Geschwindigkeitswechselgetriebe. Die Erfindung betrifft ein Geschwindig keitswechselgetriebe mit Zahnkranzsegmen ten, welche sich zu Zahnrädern von verschie denen Durchmessern ergänzen. Bei demselben sind je eine Anzahl solcher Segmente von ver schiedenem Durchmesser im Gegensatz zu be kannten Konstruktionen zu einem achsial ver schiebbaren Stück vereinigt, um einzig durch Längsverschiebung dieser Stücke zu einem Zeitpunkt, wo keines der Segmente des gerade zu verschiebenden Stückes an der Bewegungs übertragung teilnimmt, von irgend einer Geschwindigkeit auf die nächsthöhere, bezw. tiefere übergehen zu können.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. und zwar ist: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Aus führungsform, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 6, gewisse Teile der Zahnräder der ersten Geschwindigkeitsstufe im Schnitt ver anschaulichend, Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 6.
Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht, gewisse Teile in einer andern Lage veranschaulichend; Fig. 7 bis 11 zeigen Einzelheiten dieser Ausführungsform : Fig. 12 zeigt schematisch die Anordnung des Hebelgestänges zum Beeinflussen des Wechselgetriebes; Fig. 13 ist eine Draufsicht auf ein Ge schwindigkeitswechselgetriebe gemäss der Er findung welches mit Treibketten verse ben ist ; Fig. 1d ist ein Schnitt nach der Linie XIV-XIV der Fig. 13, Fig. 15 ein Schnitt nach der Linie XV-XV der Fig. 13, Fig. 16 ein Schnitt nach der Linie XVI-XVI der Fig. 13; Fig. 17 ist ein im wesentlichen der Fig. 16 entsprechender Schnitt, die Teile in einer ,andern Lage veranschaulichend, und Fig. 18 ist ein Schnitt nach der Linie XVIII-XVIII der Fig. 13; Fig. 19 bis 22 zeigen Einzelheiten der zweiten Ausführungsform.
Bei der in Fig. 1 bis 12 gezeigten Aus führungsform eines Automobil-Geschwindig keitswechselgetriebes bezeichnet 1 die Motor welle, welche ihre Bewegung durch ein Rä dergetriebe 2 auf eine Zwischenwelle 3 über trägt. Ein Teil dieser Welle 3 weist einen doppelschwalbenschwanzförmigen Quer- sehnitt auf (Fig. 2, 4, 5). Mit der Welle 3 ist eine Hülse 4 so verbunden, dass sie von derselben mitgenommen wird, in der Wellen- aber verschoben werden kann. Diese Hülse 4 besitzt vier Zahnkränze 51, 52, 53, 54. 7 bezeichnet eine koachsial mit der Motorwelle 1 angeordnete Welle, auf welcher vier Zahnräder 61, 62, 63, 64 festsitzen.
Ein jedes der letzteren kann mit dem Zahnrad kranz gleichen Exponenten der Hülse 4 zu- samunenarbeiten. Die Welle 7 trägt am einen Ende eine Hälfte 8 einer Klauenkupplung., welche mit einem auf einer Welle 10 ver keilten und in deren Längsrichtung verschieb baren Kupplungsteil 9 zusammenarbeiten. kann. Von der Welle 10 wird die Bewegung auf die nichtgezeigten Antriebsachsen über tragen. Die Lage des Kupplungsstückes 9 kann unter Vermittlung eines Hebels 11 (Fig. 12), der mit einer einen gabelförmigen Arm 13 (Fig. 1. 3) tragenden Welle 12 zu sammenarbeitet, verändert werden.
Die Welle 3 trägt nahe dem rechten Ende eile Zahnrad 14, welches mit einem Zwischen zahnrad 15 kämmt. Mit letzterem kann ein mit dem Kupplungsteil 9 ein Ganzes bilden des Zahnrad 16 in Eingriff gebracht werden, in welchem Falle dann die Bewegung der Welle 3 unter Umgehung der Welle 7 un mittelbar auf die Welle 10 übertragen wird und der Kraftwagen nach rückwärts läuft. Die Hülse 4 setzt sieh aus zwei halb- zylinderischen Trennstücken zusammen, von denen jedes ein verstärktes, mit einem Nok- ken 18 versehenes Ende 17 aufweist.
Mit der Welle 3 verkeilt und in deren Längsrich tung, verschiebbar ist eine Hülse 19, die mit- telst eines Hebels 20 (Fig. 12) unter Ver mittlung des Gestänges 21 (Fig. 2) auf der Welle 3 hin- und herverschoben werden kann. Diese Hülse 19 besitzt zwei Nocken 22 und 23.
24 und 2 5 bezeichnen zwei Wellen, von denen die erstere eine mit drei Nocken 27, 28 und 29 versehene Hülse 26 und eine mit einer Kurvennut versehene Trommel 30 trägt. Die Teile 26 und 30 sind auf die Welle 24 aufgekeilt. Die Welle 25 trägt dagegen eine mit derselben verkeilte Hülse 31, die drei Nocken 32, 33, 34 besitzt. 35 und 36 bezeich nen zwei miteinander zusammenarbeitende Zahnradsegmente, von denen das eine auf der Welle 24 und das andere auf der Welle 25 festsitzt.
In der Kurvennut der Trommel 30 greift ein Zapfen 37 eines als Stein ausgebildeten Organes 38 ein. Der Stein 38 ist auf der der Spitze 7 gegenüberliegenden Seite mit einer Aussparung 39 versehen. in welcher sich die Nocken 18 in einem Kreisbogen ungehindert bewegen können, sowie mit schrägen Flächen 42 (Fig. 8). Auf den Stein 38 ist noch eine Mutter 40 aufgeschraubt. welche dazu bei trägt, dass derselbe bei seiner Verschiebung durch eine feststellende Schiene 41 in der erforderlichen Weise geführt wird.
43 bezeichnet einen am Gehäuse 44 befe stigten Schnapper (Fig. 11). der die Welle 24 und damit die Trommel 30 in bestimmten Lagen fixieren kann.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Ge triebes ist nun folgende: Angenommen, die Teile befinden sich in der in Fig. 1 gezeigten Lage. Die Welle 1 treibt dann die Welle 3 in, deren. in Rich tung des Pfeiles A gerichtete Bewegung durch den Zahnkranz 54 auf das auf der Welle 7 festsitzende Zahnrad 64 übertragen wird. Falls dann die Kupplungsteile 8 und 9 noch in Eingriff gebracht werden, wird der Wagen mit der ersten Geschwindigkeit nach vorwärts laufen. Die Nocken 18 können sich dabei unigehindert in der Ausnehmung 39 be wegen und die Nocken ??, 23 der Hülse 10 lassen die Nocken 27, 28, 29 der Hülse 26, bezw. die Nocken 32. 33, 34 der Hülse 31 völlig unbeeinflusst.
Wenn nun mit der zweiten Geschwindig keit gefahren werden soll, so wird die Hülse 19 durch Betätigung des Hebels 20 so bewegt, dass der Nocken 2 2 bei seiner Drehung von unten gegen den Nocken 2 7 der Hülse 26 stösst (Fig. 9, 6) und so eine Drehung der Trommel 30 in Richtung des Pfeiles B (Feg. 1) bewirkt. Dabei wird dann durch die Zahn- segnmente 35, 36 gleichzeitig eine solche Dre hung der Welle 25 leervorgerufen. dass keiner der Nocken der Hülse 31 von dem Nocken 23 beeinflusst werden kann.
Infolge des Zusam menarbeitens der Spitze 3 7 mit der Nut der Trommel 30 bewirkt nun die erwähnte Dre hung dieser Trommel 30 eine Verschiebung des Steines 38 nach links, so dass der nach stattgefundener Verschiebung des Steines zu erst gegen denselben stossende Nocken 18 einer der Hülsenhälften 4 nicht mehr in die Aussparung 39 eintritt, sondern gegen die abgeschrägte Fläche 42 (Fig. 8) des Steines stösst. Diese führt dann den Nocken in die Ausnehmung 39 über, wobei die mit diesem Nocken versehene Hülsenhälfte 4 veranlasst wird, sich nach links zu verschieben, d. h. in die in Fig. 6 gezeigte Lage. Das hat zur Folge, dass die eine Hälfte des Zahnrad kranzes 54 ausserhalb der Bewegungsebene des Zahnrades 64 und die eine Hälfte des Zahn kranzes 53 in die Bewegungsebene des Zahn rades 63 bewegt wird. Dis Zusammenarbeiten.
der Fläche 42 mit dem Nocken 18 kann so bestimmt werden, dass die erwähnte Verschie bung der genannten Hülsenhälfte 4 gerade in der in Fig. 4 gezeigten Lage der beiden Zahnkranzhälften 54,oder doch unmittelbar nach dem Verlassen dieser Lage, stattfindet, d. h. zu einer Zeit, wo der zu verschiebende Teil 54 keine Bewegung, bezw. Kraft mehr auf das Zahnrad 64 zu übertragen hat. Die verschobenen Hälften der übrigen Zahn kränze dieser Hülsenhälfte können vorläufig noch mit keinem der Zahnräder 61, bezw. 62, 63 in Eingriff kommen. Es ist also möglich, bei dieser Anordnung die eine Hülsenhälfte 4 zu einer Zeit zu verschieben, wo deren Zähne keiner Beanspruchung unterworfen sind.
Im Verlaufe der weiteren Umdrehung der Welle 3 wird dann durch den Nocken 18 der zweiten Hälfte der Hülse 4, infolge Zusam menarbeitens mit der Fläche 42, eine ebenso grosse Verschiebung dieser Hülsenhälfte nach links bewirkt, wie mit Bezug auf die erste Hülsenhälfte 4 stattgefunden hat, wobei die Verhältnisse wieder derart gewählt werden können, dss die zweite Zahnkranzhälfte 54 gerade in dem Augenblick verschoben wird. wo sie auf das Zahnrad 64 keine Bewegung mehr überträgt. Wenn die letztgenannte Ver schiebung stattfindet, so steht die Zahnkranz hälfte 53 der zuerst verschobenen Hülsen hälfte 4 bereits so mit dem Zahnrad 63 in Eingriff, dass eine Übertragung der Bewe gung von der Welle 3 auf die Welle 7 voll auf gesichert ist.
Auf diese Weise ist es möglich, von einer Geschwindigkeit auf die andere überzugehen, ohne dass die in Eingriff zu bringenden Zähne der Gefahr eines Abhbrechens ausge setzt werden müssen,. und ohne dass Lärm verursacht wird. Diese Vorteile werden durch den Umstand erzielt, dass bei der Änderung der Geschwindigkeit die in Eingriff zu brin genden Zahnkränze immer durch Bewegen in achsialer Richtung und nicht durch Ein stossen der Zähne des einen Rades in die Lük- ken des andern Rades veranlasst werden, zu sammenzuarbeiten.
Natürlich müssen dabei die Durchmesser der Räder 61. 62, 63, 64 uni der Zahnkränze 51, 52, 53, 54, so bemessen und die Verzahnungen dieser Teile so gewählt sein, dass, wenn zwei Teile der einen Über setzung noch in Eingriff stehen, während die Kraftübertragung schon durch Teile der nächsten Übersetzung bewirkt wird, wie es zum Beispiel der Fall ist unmittelbar vor der Verschiebung der zweiten Hälfte des Zahn kranzes 54. die Differenz der Umfangsge schwindigkeiten der Teile dieser zwei Über setzungen innerhalb zulässigen Grenzen bleibt.
