DE589060C - Umlaufraedergetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Es ist erwünscht, bei Umlaufrädergetrieben, insbesondere solchen für Kraftfahrzeuge, mit einem oder auch mehreren hintereinander angeordneten, durch Fliehkraftregler und Reibungskupplungen selbsttätig schaltenden Einzelgetrieben das selbsttätige Arbeiten unter gewissen Betriebsbedingungen zu überwachen. Es ist oft zweckmäßig, das Fahrzeug auf niedriger Übersetzung zu verriegeln und ebenso, z.B. vielfach beim Fahren in der Stadt, die niedrige Übersetzung durch eine Verriegelung auszuschalten, so daß das Fahrzeug unmittelbar von der zweiten zu einer hohen Übersetzung übergehen kann. Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß die einem übersetzten und einem direkten Getriebegang entsprechenden Schaltstufen jedes Einzelgetriebes durch Feststellen der Fliehgewichte von Hand verriegelt werden können.

Für den Regler ist eine vom Wagenführer beeinflußbare Kupplung vorgesehen, die es ermöglicht, den Regler entweder in der geschlossenen oder in der gespreizten Stellung zu sperren. Dadurch wird eine verschiedene Schaltung" erreicht. In Spreizstellung vermitteln die Reglergewichte die Antriebsverbindung zwischen der getriebenen Welle des Planetenradgetriebes und seinem Planetenradträger. Das Fahrzeug läuft dann mit der zweiten Getriebestufe. Werden dagegen die Reglergewichte bei zusammengerückter Lage gesperrt, so wird z. B. bei Rückwärtsbewegung der angetriebenen Fahrzeugwelle diese stets auf niedriger Drehgeschwindigkeit gehalten, um damit eine Sicherung gegen rasches Rückwärtsfahren zu erhalten. Man kann also wahlweise durch das Sperren der Reglereinheiten das Übersetzungsverhältnis zwischen" den Wellen bestimmen.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.

Abb. ι ist die Oberansicht auf eine solche Übertragungsvorrichtung; einige Teile sind weggebrochen und andere im Schnitt gezeichnet.

Abb. 2 ist ein lotrechter Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1.

Abb. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 1; einige Teile sind weggebrochien und andere im Schnitt gezeichnet.

Abb. 4, 5 und 6 sind die Querschnitte nach den Linien 4-4, 5;5 und 6-6 der Abb. 2; einige Teile sind weggebrochen und andere geschnitten.

Abb. 7 ist ein Querschnitt durch den zusammengesteilten Regler; einige Teile sind wieggebrochen.

Abb. 8 ist eine Ansicht der auseinandergerückten Kupplungshälften.

Abb. 9 ist eine Vorderansicht der einen ■ Kupplungshälfte.

Abb. 10 ist eine Stirnansicht, auf die eine Kupplungshälfte.

Abb. 11 ist eine Einzeldarstellung der Umrückvorrichtung für die Reglerkupplung; einige Tejle sind geschnitten,

Die treibende WeEe 16 ist in einem Wälzlager 19' und zusammen mit einigen Übertragungswellen in Wälzlagern 20 und 21 (Fig. 2) gelagert. Die getriebene Welle 18 besitzt ein Endstück mit geringerem Durchmesser und ist an diesem Ende in einem Rollenlager 22 und außerdem in einem Wa lager 23 gelagert. Zwischen den Wellen 16 und 18 ist ein Drucklager 24 vorgesehen. Ein Zahnrad 2 5j das mit der Welle 16 in einem Stück hergestellt oder mit ihr ■verbunden ist, kämmt mit lose drehbaren Zahn rädern. 26, die z. B. mittels eines Rollenlagers 27 auf einem Zapfen 28 laufen, der auf dem Planetenradträger 29 angebracht ist. Dieser Träger ist aus Ärmsternen oder Flanschscheiben 30 und 31 gebildet, die miteinander durch Schrauben 32 verbunden sind (Abb. 2 und 4). ' ■

Mit je einem Zahnrad 26 ist ein Zahnrad 33 vereinigt, das mit einem Zahnrad 34 kämmt. Zahnrad 34 sitzt mittels eines Keiles 35 auf einer ausgebüchsten Hohlwelle 36, die auf der Treibwelle 16 lose drehbar ist. Aus diesem Getriebe besteht die erste Einheit des Planetenräderwechselgetriebes.

Die Hohlwelle 36 ist auf ihrem hinteren Ende mit einem Zahnkranz 37 versehen, der mit Rädern 38 der zweiten Wechselgetriebeeinheit kämmt. Diese entsprechen den Zahnrädern 26, so daß die erste Schalteinheit durch das Treibrad 34 hindurch den Antrieb dieser nächsten Einheit herbeiführt. Diese enthält die Räder 39, die mit den Rädern 38 vereinigt und auf Zapfen 28' gelagert sind. Diese sind mit den Zapfen 28 gleichartig und sind ebenfalls in einem Planetenradträger 29' angebracht, der aus zwei mit den Teilen 30 und 31 gleichartigen Teilen 30' und 31' besteht, die durch Schrauben 32 verbunden sind. Die Räder 39 kämmen mit einem Rad 40, das durch einen Keil 41 auf einer ausgebüchsten Hohlwelle 42 befestigt ist, die sich auf der Treibwelle 16 lose dreht. Dadurch ist die zweite Wechselgetriebeeinheit mit Planetenrädern gebildet, die in der Weise mit der getriebenen Welle 18 verbunden sein kann, daß das Ende der Hohlwelle 42 als eine volle Kupplungshälfte 43 ausgebildet ist. Diese kann in eine hohle Kupplungshälfte 44, deren Nabe bei 44' auf der getriebenen Welle 18 längsverschiebbar geführt ist, eingerückt werden.

Die Kupplungshälfte 44 wird in der Längsrichtung der Welle 18 mittels der üblichen Schaltgabel 45 für Vor- und Rückwärtsgang verstellt. Bei der Stellung für Vorwärtsgang sind die Kupplungshälften 43 und 44 in Eingriff. Die Räder 52 bis 55 treten beim Rückwärtsgang in Tätigkeit. In Abb. 2 ist die Ausschaltlage gezeichnet. Mit' je einer Getriebeeinheit ist ferner eine Reibungskupplung vorgesehen, die eine Rolle 57 enthält, welche zwischen einen ortsfesten Teil der Übertragungsvorrichtung, ζ. B. einen am Gehäuse 19 befestigten Ring 58, und eine auf dem Planetenradträger 29 sitzende Nockenscheibe 59 eingeschaltet ist. Ferner ist die Rolle so gelagert, daß sie an der Bewegung des Planetenradträgers teilnimmt, aber zugleich relativ zum Planetenradträger eine Bewegung ausführt. Wie aus den Abb. 1, 2 und 4 ersichtlich ist, sind die Rollen 57 auf einem Zapfen 60 zwischen Scheiben 61 und 62 gehalten. Der Zapfen ist an einem schwingenden Hebelarm 63 festgeschraubt, der auf einer Büchse 64 gelagert ist, die auf einem Zapfen32 sitzt.' Eine gewundene Zugfeder 65 ist mit ihrem einen Ende an den Arm 63 und mit ihrem anderen Ende an eine Verankerungsplatte 66 angeschlossen, die auf dem Zapfen 32 befestigt ist. Die Feder 65 drückt für gewöhnlich ihren Hebelarm 63 nach außen, so daß die mit diesem vereinigte Rolle 57 mit dem Ring 58 in Berührung gelangt. Wie oben 8g bemerkt, verursacht das Rückdrehbestreben, nämlich mit Bezug auf die Darstellung in Abb. 4, die Drehung des Trägers entgegen dem Uhrzeiger je einen Nocken 59, zwischen sich und dem Ring die Rolle 57 festzukeilen, wodurch zunächst der Träger an Bewegung gehindert und dann das Planetenradgetriebe in den Stand gesetzt wird, die gewünschte Übersetzung ins Langsame herbeizuführen. Die Rollen $7 bestehen zweckmäßig aus einem schraubenförmig gewundenen Federstahlstreifen, so daß sie ovale Querschnittsform annehmen, wenn sie unter Druck gesetzt werden. Auf diese Weise bringt die Festhaltung der Planetenradträger jedes Einzelgetriebes eine niedrige Übersetzungsstufe hervor. Von der ersten Einheit wird der Antrieb auf die zweite durch die Welle 36 und die mit dieser vereinigten Zahnräder übertragen.

