DE933076C - Vorrichtung zur mechanischen Umwandlung von Veraenderungen eines Drehzahlverhaeltnisses in einen Steuerimpuls, insbesondere bei UEbersetzungsgetrieben von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur mechanischen Umwandlung von Veränderungen eines Drehzahlverhältnisses in einen Steuerimpuls, insbesondere bei Übersetzungsgetrieben von Kraftfahrzeugen Wenn es sich darum handelt, Steuerimpulse in Abhängigkeit von einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit mechanisch auszulösen, war man bisher ausschließlich auf Zentrifugalregler angewiesen. Da diese Regler aber nur bei einer gewissen Geschwindigkeit der Reglerwelle ansprechen, ist ihr Anwendungsbereich begrenzt. Diese Regler können nicht verwendet werden, wenn es sich darum handelt, einen Steuerimpuls in Abhängigkeit von einer Veränderung des Drehzahlverhältnisses zwischen zwei sich drehenden Teilen hervorzubringen, was z. B. bei hydraulischen Übersetzungsgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, jedoch auch bei sonstigen hydraulischen Momentwandlern, hydraulischen Kupplungen u. dgl. von Bedeutung ist. Die Erfindung bezieht sich auf eine rein mechanische Vorrichtung zur Überführung von Veränderungen des relativen Bewegungszustandes zwischen zwei sich drehenden Teilen in einen Steuerimpuls und ist besonders für Maschinen der genannten Art geeignet.
• Es `ist bereits vorgeschlagen, Getriebe, welche eine hydraulische Kupplung und einen Drehmomentwandler enthalten, die beide auf der gleichen Welle laufen, in der Weise umzuschalten, daß von der die Kupplung und das Strömungsgetriebe tragenden Welle ein Räderpaar gegenläufig angetrieben und durch ein Räderdifferential miteinander verbunden wird, das bei Veränderung des Drehzahlverhältnisses eine Gewindespindel zum Umlauf bringt, auf welcher eine Mutter achsverschiebbar gelagert ist, die bei Drehung des Gewindes über ein Hebelgestänge einen Mehrwegehahn und damit den Flüssigkeitskreislauf von der Kupplung auf den Momentwandler oder umgekehrt von diesem auf die Kupplung umschaltet.
• Notwendig für diese Einrichtung ist es, die Zahnräder des Räderpaares gegenläufig anzutreiben und ferner ein Differentialgehäuse anzuordnen. Das mit der Einrichtung verfolgte Ziel wird zwar erreicht, jedoch ist der Aufwand verhältnismäßig groß. Die Erfindung bezweckt, eine Einrichtung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln ein zwischen zwei umlaufenden Teilen bestehendes Drehzahlverhältnis in der Weise kontrolliert, daß bei jeder Änderung dieses Drehzahlverhältnisses ein Steuerimpuls ausgelöst wird, der sowohl bei hydraulischen Übersetzungsgetrieben, insbesondere bei für Fahrzeuge bestimmten Getrieben, aber auch bei anderen Maschinen oder sonstigen hydraulischen Momentwandlern, Kupplungen od. dgl. Anwendung finden kann und besteht im wesentlichen darin, daß einer von zwei von den Wellen angetriebenen gleichachsig angeordneten, mit gleicher Drehzahl und gleichem Drehsinn umlaufenden Teilen eine gleichachsige Rutschkupplung trägt, deren gegenüber diesem Teil verdrehbare Kupplungshälfte mit einer in ihrem Ventilsitz ständig umlaufenden Ventilwelle fest oder durch ein Gewinde so verbunden ist, daß jede Änderung des Drehzahlverhältnisses der beiden Wellen eine Axialverschiebung der umlaufenden Ventilwelle bewirkt.
• Die= Erfindung kann in verschiedener Weise ausgebildet werden, zeichnet sich aber in allen Ausführungsformen durch ihre große Einfachheit und Betriebssicherheit aus. In den Zeichnungen sind drei Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Fig. I einen Schnitt einer Ausführungsform der Erfindung, die besonders für die Steuerung des Druckölstromes eines druckölgesteuerten Übersetzungsgetriebes für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist; Fig. 2 und 3 etwas abgeänderte Ausführungsformen der Anordnung nach Fig. I: In Fig. I bezeichnet I einen Schieber, der gleichzeitig als axial verschiebbare, aber in ständiger Verbindung mit einem der drehbaren Teile 6 stehende Welle dient. Der andere drehbare Teil e ist bei der gezeigten Ausführungsform mittels einer hohlen Welle auf dem Schieber I gelagert. Gegen den Teil e ist unter Federwirkung mittels der Spannscheibe 5 die Rutschkupplung 3 angepreßt, die mittels Schraubenverbindung auf den Schieber geschraubt ist, wobei der Schieber I mit zwei Anschlägen 4 versehen ist, um die gegenseitige Bewegung der Rutschkupplung und des Schiebers I zu begrenzen. Die beiden Teile 2 und 6 sind in der gezeigten Ausführungsform als Zahnräder ausgebildet, die im Eingriff mit je einem Zahnrad auf der treibenden bzw. getriebenen Welle des Getriebes stehen.
• Die Vorrichtung wirkt in der folgenden Weise: Wenn die treibende und getriebene Welle des Getriebes mit einem Drehzahlverhältnis rotiert, das dem eingeschalteten ganz entspricht, werden sich die Teile .2 und 6 mit gleicher Geschwindigkeit drehen; dies bedeutet, daß auch der Schieber I und die Reibungskupplung 3 mit gleicher Geschwindigkeit rotieren.
• Wenn das Drehzahlverhältnis zwischen der treibenden und der getriebenen Welle aus irgendeinem Grunde geändert wird, so erhalten die drehbaren Teile 6 und 2 und dadurch der Schieber I und die Rutschkupplung 3 verschiedene Geschwindigkeiten. Da die Reibungskupplung 3 nicht axial verschiebbar ist, bewirkt die Drehzahländerung, daß der Schieber z in der Rutschkupplung gedreht wird und durch die Schraubverbindung eine axiale Verschiebung erhält, die das Ventil in der Druckölleitung verstellt.
• In der Ausführungsform: gemäß Fig. 2 sind die Zahnräder 2 und 7 mit einer Schraubverzahnung versehen, die die axiale Verschiebung der Spindel I bewirkt. In Abhängigkeit von der Richtung, in der die Reibungskraft- zwischen dem Zahnrad 2 und der Rutschkupplung 3 wirkt, d. h. in welcher Richtung die relative Drehrichtung zwischen den Teilen 2 und 6 erfolgt, wird der Schieber I mit den Teilen 2, 3 und 6 die eine oder andere Endlage einnehmen.
• Fig. 3 zeigt eine Abänderung, wobei die axiale Verschiebung des Schiebers I mittels Schraubnuten 8, die teils im Schieber I und teils im Nabenteil des Zahnrades 6 ausgebildet sind, bewirkt' wird.
• Aus den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ergeben sich die damit erreichten Vorteile wie folgt: Ein Differential wird nicht mehr benötigt. Es genügt eine einfache Rutschkupplung, und zwar in der billigsten Form einer einfachen Spannscheibe 5, die mit einigen Federn gegen das Zahnrad 2 gedrückt wird, wodurch der ringscheibenförmige Bund des Kupplungsteiles 3 unter Reibungsdruck gehalten wird. Dieser Bund übermittelt unmittelbar die Umschaltbewegung auf den Steuerschieber I, der in seinem Ventilsitz ständig umläuft und dadurch seiner Axialverschiebung nur einen geringfügigen Widerstand entgegensetzen kann. Daraus folgt wiederum, daß die axiale Verstellkraft sehr gering ist und somit auch der Reibungsdruck innerhalb der Rutschkupplung so niedrig gehalten werden kann, daß praktisch die Rutschkupplung sich wie ein gut geschmiertes Gleitlager verhält. Die Geringfügigkeit der Verstellkräfte und der Ersatz des Differentials durch eine einfache Ringscheibe erlaubt es, die Abmessungen der Einrichtung klein zu halten, so daß keine Bedenken bestehen, die Rutschkupplung mit hoher Umdrehungszahl laufen zu lassen und dadurch wieder die Verstellbarkeit zu erleichtern. Die hohe Drehzahl bewirkt andererseits die sofortige Umschaltung, weil die Rutschkupplungsscheibe die Axialverstellung des umlaufenden Schiebers unmittelbar bewirkt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorzugsweise für Übersetzungsgetriebe von Kraftfahrzeugen bestimmte Vorrichtung zur mechanischen Umwandlung von Veränderungen eines zwischen zwei umlaufenden Wellen bestehenden Drehzahlverhältnisses in einen Steuerimpuls, dadurch gekennzeichnet, daß einer von zwei von den Wellen angetriebenen gleichachsig angeordneten, mit gleicher Drehzahl und gleichem Drehsinn umlaufenden Teilen (2, 6) eine gleichachsige Rutschkupplung (3, 5) trägt, deren gegenüber diesem Teil (2) verdrehbare Kupplungshälfte (3) mit einer in ihrem Ventilsitz ständig umlaufenden Ventilwelle (I) fest oder durch ein Gewinde so verbunden ist, daß jede Änderung des Drehzahlverhältnisses der beiden Wellen eine Axialverschiebung der umlaufenden Ventilwelle (I) bewirkt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrehbare Kupplungshälfte (3) als Gewindemutter ausgebildet ist, in welche ein mit Endanschlägen (4) für die Begrenzung des Ventilhubes versehener Gewindeteil der Gewindewelle (I) eingeschraubt ist, deren Gleichlauf mit dem anderen umlaufenden Teil durch eine achsverschiebbare Ankupplung der Ventilwelle (I) an ihn gewährleistet ist (Fig. I).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilwelle (I) an den anderen umlaufenden Teil (6) unverdrehbar, aber achsverschieblich angekuppelt und mit der verdrehbaren Hälfte (3) der Rutschkupplung fest verbunden ist, wobei die Verzahnung zum Antrieb des die Rutschkupplung tragenden Teils (2) als Schrägverzahnung und so breit ausgebildet ist, daß der ständige Zahneingriff zwischen dem in Achsrichtung mit der Ventilwelle (I) hin und her wandernden Teil (2) und seinem Antriebsrad (7) gewährleistet ist (Fig. 22).
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilwelle (I) in die als Gewindemutter ausgebildete Nabe des anderen Teils (6) mit einem Gewindezapfen eingreift und mit dem verdrehbaren Kupplungsteil (3) fest verbunden ist, während der Teil (2) von einem Zahnrad (7) von solcher Breite angetrieben wird, daß der ständige Zahneingriff zwischen dem in Achsrichtung mit der Ventilwelle (I) hin und her wandernden Teil (2) und seinem Antriebszahnrad (7) gewährleistet ist (Fig. 3).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung aus einem auf der Ventilwelle (I) drehbar gelagerten Zahnrad (2), einem an diesem befestigten, federnden Spannring (5) und einem zwischen beiden Körpern gleitbar eingespannten Ringbund (3) besteht, durch den die unmittelbare Verbindung zwischen Rutschkupplung und Ventilwelle (I) hergestellt wird (Fig. I bis 3). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 399 IIo, 632 395, 637 758, 403 696, 636 II6; USA.-Patentschrift Nr. 2 oI8 6I6; französische Patentschrift Nr. 792 794; Betriebsvorschriften und Bedienungsanweisung des KSB-Turbogetriebes SBV 350/350.