DE1140032B

DE1140032B - Klauenkupplung, insbesondere fuer Zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE1140032B
Application number: DEZ7395A
Authority: DE
Inventors: Georg Wimmer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1959-07-01
Filing date: 1959-07-01
Publication date: 1962-11-22

Description

Klauenkupplung, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe geeignete Klauenkupplung mit einem Muffenträger und einer axial verschiebbaren Schaltmuffe, deren Klauen durch eine Ringnut od. dgl. in zwei Klauenkränze getrennt sind, wobei die Klauenffanken des Kupplungskranzes sowie die Flanken des damit in Eingriff gelangenden einen Ktanzes der Kupplungsmuffe in Achsrichtung so geneigt sind, daß aus dem Kupplungsdrehmoment ein Axialschub an der Kupphingsmuffe in Einzückrichtung entsteht.
Durch stoßartige Belastungen kann, die Schaltmuffe aus der Kupplungsstellung springen. Um diese unter dem Namen » Gangspringen « bekannte Erscheinung zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen, die Kupplungsklauen, der Schaltmuffe mit hammerkopfartigen Vorsprüngen zu versehen, so daß diese sich an den Klauen des zu kuppelnden Teiles ein-haken. Des weiteren wurde eine Doppelschaltkupplung mit drei Klauenkränzen bekannt, von den-en der mittlere Kranz, der mit dem Schaltinuffenträger zusammenwirkt, parallele Zahnflanken aufweist, während die Zabnflanken der beiden äußeren Kupplungskränze derart geneigt ausgebildet sind, daß sie bei eingerückter Schaltmuffe eine Axialkraft in Einrückrichtung erzeugen. Dadurch wird bei dieser Kupplung zwar eine gewisse Sicherung gegen ungewolltes Ausrücken erzielt, eine zuverlässige formschlüssige Verriegelung wird auf diese Weise je- doch nicht erreicht.
Um auch bei Klauenkränzen, mit schrägen Flanken eine betriebsichere formschlüssige Verriegelung zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung bei einer Klauenkupplung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß die Flanken der Klauen des Schaltmuffenträgers sowie die, Flanken des: damit im Eingriff stehenden anderen Kranzes der Schaltrauffe mit etwa gleichem Neigungswinkel derart gegensinnig geneigt ausgebildet werden, daß bei eingerückter Kupplung der Klauenkranz des Muffenträgers in die Ringnut der Schaltmuffe einzutreten vermag.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Klauenkupplun,g ist in ihrer Baulänge kürzer als die vergleichbaren vorbekannten Kupplungen# weil die Klauen der Schaltmuffe hammerkopfartige Vorsprünge als Sicherung gegen das » Gangspringen « nicht aufweisen und dennoch eine formschlüssige Verriegelung der eingerückten Kupplung ergeben. Dies wirkt sich bei Anwendung der Kupplung in einem Zahnräderwechselgetriebe günstig auf die Baulänge des Getriebes aus, da zumeist mehrere derartiger Schaltkupplungen verwendet werden.
Außerdem gewährleistetdie erfindungsgemäßeAusbildung der Klauenkupplungen eine einwandfreie Sicherung gegen das » Gangspringen «, ohne daß dazu aufwendige Baumaßnahmen wie beiden vorbekannten Ausführungen erforderlich sind. Bei eingerückter Kupplung ist nämlich die Schaltmuffe gegenüber dem Muffenträger verdreht, so daß Klauenkanten der Schaltmuffe an Klauenkanten des Schaltrauffenträgers anstoßen, wodurch eine formschlüssige Sicherung gegen Ausrücken der Kupplung gegeben ist. Die gegensinnige Neigung der Kupplungsklauen bewirkt zwar einen gegensinnigen Axialschub an der Muffe, so daß die Axialkomponente der Umfangskräfte an den Kupplungsklauen und der Muffe sich aufheben, dies ist aber ohne weiteres zulässig und sogar erwünscht, da die Sicherung gegen Gangspringen formschlüssig ist. Die gegensinnigen Neigungen haben nämlich zugleich auch eine nach dem Gleichgewicht der Kräfte sich selbsttätig einstellende Fixierung der Schaltmuffe in der eingerückten Stellung zur Folge, und zwar in beiden axialen Richtungen, so daß die Schaltmuffe auch bei stark wechselnden Beanspruchungen immer wieder in, die Mittelstellung zurückgeführt wird.
