DE2741656B2 - Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung - Google Patents
Schalteinrichtung für eine ReibungskupplungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung, bei der eine axial verschiebbare Schaltmuffe auf einen sich an Schrägflächen
abstützenden Reibring der Kupplung einwirkt und wobei ein mit einem Schaltfinger versehener schwenkbar angeordneter Schalthebel in eine Schaltgasse eines
Schaltgliedes (Muffe oder Schaltgabel) eingreift und mit zwei einander gegenüberliegenden, gegeneinander
geneigten Schaltflächen zusammenwirkt
Eine Schalteinrichtung dieser Art ist durch die DE-AS 12 53 544 bekannt Die mit einem Steilgewinde versehe
ne Schaltmuffe ist hierbei mit einer Schaltgasse
versehen, die durch eine keilförmige nach außen offene Nut gebildet ist, so daß die Schaltflächen sich somit
radial nach außen erweitern. Und der exzentrisch gelagerte in die keilförmige Nut eingreifende und an
is seinem Ende dieser angepaßte Schaltfinger ist radial
nach innen und außen beweglich. Ein Freigang der jeweils geschalteiea Kupplung ist bei dieser Ausgestaltung jedoch nicht gegeben.
Außerdem ist eine Schalteinrichtung bekannt (ZF-
Schiffswendegetriebe BW6), bei der die zur Axialver
schiebung der Schaltmuffe dienende Schaltgabel schwenkbar auf einer Welle gelagert und mittels
Gleitsteinen in der Schaltmuffe gehalten ist Um hierbei beim Einschalten der Kupplungen durch die mit
Schrägflächen versehenen Reibringe diese in ihrer Axialbewegung nicht zu blockieren, ist zwischen den
Gleitsteinen und den diesen zugeordneten Anlageflächen der Schaltmuffe ein bestimmtes Spiel vorgesehen,
so daß die Kupplungen nach Beendigung des Schaltwin
kels und auch bei evtl. auftretenden Schaltstößen noch
nachziehen können. Dabei werden die Schwenkbewegungen der Schaltgabel durch Anschläge begrenzt
Diese Ausgestaltung hat sich zwar bewährt, die Einjustierung ist jedoch sehr aufwendig. Der Schalthub
der Fernbedienung muß nämlich exakt damit ein vorzeitiges Anlegen der Gleitsteine und damit ein
erhöhter Verschleiß vermieden wird, mit dem Schalthub des zu schaltenden Getriebes übereinstimmen. Auch
werden die Gleitsteine trotz der vorgesehenen Anschlä
ge, da die Hub- und Anschlageinstellung vielfach nicht
mit der erforderlichen Genauigkeit vorgenommen wird,
leicht beschädigt, so daß mitunter unerwünschte
eine Reibungskupplung nach der DE-AS 20 45 383 ist die Schaltmuffe mit einem parallel zur Schwenkachse
des Betätigungshebels angeordneten Eingriffsglied versehen, das U-förmig ausgebildet ist und somit in
gleichem Abstand zueinander verlaufende Schaltflächen
aufweist. Und zwischen diesen Schaltflächen ist ein
exzentrischer, in besonderer Weise gestalteter und mit mehreren Schaltflächen ausgestatteter Schaltnocken
gelagert.
für eine Servokupplung kann diese zwar nach dem Einschalten ohne Begrenzung des Verstellweges nachziehen und auch wiederum ausgeschaltet werden, die
Herstellung des Schaltnockens ist jedoch, da dazu besondere Werkzeuge benötigt werden, sehr aufwen
dig. Abgesehen davon, daß bei einer evtl. vorzunehmen
den Schalthub- oder Schaltwinkelveränderung der Schaltnocken ausgetauscht werden muß, ist dieser
einem hohen Verschleiß unterworfen, da dessen Schaltflächen an den Schaltflächen des Eingriffsgliedes
reiben und somit auch ein schlechter Wirkungsgrad gegeben ist. Die vorhandenen Schaltkräfte sind daher
aufgrund der hohen Verluste oftmals nicht ausreichend, die Kupplung zu öffnen.
Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Toleranzen
im Schalthub und Getriebehub auf einfache Weise auszugleichen sind und somit keine Deformierungen
und Beschädigungen an den Übertragungsgliedern auftreten. Vor allem aber soll auf äußerst einfache
Weise erreicht werden, daß die jeweils geschal iete Kupplung einen Freigang aufweist, so daß deren
Zustellweg durch die Schalteinrichtung nicht begrenzt ist Außerdem sollen die zur Betätigung einer Kupplung
aufzuwendenden Schaltkräfte gleichbleibend gering gehalten werden, auch soll ein Verschleiß an den
Bauteilen der Schalteinrichtung nahezu ausgeschlossen sein. Des weiteren soll eine kostengünstige Herstellung
der Schalteinrichtung sowie deren Montage, ohne daß dabei eine exakte Einstellung des Schalthubes im
Schaltgerät erforderlich ist, ermöglicht werden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Neigung der in der Schaltmuffe oder einer diesen
zugeordneten Schaltgabel vorgesehenen Schaltflächen in parallel zur Schwenkachse des Schalthebels verlaufenden
Ebenen erfolgt, wobei die Divergenz der Schaltflächen in einer Richtung senkrecht zur Schwenkachse
erfolgt
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung ist nicht nur e nfach in
der konstruktiven Ausgestaltung und ohne Schwierigkeiten wirtschaftlich herzustellen, da die Schaltgasse
problemlos gefräst werden kann, sondern auch rehr funktionssicher und erfordert beim Ein- und Ausschalten
nur geringe Schallkräfte. Erfolgt nämlich die Neigung der Schaltflächen in einer parallel zur
Schwenkachse des Schalthebels verlaufenden Ebene, ist beim Einschalten einer Kupplung zwar eine Zwangsführung
gewährleistet es ist aber auch ein Freigang für den Kupplungsnachlauf gegeben, da der Schalthebel aus der
durch die divergierenden Schaltflächen sich zu diesem hin verbreiternden Schaltgasse herausgeschwenkt wird.
Bei gegebenem Schaltwinkel kann somit der Schalthub und auch der Ausschaltwinkel frei gewählt werden. Des
weiteren ist eine Veränderung des Schalthubes bzw. des Schaltwinkels oder der Ausschaltkräfte durch eine
einfache Maschineneinstellung vorzunehmen. Und da sich der Schalthebel an den Schaltflächen abwälzt, sind
die Reibungskräfte und damit die aufzubringenden Schaltkräfte äußerst gering.
Ferner kann durch eine Lageänderung der winkelig zueinander verlaufenden Schaltflächen der Schaltgasse,
ohne daß dazu besondere Werkzeuge benötigt werden, auf sehr einfache Weise eine Anpassung an unterschiedliche
Gegebenheiten vorgenommen werden. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung bietet somit bei sehr
geringem Fertigungsaufwand und damit geringen Herstellkosten gegenüber den bisher bekannten vergleichbaren
Ausgestaltungen erhebliche Vorteile wirtschaftlicher Art und auch in der Funktionsweise.
Zweckmäßig ist es bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung des weiteren, die Schwenkachse des
in die Schaltgasse eingreifenden Schalthebels auf der Winkelhalbierenden der divergent verlaufenden Schaltflächen
anzuordnen. Auf diese Weise ergibt sich zwangsläufig, daß bei einer Doppelkupplung die
Schaltwinkel jeweils gleich sind.
Die divergent verlaufenden Schaltflächen der Schaltgasse können als ebene Fläche ausgebildet werden, es ist
aber ohne weiteres auch möglich, diese konkav oder konvex gekrümmt zu gestalten.
Angebracht ist es ferner auch, sine oder beide
Schaltflächen der Schaltgasse derart zur Verstellrichtung der Schaltmuffe bzw. der Schaitgabel zu neigen,
daß in Ginschaltstellung des mit diesen zusammenwirkenden Schalthebels dieser senkrecht zu der jeweiligen
Schaltfläche verläuft In diesem Fall kann der Schalthebel, sobald die Schaltstellung erreicht ist, ungehindert
weitergeschwenkt werden.
Eine besonders einfache und vorteilhafte Ausgestaltung des Schalthebels ergibt sich, wenn dieser als
kreisförmige oder im Bereich seiner Anlageflächen als kreissegmentförmige Scheibe ausgebildet ist, deren
Schwenkachse innerhalb des Scheibendurchmessers liegt
Nach einer andersartigen Ausführungsform kann auf dem in die Schaltgasse eingreifenden Schaltfinger des
Schalthebels ein Prisma drehbar gelagert werden, das mit den divergent verlaufenden Schaltflächen der
Schaltgasse zusammenwirkende Gegenflächen aufweist Auf dem in die Schaltgasse eingreifenden
Schaltfinger kann aber auch ein Wälzlager angeordnet werden. Bei Verwendung eines Wälzlagers als Zwischenglied
wird vor allem die Reibung in einem erheblichen Maße reduziert
Zweckmäßig ist es ferner, den Schalthebe! in Richtung der Schaltflächen verstellbar, z. B. mittels
eines in Langlöchern gehaltenen Lagerbockes zu lagern. Auf diese Weise kann problemlos eine Nachjustierung
vorgenommen werden, da bei eventuellen Fertigungsungenauigkeiten oder einem Verschleiß der Schalthebel
einfach weiter in die Schaltgasse eingeführt wird.
Des weiteren kann in vorteilhafter Weise der schwenkbar gelagerte Schalthebel mit Rastmarken
und/oder Endanschlägen versehen werden.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der vorschiagsgemäß ausgebildeten Schalteinrichtung
für eine Reibungskupplung, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind, dargestellt Hierbei zeigt
F i g. 1 ein mit einer Schalteinrichtung versehenes Getriebe in einem Teilschnitt,
F i g. 2 die Schalteinrichtung nach F i g. 1 in Seitenansicht,
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 1II-III der F i g. 1 auf den in die Schaltgasse eingreifenden Hebel,
Fig.4 den Schalthebel nach Fig.3 in einer
Schaltstellung,
F i g. 5 eine andersartige Ausgestaltung des Schalthebels in einer Darstellung gem. F i g. 3,
F i g. 6 den Schalthebel nach F i g. 5 in einer Schaltstellung,
F i g. 7 eine weitere Ausführungsform eines Schalthebels in einer Darstellung gem. F i g. 3 und
Fig.8 eine andersartige Ausgestaltung einer einer Schaltmuffe zugeordneten Schalteinrichtung.
Die in den F i g. 1 und 2 mit 1 bezeichnete Schalteinrichtung dient zur Axialverschiebung einer
Schaltmuffe 8, durch die wiederum Reibungf kupplungen 6 und 7 betätigbar sind. Mittels der schematisch
dargestellten Kupplungen 6 und 7, die jeweils als Servokupplungen mit einem sich an Schrägflächen
abstützenden Reibring ausgebildet sind, sind wechselweise in einem Gehäuse 2 angeordnete Zahnräder 4 und
5 mit einer Getriebewelle 3 kuppelbar.
Die Schalteinrichtung 1 besteht aus ein°m Schalthebel
11, der mittels eines an diesem angebrachten Zapfens 12 in einer Bohrung 15 eines Lagerbockes 13
verschwenkbar gelagert ist, sowie einer in die Schaltgabel 9 eingearbeiteten Schaltgasse 17, in die der
Schalthebel 11 mittels eines Schaltfingers 16 eingreift, Fig.3. An dem freien Ende des Zapfens 12 ist mittels
eines Verstellhebels 14 das Schaltgestänge angelenkt, so daß durch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse
A des Zapfens 12 eine Axialverschiebung der auf einer Schaltschiene 10 geführten Schaltgabel 9 und
damit der Schaltmuffe 8 nach rechts oder nach links in Verstellrichtung der mit B gekennzeichneten Pfeile
erfolgt.
Die Schaltgasse 17 weist zwei seitliche Schaltflächen 18 und 19 auf, die mit dem Schaltfinger 16 des
Schalthebels 11 zusammenwirken und die divergent verlaufen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1
bis 4 liegt die Schwenkachse A des Zapfens 12 auf der Winkelhalbierenden 20 der somit keilförmig ausgebildeten
Schaltgasse 17, so daß für die Kupplungen 6 und 7 die Schaltwinkel jeweils gleich sind. Der Neigungswinkel
λ der Schaltflächen 17 bzw. 18 zur Verstellrichtung B der Schaltgabel 8 kann selbstverständlich den jeweiligen
Erfordernissen entsprechend gewählt werden.
Um den Schalthebel 11 in Mittelstellung und in den beiden Schaltstellungen arretieren zu können, sind in
diesen Rastmarken 23 eingearbeitet. Und in den auf das Gehäuse 2 aufgeschraubten Lagerbock 13 sind in eine
Bohrung 24 eine Feder 26 sowie ein Raststift 25 eingesetzt, der durch die Kraft der Feder 26 in eine der
Rastmarken 23 einrasten kann.
Um bei der Montage bzw. bei einem eventuellen Verschleiß auf einfache Weise eine Anlage des
Schaltfingers 16 an den Schaltflächen 18 und 19 der Schaltgasse 17 vornehmen zu können, ist der Schalthebel
11 in Richtung der Schaltgasse 17 verstellbar gelagert Dazu dient der Lagerbock 13, der mittels
Schrauben 21 an dem Gehäuse 2 befestigt ist, die in Langlöcher 22 eingreifen. Der Lagerbock 13 und damit
der Schalthebel 11 können somit problemlos nachjustiert werden.
Soll beispielsweise die Kupplung 7 eingerückt werden, so ist der Schalthebel 11 aus der in Fig.3
dargestellten Mittelstellung gem. Fig.4 nach links zu
verschwenken. Durch den Schaitfinger 16, der sich an der Schaltfläche 19 anlegt, wird dabei die Schaltgabel 9
und die mit dieser verbundene Schaltmuffe 8 um den Verstellweg Snach links bewegt Dadurch läuft ein nicht
gezeigter Reibrir.g der Servokupplung 7 auf einer Schrägfläche auf, die Kupplung 7 wird aufgrund der
Servowirkung eingerückt.
Der Schaitfinger 16 des Schalthebels 11, der bei dem
Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 4 als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist, ist beim Eindrücken der
Kupplung 7 in der keilförmigen Schaltgasse 17 nicht zwangsgeführt, vielmehr wird er durch die Schwenkbewegung
um die Schwenkachse A aus dieser zum Teil herausgeschwenkt, so daß die Schaltfläche 18 nicht
mehr an dem Schaltfinger 16 anliegt. Die Kupplung 7
kann somit während des Schaltvorganges ungehindert nachziehen und kurzfristig auch Überlastungen aufnehmen.
Bei der Rückbewegung des Schalthebels 11, um die Kupplung 7 auszurücken, kommt der Schaltfinger 16 an
ίο der Schaltfläche 18 der Schaltgasse 17 zur Anlage.
Dadurch wird über die Schaltgabel 9 und die Schaltmuffe 8 der Reibring der Kupplung 7 an eine
Gegenfläche angelegt und diese wird wiederum aufgrund der Servowirkung ausgerückt
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Schalteinrichtung nach den F i g. 5 und 6 ist auf dem Schaitfinger 33 eines
als Kurbel ausgebildeten und mittels eines Zapfens 32 verschwenkbar gelagerten Schalthebels 31 ein Prisma
34 angeordnet Das ebenfalls keilförmig ausgebildete Prisma 34 wirkt mit den Schrägflächen 35 und 36 mit
den geneigt zueinander angeordneten bzw. divergierenden Schaltflächen 18' und 19' der Schaltgasse 17'
zusammen. Und da das Prisma 34 drehbar mit dem Schaltfinger 33 verbunden ist, indem in den Schalthebel
31 beispielsweise eine Bohrung 37 eingearbeitet ist in die ein Zapfen 38 drehbar gelagert ist wird es bei einer
Schwenkbewegung des Schalthebels 31 gem. F i g. 6 aus der keilförmigen Schaltgasse 17' herausgeschwenkt, so
daß sich für die Schaltgabel 9' ein Freigang ergibt
J0 Anstelle eines Prismas kann auf dem Schaitfinger 33,
wie dies in F i g. 7 gezeigt ist, auch ein Wälzlager 39 angeordnet werden. Auf diese Weise wird in besonderem
Maße die Reibung zwischen dem Schalthebel 31 und den Schaltflächen 18' und 19' der Schaltgasse 17'
gemindert
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 ist in eine Schaltmuffe 41 eine Schaltgasse 42 eingearbeitet die
divergierende Schaltflächen 43 und 44 aufweist Zur Betätigung der Schaltmuffe 41 dient wiederum ein um
einen Zapfen 46 verschwenkbarer Schalthebel 45, auf dessen in die Schaltgasse 42 eingreifendem Schaltfinger
47 ein Prisma 48 drehbar gelagert ist Bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels 45 legen sich die
Gegenflächen 49 oder 50 des Prismas 48 an die Schaltflächen 43 bzw. 44 der Schaltmuffe 41 an, so daß
diese nach rechts oder links gedrückt wird. Das Prisma
48 wird dabei jedoch aus der Schaltgasse 42 herausgeschwenkt einer mit einer derartigen Schaltmuffe
ausgestalteten Kupplung steht somit ein Freigang zur Verfügung.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung, bei der eine axial verschiebbare Schaltmuffe auf
einen sich an Schrägflächen abstützenden Reibring der Kupplung einwirkt und wobei ein mit einem
Schaltfinger versehener schwenkbar angeordneter Schalthebel in eine Schaltgasse ebnes Schaltgliedes
(Muffe oder Schaltgabel) eingreift und mit zwei einander gegenüberliegenden, gegeneinander geneigten Schaltflächen zusammenwirkt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Neigung der in der Schaltmuffe (41) oder einer diesen zugeordneten
Schaltgabel (9) vorgesehenen SchiJtflächen (18, 19,
43, 44) in parallel zur Schwenkachse (a) des Schalthebels (11) verlaufenden Ebenen erfolgt,
wobei die Divergenz der Schaltflächen in einer
Richtung senkrecht zur Schwenkachse erfolgt
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (A)des in die
Schaltgasse (17) eingreifenden Schalthebels (11) auf der Winkelhalbierenden (20) der divergent verlaufenden Schaltflächen (18,19) angeordnet ist
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die divergent verlaufenden Schaltflächen (18,19; 43,44) der Schaltgasse
(17; 42) als ebene oder konkav oder konvex gekrümmte Flächen ausgebildet sind.
4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide
Schaltflächen (18,19) der Schaltgasse (17) derart zur Verstellrichtung (B) der Schaltmuffe (41) bzw. der
Schaltgabel (9) geneigt sind, daß in Einschaltstellung des mit diesen zusammenwirkenden Schalthebels
(11; 45) dieser senkrecht zu de.· jeweiligen Schaltfläche (18,19) verläuft
5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel
(11) als kreisförmige oder im Bereich seiner Anlageflächen als kreissegmentförmige Scheibe
ausgebildet ist, deren Schwenkachse (A) innerhalb des Scheibendurchmessers liegt.
6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in die
Schaltgasse (17) eingreifenden Schaltfinger (38; 47) des Schalthebels (11 j 45) ein Prisma (34; 48) drehbar
gelagert ist, das mit den divergent verlaufenden Schaltflächen (18,19; 43,44) der Schaltgasse (17; 42)
zusammenwirkende Gegenflächen (35, 36; 49, 50) aufweist.
7. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in die
Schaltgasse (17) eingreifenden Schaltfinger (33) ein Wälzlager (39) angeordnet ist.
8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel
(11) in Richtung der Schaltflächen (18, 19) verstellbar, ζ. B. mittels eines in Langlöchern (22) gehaltenen Lagerbockes (13) gelagert ist.
9. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbar
gelagerte Schalthebel (11) mit Rastmarken (23) und/oder Endanschlägen versehen ist.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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