DE2324801A1

DE2324801A1 - Gangwaehler fuer ein wechselgetriebe

Info

Publication number: DE2324801A1
Application number: DE2324801A
Authority: DE
Inventors: Dalton Admiral Thomas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-19
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1973-12-06
Also published as: FR2186104A5; CA973735A; GB1404385A; IT984767B; US3780840A; JPS4941762A

Description

■ Gangwähler für ein Wechselgetriebe

Die Erfindung betrifft einen Gangwähler für ein Wechselgetriebe oder eine Gangschaltung und insbesondere eine Einrichtung zur Schaltung der Zahn- oder Getrieberäder der Gangschaltung in ausgewählte Stellungen, ohne daß die Drehzahl der Zahn- oder Getrieberäder während dieses SchaltVorganges vermindert wird.

Bei den bisher bekannten Wechselgetrieben war es üblich, die Getriebeumschaltung dadurch vorzunehmen, daß die Kupplung zwischen der Gangschaltung und dem Motor ausgerückt wurde und daß dann der Gangwähler in eine neutrale Stellung gebracht wurde, wobei eine Drehzahlverminderung derjenigen Zahn-oder Getrieberäder auftrat, die während des SchaItVorganges geschaltet"wurden. Dies macht nicht nur erforderlich, die Kupplung jedesmal zu betätigen, wenn die Zahn-oder Getrieberäder im Wechselgetriebe umgeschaltet werden sollen. Es wurde auch die Drehzahl der Zahn- oder Getrieberäder herabgesetzt, so daß diese Zahnoder Getrieberäder, jedesmal wenn eine Umschaltung vorgenommen wurde, ihren Betrieb ausgehend von einer herabgesetzten Drehzahl beginnen mußten.

Gei.

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QRtOtNAt INSPECTS)

Gemäß der Erfindung ist ein Gangwählermechanismus für eine Gangschaltung oder ein Wechselgetriebe vorgesehen, welches Zahn- oder Getrieberäder aufweist, die in Betriebsverbindung miteinander,stehen und die drehbar um eine Achse montiert sind, die gemeinsam, mit der Drehachse eines wellenartigen Bauteiles verläuft. Neben jedem Zahn- oder Getrieberad ist ein Gangwählerelement angeordnet, welches sich mit dem wellenartigen Bauteil '" dreht und welches.axial relativ zu dem Zahnrad oder Getrieberad beweglich ist, wobei jedes Gangwählerelement; vom benachbarten Zahnrad fortgedrückt wird. Zusammenarbeitende Verbindungselemente drehen sich mit jedem Gangwählerelement und dem benachbarten Zahn- oder Getrieberad. Ein~ Betätigungsglied bewegt jedes Gangwählerelement auf das benachbarte Zahnrad zu, um die zusammenarbeitenden Verbindungselemente miteinander einzurücken, bis das Betätigungsglied geschaltet oder verschoben wird und das Verbindungselement₉ welches sich mit dem Gangwählerelement dreht, sich in eine Stellung vor dem Verbindungselement bewegt, welches mit dem Zahn- oder Getrieberad drehbar ist. · ·

Die Erfindung betrifft somit einen Gangwähler für ein Wechsel- " getriebe, welches Zahnräder oder Getrieberäder aufweist, die in Arbeitsverbindung miteinander stehen und die drehbar um eine Achse montiert ist_s die gemeinsam mit der Achse eines wellenförmigen Bauteiles verläuft. Ein Gangwählerelement dreht sich mit dem wellenartigen Bauteil neben jedem Zahnrad und ist axial relativ zu diesem beweglich, wob,ei Einrichtungen vorgesehen sind, welche jedes Gangwählerelement von dem benachbarten' Zahnrad fortdrücken. Zusammenarbeitende Verbindungselemente drehen sich mit jedem Gangwählerelement und dem diesem benachbarten Zahn- oder Getrieberad. Jedes Gangwählerelement wird zum benachbarten Zahnrad hin geschaltet oder hin gerückt und zwar durch ein Betätigungsglied, um die zusammenarbeitenden Verbindungselemente in Eingriff zu bringen, bis das Betätigungsglied geschaltet oder ausgerückt wird und das Verbindungs-

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element, welches sich mit dem Gangwählerelement dreht/sich in eine Stellung vor dem Verbindungselement bewegt, welches sich mit dem Zahn- oder Getrieberad dreht.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es 'zeigen

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung der verschiedenen Teile des Getriebes,

Fig. 2 eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstab des Getriebes in einer ersten Schaltstellung, wobei eine Zwischenräderanordnung vorgesehen ist, die die Getrieberäder in Arbeitsverbindung miteinander bringt, wobei die Betätigungseinrichtung für den Gangwähler zum Teil fortgebrochen und zum Teil im Schnitt dargestellt ist,

Fig. J eine Teilansicht der in Fig. 2 dargestellten Gangschaltung und zwar unmittelbar nach der Schaltung des Betätigungsgliedes für den Gangwähler in die zweite Gangstellung und vor der Freigabe des ersten Zahnrades,

Fig.' 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, wobei das Betätigungsglied für den Gangwähler in der zweiten Gangstellung sich befindet und zwar unmittelbar nach Freigabe des ersten Ganges oder ersten Zahnrades,

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht des Anschlages, der die Rückwärtsbewegung des Verbindungselementes begrenzt, welches mit dem benachbarten Zahnrad drehbar.ist,

Fig. 6 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 6-6 der Pig. 2, ·

Fig. 7 eine Schnittansicht₉ genommen längs der Linie 7~7 der Fig, 6,

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Pig. 8 eine vergrößerte Ansicht, gesehen von der Linie 8-8 der Pig. I,

Fig. 9 eine Seitenansicht, gesehen von der Linie 9-9 der Fig. 8,

Fig.IO eine Seitenansicht der gegenüberliegenden Seite des in Fig. 8 gezeigten Bauteils in verkleinertem Maßstab,

Fig.11 eine Teilschnittansicht, genommen längs der Linie 11-11 der Fig. 8,

Fig.12 eine vergrößerte Seitenansicht, gesehen von der Linie 12-12 der Fig. 1,

Fig.13 eine auseinandergezogene Ansicht, gesehen von der Linie 13-13 der Fig. 12 aus, wobei Teile fortgebrochen und Teile im Schnitt gezeigt sind und wobei ^ie Gangwählerelemente von dem wellenartigen Bauteil getrennt sind,

Fig. I¹I eine Seitenansicht, gesehen von der Linie I¹I-I¹I der Fig. 13 aus in einem verkleinerten Maßstab,

Fig.15 eine vergrößerte Seitenansicht, gesehen von der Linie · 15-15 der Fig. 1,

Fig.l6 eine Endansicht des in Fig. 15 gezeigten Teiles,

Fig.17 eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstab, gesehen von der Linie 17-17 der Fig. 1 aus,

Fig.18 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie I8-I8 der Fig. 17,

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Fig. 19 eine Seitenansicht, gesehen von der Linie 19-19 der Fig. 1 und zwar in einem vergrößerten Maßstab₉ wobei Teile fortgelassen sind.,

- Fig. 20 eine Schnittansicht_s genommen längs der Linie 20-20 der Fig. 19,

Fig. 21 eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstab, gesehen von der Linie 21-21 der Fig. 1,

Fig. 22 eine Endansicht des in Fig. 21 gezeigten Teiles,

Fig, 23 eine Seitenansicht des in Fig. 21 gezeigten Teiles, xfobei die entgegengesetzte Seite dargestellt ist,

Fig. 2*1 eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstab, gesehen von der Linie 24-24 der Fig. 1 aus und " ■ i ■ ■

Fig. 25 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 25-25 der Fig. 24.

Es ist eine übliche Hauptantriebswelle 10 dargestellt, die mit einer nicht dargestellten üblichen Kupplung verbunden ist. Diese Hauptantriebswelle 10 trägt ein Hauptantriebszahnrad 11, welches das Zahnrad für den vierten Gang der Gangschaltung ist. Wie Fig. 2 zeigt, kämmt das Zahnrad 11 mit einem Zahnrad 12, welches an einer Zwischenräderwelle 1-3 montiert ist, die ihrerseits drehbar im Gangschaltungsgehäuse in der üblichen Weise gelagert ist. Zahnräder 14, 16 und 17 sind drehbar mit der Zwischenräderwelle 13 gelagert. Das Zahnrad 14 kämmt mit dem Zahnrad 18 für den dritten Gang, welches sich frei auf einem Abschnitt 19 mit glatter Oberfläche der Hauptwelle 21 dreht, wie es Fig. 1 zeigt. Ein Ende der Welle 21 weist Abschnitte 22 und 23 mit vermindertem Durchmesser auf, die in Drehsitz-Lagerflächen 24 und 26 eingreifen, welche am benachbarten Ende

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, wie es die Fig.

der Hauptantriebswelle 10 vorgesehen sind 6 und 7 zeigen. Das Zahnrad 16 kämmt mit dem Zahnrad 27 für den zweiten Gang, wobei sich dieses Zahnrad 27 frei auf einer glatten Oberfläche 28 der Welle 21 drehen kann, wie es Fig. I zeigt. Das Zahnrad 27 kämmt mit dem Zahnrad 29 für den ersten Gang, welches sich frei' auf einer glatten Oberfläche 31 der Welle 21 dreht, wie es dargestellt ist. Das Ausgangsende der Hauptwelle 21 kann mit den üblichen Keilnuten 32 ausgestattet sein, mit denen eine Verbindung mit einem anzutreibenden Teil hergestellt werden kann, beispielsweise mit einer Antriebswelle eines Fahrzeuges.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Zähne an den Zahnrädern im allgemeinen parallel zu den Wellen 10 und Es sei bemerkt., daß die Zähne verschiedenartige Gestaltungen haben können, wie es auf dem Gebiet der Gangschaltungen und Wechselgetriebe bekannt ist. Dies bedeutet, uaß die Zähne an den Zahnrädern den üblichen Aufbau haben können, wie er bei Wechselgetrieben verwendet wird. Die hier beschriebene Zahnradahordnung ist die übliche und eine weitere ins' einzelne gehende Beschreibung erscheint nicht erforderlich.

,Der verbesserte Gangwählermechanismus ist zwischen benachbarten Paaren der Zahnräder 11-18 und 27-29 montiert. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, drehen sich die Zahnräder 11, 1-8, 27 und 29 um eine Achse, die gemeinsam mit der Drehachse der Wellen 10 und 21 verläuft. An der Welle 21 nicht drehbar und neben einer Seite eines jeden der Zahnräder 11, 18, 27 und 29 sind Gangwählerelemente 33j 3^> 36 und 37 montiert. Vorzugsweise ist jedes Paar von Gangwählerelementen 33-3²J und 36-37 an einem wellenartigen Bauteil in Form einer Hülse 38 montiert, welche innere Keilnuten 39 aufweist, die mit entsprechenden Keilnuten 41 an der Welle 21 zusammenarbeiten, wodurch die Hülse 38 sich mit der Welle 21 dreht. Wie die Fig. 12 und 13 zeigen, sind im Winkelabstand voneinander angeordnete, axial sich erstrecken-

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de Nuten 42 im äußeren Umfang der Hülse 38 derart vorgesehen, daß diese langgestreckte, im Winkelabstand voneinander angeordnete Führungen 43 aufnehmen können _s die von den Gangwählerelementen 33, 34» 36 und 37 getragen werden und sich von diesen aus seitwärts erstrecken. Die langgestreckten Führungsglieder 43 sind im Querschnitt rechteckig, wodurch sie frei in den Nuten 42 gleiten können, damit eine axiale Bewegung der Gangwählerelemente relativ zur Hülse 38 und zur Welle 21 erfolgen kann. Die Enden der langgestreckten Führungsglieder 43 dienen als Anschläge, mit denen eine relative Rückwärtsbewegung des benachbarten Zahnrades gestoppt wird, wie es noch beschrieben werden soll. Wie Fig. 13 zeigt, sind die langgestreckten, sich seitwärts erstreckenden Führungsglieder 43 integral mit den Gangwählerelementen ausgebildet, wobei das. freie Ende eines jeden langgestreckten Führungsgliedes 43 von einem Gangwählerelement in einer Nut 44 gleitet, die sich axial im benachbarten, gegenüberliegend angeordneten Gangwählerelement erstreckt. Beispielsweise liegen die langgestreckten Führungs- " glieder 43, die vom Gangwählerelement 33 getragen werden, in Nuten 44, die im Gangwählerelement 34 vorgesehen sind, während die langgestreckten Führungsglieder 43 j die vom Gangwählerelement 34 getragen werden, in Nuten 44 gleiten, die im Gangwählerelement 33 vorgesehen sind. Gangwählerelemente 33 und sind derart ausgebildet, daß sie eine axiale Bewegung aufeinanderzu und voneinander fort durchführen können, wobei die Gangwählerelemente 36 und 37 ebenfalls so ausgebildet sind, daß sie eine axiale Bewegung relativ zueinander durchführen können.

In Längsrichtung sich erstreckende Aussparungen 46 sind in der äußeren Oberfläche der Hülse 38 vorgesehen und diese nehmen, wie dargestellt, Spannfedern 47 auf. Die Enden der Federn 47 sind mit den benachbarten Gangwählerelementen verbunden, so daß benachbarte Gangwählerelemente aufeinander zu gezogen werden und von ihren zugeordneten Zahnrädern fortgezogen werden. Die Federn 47 drücken die Gangwählerelemente 33 ^un^ 34 aufein-

ander zu, wobei das Gangwählerelement 33 vom Zahnrad 11 fortgedrückt oder fortgezogen wird, während das Gangwählerelement 34 vom Zahnrad 18 fortgezogen oder fortgedrückt wird. In gleicher Weise ziehen die Federn 27 die Gangwählerelemente 36 und 37 zusammen oder aufeinander zu, wobei das Gangwählerelement 36 vom Zahnrad 27 fortgezogen oder fortgedrückt wird und das Gangwählerelement 37 vom Zahnrad 29 fortgezogen oder fortgedrückt wird.

Alternierende langgestreckte Führungsglieder 43 sind mit nach innen weisenden Aussparungen.50 versehen, welche Kugeln 55 aufnehmen, die zur Aussparung 50 hin durch Kompressionsfedern 55a gedrückt werden, wie es die Fig. 12 und 13 zeigen. Die Zusammenarbeit der Kugeln 55 und der Aussparungen 50 unterstützt die Zurückhaltung der Gangwählerelemente 33, 34, 36, 37 in einer neutralen Stellung relativ zur Hülse 38. Bei einer Verschiebung eines Gangwählerelementes aus der neutralen Stellung heraus drückt die Kugel 55 die zugeordnete Feder 55a zusammen, wodurch sich die Kugel 55 aus der Aussparung 50 heraus bewegen kann.

