CH680870A5 - Coupling device for two shafts with two coupling sections - sections have cams, with inclined edges with single contact point on impact - Google Patents

Abstract

The device is for the coupling of two parts (12,13), esp. shafts. It has two toothed coupling sections (17,18), the first of which is axially displaceable. During coupling, cams (21) of one coupling section engage into gaps (24) between the cams (22) of the other section. The edges (27) of the cams of the first section, are inclined relative to the edges (28) of the cams of the other section. If, during coupling, the first edges impact on the second edges, there is contact at one point only. All edges are inclined relative to the direction of displacement. USE/ADVANTAGE - Permits engagement of coupling sections without use of non-selflocking thread.

Description

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CH 680 870 A5 CH 680 870 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kuppeln zweier Teile, insbesondere Wellen mit zwei verzahnten Kupplungshälften, von denen die erste axial verschiebbar ist und beim Einkuppeln Nocken der einen Kupplungshälfte in Lücken zwischen den Nocken der anderen Kupplungshälfte eingreifen. The invention relates to a device for coupling two parts, in particular shafts with two toothed coupling halves, of which the first is axially displaceable and engage cams of one coupling half in gaps between the cams of the other coupling half when coupling.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (siehe schweizerische Patentschrift Nr. 666 098) zum Kuppeln zweier Teile, insbesondere Wellen, weist zwei verzahnte Kupplungshälften auf. Beim Schalten solcher Kupplungen kann es vorkommen, dass die Zahnspitzen der einen Kupplungshälfte auf die Zahnspitzen der anderen Kupplungshälfte treffen und sich die Kupplung nicht einrücken lässt. Um dies zu verhindern, wird bei der bekannten Vorrichtung die zweite Kupplungshälfte mit Hilfe eines nicht selbsthemmenden Gewindes entgegen der Kraft einer Feder auf der anderen Weile sowohl axial verschiebbar als auch drehbar befestigt. Beim Einrücken der Kupplung, wenn die beiden Kupplungshälften gegeneinander geschoben werden, wird durch das erwähnte Gewinde die eine Kupplungshälfte gedreht, so dass sich die beiden Kupplungshälften in jeder beliebigen Stellung einrücken lassen. A known device of this type (see Swiss Patent No. 666 098) for coupling two parts, in particular shafts, has two toothed coupling halves. When switching such clutches, it can happen that the tooth tips of one coupling half meet the tooth tips of the other coupling half and the clutch cannot be engaged. In order to prevent this, in the known device the second coupling half is fastened both axially displaceably and rotatably with the aid of a non-self-locking thread against the force of a spring. When engaging the clutch, when the two coupling halves are pushed against each other, one of the coupling halves is rotated by the thread mentioned, so that the two coupling halves can be engaged in any position.

Mit der vorliegenden Erfindung soll nun die Ausbildung einer derartigen Kupplung vereinfacht werden, damit auch ohne das genannte Gewinde sich die beiden Kupplungshälften zuverlässig miteinander in Eingriff bringen lassen, ohne dass beim Aufeinandertreffen von Zahnspitzen der einen Kupplungshälfte auf Zahnspitzen der anderen Kupplungshälfte sich die Kupplung nicht einrücken lässt. With the present invention, the design of such a coupling is now to be simplified so that even without the thread mentioned, the two coupling halves can be reliably brought into engagement with one another without the coupling not engaging when tooth tips of one coupling half collide with tooth tips of the other coupling half leaves.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass Kanten der Nocken der einen Kupplungshälfte gegenüber Kanten der Nocken der anderen Kupplungshälfte derart geneigt sind, dass sich die Kanten der Nocken der einen Kupplungshälfte nur in einem Punkt mit den Kanten der Nocken der anderen Kupplungshälfte berühren, falls beim Einkuppeln der beiden Kupplungshälften die Kanten der Nocken der einen Kupplungshälfte gegen die Kanten der Nocken der anderen Kupplungshälfte stossen, und dass diese Kanten zur genannten Verschiebungsrichtung der Kupplungshälfte geneigt sind. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass sich die beiden Kupplungshälften in jeder beliebigen relativen Stellung zueinander einrücken lassen, ohne dass sich beim Aufeinandertreffen eines Nockens der einen Kupplungshälfte auf einen Nocken der anderen Kupplungshälfte sich die Kupplung nicht einrücken lässt, da sich die Kanten der einen Kupplungshälfte nur in einem Punkt mit einer Kante der anderen Kupplungshäifte berühren kann und zudem noch diese Kanten zur Verschieberichtung geneigt sind. According to the invention, this object is achieved in that edges of the cams of the one coupling half are inclined relative to edges of the cams of the other coupling half such that the edges of the cams of the one coupling half only touch the edges of the cams of the other coupling half at one point, if at Coupling of the two coupling halves abut the edges of the cams of one coupling half against the edges of the cams of the other coupling half, and that these edges are inclined to the direction of displacement of the coupling half. This device has the advantage that the two coupling halves can be engaged in any relative position to one another without the coupling not being able to engage when a cam of one coupling half meets a cam of the other coupling half, since the edges of the one coupling half can only touch at one point with an edge of the other coupling halves and these edges are also inclined to the direction of displacement.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäs-sen Vorrichtung zum Kuppeln zweier Teile ist im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt: An embodiment of the device according to the invention for coupling two parts is described in detail below with reference to the accompanying drawing. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch die beiden Kupplungshälften im ausgekuppelten Zustand; Figure 1 shows a section through the two coupling halves in the disengaged state.