Zu jedem Planetenradgetriebe gehört ferner eine Kupplung, die durch die Geschwindigkeit des Fahrzeuges so gestellt wird, daß die Verbindung des Planetenradträgers mit den getriebenen Rädern zustande kommt und somit der Planetenradträger sich mit diesen Rädern zusammen dreht. Auf die Welle 3 6 ist mittels des Keiles 3 5 oder auf die Welle 42 mittels des Keiles 41 eine Reglerscheibe 67 gesetzt, die mit einem seitlich vorspringenden Ring 68 versehen ist. Auf diesen sind in der gebrauchliehen Weise mit Keilnutführungen Treibscheiben 69 angebracht, die Kupplungslamellen bilden und mit getriebenen Lamellen 70 zusammenwirken, die in gleichartiger Weise mit KeUnutführung in einen ringförmigen An- 12& satz 71 je eines Planetenradträgers eingesetzt ist. Die Gesamtheit der treibenden und der

getriebenen Lamellen ist zwischen eine Druckplatte 72 und die Hinterfläche der Reglerscheibe 67 eingesetzt. Auf der Reglerscheibe 67 ist bei 73 ein Hebel 74 gelagert, dessen eines Ende mit einem Haken 7 5 verseilen, ist, das in das hakenförmige Ende 76 eines die Spannung leinstellenden Teiles 77 greift. Der Spannteil 77 erfaßt eine im Querschnitt rechteckige Schraubenfeder 78, die zwischen dem Teil 77 und der Druckplatte 72 eingeschlossen ist. Der Verschluß ist durch eine Verschraubung 79 hergestellt.

Erreicht die Geschwindigkeit der getriebenen Welle je eines Planetenradgetriebes eine vorgeschriebene Größe,, so überwinden die Reglergewichte8o unter der Einwirkung der Fliehkraft die Spannung der Federn '82 (Fig. 7) und bewegen sich nach außen. Auf diese Weise erfassen sie die Hebel 74 und bringen sie, mit Bezug auf die Darstellung in Abb. 2, in der Uhrzeigerrichtung zum Ausschwingen. Infolgedessen verschieben die Hebel 74 den Teil 77 nach rechts und legen Spannung auf die Feder 78. Diese Spannung wird auf die Druckplatte 72 übertragen und dadurch deren Verschiebung nach rechts herbeigeführt. Auf diese Weise wird auf die Lamellen 69 und 70 Druck gelegt und dadurch die Antriebsverbindung zwischen der getriebenen Welle des Planetenradgetriebes und seinem Planetenradträger hergestellt. Infolgedessen läuft dann der Planetenradträger mit Bezug auf die Darstellung in Abb. 4 im Uhrzeigersinn um. Die Nocken $9 gelangen somit außer Eingriff mit den Rollen 57, so daß der Planetenradträger nunmehr frei umläuft. Um zu verhüten, daß die Rollen 57 infolge ihres ständigen Anlaufens am Ring 58 unter der Einwirkung der' Feder 65 sich abnutzen, ist der zu je einer Rolle gehörige Hebel 63 gemäß Abb. 4 mit einem gewichtsbelasteten Armstück 94 versehen, das dann unter der Einwirkung der Fliehkraft die Spannung der Federn 65 überwindet und die Arme 63 einwärts schwenkt, wodurch die Rollen 57 vom Ring 58 wegbewegt werden.

