NL8101633A - Versnellingsbak. - Google Patents

Description

t> I

-1- 21846/CV/tl

Korte Aanduiding: Versnellingsbak.

De uitvinding heeft betrekking op een versnellingsbak in het bijzonder voor automobielen en dergelijke voorzien van een door een motor 5 aangedreven as,een uitgaande as,welke coaxiaal is opgesteld ten opzichte van de door de motor aangedreven as en aanligt tegen het achtereinde van de door de motor aangedreven as,terwijl een tussenas is aangebracht, welke evenwijdig aan de hierboven^enoemde assen is opgesteld en continu wordt aangedreven door de door de motor aangedreven as gn verder een 10 aantal stellen met elkaar samenwerkende /et^ragingstandwielen op de uit- die . . ...

gaande as en de tussenasjx&ax keuze met elkaar m ingnjprng te brengen zijn met behulp van een met de hand bedienbare hefboomarm,welke beweegbaar is in een uitgestrekt H patroon.

Een groot aantal meerdere snelheden mogelijk makende versnellings-15 bakken voor zwaarbelaste vrachtwagens en dergelijke,welke moeten werken bij op snelwegen gebruikelijke snelheden zijn tot nu toe voorgesteld.

Zo zijn in de techniek zeaèn elf overbrengingen bezittende versnellingsbakken bekend en een aantal van dergelijke versnellingsbakken zijn daarbij uitgerust met een zogenaamde overdriyeoverhrenging,waarin de 20 aandrijvingsverhouding bijvoorbeeld in de orde van grootte van 0,84 - 1 is gelegen.

Bij dergelijke bekende versnellingsbakken wordt normaal het uitgestrekte H patroon voor het schakelen toegepast met welk patroon iedere bestuurder van een vrachtwagen goed op de hoogte is ,totdat het gewenst 25 was van directe aandrijving naar de overdrive over te schakelen waarbij de hefboom van de versnellingsbak tegengesteld aan het normale bewegingspatroon, dat in het uitgestrekte H patroonwirdt verwacht, werd bewogen. Dientengevolge is gebleken,dat bestuurders veelvuldig voortijdig overschakelen in de zogenaamde overdriyeoverbrenging door het instinctief volgen 30 van de bewegingen van het uitgestrekte H schakelpatroon. In een zes over-bregingen omvattende versnellingsbak is bijvoorbeeld bij de bekende me-chanismes de zesde versnelling (normaal de situatie van een overbrenging van 1: 1) <ie stand van de versnellingshefboom gelegen bij het achterste einde van het laatste been van de uitgestrekte H schakelvormgeving en 35 wordt voor het inschakelen van de overdrive vereist dat de versnellingshefboom naar het voorste einde van dit laatste been wordt bewogen. Het 8101633 • > -2- 21846/CV/tl resultaat is,dat de bediener bij het overschakelen van de volgende naar het laatste been vaak uitv&ewoonte rechtstreeks overschakelt in de over-drive's tand onder het overslaan van de stand van rechtstreekse aandrijving, waardoor een niet noodzakelijke belasting op de motor wordt aangebracht. e Het is dan ook een oogmerk van de huidige uitvinding een verbeterde meerdere overbrengingen omvattende versnellingsbak te verkrijgen in het bijzonder voor voertuigen van het vrachtwagentype,dat in bedrijf wordt gesteld met op snelwegen gebruikelijke snelheden en waarin de overdrive-stand van de versnellingsbak wordt verkregen door een normale bedienings-10 beweging van de hefboom van de versnellingsbak in het laatste been van een uitgestrekt H schakelpatroon.

Een bijzonder oogmerk van de uitvinding is het verkrijgen van een koppelingskraag,welke axiaal verschuifbaar is tussen een achterste stand voor rechtstreekse aandrijving naar een voorwaartse overdrivestand en 15 voor het bewerkstelligen van geschikte tandwielverbindingen door de kraag in de twee beschreven standen voor het resp. verkrijgen van een rechtstreekse aandrijf toestand van de versnellingsbak en..<=en overdrive toes tand van de versnellingsbak.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand 20 van bijgaande figuren.

Fig. 1 toont schematisch een schema van de gewenste standen van de hefboom van de versnellingsbak voor een in overeenstemming met de onderhavige uitvinding uitgevoerde versnellingsbak.

