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Aus Motorkupplung und Geschwindigkeitswechselgetriebe mit kraftschlüssig wirksamen Gangschaltkupplungen bestehender Antriebsblock für durch eine Brennkraft- maschine betriebene Fahrzeuge. In Kraftfahrzeugen, die durch eine Brennkraftmaschine über ein stufengeschaltetes Ge- sehss-indigkeitswechselgetriebe ihren Antrieb erhalten, vollzieht sich der Schaltvorgang in drei Phasen, indem zunächst die zwischen Motor und Getriebe vorgesehene übliehe Hauptkupplung (Motorkupplung) ausgerückt.
-wird, < tann das Einschalten des gewünschten Ganges im Getriebe erfolgt, worauf schliesslich durch allmähliches Nachlassen des Kupplungsfuss- liebels das Wiedereinrücken der Hauptkoipp- lun g zustande kommt. Durch zeitweiliges Gas- wernehmen bzw. aueh Zwisehengasgeben kann (ler Sehaltvorgang den durch wechselnde Zustände der Strasse bedingten Forderungen entsprechend angepasst werden.
Da jedoch ein einwandfreies Schalten sehr von der Geschick- liehkeit des Fahrers abhängt, hat man im Laufe der Entwicklung verschiedenartige Wege beschritten, durch Mechanisieren der Sehaltarbeit diese dem Einfloss des Fahrers mö(,-liehst zu entziehen. Ziu diesem Zwecke wurden anfänglich Synehronisierungseinrich- tungen angewendet, zum Teil ging man über zur Verwendung von kraftschlüssig arbeitenden Sehaltkupplungen für die einzelnen Getriebegänge und später zu vollselbsttätiger Durehführung des Schaltvorganges in Verbindung mit stufenlosen Drehmomentwand- lern, wodiureh der Einfloss des Fahrers gänzlich ausgemerzt wurde.
In dem Bestreben, die Verwendung der an sich teuren Drehmoment- wandler zu vermeiden, blieb man bei der Verwendung von kraftschlüssig arbeitenden Schaltkupphingen, vorzugsweise Lamellenreib- hupplungen, die sich erfahrungsgemäss im allgemeinen gut eignen. -Kar erfordern solche Kupplungen gewöhnlich verhältnismässig grosse Abmessungen, da zu berücksichtigen ist, dass infolge der Werkstoffeigenschaften der verwendeten Reibscheiben bestimmte Grössen der Beanspruchungen nicht.
überschritten werden können. Gemäss der vorliegenden Erfindung ist das Geschwindigkeitswechselgetriebe mit kraftschlüssigen Gangschaltkupplungen versehen, und zur Durchführung des Getriebeschaltens findet eine von einer Fliehkraftvor- richtung mit reibschlüssig mit dem Motor verbundbarem Fliehgewichtträger beherrschte Motorkupplung Verwendung, wobei der Schaltvorgang mit dem Koppelvorgang gekoppelt ist, so dass die Getriebeschaltkupplungen je- weils nur Massen des Getriebes und des mit diesem ständig verbundenen Teils der Motorkupplung zu beschleunigen oder zu verzögern haben.
Damit sind bedeutende Vorteile gesichert, wovon der wichtigste Vorteil darin besteht, da.ss zur Ankupplung des Motors je-
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weils nur das Gasgeben notwendig ist. Die Ankupplungsarbeit des Motors wird von der Motorkupplung voll übernommen, und es bestehen somit nur zwei Wirkungsphasen, nämlich erstens die Beschleunigung der Fliehge- wichte und zweitens als Folge der ersten Phase das selbsttätige Einrücken der Motorkupplung.
Gegenüber den in bisher bekannter Weise verwendeten kraftschlüssig wirksamen Gangschaltkupplungen, die sowohl das volle Drehmoment aufzunehmen. haben, als auch die Ankupplungsarbeit des Motors übernehmen müssen und daher ziemlich gross bauen, lassen sieh für den Fall, dass die Schaltkupplungen als Lamellenreibkupplungen ausgebildet sind, dank der Möglichkeit, die einzelnen Reiblamellen spezifisch höher zu belasten, erheblich geringere Gesamtabmessungen erreichen, was wieder eine Verringerung der Wellenabstände im Getriebe zur Folge hat. Aueh gegenüber der Verwendung von Getrieben mit s@Tnchroni- sierbaren Fornischlusskupplungen bestehen wesentliche Vorteile.
Insbesondere wird der von der Geschicklichkeit abhängige Einfluss des Fahrers weitestgehend beseitigt. Es kann beim Gegenstand gemäss der Erfindung unter Vermeidung verwickelter und teurer Sondereinrichtungen auf verhältnismässig einfache Weise ein einwandfreies Schalten und Kuppeln für den Gangwechsel, nämlich ein sanftes und stossfreies Kuppeln erzielt werden. Die reibsehlüssige Verbindung n-,dschen dem Motor und dem Fliehgewichtträger kann durch mechanische Mittel aufhebbar sein, wobei diese mechanischen Mittel in Verbindung stehen mit der Betätigungseinrichtung für z.
B. als Sehaltgabeln ausgebildete Sehaltglie- der der Getriebeschaltkupplungen. Die Zeichnung veranschaulieht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. und zwar einen Antriebsblock mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe mit. drei in ständigem Eingriff stehenden Räderpaaren und mit kraftschlüssig wirksamen Sehaltkupp- lungen, vorzugsweise Lamellenkupplungen. Die Motorkupplung besteht aus dem Gehäuse 2, der Druekscheibe 3, der Hilfsscheibe 4 und der auf der Antriebswelle 6 des nachgeschalteten Wechselgetriebes festsitzenden Kupplungsreibseheibe 5.
Zur Betätigung der Motorkupplung sind ein Kugelkranz 7, eine Zwisehenseheibe 8 und einige finit Fliehgen ieh- ten 9 versehene Di2ielzhebel 10 vorgesehen, welche Teile 7, 8 und 10 drehbar auf einem auf der Triebwelle 6 lose laufenden Stützteil 1 gelagert. sind. Der Stützteil 12 ist durch eine lösbare Kupplung mit dem CTehäuse 2 verbunden. Ein Teil dieser Kupplung besteht aus einer auf der Nabe des Stützteils 12 mittels Nuten und Keilen versehiebbar geführten Scheibe 15 mit Reibbelag 16.
Ein anderer Teil dieser Kupplung ist das Gehäuse 2 der Motorkupplung, gegen das die Scheibe 15,16 für gew öhnlieli reibsehlüssig ge- drüekt wird, und zwar durch eine Druckfeder 17, die sich an einem Endring 18 des Teils 12 abstützt. Der Reibsehluss ist zeitweilig aufliebbar durch Abheben der Scheibe 15, 16 vom Gehäuse 2, was vorteilhaft mit.
Hilfe eines geeigneten Gestänges gleiehzeitig mit, dem Grangweehsel erfolgt. Ge;,enüber der Seheibe 15 ist an der einen Stirnwand des Getriebegehäuses 21 ein zum Abbremsen der Seheibe 15 dienender Reibbelag 68 befestigt.
Die Triebwelle 6 trägt aufgekeilt ein Zahnrad 25 und im Anschluss daran den einen Teil der Lamellenhupplung 26. Der andere Teil dieser Kupplung gehört. zum Wellenteil 27, und auf diesem Wellenteil ist. die zugehörige Sehaltmiüfe 28 versehiebbar vorgesehen. Der Wellenteil 2 7 besitzt das Zahnrad 29 mit ansehliessender Hälfte der Schaltkupplung 30. Im Wellenteil 27 lagert mittels Zapfen 31 der Wellenteil 32, auf dem die andere Hälfte der Kupplung 30 sowie deren Sehaltmuffe 33 vorgesehen sind.
Auf dem Wellenteil 32 sitzt aufgekeilt das Zahnrad 35, und an dem aus dem Getriebegehäuse 21 herausragenden Ende des Wellenteils 32 ist der Flanseh 36 zum Anschluss der Wag-entrieb- welle, die hier nicht dargestellt ist, vorgesehen. Mit den Zahnrädern 25, 29 und 35 stelien die Gegenräder 37, 38 und 39 in ständigem Eingriff. Das Rad 37 sitzt auf dem Wellenteil 40, der mit dem Zapfen 41 im
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#leiehaehsigen Wellenteil 42 lagert. Mit. dem Rad 38 ist die eine Hälfte der Schaltkupplung 44 verkeilt, während die andere Kupplungshälfte mit der zugehörigen Schaltmuffe 45 verschiebbar auf dem )Wellenteil 40 vorgesehen ist.
Das Rad 39 ist lose laufend auf dem Wellenteil 42 gelagert und trägt die eine Hälfte der Schaltkupplung 47, während die andere Kupplungshälfte dieser Kupplung mit der zugehörigen Schaltmuffe 48 verschiebbar, jedoch undrehbar auf dem Wellenteil 42 vorgesehen ist. Zur Betätigung der verschiedenen Schaltkupplungen dient die im Gehäuse 21 gelagerte Steuerwalze 50, in deren Schraubennuten 51 die verschiedenen Schalthebel 52, 53, #)4 und 55 eingreifen. Diese Schalthebel führen zu den entsprechenden Schaltmuffen. Die Drehung der Steuerwalze 50 kann über Kegelräder 57, 58 von der Welle 59 aus erfolgen. Auf der Welle 59 ist. ein Handschalthebel 60 befestigt. Die Steuerwelle besitzt eine '-.\7"ocken- seheibe 61, auf die ein Schaltstössel 62 auftrifft.
Den Schaltstössel berührt ein um Zapfen 63 drehbarer Winkelhebel 64, und dieser steht durch die Stange 65 in gelenkiger Verbindung mit einer an der Scheibe 15 angreifenden Schaltgabel 66, die um den Zapfen 67 selrti-in-en kann.
Die Bedienung und Wirkungsweise der erläuterten Einrichtung ist folgende: Mit der Verstellung des Handschalthebels 60 zwecks Ausschaltens eines Ganges wird selbsttätig die Reibkupplungsscheibe 15, 16 vom Gehäuse 2 ,,,,löst und an den Reibbelag 68 angelegt, so dass der Fliehgewichtträger 12 abgebremst und stillgesetzt wird, womit auch die Motorkupplung gelöst wird.
Mit Einschalten des jeweils neuen Ganges erfolgt das Wiederan- liuppeln der Kupplungsscheibe 15, 16 an das Cehäuse 2, so da.ss durch entsprechendes Gas- ben auch die Motorkupplung unter Vermittlung der Fliehkraftwirkung an den Hebeln 10 wieder eingerückt wird.
Der Kupplungsdruck ist unmittelbar abhängig von der Motordrehzahl. Die Fliehkraft bewirkt die allmähliche Mitnahme im Gesehwindigkeitswech- selgetriebe entsprechend den jeweils eingeschalteten Gangstufen; die Ankupplungs- arbeit des Motors wird somit ganz von der Motorkupplung übernommen, während die Gangschaltkupplungen jeweils nur Massen des Getriebes inkl. der Teile 5 und 6 zu beschleunigen oder zu verzögern haben.
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A drive block consisting of an engine clutch and a speed change gear with non-positively effective gear shift clutches for vehicles operated by an internal combustion engine. In motor vehicles that are powered by an internal combustion engine via a stepped speed change gearbox, the shifting process takes place in three phases by first disengaging the main clutch (engine clutch) provided between the engine and the gearbox.
- the desired gear is then switched on in the gearbox, whereupon the main clutch is re-engaged by gradually releasing the clutch base. By temporarily taking the accelerator or also releasing the accelerator, the stopping process can be adapted to the requirements caused by changing conditions on the road.
However, since perfect shifting depends very much on the skill of the driver, various paths have been taken in the course of development to remove this from the driver's influence by mechanizing the maintenance work. Synchronization devices were initially used for this purpose In some cases, there was a transition to the use of non-positive holding clutches for the individual transmission gears and later to fully automatic shifting in connection with continuously variable torque converters, which completely eliminated the influence of the driver.
In the endeavor to avoid the use of torque converters, which are expensive per se, one remained with the use of non-positively operating clutch rings, preferably multi-disc friction clutches, which experience has shown are generally well suited. -Kar such clutches usually require relatively large dimensions, since it must be taken into account that due to the material properties of the friction disks used, certain sizes of the stresses are not.
can be exceeded. According to the present invention, the speed change gearbox is provided with non-positive gear shift clutches, and a motor clutch controlled by a centrifugal device with a flyweight carrier that can be frictionally connected to the engine is used to carry out the gear shifting process, the shifting process being coupled with the coupling process so that the gear shifting clutches are because only masses of the transmission and the part of the engine clutch that is constantly connected to it have to be accelerated or decelerated.
This ensures significant advantages, the most important of which is that the motor is connected to each
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because only accelerating is necessary. The coupling work of the motor is fully taken over by the motor clutch, and there are therefore only two phases of action, namely firstly the acceleration of the flyweights and secondly, as a consequence of the first phase, the automatic engagement of the motor clutch.
Compared to the previously known non-positively effective gear shift clutches that both absorb the full torque. have, as well as the coupling work of the motor and therefore have to build quite large, can be achieved in the event that the clutches are designed as multi-plate friction clutches, thanks to the possibility of specifically higher loading of the individual friction plates, achieve significantly smaller overall dimensions, which is another Reduction of the shaft distances in the gearbox. There are also significant advantages compared to the use of gears with synchronizable form-fit couplings.
In particular, the driver's skill-dependent influence is largely eliminated. With the object according to the invention, it is possible, in a relatively simple manner, to achieve perfect shifting and coupling for gear changes, namely gentle and shock-free coupling, while avoiding complicated and expensive special devices. The frictional connection n-, dschen the engine and the flyweight carrier can be canceled by mechanical means, these mechanical means being in connection with the actuator for z.
B. designed as Sehaltforks Sehaltglie- of the gear shift clutches. The drawing illustrates an embodiment of the subject matter of the invention. namely a drive block with a speed change gear. three constantly engaged pairs of wheels and with non-positive locking clutches, preferably multi-disc clutches. The motor clutch consists of the housing 2, the pressure disk 3, the auxiliary disk 4 and the clutch friction disk 5, which is fixed on the drive shaft 6 of the downstream gearbox.
To actuate the motor coupling, a ball ring 7, an intermediate washer 8 and some finite flywheels 9 are provided, which parts 7, 8 and 10 are rotatably mounted on a support part 1 running loosely on the drive shaft 6. are. The support part 12 is connected to the C housing 2 by a releasable coupling. A part of this coupling consists of a disc 15 with friction lining 16, which is guided displaceably on the hub of the support part 12 by means of grooves and wedges.
Another part of this coupling is the housing 2 of the motor coupling, against which the disk 15, 16 is usually frictionally pressed by a compression spring 17 which is supported on an end ring 18 of the part 12. The Reibsehluss is temporarily relieved by lifting the disc 15, 16 from the housing 2, which is advantageous with.
With the help of a suitable linkage, the Grangweehsel takes place at the same time. On one end wall of the gear housing 21, a friction lining 68, which is used to brake the sight disc 15, is fastened above the sight disc 15.
The drive shaft 6 carries a splined gear 25 and then one part of the multi-disc clutch 26. The other part belongs to this clutch. to shaft part 27, and is on this shaft part. the associated Sehaltmiüfe 28 provided displaceably. The shaft part 2 7 has the gear 29 with the adjoining half of the clutch 30. In the shaft part 27, the shaft part 32, on which the other half of the clutch 30 and its holding sleeve 33 are provided, is supported by means of pin 31.
The gear 35 is wedged on the shaft part 32, and the flange 36 for connecting the carriage drive shaft, which is not shown here, is provided on the end of the shaft part 32 protruding from the gear housing 21. With the gears 25, 29 and 35, the mating gears 37, 38 and 39 are in constant engagement. The wheel 37 sits on the shaft part 40, which is connected to the pin 41 in the
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#leiehaehsigen shaft part 42 is stored. With. One half of the clutch 44 is keyed to the wheel 38, while the other clutch half with the associated shift sleeve 45 is slidable on the shaft part 40.
The wheel 39 is loosely mounted on the shaft part 42 and carries one half of the clutch 47, while the other half of this clutch with the associated shift sleeve 48 is slidable but non-rotatable on the shaft part 42. The control drum 50, which is mounted in the housing 21 and in whose screw grooves 51 the various shift levers 52, 53, #) 4 and 55 engage, is used to actuate the various clutches. These shift levers lead to the corresponding shift sleeves. The rotation of the control roller 50 can take place via bevel gears 57, 58 from the shaft 59. On shaft 59 is. a manual shift lever 60 attached. The control shaft has a '-. \ 7 "ocken- see disc 61 on which a switch tappet 62 strikes.
The switch tappet is touched by an angle lever 64 which can be rotated about pin 63, and this is in an articulated connection through rod 65 with a shift fork 66 which engages on disk 15 and which can rotate around pin 67.
The operation and mode of operation of the device explained is as follows: With the adjustment of the manual shift lever 60 for the purpose of switching off a gear, the friction clutch disc 15, 16 is automatically released from the housing 2 ,,,, and applied to the friction lining 68, so that the flyweight carrier 12 is braked and stopped which also releases the motor coupling.
When the respective new gear is switched on, the clutch disc 15, 16 is re-coupled to the housing 2, so that the motor clutch is also re-engaged with the levers 10 by means of the corresponding throttle action.
The clutch pressure is directly dependent on the engine speed. The centrifugal force causes the gradual entrainment in the speed change gearbox according to the gear steps that are currently engaged; the coupling work of the motor is thus completely taken over by the motor coupling, while the gear shifting clutches each only have to accelerate or decelerate the masses of the transmission including parts 5 and 6.