is a
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Bolt g and spacers t rigidly connected to one another. The housing part / '. is designed on the outer circumference as a brake disc and the housing part i as a coupling cone q. To the planet gears c. d a toothed ring v is mounted with internal teeth. which is also developed on the outer I, fam a; s Bre, sscjeobe.
On the shaft (one of them is slidably arranged by eomem Leo;, otgpmp ,, eme Li [[; imgsscjeobe s, which as soon as the driver is triggered u. A disk; 'against the
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Gears offset from one another in such a way that they individually allow the levers H space to shift on their support pin D when the shaft W turns.
The mode of operation of the gearbox and the automatic gear shifting is as follows: Is
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secondly by the development of the internal gear v caused by its own rotation, which causes the planetary gear axles to rotate and is on the shaft / '. \ veil with the same in engagement, has the same effect, so that the sum of these two rotary movements makes the revolution
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against the disk s, whereby the cone is pressed against the cone q and the gear is blocked, so that the rotation of the shaft (see on the Wene l'in a ratio of 1: 1.
The automatic switching happens as follows: If a is iu rotation and f is at rest,
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to effect the pin D. The lever is thus in the position of FIG. 3. If the shift shaft W now receives an even pull, the first one acting on the lever H of the brake band m takes
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"Cam N initially assumes a position as can be seen in FIG. 5. The brake band in now pulls the lever H on which, as a result of the pull exerted by the disk'7 rotating in the direction of the clockwise, that is, clockwise" the brake band engages at an obtuse angle, against the cam N
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is now braked and the first (smallest) gear is in action.
When the driven shaft f has fully reached the speed required by the number of revolutions of the drive shaft s and corresponding to the lowest gear, the right-hand pressure of the brake disk h ceases, and when the speed of the shaft (t is suddenly reduced, the brake disk receives in as a result of the the inertia of the moving load acting on the shaft t is a counter-rotating movement.
The result is that the lever H returns to its original position, i.e. H. that of FIG. 8 springs back. The even pull on de @ selector shaft W, which so far has not been able to cause further rotation of the same because the cam N of the shaft If associated with the brake band t encountered resistance at the associated lever H, now causes a further rotation of the shaft W, whereby the next the cam N assigned to the brake band w of this second brake band or the associated one
Lever H gives space so that the clockwise rotation of the brake disk w causes automatic braking in the same way, whereby the second gear is engaged.
If this gear has also automatically switched off in the same way as in the previous gear, a further rotation of the camshaft W triggers the spring u by means of a suitable device, so that the cone is pressed against the cone s and the gear is blocked, which is the largest Gear is engaged.
The disengagement is effected by rotating the control shaft W backwards into its rest position according to FIG. 3.
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the moved load.
9-11 show yet another embodiment of an automatic switching device.
The planetary gear according to FIGS. 3 and 4 is also used here. A lever C provided with a recess B rests on a camshaft A. Each of the brake bands @? and K 'engages such a lever with both ends. Each angle C carries a pin E, which can be taken along by a cam F on the shaft 11. Fig. 9 shows the rest position. A clockwise rotation of the shaft A from this position causes the brake band In or / 'to be tightened (FIG. 10).
In Fig. 11, the reverse rotation of the brake disk dz or v removes the pin E from the engagement of the
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Gear switches itself off automatically, the next cam to intervene and thereby the next gear to switch on is released. In this arrangement, in contrast to that according to Fig. 5-8, the right-hand rotation of the brake discs used only for automatic adjustment to the relevant gear, while the engagement of the relevant gear itself is inevitably effected by rotation of the camshaft A.
FIGS. 12 and 13 show an embodiment of the invention in the form of a transmission with three forward and one reverse gear with an automatic shifting device. This transmission is generally identical to that according to FIGS. 3 and 4, which is readily apparent from a comparison of this with FIGS. 12 and 13, in which the same reference numerals are chosen for corresponding structural parts. A difference is essentially only insofar as in Fig. 12 a hollow shaft 8 is rotatable about Tiiebwelle a, which carries a gear R1 intended for reverse gear and engaging in a third stage R2 of the planetary gears c, d provided here.
In this case the clutch disc s is also not on the drive shaft a. but mounted on the hollow shaft S displaceably but not rotatably. Furthermore, the clutch disc r is in turn designed as a brake disc and can be braked by a third brake band T. The shift shaft A is provided with cams and carries three levers Ci, Cs, Cg, as shown in FIGS. 9-11.
The brake bands T, m and w are attached to them
The mode of operation is as follows: If a is in rotation and f is at rest and if the control shaft A is set in rotation, the central cam F first grips the pin E of the lever C2 and tightens the brake band m, whereby the housing i, h secures and the first, lowest gear is engaged.
If the driven shaft l 'has reached the speed determined by the speed of the driving shaft a, and if the speed of the shaft a suddenly decreases, the brake disk i rotates in the opposite direction, the brake band M and thus the first gear automatically disengage, and the next Noeken F grabs the pin E of the lever Ca. This now pulls the brake band w tight in the same way, whereby the second gear comes into action until this in turn self-
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Lever Cl and thereby the brake band T tightened, whereby the reverse gear is switched on.
All that is needed to operate the gearbox is a continuous pull on the shaft. 1 for Einsehaltrn and a turning back of the shaft A in its rest position for the shell.
