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Selbsttätig schaltendes Zahnräderweehselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Für Kraftfahrzeuge sind selbsttätig schaltende Zahnräderwechselgetriebe bekannt, bei denen zwischen Motor und jeder Getriebestufe eine besondere durch Fliehkraft geschaltete Kupplung vorgesehen ist und jede der unter dem Höchstgang liegenden Stufen wenigstens einen Freilauf enthält, der in dieser Stufe bei Einschaltung der folgenden Stufen ein Überholen gestattet. Bei einer dieser bekannten Ausführungen sind die Fliehgewichte für sämtliche Kupplungen an der Motorschwungscheibe angebracht, so dass sie stets die gleiche Drehzahl haben wie der Motor. Das hat zur Folge, dass jede Getriebestufe nur in einem verhältnismässig kleinen Drehzahlbereich des Motors gefahren werden kann, während im allgemeinen das Bestreben dahin geht, das Fahrzeug in jeder Stufe in einem möglichst grossen Drehzahlbereich des Motors antreiben zu können.
Bei einem andern bekannten selbsttätig schaltenden Zahnräderwechselgetriebe mit mehr als zwei Stufen werden schon lediglich die Fliehgewichte der die erste Getriebestufe schaltenden Kupplung unmittelbar vom Motor aus beeinflusst. Die Fliehgewichte der die folgenden Stufen schaltenden Kupplungen sind jedoch sämtlich auf der abtreibenden Welle angeordnet, so dass die Schaltungen der zweiten bis letzten Stufe unmittelbar von der Wagengeschwindigkeit abhängig sind. Auch diese Ausführung hat somit den Nachteil, dass das Fahrzeug nicht in jeder Stufe in einem möglichst grossen Drehzahlbereich angetrieben werden kann.
Um diesen Mangel zu beseitigen, werden erfindungsgemäss bei einem selbsttätig schaltenden Zahnräderwechselgetriebe mit mehr als zwei Getriebestufen die Fliehgewichte der die erste Getriebestufe schaltenden Kupplung zwar auch unmittelbar vom Motor aus in Umdrehung versetzt ; der Antrieb der Fliehgewichte für die die folgenden Stufen schaltenden Kupplungen erfolgt jedoch rückläufig vom Getriebe her jeweils über das treibende Räderpaar der zugehörigen Getriebestufe bzw. im direkten Gang von der abtreibenden Welle aus.
Um diese Antriebsweise zu ermöglichen, sind die Fliehgewichte für die Kupplung der ersten Getriebestufe an der Motorschwungscheibe gelagert, während die Fliehgewichte für die folgenden Stufen an Kupplungshälften sitzen, die mit den treibenden Rädern der einzelnen Stufen über ineinandergelagerte Hohlwellen verbunden sind, die bei Anwendung eines direkten Ganges lose auf der abtreibenden Getriebewelle sitzen, die dann ihrerseits an dem dem Motor zugekehrten Ende eine Hälfte der den direkten Gang schaltenden Kupplung trägt.
Zweckmässig ist die Anordnung so getroffen, dass sämtliche Kupplungen im Bereich der Motorschwungscheibe konzentrisch ineinanderliegen.
Die Getriebestufen und ihre Freiläufe sind vorzugsweise derart angeordnet, dass keines der Getriebezahnräder höhere Drehzahlen hat als jeweils der Motor.
Bei einem Dreistufengetriebe ist erfindungsgemäss der Freilauf der ersten Getriebestufe in das zugehörige, auf der Vorgelegewelle sitzende angetriebene Zahnrad, der Freilauf der zweiten Getriebestufe dagegen in das auf der abtreibenden Getriebewelle sitzende, von der Vorgelegewelle aus angetriebene Zahnrad eingebaut.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 stellt ein Dreistufengetriebe im Schnitt dar, Fig. 2 teils in Ansieht, teils im Schnitt einen zu einer Kupplung gehörigen, als Fliehgewichtträger dienenden Zylindermantel mit den auf
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seinem Umfang angeordneten Fliehgewichten, Fig. 3 einen Teil einer Draufsicht auf zwei benachbarte Fliehgewichte, Fig. 4 eine die Fliehgewichte einer Kupplung am vorzeitigen Hinausschleudern hindernde Schnürfeder, Fig. 5 die schematische Darstellung eines der Getrieberäder mit eingebautem Freilauf.
Nach dem Zeichnungsbeispiel ist die Schwungscheibe 1 eines nicht dargestellten Motors auf der Getriebeseite mit zwei konzentrischen Zylinderansätzen 2, 3 versehen. Auf dem Zylindermantel 3 sind in Abständen von 600 paarweise Bolzen 4 angeordnet, die zur Mitnahme und zur Führung der auf dem Umfang des Zylindermantels angeordneten Fliehgewichte 5 dienen. Diese sind als Ringsegmente ausgebildet und mit Reibbelägen 6 versehen. Damit sich die Ringsegmente nicht in axialer Richtung verschieben können, greifen die Bolzen 4 (vgl. Fig. 3) in Führungsnuten 7 der Ringsegmente ein. In der Mitte sind die Fliehgewichte 5 auf ihrem Umfang mit einer Aussparung 8 versehen, in die eine Schnürfeder 9 eingelegt ist. Diese Schnürfeder verhindert, dass ein zu frühes Hinausschleudern der Ringstück stattfinden kann.
Werden die Fliehgewichte 5 nach aussen bewegt, so legen sie sich gegen den Mantelteil der Trommel 10 an, von der aus, wie später erläutert wird, die erste Stufe angetrieben wird.
Mit der zweiten Stufe steht die Trommel 11 in Verbindung, die mit dem Zylinderansatz 2 der Schwungscheibe gekuppelt wird. Jedoch sitzen bei dieser Kupplung die Bolzen 12 mit den Fliehgewichten 13 auf der mit der zweiten Getriebestufe verbundenen Trommel 11 und werden gegen den Zylinderansatz 2 der Schwungscheibe gepresst. Die Fliehgewichte sind wieder als Ringsegmente ausgebildet und auf ihrem äusseren Umfang mit Reibbelägen 14 versehen. Ferner ist auf dem äusseren Umfange der Ringsegmente in deren Mitte wieder eine Aussparung 15 angebracht, in die eine Schnürfeder 16 eingelegt ist.
Die das Drehmoment zur Antriebsachse fortleitende Getriebewelle 17 trägt an ihrem der Schwungscheibe zugekehrten und in dieser gelagerten Ende eine Trommel 18, die fest mit der Welle 17 verbunden ist. Auf dem Mantelteil dieser Trommel sitzen wiederum Bolzenpaare 19 und von diesen geführte, als Ringsegmente ausgebildete Fliehgewichte 20 mit Reibbelägen 21. Die Ringsegmente weisen wiederum eine Aussparung 22 auf, in die eine Schnürfeder 23 eingelassen ist. Die Fliehgewichte werden mit ihren Belägen gegen die Innenwand des mit der Schwungscheibe 1 verbundenen Zylinderansatzes 3 angepresst.
Wie aus Fig. 1 weiter hervorgeht, ist die Trommel 10 mit dem die Vorgelegewelle antreibenden Rad 24 der ersten Stufe fest verbunden, während die Trommel 11 mit dem die Vorgelegewelle antreibenden Zahnrad 25 der zweiten Stufe in fester Verbindung steht. Beide Trommeln 10, 11 bzw. die mit ihnen verbundenen Zahnräder 24, 25 sind lose ineinander auf der Getriebewelle 17 gelagert. Die Räder 24, 25 kämmen mit den Rädern 26,27, von denen das Rad 27 fest mit der Vorgelegewelle verkeilt ist, während das Rad 26 mit einem auf der Vorgelegewelle 28 fest angebrachten Rollenträger 29 über einen Freilauf verbunden ist. Auf der Vorgelegewelle 28 sitzt ferner mit dieser verkeilt das Rad 31, von dem aus über das Rad 32 die Getriebewelle 17 in Umdrehung versetzt wird.
Das Rad 32 läuft wiederum lose auf einem fest mit der Welle 17 verbundenen Rollenträger 33, wobei zwischen Zahnkranz 32 und Rollenträger 33 Freilaufrollen 34 eingebaut sind.
Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende : Wird die Schwungscheibe 1 vom Motor aus angetrieben, so werden die Fliehgewichte 5 von den auf dem Zylinderansatz 3 befestigten Bolzen 4 mitgenommen. Die Schnürfeder 9 verhindert, dass die Fliehgewichte schon bei einer geringen Drehzahl, z. B. bei der Leerlaufdrehzahl des Motors, nach aussen geschleudert werden. Erst wenn diese Drehzahl überschritten und gesteigert wird, pressen sich die Beläge 6 an die Trommel 10 nach und nach an und versetzen die Trommel 10 gleichfalls in Umdrehung. Dadurch ist die erste Stufe eingeschaltet, und das Drehmoment wird von dem mit der Trommel 10 verbundenen Zahnrad 24 auf Zahnrad 26, von hier über die Vorgelegewelle 28 auf Zahnrad 31 und von diesem auf Zahnrad 32 und die Welle 17 übertragen. Hiebei drehen sich (vgl.
Fig. 5) die Räder 26 und 32 in bezug auf ihre Rollenträger 29 und 33 in Richtung des Pfeiles Ai die Freilaufrollen 30 bzw. 34 klemmen sich in ihren Rollenträgern fest und versetzen diese bzw. deren Wellen 28 und 17 in Umdrehung. Das Fahrzeug kommt jetzt langsam in der ersten Stufe in Bewegung.
Das Rad 27 auf der Vorgelegewelle 28 wird nun ebenfalls in Umdrehung versetzt und treibt das Zahnrad 26 bzw. die mit diesem verbundene Trommel 11 an. Angenommen, die Motordrehzahl sei in
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auf das Doppelte erhöhen, bis die zweite Stufe, deren Kupplung die gleiche Fliehkraftwirkung bzw. den gleichen Anpressungsdruck bei gleicher Drehzahl aufweisen soll wie die erste Stufe, in den Kraftfluss kommt. Sind die Reibbeläge 14 gegen die Zylinderwand 2 angepresst und wird die Trommel 11 von der Schwungscheibe mitgenommen, so macht die Vorgelegewelle 28 die gleiche Drehzahl wie der Motor bzw. die Trommel 11.
Der Freilaufträger 29, der mit der Vorgelegewelle 28 fest verbunden ist, macht sich, sobald seine Drehzahl die des Zahnrades 26 übersteigt, von der Klemmung der Freilaufrollen 30 in Richtung A frei und eilt gegenüber dem Zahnkranz 26 vor. Damit ist die zweite Stufe eingeschaltet, ohne dass es notwendig war, die Kupplung der ersten Stufe zu lösen.
Es wird weiterhin angenommen, dass das Räderpaar 31, 32 ebenfalls eine Untersetzung von 2 : 1 ergibt. Beim Fahren in der zweiten Stufe wäre demnach die Drehzahl der getriebenen Welle 17 gegen-
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