DE515101C - Zahnraederwechselgetriebe mit dauernd in Eingriff stehenden Raedern und mit als Wechsel-getriebe ausgebildeten regelbaren Kupplungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Zahnräderwechselgetriebe mit dauernd in -Eingriff stehenden Rädern und mit als Wechselgetriebe ausgebildeten regelbaren Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und besteht in erster Linie darin, daß für jede dieser Kupplungen eine besondere, an sich bekannte Stellvorrichtung vorgesehen ist.

Auf der Zeichnung zeigt

ίο Abb. ι ein Ausführungsbeispiel des Wechselgetriebes in Oberansicht und

Abb. 2 in größerem Maßstabe eine Einzelheit der Abb. ι im Schnitt, während

Abb. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel im gleicher Darstellung wie Abb. 1 zeigt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 und 2 bedeutet A die Welle des Fahrzeugmotors, die durch ein Kegelradgetriebe a¹ b¹ mit einer quer zu ihr angeordneten Welle B ständig in Verbindung steht. Auf der Welle B sitzt lose drehbar das Gehäuse C einer Flüssigkeitskupplung, die als hydraulisches Wechselgetriebe ausgebildet ist. Beispielsweise können an dem Gehäuse C zwei oder mehrere als Kolbenpumpen wirkende Zylinder c² (s. Abb. 2) sitzen, die durch eine Kurzschlußleitung c³ miteinander verbunden sind, während die Kolbenstangen c⁴ der beiden Pumpen entweder unmittelbar oder unter Vermittlung einer Kurbelschleife c⁵ an der im Innern des Gehäuses C mit einer Kurbel c⁶ versehenen Welle B angreifen. In die Kurzschlußleitung c³ ist ein Regelventil c¹ eingeschaltet, das mittels einer Stellmuffe D und eines Stellhebels D¹ eingestellt werden kann. An den Stellhebel D¹ ist die Kolbenstange d° eines Kolbens d? (Abb. 1) angelenkt, der in einem Steuerzylinder dfi= geführt ist. Vom Steuerzylinder d⁴= führen zwei Leitungen d⁵ und dfi zu einem Steuerventil d⁷, das mit einem Behälter für Druckwasser oder Druckluft in Verbindung steht. Vom Steuerventild¹ führt auch eine Leitung«?⁸ zum Düsenregler des Antriebsmotors des Fahrzeugs. Ist das Regelventil c⁷ geöffnet, so kann sich das Gehäuse C gegenüber der Welle B frei drehen, wähnend es bei geschlossenem Regelventil mit der Welle B starr gekuppelt ist. In den Zwischenstellungen des Regelventils kann die durch das Gehäuse C und die Pumpen gebildete Flüssigkeitskupplung ein dem in der Kurzschlußleitung auftretenden Widerstände entsprechendes Drehmoment übertragen. An dem Gehäuse C sitzt ein Zahnrad c¹, das ständig mit einem undrehbar auf einer parallel zur Welle B angeordneten Welle E sitzenden Zahnrad e¹ in Eingriff steht. Auf der Welle .B sitzt ferner noch lose drehbar das Gehäuse/⁷ einer der eben beschriebenen Kupplung entsprechenden weiteren Flüssigkeitskupplung, deren Stellzeug mit G G¹ bezeichnet ist. Der Stellhebel G¹ ist in gleicher Weise wie der Stellhebel D¹ an eine Steuervorrichtung angeschlossen, die mit dem Regelventil d¹ in Verbindung steht. Das Gehäuse/⁷ trägt ein Zahnrad/¹, das ständig in ein starr mit der Welle E verbundenes

Zahnrade² eingreift. Auf der WeIIeZ? ist schließlich noch ein Zahnrad b² festgekeilt, das mit einem am Gehäuse// einer dritten Flüssigkeitskupplung angeordneten Zahnrad A¹ in Eingriff steht. Das Gehäuse//dieser Kupplung, für die ein Stellzeug K. Ιζ¹ vorgesehen ist, ist lose drehbar auf der Welle £ angeordnet. Der Stellhebel K.¹ dieser Kupplung steht ebenfalls durch eine Steuervorrichtung mit ίο dem Regelventil d¹ in Verbindung. Die Welle E trägt schließlich noch ein starr mit ihr verbundenes Zahnrad #^B, das ständig in ein Zahnrad I¹ der Blindwelle L des Fahrzeugs eingreift. Die Blindwelle L ist in üblicher Weise mit den Treibachsen des Fahrzeugs gekuppelt. Die Anordnung ist im übrigen so getroffen, daß das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder /¹^² größer ist als das Übersetzungsverhältnis der Räder C¹S¹ und dieses selbst wieder ao größer ist als das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder b² h¹.

Bei Langsamfahrt des Fahrzeugs sind die beiden Kupplungen C D D¹ und FGG¹ ausgerückt, die Kupplung H K K¹ dagegen ist eingerückt, so daß ihr Gehäuse H und damit das Zahnrad h¹ mit der WeIIeE starr gekuppelt ist. Der Motor des Fahrzeugs, dessen Drehzahl innerhalb jeder Übersetzungsstufe zwischen einem niedrigsten und einem höchsten Wert schwanken kann, überträgt dann seine Leistung über die Wellet und das Kegelrädergetriebe a¹ b¹ auf die Welle B und von dieser über die Zahnräder b² und h¹ auf die Kupplung H K. K¹ und damit auf die Welle E, die die Leistung über das Rädergetriebe e³ P-an die Blindwelle Z, abgibt. Die Zahnräder e¹ ■ und e² übertragen die Drehung der Welle £ rückwirkend durch die Räder c¹ und f¹ auf die Kupplungen C Z> D¹ und F G G¹, so daß diese leer mitlaufen.

Hat der Motor in der niedrigsten Übersetzungsstufe seine höchste Drehzahl erreicht und soll die nächsthöhere Übersetzungsstufe eingerückt werden, so wird zunächst das Regelventil c¹ der Kupplung C D D¹ vom Regelventil d¹ aus mittels des Stellzeugs D D¹ so weit geschlossen, daß die Kupplung die Welle E mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit antreibt wie das Getriebe O²A¹ H. Hierbei eilt aber die Welle B dem Gehäuse C der Kupplung noch vor. Nunmehr wird die Kupplung H K. K} durch vollständiges Öffnen ihres Regelventils mittels des Stellzeugs K K¹ ausgeschaltet. Die Kupplung C D D¹ überträgt nun bei verschiedenen Drehzahlen der beiden Kupplungshälften ein Drehmoment, das gleich dem in der zweiten Übersetzungsstufe zu übertragenden Drehmoment ist. Hierauf wird die Umdrehungszahl des Fahrzeugmotors mittels des Ventils tP und der Leitung d⁸ langsam so weit herabgesetzt, bis die Winkelgeschwindigkeit der Welle B gleich der des Gehäuses C ist, wobei gleichzeitig durch Vermittlung des Stellzeugs Z>Z)¹ das Drosselorgan c¹ der Kupplung C DD¹ allmählich bis zum vollständigen Abschluß geschlossen wird. Durch diese Regelung des Kupplungsgrades in Abhängigkeit von der Drehzahländerung des Motors wird erreicht, daß während dieser Zeit dauernd die Übertragung des Drehmoments gewährleistet bleibt. Die Umschaltung erfolgt also ohne jede Leistungsunterbrechung. Hierauf kann die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Erhöhung der Motor drehzahl wieder gesteigert werden. Beim Übergang auf die nächsthöhere, durch das Getriebe Z? £² Z¹ erreichbare Geschwindigkeitsstufe wird in entsprechender Weise verfahren.

Wenn der Motor mit einer Vorrichtung versehen ist, welche die bei jedem Arbeitshub zugeführte Brennstoffmenge auf ein bestimmtes Maß begrenzt, so braucht die Motordrehzahl beim Schließen der Kupplung nicht besonders geregelt zu werden, da die Kupplung beim Schließen die Motordrehzahl selbst herabsetzt. In diesem Falle muß nur dafür gesorgt werden, daß der Motor dauernd seine größte Brennstoffmenge erhält, daß er also das Bestreben hat, seine höchste Drehzahl beizubehalten.

Bei der Rückkehr von einer höheren auf eine niedrigere Geschwindigkeitsstufe wird der Motor gegebenenfalls auf seine untere Betriebsdrehzahl eingestellt. Die Umschaltung erfolgt dann in der Weise, daß der Kupplungsgrad der gerade eingerückten Kupplung CDD¹ bzw. F G Q¹ durch Öffnen des zugehörigen Drosselorgans (z. B. c¹) allmählich bis zu einem bestimmten Grad herabgesetzt wird, während gleichzeitig die Motordrehzahl auf ihren höchsten Wert erhöht wird. Obwohl der Kupplungsgrad allmählich abnimmt, bleibt infolge der gleichzeitigen Drehzahlerhöhung des Motors und der dadurch bedingten Voreilung der Welle B gegenüber dem Gehäuse C oder F die Übertragung der Motorleistung in ihrer vollen Höhe gewahrt. Die beiden Kupplungshälften der neu einzurückenden Stufe H K, Κ} bzw. C D D¹ laufen nun synchron und können sofort vollständig eingerückt werden, worauf die bisher eingeschaltete Kupplung vollständig gelöst werden kann. Auch hier ist die Leistungsübertragung dauernd gesichert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 sind auf der vom Fahrzeugmotor angetriebenen Welle M zwei Flüssigkeitskupprungen iV und O vorgesehen, die unter Vermittlung von Zahnrädergetrieben,«¹ p¹ bzw. o^xq^x je eine Zwischenwelle P bzw. Q antreiben. Auf der Welle P sitzen lose drehbar zwei Zahnräder r¹ und s¹, die durch je eine Reibungskupplung /? bzw. S o. dgl. mit der Welle/³ gekuppelt wer-

den können. In der gleichen Weise sind auf der Welle Q Kupplungen T und U mit Zahnrädern t¹ bzw. ti¹ vorgesehen. Die Zahnräder r¹, s¹, t¹ und u¹ stehen mit je einem von vier undrehbar mit einer Zwischenwelle V verbundenen Zahnrädern v¹, v², v³ und vⁱ ständig in Eingriff. Auf der Welle V sitzt noch ein weiteres Zahnrad v"°, das mittels eines Zahnrades w¹ die Blindwelle W antreibt. Die

ίο Anordnung ist hierbei so getroffen, daß die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe O¹^¹Zi¹V³, K¹P¹S¹V², o¹q¹u¹vⁱ und H¹P¹V¹V¹ in der angegebenen Reihenfolge abnehmen, d. h. daß also je zwei benachbarte Stufen zu verschiedenen Flüssigkeitskupplungen gehören.

Erfolgt beispielsweise der Antrieb des

Fahrzeugs durch das Getriebe ti¹ p¹ s¹ v'², so sind die Kupplungen N und 5 eingerückt, während die Kupplungen O, R, T und U

zo ausgerückt sind. Die. Welle Q dreht sich hierbei nicht. Soll auf die nächste Geschwindigkeitsstufe übergegangen werden, so wird zunächst die Kupplung T eingerückt. Die Welle Q wird dann in Drehung versetzt und überträgt ihre Drehung auf das Zahnrad o¹ und das Gehäuse O der Flüssigkeitskupplung, das sich aber nunmehr mit geringerer Winkelgeschwindigkeit als die Welle M dreht. Die vollständige Einschaltung der Flüssigkeitskupplung und die Ausschaltung der Kupplungen iV und S erfolgt dann in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Zahnräderwechselgetriebe mit dauernd in Eingriff stehenden Rädern und mit als Wechselgetriebe ausgebildeten regelbaren Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß für jede dieser Kupplungen (CDD¹; FOG¹ und HKK¹ bzw. N und O) eine ' besondere, an sich bekannte Stellvorrichtung (z.B. DD¹, (P, dfi, d\ d?) vorgesehen ist.
2. 2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 mit mehreren Übersetzungsstufen, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei regelbare Kupplungen (W, O) angeordnet sind, während die übrigen Kupplungen als gewöhnliche Kupplungen (S, T) ausgebildet sind.
3. 3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer vom Fahrzeugmotor angetriebenen Welle (B) zwei Flüssigkeitskupplungen (CDD¹ und F G Q¹) angeordnet sind, deren zugehörige Zahnräder (c¹, f¹) in starr auf einer Zwischenwelle (E) befestigte Zahnräder (e¹, e^r) eingreifen, und daß auf dieser Zwischenwelle (E) eine Flüssigkeitskupplung (H ίζ K¹) vorgesehen ist, deren zugehöriges Zahnrad (A¹) mit einem starr mit der erstgenannten Welle (B) verbundenen Zahn rad (b²) in Eingriff steht.
4. 4. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer vom Fahrzeugmotor angetriebenen Welle (M) zwei Flüssigkeitskupplungen (N und O) vorgesehen sind, die durch Zahnrädergetriebe (/Z¹P¹, o¹/?¹) mit je einer von zwei Zwischenwellen (P, Q) in Verbindung stehen, und daß mit diesen Zwischenwellen (P, Q) lose drehbar gelagerte Zahnräder (λ"¹, s¹ bzw. t¹, ti¹) durch gewöhnliche Kupplungen (R, S und T, U) gekuppelt werden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen