Einrichtung zum Beseitigen des Leerlaufrasselns bei Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beseitigen des Leerlaufrasselns bei
Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben mit mindestens einer Vorgelegewelle, die durch ein
Zahnradpaar von der Getriebeantriebswelle aus angetrieben wird und von der aus durch
weitere Zahnradpaare die Kraftübertragung auf die Hauptwelle erfolgt. Kraftfahrzeug-Wech'selgetriebe
der vorstehenden Art neigen - insbesondere bei Motoren mit starken Drehschwingungen
-
im Leerlauf zu einem unangenehmen Getrieberasseln. Dieses Rasseln entsteht
meistens im ersten Zahnradpaar (Getriebekonstante) durch das Zahnspiel. Angeregt
durch die Motordrehschwingungen schlagen die Zahnflanken gegeneinander, da sie nicht
durch ein Drehmoment in ständiger Anlage in einer bestimmten Richtung aneinander
gehalten werden. '
Die Erfindung hat sich die Beseitigung des vorstehend geschilderten
Nachteils zur Aufgabe gestellt. Sie löst diese Aufgabe bei den eingangs genannten
Wechselgetrieben dadurch, daß an einem auf der Vorgelegewelle fest angeordneten
Zahnrad eine fliehkraftbetätigte Bremse angeordnet ist und daß diese Bremse beim
Überschreiten der Leerlaufdrehzahl selbst-tätig lösbar ist.Device for eliminating the idling rattle in motor vehicle change-speed transmissions. The invention relates to a device for eliminating the idling rattle in motor vehicle change-speed transmissions with at least one countershaft which is driven by a pair of gears from the transmission drive shaft and from which the power is transmitted to the main shaft by further pairs of gears. Motor vehicle interchangeable transmissions of the above type tend - especially in engines with strong torsional vibrations - to an unpleasant gear rattle when idling. This rattling occurs mostly in the first gear pair (gear constant) due to the backlash. Stimulated by the engine torsional vibrations, the tooth flanks hit against each other, as they are not held against each other by a torque in constant contact in a certain direction. 'The present invention has been made to eliminate the above described disadvantage to the task. It solves this problem in the change gears mentioned above in that a centrifugally actuated brake is arranged on a gear fixedly arranged on the countershaft and that this brake can be released automatically when the idle speed is exceeded.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Bremse wird im Leerlauf durch
das auftretende Bremsmoment die Vorgelegewelle gegenüber der Getriebeantriebswelle
verzögert und dadurch die Zahnflanken in ständiger Anlage aneinander gehalten. Die
Motordrehschkingungen können nun nicht mehr zu einem Abheben der Zahnflanken und
zu einem entsprechenden Rasseln führen. Die Anordilung und Ausbildung der Bremse
selbst ist an sich dem Fachmann überlassen.
Die Erfindung bevorzugt
jedoch eine Lösung, wonach die Bremse ihrer Art nach etwa einer an sich bekannten-Trommelbremse
entsprichti Fernerhin bevorzugt die Erfindung eine Lösung, wonach die Bremse an
dem zur Getriebekonstanten gehörigen Zahnrad auf der Vorgelegewelle angeordnet ist.
Hierfür schlägt die Erfindung im einzelnen' dann vor, daß am Zahnrad mehrere segmentfÖrmige
Fliehgewichte schwenkbar befestigt sind, di'e am Umfang einen seitlich vorgezogenen
Rand aufweisen, der innen mit Reibbelag versehen ist und der eine am Getriebegehäuse
befestigte Reibfläche außen umfasst. Für eine raumsparende Anordnung der erfindungsgemäßen
Einrichtung wird weiter vorgeschlagen, daß das Zahnrad auf der
Bogenstück eingreifen und daß zwischen dem Außenumfang des Bogenstückes und der
einwärts gekehrten Umfangsfläche der Ringnut Federelemente angeordnet sind.With the brake proposed according to the invention, the countershaft is decelerated with respect to the transmission drive shaft when idling due to the braking torque that occurs, and the tooth flanks are thereby kept in constant contact with one another. The engine rotational vibrations can no longer lead to a lifting of the tooth flanks and a corresponding rattle. The arrangement and training of the brake itself is left to the person skilled in the art. However, the invention prefers a solution according to which the type of the brake corresponds approximately to a drum brake known per se. Furthermore, the invention prefers a solution according to which the brake is arranged on the gear wheel belonging to the gear constant on the countershaft. For this purpose, the invention proposes in detail that several segmented flyweights are pivotally attached to the gear wheel, which have a laterally protruding edge on the circumference, which is provided with a friction lining on the inside and which comprises a friction surface attached to the gear housing on the outside. For a space-saving arrangement of the device according to the invention, it is further proposed that the gear on the
Engage the curved piece and that spring elements are arranged between the outer circumference of the curved piece and the inwardly facing peripheral surface of the annular groove.
Man wird im allgemeinen daran denken, drei der beschriebenen Segmente
für die Bremse vorzusehen. Als Federelemente kommen erfindungsgemäß Schraubenfedern
in Frage, die etwa radial angeordnet und im BogenstÜck des Bremssegmentes bzw. im
Zahnradkörper versenkt sind. Es wäre selbstverständlich auch möglich, an dieser
Stelle Blatt- oder Haarnadelfedern zu verwenden. Und schließlich kann auch für alle
Segmente eine gemeinsame Ring- oder Schnurfeder vorgesehen sein. Nach einem weiteren
Vorschlag der Erfindung ist das Bogenstück am Bremssegment in Umfangrichtung gegenüber
dem Segmentabschnitt auf einer Seite vorgezogen und auf der anderen Seite entsprechend
zurückgesetzt, wobei in dem vorgezogenen Auge des BogenstÜckes der Lagerbolzen fÜr
die Segmentbefestigung vorgesehen ist. Auf diese Weise liegt praktisch die ganze
Masse des Segmentes exzentrisch zu seiner Schwenkachse, so daß die Bremse auf die
Fliehkraft sehr gut anspricht.
Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß die Segmente einander überlappen, d.h.. das Auge am Bogenstück des einen Segmentes
wird durch den zurückgesetzten Teil am anderen Segment-übergriffen. Auch die Ausbildung
der Reibfläche am Getriebegehäuse liegt im Belieben des Fachmannes. Jedoch bevorzugt
die Erfindung eine Lösung, wonach am Getriebegehäuse eine das Vorgelegewellenlager
umfassende Scheibe befestigt ist, die außen einen trommelförmigen Rand aufweist,
der in eine von allen Segmenten gebildete Ringnut eingreift und an den außen die
mit Reibbelag versehenen Ränder aller Segmente angepresst werden. Dadurch wird die
raumsparende Ausbildung der erfindungsgemäßen Bremse begünstigt. Einzelheiten der
Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung, und zwar zeigt: Figur
1 - einen Schnitt durch die erfindungsgemaße Bremse, Figur 2
- die Anordnung der Bremssegmente in Ansicht und Figur 3 - den Verlauf
des Bremsmomentes in grafischer Darstellung. Nach den Figuren 1 und 2 ist
im Getriebegehäuse 10 die Vorgelegewelle 11 gelagert. Auf ihr ist
ein Zahnrad 12 befestigt, das durch ein nur schematisch dargestelltes Zahnrad
13 auf der Getriebeantriebswelle angetrieben wird. Die Zahnräder 12 und
13 bilden die sogenannte Getriebekonstante. Das Zahn ad 12 hat auf
seiner dem Getriebegehäuse 10 zugewandten Stirnseite eine Ringnut 14. In
diese Ringnut 14 greifen drei Bremssegmente 15 mit Bogenstücken
16 ein. Zwischen den BogenstÜcken 16 und den Außen- und Innenwandungen
der Ringnut 14 besteht ein ausreichender Zwischenraum, so daß die Bremssegmente
15 schwenken können.
Nach Figur 2 sind die Bogenstücke
16 in Umfangsrichtung auf der einen Seite über die Endfläche 17 der
Segmente .hinaus augenförmig verlängert und auf der anderen Seite gegenüber der
Endfläche 18 zurückgesetzt. Im Auge 19 ist ein Lagerbolzen 20 vorgesehen,
mit dem die Segmente 15 schwenkbar im Zahnradkörper festgelegt sind. Die
einzenen Segmente 15
Überlappen einander, d.h., das Auge 19 des einen
Segmentes wird von dem zurückgesetzten Teil des anderen Segmentes übergriffen. Zwischen
den Bog-enstücken 16 und der einwärts gekehrten Wandung 22 der Ringnut 14
sind Schraubenfedern 21 angeordnet, welche die Segmente nach innen anlegen. Nach
Figur 1 weisen alle Segmente 15 im äußeren Bereich eine Ringnut
23 auf. Der äußere Rand 24 ist dabei etwas in Richtung auf.das Getriebegehäuse
10 hin vorgezogen. Die Innenfläche des Randes 24 ist mit Reibbelag
25 versehen, der in üblicher Weise befestigt, z.B. aufgeklebt sein kann.
In die Ringnut 23 greift ein trommelförmig vorgezogener Rand 26 einer
Kreisscheibe 27 ein, die am Getriebegehäuse 10
befestigt ist. Sie umfasst
mit einer Ausnehmung das Lager 28
der Vorgelegewelle 11 und bildet
gewissermaßen die Bremstrommel. Die Befestigung kann durch Schrauben 29 oder in
anderer Art und Weise erfolgen. Bei stehendem oder im Leerlauf drehendem Motor werden
die Segmente 15 durch die Federn 21 in der dargestellten Läge gehalten. Sie
liegen dann mit ihren Reibbelägen 25 auf dem trommelartigen Rand
26 der Bremsseheibe 27 auf. Dadurch wird das Zahnrad 12 und die gesamte
Vorgelegewelle 11 in ihrer Drehung verzÖgert. D.h. die Zahnräder 12 und
13 liegen stets mit diesem Bremsmoment an denselben Flanken aneinander an.
Ein Abheben von diesen Flanken oder sogar ein Umschlag auf die Gegenflanken bei
Motordrehschwingungen mit großer Amplitude wird dadurch vermieden, so daß kein Getrieberasseln
auftreten kann.
Dieser Bremszustand wird gemäß Figur 3 mit
langsam fallendem-Reibmoment bis zu einer bestimmten Drehzahl aufrecht erhalten,
die etwas über der Leerlaufdrehzahl liegen kann. Beim Überschreiten dieser Grenzdrehzahl
überwindet die Fliehkraft die Federn 21 und die Segmente 15 werden in an
sich bekannter Weise nach außen geschwenkt. Die Bremse hebt dadurch ab, so daß bei
Normalfahrt kein Getriebebremsverlust auftreten kann. Die Segmente 15 stützen
sich in dieser auswärts geschwenkten Lage mit ihren Bogenstücken 16 auf den
einwärts gekehrten Flächen 22 der Ringnut 14 am Zahnrad 12 ab. Abschließend sei
noch erwähntg daß der Drehpunkt der Fliehgewichte so angeordnet werden kanng daß
eine Selbstverstärkung der Bremswirkung eintritt. Hierzu wird man ihm im Bezug auf
Drehrichtung und Masse der Fliehgewichte eine bestimmte Lage geben# so wie es z.B.
auch bei Trommelbremsen - unter BerÜcksichtigung der anderen Verhältnisse
- erfolgt.One will generally think of providing three of the segments described for the brake. According to the invention, helical springs are possible as spring elements, which are arranged approximately radially and are sunk in the arched section of the brake segment or in the gear wheel body. It would of course also be possible to use leaf or hairpin springs at this point. And finally, a common ring or cord spring can also be provided for all segments. According to a further proposal of the invention, the arc piece on the brake segment is preferred in the circumferential direction compared to the segment section on one side and set back accordingly on the other side, with the bearing pin being provided for the segment attachment in the protruding eye of the bow piece. In this way, practically the entire mass of the segment is eccentric to its pivot axis, so that the brake responds very well to the centrifugal force. The arrangement is such that the segments overlap one another, ie. the eye on the curved piece of one segment is overlapped by the recessed part on the other segment. The design of the friction surface on the gear housing is also at the discretion of the person skilled in the art. However, the invention prefers a solution, according to which a disk comprising the countershaft bearing is attached to the transmission housing, which has a drum-shaped edge on the outside, which engages in an annular groove formed by all segments and against which the friction lining edges of all segments are pressed on the outside. This promotes the space-saving design of the brake according to the invention. Details of the invention are shown in the exemplary embodiment of the drawing, namely: FIG. 1 - a section through the brake according to the invention, FIG. 2 - the arrangement of the brake segments in a view and FIG. 3 - the course of the braking torque in a graphic representation. According to FIGS. 1 and 2, the countershaft 11 is mounted in the transmission housing 10. A gear 12 is attached to it, which is driven by a gear 13 , which is only shown schematically, on the transmission drive shaft. The gears 12 and 13 form the so-called gear constant. The tooth 12 has on its ad the gear housing 10 end face facing an annular groove 14. In this annular groove 14 three brake segments 15 engage with curved sections sixteenth There is sufficient space between the arched pieces 16 and the outer and inner walls of the annular groove 14 so that the brake segments 15 can pivot. According to FIG. 2, the curved pieces 16 are elongated in the circumferential direction on the one hand beyond the end surface 17 of the segments in the shape of an eye and set back on the other side with respect to the end surface 18 . In the eye 19 , a bearing pin 20 is provided with which the segments 15 are pivotably fixed in the gear body. The individual segments 15 overlap one another, ie the eye 19 of one segment is overlapped by the recessed part of the other segment. Between the curved pieces 16 and the inwardly facing wall 22 of the annular groove 14, helical springs 21 are arranged, which place the segments inward. According to FIG. 1 , all segments 15 have an annular groove 23 in the outer region. The outer edge 24 is pulled forward somewhat in the direction of the gear housing 10. The inner surface of the edge 24 is provided with friction lining 25 , which can be fastened in the usual way, for example glued on. In the annular groove 23, a drum-shaped brought forward edge engages a circular disk 26 a 27, which is fixed to the transmission casing 10 degrees. With a recess it encompasses the bearing 28 of the countershaft 11 and to a certain extent forms the brake drum. The fastening can be done by screws 29 or in another way. When the engine is at a standstill or when it is idling, the segments 15 are held in the position shown by the springs 21. They then rest with their friction linings 25 on the drum-like edge 26 of the brake disk 27 . As a result, the gear wheel 12 and the entire countershaft 11 are delayed in their rotation. That is to say, the gears 12 and 13 are always in contact with one another with this braking torque on the same flanks. A lifting of these flanks or even a reversal to the opposite flanks in the event of engine torsional vibrations with a large amplitude is avoided, so that no gear rattle can occur. This braking state is maintained according to Figure 3 with slowly falling friction torque up to a certain speed, which can be slightly above the idle speed. When this limit speed is exceeded, the centrifugal force overcomes the springs 21 and the segments 15 are pivoted outward in a manner known per se. The brake is lifted so that no transmission brake loss can occur during normal travel. In this outwardly pivoted position, the segments 15 are supported with their curved pieces 16 on the inwardly facing surfaces 22 of the annular groove 14 on the gear wheel 12. Finally, it should be mentioned that the pivot point of the flyweights can be arranged in such a way that the braking effect is self-reinforcing. For this one is in terms of rotation and mass of the flyweights give him a certain position # as it eg also with drum brakes - done - taking into account the other conditions.