DE1024830B - Change gear with draw-wedge circuit, especially for motorcycles and scooters - Google Patents
Change gear with draw-wedge circuit, especially for motorcycles and scootersInfo
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Description
Wechselgetriebe mit Ziehkeilschaltung, insbesondere für Motorräder und -roller Die Erfindung betrifft ein Wechselgetriebe mit Ziehkeilschaltung, insbesondere für Motorräder und -roller, bei dem die axiale Verschiebung des Ziehkeiles durch einen oder mehrere Elektromagnete betätigt wird.Change gears with draw key gears, in particular for motorcycles and scooter The invention relates to a change gearbox with draw key circuit, in particular for motorcycles and scooters, in which the axial displacement of the draw wedge is caused by one or more electromagnets is actuated.
Bei den bekannten Ziehkeilgetrieben werden als radial bewegliche Kuppelglieder Kugeln bevorzugt verwendet, die von konischen Begrenzungsflächen. des zylindrischen Ziehkeilkopfes radial in Taschen des zu schaltenden Rades gedrückt werden, wenn durch axiale Bewegung des in der Axialbohrung der Schaltwelle geführten Ziehkeiles die konischen Begrenzungsflächen. in den Bereich der Kugeln kommen, an denen sie nach außen hochsteigen, bis sie in die Radtaschen hineinragen und vom mittleren zylindrischen Teil des Ziehkeilkopfes in diesen und somit in Kuppelstellung gehalten werden. Durch Herausbewegen des Ziehkeilkopfes aus dem Bereich der Kugeln wird die Kupplung gelöst, weil dann die Kugeln aus den Taschen des. Rades wieder herausgedrückt werden.In the known draw key gears are radially movable coupling elements Balls preferably used by conical boundary surfaces. of the cylindrical Draw key head are pressed radially into pockets of the wheel to be shifted, if by axial movement of the draw key guided in the axial bore of the selector shaft the conical boundary surfaces. come into the area of the balls where they are climb outwards until they protrude into the panniers and from the middle cylindrical part of the draw wedge head held in this and thus in the coupling position will. By moving the draw wedge head out of the area of the balls, the The clutch is released because the balls are then pushed out of the pockets of the wheel will.
Die Erfindung wird darin gesehen, daß durch die Verschiebung des Ziehkeiles die Kupplung des zu schaltenden Rades mit der Schaltwelle in an sich bekannter Weise durch radiale Verschiebung von in der Schaltwelle geführten Kuppelgliedern in Taschen des zu schaltenden Rades erfolgt, nachdem zuvor die Kuppelglieder eine Synchronisation des zu schaltenden. Rades mit der Schaltwelle herbeigeführt haben.The invention is seen in the fact that the displacement of the draw wedge the coupling of the wheel to be shifted with the shift shaft in a manner known per se by radial displacement of coupling elements guided in the selector shaft in pockets of the wheel to be shifted takes place after the coupling elements have previously been synchronized of the to be switched. Have brought about the wheel with the selector shaft.
Durch die elektromagnetische Betätigung des Ziehkeiles wird das den radial verschiebbaren Kuppelgliedern eigene Synchronisierungsvermögen in solchem Maße gesteigert, daß, insbesondere bei Getrieben zur Übertragung kleiner und mittlerer Drehmomente, z. B. für Krafträder und Kleinkraftwagen, eine einwandfreie Vollsynchronisierung erreicht wird. Durch den radialen. Druck, den die vom Ziehkeilkopf beeinflußten Kugeln, gegen die Innenwand des zu schaltenden Rades ausüben, wird die Drehzahl des zu schaltenden Rades an die Drehzahl der Schaltwelle angeglichen. Dieser Angleich der beiden unterschiedlichen. Drehzahlen wird vervollständigt durch die nachgiebige und elastische Art, mit der die elektromagnetische Kraft den Ziehkeil beeinflußt. Bei großer Relativgeschwindigkeit des zu schaltenden Rades zur Schaltwelle überlaufen nämlich die Radtaschen ein- oder mehrmal die vom konischen Teil des Ziehkeiles geben, die Innenwand des Rades gedrückten Kugeln.. Diese tauchen nur wenig in die Taschen des Rades ein und werden durch das Überlaufen infolge der noch unterschiedlichen Drehzahlen gegen die konische Fläche des Ziehlkeilkopfes niedergedrückt. Dadurch wird der Ziehkeil, ehe er seine Kuppelendstellung erreicht hat, etwas zurückgeschoben, das magnetische Kraftfeld reißt ab und setzt der nächsten Rückwärtsbewegung des Ziehkeiles den doppelten Widerstand wie beim Einschalten entgegen, wodurch der Synchronisierungsvorgang beschleunigt wird.The electromagnetic actuation of the draw wedge is the radially displaceable coupling elements own synchronization capacity in such Increased that, especially in transmissions for transmission of small and medium-sized Torques, e.g. B. for motorcycles and small cars, a perfect full synchronization is achieved. Through the radial. Pressure influenced by the drawstring head Balls, exerting against the inner wall of the wheel to be shifted, is the speed of the wheel to be shifted adjusted to the speed of the shift shaft. This alignment of the two different. Speed is completed by the compliant and the elastic way in which the electromagnetic force affects the drawstring. Overrun at high relative speed of the wheel to be shifted to the shift shaft namely, give the panniers one or more times that of the conical part of the draw wedge, the inner wall of the wheel pressed balls .. These dip only a little in the pockets of the wheel and are due to the overrun as a result of the still different Speeds pressed down against the conical surface of the draw wedge head. Through this if the draw wedge is pushed back a little before it has reached its end position, the magnetic force field breaks off and continues the next backward movement of the Pulling key counteracts twice the resistance as when switching on, which causes the synchronization process is accelerated.
Wechselgetriebe mit Ziehkeilschaltung, deren Ziehkeil elektromagnetisch betätigt wird, sind gleichfalls schon bekannt. Es handelt sieh dabei jedoch um solche Getriebe, bei denen der Ziehkeil unmittelbar mit einem der zu schaltenden Getrieberäder durch formschlüssige Verbindung unmittelbar gekuppelt wird. Bei diesen Wechselgetrieben, wird durch die elektromagnetische Betätigung des Ziehkeiles keine Synchronisierung erzeugt. Ferner liegt bei dieser unmittelbaren Kupplung des Ziehkeiles mit dem zu schaltenden. Rad der größte Kraftbedarf des Schaltvorganges am Anfang des Ziehkeilweges, nämlich dort, wo Zahn in Zahnlücke einschnäbeln muß. In diesem Bereich hat der Elektromagnet das kleinste Leistungsvermögen. Die für ein derartiges Getriebe notwendigen Magnete benötigen, eine Stromstärke, die insbesondere bei Kleinkraftfahrzeugen. die Leistungsfähigkeit der zur Verfügung stehenden Stromquelle übersteigt.Change gears with draw wedge switching, the draw wedge is electromagnetic is operated are also already known. However, it is about such Gearboxes in which the draw key is directly connected to one of the gear wheels to be switched is coupled directly by a form-fitting connection. With these change gears, there is no synchronization due to the electromagnetic actuation of the draw wedge generated. Furthermore, this direct coupling of the draw wedge to the switching. Wheel the greatest power requirement of the switching process at the beginning of the draw key path, namely where the tooth has to beak into a tooth gap. In this area the electromagnet has the smallest capacity. The magnets necessary for such a transmission need an amperage that is particularly important in small motor vehicles. the efficiency the available power source.
Bei der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Steuerung des. Ziehkeiles mit radial beweglichen Kuppelgliedern wird dagegen die größte Schaltkraft erst am Ende des Ziehkeilschaltweges benötigt, dort also, wo die größte Leistung des Elektromagnets zur Verfügung steht.In the electromagnetic control of the draw wedge according to the invention with radially movable coupling elements, on the other hand, the greatest shifting force is only achieved on Needed at the end of the draw key switching path, i.e. where the electromagnet has the greatest power is available.
Vortelilhaft ist es, für jeden, Gang mindestens einen, Elektromagnet vorzusehen, der mittelbar oder unmittelbar dadurch schaltet, daß er schrittweise den Ziehkeil bewegt, welcher die Kugeln oder andere Kuppelglieder in Kuppelstellunig bringt.It is advantageous for everyone, at least one gear, to have an electromagnet to provide that switches directly or indirectly in that it is gradual the draw key moves, which moves the balls or other coupling elements in Kuppelstellunig brings.
Die Magnetspulen können zum Ziehkeil konzentrisch angeordnet sein, so, daß der Magnetkern auf dem Zieh kei.lschaft sitzt. Dabei ist für jeden Gang und für die Leerlaufstellung je eine Magnetspule vorgesehen.The magnetic coils can be arranged concentrically to the draw wedge, so that the magnetic core sits on the drawbar shaft. There is one for every course and one solenoid coil is provided for each idle position.
Die mittelbare Schaltung des Ziehkeiles kann durch eine Schaltwalze erfolgen, die mittels zweier Magnete um die; Ziehkeilachse in beiden Richtungen. drehbar ist.The indirect switching of the draw wedge can be done by a switching drum take place by means of two magnets around the; Draw key axis in both directions. is rotatable.
Die Drehung der Schaltwalze kann schrittweise durch seitlich angeordnete, elektromagnetisch betätigte Klinken erfolgen, wobei die Schaltwalze eine spiralförmige Führung aufweist, in der ein mit dem Ziehkeilschaft verbundener Bolzen gleitet. Die Elektromagnete können auch achsparallel mit dem Ziehkeilschaft verlaufen und Klinken in der Weise betätigen, daß bei einem Impuls eines von. zwei Magneten eine Verschiebung des Ziehkeiles in der einen oder anderen Richtung erfolgt.The rotation of the shift drum can be adjusted gradually by means of laterally arranged, electromagnetically operated pawls are made, the shift drum being a spiral-shaped one Has guide in which a bolt connected to the draw wedge shaft slides. The electromagnets can also run axially parallel to the draw key shaft and Operate the pawls in such a way that one of. two magnets one Shifting of the draw wedge in one direction or the other takes place.
Schalteinrichtungen, bei denen eine Getriebeschaltwelle elektromagnetisch gesteuert wird, sind zwar gleichfalls schon bekannt. Es handelt sich jedoch dabei um ein Zweiganggetriebe ohne Ziehkeil, bei dem eine Synchronisierung nur durch zusätzliche Vorrichtungen möglich ist.Switching devices in which a gear selector shaft is electromagnetic are also already known. However, this is what it is a two-speed transmission without a draw key, in which synchronization is only possible through additional Devices is possible.
In der Zeichnung ist ein Ausführunigsbeispiel eines Wechselgetriebes mit Ziehkeilschaltung gemäß der Erfindung sowie verschiedene Möglichkeiten der elektromagnetischen Ziehkeilsteuerung im einzelnen dargestellt. Es zeigt Abb. 1 eine Schaltvorrichtung mit zum Ziehkeilschaft konzentrisch angeordneten Magnetspulen, Abb.2 eine Schaltvorrichtung, bei der quer zur Ziehkeilachse wirkende Magnete eine Schaltkulisse betätigen, Abb. 3 und 4 eine Anordnung, bei der quer zur Ziehkeilachse liegende Magnete eine konzentrisch zum Ziehkeilschaft gelagerte Schaltwalze bewegen, Abb. 5 eine Schaltvorrichtung mit zwei achsparallel zum Ziehkeil angeordneten Magneten, deren Kerne die Bewegung mittels Schaltklinken. auf die verzahnte Ziehkeilverlängerung übertragen..The drawing shows an exemplary embodiment of a gearbox with draw key circuit according to the invention and various possibilities of the electromagnetic Draw wedge control shown in detail. Fig. 1 shows a switching device with magnet coils arranged concentrically to the draw key shank, Fig. 2 a switching device, with the magnets acting transversely to the draw wedge axis, actuate a shift gate, Fig. 3 and 4 an arrangement in which the magnets lying transversely to the draw wedge axis have a concentric Move the shift drum mounted to the draw key shaft, Fig. 5 a shift device with two magnets arranged axially parallel to the draw wedge, the cores of which are responsible for the movement by means of ratchets. transferred to the toothed draw key extension.
