DE887456C

DE887456C - Antriebseinheit, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE887456C
Application number: DED2341D
Authority: DE
Inventors: Willy Naumann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1941-01-21
Filing date: 1941-01-21
Publication date: 1953-08-24

Description

Antriebseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Wechselgetriebe und einem diesem vorgeschalteten Zusatzgetriebe, und besteht darin, daß zwischen dem Zusatzgetriebe und dem Hauptgetriebe eine lösbare Kupplung angeordnet ist, damit beim Schalten des Hauptgetriebes die Massen des abgeschalteten Zusatzgetriebes nicht mitbeschleunigt oder mitabgebremst werden müssen.
Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen mit nachgeschaltetem Zusatzgetriebe hat der Erfindungsgegenstand den Vorteil kleinerer Ab- messungen für das Zusatzgetriebe infolge der sich ergebenden geringeren maximalen Drehmomente, weil nur das maximale Motordrehmoment und nicht, wie beim nachgeschalteten Zusatzgetriebe, das Gelenkwellendrehmoment aufzunehmen ist. Weiterhin ist durch die Anordnung der Reibkupplung zwischen Zusatz- und Hauptgetriebe ein leichteres Schalten des Hauptwechselgetriebes infolge der geringeren zu synchronisierenden Massen gewährleistet. Schließlich wird durch die später näher beschriebene Getriebekonstruktion erreicht, daß eine kraftschlüssige Umschaltung des Zusatzgetriebes unabhängig von jeder Automatik mit der-en Schwierigkeiten, und zwar ohne Zuhilfenahme eines Freilaufes erf(ilgt. Für die Aufnahme der Schaltstöße beim kraftschlüssigen Schalten ist eine dem Zusatzgetriebe vorgeschaltete Flüssigkeitskupplung vorgesehen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. i das nvischen Motor bzw. einer daran ange#flanschten Flüssigkeitskupplung und dem Wechselgetriebe angeordnete Zusatzgetriebe im Längsschnitt mit einem Schaltschema für eine z. B. elektrische Schaltvorrichtung, Abb. 2 und 3 die Schalthebelanordnung der Getriebeeinheit nach Abb. i in Seitenansicht und im, Querschnitt, Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV von Abb. 3, Abb. 5 und 6 ein Schaltschema für die Gangschaltung der Getriebeeinheit nach Abb. i.
Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel treibt die Motorkurbelwelle i eine Flüssigkeitskupplung 2-, 2a beliebiger Bauart an. Der angetriebene Teil :2a der Flüssigkeitskupplung sitzt auf der Welle 3 eines Zusatzgetriebes fest, das zwischen der erwähnten Flüssigkeitskupplung und einem üblichen mehrgängigen Kraftf ahrzeugwechselgetriebe beliebiger Bauart und Gangzahl angeordnet ist. Auf der Welle 3 sitzt ein Zahnrad 5 fest, das mit einem Rad 6 eines aus Doppelrädern 6, 7 bestehenden Planetenradsatzes im Eingriff steht. Das Zahnrad 7 der Planetenräder steht mit einem auf der Abtriebswelle 8 des Zusatzgetriebes fest sitzenden Rad 9 im Eingriff. Die Abtriebswelle 8 ist als Hohlwelle ausgebildet und mit der Antriebswelle io des Kraftfahrzeugwechselgetriebes 4 über eine Reibkupplung 16 verbunden.
Mit dem Planetenradträger i i ist in Drehrichtung kraftschlüssig ein Reibkonuskupplungsteil 1:2 verbunden, der durch zwei Federscheiben 13 in einer rechten Endstellung gehalten wird. In dieser Stellung steht der Konus 12 mit einem Gegenkonnsring 14 in kraftschlüssiger Berührung, der auf der Abtriebswelle 8 des Zusatzgetriebes fest sitzt. An diesem Ring stützt sich die erwähnte Reibkupplung 16 ab, die über einen Druckring 17 unter dem Einfluß von Federn 14 steht.
Konzentrisch zum Kupplungskonns i:z ist ein zweiter Kegelring 18 angeordnet, der an einer von einem Federbalgen ig gehaltenen Rin'gscheibe:2o befestigt ist. Die Ringscheibe 2o mit dem Federbalgen ig schließt mit dem Gehäuse des Zusatzgetriebes einen Raum 2 1 ein. Dieser ist über eine Leitung :2:2 mit dem aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Saugrohr des Motors verbunden. In der Leitung 22 ist ein Absperrventil:33 angeordnet, dessen Stellhebel 2,4 durch eine Rückholfeder 2,5 in Schließlage gehalten wird. Am Stellhebel 24 greift der Lenker 26 eines Solenoidankers an, dessen Spule 27 von einer Batterie 28 mit Strom versorgt wird und deren Stromkreis durch einen Schalter 29 geöffnet'und geschlossen werden kann.
Der Schalter:29 wird von einem Schaltstift 30 beeinflußt (Abb. i bis 4), und dieser ist im Bewe-,crungsbereich eines Schaltsegmentes 3 1 angeordnet, das an dem einen aus dem Schaltdom 4.a , des Wechselgetriebes 4 herausragenden Ende der Schalthebelwelle 3:2 befestigt ist (Abb. 1, 3 und 4). Der Schalthebel 33 ist auf der Welle 32 um einen Querzapfen 34 schwenkbar befestigt. Infolge der kardanischen Aufhängung des Hebels 33 kann dessen Schaltfinger 33' (Abb. 2) in zwei zueinander senkrechten Schaltebenen a, (Abb. 2,) und b (Abb. 3) verschwenkt werden und damit zum Schalten der Gänge des Wechselgetriebes 4 mit den hierfür bestimmten Eingriffsgliedern 35 der Schaltstangen 36 (Abb.:2 und 3) in Eingriff gebracht werden. Alle oder ein Ted der Eingriffsglieder bzw. Mitnehmer 35 und 35' sind z. B. mit' Hilfe von Ausnehmungen oder Schrägkanten 37a und 37 b so ausgebildet, daß dann, wenn die Mitnehmer bei ihrer Verschiebung zum Pinschalten eines Ganges des Wechselgetriebes in ihre zugehörige Endstellung gelangt sind, der Schalthebel 33 noch weiter ausgeschwenkt werden kann (Abb. :2), ohne daß sich auch die Mitnehmer 35 und 35a weiterbewegen.
Am Schaltsegment 31 der Schalthebelwelle 32 (Abb. 4) befinden sich im Bewegungsbereich. des Schaltstiftes 30 zwei Laschen 3 ja und 3 b. Dazwischen liegt ein kreisbogenförmiges Kurvenstück Vc, das den Schaltstift30 unbeeinflußt läßt. Ein Zusammenhang zwischen der Ausbildung der Mitnehmer 35, 35a auf den Schaltstangen 36, 36a der kardanischen Aufhängung 32, 34 -des Schalthebels 33 und der Ausbildung des Schaltsegmentes 31 besteht insofern, als, solange die normalen Getriebegänge des Wechselgetriebes 4 geschaltet werden, über den Schaltstift3o das Kreisbogenstück31c des Schaltsegmentes sich bewegt und somit der Schalter 2,9 des Solenoidstromkreises geöffnet bleibt.
Bei der Annahme, daß das Wechselgetriebe 4 drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang umfaßt, kann man z. B. das aus Abb. 5 ersichtliche Schaltschema. zugrunde legen. Es werden dann der erste und der Rückwärtsgang über die Schaltstange 36 (Abb. 3) und der zweite und dritte Gang über die Schaltstange 36a geschaltet. Solange diese normalen Gänge R, I bis III geschaltet werden, bewegt sich das Kreisbogenstück 31c über dem Schaltstift 3,0. Der Schaltstift bleibt in seiner oberen Grundstellung. Der Schalter 29, ist geöffnet, der Stromkrels -der Solenoidspule 2-7 unterbrochen und die Unterdruckleitung 22 durch das lediglich unter dem Einfluß seiner Rückholfeder 25 stehende Ventil 23 abgesperrt. Der Planetenradträger ii bildet über die Reibkonusverbindung 1:2, 14 mit der Abtriebswelle io ein starres Ganzes, das Über die Verzahnung 5 mit der Kurbelwelle i des Motors ebenfalls starr gekuppelt ist. In diesem Fall ergibt sich eine Zusatzgetriebeübersetzung von i : i, und es liegt der gleiche Zustand vor, wie wenn das Wechselgetriebe4 an die Kurbelwelle i bzw. an die Flüssigkeitskupplung 2, 2a unmittelbar angeschlossen wäre.
Schwenkt man den Schalthebel 33 über den zweiten oder dritten Gang hinaus in die Stellung Ila oder IIIa nach dem Schaltschema von Abb. 5, so gelangt entweder die Lasche 3 1 a oder die Lasche 3 1 b des Schaltsegmentes 31 (Abb. 4) in den Bewegungsbereich des Schaltstiftes 3o. Dieser wird durch die erwähnten Lasqhen nach unten gledrückt, und dadurch wird der Schalter 29' für den Solenoidstromkreis geschlossen mit der Folge, daß der in die SPule:27 eintauchende Solenoidanker das Absperrventil 23 in der Leitung 2:2 unter überwindung der Kraft der Rückholfeder 25 öffnet. Demzufolge tritt im Raum 21, der in Abb. i durch Punktieren besonders kenntlich gemacht ist, ein Unterdruck auf, der die Ringscheibe 2o nach, links verschiebt und dadurch den Kupplungsring 18 mit dem Konus 12 in kraftschlüssige Berührung bringt und den Konus 1:2 gleichzeitig durch überwindung der Spannung der Federelemente 13 vom Konusring i-i löst. Dadurch wird eine starre Verbindung des Planetenradträgers ii mit dem Ge' häuse des Zusatzgetriebes hergestellt, und die über- oder Untersetzung des Umlaufräder-'2 1-etriebes 5-6, 7-9 wird wirksam, die entweder in die Über- bzw. Untersetzung des zweiten oder dritten Ganges miteinbezogen wird, so daß durch die Einwirkung des Zusatzgetriebes zwei weitere Gänge IIII oder IIIa (Abb. 5) geschaltet werden können. Zweckmäßig sind die Gangstufen des Haupt- und Zusatzgetriebes derart abgestimmt, daß die Übersetzung der Gänge Ila und IIIII kleiner ist als die zugehörigen Gänge II und Iii, so daß bei eingeschaltetem Zusatzgetriebe der zweite zum dritten und der dritte zum fünften Gang wird und sich ein Schaltschema nach Abb. 6 ergibt. Der Wechsel zwischen den beiden Übersetzungen des Zusatzgetriebes erfolgt praktisch ohne Unterbrechung des Kraftschlusses. Außerdem erfolgt der Gan#gwechsel des Hauptgetriebes unter der Wirkung der Flüssigkeitskupplung 2-einerseits und der Reibungskupplungen 12, 14 bzw. 12, 18 andererseits.
Die elektrische Steuerung für die Einwirkung des Unterdruckes kann auch durch eine pneumatische, hydraulische oder mechanische Einrichtung, in letzterem Fall z. B. durch einen Bowdenzug, ersetzt wer-den.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Antriebseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Wechselgetriebe und einem diesem vorgeschalteten Zusatzgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zusatzgetriebe und dem Hauptgetriebe eine lösbare Kupplung angeordnet ist, damit beim Schalten des Hauptgetriebes die Massen des abgeschalteten Zusatzgetriebes nicht mitbeschleunigt oder mitabgebremst werden inüssen.
2. Antriebseinheit nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zusatzgetriebe (5 bis 9) und Motor (i) eine Flüssigkeitskupplung angeordnet ist. 3. Antriebseinheit nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch ihre Ausbildung als Fünfganggetriebe mit einem Rückwärtsgang, wobei für das Schalten des zweiten und vierten Ganges die über- bzw.
Untersetzung (5 bis 9) mit herangezogen ist, die z. B. den zweiten und dritten Gang des dreigängigen Hauptwechselgetriebes (4) beeinflußt.
4. Antriebseinheit nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgetriebe in an sich bekannter Weise als Planetengetriebe (5 bis 9) ausgebildet ist, dessen Planetenradträger mit dem Gehäuse des Zusatzgetriebes oder mit dem Abtriebsteil des Planetengetriehes kuppelbar ist, wobei das Abtriebsglied (8) seinerseits mit dem Wechselgetriebe durch die lösbare Kupplung in kraftschlüssiger Verbindung steht. 5. Antrieib#seinheit nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet daß das in an sich bekannter Weise aus einem Umlaufrädergetriebe (5 bis 9,) bestehende Zusatzgetriebe durch eine Reibwechselkupplung geschaltet wird, die aus einem an einem Planetenradträger (ii) befestigten Konuskörper (12) besteht, der mittels Federgliedern, insbesondere durch biegsame Haltelamellen (13), gegen einen auf der Abtriebswelle (io) des Zusatzgetriebes undrehbar fest sitzenden Kupplungskegel in kraftschlüssige Berührung gebracht wird, an.den sich eine zwischen der Abtriebswelle (8,) des Zusatzgetriebes und der Antriebswelle des Wechselgetriebes (4) angeordnete Reibkupplung (16) abstützt, und daß konzentrisch zu dem ersterwähnten Kupplungskonus am Planetenradträger in geringem Ab- stand hierzu ein weiterer Kupplungskegelring (18) angeordnet ist, der von einer eine Druckmittelkammer (21) begrenzenden Federdose (ig#, 2o) getragen wird.
Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 474 004, 66o ooo; schweizerische Patentschriften Nr. 19#9 3.58, 198 028; französische Patentschriften Nr- 745 868, 858 522, 857 36g; britische Patentschriften Nr. 28-5 9,70, 445 786, 461947; USA.-Patentschriften Nr. 2 12:2 488, 1994 835.