DE609772C - Zahnraederwechselgetriebe fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe mit mindestens einem dauernd in Eingriff stehenden Zahnräderpaar, von dem das eine mit Kupplungsklauen versehene Zahnrad frei drehbar und axial verschiebbar auf seiner mit Gegenklaue versehenen Welle gelagert, während das andere Zahnrad mit seiner Welle fest verbunden ist. Es ist bereits bekannt, Zähne und Klauen des dauernd in Eingriff stehenden, axial verschiebbaren Zahnrades mit geraden Flanken zu versehen, so daß keine Axialschübe durch den Zahn- bzw. Klaueneingriff auftreten können. In diesem Fall genügt die übliche Gangsicherung zum Festhalten des Zahnrades in der Eingriff stellung. Will man jedoch, um eine größere Geräuschlosigkeit des Zahneingriffes zu erzielen, das Zahnrad mit schrägen Zahnflanken versehen, so genügen auch, stärkere Gangsicherungen nicht mehr, da die Schaltgabel unter dem Axialschub des Zahneingriffs blau anläuft. In diesem Fall kann das mit Kupplungsklauen versehene Zahnrad nicht mehr axial verschiebbar auf seiner Welle gelagert werden, sondern muß seitlich, gegenüber dem Gehäuse gesichert sein, wobei die Kupplung des Zahnrades mit seiner Welle über axial verschiebbare Klauenmuffen erfolgt. Diese Anordnung hat aber neben einem größeren Aufwand auch den Nachteil, daß eine größere Baulänge des Getriebes in Kauf genommen werden muß. Es ist ferner bereits bekannt, bei schräg verzahnten, nicht dauernd in Eingriff stehenden Zahnrädern das verschiebbare Rad in schraubenförmigen Nuten seiner WeBe zu lagern, die dieselbe Richtung und annähernd dieselbe Steigung wie die Zahnflanken besitzen. Um die Axialschübe der einzelnen in einer Wellennut gelagerten Schubräder auszugleichen, wäre es ' nötig, deren Zahnschräge jeweils so verschieden zu wählen, daß ein geräuschloser leichter Eingriff der Zähne beim Schalten nicht mehr erzielt werden kann. Außerdem bedingt diese Anordnung eine ungleich größere Baulänge des Getriebes. Diese Nachteile sollen durch die Erfindung vermieden werden.

Gemäß der Erfindung werden sowohl die Zähne als " auch die Klauen des verschiebbaren Zahnrades mit schrägen Flanken von derartiger Steigung versehen, daß die durch den Zahn- und Klaueneingriff erzeugten Axialschübe'einander aufheben. Dadurch ist unter Vermeidung der üblichen Zahnkupplung eine sehr einfache und geräuschlose Klauenkupplung erreicht, die keiner besonderen Sicherung der Eingriffstellung des Rades bedarf und auch keinen besonderen Platz im Getriebe erheischt. Zweckmäßig werden die Klauen zu diesem Zweck jeweils innerhalb der Radnabe zwischen Bunden der Welle angeordnet, auf denen das Rad beidseitig gelagert ist, wobei die Zahnbreite des verschiebbaren Rades etwa um eine Klauenbreite gegenüber der des unverschiebbaren Rades vergrößert ist. Für die Zahnräder der verschiedenen Getriebestufen, deren Durchmesser bekanntlich verschieden groß sind, können die Zahnschrägen

jeweils gleichgehalten und lediglich die Klauenschrägen so abgestimmt werden, daß beim Schalten keine freien Axialschübe auftreten können. Da die Klauenflanken jeweils in sehr einfacher Weise herzustellen sind, ist dieses Getriebe gegenüber den bisherigen auch, sehr wirtschaftlich.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung, und zwar in Anwendung auf den ίο als Schnellgang ausgebildeten vierten Gang eines Zahnräderwechselgetriebes veranschaulicht. Es zeigt

Fig. ι einen senkrechten Hauptschnitt durch das Getriebe,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. ι und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. ι bei eingerücktem Schnellgang mit einem Schaubild der an Zahn und Klaue wirkenden Kräfte.

Durch die dauernd in Eingriff stehenden Zahnräder 1, i_a wird die Vorgelegewelle 7 in bekannter Weise angetrieben. Durch die Klauen 2, 2_a wird der direkte oder dritte Gang, durch, die Zahnräder 3,3_a der zweite Gang, durch die Zahnräder 4, 4_fl der erste Gang und endlich durch die Zahnräder 5, $_a der SchneE-gang geschaltet. (Der Rückwärtsgang ist zwecks Vereinfachung des Bildes weggelassen.) Die Zahnräder 5, ζ_α sind schräg verzahnt. Das Zahnrad ζ_α ist mittels eines Keiles 6 mit der Vorgelegewelle 7 fest verbunden. Das mit diesem dauernd in Eingriff befindliche Zahnrad 5 läuft auf den Bunden 8, 8_a, die auf der getriebenen Welle 9 fest aufgezogen sind, leer mit. Das Zahnrad 5 ist mit einer Führungsnut 10 an seiner Nabe für die Schaltgabel 11 versehen. Zwischen den Bunden 8, 8_a sind die Klauen 12 an der Welle 9 und die GegenHauen 12_a an der Nabe des Zahnrades 5 ausgebildet. Die Zahnflanken der Räder S, 5a weisen den Schrägstellungswinkel α, die Klauenflanken am Zahnrad 5 und Getriebewelle 9 hingegen den Schrägstellungswinkel β auf. Die Schrägstellung ist gleichsinnig.

Das Zahnrad 5 des Schnellgangs wird wie jedes aödere verschiebbare Zahnrad eingerückt. Durch, die Schaltgabel 11 wird das Zahnrad 5 nach hinten (im Bild rechts) verschoben, bis die Klauen I2_a,mit den Klauen 12 vollständig zum Eingriff gekommen sind. Während des Einrückens muß das Zahnrad 5 infolge seiner Führung am Zahnrad ζ_α eine kleine zusätzliche Drehbewegung vollführen, die dazu ausgenutzt wird, um die schrägen Klauen 12, 12_a miteinander in Eingriff zu bringen. Unter Berücksichtigung der axialen Schubbewegung vollführt das Zahnrad 5 demnach während des Einrückens eine Schraubung. Ist der Schnellgang eingerückt, so 6n wird unter Vermittlung der Zahnräder 5, ζ_α das in die VorgelegeweEe 7 eingeleitete Drehmoment unter Erhöhung der Drehzahl auf die getriebene WeEe 9 übertragen. Die Umfangskraft/⁵ am Zahn sowie die Umfangskraft Q an der Klaue stehen dabei im umgekehrten Verhältnis der Achsabstände von Zahn und Klaue. Die Schräge der Klauen 12, I2_a (Winkel ß) ist im Verhältnis zur Schräge der Zähne (Winkel») so gewählt, daß die an den Klauen 12, 12,2 auftretenden Axialschübe Q_a und die an den Zähnen der Räder 5, Sa auftretenden Axialschübe P_a einander das Gleichgewicht halten. Wenn die Bedingungsgleichung

P.tga = Q-tgß

erfüEt ist, können am Rad 5 keine freien Seitenkräfte auftreten. Das Zahnrad 5 verhält sich in diesem FaE gegenüber der Gangsicherung wie 'ein geradverzahntes Schieberad.

Man kann jeden Gang, nicht nur den SchneEgang, auf die oben beschriebene Weise ausbilden, wenn aEe Getrieberäder mit Schrägverzahnung versehen sein soEen. Für den SchneEgang als zusätzlichen Gang ist diese Anordnung von besonderem VorteE, weil sie platzsparend ist und Geräuschlosigkeit bei leichter SchaltmögEchkeit sicherstellt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem dauernd in Eingriff stehenden Zahnräderpaar, von dem das leine mit Kupplungsklauen versehene Zahnrad frei drehbar und axial verschiebbar auf seiner mit Gegenklauen versehenen WeEe gelagert, während das andere Zahnrad mit seiner WeEe fest verbunden ist, dadurch gekennzieichnet, daß sowohl die Zähne als auch die Klauen (i2_a) des verschiebbaren Zahnrades (5) mit schrägen Flanken von derartiger Steigung (α bzw. ß) gegenüber der WeEe (9) versehen sind, daß die durch den Zahn- und Klaueneingriff erzeugten Axialschübe (P_a und Qa) einander aufheben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen