DE1625849C3

DE1625849C3 - Schaltbare Reibungskupplung, insbesondere für Bootsgetriebe

Info

Publication number: DE1625849C3
Application number: DE19671625849
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7990 Friedrichshafen Braun
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1967-12-01
Filing date: 1967-12-02
Publication date: 1981-08-13
Also published as: DE1625849A1; DE1625849B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare Reibungskupplung, insbesondere für Bootsgetriebe, wie sie beispielsweise durch die US-PS 32 03 525 bekannt ist.

Sie betrifft demnach eine schaltbare Reibungskupplung mit einem auf einer Welle ortsfest gelagerten Schaltmuffenträger und einem mit einer Schaltmuffe axial verschiebbaren, die eine Kupplungshälfte bildenden Reibring mit vorzugsweise kegeliger Reibfläche, der mit einer entsprechenden Reibfläche der auf der Welle frei drehbar gelagerten und mit dieser kraftschlüssig verbindbaren anderen Kupplungshälfte zusammenwirkt und der zur Selbstverstärkung der Kupplungsanpreßkraft mit Keilflächen versehen ist, auf die in Ausnehmungen des Schaltmuffenträgers an radialen Bolzen gelagerte Anpreßrollen auflaufen und wobei in radialen Bohrungen des Schaltmuffenträgers Federrasten eingesetzt sind, die in den Schaltstellungen der Kupplung in Ausdrehungen der Schaltmuffen eingreifen.

In Reibungskupplungen dieser Art ist es üblich, den Neigungswinkel der Keilflächen an dem Reibring so groß zu wählen, daß auch bei geglätteten Reibflächen noch ein ausreichendes Drehmoment übertragen wird. Diese Maßnahme führt aber zu einem harten schlagartigen Ansprechen der Kupplung und zu schlagartigen Belastungen der getriebenen Kupplungshälfte, so daß Brüche an den Reibringen oder an den Getriebeteilen der zugeordneten Kupplungshälfte auftreten können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die schlagartigen Beanspruchungen an den Reibringen der Kupplung und an den zugeordneten Getriebeteilen der Kupplungshälfte der Reibungskupplung zu vermeiden, wobei außerdem das Rutschmoment der Kupplung festgelegt sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Reibungskupplung zeichnet sich bei geringem Bauaufwand nicht nur durch ein gutes Betriebsverhalten aus, sondern vor allem ist gewährleistet, daß eine Beschädigung der Reibringe und anderer Getriebeglieder aufgrund eines zu hohen von diesen zu übertragenden Drehmoments weitgehend ausgeschlossen werden. Dadurch, daß die

ίο mit dem Reibring zusammenwirkende Kupplungshälfte entgegen der Kraft einer vorgespannten Feder axial verschiebbar ist und die Keilflächen der Reibringe unter einem sich stetig verändernden Auflaufwinkel geneigt sind, so daß bei einem Schaltvorgang die gemeinsame Tangente im Berührungspunkt an die Anpreßrollen und die Keilflächen dem jeweiligen Auflaufwinkel entspricht, wird nämlich erreicht, daß der Verstärkungsgrad der Servo-Kupplung groß gewählt werden kann, ohne daß dadurch das vorbestimmte Rutschmoment der Kupplung beeinflußt wird und daß eine gleichgewichtsabhängige Wegbegrenzung gebildet wird. Von der Neutralstellung ausgehend ist somit der Auflaufwinkel sehr klein und es ist nur eine entsprechend geringe Einschaltkraft erforderlich, während sich bei zunehmendem Beschleunigungsmoment die anzutreibende Kupplungshälfte durch die Axialkomponente entgegen der Kraft der Feder axial verschiebt bis zu einem Wert des Auflaufwinkels, der keine Verstärkung mehr hervorruft. Das in diesem Betriebszustand, in dem an der Berührungsstelle der Anpreßrollen an den Keilflächen des Reibrings Kräftegleichgewicht herrscht, übertragene Drehmoment entspricht dem Rutschmoment der Kupplung. Durch die Einstellung der Vorspannung der auf die anzutreibende Kupplungshälfte wirkenden Feder ist demnach die Höhe des Rutschmoments und damit die Höhe des übertragbaren Drehmoments der Kupplung bestimmt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die hierbei als Wechselkupplung ausgebildete und mit 1 bezeichnete Reibungskupplung besteht aus einem auf einer Welle 2 axial unverschiebbar und drehfest gelagerten Schaltmuffenträger 9, der zur kraftschlüssigen Verbindung der Welle 2 mit den beiden mittels ,..

Lager 5 und 6 drehbar auf der Welle 2 angeordneten ψ Zahnrädern 3 und 4 zusammenwirkt.

Die Zahnräder 3 und 4 sind jeweils mit einer kegeligen Reibfläche 7 und 8 versehen, gegen die die Reibringe 13 oder 14 mit ihren Reibflächen 15 bzw. 16 gepreßt werden können. Zum Anpressen der Ringe 13 und 14 an die Reibflächen 15 bzw. 16 dienen auf radial gerichteten Bolzen 17 drehbar gelagerte Anpreßrollen 18, die in Ausnehmungen der Reibringe 13 und 14 angeordnet sind und auf den diese Ausnehmungen begrenzenden Keilflächen 19 und 20 auflaufen.

Die Zahnräder 3 und 4 sind axial verschiebbar auf der Welle 2 gelagert, und zwar bei einer Verschiebung nach links bzw. rechts beim Auflaufen der Anpreßrollen 18 auf die Keilflächen 19 bzw. 20 entgegen der Kraft der Tellerfedern 23 oder 24. Die Federn 23 oder 24 stützen sich einerseits an den Lagern 21 und 22 der Welle 2 und andererseits an dem Wellenbund 25 bzw. 26 ab, so daß die Federn 23 und 24 in ihrem Federweg begrenzt sind und in der Neutralstellung somit nicht auf die Zahnräder 3 und 4 einwirken können, aber vorgespannt sind.

Um bei einer Verschiebung der auf dem Schaltmuffenträger 9 verschiebbar gelagerten Schaltmuffe 10, wobei die Federrasten 12 ausrasten und in eine der

Ausnehmungen 11 der Schaltmuffe 10 je nach Verschieberichtung eingreifen, das Rutschmoment der Kupplung und damit das von dieser zu übertragende Drehmoment in Abhängigkeit von dem jeweiligen Beschleunigungsmoment zu wählen, verlaufen die Keilflächen 19 und 20 der Reibringe 13 bzw. 14 mit einem sich stetig vergrößernden Auflaufwinkel. Zu diesem Zweck können die Keilflächen 19 und 20 kreisförmig, parabelförmig oder nach einer anderen geometrischen Kurve gekrümmt ausgebildet sein.

Wird die Schaltmuffe 10, um beispielsweise eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Welle 2 und dem Zahnrad 4 herzustellen, nach rechts verschoben, so wird der Reibring 14 über nicht dargestellte Zwischenglieder durch die Schaltmuffe 10 mit seiner Reibfläche 16 gegen die Reibfläche 8 des Zahnrads 4 gedrückt.

Sobald durch eine Mitnahme des Reibrings 14 eine Relativverdrehung gegenüber dem Schaltmuffenträger 9 eintritt, laufen die Anpreßrollen 18 auf der Keilfläche 20 auf, so daß eine selbsttätige Verstärkung der Anpreßkraft hervorgerufen wird. Das Zahnrad 4 wird dabei in Abhängigkeit von dem Beschleunigungsmoment geringfügig entgegen der Kraft der Federn 24 nach rechts verschoben, und zwar so weit, bis zwischen der Kraft der Federn 24 und der aus dem zugeordneten

ίο Auflaufwinkel der Keilfläche 20 erzeugten Anpreßkraft Gleichgewicht hergestellt ist Das in diesem Betriebszustand übertragbare Moment ist somit unabhängig von dem Reibwert der Reibflächen 8 und 16 und entspricht dem Rutschmoment der Kupplung 1, so daß Beschädigungen aufgrund eines zu hohen Moments an dem Reibring 14 auf diese Weise vermieden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Schaltbare Reibungskupplung, insbesondere für Bootsgetriebe, mit einem auf einer Welle ortsfest gelagerten Schaltmuffenträger und einem mit einer Schaltmuffe axial verschiebbaren, die eine Kupplungshälfte bildenden Reibring mit vorzugsweise kegeliger Reibfläche, der mit einer entsprechenden Reibfläche der auf der Welle frei drehbar gelagerten und mit dieser kraftschlüssig verbindbaren anderen Kupplungshälfte zusammenwirkt und der zur Selbstverstärkung der Kupplungsanpreßkraft mit Keilflächen versehen ist, auf die in Ausnehmungen des Schaltmuffenträgers an radialen Bolzen gelagerte Anpreßrollen auflaufen und wobei in radialen Bohrungen des Schaltmuffenträgers Federrasten eingesetzt sind, die in den Schaltstellungen der Kupplung in Ausdrehungen der Schaltmuffe eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Reibring (13, 14) kraftschlüssig zusammenwirkende Kupplungshälfte (3,4) in Einrückrichtung des Reibrings entgegen der Kraft einer zwischen zwei Anschlägen (21, 25; 22, 26) vorgespannten Feder, insbesondere einer Tellerfeder (23, 24), axial verschiebbar ist und daß die Keilflächen (19,20) des Reibrings (13, 14) nach einer Kurve mit einem sich stetig vergrößernden Auflaufwinkel verlaufen.