DE102017113908A1 - Claw coupling device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplungsvorrichtung (1) mit einer ersten Aufnahme (10) für ein erstes Antriebselement (2) und einer zweiten Aufnahme (14) für ein vom ersten Antriebselement (2) trennbares zweites Antriebselement (3), mit einer axial verschiebbaren Schiebemuffe (7), die eine Innenverzahnung (19) aufweist, mit einer Synchronnabe (8), die eine Außenverzahnung (18) aufweist und in radialer Richtung unterhalb der Schiebemuffe (7) angeordnet ist, und mit einem Kupplungskörper (9), der eine Außenverzahnung (24) aufweist, wobei die Innenverzahnung (19) der Schiebemuffe (7) in die Außenverzahnung (18) der Synchronnabe (8) eingreift und durch axiales verschieben in die Außenverzahnung (24) des Kupplungskörpers (9) eingreifbar angeordnet ist, und mit zumindest einem Axialanschlag mit dem die axiale Verschiebbarkeit der Schiebemuffe (7) begrenzt ist, der in die Innenverzahnung (19) der Schiebemuffe (7) integriert ist.The invention relates to a jaw coupling device (1) having a first receptacle (10) for a first drive element (2) and a second receptacle (14) for a second drive element (3) separable from the first drive element (2), with an axially displaceable sliding sleeve (10). 7), which has an internal toothing (19), with a synchronizing hub (8), which has an outer toothing (18) and is arranged in the radial direction below the sliding sleeve (7), and with a coupling body (9) which has an external toothing (8). 24), wherein the internal toothing (19) of the sliding sleeve (7) engages in the external toothing (18) of the synchronizing hub (8) and is arranged so as to be engageable by axial displacement in the external toothing (24) of the coupling body (9), and with at least one Axial stop with the axial displaceability of the sliding sleeve (7) is limited, which is integrated in the internal toothing (19) of the sliding sleeve (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplungsvorrichtung mit einer ersten Aufnahme für ein erstes Antriebselement und einer zweiten Aufnahme für ein vom ersten Antriebselement getrenntes zweites Antriebselement, mit einer axial verschiebbaren Schiebemuffe, die eine Innenverzahnung aufweist, mit einer Synchronnabe, die eine Außenverzahnung aufweist und in radialer Richtung unterhalb der Schiebemuffe angeordnet ist, und mit einem Kupplungskörper, der eine Außenverzahnung aufweist, wobei die Innenverzahnung der Schiebemuffe in die Außenverzahnung der Synchronnabe eingreift und durch axiales verschieben in die Außenverzahnung des Kupplungskörpers eingreifbar angeordnet ist, und mit zumindest einem Axialanschlag mit dem die axiale Verschiebbarkeit der Schiebemuffe begrenzt ist. The invention relates to a jaw coupling device having a first receptacle for a first drive element and a second receptacle for a second drive element separate from the first drive element, with an axially displaceable sliding sleeve having an internal toothing, with a synchronizer hub having an external toothing and in the radial direction below the sliding sleeve is arranged, and with a coupling body, which has an external toothing, wherein the internal toothing of the sliding sleeve engages in the external toothing of the synchronizer hub and is arranged engageable by axial displacement in the outer toothing of the coupling body, and with at least one axial stop with the axial displaceability of the Sliding sleeve is limited.
Um eine Allradzuschaltung zur realisieren gibt es mehrere Optionen die Drehzahlgleichheit zwischen den rotierenden Elementen herzustellen. Entweder wird eine klassische Sperrsynchronisierungseinheit verwendet oder es werden Klauenkupplungen zum Einsatz gebracht. Bei Klauenkupplungen ist im Gegensatz zur Sperrsynchronisierung kein Reibpacket vorhanden. Klauenkupplungen werden vorwiegend dort eingesetzt, wo die Differenzdrehzahl gering ist. Die Zuschaltung erfolgt durch axiales Verschieben der Schiebemuffe durch eine Aktuierungseinheit oder manuell. Beim Schaltvorgang wird die Schiebmuffe auf der Verzahnung der Synchronnabe) in Richtung auf und über den Kupplungskörper bis auf Endposition verschoben. Es ist notwendig den Schaltweg durch einen Axialanschlag zu begrenzen um die Position der Schiebemuffe sowie die Überdeckung zwischen Schiebemuffe und Kupplungskörper sicherzustellen. Das erfolgt häufig durch einen umlaufenden Bund am Kupplungskörper. Ein Kupplungskörperdesign mit umlaufendem Bund ist sintertechnisch nur mit höherem Aufwand herstellbar. In order to realize an all-wheel drive to realize there are several options to establish the speed equality between the rotating elements. Either a classic lock synchronization unit is used or jaw clutches are used. With jaw clutches, in contrast to the lock synchronization, no friction pack is present. Jaw clutches are mainly used where the differential speed is low. The connection is made by axial displacement of the sliding sleeve by an actuation unit or manually. When switching the sliding sleeve on the teeth of the synchronizer hub) in the direction of and over the coupling body is moved to the end position. It is necessary to limit the switching path by an axial stop to ensure the position of the sliding sleeve and the overlap between sliding sleeve and coupling body. This is often done by a circumferential collar on the coupling body. A clutch body design with a circumferential collar can be produced by sintering only with greater effort.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Klauenkupplungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der zumindest einzelne Bestandteile sintertechnisch wirtschaftlicher herstellbar sind. It is therefore the object of the invention to provide a jaw coupling device in which at least individual constituents can be produced more economically by sintering.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei der eingangs genannten Klauenkupplungsvorrichtung dadurch gelöst, dass der Axialanschlag in die Innenverzahnung der Schiebemuffe integriert ist. The object of the invention is achieved with the claw coupling device mentioned above in that the axial stop is integrated into the internal toothing of the sliding sleeve.
Mit dieser Ausführung der Schiebemuffe kann auf einen umlaufenden Bund am Kupplungskörper verzichtet werden. Die Herstellung des Kupplungskörpers mittels Sintertechnik kann damit vereinfacht werden. Zwar ist durch die Einbindung des Axialanschlags in die Innenverzahnung der Schiebemuffe diese komplexer in der Form, die Erhöhung der Komplexität ist aber aufgrund der bereits ohnehin im Vergleich mit einem einfachen Körper hohe Komplexität gering, sodass der Vorteil der einfacheren Herstellbarkeit des Kupplungskörpers überwiegt. Durch den Entfall des umlaufenden Bundes am Kupplungskörper wird zudem der Vorteil erreicht, dass die Bauraumlänge der Klauenkupplungsvorrichtung in axialer Richtung kürzer ist. Bei gleicher Bauraumlänge wie bei einer Klauenkupplungsvorrichtung mit umlaufenden Bund am Kupplungskörper kann eine höhere Überdeckung zwischen Schiebemuffe und Kupplungskörper erreicht werden, wodurch die Klauenkupplungsvorrichtung leistungsfähiger wird, d.h. dass höhere Drehmomente übertragen werden können. Durch den Axialanschlag in der Innenverzahnung der Schiebemuffe kann weiter erreicht werden, dass die Stoßbeanspruchung und die Axialkraft beim Schalten über die gesamte axiale Breite des Kupplungskörpers besser aufgenommen wird. With this embodiment of the sliding sleeve can be dispensed with a circumferential collar on the coupling body. The production of the coupling body by means of sintering technology can thus be simplified. Although the integration of the axial stop into the internal toothing of the sliding sleeve makes it more complex in terms of shape, due to the already high complexity in comparison to a simple body, the complexity is already high, so that the advantage of simpler manufacture of the coupling body is outweighed. Due to the omission of the circulating collar on the coupling body, the advantage is additionally achieved that the installation space length of the jaw coupling device is shorter in the axial direction. With the same installation space length as in a jaw coupling device with circumferential collar on the coupling body, a higher overlap between the sliding sleeve and the coupling body can be achieved, whereby the jaw coupling device is more efficient, i. that higher torques can be transmitted. By the axial stop in the internal toothing of the sliding sleeve can be further achieved that the impact stress and the axial force is better absorbed when switching over the entire axial width of the coupling body.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass über den Umfang der Innenverzahnung der Schiebemuffe mehrere Axialanschläge symmetrisch verteilt angeordnet sind. Es kann der Kraftfluss während des Kupplungsvorganges vergleichmäßigt werden. Insbesondere kann damit erreicht werden, dass die Stoßbeanspruchung und die Axialkraft beim Schalten über den gesamten Umfang des Kupplungskörpers besser verteilt wird. Zudem kann damit auch die sintertechnische Herstellbarkeit der Schiebemuffe verbessert werden, indem die Druckbeaufschlagung beim Pressen des Pulvers oder beim Kalibrieren einheitlicher ausgeführt werden kann. According to a preferred embodiment of the jaw coupling device can be provided that over the circumference of the internal teeth of the sliding sleeve a plurality of axial stops are arranged distributed symmetrically. It can be evened out the power flow during the coupling process. In particular, it can be achieved that the impact stress and the axial force is better distributed when switching over the entire circumference of the coupling body. In addition, the sintering technology manufacturability of the sliding sleeve can be improved by the pressurization during pressing of the powder or calibration can be performed uniformly.
In der bevorzugten Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Axialanschlag als Zahn der Innenverzahnung ausgebildet ist, wobei dieser Zahn in Umfangsrichtung betrachtet eine größere Zahnbreite aufweist, als die restlichen Zähne der Innenverzahnung, und in der Axialrichtung kürzer ist als die restlichen Zähne der Innenverzahnung. Es kann damit eine weitere Vereinfachung erreicht und damit die Geometrie der Schiebemuffe besser an die Sintertechnik angepasst werden. In the preferred embodiment of the jaw coupling device is provided that the at least one axial stop is formed as a tooth of the internal toothing, said tooth having a larger tooth width in the circumferential direction than the remaining teeth of the internal toothing, and in the axial direction is shorter than the remaining teeth internal gearing. It can thus achieve a further simplification and thus the geometry of the sliding sleeve can be better adapted to the sintering technique.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Zahnkopf des als Axialanschlag ausgebildeten Zahnes gerundet ausgebildet ist., wodurch die sintertechnische Herstellbarkeit der Schiebemuffe durch die Reduktion von scharfen Kanten und das damit verbundene Risiko von Ausbrüchen während des Pulverpressen bzw. beim Entformen des Grünlings aus der Matrize verbessert werden kann. Darüber hinaus kann damit auch die Verschiebbarkeit der Schiebmuffe verbessert werden. It may further be provided that the tooth tip of the tooth formed as an axial stop is rounded., Whereby the sintering technology manufacturability of the sliding sleeve by the reduction of sharp edges and the associated risk of outbreaks during powder pressing or during removal of the green compact from the die can be improved. In addition, so that the displaceability of the sliding sleeve can be improved.
Nach einer anderen Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Zähne der Außenverzahnung des Kupplungskörpers in der Axialrichtung sich verbreiternd ausgebildet sind. Es kann damit den Zähnen des Kupplungskörpers eine höhere Belastbarkeit für den Anschlag Schiebemuffe gegeben werden. According to another embodiment of the jaw coupling device can be provided that the teeth of the external teeth of the Coupling body are formed widening in the axial direction. It can thus be given to the teeth of the coupling body a higher load capacity for the stop sliding sleeve.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in vereinfachter Darstellung: Each shows in a simplified representation:
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and to transmit mutatis mutandis to the new situation in a change in position.
In
Die Klauenkupplungsvorrichtung
Zur drehfesten Verbindung des ersten Antriebselementes
Der Kupplungskörper
Die Synchronnabe
Die Synchronnabe
Die Außenverzahnung des Kupplungskörpers
Radial oberhalb der Synchronnabe
Die Schiebemuffe
Für die ausgekuppelte Stellung der Schiebemuffe
Um bei der Herstellung der Verbindung zwischen den beiden Antriebselementen
In den
Die Klauenkupplungsvorrichtung
Der Axialanschlag für die Begrenzung der axialen Verschiebbarkeit der Schiebemuffe
Beispielsweise kann der breitere Zahn
In Hinblick auf die axiale Länge des breiteren Zahnes
Die radiale Höhe des breiteren Zahnes
Wie insbesondere aus
Die Außenverzahnung
Der Boden der Ausnehmung
Im Wesentlichen kann die Ausnehmung
Anders als im Stand der Technik weist der Kupplungskörper
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Innenverzahnung
Wie insbesondere aus den
Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung
Alternativ oder zusätzlich dazu kann auf der Schiebmuffe
In
Bei dieser Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung
Die Synchronnabe
Eine Breite
Der Axialanschlag der Schiebemuffe
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Klauenkupplungsvorrichtung
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Klauenkupplungsvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Klauenkupplungsvorrichtung Claw coupling device
- 2 2
- Antriebselement driving element
- 3 3
- Antriebselement driving element
- 4 4
- Lager camp
- 5 5
- Drehachse axis of rotation
- 6 6
- Lager camp
- 7 7
- Schiebemuffe sliding sleeve
- 8 8th
- Synchronnabe synchronizer
- 9 9
- Kupplungskörper clutch body
- 10 10
- Aufnahme admission
- 11 11
- Mantelfläche lateral surface
- 12 12
- Planfläche plane surface
- 13 13
- Bundsteg gutter
- 14 14
- Aufnahme admission
- 15 15
- Mantelfläche lateral surface
- 16 16
- Steg web
- 17 17
- Mantelfläche lateral surface
- 18 18
- Außenverzahnung external teeth
- 19 19
- Innenverzahnung internal gearing
- 20 20
- Zahn tooth
- 21 21
- Umfangsrichtung circumferentially
- 22 22
- Zahnbreite tooth width
- 23 23
- Breite width
- 24 24
- Außenverzahnung external teeth
- 25 25
- Zahnkopf addendum
- 26 26
- Ausnehmung recess
- 27 27
- Planfläche plane surface
- 28 28
- Planfläche plane surface
- 29 29
- Teilbereich subregion
- 30 30
- Teilbereich subregion
- 31 31
- Breite width
Claims (5)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: ABP BURGER RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |