DE2537495C3 - Kupplungsnabe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsnabe aus einem Paar ringförmiger zylindrischer Elemente, die eine Stirnwand an ihrem Ende haben und an ihren jeweiligen Stirnwänden axial miteinander ausgerichtet sind, und mit Keilen auf ihrem äußeren Umfang für eine Synchronisiereinrichtung mit einer Ausgangswelle, auf der die Kupplungsnabe sitzt, einem angetriebenen Zahnrad mit Zahnradkeilen, das auf der Ausgangswelle relativ zu dieser drehbar montiert ist, und einer Schiebemuffe, die relativ zur Ausgangswelle in deren Axialrichtung verschiebbar ist und Keile aufweist, die mit den Keilen der Kupplungsnabe auf deren äußeren Umfang und ferner mit den Zahnradkeilen des angetriebenen Zahnrades in Eingriff bringbar sind.

Bei einer solchen aus der US-PS 25 71 474 bekannten Kupplungsnabe sind die beiden Elemente so auf der Ausgangswelle angeordnet, daß das eine Element eine begrenzte Drehbewegung gegenüber der Ausgangswel-Ic und auch gegenüber dem anderen Element ausführen kann. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Keile auf der inneren Umfangsfläche des einen Elementes etwas kleiner gemacht werden als die zugeordneten Keile auf der Ausgangswelle, so daß dieses Element mit einem gewissen Spiel mit der Ausgangswelle in Eingriff steht. Dieses Spiel führt aber zu einer unnötig großen Geräuschentwicklung, die bei einer Verwendung einer solchen Synchronisiereinrichtung in Fahrzeugen durch die von außen auf die Synchronisiereinrichtung übertragenen Schwingungen noch verstärkt wird. Außerdem ist die Fertigung der beiden Elemente mit den unterschiedlichen Keilabmessungen aufwendig und teuer.

Aus der US-PS 17 15 077 ist eine Synchronisiereinrichtung bekannt, die eine die Ausgangswelle umfassende Hülse aufweist, die in axialer Richtung geschlitzt ist und auf ihrer äußeren Umfangsfläche zwei Keile aufweist, die mit der Innenverzahnung eines in axialer Richtung verschiebbaren Zahnrades in Eingriff gelangen können. Dieses Zahnrad drückt außerdem auf an dem Längsschlitz der Hülse vorgesehenen Flansche, so daß die Hülse in radialer Richtung von dem Zahnrad zusammengedrückt wird, wenn dieses über die Hülse geschoben ist, wodurch die Hülse in Reibungseingriff mit der Ausgangswelle gelangt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplungsnabe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie ohne die üblichen Gieß- oder Schmiedeverfahren und aufwendiges Nachbearbeiten herzustellen ist.

Bei einer Kupplungsnabe der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Elemente aus Metallblech bestehen und ihre Form und Keile auf ihrer äußeren und inneren Umfangsfläche durch Preßformen erhalten haben und daß die Elemente über ihre Stirnwände fest miteinander verbunden sind.

Bei der neuen Kupplungsnabe werden die beiden Elemente aus Blech durch Preß- oder Tiefziehverfahren geformt und anschließend an ihren Stirnseiten z. B. durch Punktschweißen fest miteinander verbunden. Die beiden Elemente der Kupplung führen also keine Relativbewegung zueinander aus. Über die an der inneren Umfangsfläche der beiden Elemente geformten Keile sind die Elemente formschlüssig mit der Ausgangswelle verbunden, die auf ihrer Mantelfläche entsprechende Keile aufweist. Die Keile der Kupplungsnabe greifen dabei in die Keile der Ausgangswelle ohne ein eine Relativbewegung zwischen Kupplungsnabe und Ausgangswelle zulassendes Spiel ein, so daß Verschleiß und Geräuschentwicklung sehr gering sind. Da die beiden Elemente der Kupplungsnabe an ihren Stirnseiten fest miteinander verbunden sind, kann in diesen Stirnseiten auch keine plastische Verformung auftreten, die bei der bekannten Kupplungsnabe durch die Relativbewegung des einen Elementes gegenüber dem anderen Element auftritt. Eine solche plastische Verformung führt bei der bekannten Kupplungsnabe zu Gratbildungen an den Stirnflächen, die radial nach außen wandern und in den Eingriffsbereich der Keile hineinstehen. Ein weiches Eingreifen der Keile der Schiebemuffe ist beim Synchronisieren daher nicht

mehr gewährleistet. Hie Muterialko.sten einer Kupplungsnabe der erfindungsgemäßen Konstruktion sind aufgrund der Tatsache, daß die Kupplungsnabe aus billigem Metallblech gefertigt wird, recht niedrig im Vergleich zu den Materialkosten herkömmlicher Kupplungsnaben. Ferner sind die Herstellungskosten einer solchen Kupplungsnabe wesentlich niedriger als die Herstellungskosten herkömmlicher Kupplungsnaben, da die Elemente, die die Kupplungsnabe bilden, durch eine äußerst günstige Preßbearbeit.ng, die für Massenproduktion geeignet ist, in ihre Form gebracht werden. Ferner hat die neue Kupplungsnabe geringes Gewicht, so daß ihre träge Masse gering ist und Leitungsverluste im Getriebe dadurch verhindert werden können.

Bei einer erfindungsgemäßen Kupplungsnabe gemäß einer ersten Ausführungsform ist der äußere Durchmesser jedes dieser Elemente so bemessen, daß er von dem Ende mit der Stirnwand zum anderen Ende ohne Stirnwand gleichmäßig abnimmt.

Jedes Element eines Paares ringförmiger zylindrischer Elemente, das die Kupplungsnabe bildet, hat also eine solche Form, daß sein äußerer Durchmesser, d. h. der äußere Durchmesser an den radial äußeren Endflächen der äußeren Keile auf der äußeren Umfangsfläche des Elementes, an einem Ende am kleinsten und am anderen Ende am größten ist, wobei das Element lediglich eine Stirnwand an seinem Ende mit dem größten Durchmesser hat. Daher hat jedes Element äußerlich ein kegelstumpfförmiges Aussehen mit geringer, axialer Schräge bzw. Neigung. Diese zwei Elemente werden an ihren Enden mit dem großen Durchmesser und der Stirnwand fest miteinander verbunden. Auf diese Weise ergibt sich eine Kupplungsnabe mit im wesentlichen tonnenförmigem Aussehen, bei der der äußere Durchmesser in der Längsmiue am größten und an den entgegengesetzten Enden am kleinsten ist.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsnabe sieht vor, daß die zwei Elemente eines Paares an ihren jeweiligen Stirnwänden in solcher Beziehung fest miteinander verbunden sind, daß die äußeren Keile eines der Elemente nicht auf geraden Linien mit den entsprechenden Keilen des anderen Elementes ausgerichtet bzw. relativ zu diesen versetzt sind.

Bei dieser Kupplungsnabe sind die äußeren Keile in der Längsmitte der Kupplungsnabe etwas gegeneinander versetzt, so daß die äußeren Keile der zwei Elemente nicht auf der jeweils gleichen Geraden liegen. Auf diese Weise wird eine Kraft, die eine zufällige Selbstentkupplung der Zahnräder verhindert zwischen den äußeren Keilen der Kupplungsnabe und den Zahnradkeilen des angetriebenen Zahnrades oder den Keilen der Schiebemuffe erzeugt, wenn die äußeren Keile der Kupplungsnabe über die Keile der Schiebemuffe in Verbindung mit den Zahnradkeilen des angetriebenen Zahnrades stehen. Auch diese Kupplungsnabe hat den Vorteil, daß ihre Herstellungskosten wesentlich niedriger als die einer herkömmlichen, geschmiedeten Kupplungsnabe sind, die eine zufällige Selbstentkupplung der Zahnräder wirksam verhindern kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 4 und 5.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der neuen Kupplungsnabe,

F i g. 2 einen Axialschnitt gemäß III! in I·' i g. I₁

F i g. J einen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform der neuen Kupplungsnabe,

F i g. 4 einen Axialschnitt einer dritten Ausführungsform der neuen Kupplungsnabe,

F i g. 5 einen Axialschnitt einer vierten Ausführungsform der neuen Kupplungsnabe,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch Teile eines Synchrongetriebes, das mit der neuen Kupplungsnabo ausgerüstet ist,

F i g. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung von Teilen der in Fig. 6 dargestellten Synchronisiereinrichtung, wobei die in F i g. 3 dargestellte Kupplungsnabe benutzt wird,

F i g. 8 eine vergrößerte, ausschnittsweise Schnitldargestellung gemäß VIII-VlII in Fig. 7, die zeigt, wie zwischen den Keilen der Kupplungsnabe und den Keilen der Schiebemuffe eine Kraft erzeugt wird, die eine zufällige Selbstentkupplung der Zahnräder verhindern kann;

F i g. 9 eine F i g. 8 ähnliche Darstellung, die zeigt, wie zwischen den Keilen der Kupplungsnabe und den Keilen der Schiebemuffe eine Kraft erzeugt wird, die eine zufällige Selbstentkupplung der Zahnräder verhindern kann, wenn die in Fig. 4 dargestellte Kupplungsnabe bei dem in Fig. 6 dargestellten Synchrongetriebe verwendet wird;

Fig. 10 eine Fig.8 ähnliche Darstellung, die zeigt, wie zwischen den Keilen der Kupplungsnabe und den Keilen der Schiebemuffe eine Kraft erzeugt wird, die eine zufällige Selbstentkupplung der Zahnräder verhindern kann, wenn die in Fig. 5 dargestellte Kupplungsnabe bei dem in Fig.6 dargestellten Synchrongetriebe benutzt wird; und

Fig. 11 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Kupplungsnabe mit einer darin montierten Keilfeder.

Im folgenden wird auf die F i g. 1 und 2 eingegangen, die eine erste Ausführungsform der neuen Kupplungsnabe darstellen. Eine mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Kupplungsnabe wird erhalten, indem ein ringförmiges zylindrisches Element 20 stirnseitig mit einem anderen ringförmigen zylindrischen Element 20 unter Bildung eines Paares fest zusammengefügt wird (siehe Fig.2). Zum festen Verbinden dieser zwei Elemente 20 miteinander können zahlreiche, verschiedene Verfahren angewendet werden, zu denen Schweißen und Nieten gehören. Jedes Element weist an seinem einen Ende eine Stirnwand 24 auf und ist mit äußeren Keilen 21, die in Axialrichtung auf der äußeren Umfangsflächen verlaufen, und inneren Keilen 22 versehen, die in Axialrichtung auf der inneren Umfangsfläche verlaufen. Ferner sind in der äußeren Umfangsfläche und der Stirnwand 24 eines jeden Elementes 20 mehrere Schiebekeilnuten 23 in gleichen Abständen ausgebildet. Auch sind am äußeren Umfang jedes Elementes nach innen umgebogene Abschnitte 25 der äußeren Keile 21 ausgebildet, wobei sich diese Abschnitte auf beiden Seiten der Schiebekeilnuten 23 erstrecken. Der umgebogene Abschnitt 25 ist in Radialrichtung des Elementes nach innen gebogen und dient zum Eingriff mit einer noch zu beschreibenden Keilfeder.

Jedem Element 20 wird die ringförmige zylindrische Form durch Tiefziehen eines Metallbleches in einer Presse gegeben, wobei die äußeren Keile 21, die inneren Keile 22 und die Stirnwand 24 bei diesem Tiefziehvor-

gang ausgebildet werden. Die Breite dieser Keile ist über die gesamte axiale Länge jedes Elementes 20 konstant.

Ein Paar solcher ringförmiger zylindrischer Elemente 20 mit einer Stirnwand 24, die in der Regel durch einen Preßformvorgang ihre ringförmige zylindrische Form erhalten und mit den Keilen auf der inneren und der äußeren Umfangsfläche versehen werden, wird an den jeweiligen Stirnwänden 24 fest verbunden, beispielsweise durch Schweißen. Dadurch wird eine fertige Kupplungsnabe erhalten, deren Konstruktion in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Beim Verbinden der zwei in F i g. 2 dargestellten Elemente 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist es notwendig, diese zwei Elemente 20 in solcher Beziehung anzuordnen, daß die auf der äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche eines der Elemente 20 ausgebildeten äußeren Keile 21 bzw. inneren Keile 22 auf geraden Linien mit den entsprechenden Keilen auf der äußeren Umfangsfläche bzw. der inneren Umfangsfläche des anderen Elementes 20 ausgerichtet sind.

Die auf diese Weise hergestellte Kupplungsnabe 10 wird auf einer Ausgangswelle einer Synchronisiereinrichtung so montiert, daß die inneren Keile 22 der Kupplungsnabe in Eingriff mit Keilen auf der äußeren Umfangsfläche der Ausgangswelle stehen.

Eine zweite Ausführungsform der neuen Kupplungsnabe ist in F i g. 3 dargestellt, wobei diese Ausführungsform eine teilweise Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Kupplungsnabe ist. Diese Abwandlungen dienen dazu, eine Kupplungsnabe zu schaffen, die auch eine zufällige Selbstentkupplung der Zahnräder in einer Synchronisiereinrichtung wirksam verhindern kann.

Bei der in Fig.3 dargestellten zweiten Ausführungsform werden die ringförmigen zylindrischen Elemente 30 der Kupplungsnabe durch Tiefziehen von Metallblech geformt, wie dies auch bei den in den F i g. 1 und 2 dargestellten Elementen 20 der Fall ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist jedoch der äußere Durchmesser am offenen Ende eines jedes Elementes 30 kleiner als der äußere Durchmesser am Ende mit der Stirnwand. Zwei solche Elemente 30 mit kegelstumpfförmiger Form werden an ihren Enden mit dem größeren Durchmesser zu einer Kupplungsnabe 11, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist, fest miteinander verbunden, wobei ihre jeweiligen Stirnwände aneinander anliegen. Diese Kupplungsnabe 11 hat äußerlich im wesentlichen die Form einer Tonne, da der Außendurchmesser bei den in Radialrichtung äußeren Endflächen äußerer Keile 31 eines jeden Elementes 30 von einem Ende zum anderen Ende gleichmäßig abnimmt. Auch bei dieser Kuppliingsnabe 11 ist die Breite der äußeren Keile 31 wie bei der in Fig. 2 dargestellten Kuppliingsnabe !0 konstant. Die in Fig.3 dargestellte Kupplungsnabc Il zeichnet sich dadurch aus, daß das in Radinlrichiung äußere Ende der äußeren Keile 31 bezüglich der Achse der Kupplungsnabe 11 in ein Synchrongetriebe eingebaut ist, wird daher an den Eingriffsabschnitten zwischen den äußeren Keilen 31 der Kupplungsnabe 11 und den Keilen einer Schiebemuffe eine Kraft erzeugt, die versucht, einer Verschiebung der Schicbcmuffc aus einer Keileingriffstcllung mit Zahnrudkcilcn entgegenzuwirken, wie dies noch unter Bezugnahme aus F i g. 8 crlttutcrt werden wird.

Bei den zuvor beschriebenen beiden Ausführungsformen werden zur Bildung einer Kupplungsnabc zwei Elemente stirnseitig fest miteinander verbunden, die genau gleiche Form und Größe haben. Bei diesen zwei Ausführungsformen fluchten die äußeren Keile und die inneren Keile eines der Elemente notwendigerweise mit den entsprechenden Keilen dc*^c anderen Elementes.

Gemäß einer in F i g. 4 dargestellten, dritten Ausfüh-

rungsform besteht eine Kupplungsnabe 12 aus zwei

ringförmigen zylindrischen Elementen 4OA und 405, die an ihren jeweiligen Stirnwänden in solcher Beziehung

fest miteinander verbunden sind, daß äußere Keile 41/4 des Elementes 4OA nicht mit äußeren Keilen 41ßdes

ίο Elementes 40ß fluchten. Dabei ist jedoch zu beachten,

daß die äußeren Keile 41A und 41ß dann nicht in Axialrichtung miteinander fluchten, wenn die zwei

Elemente 40A und 40ß stirnseitig so fest miteinander verbunden sind, daß innere Keile 42A des Elementes 4OA mit inneren Keilen 42ß des Elementes 40ß ausgerichtet sind. Bei dieser Kupplungsnabe 12 besteht

an der Verbindungsstelle der zwei Elemente 4OA und

40 ß aji der Stelle, an der die axiale Endfläche eines jeden

der äußeren Keile 41A des Elementes 4OA mit der axialen Endfläche des entsprechenden Keiles der

äußeren Keile 41B des Elementes 40ß verbunden ist, eine Versetzung. Diese Versetzung dient dazu, eine

zufällige Selbstentkupplung einer Schiebemuffe aus der

Keileingriffsstellung mit Zahnradkcilen in einer Synchronisiereinrichtung zu verhindern.

Gemäß einer in F i g. 5 dargestellten, vierten Ausführungsform besteht eine Kupplungsnabe 13 aus zwei ringförmigen zylindrischen Elementen 5OA und 50ß, wobei bei jedem dieser Elemente der äußere Durchmesser am geschlossenen Ende größer als am offenen Ende ist, wie dies auch beim in F i g. 3 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Bei dieser vierten Ausführungsform sind die äußeren Keile 51A und 51£ des jeweiligen Elementes 5OA bzw. 50ß nicht miteinander ausgerichtet, wenn die zwei Elemente 50A und 50£ an ihren jeweiligen Stirnwänden fest miteinander verbunden sind. Bei dieser Kupplungsnabe 13 bestehl eine Versetzung an der Verbindungsstelle zwischen der äußeren Keilen 51A und 51 ß, wie dies auch bei dei dritten, in Fig.4 dargestellten Ausführungsform dei Fall ist.

F i g. 6 zeigt ein Synchrongetriebe, bei dem eine der ir

den Fig.2 bis 5 dargestellten Kupplungsnaben

beispielsweise die in F i g. 3 dargestellte Kupplungsnabt

11, eingebaut ist. Die inneren Keile 32 der Kupplungsna

be 11 stehen in Keileingriff mit äußeren Keilen eine:

Ausgangswelle 3. Die äußeren Keile 31 der Kupplungs nabe 11 stehen in Eingriff mit inneren Keilen 4A einei

Schiebemuffe 4, die in Axialrichtung verschoben werdet

kann. Ein angetriebenes Zahnrad 5 ist drehbar auf de

Ausgangswclie 3 gelagert und auf einem Teil seine

konischen Abschnitts 6 mit Zahnradkeilcn 7 verseher Ferner sitzt auf einem anderen Teil des konischei Abschnitts 6 des angetriebenen Zahnrads 5 eil

Synchronring 9. Schiebekeile 14 sitzen in Axialrichtuni

verschiebbar in den jeweiligen Schiebkcilnutcn 23 (sich

F i g. 1) der Kupplungsnabc 11 und werden aufgrund de

Kraft einer Keilfcdcr 8, die in der Kupplungsnabe 1

montiert ist, in entsprechende Nuten in 'Jer kerbver

zahnten Innenseite der Schiebemuffe 4 gedrückt.

Bei der Synchronisiereinrichtung mit der neue, Kupplungsnabc 11 erfolgt die Schubübertrngung zwi sehen dem angetriebenen Zahnrad 5 und der Kupp lungsnabc 11 anders als bei einer Einrichtung mit eine f'5 herkömmlichen Kupplungsnabc. Bei dem in Fig. dargestellten Getriebe wird nttmlich der Schub übe eine Verlängerung an einem Ende des angetriebene Zahnrades 5 und die Mitte der Stirnwand 24 zwische

den die Kupplungsnabe 11 bildenden Elementen 30 übertragen, wogegen bei einem Getriebe mit einer herkömmlich konstruierten Kupplungsnabe Schub über eine Stirnfläche des eigentlichen, inneren Nabenabschnitts der Kupplungsnabe und über die Stirnfläche des angetriebenen Zahnrades übertragen wird. F i g. 7 zeigt eine Schnittdarstellung von Teilen der in Fig.6 dargestellten Synchronisiereinrichtung in vergrößertem Maßstab. Aus F i g. 7 ist ersichtlich, daß die Schiebemuffe 4 zur Übertragung von Leistung mit der Kupplungsnabe 11, dem Synchronring 9 und dem angetriebenen Zahnrad 5 in Eingriff steht.

Die Funktion der in Fig.3 dargestellten Kupplungsnabe 11 wird im folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 8 erläutert. Wie F i g. 8 zeigt, steht einer der Keile 4 A der Schiebemuffe 4 auf einer seiner Seiten in Eingriff mit dem zugehörigen Zahnradkeil 7 und auf seiner anderen Seite in Eingriff mit dem zugehörigen äußeren Keil 31 eines der Elemente 30 der Kupplungsnabe U. Eine auf den Zahnradkeil 7 des angetriebenen Zahnrades 5 übertragene Antriebskraft Fwird zum Keil 4A der Schiebemuffe übertragen, wobei eine Reaktionskraft P im Berührungsbereich zwischen dem Keil 4Λ der Schiebemuffe und dem zugehörigen äußeren Keil 31 eines der Elemente 30 der Kupplungsnabe 11 auftritt. Diese Reaktionskraft F ist eine Komponente einer zur Seitenfläche des äußeren Keiles 31 der Kupplungsnabc 11 senkrechten Kraft /j und wirkt in zur Achse der Kupplungsnabc 11 senkrechter Richtung.

Der äußere Durchmescr der Kupplungsnabc 11 ist an deren entgegengesetzten Enden kleiner als in ihrer Miltc, wie bereits beschrieben wurde. Daher verläuft die in Berührung mit dem Keil 4Λ der Schiebemuffe stehende Fläche des äußeren Keils 31 der Kupplungsnahe 11. Daher wird im Bcrührungsbcrcich zwischen dem Keil 4/4 der Schiebemuffe und dem äußeren Keil 31 der Kupplungsnabc 11 eine durch den Pfeil /Ί in Fig. 8 wiedergegebene Kraft erzeugt die dazu beiträgt, eine zufällige Sclbstcntkupplung der Zahnräder aufgrund einer Bewegung der Schiebemuffe 4 und somit aufgrund einer Bewegung des Keils 4,4 der Schiebemuffc aus der Keileingriffsstcllung mit dem Zahnradkeil 7 zu verhindern. Der Ausdruck »Selbstentkupplung der Zahnräder« wird hier wie üblich zur Beschreibung des Phänomens benutzt, daß sich die Schiebemuffc 4 relativ zum angetriebenen Zahnrad 5 plötzlich nach links (in Fig. 8) bewegt und daß dadurch der Keileingriff /wischen den Keilen 4,4 der Schiebemuffc und den /iihnradkeilcn 7 aufgehoben wird. Die durch den Pfeil f\ in I"ig, 8 wiedcrgcgcbcnc Kraft kann wirksam der '!enden/, zu einer zufälligen Linksbewegung der Sdiicbemuffe 4 entgegenwirken, so dull daher durch Verwendung der Kiipplungsiiiibe 11 mil der in I'ig. 3 gezeigten Konstruktion wirksam das Auftreten einer /ufälligen Selbstentkupplung der Zahnräder in der Synchronisiereinrichtung verhindert werden kann.

I'ig.«·) ist eine Fig. 8 ähnliche Darstellung und erläutert den Fall, daß die iii I'ig. 4 dargestellte Kiipplungsnabe 12 in das in Fi g. b dargestellte Getriebe eingebaut ist. Hei der in F i g. 4 dargestellten Kupplungsnabe 12 fluchten die üußcren Keile 41-4 und 41W der beiden Flemcntc 40/4 und 40/J um der Verbindungsstelle /wischen den Elementen 40,4 und 40W nicht miteinander, wie dies bereits beschrieben wurde, so daß daher eine in Fig.9 mit dem Bc/ugszcichen 43 bezeichnete Versetzung in der Längsinilte der liußcren Keile 4M und 41/Jder Kiipphingsnabi· 12 besteht. In I·' i g, 9 isl einer der Keile 4Λ der Schiebemuffe in Eingriff mil dein zugehörigen Zahnradkeil 7 und dem zugehörigen Keil 41 ö des Elementes 40ß der Kupplungsnabe 12 dargestellt. Wenn die Schiebemuffe 4 plötzlich eine Bewegung nach links in Fig.9 beginnen sollte, so daß die Gefahr besteht, daß der Keil 4A der Schiebemuffe aus dem Keileingriff mit dem zugehörigen Zahnradkeil 7 gelöst wird, so wird eine solche Bewegung des Keiles 4/4 der Schiebemuffe von der axialen Endfläche des zugehörigen Keils 41Λ des anderen Elementes 4OA der

ίο Kupplungsnabe verhindert, was zur Folge hat, daß eine zufällige Selbstentkupplung der Zahnräder im Getriebe wirksam verhindert werden kann. Wenn die in Fig.4 dargestellte Kupplungsnabe 12 bei dem in Fig. 6 dargestellten Getriebe benutzt wird, tritt in den

iS Berührungsbereichen zwischen den Keilen der Kupplungsnabe und den Keilen der Schiebemuffe keine Kraft der anhand von Fig. 8 erläuterten Art auf, die dem Auftreten einer zufälligen Selbstentkupplung der Zahnräder entgegenwirkt; vielmehr wird eine Linksbewegung der Schiebemuffe 4 allein von der Versetzung 43 verhindert, die durch die nicht fluchtende Ausrichtung der Keile 41,4 und 41ß der Kupplungsnabc in Umfangsrichtung der Kupplungsnabe 12 hervorgerufen wird. In diesem Fall wird die Linksbewegung der Schiebemuffc 4 dadurch verhindert, daß ein abgeschrägter Endflächenabschnitt 4/4 jeder der Keile 4/4 der Schiebemuffc auf die zugehörige Versetzung 43 tritt. Da die axialen Endflächen der Keile 414 und 51B der Kupplungsnabc, die die Versetzung 43 an der Vcrbindungsstellc dazwischen bilden, während der Preßbearbeitungen abgerundet werden, tritt jedoch während einer Verschiebung der Schicbcmuffc 4 beim Gangwechscl keinerlei Widerstand auf.

Fig. 10 ist eine Fig. 8 ähnliche Darstellung, die den lall zeigt, daß die in F i g. 5 dargestellte Kupplungsnabe 13 bei dem in Fig. 6 dargestellten Getriebe eingebaut ist. Wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert wurde, nimmt der äußere Durchmesser der in Fig. 10 dargestellten Kupplungsnabc 13 von deren Mitte zu deren entgegengesetzten Enden gleichmäßig ab. Diese Kupplungsnabc 13 weist äußere Keile SiA und 51 Wauf. die an ihrer Verbindungsstelle eine Versetzung 54 bilden. In 1 ig. 10 isl einer der Keile 4Λ der Schiebemuffc in Eingriff mit einem zugehörigen Keil 51B der Kupplungsnabe und einem zugehörigen Zahuradkeil 7 dargestellt. Selbst wenn die Schiebemuffe 4 plötzlich nach links in Fig. 10 verschoben wird und die Gefahr besteht, daß der Keil 4A der Schiebemuffc den Kcilcingriff mit dem zugehörigen Zahnradkeil 7 verliert, so wird eine solche Bewegung der Schiebemuffe 4 durch die Kombination aus einer Kraft /!,die auf die Seile des Keils 4A der Schiebemuffc wirkt, und aus del Vcrscl/ung 54 verhindert, die an der Verbindungsstelle /wischen ilen Keilen SiA und 51/ider Kupplungsnabt besteht, was zur Folge hat, daß eine zufällige Sclbstenlkupplung der Zahnräder in der Synchronisiereinrichtung zuverlässig verhindert werden kann. In dci F i g. 8,9 und 10 werden zur Bezeichnung gleicher Tcili gleiche Bc/ugsziMchcn benutzt, so daß daher die KräfU ft, /"und /in Verbindung mit ilen Fig. 9 und IO Mich besonders erläutert zu werden brauchen.

Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte kla geworden sein, daß die in den I·' i g. 3 bis 5 daigestelltei Konstruktionen der Kupplungsnaben den Vortci

<>5 aufweisen, daß sie wirksam und zuverlässig eiiv zufällige Sclbstenlkuppluiig der Zahiirllder in eine Synchronisiereinrichtung verhindern, wobei sie außei dem den Vorlcil der in F i g. 2 dargestellten Kupplungs

nabenkonstruktion haben, die niedriges Gewicht hat und billig ist.

Die neue Kupplungsnabe hat folgenden, zusätzlichen Vorteil, der besonders günstig im Hinblick auf den Einbau in eine Synchronisiereinrichtung ist:

F i g. 11 ist eine ausschnittsweise Darstellung, die den Zustand zeigt, in dem die Kupplungsnabe II, die ein Beispiel für eine Ausführungsform der neuen Kupplungsnabe ist, in ein Synchrongetriebe der in Fig.6 dargestellten Art eingebaut ist. In Fig. 11 bezeichnet das Bezugszeichen 4 die in Fig. 6 dargestellte Schiebemuffe, und das Bezugszeichen 14 bezeichnet mehrere Schiebekeiie, die gegen die innere Umfangsfläche der Schiebemuffe 4 gedrückt werden. Diese Schiebekeile 14 sitzen in den einzelnen Schiebekeilnuten 23, die am Außenumfang und in der Stirnwand der Kupplungsnabe Il ausgebildet sind, und werden von einer gekrümmten Keilfeder 8 gegen die innere Umfangsfläche der Schiebemuffe 4 gedrückt. (In F i g. 11 werden die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Teile wie in den F i g. 1 und 6 benutzt.)

Die Keilfeder 8 drückt normalerweise die drei Schiebekeile 14 relativ zur Achse der Aujgangswelle 3 in Radialrichtung nach außen, so daß diese Schiebekeil« 14 gegen die innere Umfangsfläche der Schiebemuffe ' gedruckt werden, wobei die Keilfeder 8 ihrerseit: aufgrund ihrer eigenen Elastizität in Anlage an den dre Schiebekeilen 14 gehalten wird. An einem Ende de Keilfeder 8 ist ein Hakenabschnitt 8A ausgebildet, der ii Eingriff mit einem radial nach innen umgebogener Abschnitt 25 eines der äußeren Keile 21 de Kupplungsnabe 11 treten kann, so daß die Keilfeder I

ίο gegen eine Bewegung in Umfangsrichtung der Kupp lungsnabe 11 gesichert ist.

Herkömmliche Kupplungsnaben wurden anders al; die neue Kupplungsnabe in der Regel durch Schmieder geformt. Daher war es erforderlich, einen solcher Hakenabschnitt an jedem Ende der Keilfeder auszubil den. Im Gegensatz zu einer solchen herkömmlicher Kupplungsnabe wird die neue Kupplungsnabe durcl Pressen aus einem Metallblech geformt. Daher ist e: lediglich erforderlich, einen Hakenabschnitt an nui

ίο einem Ende der Keilfeder auszubilden, um sie in dei Kupplungsnabe zuverlässig in ihrer Stellung zu sichern so daß daher Form und Konstruktion der Keilfedei verhältnismäßig einfach ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kupplungsnabe aus einem Paar ringförmiger zylindrischer Elemente, die eine Stirnwand an ihrem Ende haben und an ihren jeweiligen Stirnwänden nxial miteinander ausgerichtet sind, und mit Keilen auf ihrem äußeren Umfang für eine Synchronisiereinrichtung mit einer Ausgangswelle, auf der die Kupplungsnabe sitzt, einem angetriebenen Zahnrad mit Zahnradkeilen, das auf der Ausgangswelle relativ zu dieser drehbar montiert ist, und tiner Schiebemuffe, die relativ zur Ausgangswelle in deren Axialrichtung verschiebbar ist und Keile aufweist, die mit den Keilen der Kupplungsnabe auf deren äußeren Umfang und ferner mit den Zahnradkeilen des angetriebenen Zahnrades in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (20, 30, 40/1, 405, 504, 50B) aus Metallblech bestehen und ihre Form und Keile (21, 22,31,32,414,415,424,425,514,515, 524,525)auf ihrer äußeren und inneren Umfangsfläche durch Preßformen erhalten haben und daß die Elemente über ihre Stirnwände (24) fest miteinander verbunden sind.

2. Kupplungsnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser jedes dieser Elemente (30, 50/4, 50B) so bemessen ist, daß er von dem Ende mit der Stirnwand (24) zum linderen Ende ohne Stirnwand gleichmäßig abnimmt.

3. Kupplungsnabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Elemente (40/1,405,504,505) eines Paares an ihren jeweiligen Stirnwänden (24) in solcher Beziehung fest miteinander verbunden sind, daß die äußeren Keile (4M, 51-4) eines der Elemente relativ zu den entsprechenden Keilen (415, 515) des anderen Elementes versetzt sind bzw. nicht auf geraden Linien mit den entsprechenden Keilen (415, 515) des anderen Elementes ausgerichtet sind.

4. Kupplungsnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elemente (20,30,404,405,504,505) mehrere in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Keilnuten (23) zur Aufnahme von Schiebekeilen (14) in der äußeren Umfangsfläche aufweist.

5. Kupplungsnabe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (20,30, 404,405, 504, 505) radial nach innen gebogene Abschnitte (25), die in Eingriff mit einem Hakenabschnitt (84) einer Keilfeder (8) treten können, an den äußeren Keilen aufweisen, die entlang den Keilnuten (23) verlaufen.