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Fliehkraftkupplung, insbesondere zur Verbindung einer Stufe eines
Zahnräderwechselgetriebes mit dem Motor von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft
eine Fliehkraftkupplung für selbsttätig schaltende Zahnräderwechselgetriebe für
Kraftfahrzeuge, bei dienen zwischen dem Motor und jeder Getriebestufe eine besondere
Fliehkraftkupplung vorgesehen ist und jede der unter dem Höchstgang liegenden Getriebestufen
wenigstens eine Überholungskupplung enthält, die in dieser Stufe ein Überholen durch
die nächsthöhere Getriebestufe zuläßt. Es ist bekannt, bei solchen Getrieben die
unter dem direkten Gang liegenden Stufen in zwei Untersetzungsgruppen einzuteilen,
wovon die mit größeren Untersetzungen in gebirgiger Gegend oder schwierigem Gelände,
die mit kleineren Untersetzungen auf normalen Straßen benutzt wird. In beiden Fällen
kann das Getriebe sich bis zum direkten Gang selbsttätig durchschalten.
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Nach der Erfindung wird dieses Getriebe so eingerichtet, daß die Kupplungen
der über dem ersten Gang liegenden Stufen durch Beeinflussung von Fliehkräften verschiedene
Einschaltzeiten erhalten. Die Beeinflussung wird durch Gasgeben reguliert.
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In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch veranschaulicht. Es
zeigt Fig. I einen Längsschnitt durch das Getriebe und Fig. 2 einen Teilausschnitt.
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Es bedeutet I die Schwungscheibe des Motors, mit der der als Trommel
2 bezeichnete Gewichtsträger fest verbunden ist.. Auf der Trommel 2 sind ringförmig
Fliehgewichte 3 angeordnet, die auf Mitnehmerbolzen
4 radial nach
außen gleiten können. Die Sektoren 3 sind mit Reibbelägen 5 versehen und werden
dürch zwei endlose Schnürfedern 6 entgegen der Fliehkraft zusammengehalten. Wenn
mit steigender Drehzahl die Fliehgewichte 3 entgegen der Wirkung der Schnürfedern
6 ausfliehen, kommen sie an der Mitnehmertrommel7 zur Anlage und nehmen diese mit.
Die Trommel 7 trägt auf einem inneren Umfang ihrerseits Fliehgewichte 8, die auf
Mitnehmerbolzen 9 radial nach außen fliehen können und mit einem Reibbelag IO versehen
sind. Sie werden entgegen der Fliehkraft von der Schnürfeder II zusammengehalten.
Diese Fliehgewichte 8 kommen bei Umdrehung der Trommel 7 an der Trommel 2 zur Anlage.
Da sie so abgestimmt sind, daß sie bei wesentlich geringerer Drehzahl ausfliehen
als die Fliehgewichte3, wird durch die Anordnung dieser beiden Fliehgewichtsgruppen
in bekannter Weiseerreicht, daß die Einschaltdrehzahl der Kupplung höher liegt als
die Ausschaltdrehzahl.
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Mit der Trommel 7 wird über die Hohlwelle 12 das Zahnrad 13 in Umdrehung
versetzt, welches mit dem ZahnradI4 kämmt. Das Zahnrad I4 klemmt über den Freilauf
I5 und nimmt die Vorgelegewelle I6 mit. Die Vorgelegewelle I6 ist mit der Verzahnung
I7 versehen, in die das Zahnrad I8 der Nebenwelle I9 (Fig.2) eingreift. Außerdem
befindet sich auf er Verzahnung 17 verschiebbar die innenverzahnte Schaltmuffe 2O.
Ein Zahnrad 2I sitzt lose auf der Vorgelegewelle I6 und kämmt mit dem gegenüberliegenden
Zahnrad 22 auf der Hauptwelle 24. Das Zahnrad 22 klemmt über einen Freilauf 23 und
nimmt die Hauptwelle 24 mit. Das Zahnrad 2I steht in der gezeichneten Stellung nicht
im Kraftfluß. Das ist erst der Fall, wenn die Schaltmuffe 2O nach rechtsverschoben
ist und ihre Innenverzahnung in die Außenverzahnung des Zahnrades 2I eingreift.
Damit ist dann der Kraftfluß von der Vorgelegewelle I6 über das Zahnrad 2I zum Zahnrad
22 hergestellt.
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Auf der Nebenwelle I9 (Fig.2) sitzt noch ein zweites Zahnrad 26, das
verdrehfest längs verschieblich angeordnet ist. Es ist in der Leerlaufstellung gezeichnet
und steht zwischen dem Zahnrad 2I und dem Rücklaufrad 27 (Fig. I). Das Rücklaufrad
27 ist mit der abtreibenden Welle 24 fest verbunden.
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Auf der Vorgelegewelle I6 befindet sich ferner noch fest verbunden
das Zahnrad 28, welches mit dem Zahnrad 29 im Eingriff steht. Das Zahnrad 29 steht
über eine Hohlwelle mit dem Kupplungsträger 30 in Verbindung, der mit Mitnehmerzapfen
versehene Fliehgewichte 3I trägt. Im äußeren Teil der Fliehgewichte 3I befinden
sich in Querbohrungen unter Druck von Federn 32 stehende Druckkugeln 33, die beim
Ausfliehen der Gewichte 3I über mit Reibbelägen 35 versehene Druckplatten 34 den
Kupplungsschluß herstellen. Drei Schnürfedern 36 halten die Fliehgewichte 3I bis
zu einer vorher bestimmtenDrehzahl vom Ausfliehen zurück.
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An dem dem Motor zugekehrten Ende der treibenden Welle 37 befindet
sich der Kupplungsträger 38 mit einem gleichartigen Aufbau wie der vorher beschriebene
Kupplungsträger 3O. Die Kupplungselemente in diesem Kupplungsträger 38 dienen der
Einschalltung des direkten Ganges.
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Das Ziel der Erfindung liegt darin, durch Verlagerung der Einschaltzeitpunkte
die unteren Stufen des Getriebes beliebig ausfahren zu können. Erfindungsgemäß wird
dem Ausfliehen der Fliehgewichte 3I bzw. 3Ia der letzten bzw. vorletzten Gangkupplung
ein Widerstand entgegengesetzt, der durch Fliehkräfte erzeugt wird. Zu diesem Zwecke
sind an der Mitnehmertrommel 7 Fliehgewichte 39 bzw. 39a angeordnet, die mit dieser
umlaufen. Schnürfedern 4O bzw. 4Oa hindern diese daran, zu früh auszufliehen. Die
Fliehgewichte 39 bzw. 39a weisen kegelmantelbegrenzte Ausdrehungen auf. in die je
ein kegelmantelbegrenzter Ringkragen 42 bzw. 42a einer axial verschiehlichen Druckscheibe
4I bzw. 4Ia eingreift. DieDruckscheiben4I bzw. 4Ia stützen sich über Längslager
gegen ähnlich ausgestaltete Gegenscheiben 43 bzw. 43a ab, und die letzteren greifen
mit ihren kegelmantelbegrenzten Ringkragen 42 bzw. 42a in kegelmantelbegrenzte Auskerbungen
44 bzw. 44a der Fliehgewichte 3I und 31a ein.
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Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Zum Anfahren des Fahrzeuges
aus dem Leerlauf des Motors wird durch Gasgeben die Drehzahl der Schwungscheibe
I gesteigert. Die Fliehgewichte 3 kommen dadurch zum Ausfliehen und nehmen die Mitnehmertromme117
mit. Die Trommel7 treibt über die HohlwelleI2 und das ZahnradI3 das Zahnrad I4,
welches über den sich festklemmenden Freilauf I5 die Vorgelegenwelle I6 dreht. Ist
das Zahnrad 26 der Nebenwelle I9 in das Zahnrad 2I auf der Vorgelegewelle I6 eingeschoben,
so geht der Kraftfluß von der Verzahnung I7 auf das Zahnrad I8 weiter, vom Zahnrad
26 auf das Zahnrad 2I und von hier über das Zahnrad 22 und den sich festklemmenden
Freilauf 23 an die abtreibende Welle 24 über, womit sich das Fahrzeug im untersten
Berggang bewegt.
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Gleichzeitig wird von der Vorgelegewelle I6 über die Zahnräder 28
und 29 der Kupplungsträger 30 in Umdrehung versetzt. Die Schaltmuffe 2O befindet
sich außer Eingriff in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung. Entsprechend der Untersetzung
in den Zahnradpaaren I3, I4 und 28, 29 läuft der Kupplungsträger 30 mit geringerer
Drehzahl um. Zwischen dem Kupplungsträger 30 und der Mitnehmertrommel 7 und entsprechend
zwischen den Druckscheiben 4I und 43 herrscht also eine Relativdrehzahl. Die an
der Mitnehmertrommel 7 befindlichen. Fliehgewichte 39 laufen mit der höheren Drehzahl
um, fliehen aus und üben über die Kegelmantelflächen einen Axialdruck auf die Druckscheiben
4I und 43 aus, wodurch die Fliehgewichte 3I am Ausfliehen gehindert werden. Da aber
die Fliehgewichte 3I größer und schwerer sind als die Fliehgewichte 39, kann durch
Abstimmung der Gewichte und Federn, ein. Überscbneidungspunkt beliebig gewählt werden,
bei diem die Fliehgewichte: 3,1 den Widerstand ihrer Schnürfedern und den durch
die Fl'i.ehgewichte 39 ausgeübten Widerstand
überwinden. Dieser
Überschneidungspunkt wird dann durch zunehmendes Gasgehen bei Erreichen der vorher
bestimmten Drehzahl erreicht.
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Wird dagegen bei Fahrt in einer gewissen Geschwindigkeit das Gas weggenommen,
so sinkt die Drehzahl der Mitnehmertrommel 7 zusammen mit der Motordrehzahl ab.
Damit vermindert sich auch die Umlaufdrehzahl der Fliehgewichte 39, und der durch
sie ausgeübte Widierstand entfällt, womit die Fliehgewichte 3I freigegeben werden
und sich eine frühere Einschaltung der Kupplung 30 vollzieht. Obwohl die Mitnehmertrommel,
7 bei Gaswegnahme sofort durch den Motor abgebremst wird, kann der Kupplungsträger
30 infolge der sich lösenden Freiläufe und unter Einwirkung der kinetischen Energie
des in Bewegung befindlichen Fahrzeuges mit nahezu unverminderter oder gar steigender
Drehzahl weiterlaufen. Dadurch wird ein sofortiges Einschalten der Kupplung bei
Gaswegnahme erreicht.
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Beim Ausfliehen der Fliehgewichte 3I übertragen die Druckfedern 32
ihre Spannung über die Kugeln 33 auf die Druckplatten 34 mit den Reibbelägen 35,
wodurch der Kupplungsschluß zwischen dem Kupplungsträger 30 und der Schwungscheibe
I über die Trommeln 7a, 7 und 2 hergestellt wird. Der Kraftfluß geht von der Schwungscheibe
I über den Kupplungsträger 30, das Zahnradpaar 29, 28, die Vorgelegewelle I6, das
Zahnradpaar I7, I8, die Zahnradgruppe 26, 2I, 22 und den klemmenden Freilauf 23
auf die abtreibende Welle 24 über und treibt das Fahrzeug im zweiten Berggang. Durch
entsprechende Bemessung der im grundsätzlichen Aufbau ebenso gestalteten Kupplung
38 des direkten Ganges, die auf der antreibenden Welle 37 angeordnet ist, ist es
möglich, in der unteren Geschwindigkeitsgruppe durch Gaswegnehmen bei hoher Motordrehzahl
auch hier das Einschalten eines untersetzten Direktganges zu bewirken, wenn dies
als zweckmäßig angesehen wird.
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Wird unter normalen Straßenverhältnissen der Betrieb des Fahrzeuges
in der oberen Geschwindigkeitsgruppe gewünscht, so wird die Schaltmuffe 20 durch
Verschieben nach rechts mit dem Zahnrad 2I in Eingriff gebracht und gleichzeitig
das Zahnrad 26 (Fig. 2) durch Verschiebung nach rechts außer Eingriff mit dem Zahnrad
2I und in Leerlaufstellung gebracht. Dadurch läuft die Nebenwelle leer mit, und
der Kraftfluß geht von der Vorgelegewelle I6 direkt auf die abtreibende Welle 24
über. Die Kupplungsvorgänge vollziehen sich nun wieder genau in der gleichen Funktionsfolge
wie im vorher dargestellten Ablauf in der stärker untersetzten Geschwindigkeitsgruppe.
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Auch hier ist es in gleicher Weise möglich, jeweils durch willkürliche
Beeinflussung lediglich mittels des Gaspedals das selbsttätige Ein- bzw. Ausschalten
der Kupplungen der einzelnen Gänge vor- bzw. zurückzuverlegen.