DE647596C - Selbsttaetig sich einstellendes Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbsttätig sich einstellendes Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit dauernd in Eingriff stehenden Rädern und gleichachsiger treibender und getriebener Welle, bei dem Klauenvorrichtungen mit abgeschrägten Stirnflächen der Klauen vorgesehen' sind, die sich bei ungleicher Drehzahl der Kupplungsteile gegenseitig abweisen, bis der schneller

ισ umlaufende Teil beginnt der langsamere zu werden.

Die der. Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein derartiges Getriebe so auszubilden, daß je nach der Stellung der Drosselklappe ein entsprechender Gang sich selbsttätig einstellt. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einem Getriebe der behandelten Art erreicht durch die Anordnung von zwei Klauenkupplungen mit abgeschrägten Stirnflächen der Klauen, deren verschiebbare Glieder auf der getriebenen Welle zwischen den ersten beiden Räderpaaren aufgesetzt sind und durch einen auf Geschwindigkeit der getriebenen Welle ansprechenden Regler unter Zwischenschaltung eines mit Federn versehenen Verstellgestänges in die Eingriffslage mit den entsprechenden Kupplungsteilen verschoben werden können, von denen der eine Teil ein auf der getriebenen Welle lose drehbares, zum zweiten Räderpaar gehörendes Rad und der andere Teil ein auf der treibenden Welle festsitzendes Rad ist, wobei das Kuppeln der Teile bewirkt wird, wenn der zunächst schneller umlaufende Teil durch Herabsetzen der Umlaufgeschwindigkeit der treibenden Welle beginnt der langsamere zu werden.

Es sind schon Getriebe mit Klauenkupplungen bekanntgeworden, deren Stirnflächen derart abgeschrägt sind, daß sich die Kupplungsteile bei verschiedenen Drehzahlen abweisen, bis der schneller umlaufende Teil beginnt der langsamere zu werden. Die Erfindung unterscheidet sich von diesen bekannten Einrichtungen dadurch, daß das Verstellen der Klauenkupplung vollkommen selbsttätig erfolgt, wodurch eine entsprechende Vereinfachung des Schaltvorganges erreicht wird.

Bei den Getrieben nach der Erfindung muß verhindert werden, daß die mit abgeschrägten Stirnflächen versehenen Kupplungsteile unter Einwirkung des Reglers mit den entsprechenden Teilen der zugehörigen Zahnräder in Eingriff gebracht werden, wenn das Getriebe auf Leergang oder auf Rückwärtsgang eingestellt ist. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung eine Kurvenscheibe vorgesehen, die mit ihrem äußeren Umfang eine Klinke steuert, welche die Kupplungsteile im Leergang und Rückwärtsgang in der ausgekuppelten Stellung verriegelt. Diese Kurvenscheibe steuert mit ihrem äußeren Umfang ferner eine zweite Klinke sowie eine Kupplung für den zweiten Gang, welch letztere zwischen dem auf der Vorgelegewelle angeordneten Zahnrad für den zweiten Gang und dem Antriebszahnrad der Vorgelegewelle vorgesehen ist. Die Klinke ist dabei so zu der Kurvenscheibe angeordnet,

daß sie bei der Verriegelung des Getriebes im zweiten Gang eine Verriegelung des unter Einwirkung des Reglers stehenden Kupp-, iungsteils für den direkten Gang bewirkt, so daß also der Regler auch bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit nicht den direkten Gang einschalten kann. In der Kurvenscheibe sind gemäß der Erfindung zwei Kurvenschlitze vorgesehen, die zum Steuern des ersten to Ganges und des Rückwärtsganges dienen.

Um nach Bedarf das Auskuppeln des direkten Ganges ohne Verwendung des Reglers zu ermöglichen, ist gemäß der Erfindung ein mit der Steuerwelle des unter Einwirkung des Reglers stehenden Kupplungsteils nachgiebig verbundener Fußhebel vorgesehen, durch den das Ausschalten des direkten Ganges vorgenommen werden kann. Die Bewegung des Fußhebels wird zweckmäßig durch einen Anschlag begrenzt, so daß ein Lösen der Kupplungsteile für den direkten Gang nur teilweise erfolgt.

Gemäß der Erfindung ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Zahnradpaar »5 des Getriebes so groß gewählt, daß die Übersetzung zwischen den dem ersten und zweiten Gang entsprechenden Zahnrädern sehr gering ist, wodurch ein geräuschloses Arbeiten der Zahnräder erreicht wird.

Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Anordnung zu erhöhen und um zu verhindern, daß Stöße oder Erschütterungen durch das Eingreifen einer oder mehrerer der abgeschrägten Kupplungsklauen auftreten, w-enn beispielsweise der Fahrer vom Stillstand des Fahrzeuges mit ungekuppeltem oder freilaufendem Motor auf Bergabfahrt übergeht, oder vom dritten in den zweiten Gang zurückkehrt, oder versucht, in den dritten Gang überzugehen, ohne erst die Motorgeschwindigkeit für die Fahrt im zweiten Gang erhöht zu haben, können gemäß der Erfindung die unter Einwirkung des Reglers stehenden Kupplungsteile so angeordnet sein, daß sie beim Auskuppeln nur teilweise außer Eingriff mit den zugehörigen Kupplungsteilen der Zahnräder treten. Hierdurch wird erreicht, daß zwar die Antriebswelle unabhängig von der getriebenen Welle umläuft, daß dagegen die ■50 getriebene Welle über die Kupplungsteile die treibende Welle mitnimmt, wenn das Fahrzeug schneller läuft als der Motor. Durch diese Anordnung wird ferner auch das Rollen des Fahrzeuges nach rückwärts verhindert, wenn dieses etwa auf einem Abhang steht, \veil das Getriebe in diesem Fall selbstsperrend wirkt.

