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.
Automatic change gear. The present invention relates to automatic change gears between a driving and a driven shaft, in which power between said shafts; elements are transmitted by means of alternating positive and negative torques with the driven shaft and with a fixed part of the interlocking devices.
The main purpose of the inven tion is to train change gears of the type indicated above in a simple manner as well as reversing gear, and the inven tion consists essentially in the fact that the power transmission is effected by means of two locking devices, which are each for both forward and reverse gear are true.
In the accompanying drawings, some embodiments of a change gear according to the invention are illustrated. Fig. 1 is an end view of the transmission according to one embodiment, viewed from the left in Fig. 2, and Fig. 2 is an axial section thereof;
Fig. 3 is a cross section along the line 3-3 of Fig. -2: Fig. 4 to 6 show diagrams which weight the paths of planets when the driven shaft is at a standstill, respectively at half speed at forward gear. represent len in reverse gear; Fig. 7 is an axial section of a change gear according to a modified embodiment; Figure 8 is a cross-sectional view taken on line 8-8 of Figure 7 and viewed from the left;
Fig. 9 is a cross section taken along line 9-9 of Fig. 7 looking from the left; Fig. 10 is a cross section taken along line 10-10 of Fig. 7, seen from the right, and Fig. 11 is a cross section taken along line 11-11 of Fig. 7, also seen from the right; Fig. 12 is a cross-section, on a larger scale, of parts of a locking device;
Fig. 13 is an axial section of a nine-pin transmission according to a further modification; Fig. 14 is a cross-section taken along line 14-14 of Fig. 13 looking from the right;
Fig. 15 is an axial section, on a larger scale, of the locking device shown in Fig. 14; Fig. 16 is a cross section, on an even larger scale, taken along line 16-16 of Fig. 15;
Figure 17 is a cross section taken along line 17-17 of Figure 15; Fig. 18 is a cross-sectional view, taken along line 18-18 of Fig. 19, of a roll holder of the ratchet, and Fig. 19 is a side view thereof; Fig. 20 is a side view of an adjusting nozzle for the roll holder, and Fig. 21 is an end view thereof;
Fig. 22 is a section of a fragment taken along angled line 22-22 of Fig. 23, and Fig. 23 shows a cross section along the recessed line 23-23 in its upper part and a cross section along the line 23 in its lower part -23 'of Fig. 22; 94 shows schematically the passage of the lubricating oil through the roller lock device;
Fig. 25 is a side view and Fig. 26 is a plan view of an automobile frame equipped with a change gear in another embodiment; Fig. 27 is a side view of the transmission provided with a braking device, and Fig. 28 is a plan view thereof; Fig. 29 is a cross section taken along line 29-29 of Fig. 28; 30 to 36 show schematically some other embodiments of the gear change according to the invention.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 6, 1 denotes the driving shaft of the transmission, for example the motor shaft of an automobile, and 2 denotes a hoh les flywheel which is attached to the shaft mentioned. In the aforementioned flywheel three planet gears 3 are attached, which by ball bearings. 4 are carried by pins 5 connected to the flywheel 2, which pins thus participate in the rotation of the flywheel. A central gear wheel is arranged coaxially to the flywheel 2 and carried by a bearing projecting into the same.
Weights 7 are attached ex-centrically to the planet gears 3, which, when the wheels revolve, thus participate in said rotation around the axis of the mentioned wheels, the weights being axially offset so that they can move past each other when they are on the main axis of the planetary system, that is, on the axis of the driving shaft 1 or on the axis of the central gear 6, pass. During this revolution, the flyweights will alternately be located on the outer orbit of their planetary orbit and in the <B> vicinity </B> of the center of the planetary system.
If the central gear 6 is held stationary, the planet gears will be around the same in one of the. Ver ratio between the diameters called planet gears and the said zen tral wheel-dependent speed revolve, and the flyweights 7 who describe the path shown by the rough line L in FIG.
If the central wheel is brought to revolve in one direction or the other, the rotational speed of the planetary gears 3 is correspondingly reduces or sets. elevated.
If the central wheel is held stationary, a swing weight 7 will in an instant assume the extreme position o and then gradually through the positions <I> o I, o </I> II, <I> o 11I, o </ I > IV, <I> o </I> V, <I> o </I> V1, <I> o </I> VII, and then go back to position o in FIG. 4.
The center of gravity of the swing weight will thus describe a curved line, and as a result of the curve of said line in relation to the whole system, the weight generates a centrifugal force which is always directed at right angles to the curve tangent, as for example in the positions <I> o 1, o </I> II, o VI and <I> o </I> VII is shown by arrows.
It can thus be seen that when moving from its outermost position to the center, the flyweight gives the central gear 6 a torque in the direction of the above-mentioned centrifugal force.
The figure also shows. that the flyweight when moving from the center to the orbit gives the central gear a torque in the opposite direction.
When the planet gears .3, and the ei centrically attached weights 7 rotate around the central wheel 6, the planet gears thus give the central wheel 6 alternately positive and negative torques according to the aforementioned Schleu dergewichte.
An outer sleeve 8 of a locking device, which will be described in more detail below, which sleeve is firmly connected to the central wheel 6, is thus alternately posi tive and negative torques set, which, as will be described in more detail below, by the mentioned locking devices of the driven shaft 9 give a rotary movement.
When mentioned driven shaft 9 then reaches a rotational speed which corresponds to half that of the planetary system, that is to say that of the driving shaft 1, the flywheels 7 will describe a curved path, which is shown by the rough line L1 in FIG.
