DE1099298B - Ziehkeilgetriebe - Google Patents

Description

• Ziehkeilgetriebe Zusatz zum Patent 1038 861 Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe, bei dem das Schalten der übersetzungsstufen mittels eines Ziehkeiles bewirkt wird, der in radialen Bohrungen einer hohlen Schaltwelle geführte Riegelglieder durch radiale Verschiebung so in Kuppelstellung mit dem Getrieberad bringt, daß ein Teil jedes Riegelgliedes in Taschen des Getrieberades eingreift, wobei nach Patent 1038 861 auf der Schaltwelle zwischen zwei Schaltstellen ein axial verschiebliches Element vorgesehen ist, dessen axiale Länge etwa um den halben Durchmesser der Riegelglieder geringer ist als der Abstand der Schaltstellen, so daß das Element die Riegelglieder beider Schaltstellen unter dem Durchmesser der Lagerbohrung der zugehörigen kuppelbaren Räder hält, wenn diese Riegelglieder sich in nicht kuppelnder Stellung befinden, und ferner bei durch Axialbewegung des Ziehkeils erzeugter radialer Verschiebung der Riegelglieder einer Schaltstelle in die Kuppelstellung eine axiale Bewegung des auf der Schaltwelle verschiebbaren Elements gegen die Riegelglieder der anderen Schaltstelle erzeugt wird, wodurch die Riegelglieder dieser Schaltstelle radial nach innen gedrückt und durch das Element in dieser Stellung gegen die Wirkung der Fliehkraft gehalten werden.
• Dieses axial verschiebliche Glied kann eine auf der Schaltwelle schwimmend gelagerte Büchse sein oder ein Kranz von in der Schaltwelle axial beweglich geführten Stiften, von denen je einer zwischen einem Kugellager jeder Schaltwelle liegt. Die Büchse oder die Stifte haben den Zweck, eine ungewollte, durchFliehkraft erzeugte radialeBewegungderRiegelglieder, die z. B. Kugeln sind, zu verhindern.
• Die Lage der beiden ein Paar bildenden Kugeln zweier benachbarter Schaltstellen und des zwischen ihnen axial verschieblich liegenden Elementes ist aber labil, wenn die schaltbaren Zahnräder zweier benachbarter Schaltstellen in der Leerlaufstellung sind, d. h., die Kräfte an den beiden Kugeln und dem dazwischenliegenden Stift können durch irgendwelche Einflüsse, z. B. durch ungleiche Kopfrundungen des Stiftes, zu einem radialen Pendeln der Kugeln und einem axialen Pendeln des zwischen. den Kugeln liegenden Stiftes führen. Eine solche Pendelbewegung wird angeregt, wenn eine der Kugeln mit ihrem äußeren Pol geringfügig über die Oberfläche der Schaltwelle hinaustritt. Sie wird dann von den relativ zur Welle sich drehenden Rad zurückgestoßen und gibt der anderen Kugel, die unter der Wirkung der Fliehkraft steht, die Möglichkeit, den Stift axial zu verschieben, so daß nun diese Kugel über den Schaltwellendurchmesser hinausgerät und von dem umlaufenden Schaltrad zurückgestoßen wird, wodurch sich der Vorgang auf der anderen Seite des Stiftes, also an der ersten Kugel, wiederholt und schließlich die genannte Pendelbewegung der Kugeln entsteht. Ein solcherart pendelndes System unterliegt einem starken Verschleiß und einer unerwünschten Beanspruchung der Stiftköpfe und Kugeln.
• Dieser Nachteil wird vermieden, wenn der Ziehkeilkopf für die Kugeln beider Schaltstellen je einen Ansatz von solchem Durchmesser hat, daß die Baraufsitzenden Kugeln mit ihrem äußeren Pol mit der Schaltwellenoberfläche abschneiden oder knapp darunter liegen. Mit einem so gestalteten Ziehkeilkopf wird den Kugeln die Möglichkeit zu pendeln genommen, weil in Leerlaufstellung die Bewegungsmöglichkeit der Kugeln radial nach innen durch den Ziehkeilkopfansatz begrenzt ist. Beide Kugeln sind durch die Ansätze am Ziehkeilkopf in Leerlaufstellung in einer definierten Lage gehalten.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Ziehkeil in einer hohlen Schaltwelle im Längsschnitt, Fig.2 ein Radpaar mit Ziehkeilschaltung, beide Räder im Leerlauf, Fig. 3 ein Radpaar mit einem geschalteten Rad. Der Ziehkeil 1 ist in der zentralen Bohrung 2a der Schaltwelle 2 axial verschieblich. Die Schaltwelle hat in bekannter Weise im Bereich jedes auf ihr frei drehbar gelagerten Rades radiale Bohrungen 30, in denen radial verschiebliche Kugeln 3 bzw. 4 als Riegelglieder bzw. Kupplungselemente geführt sind. Eine Kugel 3 und eine Kugel 4 zweier benachbarter Schaltstellen bilden jeweils ein Kugelpaar. Jedem Kugelpaar ist ein Stift 15 zugeordnet, der in einer Axialnut der Schaltwelle 2 axial verschieblich ist und mit seinen abgerundeten Köpfen die Kugeln 3 und 4 berührt. Beiderseits des Ziehkeilkopfes 1 a ist je ein Ansatz 1 b von solchem Durchmesser vorgesehen, daß die darauf sitzenden Kugeln 3 und 4 der beiden Schaltstellen 10 und 11 sich in Leerlaufstellung befinden und vom Stift 15, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, in dieser Stellung gehalten werden. Es ist verständlich, daß bei dieser durch die Ansätze 1 b festgelegten Leerlaufstellung der Kugeln keine Pendelbewegung auftreten kann, weil durch das Anliegen beider Kugeln an den Ansätzen 1 b und an dem Stift 15 ihre Lage definiert ist. Die Ansätze 1 b, deren Durchmesser kleiner ist als der zylindrische Teil des Ziehkeilkopfes 1 a und größer als der Schaft 1 d des Ziehkeiles, haben auch den Zweck, die Kugeln bei axialer Bewegung des Ziehkeiles stufenförmig von der Kuppelstellung in die Leerlaufstellung zu bringen.
• In Fig. 1 und 2 der Zeichnung befinden sich beide Kugeln 3 und 4 in der Leerlaufstellung. Sie liegen an den Ansätzen 1 b an und werden vom Stift 15 in dieser Lage gehalten.
• Bewegt sich der Ziehkeil in Richtung des Pfeiles A (Fig. 1), dann legt der Ziehkeil bis zu dem Punkt, an dem die Kugel 4 die Schräge 1 e berührt, eine kleine Strecke zurück, die der Ansprechweg x ist. Wird der Ziehkeil weiterbewegt, so drückt er mit seiner Schräge 1 e die Kugel 4 radial nach außen, und die Kugel tritt in die Kugeltasche 12 des auf der Schaltwelle 2 lose drehbar gelagerten Schaltrades 10 ein. Die radial nach außen geschobene Kugel 4 drückt ihrerseits gegen den Stift 15, der dadurch in Richtung auf die Kugel 3 hin verschoben wird und diese radial nach innen schiebt. Die Längen der Ansätze 1 b müssen so bemessen sein, daß nach Zurücklegen des Ansprechweges x die linke Kugel 3 sich radial nach innen gegen den Schaft 1 d bewegen kann, wenn die rechte Kugel 4 ihre Auswärtsbewegung ausführt.
• Handelt es sich um ein Getriebe mit zwei Ziehkeilen und zwei Schaltwellen, dann wird beim Schalten mit dem einen Ziehkeil zugleich vom Ziehkeil der anderen Schaltwelle eine in Kuppelstellung befindliche Kugel freigegeben, daß sie ihre Kuppelstellung verlassen kann, d. h., die Ansprechwege und Schaltwege der beiden Ziehkeile sind entsprechend aufeinander abgestimmt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zahnräderwechselgetriebe, bei dem das Schalten der Übersetzungsstufen mittels eines Ziehkeiles bewirkt wird, der in radialen Bohrungen einer hohlen Schaltwelle geführte Riegelglieder durch radiale Verschiebung so in Kuppelstellung mit dem Getrieberad bringt, daß ein Teil jedes Riegelgliedes in Taschen des Getrieberades eingreift, wobei nach Patent 1038 861 auf der Schaltwelle zwischen zwei Schaltstellen ein axial verschiebliches Element vorgesehen ist, dessen axiale Länge etwa um den halben Durchmesser der Riegelglieder geringer ist als der Abstand der Schaltstellen, so daß das Element die Riegelglieder beider Schaltstellen unter dem Durchmesser der Lagerbohrung der zugehörigen kuppelbaren Räder hält, wenn diese Riegelglieder sich in nicht kuppelnder Stellung befinden, und ferner bei durch Axialbewegung des Ziehkeils erzeugter radialer Verschiebung der Riegelglieder einer Schaltstelle in die Kuppelstellung eine axiale Bewegung des auf der Schaltwelle verschiebbaren Elements. gegen die Riegelglieder der anderen Schaltstelle erzeugt wird, wodurch die Riegelglieder dieser Schaltstelle radial nach innen gedrückt und durch das Element in dieser Stellung gegen die Wirkung der Fliehkraft gehalten werden, dadurch -gekennzeichnet, daß der Ziehkeilkopf (1 a) für die Riegelglieder (3 bzw. 4) jeder Schaltstelle (11 bzw. 10) einen Ansatz (1 b) mit solchem Durchmesser hat, daß die daraufsitzenden Riegelglieder (3 bzw. 4) mit der Schaltwellenoberfläche abschneiden oder knapp darunter liegen, und daß der Übergang vom Ziehkeilschaft (1 d) zum Ansatz (1 b) und vom Ansatz (1 b) zum Ziehkeilkopf (1 a) kegelförmig ist.
2. 2. Ziehkeilgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (1 b) des Ziehkeilkopfes so lang sind, daß beim Schalten durch axiales Bewegen des Ziehkeiles (1) jede Kugel ihre Anlage an dem Ansatz (1 b) so lange behält, bis der Ansprechweg (x) zurückgelegt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 942 785; USA.-Patentschrift Nr. 1099 587.