-
Geschwindigkeitswechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf mechanische
Kupplungen einer selbsteinrückenden Bauart zur Übertragung von Drehbewegungen bzw.
zur Verhinderung von Drehbewegungen zwischen den einzelnen Teilen von Geschwindigkeitswechselgetrieben,
wodurch jeweils ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis des Getriebes hergestellt
wird.
-
Die Kupplung, auf die sich die Erfindung bezieht, enthält ein erstes
mit Zähnen versehenes Glied, welches das treibende bzw. das getriebene Glied oder
auch ein Verriegelungsglied sein kann, ein zweites Glied, welches das getriebene
Glied oder ein Verriegelungsglied bzw. das treibende Glied sein kann, ein Zwischenglied,
welches mit dem zweiten Glied so zusammenhängt, daß es sich bei einer Relativdrehung
in bezug auf das zweite Glied zu diesem schraubend verschiebt, wobei dieses Zwischenglied
Zähne, die in die Zähne des ersten Gliedes einrasten können, und einen Ratschenhilfstrieb
aufweist, der wahlweise in das erste Glied oder das Zwischenglied einrasten kann
und der den Eingriff der Zähne des ersten Gliedes und des Zwischengliedes herbeiführt,
ohne daß es im Fall einer relativen Winkelverdrehung in einem Drehsinn zwischen
dem ersten Glied und dem zweiten Glied zum Klirren kommt. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform enthält der Ratschenhilfstrieb eine oder mehrere Klinken, die entweder
auf dem Zwischenglied oder auf dem ersten Glied angebracht sind und die mit Zähnen,
vorzugsweise mit den vorerwähnten Zähnen des ersten Gliedes bzw. des Zwischengliedes
zusammenwirken.
-
Im Normalbetrieb solcher Synchronkupplungen ist die durch den Ratschenhilfstrieb
zu übertragende
Drehmomentlast nicht größer als das zur Verschiebung
des Zwischengliedes auf dem zweiten Glied erforderliche Drehmoment, da die Anordnung
so getroffen ist; daß, wenn die Zähne des ersten und des Zwischengliedes miteinander
in Eingriff kommen, der Ratschentrieb umwirksam wird, bevor diese Zähne voll einrücken.
-
Solche Synchronkupplungen werden als Wählerkupplungen in Wechselgetrieben
benutzt, die im allgemeinen mindestens zwei der obenbeschriebenen, mit Zähnen versehenen
ersten Glieder enthalten, die wahlweise über ein mit Zähnen verbundenes, gemeinsames
Zwischenglied mit einem zweiten Glied in Eingriff kommen können. Bei einer anderen
Anordnung ist jedes der mit Zähnen versehenen ersten Glieder durch ein eigenes,
mit Zähnen versehenes Zwischenglied in ein zweites Glied einrückbar, welches in
manchen Fällen den beiden oder mehreren mit Zähmen versehenen Zwischengliedern gemeinsam
zugeordnet ist, wobei die genannten, mit Zähnen versehenen Zwischenglieder in diesem
Fall so miteinander verbunden sind, daß sie eine gemeinsame Axialbewegung ausführen,
und wobei die Anordnung so ist, daß wahlweise entweder das eine Paar oder das andere
Paar der jeweils zusammenwirkenden Glieder ineinander eingerückt werden kann. Aus
Gründen der Einfachheit der Beschreibung ist der Ausdruck »ein gemeinsarnes, mit
Zähnen versehenes Zwischenglied« so zu verstehen, daß dieser Begriff im allgemeinen
zwei oder mehr mit Zähnen versehene Zwischenglieder umfaßt, die so miteinander verbunden
sind, daß sie eine gemeinsame Axialbewegung ausführen und daß sie wahlweise in das
jeweilige erste, mit Zähnen versehene Glied einrückbar sind.
-
Bei solchen Getrieben kann eine unbeabsichtigte Umkehrung des normalen
Drehsinnes, wie dies beispielsweise bei manchen Getriebeanordnungen durch Antreiben
der treibenden bzw. der getriebenen Welle von außen hervorgerufen werden kann, der
genannten, mit Zähnen versehenen ersten Glieder, die ihrerseits untereinander getriebemäßig
so übersetzt sind, daß sie mit verschiedenen Drehzahlen umlaufen, eine unzulässig
hohe Drehmomentbelastung auf dem Ratschenhilfstrieb hervorrufen; der Gegenstand
der Erfindung ist die Schaffung einer Konstruktion, bei welcher im praktischen Gebrauch
die Gefahr der Beschädigungen auf Grund unzulässig hoher Drehmomentbelastungen auf
dem Ratschenhilfstrieb vermieden wird.
