DE648696C - Vorrichtung zur Erleichterung des Schaltens der Stufengetriebe von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Es sind Vorrichtungen zur Erleichterung des Schaltens der Stufengetriebe von Kraftfahrzeugen bekannt, bei denen vor bzw. hinter dem Getriebe eine Haupt- bzw. Nebenkupplung und eine Einrichtung zum Abj bremsen der Getriebewellen vorgesehen sind. Bei diesen Vorrichtungen überträgt die Nebenkupplung das Drehmoment vom Motor auf die Antriebsräder und umgekehrt und in

ίο beiden Fällen in beiden Drehrichtungen. Hierbei entstehen nach dem Gangwechsel beim Einrücken der Nebenkupplung Stöße, weil die zum Stillstand gekommenen Getriebewellen plötzlich auf die der Wagengeschwindigkeit entsprechende Drehzahl gebracht werden, oder dadurch, daß nach dem Gangwechsel die Motordrehzahl der Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht entspricht.
Um diese Stöße zu vermeiden, werden bei der Erfindung die von beiden Seiten herkommenden und in beiden Drehrichtungen wirksamen Drehmomente nicht mehr von einer einzigen Nebenkupplung übertragen. Letztere ist vielmehr so eingerichtet, daß ein Rollenfreilauf während der Vorwärtsfahrt das vom Motor und während der Rückwärtsfahrt das von den Antriebsrädern herkommende Drehmoment überträgt, während eine Federbandkupplung während der Vorwärtsfahrt das von den Antriebsrädern und während der Rückwärtsfahrt das vom Motor herkommende Drehmoment überträgt. Nun sind zwar Vorrichtungen bekannt, bei denen an einem gemeinsamen Kupplungsteil sowohl eine Freilaufkupplung als auch eine Federbandkupplung vorgesehen sind, doch hat hierbei der Rollenfreilauf nur die Aufgabe, den Widerstand einer Schraubenbandfeder so weit zu überwinden, daß diese sich auf einen Zylinder aufwickelt. Er erfüllt aber nicht die Aufgabe, das vom Motor herkommende Drehmoment zu übertragen. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Federbandkupplung nur in einer Drehrichtung wirksam. Die Rollenfreilaufkupplung rückt sich in bekannter Weise selbsttätig aus und ein; sie wird also nicht gesteuert. Dagegen wird die Federbandkupplung in zwangläufigem Zusammenhang mit der Hauptkupplung aus- und eingerückt. -

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung schematisch dargestellt.

Es bedeutet t eine als Konus ausgebildete Hauptkupplung, die durch eine Muffen mittels des Fußhebels s betätigt wird. Der Innenkonus der Hauptkupplung sitzt mit der Muffe u auf der Welle b, die zugleich die Hauptwelle des Wechselgetriebes bildet und auf der die Wechselräder b_lt b₂, b_s in irgendeiner üblichen Weise angeordnet sind. Am Ende der aus dem Getriebe auslaufenden Welle bi ist der beiden Kupplungen gemeinsame Kupplungsmantel α fest angebracht. Der andere Kupplungsteil d ist mit den Antriebsrädern, z. B. durch eine Kardanwelle c,

kraftschlüssig verbunden. Zwischen den beiden Teilen α und d der Nebenkupplung sind die Bestandteile der Rollenfreilaufkupplung und der Federbandkupplung angeordnet. Die Rollenfreilaufkupplung ist so ausgebildet, daß Rollen h sich zwischen dem Kupplungsmantel und dem Kupplungsstück ii festklemmen, wenn das Drehmoment während der Vorwärtsfahrt vom Motor und während ίο der Rückwärtsfahrt von den Antriebsrädern herkommt. In jedem anderen Fall gehen die Rollen h selbsttätig in den Freilauf über. Die Federbandkupplung ist folgendermaßen zwischen dem Kupplungsmantel α und dem anderen Kupplungsstück d der Nebenkupplung angeordnet: das Federband e ist mit seinem Ende / so mit dem Kupplungsstück d verbunden, daß es, ohne eine Relativbewegung gegen dieses Stück ausführen zu können, das volle Drehmoment übertragen kann, das während der Vorwärtsfahrt von den Antriebsrädern und während der Rückwärtsfahrt vom Motor herkommt. Das Federband e wirkt demnach nur in einer Drehrichtung als Kupplung, und diese Wirkungsweise wird folgendermaßen zwangläufig gesteuert: Der Fußhebel s wird beim Ausrücken abwärts gedrückt und löst dabei den Innenkonus der Hauptkupplung f. Bei weiterem Abwärtsdrücken des Fußhebels s wird durch den Lenker r der doppelarmige und im Drehpunkt p schwingbar angelenkte Hebel 0 nach links bewegt und schiebt die Muffe m ebenfalls nach links. Diese lüftet dabei durch beliebige Mittel, z. B. durch eine Steuerkurve, den rechten Arm / eines doppelarmigen Hebels i, I, der im Drehpunkt k schwingbar auf dem Kupplungsteil d gelagert ist. Durch diese Bewegung wird sein linker Arm i in der no entgegengesetzten Richtung bewegt. Der Arm i ragt in eine Lücke, die im Federband an seinem Ende g· angebracht ist, und zieht das Federband zusammen. Letzteres wird dadurch vom Innenzylinder des Kupplungsmantels α abgehoben, wodurch die Getriebewelle b₄ auch von der Welle c getrennt wird, die die Räder des Fahrzeugs antreibt. Wenn der Fußhebel s noch weiter abwärts gedrückt wird, dann wird das nunmehr von der Haupt- und Nebenkupplung getrennte Stufengetriebe mittels des Lenkers ν und einer Bremse w zum Stillstand gebracht. Hiernach kann der Gangwechsel rasch und geräuschlos vollzogen werden, und zwar von einem Gang in jeden beliebigen anderen Gang. Zwischen dem rechten Arm I des doppelarmigen Hebels 2", / und einem Stützpunkt des Kupplungsteils d ist eine Feder η angeordnet, die durch die geschilderte Bewegung des Hebels i, I zusammengedrückt wird. Nach erfolgtem Gangwechsel wird der Fußhebel j durch die auf die Muffe u wirkende Feder angehoben und der Lenker r und der Hebel ο mitsamt dem Lenker ν und der Muffe u nach rechts .'-bewegt, so daß die Bremse w wieder gelöst

\vlrd. Die Steuerkurve gibt den rechten •■⁵$rni / des Hebels i, I frei, so daß dieser und sein anderer Arm i durch die Spannung der Feder η im Sinne des Uhrzeigers bewegt werden. Dadurch wird das zusammengezogene Federband e wieder entspannt und das Federbandende g mit dem Druck der Feder η gegen den Innenzylinder des gemeinsamen Kupplungsmantels α gedrückt. Hiernach kann das Federband e das vom Motor kornmende Drehmoment während der Rückwärtsfahrt und das von den Antriebsrädern kommende Drehmoment während der Vorwärtsfahrt übertragen.

Wegen der Wirkung der Zentrifugalkraft ist es notwendig, daß das Federband sich mit seiner Außenfläche in bekannter Weise an einen Innenzylinder anlegt. Da aber der Druck, mit de,m es sich anlegt, von der Dreh-' , zahl beeinflußt wird und da das Ausrücken während des ganzen Drehzahlbereiches in einem ganz bestimmten zeitlichen Abstand vom Ausrücken der Hauptkupplung und vom Beginn der Wirkung der Bremse w erfolgt, muß der Zeitpunkt des Ausrückens des Federbandes durch zwangläufigen Zusammenhang mit der Hauptkupplung gesichert werden.

Wenn also nach erfolgtem Gangwechsel die stillstehende Getriebewelle durch die Hauptkupplung wieder mit dem im Gang befind-, liehen Motor verbunden worden ist, dann erfolgt die Kupplung des Getriebes mit den Triebrädern auf zweierlei Weise, je nachdem ob bei Vorwärtsfahrt das Drehmoment vom Motor oder von den Antriebsrädern herkommt. Im ersteren Fall, wenn also' das Drehmoment vom Motor herkommt, stellt der Rollenfreilauf von selbst die Kupplung des Getriebes mit den Triebrädern her, sobald zwischen beiden gleiche Drehzahl erreicht ist. Die Kupplung erfolgt daher stoßfrei. Falls vor dem Einrücken der Rollenfreilaufkupplung der Fußhebel s schon ganz in seine obere Endstellung angehoben sein ■ sollte, so daß die Federbandkupplung schon eingerückt ist, kann letztere das stoßfreie Einrücken der Federbandkupplung trotzdem nicht stören, da das Federband beim Kraftfluß von der Motorseite her infolge seiner inseitigen Wirkungsweise nicht kraftschlüssig wird. Wenn aber nach erfolgter Verbindung der Getriebewelle mit dem Motor das Drehmoment von den Antriebsrädern her- <ommt, was hauptsächlich beim Zurückschalten (z. B. vom zweiten auf den ersten oder

m vierten auf den dritten Gang) und beim Bergabfahren eintritt, wird die Getriebewelle

erst dann mit den Triebrädern verbunden, wenn der Fußhebel angehoben und eine Verbindung der Getriebewelle mit den Triebrädern durch die Federbandkupplung zwangläufig hergestellt ist. In diesem Fall überträgt die Rollenfreilaufkupplung keinerlei Drehmoment.

Wenn aber bei Rückwärtsfahrt das Dreh-' moment vom Motor herkommt, dann wird

ίο dieses durch das eingerückte Federband e auf die Antriebsräder übertragen. Dagegen erfolgt die Übertragung des Drehmoments, durch den Rollenfreilauf, wenn bei Rückwärtsfahrt das Drehmoment von den Antriebsrädern auf den Motor übertragen wird.

Zusammengefaßt sind also für die Verteilung der im Anspruch 1 genannten Arten von Drehmomenten auf den Rollenfreilauf bzw. auf die Federbandkupplung folgende Gründe maßgebend:

Der Rollenfreilauf hat die Eigenart, das Drehmoment stoßfrei zu übertragen, auch dann, wenn der Fahrer nach dem Schalten von Leerlauf sofort auf Vollgas geht oder zwischen beiden Grenzen rasch wechselt. Da aber diese Drehmomentschwankung& bei den vom Motor während der Vofwärtsfahrt herkommenden Drehmomenten vorherrschen, wird deren Übertragung dem Rollenfreilauf zugewiesen.

Ganz anders liegt die Aufgabe bei Übertragung des bei Vorwärtsfahrt von den Antriebsrädern herkommenden Drehmoments. Dieser Fall tritt ein, wenn während der Vorwärtsfahrt das Gaspedal zurückgenommen wird, um hiernach zu schalten. Die Schaltung vollzieht sich also, während der Wagen schiebt, d. h. wenn durch die lebendige Kraft des Wagens das Getriebe und der Motor an-

4.0 getrieben werden, so daß die Neberikupplung ein Drehmoment überträgt. Die Kupplung muß aber kurz vor dem Abbremsen der Getriebeteile, also zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt, ausgerückt" werden. Um diesen Zeitpunkt zu sichern, muß das Ausrücken zwangläufig erfolgen. Das Ausrücken muß auch blitzschnell und ohne wesentliche Mehrbelastung des Pedals erfolgen. Eine gewöhnliehe Lamellen- oder Konuskupplung würde aber wegen der drei-* bis vierfachen Größe des Motordrehmoments hinter dem Getriebe einen bis zur Unmöglichkeit gesteigerten Pedaldruck zur Folge haben. Nun ist es eine Eigenart der Federbandkupplung, daß sie während der Kraftübertragung ein vom Drehmoment belastetes und ein entlastetes Bandende besitzt. Hebt man das entlastete Bandende vom Kupplungszylinder ab, dann wird ohne nennenswerten Kraftaufwand ein großes Drehmoment schlagartig unterbrochen. Das Federband ist daher gemäß der Erfindung an seinem vom Drehmoment entlasteten Ende mit der Hauptkupplung zwangläufig verbunden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Erleichterung des Schaltens der Stufengetriebe von Kraftfahrzeugen, bei denen vor und hinter den Stufengetrieben eine Haupt- bzw. Nebenkupplung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenlcupplung das während der Vorwärtsfahrt vom Motor herkommende Drehmoment mittels einer Rollenfreilaufkupplung und das während der Vorwärtsfahrt von den Antriebsrädern und während der Rückwärtsfahrt vom Motor, herkommende Drehmoment mittels einer Federbandkupplung überträgt, deren vom Drehmoment entlastetes Ende mit der Hauptkupplung zwangläufig ausgerückt wird.

   • 2. Vorrichtung zur Erleichterung des Schaltens der Stufengetriebe von Kraftfahrzeugen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsmantel (α) für Rollenfreilauf und Federbandkupplung aus einem Stück besteht.

   3. Vorrichtung zur Erleichterung des Schaltens der Stufengetriebe von Kraftfahrzeugen gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kupplungsstück ((T) das eine Ende der Federbandkupplung und die innere Führungsfläche der Rollenfreilaufkupplung fest angebracht sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen