<Desc/Clms Page number 1>
Ziehkeilsclialtgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich aufZiehkeilschaltgetriebe mit mehrerenSchaltwellen und mehrerenZieh- keilen für sechs und mehr Gänge einschliesslich eines oder mehrerer Rückwämgänge, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Getriebe so zu gestalten, dass aus jedem Gang unmittelbar in die Leerlaufstellung und aus dem Leerlauf unmittelbar, in jeden Gang geschaltet werden kann.
Ein solches Getriebe eignet sich für alle Zwecke, bei denen bestimmte Geschwindigkeiten in beliebiger Reihenfolge immer über den Leerlauf geschaltet werden sollen. Das Getriebe eignet sich demzufolge auch vorteilhaft für Kraftfahrzeuge, z. B. Kleinkraftwagen, Motorroller, Roller und Motorfahrräder, bei denen eine Vielzahl von Gängen notwendig ist.
Das erfindungsgemässe Ziehkeilschaltgetriebe kennzeichnet sich dadurch, dass mindestens drei Schaltwellen mit je einem Ziehkeil vorgesehen sind, die unabhängig voneinander parallel zueinander beweglich sind, wobei jeder Ziehkeil drei Schaltstellungen hat, von denen die mittlere immer die Leerlaufstellung ist und die Schaltung der drei Ziehkeile von einer Gangstellung in die andere immer über die Leerlaufstellung der vorhandenen Gangstellung erfolgt.
Die Verteilung der Radpaare auf drei oder mehr Wellen, je nachdem, ob einschliesslich des Rückwärtsganges oder mehrere Rückwärtsgänge sechs Gänge oder acht Gänge usw. vorgesehen sind, hat den Vorteil, dass die Auslegung der verschiedenen Räder so erfolgen kann, dass bei den auf den zugehörigen Schaltwellen sitzenden Schalträdern die jeweils kleinsten Relativdrehzahlen auftreten.
Der Schaltweg des Ziehkeiles, nämlich dessen Bewegung von einem Gang über den Leerlauf zum andem Gang, ist unabhängig von der Entfernung der Schaltglieder, die in an sich bekannter Weise Kugeln. oder auch andere radial zur Ziehkeilachse verschiebbare Glieder sein können, weil jeder Ziehkeil zwei Schaltköpfe hat, die in Leerlaufstellung seitlich der beiden Schaltglieder oder Schaltgliedergruppen für die beiden Gänge stehen.
Die Schaltstrecke des Ziehkeiles aus der Leerlaufstellung in die Schaltstellung entspricht der Entfer- nung des Ziehkeilkopfes von den zugehörigen Schaltgliedern. Dadurch kann der Ziehkeilkopf so lang gehalten sein, dass er die notwendige Eingriffstiefe hat ; auch die kegelförmig ansteigende Stirnfläche des Ziehkeilkopfes, welche bei der axialen Verschiebung des Ziehkeiles die radiale Verschiebung des Schaltgliedes bewirkt, kann in axialer Richtung jede vorteilhafte Schräge aufweisen.
Es sind Getriebe mit zwei Ziehkeilen bekannt geworden, bei denen einer der beiden Ziehkeile zwei Schaltköpfe hat, die in solchem Abstand voneinander vorgesehen sind, dass sie in Leerlaufstellung seitlich der beiden Schaltglieder stehen.
An dem andern Ziehkeil sind zwar ebenfalls zwei Schaltköpfe vorgesehen, die aber nicht wechselweise das eine oder das andere schaltbare Rad kuppeln, sondern dazu dienen, die zu ihnen gehörigen Schaltgliedergruppen gleichzeitig zu kuppeln. Der erfindungsgemässe Vorschlag wird durch dieses bekannte Getriebe nicht berührt, durch welches zwar die Anweisung bekannt geworden ist, mit zwei Schaltköpfen eine Leerlaufstellung und zwei Schaltungen auszuführen ; es wird aber nicht ein vielgängiges Getriebe mit günstigen Drehzahlen, insbesondere der schaltbaren Räder, und eine kleine Bauweise des Getriebes erzielt.
Diese kleine Bauweise wird auch dadurch begünstigt, dass die drei oder mehr Schaltwellen mit kurzen Achsabständen voneinander angeordnet werden können, was dadurch möglich ist, dass in-die gewünschten Über-
<Desc/Clms Page number 2>
setzungen mindestens zwei Zwischenräder eingeschaltet werden können, wenn es sich um Vorwärtsgänge handelt. Bei einem Rückwärtsgang können vier Zwischenräder eingeschaltet werden.
Der Vorteil des geringen Raumbedarfs wird auch dadurch erreicht, dass die Kupplung der Schaltwellenräder mittels vom Ziehkeil radial verschiebbarer Kuppelglieder, z. B. Kugeln, bewirkt wird.
Bei bekannten Getrieben, bei denen der Ziehkeil Schaltglieder betätigt, die über Hebel mittels Reibungskupplungen die schaltbaren Räder mit der Schaltwelle verbinden, werden nicht nur die umlaufenden Massen, sondern auch der Raumbedarf für das Getriebe vergrössert.
Die umlaufenden Massen klein zu halten, ist für die Synchronisierung von ausschlaggebender Bedeutung. Dadurch, dass schaltbare Räder mit kleinen Relativdrehzahlen vorgesehen werden können, sind auch kleine Massenkräfte vorhanden, so dass die Reibung der vom Ziehkeil betätigten unmittelbar kuppelnden, radial verschiebbaren Kuppelglieder, z. B. Kugeln, mit der Innenwand der Radbohrung genügt, um zumindest eine Teilsynchronisierung zu erzielen. Der zur Synchronisierung notwendige Aufwand ist demzu folge bei der erfindungsgemässen Ausführung wesentlich geringer als bei dem bekannten Getriebe mit die schaltbaren Räder kuppelnden Reibungskupplungen, bei denen ein wesentlicher Teil der Reibungskräfte dazu dient, die durch diese Kupplung notwendigen zusätzlichen Massenkräfte zu bewältigen.
Es ist ferner eine Sperrvorrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, dass eine Schaltbewegung der in Leerlaufstellung befindlicher. Ziehkeile nicht möglich ist, solange ein Ziehkeil sich in Schaltstellung befindet.
Es ist bekannt, zwei Schaltstangen durch federnde Sperrstifte in bestimmten Stellungen zu verriegeln.
Weiters ist bekannt, den Ziehkeil eines Getriebes durch eine Gruppe von hintereinander angeordneten Magneten zu betätigen.
Nach der Erfindung ist jedem der drei Ziehkeile eine Gruppe von drei Magneten zugeteilt, die in Achsrichtung des Ziehkeiles hintereinander angeordnet sind. Der mittlere Magnet jeder Magnetgruppe bestimmt dabei die Leerlaufstellung des Ziehkeiles. Die Schaltung der Magnete kann mittels Schalthebeln oder Druckknopfschaltung erfolgen. Jeder Gangschaltung geht dabei eine Leerlaufschaltung voraus, wenn ein Gang geschaltet ist. Das Schalten in die Leerlaufstellung kann auch so erfolgen, dass kurz vor dem Einstellen des Schalthebels in den gewünschten Gang automatisch, also ohne besondere Schalt-oder Druckknopfbewegung, diejenigenLeerlaufmagnete unter Strom gesetzt werden, deren Ziehkeile an der gewünschten Schaltbwegung in den neuen Gang nicht beteiligt sind.
Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass bei elektrischer Schaltung die Schaltkontakte nicht im Getriebe, sondern ausserhalb des Getriebes, so z. B. am Armaturenbrett oder jeder andern geeigneten Stelle, untergebracht werden können. Dadurch ist es möglich, auftretende Kontaktschäden leicht zu beseitigen, ohne dass das Getriebe geöffnet werden muss.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt durch das Getriebe mit in eine Ebene gelegten drei Schaltwellen und demzufolge dreiZiehkeilen ; Fig. 2 die Anordnung der drei Schaltwellen in Achsrichtung gesehen ; Fig. 3 die schematische Darstellung der Ziehkeil-Sperrvorrichtung in Ziehkeil-Achsrichtung gesehen und zwar längs der Schnittlinie MILL in Fig. 1.
Die Antriebswelle 1 trägt die festen Räder 13,18 und 23 sowie die Schaltwelle la mit den Rädern 30 und 26 und dem Abtriebsrad 4. Dieses Abtriebsrad 4 kann an Stelle des dargestellten Kettenrades auch ein Zahnrad sein. Der Ziehkeil 50 Beeinflusst die Schaltglieder 11 und 12. die im Ausführungsbeispiel Kugeln sind und das Kuppeln der Räder 30 und 26 mit der Schaltwelle la bewirken. Der Ziehkeil 50 hat zwei Köpfe 50a und 50b, die in Leerlaufstellung seitlich von den Schaltgliedern 11 und 12 stehen. Die Entfer- nung jedes Schaltkopfes von dem von ihm zu oerätigenden Schaltglied, z. B. die Entfernung des Ziehkeilkopfes 50b von den Schaltgliedern 12, entspricht dem Schaltweg von der Leerlaufstellung in die Schaltstellung.
Je grösser dieser Leerlaufweg ist, um sc länger können die zugehörigen Schaltmagnet sein, um so länger kann auch der Ziehkeilkopf selbst sein und desgleichen die axiale Länge x seiner konischen Stirnseite, welche die radiale Verschiebung der Schaltglieder in die Kuppelstellung bewirkt. Die zweite Schaltwelle 8 trägt die festen Räder 22', 22"und 15', ferner die losen Schalträder 28 und 24. Das Schalten wird von einem Ziehkeil 51 mit den beiden Ziehkeilköpfen 51a und 51b durchgeführt. Die vom Ziehkeil beeinflussten Kugeln sind mit 7 und 10 bezeichnet. Der axiale Abstand der beiden Ziehkeilköpfe 51a und 51b wird ebenso wie beim Ziehkeil 50 von der Leerlaufschaltwegstrecke und seiner axialen Länge bestimmt.
Das gleiche gilt für den dritten Ziehkeil 52 mit den Ziehkeilköpfen 52a und 52b, der auf die Schaltkugeln 13 und 3 wirkt, welche die losen Räder 22 und 15 auf der Schaltwelle 2 schalten. Die Schaltwelle 2 hat ein festes Rad 33, welches mit dem Antriebsrad 13 in Eingriff steht.
Die mit dem erfindungsgemässen Getriebe erzielbaren geringen Relativgeschwindigkeiten der auf den Schaltwellen lose laufenden Räder sind auch wichtig, wenn Kugeln als Schaltglieder verwendet werden,
<Desc/Clms Page number 3>
weil die Relativgeschwindigkeiten so niedrig gehalten werden können, dass die Kugeln keinen zu hohen Fliehkräften ausgesetzt sind. Die Ziehkeile gehen ausserhalb ihrer Schaltwellen durch eine Gehäusewand oder eine Gehäusebrücke 53, in der im rechten Winkel zu denZiehkeilachsen verschiebbar zwischen zwei Ziehkeilen je ein Sperrstift 5,6 und 9 gelagert ist, die in eine Kehle 50c, 51c und 52c jedes Ziehkeiles eingreifen, wenn ihr anderes Ende sich auf den zylindrischen Teil des Ziehkeiles abstützt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind bei dieser Anordnung immer zwei Ziehkeile gegen Axialverschiebung gesperrt, wenn der dritte Ziehkeil ausserhalb der Leerlaufstellung, also in Gangstellung steht und demzufolge beide Sperrstifte 5 und 9, die auf ihn stossen, sich auf den zylindrischen Teil des Ziehl eiles 50 abstützen. In diesem Falle wird, wie Fig. 3 zeigt, der Ziehkeil 52 vom Sperrstift 5 und der Ziehkeil 51 vom Sperrstift 9 gegen Längsverschiebung gesichert.
Am freien Ende jedes Ziehkeiles befindet sich ein Magnetkern 50d, 51d und 52d. Jeder Ziehkeil ist mit seinem Kern in je einer Magnetgruppe IL R bzw. V L'IV bzw. IHL" II hin-und heibeweglich. Die Bezugszeichen der Magnete entsprecnen dem jeweiligen Gang, nämlich dem ersten bis fünften Gang. Der Magnet R entspricht der Stellung des Rückwärtsganges. Die Magnete L, L', L"entsprechen den Leerlaufstellungen. Die Leerlaufmagnete befinden sich der Gestaltung der Ziehkeile entsprechend immer zwischen zwei Gangschaltungsmagneten.
An Stelle der elektromagnetischen Schaltung kann natürlich auch eine mechanische oder hydraulische Betätigung der Ziehkeile erfolgen. Durch die besondere Gestaltung und Anordnung der Ziehkeile zu ihren Schaltgliedern kann aus jeder Gangstellung über eine Leerlaufstellung jede gewünschte andere Gangstellung geschaltet werden.
Die elektrische Beeinflussung der Magnete kann durch Hebelschaltung oder Knopfschaltung von jeder geeigneten Stelle des Fahrzeuges oderder Maschine, in welche das Getriebe eingebaut ist, betätigt werden.
Die Kontaktstellen liegen demzufolge ausserhalb des Getriebes und sind dadurch leicht zugängig.
EMI3.1
lung in die Leerlaufstellung geschaltet. Bei elektromagnetischer Schaltung gemäss dem Ausführungsbeispiel kann diese Schaltung über den jeweiligen Leerlauf durch Hebelstellung oder Druckknöpfe erfolgen. Die Schaltung kann aber auch so angeordnet sein, dass automatisch bei Schaltung von einem Gang in den andern die vorhandene Gangstellung erst in die Leerlaufstellung gebracht wird.
Der Kraftfluss der einzelnen Gänge gemäss dem Ausführungsbeispiel verläuft wie folgt :
1. Gang : Die Antriebswelle 1 treibt über das feste Rad 13 das Rad 33, welches fest mit der Welle 2 verbunden ist. Nach Verschieben des Ziehkeiles 52 nach links wird das Zahnrad 15 über die Kugeln 3 mit der Welle 2 fest gekuppelt und dieses treibt nun Zahnrad 26 mit dem Kettenrad 4 an ; dabei werden die Ziehkeile 50 und 51 mit den Spenstiften 5 und 6 verriegelt.
2. Gang : Antriebswelle 1, Zahnrad 18, Zahnrad 28, Ziehkeil 50 und 52 in-Mittelstellung, Ziehkeil 51 nach rechts verschoben. Rad 28 über Kugel 7 mit Welle 8 gekuppelt ; weiter zu Rad 15' ; dieses treibt Rad 26 mit Kettenrad 4 an. Ziehkeile 50 und 52 sind über Sperrstifte 6 und 9 verriegelt.
3. Gang : Antriebswelle l, Zahnrad 23, Zahnrad 24 ; Ziehkeil 51 nach links verschoben kuppelt Zahnrad 24 über Kugel 10 mit Welle 8 ; weiter zu Rad 15', Rad 26, Kettenrad 4.
4. Gang : Antriebswelle l, Ziehkeil 51 und 52 in Mittelstellung, Ziehkeil 50 nach rechts verschoben
EMI3.2
rad 15', Zahnrad 26 und Kettenrad 4 an. Die Ziehkeile 51 und 52 sind über die Sperrstifte 5 und 9 verriegelt.
5. Gang: Antriebswelle 1, Ziehkeil 50 nach links verschoben, über Kugel 12 wird Zahnrad 26 und damit Kettenrad 4 direkt gekuppelt.
Ri1çkwärtsgang : Antriebswelle 1, Zahnrad 13, Zahnrad 33, Welle 2 ; Ziehkeile. 50und 51 in Mittelstellung ; Ziehkeil 52 nach rechts verschoben kuppelt die Welle 2 über Kugel13 mit Rad 22 ; dieses treibt über das feste Rad 22', Welle 8 und damit Zahnrad 15', Zahnrad 26 mit Kettenrad 4 in entgegengesetzter Drehrichtung an ; hiebei sind die Ziehkeile 50 und 51 wie im 1. Gang durch Sperrstifte 5 und 6 verriegelt.
Das erfindungsgemässe Getriebe kann bei mehr als sechs Gängen mit vier Schaltwellen und vier Zieh - keilen als Achtgang-Getriebe usw. ausgebildet sein.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.