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Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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insbesondere aber als Kraftübertragungsvorrichtung für Kraftfahrzenge geeignetes Umlaufrädertriebe, welches aus zwei durch einen gemeinsamen Träger der Umlaufräder verbudenen Teilgetrieben mit gleichachsig angeordneten Zentralrädern besteht.
Erfindungsgemäss ist das eine von den beiden als Stirnräder mit verschiedenen Durchmessern ausgebildeten Zentralrädern des ersten Teilgetriebes mit der vom Motor anzutreibenden Welle verbunden, und die Zentralräder des zweiten Teilgetriebes tragen Kuppiungseinriehtungen. die derart angeordnet sind, dass sie ein Feststellen beider Zentralräder oder das Feststellen des einen Zentralrades am Getriebegehäuse oder ein freies Drehen beider Zentralräder zum Zwecke der Umlaufregelung des Trägers der Umlaufräder ermöglichen und die verschiedenen Einstellungen durch eine z. B. mittels eines Fusshebels verstellbare Kupplungseinrichtung bewirkt werden, die aus drei gleichachsig ineinander angeordneten, nacheinander zur Wirkung kommenden Kupplungsringen besteht.
Dabei werden zweckmässig die beiden Zentralräder des zweiten Umlaufrädergetriebes auf Hohlwellen befestigt. welche die vom Motor anzu- treibende Welle gleichachsig umgeben, und diese drei Wellen werden ferner derart mit der verstellbaren Kupplungseinrichtung verbunden, dass sie nacheinander das Kuppeln des vom Motor anzutreibenden
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Motorschwungrad ermöglichen.
Durch diese Anordnung ist eine Kraftübertragungseinriehtung geschaffen mit stetig veränderlichen
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entsprechenden Gegenrad während der Bewegung eingeschaltet werden müssen und nicht ohne weiteres die zum stossfreien Schalten erforderlichen gleichen Umlaufgeschwindigkeiten haben. Das mit dauernd in Eingriff stehenden Rädern arbeitende 1Jmlaufrädergetriebe gemäss der Erfindung, vereinfacht den Schaltvorgang und vermeidet Kraftverluste, die bei Schubrädergetrieben durch die Unterbrechung beim Sehaltvorgang während des Überganges von einer Schaltstufe zu einer andern hervorgerufen werden und aus dem Wechsel der Geschwindigkeiten der verstellbaren Schubräder folgen.
Dabei sind mehrere genau bestimmte und einstellbare Übersetzungsstufen vorgesehen, so dass der Motor dem Anfahrwiderstand des Fahrzeuges entsprechend den vorhandenen Umständen und dem Belieben des Fahrers angepasst werden kann.
Das Getriebe ist derart ausführbar, dass es zwischen der treibenden und getriebenen Welle eine Übersetzung ins Schnelle oder ins Langsame herbeifÜhren kann.
Die Zeichnungen stellen als Beispiel drei Ausfiihrungsformen fiir die Übersetzung ins Langsame dar, die sich besonders als Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge eignen. In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine schaubildliche Ansieht einer ersten ausführungsform der Vorrichtung, in der das zweite Teilgetriebe Kegelräderverzahnung hat, und wobei die einzelnen Teile auseinandergezogen sind. Fig. 2 ist ein Längs- schnitt der eigentlichen Zahnradanordnung der ersten ausführungsform in Eingriffstellung. Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Fig. 2, wobei durch Brüche die Verbindung der beiden Umlaufräderteilgetriebe sichtbar gemacht ist.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch die vollständige Einrichtung der ersten Ausführungsform in Betriebsstellung, wobei diese einerseits mit einer Schaltvorrichtung und anderseits mit einem Wendegetriebe mit Leerlaufeinrichtung versehen ist. Fig. 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2, bei der beide Umlaufräderteiigetriebe Stirnräderverzahnung haben. Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2, in der beide Umlaufräderteilgetriebe als Stufenräder ausgebildete Umlaufräder haben.
Bei diesen Getrieben überträgt die treibende Welle 1 die Kraft an die getriebene Welle 7. Die Welle 1 trägt auf ihrem Ende ein Zahnrad 2, welches auf ihr befestigt ist und ständig in Eingriff steht mit Umlaufrädern 3, die einen grösseren Durchmesser besitzen. Diese Umlaufräder 3 sind je mit einem auf der gleichen Achse liegenden Umlaufrad 4 fest verbunden, das einen kleineren Durchmesser hat als das Rad 3. Die so gekuppelten cmlaufräder 3 und 4 sind lose auf einer Achse 5 gelagert. Die Umlaufräder 4 stehen ständig in Eingriff mit dem Zentralrad 6, das einen grösseren Durchmesser als sie besitzt.
Das Zentralrad 6 ist an der getriebenen Welle 7 befestigt. Die Zentralräder 2 und 6 mit ihren Wellen 1 und 7 liegen in derselben Längsachse.
Zwiscen jedem Umlaufräderpaar 3 und 4 liegen, wie in den Fig. 1-4 dargestellt ist, Umlaufkegelräder 11, sich die frei um die senkrecht zu den Wellen 1 und 7 stehenden Zapfen 12 drehen.
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Gehäuse, das aus zwei Schalen 9, 10 besteht und sich frei um die Wellen 1 und 7 dreht. Die Achsen i sind in Zapfenlöchern 8 befestigt, die in den Schalen 9, 10 angeordnet sind. Ebenso liegen einerseits die Zapfen 12 in Zapfenlöcher, die als halbzylinderförmige Ausschnitte Y.'J in den Rändern der Schalen 9, 10
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angebracht sind, und sind jeder anderseits durch eine Grundplatte 14 gehalten. Die Grundplatte 14 ist im Innern der Schalen 9, 10 befestigt. In diesen Schalen sind Fenster 15 und 16 angeordnet, die sich gegenüber liegen.
Durch diese Fenster treten die Umlaufräder 11 hindurch und kommen so in Eingriff mit den Kegelrädern 17 und 18, die einander gegenüber ausserhalb der Schalen 9, 10 angeordnet sind.
Das Zentralrad 18 dreht sich frei um die Welle 7. Das Zentralrad 17 ist an einer Hohlwelle 19, die konzentrisch zur Welle 1 liegt, befestigt.
Die Nabe des Zentralrades 17 besitzt Gewinde 20 mit Linksgang für eine Drehbewegung, wie sie
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in Längsrichtung verschieben, der innen mit Gewinde versehen ist. Dieser Konus 21 kann in eine konisehe Bohrung 22, die ihm entspricht und auf der Scheibe 23 angebracht ist, eindringen. Ebenso besitzt die Nabe des Zentralrades 18 Gewinde 24 aber mit Rechtsgang, auf dem sieh ebenfalls bei der Drehbewegung ein Konus 25 in Längsrichtung verschieben kann, der innen entsprechendes Gewinde besitzt. Der Konus 25 kann in eine entsprechende konische Bohrung 26 eines Flansches 27 eindringen, der an der in Fig. 4 teilweise dargestellten Wand 59 befestigt ist. Diese Wand ist fest mit dem zeichnerisch nicht dargestellten Gehäuse verbunden, das die ganze Vorrichtung schützen soll.
Die Konusse ! 1 und 25 und die konischen Bohrungen 22 und 26 bzw. die durch diese beiden Konuspaare hergestellten Kupplungen, können mit Nuten, Zähnen oder ähnlichen Einrichtungen versehen sein. die geeignet sind ein Gleiten des einen Teiles auf dem andern zu verhindern, wenn die Konusse in Eingriff sind.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung ist zusammen mit den miteinander verbundenen Schalen 9, 10 in einem Aussengehäuse 31 untergebracht. Sie ist darin befestigt, auf der einen Seite durch eine mit dem Zentralrad 18 fest verbundenen Scheibe 28, deren ebene Fläche 29 auf dem entsprechenden Rand 30 des Aussengehäuses 31 befestigt ist, und auf der andern Seite durch die Scheibe 23, deren Seiten-
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(s. Fig. 1).
Die Scheibe 2. 3 ist mit einer Hohlwelle 3.) fest verbunden, die gleichachsig zur Hohlwelle 19 liegt und diese umgibt. Die Welle 33 liegt somit auch gleiehachsig zur Welle 1.
Die in dem Aussengehäuse 37 angebracliten Öffnungen 34 ermöglichen eine gute Schmierung der obenerwähnten Teile.
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das Aussengehäuse 31 und die Scheibe 2 :), die fest miteinander und mit dem Zentralrad 18 verbunden sind, können sich nicht in dieser entgegengesetzten Richtung drehen.
Durch ein ähnliches Spiel des Konusses M, das durch die Gewindebohrung des Konusses und das
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in einem der Drehriehtung des Zentralrades 2 entgegengesetzten Sinne drehen. Infolgedessen hindert der Konus 21 gleichzeitig das Zentralrad 17 an einem Drehen in einem dem Drehsinne des Zentralrades 2 entgegengesetzten Sinne.
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Zahnradvorriehtung selbst umgesetzt. Diese Änderung kann in seiner Gesamtheit oder in seinen Teilstufen schnell oder langsam vorgenommen werden, je nach dem das Ein-oder Auskuppeln selbst langsam oder schnell erfolgt, was von dem Willen des Fahrers abhängt.
Den Rückwärtsgang kann man. durch das Hinzufügen eines Umkehrgetriebes zu dem Wechselgetriebe, z. B. mittels Kegelräder, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, erreichen, das auch gleichzeitig mittels einer Zahn-oder Klauenkupplung auf Leerlauf eingestellt werden kann, so dass der Motor bei eingerückten Kupplungen.' ?,' ?, 40 und stillstehendem Fahrzeug frei laufen kann.
Dieses Umkehrgetriebe kann beispielsweise folgendermassen ausgeführt sein. Die getriebene Welle 7 trägt auf Nuten eine Platte 47 und ein Kegelrad 48. Das Kegelrad 48 steht mit Kegelrädern 49
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Kegelräder 49 sind ebenso in Eingriff mit einem Kegelrad 51, welches sieh frei um das Ende 52 der Welle 7 dreht und zu einer Hohlwelle 53 verlängert ist, von der die Kraft übertragen wird. Der Kreuzzapfen 50 ist in einem Gehäuse 54 angeordnet, das mit einer sich frei um die Nabe des Kegelrades 48 und der Platte 47 drehenden Verlängerung 55 versehen ist.
Die Verlängerung 55 trägt auf Nuten ein Gleitstück 56, welches sich in Längsrichtung verschieben kann und auf beiden Seiten Klauen trägt, um auf der einen Seite in Klauenlöchern der Platte 47 und auf der andern Seite in Klauenlöchern einer Trommel 57 eingreifen zu können. Diese Trommel ist auf dem Schutzgehäuse 59 befestigt. Das Gleitstück 56, mit Nuten 58 versehen, kann durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Gabel geschaltet werden. Die Gabel selbst kann durch einen Schalthebel vom Fahrer betätigt werden.
Wenn das Gleitstück 56, wie in Fig. 4 dargestellt ist, in der Mitte seiner Längsverschiebung steht, greifen seine Klauen weder in die Platte 47 noch in die Trommel 57 ein, und das Gehäuse 54 ist frei gelassen. Die Welle 7 und das Kegelrad 48 nehmen die Kegelräder 49 um die Längsachse A-B mit, u. zw. mit einer Geschwindigkeit, die halb so gross ist wie ihre eigene Geschwindigkeit und das Kegelrad 51 steht still. Diese Stellung des Gleitstückes 56 stellt den Leerlauf dar, bei dem der Motor leer läuft.
Wenn die Klauen auf der einen Seite des Gleitstückes 56 mit den Klauen löchern der Platte 47 in Eingriff sind, dann nimmt das Gehäuse 54 den Kreuzzapfen 50 und die Kegelräder 49 mit der gleichen Geschwindigkeit, wie das Kegelrad 48, mit. Das Kegelrad 51 ist auch mit der gleichen Geschwindigkeit mitgenommen, welche die der Welle 7 ist. Diese Stellung des Gleitstückes 56 stellt den Eingriff für die Vorwärtsfahrt dar.
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mit, das in entsprechender Weise kleiner ist als eine halbe Umdrehung für eine Umdrehung des Zentralrades 2.
Das für diese Differentialbewegung gewünschte Verhältnis kann durch den veränderlichen Unterschied in der Zahl der Zähne zwischen dem Zentralrad e und der Innenverzahnung d des Zentralrades e gebildet werden, um für den zweiten Getriebegang das gewünschte Übersetzungsverhältnis zwischen den Zenralrädern 2 und 6 herzustellen.
Wenn das Zentralrad e angetrieben wird, nehmen die Umlaufräder b das Gehäuse 9, 10 mit, u. zw. mit einer Geschwindigkeit die gleich der des Zentralrades c und des Zentralrades e, sowie der des Zentralrades 2, ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zentralrädern 2 und 6 ist dann 1 : 1, wie in der Ausführungsform nach Fig. 1-4.
Die fortschreitende Änderung und die langsame oder schnelle Kupplung zwischen den verschiedenen Getnebegängen erfolgt bei dieser Ausführungsform in gleicher Weise wie bei der vorigen.
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Umlaufräder i in ein Zentralrad k : die Zentralräder j und k haben ungleiche Zähnezahlen. Die Welle 1, 19 und 33 tragen, wie in den andern Ausführungsformen, geeignete Kupplungen beliebiger Art.
In dieser Ausführungsform sind die Übersetzungsverhältnisse für den ersten Gang und für den direkten Eingriff die gleichen wie in den vorigen Ausführungsformen, dagegen kann das Öbersetzungsverhältnis zwischen den Zentralrädern 2 und 6 für den zweiten Gang, und unabhängig von dem Übersetzungsverhältnis für den ersten Gang, grösser oder kleiner sein als bei der ersten Ausführungsform.
Durch den Unterschied der Zähnezahlen zwischen den Umlaufrädern A und t, entsprechend dem Unterschied der Zähnezahlen der Zentralräder 1 und k, kann das Differentialverhältnis grösser oder kleiner sein als einer halben Umdrehung der Umaufräder h und t (infolgedessen auch des Gehäuses 9, 10) um die Längsachse -B für eine Umdrehung des Zentralrades entspricht, welches zusammen mit dem treibenden Zentralrad 2 bei dem zweiten Gang angetrieben wird. Dieses Differentialverhältnis wird grösser oder kleiner als einer halben Umdrehung je nach dem das beim zweiten Gang angetriebene Zentralrad das grössere oder das kleinere ist.
Andere Ausführungsformen, die auf den gleichen Grundgedanken der dargestellten Erfindung aufgebaut sind, können ebenfalls durch die Anwendung von anderen Umlaufräderteilgetrieben mit Differentialbewegung und ihren Einzelheiten ausgeführt werden, ohne dadurch aus dem Erfindungsgedanken herauszutreten.
Ebenso können die Konusse 21 und 25 und die konischen Bohrungen 22 und 26 und ihre Gewinde durch andere Einrichtungen ersetzt werden, z. B. durch Kupplungen, Nocken, Freilaufvorriehtungen oder Einrichtungen ähnlicher Art, die dem gleichen Zweck dienen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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mit einem gemeinsamen Träger des Umlaufräder und gleichachsig angeordneten Zentralrädern, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden als Stirnräder mit verschiedenen Durchmessern ausgebildeten Zentralrädern (2, 6) des ersten Teilgetriebes das eine (2) mit der vom Motor anzutreibenden Welle (1) und
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am Getriebegehäuse (59) oder ein freies Drehen beider Zentralräder (17, 18 ; c, e ; j,k) zum Zwecke der Umlaufregelung des Trägers (9, 10) der Umlaufräder ermöglichen und die verschiedenen Einstellungen durch eine, z.
B. mittels eines Fusshebels verstellbare Kupplungseinrichtung bewirkt werden, die aus drei gleiehachsig ineinander angeordneten, nacheinander zur Wirkung kommenden Kupplungsringen (36 bis 44) besteht.