DE628920C

DE628920C - Selbsttaetig sich einstellendes Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE628920C
Application number: DEB158833D
Authority: DE
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1932-02-29
Filing date: 1932-12-21
Publication date: 1936-04-18
Also published as: GB407487A; FR749310A

Description

Um insbesondere bei Kraftfahrzeugen einen selbsttätigen Wechsel der Übersetzung entsprechend den Rückwirkungen des jeweiligen Drehmomentes zu erreichen, sind bereits sich selbsttätig einstellende Zahnräderwechselgetriebe verschiedener Art vorgeschlagen worden. Bei derartigen Getrieben ist zwischen der treibenden und der getriebenen Welle eine Reibungskupplung angeordnet, welche von einem von der Geschwindigkeit beeinflußten Regelglied gesteuert, d. h. angezogen oder gelöst wird. An dem Zahnrad für den langsameren Gang ist ferner eine Überholungskupplung angebracht.

Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht nun darin, daß das auf Geschwindigkeit ansprechende, die Reibungskupplung über ein Verstellglied steuernde Regelglied von dem auf das jeweilige Drehmoment ansprechenden Glied getragen wird und in und außer Arbeitsstellung bewegt werden kann.

Das Erfinderische liegt also im wesentlichen in der besonderen Anordnung der auf Geschwindigkeit und Drehmoment ansprechenden Glieder zueinander und in bezug auf die sonstigen Teile der gesamten Vorrichtung. Hierin unterscheidet sich die Erfindung auch wesentlich von den bisher bekannten Konstruktionen, bei denen diese Glieder gewissermaßen parallel geschaltet sind, während sie bei der Erfindung hintereinander liegen. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß bei der Erfindung das auf Drehmoment ansprechende Glied das auf Geschwindigkeit ansprechende Glied unter gewissen Umständen wirkungslos machen kann. Beim Arbeiten des Getriebes wirkt sich das in der Weise aus, daß das Anfahren stets im niedrigsten Gang erfolgt, was tatsächlich den praktischen Verhältnissen richtig entspricht. Die Wirkung der Fliehgewichte setzt bei der Erfindung nämlich stets erst dann ein, wenn das Drehmoment unter ein gewisses Maß gesunken ist. Wenn dagegen, wie es bei bekannten Ausführungen vielfach der-Fall ist, die Fliehgewichte unter der Wirkung einer Feder stehen, welche die Fliehgewichte nach außen drückt, dann ergibt sich auch beim Anfahren ein Kupplungsdruck, welcher ein ungünstiges und schädliches Schleifen der Kupplungsscheiben aufeinander bedingt.

Gemäß der Erfindung wird zweckmäßig das auf die Änderungen des Drehmomentes ansprechende Glied durch eine auf der getriebenen Welle schraubbare Mutter gebildet, die durch Federn axial in Richtung gegen die Reibungskupplung gedrückt wird und auf die Geschwindigkeitsänderungen ansprechende

Fliehgewichte trägt, die sich gegen die Kupplungsscheiben anlegen und mit wachsender Umlaufzahl einen steigenden Kupplungsdruck erzeugen können. Der eine Träger der Reibungskupplung kann dabei auf der treibenden Welle festsitzen, während der andere auf dieser Welle lose läuft. Dieser lose angeordnete Teil trägt auch die Überholungskupplung für das Rad des langsameren Getriebeganges und steht mit dem auf die Änderungen des Drehmomentes ansprechenden Glied in ständigem Eingriff. Der lose angeordnete Kupplungsträger kann. ferner mit dem obengenannten Mutterteil in Scihiebeeingriff stehen, und die Mutter ist mit einem solchen Gewinde ausgestattet, daß sie sich beim Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes, ohne den Schiebeeingriff aufzugeben, ge-, gen den Druck der Federn von der Kupplung fortbewegt, bis die Fliehgewichte von den Kupplungsscheiben abgehoben sind. Schließlich kann die Mutter auch mit einem Anschlag versehen sein, gegen den eine an den Fliehgewichten angebrachte Nase bei ausgerückter Kupplung zur Anlage kommt, während eine andere Nase an den Fliehgewichten . bei eingerückter Kupplung gegen die Kupplungsscheiben drückt.

Ein solches Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung arbeitet in allen Fällen mit Sicherheit und paßt sich weitgehend allen vorkommenden Geschwindigkeits- und Belastungsänderungen an, ohne daß der Fahrer irgendwie eingreifen müßte. Wenn das Getriebe mit einem Rückwärtsgang versehen sein soll, wird zweckmäßig, wie es vielfach üblich, ist, eine besondere Zwischenwelle verwendet, die gleichachsig mit treibender und getriebener Welle liegt und mit der getriebenen Welle durch eine von Hand schaltbare Kupplung gekuppelt werden kann und dann zweckmäßig die Verstellglieder der Reibungskupplung trägt, während die Träger der Reibscheiben auf der treibenden und der bewegliche Teil der Handkupplung auf der getriebenen Welle angeordnet sind.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt:

Abb. ι einen lotrechten Schnitt durch ein Wechselgetriebe nach der Erfindung,

Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. ι und

Abb. 3 einen Schnitt teilweise nach der Linie 3-3 und teilweise nach der Linie 2>^A-3^A, und zwar das obere rechte Viertel der Abbildung nach der Linie 2>^A'2>^A und der übrige Teil nach der Linie 3-3.

In der Zeichnung ist 10 die Motor- oder

Antriebswelle, die im Gehäuse 11 des Wechselgetriebes von einem Lager 12 getragen wird und mit einem Treibrad 13 versehen ist, das mit einem Zahnrad 14 in Eingriff steht. Das Zahnrad 14 besteht zweckmäßig aus einem Stück mit einer Muffe 16, die auf der ■ortsfesten Achse 15 drehbar gelagert ist und auch die Zahnräder Vj und 18 trägt. Die Welle 10 ist zweckmäßig durch Nuten und Federn mit einer Zusatzantriebswelle 19 in der bei 21 dargestellten Weise verbunden, und das innere Ende 22 der Welle 19 ist durch ein Lager 24 in der getriebenen Welle 23 drehbar gelagert. Ein Kupplungsgehäuse 26 ist durch ein Lager 25 auf der Welle 19 drehbar gelagert; der abgesetzte Teil 27 desselben bildet den inneren Laufring für eine Freilaufkupplung, durch welche das Gehäuse mit dem Zahnrad 28 verbunden ist, wenn das Zahnrad sich gegenüber dem Gehäuse im Uhrzeigersinn in der Abb. 2 dreht, wobei dann Rollen 29 im Uhrzeigersinn bewegt werden und das Zahnrad mit dem Gehäuse fest verbinden. Wenn das Gehäuse 26 sich im Uhrzeigersinn dreht (s. Abb. 2), so nehmen die Rollen 29 die gezeigte Stellung ein, und das Gehäuse 26 kann sich gegenüber dem Zahnrad 28 frei drehen.

Eine aus mehreren miteinander zusammenwirkenden Reibungsteilen 32 und 33 bestehende Kupplungspackung 31 ist innerhalb des Gehäuses 26 angeordnet und so eingerichtet, daß die Reibungsteile 32 und 33 durch den Daumen oder Ansatz 34 der Fliehgewichte 36 miteinander in Berührung gebracht werden können, die bei 37 auf der Schraubenmutter 38 idrehbar gelagert sind und sich zwischen den Traglappen 39 in radialer Richtung bewegen können. Die Reibscheiben 32 und 33 sind mit dem Gehäuse 26 bzw. mit der Trommel 41 verbunden, die durch Nuten und Federn bei 42 mit der Welle 19 verbun- 1 oo den ist. Die Schraubenmutter 38 ist durch Nuten und Federn bei 67 mit dem Gehäuse 26 verbunden und mit einem inneren Gewindeteil 43 versehen, der mit einem entsprechenden, auf der getriebenen Welle 23 vorgesehenen Gewindeteil 44 zusammenwirkt. Die axiale Bewegung der Mutter 38 nach rechts wird durch den an der Welle 23 befestigten Anschlag 35 begrenzt, und diese Mutter wird für gewöhnlich durch Federn 46 und 47 ge- no gen die Kupplung bewegt. Die Federn 46 und 47 wirken zusammen zwischen der Mutter und einem Flansch 49, der durch eine Schulter 48 gegen Bewegung in der Längsrichtung auf der Welle 23 gesichert ist. Das Ende der Welle 23 ist durch das Lager 50 im abgesetzten Ende einer ■ zweiten getriebenen Welle, d.h. der Kardanwelle51, drehbar gehalten, die durch das Lager 52 im Gehäuse 11 gelagert ist.

Die Welle 51 ist für gewöhnlich mit der Welle 23 durch ein Zahnrad 53 verbunden,

dessen innere Zahnung 54 gleichzeitig mit den Rillen 56 der Welle 51 und mit den Zähnen 59 des auf der Welle 23 bei 58 durch Nuten und Federn aufgesetzten Teils 57 in Eingriff steht. Das Zahnrad 53 ist für gewöhnlich mit der Welle 51 nicht verbunden und steht dauernd mit einem losen Zahnrad 61 in Eingriff, das dann mit Zahnrad 53 in Eingriff kommen kann, wenn dieses durch eine Schaltgabel 62 und durch den Handhebel 63 nach links bewegt wird. Das lose Zahnrad 61 und der Teil 57 sind zweckmäßig so angeordnet, daß das Zahnrad 53 in eine solche Stellung gebracht werden kann, daß es sich dann zwischen den beiden befindet und die Welle 51 von der Welle 23 trennt. Diese Stellung entspricht dem Leerlauf des Getriebes.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Angenommen, die Teile befinden sich in der "aus Abb. 1 ersichtlichen Stellung, die dem Antrieb in hoher Getriebestufe entspricht. Die Kupplungspackung 31 wird durch die Gewichte 36 zusammengedrückt,

as die durch die Fliehkraft nach außen bewegt wurden, bis der Ansatz 34 mit der Kupplung in Berührung kommt und die Mutter 38 entgegen der Kraft der Federn 46 und 47 etwas nach links bewegt hat. Wenn die Teile nun diese Stellung einnehmen, drehen sich die Trommel 41 und die Mutter 38 als ein Ganzes zusammen, wodurch die Welle 23 durch die zusammenwirkenden Teile 43 und 44, die mit ■Gewinde versehen sind, angetrieben wird.

Durch das Zahnrad 53 wird dann diese Bewegung auf die Kardanwelle S1 übertragen. Solange nun die Welle 23 durch die Kupplungspackung angetrieben wird, läuft das Gehäuse 26 infölige der iobenerwähnten und in der Abb. 2 dargestellten Kupplung gegenüber dem Zahnrad 28 frei vor.

Steigt nun die Belastung der Kardanwelle 51 über einen vorbestimmten Wert hinaus, so bewegt sieh die Mutter 38 entgegen der Kraft der Federn 46 und 47 nach links, so daß eine Reibung zwischen den Reibungsteilen und der Kupplung entsteht, worauf das Zahnrad 28 das Gehäuse 26 einholt und der Antrieb über das Zahnrad 13, die Zahnräder 14, 17 und 28, ferner über das Kupplungsgehäuse 26 und die Rillenverbindung 67 sowie die Mutter 38 erfolgt. Das durch das dem zweiten Gang entsprechende Zahnrad 28 übertragene erhöhte Drehmoment bewegt

die Mutter 38 nach links, bis sie gegen die Schulter 68 stößt, in welcher Stellung der Ansatz 34 dann völlig außer Berührung mit der Kupplungspackung steht und die Reibungsteile sich lose drehen, ohne irgendeine Antriebskraft zu übertragen.

Es ist zu bemerken, daß, wenn die Teile sich in der der hohen Getriebestufe entsprechenden Stellung befinden und die Drehzahl der getriebenen Welle 23 zunimmt, die Gewichte 36 bestrebt sind, sich unter dem Einfluß der Fliehkraft nach außen zu bewegen und den gegen die Kupplungspackung ausgeübten Druck bei jeder Eingriffstellung der Mutter 38 erhöhen. Dieses ist äußerst wünschenswert, weil hierdurch das Bestreben, im höchsten Gang zu verbleiben, mit der Zunahme der Drehzahl der getriebenen Welle auch erhöht wird und weil es bei einer genügenden Drehzahl der getriebenen Welle nicht nötig ist, eine niedrigere Getriebestufe einzuschalten. Die Mutter 38 ist zweckmäßig mit Schlitzen 69 versehen, in welchen sich Arme 70 bewegen können, und die Enden 71 der Schlitze dienen als Anschläge, um die Bewegung der Gewichte 36 bei gelöster Mutter nach außen zu begrenzen.

Soll der Wagen rückwärts fahren, so wird das Zahnrad 53 in seine äußerste Stellung nach links gebracht, worauf der Antrieb dann über die Welle 10, das Zahnrad 14, die Muffe 16, das Zahnrad 18, das lose Zahnrad 61 und das Zahnrad 53 nach der Kardanwelle 51 erfolgt, die dann infolge der Einschaltung des losen Zahnrades 61 in entgegengesetzter Richtung angetrieben wird.

Wenn auch nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dargestellt wurde, so versteht es sich doch von selbst, daß diese Ausführungsform nur beispielsweise angegeben wurde und daß die Erfindung sich nicht auf dieselbe beschränkt.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätig sich einstellendes Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Reibungskupp^· lung zwischen treibender und getriebener Welle, welche in Abhängigkeit von Umlaufzahl und Drehmoment ein- und ausgerückt werden kann, und mit einer am Rad für den langsameren Getriebegang angeordneten Überholungskupplung, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Geschwindigkeit ansprechende Regelglied (36), welches das die Reibungskupplung (31) bedienende Verstellglied (34) bewegt, von dem auf Drehmoment ansprechenden Glied (38) getragen wird und in und außer Arbeitsstellung bewegt werden kann.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch • gekennzeichnet, daß das auf Änderungen des Drehmomentes ansprechende Glied in einer auf der getriebenen Welle (23) schraubbaren Mutter (38) besteht, die durch Federn (46, 47) axial in Richtung gegen die Reibungskupplung gedruckt

wird, und auf Geschwindigkeitsänderungen ansprechende Fliehgewichte (36) trägt, die sich gegen die Kupplungsscheiben (32, 33) anlegen und einen mit steigender Umlaufzahl wachsenden Druck ausüben können.

3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Träger (41) der Reibungskupplung (31) auf der treibenden Welle (10) fest angeordnet ist, während der andere auf dieser Welle (10) lose läuft, die Überholungskupplung (27, 29) für das Rad (28) des langsameren Getriebeganges trägt und mit dem auf Änderungen . des Drehmomentes ansprechenden Glied (38) in ständigem Eingriff steht.

4. Getriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der getriebenen Welle (23) schraubbare Mutter (38) mit dem anderen, losen Kupplungs-

' -träger (26) in Schiebeeingriff steht und mit einem derartigen Gewinde ausgerüstet ist, daß sie sich beim Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes, ohne den Schiebeeingriff aufzugeben, gegen den Druck der Federn (46, 47) von der Kupplung fortbewegt, bis die Fliehgewichte von den Kupplungsscheiben (32, 33) abgehoben sind.

5. Getriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte mit zwei Nasen (34 und 70) versehen sind, von denen die eine (34) bei eingerückter Kupplung (31) gegen die Kupplungsscheiben (32, 33) drückt, während die andere (70) bei ausgerückter Kupplung gegen einen Anschlag (71) an der Mutter (38) zur Anlage kommt, um das Ausschwingen der Fliehgewichte zu begrenzen.

6. Getriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Rückwärtsgang 'eine mit der treibenden und der getriebenen Welle gleichachsig liegende Zwischenwelle (23) vorgesehen ist, *5 die mit der getriebenen Welle durch eine von Hand schaltbare Kupplung (53) verbunden werden kann und zweckmäßig die Verstellglieder der Reibungskupplung trägt, während die Träger (41, 26) der Reibscheiben (32, 33) auf der treibenden Welle (10) und der bewegliche Teil der Handkupplung auf der getriebenen Welle (51) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen