DE6912171U - Schaltkupplung mit schaltstiften, insbesondere fuer zahnraederwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltkupplung mit Schaltstiften, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe, mit einer mit Nuten versehenen Führungshülse, wobei in den Nuten Schaltstifte gelagert sind, die in Ausnehmungen der zu kuppelnden Teile einschiebbar sind, und bezieht sich auf Maßnahmen zur Verbesserung des Betriebsverhaltens und Erhöhung der Standzeit derartiger Schaltstiftkupplungen.

Bei bekannten Schaltvorrichtungen dieser Art sind die Schaltstifte in halbkreisförmigen Nuten einer Führungshülse gelagert, die bis in die Nabe des zu kuppelnden Zahnrades heranreicht. In der Kupplungsstellung ragen die Enden der Schaltstifte über ihre Lagerung in den Nuten der Führungshülse hinaus in Bohrungen des Zahnrades hinein. Die Kupplungskraft wird also durch das Zahnrad auf das freie, nicht gelagerte Ende des Schaltstiftes übertragen, so daß die Schaltstifte auf Biegung und Abscherung beansprucht werden und dementsprechend stark zu bemessen sind.

Weiterhin ist eine mit Schaltstiften arbeitende Synchronkupplung bekannt geworden, bei der eine mit Nuten versehene Führungshülse und in diesen Nuten gelagerte verschiebbare Schaltstifte vorgesehen sind, und wobei die Führungshülse in eine in den zu kuppelnden Zahnrädern vorhandene Ausdrehung hineinragt. Auch bei dieser Ausführung werden die Schaltstifte auf Biegung und Abscherung beansprucht.

Ferner ist eine Schaltvorrichtung vergleichbarer Art für Zahnräderwechselgetriebe bekannt, bei der, um das Schrägstellen der Stifte und damit das Gangspringen zu verhindern, die Führungshülse der Schaltstifte in eine in den zu kuppelnden Zahnrädern eingearbeitete Ausdrehung hineinragt, so daß die Schaltkraft durch die Schaltstifte über die halbkreisförmigen Nuten der Führungshülse und die halbkreisförmigen Bohrungen auf das zu kuppelnde Zahnrad übertragen wird.

Diese Schaltkupplungen haben sich in der Praxis zum Teil außerordentlich gut bewährt. Eine Schaltung unter Last ist hierbei jedoch nur unter großen Schwierigkeiten möglich, da dabei oftmals Beschädigungen, insbesondere an den Schaltstiften, auftreten und der Verschleiß zu den zu kuppelnden Teilen erheblich ist. Außerdem ist die Standzeit dieser bekannten Schalttriftkupplungen somit sehr gering.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltkupplung mit Schaltstiften, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe, der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die nicht nur einfach im Aufbau, sondern mittels der vor allem auch eine Schaltung unter Last möglich ist, ohne daß dabei ein erhöhter Verschleiß in Kauf zu nehmen ist. Des weiteren soll die Standzeit gegenüber den bisher bekannten Ausführungen gesteigert und das Betriebsverhalten verbessert werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die in dem zu kuppelnden Bauteil eingearbeiteten Ausnehmungen zur Einführung der Schaltstifte jeweils nach Art eines Langlochs ausgebildet sind, daß die Ausnehmungen zur Halterung der Schaltstifte mit einer Hinterstoßung versehen sind, daß die Schaltstifte im Bereich des in das zu kuppelnde Bauteil eingreifenden Teils kegelförmig an die Hinterstoßung der Ausnehmung angepaßt ausgebildet sind und daß die Schaltstifte und die zur deren Axialverschiebung vorgesehene Schaltmuffe zur Vergrößerung der Anlagefläche mit einander zugeordneten Eindrehungen versehen sind.

