DE1098825B

DE1098825B - Kraftschluessige und ausrueckbare Kupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1098825B
Application number: DED31497A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Burckhardt; Dr-Ing Kurt Enke
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-09-17
Filing date: 1959-09-17
Publication date: 1961-02-02
Also published as: GB900436A

Description

Kraftschlüssige und ausrückbare Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine kraftschlüssige und ausrückbare Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei an einem Kupplungsteil ein mit Reibflächen versehener bzw. verbundener, zum kraftschlüssigen Eingriff axial verschiebbarer Teil angeordnet und mit ihm über Schrägflächen zum Erzeugen eines in Eingriffsrichtung wirkenden Axialschubes aus dem Drehmoment verbunden ist, wobei dem axial verschiebbaren Teil bzw. dem anderen Kupplungsteil ein begrenzt drehbarer Gleichlaufring zugeordnet ist, der den kraftschlüssigen Eingriff der beiden Kupplungsteile erst bei Gleichlauf freigibt und der an ihm b@zw. am anderen Kupplungsteil durch geneigte Sperrflächen an den einander zugekehrten Stirnseiten abgestützt ist.
Kraftschlüssige Kupplungen der vorstehend erwähnten Art sind als Synchronisier-Kupplungen für Kraftfahrzeug-Getrie#be bereits Gegenstand eines älteren Patents. Bei einer solchen Ausführungsform sind die Sperrflächen als durchgehende Sinuskurvenbahnen an beiden Teilen, z. B. am Gleichlaufring und am anderen Kupplungsteil, ausgebildet. Dadurch entsteht in der Sperrstellung - wobei also .die Sinuskurvenbahnen nahe ihren oberen Umkehrpunkten aneinander anliegen - ein verhältnismäßig großes Umfangsspiel und in der Kraftschlußstellung ebenfalls ein entgegen der Eingriffsrichtung wirkender Axialschuh, der durch den von den Schrägflächen am axial verschiebbaren Teil erzeugten Axialschub überbrückt werden muß.
Die Erfindung hat eine Verbesserung dieser Kupplungen und .die Vermeidung .der genannten Mängel zur Aufgabe. Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß bei den eingangs erwähnten Kupplungen die Sperrflächen am Gleichlaufring und an dem ihn tragenden Teil als an sich bekannte Klauen mit schrägen Spitzen an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten ausgebildet sind. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß das Umfangsspiel in .der Sperrstellung auf einen geringen Betrag herabgesetzt und in der Eingriffsstellung kein Axialschub mehr erzeugt wird.
Es sind zwar Kupplungen mit Klauen mit Schrägflächen an sich bekannt. Jedoch handelt es sich dabei immer um formschlüssige Kupplungen und auch solche, bei denen kein Axialschub aus dem Drehmoment erzeugt wird. Das .der Erfindung zugrunde liegende Problem liegt also, (bei diesen `bekannten Kupplungen nicht vor.
Bei einer vornehmlich für Synchronisier-Kupplungen in einem Kraftfahrzeuggetriebe bestimmten Ausführungsform nach der Erfindung sind die Klauenstirnseiten am GleichIaufring und an dem ihn tragenden Teil in an sich bekannter Weise symmetrisch pfeilförmig ausgebildet. Für die Verwendung bei Hauptkupplungen an Kraftfahrzeugen kann zweckmäßig eine der Pfeilflächen eine andere Neigung aufweisen als die andere.
Die Klauen sowie die Lücken zwischen ihnen haben zweckmäBigerweise eine derart axiale Tiefe, daß in .der Kraftschlußstellung beider Kupplungsteile die achsparallelen Klauenflanken aneinander anliegen. Dadurch tritt in der Kraftschlußstellung kein Axialschub mehr auf.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der kraftschlüssigen und ausrückbaren Kupplung nach der Erfindung dargestellt. -Es zeigt Fig. 1 den schematischen Aufbau einer kraftschlüssigen Kupplung, Fig. 2 die Klauen der Kupplung nach der Erfindung in der Eingriffsstellung und Fig. 3 die Klauen nach Fig. 2 in der Sperrstellung. Nach Fig. 1 dient die Kupplung als Synchronisier-und Schaltkupplung in einem Kraftfahrzeug-Wechselgetrie#be. Sie kann in ähnlicher Weise als Hauptkupplung für Kraftfahrzeuge ausgebildet sein. Auf einer treibenden Welle 10 ist ein Zahnrad 11 drehbar gela-@gert. Eine Schaltmuffe 12 ist axial beweglich und mit der treibenden Welle 10 über die Zapfen 13 und 14 zur Mitnahme in Drehrichtung verbunden. An diesen Zapfen sind achsparallele Flächen 15 und Neigungsflächen 16 vorgesehen, die einen in Eingriffsrichtung wirkenden Axialschub aus dem Drehmoment erzeugen.
Die Schaltmuffe 12 hat eine Innenkonusfläche 17, die zugleich für die Erzeugung des Gleichlaufes und für den Kraftschluß dient. Es kann auch j e eine Bonusfläche für Gleichlauf und Kraftschluß vorgesehen sein. Außerdem kann, insbesondere bei Hauptkupplungen, die kraftschlüssige Eingriffsfläche auch achsnormal, d. h. nach Art an sich bekannter Kupplungsscheiben, ausgebildet sein.
