DE676082C - Selbsttaetige Schaltvorrichtung einer Motorkupplung und eines Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Schaltvorrichtung einer Motorkupplung und eines Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen, bei welcher eine Steuervorrdchtung, die auf irgendwelche Betriebsfaktoren des Fahrzeuges, beispielsweise auf die Geschwindigkeit einer seiner Wellen, anspricht, eine besondere Hilfseinrichtung steuert, welche die Schaltbewegungen durchführt.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die genannte besondere Hilfseinrichtung aus einem mit nicht selbsthemmendem Steilgewinde versehenen Schrauben- und Mutterngetriebe besteht, von welchem das eine Glied ständig vom Antriebsmotor aus angetrieben und das andere durch eine von der selbsttätigen Steuervorrichtung gesteuerte Bremsvorrichtung beeinflußt wird, und die durch das Einschalten der Bremsvorrichtung bewirkte Verschiebebewegung der Schraube und Mutter gegeneinander entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers (Feder) vor sich geht, der nach Lösen der Bremsvorrichtung die Schraube und Mutter wieder in ihre Ausgangslage zurückbringt.

Durch die Hilfseinrichtung gemäß der Erfindung läßt sich auf außerordentlich einfache Weise die Drehbewegung einer Motorwelle in eine hin und her gehende Bewegung umwandeln. Ferner hat die Hilfseinrichtung gemäß der Erfindung den Vorteil der ständigen Betriebsbereitschaft. Dadurch, daß die Schraube und die Mutter im Ruhezustand ständig angetrieben werden, brauchen diese Teile zur Leistungsabgabe nicht erst beschleunigt zu werden,, so daß die von der Hilfseinrichtung zu liefernde Bewegung im Augenblick der Bremsung eines der beiden, die Hilfseinrichtung bildenden Teile sofort eingeleitet wird. Ferner sind bei dem Erfindungsgegenstand keine zusätzlichen Getriebe,. Kupplungen o. dgl. notwendig, um die Hilfseinrichtung nach Vollendung ihrer Bewegung in der einen Richtung wieder nach der entgegengesetzten Richtung zurückzuführen. Vielmehr geschieht diese Rückführung ohne weiteres durch die Wirkung des Kraftspeichers, der sich wegen des Fehlens einer Selbsthemmung des Steilgewindes ohne weiteres in dem gewünschten Sinne auswirken kann.

Es sei darauf hingewiesen, daß es für die Steuerung von· Wechselgetrieben bekannt ist, ein Schraubenmutterngetriebe zu verwenden,

daß bei einem Unterschied in den Drehzahlen der Schraube einerseits und der Mutter andererseits eine zur Steuerung des Wechselgetriebes dienende Bewegung macht. Jn diesem Falle sind aber die verschiedener!: Drehzahlen der Schraube und der Muttef"|l6|._ in Rede stehenden Getriebes die zur St'eü-·' erung des Wechselgetriebes dienenden Betriebsfaktoren, und das Schraubenmutterngetriebe entspricht der auch bei dem Erfindungsgegenetand vorhandenen, auf irgendwelche Betriebsfaktoren des Fahrzeuges ansprechenden Steuervorrichtung. In dieser Verwendungsart hat sich aber das Schraubenmutterngetriebe nicht bewährt. Denn ein solches Getriebe kann lediglich auf den Drehzahlunterischied zwischen der treibenden und der getriebenen Welle ansprechen, und es ist praktisch kaum möglich, auch noch andere Betriebsfaktoren bei Verwendung eines solchen Getriebes als Steuervorrichtung zur Geltung zu bringen. Der genannte Drehzahlunterschied reicht aber allein zur Steuerung der Schaltung des Wechselgetriebes nichtaus.

Im Gegensatz zu dem Bekannten handelt es sich bei dem Erfindungsgegenstand nicht um die Verwendung eines Schrauben; und Mutter,ngetriebes als Steuervorrichtung, die auf irgendwelche Betriebsfaktoren anspricht, sondern um die Verwendung des genannten Getriebes als einer besonderen, von der genannten Steuervorrichtung gesteuerten Hilfseinrichtung, weswegen das Schrauben- und Mutterngetriebe mit einer Bremsvorrichtung versehen ist, die unter dem Einfluß der Steuervorrichtung einen Drehzahlunterschied zwischen der Schraube und der Mutter des Getriebes hervorruft, um so die gewünschte Verschiebebewegung der Schraube und Mutter gegeneinander herbeizuführen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt ■ Fig. ι eine erfindungsgemäß ausgebildete Schaltvorrichtung in Anordnung an einer Brennkraftmaschine.

Die Fig. 2 und 3 stellen im Axialschnitt und in Ansicht von der Seite eine erfindungsgemäß ausgebildete Hilfseinrichtung, für sich herausgezeichnet, dar.

Die Fig. 4 und 5 schließlich veranschaulichen zwei weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäß ausgebildeten Hilfseinrichtungen im Schnitt.

In Fig. ι ist mit 1 die Motorwelle bezeichnet, die durch den Motor 2 angetrieben wird und über eine z, B. als Reibungskupplung ausgebildete Kupplung 3 mit der Eintrittswelle eines Wechselgetriebes 4 verbunden ist. Die Austrittswelle 5 des Wechselgetriebes ist in irgendeiner geeigneten Weise mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges, auf dem das Ganze angeordnet ist, verbunden. Die Einzelheiten der vorstehend genannten Ein-. richtungen sind nicht dargestellt, da sie für >die Erfindung ohne Bedeutung sind.

V' Die auf irgendwelche Betriebsfaktoren des ■-Fahrzeuges ansprechende Steuervorrichtung ist mit A bezeichnet. Die Steuervorrichtung umfaßt einen Fliehkraftregler 25, der von der Motorwelle aus angetrieben wird, so daß die von dem Fliehkraftregler entwickelte Steuerkraft in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit steht. Der Fliehkraftregler wirkt über Hebelübertragungen auf einen Kupplungsschalter 21* ein, der mit einem Kontakt 24^ zusammen arbeitet.

Der Kupplungsschalter 21⁶ steht ferner tinter der Wirkung der Kraft einer Feder 30, die auf den Kupplungsschalter ebenfalls durch ein Hebelgetriebe übertragen wird. Das Übersetzungsverhältnis des letztgenannten Hehelgetriebes ist in. an sich bekannter und in-der Fig. ι nicht näher dargestellter Weise in Abhängigkeit von der Stellung des Gasfußhebels 48 veränderlich. &$

Der Kupplungsschalter 21 ^b und sein Kontakt 24^d sind in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet, der durch die Batterie 58 nach Schließung des Hauptunterbrechers 97 mit Strom versorgt wird. Wenn der Kupplüngsschalter unter der Wirkung der die Steuervorrichtung A beherrschenden Betriebsfaktoren gegen den Kontakt 24«* gelegt wird, so wird im allgemeinen, abgesehen von bestimmten Sonderfällen, von denen weiter unten die Rede sein wird, ein Stromkreis geschlossen, durch den ein Bremsband 62* in weiter unten näher beschriebener Weise derart betätigt wird, daß es eine Bremstrommel 62« bremst.

Das Bremsband und die Bremstrommel gehören zu einer Hilfseinrichtung, die in Abhängigkeit von der Steuervorrichtung A die Auskupplung der Kupplung 3 und die Schaltung des Getriebes 4 bewirkt. Die Hilfseinrichtung besteht erfindungsgemäß aus einer Schraube 64 und einer Mutter 65. Die Bremstrommel 62" ist auf der Mutter 65 derart angeordnet, daß sie mit ihr im Drehsinn gekuppelt ist, während jedoch gegenseitige Längsbewegungen mög-Hch sind. Die Schraube 64 wird durch die vom Motor angetriebene Welle66 in Drehung versetzt. Die Mutter 65 ist über eine Stange 68 an einen Hebel 69 angeschlossen, der mit der Kupplung 3 in Verbindung steht und durch dessen Schwenkbewegung die Kupplung 3, welche in an sich bekannter Weise durch Federn im eingekuppelten Zustande gehalten wird, ausgekuppelt werden kann.

Solange das Bremsband 62* nicht fest um die Bremstrommel 62^a gespannt ist, drehen sich die Schraube 64 und die Mutter 65 mit

der gleichen Geschwindigkeit. Sobald jedoch durch Schließung des Kontaktes 24** die Bremse angezogen wird, ist die Drehgeschwindigkeit der Mutter 65 geringer als die der Schraube 64, so daß sich die Mutter auf die Schraube aufschraubt. Hierdurch werden die Stange 68 und der Hebel 69 in einem solchen Sinne mitgenommen, daß die Kupplung entgegen der Wirkung ihrer Federn gelöst wird.

Das Gewinde auf der Schraube 64 und der Mutter 65 ist Steilgewinde ohne Selbsthemmung. Infolgedessen wird die Kupplung durch ihre Federn ohne weiteres wieder zum Eingriff gebracht, sobald durch Unterbrechung des Stromkreises am Steuerkontakt 24^ die Bremse 62", 62* gelöst wird.

Um zu verhindern, daß sich die Mutter 65 bei längerem Geschlossensein des Kontaktes 24^d zu weit auf die Schraube 64 aufschraubt, muß die Bremswirkung des Bremsbandes 62* selbsttätig aufgehoben werden, sobald die Mutter 65 einen gewissen Hub zurückgelegt hat. Die Einrichtung zur Unterbrechung der Bremswirkung des Bremsbandes sowie die Einrichtung zum Anziehen der Bremse beim Schließen des Kontaktes 24^ sind in den Fig. 2 und 3 beispielshalber näher dargestellt.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat die

Schließung des Kontaktes 24^ zur Folge, daß ein Elektromagnet 02^ff Strom erhält. Wenn der Elektromagnet 62^ff von einem Strom durchflossen wird, so wird der Hebel 62", der um einen festen Drehpunkt 62' drehbar ist, zum Ausschwingen entgegen der Wirkung einer Feder 62'' gebracht. Auf dem Hebel 62¹' ist eine Rolle 62^rf gelagert, die, solange der Magnet 62^s nicht von Strom durchflossen ist, durch die Feder 62'' von dem Bremsband 02^b entfernt gehalten wird.

Wenn jedoch der Magnet 62^s Strom erhält, wird die Rolle 62^ gegen das Bremsband 02^ft gelegt, welch letzteres dadurch gegen die Bremstrommel 62^s gepreßt wird. Auf diese Weise wird die Bremse angezogen. Um bei nichtangezogener Bremse eine zu weite Lösung des Bremsbandes 62^s von der Trommel 62" zu verhindern, ist das Ende des Bremsbandes mit einem Haken 02^C versehen, der sich in gelöstem Zustande des Bremsbandes gegen einen ortsfesten Anschlag legt.

Wenn die Mutter unter der Wirkung der Bremse 62* einen gewissen Hub zurückgelegt hat, so stößt das untere Ende des in Fig. 2 dargestellten doppelarmigen Hebels, der *die Verbindung zwischen der Mutter 65 und der Stange 68 darstellt, gegen eine Rolle 75^s, die auf einem Winkelhebel 6i^fl gelagert ist. Der Winkelhebel 61 ^a ist durch einen Lenker 6r* mit dem Hebel 62^e verbunden. Die Schwenkung des Hebels 6i° bewirkt, daß der Hebel 62^C mit seiner Rolle 62^rf entgegen der Wirkung des Elektromagneten 62? in einem solchen Sinne verstellt wird, daß . die Bremse 62* gelöst wird.

Wenn nur die vorstehend beschriebene Einrichtung vorgesehen ist, so würde in dem Falle, daß der Kontakt 24^ längere Zeit geschlossen gehalten wird, eine gewisse Pendelbewegung der Hilfsvorrichtung um ihre eine Endstellung eintreten; denn sobald die Bremse &2^b durch die Schwenkung des Hebels 6i" gelöst ist, suchen die Kupplungsfedern die Mutter 65 wieder zurückzubewegen. Da jedoch der Kontakt 24^d noch weiter geschlossen ist, hat dies eine erneute Anziehung der Bremse zur Folge, was zu einer erneuten Schwenkung des Hebels 6i^a führt usw.

Um diese Pendelbewegung auszuschalten, ist gemäß Fig. 1 eine Sperrvorrichtung vorgesehen, die eine Rückkehrbewegung der Mutter 65 hindert, solange der Kontakt 24^ geschlossen ist, selbst wenn durch die Schwenkung des Hebels 6i^a die Bremse gelöst ist und daher eine weitere gegenseitige Verschiebebewegung der Mutter 65 und der Schraube 64 zum Aufhören gebracht worden ist. Die in Rede stehende Sperrvorrichtung hat also die Wirkung, daß die Mutter 65, nachdem sie einen bestimmten Hub durch Aufschrauben d.uf die Schraube64 zurückgelegt hat, an einer bestimmten Stelle stehenbleibt, solange der Kontakt 24^rf geschlossen ist.

Die genannte Sperrvorrichtung besteht aus zwei Lenkern 68³, 68⁴, die an ihren aneinanderstoßenden Enden gelenkig miteinander verbunden sind, während das äußere Ende des Lenkers 68⁴ in einem ortsfesten Punkt, der mit dem Maschinengestell verbunden ist, gelagert ist und das äußere Ende des Lenkers 68³ an einen Hebel 68² angeknkt ist, der an seinem einen Ende um eine ortsfeste Achse 68¹ drehbar und an seinem anderen Ende mit der Stange 68 verbunden ist.

Die beiden Lenker 68³ und 68⁴ bilden eine Art zweigliedrige Kette, die unter der Wirkung einer Feder "68° steht, welche bestrebt ist, die von den beiden Lenkern gebildete Kette in die in Fig. 1 dargestellte winklige Stellung zu überführen, bei der die Lenker keine Sperrwirkung haben. Ferner greift an der von den Lenkern 68³, 68⁴ gebildeten Kette der Anker eines Magneten 08⁷ an, der bei der Schließung des Kontaktes 24^ unter Strom gesetzt wird. Der Anker des Magneten ist dann bestrebt, die Kette 68³, 68⁴ in die Strecklage zu überführen, wobei er die Kraft der Feder 68° überwindet.

Die Abmessungen der genannten Teile sind derart gewählt, daß die Kette 68⁸, 68⁴ in dem Augenblick, in welchem die Mutter 65 bei iao ihrer Aufschraubebewegung auf die Schraube 64 des Endes ihres Hubes erreicht hat, in die

-Strecklage gelangt und in dieser durch den Magneten 68⁷ gehalten wird, solange der Kontakt 24^d geschlossen ist. Wenn aber dieKette 6'8³, 68⁴ in der Strecklage ist, hindert sie eine Rückkehrbewegung der Mutter 65 unter der Wirkung der Kupplungsfedern. Nach Unterbrechung des Stromkreises am Kontakt 24"* jedoch bringt die Feder 68° die Kettenglieder 68⁸, 68⁴ in die winklige Stellung zurück, womit die Sperrung aufgehoben ist.

Parallel zu dem Kontakt 24«* ist ein Unterbrecher 18² geschaltet, durch dessen Schließung die die Hilfseinrichtung betätigende Bremse sowie der Anker des Magneten 68⁷ auch dann angezogen werden, wenn der Stromkreis am Kontakt 24"* des Kupplungsschalters unterbrochen ist. Der Unterbrecher 18² ist allerdings normalerweise offen, so daß er dann die Wirkung des Kupplungsschalters 2r⁶ nicht beeinflußt." Wenn jedoch der Gasfußhebel 48 vollkommen hochgestiegen ist, so bringt eine mit dem Gasfußhebel 48 durch die Stange D verbundene Rolle 16¹ einen Schwinghebel 16 zum Ausschwingen, und zwar derart, daß der Unterbrecher 18² geschlossen wird. Die Folge davon ist, daß, gleichgültig, welches die Stellung des Kupplungsschalters 2 i^b ist, eine Auskupplung stattfindet.

Sobald der Fahrer von neuem eine Motorleistung wünscht und zu diesem Zweck den Gasfußhebel 48 etwas herabdrückt, wird der Hebel 16 von der Rolle 16¹ freigegeben, und die Feder 17 überführt den Hebel 16 in eine solche Stellung, bei der der Unterbrecher 18² geöffnet ist. Der Kupplungsschalter kann also nunmehr wieder seine normale Arbeitsweise übernehmen.

Bei herabgedrücktem Gasf ußhebel48 schließt der Hebel 16 einen zweiten Unterbrecher 18¹, der in den Stromkreis eines selbsttätigen Getriebeschalters 21", welcher weiter unten näher behandelt wird, eingeschaltet ist. Infolgedessen können Getriebeschaltungen auch nur Ί5 vor sich gehen, wenn der Motor eine Antriebsleistung abgeben soll. Das beschriebene Ergebnis ist gleichwertig dem Ergebnis, das sonst mit Hilfe eines Freilaufs erzielt wird. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird dafür gesorgt, daß nach einer einmal erfolgten Auskupplung die erneute Kupplung des Motors und des Getriebes nur in einem solchen Augenblick stattfinden kann, in welchem die Geschwindigkeiten der zu kuppelnden Teile annähernd einander gleich sind. Auf diese Weise wird das Auftreten von Stoßen bei der Wiedereinkupplung vermieden.

Zu dem genannten Zweck ist eine Synchronisiervorrichtung vorgesehen, die unter anderem eine Schraube 211 umfaßt, welche von dem einen der beiden zu kuppelnden Teile, beispielsweise von der Motorwelle, angetrieben wird. Die Schraube sitzt zu diesem Zweck auf einer Welle 210, die parallel zur Motorwelle liegt und durch ein Zahnrad 212 von letzterer angetrieben wird.

In der Verlängerung der Welle 211 ist eine zweite Welle 214 vorgesehen, welche mittels eines Langkeiles eine Hülse 215 antreibt, die die Mutter für die Schraube 211 darstellt und auf der Welle 214 gleiten kann. Diese Welle2i4 ist mit einem beliebigen Antriebsmittel ausgestattet, beispielsweise .mit einer biegsamen Welle, welche die Welle 214 mittels einer Verzahnung 216 an eine Welle 217 anschließt, die ihrerseits zwischen der Kupplung 3 und dem Wechselgetriebe 4 angeordnet ist und die Welle 214 mit dem gleichen Übersetzungsverhältnis in Drehung versetzt, wie es für den Antrieb der Welle 210 gewählt ist. Die Welle2i7 kann übrigens die gleiche Welle sein, welche die Kupplung mit dem Wechselgetriebe verbindet. Die Hülse 215 besitzt eine Rille, in die eine Gabel 219 eingreift. Die Gabel 219 hat das Bestreben, die Hülse 215 durch Federn 220 in der Mittelstellung zu halten. Die Gabel 219 dient mittels eines· Mitnehmers 221 zur Steuerung eines Kontaktes 18³, der parallel zu den Kontakten i8^a go bzw. 24^ geschaltet ist, so daß er in ,geschlossenem Zustande in der Lage ist, die Bremse der Hilfseinrichtung und den Anker des Magneten. 68⁷ im angezogenen Zustande und somit die Kupplung ausgekuppelt zu halten.

Wenn die Übersetzungsverhältnisse in dem Antrieb der beiden Teile 211 und 215 gleich gewählt sind, ist die Wirkungsweise der Synchronisiervorrichtung die folgende:

Wenn die Kupplung fest angezogen ist und * kein Gleiten stattfindet, wie dies normal ist, so laufen die Motorwelle 1 und die Welle 217, welche hinter der Kupplung liegt, mit der gleichen Geschwindigkeit um. -Die Schraube 211 und ihre hülsenförniige Mutter werden mit der gleichenGeschwindigkeit angetrieben, und es besteht keine Winkelverschiebung zwischen beiden. Die Folge davon ist, daß die Mutter 215 keine axiale Bewegung aufweist. Wenn jedoch, wie dies oben anläßlich der Beschreibung des Freilaufs angegeben ist, der Kontakt 18² geschlossen wird, findet eine Auskupplung statt, und der Motor verlangsamt sich, da ja der Gasfußhebel 48 von dem Fahrer losgelassen worden ist. Die Schraube 211, die mit dan Motor verbunden ist, dreht sich dann weniger rasch als die Mutter 215, die mit dem Getriebe verbunden ist. Die Mutter 215 schraubt sich auf die Schraube 211 auf und gelangt seitlich über das Gewinde hinweg, beispielsweise auf die

linke Seite (Fig. i). Diese Bewegung wird der Gabel 219 mitgeteilt, welche auf diese Weise den Kontakt 18³ schließt.