Zur Axialverschiebung der Schaltmuffe kann hierbei ein mit Schrägflächen ausgestatteter, verdrehbarer Nocken vorgesehen werden, der mit an einer Hülse der in die Schaltmuffe eingreifenden Schaltgabel angebrachten Gegenfläche zusammenwirkt. Außerdem ist es zweckmäßig, die Anlageflächen der Schaltmuffe und/oder der Schaltgabel mit einem verschleißfesten Belag, z. B. einem Molybdän-Belag, zu versehen.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schaltstiftkupplung zeichnet sich durch eine einfache Ausgestaltung aus, so daß die Herstellkosten niedrig gehalten werden können. Außerdem wird es durch die vorgesehenen Maßnahmen ermöglicht, Schaltungen unter Last vorzunehmen, ohne daß dabei ein erhöhter Verschleiß auftritt. Die Schaltstifte können nämlich gut in die als Langloch ausgebildeten Ausnehmungen des mit der Führungshülse zu kuppelnden Bauteile eingreifen, so daß z. B. bei Verwendung der Schaltstiftkupplung als Differentialsperre diese in jedem Betriebszustand eingerückt und somit das Ausgleichsgetriebe gesperrt werden kann. Außerdem wird durch die des weiteren vorgesehenen Hinterstoßungen an den Schaltstiften und den diese aufnehmenden Ausnehmungen in zuverlässiger Weise ein Herauswandern der Stifte verhindert und somit das Betriebsverhalten der Schaltstiftkupplung verbessert.

Weitere Einzelheiten der gemäß der Erfindung ausgebildeten Schaltstiftkupplung sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen.

Hierbei zeigt: Fig. 1 ein sperrbares Ausgleichsgetriebe mit einer Schaltstiftkupplung zur Verbindung eines der Achskegelräder mit dem Differentialgehäuse und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte und mit dem Bezugszeichen 3 versehene Ausgleichsgetriebe ist innerhalb eines nur zum Teil gezeigten Gehäuses 2 angeordnet und dient zum Ausgleich von unterschiedlichen Drehzahlen der beiden mit den Antriebsrädern verbundenen Abtriebswellen 9 und 10. Das Ausgleichsgetriebe 3 besteht hierbei aus den über einen Bolzen 6 mit dem Differentialgehäuse 5 fest verbundenen Ausgleichskegelrädern 7 und den mit diesem in Eingriff stehenden Achskegelrädern, die wiederum mit den Abtriebswellen 9 und 10 verbunden sind. Dem Ausgleichsgetriebe 3 wird die Antriebsenergie über ein Tellerrad 4 zugeführt, das mit dem Gehäuse 5 fest verschraubt ist.

Um das Ausgleichsgetriebe 3 sperren zu können, ist diesem eine Schaltstiftkupplung 1 angeordnet. Die Schaltkupplung 1 wird durch Schaltstifte 14 gebildet, die in dem als Führungshülse 11 ausgebildeten Teil des Differentialgehäuses 5 axial verschiebbar gelagert sind. Zu diesem Zweck sind die Führungshülse 11, die selbstverständlich auch ein getrenntes Bauteil sein kann, und das Gehäuse 5 mit die Schaltstifte 14 aufnehmenden Ausnehmungen 12 bzw. 13, die in den gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Arbeitsgang herstellbare Bohrungen bilden, versehen. Zur Betätigung der Schaltstifte 14 dient eine Schaltmuffe 18, mittels der im Bedarfsfall die Axialverschiebung zu bewerkstelligen ist.

Um zu verhindern, daß die Schaltstifte 14 nach dem Einführen in die Ausnehmungen 16 des Achskegelrades 8 von selbst durch die auf diese ausgeübten Kräfte herauswandern, ist der in die Ausnehmungen 16 eingreifende Teil 14´ der Schaltstifte 14 und auch die Ausnehmungen 16 jeweils mit einer Hinterstoßung 15 bzw. 17 ausgestattet. Außerdem sind die Ausnehmungen 16, wie es insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann, nach Art eines Langloches ausgebildet, so daß die Schaltstifte 14, 14´ leicht in diese einführbar sind. Ferner sind zur Vergrößerung der Anlageflächen zwischen den Schaltstiften 14 und der Schaltmuffe 18 in diese Eindrehungen 19 bzw. 20 eingearbeitet.

Zur Axialverschiebung der Schaltmuffe 18 dient eine in diese eingreifende Schaltgabel 21, die mit einer durch eine Feder 23 abgestützte, in dem Gehäuse 2 gelagerten Hülse 22 fest verbunden ist. Die Hülse 22 wiederum ist mit Schrägflächen 27 ausgestattet, die mit Schrägflächen 26 eines durch einen Hebel 25 verdrehbaren Nocken 24 zusammenwirken. An dem in die Schaltmuffe 18 eingreifenden Teil der Schaltgabel 21 ist des weiteren, um den Verschleiß zu vermindern, ein verschleißfester Belag, z. B. ein Molybdän-Belag, angebracht.

Soll die Schaltstiftkupplung 1 eingerückt werden, um das Ausgleichsgetriebe 3 zu sperren, so ist lediglich der Hebel 25 zu verdrehen. Durch eine Verdrehung des mit dem Hebel 25 fest verbundenen Nockens 24 wird nämlich über dessen Schrägflächen 26 die Hülse 22 entgegen der Kraft der Feder 23 nach links verschoben, so daß über die mit dieser verbundenen Schaltgabel 21 und die Schaltmuffe 18 die Schaltstifte 14 ebenfalls nach rechts verschoben werden und in die Ausnehmungen 16 des Achskegelrades 8 eingreifen, so daß dieses mit dem Differentialgehäuse 5 fest verbunden ist. Ein Ausgleich unterschiedlicher Drehzahlen an den Abtriebswellen 9 und 10 kann in diesem Betriebszustand nicht mehr vorgenommen werden, das Differential 3 ist vielmehr gesperrt. Sobald der Hebel 25 in seine Ausgangslage zurückgedrückt wird, wird die Schaltstiftkupplung 1 selbsttätig gelöst, da durch die Kraft der Feder 23 die Hülse 22 und die mit dieser verbundene Schaltgabel 21 sowie die Schaltmuffe 18 zurückgedrückt werden.

Claims (3)

1. Schaltkupplung mit Schaltstiften, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe, Differentialsperren od. dgl., mit einer mit Nuten versehenen Führungshülse, wobei in den Nuten Schaltstifte gelagert sind, die in Ausnehmungen der zu kuppelnden Teile einschiebbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die in dem zu kuppelnden Bauteil (8) eingearbeiteten Ausnehmungen (16) zur Einführung der Schaltstifte (14) sind nach Art eines Langlochs ausgebildet, b) die Ausnehmungen (16) sind zur Halterung der Schaltstifte (14) mit einer Hinterstoßung (17) versehen, c) die Schaltstifte (14) sind im Bereich des in das zu kuppelnde Bauteil (8) eingreifenden Teils (14´) kegelförmig, an die Hinterstoßung (17) der Ausnehmung (16) angepaßt, ausgebildet und d) die Schaltstifte (24) und die zu deren Axialverschiebung vorgesehenen Schaltmuffe (18) sind zur Vergrößerung der Anlagefläche mit einander zugeordneten Eindrehungen (19, 20) versehen.

2. Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Axialverschiebung der Schaltmuffe (18) ein mit Schrägflächen (26) ausgestatteter, verdrehbarer Nocken (24) vorgesehen ist, der mit an seiner Hülse (22) der in die Schaltmuffe (18) eingreifenden Schaltgabel (21) angebrachten Gegenflächen (27) zusammenwirkt.

3. Schaltkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen der Schaltmuffe (18) und/oder der Schaltgabel (21) mit einem verschleißfesten Belag (28), z. B. einem Molybdän-Belag, versehen sind.