Wird die Motorkupplung 'eingerückt, so

_t wirkt anf anglich die Drehbewegung der Welle 16 durch Vermittlung des Getrieberades 25, der Hohlwelle 6 und der die Rolle 57 !enthaltenden Sperrvorrichtung für den Planetenradträger in dem Sinne, daß die Planetenradträger. 29 und 29' an Drehung gehindert sind. Dann läuft das Fahrzeug mit niedriger Über-Setzung, wobei das Zahnrad 25 durch Vermittlung der Planetenräder 26. und 33. das Zahnrad 34 antreibt, welches durch Vermittlung der Welle 36 und' des Zahnrades 37 das Planetenrädergetriebe 38, 39, 40 antreibt, wodurch

Go die Hohlwelle 42 angetrieben wird, die sich in Kupplungsvierbindung mit der Welle 18 befindet. Sobald die Geschwindigkeit der Hohlwelle 36 eine gewisse Größe erreicht, rücken die zugehörigen Reglergewichte die Kupplung für das erste Planetenradgetriebie in der oben beschriebenen Weise ein. Das Fahrzeug läuft dann mit der zweiten Getriebestufe, wobei die Zahnräder 25, 26, 33, der Planetenradträger 29, das Zahnrad 34 und die Welle 36 wie ein einheitliches Gebilde zusammen umlaufen, während der Planetenradträger 29' noch in Ruhestellung gehalten wird. Nimmt alsdann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges weiter zu bis zu einem Betrage, bei welchem die Geschwindigkeit der getriebenen Hohlwelle 42 dazu führt, daß die zugehörigen Reglergewichte die Kupplung des zweiten Planetenradgetriebes in der oben beschriebenen Weise einrücken, so läuft das Fahrzeug mit dem höchsten Getriebegang, d. h. unmittelbarem Eingriff, da die beiden Planetenradgetriebe zusammen mit der Treibwelle sich drehen. Auf diese Weise wird .die Veränderung der Übersetzung selbsttätig herbeigeführt, und zwar in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird dadurch überwacht, daß die Geschwindigkeit des Motors durch die gebräuchliche Drosselschaltung und durch die Benutzung von Bremsen beschleunigt oder ver- go zögert wird.

Um nun das Getriebe auf niedriger Übersetzung verriegeln oder die niedrige Übersetzung durch eine Verriegelung ausschalten zu können, so daß das Fahrzeug unmittelbar von der zweiten zu einer hohen Übersetzung übergehen kann, ist gemäß der Erfindung für den Regler eine unter den Einfluß des Wagenführers gestellte Kupplung vorgesehen, die es ermöglicht, die Regler entweder in der geschlossenen öder in der gespreizten Stellung zu sperren. Wie aus den Abb. 2, 6, 7 bis 10 entnommen werden kann, ist auf den Reglergewichten je eine Zahnstange 95 befestigt, in welche ein Zahntrieb 96 !eingreift, der auf der Nabe 97 der Reglerscheibe 67 lose drehbar gelagert ist.

Das Zahnrad 96 hat auf seiner einen Fläche ' Kupplungsklauen 98, die mit den Klauen einer Kupplungshälfte 99 zusammenarbeiten, die längsverschiebbar auf dem mit Keilnut versehenen Stück 97' der Nabe 97 der Reglerscheibe 67 angeordnet ist. Eine von Hand zu bedienende '.Kupplungsschaltgabel 100 greift in eine Ringnut der Hälfte 99 und dient dazu, sie mit der zugehörigen Kupplungshälfte 98 in oder außer Eingriff zu bringen. Wird diese Bewegung durchgeführt, während die Welle 3 6 ruht, so befindet sich die Kupplungshälfte 98 durch Vermittlung des oben beschriebenen Zahnstangengetriebes in der Bereitschaftsstellung für eine solche Ein-

rückung, und dann wird das Fahrzeug auf niedrige Übersetzung verriegelt. Wird der Versuch gemacht, die Kupplungshälfte zu verschieben, bevor die Reglergewichte in die voll ausgeschwungene Stellung gelangt sind, so hindern die Zahnstangengetriebe das Einrücken der Kupplungshälften. Sobald jedoch das Fahrzeug auf die zweite oder eine hohe Übersetzung gelangt ist, befinden sich die ίο Reglergewichte des ersten Planetenrädergetriebes in der ausgeschwungenen Stellung, und die Zahnstangengetriebe haben die Kupplungshälfte 98 bis zur übereinstimmenden Lage mit der Hälfte 99 bewegt, so daß der Führer nunmehr die Hälfte 99 in die Arbeitsstellung verschieben kann und das Getriebe für die erste Übersetzung ausgeschaltet ist. Zum Verriegeln des Reglers des zweiten Planetenrädergetriebes bei der zweiten Übersetzung und zum Verriegeln der Kupplungshälften 99' und 98' ist eine gleichartige Vorrichtung vorgesehen. Die Hälften 99' und 98' sind, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, mit den Hälften 99 und 98 gleichartig, und die Hälfte 99' wird mittels einer handbedienten Schaltgabel 101 eingestellt.

Um die Drehung des Planetenradträgersi 29' zwangsweise zu verhindern, so daß der Motor als Bremse benutzt werden kann, ist auf ihm ein Zahnkranz 102 (Fig. 5) angebracht, in dem ein Sperrsegment 103 eingerückt werden kann, das längs Führungen 104 des Gehäuses 19 verschiebbar angeordnet, jedoch an Drehung gegenüber dem Gehäuse gehindert ist.

Die Schaltgabel 100 ist unabhängig von ihrer Tragstange 129 (Fig. 1) und mit dieser zusammen verschiebbar. Sie ist nämlich auf einem im Durchmesser verkleinerten Stück dieser Stange verschiebbar und gegen eine Schulter 133 der Stange anlegbar, so daß sie sich mit dieser mitbewegt. Die Verschiebung der Schaltgabel 100 für sich allein wird durch einen an ihr befestigten Stift 134 45. herbeigeführt, der in einem Schlitz 136 eines Hebels 135 arbeitet (Abb. 11). Der Hebel sitzt auf einer im Gehäuse 19 gelagerten Welle und wird zweckmäßig von einem auf der Spritzwand des Fahrzeuges gelagerten Hebel bedient.

Die Schaltgabel 101 ist so eingerichtet, daß sie sich mit der Stange 129 (Fig. 1) zusammen bewegt, und zwar entweder unter der Einwirkung ihrer eigenen Schaltung oder durch Vermittlung der Stange 129, wenn diese durch die Umlegung des Hebels 125 auf Rückwärtsgang verstellt wird. Diese Verstellung wird dadurch herbeigeführt, daß die Stange 129 in der Bahn der Bewegung des Hebels 125 angeordnet ist. Dieser hat 'eine einstellbare Druckschraube 150, die auf das Ende der Stange 129 trifft, wenn der Hebel 125 auf Rückwärtsgang umgelegt wird. Auf diese Weise werdein die beiden Gabeln 100 und 101 so verstellt, daß sie die zugehörigen Reglerkupplungen in übereinstimmende Stellungen (Zahn auf Lücke) bringen und die Regler bei zusammengerückter Lage ihrer Gewichte sperren. Infolgedessen (wird die Rückwärtsdrehung der Welle 18 ständig bei niedrigen Getriebegängen beibehalten, um eine Sicherung gegen unfallartiges, d.h. rasches Rückwärtslaufen zu haben. Eine weitere Sicherung wird dadurch herbeigeführt, daß das Zahnrad 103 mit dem auf der Stange 129 sitzenden Zahnsegment 102 in Eingriff gelangt. Diese Umschaltung auf Rückwärtsgang wird vorgenommen, wenn die Welle 18 stillsteht.

