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Sperrvorrichtung für Wechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf
eine Sperrvorrichtung für Wechselgetriebe mit zwei parallel gelagerten Umschaltwellen
zum Ein- und Ausschalten verschiedener Übersetzungsstufen, bei welcher das Einschalten
einer Welle durch verschiebbare Sperrstücke so lange verhindert wird, als sich die
andere Welle in Einschaltstellung befindet.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung
zu schaffen, die drei verschiedene Wirkungen haben soll, nämlich: @i. die Getriebe
sollen in den Stellungen festgehalten werden, die der Fahrer eingestellt hat; 2.
die beiden gegeneinander verriegelten Getriebeteile sollen nicht gleichzeitig geschaltet
werden können; 3. wenn das eine Getriebe eingeschaltet ist, soll ,das andere Getriebe
nur durch einen besonderen Eingriff des Fahrers geschaltet werden können, ohne daß
die Gefahr entsteht, daß es auf andere Weise zum Schalten kommt. Dieser letztere
Teil der Aufgabe ist besonders wichtig mit Rücksicht darauf, daß beim Fahren mit
einem Getriebe durch einen Zusammenstoß möglicherweise das andere Getriebe durch
seine eigene Trägheit einrücken kann und gleichzeitig mit dem Gegengetriebe in Eingriff
kommt. Das Ergebnis wäre eine vollständige Sperrung des ganzen Getriebes.
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Die gemäß der Aufgabe geschaffene einfache und wirksame Sperrung und
gegenseitige Verriegelung
zwischen den parallelen Schaltwellen wird
nach der Erfindung durch ein Paar Nockenscheiben auf jeder .der beiden Wellen erreicht,
zwischen denen eine Sperrvorrichtung angebracht ist, deren Längsachse die beiden
Mittellinien der Schaltwellen schneidet.
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Für Wechselgetriebe der in Rede stehenden Art sind Sperrvorrichtungen
mit Sperrgliedern in Form von einfachen Kugeln öder Zapfen bekannt, die in Einschnitte
an den Schaltstangen eingreifen. Diese Ausführungen haben zwei Nachteile; der erste
besteht ,darin, daß die Kugeln oder Zapfen frei beweglich sind und in der Ruhelage
klappern können; der zweite Nachteil besteht darin, .daß die beiden beweglichen
Schaltteile sehr nähe beieinander liegen müssen.
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Um das Klappern zu verhüten, müssen notwendig Federn angebracht werden:
Bei einer bekannten, wohl mit Federn aus-gestatteten Sperrvorrichtung ist aber keine
Vorkehrung dagegen getroffen, daß der eine Getriebeteil eingerückt werden kann.,
wenn der andere bereits eingerückt ist. Es besteht also kein Schutz dagegen, daß
die beiden Getriebeteile gleichzeitig eingerückt werden.
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Es ist auch noch eine äußerst umständliche Anordnung bekannt, bei
der drei verschiedene Sperrvorrichtungen notwendig sind, nämlich für jeden Schaltteil
(Schaltstangen) eine besondere Sperrvorrichtung.
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Bei dererfindungsgemäßen Sperrvorrichtung sind alle Mängel der bekannten
Anordnungen unter Erzielung einer vollkommenen Sicherheit des Betriebes vermieden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
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Fig: i zeigt eine Seitenansicht des Getriebegehäuses, wobei die Wandung
teilweise weggebrochen ist und die innenliegenden Teile, teilweise im Schnitt, veranschaulicht
:sind; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. i ; Fig. 3 ist eine Ansicht
ähnlich der Fig. i, wobei jedoch gewisse Teile in einer anderen Stellung dargestellt
sind.
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Das Wechselgetriebe selbst gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung
und ist deshalb nur kurz erläutert: 9 ist ein Getrieberad, dessen Welle vom Motor
aus durch die übliche Kupplung angetrieben wird. Die Welle @i i besitzt geradegerichtete
Zähne (nicht dargestellt) und weiterhin schräg verlaufende Zähne 15. Auf diesen
Zähnen 15 ist ein Triebrad @i.7 gleitbar angeordnet. Dieses Rad steht dauernd im
Eingriff mit einem Rad i9 auf einer nicht dargestellten Vorgelegewelle, welche über
eine Reihe von Zwischenrädern von dem Rad 9 angetrieben wird.
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Auf .den geradlinig verlaufenden Zähnen der Welle ii ist ein Schaltteil
35 gleitbar eingeordnet; der für den ersten Gang mit den Kupplungszähnen 25 des
Rades 9 in Eingriff gebracht wird.
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Zwecks Hinundherbewegung dieses Schaltteiles 35 liegt in dem Getriebegehäuse
eine Welle 27, auf der außerhalb des Gehäuses ein Hebel 29 sitzt: Innerhalb des
Gehäuses ist auf der Welle 27 ein Schaltglied 31, 33 angebracht, das in Eingriff
mit einer Ringnut an dem Schaltteil 35 gebracht werden kann. Eine Drehung der Welle
27 mittels des Hebels 29 bewirkt eine Bewegung des Schaltteiles 35 aus der Ruhestellung
heraus in -die Stellung für den ersten bzw. den zweiten Gang hinein. -Das Rad 37
gleitet auf den Zähnen 15 der Welle i i in der einen Richtung aus der Ruhestellung
heraus; um in Eingriff mit einem Vorgelegerad zu treten zwecks Herbeiführung der
herabgesetzten Übersetzungsstufe. Es läßt sich auch in der entgegengesetzten Richtung
bewegen und tritt dann mit einem auf einer parallel zu -der genannten Vorgelegewelle
angeordneten und von dieser angetriebenen Welle befindlichen Rad in Eingriff; diese
Stellung des Rades 37 führt den Rückwärtsgang herbei. Für die Verschiebung des Rades
37 ist im Gehäuse eine zweite Welle 39 vorgesehen, die parallel zur Welle 2"7 liegt.
Die Welle 39 hat einen Schalthebel 41 sowie im Gehäuse einen Hebel 43, 45, der einen
Schuh 47 trägt, -der mit einer am Rad 37 angebrachten ringförmigen Führung im Eingriff
steht.
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Die Drehung der Wellen 2,7 und 39 wird mittel der Hebelarme 29 bzw.
41 durch einen auf der Lenksäule neben dem Lenkrad angeordneten Hebel bewirkt.
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Die eigentliche Erfindung hinsichtlich eines Getriebes dieser Art
besteht in einer Einrichtung, welche die eine oder -die andere Welle 27 bzw. 39
nebst den zugehörigen Getriebe- und Kupplungseinstellteilen in der gewählten Stellung
festhält und eine Bewegung der einen oder der anderen dieser Vorrichtungen aus der
Ruhestellung heraus, während die zweite Vorrichtung sich in der Betriebsstellung
befindet, verhindert. Zu diesem Zweck ist, wie in Fig. 2 dargestellt, in der Gehäusewandung
ein Durchgang 51 vorgesehen. Die Längsachse dieses Durchganges schneidet die beiden
Mittellinien der Wellen 27 und 39. Innerhalb des Durchganges 51 ist ein röhrenförmiger
Teil hin und her bewegbar, der vorzugsweise, jedoch nichtunbedingt, aus zwei Teilen
53 und 55 besteht und eine Schraubenfeder 57 enthält. .Die äußeren Enden der Teile
53 und 55 sind ausgedreht, um Taschen 59 zur Aufnahme von Kugeln 61 zu bilden. Die
Taschen begrenzen die Bewegung der Kugeln nach innen, wodurch ein axialer Schub
gegen die Kugeln eine Bewegung des röhrenförmigen Teiles 53, 55 herbeizuführen vermag.
Auf den Wellen 27 und 29 sitzen Nockenscheiben 63 bzw. 63'. Die Feder 57 drückt,die
Kugeln. 61 auseinander und in den einen oder in den anderen der Einschnitte der
Nockenscheiben hinein. Um die Stellung -der Wellen 27 bzw. 39 zu ändern, muß die
zugeordnete Kugel 61 über eine der zwischen -den Einschnitten vorhandenen Kanten
71 hinausgehoben werden. Die äußeren Enden der beiden Nockenscheiben besitzen Schultern
73,. die sich in größerem radialem Abstand als die Nocken 71 von der Drehachse befinden.
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Jede der Nockenscheiben 63, 63' hat drei Einschnitte 65, 67, 69 bzw.
65', 67', 69'. Der mittlere dieser drei Einschnitte legt bei jeder Nockenscheibe
die Ruhestellung fest, wie in Fig. i gezeichnet. Eine Drehung der Nockenscheibe
63 nach rechts oder
nach links zum Einschalten eines anderen Ganges
bewirkt, daß die Kugel 61 entweder in den Einschnitt 65 oder 69 gelangt. Entsprechend
gelangt auch die Kugel 611 am rechten Ende der Sperrvorrichtung entweder in den
Einschnitt 65' oder 69',
je nachdem durch Rechts- oder Linksdrehen der Welle
39 einer der Gänge eingeschaltet wird. Wenn diese Drehungen aus der in Fig. i gezeichneten
Stellung erfolgen, z. B. in die Stellung nach Fi:g. 3, gleitet -die rechte Kugel
61 aus dem mittleren Einschnitt 67' so lange, bis sie die Kante zwischen den Einschnitten
67' und 65' trifft. Wenn diese Kante gerade in der Verbindungslinie der Mitten der
Wellen 27 und 39 liegt, sind die Kugeln zusammengedrückt. Die gesamte Länge der
Sperrvorrichtung ist so gewählt, d@aß sie gerade etwas kleiner ist als der Abstand
zwischen der Kante der Nockenscheibe 63' und der entferntesten Stelle des mittleren.
Einschnittes der Nockenscheibe 63. Eine weitere Bewegung gestattet also der Kugel
61, in den Einschnitt 65' einzuschnappen, wie dies in Fig. 3 gezeichnet isst. Man
sieht, daß in dieser Stellung nunmehr die Schulter 73 die Kante des röhrenförmigen
Teiles 55 berührt. Der Abstand zwischen dieser Schulter 73 und der entferntesten
Stelle des mittleren Einschnittes 67 :an der Nockenscheibe 63 ist nahezu gerade
so groß wie die gesamte Länge der Sperrvorrichtung bei eingedrückten Kugeln. Daher
kann die Nockenscheibe 63 nicht gedreht werden, und der Schaltteil 35 kann sich
auch nicht durch äußere Kräfte verschieben, solange die Welle 39 nicht wieder in
ihre Ruhestellung nach Fig. i zurückgedreht ist.
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Eine ähnliche Drehung der Welle 39 mit der Nockenscheibe 63' im Uhrzeigersinn,
durch die die rechte Kugel 61 in den Einschnitt 69' gelangt, bringt die untere Schulter
73 in Berührung mit dem röhrenförmigen Teil 55 der Sperrvorrichtung und verhindert
wiederum jede Bewegung des Schaltteiles 35.
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Auf dieselbe Weise bewirken Drehungen der Nockenscheibe 63 aus ihrer
in Fig. i gezeigten Nullstellung mach rechts oder links, bei denen die linke Kugel
61 entweder in den Einschnitt 69 oder in den Einschnitt 65 gelangt, daß die eine
oder die andere Schulter 73 der Nockenscheibe 63 sich gegen die Kante des röhrenförmigen
Teiles 53 legt und dadurch wegen der Beziehungen zwischen dem Abstand der Nockenscheiben
und der Länge der Sperrvorrichtung jede denkbare Bewegung des Schaltteiles 47 verhindert.
Man erkennt daraus, daß aus der Ruhestellung der beiden Nockenscheiben 63 und 63'
die Feder 57 und die Kugeln 61 jede Drehung erlauben, daß aber, sobald eine,der
Nockenscheiben in eine Einrückstellung gelangt ist, die andere Nockenscheibe durch
:die Wirkung der Schultern 73 an jeder Bewegung verhindert wird, @da die kleinste
Länge der Sperrvorrichtung ebenso groß ist wie der Abstand zwischen der Schulter
und dem entferntesten Teil des gegenüberstehenden Einschnittes.