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Schaltvorrichtung für durch Flüssigkeitsdruck einzurückende Kupplungen
verschiedener gleichachsiger Zahnräder, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltvorrichtung für durch Flüssigkeitsdruck
einzurückende Kupplungen verschiedener gleichachsiger Zahnräder, insbesondere für
Kraftfahrzeuge.
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Bei den bekannten Getrieben mit hydraulischen Kupplungen umschließt
der bruckflüssigkeitsverteiler bzw. Schalthahn das eine Ende der Kupplungswelle,
während das andere Wellenende zur Aufnahme der Getriebebremse und zum Anschluß der
Kardanwelle dient. Diese an sich einfachste Anordnung des Schalthahnes hat den Nachteil,
daß der Antriebsmotor nicht gleichachsig mit der Kupplungswelle angeschlossen werden
kann wie bei einem gewöhnlichen Kraftwagengetriebe. Es besteht ferner der weitere
Nachteil, daß der Schalthahn schwer zugänglich ist, wenn die Getriebewellen parallel
zu der Motorwelle liegen.
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Bei der vorliegenden Erfindung sind diese Nachteile dadurch vermieden,
daß die Längsachse des Schalthahnes in einer durch die Achse des Rillenzuführungsstückes
gehenden Ebene liegt. Der Schalthahn ist nicht um das Rillenzuführungsstück der
Kupplungswelle gelegt, sondern befindet sich, um einen bestimmten (rechten) Winkel
verdreht, neben der Kupplungswelle. Infolgedessen kann die Kupplungswelle über die
Verteilerbüchse hinaus verlängert werden zur Weiterleitung der durch das Getriebe
gehenden Leitung.
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Gleichzeitig sind bei dieser Konstruktion Druckölpumpe, Regulierventil,
Entkupplungshahn, Schalthahnbohrungen, Rillenstück und die Lagerung der Kupplungswelle
in einem einzigen Gußstück vereinigt, wodurch die sonst notwendigen Rohrleitungen
und Abdichtungsstellen zwischen den einzelnen Organen wegfallen und die mechanische
Bearbeitung wesentlich vereinfacht wird.
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In der beiliegenden Zeichnung ist die neue Anordnung im Zusammenhang
mit einem Getriebe für drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang für einen Kraftwagen
mit Hinterradantrieb beispielsweise dargestellt, und zwar ist Abb. r ein Längsschnitt
durch die Vorrichtung, Abb. 2 ein Längsschnitt durch das Rillenstück, Abb. 3 ein
Querschnitt durch die Schaltvorrichtung. Abb. 4. zeigt Abwicklungen der Schalthahnoberfläche
und der Gehäusebohrung, und Ab b. 5 stellt die Stellungen des Schalthahnes dar.
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Die über das vordere linke Ende der Kupplungswelle geschobene Hohlwelle
(auf der Zeichnung nicht dargestellt) ist mit dem Motor unter Weglassung der Schwungradkupplung
unmittelbar verbunden und treibt mit einem Stirnräderpaar, wie üblich, die Zahnräder
der Vorgelegewelle an. Diese Zahnräder für den II., I. und Rückwärtsgang bleiben
ständig in Eingriff mit den losen, auf der Kupplungswelle sich drehenden hohlen
Kupplungszahnrädern, die mit den in ihrem Innern befindlichen Reibscheiben durch
Flüssigkeitsdruck nach Wahl gekuppelt werden können. Eine dieser Kupplungen, und
zwar die äußerste für den Rückwärtsgang, ist im Schnitt dargestellt.
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Die vor der Kupplungswelle liegende Hohlwelle (nicht gezeichnet) endet
in einer hydraulischen Kupplung, die einen unmittelbaren keibungsschluß der Hohlwelle
mit der Kupplungswelle im III. Gang :ermöglicht, ohne daß eine Kraftübertragung
über die Vorlegewelle erfolgt.
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An das hintere rechte Ende des Getriebes ist das Lagergehäuse, welches
alle hydraulischen Organe enthält, angeflanscht. Die Hauptbestandteile sind: das
Lagergehäuse a, die Ölpumpe b, das Regulierventil c, der Schalthahn e, das Schaltungsgehäuse
f, das Rillenstück g, die Kugellager h, die Kupplungswelle i, die hydraulischen
Kupplungen k.
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Die im Lagergehäuse a eingeschlossene Zahnradölpumpe b wird vom Zapfen
des Zwischenrades für den Rückwärtsgang unmittelbar angetrieben. Sie saugt das Öl
aus dem Sumpf des Getriebegehäuses und fördert es
in den Druckraum
vor dem Regulierventil c, welches sich anhebt, sobald der eingestellte Druck überschritten
wird.
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Der Schalthahn ist in das Schalthahngehäuse f zylindrisch eingepaßt,
und dessen Achsialdruck wird durch ein Druckkugellager aufgenommen, damit er sich
leicht bewegen läßt. Zum Einströmen des Drucköls ist der Schalthahn e mit vier Löchern
versehen, die sowohl radial als auch achsial gegeneinander versetzt sind. Je eines
dieser Löcher deckt sich in der jeweils angestrebten Schaltstellung mit einem der
vier entsprechenden Löcher im Schalthahngehäuse f. Außerdem ist der Schalthahn auf
seiner Oberfläche mit Nuten versehen, die bewirken, daß das in den Einschalträumen
der Kupplungen h befindliche Öl durch den Schalthahn zum Saugraum der Pumpe zurückfließen
kann, sobald eine andere Kupplung eingeschaltet wird. In der Nullstellung des Schalthahnes
ist der Zufluß zu allen vier Kupplungen unterbrochen, und alle Einschalträume müssen
sich durch die Nuten des Schalthahnes entleeren. Die Einzelheiten des Schalthahnes
ergeben sich aus der besonders dargestellten Abwicklung der steuernden Oberflächen.
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Die achsialen Bohrungen des Schalthahngehäuses f stehen in Verbindnun,g
mit den in den seitlichen Flansch des Lagergehäuses a. gebohrten Löchern, welche
in die Rillen des Rillenstückes g der Kupplungswelle einmünden. Diese Rillen sind
den Geschwindigkeitstufen entsprechend mit III, 1I, I und R bezeichnet. Eine fünfte
Rille _-3 für die Ausschaltung ist mit dem Druckraum der Pumpe durch eine kurze
Bohrung unmittelbar verbunden. In die hohle Kupplungswelle i, welche in den Kuppellagern
h, gelagert ist, ist ein Rohr mit fünf getrennten Kanälen eingezogen. Jeder dieser
Kanäle hat durch eine radiale Bohrung Verbindung mit einer Rille des Rillenstückes
g. Infolge der gewählten Anordnung bleibt der Druck in den Ausschalträumen unabhängig
von den Schalteinrichtungen erhalten, so daß keine Kupplung sich unbeabsichtigt
.einschalten kann.
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Der Schalthahn e wird vom Lenkrad aus durch ein Gestänge bewegt und
eingestellt. Die Wirkungsweise der ganzen Einrichtung ist folgende: Beim Stillstand
des Fahrzeuges steht der Schalthebel in Nullstellung. Wird der Motor angelassen,
so drehen sich die Vorgelege-und Kupplungszahnräder, während die Kupplungswelle
stehenbleibt. Die stets mitlaufende Ölpumpe drückt das aus dem Ölsumpf gesaugte
Öl in die Ausschalträume aller Kupplungen und hält dieselben zw angläufig in ausgeschalteter
Stellung. Gleichzeitig pflanzt sich der Öldruck durch den offenen Entkupplungshahn
d bis in den Hohlraum des Schalthahnes fort, ohne in einen Einschaltkanal gelangen
zu können. Da in dieser Stellung wenig Öl verbraucht wird, hebt sich das Regulierventil
an und läßt das zuviel geförderte Öl in den Saugraum zurückfließen.
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Wird nun der I. Gang eingeschaltet, indem man den Schalthebel auf
I dreht, so stellt das Loch I im Schalthahn die Verbindung mit dem Einschaltraum
der Kupplung I her. Durch das Einströmen des Drucköls in diese Kupplungsscheiben
wird deren Ausschaltdruck überwunden und dieselben durch Reibungsschluß mitgenommen.
Die Einschalträume der anderen Kupplungen bleiben durch die Nuten im Schalthahn
mit dem Saugraum der Pumpe verbunden und druckfrei. Dreht man den Schalthebel auf
Stellung Il, strömt das Drucköl der nächsten Kupplung zu, während die Ölzufuhr nach
der I. Kupplung unterbrochen und das Öl aus dem Einschaltraum durch die Ringnuten
des Schalthahnes abgeleitet wird.
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Auf diese `'eise ist es möglich, jeden Gang vorwärts und rückwärts
einzuschalten.