Geschwindigkeitswechselgetriebe. Die Erfindung betrifft ein Geschwindig- keitsw echselgetriebe derjenigen Gattung, bei welcher sich die Schaltung während des Be triebes ausführen lässt, ohne dass es nötig ist, ausserhalb des Getriebes den Antrieb zwi schen einer das Getriebe antreibenden Ma schine und dem getriebenen Teil des das Ge triebe enthaltenden Übertragungssystemes zu unterbrechen,
wobei der Geschwindigkeits wechsel durch zeitweiliges Herabsetzen des von der Antriebsmaschine auf die Eingangs welle des Geschwindigkeitswechselgetriebes übertragenen Drehmomentes eingeleitet wird.
Derartige Getriebe sind bei Kraftwagen in Form eines Zweiganggetriebes in Reihe mit einem üblichen Geschwindigkeitswech selgetriebe mit Rückwärtsgang verwendet worden, und zwar zu dem Zweck, über den direkten Gang hinaus noch eine Übersetzung ins Schnelle zur Verfügung zu haben, die sich ohne Treten des Hauptkupplungspedals während des Betriebes ein- und ausrücken lässt.
Man hat aber solche Getriebe auch schon in Form einer Einheit für drei oder mehr Vorwärtsgänge angeordnet, an Stelle des üblichen Mehrganggetriebes, im Verein mit einem den Leergang und den Rückwärts gang ergebenden Getriebe, sowie mit einer Gleitkupplung, die beim Anfahren benutzt wird. Derartige Getriebe bei Kraftwagen sind mit Gangwählerklauenkupplungen ver sehen, die imstande sind, über die in Eingriff befindlichen Klauen Drehmoment sowohl vom Motor her, als auch auf den Motor ("Überholmoment") zu übertragen.
Damit man ein solches Getriebe ohne Ausrücken der in Reihe damit liegenden Reibhauptkupplung schalten kann, ist es notwendig, den Wähler kräftig auszubilden, etwa mit einem Servo motor oder einem über eine starke Feder wir kenden Schalthebel, damit die Klauenkupp- lung während der sehr kurzen Zeitspanne vollständig ausgerückt wird, während deren die Drehmomentbelastung des Getriebes ver- nachlässigbar klein ist,
nämlich, wenn der Motor dazu überLreht, Drehmoment zu emp- fangen statt abzugeben. Wäre die Klauen- kupplung nicht vollständig ausgerückt, so bald merkliches Überholmoment auf das Ge triebe zu wirken beginnt, so würde dieses Moment die Kupplung in Eingrifflage sper ren und so das Schalten hindern.
Weiterhin kann es, während eine solche Gleitklauenkupplung ausgerückt ist, dazu kommen, dass die beiden Kupplungsteile eine hohe Relativgeschwindigkeit gegeneinander annehmen, so dass beim Wiedereinrücken der Kupplung schwere Stösse auftreten. Es ist daher bei Anordnungen dieser Art nötig, Vorkehrungen dafür zu treffen, dass die Kupplung während des kurzen Augenblickes, während dessen der treibende und der getrie bene Teil synchron laufen, vollständig ein gerückt -wird.
Zweck der Erfindung ist es, ein verbes sertes Geschwindigkeitswechselgetriebe der angegebenen Art zu schaffen, bei welchem der Gangwechsel vereinfacht ist.
Erfindungsgemäss besitzt eine Kuppelvor- richtung zum Herstellen des hohen Ganges (bei einem Zweiganggetriebe) oder eines der höheren Gänge (bei einem Getriebe mit mehr als zwei Geschwindigkeiten vorwärts) eine einsinnig wirkende Kupplung, welche so ein gerichtet und angeordnet ist, dass sie immer unter der Wirkung von Überholmoment greift.
Diese einsinnig wirkende Kupplung ist mit einer regelbaren Blockvorrichtung vereinigt, die beim Herstellen des höheren Ganges so lange nicht in Blockstellung ein gerückt werden kann, bis die einsinnig wir kende Kupplung ganz eingerückt ist, und welche Blockvorrichtung nach dem Einrük- ken die Kuppelvorrichtung befähigt, Treib- moment, also solches vom Motor her, zu über tragen.
Die Ausdrücke "Treibmoment" und "Überholmoment" umfassen auch die Reak- tionsmomente, welche beim Treiben durch den Motor bezw. beim Überholen des Motors durch den gewöhnlichen angetriebenen Teil bei einem Planetengetriebe auftreten, bei welchem die Kupplung zum Herstellen eines höheren Ganges verwendet wird, um solche Reaktionsmomente zu übertragen.
Das verbesserte Getriebe ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass während der Wir kung der oben erwähnten Kupplung für den hohen Gang und einer Kupplung für den kleinen Gang, welche beiden Kupplungen für Geschwindigkeitswechsel ohne Unterbre chung des Übertragungsweges ausserhalb des Getriebes angewendet werden, das Verhält nis der Geschwindigkeiten der treibenden und getriebenen Welle des Getriebes nicht die Grenzen überschreiten kann, welche durch die durch diese Kupplungen gebildeten Gänge bedingt sind, d. h.
das Verhältnis der Geschwindigkeit der treibenden Welle zu derjenigen der getriebenen Welle kann nie mals das durch das genannte Getriebe für den kleinen Gang gegebene Verhältnis über schreiten, und kann niemals geringer sein, als das durch das Getriebe für den hohen Gang bedingte Verhältnis.
Das verbesserte Getriebe umfasst daher in seiner vorzugsweisen Ausführungsform eine einsinnig wirkende Kupplung zur Bildung des Triebes für den kleinen Gang, welche so angeordnet ist, dass sie unter dem Einfluss von Treibmoment greift, wobei sowohl die Kupplung für den hohen, als auch diejenige für den kleinen Gang fähig sind, sich selbst tätig auszurücken, sobald das durch sie über tragene Drehmoment seinen Sinn umkehrt, und wobei jede Kupplung mit einer Block vorrichtung vereinigt ist, die beim Herstellen des Antriebes nach dem Gangwechsel un fähig ist zu greifen und die zugehörige Kupplung zu blocken, bevor letztere ganz eingerückt ist, und die weiterhin fähig ist,
die Kupplung so zu blocken, dass sie sowohl Treibmoment, als auch Überholmoment zu übertragen vermag, wobei ferner eine Steuer vorrichtung derart bedienbar ist, dass die Blockvorrichtung jeweils nach der Blockstel- lung hingedrängt wird, so dass sie beim Ein rücken der zugehörigen Kupplung greift.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht, Fig. 1 zeigt schematisch ein Zweigang getriebe mit Vorgelegewelle, und Fig. 2 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel mit Planetengetriebe; Fig. 3 und 4 sind Teilschnitte längs 3-3 bezw. 4-4 der Fig. 2;
Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine aus Planetenradgetriebe und Getriebe mit Vor gelegewelle zusammengesetztes Getriebe, und Fig. 6 ein Querschnitt durch einen Teil dieses Getriebes; Fig. 7 zeigt schematisch eine Steuervor richtung für das Getriebe nach Fig. 5 Fig. 8 ist ein Schnitt durch ein Dreigang getriebe mit Vorgelegewelle; Fig. 9 zeigt eine Anordnung zum leich teren Schalten in Fällen, wo zwei Getriebe gemäss der Erfindung in Reihe miteinander gekuppelt sind;
Fig. 10 veranschaulicht im Schnitt eine weitere Ausführungsform, wobei einer der Energiewege des Getriebes ein Flüssigkeits getriebe nach Art der Föttingergetriebe auf weist.
Gemäss Fig. 1 steht ein Ritzel 10 auf der treibenden Welle 11 über eine Vorgelege- welle 12 in Dauerverbindung mit einem Zahnrad 13, das auf der getriebenen Welle 14 drehbar gelagert ist. Auf der getriebenen Welle sind beiderseits eines Ringes 15 zwei Kupplungsglieder 16 bezw. 17 mit hinter schnittenen Sperrzähnen für je eine einsinnig wirkende Kupplung angeordnet.
Die Kupp- lungsglieder 16, 17 sind mittels einer Keil- und Nutverbindung urdrehbar, aber agial- verschieblich auf der getriebenen Welle ge lagert. Die Kupplungsglieder 16, 17 wirken mit Sperrzähnen 20 bezw. 21 an den Rädern 10 bezw. 13 zusammen.
Eine Blockmuffe 22, die auf dem Ring 15 gleitet und durch eine Feder- und Nutverbindung gezwungen ist, mit ihm umzulaufen, ist mit Nuten 18 und 19 versehen, die je mit einer Anzahl von federbelasteten Bolzen 23 bezw. 24 zusam menwirken: die Bolzen vermögen in Boh rungen 25 bezw. 26 der Welle 14 einzutre ten, jedoch nur dann, wenn jeweils das zu gehörige Glied 16 respektive 17 völlig in Greiflage steht. Die Muffe 22 lässt sich durch eine Gabel 27, die durch Federn mit einer verschieblichen Vorwählersteuerstange 28 ge kuppelt ist, in ihre Endstellung drängen.
Zwischen den Kupplungsgliedern 16 und 17 ist eine Anzahl von Federn 29 angeordnet, deren Länge so bemessen ist, dass sie dem einen Kupplungsglied gestatten, eine unwirk same Lage einzunehmen, wenn das andere voll in die Verzahnung 20 bezw. 21 einge rückt ist, jedoch, wenn das eine Kupplungs glied auszurücken beginnt, das andere zum Greifen bringen. Die Treibwelle 11 ist über eine Hauptkupplung, z. B. eine Flüssigkeits kupplung oder eine Fliehkraftreibkupplung, an den Motor angeschlossen.
Fig. 1 veranschaulicht das Getriebe bei eingeschaltetem grossem Gang; jedoch ist der kleine Gang vorgewählt, und die Umschal tung ist vorbereitet.
Beim Anfahren im kleinen Gang befin den sich die Blockbolzen 23 in der entblock- ten Stellung, so wie es in Fig. 1 für die andern Bolzen 24 gezeichnet ist, und die Steuerstange 28 steht rechts, wie angegeben. Wirkt Treibmoment auf die Welle 11, so dreht sie sich in der Richtung des Pfeils. und der Antrieb überträgt sich über die Rä derzüge und das Kupplungsglied 17 des kleinen Ganges auf die getriebene Welle 14. Die Sperrzähne 20 weisen dabei das allen falls zu weit links befindliche Kupplungs glied 16 des hohen Ganges ab.
Sobald das Kupplungsglied 17 des kleinen Ganges bei dessen Einrücken voll eingerückt ist, drängt der ansteigende Teil des Grundes der Nuten 19 der unter Federdruck stehenden Block muffe 22 die Bolzen 24 in die Löcher 26 und blocken die Kupplung des kleinen Ganges, so dass, falls der Motor verzögert wird, auch Überholmoment übertragen werden kann.
Will man nun auf den hohen Gang um schalten, so bewegt man die Vorwählersteuer- stange 28 nach links; dann nimmt die Gabel 27 die Muffe 22 nach links mit und gestattet den Bolzen 24, die Löcher 26 zu verlassen, da diese Bolzen, wenn Treibmoment durch den- kleinen Gang übertragen wird, unbela- stet sind. Der ansteigende Teil des Grundes der Nuten 18 drängt nunmehr die Bolzen 23 einwärts, die jedoch, da das Kupplungsglied 16 des grossen Ganges noch nicht eingerückt ist, ihrerseits noch nicht an den Löchern 25 stehen und daher auch noch nicht. in sie ein treten können.
Der Motor wird jetzt ver zögert, und dadurch wird zunächst das Kupplungsglied 17 des kleinen Ganges un ter der Wirkung der Trägheit der durch die Welle 14 angetriebenen Teile die Sperrzähne 21 überholen. Die Federn 29 drängen nun das Kupplungsglied 16 des hohen Ganges gegen die Zähne 20. Da jedoch die Welle 11 noch rascher läuft als das Glied 16, vermag dieses nicht weit genug nach links vorzu dringen, um die Bolzen 23 bis zu den Lö chern 25 zu bringen.
Fällt nun aber die Ge schwindigkeit der treibenden Welle 11 bis zu derjenigen der getriebenen Welle 14, so wird die Kupplung 20, 16 des hohen Ganges völlig eingerückt und hält beide Wellen in synchronem Lauf. Das vollständige Einrük- ken des Kupplungsgliedes 16 bringt nun die Bolzen 23 bis zu den Löchern 25, so dass die unter Federwirkung stehende Sperrmuffe 22 ihre Bewegung nach links vollenden und so die Bolzen 23 in die Löcher 25 einschieben kann.
Jetzt wird der Motor wieder beschleu nigt, und das Treibmoment geht von Welle 11 über die Kupplung 20, 16 des grossen Ganges, welche durch die Blockbolzen 23 am Ausrücken unter Treibmoment gehindert ist, auf Welle 14 über. Will man wieder vom grossen zum kleinen Gang übergehen, so schiebt man die Steuerstange 28 nach rechts, so dass der Grund der Nuten 19 die Bolzen 24 erneut nach innen drängt. Die Bolzen 23 bleiben, da sie durch das Treibmoment bela stet sind, vorerst in Blocklage gemäss Fig. 1.
Jetzt wird der Motor zeitweilig verzögert, so dass das Treibmoment verschwindet, und die treibende, sowie die getriebene Welle werden dadurch synchron gehalten, dass unter dem Einfluss von Überholmoment die Kupplung 20, 16 noch in Eingriff bleibt. Da aber jetzt die Bolzen 23 unbelastet sind, federn sie auswärts und entblocken die Kupplung 20, 16, so dass, wenn jetzt der Motor wieder be schleunigt wird, die Sperrzähne 20 die Zähne 16 überholen.
Darauf bringen die Federn 29 die Zähne 17 in Berührung mit den Zähnen 21; da aber die Welle 14 vorerst noch rascher läuft als das Rad 13. vermag das Kupplungs glied 17 zunächst nicht weit genug nach rechts vorzudringen, um die Bolzen 24 bis zu den Löchern 26 zu bringen. Erst wenn die Geschwindigkeit des Rades 13 derjenigen der Welle 14 gleichkommt, wird die Kupp lung 17, 21 des kleinen Ganges voll ein gerückt und damit der kleine Gang herge stellt.
Volles Einrücken des Kupplungsglie des 17 bringt nun die Bolzen 24 bis zu den Löchern 26, so dass die Blockmuffe 22 ihre Bewegung nach rechts vollenden und die Bolzen zum Eingreifen bringen kann.
Ist die Hauptkupplung beispielsweise eine ständig gefüllte Flüssigkeitskupplung, die ja nicht in der Lage ist, den Antrieb völlig zu unterbrechen, so lässt sich das Ausrücken des hohen Ganges bei leerlaufendem Motor und bei durch die Belastung zum Stillstand gebrachter getriebener Getriebewelle da durch erleichtern, dass man eine Vorkehrung trifft, mittels welcher man der treibenden Welle des Getriebes eine Drehung nach rück wärts aufzwingen kann, zum Beispiel nach schor eiz. Patent Nr. 161452.
Fig. 1 zeigt eine ganz einfache Anord nung zwecks bequemer Erläuterung der Er findung. In der Praxis wird man es freilich vorziehen, eine widerstandsfähigere Form einsinniger Kupplungen zu benutzen. Die weiteren Beispiele weisen eine zwangsläu fige, einsinnige Kupplung nach Legge mit Blockvorrichtung zum Herstellen von An trieb in beiden Richtungen auf.
Fig. 2 zeigt. ein ein Planetengetriebe be sitzendes Getriebe mit zwei Geschwindigkei ten vorwärts, nämlich einem unmittelbaren Gang und einem schnellen Gang, mit vor wählbarer Synchronschaltung zwischen bei den, ferner einem Rückwärtsgang und einem Leergang. Eine Planetenträgerwelle 31 ist gleichachsig zu einer treibenden Welle 30 und einer getriebenen Welle 32 zwischen diesen beiden Wellen 30 und 32 angeord net.
Ein verschiebliches, treibendes Klauen kupplungsstück 33, das durch einen Umkehr hebel 35 über eine Wählerstange 34 gesteuert wird, ist mit Zähnen 33a und 33b versehen. die wechselweise in eine Verzahnung 31a auf Welle 31 und eine Verzahnung 36a einzu greifen vermögen, welch letztere an einer auf Welle 31 gelagerten Muffe 36 ausgebil det sind. Ein Sonnenrad 37 an der Muffe 36 kämmt mit Planetenrädern 38, die ihrerseits in ein Aussenrad 39 auf der getriebenen Welle 32 eingreifen. Der Planetenträger 31c ist mit Zähnen 31b versehen, die von Zäh nen 34a eines nicht drehbaren, an der Wäh lerstange 34 befestigten Ringes erfasst wer den können.
Es ist nun für eine selbsttätige Synchron umschaltung zwischen den Vorwärtsgängen gesorgt, und zwar mittels einer doppelten Legge-Kupplung. Hierzu gehört eine Mutter 40, die in rechtsgängige, an der Muffe 36 vorhandene Gewindegänge 41 von grosser Steigung einfasst. Die Mutter 40 hat einen beschränkten Schraubbereich auf der Muffe 36, und zwar zwischen Anlagen 42 und 43.
Zähne 40a an der Mutter 40 vermögen wech selweise in die Zähne 33b - wenn sich das Glied 33 in seiner rechten Endlage befindet - und in Zähne 44 einzugreifen, die am Getriebegehäuse 45 befestigt sind. Eine An zahl von Klinken 46 können mit den Zähnen 33b zusammenwirken. Die Klinken sind auf Zapfen 48 schwenkbar, die an der Mutter 40 befestigt sind, und werden mittels Federn 46b gegen Anschläge 46a gedrängt, Fig.3, bis ihre Spitzen bei 46c etwas vor die Zähne 40a hervorragen.
Eine gleiche Reihe von Klinken 47, Fig. 4, die unter dem Einfluss von Federn 47b stehen und durch diese gegen Anschläge 47a gedrückt werden, und, die gleichfalls auf den Zapfen 48 sitzen, sind dazu bestimmt, mit den festen Zähnen 44 zusammen zu arbeiten. Eine Blockmuffe 49 ist mit Innenzähnen 49a versehen, in welche Aussenzähne 40b der Mutter 40 einfassen: die Muffe 49 lässt sich ähnlich wie die Muffe 22 gemäss Fig. 1 durch eine Vorwählersteuerung 50, 51 einer axialen Kraft unterwerfen.
Ein zusätzlicher Zahnring 49b in respektive an der Muffe 49 befindet sich in einem achsialen Abstand von dem Zahnring 49a, wobei die einzelnen Zähne des Zahnringes 49b zu den einzelnen Zähnen des Zahnringes 49a in Um fangsrichtung versetzt sind.
Dieses Getriebe arbeitet folgendermassen: Angenommen, die Teile stehen in der ge zeichneten Lage, die treibende Welle 30 ruht, der Hebel 35 sei jedoch nach links ver- schwenkt, um die Zähne 33a in die Zähne 31a einzurücken und die Zähne 33b in die Bahn der Klinken 46 zu bringen. Die Steuer stange 51 ist nach links geschoben, um den unmittelbaren Gang zu wählen. Die Block muffe 49 vermag nicht nach links zu gehen, da die Zähne 36b gegen die Enden der Zähne 49b anliegen.
Die treibende Welle wird jetzt in Richtung des Pfeils beschleunigt, und der Planetenträger wird durch die Welle 31 in Drehung versetzt. Wegen des Widerstandes, welchen die Belastung der getriebenen Welle 32 bietet, bringen die Planetenräder 38 die Muffe 36 zu schnellerem Umlauf als die trei bende Welle.