Fig. 2 eine Ansicht der einen Kupplungshälfte mit ihren Kupplungsnocken und Fig. 2 is a view of a coupling half with its coupling cams and

Fig. 3 eine Ansicht der anderen Kupplungshälfte mit ihren Kupplungsnocken. Fig. 3 is a view of the other coupling half with its coupling cams.

Fig. 4 und 5 je eine perspektivische Darstellung der Kupplungsnocken. 4 and 5 are perspective views of the coupling cams.

Gemäss Fig. 1 dient die erfindungsgemässe Kupplung 10 zum Kuppeln eines Zahnradgetriebestranges, der sich aus einer Anzahl Zahnräder zusammensetzt. Ein Zahnrad 11 steht mit einem Zahnrad 12 in Eingriff. Dieses Zahnrad 12 kann mit Hilfe der Kupplung 10 mit einem weiteren Zahnrad 13 gekuppelt werden. Das Zahnrad 13 steht mit einem Zahnrad 14 in Eingriff, welches seinerseits über ein Zahnrad 15 mit einem Zahnrad 16 in Eingriff steht. Beim Einkuppeln der Kupplung 10 lässt sich somit durch das unterste Zahnrad 11 über die Zahnräder 12,13,14 und 15 das oberste Zahnrad 16 antreiben. 1, the clutch 10 according to the invention is used for coupling a gear train, which is composed of a number of gears. A gear 11 meshes with a gear 12. This gear 12 can be coupled with the aid of the clutch 10 to a further gear 13. The gear 13 is in engagement with a gear 14, which in turn is in engagement with a gear 16 via a gear 15. When the clutch 10 is engaged, the bottom gear 11 can be used to drive the top gear 16 via the gear wheels 12, 13, 14 and 15.

Die Kupplung 10 setzt sich aus zwei Kupplungshälften 17 und 18 zusammen. Die erste Kupplungshälfte 17 ist starr mit dem Zahnrad 12 verbunden und die zweite Kupplungshälfte 18 ist starr mit dem Zahnrad 13 verbunden. Die Kupplungshälfte 17 ist starr auf einer Welle 19 befestigt und die Kupplungshälfte 18 ist drehbar und verschiebbar auf dieser Welle 19 gelagert. Eine Feder 20 stützt sich einerseits auf einem ortsfesten Gehäuse 30 und andererseits an einem Flansch 31 der Kupplungshälfte 18 ab. Diese Feder 20 hat das Bestreben, die Kupplungshälfte 18 auf der Welle 19 nach links (in Fig. 1) zu schieben und dabei die beiden Kupplungshälften ausser Eingriff zu bringen. Eine nicht dargestellte Vorrichtung ermöglicht es, die beiden Kupplungshälften 17 und 18 entgegen der Kraft der Feder 20 miteinander in Eingriff zu bringen. The coupling 10 is composed of two coupling halves 17 and 18. The first coupling half 17 is rigidly connected to the gear 12 and the second coupling half 18 is rigidly connected to the gear 13. The coupling half 17 is rigidly attached to a shaft 19 and the coupling half 18 is rotatably and displaceably mounted on this shaft 19. A spring 20 is supported on the one hand on a stationary housing 30 and on the other hand on a flange 31 of the coupling half 18. This spring 20 tends to push the coupling half 18 on the shaft 19 to the left (in FIG. 1) and thereby disengage the two coupling halves. A device, not shown, makes it possible to bring the two coupling halves 17 and 18 into engagement with one another against the force of the spring 20.

Die Ausbildung dieser beiden Kupplungshälften 17 und 18 ist anhand der Fig. 2 und 3 noch näher erläutert. The formation of these two coupling halves 17 and 18 is explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

Gemäss Fig. 2 weist die erste Kupplungshälfte 17 vier Nocken 21 auf und gemäss Fig. 3 weist die zweite Kupplungshälfte 18 ebenfalls vier Nocken 22 auf. Diese Nocken 21 und 22 sind so gross, dass sie in die Lücken 23 und 24 zwischen den Nocken 21 und 22 hineinpassen. Wie in Fig. 2 und 3 angedeutet, erstreckt sich somit jeder Nocken 21 und 22 über einen Winkel von 45°. Jeder Nocken 21 und 22 weist eine dreieckige Stirnfläche 25 bzw. 26 auf. Wobei die Stirnfläche 25 mit einer Ecke radial nach innen gegen das Zentrum gerichtet ist und die andere Stirnfläche 26 mit einer Ecke radial nach aussen vom Zentrum weg gerichtet ist. Von dieser Ecke erstreckt sich somit bei der ersten Kupplungshälfte 17 eine Kante 27 radial nach innen gegen das Zentrum und bei der zweiten Kupplungshälfte 18 eine Kante 28 radial nach aussen vom Zentrum hinweg. 2, the first coupling half 17 has four cams 21 and, according to FIG. 3, the second coupling half 18 also has four cams 22. These cams 21 and 22 are so large that they fit into the gaps 23 and 24 between the cams 21 and 22. As indicated in FIGS. 2 and 3, each cam 21 and 22 thus extends over an angle of 45 °. Each cam 21 and 22 has a triangular end face 25 and 26, respectively. The end face 25 is directed radially inward towards the center with one corner and the other end face 26 is directed radially outward from the center with a corner. From this corner, an edge 27 thus extends radially inwards towards the center in the first coupling half 17 and an edge 28 extends radially outwards from the center in the second coupling half 18.

Die beiden Kanten 27 und 28 sind jedoch nicht exakt radial gerichtet, sondern weichen beim vorliegenden Ausführungsbeispiel um genau 5° von dieser radialen Richtung ab. However, the two edges 27 and 28 are not exactly radially directed, but in the present exemplary embodiment deviate by exactly 5 ° from this radial direction.

Gemäss Fig. 1 sind die Kanten 27 und 28 gegenüber einer zur Wellenachse 19 rechtwinklig angeordneten Ebene um jeweils 40° geneigt. According to FIG. 1, the edges 27 and 28 are inclined by 40 ° with respect to a plane arranged at right angles to the shaft axis 19.

Beim Einkuppeln der Kupplung 10 können im ungünstigsten Falle die Kanten 27 und 28 der beiden When the clutch 10 is engaged, the edges 27 and 28 of the two can in the worst case

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20 20th

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Kupplungshälften 17 und 18 gegeneinander stossen. Dank ihrer speziellen, soeben beschriebenen Anordnung werden sich die beiden Kanten 27 und 28 nur an einer Stelle, also an einem Punkte berühren. Dadurch werden die Kanten 27 und 28 aneinander gleiten, so dass die Nocken 21 der einen Kupplungshälfte 17 in die Lücken 24 der anderen Kupplungshälfte 18 gelangen und umgekehrt, die Nocken 22 der anderen Kupplungshälfte 18 gelangen in die Lücken 23 der ersten Kupplungshälfte 17. Coupling halves 17 and 18 butt against each other. Thanks to their special arrangement just described, the two edges 27 and 28 will only touch at one point, that is, at one point. As a result, the edges 27 and 28 slide against one another, so that the cams 21 of one coupling half 17 enter the gaps 24 of the other coupling half 18 and vice versa, the cams 22 of the other coupling half 18 reach the gaps 23 of the first coupling half 17.

Von den beschriebenen Kanten 27 und 28 erstrecken sich je zwei dachartig geneigte Flächen 29, auf denen die Nocken 21, 22 der einen Kupplungshälfte 17, 18 entlanggleiten, bis sie in die Lücken 23, 24 der anderen Kupplungshälfte 18, 17 hineingelangen. From the described edges 27 and 28 each extend two roof-like inclined surfaces 29, on which the cams 21, 22 slide along one coupling half 17, 18 until they get into the gaps 23, 24 of the other coupling half 18, 17.

Claims (1)

Patentanspruch Claim 1. Vorrichtung (10) zum Kuppeln zweier Teile (12, 13), insbesondere Wellen, mit zwei verzahnten Kupplungshälften (17, 18), von denen die eine Hälfte (18) axial verschiebbar ist und beim Einkuppeln Nocken (21) der einen Kupplungshälfte (17) in Lücken (24) zwischen den Nocken (22) der anderen Kupplungshälfte (18) eingreifen, dadurch gekennzeichnet,1. Device (10) for coupling two parts (12, 13), in particular shafts, with two toothed coupling halves (17, 18), of which one half (18) is axially displaceable and when coupling cams (21) of one coupling half (17) engage in gaps (24) between the cams (22) of the other coupling half (18), characterized in that - dass Kanten (27) der Nocken (21 ) der einen Kupplungshälfte (17) gegenüber Kanten (28) der Nocken (22) der anderen Kupplungshälfte (18) derart geneigt sind, dass sich die Kanten (27) der Nocken (21) der einen Kupplungshälfte (17) nur in einem Punkt mit den Kanten (28) der Nocken (22) der anderen Kupplungshäifte (18) berühren, falls beim Einkuppeln der beiden Kuppiungshälften (17, 18) die Kanten (27) der Nocken (21) der einen Kupplungshälfte (17) gegen die Kanten (28) der Nocken (22) der anderen Kupplungshäifte (18) stossen und- That edges (27) of the cams (21) of one coupling half (17) with respect to edges (28) of the cams (22) of the other coupling half (18) are inclined such that the edges (27) of the cams (21) only touch a coupling half (17) at one point with the edges (28) of the cams (22) of the other coupling halves (18) if, when coupling the two coupling halves (17, 18), the edges (27) of the cams (21) a coupling half (17) against the edges (28) of the cams (22) of the other coupling half (18) and - dass diese Kanten (27, 28) zur genannten Verschieberichtung geneigt sind.- That these edges (27, 28) are inclined to the direction of displacement. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 33rd