<Desc/Clms Page number 1>
Selbsttätiges Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchem die Getriebezahnräder konzentrisch ineinander angeordnete, verlängerte Naben aufweisen, die mittels einer axial verschiebbaren Kupplungsmuffe mit der angetriebenen Welle gekuppelt werden, wobei die
Verschiebung der Kupplungsmuffe mittels eines Fliehkraftreglers selbsttätig oder mittels eines Schalt- hebels von Hand aus erfolgen kann. Bei den bekannten Getrieben dieser Art sitzen auf den verlängerten
Naben Kupplungsscheiben, von denen jeweils je eine mit dem als Reibungskupplung od. dgl. aus- gebildeten axial verschiebbaren Kupplungsorgan in Eingriff gebracht werden kann.
Gemäss der vorliegenden Erfindung sind zwecks Vereinfachung der Bauart und Erhöhurg der
Betriebssicherheit die der angetriebenen Welle zugekehrten Enden der verlängerten Naben der Getriebezahnräder sowie der verlängerten Motorwelle mit verzahnten Flanschen ausgestattet, von denen jeweils einer mit einer verzahnten Kupplungsmuffe in Eingriff gebracht werden kann, die in an sieh bekannter Weise durch einen Fliehkraftregler selbsttätig oder auch mittels eines Schalthebels von Hand aus verschiebbar ist.
Das Getriebe nach der Erfindung ist in der Zeichnung Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt, die Fig. 2-8 zeigen Einzelheiten.
Auf der Motorwelle 1 sitzt das Zahnrad 2 fest, das in das auf der Vorgelegewelle 3 festsitzende Zahnrad 4 eingreift. Ein auf der Welle 3 festsitzendes Zahnrad 5 ist mit dem auf der Motorwelle drehbaren Zahnrad 8 ständig in Eingriff. An der Nabenhülse des Zahnrades 8 befindet sieh eine drehbare Hülse 14, die das auf ihr nicht drehbare, aber axial verschiebbare Zahnrad 9 trägt. Letzteres wird für den ersten Gang mittels Sehubstange 31 mit dem Zahnrad 6 für die Rückwärtsfahrt mit dem Zahnrad 15, die beide fest auf der Welle 3 sitzen, in Eingriff gebracht. Für den zweiten Gang dienen die Räder 5, 8, für den direkten Gang werden die Wellen 1 und 10 miteinander gekuppelt.
Das rechte Ende 14a der Hülse 14, das rechte Ende 8a der Nabenhülse des Rades 8 und. das rechte Ende la der Welle 1 sind zu ringförmigen gezahnten Flanschen (Fig. 1 und 2) ausgebildet, in die die Zähne 11 der Kupplungsmuffe 12 bei ihrer Verschiebung nach rechts nacheinander eingreifen.
Die axiale Verschiebung der Kupplungsmuffe 12 erfolgt mittels Schwungmassen 18, die die kürzeren Arme der zwei an den Zapfen 16 der Welle 10 schwingenden Winkelhebel 17 mitnehmen und deren längere Arme die Kupplungsmuffe verschieben.
Das Getriebe arbeitet wie folgt : Nach dem Ausrücken der Hauptkupplung wird das Zahnrad 9 mit dem Rad 6 in Eingriff gebracht und sodann das Kupplungspedal freigegeben (erster Gang), wodurch die Verzahnung 14a, die mit der Verzahnung 11 der Muffe l' ? in Eingriff ist, die Welle 10 in Drehung versetzt. Die infolge der Fliehkraft auseinander strebenden Schwungmassen 18 verschieben die Muffe 12 nach rechts, deren Verzahnung 11 jetzt mit der Verzahnung 8a in Eingriff kommt (zweiter Gang).
Beim weiteren Auseinanderstreben der Schwungmassen 18 und dem Verschieben der Muffe 12 nach rechts greift ihre Verzahnung in die Verzahnung 1 a der Motorwelle (direkter Gang).
Das Herunterschalten vom direkten in einen kleineren Gang erfolgt automatisch mittels der Federn 30, die bei verlangsamter Drehung der getriebenen Welle die Schwungmassen 18 einander näher bringen und die Muffe 12 nach links verschieben, wobei sich der zweite und je nach zunehmender Belastung der erste Gang einschaltet.
Bei normaler Belastung kann bei allen Drehzahlen der direkte Gang benutzt werden, auch kann jederzeit ein beliebiger, z. B. der erste Gang, als Bremshilfe bei Gefällen eingeschaltet und festgehalten
<Desc/Clms Page number 2>
werden. Zu diesem Zwecke dient der auf der Welle 20 ausserhalb des Getriebekastens festsitzende
Hebel 21. Er erhält beim automatischen Schalten seine Bewegungen von dem auf der gleichen Welle festsitzenden Arm 22 und von der Reglerhülse 12. Die unter ständigem Druck der Feder 25 befindliehe
Kugel 24 des Hebels 21 dient hiebei dem Zwecke, damit sich das automatische Umsehalten von Gang zu Gang nicht schlepped, sondern abgesetzt voll hinauf oder herunter vollzieht.
Der Hebel 21 dient aber auch als Einstellhebel beim willkürlichen Schalten von Hand aus für die verschiedenen Sehalt- stufen, deren auch mehr als drei angeordnet werden können.
Im Hebel 21 ist eine Stange 2. 3 mit einem steilen Gewindegang eingeschraubt. Soll ein bestimmter
Gang festgehalten werden, dann wird der Griff der Stange um 30-450 verdreht, wodurch dessen unteres
Ende die Kugel 24 in einer der für die verschiedenen Gänge bestimmten, am äusseren Getriebekasten befindlichen Ausnehmungen 26 festhält. Anstatt des beschriebenen kann selbstverständlich auch ein beliebiger anderer Einstellhebel Anwendung finden.
Aus vorstehendem geht hervor, dass sich nach stossfreiem Anfahren automatisch jener Gang einstellt, den die jeweilige Belastung verlangt, es wird sich somit auf ebener Strasse und bei normaler
Belastung fast augenblicklich ausgehend vom ersten Gang über alle übrigen Gänge der direkte Gang einstellen.
Um ein geräuschloses automatisches Schalten ohne Benutzung des Gaspedals und des Kupplungs- pedals bewirken zu können, müssen die Umdrehungen der jeweilig miteinander in Eingriff gelangenden
Verzahnungen vorher die gleiche Drehzahl erhalten, was auf beliebige Weise, z. B. durch folgende
Anordnung bewirkt werden kann :
Innerhalb der Verzahnungen Ha, 8a, 1 a (Fig. 2,3, 4) befinden sieh in regelmässigen Abständen voneinander mehrere breite Mitnehmer 28, für welche in der Verzahnung 11 der Muffe 12 Zahnlücken j angeordnet sind.
Letztere besitzen in der Drehrichtung gemessen ein Mehrfaches der Dimensionen der Mit- nehmer 28, so dass die Zahnlücken. 30 bei axialer Verschiebung der Muffe 12 trotz beschleunigter
Drehung der Mitnehmer 28 in deren Bahn gelangen müssen.
Wenn die Verzahnung 11 der sich nach rechts bewegenden Muffe 12 vor die Bahn einer beliebigen rotierenden Mitnehmerreihe gelangt, z. B. Fig. 2 die gestrichelt gezeichnete Verzahnung 11 vor die Mitnehmer der Verzahnung 8a, dann gleitet die Verzahnung 11 in die Bahn der Mitnehmer 28, die die Muffe 12, die bisher mit der kleineren Geschwindigkeit der Verzahnung 14a des ersten Ganges rotierte, mit der grösseren Geschwindigkeit der Verzahnung 8a des zweiten Ganges mitnehmen, worauf bei weiterer Verschiebung der Muffe 72 nach rechts die Verzahnungen 11 und 8a glatt ineinander gleiten.
Um den Eingriff der Mitnehmer 28 in die Lücken 30 zu erleichtern, sind diese und die Zähne 32 der Muffe 12 an den Kanten abgerundet.
Die Schubstange zum Einschalten des ersten Ganges kann mit dem Gashebel in Verbindung gebracht werden, wodurch auch das Anfahren (Einschaltung des ersten Ganges) beim Treten des Gaspedals automatisch erfolgt.
Um ein elastisches Aus-und Einschalten der Verzahnungen zu erzielen und die hiebei zwischen diesen auftretende Reibung zu vermindern, ist gemäss der Ausführungsform nach Fig. 5 folgende Anordnung getroffen : Die Muffe 72 besitzt einen axial verschiebbaren gegen Drehung gesicherten Ring 11'mit um ihre eigene Achse drehbaren, radial angeordneten Zapfen z, die von den Verzahnungen 14a, 8a, la mitgenommen werden. Dadurch, dass sich bei Verschiebung der Muffe die Zapfen z an den Zähnen von Ha, 8a oder la abwälzen, wird die Reibung zwischen letzteren und den Zapfen z vermindert. Anstatt der Zapfen z können normale Zähne angeordnet sein.