Die Klinken 46 an der Mutter 40 erfassen nunmehr die Zähne 33b und be schränken die Geschwindigkeit der Mutter auf diejenige der treibenden Welle, so dass die Mutter unter der Wirkung der Schrauben gänge 41 nach links verschoben wird, wobei die Klinken 46 die Zähne 40a genau in Ein griff mit den Zähnen 33b leiten. Erreicht die Mutter die Anlage 42, so hat die Drehung der Blockmuffe 49 relativ zu der Muffe 36 die Lücken der Zähne 49b zur Deckung mit den Zähnen 36b gebracht,
so dass die Muffe 49 nach links springt und die Zähne 49b in die Zähne 36b einschiebt; die Mutter wird also gegen Schraubbewegung geblockt. In diesem Zustande vermag das Getriebe sowohl Treibmoment, als auch Überholmoment un mittelbar zwischen den Wellen 30 und 32 zu übertragen. Das Planetenradgetriebe ist ge blockt.
Will man auf Schnellgang umschalten, so wird die Vorwählerstange 51 nach rechts geschoben und die Blockmuffe 49 kehrt in die gezeichnete Lage zurück, wobei sie an einer Verschiebung noch weiter nach rechts dadurch gehindert ist, dass die hintern En den der Zähne 49a gegen die Zähne 36b an liegen. Der die Welle 30 treibende Motor wird jetzt verzögert, und die fortgesetzte Drehung des Rades 39 unter der Wirkung der Trägheit der von Welle 32 angetriebenen Teile führt dazu, dass die Muffe 36 stärker als die treibende Welle verzögert wird.
Die Mutter 40 schraubt sich daher nach rechts, bis die Zähne 40a die Zähne 33b verlassen, und die Klinken 4 7 laufen zunächst an den festen Zähnen 44 vorbei. Fortgesetzte Ver zögerung der treibenden Welle lässt die Muffe 36 zum Stillstand kommen und in entgegengesetzter Richtung umlaufen. Dar auf sperren die Klinken 47 die Mutter 40 gegen Drehung, so dass sie unter der Wir kung der Gewindegänge 41 nach rechts tritt, wobei die Zähne 40a durch die Klinken ge nau in Eingriff mit den festen Zähnen 44 geleitet werden.
Erreicht die Mutter die An lage 43, so kommen die Nuten der Zähne 49a der Blockmuffe 49 vor die Zähne 36b der Muffe 36 zu stehen, so dass die Blockmuffe 49 nach rechts springt und die Zähne 49a in die Zähne 36b einrückt. Die Mutter ist also jetzt gegen Schraubung geblockt.
Nun mehr wird die Welle 30 durch die treibende Maschine beschleunigt, und die Wirkung des Treibmomentes auf die Schraubengänge 41 sucht die Mutter nach links zu schieben und die Zähne 40a und 44 auseinanderzubringen. Da aber, wie gesagt, die Blockmuffe 49 eine Schraubung der Mutter verhindert, verbleibt das Getriebe im Schnellgang; das Sonnenrad steht still, und die getriebene Welle 32 läuft schneller als die treibende Welle.
Zum Umschalten von Schnellgang auf den kleinen unmittelbaren Gang wird die Vorwählersteuerstange 51 nach links ver schoben. Die Blockmuffe 49 bleibt aber in ihrer rechten Lage, da sie durch die auf ihre Zähne 49a infolge des übertragenen Treib momentes wirkende Belastung festgehalten wird.
Nunmehr wird die Treibmaschine zeit weilig verzögert, um die Blockmuffe 49 zu entlasten, die dann sofort in die Lage gemäss Fig. 2 springt. Wird jetzt die Maschine wie der beschleunigt, so stellt sich der unmittel- bare Gang her, wie oben beschrieben ist.
Die Klinken 46 und 47 besitzen an ihren äussern Enden an der Seite Abschrägungen 46c und 47c, Fig. 3 und 4, damit sie sich beim axialen Verschieben in den Bereich der Zähne 33b bezw. 44 leichter von diesen nie derdrücken lassen.
Für den Rückwärtsgang wird der Hebel 35 nach rechts verschwenkt, so dass die Wäh lerstange 34 die Zähne 33b in die Zähne 36a einrückt und den Planetenträger dadurch gegen Drehung blockt, dass die Zähne 34a mit den Zähnen 31b in Eingriff stehen.
Das Getriebe gemäss Fig. 5, das als Hauptwechselgetriebe eines Kraftwagens ge eignet ist, ergibt drei Gänge vorwärts, Leer gang und zwei Rückwärtsgänge, die gleiche doppelte Legge - Synchronkupplung dient dazu, vorwählbare Selbstumschaltung zwi schen dem ersten und dem zweiten Gang, so wie zwischen dem zweiten und dem dritten herbeizuführen.
Eine treibende Welle 60 liegt gleichachsig zu einer Zwischenwelle 61 und einer getrie benen Welle 62. Ein Zahnrad 63. das auf Welle 61 gelagert ist, wird durch eine Vor gelegewelle 64 von einem auf der Welle 60 sitzenden Zahnrad 65 angetrieben, wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen Welle 60 und Zahnrad 63 den Wert 1,55 : 1 be sitzt.
Das Zwischenrad <B>63</B> sitzt an einem Klauenkupplungsglied 165 mit Zähnen 165a, die in Zähne 66a eines weiteren Klauenkupp- lungsgliedes 66 einzufassen vermögen, das mittels einer Gabel 67 auf Planetenträger zapfen, z. B. 68, verschoben werden kann.
Planetenritzel 70 kämmen mit einem Sonnen rad 69 auf der Welle 61, sowie mit einem Aussenrad 71, das an der getriebenen Welle 62 befestigt ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Planetenkäfig und Sonnenrad be sitzt bei feststehendem Aussenrad den Wert 1 :3.
Das verschiebliche Kiauenkupplungs- glied 66 weist zusätzliche Zähne 66b und <B>66e</B> auf, die in Zähne 71a an dem Aussenrad 71 bezw. Zähne 72a am Getriebegehäuse 72 einzugreifen vermögen.
Die doppelte Synchronkupplung besitzt eine gemeinsame Mutter 73, die mittels rechtsgängigen Gewindegängen 74 von gro sser Steigung auf die Welle 61 geschraubt ist. Diese Mutter hat zwischen Anlagen 75 und 76 einen beschränkten Schraubweg. Die Mutter ist mit einem Ring 77 versehen, der in ein Rohr 78 mit axialen Endzähnen 78a bezw. 78b ausläuft; die Zähne können wech selweise mit Zähnen 65a des Rades 65 bezw. mit Zähnen 63a des Rades 63 in Eingriff gebracht werden.
Am hintern Ende der Treibwelle 60 sind Klinken 79 angelenkt, deren Spitzen, von der treibenden Welle her gesehen, entgegen dem Uhrzeiger gerichtet sind; weitere Klinken 80, deren Spitzen im Uhrzeigersinne weisen, sind am Rade 63 an gelenkt. Die beiden Klinkensätze entsprechen nach Anordnung und Wirkungsweise den Klinken 46 bezw. 47 des Beispiels nach Fig. 2, 3 und 4.
Die Blockvorrichtung für diese Synchron kupplung umfasst eine Anzahl von Bolzen 81, die in radialen Bohrungen des Ringes 77 der Mutter 73 verschieblich sind. In der obern Hälfte der Fig. 6 sind diese Bolzen in ungeblocktem Zustand dargestellt, in der un tern Hälfte dagegen im Blockzustand. Ihre Innenenden vermögen je in ein Loch 82 der Welle 61 einzutreten, wenn sich die Mutter in der einen Endlage befindet, und je in ein Loch 82', wenn sich die Mutter in der andern Endlage / befindet. Die Bolzen 81 werden durch schwache Federn 83 auswärts gedrängt.
und ihre Aussenenden nehmen in Bohrungen Kugeln 84 auf, unter denen sich kräftige Federn 85 befinden, welche die Kugeln aus den Bolzen herauszudrängen suchen. Eine Wählermuffe 86, die bei 87, Fig. 6, eine Nut- und Keilverbindung mit dem Rohr 78 besitzt, ist auf diesem Rohr mittels einer Vorwählerstange 88 verschieblich. Auf der Innenfläche der llluffe 86 befindet sich eine Reihe von Längsnuten 89, die sich mit den Kugeln 84 decken und deren grösste Tiefe gleich dem Halbmesser der Kugeln ist. Beide Enden der Nuten sind abgeschrägt.
Die Steuervorrichtung, die in Fig. 7 im Grundriss schematisch veranschaulicht ist, umfasst einen Getriebeschalthebel 90, der in einer Schlitzführung 91 arbeitet und an einer Hülse 92 befestigt ist, die ihrerseits mittels einer Keil- und Nutverbindung auf einer Welle 93 verschieblich ist; diese ist durch feste Lager 94 an einer Axialverschiebung gehindert. Eine Hohlnabe 67a der Gabel 67 für die Bedienung des Klauenkupplungsglie- des 66 ist auf einem Fortsatz 95 der Hülse 92 drehbar gelagert und wird darauf durch einen Ring 96 in Stellung gehalten.
Ein in eine Gabel endender Arm 97, der auf der Welle 93 befestigt ist, bedient einen Winkel hebel 98, der durch einen Lenker 99 mit einem Gelenkzapfen 104 einer Vorwähler- stange 88 gekuppelt ist.
Diese Einrichtung arbeitet folgender massen: Angenommen, der Getriebehebel 90 befinde sich in. Lage N (Fix. 7) : dann sind keine Zähne des Klauenkupplungsgliedes 66 in Eingriff, und die treibende Welle 60 kann leer laufen. Eine nicht dargestellte Haupt reibkupplung, welche die Welle 60 mit dem Motor verbindet, ist ausgerückt, und jetzt wird der Hebel 90 in die Lage 1 gebracht, so dass die Zähne 66a in die Zähne 165a ein greifen. Dadurch wird der Planetenträger mit dem Zahnrad 63 geblockt, und die Wäh lermuffe 86 wird nach rechts verschoben. Man rückt nun die Hauptkupplung ein, um die treibende Welle 60 zu beschleunigen.
Das Zahnrad 63 treibt den Planetenträger mit verminderter Geschwindigkeit an, und infolge des Belastungswiderstandes am Zahnkranz 71 sucht das Sonnenrad 69 schneller als die treibende Welle zu laufen. Die Schrauben gänge 74 verschieben daher die Mutter 73 nach links, so dass unter der Wirkung der Klinken 79 die Zähne 78a in. die Zähne 65a einfassen. Die Kugeln 84 werden durch die abgeschrägten linken Enden der Nuten 89 . nach innen gedrückt; sobald die Bolzen 81 bis zu den Löchern 82 gelangen, werden sie von den Federn 85 in die Löcher hineinge drückt und blocken die Mutter auf den Schraubengängen. Auf diese Weise wird in dem für den Notfall dienenden kleinen Gang beidsinnig Antrieb hergestellt.
Zum Umschalten auf den zweiten Gang wird der Hebel 90 in die Lage 2 gebracht und danach gegen die Lage 2A gedrängt. Die erste dieser Bewegungen in die Lage 2 lässt die Wählermuffe 86 nach links gehen, und die Federn 83 bringen die Bolzen 81 aus den Löchern 82 heraus. Die treibende Welle 60 wird jetzt. durch Verzögern des Motors mit verzögert, während die getriebene Welle 62 ihre Drehung wegen der Trägheit des Fahr zeuges fortsetzt. Da das Planetenradgetriebe die Welle 61 nötigt, sich schneller zu ver zögern als die Welle 60, drücken die Schrau bengänge 74 die Mutter 73 von der Treib- welle fort.
Da jetzt, nachdem die Klinken 80 mit den Zähnen 78b in Eingriff gelangt sind, das Klauenkupplungsglied 165 unbelastet ist, lässt sich der Hebel 90 aus der Stellung 2 ohne Widerstand in die Stellung 2A ver schieben, rückt daher die Zähne 66b und 71a ein. Es besteht daher keine Relativdrehung zwischen den Teilen des Planetengetriebes. Dieses wirkt vielmehr jetzt einfach als starre Verbindung zwischen den Wellen 61 und 62. Inzwischen sind die Zähne 78b voll in Ein griff mit den Zähnen 63a gelangt, und die Bolzen 81 sind mit Blockwirkung in die Lö cher 82' eingetreten. Unter diesen Umständen entspricht die Geschwindigkeitsherabsetzung dem Wert 1,55 : 1, wie es die Vorgelegewelle ergibt.
Zum Umschalten auf unmittelbaren Gang wird der Hebel 90 in Stellung 3 ge legt, so dass er die Wählermuffe nach rechts gleiten lässt und die Bolzen 81 entblockt. So bald jetzt, der Motor verzögert wird, bringen die Gewindegänge 74 die Mutter 73 nach links. Unter der Wirkung der Klinken 79 greifen die Zähne 65a und 78a ineinander ein und halten die treibende und die getrie bene Welle unter dem Einfluss von Überhol moment im Gleichlauf. Ist dieser eingetreten, so dringen die Bolzen 81 selbsttätig in die Löcher 82 ein, wie beschrieben, und vermö- gen, wenn jetzt der Motor wieder beschleu- nigt wird, Treibmoment zu übertragen.
Zum Zurückschalten von unmittelbarem Gang auf den zweiten Gang wird man den Schalthebel 90 in die Lage 2A bringen und den Motor verzögern, so dass das Aufhören des Treibmomentes die Blockbolzen entlastet und so ihr Austreten aus den Löchern 82 er möglicht. Der Motor wird jetzt wieder be schleunigt, um die Mutter 73 nach rechts zu bewegen.
Das Treibmoment lässt unter dem Einfluss der Klinken 80 die Zähne 78b und 63a in Eingriff miteinander gelangen und bewirkt dadurch die drehfeste Verbindung der Welle 60 mit der Welle 61 über das Rad 63. Die Kugeln 84 werden dabei durch das schräge rechte Ende der Nuten 89 nach innen ge drückt, und sobald die Bolzen 81 vor den Löchern 82' stehen, lassen die Federn 85 die Bolzen in die Löcher eintreten, so dass die Mutter geblockt ist. Zum Umschalten vom zweiten auf den ersten Gang wird Hebel 90 gegen Lage 2 gedrängt und der Motor zeit weilig verzögert.
Sobald das im Getriebe sieb übertragende Moment seinen Sinn umkehrt, geht Hebel 90 in die Lage 2 über, und wei. ter wird er in die Lage 1 gebracht. Der Rück wärtsgang wird dadurch eingeschaltet, dass man den Hebel in die Lage R bringt: da durch gelangen die Zähne 66e und 72a in Eingriff, so dass der Planetenträger gegen Drehung geblockt ist. Das Planetengetriebe wirkt jetzt als Umkehrgetriebe, wobei das Sonnenrad 69 über die Vorgelegewelle an getrieben wird.
Die Stellung<I>RA</I> ergibt einen höheren Gang rückwärts, wobei die Wellen 60 und 61 unmittelbar gekuppelt sind.
Das in Fig. 8 schematisch veranschau lichte Getriebe besitzt zwei Gangwähl- Doppelkupplungen und ergibt drei Geschwin digkeiten vorwärts. Die selbsttätige Syn chronumschaltung von jedem kleineren Gang auf den nächsthöheren geschieht durch Be dienen nur der einen oder der andern der beiden Doppelkupplungen.
Die treibende Welle 110 lässt sich wech selweise mit einem auf der getriebenen Welle 111 befestigten Zahnrad 114 direkt verbin den, oder mit zwei Zahnrädern 112, 113, die auf der treibenden Welle gelagert sind. Dies geschieht durch eine Synchron-Doppelkupp- lung der anhand von Fig. 5 und 6 beschrie benen Art. Diese Kupplung besitzt eine Mut ter 115, die in rechtsgängige Gewindegänge 116 auf der Welle 110 eingreift, ferner eine Steuermuffe 117.
Das Zahnrad 114 kämmt mit einem Rade 119 auf einer Vorgelegewelle <B>118.</B> Zahnräder 122 und 123, die mit den Rädern 112 bezw. 113 kämmen, sind auf der Vorgelegewelle unabhängig drehbar und las sen sich mit letzterer wechselweise durch eine Synchron-Doppelkupplung verbinden, wie sie anhand von Fig. 2 und 4 beschrie ben ist. Diese Kupplung weist eine Mutter 124 auf, die in Linksgewinde 120 der Vor gelegewelle 118 eingreift, ferner eine Block muffe 121.
Die treibende Welle 110 läuft in der Richtung des Pfeils. Bei kleinstem Gang überträgt sich der Antrieb über die Teile 110, 116, 115, 115a, 113a, 113, 123, 123a, <I>124a,</I> 124, 120, 118,<B>1</B>19, 114 und 111, wo bei die Steuermuffe 117 und die Blockmuffe 121 rechts stehen. Zum Einschalten des zwei ten Ganges drängt man die Blockmuffe 121 nach links und verzögert den Motor, bis die Vorgelegewellen -Kupplungsmutter 124 ihre linke Endlage erreicht hat und dort geblockt ist.
Der Antrieb geht jetzt, wie bei dem er sten Gang, bis zu den Zähnen 113a, von dort über die Teile 112, 122, 122a, 124a und dann wie beim ersten Gang, wobei die Mut ter 124 durch die Blockmuffe 121, die dabei einen Teil des Treibmomentes überträgt, in linker Greiflage gehalten wird. Beim Rück schalten auf den ersten Gang ist zunächst der Motor zu verzögern, um die Muffe 121 zu entlasten, damit sie nach rechts versebo- ben werden kann.
Zum Einrücken des unmittelbaren Ganges verschiebt man die Steuermuffe 117 nach links und verzögert den Motor, bis die Treib wellenkupplungsmutter 115 nach rechts ge gangen und hier geblockt ist. Der Antrieb geht jetzt über die Teile 110, 116, 115, 115b, 114a, 114 und 111;
die - Mutter 115 ist in ihrer rechten Greiflage durch die Sperrbolzen geblockt, welche das Treibmoment übertra gen, so dass auch hier zwecks Rückschaltens der Mutter eine Verzögerung des Motors not wendig ist, damit die Sperrbolzen ausrücken können. Eine vermehrte Anzahl von Ge schwindigkeiten lässt sich dadurch erzielen, dass man mehrere der beschriebenen Wechsel getriebe hintereinanderlegt. So bezeichnen in Fig. 9 A und B Getriebe von der Art gemäss Fig. 2 und Fig. B.
Die getriebene Welle 32 des ersten Getriebes A (Fig. 2) ist durch eine geil- und Nutverbindung 135 mit der treibenden Welle<B>110</B> des zweiten Getriebes B (Fig. 8) unmittelbar gekuppelt.
Ist der Unterschied zwischen dem grossen und dem kleinen Übersetzungsverhältnis in nerhalb des Getriebes A grösser als zwischen den Übersetzungsverhältnissen des dritten und des ersten Ganges in B, so ergeben sich insgesamt sechs Gänge nacheinander, und nur wenn man vom dritten zum vierten Gang oder umgekehrt übergehen will, muss man in beiden Getrieben gleichzeitig eine Umschal tung vornehmen. Der insgesamt erste Gang ergibt sich durch Einschalten des ersten Gan ges in B bei kleinerem - d. h. in diesem Falle unmittelbarem - Gang: in A.
Der zweite und dritte Gang wertlen_ dadurch er zielt, dass man B auf seinen zweiten und dritten Gang umschaltet. Der vierte Gang ergibt sich durch gleichzeitiges Umschalten in A auf hohen Gang (Übersetzung ins Schnelle) und in B zurück auf' dessen ersten Gang. Will man danach den fünften und sechsten Gang einrücken, so wird B auf seinen zweiten bezw. dritten Gang umge schaltet.