Instead of the switching device shown in Fig. 9-11, the transmission can of course also
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and temporary deactivation (turning back) of the selector shaft, it is sufficient to reactivate the sound wave, whereby the gears already overtaken by the speed of the car are automatically withdrawn from being engaged by the slow rotation of the brake discs, thus preventing shifting to a gear that is too low.
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force and switching shaft is effected to the exclusion of the thrust of the moving car.
It is then only necessary to design the cams N in such a way that with a first movement of the shaft t! ' first the first cam gives the lever H space, then with further rotation the next cam also releases the second lever H, but the first cam does not lock the first lever again, so that the previous one is switched off by switching on the next gear . This arrangement allows the gearbox to be shifted arbitrarily according to the rotation of the shaft 1! ', With a self-
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in the arrangement of the braking device, as well as the grouping and number of different gears possible.
The essence of the invention, however, is that the forces occurring in the transmission as a result of the interaction between the motor force and the thrust force of the rated load are mediated by an intermediate member to be moved by these forces for automatic switching of the
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Mediation of a wire rope or linkage, not shown, is connected. Each lever 11 again has stops Z and can be displaced and rotated to a limited extent on a support pin D.
The braking bands m or? and T. which serve to brake the rotating gear drives h and c order r. attack
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is controlled, it is achieved that the lever is forcibly guided when the camshafts and W2 rotate until it is fully engaged. Namely, while the cam N gradually gives the lever H space so that it can slide obliquely upwards on the pivot D in the sense of a distance from the transmission axis, the rotation of the lever H about the pin D takes place gradually according to the rotation of the cam M. So it becomes a gentler attack that can be regulated over time
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14 shows the idle position. In FIG. 15, the lever H begins to move against the cam N '. In Fig. 16, the cam M partially releases the longer arm D-a i of the lever H, and the latter begins to rotate about the pin D. In Fig. 17 the cam has completely released the lever H and the latter is now fully tightened. So long now a steady pressure from that
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Do not turn the cam N any further, as the latter finds resistance at the lever H.
If, however, the pressure ceases, either the cam N pushes the lever H back into its rest position, or a counter-rotation of the braked pinion h pulls the lever H back into its rest position in FIG. 18 through the intermediary of the brake band 1n acting at point x , whereby a further rotation of the camshafts W1 and W2 is possible and thus the next lever is switched on in the same way.
19 and 20 now illustrate, in a view and section, a practical, already tried-out gear with pairs of cams according to FIGS. 14-18. This transmission therefore has three forward gears and one reverse gear. The driving shaft a carries a gear wheel b and is supported by ball bearings l4 in the housing part G2. The driven, hollow shaft / ends in a gear wheel e and runs on the shaft a by means of bronze bushings e1 and e2. It is supported by ball bearings l3 in the housing part 6 * 3.
The hollow shaft R2, which ends in a toothed wheel R1 and below, serves for the backward movement
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cone r together, which is formed on a disk s. The disks s and 82 are screwed together, and the latter is axially displaceable in grooves t on the reverse gear shaft R2, but not rotatable from r. A spring u1, which at one end lies against a ring u2 screwed onto the shaft R2 g, presses the part s2 and thus the coupling cone r against the coupling
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and the cone r is removed from the cone.
Li to L5 are seals on the corresponding ball bearings l1 to l5. The planetary gear housing h, i is sealed by a ring La.
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carries a pawl J4. wl'l which can be triggered by means of a push button J4 and. Engaging in a detent in segment J6, locks the lever in the neutral position.
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such a reduction is that the brake bands m, w and T are relaxed at the same time.
The movement of the slide 0 is done with the help of a foot lever F. on which the linkage U1 of the foot brake engages. The lever U trä carries a fork at the end. which engages around a pin O5 on the slide O, so that when the foot lever U is pressed down, the slide O is in its slots 0;, and
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If the high gear has already been switched on with lever U, this is also switched off, u. with the help of a rod Pu. which is the steep thread? i served.
This device, which is used to relax the brake bands, could naturally also be used if only one cam acts on the brake levers H each.
Fig. 21 shows a somewhat modified embodiment. As can be seen, the cams Vi,
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is switched. The same thing is repeated when shifting to the next gear. This arrangement allows the gearbox to be shifted smoothly according to the rotation of the shafts W1 and 12, with an automatic gear change occurring in each case, i.e. H. switching to a gear that is too low is not possible.
The cams N and ill could also be shaped in such a way that the spring balancer on the chain initially causes the lever H1 to be partially pushed back into its rest position with each switching process, with the next lever H2 or the blocking lever P6 engaging at the same time, so that the intervention of the next higher gear the previous one is completely switched off. The arrangement enables automatic switching without a recognizable transition.
Instead of the device shown in Fig. 19 for lowering the Bremsmeehani mus, the latter or a part of the same can also be stored in a frame or in other useful guides, through which the same against the main axis of the gearbox for the purpose of relieving the brake bands or indenting the steep gear can be lowered.
All embodiments of the invention have in common that the forces occurring in the transmission as a result of the interaction between the motor force and the thrust force of the moving load are made usable for the automatic switching of the gearbox through the intermediary of an intermediate member to be moved by these forces.
PATENT CLAIMS:
1. Switching device for change gears, in particular of motor vehicles, characterized in that forces that occur as a result of the interaction between the engine force and the thrust of the moving load in the transmission are made usable through the intermediary of an intermediate member to be moved by these forces for automatic switching of the change gear .
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