DE676314C - Selbsttaetig schaltendes Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
1. JUNI 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63c GRUPPE

G 93247 Ιψ3 c

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Juli 1936 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 11. Mai 193g

Bei Kraftfahrzeugen ist der Motor im allgemeinen so ausgelegt, daß bei Fahrten in der Ebene oder allgemein mit geringem Lastmoment ,auch bei verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten das Fahrzeug noch im direkten Gang betrieben, werden kann, um ein zu häufiges Umschalten von Hand zu erübrigen. Ist nun das Fahrzeug mit einem selbsttätig schaltenden Zahnräderwechselgetriebe versehen, bei dem zwischen Motor und jeder Getriebestufe eine besondere, durch Fliehkraft geschaltete Kupplung vorgesehen ist, wobei einzelne Getrieberäder Freilaufkupplungen enthalten, so erfolgt die Schaltung einer jeden Kupplung und damit der zugehörigen Getriebestufe stets bei einer bestimmten Motordrehzahl oder Wagengeschwindigkeit, gleichgültig, ob sich das Fahrzeug in der Ebene bewegt, also ein geringes Lastmoment zu überwinden hat, oder ob, beispielsweise bei Bergfahrten, ein großes Lastmoment vorhanden ist. Der Fahrzeugheber war daher bisher gezwungen, für die Auslegung der einzelnen Kupplungen, insbesondere der für den direkten Gang, einen Mittelweg zu wählen, um bei Fahrten mit geringem Lastmoment nicht allzufrüh 'und bei Fahrten mit großem Lastmoment nicht allzuspät ein Umschalten auf die vorhergehende Stufe zu bewirken. Diese Schaltzeit entspräche aber weder für den einen noch für den anderen Fall der Ideallösung. Der Erfindung, die sich ebenfalls auf ein selbsttätig schaltendes Zahnräderwechselgetriebe bezieht, bei dem zwischen Motor und jeder Getriebestufe eine besondere, durch Fliehkraft geschaltete Kupplung vorgesehen ist, liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltzeiten für den direkten Gang möglichst nahe an die eines handgeschalteten Getriebes heranzubringen. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die Fliehgewichte der die letzte Stufe schaltenden Kupplung 'unter dem Einfluß von in Richtung der Fliehbewegung wirkenden Federn stehen, deren Spannung willkürlich vom Fahrer einstellbar ist. Werden diese Federn unter Spannung gesetzt, so· bewirken sie, daß die Fliehgewichte schon früher, d. h. bei einer niedrigeren Drehzahl, herausgeschleudert werden und die Reibbeläge zur Anpressung bringen. Sind dagegen die Federn außer Spannung, so muß die Fliehkraft allein den Gegendruck überwinden und den notwendigen Anpressungsdruck erzeugen, was natürlich eine höhere Drehzahl der Fliehgewichte voraussetzt. Hierdurch läßt sich also erreichen, daß im bergigen Gelände die

*■) Von dem Patentsjicher ist als der Erfinder angegeben worden:

Fritz Kreis in Berlin-Lichterfelde.

vorletzte Stufe längere Zeit in Wirksamkeit gehalten werden kann, damit nicht stets ein Umschalten zwischen dem letzten und vorletzten Gang erfolgt. Andererseits wird abfer auch die Möglichkeit geschaffen, in der Ebefte die letzte Stufe frühzeitiger (einzuschalten, umeine bessere Beschleunigung des Fahrzeugeszu erzielen und ferner auch das Fahrzeug in der letzten Stufe bis auf eine niedrigere

ίο Wagengeschwindigkeit zu betreiben.

Zwar ist es bei selbsttätig schaltenden • Zahnräderwechselgetrieben schon bekannt, einen Fliehkraftregler bei verschiedenen Drehzahlen (ansprechen zu lassen. Jedoch, handelt

'5 es sich hierbei um grundlegend andere Getriebe, bei denen nicht für jede Stufe eine besondere Fliehkraftkupplung vorgesehen ist, sondern bei denen der Fliehkraftregler zur Schaltung sämtlicher Getriebestufen dient. Es ergibt sich daher bei diesen Getrieben auch nicht die der Erfindung zugrunde liegende besondere Aufgabe, die sich lediglich auf die Ausbildung der für die direkte Stufe vorgesehenen Fliehkraftkupplung bezieht.

