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Antrieb für Kraftfahrzeuge mit mechanischem und Flüssigkeits-Getriebe
Die Erfindung bezieht sich auf Kraftfahrzeuge mit insbesondere am hinteren Ende
angeordneter Kraftanlage, wodurch ein besserer Wirkungsgrad bei der Kraftübertragung
und eine geschlossene und dabei doch leicht zugängliche Bauart erzielt werden. Diese
Anordnung ist besonders für große Fährzeuge, wie Omnibusse, Schlepper und Traktoren.
geeignet.
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Die Erfindung bezieht sich tt. a. auf eine Anordnung des Antriebes
mit quer und parallel zu der angetriebenen .ochse liegendem Motor und ein mit einem
Turbo\vandler versehenes, in einem schrägen Winkel zwischen der Achse und dem Motor
liegendes, leicht zugängliches Geschwindigkeitswechselgetriebe mit bestem N-Vi,rkungsgrad.
Sie betrifft ferner die Auswahlsteuerung, die nach Belieben des 1#'ahrers von Hand
oder selbsttätig erfolgen kann. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf Kupplungsvorrichtungen,
durch die der Fahrer zu jeder Zeit die Kontrolle über das Fahrzeug bei allen auftretenden
Straßenbedingungen hat. Zum Unterschied gegenüber anderen Vorrichtungen, wo Freilaufkupplungen
infolge ihrer Wirkung die Motorbremse ausschalten, kann jetzt der Fahrer das selbsttätige
Auswählen der Antriebsgeschwindigkeit ausnutzen.
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Ferner hat die Erfindung Verbindungsmittel zu den anderen Steuerungen
für die Übertragung der Geschwindigkeit, wodurch das genaue Einhalten der Arbeitsbedingungen
des gekuppelten Antriebes möglich ist. Weiterhin sind erfindungsgemäß Mittel zum
völligen Abschalten des Rückwärtsganges während des Vorwärtsantriebes vorhanden,
wodurch Kraftverluste und das Buttern der Getriebe-
Schmiermittel
unterbunden sind. Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf das zwangsläufige
Entkuppeln des Gegenzahnrad- oder Untersetzungsgetriebes während des Vorwärtslaufs,
wodurch sich derselbe Vorteil ergibt.
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Die Erfindung sieht ferner selbsttätig arbeitende Steuermittel für
die Vorwärtsgangübersetzung vor; die durch wahlweise Betätigung von Reibungskupplungen
und von Klauenkupplungen nebst Zwischengesperre zwischen den 'handbetätigten und
selbsttätig arbeitenden Steuerorganen für die Teile geschaltet wird, wodurch, wie
vorstehend angegeben, eine vollkommene Sicherung gegen das Verlieren der Übersicht
über die Steuerungsarbeit durch den Fahrer gewährleistet ist und ferner ein automatisches
Verschieben auf höhere Geschwindigkeit unterbunden wird, wenn die Antriebsbedingungen
und das Drehmoment niedrig sind. Diese Sperrsteuerung ist besonders wichtig.
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Schließlich ist noch als weiteres Merkmal eine Handsteuerung zu erwähnen,
durch die ein Lösen verhindert und die direkte Kupplung des Antriebes aufrechterhalten
wird, wenn es in bergigen Gegenden erwünscht ist. Durch diese Steuerung wirkt der
hydraulische Teil des Antriebes der Vorrichtung wie eine Bremse.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung des auf der "Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispieles.
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Fig. i ist ein Längsschnitt des Antriebes gemäß der Erfindung, der
in seinem Aufbau einer bekannten Anordnung ähnelt, aber sich davon in bestimmten,
nachstehend näher angegebenen wichtigen Einzelheiten unterscheidet; Fig. 2 zeigt
einen Ausschnitt aus dem oberen Teil der in Fig. i dargestellten Anordnung in der
Ansicht und zeigt die Beziehungen der äußeren Steuerung der Kupplung; Fig.3 zeigt
in vergrößertem 11laßstabe teilweise in der Ansicht, teilweise im Schnitt einen
der in Fig. 2 dargestellten Lenker; F i21- d zeigt einen Längsschnitt durch das
Getriebegehäuse für den Vorwärtsgang und den Rückwärtsgang nach Fig. i, aber in
einer solchen Richtung, daß die Einzelheiten der Beziehungen der Zahnräder zueinander
sichtbar werden; Fig. 5 zeigt schematisch die selbsttätige und die Handsteuerung
mit besonderem Hinweis auf die übereinanderliegenden Steuerungen für die Lenkerverbindungen
der Fig.2 und 3; Fig.6 zeigt einen Grundriß der Gesamtanordnung des Antriebes nach
der Erfindung, der im einzelnen die Anordnung der äußeren Steuermittel erkennen
läßt, die erforderlich sind, die Steuerungen in der erforderlichen Reihenfolge entsprechend
Fig.5 auszuführen; Fig.7 ist eine schaubildliche Darstellung, teilweise in der Ansicht,
teilweise im Schnitt, der Schalthebelanordnung für den Vorwärts- und Rückwärtsgang,
die mit einem Teil des Gestänges der Fig. 6 in Verbindung steht und im Fahrergehäuse
liegt; Fig. 8 -ist eine schematische Ansicht einer Anordnung, die zu der in den
anderen Figuren hinzukornmt, um eine besondere Bremswirkung im hügeligen. Gelände
zu gewährleisten.
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Gemäß Fig. r ist die Motorwelle i mit einem Schwungrad 2 verbunden,
dessen Flansch durch Bolzen mit dem Flansch _5 der .1»triebkegelradnabe in Verbindung
steht, die bei 3 mit denn Wellenstumpf d verkeilt ist, der in Lagern 7, 8 gelagert
ist. Der Motor treibt unmittelbar über Schraubenräder io, io' und die Querwelle
i i die in Fig. i nicht dargestellte Förderpumpe P. Die Zähne 12 des auf dem Wellenstumpf
sitzenden Kegelrades ragen in einen Raum hinein, der von Teilen des Gehäuses ioo,
ioo'l gebildet wird. Das Motorgehäuse 99 ist bei x-.r durch Bolzen mit dem Gehäuse
ioo verbunden, an dem <las Gehäuse loo° durch Bolzen 98 angeschlossen ist. In
dem Gehäuse ioo ist der gesamte Zahnradantrieb B und das Antriebsübertragungskegelrad
13, das mit 12 im Eingriff ist, untergebracht.
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Das Turbinen- und Kupplungsgehäuse iooc ist bei 1,-v geteilt. Die
Kopfplatte loob ist bei Z--
durch Bolzen mit (lern Gehäuse iooc verbunden.
Der hintere Abtriebsteil des Zahnradgehäuses ioo ist durch die Kopfplatte lood abgeschlossen.
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Durch die Kappe iooe wird das Endlager des Getriebes gehalten. Das
Wellenstumpfgehäuse iooR ist über Bolzen mit dem Gehäuse ioo verbunden. Die Vereinigung
der Teile 99, Zoo, loo°, loob, looc, lood, ioo" ergibt eine genaue und kräftige
Ausrichtung der Mitten der Wellen und der rotierenden Teile und eine starre Verbindung
der ganzen Anordnung mit dem :Motor.
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Die in den Lagern io4, io5 gelagerte Welle 2o treibt (las Vorwärts-
und das Rückwärtsganggetriebe. Auf dieser Welle ist die Kupplungsnabe 16 verkeilt,
die zu der Kupplungsplatte 15 für den direkten Antrieb) gehört. Außerdem ist auf
der Welle 2o der Gleitteil 3o der Klauenkupplung durch einen Gleitkeil gleitbar
geführt. Auf der über Bolzen mit der Kupplungstrommel 21 \-erbundenen Antriebsliohlwelle
i9 sitzt das Kegelzahnrad 13. Diese Kupplungstrommel 21 enthält eine Druckplatte
22, die zwischen der Innenfläche eines an der Trommelwand sitzenden Bandes und eines
mit der Trommel verbundenen Winkelringes 23 liegt. Ferner ist eine Scheibenfeder
24 vorgesehen, die Tiber das Ringlager 25 verschiebbar ist und die verschiebbare
Platte 22 gegen die Platte 15 oder die Platte 17 drückt, wodurch entweder die Antriebstrommel
21 oder aber die auf der Hohlwelle 18 sitzende Kupplungsplatte 17 mitgenommen wird.
Die Hohlwelle 18 steht mit der Turbinenpumpe i in Verbindung.
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Die Anordnung der Reibungskupplung ist bereits bekannt.
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Der Turbowandler T besteht aus einer Antriebspumpe I, Abtriebsturbinenringen
O, O°, Ob Sowie Leitradringen R und R°. Die Pumpe I ist mit der Hohlwelle
18 der Kupplungsplatte 17 verbunden. Die Abtriebsturbinenringe O, O°, Ob
sind an dem Flansch der Klauenkupplung 31 angeschlossen,
während
die 1_eiträder R, R° mit dem Gehäuse ioo verbunden sind.
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Die: Welle 2o ist mit Gleitkeilen versehen, damit der (;leitteil3o
mit seinem Klauentei132 in den Klauenteil 31 der Kupplung fassen kann.
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Die bei 42 drehbar gelagerte (;al)el 4i bringt die Klauenteile
31, 32 in und außer Eingriff. Die Klauen der Kupplungsteile sind an ihren
einander zugekehrten I?nden geneigt, so daß beim Verschieben des Gleitteiles
30 in Kupplungsrichtung ein Eingriff nicht erfolgt, wenn der Klauenteil32
sich schneller als der Klauenteil 31 dreht, da dann die Kupplungszähne des einen
Teiles nicht gegenüber den Lücken des anderen Teiles liegen. In dem Moment, wo die
Klauenteile gleich schnell laufen, kann (las Kuppeln erfolgen, da jetzt die Zähne
ineinandergreifen können. Wenn der Kupplungsteil 3 1 schneller als der Kupplungsteil
32 läuft, dann erfolgt leim Kupplungsversuch ein Krachen. Dieser Nachteil wird durch
die nachstehend beschriebenen Steuerungen vermieden.
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In einer bekannten Ausführung ist ein Schwungrad gezeigt, das mit
einer Steuerung für eine Doppelkupplung versehen ist, die unter der Wirkung einer
Federscheibe steht, welche über ein (;leitlager von einer Welle betätigt wird. Hierdurch
wird der Nlotor mit der Al)triel)sliohlwelle oder mit der l'utnpe des Drehmomentenwandlers
verbunden.
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Die Anordnung von 1)oppelreibungskupplungen und die Steuerung nach
der Erfindung ähneln dieser früheren Ausführung, vermeiden aber die aus der Verwendung
der Freilaufkupplung entstehenden Schwierigkeiten, indem dafür die Klauenkupplung
31, 32 verwendet und durch die Vorrichtung gesteuert wird, welche die Doppelr ibungskupplung
schaltet. Bei der Vorrichtung wird durch die Betätigung der Doppelkupplungsschaltuiig
gleichzeitig die Klauenktipplung 31, 32 betätigt, so daß beim Ausrücken der Turbinenkupplungsplatte
17 die Klauenkupplung automatisch ausgerückt wird und umgekehrt.
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Die in der Trommel 21 befindliche Druckplatte 22 ist axial beweglich.
Auf der Welle 20 sitzt die aufgekeilte Nabe 16 nebst Kupplungsscheibe 15. Um die
Welle 2o dreht sich die Hohlwelle 18, die mit der Kupplungsnabe 14 verkeilt ist,
welche mit der Kupplungsscheibe 17 verbunden ist. I)ie Kupplungsanordnung wird wirksam,
wenn die Scheiben 15 und 17 eingerückt werden müssen. Zusätzlich zu der bekannten
Vorrichtung ist im vorliegenden Fall die Klauerikupplung 31, 32 mit einer besonderen
Schaltung versehen.
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Fig.2 zeigt eine Außenansicht des Schaltgestänges für die Kupplung
nach Fig. i.
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Hiernach ist die Welle 5o in dem Gehäuse ioo gelagert und außerhali
desselben mit dem Hebel 51 innerhalb mit der Gabel 52 verbunden, die. zum Bewegen
der Zapfen 53 dient, über die der innenliegende Teil der Kupplungsscheibenfeder
24 verschoben wird. Die durch das im Gegenuhrzeigersinn erfolgende Verschwenken
des Hebels 51 verlagerte Sclifibetifeder 24 drückt nach rechts auf die Druckplatte
22 der Fig. i, wodurch die auf der Hohlwelle 18 sitzende Scheibe 17 eingeklemmt
wird und die Motorbewegung auf die Pumpe I überträgt. Wird der Hebel 51 im Uhrzeigersinn
nach Fig. 2 bewegt, dann wird die Scheibe 15 zwischen der Druckplatte 22 und der
Trommel 21 festgeklemmt und überträgt die Motorbewegung im direkten Antrieb auf
die massive Welle nach Fig. i.
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Die parallel zur Welle 504 liegende Welle 22 'hat eine Gabel 41 zum
Verschieben des Gleitstückes 30 der Klauen'kupplung. Ferner ist ein auf der Außenseite
des Gehäuses liegender Arm 61 auf der Welle 42 befestigt, der zusammen mit dem Hebelarm
51 der Welle 5o über den nachgiebigen Lenker L betätigt wird.
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Fig. 3 zeigt den Aufbau dieses Lenkers. Hiernach ist der Hebelarm
51 mit einer Bohrung für den Drehbolzen 64 des Zylinders 65 versehen, der durch
eine Schraubkappe 66 an dem einen Ende verschlossen ist und Federn 67, 68 sowie
einen Kolben 70 mit Kolbenstange 69 aufnimmt. Der Kolben 70 liegt zwischen
den beiden Federn 67, 68. Die Kolbenstange 69 ist an ihrem unteren Ende mit einem
Gabelkopf 72 versehen, der gelenkig mit dem Arm 61 der Welle 6o der Kupplungsgabel
41 verbunden ist. Der Gabelkopf 72 kann durch Verschrauben auf der Kolbenstange
69 verstellt werden.
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Wird beim Einrücken der Turbinenkupplungsplatte 17 der Hebelarm 51
im Gegenuhrzeigersinn bewegt, dann wird auf das Kupplungsgleitstück 30 ein Bach
links gerichteter Ruck ausgeübt (Fig. i), wodurch die Feder 68 zusammengepreßt wird
und so weit nachgibt, bis die Kupplungszähne der Kupplungsteile 31, 32 bei synchronem
Lauf in Eingriff gelangen, wodurch die Turbine mit dem Motor und der Abtriebswelle
gekuppelt ist.
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`Renn die Kupplungszähne der Kupplungsteile 31, 32 sich bei asynchronem
Lauf außer Eingriff befinden, dann halten die Federn 67, 68 den Kolben 7o außerhalb
der Mittelstellung, in die er erst beim Kuppeln zurückkehrt.
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NN'enn die Bewegung des Hebelarmes 51 beim Entkuppeln der Turbinenkupplung
17 im Uhrzeigersinn fortgesetzt wird, dann wird, während das an den flachen Seiten
der Zähne 31, 32 angreifende Drehmoment ausreicht, um ein Entkuppeln zu verhindern,
durch das Aufheben des Drehmomentes an der Pumpe I nur die Drehmomenteneinwirkung
der bewegten Abtriebsschaufelräder überwunden. Wenn die Wirkung des Rückwärtsdrehmomentes
eines Turbowandlers klein ist, dann ist die Entkupplungskraft, die für das Gleitstück
aufzuwenden ist, nur einige Kilogramm, so daß, falls erforderlich, diese Arbeit
von Hand ausgeführt werden kann.
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Die mit dem beschriebenen Antrieb und der Steuerung gewonnene Erfahrung
zeigt, daß das gleichzeitige Schalten der Turbinenantriebskupplung 17 und der Abtriebskupplung
31, 32 narrensicher und einfach ist. Die miteinander im Eingriff befindlichen Enden
der Kupplungszähne verlaufen unter einem solchen Schraubenwinkel, daß, wenn in dem
für die Turbine benötigten Kupplungsintervall
das Fahrzeug stillsteht
oder aber über die Abtriebswelle mit abnehmender Geschwindigkeit bewegt wird, so
daß ein Schalten vom direkten Antrieb auf einen anderen Gang erfolgt, die Kupplungszähne
sich beim Versuch des Kuppelns abstoßen, wenn die Abtriebswelle 20 schneller als
das Turbinenlaufrad R läuft. Durch das Einrücken der Turbinenantriebskupplung
17 bei Freigabe der Kupplung 15 für den direkten Antrieb wird die Geschwindigkeit
der Welle 2o durch das Fahrzeuggewicht herabgesetzt, während die Motorgeschwindigkeit
auf die Pumpe 1 wirkt. Wenn der Turbowandler unbelastet ist, dann werden das Abtriebslaufrad
R und der Kupplungsteil 31 durch die Pumpe schnell von O auf synchrone Geschwindigkeit
mit dem Kupplungsteil 32 gebracht, der sich mit der Welle 2o dreht.
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Das in Fig.4 im einzelnen gezeigte Vorwärts-und Rückwärtsganggetriebe
besteht aus der Hauptwelle 20, der Abtriebswelle 12o, die beide in dem Gehäuse ioo
gelagert sind. Die Abtriebswelle 120 liegt in einem in der Gehäusestirnwand sitzenden
Führungslager 121. Auf der Welle 20 sind ein Zahnrad 35 und ein Zahnring 36 befestigt.
Auf der Abtriebswelle 120 sitzt eine gezahnte Hülse 37, auf der das verschiebbare
Zahnrad 38 zwecks gemeinsamer Drehung angeordnet ist.
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Die parallel zur Welle 20 liegende Welle 4o trägt ein verschiebbares
Zahnrad 43, das mit einem Flansch 44 in den gabelförmigen Ringkragen des Zahnrades
38 faßt.
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Wie Fig.4 erkennen läßt, verbindet das Gleitrad 38 die beiden Wellen
2o, 12o, so daß ein direkten Antrieb von i : i besteht, während die "Zahnräder auf
der Welle 4o in Ruhe sind.
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Die Zwischenwelle 45 trägt das Zwischenrad 46, (las zwei Zahnringe
47, 48 besitzt. Das Zwischenrad 46 ist axial nicht beweglich. Die Mittellinien der
Wellen 20, 40, 45 und die axialen Abstände der Zahnräder liegen so zueinander, daß
das auf der Welle 120 verschiebbare Zahnrad 38 mit den Zähnen 48 des Zwischenrades
45 in Eingriff gelangt, wenn das verschiebbare Rad 38 nach rechts bewegt wird. Das
Gegenzahnrad 43, das auf der Welle 40 sitzt, ist ständig mit dem Zahnring 47 des
Zwischenrades 46 im Eingriff. Durch Verschieben des Gleitrades 48 aus der direkten
dargestellten Antriebslage nach rechts gelangen die innenliegenden Zähne des Gleitrades
34 außer Einriff mit den Zähnen 36 und somit in Leerlaufstellung. Bei der anschließenden
Bewegung des Gleitrades 38 nach links gelangt das Zahnrad 43 mit dem Zahnrad 35
in Eingriff. Außerdem kommen dabei die Zähne des Gleitrades 38 mit den Zähnen des
Zahnkranzes 48 in Eingriff.
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Das Entkuppeln erfolgt umgekehrt. Das Gleitrad 38 gibt zuerst den
Zahnkranz 48 frei. Anschließend gelangt das Zahnrad 43 außer Eingriff mit (lern
Zahnkranz 47, wenn das Gleitrad 38 beim l'bertragen des direkten Antriebes über
die Zähne 34, 36 mit der Welle 20 gekuppelt wird.
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Hierdurch werden die bei den bekannten Getriebeanordnungen auftretenden,
durch (las litrttern des Schmiermittels sich ergebenden Verluste vermieden, da das
Gegenzahnrad und die Zwischenzahnräder während des Vorwärtsantriebes in Ruhe sind.
Das Eingreifen des ersten Zwischenrades vor der Verbindung des anderen Zwischenrades
mit der Abtriebswelle ist wichtig, da sich dadurch der Körper 46, schon bevor er
mit den 'feilen 38, 48 in Eingriff gelangt, unbelastet drehen kann. Der Eingriff
erfolgt bei stillstehendem Fahrzeug und ohne Belastung der Welle 20 durch ein Drehmoment.
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Die äußere Schaltung für den Antrieb kann dabei einfach sein und sich
nur auf die Betätigung eines einzigen Schaltmittels erstrecken, das im vorliegenden
Fall der Hebelarm 51 zum Verschieben der direkten Antriebsverbindung ist.
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Eine besondere Vorsicht ist hierbei nicht notwendig. Beim Schalten
vom Wandlerantrieb auf direkten Antrieb wird vorteilhaft der Kupplungsteil 32 vor
dem Einschalten des direkten Antriebes ausgerückt, da sonst das Entkuppeln des Gleitteils
30 schwierig ist, weil der Drelnnornentenzug an der Abtriebsturbine mit steigender
Motorgeschwindigkeit nahezu auf seinen maximalen Wert ansteigen kann. Das wird vermieden
durch Einstellen des Kupplungsabstandes und entsprechendes Bemessen des Steuerhebels
und der Lenkeranordnung sowie durch eine bestimmte Feder- und Stützkraft der Federn
67, 68, so daß beim Arbeiten die gewünschte Reihenfolge gewährleistet ist.
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Die absolute Verschiebebewegung des oberen Teiles des Hebelarmes 51
zwischen dem Wandler und dem direkten Antrieb ist, wie die in Fig.2 angedeutete
Stellung zeigt, klein. An dem Gehäuse ioo ist der Druckzylinder 8o befestigt, aus
dem die mit dem oberen Ende des Hebels 51 gelenkig verbundene Kolbenstange 81 herausragt.
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Das Schaltdiagramm der Fig. 5 zeigt die Wirkung der Flüssigkeitskraft
atif den in dein Zylinder 8o verschiebbaren, mit der Kolbenstange 81 verbundenen
Kolben 82, der unter der Wirkung der Feder 83 steht und den Hebelarm 5i in die unmittelbare
Antriebsstellung verschiebt.
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Der Druckluftbehälter A füllt sich automatisch und beschickt die Steuerung
für die Kupplung über das Magnetventil V, das über die Leitung i io mit dem Behälter
<4 verbunden ist und über die Leitung i i i rnit der Flüssig'keitsdruckleitung
112 in Verbindung steht.
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Die Druckflüssigkeitssteuerung, die zur Betätigung des Geschwindigkeitswechsels
beim Vorwärtsantrieb dient, überwacht gleichzeitig die Motordrossel und steuert
sie beim Schalten des Getriebes. Die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt
automatisch durch den Regler für die Abtriebsgeschwindigkeit und wird durch die
Gashebelstellung verändert. Die Steuerl),ew#egungerr werden elektrisch ausgeführt.
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Die Steuerung ähnelt einer bekannten Steuerung. Sie ist eine elektrisch
arbeitende Drosselschaltvorrichtung, die zur Erleichterung des Kuppelns und Eritkuppelns
der IClatienkupplung dient und eine normalerweise stromlose Zw ischenschalteranordnung
aufweist,
die nur betätigt wird, wenn beim Verschieben ein Intervall eintritt. Ferner ist
eine Anordnung vorgesehen, durch die selbsttätig das Übersetzungsverhältnis des
Gashebels und des Reglers in Abhängigkeit von der Fuß'hebelstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit
erfolgt.
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Ferner ist eine Vorrichtung zum Schließen und Öffnen der Drossel bekannt,
die durch Flüssigkeitsdruck betätigt wird, der zum Verschieben der Kupplungsvorrichtung
dient, welche zum Beschleunigen des Verschiebeintervalls und zur Vermeidung großer
Differentialgeschwindigkeiten der Kuppluugsteile verwendet werden. Ferner ist eine
Anordnung zur selbsttätigen Auswahl der Übersetzung bekannt, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit
und die Gashebelstellung gesteuert wird. Die Erfindung zeigt eine Steuerung, die
der älteren Ausführung ähnelt. Sie weist demgegenüber aber einige neue Merkmale
auf, durch die die Steuerwirkung besser und genauer ist und besonders die bei großen
Fahrzeugen auftretenden Antriebs- und Steuerungsprobleme besser bewältigt werden.
Diese neuen Merkmale sind auf Grund der mit den älteren Ausführungen gemachten Erfahrungen
gefunden worden.
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Ein Verfahren zur Betätigung dieser Steuerung für die Doppelkupplung
ist bekannt.
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Der Zutritt und die Steuerung des Flüssigkeitsdruckes zu der Arbeitsseite
des Kolbens 82 findet gemäß Fig. 5 statt, die ein Diagramm der hauptsächlich benötigten
Teile und Vorrichtungen zeigt.
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Der in dem Zylinder 8o befindliche Kupplungskolben 82 ist in der Stellung
gezeigt, von der aus das Verschieben des die Kupplung betätigenden Hebels 51 in
die Lage erfolgt, in welcher der Ring 25 der Fig. i die Feder 24 gegen die Kupplungsplatte
15 verschiebt.
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Durch die Erregung des Magnetventils h, wie es bekannt ist, wird der
gespeicherte Druck dem Zylinder 8o zugeleitet und verschiebt den Kolben 82 entgegen
der Wirkung der Feder 83 oder sperrt den Behälterdruck ab und gibt den im Zylinder
8o befindlichen Druck frei, so daß die Feder 83 den Kolben 82 nach links verschieben
kann.
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Der dem Magnetventil h zugeleitete elektrische Strom gelangt von der
Batterie über den Kontaktschalter S' und den Zahnradhebelschalter SE über den Schalter
S3 zu dem Reglerschalter S4.
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In der neutralen Stellung wird der Hub der Kolbenstange 81 durch den
schwingenden Anschlag 107 begrenzt, der in ihre Bahn gebracht wird, wenn der Luftdruck
den Kolben 82 in die direkte Antriebslage bringt und wenn Strom in der Spule io8
fließt.
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Der über das Magnetventil h der Leitung 112 zugeführte Druck verringert
die Schließbewegung der Motordrossel dadurch, daß der kleine in dem Zylinder 115
sitzende Kolben 114, dessen Kolbenstange 116 über den Winkelhebel 117 drehbar mit
der zur Drosselklappe führenden Stange i i9 verbunden ist, entgegen dem Druck der
Feder 121 verschoben wird.
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Der den Kolben 82 aufnehmende Zylinder 8o ist gegenüber der Luftleitung
113 offen, die auf der linken Seite des Kolbens 114 in den Drosselsteuerzylinder
115 mündet, so daß, wenn der Kupplungskolben 82 nach rechts über den Anschlug der
Leitung 113 hinausbewegt wird, der Druck auf die linke Seite des Kolbens 114 gelangt
und den auf der rechten Seite befindlichen Druck aufhebt, worauf die Feder 121'
die Drosselstange i 19 über den Winkelhebel 117 und die Kolbenstange 116 in die
Ursprungsstellung zurückbringt.
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Je nach der Einstellung wird der elektrische Strom über den Hauptschalter
S in zwei Teilströme aufgeteilt, von denen der eine zu dem Reglerschalter S4 und
über den Schalter S3 zum Magnetventil h gelangt, während der andere zu dem Getriebeschalthebelschalter
S2, dem Spulenschalter S1 und dem Magnetventil h fließt. Beim Steuern des Geschwindigkeitsreglers
wird über den Gasfußhebel Zoo und die Hebelverbindung toi, 202, 203 die Stange
204 der nachgiebigen Vorrichtung U betätigt, deren Kolben mit der Stange 2o5 verbunden
ist, der an dem Arm 117 b des die Drosselstange i i9 betätigenden Winkelhebels 117
sitzt. Normalerweise wird der zwischen den Stangen 2o5 und 204 auftretende Druck
durch die Feder 121" übertragen.
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Bei voller Drosselöffnung trifft der Gasfußhebel Zoo auf die auf dem
Bodenbrett befestigte Feder 220, wodurch der Fußhebelwiderstand vergrößert wird.
Die Vorrichtung .U öffnet den Schalter SS, wodurch der zum Regler und zum Magnetventil
h führende Stromkreis unterbrochen wird. Dadurch findet eine Übertragung des Antriebes
von der Kupplungsplatte 15 für den direkten Antrieb auf die Platte 17 für den Drehmomentenwandlerantrieb
statt.
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Wenn das Fahrzeug stillsteht und der Motor läuft sowie der vom Fahrer
zu bedienende Hauptschalter normalerweise geschlossen ist, dann wird beim Vorbewegen
des Hebels 24o nach Fig. 5 in die Stellung für den Vorwärtsantrieb das Gleitrad
38 der Fig. 4 mit den Zähnen 36 des Teiles 35 in Eingriff gebracht.
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Beim Niederdrücken des Fußhebels 200 wird die Motordrossel weiter
geöffnet. Der Drehmomentenwandler überträgt nun das Drehmoment auf die Welle 2o,
da die Kupplungsplatte 17 normalerweise eingerückt ist.
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Der über das Zahnrad 5oa der Fig. i angetriebene Regler 25o nach Fig.
5 schließt den Schalter S4, wodurch der Batteriestrom über den normalerweise geschlossenen
Schalter S3 zum Magnetventil h gelangt, das dadurch erregt wird und den Behälterdruck
nach den Zylindern 8o und 115 freigibt. Dadurch wird der Kupplungskolben mit der
Schubstange 51 nach rechts bewegt und die Kupplungsplatte 17 gelöst, während die
Platte 15 für den direkten Antrieb durch den Kolben 14, der sich nach links im Zylinder
115 bewegt und vorübergehend die Drossel schließt, eingerückt wird. Sobald der Kolben
82 die in den Zylinder 8o mündende Einlaßöffnung der Leitung 113 freigibt, gleicht
sich der Luftdruck zu beiden Seiten des
Kolbens 114 aus, so daß
die Feder 121' nunmehr die Drossel wieder öffnen kann.
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Der Antrieb erfolgt jetzt im direkten Gang, bis die Geschwindigkeit
des Reglers 250 so weit abnimmt, daß der Schalter S4 geöffnet wird, wodurch
der Magnetventilstromkreis unterbrochen wird und das Ventil V den Behälter
A absperrt, sowie den Druckauslaß aus dem Kupplungszylinder 82 freigibt.
Nun kann die Feder 83 den Kupplungsarm 51 und den Ring 25 in ihre Stellungen zurückbringen,
wodurch die Kupplungsplatte 17 eingerückt wird und damit die Antriebsverbindung
zum Turbowandler hergestellt ist.
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Durch den vorübergehenden Leerlauf der Drossel während des Schaltens
auf den direkten Gang mittels der Steuerung erfolgt eine Abkürzung des Schaltintervalls,
in dem sonst eine übermäßige Abnutzung der Reibungskupplungen stattfinden würde.
Wie die Erfahrung lehrt, ist es bei dieser Antriebsausbildung nicht erforderlich,
eine Gegensteuerung der Motordrossel während des Schaltens auf den Wandlerantrieb
vorzunehmen.
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Durch die Bewegung des Gasfußhebels 200, über die volle Drosselöffnung
hinaus, wird der Stromkreis des Magnetventils V durch Öffnen des Schalters S3 und
dadurch bedingtes Abschalten des Reglers 250 unterbrochen. Der Fahrer kann
daher durch die Vorwärtsbewegung des Gashebels 200 entsprechend dem durch die Feder
220 erzeugten Gefühl das Herunterschalten auf den Wandlerantrieb vornehmen. Die
Verbindung des Fußhebels Zoo mit der Vorrichtung U und dem Schalter S3 sowie die
Federkraft sind so gewählt, daß der Fahrer beim weiteren Bewegen des Fußhebels 200
auf einen erheblichen Widerstand stößt, und zwar gerade bevor der Schalter S3 durch
die Vorrichtung geöffnet wird. Diese Fußhebelgegenwirkung ist so einstellbar, daß
sie bei ungefähr voller Drosselöffnung oder etwas darüber bzw. darunter je nach
dem gewählten Antrieb und der Motorcharakteristik eintritt. Es sei nochmals erwähnt,
daß die Anordnung vorzugsweise so gewählt wird, daß die Wirkung der Abwärtsbewegung
des Fußhebels Zoo erst dann eintritt, wenn letzterer etwas über die bei voller Drosselöffnung
erforderliche Stellung hinaus ist.
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Während der Kolben 82 durch den Flüssigkeitsdruck nach der rechten
Seite der Fig.5 bewegt wird, stößt der schwingende Anschlag 107 gegen den Hebel
51. Der Spulenschalter S1 ist bei einer Stellung der Kolbenstange 81 geschlossen,
die der Öffnungsstellung für beide Kupplungsplatten 15, 17 entspricht. Durch Schließen
des Schalters S2 wird die Spule 1o8 erregt. Dieses Schließen des Schalters S2 findet
bei der Bewegung des Schalthebels 240 statt.
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Die vorstehend beschriebene Anordnung ist eine teilweise Weiterbildung
einer bekannten Vorrichtung.
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Gemäß Fig. 6 und 7 ist die Stange 230 mit dem Winkelhebel 231
verbunden, der an der durch das Bodenbrett hindurchgeführten Stange 232 angelenkt
ist, welche über den Hebel 233 gelenkig mit dem Teil 234 der Fig. 7 in Verbindung
steht. Außerdem ist die Stange 230 gelenkig mit dem drehbar an der Stange
236 angeschlossenen Winkelhebel 235 verbunden, der gelenkig mit dem Arm der Schubgabel
237 in Verbindung steht.
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Der Schalthebel 240 (Fig. 7) sitzt auf der Welle 239 und bewegt den
im Fahrergehäuse liegenden Teil 234 vorwärts. Der Hebel 240 und der Teil 234 können
hin und her bewegt werden. Infolge der drehbaren Befestigung des Hebels 240 ist
eine geringe seitliche Bewegung des Teiles 234 möglich. Der Hebel 240 ist in dem
E-förmigen Schlitz des oberen Teiles des Gehäuses 238 hin und her beweglich geführt
und kann in die seitlichen Ausnehmungen F, \r, R für Vorwärtsgang, Leerlauf und
Rückwärtsgang gebracht werden.
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Neben dem Hebel 240, der durch die Feder 24o° in Schaltstellung gedrückt
wird, ist der Schalter S2 angeordnet (Fig.5). Wenn der Schalthebel 240 bei geschlossenem
Schalter S2 in dem linken oder vollen. Teil des E-förmigen Schlitzes liegt, dann
ragt der drehbare Anschlag 107 des Schalters S1 in den Weg des an der Stange
81 sitzenden Hebels 51. Dadurch wird der Kolben 82 in der mittleren oder neutralen
Stellung im Zylinder 8o gehalten, wenn der auf der linken Seite des Kolbens 82 (Fig.
5) wirkende Druck ihn nach rechts verschieben will.
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Über den Hebel 240 wird bei entsprechender Lenkerverbindung das Gleitstück
38 der Fig. 4 durch die Stange 23o betätigt. Diese Ausführung stellt eine Verbesserung
gegenüber einer bekannten Anordnung dar.
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Das Schaubild Fig. 5 zeigt einen schwingenden Anschlag 251, der das
Lösen des Gleitteiles 3o der Klauenkupplung verhindert, so daß, wenn die Steuerung
bei übergroßem Drehmoment auf direktem Antrieb eingestellt ist, sich die getriebenen
Teile des Turbowandlers drehen und somit ein Brechen verhindern.
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Fig. 8 zeigt eine Hebelverbindung zwischen dem im Fahrersitz befindlichen
Hebel 26o und dem vierschwenkbaren Anschlag 251, der in der Nähe des auf der Welle
41 sitzenden Hebels 61 liegt, die das Kupplungsgleitstück 30 steuert.
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Der kurze Arm 260a des Hebels 26o ist Tiber die Stange 257, die Stange
255, den Winkelhebel 254 und die Stange 253 gelenkig mit dem Arm 251a des Anschlages
251 verbunden. Die Stange 257 ist mit der Stange 255 durch den Winkelhebel 256 verbunden.
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Bei der dargestellten Lage des Handhebels 26o bleibt die Klauenkupplung
31, 32 eingerückt. Wird der Hebel nach links bewegt, dann wird die Stange 255 gehoben
und dadurch der Teil 254 gedreht, der einen Zug auf die Stange 253 ausübt und somit
den Anschlag 251 aus der Bahn des Hebels 61 rückt, so daß die Feder 67 die Kraft
vom Hebel 51 zum Lösen der Kupplungsteile 31, 32 übertragen kann.
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Während die Abtriebsteile zwecks Ausübung einer von dem Widerstand
der Flüssigkeit im Drehmomentenwandler herrührenden Bremswirkung mit
der
Abtriebswelle gekuppelt sind, kann durch die beschriebene Anordnung die den direkten
Antrieb übertragende Kupplung 15 eingerückt werden.
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Vorstehend ist der Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung, und
zwar insbesondere mit Rücksicht auf bekannte Anordnungen klar und eingehend beschrieben
worden.
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Wie oben dargelegt, sind keine Ansprüche auf diese bekannten Ausführungen
gerichtet. Die Erfindung bezieht sich vielmehr auf Verbesserungen dieser bekannten
Vorschläge und offenbart hier zum erstenmal neue Merkmale und Erfahrungen sowie
ihre neuen und wertvollen Ergebnisse. Es sei besonders auf die Vorteile verwiesen,
die sich aus der neuen Kupplungssteuerung ergeben, durch die die Schwierigkeiten
vermieden werden, die bisher bei solchen Überholungskupplungen bei Antrieben dieser
Art auftreten. Dem Fahrer ist jetzt eine einfache und wirkungsvolle Kontrolle über
die Fahrzeugbewegungen gegeben.
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Die in den folgenden Ansprüchen beanspruchte neue Anordnung des Zahnradgetriebes
für den Vorwärts- und Rückwärtsgang, die einen völligen Leerlauf der Gegenzahnräder
während des Vorwärtsantriebes ermöglicht, dürfte in diesen Punkten durchaus neu
sein. Ferner dürfte die zusätzliche Steuerung, die in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben
ist, einen neuen Sicherheitsfaktor beim Befahren hügeligen Geländes und damit weitere
Vorteile gegenüber den bekannten Ausführungen dieser Art ergeben.
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Durch die in Fig. 5 gezeigte Steuerungsanordnung, bei der der auf
dynamischem Druck reagierende Schalter S6 eine größere Übersetzung bei niedrigen
Geschwindigkeiten und Drehmomenten des Fahrzeuges aufrecht hält, ergeben sich offensichtliche
Vorteile, da die Abnutzung und Beschädigung der selbsttätigen Verschiebe- und Wählvorrichtung
vermindert wird. Ebenso ist die beschriebene und beanspruchte spulenbetätigte Vorrichtung
zum Schalten des Leerlaufs durch Verlagern des die Kupplung betätigenden Teiles
5 i der Fig. 5 in Verbindung mit dem Verschwenken des Handhebels 240 beim Einrücken
des Schalters S2 von großer Bedeutung in der Gesamtkombination.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus dem in Fig. i und 4 im Schnitt dargestellten
Aufbau, und zwar besonders aus dem nach Fig.4, der die gegenseitige Anordnung der
Traglager, wie z. B. 121, den überragenden Teil des Gehäuses ioo, an dessen entgegengesetzten
Enden die Welle für den Zahnkörper 43 gelagert ist und das Kuppeln und Entkuppeln
der Gleitteile 44, 34 mit den Zahnkränzen 47, 48 des Rücklaufzwischenrades 'bewirkt,
zeigt.
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In der Einleitung der Beschreibung sind eine Reihe allgemeiner Angaben
enthalten, aus denen die Vorteile und Kennzeichen der Erfindung hervorgehen, deren
Merkmale nachstehend beansprucht sind und von denen angenommen wird, daß sie neue
Beiträge auf diesem Gebiet darstellen, und zwar nicht nur hinsichtlich der Raumanordnung
der Antriebsteile, sondern auch mit Bezug auf die ineinandergreifenden und miteinander
verbundenen handbetätigten und automatischen Steuerungen, wodurch größere Sicherheit
und vermehrte Ge= nauigkeit bei der Benutzung schwerer Fahrzeuge gegeben sind, besonders
da, wo die Forderung auf höhere Geschwindigkeit und schnelleren Gangwechsel im Stadtverkehr
wesentlich größer geworden sind.
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Die dargestellte und beschriebene Ausführung ist nur ein Beispiel
und soll in keiner Weise den allgemeinen Erfindungsgedanken erschöpfen. Vielmehr
sind Änderungen, Auslassungen und Hinzufügungen aller Art, welche Abweichungen von
der gezeigten Darstellung ergeben, durchaus mit erfaßt, wenn sie für den Fachmann
aus der Erfindung ohne weiteres folgen.