DE1505938C - Manual transmission, especially for mopeds or the like - Google Patents
Manual transmission, especially for mopeds or the likeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe, insbesondere für Mopeds od. dgl., bestehend u. a. aus einer Getriebeeingangswelle, mindestens einer ein An- und Abtriebsteil aufweisenden Fliehkraftkupplung, einer parallel zur Fliehkraftkupplung angeordneten, dem Anwerfvorgang dienenden Überbrückungskupplung, einer Tretkurbelwelle, einer Abtriebswelle und einer eine Kupplung umfassenden Standstarteinrichtung.The invention relates to a gearbox, in particular for mopeds or the like, consisting of a. from a Transmission input shaft, at least one centrifugal clutch having an input and output part, one lock-up clutch arranged parallel to the centrifugal clutch and used for the starting process, a pedal crankshaft, an output shaft and a stationary starting device comprising a clutch.
Ein derartiges Schaltgetriebe ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1 204 020 bekannt. Bei diesem oder ähnlichen Schaltgetrieben für Fahrzeugmotoren kann es mitunter vorkommen, daß das Umschalten des Getriebes von der Standstartstellung in die Fahrbetriebsstellung ruckartig erfolgt. In der Praxis nämlich hat sich gezeigt, daß, obwohl der Fahrzeugmotor mit Leerlaufdrehzahl läuft und die Fliehgewichte der Fliehkraftkupplung genügend Abstand von der Kupplungstrommel haben, das Schaltgetriebe trotzdem auf Grund der Reibung zwischen der Getriebeeingangswelle, in diesem Falle dem Kurbelwellenzapfen des Fahrzeugmotors, und der darauf drehbar gelagerten Kupplungstrommel einerseits und andererseits infolge des zwischen den Fliehkraftgewichtsbacken und der Kupplungstrommel bestehenden Ölfilms in Drehbewegung gesetzt wird. Wenn nunmehr zum Fahrbetrieb die formschlüssige Verbindung des Schaltgetriebes mit der Antriebswelle hergestellt wird, so tritt ein verhältnismäßig starker Ruck auf, da die vorerwähnten rotierenden Getriebeteile beim Zuschalten der Abtriebswelle plötzlich auf Null verzögert werden. Dieser ruckartige Eingriff wird vom Benutzer des Fahrzeuges als sehr störend empfunden.Such a gearbox is known from German Auslegeschrift 1 204 020, for example. at this or similar gearboxes for vehicle engines, it can sometimes happen that switching of the transmission takes place abruptly from the starting position to the driving position. In the Practice has shown that, although the vehicle engine is running at idle speed and the Have the centrifugal clutch's centrifugal clutch clear enough away from the clutch drum, the gearbox nevertheless due to the friction between the transmission input shaft, in this case the crankshaft journal of the vehicle engine, and the clutch drum rotatably mounted thereon on the one hand and on the other hand as a result of the existing between the centrifugal weight jaws and the clutch drum Oil film is set in rotary motion. If now the form-fitting connection for driving of the gearbox is made with the drive shaft, a relatively strong one occurs Jerk up, as the aforementioned rotating gear parts suddenly open when the output shaft is switched on Delayed zero. This jerky intervention is very annoying for the user of the vehicle felt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Schaltgetriebe der eingangs genannten Art mit mögliehst geringem Aufwand so auszubilden, daß ein ruckfreies Zuschalten der Abtriebswelle beim Umschalten von der Standstartstellung in die Stellung des Fahrbetriebes ermöglicht wird.The object of the invention is to provide a gearbox of the type mentioned at the outset with as possible to train with little effort so that a jolt-free connection of the output shaft when switching is made possible from the starting position in the position of driving.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Kraftweg zwischen dem Antriebsteil der Fliehkraftkupplung und der Kupplung der Standstarteinrichtung eine drehzahlabhängig ausschaltbare Bremse vorgesehen ist, die dazu dient, das Schaltgetriebe bis zum Überschreiten der Leerlaufdrehzahl im Stillstand zu halten. Diese bei Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors eingeschaltete Bremseinrichtung verhindert das durch mechanische und hydromechanische Reibungsbeeinflussung verursachte Mitdrehen der zwischen dem Abtriebsteil der Fliehkraftkupplung und der Kupplung der Standstarteinrichtung angeordneten Getriebeteile, so daß beim Einkupplungsvorgang der zuletzt genannten Kupplung, d. h., beim Umschalten des Schaltgetriebes von der Stellung Standstart zur Stellung Fahrbetrieb, eine Kupplung ausschließlich zwischen stillstehenden Getriebeteilen erfolgt. Mittels dieser erfindungsgemäß vorgesehenen Bremseinrichtung ist folglich ein ruckfreies Zuschalten der Abtriebswelle möglich. Besonders günstig ist dabei, daß das Ausschalten der Bremseinrichtung nicht dem Benutzer des Fahrzeuges obliegt, sondern drehzahlabhängig und automatisch, nämlich bei einer zwischen der Leerlaufdrehzahl und der Einrückdrehzahl der Fliehkraftkupplung liegenden Drehzahl stattfindet. According to the invention, this object is achieved in that in the force path between the drive part the centrifugal clutch and the clutch of the stationary starting device a speed-dependent switchable Brake is provided, which is used to drive the gearbox until the idle speed is exceeded to keep at a standstill. This braking device switched on when the vehicle engine is idling prevents the turning caused by mechanical and hydromechanical friction influences which is arranged between the output part of the centrifugal clutch and the clutch of the stationary starting device Transmission parts, so that during the coupling process of the last-mentioned clutch, d. i.e. when switching of the gearbox from the stationary start position to the driving position, one clutch only takes place between stationary gear parts. By means of this provided according to the invention Braking device, a jolt-free connection of the output shaft is consequently possible. Is particularly cheap while switching off the braking device is not incumbent on the user of the vehicle, but speed-dependent and automatically, namely at one between the idle speed and the engagement speed the centrifugal clutch lying speed takes place.
Es ist nun schon eine Schaltung für ein Wechselgetriebe bekanntgeworden, bei der ein Gang aus dem Stillstand des Getriebes zu schalten ist. Als Brems- und Verriegelungseinrichtungen sind dazu Lamellenkupplungen vorgesehen, die über eine Schaltwalze betätigt werden.It is now a gearshift for a gearbox became known, in which a gear is to be shifted from the standstill of the transmission. As a braking and locking devices, multi-plate clutches are provided for this purpose, which are controlled by a shift drum be operated.
Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Schalterleichterung für ein im Stillstand formschlüssig schaltbares Getriebe bekannt, bei der Stillsetzbremsen vorgesehen sind, die über gesonderte Steuereinrichtungen zu betätigen sind.There is also a device to facilitate switching known for a gearbox that can be positively shifted at standstill, provided in the case of the standstill brakes which are to be operated via separate control devices.
Diese vorstehend erwähnten, bekannten Schaltgetriebe zeigen beide hinsichtlich Aufbau und Steuerung recht aufwendige Anordnungen, die insofern zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe insbesondere bei Mopeds nicht geeignet sind.These known manual transmissions mentioned above both show construction and control quite complex arrangements, which to the extent to which the invention is based Task are not particularly suitable for mopeds.
In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Bremseinrichtung aus mindestens zwei Blattfederarmen, die unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors an einem feststehenden Teil des Getriebes mit Vorspannung anliegen und beim Überschreiten der Leerlaufdrehzahl unter Fliehkraftwirkung abheben, so daß die Bremseinrichtung im Fahrbetrieb unwirksam ist. Von besonderem Vorteil ist hierbei der äußerst einfache konstruktive Aufbau dieser Bremseinrichtung.In an embodiment of the invention, the braking device consists of at least two leaf spring arms which below the idling speed of the vehicle engine on a fixed part of the transmission with preload and when the idling speed is exceeded, take off under the effect of centrifugal force, see above that the braking device is ineffective when driving. The extreme is of particular advantage here simple structural design of this braking device.
Um eine einwandfreie Funktion der gemäß der Erfindung vorgeschlagenen fliehkraftabhängig arbeitenden, aus Blattfederarmen gebildeten Bremseinrichtung zu gewährleisten, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:In order to ensure proper functioning of the centrifugal force-dependent working proposed according to the invention, To ensure braking device formed from leaf spring arms, the following conditions must be met be fulfilled:
1. Die Leerlauf drehzahl des Fahrzeugmotors muß wesentlich niedriger liegen als die Motordrehzahl, bei der die Fliehkraftkupplung voll greift und das Fahrzeug in Bewegung setzt.1. The idling speed of the vehicle engine must be significantly lower than the engine speed, in which the centrifugal clutch fully engages and sets the vehicle in motion.
2. Die verwendeten Federelemente für die Bremseinrichtung müssen zumindest eine annähernd konstante Federhärte aufweisen, wobei ihre Kennlinie im Drehzahl-Kraft-Diagramm (vgl. F i g. 2) flach verlaufen muß, und zwar derart, daß der Schnittpunkt der Federkonstante mit der progressiv ansteigenden Fliehkraftkurve zwischen der Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors und der Einrückdrehzahl der Fliehkraftkupplung liegt. Da die gemäß der Erfindung vorgesehenen Blattfederarme Federelemente konstanter Federhärte darstellen, sind diese für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung besonders geeignet.2. The spring elements used for the braking device must be at least approximate have constant spring stiffness, with their characteristic curve in the speed-force diagram (cf. F i g. 2) must run flat, in such a way that the intersection of the spring constant with the progressively increasing centrifugal force curve between the idling speed of the vehicle engine and the engagement speed of the centrifugal clutch is. Since the according to the invention Provided leaf spring arms represent spring elements of constant spring stiffness, these are for the use in the braking device according to the invention is particularly suitable.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung kann es auch vorteilhaft sein, die Reibflächen der Blattfederarme mit Reibbelägen zu versehen, da hierdurch sowohl die Bremswirkung als auch die Masse der durch Fliehkraftwirkung betätigten Blattfedern erhöht wird.According to a feature of the invention, it can also be advantageous to use the friction surfaces of the leaf spring arms to be provided with friction linings, as this results in both the braking effect and the mass of the through Centrifugal force actuated leaf springs is increased.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil der Gehäusewand des Schaltgetriebes als Anlagefläche für die Bremseinrichtung verwendet, so daß sich ein besonderer Bauteil erübrigt. In a further advantageous embodiment of the invention, part of the housing wall of the gearbox is used used as a contact surface for the braking device, so that a special component is unnecessary.
Eine weitere Vereinfachung des konstruktiven Aufbaues läßt sich gemäß einem Merkmal der Erfindung dadurch erzielen, daß die Blattfederarme der Bremseinrichtung mit dem Abtriebsteil der Fliehkraftkupplung verbunden sind, so daß auf einen besonderen Nabenteil zur Befestigung der Bremselemente verzichtet werden kann.A further simplification of the structural design can be achieved according to a feature of the invention achieve in that the leaf spring arms of the braking device with the output part of the centrifugal clutch are connected so that on a special hub part for fastening the braking elements can be dispensed with.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows
Fig. 1 einen Schnitt durch einen MopedmotorFig. 1 is a section through a moped motor
mit Schaltgetriebe, das mit der erfindungsgemäßen Bremse ausgestattet ist,with gearbox equipped with the brake according to the invention,
Fig. 2 ein Drehzahl-Kraft-Diagramm.2 shows a speed-force diagram.
Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Schaltgetriebe handelt es sich um ein Schaltgetriebe für einen Mopedmotor mit automatisch schaltendem Zweiganggetriebe und Standstarteinrichtung. Auf einer die Getriebeeingangswelle bildenden Motorkurbelwelle 1 ist eine Fliehkraftkupplung 2 befestigt und eine Fliehkraftkupplung 3 drehbar gelagert. Beide Fliehkraftkupplungen 2, 3 haben eine gemeinsame Kupplungstrommel 4. Die Fliehkraftkupplungen 2, 3 dienen zum Einschalten verschiedener Übersetzungsstufen, die durch Zahnräder 9,11 und 8,10 gebildet werden. Zur Umgehung der Fliehkraftkupplungen ist eine Überbrückungskupplung 5 vorgesehen, die über eine Einschalteinrichtung 7 willkürlich vom Benutzer des Fahrzeuges einrückbar ist. Durch das Einschalten der Überbrückungskupplung 5 wird ein Zahnrad 14 über ein Ritzel 13 und eine Welle 12 sowie eine Büchse 6 mit der Motorkurbelwelle 1 unter Umgehung der Fliehkraftkupplungen 2, 3 verbunden. Das lose drehbar auf einer Abtriebswelle 15 angeordnete Zahnrad 14 ist über eine drehfest, aber axial verschiebbar auf der Abtriebswelle 15 vorgesehene Lochscheibe 16 mit dieser kuppelbar, wobei zapfenförmige Vorsprünge des Zahnrades 14 in entsprechende Aussparungen der Lochscheibe 16 in Eingriff kommen. Die Getriebeteile 14 und 16 bilden diejenige Kupplungseinrichtung, durch die vom Standstart auf Fahrbetrieb und umgekehrt geschaltet werden kann. Die Betätigung erfolgt über einen am Gehäuse drehbar gelagerten Hebel 17, der in eine Ringnut 18 der Lochscheibe 16 eingreift.The gearbox shown schematically in FIG. 1 is a gearbox for a moped engine with automatically shifting two-speed gearbox and stationary starter. on A centrifugal clutch 2 is attached to an engine crankshaft 1 forming the transmission input shaft and a centrifugal clutch 3 rotatably mounted. Both centrifugal clutches 2, 3 have one thing in common Clutch drum 4. The centrifugal clutches 2, 3 are used to switch on various gear ratios, which are formed by gears 9, 11 and 8, 10. To bypass the centrifugal clutches a lock-up clutch 5 is provided, which via a switching device 7 arbitrarily from User of the vehicle can be engaged. By switching on the lock-up clutch 5, a Gear 14 via a pinion 13 and a shaft 12 and a bush 6 with the engine crankshaft 1 connected by bypassing the centrifugal clutches 2, 3. The loosely rotatable on an output shaft 15 arranged gear 14 is provided on the output shaft 15 via a non-rotatable, but axially displaceable Perforated disc 16 can be coupled to this, with peg-shaped projections of the gear 14 in corresponding recesses of the perforated disk 16 come into engagement. The transmission parts 14 and 16 form that clutch device through which switched from stationary start to driving mode and vice versa can be. The actuation takes place via a lever 17 which is rotatably mounted on the housing and which is converted into a The annular groove 18 of the perforated disk 16 engages.
Auf der Abtriebswelle 15 sitzen ferner ein Abtriebskettenritzel 19 und ein mit einem lose drehbar auf einer Tretkurbelwelle 22 angeordneten Kettenrad 21 zusammenwirkendes Kettenritzel 20. Auf einem Gewindestück der Tretkurbelwelle 22 ist eine Gewindemuffe 24 angeordnet, die je nach Verdrehung der Tretkurbelwelle 22 über eine Verzahnung 25 mit einer Hülse 26 für die Bremsbetätigung oder über eine Verzahnung 23 mit dem Kettenrad 21 zum Anwerfen des Motors verbunden werden kann.On the output shaft 15 also sit an output chain pinion 19 and a loosely rotatable with a on a pedal crankshaft 22 arranged sprocket 21 cooperating chain pinion 20. On a Threaded part of the crankshaft 22, a threaded sleeve 24 is arranged, which depending on the rotation the pedal crankshaft 22 via a toothing 25 with a sleeve 26 for the brake actuation or via a toothing 23 can be connected to the sprocket 21 for starting the engine.
An dem mit der Kupplungstrommel 4 verbundenen Zahnrad 9 ist eine fliehkraftbetätigte Bremseinrichtung 27 befestigt, die das Mitdrehen der Kupplungstrommel 4 im Motorleerlauf verhindert und damit ein ruckfreies Zuschalten der Motorabtriebswelle für den Fahrbetrieb ermöglicht. Die BremseinrichtungOn the gear 9 connected to the clutch drum 4 is a centrifugally actuated braking device 27 attached, which prevents the clutch drum 4 from rotating when the engine is idling, and thus enables the motor output shaft to be switched on without jolting for driving. The braking device
27 besteht zweckmäßigerweise aus zwei Blattfederarmen 30, die unter Vorspannung an der Außenwand27 expediently consists of two leaf spring arms 30, which are pretensioned on the outer wall
28 des Kurbelgehäuses 29 anliegen. Die Vorspannung der Blattfederarme 30 ist so ausgelegt, daß bei Überschreiten der Motorleerlaufdrehzahl sich die Reibflächen der Bremse unter Fliehkraftwirkung von der Anlagefläche am Kurbelgehäuse abheben, so daß also im Fahrbetrieb die Bremse unwirksam ist. — Die beiden Blattfederarme 30 können auch aus einem Stück bestehen und mit oder ohne einen Reibbelag 31 ausgestattet sein. Als Anlagefläche der Bremseinrichtung 27 kann auch eine andere feststehende Fläche des Getriebes benutzt werden.28 of the crankcase 29 are in contact. The bias of the leaf spring arms 30 is designed so that when exceeded the engine idle speed, the friction surfaces of the brake under the effect of centrifugal force from the Lift off the contact surface on the crankcase so that the brake is ineffective when driving. - The two leaf spring arms 30 can also consist of one piece and with or without a friction lining 31 be equipped. Another stationary surface can also be used as the contact surface of the braking device 27 Surface of the gearbox can be used.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgestalteten Schaltgetriebes ist folgende:The mode of operation of the designed according to the invention The manual transmission is as follows:
Soll der mit diesem Schaltgetriebe ausgestattete Fahrzeugmotor im Stand angeworfen werden, so wird etwa über einen Bowdenzug od. dgl. der Hebel 17 verchwenkt und dabei die Lochscheibe 16 außer Eingriff mit dem Zahnrad 14 gebracht und somit dessen formschlüssige Verbindung mit der Abtriebswelle 15 unterbrochen. Das Anwerfen erfolgt durch Vorwärtsdrehen der Tretkurbelwelle 22, deren Bewegung über die Verzahnung 23, das Kettenrad 21, eine nicht gezeigte Kette, das Kettenritzel 20, die Kupplungsverzahnung 32, das Zahnrad 14, die Getriebewelle 12 mit Ritzel 13, die Zahnräder 10 und 8 und die Überbrückungskupplung 5 auf die Kurbelwelle 1 übertragen wird. Dazu ist selbstverständlich notwendig, daß die Überbrückungskupplung 5 vom Fahrer eingerückt wird.If the vehicle engine equipped with this manual transmission is to be started when the vehicle is stationary, so is about a Bowden cable od. Like. The lever 17 is pivoted and the perforated disk 16 except Engaged with the gear 14 and thus interrupted its positive connection with the output shaft 15. Starting is done by Forward rotation of the crankshaft 22, the movement of which via the toothing 23, the sprocket 21, a chain not shown, the chain pinion 20, the coupling teeth 32, the gear 14, the gear shaft 12 with pinion 13, the gears 10 and 8 and the lock-up clutch 5 on the crankshaft 1 is transmitted. For this it is of course necessary that the lockup clutch 5 from Driver is engaged.
Läuft der Motor und soll die Kupplungseinrichtung der Standstarteinrichtung (14, 16, 17 und 18) vom Standstart auf Fahrbetrieb umgeschaltet werden, so wird die Lochscheibe 16 wieder mit den zapfenförmigen Vorsprüngen des Zahnrades 14 in Eingriff gebracht und damit die drehfeste Verbindung des Zahnrades 14 mit der Abtriebswelle 15 wiederhergestellt. Auf Grund der bei Motorleerlaufdrehzahl eingeschalteten Bremseinrichtung 27 erfolgt das Zuschalten der Abtriebswelle 15 ruckfrei, denn das durch Reibung bedingte Mitnehmen der Kupplungstrommel 4 und der nachgeschalteten Getriebeteile wird durch die Wirkung dieser Bremseinrichtung 27 verhindert. Wird durch Gasgeben die Drehzahl des Fahrzeugmotors über die Leerlaufdrehzahl gesteigert, so schaltet sich unter Wirkung der an den Blattfederarmen 30 angreifenden Fliehkraft die Bremseinrichtung 27 selbsttätig aus, wobei die Blattfederarme in die in F i g. 1 gestrichelt eingezeichnete Stellung gelangen. Is the engine running and the clutch device of the stationary start device (14, 16, 17 and 18) are switched from stationary start to driving mode, the perforated disk 16 is again with the peg-shaped Projections of the gear 14 brought into engagement and thus the non-rotatable connection of the Gear 14 with the output shaft 15 restored. Due to the engine idling speed When the braking device 27 is switched on, the output shaft 15 is switched on without jolting, because that Friction-related entrainment of the clutch drum 4 and the downstream gear parts is prevented by the action of this braking device 27. If you accelerate the speed of the If the vehicle engine is increased above the idling speed, it switches itself on under the action of the leaf spring arms 30 acting centrifugal force the braking device 27 automatically, the leaf spring arms in the in F i g. 1 position shown in dashed lines.
Das in Fig. 2 dargestellte Drehzahl-Kraft-Diagramm soll die flach verlaufende Kennlinie F der verwendeten Blattfederarme 30 zusammen mit der progressiv ansteigenden Fliehkraftkurve C veranschaulichen. Mit H1 ist die Leerlaufdrehzahl des Motors und mit n2 die Eingriffsdrehzahl der Fliehkraftkupplung bezeichnet. Aus diesem Diagramm geht hervor, daß nur Federn mit einer relativ flach verlaufenden Federkonstante F den gestellten Bedingungen genügen, denn nur dann erhält man einen zwischen der Leerlaufdrehzahl H1 und der Eingriffsdrehzahl der Kupplung n.2 liegenden Schnittpunkt der Fliehkraftkurve C. Dies bedeutet, daß die bei Leerlaufdrehzahl an den Blattfederarmen 30 angreifende Fliehkraft C kleiner sein muß als die Federkraft F, und zwar um den Betrag, der nötig ist, um das Getriebe in Stillstand zu halten, wobei jedoch andererseits die Fliehkraft C vor Erreichen der Eingriffsdrehzahl n.2 größer wird als die Federkraft F.The speed-force diagram shown in FIG. 2 is intended to illustrate the flat characteristic curve F of the leaf spring arms 30 used together with the progressively increasing centrifugal force curve C. H 1 denotes the idling speed of the engine and n 2 denotes the engagement speed of the centrifugal clutch. From this diagram it is apparent that only springs with a relatively flat spring constant F satisfy the conditions provided, because only then one obtains a between the idle speed H 1 and the engaging speed of the clutch n. C. 2 lying the intersection of the centrifugal force curve This means that the attacking at idle speed at the blade spring arms 30 centrifugal force C must be less than the spring force F, namely by the amount that is necessary to maintain the transmission in a stationary position with the other hand, the centrifugal force C n before reaching the engagement speed. 2 is greater is called the spring force F.
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