AT519200B1

AT519200B1 - Klauenkupplungsvorrichtung

Info

Publication number: AT519200B1
Application number: ATA50619/2016A
Authority: AT
Original assignee: Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2018-08-15
Also published as: DE102017113908A1; AT519200A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplungsvorrichtung (1) mit einer axial verschiebbaren Schiebemuffe (7), die eine Innenverzahnung (19) aufweist, mit einer Synchronnabe (8) und mit einem Kupplungskörper (9), wobei die Innenverzahnung (19) der Schiebemuffe (7) in eine Außenverzahnung (18) der Synchronnabe (8) eingreift und durch axiales Verschieben in die Außenverzahnung (24) des Kupplungskörpers (9) eingreifbar angeordnet ist, und mit zumindest einem in die Innenverzahnung (19) der Schiebemuffe (7) integrierten Axialanschlag, mit dem die axiale Verschiebbarkeit der Schiebemuffe (7) begrenzt ist. Der zumindest eine Axialanschlag ist als Zahn (20) der Innenverzahnung ausgebildet, wobei dieser Zahn (20) in Umfangsrichtung (21) betrachtet eine größere Zahnbreite (22) aufweist, als die restlichen Zähne der Innenverzahnung (19), und in der Axialrichtung kürzer ist als die restlichen Zähne der Innenverzahnung (19). Die Außenverzahnung (18) der Synchronnabe (8) weist eine zur Querschnittsgeometrie des bereiteren Zahnes (20) in Axialrichtung komplementäre Ausnehmung (26) auf, in der der breite Zahn (20) aufgenommen ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplungsvorrichtung mit einer ersten Aufnahme für ein erstes Antriebselement und einer zweiten Aufnahme für ein vom ersten Antriebselement getrenntes zweites Antriebselement, mit einer axial verschiebbaren Schiebemuffe, die eine Innenverzahnung aufweist, mit einer Synchronnabe, die eine Außenverzahnung aufweist und in radialer Richtung unterhalb der Schiebemuffe angeordnet ist, und mit einem Kupplungskörper, der eine Außenverzahnung aufweist, wobei die Innenverzahnung der Schiebemuffe in die Außenverzahnung der Synchronnabe eingreift und durch axiales verschieben in die Außenverzahnung des Kupplungskörpers eingreifbar angeordnet ist, und mit zumindest einem Axialanschlag mit dem die axiale Verschiebbarkeit der Schiebemuffe begrenzt ist, wobei der Axialanschlag in die Innenverzahnung der Schiebemuffe integriert ist, und der zumindest eine Axialanschlag als Zahn der Innenverzahnung ausgebildet ist, wobei dieser Zahn in Umfangsrichtung betrachtet eine größere Zahnbreite aufweist, als die restlichen Zähne der Innenverzahnung, und in der Axialrichtung kürzer ist als die restlichen Zähne der Innenverzahnung.

[0002] Um eine Allradzuschaltung zur realisieren gibt es mehrere Optionen die Drehzahlgleichheit zwischen den rotierenden Elementen herzustellen. Entweder wird eine klassische Sperrsynchronisierungseinheit verwendet oder es werden Klauenkupplungen zum Einsatz gebracht. Bei Klauenkupplungen ist im Gegensatz zur Sperrsynchronisierung kein Reibpacket vorhanden. Klauenkupplungen werden vorwiegend dort eingesetzt, wo die Differenzdrehzahl gering ist. Die Zuschaltung erfolgt durch axiales Verschieben der Schiebemuffe durch eine Aktuierungseinheit oder manuell. Beim Schaltvorgang wird die Schiebmuffe auf der Verzahnung der Synchronnabe) in Richtung auf und über den Kupplungskörper bis auf Endposition verschoben. Es ist notwendig den Schaltweg durch einen Axialanschlag zu begrenzen um die Position der Schiebemuffe sowie die Überdeckung zwischen Schiebemuffe und Kupplungskörper sicherzustellen. Das erfolgt häufig durch einen umlaufenden Bund am Kupplungskörper. Ein Kupplungskörperdesign mit umlaufendem Bund ist sintertechnisch nur mit höherem Aufwand herstellbar.

