DE277888C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JV* 277888-KLASSE 63 c. GRUPPE

THE ROSS TRANSMISSION GEAR COMPANY in DENVER,

Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. April 1912 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, ortsfeste Maschinen u.dgl., bei welchem ein verschiebbares Vorgelegerad mit verschieden großen Zahnrädern auf der treibenden Welle in Eingriff gebracht werden kann, wobei die Welle dieses Vorgelegerades parallel zu sich selbst verschiebbar ist, so daß der Eingriff des Vorgelegerades mit den Zahnrädern auf der treibenden Welle immer

ίο aufrechterhalten wird. Bei dem Übergang von einer Geschwindigkeitsstufe auf eine andere kommt dieses verschiebbare Vorgelegerad vorübergehend mit exzentrischen, auf der Hauptwelle sitzenden Rädern in Eingriff, wodurch

ein stoßfreier Übergang von einer Geschwindigkeitsstufe auf eine andere erzielt wird.

Das neuheitliche Kennzeichen der Erfindung beruht in dem Festhalten des verschiebbaren Rades in der jeweils eingestellten Gesch. windigkeitsstufe. . Zu diesem Zwecke wirken von beiden Seiten Kräfte auf das Zahnrad ein, und dessen Verschiebung auf eine andere Geschwindigkeitsstufe wird dadurch bewirkt, daß die Kraft auf der einen oder auf der anderen Seite verringert wird. Zur Verriegelung, des Rades in der eingestellten Stufe dient eine federbeherrschte Klinke, die mit dem das Rad verschiebenden Teil verbunden ist und in Verriegelungslöcher einer Stange .eingreift, welche parallel zur verschiebbaren Welle im Kasten des Getriebes fest,gelagert ist. Zwei gegeneinander gerichtete Federn üben die sich ausgleichenden Kräfte auf beiden Seiten des Rades aus. Jede einzelne dieser Federn kann entspannt werden, ohne daß dadurch die andere beeinflußt wird, und umgekehrt, wird die eine Feder gespannt, so . wird dadurch die andere Feder nicht beeinflußt. Das Spannen der einen oder der anderen Feder hat jedoch eine Verschiebung eines Bügels zur Folge, der seinerseits die Verriegelungsklinke beeinflußt. Bei genügender Verschiebung des Bügels wirkt eine Hubfläche desselben auf die Verriegelungsklinke ein und löst letztere aus dem Verriegelungsloche aus, so daß die nunmehr gespannte Feder den mit dem verschiebbaren Zahnrad verbundenen Schieber ein Stück weiterbewegt, bis die federbeherrschte Verriegelungsklinke in das nächste Verriegelungsloch einfällt.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar.

Fig. ι ist eine Draufsicht auf das Vorgelege, und zwar sind die Teile in der Stellung gezeigt, welche sie bei der geringsten Geschwindigkeitsstufe einnehmen; ,

Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht und zeigt die Teile voll ausgezogen in Leerlauf und in ge- ■ strichelten Linien in der höchsten Geschwindigkeitsstufe ;

Fig. 3 ist ein Schnitt nach 3-3 der Fig. 1; Fig. 4 ist ein Schnitt, nach 4-4 der Fig. 3; Fig. 5 ist ein Schnitt nach 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 und 7 sind Schnitte, welche den Mechanismus zum Verschieben in verschiedenen Stellungen zeigen;

Fig. 8 ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstäbe nach Linie y-y der Fig. 2.

Auf der treibenden Welle 1 sitzt gleitbar die Kupplungshälfte 2, welche zum Eingriff mit der Kupplungshälfte 3 bestimmt ist. Letztere ist starr mit einem Zahnrad 7 verbunden, welches in das Kegelrad 6 eingreift. Dieses Kegelrad ist unverrückbar auf der im Rahmen 10 gelagerten, getriebenen Welle 4 verkeilt. Zur Verschiebung der Kupplungshälfte 2 dient ein Hebel 20, dessen Arm 21 nach Art eines Joches in die Nut dieser Kupplungshälfte eingreift. Der andere Arm 5 des Hebels verschiebt eine Kupplungshälfte 13 auf der Vorgelegewelle 9, und auf der gleichen Welle sitzt lose ein Kegeltrieb 11, welcher beständig in Eingriff mit dem Kegelrad 12 auf der angetriebenen Welle 4 ist.

Dieses Kegelrad dreht sich mit der Welle, ist aber gleichzeitig in der Längsrichtung auf ihr verschiebbar.

Der Hebel 20 ist derart gelagert, daß er bei Ausschwingung nach der einen Richtung die Kupplungshälfte 2 mit der Kupplungshälfte 3 in Eingriff bringt und dabei die Kupplungshälften 13 und 8 voneinander löst, bei Ausschwingung in entgegengesetzter Richtung jedoch die umgekehrte Wirkung, hervorruft. Ist die Kupplungshälfte 2 eingerückt, so befinden sich die Teile in jener Stellung, in welcher auf die Welle 4 hohe Geschwindigkeit unmittelbar übertragen wird. Sind jedoch die Kupplungshälften 13 und 8 miteinander verbunden, so wird die Bewegung durch das Vorgelege von der Welle 9 und durch die Räder 11 und 12 der Welle 4 mitgeteilt.

Das Stufengetriebe ist auf der Haupttreibwelle ι befestigt und besteht aus einem Satz konzentrischer und exzentrischer Räder sowie aus einem Satz konzentrischer und exzentrischer Scheiben, welche entweder' einheitlich mit dem Hauptzahnrad 16 ausgebildet oder damit verbunden sind. Die Anordnung dieser Räder und Scheiben ist die gleiche wie bei bekannten Getrieben. Die konzentrischen Räder 14, 15 und 16 dienen zur Übertragung der Drehung bei verschiedenen Geschwindigkeiten, und zwisehen ihnen befinden sich die exzentrischen Räder 17 und 18. In ähnlicher Weise sind auf der gleichen Welle die exzentrischen Scheiben 25 und 26 angeordnet zwischen den konzentrischen Scheiben 22, 23 bzw. 23, 24. Auf der Welle 9 sitzt das verschiebbare Zahnrad 19, welches durch Feder und Nut mit der Welle verbunden ist. Wenn die Kupplungshälften 13, 8 in Eingriff miteinander stehen und die Welle ι von der Maschine aus angetrieben wird, so wird die Drehung der Welle bei Einstellung der Teile wie in Fig. 1 vom Zahnrad 14 auf das Zahnrad 19 und von dort durch den Kegeltrieb 11, 12 auf die getriebene Welle übertragen, während der Kegeltrieb 6 und 7 leer läuft.

Die Geschwindigkeit wird dadurch geändert, daß das verschiebbare Zahnrad 19 von dem Trieb 14 gegen das exzentrische Rad 18 hin verschoben wird und mit diesem Rad während einer halben Umdrehung in Eingriff bleibt, und während dieser halben Umdrehung wird die Geschwindigkeit allmählieh vergrößert, bis das Zahnrad 19 zum Eingriff mit dem Zahnrad 15 kommt. Dies tritt dann ein, wenn der Punkt auf dem exzentrischen Rade, welcher den größten Krümmungsradius hat, in eine Höhe zu liegen kommt mit. der Verzahnung des konzentrischen Rades 15. Dadurch werden die Teile auf die zweite Geschwindigkeitsstufe eingestellt, und wenn schließlich das Zahnrad 19 über das nächste exzentrische Rad 17 in das Zahnrad 16 eingreift, so stehen die Teile auf der dritten Geschwindigkeitsstufe, welche in Fig. 2 in gestrichelten Linien angedeutet ist.

In der vorliegenden Anordnung sind Mittel vorgesehen, um den Rahmen 27, in welchem die Welle 9 gelagert ist, selbsttätig zu. verschieben. Wird diese Welle verschoben, so gleiten auch die Kegelräder 11 und 12 in der Längsrichtung auf der getriebenen Welle 4.

Diese selbsttätigen Mittel umfassen den Arm 28, der ausschwingbar auf der Welle 9 sitzt und der mit der Nabe 29 auf einer Seite des Zahnrades 19 verbunden ist. Dieser Arm hat einen Längsschlitz 30 zur Aufnahme eines verstellbar angeordneten Fingers 31, welcher über die Scheiben 22 bis 26 hinwegragt und mit diesen in Berührung ist. Wird also das Zahnrad 19 nach der einen oder der anderen Richtung verschoben, so wird auch der Arm 28 so bewegt, daß der Finger 31 in Berührung mit den Einstellscheiben bleibt, und auf diese Weise wird auch das Zahnrad 19 in Eingriff mit den Rädern 14 bis 18 erhalten.' Die Mittel zur Verschiebung des Zahnrades 19 sind hauptsächlich in den Fig. 3 bis 7 dargestellt. Die Stange 32 ist in ihrer Längsrichtung verschiebbar im Hauptrahmen oder Kasten des Wechselgetriebes angeordnet und steht an einem Ende mit dem Hebel 33 in Verbindung, der dazu dient, die Stange längsweise zu verschieben. Diese Be- ■ wegung ruft jedoch noch nicht eine Verschiebung des Zahnrades 19 hervor, sondern dient nur dazu, auf der einen oder der anderen Seite dieses Rades jene Spannung zu vergrößern, welche nach ihrer Auslösung das Rad verschiebt.

Auf der Stange 32 sitzt ausschwingbar ein Hebel 34, der nach beiden Richtungen hin vermittels der Stifte 35 verschoben werden kann, welche durch Kragen 36 auf der Stange 32

hindurchgehen. Diese Stifte erstrecken sich durch Längsschlitze 37 in der Stange.

Auf der Stange sitzt ferner ein Joch 40, dessen Schenkel zu beiden Seiten des gegabelten Hebels 34 angeordnet sind. Die Enden der Schenkel 41 sind auf der Stange befestigt und mit Kragen 42 verbunden. Zwischen diesen Kragen und den oben erwähnten Kragen 36 sind Schraubenfedern 43 eingeschaltet, welche die Stange umgeben.

Die Schlitze 37, in welchen die Stifte 35 gleiten, sind gerade lang genug, daß die Kragen 36 stets nur einzeln betätigt werden können. Ist nun die eine Feder zusammengedrückt, wie in Fig. 6 gezeigt, so bleibt der Kragen 36 auf der rechten Seite des Hebels in seiner Lage unverändert, d. h. in derselben Lage, in welcher er in Fig. 7 gezeigt ist, da der Schlitz 37 die Endstellung des Stiftes 35 begrenzt.

Auch jenes Ende des Hebels 34, welches auf der Stange 32 sitzt, ist gegabelt, und zwischen den beiden Zinken der Gabel sitzt auf derselben Stange ein Arm 44, dessen anderes Ende auf einer der Stange 32 parallel verlegten Stange 45 gleitet. Letztere besitzt eine Anzahl von Vertiefungen 46, 47, 48 und 49, und eine dieser . Vertiefungen ist in geradliniger Deckung mit dem Hebel 34, wenn der letztere in seiner Mittelstellung ist.

Auf dem Arm 44 ist gelenkig eine Klinke 50 befestigt, die dazu dient, in eine der Vertiefungen 46 bis 49 einzuschnappen, wenn eine Feder 51 auf die Klinke drückt. Das Joch 40 hat Hubflächen 52, 53, die mit dem unteren Ende 54 der Klinke in Eingriff treten können, um die Klinke in passenden Zeiträumen aus den Vertiefungen auf der Stange 45 auszulösen.

Wenn sich die Teile in der Einstellung auf die erste Geschwindigkeitsstufe befinden und der Hebelarm 34 in Mittelstellung ist, so ist der Arm 44 in einer der Vertiefungen der Stange 45 verriegelt. Der Druck der beiden Federn 43 auf die Seite des Hebels gleicht sich aus. Der Arm 34 hält das Zahnrad fest in der Einstellung, in welcher es in Fig. 1 gezeigt ist. Um das Getriebe auf die nächste Geschwindigkeitsstufe umzuschalten, wird die Stange 32 in Richtung des Pfeiles nach Fig. 1 herausgezogen, und dadurch wird die Feder 43 auf der rechten Seite des Armes 34 unter Druck gesetzt, so daß nun die Beanspruchung gegen, diese Seite des Zahnrades größer ist als auf der anderen Seite. Diese überschüssige Kraft nach der einen Seite wird aufrechterhalten, bis die Hubfläche 53 mit der Klinke in Eingriff gerät und diese auslöst. Die unter Spannung stehende Feder verschiebt nun den Arm 34 mit dem Rad 19, bis dieses Rad in Eingriff steht mit dem exzentrischen Rad 18. Hier wird es augenblicklich festgehalten, da es gegen die Seitenfläche des benachbarten konzentrischen Rades 15 anstößt. Hat sich das Rad 15 so weit gedreht, daß ein Eingriff der Zähne des Rades 19 in dessen Zähne möglich ist, so wird das Zahnrad 19 noch unter der Einwirkung der Federspannung weiter verschoben, bis die Zahnräder 19 und 15 miteinander kämmen. Diese weitere Verschiebung vernichtet die ganze Spannung der Feder, so daß beide Federn sich nun wieder das Gleichgewicht halten, sobald das Rad in der zweiten Geschwindigkeitsstufe angelangt ist.

Um das Rad 19 auf die dritte Geschwindigkeitsstufe zu bringen, wird derselbe Hebel noch einmal betätigt, um die rechte Feder 43 anzuspannen, und bei Auslösung der Klinke geht das Zahnrad 19 erst unter dem Eingriff des exzentrischen Rades 17 hindurch und gerät schließlich in Eingriff mit dem konzentrischen Rade 16. Soll nun wieder von der hohen Geschwindigkeit auf niedere eingeschaltet werden, so wird der Hebel in der anderen Richtung verschoben, und die andere Feder 43 wird erst gespannt und dann wieder ausgelöst. Das Rad 19 bleibt also mit den exzentrischen Rädern nur für eine ganz kurze Zeit in Eingriff.

Claims (6)

Patent-An Sprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, in welchem ein verschiebbares Zahnrad beim Übergang von einer Geschwindigkeitsstufe auf die andere vorübergehend mit exzentrisch auf der Hauptwelle sitzenden Rädern in Eingriff kommt, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Zahnrad in den verschiedenen Stellungen, welche den einzelnen Geschwindigkeitsstufen entsprechen, durch eine Verriegelungsvorrichtung (50, 54) festgehalten wird, während die Verschiebung dadurch herbeigeführt wird, daß erst eine Kraft gegen eine Seite des Zahnrades (19) ausgeübt wird, und daß diese Kraft auf das Zahnrad einwirkt, wenn die Verriegelungs-Vorrichtung ausgelöst ist.

2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Rad in den den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen entsprechenden Stellungen durch Kräfte gehalten wird, welche von entgegengesetzten Seiten auf dasselbe einwirken und welche sich ausgleichen, wobei eine Verschiebung des Rades durch eine Änderung der Größe einer dieser Kräfte herbeigeführt wird.

3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Rad (19) in jeder Einstellung durch eine federbeherrschte Klinke (50) verriegelt wird,

die aus ihrer Verriegelungsstellung jedesmal dann ausgelöst wird, wenn die eine oder andere der das verschiebbare Rad festhaltenden Kräfte vergrößert oder verkleinert wird. . ,

4. Wechselgetriebe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Rad (19) unter dem Einfluß von zwei gegeneinander gerichteten Federn (43) steht, von welchen die eine ge-, oder entspannt werden kann, ohne die andere zu beeinflussen.

5. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß .auf einer die Federn (43) spannenden oder entspannenden Stange (32) ein mit Hubflächen (52, 53) versehener Bügel (40) angebracht ist, dessen Hubflächen im geeigneten Zeitpunkt die Verriegelungsklinke (50) auslösen.

6. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um potentielle Energie auf das verschiebbare Zahnrad einwirken zu lassen, und .daß die Verriegelungsvorrichtung das Zahnrad während der Anwendung der potentiellen Energie festhält, worauf nach Auslösung: der Verriegelungsvorrichtung die potentielle Energie in kinetische umgesetzt wird.und.das verschiebbare Zahnrad bewegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.