Um einen elastischen Eingriff obiger Verzahnungen auch in jenen Fällen zu sichern, wo sie nicht glatt ineinander greifen, sondern ihre Flanken gegeneinander angedrückt werden, ist der die Verzahnung oder die Zapfen z tragende Ring 11'axial beiderseits federnd angeordnet, wodurch die Zapfen z in die Lücken erst nach Weiterdrehung der getroffenen Zähne gelangen, ohne eine Störung zu verursachen. Das freie Ende der Zapfen z besitzt eine zylindrische, konische oder jede andere geeignete Form.
Um während des automatischen Schaltens die Drehzahl der Motorwelle automatisch zu reduzieren, wird (Fig. 6 und 8) das Kupplungspedal 38 während des Schaltens vom Elektromagneten 39 angezogen, wodurch die Motorwelle vorübergehend leer lauft. Zu diesem Zwecke besitzt der Hebel 21 einen Schleifkontakt 41, der über Schleifkontakte 40 schleift, welch letztere in den Stellungen des Hebels im ersten, zweiten und dritten Gang unterbrochen sind, wogegen bei den Bewegungen des Hebels während des Schaltens der Strom geschlossen und das Kupplungspedal automatisch entkuppelt wird.
Gleichzeitig wird der Vergaser trotz der tiefgetreten gehaltenen Vergaserstange während des Umschaltens automatisch auf folgende Weise gedrosselt. Die am Gaspedal 42 axial verschiebbare, durch ein Gewicht 44 oder die Feder 45 ständig in der Arbeitsstellung festgehaltene Vergaserstange 43 wird durch den im gleichen Stromkreis befindliehen Elektromagneten 46 angezogen, wodurch die Drosselung des Vergasers erfolgt. Nach Unterbrechung des Stromes verschiebt sich die Vergaser- stange : 43 vermöge der Feder 45 oder des Gewichtes 44 wieder in die gezeichnete Arbeitsstellung nach rechts. ;
<Desc/Clms Page number 3>
Gemäss Fig. 7 dienen als Führungen für die Schwungmassen 18 in der getriebenen Welle 10 festsitzende rechtwinkelig umgebogene Stangen 16, an denen Lager 50 für die Winkelhebel 17 ange- ordnet sind.
Bei Anwendung geeigneter Driktionsringe in am Umfange der Flanschenseheiben und eines
Friktionsringes n an der Innenseite der Muffe 12 kann die Mitnahme der getriebenen Welle 10 durch
Friktion erfolgen.
Aus vorstehendem geht hervor, dass für das kurze Halten des Wagens das Treten der Kupplung- und des Bremspedals genügt, und für die Weiterfahrt beide Pedale freigegeben werden. Für das längere
Halten werden ebenfalls beide Pedale getreten und mittels des Anfahrhebels der Leerlauf eingeschaltet.
Die Schwungmassen 18 und deren Federn werden derart bemessen, dass sieh nach dem Anfahren schon bei mittlerer Geschwindigkeit der direkte Gang einschaltet, was für den Grossstadtverkehr wichtig ist. Für gebirgige Gegenden werden Bemessungen gewählt, wo Steigungen bei sparsamstem Brenn- stoffverbrauch überwunden werden und sieh der direkte Gang erst bei höheren Drehzahlen einschaltet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätiges Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchem die gleichachsig angeordneten Getriebezahnräder konzentrisch ineinander angeordnete verlängerte Naben aufweisen, die unter Vermittlung einer axial verschiebbaren Kupplungshülse mit der angetriebenen Welle gekuppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die verlängerten Naben der Getriebezahnräder sowie die sie durchsetzende Motorwelle (1) an den der getriebenen Welle (10) zugekehrten Enden mit verzahnten Flanschen (14a, 8a, la) ausgestattet sind, von denen jeweils einer mit einer verzahnten Kupplungmuffe (12) in Eingriff gebracht werden kann, die in an sich bekannter Weise durch einen Fliehkraftregler (18, 30) selbsttätig oder auch mittels eines Schalthebels von Hand aus verschiebbar ist.