-
Einrichtung zur Leistungsübertragung für Kraftfahrzeuge mit zwei in
parallelem Kraftfluß angetriebenen nacheinander schaltbaren Wechselgetrieben Die
Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Leistungsübertragung für Kraftfahrzeuge,
bei welcher von der Brennkraftmaschine aus die Leistung über zwei in parallelem
Kraftfluß angetriebene, nacheinander schaltbare Wechselgetriebe, die mit je einer
Hauptkupplung versehen sind; weitergeleitet wird.
-
Nach der Erfindung wird eine Einrichtung vorgeschlagen, die besonders
günstig für die Leistungsübertragung während: des normalen Betriebes ist und außerdem
einen gesicherten einwandfreien Ablauf des nacheinander erfolgenden Gangwechsels
in den beiden Wechselgetrieben ohne Unterbrechung der Zugkraft ermöglicht. Das Neue
besteht darin, daß eine in an sich bekannter Weise zwischen den beiden Wechselgetrieben
angeordnete Ausgleichvorrichtung zum Zwecke der Möglichkeit des Außerwirkungsetzens
während der nacheinander erfolgenden Gangwechsel in den beiden Wechselgetrieben
mit einer Sperrvorrichtung, versehen ist.
-
Nach der Erfindung wird weiter die Ausgleichvorrichtung mit den beiden
Wechselgetrieben in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch,
größtenteils im Schnitt dargestellt.
-
' Abb. i zeigt eine Seitenansicht, Abb. 2 eine Draufsicht und die
Abb.
3 eine Teilwiedergabe in vergrößertem Maßstab der sperrbaren Ausgleichvorrichtung
größtenteils im Schnitt. Der im Schnitt gezeigteTeil der Abb. i entspricht einem
Schnitt der Linie A-A der Abb. 2.
-
i ist ein Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem Schwungrad
2. 3 ist die von diesem Motor angetriebene Welle, 5 und 6 sind Zahnräder auf neben
der Welle 3 liegenden Wellen 7 und 8, auf denen außerdem ;Mehrscheibenkupplungen
(Hauptkupplungen) 9 und io angeordnet sind. 11, 12, 13 und 14 sind Räder eines in
der Antriebsrichtung rechts liegenden W Wechselgetriebes R, welche mit entsprechenden
Rädern 15, 16, 17 und 18 in Eingriff sind:. :2i, 22, 23 und 24 sind Räder
eines zweiten in der Antriebsrichtung links angeordneten Wechselgetriebes L, welche
sich mit entsprechenden Rädern 25, 26, 27 und 28 in Eingriff befinden. i9 und 29
sind die Hauptwellenzüge, 20 und 3o die Nebenwellenzüge der beiden Wechselgetriebe
K und L.
-
32. 33, 34, 36, 37. 38 sind Schaltkupplungen des Wechselgetriebes
R, 42, 43, 44, 46, 47, 48 des Getriebes L. In Abb. i sind die Bezeichnungen der
Räder und Schaltkupplungen, welche auf dem in: dieser Abbildung nicht sichtbaren
Nebenwellenzug 3o des Wechselgetriebes L liegen, bei den entsprechenden Bezeichnungen
der gleichen Teile des Getriebes R in Klammern, beigefügt.
-
5o ist die aus dem Gesamtgetriebe an dessen rechtem Ende heraustretende
Treibwelle >des Fahrzeuges, auf der ein Rad 53 angeordnet ist, das mit den Rädern
51 und 52 in Eingriff ist, die auf den Endwellenstücken 55 und 56 der beiden Wechselgetriebe
R und L sitzen. 57 ist das die beiden Wechselgetriebe. sowie die sperrbare Ausgleichvorrichtung
und die übrigen Räder umgebende Gehäuse. Bei :dem Schwungrad :2 kann eine ausrückbare
Kupplung 58 vorgesehen sein. Eine solche ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Auch
das Schwungrad selbst kann fehlen.
-
Das Bezugzeichen 6o dient in den Abb. i und 2 als Sammelhinweis für
die sperrbare Ausgleichvorrichtung, an welche die Zahnräder 61 und 62 angebaut sind,
die mit den Zahnrädern 5 und 6 kämmen. 63 ist eine Verschiebemuffe, durch «-elche
die Ausgleichv orrichtung außer Wirkung gesetzt (gesperrt) «-erden kann.
-
Bei der in größerem Maßstab wiedergegebenen Darstellung der Abb. 3,
die den Aufbau :der Ausgleichv orrichtung 6o zeigt, ist auf der vom Motor i kommenden.
Antriebswelle 3 die Kupplungshälfte 65 aufgekeilt, die mit einer Verzahnung die
Reibscheibe 66 führt, welche von der Verschiebemuffe 63 über Druckstifte 67 und
die Druckplatte 08 gegen die Reibfläche 69 .des Radkörpers 61, der die zweite Kupplungshälfte
bildet, gepreßt werden kann. Das Zahnrad 61 trägt seitlich den Kegelzahnkranz 71,
der in Eingriff mit Kegelumlaufrädern 72 steht, die an dem Radträger 73 und dem
Ring 75 gelagert sind, die mit der Welle 3 fest verbunden sind. Gleichachsig mit
dem Zahnrad (i ist auf der Welle 3 frei drehbar das Zahnrad 62 angeordnet, welches
mit dem Zahnrad 6 kämmt und den Kegelzahnkranz 74 trägt, der mit den Kegelumlaufrädern
72 in ii-ingrift steht.
-
In der dargestellten linken Endstellung der Verschiebemuffe 63 liegen
die Teile 66 und 69 nicht aneinander an, so daß sich die Teile 61 und (5
unabhängig voneinander bewegen können. Das von der Brennkraftmaschine i kommende
Drehmoment gelangt über die Welle 3 zu dem Radträger 73 und von dort zu den Kegelrädern
72. Von diesen Rädern wird das Drehmoment einerseits über den Kegelzahnkranz 71
'auf das Rad 61 und das Rad 5 und andererseits über den Kegelzahnkranz 74 auf das
Rad 62 und das Rad 6 übertragen. Bei der in den Abb. i und .2 gezeigten Anordnung,
wobei von den beiden Wechselgetrieben R, L aus auf eine einzige abtreibende
Welle' 5o getrieben wird, verteilt sich also die Leistung unter der Wirkung der
Ausgleichvorrichtung in bekannter Weise je zur Hälfte auf die beiden Wechselgetriebe.
Wenn dagegen über jedes Wechselgetriebe auf ein getrenntes Fahrzeugrad oder eine
besondere Fahrzeugachse getrieben wird, wird die zugeführte Leistung unter der Wirkung
der Ausgleichvorrichtung 6o auf die beiden Wechselgetriebe R, L entsprechend der
Belastung der betreffenden Räder oder Fahrzeugachsen verteilt.
-
Um die Ausgleichvorrichtung zu sperren, wird durch das Gestänge 64
die Verschiebeinuffe 63 nach rechts bewegt und dadurch vermittels der Druckstifte
67 und der Druckplatte 68, die Reibscheibe 66 gegen die Reibfläche 69 gepreßt. so
daß die beiden Kupplungshälften 65 und 61 starr miteinander verbunden sind, d. h.
das Zahnrad 61 wird fest mit der Welle 3 gekuppelt. Hierdurch ist der sonst mögliche
Ausgleich zwischen den Rädern 61 und 62 unmöglich gemacht, da sich die Räder 72
nicht mehr an dein Kegelzahnkranz 71 abwälzen können, so daß das Zahnrad 62 ebenfalls
die gleichen Drehbewegungen ausführen muß wie die Welle 3. Sobald die Verschiebemuffe
63 wieder nach links bewegt und damit die Kupplung 66 zwischen den Teilen 65 und
61 gelöst wird, können die Räder 61 und 62 wieder sich gegeneinander verdrehen,
so daß wieder Ausgleich
zwischen den Drehmomenten, die auf die
Zahnräder 5 und 6 weitergeleitet werden, möglich ist.
-
Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtung ist folgende: Wenn eine
Umschaltung aus einer beliebigen Gangart des Fahrzeuges in, eine beliebige andere
Gangart (Aufwärtsschaltung oder Abwärtsschaltung, einfache oder Doppelschaltung)
vorgenommen werden soll, wird bei Auslösung der Schaltung zunächst die Ausgleichvorrichtung
wie beschrieben gesperrt und die Hauptkupplung 9 des rechten Wechselgetriebes R
ausgerückt. Von diesem Augenblick an ist zwar die Übertragung der Leistung durch
das Wechselgetriebe R unterbrochen, die gesamte Leistung wird jedoch über das linke
Wechselgetriebe L (Räder 62,
6, Hauptkupplung io und die in Eingriff befindlichen
Schaltkupplungen dieses Getriebes sowie die Räder 52, 53) auf die Getriebewelle
50 übertragen. Nach dem Ausrücken der Hauptkupplung 9 wird die notwendige
Umschaltung in. dem rechten Getriebe vorgenommen, z. B. wird. die Schaltkupplung
32
aus-; die Schaltkupplung 36 eingerückt, wobei durch eine Schalthilfseinrichtung
bekannter Art das Einrücken der Schaltkupplung 36 beschleunigt werden kann. Nach
dem Einrücken der Schaltkupplung 36 und, wenn erforderlich, Aus- und Einschalten
anderer Übersetzungsstufen wird auch die Hauptkupplung 9 wieder eingerückt. Die
Ausgleichvorrichtung bleibt weiter gesperrt.
-
Gleichzeitig wird die Hauptkupplung io ausgerückt. Von diesem Zeitpunkt
an erfolgt die Übertragung der vollen Leistung von dem Rad 6 1 aus über das
Rad 5, die Hauptkupplung 9, das Wechselgetriebe R, und zwar über den eben eingeschalteten
neuen Gang, das Rad 5, und das Rad 53 auf die Treibwelle. Nun werden in.
.dem Wechselgetriebe L die notwendigen Umschaltungen vorgenommen. Nach dem Einrücken
der Schaltkupplungen in dem Wechselgetriebe L wird die Hauptkupplung io wieder eingerückt.