-
Gemäß einer Form der Erfindung sind bei Synchronkupplungen der soeben
dargelegten Bauart, die mindestens zwei mit Zähnen versehene erste Glieder aufweist,
die wahlweise mit einem gemeinsamen, mit Zähnen versehenen Zwischenglied in Eingriff
gebracht werden können, die Zähne eines der beiden mit Zähnen versehenen ersten
Glieder, die einen Teil des Ratschenhilfstriebes bilden, mit dem übrigen Teil dieses
Gliedes über ein drehnachgiebiges Kupplungselement verbunden.
-
Gemäß einer weiteren Form der Erfindung sind bei einer Synchronkupplung
der soeben dargelegten Art, die mindestens zwei mit Zähnen versehene erste Glieder
aufweist, die wahlweise mit einem gemeinsamen, mit Zähnen versehenen Zwischenglied
in Eingriff gebracht werden können, die treibenden bzw. getriebenen Zähne eines
der mit Zähnen versehenen ersten Glieder, die gleichzeitig einen Teil des Hilfsratschentriebes
bilden, mit dem übrigen Teil dieses Gliedes durch ein drehnachgiebiges Kupplungselement
verbunden, welches unter Drehmomentlast in einem Drehsinnn nachgibt und unter Drehmomentlast
im entgegengesetzten Drehsinn sich starr verhält.
-
Nach einer dritten Form der Erfindung enthält bei einem Wechselgetriebe
mit einer Einrichtung zur Einrückung von zwei verschiedenen Vorwärtsgängen entsprechenden
Kraftwegen zwischen einem treibenden Glied und einem getriebenen Glied unter Verwendung
eines gemeinsamen, mit Zähnen versehenen Zwischengliedes, welches zwecks Herstellung
eines dieser beiden verschiedenen Vorwärtsgänge zwischen diesem treibenden und diesem
getriebenen Glied wahlweise in Eingriff gebracht werden kann, diese Einrichtung
ein drehnachgiebiges Kupplungselement, welches unter Drehmomenteinwirkung im überholenden
Sinn nachgibt und unter Drehmomentbelastung im treibenden Sinn, d. h. in entgegengesetzter
Richtung, sich starr verhält. Das drehnachgiebige Kupplungselement ist vorzugsweise
in dem Kraftweg desjenigen Ganges vorgesehen, mit welchem die höhere Drehzahl erzielt
wird.
-
Die Erfindung ist im nachstehenden beispielsweise an Hand der Zeichnungen
beschrieben, in welchen Fig. I eine Schemadarstellung einer Ausführungsart eines
Wechselgetriebes ist, mit welchem zusammen die Erfindung angewendet werden kann,
Fig. 2 ein Querschnitt ist, aus welchem der Aufbau des Zwischengliedes und der eines
Teiles eines der ersten Glieder sowie des zweiten Gliedes, von der rechten Seite
des in Fig. I dargestellten Getriebekastens aus gesehen, zu ersehen ist, Fig. 3
eine teilweise geschnittene Vorderansicht ist, aus welcher das in einem der ersten,
mit Zähnen versehenen Glieder enthaltene drehnachgiebige Kupplungselement zu ersehen
ist, Fig. 4 ein Schnitt ist, der das Zwischenglied in einer Stellung zeigt, in welcher
sich ein Klinkensatz desselben im Eingriff mit einem der beiden ersten, mit Zähnen
versehenen Glieder befindet, wobei das eingerückte, mit Zähnen versehene Glied die
in Fig. 3 dargestellte Ausführung eines drehnachgiebigen Kupplungselementes enthält,
Fig. 5 und 6 eine abgewandelte Anordnung zeigen, bei welcher das drehnachgiebige
Kupplungselement zwischen der treibenden Welle und dem dem zweiten Gang zugeordneten
Ritzel eines in Fig. i dargestellten Getriebekastens liegt, wobei Fig.5 ein Schnitt
und Fig.6 eine teilweise geschnittene Vorderansicht ist, und zwar in Richtung von
links auf das in Fig. 5 dargestellte Ritzel gesehen, und Fig. 7 ein Schnitt einer
weiteren Abwandlung ist. In der Zeichnung stellt Fig. i eine Schemaskizze eines
Dreiganggetriebes dar, dessen Aufbau etwa
wie folgt ist: Die auf
einer treibenden Welle 3 befestigten, dem ersten und dem zweiten Gang entsprechenden
Ritzel I und 2 befinden sich in dauerndem Eingriff mit dem ersten und dem zweiten
Gang zugeordneten Stirnrädern 4 und 5, die zu einer Vorgelegewelle 6 koaxial liegen,
während ein auf der Vorgelegewelle 6 befestigtes Ritzel 7 in dauerndem Eingriff
mit einem Zwischenrad 8 steht, welches koaxial zu der treibenden Welle 3 liegt und
seinerseits in dauerndem Eingriff mit einem Stirnrad 9 steht, welches auf einer
getriebenen Welle Io befestigt ist, wobei eine Rutschkupplung II vorgesehen ist,
mit deren Hilfe es möglich ist, das Zwischenrad 8 wahlweise mit der treibenden Welle
3 oder über die andere treibende Welle I2 mit dem Motor zu kuppeln.
-
Der Einfachheit der Beschreibung wegen wird der in Fig. I links liegende
Teil mit Vorderseite des Getriebes und der in derselben Figur rechts liegende Teil
mit Hinterende des Getriebes bezeichnet; es sei angenommen, daß die Vorwärtsdrehrichtung
der treibenden Welle 3, in Richtung von vorn auf den Getriebekasten Io gesehen,
im Uhrzeigersinn liege.
-
Das dem zweiten Gang zugeordnete Stirnrad 5 ist fest mit einer Hohlwelle
I3 verbunden, die auf der Vorgelegewelle 6 um eine entsprechende Lagermuffe drehbar
gelagert ist; es besitzt an seiner vorderen Stirnseite eine nach vorn offene Trommel
I4. in welcher sich ein Kranz von radial nach innen ragenden Klinkenkupplungszähnen
I5 befindet. Das dem ersten Gang zugeordnete Stirnrad 4. dreht sich mit seiner Nabe
I6 und einer entsprechenden Lagerbuchse auf der dem zweiten Gang zugeordneten Hohlwelle
I3 und hat feste Verbindung mit einer nach vorn ragenden Muffe I7, die um die genannte
Trommel I4 herumfaßt und an ihrer vorderen Stirnseite mit einem Kranz von Klinkenkupplungszähnen
I8 ausgestattet ist, die radial nach innen ragen und axial in einem gewissen Abstand
vor den dem zweiten Gang zugeordneten Kupplungszähnen I5 liegen. Die Trommel I4
und die Muffe I7 bilden die beiden ersten Glieder einer doppelten Synchronkupplung
der vorbeschriebenen Bauart. Das gemeinsame zweite Glied dieser Kupplung ist die
Vorgelegewelle 6 des Getriebes, auf welcher sich schraubenartig angeordnete, rechtsgängige
schräge Nuten I9 mit großer Steigung befinden.
-
Ein gemeinsames Zwischenglied hat die Form einer innen mit Keilen
versehenen Mutter 2o, die mit den Nuten I9 auf der Welle 6 im Eingriff steht: diese
Mutter ist mit einem Umfangflansch 2I ausgestattet, welcher radial nach außen ragende
Klinkenkupplungszähne 22 aufweist, die wahlweise mit den dem Schnellgang bzw. den
dem langsamen Gang zugeordneten Kupplungszahnkränzen I5 bzw. I8 in Eingriff gebracht
werden können. Der axiale Abstand dieser Zahnkränze I5 und I8 (Fig. I) ist so groß,
daß die Mutterzähne 22 eine Übergangsstellung einnehmen können, in welcher sie sich
zwischen den beiden Zahnkränzen I5 und I8 befinden. An der Stirnseite des Mutterflansches
2I befindet sich ein Satz von vier federgespannten Klinken 23 (Fig. 2), von welchen
jeweils nur zwei (in gestrichelten Linien) dargestellt sind, welche, wenn der Getriebekasten
von vorn betrachtet wird, im Uhrzeigersinn gerichtet sind; die Nasen 24 dieser Klinken
23 stehen, von vorn auf den Getriebekasten gesehen, jeweils etwas vor den entgegen
dem Uhrzeigersinn weisenden Flanken 25 der danebenliegenden Mutterzähne 22 vor.
Auf der Rückseite des Mutterflansches 2I befindet sich ebenfalls ein Satz von vier
federgespannten Klinken 26, von welchen jedoch ebenfalls nur zwei (in voll ausgezogenen
Linien) dargestellt sind, die, von vorn auf den Getriebekasten gesehen, in einer
Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn liegen und deren jeweilige Nasen 27 etwas über
die im Uhrzeigersinn gerichteten Flanken 28 der benachbarten Mutterzähne 28 überstehen.
-
Wenn die Mutterzähne 22 im Eingriff mit den dem zweiten Gang zugeordneten
Kupplungszähnen I5 stehen, versucht ein Vorwärtsdrehmoment die Mutter 2o axial längs
der Nuten I9 auf der Vorgelegewelle 6 nach vorn zu schrauben, so daß sie außer Eingriff
mit den Kupplungszähnen I5 kommt; diese Bewegung wird normalerweise durch eine mit
einer vorderen Verlängerung 3o der Mutter 2o im Eingriff stehende, verschiebbare
genutete Verriegelungsmuffe29 (Stellmuffe) verhindert, deren Vorderende Verriegelungsnuten
3I aufweist, die mit entsprechenden, auf der Vorgelegewelle 6 starr angebrachten
Gegenkeilen 32 in Eingriff gebracht werden können.
-
Beim Wechsel vom zweiten auf den ersten Gang wird die Stellmuffe 29
vermittels eines federbelasteten, beispielsweise unter Bezugsziffer 33 in Fig. I
dargestellten Vorwählergliedes nach vorn gedrückt; wenn auf den zweiten Gang ein
treibendes Drehmoment wirkt, wird durch die Reibung der Verriegelungskeile verhindert,
daß die Stellmuffe 29 sich nach vorn verschiebt, und zwar so lange, bis durch Wegnahme
der Leistungszufuhr die Drehmomentbelastung kurzfristig aufgehoben wird. Danach
wird die treibende Welle 3 beschleunigt, und die dein zweiten Gang zugeordneten
Zähne 15 schrauben die Mutter 2o längs der Schraubennuten i9 auf der Vorgelegewelle
6 axial nach vorn, bis ihre Zähne 22 außer Eingriff mit dem dem zweiten Gang zugeordneten
Zahnkranz 15 gelangen und die obenerwähnte Zwischenstellung einnehmen. Die vorderen
und hinteren Klinkensätze 23 und 26 gleiten nunmehr jeweils über die dem ersten
bzw. dem zweiten Gang zugeordneten Kupplungszahnkränze 18 und 15, während die Mutter
20 so lange in der Zwischenstellung verweilt, bis die Umfangsgeschwindigkeit der
dem ersten Gang zugeordneten Zähne 18 die Umfangsgeschwindigkeit der Mutter 2o überholt,
worauf eine der Klinken des vorderen Klinkensatzes 23 einen Zahn des dem ersten
Gang zugeordneten Kupplungszahnkranzes 18 aufgreift, so daß die Mutter 2o synchron
axial nach vorn geschraubt wird und mit den Zähnen des ersten Ganges 18 in Eingriff
kommt. Wenn die Zähne 22 und 18 voll im Eingriff stehen; wird eine weitere Schraubenbewegung
der Mutter 2o auf der
Vorgelegewelle durch einen Axialanschlag 34
auf der Welle 6 verhindert.
-
Beim Wechsel von dem ersten zum zweiten Gang wird die Stellmuffe 29
durch das federbelastete Glied 33 in die dem zweiten Gang zugeordnete Stellung gedrückt,
kann jedoch diese Stellung zunächst nicht einnehmen, da die Verriegelungskeile der
Stellmuffe und die Nuten der Vorgelegewelle zunächst nicht ineinander einrücken
können. Die treibende Welle 3 wird nun verzögert, während die Trägheit der Last
den Umlauf der getriebenen Welle Io und der Vorgelegewelle 6 noch aufrechterhält.
Die dem langsamen Gang zugeordneten Zähne I8 schrauben infolgedessen die Mutter
2o längs der Vorgelegewelle 6 nach hinten, bis ihre Zähne 22 aus dem dem ersten
Gang zugeordneten Kupplungszahnkranz I8 ausgerückt sind. Die beiden Klinkensätze
23 und 26 gleiten nunmehr jeweils über die beiden Kupplungszahnkränze I5 bzw. I8,
während die Mutter 2o so lange in ihrer Zwischenstellung verweilt, bis die Umfangsgeschwindigkeit
des dem zweiten Gang zugeordneten Kupplumgszahnkranzes I5 hinter der Umfangsgeschwindigkeit
der Mutter 20 zurückbleibt, worauf eine der Klinken des rückwärtigen Klinkensatzes
26 einen Zahn des dem zweiten Gang zugeordneten Kupplungszahnkranzes I5 aufgreift
und so die Mutter 2o axial synchron nach hinten schraubt, bis sie in Eingriff mit
den dem zweiten Gang zugeordneten Zähnen I5 kommt. Sobald die Zähne 22 und I5 sich
voll im Eingriff befinden, schnellt die Stellmuffe 29 in ihre Verriegelungsstellung
und verhindert ein Ausrücken der Zähne, wenn danach ein Drehmoment über den zweiten
Gang übertragen wird.
-
Zur Herstellung des dritten Ganges bzw. Schnellganges wird die Rutschkupplung
II so eingerückt, daß sie den Motor bzw. die treibende Welle I2 direkt mit dem Zwischenzahnrad
8 auf der treibenden Welle 3 kuppelt, wodurch ein direkter Antrieb der getriebenen
Welle erzielt wird. In diesem Zustand fällt die Umfangsgeschwindigkeit des dem zweiten
Gang zugeordneten Gliedes I4 unter diejenige der Mutter 2o ab, und die Mutter 2o
wird infolgedessen auf der Vorgelegewelle 6 nach hinten in eine Stellung verschoben,
in welcher die Zähne 22 der Mutter hinter dem dem zweiten Gang zugeordneten Kupplungszahnkranz
I5 und damit außer Eingriff mit diesem stehen; der Zahnkranz I5 wird von den Klinken
des vorderen Klinkensatzes 23 auf der Mutter 22 überholt.
-
Soweit das Getriebe bisher beschrieben wurde, ist es hinsichtlich
seiner Bauart und seiner Wirkungsweise bekannt. Wenn nun dieses Getriebe sich in
Ruhe befindet und die Stellmuffe 29 in unverriegelter Stellung steht und weiterhin
sich auf der verschiebbaren Mutter 2o keine Last befindet, was beispielsweise der
Fall ist, wenn das Getriebe abgeschmiert bzw. überholt wird, muß, falls die getriebene
Welle Io, beispielsweise infolge von Reibung oder auf Grund dessen, daß die treibende
Welle 3 mit den Rädern des Fahrzeuges in Verbindung steht, entgegen dem normalen
Drehsinn verspannt ist, die treibende Welle 3 leicht nach rückwärts gedreht werden,
wodurch die Mutter 2o, wenn sie sich in der dem ersten Gang entsprechenden Stellung
befindet, nachdem sie unverriegelt ist, auf der Vorgelegewelle nach hinten in ihre
Zwischenstellung geschraubt wird, in welcher ihre Zähne 22 zwischen den dem ersten
und dem zweiten Gang zugeordneten Kupplungszahnkränzen 15 und 18 liegen.
-
Wenn andererseits das Getriebe in Ruhe ist sowie die Mutter 2o sich
in unverriegelter Stellung befindet und die treibende Welle leicht vorgedreht wird,
wird die Mutter 2o nach vorn in die Zwischenstellung geschraubt.
-
Wenn wiederum die Rutschkupplung II eingerückt bzw. nicht voll ausgerückt
wird und infolgedessen schleift und, während sich die Mutter 2o in der dem ersten
Gang entsprechenden Stellung und die Stellmuffe 29 in unverriegelter Stellung befinden,
die treibende Welle, beispielsweise durch ein Rückwärtsdrehmoment des Fahrzeuges,
welches über die eingerückte bzw. schleifende Kupplung II und den betreffenden Gang
wirkt, leicht nach hinten gedreht wird; so wird die Mutter 2o rückwärts in die Zwischenstellung
geschraubt.
-
Wenn also in einem dieser Fälle die Mutter 2o in die Zwischenstellung,
in welcher die beiden Klinkensätze 23 und 26 im Eingriff mit den Kupplungszahnkränzen
22 und I5 stehen, gebracht worden ist, dann wird, falls die Antriebswelle rückwärts
gedreht wird, einer der Zähne des Kupplungszahnkranzes I5 mit einer der Klinken
26 in Eingriff kommen und versuchen, diese Klinke und somit auch die Mutter 2o entgegen
dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 zu drehen. Dies hat zur Folge, daß eine der Klinken
23 einen der Zähne des Kupplungszahnkranzes I8 greift und versucht, den Kupplungszahnkranz
I8 entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen. Wegen der Verschiedenheit der Übersetzungsverhältnisse
in den beiden Getriebeübertragungswegen I, 4 bzw. 2, 5 versucht der Kupplungszahnkranz
I5 die Mutter 2o rascher zu drehen als der Kupplungszahnkranz I8, so daß also die
Klinke 23 den Kupplungszahnkranz I8 gar nicht verdrehen kann. Das Getriebe hat also
das Bestreben, sich zu blockieren, wobei beide Getriebeübertragungswege unter Drehmomentbelastung
stehen und somit unzulässig hohe Belastung der Klinken eintritt.
-
Die Erfindung zielt nun darauf ab, jegliche unzulässig hohen Belastungen
der Klinken unter den soeben beschriebenen Umständen zu vermeiden, indem an einer
geeigneten Stelle in dem Teil des geschlossenen Drehmomentenkreises, der jeweils
durch die betreffenden Getriebegänge und die dazugehörigen Kupplungszahnkränze gebildet
wird, ein drehnachgiebiges Kupplungselement vorgesehen wird, welches, wenn die Antriebswelle
rückwärts gedreht wird, um einen ausreichenden Drehwinkel nachgibt, um so der Mutter
2o zu ermöglichen, auf der Vorgelegewelle zwecks Einrückung verschoben zu werden,
wodurch die Klinken axial aus dem Weg der Klinkenkupplungszähne 15 bzw. i8 herausgeschoben
und demzufolge auch entlastet werden.
Eine Ausführungsart der Erfindung
ist in den Fig. 3 und 4 der Zeichnung gezeigt, bei welcher das drehnachgiebige Kupplungselement
zwischen dem dem zweiten Gang zugeordneten Klinkenkupplungszahnkranz I5 und der
Trommel I4 eines Getriebes der in Fig. I dargelegten Bauart angeordnet ist.
-
Die vordere Stirnseite der Trommel I4 ist mit einer zylindrischen
Ausbohrung 35 versehen; an der Umfangswandung der Ausbohrung 35 ist eine Anzahl,
beispielsweise zwölf, gleichmäßig voneinander entfernter nach innen ragender Axialkeile
36 vorgesehen.
-
Die Klinkenkupplungszähne sind an der Innenwandung eines Ringes 37
angebracht, der in die Ausbohrung 35 eingeschoben ist und um seinen Umfang herum
dieselbe Anzahl, also beispielsweise ebenfalls zwölf, in gleichem Abstand voneinander
befindlicher Axialaußenkeile 38 aufweist, die so bemessen sind, daß sie mit reichlichem
Umfangsspiel in den Nuten zwischen den Keilen 36 der Bohrung 35 Platz finden.
-
Eine flache ringförmige Deckplatte 39 ist vermittels von Schrauben
4o auf der Stirnseite der Trommel 14 angebracht und hält so den Ringkörper 37 in
der Bohrung.
-
Eine Anzahl, beispielsweise drei, bogenförmiger Ausnehmungen 4I sind
um die flache ringförmige Stirnseite der Trommel I4 herum außerhalb der Bohrung
35 in gleichen Abständen angeordnet, und eine entsprechende Anzahl von Zapfen 42,
die auf dem Ringkörper 37 befestigt sind, ragt in diese Ausnehmungen 4I hinein.
-
Die Zapfen 42 werden normalerweise vermittels von Schraubenfedern
43, die zusammengedrückt zwischen diesen Zapfen 42 und den normalerweise diesen
uhrzeigerseits gegenüberliegenden Kanten der Ausnehmungen 4I liegen, in Stellung
gehalten; unter diesen Umständen liegen die uhrzeigerseitigen Flanken der Keile
38 des mit Zähnen versehenen Ringkörpers 37 an den entgegenuhrzeigerseitig gelegenen
Flanken der Innenkeile 36 der Bohrung 35 an.
-
Der mit Zähnen versehene Ringkörper 37 ist also dadurch mit der Trommel
14 über eine Kupplung gekuppelt, die bei treibendem Drehmoment von der Trommel 14
her zu dem mit Zähnen versehenen Ringkörper hin starr und die unter dem oben beschriebenen
gegenläufigen Drehmomentsinn drehnachgiebig ist.
-
Fig. 5 und 6 stellen eine Konstruktion dar, bei welcher das drehnachgiebige
Kupplungselement zwischen der treibenden Welle 3 und dem dem zweiten Gang zugeordneten
Ritzel 2 eines Getriebes der in Fig. I dargestellten Bauart angeordnet ist.
-
In diesem Fall besitzt das Ritzel 2 eine Nabe 44, die starr auf der
treibenden Welle 3 befestigt ist, und einen Zahnkranz 45, der über eine drehnachgiebige
Kupplung mit der Nabe 44 treibend in Verbindung steht.
-
Das drehnachgiebige Kupplungselement ist in diesem Fall wie folgt
ausgebildet: Der Zahnkranz 45 ist an einer Seite mit einer Ausbohrung 46 versehen,
welche die Stirnseite der Nabe 44 (Fig. 5) umgibt. Auf der Innenfläche des Zahnkranzes
45 ist eine Anzahl, beispielsweise sechs, in gleichen Abständen voneinander liegender
Axialinnenkeile 47 angeordnet. Auf der Außenfläche der Nabe 44 ist eine gleiche
Anzahl in gleichen Abständen zueinanderliegender Axialnuten 48 angebracht. Die Keile
47 des Zahnkranzes 45 sind mit reichlichem Umfangsspiel in den Nuten 48 untergebracht.
An einer Stirnseite der Nabe 44 ist eine Anzahl von radial nach außen verlaufenden
Schlitzen 49 angeordnet, die sich teilweise in die Ausbohrung 46 an der Stirnseite
des Zahnkranzes 45 hinein erstrecken; an derselben Stirnseite der Nabe 44 ist ein
Ringteil 5o angebracht, das an seinem Umfang eine axiale Erweiterung 5I aufweist,
die in die Ausbohrung 46 des Zahnkranzes 45 hineinragt und die Umfangsöffnungen
der radial nach außen verlaufenden Schlitze 49 abdeckt. In diesem Teil 5I des Gliedes
5o ist eine Anzahl, im vorliegenden Fall drei, bogenförmiger Ausnehmungen 52 angeordnet,
die in gleichmäßigen Abständen um das Glied 5o herum liegen; eine entsprechende
Anzahl in Axialrichtung liegender Zapfen 53, die in dem Zahnkranz 45 des Ritzels
befestigt sind, ragen axial in diese Ausnehmungen 52 hinein.
-
Die Zapfen 53 werden normalerweise, wie dies in Fig. 6 zu sehen ist,
durch Schraubenfedern 54, die zusammengedrückt zwischen diesen Zapfen 53 und den
diesen gegenüberliegenden Kanten der Ausnehmungen 52 liegen, in der Nähe der entgegen
dem Uhrzeigersinn liegenden Kanten der Ausnehmungen 52 gehalten. Unter diesen Umständen
liegen die gegenuhrzeigerseitig weisenden Flanken der auf der Nabe 44, die ihrerseits
starr mit der treibenden Welle 3 verbunden ist, befindlichen Nuten 48 an den uhrzeigerseitig
gelegenen Flanken der Nuten zwischen den Keilen 47 des Zahnkranzes 45 an.
-
Der Zahnkranz 45, dessen Zähne mit dem dem zweiten Gang zugeordneten
Stirnrad 5 des Getriebes im Eingriff stehen, ist also mit der auf der treibenden
Welle 3 starr befestigten Nabe 44 über eine Kupplung gekuppelt, die unter treibendem
Drehmoment von der treibenden Welle 3 her zu dem dem zweiten Gang zugeordneten Stirnrad
5 hin starr ist und die unter dem oben beschriebenen umgekehrten Drehmomentsinn
drehnachgiebig ist.
-
In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
bei welcher das drehnachgiebige Kupplungselement zwischen dem dem zweiten Gang zugeordneten
Kupplungszahnkranz 15 und der die Halterung für den genannten Kupplungszahnkranz
bildenden Trommel 14 angeordnet ist.
-
Bei dieser Konstruktion sind die Kupplungszähne 15 auf der Innenseite
eines ringförmigen Elementes 55 angeordnet.
-
Der Antrieb des Ringkörpers 55 durch die Trommel 14 erfolgt durch
den Eingriff einer Schrägverzahnung 56 der Trommel 14 in entsprechende Schrägzähne
57 auf dem Außenumfang des Ringkörpers 55, der in diesem Fall im wesentlichen
kein
Spiel aufweist; die Schrägverzahnung 56, 57 hat eine zu den Nuten I9 des Zwischengliedes
26 und der Vorgelegewelle 6 entgegengesetzt gerichtete Steigung.
-
Der Ringkörper 55 liegt in seiner Normalstellung an einem an der Trommel
I4 befestigten Anschlag 58 an; der Anschlag 58 ist so ausgebildet, daß er dem Schub
auf Grund der treibenden Verbindung zwischen den Schrägzähnen 56 der Trommel I4
und 57 des Ringkörpers 55 standhält.
-
Eine Anzahl schwacher Druckfedern 59, die in gleichen Abständen um
die Rotationsachse der Vorgelegewelle herum parallel zu dieser angeordnet sind,
liegen zwischen der Trommel I4 und dem Ringkörper 55 so, daß sie den letzteren an
den Anschlag 58 andrücken.
-
Diese Anordnung ergibt unter Normalbedingungen eine Kupplung, die
ein Vorwärtsdrehmoment starr überträgt.
-
Wenn der Zustand eines Drehmomentkreisschlusses eintritt, beispielsweise
wenn der treibenden Welle ein Rückwärtsdrehmoment mitgeteilt wird, das bewirkt,
daß der dem ersten Gang zugeordnete Kupplungsinnenzahnkranz 22 und der dem zweiten
Gang zugeordnete Innenzahnkranz, den im vorliegenden Fall der Ringkörper 55 darstellt,
beide rückwärts drehen, dann wird der Ringkörper 55 einen Schub in Richtung zu den
Federn 59 hin erfahren, so daß die Federn zusammengedrückt werden und der Ringkörper
in bezug auf die Trommel I4 verdreht und axial von dem Anschlag 58 wegbewegt wird.
Je nach Größe des Rückwärtsdrehmomentes wird die dem Ringkörper 55 erteilte Bewegung
sich so lange fortsetzen, bis der mit den Kupplungszähnen I5 des Ringkörpers 55
im Eingriff stehende Zahnkranz seitwärts aus dem Eingriff mit den zugehörigen Flanken
der Klinken 26 herausgleitet, wobei der Ringkörper 55 eine Lage einnimmt, die in
Fig. 7 in gestrichelten Linien angedeutet ist.
-
Das Zwischenglied 2o wird infolgedessen freigegeben und kann sich
längs der Vorgelegewelle verschieben, um mit seinen Zähnen 2I in die Zähne I8 des
dem ersten Gang zugeordneten Kupplungszahnkranzes 22 einzurücken; wenn dies der
Fall ist, wird der Ringkörper 55 durch die Federn 59 in seine normale Lage gegen
den Anschlag 58 zurückversetzt, in welcher er für die Wiederaufnahme seiner normalen
Tätigkeit wieder bereitsteht.
-
Zwischen dem Ringkörper 55 und der Trommel I4 braucht nur eine kleine
relative Winkelbewegung stattzufinden, um die völlige Ablösung der Zähne I5 des
Ringkörpers von den Klinken 26 zu erzielen; es hat sich gezeigt, daß ein Schraubensteigungswinkel
von etwa 3o° für die Zähne 56 und 57 am geeignetsten ist. Kraftübertragungswege
(I, 4 bzw. 2, 5) von verschiedenem Übersetzungsverhältnis zwischen einem treibenden
Glied (3) und einem getriebenen Glied (6), wobei das Getriebe in einem der erwähnten
Kraftübertragungswege ein erstes umlaufendes, mit einer Kupplungsverzahnung versehenes
Glied (I4) und in einem weiteren der erwähnten Kraftübertragungswege ein zweites
umlaufendes, mit einer Kupplungsverzahnung versehenes Glied (I7) enthält, wobei
sowohl das erste als auch das zweite mit einer Kupplungsverzahnung versehene Glied
mit dem treibenden Glied (3) in Triebverbindung steht und wobei ferner ein mit einer
Kupplungsverzahnung versehenes, auf dem getriebenen Glied (6) verschraubbares, wahlweise
mit dem ersten oder dem zweiten der mit einer Kupplungsverzahnung versehenen Glieder
kuppelbares Zwischenglied (2o) sowie Hilfsratschentriebe (23, I8 und 26, I5) zur
Gewährleistung eines störungsfreien jeweiligen Einrückens der Verzahnung des Zwischengliedes
(2o) in die Verzahnung des ersten bzw. des zweiten der mit einer Kupplungsverzahnung
versehenen Glieder (I4 oder I7) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in
einem der Kraftübertragungswege eine Kupplung vorgesehen ist, welche im nichttreibenden
Sinn drehnachgiebig ist und im treibenden Sinn eine starre treibende Verbindung
herstellt.
-
2. Getriebe nach Anspruch I, wobei einer der Ratschentriebe (26, I5)
die Kupplungsverzahnung (I5) eines (I4) dieser ersten und zweiten Glieder enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (36, 38, 43) zwischen dieser Verzahnung
(I5) und dem übrigen Teil dieses mit Kupplungsverzahnung versehenen Gliedes (I4)
angeordnet ist.
-
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung
(I5) des betreffenden, mit Kupplungsverzahnung versehenen Gliedes (I4) an einem
Bauteil (37) gebildet ist, welches mit Drehwinkelspiel mit dem übrigen Teil dieses
mit Kupplungsverzahnung versehenen Gliedes (I4) zusammenwirkt und daß ferner Mittel
(43) vorgesehen sind, welche dieses Bauteil (37) elastisch in bezug auf den übrigen
Teil dieses Gliedes (I4) in eine Drehrichtung drücken (Fig. 3 und 4).
-
4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das betreffende
mit einer Kupplungsverzahnung versehene Glied in einer mit einer Schraubenkeilverzahnung
(56) versehenen Trommel (I4) besteht und daß die Kupplungsverzahnung (I5) auf einem
Ringkörper (55) angebracht ist, welcher mit einer mit dieser Schraubenkeifverzahnung
(56) im Eingriff stehenden weiteren Schraubenkeilverzahnung (57) versehen ist, und
daß weiterhin ein Anschlag (58) zur Begrenzung der Axialbewegung des genannten Ringkörpers
(55) in einer Axialrichtung in bezug zu der erwähnten Trommel (i4) sowie federndnachgiebige
Mit-