Die unmittelbare Verstellung der Stange 129 wird dadurch herbeigeführt, daß auf der Gabel ioi ein Stift 151 vorgesehen ist, der in einen Schlitz 152 eines Hebels 153 greift, dessen im Gehäuse gelagerte Welle 154 einen Hebel 155 trägt. Dieser ist durch einen Lenker ι S 6 an einen auf der Spritzwand gelagerten 'Hebel angeschlossen. Bei Verstellung der Stange 156 in der einen Richtung wird der Hebel 153 nach rechts geschwenkt und dadurch die Kupplungshälfte 99' ausgerückt, während bei Verschiebung in der anderen Richtung die beiden Reglerkupplungen eingerückt werden und das Fahrzeug auf der niedrigen Übersetzung verriegelt wird. Zugleich befindet sich das Sperrsegment 103 in Eingriff mit dem Zahnkranz 102, und der Planetenradträger des zweiten Wechselgetriebes ist zwangsweise an der Drehung gehindert. Es ist sehr erwünscht, daß die Reglergewichte in der Weise arbeiten, daß sie die Kupplungshälfte erst dann verschieben, wenn die gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist. Zu diesem Zweck wird in jedem Fall die aus Abb. 6 ersichtliche Einrichtung verwendet. Dabei ist jedes Reglergewicht mit einer Bohrung 167 versehen, in welcher ein Sperrstift 168 verschiebbar angebracht ist. Dieser hat ein kegelig zugespitztes Ende 169, das durch eine Feder 170 in eine Kerbe 171 der vom anderen Gewicht getragenen Zahnstange 95 gedrückt wird. In das mit Gewinde versehene Ende der Bohrung 167 ist ein Stöpsel 172 geschraubt, der die Feder 170 an ihrem Platz erhält. Bei dieser Einrichtung reichen die Trägheitskräfte, die den Gewichten 80 erteilt werden und dahin streben, die Gewichte voneinander weg zu bewegen, aus, um den Druck der auf die Stifte 168 wirkenden Federn 170 zu überwinden. Diese Stifte werden nicht vorzeitig freigegeben; vielmehr werden sie in bestimmter Weise zwangsläufig freigegeben, sobald die gewünschte Geschwür-

Claims (4)

1. digkeit erreicht ist, so daß nunmehr durch, die Einwirkung der Gewichte die zugehörigen Kupplungsscheiben rasch in Einrücklage gelangen.

   Die Vorrichtung mit den Rollen 57, dem Ring 58 und den Nocken 59 dient dazu, das Fahrzeug 'am Rückwärtsrollen zu hindern, wenn auf einer geneigten Strecke Halt gemacht ist. Diese Wirkung kommt deswegen

   • o zustande, weil die getriebene Welle, wenn sie unter den angegebenen Umständen treibend wirkt, die Planetenräder zurückdreht. Dadurch werden auch die Planetenradträger 29 und 29' zurückgedreht, wodurch sich die Nocken 59 in einer Richtung- bewegen, bei welcher die Rollen 57 zwischen diesen Nocken und dem Ring 58 festgekeilt werden und somit deren Drehung verhindert wird.

   ^λ _2ο Patentansprüche:

   ι . Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem oder mehreren hintereinander angeordneten, durch Fliehkraftregler und Reibungskupplungen selbsttätig schaltenden Einzelgetrieben, dadurch, gekennzeichnet, daß die einem übersetzten und einem direkten Getriebegang ■entsprechenden Schaltstufen jedes Einzelgetriebes durch Feststellen der Fliehgewiclite von Hand verriegelt werden können.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte (80) geradlinig geführt und mit Zahnstangen (95) versehen sind, die mit einem Zahnrad (96) kämmen, das auf der Nabe (97) des Fliehkraftreglers lose drehbar, jedoch mittels einer von Hand verschiebbaren Klauenmuffe (99) festgestellt werden kann.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtungen (98, 99) von Hand durch Ausrücker (100, 101) gesteuert werden.
4. 4. Getriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte (80) zwecks geradliniger Bewegimg in mit der getriebenen Welle (36, 42) verbundenen Gleitbahnen (92) entgegen der Wirkung von Federn (82) geführt sind, die im Innern der Fliehgewichte angeordnet sind. .

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen