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Schaltgetriebe mit Synchronisierung.
Die Erfindung betrifft Schaltgetriebe, bei denen die Zahnräder in ständigem Eingriff sind und jeweils ein auf einer Welle lose gelagertes Zahnrad eines Radpaares mittels Klauenkupplung nach Bedarf mit der zugehörigen Welle gekuppelt werden kann. Es ist nun bekannt, zum Zwecke der Erleichterung des Kuppelns zusätzliche Gleitkupplungen zu verwenden, die die Welle mit dem Zahnrad zuerst auf annähernd gleiche Drehzahl bringen (Synehronisierung), wodurch ein leichtes Einrücken der Kupplungklauen ermöglicht wird.
Gemäss der Erfindung wird die Synchronisierung der zu kuppelnden Teile des Schaltgetriebes unter Verwendung einer Druckflüssigkeit, die von einer besonderen Druckquelle herrührt und vom Schalthebel zum Einrücken der Klauenkupplungen gesteuert wird, servomotoriseh durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass die Gtnebeschaltung ohne besonderen Kraftaufwand ausgeführt werden kann, weil hier der zur Synchronisierung erforderliche besondere Druck durch die Verwendung einer fremden Druckquelle erzeugte wird und nicht vom Fahrer mittels des Schalthebels hervorgebracht zu werden braucht.
Aus der Zeichnung, in der die Erfindung an Hand einer schematischen Schnittdarstellung beispielsweise veranschaulicht ist, ergeben sieh zusammen mit der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispieles weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung.
Auf einer Getriebewelle 1 befinden sich lose drehbare Zahnräder 2 und. 3, die ihrerseits Kupplungsklauen 4 und zu Gleitkupplungen gehörende Kränze 5 tragen. Zwischen den Rädern 2 und 3 ist eine auf der Welle axial verschiebbare, durch Längsrippen 9 von der Welle in Drehrichtung mitgenommene Hülse 6 mit den Klauen 4 entsprechenden Klauen 7 angeordnet. Auf der Hülse 6 sind axial verschiebbar,
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gelagert.
Zur Verschiebung der Hülse 6 und der Teller 8 dienen Arme 11 und 12. Der Arm 11 ist mit einer Schiebestange 13, in deren Ausschnitt 14 in bekannter Weise das Ende des nicht dargestellten Schalthebels eingreift, fest verbunden. Die Stange l.') enthält eine Längsbohrung 15 und ist ihrersdts in Bohrungen 15 a fester Wandungsteile 15 b des Getriebegeliäuses geführt. Von der mittleren Bohrung 15 führen zwei Querkanäle 16 nach aussen, von denen jeweils einer zur Deckung mit einem Kanal 17, der in der Gehäusewandung 15 b ausgebildet ist und zu einem Zylinderraum 18 führt, gebracht werden kann. In den beiden Zylinderräumen 18 ist jeweils das eine Ende eines Doppelkolbens 19 angeordnet, und mit dem Doppelkolben sind die in die Kupplungsteller 8 eingreifenden Arme 12 fest verbunden.
Beiderseits der Querbohrungen 16 weist die Stange 13 äussere Ausnehmungen 20 und 21 auf, durch die die Zylinderräume 18 über die Kanäle 17 direkt bzw. über die Bohrung 20 a des Gehäuses 15 b mit dem freien Innenraum des Gstriebegehäuses in Verbindung gebracht werden können. Der Innenraum 15 der Stange 13 steht ständig unter dem Druck einer durch die Bohrung 22 des Gehäuseteiles 15 b zugeleiteten Druckflüssigkeit, wobei zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes eine am Boden des Getriebegehäuses angeordnete Pumpe dienen kann.
Soll beispielsweise das Zahnrad 2 eingeschaltet werden, so wird mittels des Schalthebels die Stange 13 nebst Arm 11 und Hülse 6 nach links verschoben, wobei zuerst, ehe die Klauen 7 der Hülse 6 mit den Klauen 4 des Zahnrades 2 in Eingriff miteinander treten, die rechte Querbohrung 16 der Stange 13 zur Deckung mit dem rechten Kanal 17 kommt. Es tritt nunmehr Druckflüssigkeit aus der Leitung 22 durch die Bohrung 15, die Kanäle 16, 17 in den rechten Zylinderraum 18 ein und verschiebt den Kolben 19 nebst Armen 12 und Kupplungsscheiben 8 nach links, u. zw. so lange, bis der linke Kupplungsteller 8
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zur festen Anlage an den mit dem Zahnrad 2 verbundenen Kupplungsteller 6 gekommen ist. Nunmehr beginnt der mit der Welle 1 und der Hülse 6 umlaufende Teller 8 den Kupplungssteller 5 nebst Zahnrad 2 mitzunehmen.
Nachdem die beiden Gruppen von Teilen annähernd auf die gleiche Drehzahl gekommen sind, wird die Schaltstange 13 weiter nach links bewegt, bis unter Vermittlung des Armes 11 die linken Klauen der Hülse 6 mit den Klauen 4 des Zahnrades 2 in Eingriff getreten sind. Bei dieser Weiterbewegung ist die rechte Bohrung 17 über die Ausnehmung 20 wieder freigegeben, so dass die Reibungskupplung nach Einrückung der Klauenkupplung vom Druck der Flüssigkeit wieder entlastet ist.
Es sind naturgemäss zahlreiche Abänderungen des nur schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiels möglich, insbesondere in bezug auf die gegenseitige Anordnung der Teile, die Gestaltung des Steuerung'sschiebers, der Mitnehmerarme, der Kupplungsflächen usw. Beispielsweise könnte man durch Fortlässung der Bohrungen 20 a und Verbindung der Ausnehmungen 20 mit den Querbohrungen 16 Vorsorge dafür treffen, dass auch nach Einrückung der Klauenkupplung der betreffende Zylinderraum 18 unter Flüssigkeitsdruck bleibt und somit die betreffende Gleitkupplung 5, 8 ständig mit eingerückt bleibt und erst wieder gelöst wird, nachdem die betreffenden Klauen 4,7 ausser Eingriff gekommen sind.
Ferner kann man beispielsweise durch Einfügung von Federn zwischen die Wandteile 16 und den Kolben 19 dafür Vorsorge treffen, dass nach Freigabe der Bohrungen 17 der Kolben 19 nebst den Kupplungstellern 8 in die Mittelstellung zurückkehrt. Schliesslich lassen sich die erfindungsgemässen Merkmale auch unter entsprechender Umgestaltung anwenden für die Synchronisierung von Zahnrädern, die nicht ständig in Eingriff miteinander stehen und durch Verschiebung des einen Zahnrades in Eingriff miteinander gebracht werden sollen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltgetriebe mit Synchronisierung, insbesondere Wechselgetriebe für Motorfahrzeuge, bei dem die Zahnräder in ständigem Eingriff sind und mit der zugehörigen Welle mittels axial verschiebbarer Klauenkupplungen gekuppelt werden, deren nichtrotierende Teile vor dem Einrücken der Zähne mit den rotierenden Kupplungsteilen mittels zusätzlicher Gleitkupplungen auf die gleiche Geschwindigkeit gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Einrücken der Gleitkupplungen bewirkende Druckflüssigkeit, die diesen von einer besonderen Druckquelle zugeführt wird, durch den die Einrückung der Klauenkupplungen besorgenden Schalthebel gesteuert wird.