Das Zahnrad 11 bildet die andere Kupplungshälfte und steht mit einem nicht mehr dargestellten anderen Zahnrad auf einer Vorgelegewelle in ständigem Eingriff. Dem Zahnrad 11 ist ein Gleichlaufring 18 zugeordnet, der eine Außenkonusfläche 19 aufweist, welche ebenfalls für Kraftschluß und Gleichlauf bestimmt ist. Hier gilt sinngemäß das, was vorstehend bezüglich der Schaltmuffe ausgeführt wurde. Der Gleichlaufring 18 wird durch nicht dargestellte Federn stets in Richtung auf die Schaltmuffe 12 vorgespannt. Sein axialer Hub gegenüber dem Zahnrad 11 und auch seine Drehung ihm gegenüber ist begrenzt.
Am Zahnrad 11 und am Gleichlaufring sind gemäß Fig. 2 Klauen 20 und 21 angeordnet, die ineinander eingreifen. Die einander gegenüberliegenden Stirnseiten 22 und 23 -der Klauen beider Klauenkränze sind symmetrisch pfeilförmig ausgebildet. Sie bilden die Sperrflächen zwischen den beiden Teilen 18 und 11, wobei man es in der Hand hat, durch symmetrische oder auch unsymmetrische Ausbildung der Winkel der Pfeilflächen derselben Klaue verschiedene AxialschÜbe bei den beiden Drehrichtungen zu erzeugen.
In der in Fig.2 dargestellten Stellung stehen die Klauen 20 und 21 miteinander im Eingriff und liegen mit ihren achsparallelen Flanken 24 aneinander an. Bei der dargestellten Ausführungsform - wobei die Konusflächen 17 und 19 zugleich auch :die Kraftschlußfläohen darstellen - übernehmen die Flanken 24 auch die Drehmomentübertragung in Hintereinanderschaltung zum Kraftschluß. Dies ist aber dann nicht der Fall, wenn für den Kraftschluß noch eine besondere Konusfläche oder sonstige Eingriffsfläche am Zahnrad 1i vorgesehen ist.
Fig. 3 zeigt den Gleichlaufring 18 in der Sperrstellung. Hierbei liegen die Klauen 20.und 21 mit ihren geneigten Stirnflächen 22 und 23 aneinander an und erzeugen -die Abweiskraft. Die Darstellung läßt klar erkennen, daß das Umfangsspiel 25 bei Drehrichtungswechsel sehr klein ist. Es kann etwa gleich groß sein wie der axiale Hub 26 des Gleichlauf ringes.
Aus den zuletzt genannten Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, 4aß in der Eingriffsstellung auf ,den Gleichlaufring kein .aus den Sperrflächen resultierender Axialschüb mehr wirkt. Es kann ferner zweckmäßig sein, .die Pfeilspitzen 27 an beiden Teilen achsnormal abzuflachen, um in der Eingriffsstellung eine bessere Anlage am anderen Teil zu erzielen"da ja mit diesen Flächen der Achsschub aus den Zapfen 13 und 14 aufgenommen werden muß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kraftschlüssige und ausrückbare Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei an einem Kupplungsteil ein mit Reibflächen versehener bzw. verbundener, zum kraftschlüssigen Eingriff axial verschiebbarer Teil angeordnet und mit ihm über Schrägflächen zum Erzeugen eines in Eingriffsrichtung wirkenden Axialschubes aus dem Drehmoment verbunden ist, wobei dem axial verschiebbaren Teil bzw. dem anderen Kupplungsteil ein begrenzt drehbarer Gleichlaufring zugeordnet ist, der den kraftschlüssigen Eingriff der beiden Kupplungsteile erst bei Gleichlauf freigibt und der an ihm bzw. am anderen Kupplungsteil durch geneigte Sperrflächen an den einander zugekehrten Stirnseiten abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrflächen am Gleichlaufring (18) und an dem ihn tragenden Teil (11) als an sich bekannte Klauen (20, 21) mit schrägen Spitzen an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten (22, 23) ausgebildet sind.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenstirnseiten (22, 23) am Gleichlaufring (18) und an dem ihn tragenden Teil (11) in an sich bekannter Weise symmetrisch pfeilförmig ausgebildet sind.
3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei pfeilförmiger Ausbildung der Stirnseiten an derselben Klaue eine Pfeilfläche eine andere Neigung hat als die andere.
4. Kupplung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 und 3, gekennzeichnet durch eine derartige axiale Tiefe der Klauen (20, 21) und der Lücken zwischen ihnen, daß in der Kraftschlußstellung beider Kupplungsteile die achsparallelen Klauenflanken (24) zur Kraftübertragung ohne Erzeugung eines abweisenden Axialschubes aneinander anliegen.
5. Kupplung nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeilspitzen (27) zur Aufnahme des Axialschubes an ihren Stirnseiten in an sich bekannter Weise achsnormal abgeflacht sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr: 1025 734; britische Patentschrift Nr. 261488; USA.-Patentschrift Nr. 1866 614. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1053 947.