Die Verbindung der auf der Vorgelegewelle befindlichen Zahnräder für den ersten und den zweiten Gang mit der Vorgelegewelle selbst erfolgt erfindungsgemäß über nur in einer Richtung wirksame Rollenkupplungen. Die Folge davon ist, daß beim Aufwärts- < schalten des Getriebes die betreffenden Zahnräder frei mitlaufen, während andererseits beim Abwärtsschalten selbsttätig der jeweils ■niedrigere Gang in Wirksamkeit tritt.

Durch das Getriebe nach der Erfindung wird erreicht, daß bei steigender Geschwindigkeit des Fahrzeuges selbsttätig sich der jeweils höhere Gang einstellt, während bei fallender Geschwindigkeit ebenfalls selbsttätig der nächstniedrige Gang in Tätigkeit tritt. Ferner kann der Übergang vom ersten zum dritten Gang durch eine einzige Geschwindigkeitsermäßigung bei langsamer Fahrt direkt erfolgen bzw. auch umgekehrt der direkte Übergang vom dritten zum ersten Gang. Auch kann das Getriebe zwangsläufig im ersten oder zweiten Gang gehalten werden. Ein weiterer Vorteil des Getriebes gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Übergang vom dritten zum zweiten Gang unmittelbar vorgenommen werden kann, während das Fahrzeug mit beliebiger Geschwindigkeit im dritten Gang läuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Von diesen zeigt

Abb. ι einen senkrechten Schnitt durch ein entsprechend der Erfindung ausgebildetes Getriebe nach der Linie 1-1 der Abb. 3;

Abb. 2 einen Teilschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1;

Abb. 3. eine Einzelansicht im Schnitt nach der gebrochenen Linie 3-3 der Abb. 1;

Abb. 4 eine Einzelansicht im Schnitt gewisser Teile der Steuervorrichtung;

Abb. 5 eine Seitenansicht eines Getriebes nach der Erfindung, wobei gewisse Teile weg- ϊοο gebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind;

Abb. 6 eine Einzelansicht im Schnitt nach der Linie 6-6 der Abb. 3;

Abb. 7 eine Einzelansicht eines Teiles der Kupplungen, worin die Teile derselben in der gelösten Lage dargestellt sind;

Abb. 8 eine Einzelansicht im Schnitt nach der Linie 8-8 der Abb. 1.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, bezeichnet 10 die Antriebswelle des Getriebes, die mittels einer beliebigen geeigneten Kupplung an die Motorwelle angeschlossen ist, vorzugsweise jedoch mittels einer selbsttätig wirkenden Kupplung.

Die Welle 10 ist in einem Kugellager 11 gelagert, das in der Stirnwand 18 des 'Ge- · häuses 13 angebracht ist. Auf dieser Welle ist ein Zahnrad 14 ausgebildet oder befestigt.

Die getriebene Welle 15 ist mit der Welle iao gleichachsig angeordnet und ragt mit einem Ende in eine axiale Bohrung 16 der

Welle ίο. Die Welle 15 ist in Rollenlagern 17, die in dieser Bohrung vorgesehen sind, gelagert; das andere Ende derselben ist in einem in der Rückwand des Gehäuses 13 angebrachten Kugellager 18 gelagert. Eine Vorgelegewelle 19 ist in den Lagern 20 und 21 gelagert, die in den beiden Endwandungen des Gehäuses angebracht sind und verläuft parallel zu den gleichachsigen Wellen 10 und 15; sie trägt auf einem Lager 22' ein Zahnrad 22, welches in das Zahnrad 14 eingreift.

Zahnräder mit Schrägverzahnung 23 und 24 sitzen auf der Welle 15 und stehen im ständigen Eingriff mit entsprechenden Zahn-

»5 rädern 25 bzw. 26 auf der Welle 19, wobei das Zahnrad 23 einen etwas größeren Durchmesser besitzt als das Rad 24, welches seinerseits von etwas größerem Durchmesser ist als das Rad 14.

Mit dem oben beschriebenen Getriebe wird der erste Gang über die Räder 14 und 22 zur Welle 19 und dann über die Räder 25 und 23 zur Welle 15 erzielt, der zweite Gang über die Räder 14 und 22 und über die Räder 26 und 24 zur Welle 15 und der dritte Gang durch einen unmittelbaren Treibanschluß zwischen den Wellen 10 und 15. Der Rückwärtsgang erfolgt über die Räder 14, 22 zur Welle 19 und durch ein Rad 27 auf der Welle 19 auf das verschiebbare Rücklauf rad 28, das mit dem mit der Welle 15 mittels seiner genuteten Nabe 30 verbundenen Rad 29 in Eingriff gebracht werden kann. Es soll hier darauf aufmerksam gemacht werden, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 14 und 22 den größeren Teil des Übersetzungsverhältnisses des ganzen Getriebes darstellt und daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 23, 25 und 24, 26 gering ist. Infolgedessen bleibt die Umlaufgeschwindigkeit der Räder 26 und 25 im Verhältnis zu derjenigen der Antriebswelle ge-' ring, wenn das Getriebe auf den dritten Gang eingestellt ist.

Der Nabenteil 31 des Rades 23 ist mit der Welle 15 durch Nuten verbunden und bildet eine Hülse, auf welcher Ringglieder 32 und 33 verschiebbar sitzen. Das Ringglied 33 ist auf der Nabe 31 mittels eines Keiles 34 befestigt und ist auch gegenüber der Nabe 30 des Rades 29 verschiebbar angeordnet. Das Rad 24 ist mit einer Nabenbuchse 35 ausgestattet, die frei auf der Welle 15 umläuft.
Das Rad 25 sitzt lose auf der Welle 19 und _aist mit einer hülsenartigen Verlängerung 36 versehen, die Nuten besitzt, um in entsprechende Nuten 37 eines mit Bezug auf die Verlängerung 36 verschiebbaren Ringes 38 eingreifen zu können. Die Nuten 37 können auch mit dem anderen Kupplungsglied 39, welches mit der Welle 19 aus einem Stück gebildet oder an derselben befestigt ist, in Eingriff gebracht werden. Der Ring 38 ist in der Abb. ι in der Leerlaufstellung dargestellt, er kann jedoch mit dem Kupplungsglied 39 zum Eingriff gebracht werden, um das niedrige Übersetzungsverhältnis herzustellen, so daß unter diesen Umständen das Rad 25 mit der Welle 19 verbunden ist.

Das Rad 26 ist teilweise auf einem Kugellager 40 gelagert, welches zwischen dessen Nabe und der Welle 19 eingesetzt ist, und besitzt eine hülsenartige Verlängerung 41, die mit einer auf einem Abstandsring 43 frei umlaufenden Nabenbuchse 42 versehen ist. Der Abstandsring 43 sitzt auf der Welle 19 zwischen dem inneren Kugelring des Lagers 40 und einer Abschlußplatte 44 für die Kupplungsrollen. Die hülsenartige Verlängerung 41 ist mit Nuten versehen und bildet Zähne 45, die mit genuteten Teilen der Nabe 46 eines Kupplungsgliedes 47 und mit dem Nabenteil eines inneren Kupplungsgliedes 48 einer weiter unten beschriebenen, nur in einer Richtung wirksamen Kupplung in Eingriff gebracht werden können. Die Nabe 46 des Kupplungsgliedes 47 ist auf den Nuten 45 verschiebbar und besitzt einen am Umfang gezahnten Teil 49, welcher in Eingriff mit einer Zahnung 50 gebracht werden kann. Diese Zahnung 50 ist im Ende einer mit der Nabe des Rades 22 aus einem Stück bestehenden und eine Verlängerung derselben bildenden Hülse 51 ausgebildet. Das Kupplungsglied 46 kann verschoben werden, um die Kupplungsteile 49 und 50 in Eingriff zu bringen, wodurch der zweite Gang des Getriebes, wenn gewünscht, hergestellt und aufrechterhalten werden kann. Die Hülse 51 bildet außerdem eine trommelartige Verlange- ioo rung, an die an verschiedenen Stellen ihres Umfanges Sätze von nur in einer Richtung wirksamen Kupplungsrollen 52 und 53 angreifen. Die Kupplungsrollen 52 stehen unter Wirkung eines inneren Kupplungsgliedes 54, welches mit der Welle 19 durch Keile oder Nuten verbunden ist, nämlich wie das innere Kupplungsglied 48, das im einzelnen in Abb. 2 dargestellt ist. Die Kupplungsrollen 53 stehen unter Wirkung des inneren Gliedes 48, das, wie bereits erwähnt, mit der Nabe 41 des Rades 26. durch Nuten oder Keile verbunden ist. Ein jeder der Rollensätze 52 und 53 wirkt mit den betreffenden Trommeln und inneren Kupplungsgliedern zusammen, so daß selbsttätige Kupplungen bekannter Art entstehen. Mit Bezug auf das innere Kupplungsglied 48 zeigt die Abb. 2 Einzelheiten einer der Kupplungen. Die Rollen 53 bewegen sich in Aussparungen 55, die schiefe Flächen 56 besitzen, um diese Rollen bei der in einer Richtung erfolgenden Relativbewegung der

Trommel zu dem inneren Kupplungsglied gegen die Trommel zu drücken, während bei entgegengesetzter Relativbewegung der Trommel zu dem inneren Kupplungsglied die RoI-len freigegeben werden. Ein unter Federdruck stehender Block 57 drängt jede Rolle in bekannter Weise gewöhnlich in die Kupplungslage.

Das Rad 24 kann mit der Welle 15 verbunden werden, um den zweiten Gang mittels einer auf Geschwindigkeit ansprechenden Kupplung herzustellen, und das Rad 14 kann mit der Welle 15 verbunden werden, um den unmittelbaren Antrieb mittels einer ebenfalls '5 auf Geschwindigkeit ansprechenden Kupplung herzustellen. Beide Kupplungen werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels derselben, auf Geschwindigkeit ansprechenden Vorrichtung \*erstellt.

Die Welle 15 besitzt einen mit Nuten versehenen Teil 59, auf welchem die Kupplungsglieder 60 und 61 verschiebbar befestigt sind. Das Rad 24 besitzt eine Klauenkupplungsfläche 62, die mit einer entsprechenden Fläche 63 des Gliedes 60 in Eingriff gebracht werden kann, und das Rad 14 hat eine Klauenkupplungsfläche 64, die zum Eingriff mit der entsprechenden Fläche 65 des Gliedes 61 bestimmt ist. Die Klauen dieser Kupplungsglieder sind mit schiefen Stirnflächen ausgebildet, so daß sie aneinander vorbeigleiten und einander überholen können, bis die für den Eingriff geeigneten Verhältnisse eintreten.

Das Kupplungsglied 60 ist mit einer ringförmigen Nut 66 versehen, in welche die Enden einer Schaltgabel 67 eingreifen, und das Kupplungsglied 61 besitzt eine ähnliche Nut 68 zum Eingreifen der Schaltgabel 69. Die Schaltgabel 67 ist an einer quer angeordneten Steuerwelle 70 befestigt, die im Gehäuse gelagert und an einem Ende mit einem daran befestigten Kurbelarm 71 versehen ist, wie in Abb. 6 dargestellt. Die Schaltgabel 69 ist an einer quer angeordneten Steuerwelle 72 befestigt, die im Gehäuse gelagert und an einem Ende mit einem auswärts gelegenen Kurbelarm 73 und am anderen Ende mit einem auswärts gelegenen Kurbelarm 74 versehen ist (s. Abb. 5 und 6). Die Wellen 70 und "]2 sind zur jeweiligen Verstellung mittels einer durch einen Regler drehbaren Welle 75 verbunden. An der Welle 75 ist ein Winkelhebel 76 befestigt, dessen einer Arm mittels einer nachgiebigen Feder mit dem Arm 71 der Welle 70 und dessen anderer Arm in ähnlicher Weise mit dem Arm 74 der Welle 72 verbunden ist. Die ersterwähnte Federgelenkverbindung besteht aus einer bei 78 mit dem Hebel 76 gelenkig verbundenen Stange yy, die mit einem Stoßring 79 versehen ist, gegen welchen der Arm 71 mittels einer die Stange umgebenden und zwischen dem Arm 71 und einer Mutter 81 am äußeren Ende der Stange eingesetzten Feder 80 nachgiebig angepreßt wird. Die Verbindung für den Arm 74 besteht aus einer bei 83 gelenkig am Hebel 76 angeschlossenen Stange 82, die an ihrem äußeren Ende mit einem Anschlag 84 versehen ist und mit dem Arm 74 in Eingriff steht. Der Arm 74 wird durch eine zwischen diesem Arm und einer an der Stange 82 verstellbar angebrachten Mutter 86 angeordnete Feder 85 nachgiebig gegen den Anschlag 84 gedrückt. Bei dieser Anordnung üben die Federn 80 und 85, wenn die Welle 75 im Uhrzeigersinn gedreht wird (wie in Abb. 6 dargestellt) einen nachgiebigen Druck gegen die Arme 71 und 74 aus und sind daher bestrebt, die Kupplungsglieder 60 und 61 unter gleichzeitiger Drehung der erwähnten Arme und der damit verbundenen Wellen 70 und 72 \-oneinander wegzuschieben.

Die Welle 75 wird, wie bereits erwähnt, durch eine auf Geschwindigkeit ansprechende Vorrichtung gedreht. Diese Vorrichtung ist in Abb. 1 in Verbindung mit dem Rad 29 auf der getriebenen Welle 15 dargestellt. Sie besteht aus einer Anzahl von gewichtsbelasteten Hebeln 87, deren jeder pendelnd an einem von einem Hängelager 89 getragenen Zapfen 88 go gelagert ist. Das Hängelager 89 ist mittels eines Bolzens am Körper des Rades 29 befestigt. Jeder Hebel 87 besitzt einen Arm 91, der in den Ring 33 eingreift und denselben unter Einfluß des Gewichtes 92 am anderen Arm des Hebels mit Bezug auf Abb. 1 nach links verschieben kann. Der Ring 33 stößt gegen den mit Flansch versehenen Ring 32 an, welcher mit einander diametral gegenüberliegenden Zapfen 93 versehen ist. Die Zapfen 93 stehen mit den Gabeln einer Schaltgabel 94 in Eingriff. Letztere ist an der Welle 75 befestigt, die im Gehäuse gelagert ist und außer dem Hebel 76 einen außen angeordneten Hebelarm 95 (Abb. 5) trägt, dessen 105-äußeres Ende mittels einer Feder 96 und eines Spannungsregelbolzens 97 mit einem Auge 98 des Gehäuses verbunden ist.

Der Ring 38 ist mit einer ringförmigen Nut 99 versehen, in die' die Arme einer Schaltgabel 100 eingreifen, deren Ende 101 verschiebbar an einer Schaltstange 102: gelagert ist und sich in Längsrichtung an der Seite des Gehäuses erstreckt (Abb. 3 und 4).

Das Kupplungsglied 47 ist mit einer ringförmigen Nut 103 versehen, in welche die Arme einer Schaltgabel 104 eingreifen, deren Ende 105 verschiebbar an der Schaltstange gelagert ist. Die Schaltgabel 104 wird gewöhnlich durch eine Feder 106 nach rechts gedrückt mit Bezug auf Abb. 4.

Das verschiebbare Rückwärtsgangrad 28

besitzt einen Ring 107, der mit einer Nut versehen ist, in welche die Arme einer Schaltgabel 108 eingreifen. Die Schaltgabel ist an einer Welle 109 befestigt.

Eine Hauptsteuerwelle 110, die von dem Steuerstand des Fahrzeuges aus über Verbindungen, einschließlich eines Armes in und eines Gelenks 112, die bloß teilweise dargestellt sind, eingestellt werden kann, trägt eine Kurvenscheibe 113, die mit Schlitzen 114 und

115 und einer Umfangsfläche 116 versehen ist. Eine am Ende ior der Gabel 100 angebrachte Rolle 117 bewegt sich im Schlitz 114 und eine am freien Ende des Armes 119 angebrachte Rolle 118 im Schlitze 115. Der Arm 119 ist mit der Verstellwelle 109 für den Rückwärtsgang verbunden. Das Ende 105 der Gabel 104 trägt eine Rolle 120, die von der Umfangsfläche 116 gesteuert wird, und ist mit einem JSTdekenteil 121 versehen, der in Eingriff mit einer Klinke 122 steht. Die Klinke 122 ist bei 123 drehbar gelagert und kann durch den erwähnten Nockenteil in eine Lage bewegt werden, in welcher der an der Welle ^2 ausgebildete Zapfen 124 einen zum Eingriff mit dieser Klinke geeigneten Anschlag bildet. Hierdurch wird die Bewegung der Welle J2 durch den Regler bei der Verriegelung des Getriebes in zweiten Gang verhindert. Diese Teile sind in Abb. 4 in der Leerlaufstellung dargestellt. Eine zweite Klinke 122' ist an der Welle 123' drehbar gelagert und wird von der Umfangsfläche 116 der Kurvenscheibe 113 gesteuert. Wenn die Klinke über dem hohen Teil des Umfanges

116 der Kurvenscheibe läuft, legt sie sich mit ihren freien Enden gegen die an den Wellen 70 und 72 befindlichen Zapfen 124 an. Diese Einstellung erfolgt beim Schalten des Getriebes auf Leerlauf oder auf Rückwärtsgang, so daß die Kupplungsklauen 63 und 65 in diesem Fall nicht eingreifen können. Die Klinken 122 und 122' sind nur dann erforderlich, wenn die Klauen 63 und 65 so ausgebildet sind, daß sie gewöhnlich mit ihren ergänzenden Kupplungsklauen außer Eingriff stehen, wie in Abb. 1 veranschaulicht.

Bei der oben beschriebenen Ausbildung der Steuerung wirkt beim Drehen der Welle 110 im Uhrzeigersinn der Nockenschlitz 114 derart auf die Gabel 101, daß diese sich, von Abb. ι aus gesehen, nach rechts bewegt und dadurch den Ring 38 in Eingriff mit dem Kupplungsglied 39 bringt. Hierdurch wird das Rad 25 mit der Vorgelegewelle 19 verbunden; und so der erste Gang des Getriebes eingeschaltet. Infolge der Erhöhung des Nockenteiles 116 dagegen kann, wenn gewünscht, die Gabel 104 von Abb. 1 und 4 aus gesehen nach links verschoben werden, um die Kupplungsteile 49' und 50 miteinander in Eingriff zu bringen, wodurch das Getriebe im zweiten Gang verriegelt wird. Während dieser Bewegungen der Kurvenscheibe 113 bewegt sich die Rolle 118 in dem Verweilungsteil 115' des Schlitzes 115, so daß der Hebel 119 nicht bewegt wird. Beim Drehen der Welle 110 entgegen dem Uhrzeigersinn und aus der Leerlaufstellung heraus bewegt sich die Rolle 118 und veranlaßt eine Schwenkung des Hebels 119 nach rechts, wodurch die Welle 109 und die damit verbundene Schaltgabel 108 nach rechts verschoben werden, um das Rad 28 mit den Rädern 27 und 29 in Eingriff zu bringen; während dieser Bewegung läuft die Rolle 120 auf dem niederen Teil des Umfanges 116 der Kurvenscheibe, so daß die Schaltgabel 104 nicht beeinflußt wird und demzufolge die Kupplungsteile 49 und 50 außer Eingriff stehen. Die Rolle 117 befindet sich in dem Verweilungsteil 114' des Schlitzes 114, so daß die Schaltgabel 100 nicht beeinflußt wird und folglich die Kupplungsteile 38 und 39 außer Eingriff bleiben. Da sowohl das Getriebe für den zweiten Gang als das Getriebe für den dritten Gang, die beim Vorwärtsfahren benutzt werden, außer Eingriff sind, wird der Antrieb während des Rückwärtsganges von der Welle 10 aus über die Räder 14 und 22 sowie die nur in einer Riehtung wirksame Kupplung mit den Rollen 52 auf die Welle 19 übertragen und von dort über die Räder 27, 28 und 29 auf die Welle 15. Wenn die Teile sich in der in Abb. 4 dargestellten Leerlaufstellung befinden, ist die Klinke 122' in der Verriegelungsstelle, während die Klinke 122 gelöst ist- Infolge des Verweilungsteiles des Nockens 116 bleiben die Klinken in dieser Stellung, während die Kurvenscheibe 113 gedreht wird, um die %oo Kupplung für den ersten Gang herzustellen. Wenn jedoch die Kurvenscheibe sich in die der Verriegelung im zweiten Gang entsprechende Stellung dreht, was ein Schalten der Schaltgabel 104 bedeutet, so wirkt der Nockenteil 121 dieser Schaltgabel auf die Klinke 122 ein, so daß diese sich gegen den Zapfen 124 der Welle 72 legt und dadurch ein Drehen der Welle 72 verhindert. Der Regler kann dann auf diese Welle und die damit verbundene Kupplung nicht einwirken.

Bei obiger Anordnung wird die Steuerwelle 110 aus ihrer in Abb. 4 dargestellten Leerlaufstellung in eine Lage bewegt, in welcher die Kupplung für den ersten Gang 38, 39 in Eingriff gebracht wird. Dann wird, sobald der Motor die Welle 10 und das damit verbundene Rad 14 in Drehung setzt, der Antrieb über das Rad 22 und die' nur in einer Richtung wirkende Kupplung, welche die RoI-len 52 und das innere Kupplungsglied 54 enthält, auf die Vorgelegewelle 19 übertragen,

welche ihrerseits über das dann mit derselben verbundene Rad 25 und das Rad 23 die Welle 15 antreibt. Sowie die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges steigt, bringt die erhöhte Geschwindigkeit der Welle 15 bei einem vorausbestimmten Werte, z. B. bei einer Fahrgeschwindigkeit von 8 km in der Stunde die Gewichte 92 zum Auswärtsschwingen, die mittels der Hebelarme 91 die Ringe 33 und 32 nach links (von Abb. 1 aus gesehen) verschieben. Die Schaltgabel 94 wird dadurch ebenfalls nach links verschoben, so daß die Welle 75 im Uhrzeigersinne gedreht wird. Durch den Winkelhebel 76, die Federn 80 und 85 und die Hebelarme 71 und 74 wird ein ähnliches Drehmoment auf die Wellen 70 und 72 ausgeübt, die mittels ihrer Schaltgabeln 67 und 69 die Kupplungsglieder 60 und 61 voneinander weg und in Richtung des entsprechenden Rades 24 und 14 bewegen, so daß die Kupplungsfläche 63 mit der Kupplungsfläche 62 und die Kupplungsfläche 65 mit der Kupplungsfläche 64 in ein Überholungsverhältnis gebracht werden. Wenn dann der Fahrer die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 10 zeitweilig ermäßigt, so fällt die Umlaufgeschwindigkeit des Rades 24 zeitweilig, so daß die Kupplungsteile 62 und 63 synchron laufen und in Eingriff treten. Bei Wiedererhöhung der Geschwindigkeit stellen sie dann das Verhältnis des zweiten Ganges her. Unter diesen Umständen wird, da das Rad 23 von größerem Durchmesser ist als das Rad 24, das Rad 25 mit größerer Geschwindigkeit umlaufen als das Rad 26, so daß die Welle 19 und das innere Kupplungsglied 54 sich schneller drehen, als die Trommel 51 und demzufolge die Kupplungsrollen 52 von dieser Trommel gelöst werden. Der Antrieb wird dann vom Rad 22 über die Trommel 51, die Rollen 53, das innere Kupplungsglied 48, die Nabe 41, die Räder 26 und 24 und die Kupplung 62, 63 auf die getriebene Welle 15 übertragen. Wenn dagegen aus irgendeinem Grunde die Kupplungsteile 62 und 63 nicht miteinander in Eingriff treten, so daß der Antrieb im zweiten Gang nicht zustande kommt, so wird der erste Gang über das Zahnrad 22, die Kupplungsrollen 52, das innere Kupplungsglied 54, die Welle 19, den Kupplungsteil 39, das Zahnrad 25 und das Zahnrad 23, welches auf der getriebenen Welle sitzt, beibehalten. Sobald dann die Umlaufgeschwindigkeit der Welle 15 weitersteigt, können die abgeschrägten Kupplungsklauen 65 und 64 durch eine erneute Ermäßigung der Umlaufgeschwindigkeit der Welle 10 miteinander in Eingriff gebracht werden. Bei Beschleunigung der Antriebswelle 10 läuft dann das Getriebe im dritten Gang. Unter diesen Umständen ist nicht nur die Rollenkupplung mit den Rollen 52 im Überholungsverhältnis, sondern das Rad 26 wird auch mit größerer Geschwindigkeit angetrieben als das Rad 22, da das Rad 24 größeren Durchmesser besitzt als das Rad 14, _#so daß das innere Kupplungsglied 48 ebenfalls mit größerer Geschwindigkeit umläuft, als die Trommel 51 und demzufolge auch die Rollen 53 von dieser Trommel gelöst werden. Der Antrieb wird daher unmittelbar durch den Kupplungseingriff zwischen den Wellen 15 und 10 von der Welle 10 auf" die getriebene W^Telle 15 übertragen. Wenn die Kupplungsteile 64 und 65 nicht miteinander in Eingriff treten, so daß der direkte Antrieb nicht zustande kommt, wird der Antrieb im zweiten Gang über das Zahnrad 22, die Trommel 51, die Kupplungsrollen 53, das innere Kupplungsglied 48, die Zahnräder 26 und 24 und die Kupplungsteile 62 und 63, welche schon in Eingriff miteinander stehen,, aufrechterhalten. Bei Freigabe der Kupplungsklauen 65 und 64, entweder von Hand oder durch den Regler, wird die selbsttätige Kupplung für den zweiten Gang durch die Rollen 53 wieder wirksam, und das Getriebe fällt in den zweiten Gang zurück. Bei Freigabe der Kupplungsklauen 62, 63 tritt die Kupplung für den ersten Gang mit Hilfe der Rollen 52 wieder in Wirksamkeit, und das Getriebe wird wieder auf den ersten Gang geschaltet. Um ein Lösen der Kupplung für den direkten Gang zu ermöglichen, ohne ein Ansprechen des Reglers abzuwarten und folglich ohne die Umlaufgeschwindigkeit der getriebenen Welle 15 während der Fahrt im dritten Gang zu ändern, sind von dem Fahrer zu betätigende Einrichtungen vorgesehen, wodurch die Verstellmuffe 61 und damit dessen Kupplungsfläche 65 außer Eingriff mit dem Kupplungsglied 64 gebracht werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Fußhebel 125 bei 126 drehbar am Gehäuse gelagert, der in Abb. 5 nur teilweise dargestellt ist und einen J05 Arm 127 besitzt, an dem bei 129 das eine Ende einer Gelenkstange 128 gelenkig angeschlossen ist. Das andere Ende dieser Gelenkstange kann in einem im Arm 73 der Welle 72 gebildeten Schlitz 130 hin und her no gehen. Auf der Stange 128 ist eine Feder 131 zwischen einem verstellbaren Stoßring 132 und einem Endstoßring 133 angeordnet. Dieser Stoßring 133 greift an das freie Ende des Armes 73 an und übt mittels der Feder 131 inen nachgiebigen Druck aus, wenn der Fußhebel 125 niedergedrückt wird. Hierdurch wird ein Druck von begrenzter Höhe auf die Welle 72 ausgeübt, der bestrebt ist, dieselbe zu drehen und dadurch die Klaue 65 iao außer Eingriff mit der Klaue 64 zu bringen. Das Lösen der beiden Klauen selbst erfolgt

erst, wenn das Drehmoment zeitweilig herabgesetzt wird, wie z. B. bei einer Ermäßigung der Umlaufgeschwindigkeit der Antriebswelle io. Wie aus der Einzelansicht der Abb. 7 ersichtlich, wird die Klaue 65 so bewegt, daß sie nicht von der Klaue 64 und folglich vom Motor angetrieben werden kann, sondern der Antrieb erfolgt vom Fahrzeug über die Klaue 65 zur Klaue 64, falls der Motor langsamer läuft als der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht. Diese Einstellung der Kupplung wird durch Begrenzung der Bewegung des Fußhebels 125 erreicht, sowie durch die Einwirkung der Feder 131 auf den Hebel 73, in der Weise, daß die Welle bloß so weit bewegt wird, daß die Kupplungsteile 64 und 65 in die in Abb. 7 dargestellte Lage gelangen. Die Bewegung des Hebels ,ist, wie in Abb. 5 veranschaulicht, durch einen Anschlagzapfen 134 begrenzt, gegen welchen der Arm 127 des Fußhebels 125 anschlägt. Die Kupplungsteile 65 und 64 sind daher nicht vollständig gelöst, so daß der Fahrer durch Freigeben des Fußhebels 125 unmittelbar den dritten Gang wieder herstellen kann, ohne erst im zweiten Gang zu beschleunigen. .

Die nur zum Teil erfolgende Lösung des Kupplungsgliedes 65 durch die Bedienung des Fußhebels 125 seitens des Fahrers ist auf der linken Seite der Abb. 7 veranschaulicht, und zwar erfolgt das Verstellen dieses besonderen Kupplungsgliedes in die dargestellte Lage, wenn die Teile in der Leerlaufstellung sind. In Abb. 1 ist das Kupplungsglied 65 als völlig von dem ergänzenden Kupplungsglied 64 gelöst dargestellt.

Zweckmäßig werden beide Kupplungsglieder 65 und 63 so angeordnet, daß sie in der gelösten Stellung mit ihren ergänzenden Kupplungsgliedern 64 bzw. 62 teilweise in Eingriff stehen, wie dies in Abb. 7 dargestellt ist. Sie nehmen diese Stellung ein während des Schaltens des Getriebes auf Leerlauf oder bis der Regler diese Kupplungsstelle völlig in Eingriff bringt, so daß die getriebene Welle niemals frei von der Antriebswelle umläuft, wogegen die Antriebswelle sich frei gegenüber der getriebenen Welle drehen kann.

Durch diese Ausbildung wird ferner erreicht, daß die Welle .15 gegen Rückwärtsr drehen gesichert ist, so daß das Fahrzeug beispielsweise nicht rückwärts bergab rollen kann. In diesem Fall ist nämlich, wenn die Kupplung 38, 39 in Eingriff steht, die Vorgelegewelle 19 bestrebt, sich nach rückwärts ■ zu drehen und dabei über die Rollen 52 das Rad 22 und damit auch das Rad 14 mitzunehmen. Da zwischen der Welle 15 und dem Rad 14 ein Übersetzungsverhältnis liegt, müßte die Rückwärtsdrehung des Rades 14 entsprechend schneller erfolgen als diejenige der Welle 15. Dies ist jedoch infolge der beschriebenen Ausbildung der Kupplungsglieder 65 und 63 unmöglich, so daß das Getriebe also in diesem Fall selbst sperrend wirkt.

Bei dieser der Abb. 7 entsprechenden Anordnung des nur zum Teil erfolgenden Eingriffs sind die Stangen yy und 82 mit ihren Anschlägen 79 und 84 im bestimmten Verhältnis zum Hebel 76 eingestellt, und die Sperrmuttern 79' und 84' sind derart eingestellt, daß die Kupplungsklauen sich normalerweise in der in Abb. 7 gezeichneten Lage befinden. Durch diese Anordnung wird ferner erreicht, daß, wenn das Fahrzeug mit abgedrosseltem Motor nach vorwärts bergab rollt, wobei die Klauen stets im Eingriff stehen, infolge der allmählich anwachsenden Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges die Umlaufgeschwindigkeit der Antriebswelle 10 gleich derjenigen der getriebenen Welle 15 bleibt, so daß kein plötzliches, erschütterndes Ineinandergreifen der Klauenkupplungen erfolgt, wenn der Regler in Wirksamkeit, tritt, wie dies der Fall wäre, wenn die Klauen außer Eingriff ständen.

Bei einem Versagen des Reglers oder wenn der Fahrer während des Stillstandes des Fahrzeuges die Klauenkupplungen von Hand zum Eingreifen bringen will, kann er dies mittels des unter seiner Überwachung stehenden Bowdenzuges 75' bewerkstelligen, der mit einem an der Welle 75 befindlichen Arm 9S' derart verbunden ist, daß der Fahrer diese Welle drehen kann. Hierdurch werden die Wellen 70 und 72 durch die Federn 80 und 85 beeinflußt und die Kupplungsglieder 63 und 65 mit ihren entsprechenden Ergänzungsgliedern zum Eingriff gebracht.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätig sich einstellendes Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit dauernd in Eingriff stehenden Rädern, gleichachsiger treibender und getriebener Welle und Klauenkupplungsvorrichtungen mit abgeschrägten Stirnflächen der Klauen, die sich bei ungleicher Drehzahl der Kuppelteile gegenseitig abweisen, bis der schneller umlaufende Teil beginnt der langsamere zu werden, gekennzeichnet durch die An-Ordnung von zwei Klauenkupplungen (60, 24; 61,14) mit abgeschrägten Stirnflächen der Klauen, - deren .verschiebbare Glieder (60, 61) auf der getriebenen Welle (15) zwischen den ersten beiden Räderpaaren aufgesetzt sind und durch einen auf Geschwindigkeit der getriebenen Welle an-

   sprechenden Regler (92) unter Zwischenschaltung von Federn (80, 85) im Verstellgestänge in die Eingriffslage mit den entsprechenden Kupplungsteilen verschoben werden können, von denen der eine Teil (24) ein auf der getriebenen Welle (15) lose drehbares, zum zweiten Räderpaar gehörendes Rad und der andere Teil (14) ein auf der treibenden

   ίο Welle (10) festsitzendes Rad ist, wobei das Kuppeln der Teile (60, 24; 61, 14) bewirkt wird, wenn der zunächst schneller umlaufende Teil durch Herabsetzen der Umlaufgeschwindigkeit der treibenden Welle (10) beginnt der langsamere zu werden.
2. 2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurvenscheibe (113) vorgesehen ist, die mit ihrem äußeren Umfang (116) eine Klinke (122') derart steuert, daß bei der Einstellung des Getriebes auf Leergang und Rückwärtsgang die unter Einwirkung des Reglers stehenden verschiebbaren Kupplungsteile (60, 61) in der ausgekuppelten Stellung verriegelt sind.
3. 3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Kurvenscheibe (113) mit ihrem äußeren Umfang (116) eine zweite Klinke (122) sowie eine Kupplung für den zweiten Gang (47) derart steuert, daß bei der Verriegelung im zweiten Gang der unter Einwirkung des Reglers stehende verschiebbare Kupplungsteil (61) für den direkten Gang in der ausgekuppelten Stellung verriegelt und die Kupplung für den zweiten Gang (47) eingekuppelt ist.
4. 4. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (113) mit Kurvenschlitzen (114, 115) für die Steuerung des ersten Ganges und des Rückwärtsganges versehen ist.
5. 5. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß de^%r unter Einwirkung des Reglers stehende Kupplungsteil für den direkten Gang (61) durch Verstellen eines mit der Steuerwelle dieses Kupplungsteiles (72) nachgiebig verbundenen Fußhebels (125) ausgekuppelt werden kann, wobei die Bewegung des Fußhebels (125) zweckmäßig derart begrenzt ist, daß nur teilweise ein Lösen der Kupplungsteile für den direkten Gang (61, 14) erfolgt.
6. 6. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Vorgelegewelle antreibende Zahnräderpaar (14, 22) so bemessen ist, daß es den größten Teil der durch das ganze Getriebe erzielbaren Übersetzung bewirkt, so daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten (24, 26) und dem dritten Räderpaar (23, 25) verhältnismäßig gering gewählt werden kann.
7. 7. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Einwirkung des Reglers stehenden Kupplungsteile (60, 61) so angeordnet sind, daß sie nur teilweise außer Eingriff mit den zugehörigen Kupplungsteilen (62, 64) treten, so daß zwar die Antriebswelle (10) unabhängig von der treibenden Welle (15), aber niemals die treibende Welle unabhängig von der Antriebswelle umlaufen kann.
8. 8. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zahnräderübertragung für den ersten und zweiten Gang je eine Freilaufkupplung vorgesehen ist, die sich selbsttätig löst, wenn durch die Klauenkupplungen ein höherer Gang eingeschaltet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen