DE952054C

DE952054C - Mechanisches Kraftwagengetriebe mit zwischen Motorwelle und Hauptgetriebewelle eingeschalteter Fliehkraftkupplung

Info

Publication number: DE952054C
Application number: DEK22254A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hermann Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-05-18
Filing date: 1954-05-18
Publication date: 1956-11-08

Description

Mechanisches Kraftwagengetriebe mit zwischen Motorwelle und Hauptgetriebewelle eingeschalteter Fliehkraftkupplung Zahnradwechselgetriebe fürKraftfahrzeuge haben gegenüber hydrodynamischen Getrieben mit zusätzlicher Zahnradabstufung den Vorteil besseren Wirkungsgrades und erheblich geringeren Aufwandes. Man strebt bei Kraftwagengetrieben eine erleichterte Bedienung an, die dem Fahrer größere Sicherheit. im Straßenverkehr gibt. Es ist keine volle Automatik erforderlich; denn ein Gefühl für den Zeitpunkt des Getriebeschaltens eignet sich auch der technische Laie nach kurzer Zeit an.
Es ist ein mechanisches Kraftwagengetriebe mit zwischen Motorwelle und Hauptgetriebewelle eingeschalteter Fliehkraftkupplung bekannt, welche nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl des Motors diesen selbsttätig mit dem Getriebe kuppelt, die Abkupplung dies Motors vor Beginn, jeder Gangschaltung durch Betätigen des Gangschalthebels vornimmt und nach Beendigung des Gangschaltens sofort wieder selbsttätig Motor und Getriebe kraftschlüssig miteinander verbindet. Das mechanische Kraftwagengetriebe wird also ohne direkte Betätigung des Kupplungspedals durch den Fahrer geschaltet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der dieses mechanische Kraftwagengetriebe leicht zu bedienen ist. Die Schaltkraft soll nach Möglichkeit 5oo g am Schalthebel bei insgesamt roo° Schaltwinkel (bei Lenkradschaltung) nicht überschreiten. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Betätigung des Schaltgetriebes und der Kupplung durch ein an sich bekanntes, in einem doppelt beaufschlagten Hydraulikkolben eingebautes und von außen in Achsrichtung willkürlich verschiebbares Nachfolgesteuerventil gesteuert wird. Das mit zwei Kolben ausgerüstete, durch einen Schaltzug betätigte Ventil ist in seiner Ausgangsstellung durch je zwei gegeneinander wirkende, im Innern des Hydraulikkolbens abgestützte Federn gehalten, die zur selbsttätigen Rückführung des Ventils in seine Ausgangsstellung nach Beendigung der Gangschaltung dienen.
Die Schaltkraft kann bei dem Getriebe nach der Erfindung durch Wahl der Größe des Hydraulikkolbens beliebig weit herabgesetzt werden.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, wobei Fig. I einen Längsschnitt durch das Getriebe nach der Erfindung darstellt.
Die Fig. 2, 3 und 4 veranschaulichen verschiedene Längsschnitte durch den Betätigungszylinder des Schaltgetriebes.
In Fig. 5 ist ein Querschnitt C-D durch den Betätigungszylinder senkrecht zu seiner Achse dargestellt.
In Fig. 6 ist das hydraulische Schaltschema des Motorölkreislaufes gezeigt.
Die Schaltgestängeführung bei Lenkradschaltung veranschaulicht die Fig. 7 in perspektivischer Darstellung für einen Wagen mit Heckmotor.
Das Kupplungsgehäuse I, das Achsantriebsgehäuse 2 und das Schaltgetriebegehäuse 3 sind konstruktiv zu einer Einheit zusammengefaßt. Der Antrieb vom Schwungrad 4 des Motors erfolgt über eine Kupplungsscheibe 5 mit Reibbelag, die über einen Kupplungsring 6 an das Schwungrad 4 gepreßt wird. Der Anpreßdruck wird durch am Umfang des Kupplungsgehäuses 7 gleichmäßig verteilt angeordnete Fliehgewichte B erzeugt, die mit den Lösehebeln 9 aus einem Stück bestehen. Die Fliehgewichte 8 werden durch Zugfedern IO in ihre Ausgangslage zurückgezogen. Um den Betätigungsdruck beim Lösen der Kupplung über den Betriebsdrehzahlbereich des Motors annähernd gleich zu halten, kann man federbelastete Gegengewichte vorsehen. Diese sind der besseren Übersicht wegen in der Zeichnung nicht dargestellt. Über die Welle II werden die Getrieberäder I2, I3, I4, I5 und I6 angetrieben.
Das Getrieberad I2 ist über das Drehumkehrrad I7 mit dem Getrieberad I8, das Rad I3 mit dem Rad I9, das Rad I4 mit dem Rad 2O, das Rad I5 mit dem Rad 2I und das Rad I6 mit dem Rad 22 im ständigen Eingriff. Die Räder I8, I9, 2O, 2I und 22 drehen sich frei auf der Welle 23 des Antriebsritzels 24. Das letztere überträgt sein Drehmoment auf das Tellerrad 25 und von hier über das Differential auf die Räder. Die Welle 23 hat gleichmäßig am Umfang verteilte Nuten 26, in denen die Schaltstößel 27 geführt sind. Eine Feder 28 drückt jeden, Schaltstößel nach außen. Die Räder I8, I9, 2O, 2I und 22 weisen am Innendurchmesser Nuten auf, in welche die Schaltstößel 27 eingreifen und dadurch das Drehmoment auf die Welle 23 übertragen.
Zwischen den Zahnrädern der Welle 23 sind Synchronringe 29, 30, 3I und 32 angeordnet. Diese Synchronringe haben innen Fortsätze, die in die Nuten 26 eingreifen. Beim Schaltvorgang drücken die Schaltstößel 27 über eine Schräge gegen diese Fortsätze, wodurch das Getrieberad des zu schaltenden Getriebeganges über den Synchronring auf die für eine geräuschlose Schaltung erforderliche Drehzahl gebracht wird.
Die Betätigung der Getriebeschaltung und Kupplung erfolgt durch eine Schaltstange 33 des Betätigungszylinders 34. Die Schaltstange 33 steht in kraftschlüssiger Verbindung mit dem doppelseitig beaufschlagten Hydraulikkolben 35. Die Betätigung des weiter unten genauer beschriebenen Ventils zur Steuerung des Hydraulikkolbens 35 erfolgt durch den Schaltzug 36, der über einen Bowdenzug oder eine biegsame Zahnstangenbetätigung mit dem Schalthebel in Verbindung steht.
Am Ende der Schaltstange 33 ist die Betätigungsgabel 37 der Schaltstößel 27 angeordnet. Diese verschiebt auf einem Fortsatz 38 der Welle 23 die Schalthülse 39, die über Federn 4o und 4I mit den Schaltstößeln 27 in Verbindung steht. Die Federn 4o und 4I dienen zur Verzögerung des Schaltvorganges gegenüber dem Kupplungsvorgang.
Die Betätigung der Schaltkupplung erfolgt durch eine Nockenbahn 42, die fest mit der Schaltstange 33 verbunden ist. Beim Verschieben der Nockenbahn wird der Hebel 43 angehoben. Er löst über den mit dem Gleitring 45 verbundenen Gabelhebel 44 die Kupplung zwischen dem Schwungrad 4 des Motors und der Getriebewelle I I.
In Fig. 2 ist der Schnitt durch die Betätigungszylinder mit dem Hydraulikkolben so gelegt, daß die Zu- und Abführung des Öls zu dem Ventil 52 zu erkennen ist. Das von der Pumpe kommende Öl wird durch die Bohrung 53 dem Zylinder 34 zugeführt. Über die Längsnut 54 dringt das Öl durch eine Bohrung 55 in den Ventildruckraum 56, der zwischen den beiden Ventilkolben 52, und 52b liegt. Das abfließende Öl fließt von den Räumen 57 und 58 über die Bohrungen 59 und 6o und die Längsnut 6 1 durch die Bohrung 62 in den Ölsumpf des i Motors ab. Das Ventil 52 steht mit dem Schaltzug 36 in kraftschlüssiger Verbindung und wird in Längsrichtung durch die Federn 63 und 64 gehalten. Der Schaltzug 36 wird durch einen Gummiring 65 und die Schaltstange 33 und der Zylinder- i raum 67 werden durch Manschetten 66 abgedichtet.
In Fig.3 ist die Verbindung des Ventildruckraumes 56 mit den Zylinderräumen 67 und 68 gezeigt. Der Zylinderraum 67 steht über eine Bohrung 69, eine exzentrische Ausdrehung 70 und den i Ventildruckraum 56 sowie über eine Bohrung 71 und eine exzentrische Ausdrehung 72 in Verbindung mit dem Zylinderraum 68.
In Fig.4 ist der Beginn eines Schaltvorganges vom vierten in den dritten Gang dargestellt. Der j Schaltzug 36 wird über den nicht dargestellten Schalthebel am Lenkrad zurückgedrückt und mit ihm das Ventil 52. Dabei öffnet sich ein Spalt 73 in der exzentrischen Ausdrehung 72. Es kann Drucköl aus dem Raum 68 über die Bohrung 7I, die Ausdrehung 72, den Ventilraum 57, die Bohrung 59, die Längsnut 6I und die Bohrung 62 in den Ölsumpf des Motors abfließen. Dadurch wirkt sich der im Raum 67 .aufrechterhaltene Pumpendruck aus und der Kolben 35 bewegt sich in Richtung der Schaltzug- bzw. Ventilbewegung. Wird der Schalthebel in der Stellung des nächsten Ganges angehalten, dann geht das Ventil 52 unter der Wirkung der Federn 64 wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Dies hat zur Folge, daß in dem Raum 68 der Pumpendruck sofort wieder hergestellt wird. Um die Mittelstellung des Ventils 52 noch besonders festzulegen, besitzt das Ventil eine Eindrehung 74, auf die Rasthülsen 75 durch die Kraft von Federn 76 drücken. Die Kugeln 77 dienen als Widerlager der Federn 76. Dies ist insbesondere aus Fig. 5 zu erkennen.
Wie aus der ein Schema des Ölkreislaufes darstellenden Fig.6 zu ersehen ist, saugt die vom Motor angetriebene Zahnradpumpe 78 Schmieröl über die Leitung 79 aus dem Motorölsumpf 8o und drückt das Öl über eine Leitung 8I zu den Motorschmierstellen. Im Nebenschluß zu dieser Leitung liegt ein Überströmventil 82, von dem aus. Öl über die Leitung 83 in den Ölsumpf zurückfließen kann. Über ein Rückschlagventil 84 ist der Betätigungszylinder 34 und zweckmäßigerweise ein Ölakkumulator 85 mit einem federbelasteten Kolben 85a angeschlossen. Das beim Schalten austretende Öl gelangt über die Leitung 86 in den Ölsumpf 8o zurück.
In Fig. 7 ist die Gestängeführung- bei einem heckangetriebenen Wagen perspektivisch dargestellt. Am Lenkrad befindet sich der Schalthebel 87, der über eine kurze Welle 88 und ein Zahnrad 89 das Teleflexgestänge 9o bewegt. Im Getriebe ist gestrichelt der Schaltzug 36 veranschaulicht. Am Motor ist die Lage des Betätigungszylinders 34 angedeutet.
Über den Inhalt der Patentansprüche hinausgehende Teile der Beschreibung dienen nur der Erläuterung und gehören nicht zur Erfindung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Mechanisches Kraftwagengetriebe mit zwischen Motorwelle und Hauptgetriebewelle eingeschalteter Fliehkraft kupplung, welche nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl des Motors diesen selbsttätig mit dem Getriebe kuppelt, die Abkupplung des Motors vor Beginn jeder Gangschaltung durch Betätigen des Gangschalthebels vornimmt und nach Beendigung des Gangschaltens sofort wieder selbsttätig Motor und Getriebe kraftschlüssig miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Schaltgetriebes und der Kupplung durch ein an sich bekanntes, in einem doppelt beaufschlagten Hydraulikkolben (35) eingebautes und von außen in Achsrichtung willkürlich verschiebbares Nachfolgesteuerventil (52) gesteuert wird.
2. Getriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (52) durch einen Schaltzug (36) betätigt wird und mit zwei Kolben (52a, 52b) ausgerüstet ist und in seiner Ausgangsstellung durch je zwei gegeneinanderwirkende, im Innern des Kolben (35) abgestützte Federn (63, 64) gehalten ist, die zur selbsttätigen Rückführung des Ventils (52) in seine Ausgangsstellung nach Beendigung der Gangschaltung dienen:
3. Getriebe nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Zylinder (34) des Hydraulikkolbens (35) über eine Bohrung (53) zugeführte Öl vorzugsweise über eine Längsnut (54) und eine in der Mitte des zwischen den Ventilkolben (52a, 52b) liegenden Ventildruckraumes (56) mündende Bohrung (55) in den letzteren eindringt und je nach der Stellung des angesteuerten Ventils (52) über eine der beiden exzentrischen Ausdrehungen (70, 72) des Ventildruckraumes (56), einen der beiden Ventilräume (57, 58), eine der beiden von diesen Ventilräumen ausgehenden Bohrungen (59, 6o), eine diese Bohrungen verbindende Längsnut (6I) und eine Bohrung (62) im Zylindergehäuse (34) aus dem letzteren abfließt.
4. Getriebe nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Hydraulikkolben (35) voneinander getrennten Räume.(67 und 68) des Betätigungszylinders (34) durch die parallel zur Achse des Hydraulikkolbens (35) gelegten Bohrungen (69 und 7I), den Ventildruckraum (56) sowie die exzentrischen Ausdrehungen (70, 72) desselben miteinander verbunden sind.
5. Getriebe nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (52) in der Mitte eine Eindrehung (74) aufweist, iri die zur Fixierung der Ausgangsstellung des Ventils (52) Rasthülsen (75) eingreifen, die unter dem Druck von Federn (76) stehen, als deren Widerlager Kugeln (77) dienen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 919 217, 831 507, 685 648, 437 632;' britische Patentschrift Nr. 531 129; USA.-Patentschrift Nr. 1 985 z68.