Selbsttätiges Wechselgetriebe. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf selbsttätige Wechselgetriebe zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle, bei denen Kraft zwischen genannten Wellen; ver mittelst Elemente übertragen wird, die ab wechselnd positive und negative Dreh momente zu mit der getriebenen Welle und mit einem feststehenden Teil zusammenwir kenden Sperrvorrichtungen abgeben.
Der hauptsächlichste Zweck der Erfin dung ist, Wechselgetriebe der oben angege benes Art in einfacher Weise auch als Wendegetriebe auszubilden, und die Erfin dung besteht im wesentlichen darin, dass die Kraftübertragung vermittelst zweier Sperr vorrichtungen bewirkt wird, welche je für sowohl Vorwärts- wie Rückwärtsgang be stimmt sind.
Auf den beigefügten Zeichnungen sind einige Ausführungsformen eines Wechsel getriebes gemäss der Erfindung veranschau licht. Fig. 1 ist eine Endansicht des Getrie bes. entsprechend einer Ausführungsform., und zwar von links in Fig. 2 gesehen, und Fig. 2 ist ein achsialer Schnitt derselben;
Fig. 3 ist ein Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. -2: Fig. 4 bis 6 zeigen Dia gramme, welche die Wege von Planeten gewichten beim Stillstand der getriebenen Welle, bei halber Geschwindigkeit bei Vor wärtsgang bezw. bei Rückwärtsgang darstel len; Fig. 7 ist ein achsialer Schnitt eines Wechselgetriebes, gemäss einer veränderten Ausführungsform; Fig. 8 ist ein Querschnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 7, und zwar von links gesehen;
Fig. 9 ist ein Querschnitt längs der Linie 9-9 der Fig. 7, von links gesehen; Fig. 10 ist ein Querschnitt längs der Linie 10-10 .der Fig. 7, von rechts ge sehen, und Fig. 11 ist ein Querschnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 7, und zwar auch von rechts gesehen; Fig. 12 ist ein Quer schnitt in grösserem Massstabe von Teilen einer Sperrvorrichtung;
Fig. 13 ist ein ach sialer Schnitt eines 9lechselgetriebes gemäss einer weiteren Abänderung; Fig. 14 ist ein Querschnitt längs der Linie 14-14 der Fig. 13, von rechts gesehen;
Fig. 15 ist ein achsialer Schnitt in grösserem Massstabe der in Fig. 14 gezeigten Sperrvorrichtung; Fig. 16 ist ein Querschnitt in einem noch grösseren Massstabe längs der Linie 16-16 der Fig. 15;
Fig. 17 ist ein Querschnitt längs der Linie 17-17 der Fig. 15; Fig. 18 ist ein Quer schnitt längs der Linie 18-18 der Fig. 19 eines Rollenhalters der Sperrvorrichtung, und Fig. 19 ist eine Seitenansicht davon; Fig. 20 ist eine Seitenansicht einer Einstelldüse für den Rollenhalter, und Fig. 21 ist eine End- ansicht davon;
Fig. 22 ist ein Schnitt eines Bruchstückes längs der winkligen Linie 22-22 der Fig. 23, und Fig. 23 zeigt in ihrem obern Teil einen Querschnitt längs der abgesetzten Linie 23-23 und in ihrem un tern Teil einen Querschnitt längs der Linie 23-23' der Fig. 22; Fig. 94 zeigt schema tisch ,den Durchgang des Schmieröls durch die Rollensperrvorrichtung;
Fig. 25 ist eine Seitenansicht, und Fig. 26 eine Draufsicht eines Automobilgestelles, welches mit einem Wechselgetriebe in anderer Ausführung aus gerüstet ist; Fig. 27 ist eine Seitenansicht des Getriebes, und zwar mit einer Brems vorrichtung versehen, und Fig. 28 ist eine Draufsicht davon; Fig. 29 ist ein Quer schnitt längs der Linie 29-29 der Fig. 28; Fig. 30 bis 36 zeigen schematisch einige an dere Ausführungsformen des Wechselgetrie bes gemäss der Erfindung.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 1 bis 6 bezeichnet 1 die treibende Welle des Getriebes, zum Beispiel die Motorwelle eines Automobils, und 2 bezeichnet ein hoh les Schwungrad, welches an der erwähnten Welle befestigt ist. In dem erwähnten Schwungrad sind drei Planetenräder 3 an gebracht, welche durch Kugellager. 4 von mit dem Schwungrad 2 verbundenen Zapfen 5 getragen sind, welche Zapfen somit an der Umdrehung des Schwungrades teilnehmen. Koachsial zum Schwungrad 2 und von einem in dasselbe ragenden Lager getragen ist ein zentrales Zahnrad angeordnet.
An den Planetenrädern 3 sind Gewichte 7 ex zentrisch angebracht, welche bei Umlauf der Räder somit an genannter Umdrehung um die Achse der erwähnten Räder teilnehmen, wobei die Gewichte achsial versetzt sind, so dass sich dieselben aneinander vorüberbewe- gen können, wenn sie an der Hauptachse des Planetensystems, das heisst an der Achse der treibenden Welle 1 oder an der Achse des zentralen Zahnrades 6, vorübergehen. Während dieser Umdrehung werden die Schwunggewichte abwechselnd an dem äussern Umkreise ihrer planetarischen Bahn und in der<B>Nähe</B> der -litte des Planeten systems gelegen sein.
Wenn das zentrale Zahnrad 6 fest stehend gehalten wird, werden die Planeten räder um dasselbe bei einer von dem. Ver hältnis zwischen den Durchmessern genann ter Planetenräder und des genannten zen tralen Rades abhängigen Geschwindigkeit umlaufen, und die Schwunggewichte 7 wer den die durch die grobe Linie L in Fig. 4 gezeigte Bahn beschreiben.
Wenn das zentrale Rad zum Umlaufen in der einen oder andern Richtung gebracht wird, so wird die Umlaufgeschwindigkeit der Planetenräder 3 entsprechend herabge setzt bezw. erhöht.
Wenn das zentrale Rad feststehend ge halten wird, wird ein Schwunggewicht 7 in einem Augenblick die äusserste Stellung o einnehmen und dann allmählich durch die Stellungen<I>o I, o</I> II, <I>o 11I, o</I> IV, <I>o</I> V, <I>o</I> V1, <I>o</I> VII gehen, und dann zu der Stellung o in Fig. 4 zurückgehen.
Der Schwerpunkt des Schwunggewichtes wird somit eine gebogene Linie beschreiben, und zufolge der Biegung genannter Linie im Verhältnis zu dem ganzen System er zeugt das Gewicht eine Schleuderkraft, wel che stets rechtwinklig zur Kurventangente gerichtet ist, wie dies zum Beispiel in den Stellungen<I>o 1, o</I> II, o VI und<I>o</I> VII durch Pfeile gezeigt ist.
Es ist somit ersichtlich, da.ss das Schwunggewicht bei Bewegung von seiner äussersten Lage zur Mitte dem zentralen Zahnrad 6 ein Drehmoment in der R.iehtung der obenerwähnten Schleuderkraft erteilt.
Aus der Abbildung ist ferner ersichtlich. dass das Schwunggewicht bei Bewegung von der Mitte zum Umkreise dem zentralen Zahnrad ein Drehmoment in- der entgegen gesetzten Richtung erteilt.
Wenn die Planetenräder .3, und die ei zentrisch angebrachten Gewichte 7 um das zentrale Rad 6 umlaufen, erteilen somit die Planetenräder zufolge der erwähnten Schleu dergewichte dem zentralen Rad 6 abwech selnd positive und negative Drehmomente.
Eine äussere Hülse 8 einer Sperrvörrichtung, welche unten näher beschrieben werden soll, welche Hülse fest mit dem zentralen Rad 6 verbunden ist, wird somit abwechselnd posi tiven und negativen Drehmomenten ausge setzt, welche, wie dies auch unten näher be schrieben werden soll, durch die erwähnten Sperrvorrichtungen der getriebenen Welle 9 eine Drehbewegung erteilen.
Wenn erwähnte getriebene Welle 9 dann eine Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht, die der Hälfte derjenigen des Planeten systems entspricht, das heisst derjenigen der treibenden Welle 1, werden die Schwung gewichte 7 eine gebogene Bahn beschreiben, welche durch die grobe Linie L1 in Fig. 5 gezeigt ist.
Es ist zu bemerken, .dass je nachdem wie die Drehgeschwindigkeit,des zentralen Zahn rades vom Stillstand und aufwärts steigt, die einwärts gerichtete Zykloidenbahn der Schwunggewichte in solcher Weise verän dert wird, dass dieselbe, nachdem sie beim Stillstand bei einer halben Umdrehung um das Rad 6 gebildet wird, bei halber Ge schwindigkeit des zentralen Rades bei einer ganzen Drehung des letzteren sich bildet und schliesslich, wenn das zentrale Rad mit der selben Geschwindigkeit wie das Planeten system umläuft und wenn also ein synchro ner Umlauf stattfindet, in eine kreisrunde Bahn,
welche konzentrisch mit der Achse des Planetensystems ist, geändert wird.
Die Schwunggewichte können in letz terem Falle irgendwelche Lage zwischen den zwei Grenzlagen einnehmen, und zwar ab hängig von dem erforderlichen Drehmoment. Eine solche Lage kann die bei<I>o1</I> oder o1I in Fig. 4 dargestellt sein. Das Schwunggewicht wird in diesem Falle zufolge der Schleuder- kraft ein Drehmoment auf die Planetenräder in der Richtung des Pfeils p ausüben; wel ches auf das zentrale Zahnrad in der Rich tung des Pfeils p, übertragen wird.
Wenn in der erwähnten Lage die Schleu derkraft der Schwunggewichts das jeweilig erforderliche Drehmoment (Belastungs moment) ausgleicht, hört die gegenseitige Drehbewegung der Planetenräder und des zentralen Rades auf und das Getriebe wirkt als eine direkte Kupplung zwischen der trei benden und der getriebenen Welle 1 bezw. 9: Unter näherem Eingehen auf Fig. 2, be zeichnet 8, wie erwähnt, eine äussere Sperr hülse, welche das zentrale Stirnrad 6 trägt.
Innerhalb,der erwähnten äussern Hülse 8 sind zwei Sperrhülsen 10 und 11 angebracht,' von welchen die Hülse 10, die auch in Fig. 3 ge zeigt ist, mit der getriebenen Welle 9 fest verbunden ist, während die zweite Hülse 1.1 mit einem äussern feststehenden Gestell oder Gehäuse 12 fest verbunden ist.
Zwischen den erwähnten äussern und innern Hülsen 8 bezw. 10, 11 sind vier Gruppen von kegeligen Sperrollen 13, 14 bezw. 15, 16 vorgesehen, welche in Taschen oder Aussparungen in den innern Hülsen 1,0 und 11 gelegen und durch Federn 17, welche sich auch in genannten Aussparungen befinden, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, beeinflusst sind.
Die Grup pen von Rollen 13 und 14 sind für Vorwärts gang bestimmt und wirken mit nach ent gegengesetzten Drehrichtungen zueinander, geneigten Flächen in den Hülsen 11 und 10 zusammen, so dass, wenn ein positives Dreh moment dem zentralen Rad 6, das heisst der gemeinsamen äussern Hülse 8, erteilt wird, dieses Drehmoment auf die getriebene Welle durch die Gruppe von Rollen 14 und die in nere Sperrhülse 10 übertragen wird,
wäh rend die negativen Drehmomente von dem Gestell 12 durch die Gruppe von Rollen 13 und die feststehende Sperrhülse 11 absor biert werden. Die zwei andern Gruppen von Rollen 15 und 16, welche für Rückwärts gang bestimmt sind, sind kegelig in einer den Rollen 13 und. 14 entgegengesetzten Richtung und wirken auch in entgegenge- setzten peripherischen Richtungen,
wobei die Einstellung des Getriebes für entweder Vor wärtsgang oder P"ückwäi¯tsgang durch ach sia.le Verschiebung der gemeinsamen äussern Sperrhülse 8 erfolgt. Die erwähnte Hülse 8 ist in Fig. ? in einer zwischenliegenden, un wirksamen Lage gezeigt, das heisst sie steht überhaupt nicht in Eingriff mit irgendeiner der Gruppen von Sperrollen. Die Hülse 11 und die Gruppen von Rollen 13 und 15 sol len in der nachfolgenden Beschreibung als die feststehende Sperrvorrichtung und die Hülse 10 mit den Gruppen von Rollen 14 und 16 als die bewegliche Sperrvorrichtung bezeichnet werden.
Bei Verschiebung der ge- ineinsamen äussern Hülse 8 wird die eine Gruppe von Rollen 13 bezw. 15 der fest stehenden Sperrvorrichtung stets wirksam, und zwar gleichzeitig mit der einen Gruppe von Rollen 14 bezw. 16 der beweglichen Sperrvorrichtung.
Wenn nun die gemeinsame äussere Hülse 8 abwechselnd positiven und negativen Dreh momenten ausgesetzt wird, wie dies oben be schrieben worden ist, gestattet die fest stehende Sperrvorrichtung durch ihre Taile 1.1., 13 eine Umdrehung der Hülse nur in der Richtung des Pfeils P (Fig. 1).
Zu glei cher Zeit verhindert die bewegliche Sperr vorrichtung .durch ihre Teile 10, 14 eine Um drehung der äussern Hülse 8 in derselben Richtung P im Verhältnis zu der getrie benen Welle 9, und infolgedessen wird das auf die Hülse 8 ausgeübte positive Dreh moment auf die getriebene Welle 9 übertra gen und setzt die erwähnte Welle in Um drehung in der Richtung des Pfeils P, wäh rend die negativen Drehmomente von der feststehenden Sperrvorrichtung absorbiert werden, welche eine Umdrehung der Hülse 8 in der entgegengesetzten Richtung verhin dert, wobei angenommen wird, dass die Hülse 8 von rechts nach links in Fig. 2 verschoben worden ist, in welcher Lage die Gruppen von Rollen 13, 14 wirksam sind.
Mit der getrie benen Welle 9 ist ein Schwungrad 18 ver bunden, welches die periodisch wirkende trei bende Kraft von der beweglichen Sperrvor- richtung in eine praktisch gleichförmige Umdrehung umwandelt, wobei die Welle 9 mit der Hülse 10 und den Gruppen von Rol len 14, 16 frei ist, in der obenerwähnten Richtung P umzulaufen.
Wie ersichtlich, sind die Sperrollen 1 3 bi>; 16 von Teilen ge tragen, welche entweder eine gleichförmige Bewegung ausführen (die Hülse 10) oder feststehend sind (die Hülse 11), und infolge dessen werden die Rollen keinen oszillieren den Bewegungen ausgesetzt, was einen Kraftverlust, zur Folge haben kann und ausserdem ungünstig auf die Sperrvorrich tungen einwirken würde.
Durch Verschiebung der gemeinsamen Hülse 8 in der Richtung von links nach rechts in Fig. ? werden die Gruppen von Rollen 15 und 16 wirksam und verursachen einen Rückwärtsgang der Welle 9.
Zwecks Herbeiführung einer Umdrehung der getriebenen Welle 9 in der einen oder andern Richtung muss die gemeinsame Hülse 8 abwechselnden Kräften in entgegengesetz ten peripherischen Richtungen ausgesetzt werden, und die Umlaufrichtung der Welle ist nur von der Lage der aclisial verschieb baren Hülse 8 abhängig, welche entweder die Gruppen von Rollen 13)# 14 für Vor wärtsgang oder die Gruppen von Rollen las 16 für Rücl#:wärtsgang wirksam macht.
Solche abwechselnde Drehkräfte entstehen und beeinflussen das zentrale Stirnrad 6 und somit auch die äussere Hülse 8, wenn die die Gewichte 7 tragenden Planetenräder 3 zum umlaufen um das zentrale Rad 6, wie oben beschrieben., gebracht werden.
Da. die durch einen in einer gebogenen Bahn sich bewegenden Körper erzeugte Schleuderkraft zu dem Quadrat der Ge schwindigkeit der Bewegung durch die ge bogene Bahn direkt proportional ist, ist es einleuchtend, dass das von den Schwung gewichten erzeugte Drehmoment, welches von der Schleuderkraft abhängig ist, auch zu dem Quadrat der Geschwindigkeit der er wähnten Gewichte direkt proportional ist.
Wenn ein Wechselgetriebe, laut obiger Beschreibung, zum Beispiel in einem Auto- mobil verwendet wird, so ergibt sich, dass die treibende Kraft durch die Tourenzahl des Motors bestimmt ist.
Wenn die Belastung erhöht wird, was eine Verminderung der Geschwindigkeit des Automobils zur Folge hat, ist es nur nötig, die Geschwindigkeit des Motors durch wei tere Gaszufuhr zu erhöhen, bis das erforder liche Drehmoment erreicht ist. Es soll be merkt werden, @dass, wenn das Automobil stillsteht, keine Kraft durch das Getriebe auf seine Laufräder übertragen wird, aber auf jeden Fall ist ein gewisses Drehmoment vorhanden, welches von der Geschwindigkeit des Motors abhängig ist.
