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Vorrichtung zur Erleichterung des Schaltens des Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen.
Zweck der Erfindung ist es, ein geräuschloses und rasches Schalten der Getriebegänge von Kraftfahrzeugen dadurch zu erreichen, dass das Getriebe vor dem Schalten sowohl vom Motor als auch von der Kardanwelle vollständig abgekuppelt wird und dass nach dem Abkuppeln eine Bremse in Tätigkeit tritt, die die Drehzahl der Getriebeteile herabsetzt. Zur Lösung dieser bekannten Aufgabe hat man bisher zwischen Getriebe und Kardanwelle eine Freilaufkupplung eingebaut, die die Eigenschaft hat, das Getriebe selbsttätig von der Kardanwelle zu trennen, wenn der Antrieb von der Kardanwelle herkommt.
Nach Lösung des Freilaufs wurden die Getriebeteile abgebremst und nach beendeter Schaltung musste die Freilaufkupplung durch eine komplizierte Vorrichtung blockiert werden, um auch das von der Kardanwelle herkommende Drehmoment auf den Motor übertragen und dadurch mit dem Motor bremsen zu können.
Man hat diese Form der Kupplung gewählt, weil der Freilauf ein geeignetes Mittel ist, die Kupplung der Getriebe-und Kardanwelle stossfrei herbeizuführen, wenn nach beendeter Schaltung das Drehmoment wieder vom Motor herkommt. Wenn aber das Drehmoment von der Kardanwelle herkommt, so ist die Kupplung gelöst und, es besteht kein Synchronismus zwischen Kardanwelle und Getriebewelle. Umin diesem Fall die Freilaufkupplung ohne Stosswirkung blockieren zu können, muss entweder eine besondere Einrichtung zum Synchronisieren vorgesehen werden oder der Fahrer muss durch Gasgeben die Getriebewelle beschleunigen und den geeigneten Moment abschätzen, in dem er die Blockierung geräuschlos vollziehen kann.
Die Einrichtung zum Synchronisieren bestand zum Beispiel in Konusbremsen od. dgl., und das Blockieren erfolgte entweder durch Klauenkupplungen oder durch Anordnung einer zweiten der Blokierung dienenden Rollenreihe in einem Klemmrollenfreilauf, bei dem die der Blockierung dienende Rollenreihe durch einen besonderen Korb gesteuert werden musste.
Es ist auch versucht worden, die Anordnung eines blockierbaren Freilaufs hinter dem Wechselgetriebe, die ja eine starre Verbindung zwischen beiden Wellen darstellt, durch eine einfache Klauenkupplung zu ersetzen und diese Klauenkupplung zum Zweck des leichten Eingriffs der Kupplungszähne durch eine Konuskupplung mit der Hinterachse zu synchronisieren. Aber auch diese Form der Verkupplung hat gewisse Nachteile mit sich gebracht ; denn bei höherer Geschwindigkeit verringert sich die Drehzahl des auf beiden Seiten abgekuppelten Getriebes ohne besondere Bremsung nicht rasch genug, um geräuschlos schalten zu können. Das schnelle und geräuschlose Schalten ohne besondere Synchronisierungseinrichtung zu erzielen, ist gerade die Aufgabe vorliegender Erfindung.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine zwischen Wechselgetriebe und Kardanwelle angeordnete Schraubenbandkupplung ; diese kann bei geringen Dimensionen grosse Drehmomente übertragen. Die Schraubenbandkupplung nach vorliegender Erfindung ist für wechselseitiges Drehmoment und wechselnden Drehsinn eingerichtet und wird zwangläufig mit der Hauptkupplung und einer Bremse zum Abbremsen der abgekuppelten Getriebeteile ein-und ausgerückt. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass nach erfolgtem Gangwechsel in einer einzigen Pedalbewegung zuerst die Bremse gelöst, dann die Schraubenbandkupplung eingerückt wird und erst hienach die Hauptkupplung zum Eingriff gebracht wird.
Diese zeitliche Aufeinanderfolge der Schaltungen kann durch verschiedene Mittel bekannter Art, wie zum Beispiel durch Langlöcher im Gestänge oder durch Federn od. dgl., bewirkt werden.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die ganze Vorrichtung und Fig. 2 zeigt den dargestellten Hebel in einer andern
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des Fusshebels c betätigt wird. Der Innenkonus der Hauptkupplung sitzt auf der Welle e, die zugleich die Hauptwelle des Wechselgetriebes bildet und auf der die Weehselräder e1-es in irgendeiner üblichen Weise angeordnet sind. Am Ende dieser Getriebehauptwelle e ist der eine Kupplungsteil t der Federbandkupplung fest angebracht. Der andere Kupplungsteil g ist mit der Kardanwelle h verbunden. Zwischen den beiden.
Kupplungsteilen befindet sich das Schraubenband j. Diese Schraubenbandkupplung kann das Drehmoment von beiden Seiten her und in beiden Drehrichtungen übertragen. Diese Kupplung wird ein-und ausgerückt, z. B. durch eine Muffe k, die durch den Hebel betätigt wird. Letzterer ist durch eine Verbindungsstange m mit dem Kupplungsfusshebel c verbunden. An dem'Hebel ! ist ausserdem ein Hebel n angelenkt, der gemäss der schematischen Darstellung eine Bandbremsë o (beispielsweise dureh ein gegenläufiges Gewinde od. dgl. ) betätigt. Diese Bandbremse o umschliesst den Aussenzylinder t der Federbandkupplung. Sie kann aber auch an einer andern geeigneten Stelle angebracht sein.
Wenn ein Gang im Getriebe gewechselt werden soll, so wird durch Treten des Fusshebels c zuerst die Hauptkupplung a gelöst, was in der beispielsweisen Darstellung durch das Langloch p in der Zugstange m erreicht wird. Ist das rechte Ende des Langloehes am Zapfen r des Hebels I angelangt, so wird dann durch die Verbindungsstange m der Hebel und durch die hiedurch betätigte Muffe k die Federbandkupplung ausgerückt, indem z. B. dem Federband mittels ein es doppelarmigen Hebels od. dgl. die Möglichkeit gegeben wird, aus der am Kupplungszylinder anliegenden Stellung in die von ihm entfernte Stellung zu gelangen.
Durch die Bewegung des Hebels I und des damit verbundenen Hebels n wird nach dem Ausrücken der Kupplung die Bremse o angezogen und dadurch die Drehzahl der Getriebewellen und des Innenkonus der Kupplung a vermindert, so dass der Gangwechsel rasch-und geräuschlos vorgenommen werden kann.
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Device for facilitating the shifting of the gearbox of motor vehicles.
The purpose of the invention is to achieve a noiseless and quick shifting of the transmission gears of motor vehicles in that the transmission is completely decoupled both from the engine and from the cardan shaft before the shift and that after decoupling a brake is activated that increases the speed which lowers transmission parts. To solve this known problem, an overrunning clutch has hitherto been installed between the transmission and the cardan shaft, which has the property of automatically separating the transmission from the cardan shaft when the drive comes from the cardan shaft.
After releasing the freewheel, the gear parts were braked and after the shift was completed, the overrunning clutch had to be blocked by a complicated device in order to be able to transmit the torque from the cardan shaft to the motor and thereby brake with the motor.
This form of clutch was chosen because the freewheel is a suitable means of bringing about the smooth coupling of the gear and cardan shaft when the torque comes from the engine again after the shift is complete. But if the torque comes from the cardan shaft, the clutch is released and there is no synchronism between the cardan shaft and the gear shaft. In order to be able to block the overrunning clutch in this case without impact, either a special device must be provided for synchronization or the driver must accelerate the transmission shaft by accelerating and estimate the appropriate moment at which he can block the system silently.
The device for synchronizing consisted, for example, of cone brakes or the like, and the blocking was carried out either by claw clutches or by arranging a second row of rollers for blocking in a clamping roller freewheel, in which the row of rollers for blocking had to be controlled by a special basket.
Attempts have also been made to replace the arrangement of a lockable freewheel behind the change gear, which is a rigid connection between the two shafts, with a simple claw coupling and to synchronize this claw coupling with the rear axle by means of a cone coupling for the purpose of easy engagement of the coupling teeth. But this form of coupling also has certain disadvantages; because at higher speeds the speed of the gearbox, which is uncoupled on both sides, does not decrease quickly enough without special braking to switch noiselessly. The task of the present invention is precisely to achieve rapid and noiseless switching without a special synchronization device.
According to the invention, this object is achieved by a screw belt coupling arranged between the change gear and the cardan shaft; this can transmit large torques with small dimensions. The screw belt clutch according to the present invention is set up for alternating torque and alternating direction of rotation and is inevitably engaged and disengaged with the main clutch and a brake for braking the uncoupled gear parts. A further embodiment of the invention consists in that after the gear change has taken place in a single pedal movement, the brake is first released, then the screw belt clutch is engaged and only then is the main clutch brought into engagement.
This chronological sequence of the circuits can be effected by various means of a known type, such as, for example, elongated holes in the linkage or springs or the like.
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The subject of the invention is shown schematically in the drawing. Fig. 1 shows a vertical section through the entire device and Fig. 2 shows the lever shown in another
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of the foot lever c is operated. The inner cone of the main clutch sits on the shaft e, which at the same time forms the main shaft of the gearbox and on which the Weehsel wheels e1-es are arranged in any conventional way. At the end of this main transmission shaft e, one coupling part t of the spring band coupling is firmly attached. The other coupling part g is connected to the cardan shaft h. Between the two.
Coupling parts is the screw strap j. This screw belt coupling can transmit the torque from both sides and in both directions of rotation. This clutch is engaged and disengaged e.g. B. by a sleeve k which is operated by the lever. The latter is connected to the clutch foot lever c by a connecting rod m. On the lever! In addition, a lever n is articulated, which, according to the schematic representation, actuates a band brake o (for example through an opposing thread or the like). This band brake o surrounds the outer cylinder t of the spring band clutch. But it can also be attached to another suitable location.
If a gear is to be changed in the transmission, the main clutch a is first released by stepping on the foot lever c, which is achieved in the exemplary illustration through the elongated hole p in the pull rod m. If the right end of the elongated hole has reached the pin r of the lever I, the lever is then disengaged through the connecting rod m and the spring band coupling is disengaged through the sleeve k actuated by this, by z. B. od the spring band by means of a double-armed lever. Like. The possibility is given to move from the position adjacent to the clutch cylinder into the position remote from it.
By moving the lever I and the associated lever n, the brake o is applied after the clutch has been disengaged, thereby reducing the speed of the gear shafts and the inner cone of the clutch a so that the gear change can be carried out quickly and silently.