It should be noted that, depending on how the speed of rotation of the central gear wheel increases from standstill and upwards, the inwardly directed cycloidal path of the flyweights is changed in such a way that, after being at a standstill, it changes half a revolution around the wheel 6 is formed, forms at half the speed of the central wheel with a full turn of the latter and finally, when the central wheel revolves at the same speed as the planetary system and therefore if a synchronous revolution takes place, in a circular path,
which is concentric with the axis of the planetary system is changed.
The flyweights can take any position between the two limit positions in the latter case, depending on the required torque. Such a position can be shown at <I> o1 </I> or o1I in FIG. In this case, due to the centrifugal force, the flyweight will exert a torque on the planet gears in the direction of the arrow p; which is transmitted to the central gear in the direction of arrow p.
If in the above-mentioned situation the Schleu derkraft of the flywheel compensates for the required torque (load moment), the mutual rotation of the planetary gears and the central wheel ceases and the transmission acts as a direct coupling between the driving and the driven shaft 1 and 1 respectively. 9: With a closer look at Fig. 2, be 8, as mentioned, an outer locking sleeve which carries the central spur gear 6.
Inside, the mentioned outer sleeve 8, two locking sleeves 10 and 11 are attached, 'of which the sleeve 10, which is also shown in Fig. 3, is firmly connected to the driven shaft 9, while the second sleeve 1.1 with an outer fixed Frame or housing 12 is firmly connected.
Between the mentioned outer and inner sleeves 8 respectively. 10, 11 are four groups of conical locking rollers 13, 14 respectively. 15, 16 are provided, which are located in pockets or recesses in the inner sleeves 1, 0 and 11 and are influenced by springs 17, which are also located in said recesses, as can be seen from FIG. 3.
The groups of rollers 13 and 14 are intended for forward gear and act with opposite directions of rotation to each other, inclined surfaces in the sleeves 11 and 10 together, so that when a positive torque of the central wheel 6, that is, the common outer Sleeve 8, is granted, this torque is transmitted to the driven shaft through the group of rollers 14 and the locking sleeve 10 in nere,
while the negative torques from the frame 12 through the group of rollers 13 and the fixed locking sleeve 11 are submissive. The two other groups of rollers 15 and 16, which are intended for reverse gear, are tapered in one of the rollers 13 and. 14 opposite direction and also act in opposite peripheral directions,
The setting of the transmission for either forward gear or reverse gear is carried out by axially shifting the common outer locking sleeve 8. The above-mentioned sleeve 8 is shown in FIG.? in an intermediate, ineffective position, i.e. it is standing The sleeve 11 and the groups of rollers 13 and 15 shall be referred to in the following description as the fixed locking device and the sleeve 10 with the groups of rollers 14 and 16 as the movable locking device .
When the common outer sleeve 8 is displaced, one group of rollers 13 is respectively. 15 of the fixed locking device always effective, at the same time with one group of rollers 14 respectively. 16 of the movable locking device.
If the common outer sleeve 8 is alternately exposed to positive and negative torque, as has been described above, the fixed locking device through its tail 1.1., 13 allows a rotation of the sleeve only in the direction of arrow P (Fig. 1).
At the same time prevents the movable locking device. Through its parts 10, 14 a rotation of the outer sleeve 8 in the same direction P in relation to the driven shaft 9, and as a result, the positive torque exerted on the sleeve 8 on the driven shaft 9 transmits and sets the mentioned shaft in rotation in the direction of arrow P, while the negative torques are absorbed by the fixed locking device, which prevents rotation of the sleeve 8 in the opposite direction, assuming that the sleeve 8 has been moved from right to left in Fig. 2, in which position the groups of rollers 13, 14 are effective.
A flywheel 18 is connected to the driven shaft 9, which converts the periodically acting driving force from the movable locking device into a practically uniform rotation, the shaft 9 with the sleeve 10 and the groups of rollers 14, 16 is free to revolve in the P direction mentioned above.
As can be seen, the locking rollers 1 3 bi>; 16 of parts carry ge, which either perform a uniform movement (the sleeve 10) or are stationary (the sleeve 11), and as a result, the rollers are not subjected to oscillating movements, which can result in a loss of power and also unfavorably the locking devices would act.
By shifting the common sleeve 8 in the direction from left to right in Fig. the groups of rollers 15 and 16 become effective and cause the shaft 9 to move backwards.
In order to bring about a rotation of the driven shaft 9 in one direction or the other, the common sleeve 8 must be exposed to alternating forces in opposite peripheral directions, and the direction of rotation of the shaft is only dependent on the position of the aclisial displaceable sleeve 8, which either the Groups of roles 13) # 14 for forward gear or the groups of roles read 16 for reverse gear.
Such alternating rotational forces arise and influence the central spur gear 6 and thus also the outer sleeve 8 when the planet gears 3 carrying the weights 7 are brought to rotate around the central gear 6, as described above.
There. the centrifugal force generated by a body moving in a curved path is directly proportional to the square of the speed of movement through the curved path, it is evident that the torque generated by the swing weights, which is dependent on the centrifugal force, also is directly proportional to the square of the speed of the weights mentioned.
If a change gearbox, as described above, is used, for example, in an automobile, then the driving force is determined by the number of revolutions of the engine.
If the load is increased, which results in a reduction in the speed of the automobile, it is only necessary to increase the speed of the engine by supplying additional gas until the required torque is reached. It should be noted that when the automobile is at a standstill, no power is transmitted through the gearbox to its running wheels, but in any case there is a certain amount of torque which depends on the speed of the engine.
In such a case, the engine runs freely, without any force acting on the running wheels, but nevertheless delivers a torque which, when the speed of the engine is increased, reaches a value suitable for starting the automobile. The above-described transmission thus forms an automatically acting device in which the relationships between the speeds of the engine and the driving wheels of the automobile are always set in the appropriate manner.
The automobile can thus be stopped without difficulty, for example on a steep incline, with the engine continuing to run automatically without delivering power to the running wheels, and with the parts 11, 13 of the fixed locking device 11, 13, 15 prevent the automobile from going backwards. Then, when the speed of the engine is increased, the torque is increased and the car begins to move, for which purpose it is only necessary to operate the usual throttle or the accelerator pedal. On the other hand, if the automobile is running on a horizontal track,
which offers only a low resistance, the required torque is reduced. In this case, the weights of the planetary gears occupy a suitable intermediate position between the circumference and the center, and the central spur gear runs at the same speed as the planetary system, which represents a direct] coupling.
For the purpose that the transmission is used both for increasing the speed of the automobile, as well as for reducing the same, the acceleration pedal or any other pedal can be mechanically connected to a braking device who conveniently actuates the flywheel 18 of the driven shaft 9, such as this will be described in more detail below.
If the mode of operation of the change gear is studied in general, it is a shining light that every time the weights move from the center to the circumference, the planet gears act against a to follow the stationary locking device brought to a standstill central wheel, whereby a increased peripheral speed of the swing weights it will tell which speed reaches its maximum value at the outer orbit of the planetary system.
When the flyweights are then made to move from the perimeter to the center of the system, they transmit the force thus obtained from the motor to the driven shaft with the aid of the movable locking device. The flyweights thus act as a kind of energy store, which, in addition to the force transferred directly from the motor, alternately receive and emit power. When the engine stops running or its speed drops below that which corresponds to direct coupling, the automobile continues to run by being released from the engine with the aid of the locking devices, as mentioned.
When setting the gearbox for reverse gear and when the central wheel 6 rotates backwards in the direction corresponding to the reverse drive, the flyweights describe a path shown by the rough line L2 in Fig. 6, where it should be noted that the planetary system , which rotates in a direction opposite to the direction of rotation of the central wheel Rich device, the torque on the GE driven shaft quickly reduces, when it increases the speed of the aforementioned reverse gear. As a result, the reverse gear of the automobile takes place smoothly and without sudden bumps or the like.
As a result of an error or careless handling, it can happen that the locking devices are reversed in order to bring about a reverse gear while the automobile is still moving forward. In such a case, the moving masses of the gear, that is, the planetary system with its flyweights and the flywheel of the driven shaft, would be exposed to a sudden stop, which could cause the entire gear to break.
In order to avoid the disadvantage mentioned, that is, to avoid rotating the driven parts at the same time as the locking devices are reversed or triggered, the handle 19 (Fig. 2), which actuates a toothed ring 21 by a gear 20, is available. which is rotatably but not slidably connected to the common locking sleeve 8, intermediately mentioned wheel 20 with a rack 22 in engagement, wel che at its free end is provided with teeth 23, which NEN with corresponding teeth 24 on the inner periphery of the flywheel 18 in Engagement stand. The rack 22 thus acts as a coupling element between the parts 18, 20.
When the flywheel is in motion, the teeth 23 and 24 cannot be passed one another, and consequently the wheel 20, through which the axial displacement of the sleeve 8 is effected, cannot be rotated, and a reversal or triggering the locking device is prevented until the flywheel 18 has been brought to a standstill. In the same way, the outer locking sleeve 8 is provided with a toothed ring 25, which has to pass an adjustable toothed ring of a stationary annular member 26 when the sleeve 8 is to be axially displaced in order to reverse the locking devices.
Since it can happen that the locking sleeve 8 and the flywheel 18 have been held in a position which allows no engagement of the cooperating teeth. that is, no axial displacement of the sleeve 8 is allowed, the gear 20 of the handle 19 is attached in the above-mentioned, annular Glieil 26, which can be rotated about a threaded part 2 7 of the frame 1.2.
By slightly moving the handle 19 in the peripheral direction, it is thus possible to adjust the position of the teeth in such a way that they can pass each other.
In order to prevent breakage of the gear rims, the thread 37 has a relatively large pitch, which, if the teeth of the rims come into contact with one another while rotating, causes an aclisial movement through a slight rotation of the link, which damages the teeth prevented.
In order to prevent the handle 1.9 from jerking the driver's hand, the handle is provided with a flexible connection 28 (FIGS.
A reversal can also, if so desired, be effected by means of a special gear transmission, which connects the driven shaft, for example, to the drive shaft (outgoing shaft) of the automobile. You can therefore change the direction either with the locking devices, or with said gear drive.
The embodiment according to FIGS. 7 to 12 corresponds in terms of the essential arrangement and effect mainly to the execution forums according to FIGS. 1 to 6, although there are certain differences with respect to the individual designs.
Also in Fig. 7 and 8 thus 1 denotes the driving shaft and 2 the flywheel attached to it be. 3 denotes the Pla designated wheels, which carry the eccentric weights 7 and Ge. the flywheel. by means of the ball bearings' 1 and the Zap fen 5 are worn. 6 denotes the central spur gear, which engages in the planet gears 3 and is connected to the outer, common locking sleeve 8 which surrounds the locking devices and the driven shaft 9. 10 denotes the movable locking sleeve connected finitely to the driven shaft and 11 denotes the stationary locking sleeve.
12 is the frame or fixed housing which surrounds the various organs of the gearbox, and 18 is the verbun with the driven shaft 9 dene flywheel.
In the present embodiment, the central spur gear 6 is connected to the common locking sleeve 8 by a flanged sleeve nut 29 which presses the wheel against a threaded sleeve 30 connected to the locking sleeve 8. In addition, the central wheel 6 is supported by the outer race of a ball bearing 31, the inner race of which is connected to the driven shaft 9. The locking sleeve 8 is mounted on ball bearings 32, the inner races of which with the movable locking sleeve 10 respectively. are connected to the fixed locking sleeve 11.
In the present case, each locking device has only one group of cylindri's locking rollers 33 BEZW. 34, and the movable sleeve 10 and the locking sleeve 11 are provided with oppositely inclined friction or locking surfaces 35 and 36, as shown in FIG.
The rollers 33 and 34 are mounted in a holder 37, which opposite the sleeves 10, 11 respectively. 8 is rotatable, and the rollers are actuated by leaf springs 38 which extend along the intermediate ribs or intermediate walls 39 of the roller holder and against ra Diene displacement due to centrifugal force through flanges 40 of the intermediate walls 39 are held.
The springs 38 have a double wedge shape, as shown by dashed lines in FIG. 7 on the lower right roller 34, and their ends extend into openings 4.1 in the end walls of the holder, as in FIG. 12 will be shown.
The effect of the feathers against. the rollers, when they are in a middle or inoperative position (the upper part of Fig. 12), is limited by the openings mentioned, which prevents the springs from interacting with one another on the rollers.
In order to reduce frictional losses, the springs 38 of the fixed Sperrvorrich device 11, 34 can be made weaker than those of the movable locking device 10, 33 because when using the gearbox in a car, the similar motor vehicle, where direct drive is generated. a carriage movement is usually present and consequently the negative torques on the locking devices rarely come into effect; the fixed locking device mostly does not need to be effective.
As mentioned, the roller holders 37, which carry the groups of rollers 33 and 34, and the springs 38 are rotatable in relation to the locking sleeves 10 and 11, whereby the locking devices act in one direction or the other are, depending on the direction of rotation of the holder, each locking device is dop peltffektend, which allows setting of the transmission for either forward or reverse gear.
For example, a clockwise rotation of the holder 37 in the position shown in the lower part of Fig. 12 prevents rotation of the outer sleeve 8 in the same direction in relation to the inner sleeve 10 (11), where the rollers 33 ( 34) are brought into engagement with the inclined surfaces 36, and in the same way prevents a Dre hung of the holder 37 with the rollers 33 (34) in the opposite direction a Dre hung of the sleeve 8, in the same direction where the rollers are now are brought into engagement with the oppositely inclined surfaces 35 of the sleeve 10 (11).
Since, as has been described with reference to FIGS. 1 to 6, the two locking devices 10, 33 and 11, 34 must act in opposite directions, the holders 37 must be rotated in opposite directions if the - # Veehselgetiiebe either for forward or reverse gear is to be set.
For this purpose, the holder 8 7 cooperate with adjustment devices, which achsia.1 movable adjustment sleeves 42 respectively. 43, which are provided with two diametrically opposed, aclisia.l extending grooves 44, in which radial, inwardly directed projections or pins 45, which are attached to the roller holders, as shown in Fig. 7, engage.
In addition, there are two other diametrically opposed grooves 46 in the adjusting sleeves 42 and 43 before lianden (of which grooves of each sleeve only one is visible in Fig. 7), the grooves he mentioned are bent in opposite directions, as shown, and with pin 47 too cooperate with the movable locking sleeve 10% z-. are connected to the stationary locking sleeve il, so that when the two adjusting sleeves 42 and 43 are displaced axially in the same direction, the aforementioned sleeves and thus also the roller holders 37 are rotated in opposite directions.
The sleeve 42, which is connected by the pin 4 7 with the movable locking sleeve 1.0, takes part in the rotation of the mentioned sleeve 10 and the driven shaft 9, with which the sleeve 10 is a related party, while the other adjustment sleeve 13, which through the pin 47 is connected to the stationary locking sleeve 11, remains stationary, except when sol surface is set. As a result, there is always a mutual rotational movement of the two adjusting sleeves 42 and 43.
The axial displacement of said sleeves 42, 43 for the purpose of bringing about a reversal of the locking devices by opposite rotation of the roller holder 37, as described, is, however, effected by a single device which has a running ring 48 for two rows of balls, the one row of balls runs in a track of the sleeve 42 and the second row of balls in a track of the sleeve 43, the ball bearings thus formed also for receiving. are built from axial pressure.
With the mentioned race 48 radially directed pins -19 are connected at two diametrically opposite points (see also Fig. 9), which extend through longitudinally directed recesses 50 in the common locking sleeve 8 and at their outer end with an annular member 51 are connected, which forms the inner race of another ball bearing, the sen outer race 52 forms part of an outer adjustment or control sleeve 5.3,
which is in .dem frame or housing 12 of the gearbox ver: slidably mounted. The ball bearings 51, 52 are also built to accept axial pressures. By shifting the control sleeve 53 in one direction or the other, the adjustment sleeves in nern 42 and 43 are thus moved in the same direction, while at the same time they are in opposite directions in relation to the movable BEZW. the fixed locking sleeve 10 respectively. 11 are rotated, according to the curved grooves 46, where .the mentioned Drehbewe supply will be transmitted to the roll holder 3 7,
as described.
In order to avoid rotating the common outer locking sleeve 8 when bringing about such control of the locking devices, the aforementioned sleeve 8 is provided with a ring gear 54, the teeth of which during part of the aclisiale displacement of the control sleeve '53 with corresponding teeth 55 on the Engage the inside of the mentioned control sleeve 53, so that the mentioned reversal is completed (on the other hand not the axial displacement of the sleeve 53),
before the release of the locking sleeve 8 from the control sleeve 53 -yeschielit. -To prevent the driven parts of the gearbox from turning, i.e. the shaft 9 with the flywheel 18 when the locking device is reversed, the control sleeve 53 is provided at the outer end with a toothed arm 56, the teeth of which match the corresponding teeth 57 on the within the circumference of the flywheel 18 mesh.
The various ratchet teeth can conveniently be cut at an angle to cause a separating axial movement of the control sleeve 53 in relation to the locking sleeve 8 and the flywheel 18 if a reversal is to be made while the mentioned parts 8 and 18 are still in motion should be located. In order to bring these moving parts to a standstill, a braking device must be used, as will be described in more detail below.
The axial displacement of the control sleeve 53 is brought about by a device to be operated by the driver, which has a double lever 58 which is connected to the sleeve 53 by a bone joint 59 and with an adjusting lever 60 (FIGS. 7 and 11) by a further bone joint 61 is connected, the adjustment lever having a corresponding connection 62 with a housing 63 be seated, which is supported by the frame 12 of the change gear, selgetriebes.
The pin 64 of the double lever 58 is carried by an arm 65 ge, which is rotatably connected to a vibrating member 66 which is mounted in a seat 67 in the housing 63 and is normally held in said seat by a wedge-shaped member 68, which last mentioned Organ 68 actuates a friction clutch, as will be described in more detail below.
During normal conditions, that is, when the oscillating element 66 and the arm. 65 held stationary, the pin 64 of the double lever 58 can thus be viewed as a fixed point of oscillation, and when the lever 60 is actuated, the lever 58 is swung accordingly and causes an axial displacement of the control sleeve 53 and thus a triggering or reversing of the lock devices as described above.
The above-mentioned friction clutch, which is influenced by the mentioned wedge-shaped Or gan 68, has a strong annular cut-open spring 69 (Fig. 7 and 11), which surrounds the fixed locking sleeve 11 and blocks located in the locking sleeve 11 in corresponding Nu th 70 actuated.
The aforementioned locking blocks 70 are attached in pairs in one of the Spu ren of the sleeve 11, as can be seen from Fig. 11, and are pressed by the mentioned Fe of 69 against an inner fixed sleeve 71 which forms part of the frame 12. The wedge-shaped element 68 presses at its lower end against two rollers 72 which are attached to each side of the mentioned organ and are located in a seat 73 at the dividing point of the cut-open spring 69, the rollers being carried by a leaf spring 74.
As a result of the spring action of the strong spring 69, the rollers 72 are pressed against the oppositely inclined surfaces of the wedge-shaped organ 68 and strive to push the mentioned organ upwards against the oscillating organ 66, which organ is thus kept pressed against its seat 67. By pressing the wedge-shaped member 68 downwards against the rollers 72, the cut-open annular spring 69 is opened somewhat radially, thereby releasing the stationary locking sleeve 11.
Assuming, for example, that an automobile equipped with a change gear according to FIGS. 7 to 13 is driven up a hill and brought to a standstill, the fixed locking device 8, 11, 34 acts as a brake because the aforementioned locking device, when used for Forward gear is set, a reverse gear of the driven shaft 9 is not permitted. If for some reason you want to go backwards, for example because the mountain is too steep,
so the Sperrvor directions must be controlled by the handle 60 reversed, as described above. In this case, however, it can happen that, due to the previous braking effect of the stationary locking device 8, 11, 34, the frictional resistance between the parts mentioned cannot be overcome and the desired reversal cannot be easily achieved. The above-mentioned opponent stood, however, exerts a reaction force on the arm 65 when the lever 60 is actuated, whereby the oscillating member 66 is overturned, which in turn causes a movement downward of the wedge-shaped member 68 against the spring action of the cut-out spring 69.
The spring 69 is then opened somewhat, as described, and causes the stationary locking sleeve 11 to be triggered, which is thus freed from the frictional forces of the rollers 34, so that the entire locking device is triggered. At this moment the mentioned resistance to the Umsteuerungsbewegnng ceases or is reduced and at the same time the reaction force on the arm 65 is vermin changed, so that this arm and the oscillating organ 66 by the action of the coupling spring 69 and the wedge-shaped organ 68 in their normal positions are automatically returned, as shown in Fig. 7, the reversal of the locking devices is made possible without difficulty.
It should be noted that the action of the oscillating organ 66 for the purpose of shifting the organ 68 downwards in order to release the coupling 69, 70 depends on the direction of movement of the lever 60, that is to say that the lever mentioned for the purpose of bringing about a Reverse or forward gear is switched, is completely independent.
As can be seen from Fig. 7 and 8, the flyweights 7 are carried by the hollow hubs 75 of the planetary gears 3 and by leaf springs 76, in order to avoid or reduce .des Geräu cal of the gearbox.
The effect of the change gear according to FIGS. 7 to 11 is in principle the same as that of the transmission according to FIGS. 1 to 6 and does not need to be repeated, whereby the positive and negative torques which are generated by the weights i on the common locking sleeve 8 be exercised by the planetary gear, respectively on the driven shaft 9. the frame 12 mediated by the acting in opposite directions Speri-vorriclitwigen 10, 33 respectively. 11, 34 are transmitted.
The difference in operation only relates to the various effects of the locking devices and the parts belonging to them.
The embodiment according to FIGS. 13 to 23 differs from that according to FIGS. 7 to 12 only with regard to a few details, the embodiment according to FIGS. 1.3 to 23 represents a simplified and preferred construction, and here the same reference numerals refer to the same parts as in FIGS. 7 to 12.
According to the preferred embodiment mentioned, all flyweights 7 carried by the hollow hub 75 of the planetary gears are attached in the same radial plane and move in paths which extend into the vicinity of the central axis of the planetary system, i.e. do not see extend beyond said axis.
The central spur gear 6 of the planetary gear is also made in one piece with the common outer locking sleeve 8 and extends with part of its width over the locking roller 33 of the movable locking mechanism, whereby a more compact construction and a reduced axial Ausdelin Tzng of the change gear obtained will.
The common locking sleeve 8 also forms the inner race of a ball bearing 77, the outer race of which is connected by a retaining ring 78 and screws 79 to a plate 80 which forms part of the hollow flywheel 2, the ball bearing 77 for absorbing axial pressure, which is exercised by the beveled gears of the gear <B> 3,6 </B>.
The roll holder 37 (Fig. 15, 18 and 19) are provided in the present case with a downward flanselien 81, which has teeth 82 on its inner circumference, as best shown in Fig. 18 it is visible.
The mentioned teeth 82 are in engagement with corresponding obliquely directed teeth & 3 (Fig. 20) on the outer circle of the adjustment sleeves 42 and 43, so that the roller holder 37 rotates with the rollers 33 and 34 when the aforementioned sleeves are moved in the axial direction and cause a reversal of the action of the locking devices, as has been described in connection with FIGS. 7 to 12.
The adjustment sleeves 42 and 43 are also provided with axially directed teeth 84, which form a continuation of the obliquely directed teeth 83 and with corresponding teeth on the inner circumference of the movable BEZW. fixed locking sleeve 10, 11 are engaged and thus mutual rotation of the adjustment sleeves 42, 43 respectively. prevent the mentioned locking sleeves 10 and 11, wherein:
the mentioned adjusting sleeves and locking sleeves are free to move against each other in the axial direction. The devices for effecting such axial displacement of the adjusting sleeves 42 and 43 are exactly the same as those according to FIGS. 7 to 12.
The roll holders 37 as well as the locking sleeves 10 and 11 are. provided with raceways for groups of small balls 85, which prevent an axial displacement of the roller holders 37 when the sleeves 42 and 43 are axially adjusted.
The partition walls 39 of the roller holders are also provided with external flanges 40, as in the embodiment according to FIGS. 7 to 12, which prevent outward movement of the springs 38 actuating the rollers due to the centrifugal force.
The free ends of the springs 38 mentioned, when they are in a central position, rest against stops 86 formed on the inside of the end walls of the holders, as can be seen from FIG. 19, the said stops also having the same. The same purpose as the openings 41 in FIG. 12.
The friction clutch described in connection with Fig. 7 to 12, which, if necessary, is intended to trigger the fixed locking sleeve 11, is replaced in the present case by a multi-disc clutch (Fig. 13), which consists of a plurality of very thin, ring-shaped sheet metal plates 87,
of which every second with the frame 12 of the Weohsel gear and the others. with a sleeve 88 connected to the fixed locking sleeve 11 are firmly connected, said plates 87 being locked against one another by friction due to axial pressure on the plate bundle and released from one another by axial separation of said plates due to spring action when the plates are exposed to said axial pressure be freed.
He mentioned pressure is caused by an annular pressure member 89 (Fig. 13, 22 and 23), which: by two diametrically opposed helical springs 90 (of which only one is visible in Fig. 22 and 23) is influenced, whereby said springs 90 are located in seats 91 in the frame 12. Said pressure element 89, which is axially movable, is also movable obliquely to the axial direction and is guided by two diametrically opposed, inclined ribs 92 (only one of which is visible in FIGS. 22 and 23),
which ribs are formed on the inner side of Klötzen 93 @, which are connected to the frame 12: ben 94 by screws. By exerting a radial pressure on the organ 89 from the upper side thereof, the mentioned organ is moved downward in the radial direction and at the same time also in the axial direction from the multi-plate clutch 87 to follow the inclined guide ribs 92 against the action of the coil springs 90 moves, which triggers the aforementioned hitch ment and thus the sleeve 88 and the associated sleeve 11 has the consequence.
Such a radial pressure is exerted on the pressure element 89 when the oscillating organ 66 tilts in the same manner as described with reference to FIGS. 7 to 19, where a pin 95 is connected to the oscillating element 66 in the present case with the pressure element 89 is which pin is placed loosely in seats of said organs.
15 and 24 schematically show the type of lubrication of the gearbox. The oil is passed through channels 96, 97 in the frame 12 into the locking devices at the right end of the common sleeve 8 and caused to flow along the inside of the sleeve due to centrifugal force during circulation, as shown by rough lines in FIG is, whereby a lubrication of all moving parts of the locking devices is effected.
To a. To avoid oil leakage, the locking sleeve 8 is provided with an annular cover plate 98 at the inlet end and with inwardly directed edges 99 around openings 50.
Part of the oil, which thus flows through the locking devices, is delivered through openings 100 in the vicinity of the left end: of the sleeve 8 and to the teeth of the gears 6 and 3 and also when flowing to the inner walls of the hollow flywheel 2 in part the ball bearings 4, whereby an uninterrupted lubrication of all moving parts of the gearbox is brought about.
The oil is then thrown against the inner circumference of the hollow flywheel 2, and the excess oil is drained through openings <B> 101 </B> on the edge of the flywheel, the remaining <B> 01 </B> during rotation rlps Seh # n@ungr.ides a thin:> layer forms, as shown by the dash-dotted line O in FIG. 15. When the flywheel stops moving, the above-mentioned remaining oil flows down and lubricates the ball bearings 4 again.
As can be seen from Fig. 15 and also from Fig. I and 13, the hollow planet gears 3 form pockets 102 which serve as containers for the oil flowing in through channels, from which the oil flows to the bearing arrangements of the planet gears.
When the <B> 01 </B> is diverted through the openings <B> 101 </B> in the hollow circular edge 2, it flows into an annular space 10: A between the aforementioned flywheel and the outer fixed housing 12 (Fig.
8, l ") and 14), where part of the oil is collected in a pocket 104 provided with an outlet 105, from where the oil can be directed, for example, to the engine, which in turn is connected to channel 96 through suitable lines ( Fib. 15) can be in connection, so that a circuit of the oil is brought about through the gearbox, with the b (-away parts of the gearbox serving as a pump).
Some of the oil diverted through the openings 101 remains in the housing 1? back and lubricates the ring gear 106 of the flywheel, which is used to start the engine.
With regard to the embodiments according to FIG. 1 to 6, 7 to 1. \? respectively 13 to 23 it should be noted that, in order to obtain a high degree of efficiency, the mass effect of the intermittently rotating parts of the gearbox should be less than 1-half of the mass effect of the moving weights.
For the same purpose, the diameter of the planet gears should be greater than the radius of the central spur gear.
25 and 26 show the use of a change gearbox, em according to the invention in an automobile frame. where the Wech is designated as a whole with the letter T and the motor with J1. The cardan shaft S is. connected to the driven flywheel 18 dpa CT @ -trirhes. 60 designated. the reversing lever of the gearbox, _1 dasesclilpuni @, un <@ 'spedal and B the brake pedal.
As shown in more detail in FIGS. 2 7 to 29, the brake pedal B is located next to the acceleration pedal 11 in such a way that when the foot is pressed under, the braking effect of the braking device is first reduced or ceased, whereupon the acceleration pedal is used for the purpose of Regulation of the gas supply to the notor, is operated.
The braking effect is provided by a spring 107, and the brake is released when the brake pedal h is depressed, in contrast to what is usually the case where the braking effect is brought about by such movement of the pedal.
The lever 108 of the brake pedal is rotatably connected at 109 to a fixed part 110 of the transmission and operated by the spring 107 by means of a joint system 111 which has the shape of a parallelogram, the joints being rotatably connected to each other and at 112 to a rod 113 which rod is carried by said fixed part 110, which is in the form of a bracket and is connected to the housing 12 of the gearbox by screws 114.
The articulation system is also rotatably connected at 115 to a rod 116 which extends axially through the helical spring 107 and by means of a screw nut 117 rests against one end of the spring 107, the other end of which against the Articulated connection 118 opposite the pin 115, which is attached to the rod 116, rests.
The brake lever 108 is also rotatably connected to the sleeve 119 (FIG. 29), which is slidably mounted on a pin 120; the lower end of which is fastened by rivets 121 to one end of a brake band 1222 which is placed around the driven flywheel 18, the other end of which is connected to a curved plate 123 which is connected to the stationary one by screws 124 Bracket 110 is connected. A compression spring 126 is clamped between a flanged part of the displaceable sleeve 119 and a screw nut 125 screwed onto the upper end of the pin 120.
As mentioned, the brake band 122 is brought out of contact with the flywheel 18 when the brake pedal ss is pressed down against the action of the spring 107 and, due to the joint system 111, its connections 115 and 118 are moved from each other during such movement, the action of the spring 107 on the lever 108 is gradually reduced and receives its lowest value when the pedal B is in its lowest position, whereby the purpose of holding the pedal in the aforementioned position required force is reduced.
When the pedal B is in its uppermost position, the action of the spring 107 on the lever 108 is also due to the joint system 111 on the other hand, its greatest value and exerts a considerable braking force on the flywheel 18, the pressure of the joint system 111 on the lever 108 is counteracted to a certain extent by the spring 126 in this case.
If a speedometer is used in conjunction with the gearbox to display the number of revolutions of the driven shaft, the arrangements for transmitting the movement to the speedometer mentioned can be conveniently located within the driven flywheel and outside the friction clutch, as at 145 shown in FIG.
The change gear can expediently in two end bearings. be stored, one of which carries the driving shaft 1 and the other the driven shaft 9.
Fig. 30 shows a further embodiment, where the swing weights are replaced by springs.
As before, 3 denotes the planetary gears and 6 the central gear. 127 be designated on the planetary gears provided pins, which are verbun by tangentially attached coil springs 128 to each other. With the selected ratio between the radii of the gears (that is, if they are the same size), the planet gears will be found after full rotation of half a turn when the central wheel was at a standstill in the position shown by dash-dotted lines, with the springs being the force of the Motor shaft have been tensioned in order to then transfer their power to the central gearwheel during the next half revolution, which, as before,
drives the driven shaft through locking devices.
According to Fig. 31, the springs are replaced by air pistons 129, which are movable in cylinders 130 and in the same way as the springs BEZW. Weights, that. means how the elements that store and release force work.
According to FIG. 32, a further Ausfüh tion is illustrated in order to obtain alternating rotational forces on the central gear 6 from the planet gears 3. As can be seen from the figure, the planetary gears 3 are provided with crank pins <B> 127 </B>, wel che correspond to the pins in Fig. 30, where the crank pin mentioned by a connecting rod 131, a balance arm 132 and one on the outer end of the aforementioned balancing arm provided weight 133 are actuated. 134 denotes the locking device, which can be constructed in the manner described above.
Due to the centrifugal force, the weight 133 presses the crank pins 121 of the planetary gears inwards against the center of the planetary gear by means of the balancing arm 132, with power being supplied to the driven shaft 9. During one part of the movement, that is, when the crank pins 127 move outwards, the motor shaft gives its work to the weights 133, which are pressed inwards against the action of the centrifugal force the.
In this way, the crank performs a rotary movement, in opposite directions on both sides of the line which radially connects the center of the crank pin with the center of the planetary gear.
If the balance arm and the weight are replaced by springs in one way or another, which exert a train or a pressure in one direction, expediently towards the center of the planetary gear, whereby the spring device is attached to the rotating planetary gear an embodiment corresponding to that shown in Fig. 30 can be obtained.
The arrangement can of course be changed as a whole in various ways, but one main condition for the effect of the arrangement always remains, namely, changing driving forces on the central gear or the central locking device.
Instead of planetary gears, an arrangement with cam disks or the like can also be used, with. the cam -, discs or the like move the points on which the spring forces or the counterweights act on different half knives.
In this arrangement, alternating tangential forces are necessarily generated between the locking sleeve and the driving element, which in all of the different cases revolves around the locking device which is intended for .Gbertragung the torque on the driven shaft.
In FIGS. 33 to 36, some embodiments are shown schematically which differ significantly from the embodiments described above with regard to the execution. In all of these versions, only the main parts of the operation are shown.
33 shows an embodiment of the invention where coupling or decoupling from or into the asynchronous position is brought about by an axial movement and by axially acting forces, for example springs 135 or swing angle pendulums or the like, which generate an axial pressure Exercise on the organ that is intended to trigger the synchronous clutch when the torque increases.
The mentioned springs 135 are then attached between a flange of a hollow shaft 138 and a cradle-shaped body 136 under a certain tension and strive to keep said body 136 pressed in a corresponding, wedge-shaped recess of a body 137, the latter by the locking device 134 with the driven shaft 9 is connected. The body 136 is seen with a shaft 139 which extends into the hollow shaft 138 and is connected to said shaft by a wedge connection 140 so that the same is axially relative to the shaft 138 can move, but revolves with the latter wave.
With synchronous movement of the driving shaft 138 and the driven shaft 9, these bodies take the position shown in the drawing or any other mutual position, in wel chem case the bodies are slightly pushed to each other, the spring 135 more or less is compressed.
When the torque is increased above a certain limit, that is, when the body 136 rotates half a turn and takes the position shown with dashed lines, the synchronous movement stops and the shaft 9 rotates asynchronously, while the springs alternate squeezed and stretched together.
Fig. 34 shows a further embodiment, where the driving and the driven shaft are located laterally from each other. A gear 141 on one of the shafts is driven by another gear 142, the teeth of which consist of a number of radially movable union rollers 143 which are subjected to radially acting compressive forces brought about by centrifugal force or by springs 144 or the like. The two gears mesh, like normal gears, with each other up to a certain torque. If the torque is increased above a certain limit, the gears fall out of phase, that is, the rollers 1.43 receive radial movements in the gear 141.
In this case, a torque is generated between the gears, which alternates in opposite directions and which transmits a rotational force from one or the other gear to the driven shaft through a locking device.
Fig. 35 shows the same modification of the invention; with the change, however, that one gear wheel 142 runs within the other wheel 141.
Finally, FIG. 36 shows a similar arrangement, but where the inner gear 142 has teeth or rollers 143 in a number corresponding to the number of tooth gaps of the outer gear. The rollers of the inner gear wheel can thus be in synchronous contact with the outer wheel during rotation, or they can transfer the alternating rotational forces between the wheels in an asynchronous manner, with the mentioned wheels by means of the locking devices a variable transmission in the manner described above bring forth.
All of the above-described modifications of the arrangement allow, of course, a synchronous as well as an asynchronous movement between the driving and the driven shaft.
When the torque is reduced and sufficiently small. is, that is, when the numbers of revolutions of the driving and the driven shaft approach each other, a synchronous engagement will arise, which is performed at a sufficiently increased resistance moment in an asynchronous engagement, with subsequent rotational forces which in opposite directions the locking device respectively. whose sleeve 8 are transferred.
With regard to the locking devices it should be noted that they need not necessarily consist of purely mechanical devices, in that any means can be used which have a locking effect in one direction and a non-locking effect in the other direction. The braking device shown can also be replaced by any other known construction, for example the spring 107 can act on a piston for hydraulic control of the brake. Furthermore, the Breins- pedal and the acceleration or gas pedal can be connected to one another.
As mentioned, a transmission of the type shown can be used in particular in automobiles or other motor vehicles, where it offers great advantages with regard to the handling of the vehicle. This transmission thus allows the driver to focus his attention solely on the environment, because no adjustment handles or the like need to be used.
Due to its design, it allows the driving torque between the motor and the driven shaft or wheels to be changed in the desired direction at any time, and also allows the automobile to run freely from the motor at all times also the engine, mobile free of the car when it is at a standstill, to run without using friction clutches or the like.
In addition, a transmission allows Darge presented type a direct coupling between the motor and the driven shaft, at any time when the conditions are suitable, that is, when the power of the motor is sufficient, without reducing the speed of the driven shaft. When the automobile is in reverse, the transmission is of such a nature that the aforementioned movement takes place slowly by itself, so that the handling of the automobile becomes smooth and comfortable.
The invention can of course also be used in other cases where a change gear of the type mentioned above is desired.