DE942785C

DE942785C - Gleichlaufeinrichtung fuer ein Kraftfahrzeug-Zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE942785C
Application number: DED16864A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Degenhardt
Original assignee: Brown Getriebe Deutsch GmbH
Current assignee: Brown Getriebe Deutsch GmbH
Priority date: 1954-01-27
Filing date: 1954-01-27
Publication date: 1956-05-09

Description

Gleichlaufeinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung für ein insbesondere für Schlepper geeignetes Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe, dessen Zahnräder durch einen in einer hohlen Getriebewelle verschiebbaren Ziehkeil mit dieser Getriebewelle kuppelbar sind und bei dem mit der Getriebewelle Gleichlaufelemente verbunden sind, die an die zu kuppelnden Zahnräder anlegbar sind.
Im Kraftfahrzeugbau sind eine Reihe von einwandfrei arbeitenden Synchrongetrieben bekannt, die aber wegen der auftretenden hohen Drehzahlen sehr kompliziert und daher teuer sind. Derartige Synchrongetriebe können beim Schlepper schon aus Preisgründen nicht Verwendung finden. Außerdem geht im Schlepperbau die Tendenz dahin, eine möglichst kleine Geschwindigkeitsabstufung zu erreichen, d. h. eine größere Anzahl von Gängen einzubauen, so daß der Aufwand bei Verwendung üblicher Synchronisationseinrichtungen erheblich wäre und die Getriebe schlecht ausgenutzt würden.
Die erfindungsgemäße Gleichlaufvorrichtung ist insbesondere für Schleppergetriebe konstruiert. Im Schlepperbau kommen fast durchweg langsam laufende Motoren zur Anwendung, die verhältnismäßig schwere Schwungräder haben, bedingt durch die geringe Drehzahl der Motoren. Außerdem erleichtern schwere Schwungräder das mitunter notwendig werdende Anwerfen der Motoren von Hand.- Infolge dieser Umstände ist es nicht möglich, beim Befahren von Steigungen das Drehmoment entsprechend der Motorenkennlinie voll auszunutzen, da bei abfallender Drehzahl eine verhältnismäßig lange Zeit erforderlich ist, den Motor bei Schaltvorgängen auf die erforderliche Drehzahl zu bringen. Infolgedessen ist eine zusätzliche Beschleunigungsarbeit notwendig, die durch den Geschwindigkeitsverlust des Fährzeuges bedingt ist.
Ein Getriebe- mit Ziehkeilschaltung hat die bekannten Vorzüge des ständigen Radeingriffs, der einfachen Herstellung von Rädern und Welle sowie der geringen Baulänge.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines derartigen Getriebes, so daß die Gleichlaufelemente eine Servowirküng erreichen und daß deren Bremskräfte bei einem größeren Drehzahlunterschied verstärkt werden. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gleichlaufelemente in radialer Richtung spreizbar sind.
Die Gleichlaufelemente bestehen aus Formfedern, die auf einer mit der Welle formschlüssig verbundenen Scheibe angeordnet sind und in einer zylindrischen Aussparung des Zahnrades mit der Drehzahl der Welle umlaufen. Beim Schalten werden diese Federn vor dem eigentlichen Kuppeln des Rades mit der Welle durch einen oder mehrere Stifte gespreizt. Sie legen sich dabei in die Aussparungen des Zahnrades und bewirken dadurch eine entsprechende Beschleunigung oder Abbremsung des Rades gegenüber der Wellendrehzahl. Durch eine entsprechende Ausbildung der Formfedern kann die Federcharakteristik in -ihrer Steigung beeinflußt und damit die Kennlinie der Reibungsarbeit verändert werden.
Eine Bremswirkung, die in der einen Drehrichtung stärker ist als in der anderen, erhält man, wenn zwei Federn verwendet werden, die so aufgehängt sind, daß zwei umlaufende Bremsfedern gebildet werden.
Weiter ist durch entsprechende Wahl der Federkennlinie und des Federgewichtes eine mehr oder -weniger starke Servowirkung durch die Fliehkraft des Eigengewichtes erreichbar, da mit Zunehmen des Drehzahlunterschiedes auch die Bremskräfte entsprechend größer werden.
Zweckmäßig wird die Scheibe, welche die Feder trägt, als Abstandsscheibe ausgebildet und zwischen zwei Zahnrädern angeordnet. Sie trägt dann auf beiden Seiten Bremselemente und kann wahlweise von dem rechts oder links auf der Scheibe liegenden Rad zur Beschleunigung benutzt werden.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Schnitt durch zwei Räderpaare mit verschiedener Übersetzung in Leerlaufstellung nach der Linie II-II der Fig. 2, Fig. 2 einen rechtwinklig zu Fig. I gelegten Schnitt, Fig. 3 den gleichen Schnitt wie Fig. I, jedoch mit einem gekuppelten Radaar und Fig. 4 den gleichen Schnitt wie Fig. 2, jedoch mit Federn, die zwei auflaufende Bremselemente bilden.
Das Ziehkeilgetriebe besteht nach Fig. I aus einer hohlen Getriebewelle, auf der die beiden Schalträder 2 und 3 zwischen seitlichen Begrenzungsringen 4 und der Zwischenscheibe I2 gelagert sind. Die beiden Begrenzungsringe 4 sind hier beispielsweise durch zwei Spreizringsicherungen 5 gegen seitliches Verschieben gesichert. Die Schalträder 2 und 3 weisen in ihrer Bohrung zwei oder mehrere Einkerbungen 6 auf, in die in an sich bekannter Weise - beim Verschieben der Schaltwelle 8 die Schaltkugeln 7 gedrückt werden.
Die Schalträder 2 und 3 enthalten auch die zylindrischen Aussparungen Io, die für die Aufnahme der Reibungsfedern II bestimmt sind. Diese Federn II sind auf der Zwischenscheibe I2 durch Stifte I3 befestigt und werden durch weitere Stifte I4 zusätzlich gehalten. Die Zwischenscheibe I2 ist mit der Welle I formschlüssig verbunden, beispielsweise mittels einer Scheibenfeder I5.
In Leerlaufstellung. (Fig. I) laufen die Schalträder 2 und 3, die von auf der Welle I6 sitzenden Rädern entsprechend ihrem Übersetzungsverhältnis mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden. Nach Einleiten des Schaltvorganges; der durch Verschieben der Schaltwelle 8 ausgelöst wird, werden zunächst die Stifte I7 durch die Welle I hindurch nach außen gedrückt. Sie spreizen dabei die Reibfedern II, die sich in die Aussparungen I0 des Zahnrades legen und dieses gegenüber der Welle I verzögern bzw. beschleunigen. Nach entsprechender Anpassung der Drehzahlen von Welle und Zahnrad kann die Geschwindigkeitsstufe stoßfrei geschaltet werden. In Fig. 3 ist ein Schaltrad in gekuppelter Stellung gezeigt.
Die Bremsfeder II wird beispielsweise so ausgebildet, wie sie in Fig.2 dargestellt ist. Durch diese Formgebung wird eine gebrochene Feder- und Arbeitskennlinie erreicht, da sich die Feder zuerst an den Stellen I8 und I9 anlegt -und da dann diese Feder durch den restlichen, noch nicht ausgenutzten Weg der Stifte I7 über das Segment 20,2I zusätzlich angepreßt wird.
Die Bremsfeder hat bei dieser Ausführung einen auflaufenden und einen ablaufenden Teil, und sie eignet sich besonders für Getriebe mit wechselnder Relativdrehrichtung. Eine Feder mit leicht gekrümmter Kennlinie wird erhalten, wenn die Spreizung an der Stelle 23 beispielsweise durch ein keilförmigesElement vorgenommen wird.
Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Bremselemente besteht darin, daß zwei auflaufende Teile angeordnet werden, wodurch eine Verstärkung der Bremswirkung erzielt wird. In Fig. q. ist eine aus zwei auflaufenden Teilen iia, iib bestehende Bremsfeder dargestellt, die von den Stiften 13, 13Q, 22 und 2,2" gehalten wird.
Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. ist es angebracht, daß, um ein einwandfreies Anliegen. der Bremsfedern an den zylindrischen Aussparungen der Räder in jedem Falle zu gewährleisten, zwischen den Stiften 17 und den Bremsfedern II, IIa, IIb ein federndes Zwischenglied eingeschaltet ist.
Durch Einfügung weniger Bauteile gemäß der Erfindung kann somit eine wesentliche Erleichterung des Schaltvorganges erreicht werden. Die Einfachheit der verwendeten Elemente und deren Billigkeit ermöglicht ihre Verwendung insbesondere auch im Schlepperbau, wo bisher Schubrädergetriebe vorherrschend waren, bei denen die Drehzahl durch Zwischengas angeglichen werden mußte, was bei den langsam laufenden Motoren mit großen Schwungrädern und daher langsamer Beschleunigung unzulässig lange Schaltpausen verursachte. Synchrongetriebe, die aus dem Autobau bekannt sind, erweisen sich für Schlepper infolge ihrer Kompliziertheit als zu teuer. Sie konnten sich daher in der Praxis nicht einführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichlaufeinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe, dessen Zahnräder durch einen in einer hohlen Getriebewelle verschiebbaren Ziehkeil mit dieser Getriebewelle kuppelbar sind und bei dem mit der Getriebewelle Gleichlaufelemente verbunden sind, die an die zu kuppelnden Zahnräder anlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichlaufelemente in radialer Richtung spreizbar sind.
2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichlauf elemente Formfedern (II, IIQ, IIb) sind, die an einer mit der Getriebewelle (i) formschlüssig verbundenen Scheibe (i2) befestigt sind und die sich an die Innenflächen von zylindrischen, an den Zahnrädern (2,3) vorgesehenen Aussparungen (I0) anlegen.
3. Gleichlaufeinrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichlaufelement aus einer Formfeder (i i, Fig. 2) mit symmetrisch angeordneten Hälften besteht, von denen die eine beim Anlegen aufläuft und die andere abläuft.
4. Gleichlaufeinrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Zahnrad (2, 3) zwei getrennte Formfedern (IIa, IIb, Fig. 4) vorgesehen sind, die beide beim Anlegen auflaufen.
5. Gleichlaufeinrichtung nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gleichlaufelemente spreizenden Stiften (I7) und den Gleichlaufelementen (II, I ia, i ib) je ein federndes Zwischenglied angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 843 048, 867 957, 876952-