DE619726C - Schaltvorrichtung fuer Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 9. OKTOBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63 c GRUPPE 20 oi

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Dezember 1933 ab

Bei Zahnräderwechselgetrieben, die in erster Linie als Zusatzgetriebe zu üblichen Fahrzeug·- getrieben sowie auch besonders zu Flüssigkeitskupplungen oder Flüssigkeitsgetrieben, die nach dem Strömungsprinzip arbeiten, dienen, ist es zur Vereinfachung des Aufbaues zweckmäßig, eine besondere Kupplung, z. B. Reibungskupplung, zwischen den Getrieben zu vermeiden. Sieht man jedoch eine derartige Zusatzkupplung nicht vor, so ergeben sich Schwierigkeiten beim Übergang eines höher übersetzten Ganges (Berggang·) in den direkten Gang. Es kann vorkommen, daß beim Schalten vom Berggang in den direkten Gang noch während der Fahrt in einer Steigung die Kardanwelle in stärkerem Maße in ihrer Drehzahl abfällt als die Mbtorwelle. Dabei wird das Umschalten während der Fahrt unmöglich.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, hat man das verschiebbare Kupplungsglied mit einer Hilfsvorrichtung in Verbindung gebracht, die eine beim Aufwärtsschalten auf das schneller umlaufende Schaltglied einwir-' kende Bremsvorrichtung zur Wirkung bringt. Diese bekannten Einrichtungen sind äußerst verwickelt und vielteilig. Der Schaltvorgang wird dabei durch einen Vorwählhebel vorbereitet und durch das Betätigen des Gashebels vollzogen. Demgegenüber stellt die vorliegende Erfindung eine wesentliche Vereinfachung dar. Die Bedienung der Bremse erfolgt von dem einzig vorhandenen Schalthebel aus und geschieht zugleich mit dem Schalten völlig selbsttätig dadurch, daß das Verstellen der Bremsvorrichtung durch eine die Schaltgabel tragende, axial verschiebbare, aber undrehbare Stange erfolgt, die mit Gewinde in die Verstelknuffe der Bremsvorrichtung eingreift und deren Verschieben in Richtung des mit der Hilfsbremsschaltung arbeitenden Getriebeganges zwangsläufig mit den die Schaltungen bewirkenden Kupplungsteilen, in der anderen Richtung dagegen unabhängig von diesen, z. B. durch Federwirkung, erfolgt. An Stelle des Schalthebels kann bei pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Steuerung auch das dem Schalthebel entsprechende Schaltglied treten.

Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Abb. ι zeigt im Längsschnitt ein Zweiganggetriebe mit Schaltbremse gemäß- der Erfindung,

Abb. 2 eine Ansicht der Schaltbremse selbst, die hier als Differentialbandbremse ausgebildet ist, und

Abb. 3 eine weitere Ausführung des Erfindungsgedankens, ebenfalls an einem Zweiganggetriebe.

Die Gänge, im vorliegenden Falle der Berg- und direkte Gang, werden von dem in einem

*■) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Georg Schaaf in Frankenthal, Pfalz.

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Kugelgelerik gelagerten Schalthebel ι (Abb. i) eingestellt, und zwar mittels der Schaltgabel 2 und der Schiebemuffe 3, in welche die Schaltgabel 2 eingreift. In der Abb. 1 ist dieSchaltgabelbüchse 2 in ihrer äußersten Lage rechts gezeichnet und der Schaltarm, der in die Schiebemuffe 3 greift, abgebrochen dargestellt. Die äußerstmögliche Lage der Schaltbüchse links ist gestrichelt angedeutet. Für ίο den direkten Gang wird die Muffe 3 nach links verschoben, und die getriebene Weller 4 ist dann direkt mit dem auf der getriebenen Welle des Flüssigkeitsgetriebes befindlichen Zahnrad S, welches mit entsprechenden Klauen versehen ist, verbunden. Im Berggang ist die Muffe 3 nach rechts verschoben, und der Kraftfluß geht über Rad 5, 6, 7, 8 und Schiebemuffe 3 in die Welle 4. Die Schaltgabel 2 ist in einer langen Büchse auf der Stange 9 geführt, welche auf ihrem linken Teil ein steilgängiges Gewinde trägt, mit dem sie in die mit entsprechendem ""Gewinde versehene Nabe 10 greift, welche die Hebel einer Differentialbandbremse trägt. Auf der Führungsbüchse der Schaltgabel sind Klinken 11 angebracht, welche durch eine Blattfeder nach unten gedrückt werden und in Aussparungen 14 der Stange 9 passen. Schaltet man aus dem. Berg- in den direkten Gang, so so verschiebt man über die Klinken 11 zusammen mit der Schaltgabel 2 die Stange nach links • und zieht dadurch die Bandbremse 12 an. Im Augenblick des Gleichlaufes der zu kuppelnden Glieder kann man die Schiebemuffe 3 einrücken. Gleichzeitig werden durch verstellbare Anschlagstifte 13 die Klinken 11 etwas verdreht, so daß sie aus den Aussparungen 14 herauskommen. Durch eine Feder 15 wird dann die Stange 9 wieder nach rechts verschoben und damit die Bremse gelöst. Schaltet man aus dem direkten Gang in den Berggang, so gleiten die Klinken 11 nach Rückkehr in ihre Endlage auf der Stange 9 entlang, ohne die Bremse zu beeinflussen. Nachdem durch entsprechendes Gasgeben Gleichlauf zwischen dem Rad 8 und der Schiebemuffe 3 erreicht ist, wird die ScMebemuffe 3 eingeschoben und der Schaltvorgang beendet. In diesem Augenblick befindet sich die Klinke 11 wieder in der gezeichneten Stellung und kann beim ,Übergang in den direkten Gang von neuem die Bremse beeinflussen.

Die Bremse ist im vorliegenden Fall auf der getriebenen Welle des Flüssigkeitsgietriebes angeordnet. Sie kann sinngemäß auch auf den treibenden Teil des Flüssigkeitsgetriehes wirken. Bei Abbremsung der getriebenen Seite hat man jedoch gegenüber der Bremsung der treibenden Seite den Vorteil, 60- daß infolge des bei den Flüssigkeitsgetrieben möglichen Schlupfes der Motor : mit dem treibenden Teil des Flüssigkeitsgetriebes nahezu auf seiner Drehzahl bleiben kann, wodurch bei Beendigung des Schaltvorganges und Wiedergasgeben zwecks Beschleunigung der Motor mit Flüssigkeitsgetriebe eine größere lebendige Energie besitzt, welche sich in der Verkürzung der Anfahrzeit bemerkbar macht.

Ein zweites Beispiel eines Zweigangzahnradgetriebes zeigt Abb. 3. Die Anordnung der Zahnräder ist die gleiche wie in Abb. 1. Auch hier wird der direkte Gang durch Verschieben der Klauenmuffe 16 nach links erreicht, während zur Schaltung des Berggangs die Muffe 16 nach rechts bewegt wird. Der Kraftfluß geht dann von Rad 5 über 6, 7, 8, ebenso wie in Abb. 1 dargestellt, und Klauenmuffe 16 in die getriebene Welle 17. Das Verstellen der Klauenmuffe geschieht über die Schaltgabel

18 von der senkrecht zur Schnittebiene liegenden Schalt welle 19. Die Schaltgabel 18 trägt eine Nase 20. Beim Übergang aus dem Bergin den direkten Gang, wobei die Schallwelle

19 eine Drehung im Uhrzeigersinne ausführt, zieht sie über die verschiebbare Stange 21 die Differentialbandbrem.se 12 an. Unmittelbares Ankuppeln von 16 und 5 wird durch bekannte Mittel so lange verhindert, bis Gleichlauf besteht. In diesem Augenblick ist die Nase 20 so weit nach unten gekippt, daß die Stange 21 freigegeben und durch die Feder 22 nach links gedruckt wird, wodurch die Bremse 12 wieder gelöst wird, genau so, wie das bei der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform geschient. Beim Übergang aus dem direkten Gang in den Berggang kann die Bremse nicht in Tätigkeit treten, da keine Verbindung zwi-• sehen der Nase 20 und der Stange 21 besteht. Erst im letzten Augenblick drückt die Nase 20 entgegen der Feder 23 den Riegel 24 nach oben und gelangt wieder auf die linke Seite des Riegels 24. Dadurch kann man bei Wiederübergehen aus dem Berg- in den direkten Gang die Bremsstange mitnehmen, und es vollzieht sich der obengeschilderte Schaltvorgang.

Eine derartige Bremsvorrichtung kann im allgemeinen beim Verstellen formschlüssiger Kupplungen, beispielsweise Klauerikupplungen oder Schiebezahnräder, verwendet werden, bei welchen zunächst das einwandfreie Kuppeln infolge Drehzahlunterschiedes der beiden gekuppelten Teile «nicht möglich ist und bei welchen das Einschalten einer besonderen Reibungskupplung oder einer ähnlichen Vorrichtung nicht zulässig oder wünschenswert erscheint. Dabei spricht für die Verwendung einer Bremse, daß hier die volle Umfangsgeschwindigkeit an der Kraftüber- i?,o tragungsstelle für die Bremskraft nutzbar gemacht wird, während bei der Reibungskupp-

lung nur der Drehzahlunterschied wirksam ist, so daß bei den letztgenannten Schaltgliedern mit wesentlich größeren Abmessungen gerechnet werden muß, um eine gleich stark wirkende Synchronisierung zu erreichen. In der erwähnten Vereinigung von einem Flüssigkeitsgetriebe nach Bauart Föttinger und einem Zahnräderwechselgetriebe kann in manchen Fällen einebesondereLeerlaufstellung im Zahnradgetriebe entbehrt werden. Bei Flüssigkeitsgetrieben der vorgenannten Art ist nämlich das übertragbare Drehmoment verhältnisgleich dem Quadrat der Drehzahl. Ist also die Leerlaufdrehzahl der Antriebsmaschine (z. B. Verbrennungsmotor) nur ein Bruchteil der normalen Arbeitsdrehzahl, so sinkt das übertragbare Moment so stark ab, daß man die getriebene Welle des Flüssigkeitsgetriebes verhältnismäßig leicht festhalten kann und in diesem Betriebszustand vom Motor keine wesentlich größere Arbeit abgegeben zu werden braucht, als der normalen Leerlaufarbeit entspricht, mit welcher man bei Anschluß eines Zahnradgetriebes über eine Reibungskupplung an einen Verbrennungsmotor bei eingeschaltetem Leerlauf rechnen muß. Daraus, daß bei einem Zahnradgetriebe vorerwähnter Anordnung die Leerlaufstellung fehlen kann, folgt, daß man die auf dem getriebenen Teil des Flüssigkeitsgetriebes befindliche Schaltbremse, welche nunmehr stets bis auf den Umschaltvorgang selbst mit der Kardanwelle verbunden ist, als Haltebremse benutzen kann. Hierzu ist nur nötig, daß noch ein zweites Angriffsgestänge an die Schaltbremse geführt wird, welches mit dem Handbremshebel in Verbindung steht.

Durch Fortfall einer besonderen Bremstrommel wird eine entsprechende Verkürzung des Maschinensatzes erreicht.

Claims (2)

PatentAnsprüche:

1. Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei welcher das verschiebbare Kupplungsglied mit einer Hilfsvorrichtung in Verbindung steht, die eine beim Aufwärtsschalten auf das schneller umlaufende Schaltglied einwirkende Bremsvorrichtung zur Wirkung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen der Bremsvorrichtung durch eine die Schaltgabel (2) tragende, axial verschiebbare, aber undrehbare Stange (9) erfolgt, die mit Gewinde in die Verstellmuffe (10) der Bremsvorrichtung (12) eingreift und deren Verschieben in Richtung des mit der Hilfsbremsschaltung arbeitenden Getriebeganges zwangsläufig mit den die Schaltungen bewirkenden Kupplungsteilen, in der anderen Richtung dagegen unabhängig von diesen, z. B. durch Federwirkung (15), erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der die Bremsvorrichtung (12) "beeinflussenden, axial verschiebbaren Stange (9) mit dem die Schaltung bewirkenden Kupplungsteil mit Hilfe von Sperrgliedern, z. B. Klinken (11), bewirkt wird, die beim Überschreiten einer bestimmten Stellung der die Bremse bedienenden Stange selbsttätig ausgelöst "werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen