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Selbsttätig schaltendes Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht
sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem
zwischen dem Motor und jeder Getriebestufe :eine diese selbsttätig schaltende Fliehkraftkupplung
vorgesehen ist und jede :der unter dem Höchstgang liegenden Stuften wenigstens eine
Überholungskupplung enthält, die in dieser Stufe beim Einschalten der folgenden
Stufen ein Überholen gestattet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit dem gleichen selbsttätig
schaltenden Getriebe für die unter dem Direktgang liegenden Stufen zwei verschiedene
Untersetzungsgruppen zu erreichen. Diese Aufgabe soll also ohne ein bekanntes Zweigangzusatzgetriebe
gelöst werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Kupp--lun.gsschluß in den unter
dem Direktgang liegenden Stufen von jedem der mit den Kupplungen verbundenen treibenden
Zahnräderpaare unmittelbar über zwei wahlweise von Hand schaltbare Zahnräderpaare
verschiedener Untersetzung fortleitbar ist. Dabei dient die eine Untersetzungsreihe,
nämlich die mit den größeren Untersetzungen, vornehmlich für Fahrt in gebirgiger
Gegend, während die andere Untersetzungsreihe im normalen Gelände Benutzung findet.
In beiden Fällen schaltet sich das Getriebe selbsttätig bis zur direkten Stufe :durch.
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Im einzelnen ist die Ausführung so getroffen, :daß die-auf -der Hauptwelle
sitzenden getriebenen Zahnkränze der getriebenen Zahnräderpaare einen gemeinsamen
Träger haben, der mit Hilfe eines gemeinsamen Freilaufs auf der zugehörigen Nabe
gelagert ist, und
daß die mit den getriebenen Zahnkränzen in Einsgriff
stehenden, auf der Vorgelegewell sitzenden Zahnräder wechselweise mit der Vorgelegewelle
kuppelbar sind.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
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In der Zeichnung stellt Fig. i einen Achsenschnitt durch ein dreistufiges
Getriebe dar, dessen erste und zweite Stufe mit je zwei verschiedenen Untersetzungen
betrieben werden können. Die zur Schaltung der drei Stufen dienenden Fliehkraftkupplungen
sind auf einer Seite des Getriebes angeordnet.
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Fig. 2 zeigt das gleiche Getriebe wie Fig. i mit dein Unterschied,
daß eine der drei Kupplungen, nämlich die den Direktgang schaltende Kupplung, voll
den die unteren Gänge schaltenden Kupplungen getrennt auf der allderen Seite des
Getriebes angeordnet ist. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß eine Hohlwelle
gespart wird.
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Fig. 3 zeigt in einem Diagramm die Fahrzeuggeschwindigkeiten in Abhängigkeit
von der Motordrehzahl bei den verschiedenen L: ntersetzungsreihen.
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In Fig. i ist finit i ein treibendes Kettenrad bezeichnet, das vom
Motor aus angetrieben wird. Dieses Kettenrad sitzt gemeinsam mit dem Fliehgewichtsträger
2 der den ersten Gang schaltenden Kupplung 3 auf einer Hohlwelle .l. Bei ansteigender
Motordrehzahl und Lei Einschaltung der ersten Gangkupplung 3 geht der Kraftfluß
über den Lamellenträger 5 zur Hohlwelle 6 über. Mit der Hohlwelle 6 stellt fest
in Verbindung das Zahnrad 7, das mit dem auf der Vorgelegewelle 8 sitzenden Zahnrad
9 kämmt. Das Zahnrad 9 klemmt über einen Freilauf Io auf der Vorgelegewelle 8 fest
und nimmt diese zwangläufig mit. Auf der Vorgelegewelle 8 sitzen zwei Verschieberäder
i i und 12, die wahlweise durch Schaltbetätigung zur Kraftübertragung eingeschaltet
werden können. Im vorliegenden Falle stellt das Zahnrad i i im Kraftfluß, und zwar
kämmt dieses Zahnrad mit dem auf dem Radkörper 13 sitzenden Zahnkranz 14. Der Radkörper
13 klemmt über einen Freilauf 15 auf der Nabe 1'6 und zwingt dadurch die getriebene
Welle 17 zur Mitnahme. Auf der Welle 17 sitzt fest das Ritzel 18, das beispielsweise
bei einem Motorrad mit dem Hinterrad über eine Kette verbunden ist. In diesem Falle
bewegt sich das Fahrzeug in der ersten Stufe, und zwar in der schnelleren Geschwindigkeitsgruppe.
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Auf der Vorgelegewelle 8 sitzt fest mit ihr verbunden das Zahnrad
i9, das, mit dein Zahnrad 2p kämmt. Das Zahnrad 2o sitzt auf der Hohlwelle 21, mit
deren anderem Ende der Fliehgewichtsträger 22 in fester Verbindung stellt. Bei erhöhter
Geschwindigkeit des Fahrzeuges in der ersten Stufe bzw. bei einer bestimmten Drehzahl
des Fliehgewichtsträgers 22 schaltet dieser die Kupplung 23 ein, und der Kraftfluß
geht nun vom Kettenrad i über die Kupplung 3, den Lamellenträger 5, die Kupplung
23, den Fliehgewichtsträger 22, das Zahnradpaar 20, i9 auf die Vorgelegewelle 8
und von dieser über das Zahnradpaar i 1, 14 auf die getriebene Welle 7 bzw. auf
(las Abtriebsritzel 18 über. Die Vorgelegewelle 8 wird dabei gegenüber dem Betrieb
in der ersten Stufe mit erhöhter Drehzahl angetrieben und kann in dem Freilauf Io
das Rad cl überholen.
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Bei weiterer Beschleunigung des Fahrzeuges in der zweiten Stufe wird
der Fliehgewichtsträger 24, der auf fier getriebenen Welle i/- sitzt, immer mehr
in höhere Drehzahlen versetzt und schaltet die Kupplung 25 ein. Dadurch ist die
direkte Stufe eingeschaltet, und der Kraftfluß geht nun vorn Kettenrad i über die
Kupplungen 3 und 23, den Lamellenträger 26, die Kupplung 25 und den Fliehgewichtsträger
24 zur getriebener, Welle 17 bzw. zum Abtriebsritzel 18 über. Hierbei gestattet
der Freilauf 15 eine Überholung der Welle 17 in dem Radkörper 13.
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Will man für -die unter dem Direktgang liegenden Stufen die andere
Geschwindigkeitsgruppe, und zwar im Ausführungsbeispiel die mehr untersetzte Gruppe,
in Kraftfluß bringen, dann wird das Zahnrad i r in Pfeilrichtung <-i verschoben,
so daß die Klaueiikupplung 27 außer Eingriff kommt, In der gleichen Richtung wird
(las "Zahnrad 1: verschoben, so daß dieses mit der Verklauung 28 in Eingriff kommt.
Jetzt geht der Kraftfluß in den unteren Stufen anstatt über das Zahnradpaar i i,
1.1 jeweils über das Zahnradpaar 12, 29. Bei dieser Schaltung kann die erste Stufe
wiederum bis zu der gleichen Motordrehzahl ausgefahren werden, bei der über das
Zahnradpaar i9, 2o die Kupplung 23 rückläufig zum Einschalten gebracht wird. Die
Fahrzeuggeschwindigkeit ist allerdings in diesem Augenblick infolge fier größeren
Untersetzung geringer, als sie es bei eingeschaltetem Zahnradpaar 11, 14 war. Durch
die größere Untersetzung ist es aber i insbesondere möglich, die zweite Stufe bis
zu einer höheren Motordrehzahl auszufahren, bevor die Kupplung 25 der direkten Stufe
anspricht. In diesem Falle ist die Fahrzeuggeschwindigkeit im Augenblick des Schaltens
i der Kupplung die gleiche wie bei eingeschaltetem Zahnradpaar 11, 14, da die Schaltung
der direkten Stufe in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.
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Die Fig. 2 zeigt die gleiche Ausführung i wie die Fig. i (vgl. die
entsprechenden Bezugszeichen) mit der Ausnahme, daß die den
direkten
Gang schaltende Kupplung 25 auf der den anderen: Kupplungen gegenüberliegenden Getriebeseite
angeordnet ist. Bei dieser Ausführung ist die in Fig. i dargestellte Hohlwelle 2
i in Fortfall gekommen.
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Inder Fig. 3 zeigen die Linien a, b, c den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeiten
in Abhängigkeit von der Motordrehzahl in den drei Stufen, wobei in den beiden unteren
Stufen die normale Untersetzung, d. h. in der getriebenen Zahnräderbrücke das Zahnräderpaar
i i, 14 eingeschaltet ist. Die Linien d, b'
zeigen den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeiten
in Abhängigkeit von der Motordrehzahl .mit in den unteren Stufen eingeschalteter
größerer Untersetzung, d. h. mit Kraftübertragung über das Zahnräderpaar 12, 29.
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Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, schaltet die erste Stufe (Linie a und
d) sowohl bei der einen wie bei der anderen Untersetzung bei gleicher Motordrehzahl
ein, da die Schaltung der -die erste Stufe schaltenden Kupplung ausschließlich von
der Motordrehzahl abhängig ist. In beiden Untersetzungen wird auch die erste Stufe
bis zur gleichen Motordrehzahl ausgefahren. Die Fahrzeuggeschwindigkeiten liegen
jedoch bei der einen Unter-. setzung höher als bei der anderen.
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Da die Einschaltung der zweiten Stufe auch in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl erfolgt, liegen auch die Geraden, b, b', die den Verlauf der
Fahrzeuggeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bei den verschiedenen
Untersetzungen der zweiten Stufe darstellen, mit ihren Anfangspunkten genau untereinander.
Da jedoch die Einschaltung der direkten Stufe in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
erfolgt, werden die beiden Untersetzungen der zweiten Stufe nicht bis zu einer gleichen
Motordrehzahl, sondern bis zu einer gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit ausgefahren.
Daraus ergibt sich, daß das Fahrzeug bei Betrieb in der zweiten Stufe mit der größeren
Untersetzung in einem .erheblich größeren Drehzahlbereich des Motors ausgefahren
werden kann als bei Wahl der kleineren Untersetzung. Diese Betriebsweise ist für
Fahrten im gebirgigen Gelände außerordentlich wichtig.
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An dem Verlauf der die Fahrzeuggeschwindigkeiten in Abhängigkeit von
der Motordrehzahl darstellenden Geraden c für .den Direktgang wird durch die Wahl
der verschiedenen Untersetzungen für die unteren Stufen nichts geändert.