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Selbsttätig schaltendes Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht
sich auf ein selbsttätig schaltendes Zahnräderwechsesgetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, bei dem zwischen Motor und jeder eine besondere, außerhalb der Getrebierädergruppe
liegende Fliehkraftkupplung vorgesehen ist und jede der unter dem Höchstgang liegenden
Stufen wenigstens eine übierholungskupplung enthält, die in dieser Stufe bei Einsschaltung
der folgenden Stufen lein überholen gestattet, und bei dem bei Einschaltung der
einzelnen Stufen die Fliehgewichte lediglich der die erste Getriebiestufe schaltenden
Kupplung unmittelbar vom Motor aus in Umdrehung versetzt werden, während der Antrieb
der Fliehgewichte für die die folgenden Stufen schaltenden Kupplungen rückläufig
vom Getriebe her jeweils übler das treibende Räderpaar der zugehörigen Getriebestufe
bzw. im direkten Gang von der getriebenen. Welle aus erfolgt.
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Wird ein derartiges Getriebe mit mehr als drei Stufen ausgestattet,
so. bietet es Schwierigkeiten, sämtliche Kupplungen auf einer Seite des Getriebes,
also beispielsweise zwischen Motor und Getriebe, unterzubringen. Die bekannten Getriebe
dieser Art sind fast ausnahmslos mit zwei oder drei Gängen versehen. Ein durch Fliehkraftkupplungen
selbsttätig geschaltetes vierstufiges Getriebe, bei .dem schon sämtliche Kupplungen
auf einer Seite des Getriebes untergebracht sind, ist von einem grundsätzlich anderen
Aufbau als die Getriebeart, von der die Erfindung ausgeht. Bei diesem bekannten
Getriebe erfolgt ; .nämlich der Antrieb der Fliehgewichte für die die zweite und
dritte Stufe schaltenden Kupplungen nicht rückläufig vom Getriebe
her
über das jeweils treibende Räderpaar der zugehörigen Getriebestufe, sondern die
Fliehgewichte dieser Kupplungen sitzen ebenso wie die Fliehgewichte der den direkten
Gang schaltenden Kupplung auf der getriebenen Welle, so daß die Schaltzeiten dieser
Kupplungen in unmittelbarer Abhängigkeit von der Drehzahl der getriebenen. Welle
stehen.
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Ein bekanntes dreistufiges Getriebe der erstbeschriebenen Bauart ließe
sich zwar unter Anordnung sämtlicher Kupplungen auf einer Getriebeseite dadurch
zu einem vierstufigen Getriebe ausbauen, daß man die auf der Nebenwelle sitzenden,
benachbarten hberholungskupplungen derart miteinander verbindet, daß der Träger
der in dem einten Zahnrad vorgesehenen überholungskupplung mit dem Kranz des benachbarten
Zahnrades aus einem Stück, besteht. Will man jedoch von dieser schwierigen Ineinanderschachtelung
der einzelnen Zahnräder absehen, so wäre es nicht möglich, die für die vierte Stufe
erforderliche Kupplung mit den übrigen Kupplungen auf der gleichen Getriebeseite
unterzubringen.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe in einfacher Weise. Sie besteht
darin, daß bei Anwendung von mehr als drei, insbesondere vier Getriebestufen mit
einem für die Höchststufe ausgebildeten direkten Gang für den Antrieb zweier unter
dem direkten Gang liegender Stufen auf der üblichen Nebenwelle nur ein Zahnrad sitzt,
das bei Betrieb in der einen Stufe von dem mit der zugehörigen Kupplung verbundenen
Zahnrad aus über die für den Rückwärtsgang vorgesehene Welle und eine zusätzliche
dritte Nebenwelle angetrieben wird, während bei Betrieb in der anderen Stufe das
mit der zugehörigen Kupplung verbundene Zahnrad das auf der üblichen Nebenwelle
sitzende, für beide Stufen vorgesehene Zahnrad unmittelbar antreibt. Auf diese Weise
wird nun nicht nur ermöglicht, die die vierte Stufe schaltende Kupplung mit den
übrigen Kupplungen auf einer Getriebeseite unterzubringen, sondern es wird gleichzeitig
noch der Vorteil erreicht, daß kleinere Zahnräder Anwendung finden können, als sie
sonst bei vielstufigen Getrieben infolge der größeren Untersetzungen notwendig sind.
Die Zahnräder kleineren Durchmessers sind aber im Betrieb geräuschloser, sind wirtschaftlicher
herzustellen und gestalten das Getriebe als Ganzes räumlich günstiger. Dabei ist
die Stückzahl der Räder nicht größer, als sie sonst bei der gleichen Anzahl von
Stufen notwendig wäre.
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Zwar ist es im Getriebebau an sich schon bekannt, neben der Hauptgetriebewelle,
der üblichen Vorgelegewelle und der für den Rückwärtsgang angeordneten zweiten Nebenwelle
noch eine dritte Nebenwelle anzuordnen. Diese Einrichtung kann jedoch mit der Erfindung
nicht verglichen werden. Sie findet nämlich Anwendung bei einem handgeschalteten
Getriebe, das mit einem Motor über eine einzige Kupplung verbunden ist. Die der
Erfindung zugrunde liegende Aufgabe tritt daher bei diesem bekannten Getriebe überhaupt
nicht auf. Die dritte Nebemvelle bat hier lediglich den Zweck, den Einbau eines
Schnellganges zu ermöglichen, ohne daß das Getriebe in axialer Richtung eine größere
Ausdehnung erfährt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch veranschaulicht. Es
stellen dar: Abb. i einen Längsschnitt durch das Getriebe und seine Kupplungen nach
der Linie A-B-C-D der Abb. 2, Abb.2 einen Querschnitt nach der Linie H-J der Abb.
i, Abb.3 einen Teilschnitt nach der Linie I:-F-G der Abb. 2.
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Gemäß Abb. i trägt die mit dem nicht dargestellten Motor verbundene
und aTs Trommel ausgebildete Schwungscheibe i auf ihrem Umfang sektorenweisie die
Fliehgewichte 2 mit den Kupplungsbelägen 3. Die Fliehgewichte sind auf der Schwungscheibe
mittels Bolzen 4. geführt und werden in der Ruhelage durch Schnürfedern 5 auf dem
Umfang der Schwungscheibe zurückgehalten. Bei einer bestimmten Drehzahl werden die
Kupplungsbeläge 3 an die innere Wand der Trommel 6 angepreßt, wodurch die Trommel
6 mit in die gleiche Umdrehung versetzt wird. Die Trommel 6 ist über die Hohlwe-llIe
7 mit dem Zahnrad 8 verbunden. Dieses kämmt mit dem Zahnrad 9 (vgl. Abb. 3) auf
der Nebenwelle i o, deren Zahnrad i i mit dem Zahnrad 12 in Eingriff steht, das
über das Zahnrad 13 die Hauptnebenwelle 14. antreibt. Von hier aus erfolgt der Antrieb
über das Ritzel15 und das Zahnrad 16 sowie .die Hauptwelle 17. Damit wäre das Fahrzeug
in der ersten Stufe in Bewegung gesetzt.
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Zu gleicher Zeit werden mittels des Zahnrads 13 das Zahnrad 18, die
Hohltvelle 19 und die Trommel 20 in Umdrehung versetzt. Die 1 Trommel 2o trägt wiederum
sektorenweise angeordnete und durch Schnürfedern bis zu einer bestimmten Drehzahl
zurückgehaltzne Fliehgewichte 21 mit Belägen 22. Beim Besch1eunigen des Fahrzeuges
in der :ersten Stufe werden nun auch die Fliehgewichte 21 in immer schneller werdende
Umdrehungen versetzt. Dies hat ein Anpressen der Beläge 22 an die Innenwand der
Trommel 23 zur Folge, die: mit der Haupttrommel 6 verbunden 1 ist. Der Kraftfluß
geht jetzt direkt von der Schwungscheibe i über die Fliehgewichte 2,
die
Trommeln 6, 23, die Fliehgewichte 2 i und das Zahnrad 18 auf das Zahnraid 13, wobei
das Zahnrad i i, das. über das Zahnrad 12 stets mit derp Zahnrad 13 im Eingriff
steht, infolge Anordnung des. Freilaufs 24 im Zahnrad 9 voreilen kann. Durch das
Zahnrad 13 wird wiederum die Hauptnebenwelle 14 und von dieser aus über das Ritzel
15 und das. Zahnrad 16 die Hauptgetriebewelle 17 in Umdrehung versetzt. Damit isst
das Fahrzeug in der zweiten Stufte angetrieben.
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Auf der Hauptnebenwelle 14 sitzt nun noch ein drittes Zahnrad 25,
das. .stets mit dem Zahnrad 26 im Eingriff steht. Bei Antrieb des Fahrzeugs in der
ersten und zweiten Stufe treibt das Zahnrad 26 über die Hohlweile 27 die Trommel
28 an. Diese - trägt wiederum sektorenweise .angeordnete und unter Spannung von
Schnürfedern stehende Fliehgewichte 29 mit Kupplungsbelägen 3o, die wie bei den
vorhergehenden Stufen bei immer höher werdender Beschleunigung an die Innenwand
der Trommel 31 angepreßt werden, die ebenfalls. mit der Haupttrommel 6 verbunden
ist. In diesem Zustand wird nun die Kraft direkt von den mit der Schwungscheibe
i durch die Fliehgewichte 2 gekuppelten Trommeln 6, 31 über die Fliehgewichte 29
und die Trommel 28 auf das Zahnrad 26 und von, liier aus über das Zahnrad 25, die
Hauptnebenwelle 14, das Ritzel i 5 und das Zahnrad 16 auf- die Hauptgetriebewelle
17 übertragen. Hierbei kann .die Hauptnebenwelle 14 infolge des in das Rad 13 @eingebauten
Freilaufs 32 gegenüber dem Zahnrad 13 voreilen. Damit wäre ,das Fahrzeug in der
dritten Stufe angetrieben.
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Die Hauptgetriebewielle I7 trägt,an ihrem denn Motor zugekehrten.
Ende die KupplungshäJfte der viertem. oder direkten Stufe. Diese setzt .sich in
der Hauptsache zusammen aus der Trommel 33, den Andruckplatten 34 und den Fliehgewichten
3 5. In jedem einzelnen Fliehgewichtssektor 35 ist ein das Fliehgewicht in radialer
Richtung führender Bolzen 36 eingesetzt, .der von dem Fliehgewicht mitgenommen wird.
Senkrecht zu diesem Bolzen 36, also in :axialer Richtung der Kupplung sind ebenfalls.
an der Trommel 33 Bolzen 37 gelagert, die mit ihren beiderseits vorstehenden
Enden die Andruckplatten 34 zur Mitnahme in der Umlaufrichtung zwingen und gleichzeitig
in axialer Richtung führen. Auf den gleichen Halbmessern, auf» denen die Bolzen
37 zu liegen kommen, sind zwischen den beiden Andruckplatten 34 Zugfedern 38 eingesetzt,
die die Andruckplatten 34 gegen die Fliehgewichte 35 zusammenzuhalten suchen. Die
Schnürfedern 39 in Gemeinschaft mit den Zugfedern 38 bewirken, daß die Fliehgewichte
3 5 erst bei seiner bestimmten Drehzahl ansprechen. Beim Herausschnellen der Fliehgewichte
35 aus ihrer Ruhelage werden die beiderseits. gelagerten Andruckplatten 34 über
Keilflächen 40 gegen dein Zug der Federn 38 an die beiden Beläge 41 angepreßt, die
fest an der Schwungscheibe i bzw. :an einem mit dieser verbundenen Ringkörper 42
angebracht sind.
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Wird das Fahrzeug im direkten Gang betrieben, so eilt die Hauptgetriebewelle
17 durch den in das Zahnrad 16 eingebauten Freilauf 43 gegenüber dem Zahnrad 16
vor, da dieses über die Hauptnebenwelle 14 durch die Räderstufe 25, 26 und seinen
bleibenden Eingriff in Zahnrad i 5 zusammen in untersetzter Geschwindigkeit angetrieben
wird.
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Wird ein Rückwärtsfahren gewünscht, so werden die Räder 12 und 44
auf der Nebenwelle 45 nach links verschoben. Dabei bleibt das Rad 12 wohl noch mit
dem mit entsprechend breiter Verzahnung ve;rs,ehenen Rad i i im Eingriff, dagegen
verläßt es das Rad 13. Das Rad 44 wird bei dieser Bewegung in das Rad 16 eingeschoben.
Somit geht der Antrieb der ersten Stufe jetzt nur über die beiden Nebenwellen i
o und 45 auf die Hauptwelle 17. Dies bedeutet eine Kraftabgabe in umgekehrter Drehrichtung.
In diesem Falle muß .aber der Freilauf 43 durch Einschieben der Klauenmuffe 46 in
die Klauen 47 des Zahnrades 16 unwirksam gemacht werden.
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Sämitliche Schaltbetätigungen, wie die Schaltungen des Rückwärtsganges
und die Betätigung der Klauenmuffe 46, erfolgen mit Hilfe des Hebels q.8.