[0003] Die DE 10 2014 208 031 A1 beschreibt eine Schiebemuffe zur Synchronisierung eines Gangrades mit einer Welle, wobei die Schiebemuffe eine Kupplungsverzahnung für einen durch eine Axialbewegung der Schiebemuffe herstellbaren Eingriff in eine Gegenverzahnung aufweist. Die Axialbewegung ist mittels eines an der Schiebemuffe festen Anschlagelementes begrenzt ist und das Anschlagelement zur Wechselwirkung mit der Gegenverzahnung vorgesehen. Das Anschlagelement kann auf der Innenverzahnung der Schiebemuffe ausgebildet sein.

[0004] Aus der DE 10 2012 223 761 A1 ist eine Schiebemuffe eines Gangräderwechselgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt, die eine Innenverzahnung aufweist, die Eingriffszähne zum Eingriff in Gegenverzahnungen und Anschlagzähne als zwei unterschiedliche Zahnarten aufweist, wobei auf den Anschlagzähnen Axialanschläge angeordnet sind und ein Teil der Anschlagzähne Nuten aufweist. Die Anschlagzähne können breiter oder schmäler oder kürzer als die Eingriffszähne sein.

[0005] Die DE 10 2007 030 507 A1 beschreibt eine Schiebemuffe zum Schalten von Gangstufen eines Schaltgetriebes mit mindestens einem Gangrad, dessen Kupplungsverzahnung Kupplungszähne aufweist, wobei die Schiebemuffe aus einer neutralen Stellung in Richtung des Gangrads verschiebbar ist und Zähne mit Zahnköpfen zum Eingriff mit den Kupplungszähnen und einen oder mehrere Anschläge zur Begrenzung der axialen Verschiebbarkeit aufweist, wobei die Anschläge auf den Zahnköpfen angeordnet sind und Anschlagszähne bilden.

[0006] Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Klauenkupplungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der zumindest einzelne Bestandteile sintertechnisch wirtschaftlicher herstellbar sind.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung wird bei der eingangs genannten Klauenkupplungsvorrichtung dadurch gelöst, dass die Außenverzahnung der Synchronnabe eine zur Querschnittsgeometrie des bereiteren Zahnes in Axialrichtung komplementäre Ausnehmung aufweist, in der der breite Zahn aufgenommen ist.

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Patentamt [0008] Mit dieser Ausführung der Schiebemuffe kann auf einen umlaufenden Bund am Kupplungskörper verzichtet werden. Die Herstellung des Kupplungskörpers mittels Sintertechnik kann damit vereinfacht werden. Zwar ist durch die Einbindung des Axialanschlags in die Innenverzahnung der Schiebemuffe diese komplexer in der Form, die Erhöhung der Komplexität ist aber aufgrund der bereits ohnehin im Vergleich mit einem einfachen Körper hohe Komplexität gering, sodass der Vorteil der einfacheren Herstellbarkeit des Kupplungskörpers überwiegt. Durch den Entfall des umlaufenden Bundes am Kupplungskörper wird zudem der Vorteil erreicht, dass die Bauraumlänge der Klauenkupplungsvorrichtung in axialer Richtung kürzer ist. Bei gleicher Bauraumlänge wie bei einer Klauenkupplungsvorrichtung mit umlaufenden Bund am Kupplungskörper kann eine höhere Überdeckung zwischen Schiebemuffe und Kupplungskörper erreicht werden, wodurch die Klauenkupplungsvorrichtung leistungsfähiger wird, d.h. dass höhere Drehmomente übertragen werden können. Durch den Axialanschlag in der Innenverzahnung der Schiebemuffe kann weiter erreicht werden, dass die Stoßbeanspruchung und die Axialkraft beim Schalten über die gesamte axiale Breite des Kupplungskörpers besser aufgenommen wird.

[0009] Der zumindest eine Axialanschlag ist als Zahn der Innenverzahnung ausgebildet, wobei dieser Zahn in Umfangsrichtung betrachtet eine größere Zahnbreite aufweist, als die restlichen Zähne der Innenverzahnung, und in der Axialrichtung kürzer ist als die restlichen Zähne der Innenverzahnung. Es kann damit eine weitere Vereinfachung erreicht und damit die Geometrie der Schiebemuffe besser an die Sintertechnik angepasst werden.