Nun wird auch die Sperrung der Ausgleichvorrichtung 6o wieder aufgehoben, worauf
wiederum unter der Wirkung der Ausgleichvorrichtung die Leistung entsprechend der
Belastung der beiden Seiten durch jedes der beiden Wechselgetriebe R und
L wie beschrieben weitergeleitet wird.
-
Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist ein sicherer Betrieb und
ein einfaches Schalten möglich. Zur Vornahme einer Umschaltung von einer Gangart
in eine andere wird durch den Fahrzeugführer zunächst nur die Hauptkupplung des
einen der beiden Wechselgetriebe gelöst und gleichzeitig die Ausgleichvorrichtung
- gesperrt, w=orauf in dem von der Leistungsübertragung abgeschalteten Wechselgetriebe
der Gangwechsel vorgenommen wird. Es ist dabei nicht erforderlich, daß die Einstellung
des Regelorgans des Antriebsmotors verändert wird. Vielmehr kann für die kurze Dauer
des Schaltvorganges in dem einen Wechselgetriebe die ganze Leistung durch das andere
Wechselgetriebe weiter übertragen «,-erden. Sofort nach dem Umschalten des Ganges
in dem einen Wechselgetriebe und Wiedereinrücken der Hauptkupplung desselben übernimmt
auch dieses die Kraftübertragung wieder. Gleichzeitig mit dem Wiedereinrücken. der
Hauptkupplung des ersten Getriebes wird die Hauptkupplung des zweiten Wechselgetriebes
ausgerückt und in diesem die Gangschaltung vorgenommen. Während der Schaltzeit dieses
Getriebes erfolgt die Übertragung durch das andere Wechselgetriebe allein, ohne
daß auch in diesem Fall eine Änderung der Motorregelung erforderlich ist. Nach Durchführung
des Schaltvorganges in dem zweiten Getriebe und Wie@dereinrücken der Hauptkupplung
desselben erfolgt die Kraftübertragung wieder durch beide Wechselgetriebe gemeinsam.
-
Während des ganzen an sich kurzen Zeitraums, welchen die beiden Schaltungen
in den zwei Wechselgetrieben erfordern, wird die Leistungsübertragung nicht unterbrochen.
Die Schaltvorrichtungen der beiden. Hauptkupplungen sind derart in Abhängigkeit
voneinander gebracht, daß zwischen dem Einrücken der Hauptkupplung ,des ersten Getriebes
und dem Ausrücken der Hauptkupplung des zweiten Getriebes keine Pause besteht. Die
Beschleunigung des Fahrzeuges z. B. beim Anfahren wird also durch die Schaltungen
nicht unterbrochen, die Geschwindigkeit desselben nimmt stetig zu im Gegensatz zu
den üblichen Anordnungen, bei denen während des Schaltvorganges die Geschwindigkeit
abfällt. Die höchste oder die vom Fahrzeugführer gewünschte Geschwindigkeit wird
deshalb wesentlich rascher erreicht als bei der üblichen Anordnung und Schaltweise
und auch rascher als bei anderen bekannten Einrichtungen ohne Zugkraftunterbrechung,
da während der Schaltung eines der beiden Wechselgetriebe über das andere mit voller
Leistung weitergefahren wird.
-
Zur Abkürzung der Schaltzeit können Schalthilfseinrichtungen bekannter
Art vorgesehen sein, durch welche die Drehzahl der vor dem Einrücken stehenden Kupplungsglieder
in den Wechselgetrieben auf die Einrückdrehzahl erhöht oder herabgesetzt und dadurch
der Ablaur des Schaltvorganges beschleunigt wird.
-
Bei der Anordnung nach der Erfindung ergibt
sich
der Vorteil, daß jedes der Wechselgetriebe in bezug auf Abnutzung nur für die Hälfte
der Antriebsleistung bemessen zu werden braucht, da die volle Motorleistung nur
während der kurzen Schaltzeit, die für jedes der Getriebe notwendig ist, durch dieses
übertragen werden. muß. Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich dadurch,
daß der Antrieb von der Motorwelle auf die Wechselgetriebe ins Schnelle übersetzt
wird. Dies kann ohne besonderen weiteren Aufwand von der Welle des Antriebsmotors
aus in der ohnedies erforderlichen Übertragung auf die beiden Wechselgetriebe erfolgen.
Da durch die Verteilung der Leistung auf zwei Wechselgetriebe und eine derartige
Übersetzung, die beispielsweise a : i betragen kann, das zu übertragende Drehmoment
auf ';'4 desjenigen an der Motorwelle herabgesetzt wird, ergeben. sich durch die
Einrichtung nach der Erfindung kleine Getriebeabmessungen.
-
Durch die Zusammenfassung der beiden Wechselgetriebe und der Ausgleichvorrichtung
in einem gemeinsamen Gehäuse ist eine denkbar gute Ausnutzung des Raumes möglich,
wobei der durch die beiden Wechselgetriebe mit ihren- Hauptkupplungen und die sperrbare
Ausgleichvorrichtung in Anspruch genommene Raum denkbar klein gehalten werden kann.