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Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung bezieht
sich auf Wechselgetriebe und betrifft namentlich die Anordnung der Räder und Wellen
bei solchen Wechselgetrieben, die für Kraftfahrzeuge bestimmt sind.
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Die Erfindung bezweckt, derartige Getriebe möglichst gedrungen zu
bauen, so daß sie sowohl in der Länge wie in der Breite nur ein Mindestmaß von Platz
beanspruchen. Außerdem sucht sie die Anordnung so zu treffen, daß die einzelnen
Wellen möglichst gleichmäßig zur Kraftübertragung herangezogen werden, gut zugänglich
sind und einen einfachen Einbau von Schaltstangen gestatten.
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Es ist bekannt, die mit den Rädern der Hauptwelle zusammenarbeitenden
übrigen Räder gleichmäßig auf zwei Vorgelegewellen
zu verteilen
und von drei Wellen jede Welle mit jeder Nachbarwelle in Bewegungsübertragung stehenzulassen
oder zu bringen. Auch ist es bekannt, mittels eines in ein Zahnrad der Hauptwelle
und ein solches einer Vorgelegewelle eingreifenden Zahnrades den Rückwärtsgang zu
erzielen.
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Bei allen bekannten Einrichtungen ist aus den einzelnen Bauarten jedoch
noch nicht die letzte Folgerung gezogen, die man zur Erzielung eines möglichst einfachen,
übersichtlichen und äußerst gedrängten Getriebes ziehen kann, finit möglichst kurzen
und daher starren Wellen. Den bisher noch fehlenden letzten Schritt zur Vervollkommnung
des Getriebes stellt in der besonders glücklichen Vereinigung einer Reihe an sich
bekannter Einzelheiten der vorliegende Erfindungsgegegenstand dar: denn bei ihm
wird die Rücklaufwelle als solche erspart, da eine der beiden normalen zum Einrücken
von Vorwärtsgängen bestimmten Vorgelegewellen gleichzeitig als Welle für den Rückwärtsgang
benutzt wird.
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Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung ein Wechselgetriebe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, bei welchem die mit den Rädern der Hauptwelle zusammenarbeitenden
übrigen Räder gleichmäßig auf zwei Vorgelegewellen verteilt sind, wobei zur Erzielung
des Rückwärtsganges unter Vermeidung einer besonderen Rücilaufwelle die beiden Vorgelegewellen
durch ein Zaihnräderpaar in Eingriff stehen oder gebracht werden können. Am vorteilhaftesten
erweist sich eine Anordnung, bei der die Vorgelegewellen in wenigstens angenähert
gleichem Abstande seitlich einer durch die Hauptwelle gehenden Symmetrieebene verlaufen.
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Ohne die kurze Baulänge des Getriebes aufgeben zu müssen, kann man
sehr leicht die Schaltmuffen unterbringen. Falls man jeden Gang durch eine besondere
Schaltstange ein- bzw. ausrücken will, ordnet man am einfachsten zwei Schaltmuffen
auf jeder der beiden Vorgelegewellen an und eine Muffe auf der Hauptwelle. Will
man nur drei Schaltstangen benutzen, so wählt man zweckmäßigfür jede Welle eine
Schaltstange.
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Da beide Seitenwellen einander nahezu gleichwertig sind, kann man
mit Vorteil j e ein auf ihnen festes Rad finit einem festen Rad der Mittelwelle
in Eingriff halten. Der Rückwärtsgang wird am einfachsten ohne Zuhilfenahme einer
weiteren Welle dadurch erreicht, däß man ein Rad der einen Seitenwelle außer mit
einem Rad der Mittelwelle noch mit einem Rad der anderen Seitenwelle in Eingriff
bringt.
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Besonders günstig hinsichtlich des Zusammenbaues und des Betriebes
erweist sich ein . Getriebe, bei dem die genuteten Vorgelegewellen zwecks zeitweiliger
Freigabe der auf ihnen verschiebbaren und miteinander ständig in Eingriff stehenden
Zahnräder an den in Frage kommenden Stellen um einen Betrag eingedreht sind, der
der Klauentiefe und Länge der verschiebbaren Zahnräder entspricht. Auf der Zeichnung
sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar
zeigen in schematischer Darstellung: Abb. i und 3 je einen nach x-x der Abb. 2 durch
sämtliche Wellen geführtenLängsschnitt zweier Kraftwagenwechselgetriebe, von denen
das erste drei Schaltmuffen, das zweite fünf Schaltmuffen besitzt, Abb. 2 eine die
wahre gegenseitige Lage der drei Wellen und den Rädereingriff andeutende Stirnansicht,
sowie Abb. .4 und 5 zwei den Abb. z und 2 entsprechende Darstellungen eines dritten
Wechselgetriebes.
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Bei allen drei Ausführungsbeispielen sind vier Vorwärtsgänge und ein
Rückwärtsgang angenommen. In der Svmrnetrieebene eines Gehäuses A sind eine Motorwelle
B und eine zu dieser gleichachsige Kardanwelle C gelagert. Die Motorwelle B ist
in ihrem innerhalb des Gehäuses A liegenden Teil hohl gehalten und führt sich außer
in der einen Gehäusestirmvand czl noch in einem Kugellager c:1, das nahe der anderen
Stirnwand a= in einer bandartigen Erweiterung C der Kardanwelle C eingebaut
ist. Letztere ist in der Gehäusewand a= gelagert. Außerdem setzt sie sich jenseits
der bundartigen Erweiterung C in einen längeren Wellenstumpf fort und lagert
sich mit dessen freiem Ende c' innerhalb des hohlen Teiles der Motorwelle B in der
Ebene der Gehäusewand al. In beiderseits gleichem Abstande von der so gebildeten
Hauptwelle B, C befinden sich im Gehäuse A zwei Vorgelegewellen D
und E, von denen jede drei Räder aufnimmt, während auf der Hauptwelle B, C vier
Räder untergebracht sind. Die bundartige Erweiterung C der Kardanwelle C
bildet gleichzeitig das größte Rad der Hauptwelle, das ständig im Eingriff mit zwei
unter sich gleich großen auf den Wellen D und E festgekeilten Vorgelegerädern D'
und Ei steht.. In seinem der Motorwelle B zugekehrten Teil ist das Rad
C als der feststehende Teil einer Klauenkupplung ausgebildet, während der
verschiebbare Teil B' dieser Kupplung sich auf der in ihrem mittleren Teil mit Längskeilen
versehenen Motorwelle B führt. Nahe der Stirnwand a1 ist auf die Motorwelle das
kleinste Hauptwellenrad BI aufgekeilt Bei allen drei Ausführungsbeispielen ist angenommen,
daß das Ein- und Ausrücken der verschiedenen Gänge mittels= Schaltstangen
und
Schaltmuffen erfolgt. Im ersten Ausführungsbeispiele sind drei und bei den beiden
folgenden Getrieben sind fünf Schaltstangen vorausgesetzt. Bei den Getrieben nach
Abb. i bis 3 bleiben die nicht ständig zur Kraftübertragung bestimmten Räder in
der Ruhestellung außer Eingriff, während. bei dem Getriebe nach Abb. 4. und 5 sämtliche
paarweise einander zugeordneten Räder ständig in Eingriff stehen, sich aber in der
Ruhestellung gegenüber den Vorgelegewellen D und E frei drehen können. Die Abb.
i, 3 und q. geben die Stellungen der Räder wieder, wenn alle fünf Gänge ausgerückt
sind. Auf der Vorgelegewelle D befinden sich die Räder für den ersten und zweiten
Gang, auf der Vorgelegewelle E die Räder E3 und E° für den dritten Gang bz,#v. für
den Rücklauf: Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i sind die Räder für den ersten
und, zweiten Gang zu einem gemeinschaftlichen Körper D3 vereint, der auf der genuteten
Welle D nach zwei Richtungen verschoben werden kann und dann mit einem von zwei
auf der Motorwelle B aufgekeilten Rädern B* oder BZ in Eingriff gelangt. Der auf
dein genuteten Teil der Motorwelle aus der Ruhelage ebenfalls nach zwei Richtungen
verschiebbare Kupplungsteil B' stellt entweder durch Kuppeln mit der Erweitertmg
C die unmittelbare Verbindung der Wellen B und C her oder gelangt mit einem
an ihm vorgesehenen Zahnkranz in Eingriff mit dem auf der Vorgelegewelle E aufgekeilten
Rad E3 des dritten Ganges. Das auf der Welle E freilaufende und ständig mit dem
größeren Rad des Körpers D3 in Eingriff stehende Rücklaufrad E° kommt beim Verschieben
aus der Ruhelage in Eingriff mit dein Rad BI der Motorwelle und kehrt infolgedessen
die Drehrichtung der Welle D um.
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Bei dem Getriebe nach Abb. 3 sind auf der wiederum genuteten Vorgelegewelle
D für den ersten und zweiten Gang zwei Räder D'und D' verschiebbar gelagert. Ebenso
kann sich das Rad E3 auf der an entsprechender Stelle genuteten Vorgelegewelle E
verschieben, während das Rücklaufrad E° wie beim ersten Ausführungsbeispiel dauernd
frei drehbar ist. Der auf dem genuteten, mit Längskeilen versehenen Teil der Motorwelle
B verschiebbare Kupplungsteil B' enthält gleichzeitig zwei Zahnkränze, mit denen
die Räder DZ bzw. E3 in Eingriff gelangen können. Je nachdem man eines der Räder
D3 oder D2, das Rad E3, den Kupplungsteil B' oder das Rad E° nach links verschiebt,
wird der erste, zweite, dritte, vierte oder der Rückwärtsgang eingeschaltet. Da
die Räder D' und E° gleiche Zähnezahlen haben, sind die Geschwindigkeiten für ersten
Gang und den Rückwärtslauf gleich groß.
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Das Getriebe nach Abb. q. und 5 unterscheidet sich von dem eben beschriebenen
im wesentlichen dadurch, daß die Räder D=, Ds und E3 mit ihren Gegenrädern ständig
in Eingriff stehen und ebenso wie dasRücklaufradE° in der Ruhestellung sich frei
gegenüber den Wellen D und E drehen können, im eingerückten Zustande aber mit ihnen
gekuppelt sind. Zu diesem Zweck besitzt jedes dieser Räder vier nach innen gerichtete
Klauen d bzw. e, mit denen es sich gegenüber den Wellen D und E sowohl in
Längsnuten d' bzw. e' verschieben, als auch während der Ruhestellung in Ringnuten
d" bzw. e" drehen kann. Da im eingekuppelten Zustande die Räder gegenüber
ihren Weilen undrehbar sind, können die Klauen d und e wesentlich kürzer gehalten
werden als die Radzähne. Das Rücklaufrad E° wird durch das mit dem Rad BI ständig
in Eingriff stehende Rad D' dauernd gedreht. Daher ist es so klein gehalten, daß
es in seiner Drehung durch das Rad Bi nicht gestört werden kann.