Beim dritten Gang laufen alle Haupt wellen, nämlich 30, 32, 110 und 111, mit gleicher Geschwindigkeit. Beim Umschalten auf den vierten Gang müssen die Wellen 32 und 110 relativ zu der getriebenen Welle <B>111</B> erheblich beschleunigt werden, während die treibende Welle 30 verzögert wird. Wer den die verschiedenen Gangwählerkupplungs- Steuerungen gleichzeitig bedient, um diese Umschaltung vorzuwählen, wie das praktisch bequem ist, so kann man die Umschaltung durchführen, indem man zunächst den Motor in nicht geringerem Grad verzögert als ent sprechend dem Übersetzungswechsel, den das Getriebe<I>A</I> ergibt,
so dass man in<I>A</I> den gro ssen Gang einschaltet; danach beschleunigt man den Motor in nicht geringerem Grad als dem Übersetzungswechsel zwischen dem drit ten und dem ersten Gang des Getriebes B entspricht, so dass man in B den ersten Gang einrückt. Dieser Gangwechsel mag also eine unbequem lange Zeit beanspruchen. Das Hilfs getriebe gemäss Fig. 9 jedoch ermöglicht auch diese Art des Gangwechsels, und ebenso den Übergang vom vierten zum dritten Gang, wo eine ähnliche Verzögerung auftreten kann, in der gleichen kurzen Zeit wie sonst.
Ein Zahnrad 131 auf Welle 110 kämmt mit einem Zahnrad 132, das auf der Vor gelegewelle<B>118</B> des Getriebes B sitzt. Ein Steuerhebel 134 lässt sich so bewegen, dass er das Rad 132 wechselweise mit einem Reib- kupplungsglied 135' auf Welle 118, sowie mit einem Bremsring 136 am Gehäuse des Getriebes B zum Eingriff bringt. Das Hilfs zahnrad 131 ist von etwas geringerem Durch messer als das erste Zahnrad 113 des Getrie bes B, Fig. B.
Beim Umschalten vom dritten zum vier ten Gang werden die Steuerhebel der beiden Getriebe A und B so bewegt, da.ss der vierte Gang vorgewählt wird; die treibende Welle 30 wird verzögert, und sobald das Treib- moment verschwunden ist, wird der Steuer hebel 134 entgegen dem Uhrzeiger um seinen Zapfen 134a geschwenkt; er kuppelt dadurch das Hilfsrad 132 mit der Vorgelegewelle 118, bis sich die Wellen 32 und 110 hinreichend beschleunigt haben, um in dem Getriebe B den ersten Gang einzurücken.
Die Verzöge rung der treibenden Welle braucht nur aus zureichen, um in dem Getriebe A die Über setzung ins Schnelle einzurücken.
Beim Übergang vom vierten zum dritten Gang nach dem Bedienen der Vorwähler- steuernngen der Getriebe<I>A</I> und<I>B</I> wird die treibende Welle 30 zeitweilig verzögert und dann wieder beschleunigt. Sobald das Treib- moment verschwunden ist, wird der Steuer hebel 134 im Uhrzeigersinn geschwenkt und bringt das Hilfsrad 132 zum Anliegen an dem Bremsring 136, bis die Wellen 32 und 110 genügend verzögert sind,
um im Getriebe B den dritten Gang herzustellen, während die treibende Welle sich beschleunigt, bis in dem Getriebe A der kleine, d. h. der unmit telbare Gang eingerückt ist.
Wenn bei der Anordnung nach Fig. 9 der Unterschied zwischen den Übersetzungs- verhältnissen des grossen und des kleinen Ganges im Getriebe A geringer ist als zwi schen den Übersetzungsverhältnissen des dritten und des ersten Ganges im Getriebe <I>B,</I> so kann das Getriebe<I>A</I> dazu verwendet werden, um einen vierten schnellen Gang zu ergeben, also einen Gang höher als der ins gesamt unmittelbare Gang, derart, dass vier Geschwindigkeiten vorwärts nacheinander erzielbar sind, und zwar ohne doppelte Schal tung der Gangwählerkupplungen bei jedem Gangwechsel;
in diesem Falle sind die Rüfs- räder 131 und 132 nebst Bedienung nicht er forderlich.
Fig. 10 zeigt eine Anordnung, bei wel cher der hohe Gang durch unmittelbaren mechanischen Trieb erzielt wird, während kleiner Gang durch ein Flüssigkeitsgetriebe (Wandler) nach Föttinger-Bauart erreicht wird. Infolgedessen ist das über den Weg des kleinen Ganges erzielbare Übersetzungs- verhältnis nicht festgelegt, sondern hängt von der absoluten Geschwindigkeit der trei benden Welle, sowie von der Drehmoment belastung der getriebenen Welle ab.
Bei einer solchen Anordnung ist es erforderlich, den Drehmoment-Wandler als solchen ausser Wirkung zu setzen, wenn unmittelbarer Gang eingeschaltet wird; andernfalls wür den die Reibungsverluste in der Flüssigkeit hinderlich sein. Der treibende Teil 141 des Flüssigkeitsgetriebes ist auf der treibenden Welle 140 befestigt, während das Turbinen rad 142 auf der getriebenen Welle 145 sitzt.
Der Körper 146 zur Aufnahme des Rück druckes lässt sich durch eine einsinnig wir- kende Kupplung 147 mit einem urdrehbaren Glied 151 verbinden, wobei die Kupplung 147 mit einer Blockvorrichtung 149 versehen sein mag, welche imstande ist, den Körper 146 daran zu verhindern, vorwärts zu rotie ren, z. B. wenn gewünscht wird, der getrie benen Welle 145 beim Verwenden des hy draulischen Antriebes ein Bremsmoment zu erteilen.
Die dargestellte Kupplung ist eine solche nach Legge, wie bereits beschrieben.
Die getriebene Welle 145 ist mit Zähnen 145a versehen, die mit Zähnen 148a einer Mutter 148 zusammenwirkt; die Mutter greift in linksgängige Schraubengänge 143 auf der treibenden Welle 140. Ein steuer barer Blockring 150 ist durch eine Keil- und Nutverbindung verschiebbar auf der Mutter 148 gelagert und vermag mit einem Zahn kranz 144 der Welle 140 in Eingriff zu tre ten. Der Ring 150 wird durch Stangen 152 bedient, die an einem Steuerglied 153 sitzen.
Der Arbeitskreislauf des Flüssigkeitsge triebes wird im Betriebe ständig gefüllt gehalten. Die Mittel zum Ersetzen der an den Dichtungen vorbeileckenden Flüssigkeit und zum Durchtreiben der Flüssigkeit durch einen Kühler sind als bekannt vorausgesetzt und nicht dargestellt.
Beim Anlassen aus der Ruhe bleibt die Mutter 148, wenn die Welle 140 in Pfeil richtung beschleunigt wird, in der darge stellten Ausrücklage, und die getriebene Welle 145 wird lediglich durch die im Flüs sigkeitsgetriebe übertragene Energie ange trieben, wodurch in bekannter Weise eine Drehmomentsteigerung eintritt; die Dreh momentrückwirkung auf das Glied 146 geht dabei durch die Kupplung 147 auf den festen ,Teil 151 über.
Um nun den unmittelbaren Gang einzu schalten, drängt man den Blockring 150 nach links und verzögert die Welle 140, bis ihre Geschwindigkeit unter diejenige der getrie benen Welle 145 zu sinken sucht. Die Mut ter 148 wird jetzt nach links gezogen und rückt die Zähne 145a und 148a ineinander ein, so dass die beiden Wellen bei gleicher Geschwindigkeit gehalten werden. Sobald sich der Schraubweg der Mutter 148 auf der treibenden Welle 140 vollendet, gelangen die Lücken zwischen den Zähnen des Blockringes 150 vor die Zähne des Ringes 144. Der Blockring verschiebt sich daher nach links und blockt die Mutter auf den Gewindegän gen 143.
Die Welle 140 wird jetzt beschleu nigt, und das Treibmoment geht durch die geblockte Synchronkupplung. Der treibende Teil und die Turbine des Flüssigkeitsgetrie bes laufen daher mit gleicher Geschwindig keit und nehmen den Rückdruckkörper 146 frei mit, während die einsinnig wirkende Kupplung 147 jetzt ausrückt (nachdem die Vorrichtung 149 nach links bewegt worden ist, wenn sie vorher eingerückt war). Auf diese Weise sind beim unmittelbaren Gang Reibverluste an der Flüssigkeit vermieden.
Um von dem unmittelbaren Gang wieder auf kleinen Gang zu schalten, ist vorerst eine Verzögerung der Antriebswelle nötig, um den Ring 150 zu entlasten, damit er aus gerückt werden kann.
Speed change transmission. The invention relates to a speed change transmission of the type in which the shift can be carried out during operation without the need to drive the drive between a machine driving the transmission and the driven part of the transmission outside the transmission interrupt the transmission system containing,
wherein the speed change is initiated by temporarily reducing the torque transmitted from the drive machine to the input shaft of the speed change gear.
Such gears have been used in motor vehicles in the form of a two-speed gearbox in series with a usual speed change gearbox with reverse gear, for the purpose of having a translation in the fast beyond the direct gear available, which can be achieved without pressing the main clutch pedal during the Operation can be engaged and disengaged.
However, such a transmission has already been arranged in the form of a unit for three or more forward gears, instead of the usual multi-speed transmission, in conjunction with a transmission that results in the idle gear and the reverse gear, and with a sliding clutch that is used when starting up. Such transmissions in motor vehicles are seen with gear selector claw clutches that are able to transmit torque both from the engine and to the engine ("overtravel torque") via the engaged claws.
In order to be able to shift such a transmission without disengaging the main friction clutch in series with it, it is necessary to train the selector to be strong, for example with a servo motor or a shift lever acting via a strong spring, so that the dog clutch can be operated during the very short period of time is fully disengaged, during which the torque load on the gearbox is negligibly small,
namely, when the engine revs to receive torque instead of delivering it. If the dog clutch were not fully disengaged as soon as noticeable overtaking torque begins to act on the transmission, this torque would lock the clutch in the engaged position and thus prevent shifting.
Furthermore, while such a sliding claw clutch is disengaged, it can happen that the two clutch parts assume a high relative speed with respect to one another, so that heavy impacts occur when the clutch is re-engaged. It is therefore necessary in arrangements of this type to take precautions so that the clutch is fully engaged during the brief moment during which the driving and driven parts run synchronously.
The purpose of the invention is to provide an improved speed change transmission of the specified type in which the gear change is simplified.
According to the invention, a coupling device for producing the high gear (with a two-speed transmission) or one of the higher gears (with a transmission with more than two forward speeds) has a single-directional clutch which is directed and arranged so that it is always under the Effect of overtaking torque takes effect.
This unidirectional clutch is combined with a controllable blocking device that cannot be moved into the blocking position when the higher gear is established until the one-way clutch is fully engaged, and which blocking device enables the coupling device to drive after engaging - moment, i.e. that from the engine, to be transmitted.
The terms "driving torque" and "overtaking torque" also include the reaction torques which are respectively generated when driving by the engine. occur when overtaking the engine by the usual driven part in a planetary gear, in which the clutch is used to produce a higher gear in order to transmit such reaction torques.
The improved transmission is preferably designed such that during the action of the above-mentioned clutch for the high gear and one clutch for the low gear, which two clutches are used for speed changes without interrupting the transmission path outside the transmission, the ratio of the speeds the driving and driven shaft of the transmission cannot exceed the limits which are caused by the gears formed by these clutches, d. H.
the ratio of the speed of the driving shaft to that of the driven shaft can never times exceed the ratio given by the said gear for the low gear, and can never be less than the ratio caused by the gear for the high gear.
The improved transmission therefore comprises, in its preferred embodiment, a unidirectional clutch to form the drive for the low gear, which is arranged so that it engages under the influence of driving torque, with both the clutch for the high and that for the small Gear are able to actively disengage themselves as soon as the torque transmitted by them reverses its meaning, and each clutch is combined with a block device that is unable to grip and block the associated clutch when making the drive after changing gears before the latter is fully indented, and which is still able to
to block the clutch so that it is able to transmit both driving torque and overtaking torque, a control device also being operable in such a way that the blocking device is pushed towards the blocking position, so that it engages when the associated clutch is engaged.
In the drawing, the invention is illustrated by exemplary embodiments, FIG. 1 shows schematically a two-speed transmission with a countershaft, and FIG. 2 shows a section through another exemplary embodiment with a planetary gear; 3 and 4 are partial sections along 3-3 respectively. 4-4 of Figure 2;
FIG. 5 is a section through a transmission composed of a planetary gear and transmission with an intermediate shaft, and FIG. 6 is a cross section through part of this transmission; Fig. 7 shows schematically a Steuervor direction for the transmission of Figure 5; Figure 8 is a section through a three-speed transmission with countershaft; Fig. 9 shows an arrangement for easier switching in cases where two transmissions according to the invention are coupled in series with one another;
Fig. 10 illustrates in section a further embodiment, wherein one of the energy paths of the transmission has a fluid transmission on the type of Föttinger gear.
According to FIG. 1, a pinion 10 is on the driving shaft 11 via a countershaft 12 in permanent connection with a gear wheel 13 which is rotatably mounted on the driven shaft 14. On the driven shaft 15 two coupling members 16 respectively are on both sides of a ring. 17 arranged with undercut ratchet teeth for a single acting clutch.
The coupling members 16, 17 are non-rotatable by means of a wedge and groove connection, but are mounted on the driven shaft so that they can be moved agially. The coupling members 16, 17 act with locking teeth 20 respectively. 21 on the wheels 10 respectively. 13 together.
A block sleeve 22, which slides on the ring 15 and is forced by a tongue and groove connection to run around with it, is provided with grooves 18 and 19, each with a number of spring-loaded bolts 23 respectively. 24 work together: the bolts can ments in bores 25 respectively. 26 of the shaft 14 to enter, but only when the respective link 16 or 17 is completely in the gripping position. The sleeve 22 can be pushed into its end position by a fork 27 which is coupled by springs to a displaceable preselector control rod 28.
Between the coupling members 16 and 17 a number of springs 29 is arranged, the length of which is dimensioned so that they allow one coupling member to assume an ineffective position when the other fully into the toothing 20 respectively. 21 is engaged, but when one coupling member begins to disengage, bring the other to grip. The drive shaft 11 is via a main clutch, for. B. a fluid coupling or a centrifugal friction clutch connected to the engine.
Fig. 1 illustrates the transmission with a high gear engaged; however, the low gear is preselected and the switchover is prepared.
When starting in low gear, the block bolts 23 are in the unblocked position, as shown in FIG. 1 for the other bolts 24, and the control rod 28 is on the right, as indicated. If the driving torque acts on the shaft 11, it rotates in the direction of the arrow. and the drive is transmitted via the cogs and the coupling member 17 of the small gear to the driven shaft 14. The ratchet teeth 20 have the coupling member 16 of the high gear if it is too far left.
As soon as the coupling member 17 of the small gear is fully engaged when it is engaged, the rising part of the bottom of the grooves 19 of the spring-loaded block sleeve 22 pushes the bolts 24 into the holes 26 and block the coupling of the small gear, so that if the Motor is decelerated, overtravel torque can also be transmitted.
If you now want to switch to high gear, move the preselector control rod 28 to the left; then the fork 27 takes the sleeve 22 with it to the left and allows the bolts 24 to exit the holes 26, since these bolts are unloaded when driving torque is transmitted through the low gear. The rising part of the bottom of the grooves 18 now pushes the bolts 23 inwards, which, however, since the coupling member 16 of the large passage is not yet engaged, for their part are not yet at the holes 25 and therefore not yet. can step into it.
The motor is now delayed ver, and thereby the coupling member 17 of the small gear under the effect of the inertia of the parts driven by the shaft 14 will overtake the ratchet teeth 21 first. The springs 29 now urge the coupling member 16 of the high gear against the teeth 20. However, since the shaft 11 runs faster than the member 16, this is not able to penetrate far enough to the left to the bolts 23 to the holes 25 to bring.
If the speed of the driving shaft 11 falls to that of the driven shaft 14, the clutch 20, 16 of the high gear is fully engaged and keeps both shafts in synchronism. The complete engagement of the coupling member 16 now brings the bolts 23 as far as the holes 25, so that the locking sleeve 22, which is under spring action, can complete its movement to the left and thus insert the bolts 23 into the holes 25.
Now the engine is accelerated again, and the driving torque goes from shaft 11 via the coupling 20, 16 of the large gear, which is prevented from disengaging under driving torque by the block bolts 23, to shaft 14. If you want to go from the large to the small gear again, the control rod 28 is pushed to the right so that the bottom of the grooves 19 pushes the bolts 24 inwards again. Since they are loaded by the driving torque, the bolts 23 initially remain in the block position according to FIG. 1.
The motor is now temporarily decelerated so that the driving torque disappears, and the driving and driven shaft are kept synchronous in that the clutch 20, 16 still remains engaged under the influence of the overrunning torque. But since the bolts 23 are now unloaded, they spring outward and unblock the clutch 20, 16 so that when the engine is accelerated again, the ratchet teeth 20 overtake the teeth 16.
The springs 29 then bring the teeth 17 into contact with the teeth 21; but since the shaft 14 is initially still running faster than the wheel 13, the coupling member 17 is initially unable to advance far enough to the right to bring the bolts 24 to the holes 26. Only when the speed of the wheel 13 is equal to that of the shaft 14, the hitch be 17, 21 of the small gear fully engaged and thus the small gear Herge provides.
Full engagement of the coupling member 17 now brings the bolts 24 as far as the holes 26 so that the block sleeve 22 can complete its movement to the right and bring the bolts into engagement.
If, for example, the main clutch is a constantly filled fluid clutch that is not able to completely interrupt the drive, disengaging the high gear with the engine idling and the driven gear shaft brought to a standstill by the load can be made easier by a precaution is taken by means of which the driving shaft of the gear unit can be forced to rotate backwards, for example according to schor eiz. Patent No. 161452.
Fig. 1 shows a very simple arrangement Anord for the purpose of convenient explanation of the invention. In practice, however, it will be preferred to use a more robust form of single-directional couplings. The other examples have an inevitable, one-way clutch according to Legge with a blocking device for producing an actuator in both directions.
Fig. 2 shows. a planetary gear be seated transmission with two Geschwindigkei th forward, namely an immediate gear and a fast gear, with before selectable synchronous shift between the, also a reverse gear and a neutral gear. A planet carrier shaft 31 is coaxial with a driving shaft 30 and a driven shaft 32 between these two shafts 30 and 32 angeord net.
A slidable, driving claw coupling piece 33, which is controlled by a reversing lever 35 via a selector rod 34, is provided with teeth 33 a and 33 b. which are able to engage alternately in a toothing 31a on shaft 31 and a toothing 36a, the latter being ausgebil det on a sleeve 36 mounted on shaft 31. A sun gear 37 on the sleeve 36 meshes with planet gears 38, which in turn mesh with an external gear 39 on the driven shaft 32. The planet carrier 31c is provided with teeth 31b, which can be detected by teeth 34a of a non-rotatable ring attached to the selector rod 34.
An automatic synchronous switch between the forward gears is now provided, using a double Legge clutch. This includes a nut 40 which engages in right-hand threads 41 of great pitch that are present on the sleeve 36. The nut 40 has a limited screwing area on the sleeve 36, namely between attachments 42 and 43.
Teeth 40a on the nut 40 are able to alternate between the teeth 33b - when the link 33 is in its right end position - and engage in teeth 44 which are attached to the gear housing 45. A number of pawls 46 can cooperate with the teeth 33b. The pawls are pivotable on pins 48 which are fastened to the nut 40, and are urged against stops 46a by means of springs 46b, FIG. 3, until their tips protrude slightly in front of the teeth 40a at 46c.
A similar series of pawls 47, FIG. 4, which are under the influence of springs 47b and are pressed by them against stops 47a, and which also sit on the pin 48, are designed to work together with the fixed teeth 44 . A block sleeve 49 is provided with internal teeth 49a, in which external teeth 40b of the nut 40 fit: the sleeve 49 can be subjected to an axial force similar to the sleeve 22 according to FIG. 1 by a preselector control 50, 51.
An additional toothed ring 49b in or on the sleeve 49 is located at an axial distance from the toothed ring 49a, the individual teeth of the toothed ring 49b being offset in the circumferential direction to the individual teeth of the toothed ring 49a.
This gear works as follows: Assuming the parts are in the position shown, the driving shaft 30 is at rest, but the lever 35 is pivoted to the left in order to engage the teeth 33a in the teeth 31a and the teeth 33b in the path of the Bring pawls 46. The control rod 51 is pushed to the left to select the immediate gear. The block sleeve 49 cannot go to the left because the teeth 36b rest against the ends of the teeth 49b.
The driving shaft is now accelerated in the direction of the arrow, and the planet carrier is set in rotation by the shaft 31. Because of the resistance offered by the load on the driven shaft 32, the planet gears 38 bring the sleeve 36 to rotate faster than the driving shaft.
The pawls 46 on the nut 40 now capture the teeth 33b and limit the speed of the nut to that of the driving shaft, so that the nut under the action of the screw gears 41 is shifted to the left, the pawls 46 the teeth 40a exactly in A handle with teeth 33b guide. When the nut reaches the abutment 42, the rotation of the block sleeve 49 relative to the sleeve 36 has brought the gaps in the teeth 49b into alignment with the teeth 36b,
so that sleeve 49 springs to the left and pushes teeth 49b into teeth 36b; the nut is thus blocked against screwing movement. In this state, the transmission is able to transmit both driving torque and overtaking torque indirectly between shafts 30 and 32. The planetary gear is blocked.
If you want to switch to overdrive, the preselector rod 51 is pushed to the right and the block sleeve 49 returns to the position shown, whereby it is prevented from shifting even further to the right because the rear end of the teeth 49a against the teeth 36b issue. The motor driving shaft 30 is now decelerating and the continued rotation of wheel 39 under the action of the inertia of the parts driven by shaft 32 results in sleeve 36 being decelerated more than the driving shaft.
The nut 40 therefore screws itself to the right until the teeth 40a leave the teeth 33b, and the pawls 47 initially run past the fixed teeth 44. Continued delay in the driving shaft causes the sleeve 36 to come to a standstill and rotate in the opposite direction. Then the pawls 47 lock the nut 40 against rotation, so that it occurs to the right under the action of the threads 41, the teeth 40a being guided precisely into engagement with the fixed teeth 44 by the pawls.
When the mother reaches the position 43, the grooves of the teeth 49a of the block sleeve 49 come to stand in front of the teeth 36b of the sleeve 36, so that the block sleeve 49 jumps to the right and the teeth 49a engage in the teeth 36b. The nut is now blocked against screwing.
Now the shaft 30 is accelerated by the driving machine, and the effect of the driving torque on the screw threads 41 tries to push the nut to the left and to move the teeth 40a and 44 apart. But since, as I said, the block sleeve 49 prevents the nut from screwing, the transmission remains in overdrive; the sun gear is stationary and the driven shaft 32 runs faster than the driving shaft.
To switch from overdrive to the small immediate gear, the preselector control rod 51 is moved to the left. The block sleeve 49 remains in its right position because it is held in place by the load acting on its teeth 49a as a result of the transmitted driving force.
Now the driving machine is temporarily delayed in order to relieve the block sleeve 49, which then immediately jumps into the position shown in FIG. If the machine is now accelerated like that, the immediate gear is established, as described above.
The pawls 46 and 47 have at their outer ends on the side bevels 46c and 47c, FIGS. 3 and 4, so that when they are axially moved in the area of the teeth 33b respectively. 44 It's easier to never let them depress you.
For reverse gear, the lever 35 is pivoted to the right, so that the selector rod 34 engages the teeth 33b in the teeth 36a and blocks the planet carrier against rotation in that the teeth 34a are in engagement with the teeth 31b.
The transmission according to FIG. 5, which is suitable as the main gearbox of a motor vehicle ge, gives three gears forward, idle gear and two reverse gears, the same double Legge - synchromesh clutch serves to preselectable self-switching between tween the first and second gear, as between to bring about the second and the third.
A driving shaft 60 is coaxial with an intermediate shaft 61 and a driven shaft 62. A gear 63. which is mounted on shaft 61 is driven by a countershaft 64 from a gear 65 seated on the shaft 60, the transmission ratio between shaft 60 and gear 63 have a value of 1.55: 1.
The intermediate gear <B> 63 </B> sits on a claw coupling member 165 with teeth 165a, which are able to engage in teeth 66a of a further claw coupling member 66 which pin by means of a fork 67 on planetary carriers, e.g. B. 68, can be moved.
Planetary pinion 70 mesh with a sun wheel 69 on the shaft 61, as well as with an outer gear 71 which is attached to the driven shaft 62. The gear ratio between the planetary cage and the sun gear is 1: 3 when the outer gear is stationary.
The displaceable Kowenkupplungs- member 66 has additional teeth 66b and <B> 66e </B>, which in teeth 71a on the outer wheel 71 and. Teeth 72a on the transmission housing 72 are able to engage.
The double synchronous clutch has a common nut 73, which is screwed onto the shaft 61 by means of right-hand threads 74 with a steep pitch. This nut has a limited screw travel between systems 75 and 76. The nut is provided with a ring 77, which BEZW in a tube 78 with axial end teeth 78a. 78b expires; the teeth can alternate with teeth 65 a of the wheel 65 respectively. with teeth 63a of the wheel 63 are engaged.
At the rear end of the drive shaft 60 pawls 79 are articulated, the tips of which, viewed from the drive shaft, are directed counter-clockwise; more pawls 80, the tips of which point clockwise, are steered on the wheel 63 to. The two sets of pawls correspond to the arrangement and mode of operation of the pawls 46 respectively. 47 of the example according to FIGS. 2, 3 and 4.
The blocking device for this synchronous clutch comprises a number of bolts 81 which are displaceable in radial bores of the ring 77 of the nut 73. In the upper half of Fig. 6, these bolts are shown in the unblocked state, in the un tern half, however, in the blocked state. Their inner ends can each enter a hole 82 of the shaft 61 when the nut is in one end position, and each in a hole 82 'when the nut is in the other end position /. The bolts 81 are urged outwards by weak springs 83.
and their outer ends receive balls 84 in bores, under which there are powerful springs 85 which seek to force the balls out of the bolts. A selector sleeve 86, which at 87, FIG. 6, has a tongue and groove connection with the tube 78, is displaceable on this tube by means of a preselector rod 88. On the inner surface of the air sleeve 86 there is a series of longitudinal grooves 89 which coincide with the balls 84 and whose greatest depth is equal to the radius of the balls. Both ends of the grooves are beveled.
The control device, which is illustrated schematically in plan in FIG. 7, comprises a gear shift lever 90 which operates in a slot guide 91 and is fastened to a sleeve 92 which, in turn, is displaceable on a shaft 93 by means of a spline and groove connection; this is prevented from axial displacement by fixed bearings 94. A hollow hub 67a of the fork 67 for operating the claw coupling link 66 is rotatably mounted on an extension 95 of the sleeve 92 and is held in position thereon by a ring 96.
An arm 97 which ends in a fork and which is fastened on the shaft 93 operates an angle lever 98 which is coupled by a link 99 to a pivot pin 104 of a preselector rod 88.
This device works as follows: Assuming the gear lever 90 is in position N (Fix. 7): then no teeth of the claw coupling member 66 are in engagement and the driving shaft 60 can run idle. A main friction clutch, not shown, which connects the shaft 60 to the motor, is disengaged, and now the lever 90 is brought into position 1, so that the teeth 66a mesh with the teeth 165a. As a result, the planet carrier is blocked with the gear 63, and the selector sleeve 86 is moved to the right. The main clutch is now engaged in order to accelerate the driving shaft 60.
The gear 63 drives the planet carrier at a reduced speed, and as a result of the load resistance on the ring gear 71, the sun gear 69 tries to run faster than the driving shaft. The screw threads 74 therefore move the nut 73 to the left, so that, under the action of the pawls 79, the teeth 78a enclose the teeth 65a. The balls 84 are slanted through the left ends of the grooves 89. pushed inwards; as soon as the bolts 81 reach the holes 82, they are pressed into the holes by the springs 85 and block the nut on the screw threads. In this way, drive is produced in both directions in the small gear used for emergencies.
To switch to second gear, the lever 90 is brought into position 2 and then pushed against position 2A. The first of these movements into position 2 causes the selector sleeve 86 to go to the left and the springs 83 bring the bolts 81 out of the holes 82. The driving wave will now be 60. by decelerating the motor with decelerated while the driven shaft 62 continues its rotation because of the inertia of the driving tool. Since the planetary gear train forces the shaft 61 to decelerate faster than the shaft 60, the screw threads 74 push the nut 73 away from the drive shaft.
Since now, after the pawls 80 have come into engagement with the teeth 78b, the claw coupling member 165 is unloaded, the lever 90 can be moved from position 2 to position 2A without resistance, thus engaging teeth 66b and 71a. There is therefore no relative rotation between the parts of the planetary gear. Rather, this now acts simply as a rigid connection between the shafts 61 and 62. In the meantime, the teeth 78b are fully engaged with the teeth 63a, and the bolts 81 have entered the holes 82 'with a blocking effect. Under these circumstances, the speed reduction corresponds to the value 1.55: 1, as the countershaft gives.
To switch to immediate gear, the lever 90 is placed in position 3 so that it lets the selector sleeve slide to the right and unblocks the bolts 81. As soon as the engine is decelerating, the threads 74 bring the nut 73 to the left. Under the action of the pawls 79, the teeth 65a and 78a mesh and keep the driving and the driven shaft under the influence of overtaking torque in synchronization. If this has occurred, the bolts 81 automatically penetrate into the holes 82, as described, and are able to transmit driving torque when the motor is now accelerated again.
To downshift from immediate gear to second gear, the shift lever 90 will be brought into position 2A and the engine decelerated so that the cessation of the driving torque relieves the block bolts and thus enables them to emerge from the holes 82. The motor is now accelerated again to move the nut 73 to the right.
The driving torque, under the influence of the pawls 80, causes the teeth 78b and 63a to engage with one another and thereby causes the rotationally fixed connection of the shaft 60 to the shaft 61 via the wheel 63. The balls 84 are moved by the inclined right-hand end of the grooves 89 inside ge, and as soon as the bolts 81 are in front of the holes 82 ', the springs 85 let the bolts enter the holes, so that the nut is blocked. To switch from second to first gear, lever 90 is pushed against position 2 and the engine is temporarily delayed.
As soon as the torque transmitted in the transmission screen reverses its meaning, lever 90 goes into position 2, and white. ter it is brought into position 1. The reverse gear is switched on by moving the lever to position R: the teeth 66e and 72a mesh through this, so that the planet carrier is blocked against rotation. The planetary gear now acts as a reverse gear, with the sun gear 69 being driven via the countershaft.
The <I> RA </I> position results in a higher gear reverse, with the shafts 60 and 61 being directly coupled.
The illustrated in Fig. 8 schematically illustrated transmission has two gear selector double clutches and results in three speeds forward. The automatic synchronous switching from each lower gear to the next higher is done by loading only one or the other of the two double clutches.
The driving shaft 110 can alternatively be connected directly to a gear 114 mounted on the driven shaft 111, or to two gear wheels 112, 113 which are mounted on the driving shaft. This takes place by means of a synchronous double clutch of the type described with reference to FIGS. 5 and 6. This clutch has a nut 115 which engages in right-hand threads 116 on the shaft 110, and also a control sleeve 117.
The gear 114 meshes with a gear 119 on a countershaft 118. Gears 122 and 123, which are connected to the gears 112 and 112, respectively. 113 mesh, are independently rotatable on the countershaft and can be connected to the latter alternately by a synchronous double clutch, as described with reference to FIGS. 2 and 4 ben. This coupling has a nut 124 which engages in the left-hand thread 120 of the countershaft 118, and a block sleeve 121.
The driving shaft 110 travels in the direction of the arrow. In the lowest gear, the drive is transmitted via parts 110, 116, 115, 115a, 113a, 113, 123, 123a, <I> 124a, </I> 124, 120, 118, <B> 1 </B> 19 , 114 and 111, where the control sleeve 117 and the block sleeve 121 are on the right. To switch on the second gear, push the block sleeve 121 to the left and decelerate the motor until the countershaft coupling nut 124 has reached its left end position and is blocked there.
The drive now goes, as in the first gear, up to the teeth 113a, from there over the parts 112, 122, 122a, 124a and then as in the first gear, the mother 124 through the block sleeve 121, which one Part of the driving torque transfers, is held in the left gripping position. When shifting down to first gear, the engine must first be decelerated in order to relieve the sleeve 121 so that it can be buried to the right.
To engage the immediate gear shifts the control sleeve 117 to the left and decelerates the motor until the drive shaft coupling nut 115 went to the right ge and is blocked here. The drive now goes through parts 110, 116, 115, 115b, 114a, 114 and 111;
The nut 115 is blocked in its right-hand gripping position by the locking bolts, which transmit the driving torque, so that here, too, the motor needs to be decelerated for the purpose of switching back the nut so that the locking bolts can disengage. An increased number of speeds can be achieved by placing several of the gearboxes described one behind the other. Thus, in FIGS. 9, A and B denote transmissions of the type according to FIGS. 2 and B.
The driven shaft 32 of the first gear A (FIG. 2) is directly coupled to the driving shaft 110 of the second gear B (FIG. 8) by a splined and groove connection 135.
If the difference between the large and the small gear ratio in gear A is greater than between the gear ratios of the third and first gear in B, then there are a total of six gears in succession, and only if you want to change from third to fourth gear or vice versa , you have to switch over in both transmissions at the same time. The overall first gear results from switching on the first gear in B with a smaller - d. H. in this case immediate - gait: in A.
The second and third gear are valued by the fact that one shifts B to his second and third gear. The fourth gear is obtained by simultaneously switching in A to high gear (translation into high speed) and in B back to the first gear. If you then want to engage fifth and sixth gear, B will be on its second respectively. shifted third gear.
In third gear, all main waves, namely 30, 32, 110 and 111, run at the same speed. When shifting to fourth gear, the shafts 32 and 110 must be accelerated considerably relative to the driven shaft 111, while the driving shaft 30 is decelerated. If you operate the various gear selector clutch controls at the same time in order to preselect this changeover, which is practically convenient, you can carry out the changeover by first decelerating the engine to a no lesser degree than the gear change that the gearbox <I> A </I> results in
so that in <I> A </I> you go into high gear; then the engine is accelerated no less than the gear change between third and first gear of transmission B, so that first gear is engaged in B. This gear change may take an inconveniently long time. The auxiliary gear according to FIG. 9, however, also enables this type of gear change, and also the transition from fourth to third gear, where a similar delay can occur, in the same short time as usual.
A gear 131 on shaft 110 meshes with a gear 132, which sits on the countershaft 118 of the gearbox B. A control lever 134 can be moved in such a way that it alternately engages wheel 132 with a friction clutch member 135 'on shaft 118 and with a brake ring 136 on the housing of gearbox B. The auxiliary gear 131 is of a slightly smaller diameter than the first gear 113 of the gearbox B, Fig. B.
When changing from third to fourth gear, the control levers of the two transmissions A and B are moved in such a way that fourth gear is preselected; the driving shaft 30 is decelerated, and as soon as the driving torque has disappeared, the control lever 134 is pivoted counterclockwise about its pin 134a; it thereby couples the auxiliary gear 132 with the countershaft 118 until the shafts 32 and 110 have accelerated sufficiently to engage the first gear in the transmission B.
The deceleration of the driving shaft only needs to be sufficient to move the gear ratio into gear quickly.
During the transition from fourth to third gear after the preselector control of the transmissions <I> A </I> and <I> B </I> has been operated, the driving shaft 30 is temporarily decelerated and then accelerated again. As soon as the driving torque has disappeared, the control lever 134 is pivoted clockwise and brings the auxiliary wheel 132 to rest on the brake ring 136 until the shafts 32 and 110 are sufficiently decelerated,
in order to establish third gear in gearbox B while the driving shaft accelerates until the small, i.e. H. the immediate gear is engaged.
If, in the arrangement according to FIG. 9, the difference between the gear ratios of the high and low gears in gear A is less than between the gear ratios of third and first gears in gear <I> B, </I> so can the transmission <I> A </I> can be used to produce a fourth high gear, i.e. one gear higher than the overall immediate gear, in such a way that four forward speeds can be achieved one after the other, without double switching the Gear selector clutches with every gear change;
in this case the thumbwheels 131 and 132 and their operation are not required.
Fig. 10 shows an arrangement in which the high gear is achieved by direct mechanical drive, while low gear is achieved by a fluid transmission (converter) of the Föttinger design. As a result, the transmission ratio that can be achieved using the small gear is not fixed, but depends on the absolute speed of the driving shaft and the torque load on the driven shaft.
In such an arrangement it is necessary to disable the torque converter as such when immediate gear is engaged; otherwise the friction losses in the liquid would be a hindrance. The driving part 141 of the fluid transmission is mounted on the driving shaft 140, while the turbine wheel 142 sits on the driven shaft 145.
The body 146 for absorbing the back pressure can be connected by a unidirectional coupling 147 to a non-rotatable member 151, whereby the coupling 147 may be provided with a blocking device 149 which is able to prevent the body 146 from closing forwards rotate, e.g. B. if desired, the driven shaft 145 enclosed when using the hy draulic drive to issue a braking torque.
The coupling shown is one according to Legge, as already described.
The driven shaft 145 is provided with teeth 145a which cooperate with teeth 148a of a nut 148; the nut engages in left-hand screw threads 143 on the driving shaft 140. A controllable block ring 150 is slidably mounted on the nut 148 by a spline and groove connection and is able to engage with a ring gear 144 of the shaft 140. The ring 150 is operated by rods 152 which sit on a control member 153.
The working cycle of the liquid drive is kept constantly filled in the company. The means for replacing the liquid leaking past the seals and for driving the liquid through a cooler are assumed to be known and are not shown.
When starting from rest, the nut 148, when the shaft 140 is accelerated in the direction of the arrow, remains in the disengagement position shown, and the driven shaft 145 is only driven by the energy transmitted in the liquid transmission fluid, which in a known manner increases the torque ; the torque reaction on the member 146 passes through the coupling 147 to the fixed part 151.
In order to turn on the immediate gear, one pushes the block ring 150 to the left and decelerates the shaft 140 until its speed below that of the driven shaft 145 seeks to decrease. The nut 148 is now pulled to the left and engages the teeth 145a and 148a so that the two shafts are kept at the same speed. As soon as the screw path of the nut 148 on the driving shaft 140 is completed, the gaps between the teeth of the block ring 150 come in front of the teeth of the ring 144. The block ring therefore moves to the left and blocks the nut on the threads 143.
The shaft 140 is now accelerated, and the driving torque goes through the locked synchromesh clutch. The driving part and the turbine of the liquid gearbox therefore run at the same speed and take the back pressure body 146 freely while the unidirectional clutch 147 now disengages (after the device 149 has been moved to the left if it was previously engaged). In this way, friction losses on the fluid are avoided when walking immediately.
In order to shift from the immediate gear back to low gear, the drive shaft must first be decelerated in order to relieve the ring 150 so that it can be disengaged.