[0010] Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass über den Umfang der Innenverzahnung der Schiebemuffe mehrere Axialanschläge symmetrisch verteilt angeordnet sind. Es kann der Kraftfluss während des Kupplungsvorganges vergleichmäßigt werden. Insbesondere kann damit erreicht werden, dass die Stoßbeanspruchung und die Axialkraft beim Schalten über den gesamten Umfang des Kupplungskörpers besser verteilt wird. Zudem kann damit auch die sintertechnische Herstellbarkeit der Schiebemuffe verbessert werden, indem die Druckbeaufschlagung beim Pressen des Pulvers oder beim Kalibrieren einheitlicher ausgeführt werden kann.

[0011] Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Zahnkopf des als Axialanschlag ausgebildeten Zahnes gerundet ausgebildet ist, wodurch die sintertechnische Herstellbarkeit der Schiebemuffe durch die Reduktion von scharfen Kanten und das damit verbundene Risiko von Ausbrüchen während des Pulverpressen bzw. beim Entformen des Grünlings aus der Matrize verbessert werden kann. Darüber hinaus kann damit auch die Verschiebbarkeit der Schiebmuffe verbessert werden.

[0012] Nach einer anderen Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Zähne der Außenverzahnung des Kupplungskörpers in der Axialrichtung sich verbreiternd ausgebildet sind. Es kann damit den Zähnen des Kupplungskörpers eine höhere Belastbarkeit für den Anschlag Schiebemuffe gegeben werden.

[0013] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0014] Es zeigen jeweils in vereinfachter Darstellung:

[0015] Fig. 1 [0016] Fig. 2 [0017] Fig. 3 [0018] Fig. 4 eine Klauenkupplungsvorrichtung nach dem Stand der Technik in Schrägansicht geschnitten;

eine Explosionsdarstellung eine aus einem Kupplungskörper, einer Synchronnabe und einer Schiebemuffe bestehenden Baueinheit einer Klauenkupplungsvorrichtung in Schrägansicht;

die Baueinheit nach Fig. 2 in ausgekuppelter Stellung in Schrägansicht geschnitten;

die Baueinheit nach Fig. 2 in eingekuppelter Stellung in Schrägansicht geschnitten;

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Patentamt [0019] Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer Schiebemuffe einer Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung im Querschnitt.

[0020] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0021] In Fig. 1 ist eine Klauenkupplungsvorrichtung 1 nach dem Stand der Technik in Schrägansicht geschnitten in der eingekuppelten Stellung dargestellt.

[0022] Die Klauenkupplungsvorrichtung 1 dient zur Drehmomentübertragung von einem ersten (primären) Antriebselement 2 (z.B. eine erste Welle) auf ein zweites (sekundäres) Antriebselement 3 (z.B. eine zweite Welle). Das erste Antriebselement 2 umgreift bei der dargestellten Ausführungsform ein Ende des zweite Antriebselementes 3, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebselement 2, 3 ein Lager 4 angeordnet ist, sodass sich die beiden Antriebselemente 2, 3 im ausgekuppelten Zustand relativ zueinander um eine Drehachse 5 drehen können. In Fig. 1 ist zudem ein weiteres Lager 6 dargestellt, das an dem zweiten Antriebselement 3 angeordnet ist. Die beiden Lager 4, 6 sind als Kugellager dargestellt, es können aber auch andere Lagerarten, wie z.B. Gleitlager verwendet werden.

[0023] Zur drehfesten Verbindung des ersten Antriebselementes 2 mit dem zweiten Antriebselement 3 weist die Klauenkupplungsvorrichtung 1 eine Schiebemuffe 7, eine Synchronnabe 8 und einen Kupplungskörper 9 auf.

[0024] Der Kupplungskörper 9 ist drehtest mit dem zweiten Antriebselement 3 verbunden und weist dazu eine entsprechende Aufnahme 10 für das zweite Antriebselement auf. Die Aufnahme 10 ist in der dargestellten Ausführungsform als Axialbohrung ausgeführt. An einer radial äußeren Mantelfläche 11 weist der Kupplungskörper 9 eine Außenverzahnung auf. Weiter weist der Kupplungskörper 9 an einer hinteren axialen Planfläche 12 eine um den gesamten Umfang des Kupplungskörpers 9 umlaufenen Bundsteg 13 auf.

[0025] Die Synchronnabe 8 ist mit dem ersten Antriebselement 2 drehtest verbunden und weist dazu eine Aufnahme 14 für das erste Antriebselement 2 auf. Die Aufnahme 14 ist in der dargestellten Ausführungsform als Axialbohrung ausgeführt. Zusätzlich kann das erste Antriebselement 2 auf einer radial äußeren Mantelfläche 15 einen, insbesondere über den gesamten Umfang umlaufenden, Steg 16 aufweisen, an dem die Synchronnabe 8 anliegen kann.

[0026] Die Synchronnabe 8 weist ebenfalls an einer radial äußeren Mantelfläche 17 eine Außenverzahnung 18 auf. Weiter ist die Synchronnabe 8 in Richtung der Drehachse neben dem Kupplungskörper 9 angeordnet.

[0027] Die Außenverzahnung des Kupplungskörpers 9 und die Außenverzahnung 18 der Synchronnabe 8 sind auf gleicher radialer Höhe ausgebildet.

[0028] Radial oberhalb der Synchronnabe 8 ist die Schiebemuffe 7 angeordnet. Diese weist an einer radial inneren Mantelfläche eine Innenverzahnung 19 auf. Die Innenverzahnung 19 ist mit der Außenverzahnung 18 im ständigen Eingriff.

[0029] Die Schiebemuffe 7 ist Richtung der Drehachse axial verschiebbar angeordnet. In der in Fig. 1 dargestellten eingekuppelten Stellung ist sie über den Kupplungskörper 9 geschoben, sodass die Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 auch mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers 9 in Eingriff steht. Damit sind die beiden Antriebselemente 2, 3 miteinander verbunden, sodass ein Drehmoment übertragen werden kann.

[0030] Für die ausgekuppelte Stellung der Schiebemuffe 7 wird diese bei der Darstellung in Fig. 1 nach rechts verschoben, sodass die Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 aus dem Eingriff mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers 9 gelangt und nur mehr in die Außenver3/12

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Patentamt zahnung 18 der Synchronnabe 8 eingreift.

[0031] Um bei der Herstellung der Verbindung zwischen den beiden Antriebselementen 2, 3, wozu die Schiebemuffe 7 nach links auf die Außenverzahnung des Kupplungskörpers 9 aufgeschoben wird, ein Überschieben in axialer Richtung zu vermeiden, ist auf dem Kupplungskörper der Bundsteg 13 vorgesehen, auf den die Schiebemuffe 7 aufläuft und der somit einen Axialanschlag für die Schiebemuffe 7 bildet.

[0032] In den Fig. 2 bis 4 ist nun eine bevorzugte Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung 1 nach der Erfindung dargestellt. Nachdem diese Klauenkupplungsvorrichtung 1 mit Ausnahme des Axialanschlags für die Schiebemuffe 7 und der dadurch bedingten konstruktiven Änderungen, die nachfolgend näher erläutert werden, der Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechen kann, wird diesbezüglich auf die voranstehenden Ausführungen dazu ausdrücklich Bezug genommen bzw. darauf verwiesen.

[0033] Die Klauenkupplungsvorrichtung 1 weist ebenfalls die Schiebemuffe 7, die Synchronnabe 8 und den Kupplungskörper 9 auf bzw. besteht aus diesen Bestandteilen. Zumindest einer dieser Bestandteile, vorzugsweise sämtliche, sind bevorzugt aus einem Sinterwerkstoff, d.h. nach einem Sinterverfahren, hergestellt. Da Sinterverfahren an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird auf eine Wiedergabe dieses Verfahrens verzichtet.

[0034] Der Axialanschlag für die Begrenzung der axialen Verschiebbarkeit der Schiebemuffe 7 in Richtung der Drehachse 5 ist bei dieser Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung 1 in die Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 integriert. Dazu ist der zumindest eine Axialanschlag als Zahn 20 (im Folgenden breiter Zahn 20 bezeichnet) der Innenverzahnung 19 ausgebildet. Dieser Zahn 20 weist eine in einer Umfangsrichtung 21 betrachtet größere Zahnbreite 22 auf, als die restlichen Zähne der Innenverzahnung 19. Die Zahnbreite 22 des Zahns 20 und die Zahnbreite der restlichen Zähne wird dazu jeweils auf gleicher radialer Höhe in einem Bereich zwischen dem Zahnfußkreis und der halben Höhe der Innenverzahnung 19 in radialer Richtung gemessen. Zudem ist der Zahn 20 in der Axialrichtung, d.h. in Richtung der Drehachse 5 der Klauenkupplungsvorrichtung, kürzer ist als die restlichen Zähne der Innenverzahnung 19.

[0035] Beispielsweise kann der breitere Zahn 20 eine Zahnbreite 22 aufweisen, die zwischen 150 % und 600 %, vorzugsweise zwischen 150 % und 300 %, der Zahnbreite der restlichen Zähne der Innenverzahnung beträgt. Bevorzugt werden drei reguläre Zähne der Innenverzahnung 19 durch den breiteren Zahn 20 ersetzt.

[0036] In Hinblick auf die axiale Länge des breiteren Zahnes 20 kann diese ausgewählt sein aus einem Bereich zwischen 30 % und 70 % der Breite der Innenverzahnung 19 in Richtung der Drehachse 5. Bevorzugt wird die Länge des breiteren Zahnes 20 in dieser Richtung auf eine Breite 23 einer Außenverzahnung 24 des Kupplungskörpers 9 abgestimmt, d.h. dass die Länge des Zahnes 20 maximal so groß ist wie die Breite der Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 abzüglich der Breite 23 der Außenverzahnung 24 des Kupplungskörpers 9, jeweils in Richtung der Drehachse 5 betrachtet.

[0037] Die radiale Höhe des breiteren Zahnes 20 ist vorzugsweise gleich groß wie die radiale Höhe der Innenverzahnung 19, sodass also alle Zähne der Innenverzahnung, also auch der breitere Zahn 20, denselben Zahnkopfkreis aufweisen. Der breitere Zahn 20 kann aber auch eine radiale Höhe aufweisen, die größer oder kleiner ist also die radiale Höhe der Innenverzahnung 19. Der breitere Zahn 20 kann sich also auch bis in einen Bereich unterhalb der Außenverzahnung 24 des Kupplungskörpers 9 erstrecken, sodass in diesem Bereich des Kupplungskörpers 9 ebenfalls ein Anschlag für den breiteren Zahn 20 ausgebildet sein kann.

[0038] Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, kann gemäß einer weiteren bevorzugte Ausführungsform ein Zahnkopf 25 des als Axialanschlag ausgebildeten Zahnes 20 gerundet ausgebildet sein. Prinzipiell kann der breitere Zahn 20 aber auch eine andere Form als die dargestellte aufweisen, beispielsweise eine zumindest annährend trapezförmige oder zumindest annährend rechteckige, etc..

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AT519 200 B1 2018-08-15 österreichisches patentamt [0039] Die Außenverzahnung 18 der Synchronnabe 8 weist eine der Querschnittsgeometrie (in Richtung der Drehachse 5) dem bereiteren Zahn 20 entsprechende (komplementäre) große Ausnehmung 26 auf, in der der breite Zahn 20 aufgenommen ist. Die Ausführungen zu den Abmessungen des breiteren Zahnes 20 gelten daher entsprechend auch für die Ausnehmung 26, wobei jedoch die Ausnehmung 20 in Richtung der Drehachse 5 sich durchgehend erstreckend ausgebildet ist, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

[0040] Der Boden der Ausnehmung 26 ist bevorzugt ebenfalls gerundet ausgeführt, mit einem Rundungsradius, der der Rundung des Zahnkopfes 25 entspricht.

[0041] Im Wesentlichen kann die Ausnehmung 18 durch das Auslassen eines Zahnes der Außenverzahnung 24 der Schiebemuffe hergestellt werden.

[0042] Anders als im Stand der Technik weist der Kupplungskörper 9 keinen Bundsteg mehr auf. Der Kupplungskörper 9 kann damit sintertechnisch einfacher hergestellt werden. Im Wesentlichen hat der Kupplungskörper 9 die Form eines einfachen „Zahnrades“ mit sich über die gesamte Breite in Richtung der Drehachse 5 sich erstreckenden Zähnen seiner Außenverzahnung 24. Die Außenverzahnung 24 beginnt als an einer axialen Planfläche 27 und endet an der in Richtung der Drehachse 5 gegenüberliegenden axialen Planfläche 28 des Kupplungskörpers 9. Es ist jedoch auch möglich, dass die Zähne der Außenverzahnung 24 beabstandet zur Planfläche 27 und/oder zur Planfläche 28 ausgebildet sind. Der Abstand kann dabei zwischen 0,1 % und 10 % der Breite des Kupplungskörpers 9 in Richtung der Drehachse 5 betragen.

[0043] Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 mehrere Axialanschläge auf, die insbesondere alle gleich ausgeführt sein können, vorzugsweise in der Form des beschriebenen bereiteren Zahnes 20. Beispielsweise können zwischen zwei und acht, insbesondere vier, derartige Axialanschläge angeordnet sein. Vorzugsweise sein die mehreren Axialanschläge symmetrisch über den Umfang der Innenverzahnung 19 verteilt angeordnet bzw. ausgebildet.

[0044] Wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, schlägt die Schiebmuffe 7, wenn sie aus der ausgekuppelten Stellung (Fig. 3) in die eingekuppelte Stellung (Fig. 4) axial verschoben wird, mit den Axialanschlägen, also insbesondere dem breiteren Zahn 20 oder den breiteren Zähnen 20, an den Zähnen der Außenverzahnung 24 des Kupplungskörpers 9 an, wodurch das weitere axiale Verschieben der Schiebemuffe 7 verhindert wird. Nachdem die Axialanschläge, insbesondere der breitere Zahn 20 oder die breiteren Zähne 20, beabstandet zu der, dem Kupplungskörper 9 benachbarten axialen Ende der Zähne der Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 angeordnet sind, wird das Einspuren der Zähne der Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 in die Zähne der Außenverzahnung 24 des Kupplungskörpers 9 nicht verhindert, und es kann die Kopplung der beiden Antriebselemente 2, 3 (Fig. 1) zur Drehmomentübertragung erfolgen.

[0045] Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung 1 kann vorgesehen werden, dass die Zähne der Außenverzahnung 24 des Kupplungskörpers 9 in der Axialrichtung, d.h. in Richtung der Drehachse 5 sich verbreiternd ausgeführt sind, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Breite der Zähne kann dabei zumindest bereichsweise in Richtung auf die Synchronnabe 8 unter Ausbildung eines breiteren Teilbereichs 29 größer werden. Die Breite ist dabei auf die Abmessung der Zähne in der Umfangsrichtung 21 des Kupplungskörpers 9 bezogen.

[0046] Alternativ oder zusätzlich dazu kann auf der Schiebmuffe 7 die Innenverzahnung 19 sowie auf dem Kupplungskörper 9 die Außenverzahnung 24 durch eine planseitige Anspitzung (Dachverzahnung) ausgeführt sein. Auch kann eine Hinterlegung in der Schiebemuffe 7 und dem Kupplungskörper 9 vorliegen, was sich vorteilhaft hinsichtlich ungewolltem „Entkoppeln“ erweist.

[0047] In Fig. 5 ist ein Ausschnitt einer Schiebemuffe 7 einer gegebenenfalls eigenständigen Ausführungsvariante einer Klauenkupplungsvorrichtung 1 (Fig. 2) im Querschnitt gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den Fig. 1

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AT519 200 B1 2018-08-15 österreichisches patentamt bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung zu den Fig. 1 bis 4 hingewiesen bzw. darauf Bezug genommen.

[0048] Bei dieser Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung 1 (Fig. 2) ist die Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 als gestufte Verzahnung ausgeführt. Die Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 weist in Richtung der Drehachse 5 (Fig. 2) betrachtet einen ersten Teilbereich 29 auf, der in einen zweiten Teilbereich 30 übergeht. Der erste Teilbereich 29 weist einen Kopfkreisdurchmesser der Zähne der Innenverzahnung 19 auf, der kleiner ist, als der Kopfkreisdurchmesser der Zähne der Innenverzahnung 19 des zweiten Teilbereichs 30.

[0049] Die Synchronnabe 8 (Fig. 2) und der Kupplungskörper 9 (Fig. 2) dieser Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung 1 sind diesen geometrischen Verhältnissen angepasst ausgeführt. Die Synchronnabe 8 weist also im Vergleich zum Kopfkreisdurchmesser der Zähne der Außenverzahnung 24 (Fig. 2) des Kupplungskörpers 9 einen kleineren Kopfkreisdurchmesser der Zähne der Außenverzahnung 18 (Fig. 2) auf. Vereinfacht ausgedrückt hat die Synchronnabe 8 einen kleineren Durchmesser als der Kupplungskörper 9.

[0050] Eine Breite 31 des zweiten Teilbereichs 30 der Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 entspricht zumindest annähernd der Breite 23 (Fig. 2) des Kupplungskörpers 9 in Richtung der Drehachse 5 (Fig. 2).

[0051] Der Axialanschlag der Schiebemuffe 7 wird also bei dieser Ausführungsvariante der Klauenkupplungsvorrichtung 1 (Fig. 2) durch die Stufe zwischen den beiden Teilbereichen 29, 30 der Innenverzahnung 19 der Schiebemuffe 7 gebildet, die an dem Kupplungskörper 9 bei Axialverschiebung der Schiebemuffe 7 anschlägt.

[0052] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Klauenkupplungsvorrichtung 1 diese bzw. deren Bestandteile nicht zwingenderweise maßstäblich dargestellt wurden.

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Patentamt

BEZUGSZEICHENLISTE

11 12

21 22

11 12

21 22

Klauenkupplungsvorrichtung

Antriebselement

Lager

Drehachse

Lager

Schiebemuffe

Synchronnabe

Kupplungskörper

Aufnahme

Mantelfläche

Planfläche

Bundsteg

Aufnahme

Mantelfläche

Steg

Mantelfläche

Außenverzahnung

Innenverzahnung

Zahn

Umfangsrichtung

Zahnbreite

Breite

Außenverzahnung

Zahn köpf

Ausnehmung

Planfläche

Teilbereich

Breite

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Patentamt

Claims

Patentansprüche

1. Klauenkupplungsvorrichtung (1) mit einer ersten Aufnahme (10) für ein erstes Antriebselement (2) und einer zweiten Aufnahme (14) für ein vom ersten Antriebselement (2) trennbares zweites Antriebselement (3), mit einer axial verschiebbaren Schiebemuffe (7), die eine Innenverzahnung (19) aufweist, mit einer Synchronnabe (8), die eine Außenverzahnung (18) aufweist und in radialer Richtung unterhalb der Schiebemuffe (7) angeordnet ist, und mit einem Kupplungskörper (9), der eine Außenverzahnung (24) aufweist, wobei die Innenverzahnung (19) der Schiebemuffe (7) in die Außenverzahnung (18) der Synchronnabe (8) eingreift und durch axiales Verschieben in die Außenverzahnung (24) des Kupplungskörpers (9) eingreifbar angeordnet ist, und mit zumindest einem Axialanschlag mit dem die axiale Verschiebbarkeit der Schiebemuffe (7) begrenzt ist, wobei der Axialanschlag in die Innenverzahnung (19) der Schiebemuffe (7) integriert ist, und der zumindest eine Axialanschlag als Zahn (20) der Innenverzahnung ausgebildet ist, wobei dieser Zahn (20) in Umfangsrichtung (21) betrachtet eine größere Zahnbreite (22) aufweist, als die restlichen Zähne der Innenverzahnung (19), und in der Axialrichtung kürzer ist als die restlichen Zähne der Innenverzahnung (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (18) der Synchronnabe (8) eine zur Querschnittsgeometrie des bereiteren Zahnes (20) in Axialrichtung komplementäre Ausnehmung (26) aufweist, in der der breite Zahn (20) aufgenommen ist.
2. Klauenkupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang der Innenverzahnung (19) der Schiebemuffe (7) mehrere Axialanschläge symmetrisch verteilt angeordnet sind.
3. Klauenkupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnkopf (25) des als Axialanschlag ausgebildeten Zahnes (20) gerundet ausgebildet ist.
4. Klauenkupplungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Außenverzahnung (24) des Kupplungskörpers (9) in der Axialrichtung zumindest teilweise sich verbreiternd ausgeführt sind.