Weitere Einzelheiten sind an Hand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kupplung in einem Zahnräderwechselgetriebe im Längsschnitt, Fig. 2 die zusammenwirkenden Kupplungsklauen nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab und Fig. 3 einen Zylinderschmitt durch die Kupplungsklauen nach Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein Teil eines Zahnräderwechselgetriebes dargestellt, wobei mit 1 die Getriebeausgangswelle und mit 2 eine Vorgelegewelle bezeichnet ist. Auf der Getriebeausgangswelle 1 sind mittels Nadellagem zwei Zahnräder 4 und 5 drehbar gelagert, die mit auf der Vorgelegewelle 2 drehfest angeordneten und zu einem Block vereinigten Zahnrädern 7 und 8 ständig im Eingriff stehen. Um die Zahnräder 4, 5 wechselweise mit der Getriebeausgangswelle 1 kuppeln zu können, sind sie mit je einem Kupplungsklauenkranz 9 bzw. 10 versehen, in den einer der beiden Klauenkränze 13 bzw. 14 einer auf einem Schaltmuffenträger 17 gelagerten und in dessen Klauenkränze 15 und 16 eingreifenden Schaltmuffe 12 einrückbar ist.
In Fig. 2 und 3 ist die erfidungsgemäße Ausbildung der miteinander zu kuppelnden Klauenkränze dargestellt. Die Schaltmuffe 12 und der Muffenträger 17 weisen je zwei durch eine Ringnut 18 bzw. 19 od. dgl. getrennte Klauenkränze 13, 14 und 15, 16 auf. Sowohl die Kupplungsklauen 9, 10 der Zahnräder 4, 5 als auch die Klauen 15, 16 des Muffenträgers 17 und die Klauen 13, 14 der Schaltrauffe 12 sind keilförmig ausgebildet, und zwar derart, daß die Klauen 13, 14 bzw- 15, 16 der Muffe 12 und des Muffenträgers 17 nach den Pingnuten 18 bzw. 19 hin verjüngt verlaufen, während die Verjüngung der Kupplungsklauen 9, 10 der Zahnräder 4, 5 jeweils entgegengesetzt gerichtet ist.
Durch die keilförmige Ausbildung der miteinander zu kuppelnden, Klauen sowie durch die Ringnuten 18, 19 ergeben sich Anschlagkanten 22, 23 bzw. 24, 25 und 216, 27 bzw. '28, 29. In der in Fig. 3 gezeigten Kupplungsstellung stoßen die Anschlagkanten 23 und 25 der Muffe 12 bzw. die Anschlagkanten 26 und 28 des Muffenträgers 17 aneinander und verhindern ein Herausspringen der Schaltmuffe 12 aus dem Klauenkranz 9 des Zahnrades 4. Wird die Muffe 12 bei Relativdrehung im Sinn eines Herausspringens beispielsweise nach rechts verschoben, so wirken, die keilförmigen Flanken des Muffenklauenkranzes 13 und des Kupplungsklauenkranzes 9 dieser unerwünschten Bewegung entgegen und führen die Schaltmuffe 12 wieder in ihre Kupplungsstellung zurück. Die gleiche Wirkungsweise ergibt sich, wenn die Schaltmuffe 12 in den Klauenkranz 10 des Zahnrades 5 eingerückt ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Klauenkupplung, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe, mit einem Muffenträger und einer axial verschiebbaren Schaltmuffe, deren Klauen durch eine Ringnut od. dgl. in, zwei Klauenkränze getrennt sind, wobei die, Klauenflanken des Kupplungskranzes sowie die Flanken des, damit in Eingriff gelangenden einen Kranzes der Kupplungsmuffe, in Achsrichtung so geneigt sind, daß aus dem Kupplungsdrehmoment ein Axialschub in Einräckrichtung an der Kupplungsmuffc entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Klauen (15) des Schaltmuffenträgers (17) sowie die Flanken des damit im Eingriff stehenden anderen Kranzes (14) der Schaltrauffe, (12) mit etwa gleichem Neigungswinkel gegen-sinnig geneigt sind, derart, daß bei eingerückter Kupplung der Klauenkranz (15) des Muffenträgers (17) in die Ringnut (18) der Schaltrauffe, (12) einzutreten vermag. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften, Nr. 436 232, 738 515, 970 949; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1749 827; USA,-Patentschrift NT. 2 535 388.