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Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten von Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten von Wechselgetrieben
für Kraftfahrzeuge, hei der die Kupplungen für die Getrieberäder mittels einer Steuerwalze
durch einen Fliehkraftregler beeinflußt werden. Das Neue besteht in der Hauptsache
darin, daß die Schaltstange, welche die Steuertroinniel beeinflußt. erst durch Anspannung
einer oder mehrerer Federn unter Druck gesetzt wird, so claß bei einer Auslösung
dieser Federn eine ruckweise Verschiebung der Schaltstange und damit auch eine plötzliche
Drehung der Steuerwelle und sofortige Verschiebung der Kupplungshülsen auf der betreffenden
Vorgelegewelle stattfindet.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung:
Abh. i ist eine Draufsicht auf ein derartiges Wechselgetriebe unter Darstellung
des Reglers im Schnitt; Äbl>.2 ist eine Ansicht des Gestänges für die Schaltung
der Steuerwelle: Abb. 3 ist eine Ansicht der Endstücke an der anderen Seite dieser
Gestänge: Abb. d. zeigt einen Sperrstift: Abb. 5 ist ein Schnitt durch die Sperrvorrichtung,
uni das Gestänge nach jeder Einstellung in der eingestellten Lage zu halten, und
Abb.6 zeigt die Gesamtanordnung jener Schiene oder Stangenglieder, die vom Fahrersitz
aus bei der Umlegung des Getriebes auf Umkehr der Fahrtrichtung bewegt werden.
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In einem Kasten, der zur Aufnahme des Getriebes dient, befindet sich
die vom Motor angetriebene Welle 2, die für die Getriebe die treibende Welle bildet,
und die Welle 3, die in Achsdeckung damit liegt und durch den Kupplungsflansch 22
mit einer Welle (nicht dargestellt) in Verbindung steht, welche zum Ausgleichsgetrielye
führt. Die treibende Welle 2 hat bei 21 einen Kupplungsflansch, durch welchen sie
mit der Motorwelle verbunden werden kann. Parallel zu diesen beiden in Achsdeckung
liegenden Wellen liegt die Vor-Z, i, deren Lager bei 23 am Kasten angedeutet ist.
Auf der treibenden Welle sind die Zahnräder 9, 1 o und ii in bestimmten Abständen
voneinander fest angebracht. In ähnlicher Weise sind auf der getriebenen Welle 3
die Zahnräder 12 und 13 befestigt. In Eingriff mit den "Zahnrädern 9, io und i i
der treibenden `Felle 2 befinden sich die auf der Vorgelegewelle i lose angeordneten
Zahnräder .1, 5 und 6, und auf derselben Welle ist eine Hülse oder :Muffe so befestigt,
daß sie sich auf der Welle längsweise verschieben kann, jedoch mit der Welle drehen
muß. Diese Muffe trägt die beiden Zahnräder ; und 8, die durch ihre Verschiebung
beziehungsweise in Eingriff mit dem Zahnrad 12 und einem Umkehrrade gebracht werden
können. Das feste Rad 13 auf der Welle 3 steht in Eingriff mit diesem Umkehrzahnrad,
so daß bei der Verschiebung der Muffe von der in Abb. i gezeigten Lage nach rechts
das Zahnrad ; außer Eingriff mit Zahnrad 12 tritt, (las Zahnrad 8 dagegen in Eingriff
mit dein Umkehrzahnrad gelangt, welches mit (betu Festrad 13 kämmt. Die Verbindung
der Zahnräder .4, 5, 6 mit der Vorgelegewelle i zum Antrieb dieser Welle und zur
Weitergabe dieses Antriebs durch Zahnräder 7 und 12 auf die getriebene Welle 3 erfolgt
durch verschiebbare Kupplungen i-[, 15 und 16, die gleitend auf der Vorgeleg ewelle
i sitzen und gegen Drehung auf ihr durch Keile gesichert sind.
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Die Einrückung bzw. Ausrückung der verschiebbaren Kupplungsmuffen
1d., 15 und i< erfolgt durch die Joche 28, 29 und 30, von welchen Stifte in die
Nuten dieser Kupplungsmuffen hineinragen. Um eine Schwingung der Joche wahlweise
zu veranlassen bzw. selbständig unter Abhängigkeit von der Steuerwalze 20 zu übermitteln,
stehen die Joche 28, 29 und 30 in Verbindung mit Kupplungen 25, 26,
27, die ihrerseits von der Steuerwalze 20 beherrscht werden. Zu diesem Zweck sind
die Kupplungsglieder 25, 26, 27 durch Stangen 34, 35 und 36 mit kleinen Kurbeln
37, 38, 39 verbunden, und die Kurbelzapfen führen sich in den Hubnuten 40, 41 und
.42 der Steuerwalze 2o. Wird also diese Steuerwalze um eine größere oder geringere
Bogenlänge gedreht, so «-erden die Kurbelzapfen 37 bzw. 38 <;der 39 ausgeschwungen,
und dadurch werden die Kupplungen 25.26 oder 2; verdreht,
welche
mit den Jochen 28, 29 und 30 gekuppelt sind. Diese Joche werden nachgiebig in Verbindung
mit den Kupplungen 25 bis 27 dadurch gehalten, daß Federn die Stangen 3q., 35 und
36 umschließen und auf die verschiebbaren Kupplungshälften aufdrücken. Dieser Druck
wird fernerhin dadurch aufrechterhalten, daß an einer Ouerwelle Finger 4.3, 4.4.
und 45 angebracht sind, deren Zapfen gegen die Endplatten der Kupplungshälften 25,
26 und 27 drücken. Wird die Schwingwelle, auf welcher diese Finger 43, 44 und 45
sitzen, gedreht, so wird der Arbeitseingriff der Kupplungshälfte auf die Joche 28
bis 30 zu einem unvollständigen, d. h. bei einer Verdrehung der Stangen 34 bis 36
werden die Kupplungshälften dann an den Klauen der Joche 28 bis 30 vorbeigehen,
ohne ,eine Ausschwingung der Joche herbeizuführen.
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Die Verschiebung der Muffe, auf welcher die Zahnräder 7 und 8 sitzen,
kann durch die Gabel 24 erfolgen, wenn gewünscht wird, die Fahrtrichtung umzukehren.
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Das Zahnrad 12 bleibt im beständigen Eingriff mit einem Zahnrad 58
einer Welle, deren entgegengesetztes Ende ein Kegelzahnrad 57 trägt, letzteres treibt
ein Kegelzahnrad 56 auf der Spindel des Reglers 17.
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Der Regler 17 und die von dem Regler beherrschte Vorrichtung zur Umschaltung
der Steuerwalze 20 liegen in einem besonderen Abteil des Gehäuses. Der Regler besitzt
Fliehgewichte 52 und 53, welche durch die Winkelhebel 59 und 6o eine auf der Spindel
sitzende Muffe 61 höher oder tiefer einstellen und dadurch auch unter Vermittlung
der Arme 62, 63 einen Zug an einer Stange oder Schiene 18 ausüben. Diese Schiene
liegt parallel zu und über einer anderen Schiene i g, deren Ende bei 78 als Zahnstange
ausgebildet ist und damit in ein Ritzel 79 eingreift, welches fest mit der Steuerwalze
2o verbunden ist.
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Die Schiene r8 ist an ihrem vorderen Ende nach aufwärts gebogen, wie
in Abb. 2 gezeigt, und gegen dieses aufgebogene Ende drückt eine Feder 5.1., welche
über eine am Rahmen geführte Stange gescholyen ist und sich mit ihrem anderen Ende
gegen deren Endknopf stützt. Die -Spannkraft dieser Feder und damit der Widerstand
der .Schiene 18 gegen Verschiebung kann durch Anziehen oder Lockern der Stange geregelt
werden, und zu rliesein Zweck ist eine Mutter 55 vorgesehen. Außerdem besitzt die
Schiene 18 zwei Ansätze, durch welche die Stange 65 hindurchgeht. Um die Stange
ist eine Feder 6q: gewunden, deren Spannkraft durch eine Mutter 69 der Stange 65
geändert werden kann. Der ius dem hinteren Ansatz herausragende Teil aer Stange
65 stößt mit seinem freien Ende gegen einen Arm 66, der an der darunterliegenden
Schiene i9 befestigt ist, während das der Mutter 69 gegenüberliegende Ende der Feder
gegen einen ähnlichen Arm 67 drückt, der auf einem an der Schiene i9 in kleinen
Lagerböcken geführten Stab 68 angeordnet ist.
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Wird durch den. Regler die Schiene 18 (Abb.2) nach rechts verschoben,
so werden die Federn 54 und 64 gespannt. Wenn dann der Widerstand, der der Verschiebung
der Schiene i9 entgegenwirkt, überwunden wird, so wird die Schiene i9 durch Vermittlung
der Stange 65 auch plötzlich nach rechts geschnellt, und zwar bis die Feder 64 wieder
entspannt ist und die Lage der Stange 65 mit Bezug auf den Arm 66 dieselbe ist,
wie in Abb.2 gezeigt. Die beiden Schienen sind dann einfach weiter nach rechts gerückt.
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Bei dieser Verschiebung der Schiene i 9 werden nun, um nur eine entsprechende
Teildrehung der Steuerwalze in ganz bestimmtem Maß herbeizuführen, Sperrvorrichtungen
angewendet. Die beiden Schienen 18 und i9 führen sich an ihren hinteren Enden (Abb.
i ) an Winkelstützen, welche gleichzeitig auch der Führung des in Abb. 3 und d.
besonders dargestellten Sperrstiftes 71 dienen. Dieser Sperrstift, der in den senkrechten
Winkelstützen senkrecht gleiten kann, hat eine Warze 7q., welche in eine Hubnut
75 der Schiene 18 eingreift, -so daß bei Verstellung der Schiene in der Wagerechten
eine entsprechende Verschiebung des Stiftes 71 in der Senkrechten stattfinden muß.
Der Sperrstift 71 hat ferner einen Ansatz 70, der gegen die Schiene i9 gerichtet
ist und an dieser- anliegt. In dieser Schiene i9 sind Paare von federnden Riegelklötzen
72, 73, 76, 77, 89, 90 angeordnet (Abb. 5). Die Riegelklötze 76, 77 liegen
nicht in einer Ebene mit den übrigen, und der Ansatz 70 wird nun bei entsprechender
Verschiebung des Sperrstiftes so gehoben, daß er zwischen die Klötze 76, 77 tritt,
oder er wird gesenkt, um zwischen die Klötze 72, 73 oder 89,9o zu geraten.
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Aus dieser Anordnung ist ersichtlich, daß bei einer Verschiebung der
Schiene 18 unter der Beeinflussung des Reglers 17 eine Hebung des Sperrstiftes 71
oder seine Senkung zustande kommt, und daß der Ansatz 7o bei der darauffolgenden
Verschiebung der Schiene i9 zwischen die Riegelklötze des nächsten Satzes eintritt,
um so mehr, als diese Klötze nach Abb. 5 auf ihrer Außenseite keilförmig abgeschrägt
sind. Es wird also dadurch die Längsverschiebung der Schiene i9 in bestimmter Weise
geregelt und eine gleichmäßige Verschiebung für jede Stufe in der Verstellung des
ganzen Getriebes verbürgt.
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Bei der Drehung dber Steuerwalze 2o verschiebt nun die Nut 8o, welche
sich zwischen
den Steuernuten .4o und 41 auf dieser Walze befindet,
einen Schlitten 81, der mit einem Stift in diese Nut hineinragt. Ein Ansatz 82 an
diesem Schlitten drückt dann gegen den Hebel .I9 (Abb. 6), welcher fest mit dem
gleichen Zapfen verbunden ist, an dem auch der Arm 50 angebracht ist. Der
Arm 50 steht durch ein Glied 5 1 mit einem Gestänge 87 in Verbindung,
das die Gaszufuhr regelt. Bei übermäßiger Geschwindigkeit des Motors kommt also
in erster Linie eine Umschaltung des Getriebes auf eine höhere Geschwindig.. keitsstufe
zustande. In zweiter Linie wird dann durch die Steuerwalze das Gestänge für die
Zufuhr des Brennstoffes in Bewegung gesetzt und dadurch die Brennstoffzufuhr auf
ein 'Maß verringert, das den Motor wieder auf die frühere Geschwindigkeit zurückbringt.
In X"erbindung mit dem Schieber 81, der von der Steuerwalze 2o beeinflußt wird,
tritt auch eine Einwirkung auf eine Schiene 83 ein, die durch den Hebelartn .I8
mit einer Kupplung 8.4 verbunden ist. Diese Kupplung wird in Arbeitsstellung durch
die Feder 85 gehalten. Bei der Verschiebung der Stange 83 nach einer bestimmten
Richtung und bei der Ausschwingung des Armes 4.8 und der dadurch bedingten Verdrehung
der Kupplung 84. werden nun die beiden Kegelräder 47, 4.6 in Teildrehung versetzt,
und das Kegelzahnrad 46 verursacht die Abhebung der Reibungsarme :I3, .LI und 4
5 von den zugehörigen Kupplungen 25, 26 und 27, so daß die Umschaltung des Getriebes
von einer Geschwindigkeit auf eine andere ohne Stoß vor sich gehen kann.
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Die Umschaltung von einer Geschwindigkeitsstufe auf eine andere geht
also bei diesem Getriebe vollkommen selbsttätig vor sich, und zwar in Übereinstimmung
mit der Geschwindigkeit, mit welcher die Kraftmaschine arbeitet. Wenn sich diese
Geschwindigkeit verringert, so verursacht die durch den Regler 17
herbeigeführte
Verschiebung der Stange 18 eine Drehung der Steuerwalze 2o, durch welche beispielsweise
die Zahnräder q., 9 durch Verschiebung der Kupplungen 14 in Arbeitsstellung treten.
Die Zahnräder d, 5, 6 bleiben ständig in Eingriff mit den treibenden Zahnrädern
9, i o, i i, und auch die getriebenen "Zahnräder 7 und 12 bleiben für alle Vorwärtsgeschwindigkeiten
in der gleichen Stellung zueinander.