Fig. 2 toont schematisch een doorsnede over een versnellingsbak 25 voorzien van een verschuifbare koppelingskraag,welke in overeenstemming met de onderhavige uitvinding is uitgevoerd en in de neutrale stand is gelegen.

Fig. 3 toont een deel van een met fig.2 overeenkomende doorsnede, waarbij echter de verschuifbare koppelingskraag is weergegeven in de 30 stand van rechtstreekse aandrijving.

Fig. 4 toont een deel van een met fig.2 overeenkomende doorsnede, waarbij echter de verschuifbare koppelingskraag in de overdrives tand is weergegeven, m, *

In fig.1 zijn schematisch de gewenste standen weergegeven van een 35 versnellingsbakhefboom L voor een versnellingsbak,die in overeenstemming met de uitvinding is vervaardigd. Zes voorwaartse snelheden plus 8101633 r * -3- 21846/CV/tl een achterwaartse snelheid R en een overdrivestand 0 zijn aangefaracht.

Zoals uidelijk zal zijn uit fig.1 schakelt de bediener van de vrachtwagen over vanuit de eerste versnelling naar de vijfde versnelling met de gebruikelijke voorwaartse ,achterwaartse en zijdelingse bewegingen, 5 welke zijn opgenomen in een gebruikelijk uitgestrekt H vormig schakel-patroon. Deze zelfde gebruikelijke beweging wordt toegepast bij het overschakelen van de vijfde versnelling naar de zesde versnelling en dan vanuit de zesde versnelling in de stand voor de overdrive. Zodoende is er geen gelegenheid voor de bediener om een gebruikelijke verstelling uit 10 te voeren,welke de bediener aanleiding kan geven om rechtstreeks van de stand van de vijfde versnelling over te schakelen in de stand van de overdrive. Deze opstelling is in kenmerkend contrast met bestaande versnellingsbakken voor automobielen, in het bijzonder vrachtwagens, waarin de stand voor de overdrive normaal is gelegen bij het vooreinde van het 15 uitgestrekte H patroon in plaats van bij het achtereinde zoals weergegeven in fig.1.

Zoals verder in de figuren is weergegeven wordt het gewenste schakel-patroon doelmatig bewerkstelligd door de bijzondere samenwerking van een in de versnellingsbak opgenomen schuifkraag 30 met de andere elementen.

20 De overbrengingsorganen zijn op de gebruikelijke wijze aangebracht in een huis 1, dat is voorzien van een legerdeksel 2 waardoorheen een door een motor aangedreven ingaande as 3 zich uitstrekt en daarbij met behulp van een rolleger 3a draaibaar is ondersteund. Het binneneinde^an de door een motor aan te drijven as 3 heeft een een geheel daarmee vor-25 mend ingangstandwiel 4,dat aan zijn omtrek is voorzien van tanden en een uitstekende naafgedeelte 5,dat is voorzien van een aantal langs de omtrek op afstand van elkaar gelegen daarop gevormde schuiftanden 5a.

Het uiterste binneneinde^van de door de motor aan te drijven as 3 heeft een kleinere diameter dan het overige deel van deze as en dit deel 3 30 is met behulp van een geschikt rolleger 6a opgenomen in een in een uitgaande as 7 van de versnellingsbak aangebrachte uitsparing. Zoals aan vaklui op dit gebied bekend is is het ïngaande tandwiel 4 van de versnellingsbak continu verbonden met een ingaand tandwiel 8,dat is aangebracht op een gebruikelijke niet nader weergegeven tussenas,welke zich 35 evenwijdig aan de assen 3 en 7 uitstrekt. Meer dan een dergelijke tussenas kan zijn aangebracht afhankelijk van het aantal overbrengingen 8101633

* -J

-4- ..... 21846/CV/tl waarvoor de versnellingsbak is ontworpen,maar het toegepaste aantal tus-senassen heeft geen effect op de toepasbaarheid van de uitvinding.

