DE215470C - - Google Patents

Description

KAISERLIGHEi

Vorliegende Erfindung betrifft ein Zahnräder-Wechselgetriebe, das sich besonders für Kraftwagen eignet. Das Getriebe besteht zunächst in bekannter Weise aus einer Anzahl unausgesetzt miteinander in Eingriff stehender Zahnräder, von denen die eine Reihe lose drehbar auf einer Vorgelegewelle angeordnet ist, mit der die Zahnräder durch eine neuartige Kugelkupplung nach Belieben und unabhängig vom

ίο Gang des Antriebs sowie vom Stand der betreff enden. Triebt eile gekuppelt werden können. Bei den bisher bekannt gewordenen Zahnrädergetrieben mit .Kugelkupplung konnte das zum Einrücken der Kugeln dienende Gleitstück an . den Kugeln nicht vorbeigeführt Werden, wenn die Teile festlagen, ein Mißstand, der sich u. a. besonders bei Kraftwagen bemerkbar macht, da bei einem Halt nach Benutzung der großen Geschwindigkeit mit dieser wieder angefahren werden mußte. Dieser Ü.belstand ist nun durch eine eigenartige Gestaltung und Anordnung des Gleitstückes vermieden, indem diese gestattet, auch im Ruhezustand, z.B. die kleine Geschwindigkeit einzurücken. Weiterhin besteht einer der wesentlichsten Vorteile . vorliegender Erfindung darin, daß die Zahl der Übersetzungsräder ganz beliebig vergrößert werden kann, ohne daß das Getriebe deshalb nennenswert geändert werden müßte, was. bei den bekanntgewordenen Kupplungen nicht der Fall ist.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist auf.der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, die sich zur Verwendung an Kraftwagen eignet.

Fig. ι ist ein Längsschnitt, nach 1-1 der Fig. 3, 4, · 5 und 6,

Fig. 2 ein Längsschnitt durch die Vorgelegewelle mit Kugeldurchlaß.

Fig. 3 ist ein Schnitt nach 3-3 der Fig. 1, 5 und 6, bei Fig. 1 und 6 von rechts, bei Fig. 5 von links gesehen.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach 4-4 der Fig. 1, 5 und' 6, bei Fig.. 1 und 6 von links und bei Fig. 5 von rechts gesehen.

Fig, 5 ist ein Längsschnitt nach 5-5 der Fig. i, 3 und 4, bei Fig. 1 von oben, bei Fig. 3 von links und bei Fig. 4 von rechts gesehen.

Fig. 6 ist. ein Längsschnitt nach 6-6 der Fig. i, 3 und 4, bei Fig.-.i von unten, bei Fig. 3 von link, und bei Fig. 4 von rechts gesehen.

Fig. 7 bis 10 sind Einzelansichten in größe- ■ rem Maßstab, und zwar stellt Fig. 7 das Gleitstück der Kuppelvorrichtung dar.

Fig. 8 ist ein Querschnitt durch die Mitte des Gleitstücks der Fig. 7.

Die Fig. 9 und 10 zeigen das Gleitstück in verschiedenen Ansichten und Stellungen.

Das in einem Gehäuse A liegende Wechselgetriebe mit der Kupplung vorliegender Erfindung besitzt eine Antriebsachse B, welche die in derselben Richtung ■ liegende Achse C anzutreiben hat, was mit Hilfe einer VorgelegeweÜe D bewirkt wird,, die parallel zu den Achsen B und C verläuft.

Die hohle-Vorgelegewelle D wird durch Stirnräder S³ und D¹ angetrieben, wobei das erstere, B³, mit der Achse B durch Kugeln 5⁵ mit Hilfe eines Gleitringes B⁴ gekuppelt werden kann, während das letztere auf der Vorgelegewelle D befestigt ist. Auf letzterer sind außerdem eine Anzahl von Stirnrädern D² bis Z)⁴ von verschiedenem Durchmesser sowie ein Rücklaufrad D⁵ lose drehbar angeordnet, wobei deren-

Naben mit Aussparungen d² bis d^b versehen

. sind. Die Vorgelegewelle D besitzt Durchgänge 2^d bis 5^rf, welche durch Drehen der Vorgelegewelle D mit den Aussparungen d² bis d⁵ in Übereinstimmung gebracht werden können. In diesen liegen Kugeln 2^D bis 5^D, welche zum Zwecke des Kuppeins der Räder Z)² bis D⁵ mit der Vorgelegewelle D in die Aussparungen d² bis dⁿ gedrückt werden.

ίο In Fig. 2 ist in vergrößerten Ansicht eine dieser Öffnungen 2^d dargestellt. Das innere Ende derselben hat einen etwas kleineren Durchmesser als ihre Kugeln, so daß diese nicht vollständig austreten können, wenn sie außer Wirkung sind. Diese Anordnung gestattet den Kugeln, die Räder freizugeben, während sie gleichzeitig in den Öffnungen zurückgehalten, werden. Die Räder D² bis D* sind unausgesetzt mit den Rädern C² bis C⁴ im Eingriff, welche auf der anzutreibenden Achse C fest angeordnet sind.

■Das Rücklaufrad Z)⁵ greift zwecks Umkehrung der Drehrichtung der anzutreibenden Achse C in ein Zwischenrad E (Fig. 3) ein, welches seinerseits mit einem Rad C⁵ dieser Achse C im Eingriff steht.

Bei derartigen Getrieben ist es erwünscht, die verschiedenen Geschwindigkeiten bei ununterbrochenem Antrieb nacheinander, von der höchsten bis zur niedrigsten Geschwindigkeit, einzuschalten..

. Gemäß vorliegender Erfindung ist nun zum Einrücken der Kugelkupplung innerhalb der Vorgelegewelle D und drehbar auf einer Achse F¹ ein Gleitstück F angeordnet, welches mit einem Ansatz f¹ (Fig. 7 bis 10) versehen ist, der nach beiden Seiten in eine schräge Fläche f² übergeht. Wenn das Gleitstück F in der Vorgelegewelle D verschoben wird, so werden die Kugeln 2^D, 3° usw. durch den zylindrischen Teil desselben gezwungen, die Welle D nacheinander mit den Übersetzungsrädern D² usw. zu kuppeln. Das Gleitstück F ist dabei von solcher Länge, daß jeweils nur ein einziger Satz Kugeln eingerückt werden kann, der dann wieder frei wird, ehe ein zweiter Satz zum Kuppeln gebracht wird. Die unwirksame Mittelstellung liegt hierbei zwischen dem Rücklauf rad D⁵ und dem für kleinste Geschwindigkeit dienenden Rad Z)⁴.

Wird das Gleitstück F aus dieser Stellung her-. ausbewegt, so gelängen zunächst die Kugeln 4° in Kuppelstellung.· Ist dagegen eine höhere Geschwindigkeit beabsichtigt, so werden durch weitere Verschiebung des Gleitstückes F diese Kugeln 4^Ü wieder frei und dafür die Kugeln 3° in Kuppelstellung gedrückt usw.

Es ist nun wünschenswert, auch bei einem Stillstand des Getriebes die Kupplung auf eine andere Geschwindigkeit bzw. das Gleitstück F in eine andere Lage umstellen zu können, ehe das Getriebe in Gang gesetzt wird. Zu diesem Zweck besteht das Gleitstück F aus zwei auf der Kuppelstange F¹ undrehbaren Teilen f^& und F² und einem drehbaren Teile, der eigentlichen Gleitmuffe. Die beiden undrehbaren Teile sind mit Nuten f versehen, welche so tief sind, daß das Gleitstück F bei geeigneter Stellung an den Kugeln 2° usw. vorbeigleiten kann, ohne diese nach außen zu drücken. Diese Nuten f müssen hierzu in eine Gerade mit den Kugeln gebracht werden, was durch die Tätigkeit der Kugeln selbst hervorgebracht wird, wenn sie sich in ihrer inneren Stellung befinden. Um dies zu ermöglichen, sind in dem einen Stirnende des Gleitstückes F Kerben f³ vorgesehen, in welche entsprechende Klauen f⁵ der Muffe F² eingreifen, die verschiebbar auf der Achse F¹ angeordnet ist, dagegen am Mitdrehen mit dem Gleitstück F durch einen Keil f⁴ verhindert wird. Diese Muffe F² wird durch eine Feder F^s unausgesetzt gegen das Gleitstück F gedrückt, welches hierbei an dem Bund/"⁹ der Achse F¹ ein Widerlager findet, während sich die Feder F³ gegen eine Mutter F ⁴ stützt, die z. B. durch einen Splint F⁵ gesichert ist.

Befindet sich nun eine der Aussparungen d², d³ usw. mit den Kugeldurchgängen 2^d usw. in Übereinst mmung, so wird . die betreffende Kugel 2^D .. . beim Verschieben der Achse F¹ nebst Gleitstück F aus ihrem Durchgang 2^d ... herausgedrückt und bleib't auf der Oberfläche f¹ liegen. Wenn indessen die Kugeln in ihrer inneren Lage bleiben, weil die Aussparungen mit den Kugeldurchgängen nicht übereinstimmen, so drehen beim Verschieben der Kupplungsstange F¹ die durch die Nuten f der undrehbaren Teile hindurchtretenden und auf die geneigten Flächen f¹ des Ansatzes f¹ auflaufenden Kugeln das Gleitstück F um die Achse F¹ und gestatten, das Gleitstück F an den Kugeln vorbeizuführen. Dasselbe kann auf diese Weise von der einen Endlage in die andere überführt werden, ob nun die Kugeln auch in den Aussparungen der Räder liegen oder nicht.

Um dem Gleitstück F eine drehende Bewegung zu gestatten, muß die Achse -F¹ gegen rotierende Bewegung gesichert sein. Zu diesem Zweck ist sie mit einem Kopfe F⁶ versehen, durch welchen ein Stift Z"¹¹ hindurchgeht, dessen Enden in einem Längsschlitz d¹ (Fig. 1 und 5) der Welle D liegen.

Zur Einstellung der gewünschten Geschwindigkeit ist eine Steuerstange H (Fig. 3 und 5) vorgesehen, welche aus dem Gehäuse A herausreicht und auf irgendeine geeignete Weise verstellt wird. Die Stange H ist an einer Gleitschiene H¹ mit Arm h¹ befestigt, dessen ge- ■ gabeltes Ende A² in eine Nut f¹⁰ eines Gleitringes F⁷ eingreift, welcher auf der Vorgelegewelle D- angeordnet ist, wobei der Stift f¹¹ durch diesen Gleitring F⁷ hindurchgeht, so daß jede Bewegung desselben in der Richtung der Achse auf die Stange F¹ und folglich auf das Gleitstück F übertragen wird.

i Wenn sich die Schiene H¹ ihrer einen .Endstellung nähert, gelangt sie in Berührung mit einer Rolle A⁴ (Fig. 3). Diese wird von einem Hebel A⁵ getragen, der auf einer Hülse Ji² befestigt ist, welche um einen Zapfen H³ drehbar ist. Auf der Hülse H² ist ferner ein gegabelter Hebel A⁶ vorgesehen, welcher mit Zapfen A⁷ in eine Nut g⁴ des Gleitringes G eingreift (Fig. ι und 3). Die verschiedenen Teile sind nun so zueinander angeordnet, daß der Gleitring F⁷ die Rolle A⁴ berührt, sobald das Gleitstück F durch die Kugeln 2^D eine Kupplung des Rades Z)² mit der Welle D hergestellt hat. Eine weitere Bewegung der Schiene H und folglich des Gleitstückes F führt die Teile in die gestrichelt gezeichnete Stellung der Fig. i, d. h. es ist auch das in der Reihe letzte Rad D² entkuppelt und der Kuppelring G in eine Stellung verschoben, in welcher die Antriebsachse B unmittelbar mit der angetriebenen Achse C gekuppelt ist, sowie die Hülse C¹ mit dieser nicht mehr in Verbindung steht.

Bei dieser Bewegung der Schiene Ji¹ gelangt ein anderer Anschlag A⁸ (Fig. 5I der Schiene H¹ mit einer Rolle A⁹ in Berührung. Diese wird von einem Hebel A¹⁰ getragen, welcher auf einer um einen Zapfen H⁶ (Fig. 4) drehbaren Hülse H^s sitzt. Auf dieser ist ferner ein gegabelter Hebel A¹¹ vorgesehen, der mittels Zapfen A¹² in eine Nut b⁷ des Gleitringes B⁴ eingreift. Der Anschlag A⁸ drückt den Hebel A¹¹ in die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Stellung,' wobei sich also Hebel A⁶ und Gleitstück F gleichzeitig ebenfalls in der gestrichelt gezeichneten Stellung der Fig. 1 befinden. Mit anderen Worten: Mit der Bewegung der Steuervorrichtung in geeigneter Richtung wird das Rad B³ von der Antriebsachse B und zu gleicher Zeit die Hülse C¹ von der angetriebenen Achse C entkuppelt, während die Achsen B und C unmittelbar gekuppelt werden. Mit der Rückbewegung 'der Steuervorrichtung wird auch' die angetriebene Achse C von der Antriebsachse B entkuppelt und mit der Hülse C¹ und demzufolge mit den auf ihr sitzenden Rädern C², C³, C* gekuppelt. Ist das Rad B³ mit der Antriebsachse B verbunden, so bringt die Rückbewegung des Gleitstückes F die Übersetzungsräder D², D³, Dⁱ nacheinander zur Kupplung, wodurch die Geschwindigkeit stufenweise verringert wird. Bei der Rückbewegung wird der Kupplungshebel A¹¹ selbsttätig durch eine Feder H ⁷ in seine ursprüngliche Lage zurückbewegt. Der Hebel A⁶ wird durch eine Feder Ji⁸ zurückbewegt, sobald die Steuervorrichtung sich ihrer Endstellung nähert.

Es ist ferner erwünscht, die Vorgelegewelle auszulösen, wenn die Steuervorrichtung in ihrer Ruhestellung zwischen kleinster Geschwindigkeit und Rücklauf sich befindet. Zu diesem Zweck ist eine schiefe Fläche A¹³ an der Schiene H¹ vorgesehen, welche im Weg der Rolle A⁹ liegt. Wenn die Steuervorrichtung in Ruhestellung ist, so befindet sich das Gleitstück F zwischen den Durchgängen d^l und iü⁵ und es wirkt dann die Fläche A¹³ auf die Rolle A⁹ ein, wodurch der Hebel A¹⁰ und mit diesem der Hebel A¹¹ in eine Stellung gedreht wird, in welcher der Gleitring S⁴ aus der Kuppelstellung wegbewegt und die Kupplung zwischen Rad B³ und Antriebswelle B gelöst ist, so daß bei Ruhestellung des Gleitstückes F die Antriebsachse sich drehen kann, ohne eines der Räder mitzunehmen.

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Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Als rückkehrendes Räderwerk ausgegebildetes und mit Kugelkupplungen für die einzelnen Zahnräder versehenes Zahnräder-Wechselgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb der hohlen Vorgelegewelle (D) verschiebbare Kupplungsglied aus einem Mittelstück (F) und zwei Seitenstücken (f⁹ und F²) besteht, wovon die beiden letzteren mit der Hohlwelle (D) undrehbar verbunden und mit Nuten versehen sind, die beim Verschieben der Kupplungsstange (F¹) den Kugeln freien Durchlaß gewähren, während das Mittelstück auf der Kupplungsstange lose gelagert und mit zur Achsenrichtung schräg angeordneten ^: Anschlagflächen (f²) versehen ist, die beim Durchgange der Kugeln eine diesen ausweichende Drehbewegung des Mittelstückes herbeiführen, falls die Durchlässe (z^d, 3^rf...) der Hohlwelle (D) den Aussparungen (d²·, d³...) in den Naben der Zahnräder nicht' gegenüberliegen, wogegen sie im anderen Falle die Kugeln in beide Öffnungen (~z^d und d²) drücken und dadurch die Zahnräder mit der Hohlwelle kuppeln.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden' Seitenstücke des Kupplungsgliedes aus einer unter Federwirkung stehenden Gleitmuffe (F^%) besteht, die mittels einseitig abgeschrägter Nocken in entsprechende Ausschnitte des Mittelstückes (F) eingreift, so daß letzteres in seine wirksame Lage selbsttätig zurückgeführt wird, sobald der Wider- Ho stand der in die. Kupplungsstellung ausweichenden Kugeln aufhört.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.