Durch eine weitere Betätigung des Hebels 211 ha-nn dann der Nocken 22 veranlasst wer- den, mit dem Nocken 28 zusammenzuarbei ten, wobei dann in ähnlicher Weise wie oben beschrieben das Einschalten der dritten Ge schwindigkeit bewirkt wird, oder dieser Nok- ken 22 kann zum Zusammenarbeiten mit dem Nocken 29 gebracht werden, wobei dann ein Einschalten der vierten Geschwindigkeit stattfindet. Während dieser ganzen Zeit be wegen die Zahnsegmente 35, 36 die Welle 25 derart, dass der Nocken 23 die Nocken 32, 33, 34 nicht beeinflussen kann.
Soll nun von einer höheren auf eine nied rigere Geschwindigkeit geschaltet werden, beispielsweise von der vierten auf die dritte, so wird der Hebel 20 in entgegengesetzter Richtung wie vorher bewegt, und zwar um so viel, bis der Nocken 23 in der in Fig. 10 gezeigten Weise auf den Nocken 34 auf schlägt, wobei dann unter Vermittlung der Teile 36, 35, 30, 37, 38, in ähnlicher Weise wie vorher, vorerst eine solche Verschiebung der einen und dann der zweiten Hülsenhälfte 4 nach rechts bewirkt wird, dass die Zahn kranzhälften 51 mit dem Zahnrad 61 ausser Eingriff und die Zahnkranzhälften 52 mit dem Zahnrad 62 in Eingriff kommen. Wäh rend dem Schalten von einer grössere Ge schwindigkeit auf eine kleinere wird dann die Welle 24 durch die Zahnsegmente 36, 35 so gedreht, dass der Nocken 22 nicht auf die Nocken 27, 28, 29 einwirken kann.
In den Fig. 13 bis 22 ist ein Geschwindig keitswechselgetriebe gemäss der Erfindung gezeigt, bei dem die Übertragung der Bewe gung nicht durch ineinandergreifende Zahn räder, sondern durch Treibketten bewirkt wird.
43 bezeichnet hier die Motorwelle, deren Bewegung durch die Treibkette 44 auf eine Welle 45 übertragen wird. Auf letzterer sitzt ein hülsenförmiger Körper 47 (Fig. 18) fest, Gier mit einem Zahnkranz 461 versehen ist. Auf der Welle 45 sitzt ferner eine Trommel 48 fest. auf welcher eine mit drei Zahnkrän zen 462, 463, 464 versehene Hülse 49 längs verschiebbar und miteinander angeordnet ist. Diese Hülse ist samt den an derselben vor gesehenen Zahnkränzen in der in Fig. 14 an- gedeuteten Weise in sechs segmentförmige Trennstücke unterteilt. 50 bezeichnet ein aus zwei ringförmigen, feststehenden Teilen (Fig. 15) bestehendes Führungsstück, in dem zwei ringförmige Rinnen 51, 52 vorgesehen sind. Mit letzteren können sechs an der Hülse 49 vorgesehene Nocken 53 zusammenarbeiten.
die in der in Fig. 18 gezeigten Lage gegen die rechte Seite des Führungsstückes 50 an liegen, um in diesem Falle eine Verschiebun der Hülse 49 nach links zu verhindern.
54 bezeichnet eine parallel zur Welle 45 angeordnete Welle, auf welcher eine mit einem Zahnkranz 594 versehene Hülse 55 fest sitzt. Mit dieser Welle 54 ist auch eine Trom mel 57 fest verbunden, auf welcher eine mit drei Zahnkränzen 591, 592, 593 versehene Hülse 581 längsverschiebbar und mitnehmbar angeordnet ist. Letztere ist ebenfalls samt den an derselben vorgesehenen Zahnkränzen in der in Fig. 14 angedeuteten Weise in sechs segmentförmige Trennstücke unterteilt. 60 ist ein zweiteiliges, feststehendes Führungsstück. welches ähnlich denn Stück 50 und mit zwei ringförmigen Rinnen 61, 62 versehen ist, mit denen sechs an der Hülse 581 vorgesehene Nocken 58 zusammenarbeiten können.
Die letzteren arbeiten in der in Fig. 16 gezeigten Lage der Hülse 581 mit der linken Seite des Führungsstückes 60 zusammen und, verbin- dern in dieser Lage ein Verschieben der Hülse 581 nach recht.
63 ist eine Treibkette, welche jeweils mit einem der Zahnkränze 461. bezw. 462, 463, 464 und einem der Zahnkränze 591. bezw. 592, 593, 594 zusammenarbeitet, um die Bewegung der Welle 45 auf die Welle 54 zu übertra gen. Letztere trägt am rechten Ende einen Kupplungsteil 631, welcher mit einem Kupp lungsteil 64 zusammenarbeiten kann, wobei dann die Welle 54 eine Drehung der Welle 65 und dadurch einen Vorwärtsgang des Wa gens bewirkt.
Die Welle 65 tragt auch ein Zahnrad 66, welches durch ein Rädergetriebe 67 mit einem auf die Welle 45 gekeilten, in deren Längsrichtung verschiebbaren Zahnrad 68 in Wirkungsverbindung gebracht werden haue. Wi-nn das der Fall ist. so stehen die Teile 631 und 64 ausser Eingriff und es findet dann ein Rückwartsgang des Wagens statt. Der Kupplungsteil 64 kann durch Betätigung eines nicht gezeigten Handhebels durch den das Getriebe Bedienenden unter Vermittlung einer Stange 69 und eines an letzterer befe stigten Armes 70 verschoben werden, wobei dann gleichzeitig durch Vermittlung eines Hebels 71 auch eine Verschiebung des Zahn rades 68 auf der Welle 45 hervorgebracht wird.
Mit der Welle 45 verkeilt und in deren Längsrichtung verschiebbar ist eine Hülse 73, welche einen zwei Zähne besitzenden Nocken 72 aufweist. Je nach der momentanen Lage dieser Hülse 73 kann deren Nocken 72 mit einem der Nocken 74, 75, 76 zusammenarbei ten, welche an einer Hülse 77 angebracht sind, die auf einer Welle 78 festsitzt. Die Nocken 74, 75, 76 besitzen die Form eines je zwei Zähne aufweisenden Kreissegmentes.
Auf die Welle 54 gekeilt und in deren Längsrichtung verschiebbar ist eine Hülse 79, die mit einem zwei Zähne aufweisenden Nocken 80 von segmentförmiger Gestalt ver sehen ist. Dieser Nocken 80 kann je nach der Lage der Hülse 79 mit einem der Nocken 81, 82, 83 zusammenarbeiten, die an einer mit einer Kurvennut 86 versehenen Hülse 84 angebracht sind und je aus einem zwei Zähne aufweisenden, segmentförmigen Teil beste hen. Die Hülse 84 sitzt auf einer Welle 85 fest, die durch ein Zhanrädergetriebe 87 mit der Welle 7 8 in Wirkungsverbindung steht. Die Hülse 84 weist auch eine ringförmige Nut auf, in welcher Einkerbungen 841 vor gesehen sind, mit denen eine Arretiervorrich tung zusammenarbeitet.
88 und 89 bezeichnen dem Zapfen 37 des ersten Ausführungsbeispieles entsprechende Zapfen, welche in die Nut 86 eingreifen. Diese Zapfen bilden je einen Teil eines Stei nes 90 bezw. 91. Der Stein 90 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 92 und der Stein 91 mit seiner entsprechender Ausnehmung 93 versehen. Diese beiden Steine sind auch ähn lich wie der Stein 38 mit schrägen Führungs flächen versehen. Bei passender Einstellung dieser Steine können sich die oben erwähnten Nochen 53 und 58 ungehindert in den Ausneh- mungen 93 bezw. 92 in einem Kreisbogen bewegen. 94 bezeichnen feststehende Schie nen, welche der Schiene 41 des ersten Aus führungsbeispieles entsprechen und in ähn licher Weise wie diese zum Führen der Steine 90 bezw. 91 dienen.
Wie in Fig. 15 gezeigt, ist an diesen Schienen auch je ein Ende der zwei Hälften der Führungsstücke 50 bezw. 60 befestigt.
Die Wirkungsweise dieser zweiten Aus führungsform ist wie folgt: Angenommen, die Teile befinden sich in der in Fig. 13 gezeigten Lage und die Kapp- 63', 64 seien miteinander in Ein griff. Die Welle 45 soll sich in Richtung des Pfeiles C drehen. Es wird dann die Welle 54 mit der kleinsten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles D gedreht, wobei die Nocken 53 inngehindert in der Ausnehmung, 93 und die Nocken 58 ungehindert in der Ausnehmung 92 sich bewegen können.
Soll nun ein Geschwindigkeitswechsel in dem Sinne vorgenommen werden, dass die Welle 54 mit der zweitkleinsten Gesehwin- digkeit angetrieben wird, so wird durch. Be tätigung eines im Führerstand abgebrachten Hebels und unter Vermittlung der Organe 95, 96, 9 7 und 98 eine solche Verschiebung der Hülsen 73 und 79 bewirkt, dass der Nocken 80 in die Bewegungsbahn des Nockens 81 kommt (Fig. 19). Eine Führungsfläche 80l (Fig. 19) sorgt dafür, dass diese Verschiebung nur dann vorgenommen werden kann, wenn sich die zwei Zähne des Nockens 80 mit Be zug auf den vordern Zahn des Nockens 81 auf derdelben Seite und nicht auf verschie denen Seiten befinden.
Der vordere Zahn des Nockens 80 schlägt dann in der in Fig. 19 gezeigten Weise bei der weiteren Drehung der Welle 54 in Richtung des Pfeiles D auf den einen Zahn des Nockens 81 auf und be wirkt dabei eine Drehring der Hülse 84 in Richtung des Pfeiles E, und zwar um einen solchen Betrag.
dass der Zapfen 88 durch die Nut 86 tim den Betra,- a (Fig .20) nach rechts verschoben wird. Das hat zur Folge, dass nun die Nocken 58 gegen eine schräge Fläche des Steines 90 stossen und so lange verschoben werden, bis sie wieder in die Aus- nehmung 92 übergeführt sind, was eine suk zessive Verschiebung der mit den Nocken 58 Versehenen Hülsenteile 581 und der an den selben vorgesehenen Zahnkränze nach rechts in die in Fig. 17 Bezeigte Lage bedingt. Die Nocken 58 laufen dann in der Rinne 61.
Die Kette 63 wird auf diese Weise veranlasst, über die den Zahnkranz 592 bildenden Teile zu laufen.
Infolge der Form der Kurvennut 86 be dingt vorerst die Verschiebung des Steines 90 un den Betrag a (Fig. 20) nach rechts keine Verschiebung des Steines 91 in der Richtung der Welle 45. Sobald aber im weiteren Ver lauf der Umdrehung des Nockens 80 dessen hinterer Zahn gegen den hinteren Zahn des Nockens 81 stösst, wird eine weitere Umdre hung der Hülse 84 in Richtung des Pfeiles E bewirkt, wobei dann infolge der Gestalt der Kurvennut 86 keine Verschiebung des Stei nes 90 in der Richtung der Welle 65, wohl aber eine Verschiebung des Steines 91 um den Betrag b (Fig. 20) nach links bewirkt wird.
Das hat nun zur Folge, dass die Nocken 53 bei ihrer Umdrehung gegen eine der geneig ten Flächen des Steines 91 stossen und durch dieselbe samt dem Hülsenteil 49, an dem der betreffende Nocken vorgesehen ist, so lange nach links verschoben wird, bis die Nocken 53 wieder in die Ausnehmung 93 übergeführt sind. Infolge der Verschiebung der einzelnen Hülsenteile 49 mitsamt den an denselben vor gesehenen Zahnkränzen wird nun die Treib- kette 63 veranlasst, mit dem Zahnkranz 462 zusammenzuarbeiten.
Die Verschiebung der Hülsenteile 581, 49 kann durch passendes Zu sammenwirken der Nocken 58, bezw. 53 mit den schrägen Flächen der Steine 90, 91 je weils gerade dann bewirkt werden, wenn die auf den genannten Hülsenteilen vorgesehenen Zahnkranzteile mit der Treibkette 63 nicht in Dingriff stehen, was, wie aus Fig. 14 er sichtlich ist, auf einer Strecke der Fall ist, die ungefähr dem Umfang von zwei Zahn kranzteilen entspricht. Durch weitere Verstellungen der Hülsen 79, 73 in dem angedeuteten Sinne kann dann erreicht werden, dass die Treibkette 63 mit den Zahnkränzen d63 und 593, bezw. 464 und 594 zusammenarbeitet, was durch Einwirken des Nockens 80 auf den Nocken 82, bezw. 83 bewirkt wird.
Während von einer kleineren Geschwin digkeit der Welle 54 auf eine grössere schaltet wird, kommt der Nocken 72 infolge Drehung der Welle 78 durch die Welle 85. unter Vermittlung der Zahnräder 87, nicht zum Einwirken auf irgendeinen der Nocken 74, 75, 76.
Soll nun aber von einer grösseren Ge schwindigkeit der Welle 54 auf eine kleinere umgeschaltet werden, beispielsweise von der grössten auf die zweitgrösst, so wird der be reits erwähnte Hebel im Führerstand so lange in entgegengestzter Richtung, wie beim Schalten von einer kleineren Geschwindig keit auf eine grössere, bewegt, bis die Hülse 73 durch die Teile 95, 96, 97, 98 in eine Lage geschoben worden ist, in welcher der zwei Zähne aufweisende Nocken 72 in der in Fig. 21 gezeigten Weise auf den mit zwei Zähnen versebenen Nocken 76 der Hülse 77 einwir- hen kann.
Der in der Richtung des Pfeiles C sich drehende Nocken 72 bewirkt dann vor erst eine Drehung der Hülse 84 um einen sol chen Betrag, in Richtung des Pfeiles E' (Fig. 21), dass der Stein 91 uni den Betrag (Fig. 22) nach rechts verschoben wird und hierauf durch seinen zweiten Zahn eine wei tere Drehung der genannten Hülse 77 in Richtung des Pfeiles F un einen solchen Be trag, dass der Stein 90 um den Betrag d (Fig. 22) nach links verschoben wird. Das hat dann zur Folge, dass die Hülsenteile 49 und 581 mit den an denselben angebrachten Zahnkrän zen um entsprechende Beträge nach rechts. bezw. links verschoben werden, so dass die Kette 63 zum Zusammenarbeiten mit den Zahnkränzen 463 und 593 veranlasst wird.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass beim Einwirken des Nockens 72 auf den Nocken 76 oder auch auf die Nocken<B>75,</B> 7.1 die Hiilse 84 durch das Getriebe 87 so beeinflusst wird, dass der Nocken 8U nicht auf die Nocken 81, 82, 83 einwirken kann. Auch hier sorgt eine Führungsfläche 721 am Nocken 72 dafür, dass derselbe nur verschoben werden kann, wenn sich dessen beide Zähne mit Bezug auf den vorderen Zahn der Nocken 74, 75, 76 jeweils auf derselben Seite befinden.
Durch weitere Verschiebungen der Hülse 73 kann dann erreicht werden, dass die Kette 63 zum Zusammenarbeiten mit den Zahn kränzen 462, 592 bezw. 461, 591 gebracht wird. Dabei findet die Verschiebung der Hülsen teile 49 und 581 wieder jeweils gerade dann statt, wenn keiner der auf denselben vorge sehenen Zahnkränze mit der Kette in steht. was natürlich das Verschieben der Hülsenteile erleichtert und dasselbe sozusagen geräuschlos zu bewerkstelligen gestattet.
Es sei noch bemerkt. dass Geschwindig keitswechselgetriebe der beschriebenen Art nicht nur bei Automobilen, sondern auch bei Schiffsmotoren, Werkzeugmaschinen und überhaupt überall da, wo die Bewegung eines Organes mit verschiedenen Geschwindigkei ten auf ein zweites Organ zu übertragen ist, angebracht werden können.
Speed change transmission. The invention relates to a speed change transmission with Zahnkranzsegmen th, which complement each other to gears of different diameters. The same are ever a number of such segments of different diameters in contrast to be known constructions combined to an axially ver slidable piece to only by longitudinal displacement of these pieces at a time when none of the segments of the piece to be moved takes part in the motion transmission , from any speed to the next higher, resp. going deeper.
Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the accompanying drawings. 1 is a plan view of a first embodiment, FIG. 2 is a section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a section along the line III-III in FIG.
Fig. 4 is a section along the line IV-IV of FIG. 6, certain parts of the gears of the first speed stage in section ver illustrative, FIG. 5 is a section along the line V-V of FIG.
Fig. 6 is a plan view corresponding to Fig. 1, showing certain parts in a different position; 7 to 11 show details of this embodiment: FIG. 12 shows schematically the arrangement of the lever linkage for influencing the change-speed gear; 13 is a plan view of a speed change transmission according to the invention which is ben verse with drive chains; FIG. 1d is a section along the line XIV-XIV of FIG. 13, FIG. 15 is a section along the line XV-XV of FIG. 13, FIG. 16 is a section along the line XVI-XVI of FIG. 13; Fig. 17 is a section substantially corresponding to Fig. 16, illustrating the parts in a different position, and Fig. 18 is a section on the line XVIII-XVIII of Fig. 13; 19 to 22 show details of the second embodiment.
In the embodiment shown in Fig. 1 to 12 from an automobile speed change gearbox, 1 denotes the motor shaft, which carries its movement through a gear transmission 2 to an intermediate shaft 3 via. Part of this shaft 3 has a double dovetail-shaped cross section (FIGS. 2, 4, 5). A sleeve 4 is connected to the shaft 3 in such a way that it is carried along by the same, but can be moved in the shaft. This sleeve 4 has four ring gears 51, 52, 53, 54. 7 denotes a shaft which is arranged coaxially with the motor shaft 1 and on which four gears 61, 62, 63, 64 are fixed.
Each of the latter can work together with the same exponent of the sleeve 4 as the gear wheel. The shaft 7 carries at one end a half 8 of a claw coupling. Which cooperate with a ver wedged on a shaft 10 and displaceable in the longitudinal direction ble coupling part 9. can. From the shaft 10, the movement is carried over to the drive axles, not shown. The position of the coupling piece 9 can be changed by means of a lever 11 (FIG. 12) which works with a shaft 12 carrying a forked arm 13 (FIG. 1, 3).
The shaft 3 carries near the right end rush gear 14 which meshes with an intermediate gear 15. With the latter, one with the coupling part 9 a whole form of the gear 16 can be brought into engagement, in which case the movement of the shaft 3, bypassing the shaft 7, is transmitted indirectly to the shaft 10 and the motor vehicle runs backwards. The sleeve 4 is composed of two semi-cylindrical separating pieces, each of which has a reinforced end 17 provided with a cam 18.
Wedged to the shaft 3 and displaceable in its longitudinal direction is a sleeve 19 which can be pushed back and forth on the shaft 3 by means of a lever 20 (FIG. 12) by means of the linkage 21 (FIG. 2) . This sleeve 19 has two cams 22 and 23.
24 and 25 denote two shafts, of which the former carries a sleeve 26 provided with three cams 27, 28 and 29 and a drum 30 provided with a cam groove. The parts 26 and 30 are keyed onto the shaft 24. The shaft 25, on the other hand, carries a sleeve 31 which is keyed to the same and which has three cams 32, 33, 34. 35 and 36 denote two mutually cooperating gear segments, one of which is stuck on shaft 24 and the other on shaft 25.
A pin 37 of an organ 38 designed as a stone engages in the cam groove of the drum 30. The stone 38 is provided with a recess 39 on the side opposite the tip 7. in which the cams 18 can move freely in an arc of a circle, as well as with inclined surfaces 42 (FIG. 8). A nut 40 is also screwed onto the stone 38. which contributes to the fact that the same is guided in the required manner during its displacement by a locking rail 41.
43 denotes a snapper attached to the housing 44 (Fig. 11). which can fix the shaft 24 and thus the drum 30 in certain positions.
The operation of the described Ge gear is now as follows: Assume that the parts are in the position shown in FIG. The shaft 1 then drives the shaft 3 in whose. in the direction of arrow A directional movement is transmitted through the ring gear 54 to the gear 64 fixed on the shaft 7. If the coupling parts 8 and 9 are then still brought into engagement, the carriage will run forwards at the first speed. The cams 18 can be unhindered in the recess 39 because of and the cams ??, 23 of the sleeve 10 leave the cams 27, 28, 29 of the sleeve 26, respectively. the cams 32, 33, 34 of the sleeve 31 are completely unaffected.
If the second speed is to be used, the sleeve 19 is moved by actuating the lever 20 so that the cam 2 2 hits the cam 2 7 of the sleeve 26 from below as it rotates (Fig. 9, 6) thus causing the drum 30 to rotate in the direction of arrow B (Fig. 1). Such a rotation of the shaft 25 is then simultaneously evoked by the tooth segments 35, 36. that none of the cams of the sleeve 31 can be influenced by the cam 23.
As a result of the cooperation of the tip 3 7 with the groove of the drum 30, the aforementioned rotation of this drum 30 now causes the stone 38 to be shifted to the left, so that the cam 18 of one of the sleeve halves 4, after the stone has been shifted, first abuts against it no longer enters the recess 39, but abuts against the beveled surface 42 (FIG. 8) of the stone. This then leads the cam into the recess 39, the sleeve half 4 provided with this cam being caused to move to the left, ie. H. into the position shown in FIG. This has the consequence that one half of the ring gear 54 is moved outside the plane of movement of the gear 64 and one half of the ring 53 in the plane of movement of the gear 63 is moved. Working together.
the surface 42 with the cam 18 can be determined in such a way that the mentioned displacement of the mentioned sleeve half 4 takes place in the position of the two ring gear halves 54 shown in FIG. 4, or immediately after leaving this position, i.e. H. at a time when the part to be moved 54 is not moving, respectively. Force has to be transmitted to the gear 64. The shifted halves of the rest of the tooth wreaths of this sleeve half can temporarily with none of the gears 61, respectively. 62, 63 come into engagement. It is therefore possible with this arrangement to move the one sleeve half 4 at a time when its teeth are not subjected to any stress.
In the course of the further rotation of the shaft 3, the cam 18 of the second half of the sleeve 4, as a result of cooperation with the surface 42, causes this sleeve half to be shifted to the left as much as has taken place with respect to the first sleeve half 4, the ratios again being able to be selected in such a way that the second ring gear half 54 is being displaced at the moment. where it no longer transmits any movement to the gearwheel 64. When the latter Ver shift takes place, the ring gear half 53 of the first shifted sleeve half 4 is already in engagement with the gear 63 that a transmission of the movement from the shaft 3 to the shaft 7 is fully secured.
In this way it is possible to pass from one speed to the other without the teeth to be brought into engagement having to be exposed to the risk of breaking off. and without causing any noise. These advantages are achieved by the fact that, when the speed is changed, the gear rims to be engaged are always caused to work together by moving in the axial direction and not by pushing the teeth of one wheel into the gaps of the other wheel .
Of course, the diameters of the wheels 61, 62, 63, 64 and of the ring gears 51, 52, 53, 54 must be dimensioned and the toothing of these parts selected so that when two parts of the one gear ratio are still in engagement, while the power transmission is already effected by parts of the next translation, as is the case, for example, immediately before the displacement of the second half of the ring gear 54. the difference in the speeds of the parts of these two translations remains within permissible limits.
A further actuation of the lever 211 then causes the cam 22 to work together with the cam 28, in which case the third speed is switched on in a manner similar to that described above, or this cam 22 can to cooperate with the cam 29, in which case the fourth speed is switched on. All this time, the toothed segments 35, 36 move the shaft 25 in such a way that the cam 23 cannot influence the cams 32, 33, 34.
If it is now to be switched from a higher to a lower speed, for example from the fourth to the third, the lever 20 is moved in the opposite direction as before, namely by as much as until the cam 23 is shown in FIG Way on the cam 34 strikes, with the intermediary of the parts 36, 35, 30, 37, 38, in a similar manner as before, initially such a shift of the one and then the second sleeve half 4 to the right is effected that the tooth Ring halves 51 disengage from gear 61 and gear ring halves 52 come into engagement with gear 62. During the switching from a higher speed to a lower one, the shaft 24 is then rotated by the toothed segments 36, 35 so that the cam 22 cannot act on the cams 27, 28, 29.
13 to 22, a speed change transmission according to the invention is shown, in which the transmission of the movement is not caused by meshing gears, but by drive chains.
43 here designates the motor shaft, the movement of which is transmitted to a shaft 45 by the drive chain 44. A sleeve-shaped body 47 (FIG. 18) sits firmly on the latter; Gier is provided with a toothed ring 461. A drum 48 is also firmly seated on the shaft 45. on which a sleeve 49 provided with three Zahnkrän zen 462, 463, 464 is longitudinally displaceable and arranged with one another. This sleeve, together with the toothed rims provided on it, is divided into six segment-shaped separating pieces in the manner indicated in FIG. 14. 50 denotes a guide piece consisting of two annular, fixed parts (FIG. 15), in which two annular grooves 51, 52 are provided. Six cams 53 provided on the sleeve 49 can cooperate with the latter.
in the position shown in FIG. 18 against the right side of the guide piece 50, in order to prevent a displacement of the sleeve 49 to the left in this case.
54 denotes a shaft which is arranged parallel to the shaft 45 and on which a sleeve 55 provided with a toothed ring 594 is firmly seated. With this shaft 54 a drum 57 is firmly connected, on which a sleeve 581 provided with three toothed rings 591, 592, 593 is arranged to be longitudinally displaceable and drivable. The latter, together with the toothed rings provided on it, is also divided into six segment-shaped separating pieces in the manner indicated in FIG. 14. 60 is a two-part, fixed guide piece. which is similar to piece 50 and is provided with two annular grooves 61, 62 with which six cams 58 provided on sleeve 581 can work together.
In the position of the sleeve 581 shown in FIG. 16, the latter work together with the left side of the guide piece 60 and, in this position, connect the sleeve 581 to be displaced to the right.
63 is a drive chain, which respectively with one of the sprockets 461st. 462, 463, 464 and one of the ring gears 591 respectively. 592, 593, 594 cooperates to transmit the movement of the shaft 45 to the shaft 54. The latter carries at the right end a coupling part 631, which can cooperate with a coupling part 64, the shaft 54 then rotating the shaft 65 and this causes the car to move forward.
The shaft 65 also carries a gear 66 which, by means of a gear train 67, is brought into operative connection with a gear 68 wedged onto the shaft 45 and displaceable in the longitudinal direction thereof. Wi-nn that's the case. parts 631 and 64 are disengaged and the carriage then moves backwards. The coupling part 64 can be moved by actuating a hand lever, not shown, by the operator of the transmission with the aid of a rod 69 and an arm 70 attached to the latter, and then at the same time by the intermediary of a lever 71, a displacement of the gear 68 on the shaft 45 is produced.
Wedged to the shaft 45 and displaceable in the longitudinal direction thereof is a sleeve 73 which has a cam 72 with two teeth. Depending on the current position of this sleeve 73, the cam 72 can work together with one of the cams 74, 75, 76, which are attached to a sleeve 77 which is fixed on a shaft 78. The cams 74, 75, 76 have the shape of a segment of a circle each having two teeth.
Wedged on the shaft 54 and displaceable in the longitudinal direction is a sleeve 79 which is seen ver with a two-toothed cam 80 of segmental shape. This cam 80 can, depending on the position of the sleeve 79, cooperate with one of the cams 81, 82, 83, which are attached to a sleeve 84 provided with a cam groove 86 and each consist of a segment-shaped part having two teeth. The sleeve 84 is firmly seated on a shaft 85 which is operatively connected to the shaft 7 8 by a toothed gear train 87. The sleeve 84 also has an annular groove in which notches 841 are seen with which a locking device cooperates.
88 and 89 designate pins which correspond to pin 37 of the first exemplary embodiment and which engage in groove 86. These pins each form part of a stone 90 respectively. 91. The stone 90 is provided with an annular recess 92 and the stone 91 with its corresponding recess 93. These two stones are also similar Lich like the stone 38 provided with sloping guide surfaces. With a suitable setting of these stones, the above-mentioned gaps 53 and 58 can be unhindered in the recesses 93 or. 92 move in an arc. 94 denote fixed rails NEN which correspond to the rail 41 of the first exemplary embodiment and in a similar way Licher as this for guiding the stones 90 respectively. 91 serve.
As shown in Fig. 15, one end of the two halves of the guide pieces 50 respectively on these rails. 60 attached.
The mode of operation of this second embodiment is as follows: Assume that the parts are in the position shown in FIG. 13 and that the cap 63 ', 64 are engaged with one another. The shaft 45 is intended to rotate in the direction of arrow C. The shaft 54 is then rotated at the lowest speed in the direction of the arrow D, the cams 53 being able to move in the recess 93 and the cams 58 being able to move unhindered in the recess 92.
If a speed change is to be made in the sense that the shaft 54 is driven with the second smallest visual speed, then through. Be actuation of a lever installed in the driver's cab and with the intermediation of organs 95, 96, 9 7 and 98 such a displacement of the sleeves 73 and 79 causes the cam 80 to come into the path of movement of the cam 81 (FIG. 19). A guide surface 80l (FIG. 19) ensures that this displacement can only be carried out when the two teeth of the cam 80 are on the same side with reference to the front tooth of the cam 81 and not on different sides.
The front tooth of the cam 80 then strikes in the manner shown in FIG. 19 during the further rotation of the shaft 54 in the direction of arrow D on one tooth of the cam 81 and a rotating ring of the sleeve 84 acts in the direction of arrow E by such an amount.
that the pin 88 through the groove 86 tim the Betra, - a (Fig. 20) is moved to the right. This has the consequence that the cams 58 now strike against an inclined surface of the stone 90 and are displaced until they are transferred back into the recess 92, which results in a successive displacement of the sleeve parts 581 and 58 provided with the cams of the gear rims provided on the same to the right into the position shown in FIG. 17. The cams 58 then run in the channel 61.
The chain 63 is caused in this way to run over the parts forming the toothed ring 592.
As a result of the shape of the cam groove 86 initially the displacement of the stone 90 and the amount a (FIG. 20) to the right no displacement of the stone 91 in the direction of the shaft 45. However, as soon as the further course of the rotation of the cam 80 its rear Tooth abuts against the rear tooth of the cam 81, another rotation of the sleeve 84 is effected in the direction of arrow E, and then due to the shape of the cam groove 86 no displacement of the stone 90 in the direction of the shaft 65, but a displacement of the stone 91 by the amount b (FIG. 20) is effected to the left.
The consequence of this is that the cams 53 hit one of the inclined surfaces of the stone 91 as they rotate and are shifted to the left by the same together with the sleeve part 49 on which the cam in question is provided until the cams 53 are transferred back into the recess 93. As a result of the displacement of the individual sleeve parts 49 together with the sprockets seen on the same, the drive chain 63 is now caused to work together with the sprocket 462.
The displacement of the sleeve parts 581, 49 can cooperate by matching the cam 58, respectively. 53 with the inclined surfaces of the stones 90, 91 are each caused when the ring gear parts provided on the sleeve parts mentioned are not in contact with the drive chain 63, which, as can be seen from FIG. 14, is the case over a stretch is, which corresponds approximately to the circumference of two tooth wreath parts. By further adjustments of the sleeves 79, 73 in the indicated sense it can then be achieved that the drive chain 63 with the sprockets d63 and 593, respectively. 464 and 594 cooperates, which by action of the cam 80 on the cam 82, respectively. 83 is effected.
While the shaft 54 is shifting from a lower speed to a higher speed, the cam 72, as a result of the rotation of the shaft 78, does not act on any of the cams 74, 75, 76 by means of the gears 87.
However, if you want to switch from a higher speed of the shaft 54 to a lower one, for example from the largest to the second largest, then the already mentioned lever in the driver's cab is in the opposite direction as long as when switching from a lower speed to one larger, moved until the sleeve 73 has been pushed by the parts 95, 96, 97, 98 into a position in which the two-toothed cam 72 in the manner shown in FIG. 21 on the two-toothed cam 76 of the Sleeve 77 can be inserted.
The cam 72 rotating in the direction of the arrow C then first causes the sleeve 84 to rotate by such an amount, in the direction of the arrow E '(FIG. 21), that the stone 91 uni the amount (FIG. 22) is shifted to the right and then by its second tooth a further rotation of the said sleeve 77 in the direction of the arrow F un such a load that the stone 90 is shifted to the left by the amount d (FIG. 22). This then has the consequence that the sleeve parts 49 and 581 with the toothed rings attached to the same zen by corresponding amounts to the right. respectively be shifted to the left so that the chain 63 is made to cooperate with the sprockets 463 and 593.
The arrangement is such that when the cam 72 acts on the cam 76 or also on the cams 75, 7.1, the sleeve 84 is influenced by the gearbox 87 in such a way that the cam 8U does not act on the Cams 81, 82, 83 can act. Here, too, a guide surface 721 on the cam 72 ensures that it can only be moved if its two teeth are on the same side with respect to the front tooth of the cams 74, 75, 76.
By further displacements of the sleeve 73 it can then be achieved that the chain 63 to cooperate with the tooth wreaths 462, 592 respectively. 461, 591 is brought. The shifting of the sleeve parts 49 and 581 takes place again in each case when none of the sprockets provided on the same with the chain is in. which of course facilitates the shifting of the sleeve parts and allows the same to be done silently, so to speak.
It should also be noted. that speed change transmission of the type described can be attached not only to automobiles, but also to marine engines, machine tools and in general wherever the movement of an organ at different speeds is to be transmitted to a second organ.