Die Erfindung besteht weiterhin darin, daß die in Richtung der Fliehbewegung wirkenden Federn als Schraubenfediern ausgebildet sind, die mit ihrem einen Ende von innen gegen die segmentartig angeordneten Fliehgewichte

30. drücken und mit ihrem anderen Ende an Bolzen angreifen, die in radialer Richtung der Kupplung verschiebbar gelagert sind. Hierbei werden zweckmäßig die Bolzen an ihrem inneren Ende mit einer konischen Stirnfläche versehen, gegen die sich ein auf der Kupplungswelle verschiebbarer Stellkonus legt. Die Bolzen sind vorzugsweise als Hohlbolzen ausgebildet, die die Schraubenfedern zum Teil aufnehmen.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung stellt

Abb.'ι einen Längsschnitt durch das Getriebe dar,

Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Abb. 3,

Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Abb. 1,

Abb. 4 eine Ansicht des Getriebes in Richtung des Pfeiles^ der Abb. 1.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist an der Motorschwungscheibe 1 eine Trommel 2 befestigt, auf der Fliehgewichte 3, durch Zapfen 4 geführt, angebracht sind. Diese Fliehgewichte 3 werden bei einer bestimmten Drehzahl des Motors gegen die Spannung der Schnürfedern 5 als erste hinausgeschleudert und mit ihren Reibbelägen 6.gegen die Trommel 7 gepreßt. Die Trommel 7 sitzt fest verkeilt auf der Welle 8, die an ihrem dem Motor zugekehrten Ende in der Motorwelle 9 gelagert ist. Auf der Welle 8 sitzt ferner fest verkeilt das zur ersten Stufe gehörige Zahnrad ι ο, welches die Antriebskraft über die .Zahnräder ii, 12, 13 (Abb. 2) auf das Zahn-, -rad 14 überträgt. Hierbei klemmen sich die ift. den Zahnrädern 11 'und' 14 vorhandenen ■ * jgSreilaufvorrichtungen 15 bzw. 16 fest, und •rvom Zahnrad 14 aus wird die Vorgelegewelle 17 und von dieser über das Ritzel 18 das Tellerrad 19 des auf der Antriebsquerachse sitzenden Ausgleichgetriebes in Umdrehung versetzt. Damit ist die erste Stufe in Wirkung gebracht.

Wird nun die Motordrehzahl weiter erhöht, so wird von der Vorgelegewelle 17 aus über das Räderpaar 14, 20 die auf der Welle 8 gelagerte Buchse 21 ,und damit die mit der Buchse 21 verbundene Trommel 22 in schnellere Umdrehung versetzt, bis die auf der Trommel 22 in Zapfen 23 geführten Fliehgewichte 24 gegen die Spannung der Schnürfedern 25 hinausgeschleudert werden und mit ihren Reibbelägen 26 gegen den Flansch 27 der Schwungscheibe 1 zur Anpressung kommen. Damit ist die zweite Stufe eingeschaltet, und der Kraftfluß erfolgt von der Schwungscheibe ι über die Trommel 2, Buchse 21, Zahnräderpaar 20, 14 <und die Vorgelegewelle 17 auf das das Tellerrad 19 antreibende Ritzel 18., Hierbei löst sich die in dem Zahnrad 11 vorhandene Freilauf vor richtung, da nunmehr die das Zahnrad 11 tragende Welle 28 von dem Zahnrad 14 aus über das Zahnräderpaar 13, 12 schneller angetrieben wird als das Zahnrad 11 von dem auf der Welle 8 sitzenden Ritzel 10.

Bei weiterer Steigerung der Motordrehzahl und damit der Wagengeschwindigkeit wird nun die auf der Vorgelegewelle 17 am vorderen Ende des Getriebes befestigte Trommel 29 in erhöhte .Umdrehung versetzt. Bei einer bestimmten Drehzahl werden alsdann die auf dieser Trommel in Zapfen 3 O' geführten Fliehgewichte 31 gegen die Spannung der Schnürfedern 32 nach außen geschleudert und mit ihren Reibbelägen. 33 gegen die Trommel 34 angepreßt. Diese Trommel steht in Verbindung mit der Nabe des eine Freilauf vorrichtung 35 enthaltenden Zahnrades 36, das seinerseits mit dem auf der Welle 8 ver- no keilten Zahnrad 37 in Eingriff steht. Der Kraftfluß erfolgt alsdann von der Welle 8, die über die Fliehgewichte 3 weiterhin mit der Motorschwungscheibe 1 gekuppelt bleibt, über das Zahnräderpaar 37, 36 'und die durch die Fliehmassen 31 verbundenen Trommeln 34, 29 auf die Vorgelegewelle 17 und von dieser aus wiederum über das Ritzel 18 auf das Tellerrad 19. Damit ist die dritte Stufe in Wirkung. Die Freilaufvorrichtung 16 in dem Zahnrad i 4 der zweiten Stufe löst sich hierbei, da die Nabe des Zahnrades 14 bzw.

die Vorgelegewelle 17 über das Zahnräderpaar 37, 36 schneller angetrieben, wird als der Zahnkranz des Rades 14 von dem Ritzel 20 aus.

Wird die Geschwindigkeit des Wagens noch weiter gesteigert, so kommen die auf der Trommel 29 in Zapfen 38 geführten Fliehgewichte 39 gegen die Spannung der Schnürfedern 40 in Wirkung 'und werden mit ihren Reibbelägen 41 gegen die Trommel 42 angepreßt. Diese Trommel steht mit dem Zahnrad 43 in Verbindung, das mit dem auf der Welle 8 verkeilten Zahnrad 44 kämmt. Diese beiden Räder sind etwa im Verhältnis 1:1 übersetzt. Der Kraftfluß erfolgt dann von der Welle 8 über das Rädeirpaar 44, 43 und von hier über die durch die Fiiiehgewichte 39 verbundenen Trommeln 42, 29 zur Vorgelegewelle 17 'und über das Ritzel 18 zum Tellerrad 19. Damit ist die vierte (letzte) Stufe eingeschaltet, wobei sich die in dem Zahnrad 36 der dritten Stufe vorhandene Freilauf vorrichtung 35 löst, da die Nabe des Zahnrades 36 über das Räderpaar 44, 43 und die kraftschlüssig verbundenen Trommeln 42, 29, 34 schneller angetrieben wird als der Zahnkranz des Rades 36.

In dem Ausführungsbeispiel sind also die Kupplungen der ersten und zweiten Stufe zwisehen Motor und Antriebsquerachse angeordnet, während die Kupplungen für die dritte und vierte Stufe ,am entgegengesetzten Ende des auf der anderen Seite der Antriebsquerachse angeordneten Getriebes sitzen. Diese Aufteilung der Kupplungen hat den Vorteil, daß der Gesamtdurchmesser der konzentrisch ineinander angeordneten Kupplungen nicht zu groß wird.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform des Getriebes ist nicht Gegenstand der Erfindung. Sie ist nur eine bauliche Abwandlung einer an sich bekannten Getriebeform. Erfindungsgemäß sind die den vierten Gang schaltenden Fliehgewichte 39 unter den Einfluß von Druckfedern 45 gebracht, die in der Bewegungsrichtung der Fliehgewichte wirken. Zu diesem Zweck ist ,auf der Innenseite eines jeden Fliehgewichtes ,an der Trommel 29 ein Zylinderansatz 46 vorgesehen, in dem ein Hohlkolben 47 verschiebbar ist. Dieser Hohlkolben enthält die zweckmäßig als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 45, die sich mit ihrem äußeren Ende gegen das Fliehgewicht 39 und mit ihrem inneren Ende gegen den Boden des Hohlkolbens 47 legt. Die Bewegung des Hohlkolbens erfolgt durch einen auf der Vorgelegewelle 17 verschiebbaren Konus 48. In der gezeichneten Stellung ist die Feder 45 auf die größtmögliche Spannung gebracht. Verschiebt man den Konus 48 nach rechts, so läßt die Spannung der Feder 45 nach, was zur Folge hat, daß die Fliehgewichte 39 später nach außen geschleudert werden und somit die letzte Stufe später zur Einschaltung kommt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   r. Selbsttätig schaltendes Zahnräder-„ wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem zwischen Motor und jeder Ge>triebestufe eine besondere, durch Fliehkraft geschaltete Kupplung vorgesehen ist und einzelne Getrieberäder Freilaufkupplungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte (39) der die letzte Stufe schaltenden Kupplung unter dem Einfluß von in Richtung der Fliehbewegung wirkendien Federn (45) stehen, deren Spannung willkürlich vom Fahrer einstellbar ist.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Fliehbewegung wirkenden Federn als Schraubenfedern (45) ausgebildet sind, die mit ihrem einen Ende von innen gegen die segmentartig angeordneten Fliehgewichte (39) drücken und mit ihrem anderen Ende an Bolzen (47) angreifen, die in radialer Richtung der Kupplung verschiebbar gelagert sind. qo

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen