DE578901C

DE578901C - Vorrichtung zum geraeuschlosen Schalten von Zahnraederwechselgetrieben

Info

Publication number: DE578901C
Application number: DED58921D
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1929-07-30
Filing date: 1929-07-30
Publication date: 1933-06-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten von Zahuräderwechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der das eine der zu kuppelnden Glieder mit einer durch Federwirkung in bestimmtem Abstand gehaltenen und begrenzt drehbaren, zur Einwirkung auf das andere der zu kuppelnden Glieder bestimmten Reibscheibe verbunden ist, um den Eingriff der

to Zahnräder so lange zu verhindern, bis deren Umdrehungsgeschwindigkeiten annähernd gleich sind.

Es war bekannt, eine durch eine Deckplatte in axialer Richtung gehaltene Reibscheibe zwischen Zahnräder und Muffe einzusetzen. Dabei sind die Klauen der Muffe und der Scheibe in ständigem Eingriff. Bei solchen Einrichtungen geht das Schalten nicht stoßfrei vor sich. Es waren auch sternförmig aus

ao einzelnen Streifen zusammengesetzte Reibscheiben vorgeschlagen worden. Die Schaltung erfolgt mit einem ratschenden Geräusch bei schneller Abnützung der Reibscheiben.
Nach der Erfindung werden nun geschlossene Reibringflächen verwendet, bei denen jedes Ratschen und das damit verbundene Geräusch ausgeschlossen ist. Eine Relativbewegung der ineinander einzurückenden Glieder findet lediglich unter Reibungswirkung statt. Die geschlossene Reibringfläche oder das mit ihr verbundene Kuppelglied ist nun mit Öffnungen versehen, durch welche vorspringende Teile dieses Kuppelg.liedes bzw. der Reibscheibe nur in einer bestimmten Lage dieser beiden Kuppelglieder zueinander hindurchtreten können, wodurch dann das endgültige Kuppeln der beiden Kuppelglieder miteinander ermöglicht wird.

Bei einem Wechselräderwerk, bei welchem beispielsweise eine Wechselkupplung vorgesehen ist, kann man die Erfindung so ausführen, daß zwischen die Klauen der Kupplung eine Scheibe eingesetzt ist mit Zahnlücken, die der Verzahnung entsprechen. Diese Scheibe wird auf der Welle eines Kupplungsteils verschiebbar und begrenzt verdrehbar angeordnet. Bei einem Wechsel räderwerk mit Stirnradverzahnung oder Innenverzahnung dagegen wird mit dem verschiebbaren Rad eine Reibscheibe verbunden, die auf der Welle dieses Rades begrenzt relativ verdrehbar und verschiebbar ist; ferner wird mit dem Gegenrad eine Reibscheibe fest verbunden oder eine Reibfläche an dem Rad vorgesehen, gegen welche die Reibscheibe der anderen Welle gedrückt wird. Dabei werden diese Scheiben so angeordnet, daß ihre Rollkreise mit den Teilkreisen der Räder zusammenfallen. In den Schaltungsmechaiiismus der verstellbaren Glieder eines solchen Wechselräderwerkes werden zweckmäßig Federn eingesetzt, die auf die einzurückenden Glieder wirken. Sowohl bei der Klauenkupplung wie bei der Stirnrad- und Innenverzahnung wird beim Einrücken infolge der Reibung zunächst die relativ sich verdrehende Scheibe

mitgenommen. Dadurch wird der Eingriff der Zahnräder verhindert, und zwar so lange, bis die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Zahnräder annähernd übereinstimmen. Die Einrichtung hat eine Reihe von Vorteilen; sie ermöglicht insbesondere ein geräuschloses Schalten ohne Ausrücken der Motorkupplung.

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung durch vier Abbildungen dargestellt.

Abb. ι zeigt ein Zweiganggetriebe in teilweisem Schnitt,

Abb. 2 eine Seitenansicht desselben. >5 Abb. 3 zeigt eine Stirnradverzahnung im Schnitt und

Abb. 4 eine Innenverzahnung im Schnitt, Auf der treibenden Welle α ist in Keilnuten verschiebbar eine Wechselkupplung b ao angeordnet. Diese ist einerseits mit Kupplungszähnen b¹ und andererseits mit Kupplungszähnen b² versehen. Ferner ist auf der Welle α das Zahnrad c lose gelagert, das mit Kupplungszähnen c¹ versehen ist. Mit dem Zahnrad c steht ein Zahnrad d auf der Vorgelegewelle e in Eingriff. Auf der Vorgelegewelle e sitzt ein weiteres Zahnrad /, das in das Zahnrad g eingreift. Letzteres ist auf der getriebenen Welle h befestigt und mit Kupp" lungszähnen g¹ zum Eingriff der Kupplungszähne b- versehen. Zwischen die Kupplungszähne b¹, c¹ einerseits und ir, g¹ andererseits ist je eine Scheibe i eingesetzt. Diese ist beispielsweise auf der Welle α verschiebbar und, wie Abb. 2 bei i¹ zeigt, begrenzt verdrehbar angeordnet. Zwischen die Scheiben i und die Kupplungsmuffen ist je eine Feder k eingelegt, die bestrebt ist, die Scheibe von den Kupplungszähnen abzudrängen und gegen Anschläge / zu drücken, die ebenfalls in der Muffe b befestigt sind. Die Scheiben % sind mit Lücken i^ä versehen, die den Kupplungszähnen fr¹ bzw. b² annähernd entsprechen. Zwischen den Halsring 0, an welchem bei- +5 spielsweise der Schalthebel m angreift und die Köpfe der Kupplungsmuffe, ist je eine Keder η eingesetzt.

Die Einrichtung wirkt folgendermaßen: Wenn beispielsweise für direkten Gang die Kupplung Ir mit den Zähnen g·¹ des Zahnrades g in Eingriff gebracht werden soll, wird der Hebel in Pfeilrichtung umgelegt. Dadurch wird der Eingriff c¹, b¹ gelöst und die auf der rechten Seite angeordnete Feder η gespannt, wodurch die Kupplungsmuffe b nach rechts verschoben wird. Die Scheibe i wird zwischen das Zahnrad g und die Kupplungsklauen b² eingeklemmt und infolge der Reibung verdreht, so daß, wie Abb. 2 zeigt, die Zähne b² die Lücken i² überschneiden. Da zum Umschalten der Kupplung der Motor gedrosselt wurde, so ist die Geschwindigkeit der treibenden Welle geringer als die Geschwindigkeit der getriebenen Welle. Um das Eingreifen der Zähne zu ermöglichen, ist die Antriebswelle zu beschleunigen, worauf in dem Augenblick, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Kupplung b² und die des Rades g nahezu übereinstimmen, eine relative Verdrehung zwischen der Scheibe und den Zähnen b² 'eintritt, so daß die Zähne b² in die Zahnlücken i² der Scheibe und in die Klauen g¹ eingerückt werden können. Soll von dem direkten Gang auf den übersetzten Gang umgeschaltet werden, so wird der Hebel der Pfeilrichtung entgegengesetzt umgelegt. Gleichzeitig wird auch der Motor gedrosselt. Beim Umlegen wird der direkte Gang ausgerückt und die linke Feder η gespannt, wodurch die Klauen b¹ gegen die Scheibe i und das Rad c gepreßt werden. Infolge der Reibung wird die Scheibe i verdreht, so daß sich die Klauen b¹ und die Lücken i² der Scheibe überdecken. Das Rad c läuft infolge der Übersetzung langsamer als die auf der Antriebswelle sitzende Muffe b. Da jedoch die Antriebskraft weggenommen ist, verlangsamt sich die Geschwindigkeit der Antriebswelle, und es tritt der Augenblick ein, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeiten zwischen dem Raid c und der Muffe annähernd gleich werden, worauf ein relatives Verdrehen der Scheibe i eintritt, durch die das Einrücken der Zähne b¹, c¹ ermöglicht wird. In ausgerücktem Zustand der Kupplungszähne wird jeweils durch die Feder k die Scheibe i in neutraler Lage festgehalten.

Beim Ausführungßbeispiel nach Abb. 3 ist auf der treibenden Welle 1 ein Zahnrad 2 ver- . · schiebbar gelagert. Auf der Nabe des Zahnrades ist beispielsweise der Schalthebel 3 und der Halsring 4 verschiebbar angeordnet. Zwischen den Halsring und das Zahnrad ist eirje Feder 5 eingelegt, die den Halsring und das _? Zahnrad auseinanderzudrängen sucht. Mit dem Zahnrad 2 ist durch Mitnehmer 6 eine Scheibe 7 verbunden, die ebenfalls auf der Welle ι verschiebbar und relativ verdrehbar angeordnet ist. Dementsprechend greifen die Mitnehmer 6 mit ihrem vorderen Teil mit Spiel in die Scheibe ein, während der hintere Teil annähernd in die Bohrungen der Scheibe paßt. Zwischen die Scheibe und das Zahnrad ist eine Feder 8 eingelegt. Auf der getriebenen Welle 9 ist ein Zahnrad 10 befestigt, mit dem eine Scheibe 11 fest verbunden ist. Die beiden Reibscheiben 7 und 11 berühren sich auf Kreisen, die den Teilkreisen der Zahnräder entsprechen.

Die Einrichtung wirkt wie folgt:

Durch Umlegen des Hebels 3 in Pfeilrichtung wird die Feder 5 und die Feder 8 ge-

spannt. Dadurch wird die Scheibe 7 gegen die Scheibe 11 gepreßt und infolgedessen die Scheibe 7 zum Zahnrad 2 verdreht. Das Zahnrad 2 kann daher nicht weiter verscho-S ben werden, da der stärkere Teil des Mitnehmers infolge des Verdrehens der Scheibe nicht die Bohrung überschneidet. Dies wird so lange der Fall sein, bis die Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder 2 und 10 gleich ist und die Scheibe 7 infolgedessen sich wieder rückwärts verdreht, so daß der stärkere Teil des Mitnehmers 6 in die Bohrungen der Scheibe 7 eintritt und die Zähne in Eingriff kommen.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 lediglich dadurch, daß an Stelle der Stirnradverzahnung eine Innenverzahnung vorgesehen ist. Die Mitnehmer 6

zo sind dementsprechend in der Scheibe 7 befestigt und greifen beispielsweise in Bohrungen des Zahnrades 2 mit einem Teil mit Spiel und mit einem Teil passend ein. Neben der Innenverzahnung 12 ist eine Reibfläche 13 vorgesehen, mit der zusammen die Scheibe 7 in gleicher Weise wirkt wie die Scheibe 7 mit der Scheibe 11 nach Abb. 3.

Die Erfindung ist nicht an die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele gebun den; sie kann bei Konstruktionen irgendwelcher Art angewendet werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten von Zahnräderwechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der das eine der zu kuppelnden Glieder mit einer durch Federwirkung in bestimmtem Abstand gehaltenen und begrenzt drehbaren, zur Einwirkung auf das andere der zu kuppelnden Glieder bestimmten Reibscheibe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (i, 7) mit geschlossener Reibringfläche ausgebildet und die Scheibe (i, 7) oder das mit ihr verbundene Kuppelglied (b, 2) mit Öffnungen versehen ist, durch welche vorspringende Teile (b¹, 6) dieses Kuppelgliedes (b, 2) bzw. der Reibscheibe (7) nur in einer bestimmten Drehlage beider Kuppelglieder (c, b; 2, 10; 2, 12) zueinander hindurchtreten können und dadurch das endgültige Kuppeln der beiden Kuppel-SS glieder miteinander ermöglichen.
2. Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Vereinigung mit einer bekannten Klauenkupplung mit gleichachsig zueinander angeordneten Kuppelgliedern.
3. Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kupplungsglied (2) mit der zu ihm verschiebbaren und begrenzt drehbaren Reibscheibe (7) durch Stifte (6) verbunden ist, welche in einem dieser beiden Elemente (2, 7) befestigt sind, durch öffnungen in dem anderen derselben (7, 2) mit Spiel hindurchtreten und als Anschlag zur Begrenzung des durch eine Feder (8) beeinflußten Abstandes zwischen den beiden Elementen dienen, wobei die Stifte mit Bunden oder Verdickungen versehen sind, welche bei einer Annäherung der beiden Elemente gegeneinander nur in einer bestimmten gegenseitigen Drehlage durch die Öffnungen hindurchtreten können.
4. Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in der Reibscheibe innerhalb des Reibradius angeordnet sind, so daß die Reibfläche eine äußere Ringfläche bildet.
5. Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das als Reibscheibe ausgebildete Zwischenglied mit dem verschiebbaren Kupplungsteil verbunden ist.
6. Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von auf verschiedenen Wellen angeordneten Zahnrädern als Kupplungsglieder zwei Reibscheiben verwendet werden, deren Berührungskreise den Teilkreisen der Zahnräder entsprechen und wobei ■/.. B. die eine Scheibe fest mit dem zugehörigen einen Zahnrad verbunden, die andere Scheibe gegenüber dem ihm zugehörigen anderen Zahnrad verschiebbar und begrenzt drehbar angeordnet ist.
7. Vorrichtung zum geräuschlosen Schalten nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan auf das einzurückende Organ in an sich bekannter Weise durch Federn einwirkt, wobei z. B. bei einer Wechselkupplung mit einer beiderseits mit Klauen versehenen Mttffe diese Federn in an sich bekannter Weise derart angeordnet sind, daß beim Lösen einer der beiden Klauenkupplungen zwangsläufig die Kupplungszähne der anderen Klauenkupplung unter Einschaltung des Zwischengliedes federnd aneinandergedrückt werden.

Hierzu r Blatt Zeichnungen