Bei den, nachfolgend beschriebenen, und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich. um Ziehkeilgetriebe, deren Ziehkeil aus dem Schaft 2 und dem Kopf 1 besteht. Durch axiale Verschiebung des Ziehkeiles werden die in der hohlen Schaltwelle 30 radial .geführten und verschiebbaren Kugeln 31 von den konischen. Begrenzungsflächen des Ziehkeilkopfes 1 in die Taschen 32 der auf der Schaltwelle 30 drehbar gelagerten, schaltbaren Getrieberäder 33 bis 36 geschoben., wodurch das betreffende Getrieberad mit der Schaltwelle 30 gekuppelt ist.For those described below and shown in the drawing Embodiments are. draw key gears whose draw key is from the Shank 2 and the head 1 consists. By moving the draw key axially the balls 31, which are radially guided and displaceable in the hollow selector shaft 30 from the conical. Boundary surfaces of the draw wedge head 1 in the pockets 32 of the shiftable gear wheels 33 to 36, which are rotatably mounted on the shift shaft 30, are pushed. whereby the gear wheel in question is coupled to the selector shaft 30.
Gemäß Abb. 1 sind fünf Magnetspulen L, I, II, III, IV entsprechend den vier schaltbaren Getrieberädern 33, 34, 35 und 36 und einer Leerlaufstellung vorgesehen. Der Ziehkeilschaft 2 trägt an dem dem Ziehkeilkopf 1 gegenüberliegenden Ende den Magnetkern 3. Die fünf Magnetspulen L, I, II, III und IV liegen konzentrisch zur Ziehkeilachse. Die Breite der Magnetspulen, die dicht aneinanderliegen, ist so gehalten, daß der Abstand ihrer Mitte der Belwegung des Ziehkeiles für jeden Schaltschritt entspricht. Die Spule L ist für die Leerlaufstellung vorgesehen. Der Ziehkeil wird in diejenige Schaltstellung gezogen, die durch das jeweils eingeschaltete elektromagnetische Feld bestimmt ist.According to Fig. 1, five solenoid coils L, I, II, III, IV are corresponding the four switchable gears 33, 34, 35 and 36 and an idle position intended. The draw wedge shaft 2 carries on the one opposite the draw wedge head 1 End of the magnetic core 3. The five magnetic coils L, I, II, III and IV are concentric to the draw wedge axis. The width of the solenoids that are close together is held so that the distance between the center of the movement of the draw wedge for each Switching step corresponds. The coil L is intended for the idle position. Of the Draw wedge is pulled into the switch position that is activated by the electromagnetic field is determined.
Die Schaltung kann durch Druckknöpfe erfolgen. Es können auch durch Reihenschaltung alle Magnete nacheinander betätigt werden. Ferner kann eine elektrische Schrittschalteinrichtung vorgesehen werden, welche bei Betätigung immer den nächstfolgenden Gang nach der einen oder anderen. Richtung schaltet. Zur Arretierung der Gänge können: innerhalb der Spulen. kleine Eisenkerne oder Ringe vorgesehen. sein, die auch nach dem Abschalten des Stromes einen Restmagnetismus behalten, der zum Zweck der Gangfeststellung ausreicht.The circuit can be done by push buttons. It can also go through Series connection all magnets are operated one after the other. Furthermore, an electrical Stepping device are provided, which when actuated always the next Walk after one or the other. Direction switches. To lock the aisles: inside the coils. small iron cores or rings are provided. be that too after after switching off the current, retain a residual magnetism, which is used to lock the gear sufficient.
Damit der Magnetismus der Spulen nicht auf den Ziehkeil übertragen wird, muß der Ziehkeilschaft 2 aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff hergestellt sein.So that the magnetism of the coils is not transferred to the draw key is, the draw key shaft 2 must be made of a non-magnetizable material be.
Die Magnetspulen können, außerhalb des Getriebes angeordnet werden.The solenoid coils can be arranged outside the gearbox.
Die Ausführungsform gemäß Abb.2 zeigt die Schaltwalze 7, die achsgleich zum Ziehkeilschaft 2 um diesen drehbar gelagert ist und sägezahnartige Aussparungen aufweist, welche bei Drehung der Schaltwalze 7 auf einen Bolzen 5 am freien Ende des Ziehkeilschaftes 2 so wirken, daß der Ziehkeil Schritt für Schritt nach der einen oder anderen Richtung bewegt wird. Die Drehung kann durch zwei Magnete erfolgen, von denen der eine die Schaltwalze 7 nach der einen Richtung und der andere nach der anderen Richtung schwenkt, wobei jeder Magnetimpuls einen Schaltschritt, also das Versetzen des Bolzens 5 in die nächste Zahnlücke, bewirkt. Zu den in Abb.2 der Zeichnung nicht dargestellten Magneten gehört noch je eine Feder, die in an sich bekannter W'eise die Schaltwalze 7 nach der Bewegung in. die Mittelstellung zurückbewegt. Die Zähne der Schaltwalze 7 sind so geformt, daß beim Schwenken in der einen Richtung der Ziehkeil jeweils um einen Schaltschritt nach einer Richtung bewegt wird. wobei mittels einer Kurve 6, die auf einem festen Balzen 8 abläuft, die Schaltwalze 7 eine Längsbewegung erhält, die den Bolzen 5 am Ziehkeilende über die Zahnspitze hinwegführt.The embodiment according to Fig.2 shows the shift drum 7, which is on the same axis to draw key shaft 2 is rotatably mounted about this and sawtooth-like recesses has, which upon rotation of the shift drum 7 on a bolt 5 at the free end of the draw key shaft 2 act so that the draw key step by step after the is moved in one direction or another. The rotation can be done by two magnets, of which one the shift drum 7 in one direction and the other in the other direction swivels, with each magnetic pulse one switching step, so the displacement of the bolt 5 in the next tooth gap causes. To the in Fig.2 of the Drawing not shown magnet still belongs to a spring, which in itself In a known manner, the shift drum 7 is moved back to the central position after the movement. The teeth of the shift drum 7 are shaped so that when pivoting in one direction the draw key is moved by one switching step in one direction. whereby the shift drum 7 by means of a curve 6 which runs on a fixed beam 8 receives a longitudinal movement, which the bolt 5 at the draw key end over the tooth tip leads away.
Die elektromagnetische Betätigung beschränkt sich bei diesem. Beispiel auf zwei Kontakte derart, daß der eine Kontakt das Aufwärtsschalten und der andere das Abwärtsschalten bewirkt. Die Gangarretierung kann dabei entweder elektromagnetisch oder mechanisch erfolgen. Ebenso ist eine Kombination mit einer Leerlaufeinrichtung, wie in Abb.1 beschrieben, ausführbar.The electromagnetic actuation is limited in this. example on two contacts in such a way that one contact does the upshift and the other causes the downshift. The gear lock can either be electromagnetic or done mechanically. A combination with an idling device is also possible, can be carried out as described in Fig.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3 und 4 hat ebenfalls zwei quer zur Ziehkeilachse gerichtete Magnetspulen. 9 und 10, deren gegen die Kraft der Federn. 11 und 12 beeinflußbare Anker 13 und 14 angelenkte Schaltklinken 15 und 16 tragen, die auf ein Schaltrad 17 wirken, dessen Zähne auf der einen Hälfte entgegengesetzt gerichtet sind wie die Zähne auf der anderen Hälfte. Das Schaltrad 17 ist mit einer Schaltwalze 18 verbunden., die drehbar zur Ziehkeilwelle 2 auf dieser gelagert ist, aber axial nicht verschoben werden kann. Die Schaltwalze 18 hat eine spiralenförmige Führung 19, in die ein auf dem Ziehkeilschaft 2 befestigter Querbolzen 20 hineinragt. Die Führung 19 ist so gestaltet, daß durch eine durch einen Magnetimpuls hervorgerufene Drehung des Schaltraides 17 ein Schaltschritt des Zieh: keiles erzeugt wird. Die Schaltanlage ist bei dieser Ausführungsart die gleiche wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsart gemäß Abh. 2.The embodiment according to Fig. 3 and 4 also has two transversely Magnet coils directed towards the draw wedge axis. 9 and 10, whose against the force of the springs. 11 and 12 influenceable armatures 13 and 14 carry articulated ratchets 15 and 16, which act on a ratchet wheel 17, the teeth of which are opposite on one half are directed like the teeth on the other half. The ratchet 17 is with a Switching drum 18 connected., Which is rotatably mounted on the draw spline shaft 2 on this, but cannot be moved axially. The shift drum 18 has a spiral shape Guide 19, into which a transverse bolt 20 fastened on draw key shaft 2 protrudes. The guide 19 is designed so that caused by a magnetic pulse Rotation of the switching rail 17 a switching step of the drawing: wedge is generated. the Switchgear in this embodiment is the same as in the one described above Execution type according to dep. 2.
Abb.5 zeigt die Anordnung von zwei Magnetspulen 21 und 22, die parallel zur Ziehkeilverlängerung 23 angeordnet sind:. Die Wirkungsweise der gegen die Federn 24 und 25 in die Spule einziehbaren Magnetkerne 26 und 27 ist einander entgegengesetzt. Die genannten Magnetkerne tragen angelenkte Schaltklinken. 28 und 29, die in Aussparungen in, der Ziehkeilverlängerung 23 eingreifen, und so wirken, daß die Ziehkeilwelle bei eingeschaltetem Magnet 21 nach rechts und bei wirkendem Magnet 22 nach links um einen Schaltschritt verschoben wird'. Die Schaltanlage ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso mit zwei Kontakten versehen wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Abb. 2 bis 5.Fig.5 shows the arrangement of two solenoids 21 and 22 running in parallel are arranged for draw key extension 23 :. The mode of action of against the springs Magnetic cores 26 and 27 retractable into the coil 24 and 25 are opposite to each other. The magnetic cores mentioned have hinged ratchets. 28 and 29 that are in recesses in, engage the draw key extension 23, and act so that the Draw spline shaft to the right when the magnet 21 is switched on and to the left when the magnet 22 is active is shifted by one switching step '. The switchgear is in this embodiment also provided with two contacts as in the embodiments according to Fig. 2 to 5.
Bei denjenigen Ausführungsarten, bei denen die Magnete eine Drehbewegung des auf den Ziehkeil wirkenden Mittels erzeugen, wie gemäß Abb. 2 oder 3 und 4, kann an Stelle von zwei Magneten auch eine Drehspule vorgesehen sein, die durch Drehung in der einen oder anderen Richtung die gewünschte Schaltung ergibt.In those designs in which the magnets rotate of the means acting on the draw key, as shown in Fig. 2 or 3 and 4, Instead of two magnets, a rotating coil can also be provided, which is driven by Rotation in one direction or the other results in the desired circuit.
Es liegt im Sinne der Erfindung, bei mittelbarer elektromagnetischer Betätigung des Ziehkeiles auch andere Vorrichtungen zu wählen, welche die Leistung des Elektromagnets auf den Ziehkeil übertragen, soweit es sich um solche Ziehkeile handelt, welche die schaltbaren Räder mittels radial beweglicher Kuppelglieder mit der Schaltwelle kuppeln.It is within the meaning of the invention for indirect electromagnetic Actuation of the draw key also selects other devices that increase the power of the electromagnet is transferred to the draw wedge, insofar as such draw wedges are involved acts, which the switchable wheels by means of radially movable coupling elements with couple the selector shaft.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEG16100A DE1024830B (en) | 1954-12-24 | 1954-12-24 | Change gear with draw-wedge circuit, especially for motorcycles and scooters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEG16100A DE1024830B (en) | 1954-12-24 | 1954-12-24 | Change gear with draw-wedge circuit, especially for motorcycles and scooters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1024830B true DE1024830B (en) | 1958-02-20 |
Family
ID=7120593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEG16100A Pending DE1024830B (en) | 1954-12-24 | 1954-12-24 | Change gear with draw-wedge circuit, especially for motorcycles and scooters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1024830B (en) |
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