In solchem Falle läuft der Motor frei, ohne Kraftauswirkung auf die Laufräder, aber dennoch ein Dreh moment abliefernd, welches bei Erhöhung der Geschwindigkeit des Motors einen für das Ingangsetzen -des Automobils geeigneten- Wert erreicht. Das obenbeschriebene Ge triebe bildet somit eine selbsttätig wirkende Vorrichtung, bei welcher die Verhältnisse zwischen den Geschwindigkeiten des Motors und der treibenden Räder des Automobils sich stets in der geeigneten Weise einstellen.
Das Automobil kann somit ohne Schwie rigkeit, zum Beispiel in einer steilen Stei gung, angehalten werden, wobei der Motor selbsttätig fortfährt, ohne Kraftablieferung an die Laufräder, zu laufen, und wobei die Teile 11, 13 der feststehenden Sperrvorrich tung 11, 13, 15 ein Rückwärtsgehen des Automobils verhindern. Wenn dann die Ge schwindigkeit des Motors erhöht wird, wird auch das Drehmoment erhöht und das Auto mobil fängt an sich zu bewegen, wobei es zu diesem Zwecke nur nötig ist, die gewöhn liche Drosselung oder das Beschleunigungs pedal zu betätigen. Wenn anderseits das Automobil auf horizontaler Bahn läuft,
wel che nur einen geringen Widerstand bietet, wird das erforderliche Drehmoment vermin- dert. Die Gewichte der Planetenräder neh men in diesem Falle eine geeignete Zwi schenlage zwischen dem Umkreis und der Mitte ein, und .das zentrale Stirnrad läuft mit derselben Geschwindigkeit wie das Pla- netensystem, was eine direkte ]Kupplung darstellt.
Zum Zwecke, dass das Getriebe sowohl für Erhöhung der Geschwindigkeit des Automobils, wie auch für Verminderung derselben diene, kann das Beschleunigungs pedal oder irgend ein anderes Pedal mit einer Bremsvorrichtung mechanisch verbunden wer den, welche zweckmässig das Schwungrad 18 der getriebenen Welle 9 betätigt, wie dies unten näher beschrieben werden soll.
Wenn die Wirkungsweise des Wechsel getriebes allgemein studiert wird, ist es ein leuchtend, dass jedesmal, wenn sich die Ge wichte von der Mitte nach dem Umkreis zu bewegen, die Planetenräder gegen ein zu folge der feststehenden Sperrvorrichtung zum Stillstand gebrachtes zentrales Rad wirken, wobei eine erhöhte peripherische Geschwindigkeit den Schwunggewichten er teilt wird, welche Geschwindigkeit ihren Höchstwert an dem äussern Umkreise des Planetensystems erreicht.
Wenn dann die Schwunggewichte dazu gebracht werden, sich von dem Umkreis nach der Mitte des Systems zu bewegen, übertra gen sie die somit von dem Motor erhaltene Kraft auf die getriebene Welle unter Zu- bilfenahme der beweglichen Sperrvorrich tung. Die Schwunggewichte wirken somit als eine Art Kraftspeicher, welche ausser der direkt vom Motor überführten Kraft ab wechselnd Kraft empfangen und Kraft ab geben. Wenn der Motor aufhört zu laufen oder seine Geschwindigkeit unter diejenige sinkt, welche direkter Kupplung entspricht, setzt das Automobil fort zu laufen, indem es unter Zuhilfenahme der Sperrvorrichtungen vom Motor freigemacht ist, wie erwähnt.
Beim Einstellen des Getriebes für Rück wärtsgang und wenn das zentrale Rad 6 in der der Rückwärtsfahrt entsprechenden Richtung nach rückwärts umläuft, beschrei ben die Schwunggewichte eine durch die grobe Linie L2 in Fig. 6 gezeigte Bahn, wo bei zu bemerken ist, dass das Planeten system, welches in einer der Drehrichtung des zentralen Rades entgegengesetzten Rich tung umläuft, das Drehmoment auf die ge triebene Welle schnell herabsetzt, bei Er höhung der Geschwindigkeit des erwähnten Rückwärtsganges. Dadurch erfolgt der Rück wärtsgang des Automobils glatt und ohne plötzliche Stösse oder dergleichen.
Infolge eines Fehlers oder sorgloser Hand habung kann es eintreffen, dass, um einen Rückwärtsgang zu bewirken, die Sperrvor- richtungen umgesteuert werden, wenn das Automobil noch vorwärts läuft. In solchem Falle würden die beweglichen Massen des Getriebes, das heisst das Planetensystem mit seinen Schwunggewichten und dem Schwung rad der getriebenen Welle, einem plötzlichen Anhalten ausgesetzt sein, was ein Zerbrechen des gesamten Getriebes herbeiführen könnte.
Um genannten Nachteil zu vermeiden, das heisst um ein Drehen der getriebenen Teile zur selben Zeit, wo die Sperrvorrich tungen umgesteuert oder ausgelöst werden, zu vermeiden, steht der Handgriff 19 (Fig. 2), welcher durch ein Zahnrad 20 einen Zahnring 21 betätigt, der drehbar aber nicht gleitbar mit der gemeinsamen Sperrhülse 8 verbunden ist, vermittelst genannten Rades 20 mit einer Zahnstange 22 in Eingriff, wel che an ihrem freien Ende mit Zähnen 23 versehen ist, welche mit entsprechenden Zäh nen 24 am innern Umkreis des Schwung rades 18 in Eingriff stehen. Die Zahnstange 22 wirkt so als Kupplungsorgan zwischen den Teilen 18, 20.
Wenn das Schwungrad sich in Bewegung befindet, können -die Zähne 23 und 24 nicht aneinander vorbeigeführt werden, und in folgedessen kann das Rad 20, durch welches die achsiale Verschiebung der Hülse 8 be wirkt wird, nicht gedreht werden, und eine Umsteuerung oder eine Auslösung der Sperrvorrichtung wird verhindert, bis das Schwungrad 18 zum Stillstand gebracht worden ist. In derselben Weise ist die äussere Sperrhülse 8 mit einem Zahnkranz 25 versehen, welcher an einem einstellbaren Zahnkranz eines feststehenden ringförmigen Gliedes 26 vorbeigehen muss, wenn die Hülse 8 zwecks Herbeiführung einer Umsteuerung der Sperrvorrichtungen achsial verschoben werden soll.
Da es geschehen kann, dass die Sperr hülse 8, sowie das Schwungrad 18 in einer Lage festgehalten worden sind, welche kei nen Eingriff der zusammenwirkenden Zähne gestattet. das heisst keine achsiale Verschie bung der Hülse 8 gestattet, ist das Zahnrad 20 des Handgriffes 19 in obenerwähntem, ringförmigem Glieil 26 angebracht, welche um einen mit Gewinden versehenen Teil 2 7 des Gestelles 1.2 gedreht werden kann.
Durch geringe Bewegung des Handgrif fes 19 in peripherischer Richtung ist es somit möglich, die Lage der Zähne derart einzustel len, dass dieselben aneinander vorübergehen können.
Zwecks Verhinderung eines Bruches der Zahnkränze besitzt das Gewinde 37 eine verhältnismässig grosse Steigung, welche, wenn die Zähne der Kränze beim Umlaufen Juni Anstossen -egeneinander getaraclit wer den, durch eine geringe Drehung des Gliedes \_16 eine aclisiale Bewegung bewirkt, die eine Beschädigung der Zähne verhindert.
Um hierbei zu verhüten, dass der Griff 1.9 die Hand des Fahrers durch einen Ruck verletze, ist der Griff mit einer nachgiebigen Ver bindung 28 (Fig. --) versehen.
Eine Umsteuerung kann auch, falls er wünscht, durch ein besonderes Zahnrad getriebe, welches die getriebene Welle zum Beispiel mit der Ca.rdanwelle (ausgehenden Welle) des Automobils verbindet, bewirkt werden. Man kann daher die Umsteuerung wahlweise mit den Sperrvorrichtungen, oder mit genanntem Zahnradgetriebe vornehmen.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 7 bis 12 entspricht in bezug auf die wesentliche Anordnung und Wirkung hauptsächlich der Ausführungsforen gemäss Fig. 1 bis 6, ob wohl gewisse Unterschiede in bezug auf die Einzelausführungen vorhanden sind.
Auch in Fig. 7 und 8 bezeichnet somit 1 die treibende Welle und 2 das daran be festigte Schwingrad. 3 bezeichnet die Pla netenräder, welche die exzentrischen Ge wichte 7 tragen und durch. das Schwungrad. vermittelst der Kugellager' 1 und der Zap fen 5 getragen werden. 6 bezeichnet das zen trale Stirnrad, welches in die Planetenräder 3 eingreift und mit .der äussern, gemein samen Sperrhülse 8 verbunden ist, welche die Sperrvorrichtungen und die getriebene Welle 9 umgibt. 10 bezeichnet die finit der getriebenen Welle verbundene bewegliche Sperrhülse und 11 bezeichnet die feststehende Sperrhülse.
12 ist das Gestell oder fest stehende Gehäuse, welches die verschiedenen Organe des Wechselgetriebes umgibt, und 18 ist das mit der getriebenen Welle 9 verbun dene Schwungrad.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zentrale Stirnrad 6 mit der gemein samen Sperrhülse 8 durch eine mit Flansch versehene Hülsen-Schraubenmutter 29 ver bunden, welohe das Rad gegen eine andare mit Gewinde versehene Hülse 30 presst, die mit der Sperrhülse 8 verbunden ist. Ausser dem ist das zentrale Rad 6 durch den äussern Laufring eines Kugellagers 31 getragen, des sen innerer Laufring mit der getriebenen Welle 9 verbunden ist. Die Sperrhülse 8 ist auf Kugellagern 32 gelagert, deren innere Laufringe mit der beweglichen Sperrhiilse 10 bezw. mit der feststehenden Sperrhülse 11 verbunden sind.
Im vorliegenden Fall besitzt jede Sperr vorrichtung nur eine Gruppe von zylindri schen Sperrollen 33 bezw. 34, und die be wegliche Hülse 10, sowie die feststellende Hülse 11 sind mit entgegengesetzt geneigten Reibungs- oder Sperrflächen 35 und 36, wie in Fig. 12 gezeigt, versehen.
Die Rollen 33 und 34 sind in einem Halter 37 angebracht, welcher gegenüber den Hülsen 10, 11 bezw. 8 drehbar ist, und die Rollen sind durch Blattfedern 38 betätigt, welche sich längs der Zwischenrippen oder Zwischenwände 39 des Rollenhalters erstrecken und gegen ra diale Verschiebung zufolge Schleuderkraft durch Flanschen 40 der erwähnten Zwischen wände 39 gehalten sind.
Die Federn 38 be sitzen eine doppelte Keilform, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig. 7 an der rechten untern Rolle 34 gezeigt ist, und er- strecken sich mit ihren Enden in Öffnungen 4.1 der Endwände des Halters hinein, wie -in Fig. 12 gezeigt wird.
Die Wirkung der Fe dern gegen. die Rollen, wenn sie sich, in einer mittleren oder unwirksamen Lage befin den (dem obern Teil der Fig. 12), ist durch die erwähnten Öffnungen begrenzt, wodurch eine Gegenwirkung der Federn untereinan der auf die Rollen verhindert wird.
Zwecks Herabsetzung von Reibungsverlusten können die Federn 38 der feststehenden Sperrvorrich tung 11, 34 zweckmässig schwächer gemacht werden als diejenigen der beweglichen Sperrvorrichtung 10, 33, weil bei Verwen dung des Wechselgetriebes in einem Auto mobil der ähnlichem Kraftwagen, wo direk ter Antrieb unter Erzeugung. einer Wagen bewegung gewöhnlich vorhanden ist und in folgedessen die negativen Drehmomente an den Sperrorganen selten zur Wirkung kom men; die feststehende Sperrvorrichtung mei stens nicht wirksam zu sein braucht.
Wie erwähnt, sind die Rollenhalter<B>37,</B> welche die Gruppen von Rollen 33 und 34 tragen, und die Federn 38 im Verhältnis zu den Sperrhülsen 10 und 11 drehbar, wo durch die Sperrvorrichtungen in der einen oder andern Richtung wirksam werden, und zwar abhängig von der Drehrichtung des Halters, wobei jede Sperrvorrichtung dop peltwirkend ist, was eine Einstellung des Getriebes entweder für Vorwärts- oder Rück wärtsgang ermöglicht.
Zum Beispiel eine Drehung des Halters 37 im Uhrzeigersinne in die in dem untern Teil von Fig. 12 ge zeigte Lage, verhindert eine Drehung der äussern Hülse 8 in derselben Richtung im Verhältnis zu der innern Hülse 10 (11), wo bei die Rollen 33 (34) mit den geneigten Flächen 36 in Eingriff gebracht werden, und in derselben Weise verhindert eine Dre hung des Halters 37 mit den Rollen 33 (34) in der entgegengesetzten Richtung eine Dre hung der Hülse 8, in derselben Richtung, wo bei die Rollen nun in Eingriff mit den ent gegengesetzt geneigten Flächen 35 der Hülse 10 (11) gebracht werden.
Da, wie in bezug auf Fig. 1 bis 6 beschrieben worden ist, die zwei Sperrvorrichtungen 10, 33 und 11, 34 in entgegengesetzten Richtungen wirken müssen, müssen die Halter 37 in entgegen gesetzten Richtungen gedreht werden, wenn das -#Veehselgetiiebe entweder für Vorwärts oder Rückwärtsgang eingestellt werden soll.
Zu diesem Zwecke wirken die Halter 8 7 mit Einstellvorrichtungen zusammen, welche achsia.1 verschiebbare Einstellhülsen 42 bezw. 43 besitzen, die mit zwei diametral entgegen gesetzten, aclisia.l sich erstreckenden Nuten 44 versehen sind, in welche radiale, nach innen gerichtete Vorsprünge oder Zapfen 45, die an den Rollenhaltern befestigt sind, wie in Fig. 7 gezeigt, eingreifen.
Ausserdem sind zwei weitere diametral entgegengesetzte Nu ten 46 in den Einstellhülsen 42 und 43 vor lianden (von welchen Nuten jeder Hülse nur eine in Fig. 7 sichtbar ist), wobei die er wähnten Nuten entgegengesetzt gebogen sind, wie gezeigt, und mit Zapfen 47 zu sammenwirken, die mit der beweglichen Sperrhülse 10 bez%z-. mit der feststehenden Sperrhülse il verbunden sind, so dass beim Verschieben beider Einstellhülsen 42 und 43 achsial in derselben Richtung die erwähnten Hülsen und somit auch die Rollenhalter 3 7 in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden.
Die Hülse 42, welche durch den Zapfen 4 7 mit der beweglichen Sperrhülse 1.0 verbunden ist, nimmt an der Umdrehung der erwähnten Hülse 10 und der getriebenen Welle 9 teil, mit welcher die Hülse 10 ver bunden ist, während die andere Einstellhülse 13, welche durch die Zapfen 47 mit der fest stehenden Sperrhülse 11 verbunden ist, fest stehend verbleibt, ausgenommen, wenn sol che eingestellt wird. Infolgedessen besteht immer eine gegenseitige Drehbewegung der beiden Einstellhülsen 42 und 43.
Die achsiale Verschiebung genannter Hülsen 42, 43 zwecks Herbeiführung einer Umsteuerung der Sperrvorrichtungen durch entgegengesetzte Drehung der Rollenhalter 37, wie beschrieben, wird jedoch durch eine einzige Vorrichtung bewirkt, die einen Lauf ring 48 für zwei Reihen von Kugeln besitzt, wobei die eine Reihe von Kugeln in einer Spur der Hülse 42 und die zweite Reihe von Kugeln in einer Spur der Hülse 43 läuft, wobei die somit gebildeten Kugellager auch zur Aufnahme. von Achsialdrucken gebaut sind.
Mit dem erwähnten Laufring 48 sind an zwei diametral entgegengesetzten Stellen radial gerichtete Zapfen -19 verbunden (ver gleiche auch Fig. 9), welche sich durch längs gerichtete Aussparungen 50 in der gemein samen Sperrhülse 8 erstrecken und an ihrem äussern Ende mit einem ringförmigen Organ 51 verbunden sind, welches den innern Lauf ring eines weiteren Kugellagers bildet, des sen äusserer Laufring 52 einen Teil einer äussern Einstell- oder Steuerhülse 5,3 bildet,
die in .dem Rahmen oder Gehäuse 12 des Wechselgetriebes ver:schiebbar,angebracht ist. Auch das Kugellager 51, 52 ist zur Auf nahme achsialer Drucke gebaut. Durch Ver schiebung der Steuerhülse 53 in der einen oder andern Richtung werden somit die in nern Einstellhülsen 42 und 43 in derselben Richtung bewegt, während sie gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen im Ver hältnis zu der beweglichen bezw. der fest stehenden Sperrhülse 10 bezw. 11 gedreht werden, und zwar zufolge der gebogenen Nuten 46, wobei .die erwähnte Drehbewe gung auf die Rollenhalter 3 7 übertragen werden wird,
wie beschrieben.
Um ein Drehen der gemeinsamen äussern Sperrhülse 8 bei Herbeiführung solcher Um steuerung der Sperrvorrichtungen zu ver meiden, ist die erwähnte Hülse 8 mit einem Zahnkranz 54 versehen, dessen Zähne wäh rend eines Teils der aclisialen Verschiebung der Steuerhülse '53 mit entsprechenden Zäh nen 55 an der Innenseite der erwähnten Steuerhülse 53 eingreifen, so dass erwähnte Umsteuerung vollendet ist (dagegen nicht die Achsialverschiebung der Hiiise 53),
ehe die Auslösung der Sperrhülse 8 von der Steuerhülse 53 -yeschielit. -Um ein Drehen der getriebenen Teile des Wechselgetriebes, das heisst der Welle 9 mit dem Schwungrad 18 bei Bewirkung der Umsteuerung der Sperrvorrichtung zu vermeiden, ist die Steuerhülse 53 am äussern Ende mit einem gezahnten Arm 56 versehen, dessen Zähne mit entsprechenden Zähnen 57 an dem in- nern Umkreise des Schwungrades 18 eingrei fen.
Die verschiedenen Sperrzähne können zweckmässig schräg geschnitten sein, um eine trennende achsiale Bewegung der Steuer hülse 53 im Verhältnis zu der Sperrhülse 8 und dem Schwungrad 18 zu bewirken, wenn eine Umsteuerung vorgenommen werden soll, während, die erwähnten Teile 8 und 18 sich noch in Bewegung befinden sollten. Um diese beweglichen Teile zum Stillstehen zu brin gen, ist eine Bremsvorrichtung zu benutzen, wie dies unten näher beschrieben werden soll.
Die achsiale Verschiebung der Steuer hülse 53 wird durch eine vom Fahrer zu be- tätigende Vorrichtung bewirkt, welche einen Doppelhebel 58 besitzt, der mit der Hülse 53 durch ein Knochengelenk 59 und mit einem Einstellhebel 60 (Fig. 7 und 11) durch ein weiteres Knochengelenk 61 verbunden ist, wobei der Einstellhebel eine entsprechende Verbindung 62 mit einem Gehäuse 63 be sitzt, welches von dem Rahmen 12 des Wech-, selgetriebes getragen ist.
Der Zapfen 64 des Doppelhebels 58 ist von einem Arm 65 ge tragen, welcher mit einem Schwingorgan 66 drehbar verbunden ist, das in einem Sitz 67 im Gehäuse 63 angebracht und normaler weise in genanntem Sitz durch ein keilförmi ges Organ 68 festgehalten ist, welch letzt genanntes Organ 68 eine Reibungskupplung betätigt, wie dies unten näher beschrieben werden soll.
Während normaler Verhält nisse, das heisst wenn das Schwingorgan 66 und der Arm. 65 feststehend gehalten wer den, kann somit der Zapfen 64 des Doppel hebels 58 als ein feststehender Schwingpunkt angesehen werden, und bei Betätigung des Hebels 60 wird der Hebel 58 entsprechend geschwungen und verursacht eine achsiale Verschiebung der Steuerhülse 53 und somit eine Auslösung oder Umsteuerung der Sperr vorrichtungen, wie oben beschrieben.
Die obenerwähnte Reibungskupplung, welche durch das erwähnte keilförmige Or gan 68 beeinflusst wird, besitzt eine starke ringförmige aufgeschnittene Feder 69 (Fig. 7 und 11), welche -die feststehende Sperr hülse 11 umgibt und in entsprechenden Nu ten in der Sperrhülse 11 befindliche Sperr klötze 70 betätigt.
Die erwähnten Sperr klötze 70 sind paarweise in je einer der Spu ren der Hülse 11 angebracht, wie aus Fig. 11 ersichtlich, und sind durch die erwähnte Fe der 69 gegen eine innere feststehende Hülse 71, die einen Teil des Rahmens 12 bildet, gepresst. Das keilförmige Organ 68 drückt an seinem untern Ende gegen zwei Rollen 72, welche an jeder Seite des erwähnten Or- ganes angebracht und in einem Sitz 73 an der Teilungsstelle der aufgeschnittenen Feder 69 gelegen sind, wobei die Rollen von einer Blattfeder 74 getragen sind.
Infolge der Fe derwirkung der starken Feder 69 werden die Rollen 72 gegen die entgegengesetzt geneig ten Flächen des keilförmigen Organes 68 ge presst und sind bestrebt, das erwähnte Organ aufwärts gegen das Schwingorgan 66 zu drücken, welches Organ somit gegen seinen Sitz 67 gepresst gehalten wird. Durch Drük- ken des keilförmigen Organes 68 nach unten gegen die Rollen 72 wird die aufgeschnittene ringförmige Feder 69 etwas radial geöffnet, wodureb die feststehende Sperrhülse 11 frei gegeben wird.
Angenommen, dass zum Beispiel ein mit einem Wechselgetriebe gemäss Fig.. 7 bis 13 ausgerüstetes Automobil einen Berg hinauf gefahren und zum Stillstand gebracht wird, so wirkt die feststehende Sperrvorrichtung 8, 11, 34 als eine Bremse, weil die erwähnte Sperrvorrichtung, wenn sie für Vorwärts- gang eingestellt ist, einen Rückwärtsgang der getriebenen Welle 9 nicht gestattet. Wenn nun aus irgendeinem Grunde gewünscht wird, rückwärts zu fahren, weil der Berg zum Beispiel zu steil ist,
so müssen die Sperrvor richtungen durch den Handgriff 60 umge steuert werden, wie oben beschrieben. Es kann jedoch in diesem Falle eintreffen, dass infolge der vorhergehenden Bremswirkung der feststehenden Sperrvorrichtung 8, 11, 34 der Reibungswiderstand zwischen den er wähnten Teilen nicht überwunden und die gewünschte Umsteuerung nicht bequem rie- macht werden kann. Der erwähnte Wider stand übt jedoch beim Betätigen des Hebels 60 eine Reaktionskraft auf den Arm 65 aus, wodurch das Schwingorgan 66 umgekippt wird, das wiederum eine Bewegung nach un ten des keilförmigen Organes 68 gegen die Federwirkung der ausgeschnittenen Feder 69 herbeiführt.
Die Feder 69 wird dann etwas geöffnet, wie beschrieben, und bewirkt eine Auslösung der feststehenden Sperrhülse 11, welche somit von den Reibungskräften der Rollen 34 befreit wird, so dass die ganze Sperrvorrichtung ausgelöst wird. In diesem Augenblick hört der erwähnte Widerstand gegen die Umsteuerungsbewegnng auf oder wird vermindert und gleichzeitig wird auch die Reaktionskraft auf den Arm 65 vermin dert, so dass dieser Arm und das Schwing organ 66 durch die Wirkung der Kupp lungsfeder 69 und des keilförmigen Organes 68 in ihre normalen Lagen selbsttätig zurück geführt werden, wie in Fig. 7 gezeigt, wobei die Umsteuerung der Sperrvorrichtungen ohne Schwierigkeit ermöglicht wird.
Es sei bemerkt, dass die Wirkung des Schwing- organes 66 zwecks Verschiebung des Organes 68 nach unten, um die Kupplung 69, 70 freizugeben, von der Richtung der Bewegung des Hebels 60, das heisst sei es, dass der er wähnte Hebel zwecks Herbeiführung eines Rückwärts- oder Vorwärtsganges umgestellt wird, ganz unabhängig ist.
Wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich, sind die Schwunggewichte 7 durch die hohlen Naben 75 der Planetenräder 3 und durch Blattfedern 76 getragen, und zwar zwecks Vermeidung oder Verminderung .des Geräu sches des Wechselgetriebes.
Die Wirkung des Wechselgetriebes gemäss Fig. 7 bis 11 ist prinzipiell dieselbe wie die jenige des Getriebes gemäss Fig. 1 bis 6 und braucht nicht wiederholt zu werden, wobei die positiven und negativen Drehmomente, welche durch .die Gewichte i auf die gemein same Sperrhülse 8 durch das Planeten- getriebe ausgeübt werden, auf die getrie bene Welle 9 bezw. den Rahmen 12 vermit telst der in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Speri-vorriclitwigen 10, 33 bezw. 11, 34 übertragen werden.
Der Unterschi,-d im Betriebe bezieht sieh nur auf die ver schiedenen Wirkungen der Sperrvorrichtun gen und der dazu gehörenden Teile.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 13 bis 23 unterscheidet sieh von derjenigen gemäss Fig. 7 bis 12 nur in bezug auf einige Ein- zelheitausführungen, wobei die Ausführungs form gemäss den Fi-. 1.3 bis 23 eine verein fachte und bevorzu-te Konstruktion dar stellt, und beziehen sich hier dieselben Be zugszeichen auf dieselben Teile wie in Fig. 7 bis 12.
Gemäss der erwähnten bevorzugten Aus führungsform sind sämtliche durch die hohle Nabe 75 der Planetenräder getragene Schwunggewichte 7 in derselben radialen Ebene angebracht und bewegen sich in Bah nen, welche sich bis in die Nähe der zen tralen Achse des Planetensystems erstrecl@en, das heisst sieh nicht über genannte Achse hinaus erstrecken.
Das zentrale Stirnrad 6 des Planetengetriebes ist ferner in einem Stück mit der gemeinsamen äussern Sperr hülse 8 gemacht und erstreckt sich mit einem Teil seiner Breite über den Sperrollem 33 der beweglichen Sperrvorriebtung, wodurch eine kompaktere Konstruktion und eine vermin derte achsiale Ausdelin Tzng des Wechsel getriebes erhalten werden.
Die gemeinsame Sperrhülse 8 bildet ferner den innern Lauf ring eines Kugellagers 77, dessen äusserer Laufring durch einen Festhaltering 78 und Schrauben 79 mit einer Platte 80 verbunden ist, welche einen Teil des hohlen Schwung rades 2 bildet, wobei das Kugellager 77 zur Aufnahme von Achsialdruck, der durch die schräggeschnittenen Räder des Getriebes<B>3,6</B> ausgeübt wird, gebaut ist.
Die Rollenhalter 37 (Fig. 15, 18 und 19) sind in vorliegendem Falle mit einem ein wärtsgerichteten Flanselien 81 versehen, der an seinem innern Umkreis Zähne 82 auf weist, wie dies am besten aus Fig. 18 er sichtlich ist.
Die erwähnten Zähne 82 sind in Eingriff mit entsprechenden schräggerich- teten Zähnen & 3 (Fig. 20) am äussern Um kreis der Einstellhülsen 42 und 43, so dass beim Verschieben der erwähnten Hülsen in der Achsenrichtung die Rollenhalter 37 mit den Rollen 33 und 34 gedreht werden und eine Umsteuerung der Wirkung der Sperr vorrichtungen herbeiführen, wie dies im Zu sammenhang mit Fig. 7 bis 12 beschrieben worden ist.
Die Einstellhülsen 42 und 43 sind ferner mit achsial gerichteten Zähnen 84 versehen, welche eine Fortsetzung der schräggerichteten Zähne 83 bilden und mit entsprechenden Zähnen am innern Umkreis der beweglichen bezw. feststehenden Sperr hülse 10, 11 in Eingriff stehen und somit eine gegenseitige Drehung der Einstellhülsen 42, 43 bezw. der erwähnten Sperrhülsen 10 und 11 verhindern, wobei :
die erwähnten Einstellhülsen und Sperrhülsen indessen frei sind, sich gegeneinander in achsialer Rich- tung zu bewegen. Die Vorrichtungen zur Be- wirkung solcher achsialen Verschiebung der Einstellhülsen 42 und 43 sind genau diesel ben wie -diejenigen gemäss Fig. 7 bis 12.
Die Rollenhalter 37, wie auch die Sperrhülsen 10 und 11 sind. mit Laufbahnen für Gruppen von kleinen Kugeln 85 versehen, welche eine achsiale Verschiebung der Rollenhalter 3 7 verhindern, wenn die Hülsen 42 und 43 ach- sial eingestellt werden.
Die Zwischenwände 39 der Rollenhalter sind ferner, wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 7 bis 12, mit äussern Flanschen 40 versehen, welche eine Bewegung nach aussen der die Rollen betäti- genden Federn 38 zufolge Schleuderkraft verhindern.
Die freien Enden der erwähnten Federn 38 liegen, wenn sie sich in einer mitt leren Stellung befinden, gegen an der In nenseite -der Endwände der Halter ausgebil dete Anschläge 86 an, wie aus Fig. 19 er sichtlich, wobei genannte Anschläge densel- ben-Zweck haben wie die Öffnungen 41 in Fig. 12.
Die in Verbindung mit Fig. 7 bis 12 be schriebene Reibungskupplung, welche, wenn erforderlich, zum Auslösen der feststehenden Sperrhülse 11 bestimmt ist, ist in vorliegen dem Falle durch eine Lamellenkupplimg (Fig. 13) ersetzt, welche aus einer Mehrzahl von sehr dünnen, ringförmigen Blechplatten 87 besteht,
von welchen jede zweite mit dem Rahmen 12 des Weohselgetriebes und die andern. mit einer mit der feststehenden Sperr hülse 11 verbundenen Hülse 88 fest verbun den sind, wobei genannte Platten 87 gegen einander durch Reibung infolge achsialen Druckes auf die Plattenbündel gesperrt und durch achsiale Trennung genannter Platten zufolge Federwirkung voneinander gelöst werden, wenn die Platten von genanntem achsialen Druck befreit werden.
Der er wähnte Druck wird durch ein ringförmiges Druckorgan 89 (Fig. 13, 22 und 23) bewirkt, welches :durch zwei diametral entgegen gesetzte Schraubenfedern 90 (von :denen nur eine in Fig. 22 und 23 sichtbar ist) beein flusst wird, wobei genannte Federn 90 sich in Sitzen 91 in dem Rahmen 12 befinden. Das genannte Druckorgan 89, welches ach- sial beweglich ist, ist ausserdem schräg zur achsialen Richtung beweglich und durch zwei diametral entgegengesetzte, geneigte Rippen 92 (von denen nur eine in Fig. 22 und 23 sichtbar ist) geführt,
welche Rippen an der innern Seite van Klötzen 93@ gebildet sind, die mit dem Rahmen 12 :durch Schrau ben 94 verbunden sind. Durch Ausübung eines radialen Druckes auf das Organ 89 von der obern Seite davon wird somit das er wähnte Organ nach unten in radialer Rich tung und gleichzeitig auch in achsialer Rich tung von der Lamellenkupplung 87 weg zu folge der geneigten Führungsrippen 92 gegen die Wirkung der Schraubenfedern 90 bewegt, was eine Auslösung der erwähnten Kupp lung und somit auch der Hülse 88 und der damit verbundenen Hülse 11 zur Folge hat.
Ein solcher radialer Druck wird auf das Druckorgan 89 beim Umkippen des Schwing organes 66 in derselben Weise, wie in bezug auf Fig. 7 bis 19 beschrieben, ausgeübt, wo bei das Schwingorgan 66 -in vorliegendem Falle mit dem Druckorgan 89 vermittelst eines Zapfens 95 verbunden ist, welcher Zapfen in Sitzen genannter Organe lose an gebracht ist.
Fig. 15 und 24 zeigen schematisch die Art der Schmierung des Wechselgetriebes. Das Öl ist durch Kanäle 96, 97 im Rahmen 12 in die Sperrvorrichtungen am rechten Ende der gemeinsamen Hülse 8 hineingeleitet und zufolge Schleuderkraft bei Umlauf ge nannter Hülse zum Fliessen längs der Innen seite der Hülse gebracht, wie dies durch grobe Linien in Fig. 24 gezeigt ist, wobei eine Schmierung sämtlicher beweglicher Teile der Sperrvorrichtungen bewirkt wird.
Um eine. Ölentweichung zu vermeiden, ist die Sperrhülse 8 am Zuflussende mit einer ring förmigen Deckplatte 98 und rings um Öff- nungen 50 mit einwärts gerichteten Kanten 99 versehen.
Ein Teil des Öls, der somit durch die Sperrvorrichtungen fliesst, wird durch Öffnungen 100 in der Nähe des linken Ende: der Hülse 8 abgeliefert und zu den Zähnen der Zahnräder 6 und 3 und auch beim Fliessen zu den Innenwänden des hoh len Schwungzades 2 teils zu den Kugellagern 4 geleitet, wodurch eine ununterbrochene Schmierung von allen beweglichen Teilen des Wechselgetriebes herbeigeführt wird.
Das Öl wird dann gegen den innern Umkreis des hohlen Schwungrades 2 geschleudert, und der Ölüberfluss wird durch Öffnungen <B>101</B> am Rande des Schwungrades abgeleitet, wobei das zurückbleibende<B>01</B> bei Umlauf rlps Seh#n@ungr.ides eine dünn:> Schicht bil det, wie dies durch die strichpunktierte Li nie O in Fig. 15 gezeigt ist. Beim Anhalten der Bewegung des Schwungrades fliesst das erwähnte zurückbleibende Öl nach unten und schmiert von neuem die Kugellager 4.
Wie aus Fig. 15 und auch aus Fig. i und 13 er sichtlich, bilden die hohlen Planetenräder 3 Taschen 102, welche als Behälter für das durch Kanäle zufliessend: Öl dienen, von denen das Öl zu den Lageranordnungen der Planetenräder fliesst.
Wenn das<B>01</B> durch die Öffnungen<B>101</B> in dem hohlen Sehwungrnd 2 abgeleitet ist, fliesst es in einen ringförmigen Raum 10:A zwiseheu genanntem Schwungrad und deni äussern feststehenden Gehäuse 12 (Feg.
8, l") und 14), wo ein Teil des Öls in einer mit einem Ausfluss 105 versehenen Tasche 104 aufgefangen wird, von wo das Öl zum Bei spiel zu dem Motor geleitet werden kann, welcher wiederum durch geeignete Leitungen mit dem Kanal 96 (Fib. 15) in Verbindung stehen kann, so dass ein Kreislauf des Öls durch das Wecliselgetriebc# herbeigeführt wird, wobei die b(-wegliehen Teile des Ge triebes als eine Pumpe dienen -erden.
Ein Teil des durch die Öffnungen 101 abgeleite ten Öls bleibt im Gehäuse 1? zurück und schmiert den Zahnkranz 106 des Schwung rades, welcher beine Ingangsetzen des Mo tors verwendet wird.
In bezug auf die Ausführungsformen gemäss F'ig. 1 bis 6, 7 bis 1.\? bezw. 13 bis 23 ist zu bemerken, dass, um einen hohen -Wir kungsgrad zu erhalten, die Massenwirkung der interinittierend umlaufenden Teile des @N'echselgetriebes kleiner ;ein soll als die 1-Iälfte der Massenwirkung der beweglichen Gewichte.
Zu demselben Zwecke soll der Durchmesser der Planetenräder grösser sein als der Halbmesser des zentralen Stirnrades.
Fig. 25 und 26 zeigen die Verwendung eines Wechselgetriebes ;,emäss der Erfindung in einem Automobilgestell. wobei das Wech selgetriebe im ganzen mit dem Buchstaben T und der Motor mit J1 bezeichnet sind. Die Kardanwelle S ist. mit dem getriebenen Schwungrad 18 dpa CT@-trirhes verbunden. 60 bezeichnet. den Umsteuerhcbel des Getriebes, _1 dasesclilpuni@,un < @'spedal und B das Bremspedal.
Wie näher in Fig. 2 7 bis 29 gezeigt ist, ist das Bremspedal B derart bei dem Be- schleunigungspedal 11. gelegen, dass beim .Her- unterpressen des Fusse die Bremswirkung der Bremsvorrichtung zuerst vermindert ist oder aufhört, worauf das Beschleunigungs pedal, zwecks Regelung der Gaszufuhr zum Notor, betätigt wird.
Die Bremswirkung erfolgt durch eine Fe der 107, und die Bremse wird beim Herunter pressen des Bremspedals h ausgelöst, im Gegenteil zu dem, was gewiiln dich der Fall ist, wo die Bremswirkung durch solche Be wegung des Pedals herbeigeführt wird.
Der Hebel 108 des Bremspedals ist bei 109 mit einem feststehenden Teil 110 des Getriebes drehbar verbunden und durch die Feder 107 vermittelst eines Gelenksystems 111, das die Form eines Parallelogrammes besitzt, be tätigt, wobei die Gelenke miteinander und bei 112 mit einer Stange 113 drehbar verbunden sind, welche Stange durch den erwähnten feststehenden Teil 110 getragen ist, welcher die Form eines Bügels besitzt und mit dem Gehäuse 12 des Getriebes durch Schrauben 114 verbunden ist.
Das Gelenksystem ist ferner bei 115 mit einer Stange 116 drehbar verbunden, welche sich achsial durch die Schraubenfeder<B>107</B> erstreckt und vermit telst einer Schraubenmutter 117 gegen das eine Ende der Feder 107 anliegt, deren an deres Ende gegen-die Gelenkverbindung 118 gegenüber dem Zapfen 115, der an der Stange 116 befestigt ist, anliegt.
Der Bremshebel 108 ist ferner mit der Hülse 119 (Fig. 29) drehbar verbunden, welche auf einem Zapfen 120 verschiebbar angebracht ist; dessen un teres Ende ist durch Nieten 121 an dem einen Ende eines um das getriebene Schwungrad 18 gelegten Bremsbandes<B>1222</B> befestigt, des sen anderes Ende mit einer gebogenen Platte 123 verbunden ist, welche durch Schrauben 124 mit -dem feststehenden Bügel 110 ver bunden ist. Zwischen einem mit Flanschen versehenen Teil der verschiebbaren Hülse 119 und einer auf dem obern Ende des Zapfens 120 aufgeschraubten Schraubenmutter<B>125</B> ist eine Druckfeder 126 eingespannt.
Wie erwähnt, wird das Bremsband 122 ausser Berührung mit dem Schwungrad 18 dann gebracht, wenn das Bremspedal ss gegen,die Wirkung- der Feder<B>107</B> nach unten gepresst wird, und zufolge des Gelenk systems 111, dessen Verbindungen 115 und 118 bei solcher Bewegung voneinander be wegt werden, wird die Wirkung der Feder 107 auf den Hebel 108 allmählich vermin dert und erhält ihren geringsten Wert, wenn das Pedal B sich in seiner untersten Lage befindet, wodurch die zwecks Haltens des Pedals in der erwähnten Lage erforderliche Kraft vermindert wird.
Wenn das Pedal B sich in seiner obersten Lage befindet, wird die Wirkung der Feder 107 auf den Hebel 108 auch zufolge des Gelenksystems 111 an derseits ihren grössten Wert erhalten und übt eine beträchtliche Bremskraft auf das Schwungrad 18 aus, wobei dem Druck des Gelenksystems 111 auf den Hebel 108 in diesem Falle in gewissem Masse durch die Feder 126 entgegengewirkt wird.
Wenn ein Geschwindigkeitsmesser in Verbindung mit dem Wechselgetriebe ver wendet wird, um die Tourenzahl der getrie benen Welle anzuzeigen, können die Anord nungen zur Übertragung der Bewegung auf erwähnten Geschwindigkeitsmesser zweck mässig innerhalb des getriebenen Schwung rades und ausserhalb der Reibungskupplung gelegen sein, wie dies bei 145 in Fig. 13 gezeigt ist.
Das Wechselgetriebe kann zweckmässig in zwei Endlagern. gelagert sein, von denen das eine die treibende Welle 1 und das an dere die getriebene Welle 9 trägt.
Fig. 30 zeigt eine weitere Ausführungs form, wo die Schwunggewichte durch Fe dern ersetzt sind.
3 bezeichnet, wie vorher, die Planeten räder und 6 das zentrale Zahnrad. 127 be zeichnet auf den Planetenrädern vorgesehene Zapfen, welche durch tangential angebrachte Schraubenfedern 128 untereinander verbun den sind. Bei dem gewählten Verhältnis zwischen den Halbmessern der Zahnräder (das heisst wenn diese gleich gross sind) be finden sich die Planetenräder nach Vollen dung einer halben Umdrehung beim Still stand des zentralen Rades in der durch strichpunktierte Linien gezeigten Lage, wobei die Federn zufolge Kraft von der Motor welle gespannt worden sind, um dann ihre Kraft während der nächsten halben Umdre hung an .das zentrale Zahnrad abzugeben, welches, wie vorher,
die getriebene Welle vermittelst Sperrvorrichtungen treibt.
Nach Fig. 31 sind die Federn durch Luftkolben 129 ersetzt, welche in Zylindern 130 beweglich sind und in derselben Weise wie die Federn bezw. Gewichte, das . heisst wie Kraft aufspeichernde und Kraft abge bende Elemente arbeiten.
Nach Fig. 32 wird eine weitere Ausfüh rung veranschaulicht, um wechselnde Dreh kräfte auf dem zentralen Zahnrad 6 von den Planetenrädern 3 zu erhalten. Wie aus der Abbildung ersichtlich, sind die Planeten räder 3 mit Kurbelzapfen<B>127</B> versehen, wel che den Zapfen in Fig. 30 entsprechen, wo bei die erwähnten Kurbelzapfen durch eine Verbindungsstange 131, einen Ausgleicharm 132 und ein an dem äussern Ende des er wähnten Ausgleicha-rmes vorgesehenes Ge wicht 133 betätigt werden. 134 bezeichnet die Sperrvorrichtung, welche in der oben beschriebenen Weise konstruiert sein kann.
Durch die Schleuderkraft presst das C?e- wicht 133 vermittelst des Ausgleicharmes 132 die Kurbelzapfen 121 der Planetenräder nach innen gegen die Mitte des Planeten getriebes, wobei der getriebenen Welle 9 Kraft zugeführt wird. Während eines an- cl-#,rn Teils der Bewe;ung, das.heisst, wenn die Kurbelzapfen 127 sich nach aussen bewegen, gibt die Motorwelle ihre Arbeit an die Ge wichte 133 ab, welche nach innen gegen die Wirkung der Schleuderkraft gedrückt wer den.
In dieser Weise führt die Kurbel eine Drehbewegung aus, und zwar in entgegen gesetzten Richtungen an beiden Seiten der Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit der Mitte des Planetenrades radial ver bindet.
Wenn der Ausgleicharm und das Gewicht durch Federn in der einen oder andern Weise ersetzt sind, welche einen Zug oder einen Druck in einer Richtung, zweckmässig nach der Mitte des Planetengetriebes zu, ausüben, wobei .die Federvorrichtung auf deni umlau fenden Planetengetriebe angebracht ist, wird eine Ausführungsform entsprechend der in Fig. 30 gezeigten erhalten.
Die Anordnung kann im ganzen selbst verständlich in verschiedenen Weisen abge ändert werden, wobei aber eine Hauptbedin gung für die Wirkung der Anordnung stets verbleibt, nämlich, wechselnde Triebkräfte auf das zentrale Zahnrad oder die zentrale Sperrvorrichtung.
.Anstatt Planetenräder kann auch eine Anordnung mit Nockenscheiben oder derglei chen verwendet werden, wobei. die Nocken- -,cheiben oder dergleichen die Punkte bewe gen, auf welche die Federkräfte oder die Ausgleichsgewichte bei verschiedenen Halb messern wirken.
Bei dieser Anordnung sind wechselnde tangentiale Kräfte zwischen der Sperrhülse und dem treibenden Organ notwendigerweise erzeugt, welches in allen der verschiedenen Fälle um die Sperrvorrichtung umläuft, die zur .Gbertragung des Drehmomentes auf die getriebene Welle bestimmt ist.
In Fig. 33 bis 36 sind einige Ausfüh- rungsformen schematisch dargestellt, welche sich in bezug auf die Ausführung von den obenbeschriebenen Ausführungsformen er heblich unterscheiden. Bei allen diesen Aus führungen sind nur die Hauptteile des Be triebes dargestellt.
Fig. 33 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, wo Einkupplung oder Auskupp- lung von oder in die asynchrone Lage durch eine achsiale Bewegung und durch achsial wirkende Kräfte herbeigeführt wird, und zwar zum Beispiel Federn 135 oder Schlen- derwinkelpendel oder dergleichen, welche einen achsialen Druck auf das Organ aus üben, das zur Auslösung der synchronen Kupplung bei einer Erhöhung des Dreh momentes bestimmt ist.
Die erwähnten Federn 135 sind dann zwischen einem Flansch einer hohlen Welle 138 und einem wiegenförmigen Körper 136 unter gewisser Spannung angebracht und bestreben genannten Körper 136 in einer entsprechenden, keilförmigen Aussparung eines Körpers 137 gepresst zu halten, welch letzterer durch die Sperrvorrichtung 134 mit der getriebenen Welle 9 verbunden ist. Der Körper 136 ist mit einer Welle 139 ver sehen, die sich in die hohle Welle<B>138</B> er streckt und mit genannter Welle durch einen Keilverband 140 verbunden ist, so dass die selbe sich achsial im Verhältnis zu der Welle 138 bewegen kann, aber mit letztgenannter Welle umläuft.
Bei synchroner Bewegung der treibenden Welle 138 und der getrie benen Welle 9 nehmen diese Körper die auf der Zeichnung gezeigte Lage oder irgend eine andere gegenseitige Lage ein, in wel chem Falle die Körper etwas- zueinander ver schoben sind, wobei die Feder 135 mehr oder weniger zusammengedrückt ist.
Wenn das Drehmoment über eine gewisse Grenze er höht wird, das heisst wenn der Körper 136 sieh eine halbe Umdrehung dreht und die mit gestrichelten Linien gezeigte Lage ein nimmt, hört die synchrone Bewegung auf und die Welle 9 läuft asynchron um, wäh rend die Federn abwechselnd zusammen gedrückt und ausgedehnt werden.
Fig. 34 zeigt eine weitere Ausführungs form, wo die treibende und die getriebene Welle seitlich voneinander gelegen sind. Ein Zahnrad 141 auf einer der Wellen ist durch ein anderes Zahnrad 142 getrieben, dessen Zähne aus einer Anzahl von radial beweg lichen Rollen 143 bestehen, welche radial wirkenden Druckkräften ausgesetzt sind, die durch Schleuderkraft oder durch Federn 144 oder dergleichen herbeigeführt werden. Die beiden Zahnräder greifen, wie gewöhnliche Zahnräder, bis zu einem gewissen Dreh moment ineinander ein. Wenn das Dreh moment über eine gewisse Grenze erhöht wird, fallen die Zahnräder ausser Phase, das heisst die Rollen 1.43 erhalten radiale Bewe gungen in dem Zahnrad 141.
In diesem Falle wird zwischen den bei den Zahnrädern ein Drehmoment erzeugt, welches in entgegengesetzten Richtungen wechselt und welches eine Drehkraft von dem einen oder dem andern Zahnrad an die getriebene Welle durch eine Sperrvorrich tung überträgt.
Fig. 35 zeigt dieselbe Abänderung der Erfindung; mit der Änderung jedoch, dass das eine Zahnrad 142 innerhalb des andern Rades 141 läuft.
Schliesslich- zeigt Fig. 36 eine ähnliche Anordnung, wo aber das innere Zahnrad 142 Zähne oder Rollen 143 in einer der Anzahl der Zahnlücken des äussern Zahnrades ent sprechenden Anzahl besitzt. Die Rollen des innern Zahnrades können sich somit beim Umlauf mit dem äussern Rad in synchroner Berührung befinden, oder sie können die wechselnden Drehkräfte zwischen den Rä dern in einer asynchronen Weise übertragen, wobei die erwähnten Räder vermittelst der Sperrvorrichtungen eine veränderliche Ober setzung in der obenbeschriebenen Weise her beiführen.
Sämtliche obenbeschriebene Abänderun gen der Anordnung gestatten selbstverständ lich eine synchrone, wie auch eine asyn chrone Bewegung zwischen der treibenden und der getriebenen Welle.
Wenn das Drehmoment vermindert und genügend klein. wird, das heisst wenn die Tourenzahlen der treibenden und der getrie benen Welle sich einander nähern, wird ein synchroner Eingriff entstehen, welcher bei einem hinreichend erhöhten Widerstands moment in einen asynchronen Eingriff über geführt wird, und zwar mit nachfolgenden Drehkräften, welche in entgegengesetzten Richtungen auf die Sperrvorrichtung resp. deren Hülse 8 übertragen werden.
In bezug auf die Sperrvorrichtungen ist zu bemerken, dass sie nicht notwendiger weise aus rein mechanischen Vorrichtungen zu bestehen brauchen, indem jede Mittel ver wendet werden können, welche eine Sperr wirkung in der einen Richtung und eine nicht sperrende Wirkung in der andern Rich tung aufweisen. Die gezeigte Bremsvorrich tung kann auch durch irgendeine andere be kannte Konstruktion ersetzt werden, und zwar zum Beispiel kann die Feder 107 auf einen Kolben zur hydraulischen Regelung der Bremse wirken. Ferner kann das Breins- pedal und das Beschleunigungs- oder Gas pedal miteinander verbunden sein.
Ein Getriebe dargestellter Art ist, wie erwähnt, insbesondere in Automobilen oder andern Motorwagen verwendbar, wo sie grosse Vorteile in bezug auf die Handhabung des Wagens bietet. Dieses Getriebe gestattet somit dem Fah rer, seine Aufmerksamkeit einzig und allein auf die Umgebung zu richten, weil keine Einstellgriffe oder dergleichen benutzt zii werden brauchen.
Es gestattet auf Grund seiner Konstruktion, dass das treibende Mo ment zwischen dem Motor und der getrie benen Welle oder Rädern jederzeit in der ge wünschten Richtung verändert werden kann, und gestattet ferner dem Automobil, zu jeder Zeit frei von dem Motor zu laufen und ge stattet auch dem Motor, frei von dem Auto mobil, wenn solches stillsteht, zu laufen, ohne Reibungskupplungen oder dergleichen zu vei-w enden.
Ausserdem gestattet ein Getriebe darge stellter Art eine direkte Kupplung zwischen dem Motor und der getriebenen Welle, und zwar zu jeder Zeit, wenn die Verhältnisse hierfür geeignet sind, das heisst wenn die Kraft des Motors genügend ist, ohne Herab setzung der Geschwindigkeit der getriebenen Welle. Bei Rückwärtsgang des Automobils ist das Getriebe von solcher Natur, dass die ewähnte Bewegung selbsttätig langsam statt findet, so dass die Handhabung des Auto mobils glatt und bequem wird.
Die Erfindung ist selbstverständlicb noch in andern Fällen verwendbar, wo ein Wechselgetriebe der oben erwähnten Art ge wünscht ist.