DE432331C

DE432331C - Gear change transmission, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE432331C
Application number: DEP44028D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-04-15
Filing date: 1922-04-16
Publication date: 1926-08-02

Description

Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Es sind bereits Zahnräderantriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, bei welchen die Bewegung der Motorwelle durch zwei zu ihr gleichachsige Wellen weitergeleitet wird, die mit ineinandergreifenden Stirnrädern und in entgegengesetzt gerichtete, fest miteinander verbundene Kegelzahnkränze eingreifenden Kegelrädern versehen sind. Die Erfindung besteht darin, einen derartigen Antrieb mit dem bekannten Zahnräderwechselgetriebe zu einem einheitlichen Ganzen gedrängter Bauart zu vereinigen. Zu diesem Zwecke erfolgt die Bewegungsübertragung gemäß der Erfindung durch ein Doppelkegelrädergetriebe, dessen Antriebswellen durch Stirnräder gekuppelt sind, wobei die eine dieser Wellen die getriebene Welle bildet und die andere die hohle Vorgelegewelle trägt und mit ihr kuppelbar ist. Infolgedessen können die getriebene Welle und die Vorgelegewelle jeweilig als prinüire Antriebswellen für das atif die Tl'eil)riider des Fahrzeugs wirkende Kegelrad benutzt werden, wodurch sich sowohl eine Vereinfachung der Übersetzung wie auch eine Erweiterung der Übersetzungsmöglichkeiten erzielen läßt.Gear change transmissions, in particular for motor vehicles. There are already gear drives, especially for motor vehicles, known in which the movement of the motor shaft is passed on through two coaxial shafts with interlocking spur gears and in oppositely directed, firmly connected bevel gears engaging bevel gears are provided. The invention consists in providing such a drive with the known gear change transmission to unite into a unified whole of compact design. To this end the movement is transmitted according to the invention by a double bevel gear, whose drive shafts are coupled by spur gears, one of these shafts the driven shaft forms and the other carries the hollow countershaft and with you can be coupled. As a result, the driven shaft and the countershaft respectively as prinüire drive shafts for the atif the part) riider of the vehicle acting Bevel gears are used, which simplifies both the translation as well as an expansion of the translation possibilities can be achieved.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Abb. i in achsialem Schnitt und in Abb.2 bis 6 in schematischen Kupplungsansichten.The drawing illustrates an embodiment of the invention in Fig. i in axial section and in Fig. 2 to 6 in schematic coupling views.

Mit A ist das Gestell bezeichnet, welches mit Lagern für die treibende Welle S' und für die gleichachsige getriebene Welle S= sowie für die Vorgelegewelle S3, welch letztere parallel zu den Wellen S1 und SZ verläuft, versehen ist.The frame is designated with A, which has bearings for the driving Shaft S 'and for the coaxial driven shaft S = as well as for the countershaft S3, the latter running parallel to the shafts S1 and SZ, is provided.

Die getriebene Welle SZ und die Vorgelegewelle S 3 tragen an ihren Enden gleich große Kegelräder p1, p2, welche sich - in ständigem Eingriff mit dem doppelt gezahnten Ringrad R1, d. h. mit entgegengesetzt gerichteten, starr miteinander verbundenen Kegelzahnkränzen, befinden. Das Rad R1 ist an dem Differentialgehäuse R= auf der nicht gezeigten angetriebenen .Achse befestigt. Unmittelbar vor den Kegelrädern p1, p2 sind Stützlager b1, bl für die getriebene Welle und die Vorgelegewelle angeordnet, und in Nachbarschaft dieser Lager ist ein Paar von gleich großen Stirnrädern g1, g2 auf jeder der `@Tellen angeordnet, welche sich in ständigem Eingriff befinden. Die Kegelräder, die Wellen und die Stirnräder auf jeder Welle bilden eine Einheit, welche als Ganzes durch je ein Stützlager b1 getragen wird.The driven shaft SZ and the countershaft S 3 wear on their Ends equally large bevel gears p1, p2, which - in constant engagement with the double toothed ring gear R1, d. H. with oppositely directed, rigidly to each other connected bevel gears. The wheel R1 is on the differential case R = attached to the driven axis, not shown. Immediately in front of the bevel gears p1, p2 are support bearings b1, bl for the driven shaft and the countershaft, and in the vicinity of these bearings there is a pair of spur gears g1 of equal size, g2 arranged on each of the `@Tellen, which are in constant contact. The bevel gears, the shafts and the spur gears on each shaft form a unit, which is carried as a whole by a support bearing b1.

Die benachbarten Endteile der Treibwelle und der getriebenen Welle sind von geringerem Durchmesser und finden Aufnahme innerhalb der achsialen Bohrung eines frei drehbar gelagerten Zahnrades g3 bzw. seiner seitlich vorspringenden Muffen, welch letztere ihrer- . seits in Lagern b3, b4 im Gestell A gestützt werden. Die beiden Wellen S1, SZ sind durch einen geringen Abstand voneinander getrennt. Der freie Raum zwischen den Muffen und den Wellenendteilen wird durch Führungslager b5 ausgefüllt. Zu beiden Seiten der Muffen des Zahnrades g3 sind auf den Wellen nur achsial verschiebbare Kupplungsmuffen cl, c2 vorgesehen, welche dazu dienen, das Zahnrad g3, sei es mit der Welle S1, sei es mit der Welle S=, sei es mit den beiden zugleich zu kuppeln. Das Zahnrad g3 steht in ständigem Eingriff mit dem gegenüberliegenden Zahnrad g4 auf einer Hülse S4, «-elche auf der Vorgelegewelle lose drehbar gelagert ist. Vor dem Zahnradgs ist ein Zahnrad g6 auf der Welle S1 befestigt, welches in ständigem Eingriff mit einem gegenüberliegenden Zahnrad g3 steht, welches auf der Hülse S' lose drehbar gelagert ist. In Nach-Barschaft der Räder gG, g° sind die Haupt-Lager b2, b= im Gestell A angeordnet. Die Lager b1, b= gehören vorzugsweise zu der Art der geraden Walzenlager; vor den Lagern b2, b2 ist auf der Treibwelle ein Zahnrad g' befestigt, welches lediglich für die Umkehrbewegung benutzt wird.The adjacent end parts of the drive shaft and the driven shaft are of smaller diameter and are accommodated within the axial bore of a freely rotatably mounted gear wheel g3 or its laterally projecting sleeves, which latter of theirs. are supported on the one hand in bearings b3, b4 in frame A. The two shafts S1, SZ are separated from one another by a small distance. The free space between the sleeves and the shaft end parts is filled by guide bearings b5. On both sides of the sleeves of the gear wheel g3 only axially displaceable coupling sleeves cl, c2 are provided on the shafts, which serve to connect the gear wheel g3, be it with the shaft S1, be it with the shaft S =, be it with the two at the same time to couple. The gear wheel g3 is in constant engagement with the opposite gear wheel g4 on a sleeve S4, which is loosely rotatably mounted on the countershaft. In front of the gear wheel, a gear wheel g6 is fastened on the shaft S1, which is in constant engagement with an opposing gear wheel g3 which is loosely rotatably mounted on the sleeve S '. The main bearings b2, b = in the frame A are arranged in the vicinity of the wheels gG, g °. The bearings b1, b = preferably belong to the type of straight roller bearings; In front of the bearings b2, b2, a gear wheel g 'is attached to the drive shaft and is used only for the reverse movement.

Die VorgelegewelleS3 besteht aus einem ununterbrochenen Stück von Anfang bis zu Ende und trägt die lose Hülse S4, welche sich von dem hinteren Zahnrad g2 der Welle S 3 bis zum Umkehrrad g', welches fest auf der Hülse S4 sitzt, einschließlich erstreckt. An ihrem hinteren Ende ist die Hülse S4 etwas verbreitert und trägt innen wie am vorderen Ende ein Führungslager be sowie außen eine achsial verschiebbare Kupplungsmuffe c3, welche mit entsprechenden Kupplungszähnen auf dem Zahnrad g- in Eingriff kommen kann, so daß die Hülse S4 mit dem Zahnrad g2 gekuppelt wird. Vor dem Zahnrad g4, welches in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad g3 steht, befindet sich auf der Hülse S4 eine achsial verschiebbare Kupplungsmuffe c4, welche die Hülse S4 mit dein Zahnrad g6 kuppeln kann, welch letzteres lose auf der Hülse S4 drehbar gelagert ist und in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad g5 auf der Treibwelle S" steht. Das vordere schmälere Ende der Vorgelegewelle S3 ist in einem Fußlagere abgestützt.The countershaft S3 consists of a continuous piece of Start to finish and carries the loose sleeve S4, which extends from the rear gear g2 of the shaft S 3 to the reversing gear g ', which sits firmly on the sleeve S4, including extends. At its rear end, the sleeve S4 is somewhat widened and carries inside like a guide bearing at the front end and an axially movable one on the outside Coupling sleeve c3, which with corresponding coupling teeth on the gear g- can come into engagement so that the sleeve S4 is coupled to the gear g2. In front of the gear g4, which is in constant engagement with the gear g3, is located on the sleeve S4 an axially displaceable coupling sleeve c4, which the sleeve S4 can couple with your gear wheel g6, the latter loosely rotatable on the sleeve S4 is mounted and in constant engagement with the gear g5 on the drive shaft S " stands. The front, narrower end of the countershaft S3 is supported in a foot bearing.

Bei Anwendung von zwei Kegelrädernpl,p2 zum gleichzeitigen Antrieb des Ringrades Rl unter Anlegen des Krafthubes auf das eine der Kegelräder, je nach dem Übersetzungsverhältnis, wird bewirkt, daß °eine ungleiche Verteilung der Belastung auf die beiden Kegelräder zustande kommt, welchem Umstand durch Anwendung eines Differentialgetriebes oder einfacher durch Ausbildung der getriebenen Welle SZ finit einem leichten Endspiel und durch die Anordnung von Schraubenrädern, wie unten angegeben wird, gesteuert werden kann, wodurch eine selbsttätige Einstellung des Zahndruckes zwischen dem Kegelrad p1 und dem Rad g1 und schließlich mit dein anderen Kegelrad p2 erzielt werden kann. Zu diesem Zweck sind die Wellen S1 und S2 etwas achsial verschiebbar angeordnet unter Einschaltung eines Drucklagers, bestehend aus Hartstahlscheiben c1, Bronzeringen dl, dl und Hartwalzen d-'. Das geringe Endspiel in Verbindung mit Schraubenrädern, deren Zähne Links- und Rechtssteigerung gemäß Abb. 2 bis 6 besitzen, gestattet, daß die Zahndrücke zwischen den gegenüberliegenden Treibrädern p1, p2 sich von selbst ausgleichen, und zwar durch ein leichtes Nachgeben des Treibrades zu der Stelle des auf die Zähne der beiden Kegelräder ausgeübten Gleichdruckes. Diese achsiale Be«-egung kann an der einen oder an beiden Wellen S=, ,S@ vorgesehen sein. Es ist nun gleichgültig, ob die Kraft primär durch das Kegelrad pl oder das Kegelrad p= übertragen wird.When using two bevel gears pl, p2 for simultaneous drive of the ring gear Rl while applying the power stroke to one of the bevel gears, depending on the transmission ratio, the effect is that ° an unequal distribution of the load on the two bevel gears, which circumstance is due to the application of one Differential gear or more simply by forming the driven shaft SZ finite a slight end game and by the arrangement of helical gears as indicated below is, can be controlled, whereby an automatic adjustment of the tooth pressure between the bevel gear p1 and the gear g1 and finally with your other bevel gear p2 can be achieved. For this purpose, the shafts S1 and S2 are somewhat axial Slidably arranged with the inclusion of a thrust bearing, consisting of high-carbon steel disks c1, bronze rings dl, dl and hard rollers d- '. The minor endgame in conjunction with Helical gears whose teeth have a left and right pitch as shown in Fig. 2 to 6, allows the tooth pressures between the opposing drive wheels p1, p2 self-equalize, by giving the drive wheel a little way to the point of the equal pressure exerted on the teeth of the two bevel gears. These Axial movement can occur on one or both shafts S =,, S @ may be provided. It is now irrelevant whether the force is primarily generated by the Bevel gear pl or bevel gear p = is transmitted.

Die normalen Enddrücke der Zahnradübersetzung werden praktisch gesprochen ausgeschaltet durch die Anwendung von Schraubenzähnen der Zahnräder, welche in solcher gegenseitigen Lage und unter solchen Winkeln verlaufen, daß die Wirkung von bekannten Pfeilradübersetzungen eintritt, wobei man zu berücksichtigen hat, daß die Richtung der Druckkraft auf dem treibenden Zahnrad entgegengesetzt zu derjenigen des angetriebenen Zahnrades, welches in gleichem Sinne rotiert, verläuft. Die Zähne der Stirnräder g1, g', 9 5 der Treibwelle S' und der getriebenen Welle SZ besitzen die gleiche Neigung, «-elche zu derjenigen der Zähne auf dem Kegelrad p1 entgegengesetzt verläuft. Dagegen sind die Zähne der entsprechenden Stirnräder g2, 9 4 9s 'und auch g" der Vorgelegewelle entgegen-;gesetzt zu den Zähnen der erstgenannten Stirnräder geneigt und verlaufen dementsprechend in gleichem Sinne wie die Zähne der Kegelräder p1 und Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende: Für die geringste Geschwindigkeit erfolgt die Kraftübertragung gemäß dem Kupplungsschema nach Abb. 2 von der Treibwelle S' (bei entkuppelter Kupplungsmuffe cl, gekuppelter ,luffe c4, gekuppelter Muffe c2 und entkuppelter Muffe c3) auf das Stirnrad g5, von diesem radial auf das Stirnrad g", dann achsial nach hinten auf das Rad g4, dann radial auf das Rad g3 und dann nach hinten unmittelbar zum Kegelrad PI mit einer seitlichen Abzweigung vom Zahnrad g1 auf das Zahnrad g= und von dem letzteren unmittelbar auf das Kegelrad Das Stirnrad g5 drückt nach rückwärts, weil es das Treibrad ist, während (las Rad g3 als angetriebenes Rad nach vorw"rts drückt. Andererseits drückt das Rad g4 als Treibrad nach rückwärts, da es in bezog auf das angetriebene gl (las letztere zwingt, die Druckkraft nach vorwärts auszuüben. Auf diese Weise wirken die Räder g4 und g" auf der Vorgelegewelle bezüglich der achsialen Druckkräfte in voneinander abgekehrten Richtungen, während die Räler auf der Treibwelle bzw. der angetriebenen Welle in Richtung gegeneinander wirken. Die gleiche entgegengesetzte Wirkung erfolgt zwischen den Rädern g' und g= einerseits und den Rad er.i p1 und p= andererseits. Der Verlauf der Druckkräfte bei anderen Übersetzungen nach den Abb. 3 bis 6 ist ohne weiteres ersichtlich. Jeder Satz der gegenüberliegenden Räder hebt -,otnit die Druckwirkung des entsprechenden Rädersatzes in der nächsten Reihe auf. Bei der Umkehrung des Drehmomentes wie beim Abwärtsfahren auf unabhängiger Straße und beim Bremsen werden sämtliche Druckkräfte in der Richtung umgekehrt, heben sich a'-,er ebenfalls gegenseitig auf. Die Hauptt' an der Stelle der Kraftübertragung von den Kegelrädern auf das Ringrad wird dabei durch die selbsttätige Ausgleichung des Belastungsdruckes auf die Kegelräder aufgenommen, was durch die geringe achsiale Bewegung des primär eingreifenden Kegelrades und der Welle, auf welcher dieses Kegelrad endweise befestigt ist, bewerkstelligt wird.The normal end pressures of the gear ratio are practically eliminated by the use of helical teeth of the gears, which run in such mutual position and at such angles that the effect of known arrow gear ratios occurs, whereby one has to take into account that the direction of the pressure force on the driving force Gear opposite to that of the driven gear, which rotates in the same direction, runs. The teeth of the spur gears g1, g ', 9 5 of the drive shaft S' and the driven shaft SZ have the same inclination, which is opposite to that of the teeth on the bevel gear p1. In contrast, the teeth of the corresponding spur gears g2, 9 4 9s' and also g ″ of the countershaft are inclined to the teeth of the first-mentioned spur gears and accordingly run in the same direction as the teeth of the bevel gears p1 and The method of operation of the device is as follows : For the lowest speed, the power is transmitted from the drive shaft S '(with uncoupled coupling sleeve cl, coupled luffe c4, coupled sleeve c2 and uncoupled sleeve c3) to spur gear g5, from this radially to the spur gear g ", then axially backwards on the wheel g4, then radially on the wheel g3 and then backwards directly to the bevel gear PI with a lateral branch from the gear g1 to the gear g = and from the latter directly to the bevel gear. The spur gear g5 presses backwards because it is the drive wheel, while (read wheel g3 pushes forward as the driven wheel. On the other hand, wheel g4 pushes as the drive wheel na ch backwards, since in relation to the driven gl (the latter forces the pressure force to be exerted forwards. In this way, the gears g4 and g ″ on the countershaft act in opposite directions with respect to the axial compressive forces, while the wheels on the drive shaft and the driven shaft act in opposite directions. The same opposing effect occurs between the gears g 'and g = on the one hand and the wheel er.i p1 and p = on the other hand. The course of the pressure forces with other gear ratios according to Fig. 3 to 6 is readily apparent. Each set of opposite wheels lifts - otnit the pressure effect of the corresponding set of wheels in the next When the torque is reversed, as when driving down an independent road and when braking, all pressure forces are reversed in the direction, a '-, er also cancel each other out is absorbed by the automatic equalization of the load pressure on the bevel gears, which is achieved by the slight axial movement of the primarily meshing bevel gear and the shaft on which this bevel gear is attached end-to-end.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gear change transmission, in particular for motor vehicles, with - a driven shaft coaxial with the driving shaft and a countershaft parallel to it, characterized in that the transmission of motion to the drive wheels of the vehicle is effected by a double bevel gear transmission (R ', p1, p2) whose drive shafts (S2 , S3) are coupled by spur gears (g1, g2), and that one of these shafts (SZ) forms the driven shaft and the other (S3) carries the hollow countershaft (S4) and can be coupled to it.

2. Transmission according to claim r, characterized in that the adjacent ends the driving and driven shaft (S 'or SZ) in one with these two waves alternately or at the same time couplable gear (g3) are mounted, which with a on the countershaft (S4) fixed gear (g4) is constantly in engagement.

3. Transmission according to claim i or 2, characterized in that the bevel gears (R1, p1, p2) and the spur gears (g1, g ") with screw teeth that are seated on their drive shafts provided and the drive shafts (S2, S3) displaceable against each other in the axial direction are.