Het binneneinde van- de uitgaande as 7 is concentrisch en althans nagenoeg aanliggend ten opzichte van het binneneinde van de as 3 opge-5 steld. Een aantal langs de omtrek aangebrachte en op afstand van elkaar gelegen schuiftanden 7b is aangebracht op het binneneinde van de uitgaande as 7. Een paar zwevende tandwielen 11 en 12 zijn resp. op gebruikelijke wijze draaibaar om de uitgaande as 7 gelegerd. Het zwevende tandwiel 11 is catinu in ingrijping met een overdrive tandwiel 13,dat aan de niet 10 nader weergegeven tussenas is bevestigd .

Een verschuifbare koppelingskraag 30 is axiaal verschuifbaar aangebracht op het binneneinde van de uitgaande as waartoe de koppelings— kraag 30 is voorzien van naar binnen toe uitstekende schuiftaden 31,die in ingrijping zijn met de uitwendige op de uitgaande as 7 aangebrachte 15 schuiftanden 7b. Gezien in fig.2 is de verschuifbare koppelingskraag 30 aan zijn uiterste linker einde voorzien van een stel naar binnen toe uitstekende schuiftanden 32,welke schuifbaar in ingrijping te brengen resp. los te maken zijn van de uitwendig uitstekende schuiftanden 5a,die zijn aangebracht op de door de motor aan te drijven as 3. Gezien in fig.2 20 is verder op het rechter einde van de verschuifbare koppelingskraag 30 een aantal in de omtrek op afstand van elkaar gelegen uitwendige schuiftanden 33 aangebracht,welke schuiftanden 33 naar keuze door axiale beweging van de verschuifbare koppelingskraag in ingrijping te brengen zijn met een aantal naar binnen toe uitstekende schuiftanden 11a,die op het 25 zwevende tandwiel 11 zijn aangebracht.

De verschuifbare koppelingskraag 30 is axiaal beweegbaar door drie standen ten opzichte van de uitgaande as 7 en de door de motor aan te drijven as 3. In de neutrale in fig.2 weergegeven stand zijn de naar binnen uitstekende schuiftaden 32 ,die zijn aangebracht op het linker 30 einde van de koppelingskraag 30 ,losgekoppeld van de schuiftanden 5a van de as 3 en in deze zelfde stand zijn de naar buiten uistekende schuiftanden 33 ,die zijn aangebracht op het rechter einde van de verschuifbare koppelingskraag 30,losgekoppeld van de naar binnen uitstekende schuiftanden 11a,die zijn aangebracht op het zwevende tandwiel 11. Het zal 35 duidelijk zijn,dat zo in deze neutrale stand de koppelingskraag 30 geen invloed heeft op de overbrenging van vermogen door de versnellingsbak en 8101633 -5- 21846/CV/tl eventueel vermogen zal worden overgebracht door het ingaande tandwiel 4, het tandwiel 8 op de tussenas en een geschikt uitgekozen tandwiel op de uitgaande as 7.

De verschuifbare koppelingskraag 30 is met behulp van een niet 5 nader weergegeven geschikt verbindingsmechanisme gekoppeld met de door de bediener te bewegen versnellingshefboom L van het voertuig. Een der*· gelijk verbindingsmechanisme.is geheel op gebruikelijke wijze uitgevoerd en omvat een schakelvork 35,welke ingrijpt in een ringvormige groef 34, die is aangebracht in het middengedeelte van de verschuifbare koppelings-10 kraag 30. Indien aangenomen wordt,dat de motor zich in het voorste gedeelte van het voertuig bevindt zal een voorwaartse beweging van de schakelvork 35 worden bewerkstelligd door een achterwaartse beweging van de versnellingshefboom. Op soortgelijke wijze zal een achterwaartse beweging van de schuifkraag 30 worden bewerkstelligd door een voorwaartse 15 beweging van de versnellingshefboom. In de weergegeven versnellingsbak vormt de stand van de zesde versnelling de rechtstreekse aandrijfverbin-ding afgeheeld in fig.3. Door hèt verkrijgen van deze stand van de versnellingsbak wordt de versnellingshefboom L bewogen naar de laatste voorwaartse stand van het uitgestrekte A schakelpatroon,dat schematisch 20 in fig.1 is weergegeven en is aangeduid als de stand van de zesde versnelling. De voorwaarste beweging van de versnellingshefboom L bewerkstellig*1 een achterwaartse beweging van de verschuifbare koppelingskraag 30 en brengt de daarbinnen uitstekende schuiftanden 32 van deze koppelings-kraag in ingrijping met de naar buiten uitstekende schuiftanden 5a van de 25 door de motor aangedreven as 3 waardoor een rechtstreekse aandrijfver- binding tussen de door de motor aangedreven as 3 en de uitgaande as 7 van de versnellingsbak wordt bewerkstelligd.

De achterwaartse schuifbeweging van de hefboom L van de versnellingsbak naar de overdrivestand afgebeeld in fig.1 bewerkstelligt een 30 voorwaartse axiale verschuiving van de verschuifbare koppelingskraag 30 naar de in fig.4 weergegeven stand waarin de schuiftanden 32 van de koppelingskraag zijn losgekoppeld van de schuiftanden 5a van de door de motor aangedreven as 3 en de uitwendige schuiftanden 33 van de koppelings-kraag 30 in ingrijping zijn met de naar binnen uitstekende schuiftanden 35 11a van het zwevende tandwiel 11. Zodoende loopt de overbrenging van ver mogen van het ingaande tandwiel 4 op de door de motor aangedreven as 3 81016 33 -6- 21846/CV/tl naar het ingaande tandwiel 8 van de tussenas,vanaf de niet weergegeven tussenas naar een overdrivetandwiel-13op de tussenas, vervolgens naar het zwevende tandwiel 11 en dan door de ingrijping van de schuiftanden 33 van de koppelingskraag naar de uitgaande 7. Dientengevolge wordt een 5 vertraging van de snelheidsoverbrenging tot een waarde minder dan de 1 : 1 overbrengingsverhouding van de rechtstreekse aandrijving,die wordt toegepast in de stand van de zesde versnelling, bereikt. Deze overbrengingsverhouding kan bijvoorbeeld 0,84 : 1 bedragen,hetgeen het mogelijk maakt om de motor van de automobiel te laten werken in een bijzonder 10 efficient gebied ,terwijl de automobiel met een maxiaiale op snelwegen gebruikelijke snelheid loopt.

De in de beschrijving en de conclusies gebruikte termen "voorwaarts" en "achterwaarts." zijn,zoals duidelijk zal zijn aan vaklui op dit gebied,slechts relatief gebruikt voor het beschrijven van de bewegingen 15 van de kraag en van de versnellingsbakhefboom bij de gebruikelijke versnel-lingsbakopstelling in een automobiel waarbij de motor zich in het voorste deel van de automobiel bevindt. Het belangrijke kenmerk van de uitvinding is dat het schakelen van de versnellingsbak plaatsvindt via het normale uitgestrekte H patroon via de stand voor de rechtstreekse aandrijving en 20 dan in de stand voor de overdrive zonder dat daarbij het schakelpatroon, waarvan de bestuurder de neiging heeft om dit automatisch te volgen ten gevolge van zijn lange ervaring met de vereiste bewegingen voor het uitgestrekte H patroon tijdens het schakelen door£e lagere versnellingen, te wijzigen.

25 Verder zal het duidelijk zijn,dat binnen de geest en beschermings- omvang van de uitvinding op het bovenstaande aanvullingen en / of wijzigingen kunnen worden aangebracht. 1 8101633

Claims (2)

1. Versnellingsbak voor een automobiel voorzien van een door een motor aan te drijven as, van een coaxiaal ten opzichte van de motor aan te drijven as opgestelde uitgaande as, welke althans nagenoeg aanligt tegen het achtereinde van .de door de motor aangedreven as en van een 5 evenwijdig aan de bovengenoemde assen opgestelde tussenas, welke tijdens bedrijf continu door de motoras wordt aangedreven,terwijl een aantal stellen met elkaar samenwerkende vertragingstandwielen op de uitgaande as en de tussenas naar keuze met elkaar in ingrijping te brengen zijn met behulp van een met de hand bedienbare versnellingshefboom,welke beweeg-10 baar is in eenuitgestrekt H natroon,met het kenmerk,dat de versnellingsbak is voorzien van : 1. een op hetvooreinde van de uitgaande as aangebrachte koppelings-kraag,welke tegen verdraaiing geborgd op de uitgaande as is aangebracht en axiaal ten opzichte van de uitgaande as beweegbaar is tussen een voor-15 ste overdrivestand,een centrale neutrale stand en een achterste stand voor directe aandrijving ; 2. middelen voor het verbinden van het vooreinde van de kraag met het naburige achtereinde van de door de motor aan te drijven as in de achterste stand van de kraag voor directe aandrijving; 20 3) een normaal vrij lopend tandwiel,dat draaibaar om de uitgaande as is opgesteld; 4. een aan de tussenas bevestigd overdrivetandwiel,dat continu in ingrijping is pet het genoemde vrij draaiende tandwiel; 5. middelen voor het verbinden van het achterende van de kraag 25 met het vrij draaiende tandwiel indien de kraag in zijn voorste overdrives tand is opgesteld; 6. de centrale stand van de kraag geen aandrijfverbinding bewerkstelligt tussen de door de motor aangedreven as en de uitgaande as ,en 7. een met de versnellingshefboom verbonden schakelvork voor het 30 verstellen van de kraag naar de achterste stand voor directe aandrijving door voorwaartse beweging van de versnellingshefboom en naar de voorwaartse .overdrivestand voor achterwaartse beweging van de versnellingshef-boom. «te

2. Versnellingsbak voor een automobiel voorzien van een door een 35 motor aan te drijven as,van een coaxiaal ten opzichte van de door de motor aan te drijven as opgestelde uitgaande as,welke althans nagenoeg 8101633 , -8- 21846/CV/tl V. "V, aanligt tegen het achtereinde van de door motor aangedreven as,van een evenwijdig aan de genoemde assen opgestelde tussenas,welke continu door de door de motor aangedreven as wordt aangedreven en van een aantal stellen met elkaar samenwerkende vertragingstandwielen op de uitgaande 5 as en de tussenas,welke tandwielen naar keuze met elkaar in ingrijping te brengen zijn met behulp van een met de hand bedienbare versnellings-hefboom,welke verstelbaar is in een uitgestrekt H patroon,met het kenmerk, dat de versnellingsbak is voorzien van : 1. een ringvormig koppelingselement jdat op het vooreinde van de 10 uitgaande as is aangebracht, zodanig,dat het koppelingselement tegen verdraaiing geborgd en axiaal ten opzichte van de uitgaande as beweegbaar is tussen een voorwaartse overdrivesstand,een centrale neutrale staed en een achterste stand voor directe andrijving,waarbij het vooreindeiOan het ringvormige kraagelement zich uitstrekt over het naburige achtereinde 15 van de door de motor aangedreven as; 2. een cirkelvormige reeks van uitwendige schuiftanden op het naburige achtereinde van de door de‘motor aangedreven as ; 3. een cirkelvormige reeks van inwendige schuiftanden op het voor-einde/^an het ringvormige koppelingselement,welke schuiftanden in in- 20 grijping te brengen zijn met de uitwendige tanden op de aandrijfas door axiale beweging van-het ringvormige koppelingselement naar zijn achterste stand voor directe aandrijving; 4. een normaal vrij draaiend ringvormig tandwiel,dat draaibaar om de uitgaande as is gelegerd,waarbij het ringvormige tandwiel is voorzien 25 van een cirkelvormige reeks van inwendig uitstekende schuiftanden; 5. een aan de tussenas bevestigd overdrive tandwiel ,dat continu met het vrij draaiende tandwiel in ingrijping is; 6. een cirkelvormige reeks van uitwendige schuiftanden op het achtereinde van het ringvormige koppelingselement,welke schuiftanden in 30 ingrijping te brengen zijn met de inwendige schuiftanden op het ringvormige tandwiel indien het ringvormige koppelingselement wordt geplaatst in zijn voorste stand voor de overdrive; 7. de»centrale stand van het ringvormige koppelingselement geen aandrijfverbinding bewerkstelligt tussen de door iamotor aangedreven as 35 en de uitgaande as,en 8. een met de versnellingshefboom verbonden schakelvork voor het 8101633 -9- 21846/CV/tl verstellen van het ringvormige koppelingselement naar zijn achterste stand voor rechtstreekse aandrijving ten gevolge van een voorwaartse beweging van de versnellingshefboom en naar de stand voor de overdrive ten gevolge van een achterwaartse beweging van de versnellingshefboom. 8101633