Wie die Fig. 7 zeigt, ist eine Ringschulter 48 an der Seite des Zahnrades 11 neben dem Gangwählerelement 33 ausgebildet und diese Schulter nimmt einen ringförmigen Bauteil 49 auf, der eine zentral angeordnete öffnung 51 hat, welche die ringförmige Schulter 48 aufnimmt. Im Winkelabstand voneinander angeordnete Aussparungen 52 sind in der Seite des Zahnrades 11 in solchen Stellen angeordnet,'daß diese Aussparungen seitwärts sich erstreckende Vorsprünge 53 aufnehmen können, die vom Ring 49 getragen werden. Wie Fig. 6 zeigt, hat jede Aussparung 52 eine gebogene Form und hat eine derartige Länge, damit diese Aussparung eine Kompressionsfeder 54 aufnehmen kann, die als Stoßdämpfer arbeitet, wenn das Zahnrad 11 in Richtung des Pfeiles 56 angetrieben wird. Jede Kompressionsfeder 54 kann eine Anzahl von getrennten, im allgemeinen V-förmigen Komponenten aufweisen, wie es dargestellt ist, oder kann

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als integraler Bauteil ausgebildet sein. Da verschiedene Formen von Kompressionsfedern, die bekannt sind, verwendet werden können, scheint keine weitere, ins einzelne gehende · Beschreibung erforderlich zu sein. In ähnlicher Weise ist ein Ring hS mit dem Zahnrad 27 verbunden, wobei gekrümmte Aussparungen 52 in der Seite des Zahnrades 27 neben dem Ring 59 vorgesehen sein können, um seitliche Vorsprünge 53 aufzunehmen.

Wie in den Fig. 1, 15-18 und 21-23 dargestellt, werden Ringe 57 und,58 von den Zahnrädern 18 und 29 getragen. Jeder Ring 57 und 58 weist seitliche Vorsprünge 53 auf, die in Aussparungen 52 eingreifen, die in den Zahnrädern 18 und 29 vorgesehen sind, wie es im Vorstehenden bei dem Ring 4i9 beschrieben wurde. Es sind ebenfalls Kompressionsfedern 5^ in den gekrümmten Aussparungen 52 vorgesehen, wie es oben beschrieben wurde, um Stoßdämpfer zu bilden. Da die Kompress ions federn 5^,--.die in den gekrümmten oder gewölbten Aussparungen 5έ der Zahnräder 18 und 27 verwendet werden, mit den Kompressionsfedern, die in den Aussparungen der Zahnräder 11 und 29 verwendet werden, identisch sind, wurden die Federn in den Aussparungen 52 in den Zahnrädern 18 und 27 fortgelassen.

Im Winkelabstand voneinander angeordnete Verbindungselemente 59 werden von den Ringen 49, 57 und 58 in einer Stellung getragen, in der sie mit den Verbindungselementen 6l zusammenarbeiten, die von den benachbarten Gangwählerelementen 33, 3**> 36, 37 getragen werden. Wie die Fig. 19, 16 und 22 zeigen, weist jedes Verbindungselement 59 eine Nocken- oder Führungsfläche 62 auf, die nach vorn und vom benachbarten Zahnrad fort geneigt ist, und zwar gesehen in Drehrichtung des benachbarten Zahnrades. .In gleicher Weise weist jedes Verbindungselement 61, welches von den Gangwählerelementen getragen wird, eine Nockenoder Führungsoberfläche 63 auf, die ebenfalls nach vorn und vom benachbarten Zahnrad fort geneigt ist und zwar gesehen in Drehrichtung des ^benachbarten Zahnrades. Die geneigten Führungs·

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oder Nockenoberflächen der Verbindungselemente 59 und 60 sind so ausgebildet, daß sie sich in Eingriff miteinander und außer Eingriff bewegen können und zwar bei einer axialen Bewegung der Gangwählerelemente.zum benachbarten Zahnrad hin und von diesem fort, wobei die miteinander zusammenarbeitenden Oberflächen 62 und 63 bei einer Bewegung der Verbindungselemente 59 und 6l in Eingriff sich miteinander kuppeln oder verblocken.

Wie die Fig. 2 bis 5 zeigen, ist jeder äußere Abschnitt eines jeden Verbindungselementes 59 und 61 mit einer Nocken- oder Führungsoberfläche 60 und 65 versehen, die· ebenfalls nach vorn und vom benachbarten Zahnrad fort geneigt sind, und zwar gesehen in Drehrichtung des Zahnrades. Nach einem Herausziehen des·langgestreckten Anschlages 43 aus der Bewegungsbahn des benachbarten Verbindungselementes 59 kann sich das Verbindungselement 59 relativ zum Verbindungselement 61 rückwärts bewegen.' Dies bedeutet, daß die miteinander zusammenwirkenden Oberflächen 62 und 63. in einer Richtung voneinander fort drehen, wenn die Nockenoberflächen 60 und 65 miteinander in Eingriff gelangen und sich relativ zueinander drehen.

Wie die Fig. 1 bis 4 und 13 zeigen, weist jedes Gangwählerelement 33> 34, 36 und 37 einen nach außen sich erstreckenden ringförmigen Flansch 64 auf. Die ringförmigen Flansche 64 von benachbarten Gangwählerelementen 33 bis 34 und 36 bis 37 begrenzen eine ringförmige Aussparung, die zur Aufnahme eines Betätigungsgliedes dient, die die Form einer Schubgabel 66 hat, welche Schenkel 67 und 68 aufweist. Die Schub- oder Schaltgabel 66 hat den üblichen Aufbau, wie er bei Gangschaltungen von Automobilen verwendet wird. Da die Mechanismen zur Betätigung derartiger Schaltgabeln bekannt sind, müssen sie hier nicht näher beschrieben werden. Die Schaltgabel 66 kann jeden Gangwähler derart zum benachbarten Zahnrad verschieben, daß das Verbindungselement 6l sich in Eingriff mit dem Verbindungselement 59 bewegt, welches sich mit dem benachbarten Zahnrad

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dreht, wobei sich dann das Verbindungselement 61 mit dem Verbindungselement 59 dreht. Die verblockten oder verriegelten Oberflächen 62 und 63 der Verbindungselemente 59 und 61 verbleiben in Eingriff miteinander, bis die Schaltgabel 66 geschaltet wird und das Verbindungselement 61, welches vom Gangwählerelement getragen wird, bewegt sich in eine Stellung vor dem Verbindungselement 59» welches sich mit dem benachbarten Zahnrad dreht.

Während die Gangwählerelemente in ihre innerste Stellung relativ zueinander durch die Federn 47 gedrückt werden, bewegen sich die freien Enden der langgestreckten Führungsglieder 43 in eine Stellung, mit der sie die relative Rückwärtsdrehbewegung eines benachbarten Verbindungselementes 50 begrenzen, welches mit dem benachbarten Zahnrad drehbar ist. Wie Fig. 5 zeigt, ist die Hinterkante eines jeden Verbindungselementes 59 nach hinten und vom benachbarten Zahnrad fort geneigt und das benachbarte Ende des langgestreckten Führungsgliedes 43 ist nach vorn und zum benachbarten Zahnrad hin geneigt oder gekrümmt und daraus ergibt sich eine Kupplung zwischen dem Ende des langgestreckten Führungsgliedes 43 und der Hinterkante des Verbindungsgliedes 59· Das freie Ende des langgestreckten Führungsgliedes 43 bildet auf diese "Weise einen Anschlag, um die relative Rückwärtsbewegung des benachbarten Verbindungselementes 59 zu begrenzen. Wie Fig. 5 zeigt, ist das langgestreckte Führungsglied 43 mit einer geneigten Nockenoberfläche 69 am freien Ende ausgerüstet, die so angeordnet ist, daß diese in einem benachbarten Verbindungselement 59 erfaßt wird und zwar bei einer Drehbewegung in Vorwärtsrichtung des benachbarten Zahnrades, wenn sich das Verbindungselement 59 aus der mit gestrichelten Linien dargestellten Stellung in die mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung bewegt, während sich das langgestreckte Führungsglied 43 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung befindet, wodurch das langgestreckte Führungsglied 43 aus der Vorwärtsdrehbewegungsbahn des Verbindungselementes 59 hinaus bewegt wird, wo-

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bei sich das Element 59 mit dem benachbarten Zahnrad dreht.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht die Betriebsweise des verbesserten Gangwählermechanismus klar hervor. Fig. 2 zeigt die Gangschaltung der Stellung für den Betrieb mit dem ersten Gang. Ehe das Betätigungsglied 66 in die Stellung für den ersten Gang geschaltet wird,, befinden sich beide Betätigungsglieder 66₃ die in Fig. 2 gezeigt sind, in ihrer neutralen Stellung, wodurch die Verbindungselemente 59 und 61 sich außer Eingriff miteinander befinden. Eine Antriebskraft wird von 'der Antriebswelle 10 über das vierte Zahnrad 11 auf das Zahnrad 12 übertragen, welches an der Zahnräderwelle 13 montiert ist. Antriebsleistung wird dann von den Zahnrädern 14,16 und 17,die sich mit der Zahnräderwelle 13 drehen, auf die Zahnräder 18, 27 und 29 übertragen. Da sich die Zahnräder 13, 27 und 29 frei auf den glatten Oberflächen der Welle 21 drehen, wird keine Antriebsleistung auf die angetriebene Welle 21 übertragen, da sich beide Schaltgabeln 66 in der neutralen Stellung befinden.

Fig. 2 .zeigt, daß das Betätigungsglied 66 für die Gangwählerelemente 36 und 37 nach rechts verschoben ist, wodurch sich die Verbindungselemente 6l des Gangwahlelementes 37 in Eingriff mit den Verbindungselementen 59 am Ring 58 bewegen, der vom ersten Zahnrad 29 getragen wird. Antriebsleistung wird vom ersten Zahnrad 29 über die Verbindungselemente 59 und 6l auf das Gangwählerelement 37 übertragen, welches unverdrehbar mit der Hülse 38 verbunden ist. Die Hülse 38 ist mit der Welle 21 verkeilt und eine Antriebsleistung wird dann auf die Welle 21 übertragen, wenn sich das Betätigungsglied 66 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung befindet.

Um die Gangschaltung auf den zweiten Gang umzuschalten, wird das Betätigungsglied 66 für die Gangwählerelemente 36-37 nach links verschoben, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Verbindungselemente 6l am Gangwähler 36 bewegen sich dadurch in Eingriff

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mit den Verbindungselementen 59 , die vom .Ring 49 getragen werden, der mit dem zweiten Zahnrad 27 verbunden ist. Durch die Kupplungsbeziehung zwischen den Oberflächen 62 und 63 der Verbindungselemente 59 und 61 verbleiben die Verbindungselemente 61 des Gangwählers 37 in Kontakt mit den Verbindungselementen 59, wenn das Betätigungsglied 66 nach links in die zweite Gangstellung verschoben wird, wie es Fig. 3 zeigt. Da sich das zweite Zahnrad 27 mit höherer Drehzahl dreht als das erste Zahnrad 29 und dadurch, daß das zweite Zahnrad 27 in Antriebsverbindung mit dem Gangwähler 36 sich befindet, welcher sich mit dem Gangwähler 37 dreht, wie es oben beschrieben wurde, drehen sich die Verbindungselemente 6l des Zahnradwählers 37 schneller als die benachbarten Verbindungselemente 59» Die Verbindungselemente 6l_s die von dem Gangwähler 37 getragen werden, bewegen sich in eine Winkelstellung vor der Stellung der benachbarten Verbindungselemente 59» die durch die Oberflächen 62 und 63 nicht länger gekuppelt sind". Wenn dies stattfindet, drücken die Zugfedern 47 das Gangwählelement 37 vom ersten Zahnrad 29 fort und zwar in die in Fig. 4 gezeigte Stellung. .

Die Gangschaltung verbleibt im zweiten Gang, bis das Betätigungsglied 66 für die Gangwählerelemente 36-37 in die neutrale Stellung verschoben ist und das Betätigungsglied 66 für die Gangwählerelemente 33-34 nach rechts verschoben ist, wie es in Fig» 2 gezeigt ist, um das Gangwählerelement 34 zum Ring hin zu bewegen, der vom dritten Zahnrad 18 getragen wird. Die Verbindungselemente 6l des Gangwählerelementes 34 gelangen in Eingriff mit den benachbarten Verbindungselementen 59» die vom Ring 57 getragen werden. Dadurch-wird eine Antriebsleistung vom dritten Zahnrad 18 auf das Gangwählerelement 34 und dadurch auf die Welle 21 übertragen. Da sich das dritte Zahnrad 18 schneller dreht als das zweite Zahnrad 27 und nunmehr sich in Antriebsverbindung mit der Welle 21 befindet, dreht sich das Gangwählerelement 36 mit einer größeren Drehzahl als der be-

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nachbarte Ring 49, wodurch sich das Verbindungselement 61, welches vom Gangwählerelement 36 getragen wird, vor das Verbindungselement 59 bewegt, welches vom benachbarten Ring 49 getragen wird, der sich mit dem zweiten»Zahnrad 27 dreht. Nachdem sich das Verbindungselement 6l des Gangwählerelementes 36 außer Eingriff mit dem benachbarten Verbindungselement 59 bewegt hat, bewegen die Spannfedern 57 das Gangwählerelement 46 aus der in Fig.. 4 dargestellten Lage in eine neutrale Stellung außer Eingriff mit dem Ring 49.

Die Verbindungselemente 61 am 'Gangwählerelement 34 verbleiben dann in Kontakt mit den benachbarten Verbindungselementen 59» die vom Ring 57 getragen werden, bis das Betätigungsglied 66 nach links verschoben wird, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, um den vierten Gang einzulegen. In dieser Stellung bewegen sich die Verbindungselemente 61 am Gangwähler 33 in Eingriff mit den Verbindungselementen 59» die vom benachbarten Ring 49 getragen werden, wodurch eine Drehbewegung vom vierten Zahnrad •11 über den Gangwähler 33 auf die Welle 21 übertragen wird. Da sich das vierte Zahnrad 11 schneller dreht als das dritte Zahnrad 18, bewegen sich die Verbindungselemente 6l, die vom Gangwähler 34 getragen werden, in eine Stellung vor, die benachbarten Verbindungselemente 59» die vom Ring 57 getragen werden, und dadurch können die miteinander zusammenarbeitenden Oberflächen 62 und .63 sich voneinander fortbewegen, wonach die Zugfedern 47 den Gangwähler 34 bei der Darstellung in Fig. 2 nach links bewegen und außer Eingriff mit dem Ring 57.

Der Gangwähler 33 verbleibt in der Stellung für den vierten Gang, bis das Betätigungsglied 66 nach rechts verschoben wird. Bei einer Verminderung der Antriebsleistung, die auf die Antriebswelle 10 übertragen wird, bewegen sich die Verbindungselemente- 61^am Gangwähler 33 in.eine Stellung vor den Verbindungselementen 59, die vom benachbarten Ring 49 getragen werden,

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worauf die Zugfedern 47 den Gangwähler 33 nach rechts' in die neutrale Stellung bewegen.

Wenn sich die Gangwähler 33-34 und 36-37 in ihren inneren Stellungen relativ zueinander befinden, erstrecken sich die langgestreckten Anschläge 43 in die in Fig. 5 dargestellte Stellung, wobei die gekrümmten Oberflächen an den Anschlägen 43 in Anlage gegen die Hinterkante der benachbarten Verbindungselemente 59 gelangen, um auf diese Weise eine relativ nach rückwärts gerichtete Winkelbewegung der Verbindungselemente 59 relativ zu den Verbindungselementen 6l zu begrenzen. Durch die Kupplung zwischen der Hinterkante der Verbindungselemente 49 und dem vorderen gekrümmten Abschnitt der Anschlagglieder 43 verbleiben die Verbindungselemente 59 und 61 in einer verriegelten oder gekuppelten Lage relativ zueinander bis die Anschlagglieder 43 sich aus der Bewegungsbahn der Hinterkante des Verbindungsgliedes 59 herausbewegen. Während die miteinander zusammenwirkenden Oberflächen 62 und 63 sich in Anlage gegeneinander oder in Eingriff miteinander befinden, werden die Verbindungselemente 59 und 61 gegen eine Trennung gehalten. Bei einer Bewegung der zusammenwirkenden Oberflächen

62 und 63 voneinander fort gelangen die Hinterkanten der Verbindungselemente 59 in Anlage gegen die gekrümmten Oberflächen der Anschläge 43 und dadurch wird eine Trennung der Verbindungselemente 49 und 61 verhindert. Bei einer Verschiebung des Betätigungsgliedes 66, bei der die benachbarten Gangwählerelemente 33-34 oder 36-37 voneinander fort bewegt werden, werden die langgestreckten Anschläge 43 aus der Bewegungsbahn der Verbindungselemente 59 herausgezogen. Nach einer Trennung der benachbarten, miteinander zusammenwirkenden Oberflächen 62 und

63 bewegen die Zugfedern 47 das so frei gegebene Gängwählerelement und dessen Verbindungselemente 6l aus der Drehbewegungsbahn der benachbarten Verbindungselemente 59 heraus.

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Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß ein verbesserter Gangwählermechanismus für eine Gangschaltung geschaffen wurde. Dadurch, daß der Mechanismus zum Schalten der Gänge der Gangschaltung so ausgebildet ist, daß die Drehzahl der Zahnräder während der Schaltung nicht herabgesetzt werden muß, wird nicht nur eine glattere und weichere Gangschaltung erzielt, sondern auch ein im wesentlichen positiver Antrieb bei jeder Gangschaltung. Es wird die Notwendigkeit ausgeschaltet, eine Kupplung jedesmal zu betätigen, wenn die Gänge geschaltet werden. Es ist erforderlich, die Kupplung lediglich während der Schaltung in den ersten Gang zu betätigen. Dadurch, daß ein Gangwählermechanismus geschaffen wird, der dadurch arbeitet, daß lediglich das Betätigungsglied aus einer Gangstellung in die andere verschoben wird, kann diese Gangschaltung in wirksamer Weise durch ungeübte Personen betätigt werden, wobei gleichzeitig eine erhebliche Leistungseinsparung erfolgt und wobei ferner die Schaltzeit vermindert wird.

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Claims

■ F a t e η t a η s ρ r ü' c h e - -

1.)Gangwähler für eine Gangsehaltung, die einen drehbaren ^—^ wellenartigen Bauteil aufweist und wenigstens ein Paar Zahnräderi die um eine Achse drehbar montiert ist, welche gemeinsam mit der Drehachse des weIlenartigeη Bauteiles ,verläuft, wobei Einrichtungen vorgesehen sind _s mit denen diese Zahnräder in eine Antriebsverbindung miteinander gebracht werden können^gekennzeichnet durch

a) ein Gangwählerelement für jedes Zahnrad, welches nicht drehbar an dem wellenartigen Bauteil neben einer Seite eines jeden Zahnrades montiert ist und eine axiale Bewegung relativ zu diesem-Zahnrad durchführen kann,

b) Einrichtungen3, welche jedes Gangwählerelement axial vom benachbarten Zahnrad fortdrücken_s

c) wenigstens ein Verbindungselement, welches sich mit jedem" Zahnrad des Zahnradpaares an der Seite dreht _s die dem Gangwähler benachbart ist₃

d) wenigstens ein entsprechendes Verbindungselement, welches -von jedem Gangwählerelement getragen wird und so angeordnet ist, daß es in Eingriff mit dem Verbindungselement gebracht werden kann und sich mit dem Verbindungselement dreht_s welches mit dem benachbarten Zahnrad drehbar ist und zwar bei einer axialen Bewegung des Gangwählerelementes zu dem. benachbarten Zahnrad hin₃ wobei sieh das Verbindungselement vom Verbindungselement löst_s welches mit dem Zahnrad drehbar ist und zwar bei einer axialen Bewegung des Gangwählers von dem benachbarten Zahnrad fort und

e) ein Betätigungsglied_s welches derart angeordnet ist, daß es den Gangwähler derart zum benachbarten Zahnrad verschiebt, daß die miteinander zusammenarbeitenden Verbindungselemente in Eingriff miteinander gelangen, wobei sich die Verbindungselemente mit denjenigen Verbindungselementen drehen, die sich mit dem benachbarten Zahnrad drehen, bis das Betätigungsglied verschoben wird und die Verbindungselemente, die vom Gangwähler getragen werden,sich in eine Stellung vor den Verbindungselementen bewegen, die sich mit dem Zahnrad drehen.

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2. Gangwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement, welches sich mit dem Zahnrad dreht und das zusammenwirkende Verbindungselement, welches vom Gangwähler getragen wird, zusammenarbeitende Oberflächen aufweisen, die miteinander in Anlage oder in Eingriff gelangen und zwar bei einer Bewegung der Verbindungselemente in Eingriff miteinander.

3. Gangwähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Verbindungselemente, die in Eingriff miteinander gelangen, Anlage- oder Eingriffsoberflächen aufweisen, die vom benachbarten Zahnrad fort nach vorn geneigt sind und zwar gesehen in Drehrichtung des benachbarten Zahnrades.

4. Gangwähler⁵ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement, welches mit dem Zahnrad drehbar ist, und" das Verbindungselement, welches vom Gangwähler getragen wird, geneigte Nocken oder Pührungsoberflachen haben, die sich in Eingriff miteinander und außer Eingriff bewegen können und zwar bei einer axialen Bewegung des Gangwählers zum benachbarten Zahnrad hin und von diesem fort.

5· Gangwähler nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß wenigstens ein beweglicher· Anschlag ah dem Gangwähler in einer derartigen Stellung getragen wird, daß dieser Anschlag eine Rückwärt sdrehbexiregung eines benachbarten Verbindungselementes begrenzt, welches mit dem Zahnrad drehbar ist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen dieser Anschlag aus der Bewegungsbahn des Verbindungselementes, das mit dem Zahnrad drehbar ist, herausbewegt werden kann und zwar vor der Lösung der Verbindungselemente voneinander.

6. Gangwähler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag eine geneigte Nocken- oder Führungsoberfläche aufweist, die derart angeordnet ist, daß sie in Eingriff mit einem benachbarten Verbindungselement gelangen kann, welches mit

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dem Zahnrad drehbar ist und zwar bei einer Vorwärtsdrehbewegung des Zahnrades, die den Anschlag aus der Vorwärtsbewegungsbahn des Verbindungselementes herausbewegen_a welches mit dem Zahnrad drehbar ist.

7. Gangwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder des Zahnradpaares im axialen Abstand voneinander angeordnet sind, daß ein Paar von Gangwählern zwischen diesen Zahnrädern angeordnet ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Gangwähler axial von den benachbarten Zahnrädern fortdrücken, wobei federnde Elemente vorgesehen sind," die sich zwischen den Gangwählern erstrecken und diese miteinander verbinden und die Gangwähler zueinander hinziehen.

8. Gangwähler nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gangwähler im Winkelabstand voneinander angeordnete seitwärts sich erstreckende Führungsglieder aufweist, wobei Führungsnuten vorgesehen sind und wobei jedes Führüngsglied eines Gangwählers in den Führungsnuten des anderen Gangwählers gleitet.

9. Gangwähler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese Führungsglieder sich in einer Stellung befinden, daß sie eine Rückwärtsbewegung eines benachbarten Verbindungsgliedes, welches sich mit dem benachbarten Zahnrad dreht, begrenzt, bis die Gangwähler voneinander fortbewegt werden, wonach die Führungsglieder, sich aus der Bewegungsbahn der Verbindungselemente hinausbewegen, die mit dem Zahnrad drehbar sind.

10. Gangwähler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wellenartige Bauteil axial sich erstreckende Keilnuten aufweist, die mit axial sich erstreckenden inneren Keilnuten . an den Gangwählern zusammenarbeiten»

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11. Gangwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement, welches sich mit dem Zahnrad dreht, von einem Ring getragen wird, der an der Seite des Zahnrades montiert ist, wobei federnde Einrichtungen den Ring mit dem Zahnrad verbinden. -

12. Gangwähler für eine Gangschaltung, die einen drehbaren wellen-, artigen Bauteil aufweist und wenigstens ein Paar Zahnräder, die um eine Achse drehbar montiert sind, welche mit der Drehachse des wellenartigen Bauteils gemeinsam verläuft, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die diese Zahnräder in eine Antriebsverbindung miteinander bringen, gekennzeichnet durch

a) einen Gangwähler für jedes Zahnrad,der nicht drehbar auf dem wellenartigen Bauteil neben einer Seite eines jeden Zahnrades montiert ist,

b) wenigstens ein Verbindungselement, welches mit jedem Zahnrad des Zahnradpaares auf der Seite drehbar ist, die dem Gangwähler benachbart ist, wobei jedes Gangwählerelement und jedes Verbindungselement, welches mit dem benachbarten Zahnrad drehbar ist, sich axial relativ zueinander bewegen können,

c) Einrichtungen, die den Gangwähler und das Verbindungselement, das sich mit dem benachbarten Zahnrad dreht, axial voneinander fortdrücken,

d) wenigstens ein Verbindungselement, welches von jedem Gangwähler getragen wird und so angeordnet ist, daß dieses Verbindungselement mit dem Verbindungselement in Eingriff gelangt und sich mit diesem dreht, welches mit dem benachbarten Zahnrad drehbar ist und zwar bei einer relativen axialen Bewegung des Gangwählers und des benachbarten Verbindungselementes, welches mit dem Zahnrad sich dreht aufeinanderzu, wobei sich das Verbindungselement von dem Verbindungselement, welches sich mit dem benachbarten Zahnrad dreht, lösen kann, und zwar bei einer relativen axialen Bewegung des Gangwäh-

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lers und des benachbarten Verbindungselementes, welches .sich mit dem Zahnrad dreht„ wobei die relative Bewegung voneinander fort erfolgt _s

e) Betätigungseinrieht-ungen, die so angeordnet und ausgebildet sind₉ daß diese eine relative axiale Bewegung zwischen dem Gangwähler und dem Verbindungselement erzeugen_s welches mit dem benachbarten Zahnrad sich drehte daß die benachbarten Verbindungselemente in Eingriff miteinander bringbar sind und sich miteinander drehen können_a bis das Betätigungselement verschoben wird und das Verbindungselement, welches vom Gangwähler getragen wird,, sich in eine Stellung vor dem

- ■ Verbindungselement bewegt _B welches sich mit dem Zahnrad dreht«

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