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Automatisches Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fiir Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung betrifft ein insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmtes Wechselgetriebe, dessen Vor-und Rückwärtsgang, Leerlauf und Bremsung durch nur einen Hebel geschaltet wird und das sieh selbsttätig und gleichförmig der Änderung der zu treibenden Last entsprechend einstellt und sich in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit selbsttätig ein-und auskuppelt.
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und getriebener Welle bewirkt, mit einer dem Widerstand der Last sich selbsttätig anpassenden Kupplung in Verbindung steht, welche ihrerseits die Umlaufbewegung des Übersetzungsgetriebes beeinflusst und dadurch den jeweils günstigsten Übersetzungsgrad zwischen Motorwelle und getriebener Welle selbsttätig herstellt.
Erfindungsgemäss wird dabei das zwischen Triebwelle und getriebener Welle eingeschaltete Übersetzungsgetriebe aus Umlaufrädern mit einem oder mehreren unabhängig von der Triebwelle drehbaren Zapfen gebildet, deren frei umlaufende Träger, welche sich in ihrer Umlaufbewegung der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Triebwelle und getriebener Welle anpassen, eine Fliehkraftkupplung beeinflussen, welch letztere sowohl unmittelbar durch das Drehmoment ihrer schleifende Kupplungsteile auf die getriebene Welle vorwärtstreibend wirkt, wie auch mittelbar die Umlaufbewegung des oder der Umlaufräderträger bremst, so dass sich jederzeit der den Widerstand der Last entsprechende günstigste Übersetzungsgrad einstellt und der Kraftfluss von der Triebwelle auf die getriebene Welle über die Umlaufräder geleitet wird.
Als derartige, durch Fliehkraft wirkende Kupplung können um die Triebwellenachse umlaufende Schleifbacken benutzt werden, welche sich unter der Fliehkraftwirkung an einen als Schleifbahn ausgebildeten Teil der zu treibenden Welle anlegen und diese nicht nur durch ihr eigenes Drehmoment sondern auch durch ihre auf die frei drehbaren Umlaufräder ausgeübte Gegenkraft im gleichen Drehsinn antreiben.
Der Hebel, durch den die Bremse betätigt wird, sowie auch der Leerlauf und Vor-und Rückwärts- gang eingeschaltet werden kann, wirkt nach der Erfindung sowohl auf eine das Gehäuse eines Planetengetriebes umgebende Bandbremse wie auch auf Kupplungsteile ein, welche das die Umlaufräder umgebende Gehäuse mit der getriebenen Welle verbinden. Für die verschiedenen Operationen braucht der Hebel nur in die entsprechende Stellung gebracht zu werden.
In der nachfolgenden Beschreibung sind verschiedene weitere Ausführungsmöglichkeiten und Abänderungen des Erfindungsgedankens dargestellt.
Es ist zwar mehrfach vorgeschlagen worden, bei Motorgetrieben unter der Wirkung der Fliehkraft stehende Teile zu verwenden, um eine selbsttätige Anpassung der Drehzahl der treibenden Welle an die zu treibende Last herbeizuführen. Dabei dienten jedoch die der Fliehkraft unterworfenen Teile nach Art der Fliehkraftregulatoren nur zum Einschalten oder zur Lageänderung von das Getriebe beeinflussenden Mitteln.
Der dem vorliegenden Getriebe zugrunde liegende Haupterfindungsgedanke, die zur Regelung des Über-bzw. Untersetzungsgrades der um die Triebwelle mit ihren Trägern frei drehbaren Umlaufräder dienende Vorrichtung als eine an der zu treibenden Welle angreifende Kupplung und als eine bevorzugte Ausführungsform für diese Kupplung eine Fliehkraftkupplung zu verwenden, welche das Drehmoment ihrer schleifende Kupplungsteile und die Gegenkraft des die Schleifbahn tragenden Teiles über die Kupplung im gleichen Drehsinn auf die getriebene Welle derart überträgt, dass sich beide Triebkräfte gegenseitig verstärken, findet sich in den bekannten Getrieben dieser Art nicht verwirklicht.
So wird z. B. bei einem derartigen bekannten Getriebe die Fliehkraft zweier um die getriebene Welle schwingender Kugeln dazu benutzt, um die Ventile eines eine Bremsflüssigkeit enthaltenden Zylinders mehr oder weniger stark zu öffnen, in welchem ein Kolben verschiebbar ist, der über ein Zahnradgetriebe auf das umlaufende Gehäuse eines Planetengetriebes wirkt, welches die treibende Welle mit der getriebenen verbindet und auf diese Weise eine Angleichung des Motordrehmomentes an die jeweilige Grösse der Last bewirken soll. Die unzureichende Betriebssicherheit und der grosse Raumbedarf dieses Getriebes macht seine praktische Verwendbarkeit unmöglich.
Bei einem andern Getriebe, welches dem gleichen Zwecke dient, wirkt die Triebwelle über je ein Differential auf zwei hintereinander liegende Wellen, deren jede zwei sich unter der Fliehkraftwirkung von der Wellenachse entfernende Kugeln trägt. Diese pressen einen unter Federwirkung stehenden Kupplungsteil in je ein Zahnrad, welches auf diese Weise in den Gang der Differentiale eingeschaltet wird, wodurch ein Angleichen der Drehzahl des Motors an den Widerstand der Last erfolgt.
Dieses Getriebe arbeitet offenbar nur ruckartig, da eine zuverlässige Kupplung durch die Zentrifugalregulatoren nur bei einer Tourenzahl bestimmter Höhe eintritt, während bei der darunter liegenden Drehzahl
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ein Sehlupf der Konusscheiben in den Zahnrädern unvermeidlich wird. Ausserdem beanspruchen diese Getriebe eine so grosse Baulänge, dass es nur in ganz besonders günstigen Fällen verwendet werden kann.
Weiterhin ist ein zum Einbau in das Hinterachsgehäuse von Kraftfahrzeugen bestimmtes Getriebe bekannt, bei welchem eine grössere Anzahl nebeneinanderliegender verschieden grosser Umlaufräder verwendet werden, welche mit je einem Zahnrad starr verbunden sind und mit diesem über ein Ausgleichsgetriebe derart miteinander in Verbindung stehen, dass sie sich bei grösserer Umlaufgeschwindigkeit unter dem Einfluss der Fliehkraft von den mit ihnen kämmenden Zentralrädern des Ausgleichsgetriebes abheben und durch mit ihnen verbundene Reibräder auf der Innenfläche des feststehenden Getriebegehäuses abrollen, wodurch sich ebenfalls die Drehzahl der Triebwelle entsprechend dem Widerstand der getriebenen Welle selbsttätig regelt.
Das Getriebe erfordert jedoch eine verhältnismässig grosse Zahl von Einzelteilen, die leicht zu Störungen Anlass geben, und ist in seinem Aufbau für den praktischen Gebrauch zu verwickelt.
Schliesslich konnte auch der Vorsehlag keine praktische Bedeutung erlangen, eine zwischen Triebwelle und zu treibende Welle geschaltete Fliehkraftkupplung mit wesentlich grösserer Umlaufgeschwindigkeit als die der Triebwelle durch Zahnräder anzutreiben, deren Träger mit der Triebwelle starr verbunden sind und die schleifende Kupplungsteile an einem Getriebeteil angreifen zu lassen, der durch gleichartig wirkende Zahnräder ebenfalls mit einer die Motorwellengeschwindigkeit übersteigenden Drehzahl im entgegengesetzten Drehsinn angetrieben wird. Denn schon die Notwendigkeit, wesentlich höhere Geschwindigkeiten als die der Motorwelle anzuwenden, stellt eine so hohe Beanspruchung der umlaufenden Teile dar, dass dieser Vorschlag allein aus Gründen der Betriebssicherheit praktisch undurchführbar ist.
Ausserdem aber stellt die Lagerung der Zahnräder in starr mit der Triebwelle verbundenen Trägern insofern einen wesentlichen Nachteil dar, als dadurch die Unter-oder Übersetzungsmöglichkeiten des Getriebes in ausserordentlich engen Grenzen gehalten werden und ausserdem durch diese Konstruktion eine ganz ungleich verwickeltere Schalteinrichtung für den Leerlauf, für das Bremsen und den Vor-und Rückwärts- gang bedingt wird als bei dem hier vorliegenden Getriebe.
Gegenüber diesen bekannten Getrieben beruht die eingangs beschriebene neue Wirkung des vorliegenden Getriebes in der Verwendung von Umlaufrädern, deren Träger unabhängig von der Triebwelle drehbar sind und eine an der zu treibenden Welle angreifende nachgiebige Kupplung antreiben, welche regelnd auf den Über-oder Untersetzungsgrad der Umlaufräder wirkt. Bei Ausbildung dieser nachgiebigen Kupplung als Fliehkraftkupplung wird durch die sich an die Schleifbahn anlegenden Teile sowohl deren Drehmoment auf die getriebene Welle mittelbar oder unmittelbar übertragen und gleichzeitig auch die an dem Träger der Fliehkraftbremsen auftretende Gegenkraft zum Antrieb des die Schleifbahn tragenden Teiles im gleichen Drehsinn nutzbar gemacht, so dass sieh beide Wirkungen addieren.
Hiedurch wird nicht nur ein vollkommen elastischer, weicher, aber trotzdem sicherer und schneller Übergang von der einen Belastungsstufe zur andern erreicht, sondern auch die Zahl der Getriebeteile sowie die äusseren Abmessungen so stark herabgesetzt, dass die Herstellungskosten beträchtlich geringer als die der üblichen Stufengetriebe sind, letztere jedoch hinsichtlich der erheblich geringeren Abnutzung der Getriebeteile durch das Getriebe nach der Erfindung beträchtlich übertroffen werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zum Schalten der Bremse, des Leerlaufes sowie des Vor-und Rückwärtsganges in Verbindung mit der gekennzeichneten neuartigen Nutzbarmachung der Fliehkraftkupplung führt zu einem Getriebe, das unter Verwendung nur eines Schalthebels sich allen Betriebsbedingungen vollkommen selbsttätig anpasst, so dass damit die denkbar einfachste und für alle treibenden und getriebenen Teile schonendste Getriebeart verwirklicht wird.
Die praktische Nutzbarmachung der Erfindung erfolgt unter Verwendung von Mitteln, die für die eine oder andere Getriebeart zwar bekannt sind, so ist es z. B. an sich nicht neu, Zentralräder mit einem trommelförmigen Ansatz zu versehen und Umlaufgetriebe mit gemeinsamem Träger der Umlaufräder zu verwenden. Auch das Festhalten eines Schalthebels in seinen verschiedenen Stellungen durch einen mit einem Langloch versehenen Schaltschlitz ist an sieh bekannt. Jedoch wird durch die Nutzbarmachung dieser bekannten Mittel für den erfindungsgemässen Zweck ein neuartiges Getriebe geschaffen, das sich von den bisherigen durch das besondere Zusammenwirken seiner zum Teil bekannten Teile vorteilhaft unterscheidet.
Die Erfindung ist in den Abbildungen in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 veranschaulicht ein Getriebe, bei welchem zwei hintereinander geschaltete Umlaufgetriebe mit einem gemeinsamen Träger der Umlaufräder verwendet werden. In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Umlaufräder ohne geneinsamen Träger arbeiten.
Die Fig. 3 zeigt die Ausbildung der Bremsbacken in Ansicht, von der linken Seite der Fig. 1 her gesehen, u. zw. längs des Schnittes A-B. Die Fig. 4,5 und 6 veranschaulichen die zum Teile an sich bekannten Vorrichtungen zum Einschalten der Bremse, des Leerlaufes sowie des Rüekwärtsganges und Vorwärtsganges durch den Schalthebel, u. zw. ist Fig. 4 ein Schnitt durch das Gehäuse z längs der Linie C-D der Fig. 1, während die Fig. 5 und 6 verschiedene Stellungen des Schalthebels in dem zu seiner Feststellung dienenden Schlitz wiedergeben.
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gehäuses, das im beschriebenen Fall aus den Teilen f und fl besteht.
An dem mit f starr verbundenen Planetenträger f2 sitzen in üblicher Weise auf Zapfen i und il die Planetenräder g und dz Die Zapfen können gleichzeitig f und f2 verbinden. g und gl kämmen mit dem auf der Hülse k sitzenden Zentralrad h.
Die Hülse ksitzt auf einem als Hohlwelle ausgebildeten Teil des Planetenträgergehäuses f2. Am auswärtigen Kopfende der Büchse k sitzt eine Scheibe !, an der an Bolzen gegen die Wirkung von Federn nach aussen spielende Fliehkraftbacken n, n2 usw. sitzen. Die Zahl dieser Backen richtet sich nach dem Verwendungszweck und kann z. B. drei, sechs usw. betragen. Die durch !, n, n1 usw. gebildete Bremse wirkt auf die
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gehäuses angebracht wird und seine entsprechend ausgebildeten Bremsbacken von aussen auf das Gehäuse wirken, wodurch unter sinngemäss geänderter Bauart das Getriebe kürzer wird. An anderer Stelle trägt das Gehäuse o den Innenzahnkranz p, auf dem die Planetenräder g und go abrollen.
Die Einzelteile dieses Gehäuses o, also Innenzahnkranz p, Bremsfläche usw. bis einschliesslich der Welle al sind starr miteinander verbunden. bl-und cti sind zweckmässig einstückig. Der Deckel q verschliesst das Gehäuse o. Ein Mittelflansch des Deckels ragt in das Gehäuse hinein und dient gemeinsam mit einem darin sitzenden, stopfbüehsenartigen Teil k2 als Abstandhalter für die auf der Hauptwelle a sitzenden Wellen, Räder und
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nuten der Welle al sitzt ein längsverschieblicher Mitnehmer s\ der einen Aufnehmer üblicher Art s für die in Fig. 4 dargestellte Schalthebelklaue S3 trägt.
Der Mitnehmer s, s1 trägt innen Längskeile und aussen ein gezahntes, breites Mitnehmerrad s2, dessen Zahnteilung derjenigen der Planetenräder w und wl entspricht, die auf dem Planetenträger w2 sitzen. Auf dem innenverzahnten, als Zentralrad ausgebildeten
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mässig ist su. mit s und gegebenenfalls mit S2 einstückig. Das Innere der Gehäuse o, q und w2, w3 enthält Schmiermittel und ist gegen die übrigen Gehäuseteile abgedichtet. Eine Dichtung aus Filz oder ähnlichem Material 2 schliesst das Kugellager Z2 nach aussen ab.
Fig. 2 gibt eine andere Ausgestaltung des Getriebes wieder, welche sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch unterscheidet, dass die Umlaufräder der beiden Einzelgetriebe keinen gemeinsamen Träger haben. In diesem Fall sind die Stufenräder e, el. als Stirnräder ausgebildet, die Innenverzahnung p sitzt nicht mehr, wie in dem in Fig. 1 dargestellten Fall, auf dem Schleifbahnträger o, sondern auf dem
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träger verbunden.
Infolgedessen laufen die Räder e, cl mit ihrer kleinen Stufe um das zunächst feststehende, mit der Welle al starr verbundene Zentralrad bl. um, nehmen dabei den Träger y gegenläufig zur Welle a mit, und dieser Träger treibt über die Verzahnung p und die Umlaufräder g, gl das Zentralrad h im gleichen Drehsinn mit der Welle a an. Das Zentralrad nimmt den starr mit ihm verbundenen Schleifbackenträger l mit, so dass sich bei hinreichend grosser Umlaufgeschwindigkeit die Schleifbacken an den Schleifbahnträger o anlegen, der mit Welle a1 fest verbunden ist.
Dabei werden die Sehleifbaeken ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch den Widerstand, den sie am Gehäuse o erfahren, gebremst, so dass sie über
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das mit der Welle al starr verbundene Ritzel bu entsprechend der Untersetzung der wirksamen Getriebeteile im Drehsinn der Welle a angetrieben wird.
Fig. 3 zeigt in Ansicht die Bewegungsmöglichkeit der federbelasteten Bremsbacken n, n1, n2 innerhalb des Gehäuses o.
Fig. 4 stellt dar, wie der Mitnehmer s in bekannter Weise von der Schaltklaue S3 mittels des Schalthebels l betätigt wird. S4 ist die Sicherung für die jeweilige Stellung der Schaltklaue, S5 ein bekannter Schiebezapfen, der zweckmässig an der Mittelwand des Gehäuses z festsitzt (nicht dargestellt).
Die Platte t3 besitzt ein Langloch, das von dem darunter befindlichen Oberhebel der verschiebbaren Schaltklaue S3 in verschiedener Weise freigegeben und verschlossen wird. Das Langloch in t3 gestattet
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übliches Klinkengesperre.
Der Schaltvorgang ist dabei folgender. Fig. 1 und 2 zeigen das Getriebe in Leerlaufstellung. Der zwischen dem Motor und dem Kugellager liegende Teil des Getriebes umläuft dabei in der Geschwindigkeit des Motors blockartig mit der Zwischenwelle at. Der auf al mit Nuten und Keilen längsverschieblich angebrachte Teil s, s1 kämmt mit seiner Verzahnung S2 die Umlaufräder w, w1, die hiedurch ihren brems-
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baren Träger w2, w8 in Umdrehung versetzen, aber keine Wirkung auf den mit der Kardanwelle verbundenen Teil u1 ausüben.
Der Schalthebelt steht dabei in der von s3 und t3 gebildeten Öffnung (Fig. 5), wird er in dieser Öffnung verschoben, so nimmt er den Teil S3 mit, der dann die in Fig. 6 dargestellte Stellung einnimmt. Wie Fig. 4 zeigt, greift S3 in den Sehaltklauenaufnehmer s, so dass durch Verschieben von S3 die Teile s, si und S2 sowohl mit den Umlaufrädern w, tV1 als auch mit der Mitnehmerverzahnung von u1 derart in Eingriff kommen, dass das dritte Planetengetriebe keinerlei Relativbewegung ausführen kann. Damit sind die Voraussetzungen für den Vorwärtsgang gegeben.
Der zwischen Motor und Kugellager Z2 liegende Teil des Getriebes löst sich durch den vergrösserten Widerstand aus seiner blockartigen Verbindung- und erzeugt nun die erfindungsgemässe Getriebewirkung.
Aus dieser Schaltstellung für den Vorwärtsgang kann der Schalthebel t seitlich ausgeschwenkt
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zur Anlage gebracht, welches das bei dieser Stellung des längsverschiebbaren Mitnehmers in allen seinen Teilen unbewegliche dritte Planetengetriebe feststellt. Die Funktion der Handbremse ist somit erfüllt. Der Schalthebel kann in dieser Lage durch das in Fig. 4 dargestellte Klinkengesperre tl, t2 und t4 festgehalten werden.
Um den Rückwärtsantrieb der Kardanwelle zu erzielen, wird der Schalthebel aus der Leerlaufstellung, also der in Fig. 5 durch S8 und t2 gebildeten Öffnung, seitlich ausgeschwenkt und im Langloch
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und die in Motorgeschwindigkeit laufende Zwischenwelle al überträgt mit der Verzahnung S2 ihr Drehmoment über Umlaufräder w und w1 auf die Innenverzahnung des Teiles ni iin entgegengesetzten Drehsinn.
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Gaswegnahme zum Halten gebracht worden ist, braucht zur Anfahrt nur Gas gegeben zu werden. Der Schalthebel steht in diesem Fall in der Vorderstellung, d. h. in der gemäss Fig. Ï gegebenen Öffnung zwischen t8 und s3.
Der Mitnehmer s, Fig. 1, steht in der äussersten rechten Stellung, das Zahnrad S2 ragt in das Gehäuse U1 hinein. Infolgedessen ist die Kardanwelle starr mit al und b1 verbunden. An al sitzt, wie beschrieben, das Gehäuse o und in diesem die Innenverzahnung p fest. Durch das Beharrungsvermögen des Wagens stehen alle genannten Teile fest.
Läuft nun der Motor langsam an, so wird das Planetengetriebe c und el, die Planetenräderwelle d, das Gehäuse f, der Planetenträger f2 und die Planetenräder g und gl in Drehrichtung der Motorwelle entsprechend der Untersetzung mitgenommen. Die Planetenräder g und gl nehmen das Zentralrad h mit
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gegen die Wirkung der Federn auf der Bremsfläche o bewegen. Bei geringer Geschwindigkeit wirkt das Getriebe als Freilauf, bei zunehmender Umlaufzahl der Motorwelle a legen sich die Backen M- ? allmählich stärker gegen die Bremsfläche o und bremsen das Zentralrad h ab. Gleichzeitig wird das Beharrungsvermögen des Gehäuses o durch das Schleifen der Bremsbacken vermindert.
Die gleiche Wirkung hat die Übertragung der Bewegung des Zentralrades h über die Planetenräder auf die Innenverzahnung des Gehäuses o. Je fester die Klötze n-n2 sich auf o legen, desto mehr wird das Zentralrad h
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der Motorwelle in Bewegung.
Das Planetengetriebe b, bl, e, cl dient bei der geschilderten bewegung zur Untersetzung, deren Ergebnis durch das Behäuse f und f1 und damit auf die Planetenräder g und g1 übertragen wird. Im Masse, wie die Umdrehung von o und damit von a1 sich derjenigen der Welle a anpasst, vermindert sich die Relativbewegung aller Teile des Getriebes, bis bei Erreichung gleicher Bewegungsgeschwindigkeit alle Teile im Verhältnis zueinander still stehen.
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Druck der Bremsbacken n auf o entsprechend verringert. Im gleichen Masse erhöht sich die Untersetzung im Getriebe.
Zum Anhalten wird, ohne an der Schaltung etwas zu ändern, die Brennstoffzufuhr gedrosselt.
Fig. 7 stellt eine Ausführungsform dar, bei der die Motorwelle a ; über das Zahnrad b die als Stufenräder ausgebildeten Umlaufräder c, e1 antreibt, welche mit ihren Tragzapfen i, i1 um die Motorwelle frei drehbar sind. Die Tragzapfen i, i1 liegen in den Armen/',/'\ welche durch die Hülsen k1, k2 von der Motor-
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Keilen längsverschieblich auf u1 angebracht.
Beginnt die Motorwelle a sich im Ihrzeigersinn zu drehen (Pfeil z in Fig. 8), so laufen die Räder c, c1 im entgegengesetzten Drehsinn mit ihren Trägern, f, f1 um, wie durch Pfeil il angedeutet ist, da die Trommel o, wenn sie mit der Welle u1 gekuppelt ist, zunächst in Ruhe bleibt. Gleichzeitig werden dabei
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in Bewegung gesetzt, da die kleine Stufe in die Verzahnung des Zentralrades/t eingreift, welches über die Büchse/c und Verzahnung 11 mit der Fliehkraftkupplung in Verbindung steht. Bei hinreichend grosser Drehzahl kommen die Schleifbacken n, nl am Gehäuse o zur Anlage und nehmen dieses mit, sobald der Anpressungsdruck hoch genug ist.
Dadurch wird aber nicht nur die rückläufige Bewegung der Umlaufräderträger unmittelbar verringert, sondern durch die dabei auftretende Bremsung des Schleitbackenträgers wird auch die Umlaufbewegung der Räder e, ei über das Zentralrad h in gleichem Sinne verzögert, in welchem das Gehäuse o durch die Schleifbacken in Bewegung gesetzt wird, so dass sich also infolgedessen die Zwischenräder g, gl mit erhöhtem Druck in die Verzahnung p pressen und somit ebenfalls auf die Trommel o im Uhrzeigersinn drehend wirken.
Sobald das Drehmoment dieser beiden Kräfte, nämlich der schleifenden Kupplungsteile und der Gegenkraft der Schleifbaekenträger, grösser als der Trägheitswiderstand der zu treibenden Welle und der mit ihr verbundenen Trommel o wird, wird letztere und damit Welle M im Drehsinn der Triebwelle in Bewegung gesetzt, Trommel o und Welle u1 nehmen dabei die Geschwindigkeit der treibenden Welle an. Ist dieser Zustand erreicht, dann hört die Relativbewegung der Getriebeteile auf und diese bilden gewissermassen einen in sich starren, rotierenden Körper.
Nimmt der Strassenwiderstand zu, z. B. bei Bergfahrten, so verringert sich die Umlaufgeschwindigkeit der Motorwelle, dementsprechend verringert sich aber der Zentrifugaldruck der Schleifbacken, so dass selbsttätig eine Untersetzung von der Motorwelle zur Kardanwelle eintritt, die der Grösse des Widerstandes entspricht.
Verringert sich dagegen der Strassenwiderstand, z. B. bei Abwärtsfahrt, so geht der Wagen auch ohne Betätigung der Bremse nicht durch, seine Geschwindigkeit regelt sich vielmehr entsprechend der Motordrehzahl, er wird also durch den Motor gebremst, da die Kardanwelle durch die Wirkung der Schleifbacken nicht schneller als die Motorwelle umlaufen kann.
Zum Bremsen sowie zum Einschalten des Vor-und Rüekwärtsganges sowie des Leerlaufes dient ein und derselbe Hebel, der mit seinen Klauen s3, s3' in die Ausnehmungen s, s'der längsverschieblichen Büchse s, S1 bzw. der Hülse l2 der Fliehkraftkupplung eingreift.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Lage des Hebels ist die Trommel o durch die Verzahnung s2 der Hülse su mit der Kardanwelle verbunden, der Wagen also auf Vorwärtsgang geschaltet. Durch seitliches Ausschwingen des Hebels wird das die Trommel e umgebende Bremsband x angezegen, so dass dann also die Kardanwelle stillgesetzt ist.
Wird der Hebel aus der in Fig. 7 dargestellten Lage nach rechts verschoben, so verschiebt sich auch die die Fliehkraftkupplung tragende Hülse l2 derart nach rechts, dass ihre Verzahnung 11 mit dem Zentral-
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des Gashebels bedarf, um die Geschwindigkeit zu ändern. Die jeweils günstigste und dem Widerstand sowie der Motorkraft angepasste Untersetzung erfolgt dann ohne jeden Eingriff des Fahrers vollkommen selbsttätig.
Die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform des Getriebes unterscheidet sich von der nach Fig. 7 lediglich dadurch, dass die Schleif backen nicht unmittelbar an dem glockenförmigen, mit der zu treibenden Welle verbundenen Gehäuse o angreifen, sondern an einer entsprechend ausgebildeten Fortsetzung des Umlaufräderträgers f1. Dadurch lassen sich nicht nur die Abmessungen des Getriebes weiter vermindern, sondern durch das Angreifen der Schleifbacken an dem Umlaufräderträger wird auch die Wirkung der Fliehkraftkupplung erhöht und der Gesehwindigkeitsausgleich zwischen treibender und getriebener Welle beschleunigt. Die Wirkungsweise entspricht im übrigen der des Getriebes nach Fig. 7.
Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform ist für solche Fälle vorgesehen, in denen es wünschenswert erscheinen sollte, die Kardanwelle unter zeitweiliger Ausschaltung der Fliehkraftkupplung unmittelbar über die Getriebeuntersetzung anzutreiben. Dabei ist ausserdem die kleine Stufe der Umlaufräder von der grossen Stufe getrennt ausgeführt, u. zw. derart, dass der Träger fl der die kleine Stufe bildenden Stirnräder e', cl'mit dem Gehäuse o starr verbunden ist. Die Innenverzahnung p1 ist auf dem Träger f der Umlaufräder e, c angebracht, der mit Durchbrüchen für die Zwischenräder g, gl versehen ist.
Wenn die Welle a im Uhrzeigersinn umläuft, so werden die Stirnräder e, e1 wie in den früheren Beispielen gegenläufig zur Motorwelle infolge des Ablaufens der Zwischenräder g, gl an dem zunächst feststehenden, zweiteiligen Gehäuse o, q in Bewegung gesetzt und nehmen dabei den Träger f ebenfalls gegenläufig zur Motorwelle mit. Infolgedessen werden die Schleifbaekenträger l durch die Innenverzahnung pl des Trägers y über die Stirnräder c', (1/und das Zentralrad h im Umlaufsinn der Motorwelle angetrieben.
Sobald das auf die Schleifbahn des Gehäuses q durch die Fliehkraftkupplung direkt und
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befestigte Innenverzahnung p indirekt übertragene Drehmoment grösser wird als das Widerstandsmoment der Welle u, wird diese, wie in den vorhergehenden Fällen, entsprechend der Untersetzung der Getriebeteile angetrieben.
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feststellbar, so dass also die Motorkraft auf die zu treibende Welle entsprechend der Untersetzung von b zu p unmittelbar wirkt. Damit also, z. B. beim Anfahren, die Triebwelle unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung der Fliehkraftkupplung, über die Untersetzung auf die getriebene Welle wirken kann, wird
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angreifenden, die Triebwelle umgebenden Hülse f2 festgehalten.
Das dadurch in Drehung versetzte Gehäuse o nimmt über den Umlaufräderträger f1 und die an der Innenverzahnung p1 abrollenden Räder e', c1' die Fliehkraftkupplung mit, die sich mit ihren Bremsbacken n, n1 an das Gehäuse o anlegt, sobald das Gehäuse die erforderliche Drehzahl erreicht hat. Infolgedessen kommt bei Freigabe der Bremstrommel f3 und damit des Umlaufräderträgers f das Getriebe über die Fliehkraftkupplung in seiner erfindungsgemässen Arbeitsweise sofort zur Wirkung.
Um bei längeren, z. B. besonders steilen Bergfahrten unter direkter Benutzung der Untersetzung das Schleifen der Bremsbacken am Gehäuse o zu vermeiden, kann die Fliehkraftkupplung von den Umlaufrädern e'. cl'abgeschaltet werden, indem durch Verschieben der Ausnehmungen 81 das Zentral-
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zweiteilig ausgeführt, so dass durch den zum Bremsen, zum Einschalten des Vor- und Rückwärtsganges sowie des Leerlaufes dienenden Handhebel bei dessen Eingreifen in die Ausnehmungen su des einen Gestängeteiles die Fliehkraftkupplung ein-und aussehaltbar ist. Natürlich kann dieser Hebel auch zum Stillsetzen der Bremstrommel/ und damit des Umlaufräderträgers f,/' benutzt werden. Jedoch ist für letzteren Zweck die Verwendung eines besonderen Fusshebels vorzuziehen.
Soll das Feststellen des Umlaufräderträgers durch einen besonderen Fusshebel erfolgen, so wird dieser zweckmässig mit einem Klinkengesperre versehen, welches ihn in seiner jeweiligen Lage festhält, und ausserdem mit einer unter Federdruck stehenden Konuskupplung od. dgl. verbunden, welche zwischen Zentralrad h und Bremsbackenträger l einzuschalten wäre und durch Niederdrücken des Fusshebels
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gegeben wie auch die Fliehkraftkupplung in das Getriebe wieder eingeschaltet.
Fig. 12 zeigt eine solche Pedalanordnung, deren Wirkungsweise folgende ist. Durch Niedertreten des Fusspedals m4 verdreht der Hebel m die Welle v', auf der die Sehaltklaue sound der Hebel m' befestigt sind. Dabei wird der Schaltklauenaufnehmer s'in Richtung auf den Motor verschoben und zu gleicher Zeit das Bremsband xi auf der Bremstrommel ' festgezogen. Erfolgt der Fussdruck gegen die obere Kante des Pedals m4, so wird gegen den Druck der Sperrfeder m2 das Klinkengesperre m1, m zusammengepresst und somit wirkungslos gemacht. Soll eine konstante Untersetzung längere Zeit bestehen bleiben. so wird durch das Klinkengesperre der Hebel m selbsttätig in niedergetretener Stellung festgehalten.
In dieser Stellung ist die Zentrifugalbremse durch die Versehiebung von SI ausser Wirkung
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Somit kommt die Untersetzung zwischen dem Triebritzel b und der Innenverzahnung p über das Gehäuse o voll auf die Kardanwelle zur Auswirkung'.
Der Schalthebel t kann seitlich ausgeschwenkt den auf der Welle v2 befestigten Mitnehmer v4
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Mitnehmerverzahnung des Gehäuses o oder der des Umlaufräderträgers f oder zwischen diese beiden Verzahnungen bringt. Die Fig. 12 zeigt die Teile s, sl, S2 im Eingriff mit der Mitnehmerverzahnung des Gehäuses o. Wird in dieser Stellung der Schalthebel t zurückgezogen, so hebt der Dorn v1 den Bremshebel vs an, wobei über die Welle v5 das Bremsband x angezogen wird. Damit ist die Funktion der Handbremse erfüllt. Wird der Schalthebel zurückgezogen, wenn sich die Teile s, si, S2 im Eingriff mit der Verzahnung s' befinden, so ist das Getriebe auf Rückwärtsgang geschaltet.
Stehen die Teile s, si, sa zwischen beiden Mitnehmerverzahnungen, so ist das Getriebe auf Leerlauf geschaltet.
Es ist, besonders bei langdauernden Bergfahrten, wünschenswert, den Anpressungsdruck für die Bremsbacken n, n1 usw. möglichst zu verringern, um die Wärmeentwicklung während des Betriebes auf ein Mindestmass herabzudrücken. Diese Aufgabe könnte an sich durch Wahl einer entsprechend grösseren Übersetzung zwischen den die Fliehkraftkupplung antreibenden Getriebeteilen gelöst werden. Dabei stösst jedoch eine derartige Konstruktion insofern auf bauliche Schwierigkeiten, als dadurch die Abmessungen des Getriebes eine unerwünschte Vergrösserung erfahren würden.
Aus diesem Grunde wird das Drehmoment der die Fliehkraftkupplung antreibenden Getriebeteile mittels einer zusätzlichen Stufe bzw. eines Stufenrades auf diese übertragen.
Durch diese Vergrösserung der Übersetzung zwischen der Fliehkraftkupplung und der sie antreibenden Getriebeteile lässt sich der Anpressungsdruck der Fliehkraftkupplung in so weitgehendstem Masse verringern, dass der Antrieb der Kardanwelle zum kleinsten Teil durch das Drehmoment der Fliehkraftkupplung und zum weitaus grössten Teile durch das Antriebsmoment der Triebwelle über die Umlaufräder bewirkt wird. Es wird also dadurch der Vorteil erreieht, dass das Drehmoment der Fliehkraftkupplung
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so weit herabgesetzt werden kann, wie es erforderlich ist, um die Umlaufbewegung des Umlaufträgers gegenüber dem Schleifbahnträger mittelbar oder unmittelbar zu hemmen.
In Fig. 11 ist eine beispielsweise Ausführungsform dieser konstruktiven Ausgestaltung des Getriebes dargestellt, u. zw. bezieht sich die Darstellung auf den linken oberen Teil der Fig. l. Selbstverständlich lässt sich diese Abänderung sinngemäss auch bei allen anderen dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen anwenden.
An dem Planetenzapfen i ist drehbar das als Stufenrad ausgebildete Umlaufrad g angeordnet. Die kleine Stufe g kämmt in der starr mit dem Schleifbahnträger o verbundenen Verzahnung p. Die grosse
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Selbstverständlich kann die in den vorstehenden Beispielen dargestellte Fliehkraftkupplung, ohne die Arbeitsweise des Getriebes zu beeinträchtigen und ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen, durch eine in axialer Richtung wirkende Kupplung, z. B. eine sieh in Abhängigkeit von der Drehzahl selbsttätig ein-und aussehaltende Lamellenkupplung ersetzt werden. Eine derartige Ausbildung des Getriebes hat den Vorteil, dass die Schwungmassen verringert werden können und die Beanspruchung des Gehäuses durch das Anlegen der Schleifbacken vermieden wird.
Es könnte auch als unter der Wirkung der Fliehkraft stehende Kupplung eine Bandbremse benutzt werden, welche sich in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit des sich um die Triebwellenachse frei drehenden Planetenträgers an die zu treibende Welle bzw. an einen an dieser angebrachten trommelartigen Vorsprung von aussen oder innen anlegt.
Mit den dargestellten konstruktiven Ausführungen sind die Anwendungsmöglichkeiten des dem neuen Getriebe zugrunde liegenden Erfindungsgedankens keineswegs erschöpft. Es lassen sich vielmehr den jeweiligen Anforderungen entsprechend zahlreiche weitere Abänderungen unter Anwendung der neuen kinematischen Gnmdlösung schaffen, wie die Beispiele zeigen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Vor-und Rückwärtsgang, Bremsung und Leerlauf durch einen Hebel geschaltet wird und das sich selbsttätig und gleichförmig entsprechend der zu treibenden Last einstellt und sich in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit selbsttätig ein-und auskuppelt, dadurch gekennzeichnet, dass ein lediglieh durch die Änderung der Umlaufbewegung seiner Teile eine Änderung des Übersetzungsgrades zwischen Triebwelle und getriebener Welle bewirkendes Getriebe mit einer dem Widerstand der Last sich selbsttätig anpassenden Kupplung in Verbindung steht, welche ihrerseits die Umlaufbewegung des Übersetzungsgetriebes beeinflusst und damit den jeweils günstigsten Übersetzungsgrad zwischen Motorwelle und getriebener Welle selbsttätig herstellt.