DE191940C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES /J

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 191940 KLASSE 47Λ. GRUPPE

FREDERICK EASOM in BEESTON, Engl.,

und HUMBER LIMITED in BEESTON, Engl.

Die Erfindung betrifft ein Umlaufräder Wechselgetriebe, das vornehmlich für Kraftfahrzeuge Verwendung finden soll, und besteht in der besonderen Art der Vereinigung zweier Planetenräderwerke zur Erzielung verschiedener Geschwindigkeiten.

Vorliegende Erfindung verwendet zwei Sonnenräder, welche unabhängig voneinander auf einer feststehenden Achse sich drehen ίο können.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen die Fig. ι bis 3 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch ein derartiges Getriebe in drei verschiedenen, den drei möglichen Geschwindigkeitsstufen entsprechenden Stellungen.

Fig. 4 zeigt dieselbe Ansicht wie Fig. T, wobei die Spindel mit den Kupplungskeilen . in Ansicht dargestellt ist.

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch die feststehende Spindel.

Fig. 6 ist eine Einzelansicht der Kupplungskeile.

Fig. 7 ist eine Ansicht entsprechend ' der Fig. i, bei welcher die Kupplungskeile weggelassen sind.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Getriebes im Schnitt durch die Radnabe.

Die allgemeine Anordnung und Wirkungsweise des Getriebes ist folgende:

Die Planetenräder B sind in einem Teile Β^Ά gelagert, welcher beispielsweise mit dem Antriebskettenrad J verbunden ist (Fig. 8). Die Planetenräder B¹ dagegen sitzen auf der Radnabe H. Die Räder B und B¹ stehen mit ihren zugehörigen Sonnenrädern A, A¹ beständig in Eingriff, die auf der feststehenden Spindel F gelagert sind. Die Räder B greifen in einen inneren Zahnkranz H¹ der Nabe H ein, während an dem antreibenden Block B³ ebenfalls ein innerer Zahnring B'² angeordnet ist, welcher mit dem Planetenradsatz B¹ in Eingriff steht. Die verschiedenen Stellungen dieses Getriebes sind nun die folgenden:

In der der mittleren Geschwindigkeit entsprechenden, gewöhnlich verwendeten Lage sind die beiden Sonnenräder A und A¹ miteinander gekuppelt und drehen sich als ein Ganzes um die Spindel, wobei sie in ihrer Lage durch die Federn E, E¹ festgehalten werden (Fig. 8).

Bei dieser Stellung muß sich die Nabe H mit ihrem Planetenrade B¹ mit derselben Geschwindigkeit wie das treibende Glied B³ um die feste Spindel herum bewegen. Der Zahnkranz H¹ würde bei feststehender Nabe H die Planetenräder des Treibgliedes J³ veranlassen, sich auf ihm abzuwälzen, und dadurch das Sonnenrad A in derselben Richtung wie das treibende Glied B³ drehen. Der Zahnkranz B² des treibenden Gliedes B³ würde dagegen mittels der Planetenräder J3¹ das Planetenrad A in einer Richtung umdrehen, die der des treibenden Gliedes entgegengesetzt wäre. Da nun aber die Sonnenräder starr gekuppelt sind, so ist dadurch ihre gegen-

seitige Bewegung unmöglich und damit auch die relative Bewegung zwischen Treibglied J und Nabe H ausgeschlossen; die Nabe wird also in der Drehrichtung des Treibgliedes mit derselben Geschwindigkeit mitgenommen, und das Getriebe bildet ein starres Ganzes, wobei zu beachten ist, daß die Planetenräder in diesem Falle um die zugehörigen Sonnenräder keine Drehung um ihre Achsen ausführen. Dieser Fall entspricht der Einzeldarstellung der Fig. i.

Bei der Umsetzung auf niedrige Geschwindigkeit, welche Fig. 2 zeigt, wird die Bewegung des treibenden Gliedes J durch den inneren Zahnkranz B² direkt auf die Planetenräder B¹ übertragen, welche auf dem Sonnenrad A¹ umlaufen, das nunmehr auf der feststehenden Spindel F so verschoben ist, daß es mit dem auf der letzteren befestigten Kupplungsgliede C¹ gekuppelt ist und sich infolgedessen nicht drehen kann. Durch die Achse der Planetenräder Β^Λ wird hierbei die Bewegung auf die Nabe H übertragen. Die Planetenräder B sind während dieser Zeit ebenfalls mit ihrem zugehörigen Planetenrad A in Eingriff und veranlassen dasselbe zu einer entsprechenden Leerlaufbewegung auf der Spindel F; dieser Fall entspricht der Fig. 2.

Bei der Höchstgeschwindigkeit ist dagegen das Sonnenrad A durch das entsprechende Sperrglied C, welches wie C¹ mit der Spindel F fest verbunden ist, festgehalten und das Sonnenrad A¹ durch die Feder E¹ von seiner Sperrklaue C¹ ausgelöst. Die Bewegung des Treibgliedes J wird nunmehr durch die Planetenräder B, welche auf dem festen Sonnenrad A umlaufen, auf den inneren Zahnkranz H ^! der Nabe H übertragen, wodurch die höchste Geschwindigkeit erzielt wird (Fig. 3).

Aus den Fig. 1 bis 3 ist die Kupplungsweise der einzelnen Glieder zu erkennen. D ist eine hin und her verschiebbare Stange, E₁ E¹ sind die Federn, welche die Sonnenräder in ihre normale Stellung zurückziehen. F ist die feststehende Achse oder Spindel, G, G¹ sind die Kupplungskeile, welche die Schubstange D mit den Sonnenrädern verbinden. Die beiden Sonnenräder A, A¹ sitzen lose auf der feststehenden Spindel F, so daß sie sich auf dieser sowohl drehen, wie auch in deren Längsrichtung bewegen können. An dieser Spindel ist auch ein Bund F¹ angebracht (Fig. 4 und 5), gegen welchen die Sonnenräder A, A¹ unter der Einwirkung der Federn E, E¹ angedrückt werden. Dieser Bund verhindert eine Aneinanderbewegung der Sonnenräder und beseitigt die Möglichkeit, daß eines dieser Räder mit dem Planetengetriebe des benachbarten Endes in Eingriff komme.

An den äußeren Seiten besitzen die Sonnenräder A, A¹ Kupplungsklauen.il und sind an ihrer inneren Seite mit ähnlichen Klauen a¹ versehen, welch letztere die Räder miteinander in Eingriff bringen und gegeneinander befestigen, wenn das Getriebe in der in Fig. 1 dargestellten Stellung sich befindet. Das feste Sperrglied C ist an der Spindel angeschraubt und das entsprechende Sperrglied C¹ des anderen Planetengetriebes auf der Spindel mittels eines Domes befestigt, jedoch kann auch' eine andere Befestigungsweise für beide Teile verwendet werden.

Die Spindel F besitzt eine durch die Mitte hindurchgehende Bohrung f, durch welche die Schubstange D hindurchgeht, welche am inneren Ende einen Querstift D¹ trägt. Die Spindel ist geschlitzt, und durch diesen Schlitz greift der Stift D¹ der Schubstange hindurch.

Angenommen, die Teile seien in der in Fig. ι dargestellten Stellung, so werden die Sonnenräder A₁A¹ durch die Kupplungszähne a¹ miteinander gekuppelt und können sich somit als ein Ganzes drehen.

Wird nun die Schubstange D nach links bewegt, so wird der Querstift mit einem nach innen vorspringenden Ansatz G³ (Fig. 6) des Kupplungskeiles G in Eingriff treten, an dem sich auch noch Ansätze G¹ und G⁴ befinden, welche in das Sonnenrad A¹ eingreifen, so daß dieses Rad nach links, der Wirkung der Feder E¹ entgegen, verschoben wird, bis seine äußeren Kupplungsklauen α mit den Zähnen c des Sperrgliedes C¹ in Verbindung treten. Das Rad A wird bei dieser Bewegung des Rades A¹ nicht in Mitleidenschaft gezogen, sondern wird gegen den Bund F¹ unter der Einwirkung seiner Feder E gedrückt bleiben. Die Teile befinden sich nun in der in der Fig. 2 gezeigten Stellung, welche der geringsten Geschwindigkeit des Getriebes entspricht. Das Sonnenrad A läuft hierbei leer.

Die Höchstgeschwindigkeit des Getriebes (Fig. 3) wird dadurch erzielt, daß man die Schubstange D in der entgegengesetzten Richtung nach rechts bewegt; während der Bewegung der Stange wird nun der Querstift D¹ von dem Ansatz G³ des Kupplungskeiles G entfernt, welcher mit dem Rad A¹ in Verbindung steht, und wird dagegen mit dem Ansatz G³ des anderen Kupplungskeiles G¹ in Verbindung treten, welcher mit dem Sonnenrade A verbunden ist, so daß dieses der Wirkung der Feder E entgegen nach rechts bewegt wird. Bevor das Sonnenrad A mit seinen Kupplungsklauen α mit den Zähnen c des Sperrgliedes C verbunden wird, wird das Rad A¹ unter der Wirkung der Feder E¹ außer Eingriff mit den Zähnen c des Sperrgliedes C gebracht, so daß die beiden Sonnen-

räder nicht zu ein und derselben Zeit gesperrt sind.

Sollten die Kupplungsflächen C sich nicht in einer Stellung befinden, we'lche diese Loslösung gestattet, oder sollten die Federn E¹ aus irgendeinem Grunde versagen, so tritt der Querstift D¹ mit dem Vorsprung G² des mit dem Sonnenrad A¹ verbundenen Kupplungskeiles G in Verbindung und bewegt denselben und das Rad A¹ in die in Fig. 3 angegebene Stellung, während gleichzeitig das Rad A in die dieser Stellung entsprechende Lage kommt.

Die Sonnenräder A, A¹ werden mithin mittels der Kupplungskeile G, G¹ in beiden Richtungen verschoben, um die Geschwindigkeit von der hohen auf eine niedrigere Stufe oder umgekehrt übergehen zu lassen. Dagegen können die Kupplungskeile nicht die Räder in jene Lage zurückbringen, in welcher sie als Ganzes miteinander verbunden sind, wie es Fig. i und 4 zeigt, und wo dies erforderlich ist, müssen die beiden Federn E, E¹ aushelfen.

Die Kupplungskeile G, G¹ sind nebeneinander in dem Schlitz der hohlen Spindel angeordnet, wie es Fig. 4 und 5 zeigen, und sitzen auf dem Querstift Z)¹ auf. Die Anordnung der Vorsprünge dieser Kupplungskeile zeigt Fig. 6.

In der in Fig. 7 angegebenen Ausführungsart sind die Kupplungskeile weggelassen. In diesem Falle ragt aber der Querstift D¹ nach beiden Seiten durch den Schlitz der Spindel F hindurch und tritt so direkt mit den inneren Enden der Sonnenräder A, A¹ in Verbindung. Beim Bewegen der Schubstange D bewegt dieser Querstift seiner jeweiligen Bewegungsrichtung entsprechend entweder das eine oder das andere der Sonnenräder in dessen äußere Lage, d. h. in die Stellung, in welcher die Räder mit den feststehenden Sperrgliedern C oder C¹ in Verbindung kommen; dabei haben die Federn E, E¹ die Aufgabe, die Rückkehr der Sonnenräder in ihre normale Stellung zu bewerkstelligen, in welcher sie miteinader gekuppelt sind.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Umlaufräder-Wechselgetriebe, aus zwei Planetenräderwerken bestehend, von denen der Planetenradträger des einen Räderwerkes gleichzeitig als Außenrad für das andere Räderwerk ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sonnenräder (A und Α^λ) derart verschoben werden können, daß sie entweder für die mittlere Geschwindigkeit miteinander gekuppelt werden, wobei beide Planetenräderwerke infolge ihrer gegenseitigen Sperrung als starre Kupplung wirken, oder daß für die größere oder für die kleinere Geschwindigkeit je eines derselben mit einem feststehenden Teil des Getriebes gekuppelt wird, während das andere leerläuft.
2. 2. Umlaufräder-Wechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der festen Hohlwelle (F) gelagerte Kupplungsstange (D) mittels eines Mitnehmerbolzens (D ) an zwei mit den beiden Sonnenrädern drehbar verbundenen Kupplungskeilen (G, G¹) angreift, von denen immer einer bei der Verschiebung der Stangen (D) in der einen oder anderen Richtung zwecks Kupplung der Räder (A und A¹) mit einem auf der Hohlwelle (F) befestigten Sperrstück (C oder C¹J in Eingriff gebracht wird, während einerseits beide Kupplungskeile durch Federwirkung in die entkuppelte Lage selbsttätig zurückgebracht werden und anderseits durch den Mitnehmerbolzen (D¹) in ein derartiges Abhängigkeitsverhältnis gebracht sind, daß bei der Feststellung des einen Rades das andere Rad aus seiner Sperrstellung ausgerückt wird.
3. 3. Umlaufräder-Wechselgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelkeile (G) in einem Schlitz der die Sonnenräder tragenden Spindel (F) nebeneinander angeordnet sind und durch einen diesen Schlitz ausfüllenden Kupplungsboizen (D¹) der innerhalb der feststehenden Spindel (F) geführten Schubstange (D) unabhängig voneinander verschoben werden können.
4. 4. Umlaufräder-Wechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Kupplungskeile die Räder unmittelbar durch den Kupplungsbolzen (D¹) mitgenommen und festgestellt werden, während die Entkupplung nur durch die Federn erfolgt.
5. 5. Umlaufräder-Wechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Sonnenrädern ein Bund (F¹) angeordnet ist, welcher jedes Rad von dem Eingriff in die ihm nicht zugehörende Gruppe von Planetenrädern abhält.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.