Wenn der Fahrer erneut den Gasfußhebel 48 herabdrückt, so wird zwar, wie dies oben beschrieben ist, der Kontakt i8^ä geöffnet, jedoch bleibt der Kontakt 18³ vorläufig geschlossen und dementsprechend die Lösung der Kupplung aufrechterhalten, bis sich der

to Motor so weit beschleunigt hat, daß die Geschwindigkeit der Motorwelle 1 etwas größer wird als die der Welle 217, welch letztere über das Wechselgetriebe 4 von den Fahrzeugrädern angetrieben wird. Sobald der genannte Augenblick erreicht ist, drehen sich die Verhältnisse um, und zwar dreht sich nunmehr die Mutter 215 weniger rasch als die mit dem Motor verbundene Schraube 211. Unter dem Druck der Federn 220, welche die Mutter in ihre mittlere Stellung zurückführen wollen, kommt dann die Mutter von neuem mit den Gängen der Schraube in Eingriff und schraubt sich auf sie auf, bis sie auf die andere Seite der Gewindegänge gelangt. Die Gabel 219 macht diese Bewegung mit und öffnet den \ Unterbrecher 18³. Nunmehr erfolgt die Einkupplung, welche also gerade in dem Augenblick vor sich geht, in dem die Geschwindigkeit des Motors die des Getriebes überschreiten will.

Wenn die Kupplung ein wenig vor oder genau in dem Augenblick wiedereingeschaltet werden soll,, in welchem die beiden Wellen 210 und 214 die gleiche Geschwindigkeit annehmen, genügt es, die Antriebsübersetzung der beiden oben beschriebenen Teile etwas zu verändern, so daß derjenige Teil, welcher von dem Getriebe mitgenommen wird, etwas schneller umläuft als der von dem Motor angetriebene Teil. Infolgedessen kommt die axiale Bewegung des aus Schraube und Mutter bestehenden Systems etwas eher zustande als oben dargelegt.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Hilfseinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, bei der zur Bremsung der zu der Hilfseinrichtung gehörenden Mutter 65 nicht eine mechanisch wirkende Bandbremse, sondern eine elektromagnetische Bremse dient. Die elektromagnetische Bremse besteht aus einem ortsfesten Elektromagneten 59 und aus einer Bremsscheibe 62, die mit der Mutter 65 im Drehsinn gekuppelt ist, aber eine axiale Bewegung der Mutter 63 ohne weiteres zuläßt. Wenn der Kontakt 24^ durch den Kupplungsschalter 2i^b geschlossen wird, kommt die Bremse 59, 62 zur Wirkung, so daß sich die Drehgeschwindigkeit der Mutter 65 gegen? über der Schraube 64 verringert, was in der oben beschriebenen Weise eine axiale Verschiebebewegung der Mutter 65 und die Lösung der Kupplung entgegen der Wirkung der Kupplungsfedern zur Folge hat.

In Serie mit dem Kontakt 24^ ist ein Unterbrecher 60 geschaltet. Dieser Unterbrecher 60 wird geöffnet, wenn die Mutter 65 unter der Wirkung der Bremse 59, 62 einen Hub von gewünschter Länge zurückgelegt hat. Zur Öffnung des Unterbrechers 60 dient ein Hebel 75, der in dem gewünschten Augenblick durch einen Flansch der Mutter 65 zum Ausschwingen gebracht wird. Selbstverständlich kann auch die Vorrichtung nach Fig. 4 mit einer Sperrvorrichtung der oben genannten Art ausgerüstet werden, die eine Rückkehrbewegung der Mutter 65 trotz der Betätigung des Unterbrechers 60 hindert, solange der Stromkreis am Kontakt 24^ durch den Kupplungsschalter 21* geschlossen ist.

In den vorstehenden Ausführungen ist vorausgesetzt, daß die Betätigung der Hilfseinrichtung die Lösung der Kupplung zur Folge hat, während das Wiedereinkuppeln unter der Wirkung der üblichen Kupplungsfedern vor sich geht. In manchen Fällen empfiehlt es sich jedoch, die Hilfseinrichtung zum Einkuppeln zu benutzen und eine zusätzliche Feder, welche stärker ist als die Kupplungsfedern, zum Auskuppeln zu verwenden. In dem letztgenannten Falle hat also die Bremsung eines der Teile (Schraube oder Mutter) der Hilfseinrichtung die Bedeutung, daß die Hilfseinrichtung die Kraft dieser zusätzlichen Feder überwindet und dadurch den Kupplungsfedern die Möglichkeit gibt, die Einkupplung zu bewirken. Durch eine geeignete Regelung der Hilfseinrichtung läßt sich die Geschwindigkeit des Einkuppeins regeln. Wenn jedoch die Bremsung des einen Teiles der Hilfseinrichtung aufhört, so bewirkt die zusätzliche Feder einerseits ein rasches Auskuppeln und bringt andererseits die Teile der Hilfseinrichtung in ihre Ausgangsstellung zurück.

Eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Hilfseinrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 5 veranschaulicht. Gemäß dieser Ausführungsform dient ein Umlaufrädergetriebe 251 zum Antrieb der Welle 66, welche die Schraube 64 der Hilfseinrichtung trägt. Die Welle 66 ist mit einem Zentralrad 250 fest verbunden und trägt eine Bremsscheibe 262. Mit der Bremsscheibe 262 wirkt eine Bandbremse 261 zusammen, welche mit Hilfe eines Elektromagneten 260 in der oben an Hand der Fig. 2 und 3 näher beschriebenen Weise betätigt wird. Mit dem zweiten Zentralrad 259 des Umlaufrädergetriebes ist eine zweite Bremsscheibe 362 verbunden, welch letztere mit dem Bremsband 361 zusammenarbeitet. Zur Betätigung des Bremsbandes 361 dient ein Elektromagnet 360. Das Gestell 257 des

Umlaufrädergetriebes 25ι, welches die Umlauf räder trägt, wird von dem Fahrzeugmotor in beliebiger Weise, z.B. mittels einer Riemen- oder Seilscheibe 258, angetrieben. Das Gestell 257 treibt seinerseits die Mutter 65 mit Hilfe eines Langkeiles an, derart, daß die axiale Bewegung der Mutter nicht gehindert wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform arbeitet der Kupplungsschalter 2i^& mit zwei Kontakten 24** und 24^s zusammen, die zu seinen beiden Seiten angeordnet sind. Der eine Kontakt 24"* dient beispielsweise zum Auskuppeln der Kupplung 3, während der andere Kontakt 24^s zum Einkuppeln der Kupplung 3 dient. Die beiden Kontakte schließen die Elektromagneten 260 bzw. 360 an eine Stromquelle an, und diese Magnete wirken auf die biegsamen Bänder 261 bzw. 361 der beiden Bremsen.

Die Wirkungsweise ist die folgende. Wenn der Kupplungsschalthebel 2i⁶ mit keinem der beiden Kontakte 24¹² und 24^s Berührung hat, so verdrehen sich die Schraube 64 und die Mutter 65 gegeneinander nicht, da sie beide mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden. Es findet infolgedessen auch keine axiale Bewegung statt. Wenn nun der Kupplungsschalter 21⁶ in die Einkupplungsstellung übergeht, schickt er einen Strom über den Kontakt 24^s zu dem Elektromagneten 360, welcher die Bremse36i betätigt. Infolgedessen wird das Zentralrad 259 verlangsamt. Bekanntlich hat bei einem Umlaufrädftrgetriebe der beschriebenen Art jede Verlangsamung des einen Zentralrades eine Beschleunigung des anderen zur Folge. Die Schraube 64 wird daher veranlaßt, sich in ihrer Drehung gegenüber der Motorwelle 1 zu beschleunigen, während die Mutter 65 sich weiter entsprechend der Motorgeschwindigkeit dreht. Die Folge davon ist eine Verdrehung der Mutter gegen die Schraube und eine axiale Bewegung beider Teile gegeneinander, und zwar bewegt sich im vorliegenden Fall die Mutter 65. Wenn die Gangrichtung der Schraube 64 und die Zugrichtung der Stange 68 entsprechend gewählt sind, wird die Kupplung 3 eingekuppelt.

Wenn dagegen der Schalthebel 21⁶ den Kontakt 24^d schließt, bremst er mittels des Elektromagneten 260 und der Bremse 261 die Schraube 64, welche infolgedessen verlangsamt wird, während die Mutter 65 weiterhin mit der Geschwindigkeit des Motors angetrieben wird. Die Folge davon ist eine dem vorstehend beschriebenen Fall entgegengesetzte Bewegung der Mutter, so daß die Auskupplung der Kupplung 3 herbeigeführt wird.

Auch bei der Einrichtung nach Fig. 5 lassen sich naturgemäß die oben beschriebenen Maßnahmen zur Begrenzung des Hubes der einzelnen Teile anwenden.

In den verschiedenen Figuren ist stets der übliche Kupplungsfußhebel 76 eingezeichnet. Dieser Kupplungsfußhebel ist, solange die Betätigung der Kupplung durch die Hilfseinrichtung geschieht, überflüssig. Er ermöglicht jedoch dem Fahrer, willkürlich eine Auskupplung vorzunehmen, wenn die selbsttätige Kupplungsschaltung nicht wirksam ist.

Im vorstehenden ist nur die Betätigung der Kupplung durch die Hilfseinrichtung gemäß der Erfindung beschrieben worden. Die Hilfseinrichtung kann aber gleichzeitig zur Durchführung der Getriebeschaltung· dienen. Zur Steuerung der Schaltvorgänge des Wechselgetriebes 4 dient bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ein nur mit seinem einen Ende dargestellter Getriebeschalter 21 ^a, der in nicht näher veranschaulichter Weise, ebenso wie der Kupplungsschalter 21 ^b, durch irgendwelche geeigneten Betriebsfaktoren des Fahrzeuges, beispielsweise durch die Geschwindigkeit, betätigt ,wird. Der Getriebeschalter 21°, der mit dem schon oben erwähnten Unterbrecher 18¹ in Serie geschaltet ist, nimmt entweder die in Fig. 1 dargestellte Mittelstellung ein, bei der keine Getriebeschaltung stattfindet, oder er wird unter der Einwirkung der genannten Betriebsfaktoren entweder gegen einen Kontakt 23™ oder gegen einen Kontakt 23^d gelegt, was, wie unten näher erläutert wird, eine Schaltung des Getriebes im stetgenden oder im fallenden Sinne zur Folge hat. Das Getriebe selbst ist in den Figuren nicht näher dargestellt, sondern es ist nur die Steuerwelle 81 des Getriebes angedeutet, die mit Hilfe von Nockenscheiben 19 die Getriebegänge schaltet. Die Steuerwelle 81 kann ebenso viele verschiedene Winkelstellungen einnehmen, als das Getriebe Fahrtarten und Gänge hat. Gemäß Fig. 1 ist angenommen, daß das Getriebe sechs Fahrtarten und Gänge besitzt, und zwar Rückwärtsfahrt, Halten, erster, zweiter, dritter und vierter Gang der Vorwärtsfahrt.

Die Verstellbewegungen der Steuerwelle 81 des Getriebes werden durch die Hilfseinrichtungen 64, 65 durchgeführt, und zwar je nach der Stellung des Getriebeschalters 2r° im Sinne fallender oder steigender Geschwindigkeit. Damit die Vorrichtung 64, 65 nicht nur zur Kupplungssehaltung, sondern auch zur Getriebeschaltung geeignet ist, wird die Bewegungsmöglichkeit des Betätigungshebels 69 der Kupplung etwas vergrößert. Wenn a-b der für die Betätigung der Kupplung notwendige Hub ist, so kann der Hebel 69 unter der Wirkung der Hilfseinrichtung noch einen zusätzlichen Hub b-c machen. Sobald der

Hebel 69 den Punkt b erreicht hat, trifft er auf einen zweiten Hebel 78, der eine Platte 200 längs einer Führung 201 in eine Längsbewegung versetzen kann. Die Führung 201 ihrerseits kann um einen festen Punkt 202 schwingen. Der Kupplungshebel 69 oder ein anderer mit ihm verbundener Hebel treibt die Platte 200 während der Strecke b-c an. Zur Rückbewegung dient eine Rückführfeder 203, die den Hebel 78 gegen einen Anschlag

204 legt. Die Symmetrieachse der Platte 200 bewegt sich in der Nähe der Achse der Steuerwelle 81 des Wechselgetriebes. Die Welle 81 ist mit zwei Sperrädern 205 und 206 versehen, deren Zähne entgegengesetzte Neigung haben. Zwei Klinken 2o6^m und 205^ sind auf der Platte 200 angeordnet und in bestimmten Fällen in der Lage, mit den Zähnen der Räder

205 und 206 in Eingriff zu kommen.

Die Räder 205 und 206 besitzen je sechs Zähne. Die Platte 19 wird um ¹J₆ einer ganzen Umdrehung im Sinne steigender Geschwindigkeit angetrieben, wenn die Klinke 2o6^m mit dem Rad 206 in Eingriff kommt. Dagegen wird die Platte im Sinne fallender Geschwindigkeit angetrieben, wenn die Klinke 205¹^ mit dem Rad 205 in Eingriff kommt. Wenn jedoch die Führung 201 in ihrer mittleren Lage ist, in welcher sie durch die Federn 207 gehalten wird, kann keine der Klinken 206'" und 2O5^Ä, welche durch einen entsprechenden Anschlag zurückgehalten werden, zum Eingriff mit dem entsprechenden Sperrrad .gelangen. Neigt sich jedoch die Führung 201 in einem Sinne, so kann eine der Klinken, beispielsweise die Klinke 206'", das zugehörige Sperrad erreichen, ohne daß die andere Klinke 205^ wirksam werden kann, da diese noch mehr von dem Rad, gegenüber welchem sie sich befindet, entfernt wird. Ist die Neigung entgegengesetzt, so wird die Klinke 2O5^d wirksam, während 2o6^m unwirksam bleibt.

Die Neigungen der Führung 201 werden durch die Zugwirkung einer der beiden elektromagnetischen Spulen 2o8^m und 2o8^d herbeigeführt, in die ein Anker hdneintaucht. Die beiden Spulen sind durch elektrische Leitungen mit den Klemmen 23™ und 23^ des Wechselgetriebeschalters 2ΐ^α verbunden.

Die Führung 201 ist außerdem mit einem Stromverteiler 21 ^c verbunden, der mit Kontakten 24^e und 24^f in Berührung kommen kann. Beide Kontakte liegen parallel zu dem Kontakt 24^, welcher mittels der Hilfseinrichtung 64, 65 die Kupplung steuert.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung iist die folgende. Wenn der Kupplungsschalter bei 24^ den Stromkreis schließt, schaltet die Hilfseinrichtung 64, 65 die Kupplung aus. Ferner setzt sie die Platte 200 auf ihrer Führung 201 in Bewegung. Dies hat jedoch so lange keinen Einfluß auf die Schaltung des Wechselgetriebes, als die Führung 201 in ihrer mittleren Stellung gehalten wird, und daher die Klinken 2o6^m und 2O5^rf die zugehörigen Sperrräder nicht erreichen.

Wenn jedoch eine Getriebeschaltung erfolgen soll, so legt sich der Getriebeschalthebel 2i° gegen einen seiner Kontakte, beispielsweise gegen den Kontakt 23"*. Hierdurch wird die Tauchspule 2o8^m mit Strom versorgt und bringt die Führung 201 zum Ausschwingen. Die Folge davon ist, daß die Klinke 2o6^m mit Bezug auf das Sperrad 206 in eine Arbeitslage gelangt. Die Schwingbewegung der Führung 201 schließt den Kontakt 24', welcher wegen seiner Parallelschaltung zu dem Kontakt 24^ die Bremse der Hilf seinrichtung betätigt. Die Hilfseinrichtung schaltet daher zuerst während der Bewegung des Hebels 69 längs der Strecke a-b die Kupplung aus. Dann treibt sie während der Strecke b-c die Platte 200 an, wobei diese auf ihrer Führung 201 gleitet. Die Klinke 2o6^m betätigt das Sperrad 206 und dreht es um */„ einer vollen Umdrehung. Gleichzeitig wird die Welle 81 mitgenommen. Am Ende des Hubes wird der Strom an dem Verteiler 24' wieder unterbrochen, so daß die Hilfseinrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt und die Kupplung, nachdem nunmehr die neue Schaltstufe durch die Drehung der Welle 81 um 6o° eingeschaltet worden ist, wieder eingekuppelt wird. Auf die genannte Weise ist also die Hilfseinrichtung 64, 65 in der Lage, sowohl die Kupplungsschaltung in Abhängigkeit von der Stellung des Kupplungsschalthebels 2i^& als auch die Getriebeschaltung in Abhängigkeit von der Stellung des Getriebeschalthebels 2i^a durchzuführen.

Für den Fall, daß die selbsttätige Getriebeschaltung versagen sollte, ist der Fahrer in der Lage, mit Hilfe des üblichen Getriebe-Schalthebels 89 die Getriebeschaltung auch willkürlich von Hand vorzunehmen.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Schaltvorrichtung einer no Motorkupplung und eines Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen, bei welcher eine Steuervorrichtung, die auf irgendwelche Betriebsfaktoren des Fahrzeuges, beispielsweise auf die Geschwindigkeit einer seiner '·5 Wellen, anspricht, eine besondere Hilfseinrichtung steuert, welche die Schaltbewegungen durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Hilfseinrichtung aus einem mit nicht selbsthemmendem Steilgewinde versehenen Schrauben- und Mutterngetriebe besteht, von welchem das

   eine Glied ständig vom Antriebsmotor aus angetrieben und das andere durch eine von der selbsttätigen Steuervorrichtung gesteuerte Bremsvorrichtung beeinflußt wird, und die durch das Einschalten der Bremsvorrichtung bewirkte Verschiebebewegung der Schraube und Mutter gegeneinander entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers (Feder) vor sich geht, der

   ίο nach Lösen der Bremsvorrichtung die Schraube und Mutter wieder in ihre Ausgangslage zurückbringt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsen

   is der Schraube (64) oder der Mutter (65) mittels eines Elektromagneten (59, 62) geschieht, sobald der Stromkreis des Magneten geschlossen ist, und daß in den Erregerstromkreis ein Unterbrecher (60) eingeschaltet ist, der selbsttätig durch einen Anschlag geöffnet wird, wenn die Schraube (64) gegenüber der Mutter (65) den zur Durchführung des Schaltvorganges notwendigen Hub gemacht hat.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entwedel· mit der Schraube (64) oder der Mutter (65) eine mechanische Bremsvorrichtung (62", 62*) zusammenwirkt, die durch einen beweglichen Anschlag (75^a) gelöst wird, der selbsttätig zur Wirksamkeit gebracht wird, wenn die Schraube und Mutter gegeneinander die zur Durchführung des Schaltvorganges notwendige Verschiebebewegung gemacht haben.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anziehen der mechanischen Bremse durch eine elektrische Spule mit Tauchkern (62s) erfolgt, welche durch den Kupplungsschalter (21 ^b) elektrisch gesteuert wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil

   ' der besonderen Hilfseinrichtung, z. B. die Mutter (65), von der Motorwelle (1) unmittelbar angetrieben wird, während zwischen dem anderen Teil, z.B. der Schraube (64), und der Motorwelle (1) ein Umlaufrädergetriebe eingeschaltet ist, dessen Zentralräder (250,259), von denen das eine (250) mit der Schraube (64) gekuppelt ist, mit Bremsen (261, 361) verbunden sind, die entweder beide gelöst oder wechselweise angezogen sind (Fig. 5).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Schalten der Motorkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß in den elektrischen Stromkreis, durch welchen die Bremsvorrichtung der aus Schraube (64) und Mutter (65) bestehenden Hilfseinrichtung gesteuert wird, ein Unterbrecher (18³) eingeschaltet ist, der durch eine Synchronisiervorrichtung, die aus einer von der Motorwelle angetriebenen Schraube (211) und einer von der Welle hinter der Motorkupplung angetriebenen Mutter (215) besteht, derartig beeinflußt wird, daß das Einschalten der Kupplung erst erfolgen kann, wenn die beiden Teile (211 und 215) der Synchronisiervorrichtung annähernd gleiche Geschwindigkeiten haben.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Schalten des Wechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schraube und Mutter erzeugte hin und her gehende Bewegung mit einer Schwingbewegung gekuppelt wird, von deren Richtungssinn es abhängt, ob das Wechselgetriebe im Sinne steigender oder fallender Geschwindigkeiten geschaltet wird.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Schwinghebel (201) ein Schlitten (200) gleitbar ist, der zwei Klinken (205^ und 2o6^m) trägt, die bei der Gleitbewegung des Schlittens (200) je nach dem Richtungssinn, in dem der Schwinghebel (201) geschwenkt ist, mit dem einen oder andern zweier das Schalten des Wechselgetriebes im Sinne steigender oder fallender Geschwindigkeiten bewirkender Sperräder (205, 206) in Eingriff gelangen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen