DE623717C - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Art von Geschwindigkeitswechselgetrieben, bei welcher die Drehbewegung einer treibenden Welle auf eine zu treibende mittels eines Taumelringes und eines Schältmechanismus übertragen wird und dabei der Taumelring in seiner relativen Stellung zur Umlaufächse behufs Änderung der Größe des Schalthubes des Schaltmechanismus durch einen mit dem Taumelring zwangsläufig umlaufenden, axial verschiebbaren Steuerkörper verschwenkbar ist. Während bei bekannten Getrieben dieser Art, wie solches z.B. im Patent 500195 beschrieben ist, der Steuerkörper mittels Handhebeis verstellt wird, erfolgt hier die axiale Verschiebung des Steuerkörpers durch ein Servogetriebe, das seine Kraft von der treibenden Welle herleitet.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus-führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an einem Geschwindigkeitswechselgetriebe für Fahrzeuge von der Art des im Patent 500 195 beschriebenen.

Abb. ι zeigt einen teilweisen Vertikalschnitt desselben.

Abb. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie II-II von Abb. 1.

Abb. 3, 4, 5 und 6 sind Vertikalsehnitte nach den Linien III-III von Abb. 4, IV-IV von Abb. i, V-V von Abb. 1, VI-VI von Abb. 1.

Abb. 7 stellt eine Einzelheit in Oberansicht dar.

Abb. 8, 9, 10,. 11 und 12 zeigen weitere Einzelheiten.

Abb. 13 zeigt verschiedene Einzelheiten zu Abb. 6 im Querschnitt.

Mit ι ist die treibende und mit 2 die anzutreibende Welle bezeichnet. Auf der Welle 1 sitzt eine mit ihr umlaufende Taumelscheibe 5, die sich in bekannter Weise auf dem Wellenquerzapf en 4 (Abb. 3) zur Wellenachse mehr oder weniger schräg stellen läßt. Der in einer Ringnut der Taumelscheibe 5 liegende Gleitring 6 weist auf beiden Seiten der Welle 1 Rollen tragende Zapfen 7 auf, die zur Verhinderung einer Umlauf bewegung des Gleitringes 6 auf am Gehäuse 3 angeordneten Führungsschienen 8 lose aufliegen.

Der Taumelring 6 steht durch Kuppelstangen mit Schaltwerken in Verbindung, die wie beim Gegenstand des Patents 500 195 je nach der Schrägstellung der Taumelscheibe 5 einen mehr oder weniger großen Schalthub erteilt erhalten. Neben der Taumelscheibe 5 sitzt auf der Welle 1 der mit ihr umlaufende, auf ihr axial verschiebbare Steuerkörper 25, welcher zu beiden Seiten, der Welle 1 zwei Längsschlitze 51 aufweist, in welche Schwenkarme 53 der Taumelscheibe greifen (Abb. 3). Diese Schwenkarme 53 weisen nierenförmi^ gestaltete Kurvenschlitze 52 auf, denen ein Kurvenschlitz 54 in einem Ansatz der Welle 1 entspricht, welcher ebenfalls nierenförmig gestaltet ist, aber axial spiegelbildlich zu den

Kurvenschlitzen 52 gewendet liegt. Im Steuerkörper 25 sind zu beiden Seiten der Welle 1 zur Achse senkrechte Schlitze 25* (Abb. 3 und 4) vorgesehen, in welche lose liegende Zapfen 55 greifen, die des weiteren in den Kurvenschlitzen der Schwenkarme 53 und der Welle ι liegen. Wenn der Steuerkörper 25 verschoben wird, nimmt er die Zapfen 55 mit. Dabei werden diese durch die Kurvenschlitze 54 der Welle 1 und der Schwenkarme 53 hindurchgezogen, die letzteren werden abwärts bewegt und so die Taumelscheibe 5 in Schrägstellung gebracht.

Der Steuerkörper 25 ist mit 'einem, zu seiner Verschiebung dienenden Gleitring 34 versehen. Gemäß Abb. 1 und 4 trägt derselbe . seitlich zwei kurze horizontale Zahnstangen 57, die sich auf feststehenden Schienen 8 gleitend abstützen. In die Zahnstangen 57 greifen die Verzahnungen 59° von zwei λίγα Zapfen 58 schwingbar gelagerten Zahnsegmenten 59, deren Segmentverzahnungen 59* mit auf den Enden einer Welle 60 sitzenden Ritzeln 61 kämmen. Auf dieser Welle 60 sitzt lose ein Schneckenrad 62, mit dem eine auf der Welle 63 befestigte Schnecke 64 in Eingriff steht. Ein fest mit dieser Welle 63 verbundenes Kegelrad 65 greift in zwei lose auf einer Welle 66 sitzende, Kupplungszähne aufweisende Kegelräder 67, 68 (Abb. 5). Zwischen letzteren sitzt lose auf der Welle 66 ein Schnekkenrad 69, dessen Naben auf Keilen verschiebbare Kupplungsringe 70, 71 tragen. In diese Kupplungsringe greifen die Gabelschenkel 72 eines Kupplungsschlittens 73. Derselbe ist mit einer unter 45° zu seiner Bewegungsrichtung verlaufenden Nut 74 (Abb. 2) verseihen, in die die Rippe 75 eines Schiebestückes 76 paßt. Das Schneckenrad 69 wird von einer Schnecke 177 getrieben, deren Welle 77** durch Vermittlung eines Zahnrades i^b (Abb. 1) und eines auf der Welle 1 sitzenden Zahnrades i" von der treibenden Welle 1 aus ihren Antrieb erhält.

Das Schiebestück 76 (Abb. 1 und 2)"ist allseitig geführt und weist eine kurze Zahnstange Jj auf, in die «in bei 78 gelagertes Zahnrad 79 eingreift, welches seinerseits durch 'eine Zahnstange 80 unter Vermittlung eines hier nicht dargestellten Steuermechanismus betätigt wird.

Drehbar um den Zapfen 102 (Abb. 2 und 6) ist ein Hebel 103 am Gehäusedeckel angelenkt. Der Hebel 103 ist bei 104 mit dem Schiebestück 76 verbunden und trägt einen Zapfen 105, durch den mit ihm ein Nockenhebel^vio6 in Verbindung gebracht ist, welcher auf einer Nockenscheibe 107 (Abb. 1 und 10) aufliegt. Diese weist einen Nocken 107«, drei Nockenbahnen ΐο7^δ, io7^c und loj*, einen Zahnkranz 108 sowie in einem Hohlraum einen inneren Nocken 109 auf und sitzt lose auf einer Welle 110. Im Hohlraum der Nokkenscheibe 107 ist ein auf der Welle 110 festsitzender Schaltnockenkörper in (Abb. 6 und 9) untergebracht, der nebst dem Nocken iii^a eine Kerbe .112 auf wieist. In diese greift die Nase 113« einer Schaltgabel 113 (Abb. 11), deren Gabelstück 113⁶ über die Welle 60 greift (Abb. 4). Anderseits ist diese Schaltgabel 113 mit einem seitlichen Ringkranz 114 versehen, der im oberen und unteren Teil mit je einem schrägen Schlitz 115 versehen ist (Abb. 11). Zur selbsttätigen Rückführung der Schaltgabel 113 dient eine Rückführfeder 116 (Abb. 4 und 11). Im Ringkranz 114 der Schaltgabel 113 ist eine Nasengabel 117 (Abb. 12) untergebracht, die lose in der Nut eines Klauenringes 118 (Abb. 4) sitzt und zwei den Schlitzen 115 der Gabel 113 entsprechende Nasen 117« (Abb. 12) besitzt. Der Klauenring 118 sitzt mittels Nut und Feder längs verschiebbar auf der WeEe 60 und steht mittels seiner Klauen 118° mit seitlichen Klauen des Schneckenrades 62 (Abb. 4 und 7) kuppelnd in Eingriff. Der Kupplungsdruck am Schnekkenrad 62 wird durch einen jenseits desselben auf der Welle 60 festsitzenden Stellring 121 aufgenommen. Ein auf der Welle 60 sitzendes Zahnrad 122 (Abb. 4) kämmt mit dem Zahnkranz 108 der Nockenscheibe 107 auf dei Welle 110.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung zur Steuerung des Geschwindigkeitswechselgetriebes gestaltet sich, wenn sie z. B. an einem Kraftwagen angeordnet und der Motor in Gang gesetzt ist.

Die Welle 1 treibt mit den Zahnrädern 1«, 1* (Abb. i) die Schnecke 177 und das Schneckenrad 69 (Abb. s). Da dieses lose auf der Welle 66 sitzt und die auf ihm sitzenden Kupplungsringe 70, 71 keinerseits in Eingriff stehen, bleibt das Schneckenrad 69 wirkungslos, bis durch Vermittlung des nicht dargestellten Steuermechanismus die Steuerung eingeleitet wird. Die Folge davon ist, daß die Zahnstange 80 (Abb. 1) das Zahnrad 7g betätigt, welches mit dem Schiebestück 76 in Eingriff steht. Die in die schräge Nut 74 des Kupplungsschlittens J^ greifende Rippe 75 schiebt nun diesen und mithin auch den Kupplungsring 71 gegen das Kegelrad 68 (Abb. 5) und kuppelt dieses mit dem Schneckenrad 69. Infolge dieser Kupplung werden das Kegelrad 65, die Schnecke 64, das Schneckenrad 62, das Zahnrad 122 und die Ritzel 61 in einem Sinne in Drehung versetzt und damit die Zahnsegmente 59 gedreht. Dies hat zur Folge, daß die Segmente 59, deren Naben verzahnungen59« mit den Zahnstangen 57 am Gleitring 34 des Steuerkörpers" 25 in Eingriff stehen, den Steuerkörper 25 auf der umlaufen*

den treibenden Welle ι verschieben, wodurch die mitgehenden Steuerzapfen 55 vermöge der Kurvenschlitzführung in den Schwenkarmen S3 des Taumelringes 5 und in der Welle 1 die Schwenkarme 53 niederdrückt und so die Taumelscheibe 5 in Schrägstellung bringt. Damit wird die Welle 2 in Umdrehung versetzt, wobei die SchrägsteEung der Taumelscheibe 5 die Größe der Geschwindigkeit an der Welle 2 bestimmt. Die Welle 2 erreicht das Maximum der Geschwindigkeit, wenn die Taumelscheibe 5 am schrägsten steht, worauf die Taumelscheibe 5 durch die Steuerzapfen 55 infolge der beschriebenen Kurvenschlitzführung in zur Wellenachse senkrechte Stellung zurückgeführt wird, so daß er also an der Welle 2 nicht mehr treibend wirkt. Dafür ist aber inzwischen im Augenblick der höchsten Geschwindigkeit der Steuerkörper 25 mit seiner Verzahnung 37 in die Verzahnung des Zahnrades 35, das dann auch schon annähernd auf die Höchstgeschwindigkeit gebracht worden ist, eingelaufen und schließlich gänzlich in das Zahnrad 35 eingerückt worden. Die zu treibende Welle 2 wird so direkt angetrieben.

Beim Ingangsetzen des nicht dargestellten Steuermechanismus sind die Organe 79, 76 (Abb. 1) betätigt worden. Dabei ist durch das Schiebestück 76 der bei 104 mit diesem gelenkig verbundene Hebel 103 (Abb. 2) zum Ausschlag gebracht und der Nockenhebel 106 (in der Abb. 1 nach rechts) um Ausschlaggröße mitgezogen worden. Der Nockenhebel 106 bleibt nun so lange in dieser Stellung, bis der Nocken 107« der Nockenscheibe 107 (Abb. 1) nach ungefähr 270⁰ Drehung derselben (in dem der Uhrzeigerbewegung entgegengesetzten Sinne), die sie von dem auf Welle 60 sitzenden Zahnrad 122 her erhält, am Nockenhebel 106 anschlägt und diesen dadurch in die Ausgangsstellung zurückführt. Der Zweck dieser Rückstellung ist die Entkupplung der Kupplungsmuffe 71 aus der Kupplungsverzahnung des Kegelrades 68. Bei der Einwirkung des Nockens 10j^a auf den Nockenhebel 106 wird der Hebel 103 und mithin das Schiebestück 76 zurückbewegt, was zur Folge hat, daß das Rad 79 im Sinne der Uhrzeigerbewegung gedreht, die Zahnstange 80 niedergezogen und der damit verbundene, nicht dargestellte Steuermechanismus in seine normale Zustandslage zurückbewegt wird, während durch Zurückbewegen des Schiebe-Stückes 76 infolge der Einwirkung der Rippe 75 auf den Schlitten 73 die Kupplungsmuffe 71 aus der Kupplungsverzahnung des Kegelrades 68 ausgerückt wird.

Dieses Zurückführen des nicht dargestellten Steuermechanismus in seine normale Zustandslage hat aber auf die eingestellten Steuerelemente (Zahnsegmente 59, Steuerkörper 25 und Taumelscheibe 5) keinerlei Einfluß, denn die Selbstsperrung der Schnecke 64 sichert die Welle 60 gegen Drehung, so daß die Zahnsegmente 59 unbeeinflußt bleiben.

Um den Steuerkörper 25 auszurücken oder die Geschwindigkeit zu verringern, wird der nicht dargestellte Steuermechanismus in entsprechender Weise betätigt. Die Zahnstange 80 bewirkt dadurch ein Drehen des Rades 79 (Abb. 1) im Sinne der Uhrzeigerbewegung, so daß dementsprechend das Schiebestück 76 den Kupplungsschlitten 73 dem Kegelrad 67 entgegenschiebt und die Kupplung zwischen Kupplungsring 70 und Kegelrad 67 herbeiführt, wodurch über das Kegelrad 65, die " Welle 63, das Schneckenrad 62, die Welle 60 und die Ritzel 61 die Zahnsegmente 59 einen rückgängigen Ausschlag erteilt erhalten. Dies führt auch den Steuerkörper 25 gegen die Taumelscheibe 5 zurück, wobei die Steuerzapfen 55 auf die Schwenkarme 53 der Taumelscheibe 5 im entsprechenden Sinne 'einwirkt.

Erfolgt in dieser Weise eine Rückführung der Zahnsegmente 59 zwecks Verringerung der Geschwindigkeit, so findet zwar auch eine Rückkehr der Nockenscheibe 107 statt, aber dies bleibt ohne Einfluß auf den Nockenhebel go 106.

Es wurde bis jetzt erklärt, wie die allmählich fortschreitende Geschwindigkeitseinstellung des Getriebes hervorgerufen wird. Erfordert nun irgendein Umstand plötzliche Einstellung des Geschwindigkeitswechselgetriebes., so wird dies nicht durch den Steuermechanismus, sondern der Raschheit wegen durch andere Mittel erreicht, und zwar vermittels eines Fußhebels 130 und eines mit diesem verbundenen Zahnsektors 128, welcher mit einem Ritzel 119 auf der Welle 110 kämmt. Dieses Ritzel 119 bewirkt bei Druck auf den Fußhebel 130 eine Drehung des Nockenkörpers in im Sinne der Uhrzeigerbewegung. Dabei drückt dessen Kerbe 112 die Nase 113« der Schaltgabel 113 abwärts und bewirkt demzufolge eine Winkeldrehung der letzteren. Die Folge davon ist, daß die' Schaltgabel 113 die in den Schlitzen 115 ihres Kranzes 114 befindlichen Nasen 117° einwärts drängt und dadurch eine äußerst rasche Auskupplung des auf der Welle 60 verschiebbaren Klauennnges 118 aus den seitlichen Kupplungszähnen der Schnecke 62 herbeiführt, womit die Bewegungsverbindung derselben mit der Welle 60 gänzlich aufgehoben' und daher die Antriebsmöglichkeit von der treibenden Welle 1 auf die Welle 60 bzw. die Steuerkörperstellsegmente 59 unterbunden ist. Anderseits stoßt aber der Nocken 111" des Nockenkörpers 111 bei der Drehung der Welle 110,

auf welcher dieser sitzt, an der innerseitigen Nase 109 der Nockenscheibe 107 an, nimmt daher die Nockenscheibe 107 mit und überträgt so die Drehbewegung derselben durch ihren Zahnkranz 108 auf das Zahnrad 122 der vom Hauptantrieb ausgekuppelten Welle 60, so daß die Welle 60 jetzt von der Nockenscheibe 107 aus gedreht wird, um mittels der Ritzel 61 die Einstellung der Zahnsegmente 59

to bzw. des Steuerkörpers 25 zu veranlassen.

Nach Abheben des Fußes vom Fußhebel 130 werden die Organe 128,119 infolge der Wirkung der Zugfeder 13 t in ihre Normalstellung zurückbewegt, wobei auch die selbsttätige Rückführung der Nockenscheibe 107 • durch den Nocken 11i° des Nockenkörpers in und durch das Einschnappen der Nase 113° in die Kerbe 112 eine kleine Verdrehung' der Schaltgabel 113 im Rückkehrsinne erfolgt.

Infolge dieser Rückdrehung der Schaltgabel 113 schieben sich die Nasen 117⁰ des Nasenträgers 117 in den Schlitzen 115 des Seitenkranzes 114 nach auswärts, der Nasenträger

117 folgt dieser Verschiebung und verschiebt, da er im Klauenring 118 liegt, diesen in der Weise zur Schnecke 62 (Abb. 4), daß der Ring

118 zur Herstellung des normalen Standes wieder an die Schnecke 62 angekuppelt wird. Die an der Schaltgabel 113 angehängte RückfUhrfeder 116, die anderseits an einem Festpunkt befestigt ist, unterstützt diesen Vorgang.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   . i. Steuerungseinrichtung an Geschwindigkeitswechselgetrieben, bei welchen die Drehbewegung einer treibenden Welle auf eine zu treibende mittels eines Taumelringes und eines Schaltmechanismus übertragen wird und dabei der Taumelring in seiner relativen Stellung zur Umlauf achse behufs Änderung der Größe des Schalthubes des Schaltmechanismus durch einen mit dem Taumelring zwangsläufig umlaufenden, axial verschiebbaren Steuerkörper verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebung des Steuerkörpers (25) durch ein Servogetriebe (67, 68, 70, 71) erfolgt, das seine Kraft von der treibenden Welle (1) herleitet.
2. 2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Servogetriebe durch ein Kegelradwendegetriebe (65, 67, 68) mittels umlaufender Klauenkupplungen (70, 71), die durch eine Art Schlittenwerk (72,73,74,75,76) verschoben werden, von Handeinstellorganen (79, 80) ausgeschaltet wird.
3. 3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach beendeter Betätigung der Handeinstellorgane (79, 80) und somit nach erfolgter Verschiebung des Steuerkörpers (25) das Schlittenwerk (73) und die von ihm beherrschten Kupplungsorgane (70, 71) selbsttätig in die Ausrückstellung zurückkehren.
4. 4. Steuerungseinrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Steuerkörperverstellwerk (57> 59> 61, 60) und das Abtriebszahnrad (65) des Wendegetriebes eine auslösbare Kupplung (118) eingeschaltet ist.
5. 5. Steuerungseinrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Triebverbindung zwischen dem Steuerkörperverstellwerk (57, 59, 61, 60) und dem zugehörigen Abtriebszahnrad (65) des Wendegetriebes durch ein selbsthemmendes Schneckengetriebe (62, 64) vermittelt wird.
6. 6. Steuerungseinrichtung nach Anspruch i, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (118) mit dem einen Rad (62) des Schneckengetriebes (62, 64) zusammenarbeitet.
7. 7. Steuerungseinrichtung nach Anspruch i, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (118) normalerweise eingerückt ist, im Notfall aber mittels eines Fußhebels (130) zur raschen Ausschaltung der gesamten Steuerung ausrückbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen