AT262814B - Automatisches Getriebe mit zwei Geschwindigkeitsstufen für Motorräder - Google Patents

Description

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  Automatisches Getriebe mit zwei Geschwindigkeitsstufen für Motorräder 
Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Getriebe mit zweiGeschwindigkeitsstufen für Motorräder, insbesondere für kleine motorangetriebene Zweiräder, beispielsweise Zweiräder mit Hilfsmotor u. dgl. 



   Bei bekannten Geschwindigkeitsgetrieben dieser Art ist die Einheit, bestehend aus Zahnradsätzen, einer Reibungskupplung und Steuermitteln in ihrem Aufbau kompliziert, in axialer Richtung ausserordentlich. breit und in der Herstellung teuer. 



   Gegenstand der Erfindung ist es, ein automatisches Getriebe mit zwei Geschwindigkeitsstufen für Motorräder zu schaffen, welches sich durch einfachen Aufbau, Betriebssicherheit, Geräuschfreiheit im Betrieb und bauliche Gedrungenheit in axialer Richtung kennzeichnet, wobei ein automatischer Wechsel in beiden Richtungen von der einen Geschwindigkeit auf die andere Geschwindigkeit ebenso wie von der neutralen Stellung auf die erste Geschwindigkeit und umgekehrt unter Veränderung der Drehzahl des Motors bewirkt werden kann. 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Getriebe mit   zwei Geschwindigkeitsstufen   für Motorräder mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, zwei Zahnrädern unterschiedlichen Durchmessers, welche auf der Antriebswelle frei beweglich gelagert sind, wobei das kleinere dieser Zahnräder in ein auf der Abtriebswelle über einen Freilauf gelagertes Zahnrad eingreift, das grössere dieser Zahnräder hingegen in ein mit der Abtriebswelle mittels eines Keiles verbundenes Zahnrad eingreift. 



  Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass auf der Antriebswelle zwei je aus einem Paar zylindrischer, konzentrisch zueinander angeordneter Kupplungselemente,   u. zw.   entweder Nabe und glockenförmiger Teil oder Ring und zylindrische Seitenwand und einem zwischen diesen angeordneten Ring aus elastischem Material bestehende Reibungskupplungen gelagert sind, von denen jeweils das angetriebene Element mit der Antriebswelle in Drehverbindung steht, während das jeweils abgetriebene Element mit dem einen bzw. dem andern der auf der Antriebswelle lose gelagerten Zahnräder gekuppelt ist und dass der elastische Ring der mit dem kleineren der beiden Zahnräder gekuppelten (ersten) Kupplung mit deren angetriebenem Kupplungselement, hingegen der elastische Ring der andern (zweiten) Kupplung mit dem abgetriebenen Ring auf Drehmitnahme verbunden ist. 



   Die Erfindung und deren Vorteile sind nachstehend an Hand der Zeichnungen in Form eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Getriebes ausführlich erläutert. In diesen zeigen in schematischer Weise : Fig. l einen senkrechten Schnitt längs der Linie   I-I   in Fig. 2 und Fig. 2 eine Ansicht bzw. einen Teilschnitt durch das Getriebe gemäss der Erfindung. 



   Die Antriebswelle 1 steht über eine Keilnut an ihrem einen Ende mit einer Nabe 2 in Verbindung, welche einen muffenförmigen Ansatz 3 mit Keilnut aufweist. Der Umfang der Nabe 2 ist sternförmig ausgebildet, wobei die Spitzen geneigte Flächen besitzen. In das Profil der Nabe 2 ist ein Gummiring 6 eingepasst. Das Aussenprofil der Nabe 2 weist radial nach aussen gerichtete Quervorsprünge 4 auf, welche sich in entsprechend geformte Nuten des Gummiringes 6 einlegen derart, dass der Gummiring 6 in bezug auf die Nabe 2 in Querrichtung gesichert wird. 



     B ist   ferner ein glockenförmiges Kupplungselement 7 vorgesehen, welches gegenüber dem konzentrisch gelagerten Gummiring 6 einen Abstand aufweist, wobei das glockenförmige Kupplungselement 7 eine ebene Seitenwand 8 besitzt, die mit einer Muffe 9 fest verbunden ist. Die Muffe 9 

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 ist koaxial und lose auf der Antriebswelle 1 gelagert. In die Muffe 9 sind Zähne 10 eingearbeitet, welche als erster Geschwindigkeitssatz wirksam sind. 



   Die Nabe 2 und der glockenförmige Teil 7, 8 bilden ein treibendes und ein angetriebenes Glied einer ersten Fliehkraftkupplung, bei welcher der Gummiring 6 das unter der Einwirkung der Fliehkraft sich ausdehnende Glied bildet, welches von der Nabe 2 in Drehung versetzt wird. Ein in das Ritzel 10 eingreifendes Zahnrad 11 ist auf einer Abtriebswelle 13 unter Zwischenschaltung eines Freilaufes 12 gelagert, welcher so ausgebildet ist, dass er die Verbindung zwischen dem Zahnrad 11 und der Abtriebswelle 13 unterbricht, wenn die Winkelgeschwindigkeit der letzteren die Geschwindigkeit des Zahnrades überschreitet. 



   Mit der Welle 13 ist über einen Keil 30 bzw. eine Feder ein zweites Zahnrad 19 verbunden, das in seinem Durchmesser kleiner als das Zahnrad 11 ist. Dieses Zahnrad 19 greift in ein Ritzel 18 ein, welches koaxial und lose auf der neben dem Ritzel 10 liegenden und für die erste Geschwindigkeit bestimmten Muffe 9 liegt ; Ritzel 18 und Zahnrad 19 bilden wegen des grösseren Übersetzungsverhältnisses den zweiten Geschwindigkeitssatz. 



   Ein in der Nabe 9 angeordneter, elastischer Haltering 28 trennt die beiden Ritzel 10 und 18 mit Abstand voneinander. Mit dem Ritzel 18 ist ein angetriebenes Antriebsaggregat verbunden, welches eine Scheibe 15 und einen Ring 16 aufweist, der mit dieser Scheibe 15 fest verbunden und ausserhalb des glockenförmigen Kupplungselementes 7 konzentrisch angeordnet ist. Der Aussenumfang des Ringes 16 ist sternförmig ausgebildet und greift in einen Gummiring 14 ein, dessen inneres Profil bezüglich des Profils des Ringes 16 komplementär ist, wobei der Gummiring 14 stets mit dem Ring 16 gekoppelt ist. Um eine seitliche Verschiebung des Gummiringes 14 relativ zum Ring 16 zu verhindern, legt sich die eine Fläche des Gummiringes 14 gegen die Scheibe 15 an. 



  Der Gummiring 14 wird von einem weiteren konzentrischen glockenförmigen Teil 20 umgeben, wobei zwischen der Seitenwand 21 und der Stirnfläche des Ringes 14 ein vorbestimmter Zwischenraum vorgesehen ist. Es ist ferner zwischen der zylindrischen Seitenwand 22 und der Aussenwand dieses Ringes 14 ein radialer Zwischenraum vorgesehen. Auch ist zwischen der Seitenwand 21 und dem Gummiring 6 ein axialer Zwischenraum vorhanden. 



   Die Seitenwand 21 steht zur Vollführung von Drehbewegungen mit der Nabe 2 über eine Vielzahl von Zapfen 5 in Verbindung, welche mit der Nabe 2 fest verbunden sind, wobei sich diese Zapfen in axialer Richtung von der einen Fläche der Nabe 2 ausgehend erstrecken und in entsprechenden Bohrungen in der Seitenwand 21 gleitend gelagert sind. Ein elastischer Haltering 27, welcher von Nuten der Innenseite der Zapfen 5 aufgenommen wird, verhindert, dass sich die Seitenwand 21 in axialer Richtung von der Nabe 2 löst. 



   Das glockenförmige Kupplungselement 20 und der Ring 16 bilden ein treibendes und angetriebenes Glied einer zweiten Fliehkraftreibungskupplung, welche der ersten Kupplung dieser Art ähnelt und konzentrisch zu dieser gelagert ist. Ein Unterschied im Aufbau der beiden Reibungskupplungen besteht darin, dass das dehnbare Glied 6 der inneren Kupplung, welches auf den ersten Geschwindigkeitssatz wirkt, mit der Nabe 2 in Drehverbindung steht, wobei die Antriebswelle   1,   während das ausdehnbare Glied 14 der aussenliegenden Kupplung auf den zweiten Getriebesatz wirkt, mit der angetriebenen Einheit drehfest verbunden ist, welch letztere aus dem Ring 16, der flachen Scheibe 15 und dem Ritzel 18 besteht. 



   Ein schalenförmiges   Zentrier- und   Führungsglied 31 ist in der Mitte mit der inneren Fläche der Seitenwand 21 verbunden und weist eine zylinderförmige Wand auf, welche von einer Aussparung der muffenförmigen Nabe 2 gleitend aufgenommen wird. Diese Nabe 2 nimmt eine Druckfeder 23 auf, welche sich gegen den Boden dieser Aussparung und die flache Wand des schalenförmigen Zentrierund Führungsgliedes 31 anlegt. Die Feder 23 drückt die Seitenwand 21 des glockenförmigen Kupplungselementes 20 vom Gummiring 14 weg. Die Antriebswelle 1 weist eine axiale Sackbohrung 29 auf, welche eine Spindel 24 gleitend aufnimmt. Diese Spindel 24 wird von einer 
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   Das Getriebe arbeitet wie folgt : Um den Motor des Zweirades in Gang zu bringen, wird die Abtriebswelle 13 entweder über das Zweiradpedalgetriebe oder aber durch Anschieben des Zweirades in Drehung versetzt, während sich das Getriebe in seiner neutralen Stellung befindet. Dann wird mit Hilfe 
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Getriebesatz 11 die Bewegung von der Welle 13 nicht überträgt, da dieses Getriebe über einen
Freilauf 12 gekoppelt ist. 



   Die Drehbewegung der Nocke 26 bewirkt eine axiale Verschiebung der Spindel 24 und bringt die Seitenwand 21 des glockenförmigen Kupplungselementes 20 in Berührung mit dem Gummi- ring 14 der für die zweite Geschwindigkeit bestimmten Reibungskupplung. Die für die erste Geschwin- digkeit bestimmte Kupplung bleibt bewegungslos, da zwischen der Wand 21 und dem Gummiring 6 noch ein Zwischenraum besteht. Hiedurch wird die Drehbewegung der Abtriebswelle 13 auf die An- triebswelle 1 übertragen, welche den Motor in Gang setzt, wonach-nach dem Lösen der Handsteue- rung-die Druckfeder 13 die Spindel 24 und die Scheibe 21 in ihre normale Stellung zurück- führt. Hiebei wird ein Zwischenraum zwischen der Scheibe 21 und dem Gummiring 14 wieder her- gestellt. 



   Solange der Motor mit niedriger Drehgeschwindigkeit läuft, welche etwa dem Leerlauf entspricht, wird keine der Kupplungen veranlasst, sich gegen die mit diesen zusammenwirkenden Abtriebsteile an- zulegen, so dass sich das Getriebe in seiner neutralen Stellung befindet, in welcher die Nabe 2, der
Gummiring 6 und das glockenförmige Kupplungselement 20 eine Drehbewegung vollführen, wäh- rend das glockenförmige Kupplungselement 7 und die aus dem Ring 16, dem Gummiring 14 und der flachen Scheibe 15 bestehende Einheit im Stillstand ist. 



   Bei Erhöhung der Drehzahl verursacht die Zentrifugalkraft, welche auf den Gummiring 6 wirkt, dass sich dieser Ring 6 in radialer Richtung ausdehnt, bis er sich gegen das glockenförmige Kupplungselement 7 anlegt und dieses zusammen mit der Muffe 9 und dem für die erste Geschwindigkeit bestimmten Getriebe 10 in Drehung versetzt. Die Abtriebswelle wird dann uber die Zahnräder 10, 11 mit einem Übersetzungsverhältnis, das der ersten Geschwindigkeit entspricht, in Drehung versetzt. 



  Gleichzeitig setzt das mit der Abtriebswelle 13 fest verbundene Zahnrad 19 das Getriebe 18 und die damit fest verbundenen Teile, nämlich die Scheibe 15, den Ring 16 und den Gummiring 14, in Drehbewegung. Wegen des Unterschiedes des Übersetzungsverhältnisses der Zahnradpaare 10, 11 und 18, 19 gleitet das Ritzel 18 relativ zu der muffenförmigen Nabe 9. Die vorgenannten Bedingungen bleiben insofern über einen vorbestimmten Bereich der Winkelgeschwindigkeiten des Motors hinweg bestehen, als der vom Ritzel 18 in Drehung versetzte Gummiring 14 so bemessen ist, dass seine Ausdehnung durch die Zentrifugalkraft verhindert wird, bis dessen Winkelgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht hat, welcher die zur Ausdehnung des Gummiringes 6 der inneren Reibungskupplung erforderliche Geschwindigkeit überschreitet. 



   Beim Erreichen des oben erwähnten Geschwindigkeitsbereiches dehnt sich der Gummiring 14 aus und legt sich gegen die zylinderförmige Wand 22 des glockenförmigen Kupplungselementes 20 an, das mit der Nabe 2 in fester Verbindung steht. Zwangsläufig wird die Drehbewegung der Antriebswelle 1 über die Nabe 2, das glockenförmige Glied 20 und den Gummiring 16 auf den Ring 16, die Scheibe 15 und das Ritzel 18 übertragen. 



   Wegen des grösseren Übersetzungsverhältnisses des Zahnradsatzes   18, 19   wird die Abtriebswelle 13 in diesem Zustand von dem für die zweite Geschwindigkeit bestimmten Zahnradpaar 18, 19 mitgenommen, während das Zahnrad 11 fortfährt, sich wegen des Freilaufes 12 mit einer kleineren Winkelgeschwindigkeit als derjenigen der Welle 13 weiterzudrehen. Deshalb bewirkt eine stufenweise Zunahme der Drehzahl des Motors zuerst einen Wechsel von dem neutralen Antrieb in den ersten Getriebeantrieb, wobei anschliessend daran der zweite Getriebesatz eingelegt wird. Bei Abnahme der Drehzahl des Motors wird das erste Getriebe automatisch eingelegt, wenn die Zentrifugalkraft nicht mehr ausreicht, um den Ring 14 in seiner Dehnstellung aufrechtzuerhalten.

   In ähnlicher Weise lost sich im Leerlauf des Motors die für die erste Getriebegeschwindigkeit bestimmte Reibungskupplung und das Getriebe läuft leer. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Automatisches Getriebe mit zwei Geschwindigkeitsstufen für Motorrader, mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, zwei Zahnrädern unterschiedlichen Durchmessers, welche auf der Antriebswelle frei beweglich gelagert sina, wobei das kleinere dieser Zahnräder in ein auf der Abtriebswelle uber einen Freilauf gelagertes Zahnrad eingreift, das grössere dieser Zahnräder hingegen in ein mit der Abtriebswelle über einen Keil verbundenes Zahnrad eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle zwei je aus einem Paar zylindrischer, konzentrisch zueinander angeordneter Kupplungselemente, u. zw. entweder Nabe (2) und glockenförmiger Teil (7) oder Ring (16) und zylindrische <Desc/Clms Page number 4> Seitenwand (22) und einem zwischen diesen angeordneten Ring (6 bzw.

   14) aus elastischem Material bestehende Reibungskupplungen gelagert sind, von denen jeweils das angetriebene Element (2, 22) mit der Antriebswelle in Drehverbindung steht, während das jeweils abgetriebene Element (7 bzw. 16) mit dem einen (10) bzw. dem andern (18) der auf der Antriebswelle lose gelagerten Zahnräder (10 bzw. 18) gekuppelt ist, und dass der elastische Ring (6) der mit dem kleineren (10) der beiden Zahnräder gekuppelten (ersten) Kupplung (2, 7) mit deren angetriebenem Kupplungselement (2), hingegen der elastische Ring der andern (zweiten) Kupplung (16, 22) mit dem abgetriebenen Ring (16)'JufDrehmimahme verbunden ist.

   2. Getriebe nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Ringe (6, 14) der beiden Kupplungen voneinander verschieden sind, so dass die radiale Ausdehnung als Folge der Zentrifugalkraft, welche auf den Ring (6) der ersten Kupplung (2, 7) einwirkt, bei einer kleineren Drehgeschwindigkeit als die radiale Ausdehnung des Ringes (14) der zweiten Kupplung (16, 22) erfolgt.

   3. Getriebe nach Anspruch1. oder2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reibungskupplung (2, 7) eine mit der Antriebswelle (1) verkeilte Nabe (2) sternförmigen Profils, einen mit einem sternförmigen Innenprofil versehenen und auf der Nabe angeordneten Gummiring (6) und ein glockenförmiges Kupplungselement (7) besitzt, welches konzentrisch und mit vorbestimmtem Abstand zum Gummiring (6) angeordnet ist, wobei das glockenförmige Element (7) mit einer Muffe (9) verkeilt ist, welche koaxial und frei beweglich auf der Antriebswelle (1) gelagert ist und das für die erste Geschwindigkeit bestimmte Zahnrad (10) kleineren Durchmessers trägt.

   4. Getriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reibungskupplung ein glockenförmiges Kupplungselement (20) mit einer flachen, mit der Nabe (2), mit EMI4.1 und mit einem vorbestimmten axialen und radialen Zwischenraum in dem glockenförmigen Element gelagert ist, ferner ein abtriebseitiges Kupplungselement mit einem zylindrischen Teil (16) mit stern- förmigem Aussenprofil aufweist, welches komplementär dem Innenprofil des Gummiringes (14) ist, in welchen der zylindrische Teil (16) eingepasst ist und eine Scheibe (15) besitzt, wobei die abtriebseiti- gen Elemente (16, 15) mit dem für die zweite Geschwindigkeit bestimmten Zahnrad (18) grösseren Durchmessers verkeilt sind und das Zahnrad (18) koaxial und lose auf der Muffe (9) gelagert ist,

   die das für die erste Geschwindigkeit bestimmte Zahnrad (10) kleineren Durchmessers trägt.

   5. GetriebenachAnspruch4, dadurch gekennzeichnet, dasszwischenderSeitenwand (21) des Elementes (20) der zweiten Kupplung und dem Gummiring (6) der ersten Kupplung ein axialer Zwischenraum vorgesehen ist, welcher grösser als der axiale Zwischenraum zwischen der Seitenwand (21) und dem Gummiring (14) der zweiten Kupplung ist.

   6. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrand der sternför- migen, auf der Antriebswelle (1) sitzenden Nabe (2) radial und in Querrichtung verlaufende Vorsprünge (4) trägt, welche den Gummiring (6) mit der Nabe (2) in Querrichtung verbinden.

   7. Getriebe nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dassdasglockenförmige Kupplungselement (20) der zweiten Kupplung mit der Nabe (2) über eine Vielzahlvon Zapfen (5) in Drehverbindung steht, welch letztere längs eines Kreises angeordnet sind und von der Stirnfläche der Nabe (2) ausgehen und in zugeordneten Bohrungen der Seitenwand (21) des glockenförmigen Elementes gleitend geführt sind, und dass ein elastischer Haltering (27) von einer in den inneren Randteilen der Zapfen (5) befindlichen Nut aufgenommen wird, derart, dass für diese Seitenwand ein Anschlag gebildet wird.

   8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen derSeitenwand (21) des glockenförmigen Elementes (20) der zweiten Reibungskupplung und der mit der Antriebswelle (1) verkeilten Nabe (2) eine Druckfeder (23) angeordnet ist, welche diese Seitenwand (21) gegen den Anschlag der Zapfen (5) auf diese Nabe (8) drückt und vom Gummiring (14) der zweiten Kupplung wegdrückt, und dass von Hand steuerbare Mittel vorgesehen sind, welche diese Seitenwand entgegen der Kraft der Feder bewegen, wobei diese von Hand betätigbaren Mittel beispielsweise aus einer gleitend geführten Spindel (24) bestehen, welche zur Antriebswelle (1) konzentrisch gelagert und von einer Nok- <Desc/Clms Page number 5> ke (26) betätigt ist, und dass die Spindel (24) einen Flansch (25) besitzt,

   der so ausgebildet ist, dass die axialen Verschiebungen der Spindel (24) auf die Seitenwand (21) des glockenförmigen Elementes (20) der zweiten Reibungskupplung übertragen werden.