DE10126485A1

DE10126485A1 - Klauenkupplung

Info

Publication number: DE10126485A1
Application number: DE2001126485
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Ing Rebholz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-05

Abstract

Um eine Klauenkupplung nahezu immer gleich schnell schließen zu können, ist im geöffneten Zustand der Klauenkupplung das verschiebbare Kupplungsteil (3) über eine Feder (5) vorgespannt und dabei, indem eine erste Hülse (6) über eine Kugel (14) geschoben ist, formschlüssig mit einer zweiten Hülse (7) verbunden, deren druckbeaufschlagter Raum (18) das verschiebbare Kupplungsteil (3) in geöffnetem Zustand hält. Um die Klauenkupplung zu schließen, wird der Druck in der Druckmittelzuführung (10) abgesenkt, wodurch die erste Hülse (6) die Kugel (14) freigibt und das verschiebbare Kupplungsteil (3) durch die Federkraft der Feder (5) im Schließsinne betätigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Klauenkupplungen sind lösbare Verbindungen, welche häufig zum Übertragen größerer Drehmomente verwendet wer den. Vorzugsweise bestehen Klauenkupplungen aus einem fest stehenden Teil und einem verschiebbaren Teil. Das ver schiebbare Teil kann z. B. durch Druckbeaufschlagung mit tels Druckmittel, wie z. B. Öl oder Luft, oder über einen Hebel bewegt werden.

Die WO 91/01454 offenbart eine Klauenkupplung, welche aus einem beweglichen und einem verschiebbaren Teil be steht, wobei das bewegliche Kupplungsteil in Verschiebe richtung mit einer zweiten Hülse formschlüssig verbindbar ist, indem eine erste Hülse über eine Kugel schiebbar ist, wodurch die Kugel zwischen der Anlage des beweglichen Kupp lungsteils und der Anlage der zweiten Hülse arretiert wird. Um die Klauenkupplung jedoch schnell einzurasten, muß das verschiebbare Teil schnell axial bewegt werden können, wo durch die Verwendung von Öl als Druckmittel bei dieser Art von Klauenkupplung ausscheidet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klauenkupplung mit einem feststehenden und einem ver schiebbaren Teil zu schaffen, welche schnell im Schließ sinne betätigt werden kann.

Die Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Klauenkupplung gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Klauenkupplung ein festste hendes und ein verschiebbares Teil auf, wobei auf das ver schiebbare Teil im geöffneten Zustand der Klauenkupplung eine Federkraft wirkt, welche das verschiebbare Teil der Klauenkupplung im Schließsinne betätigen möchte. Im geöff neten Zustand ist das bewegliche Kupplungsteil mit einer zweiten Hülse formschlüssig verbunden, indem eine erste Hülse sich über mindestens eine Kugel schiebt und somit die Kugel zwischen der zweiten Hülse und dem verschiebbaren Kupplungsteil arretiert, wodurch das verschiebbare Kupp lungsteil im geöffneten Zustand von der zweiten Hülse gehalten wird. Die zweite Hülse kann mittels Druckbeauf schlagung oder über einen Hebel in dieser Position, in wel cher das verschiebbare Kupplungsteil sich im geöffneten Zustand befindet, gehalten werden. Soll das verschiebbare Kupplungsteil im Schließsinne betätigt werden, so wird die erste Hülse so bewegt, daß die erste Hülse die Kugel wieder freigibt, wodurch sich die Kugel von der Anschlagfläche des beweglichen Kupplungsteils wegbewegen kann und somit das bewegliche Kupplungsteil über die Kraft der vorgespannten Feder sehr schnell im Schließsinne betätigt wird. Somit ist gewährleistet, daß, unabhängig von der Viskosität des Druckbeaufschlagungsmittels, die Klauenkupplung immer in der selben Zeit schließt. Im geschlossenen Zustand benötigt die Klauenkupplung keinerlei externe Kraft in Form von Druckmittel oder einer Hebelkraft, welche die Kupplung im geschlossenen Zustand hält. Die zweite Hülse ist bei zu rückgezogener erster Hülse und somit nicht arretierter Ku gel unabhängig von dem beweglichen Kupplungsteil verschieb bar. Während die Kupplung geschlossen ist, kann die zweite Hülse von ihrer ersten Position in ihre zweite Position verschoben werden. Soll die Klauenkupplung wieder geöffnet werden, so wird in der zweiten Position der zweiten Hülse die erste Hülse wieder so verschoben, daß über die arre tierte Kugel das bewegliche Kupplungsteil mit der zweiten Hülse verbunden ist. Wird nun die zweite Hülse aus ihrer zweiten Position wieder in die erste Position zurückbewegt, so überträgt sich diese Bewegung auch auf das bewegliche Kupplungsteil, wodurch die Klauenkupplung geöffnet wird. Indem das bewegliche Kupplungsteil von der geschlossenen Position wieder in die geöffnete Position zurückbewegt wird, wird auch die Feder, welche das bewegliche Kupplungs teil im Schließsinne betätigt, wieder vorgespannt. Vorzugs weise wird die zweite Hülse und die erste Hülse über Druck beaufschlagung gegen eine Federkraft bewegt. Es besteht die Möglichkeit, die erste und die zweite Hülse mit nur einer Druckzuführung gemeinsam mit Druck zu beaufschlagen, wobei jedoch in der Druckzuführung zum Kolbenraum der zweiten Hülse eine Drosselstelle angeordnet ist und die Druckzufüh rung zum Kolbenraum der ersten Hülse direkt erfolgt, wo durch die Bewegung der zweiten Hülse zeitversetzt zur Bewe gung der ersten Hülse ablaufen kann.

Somit ist es möglich, eine Klauenkupplung zu schaffen, welche unabhängig von der Viskosität des Druckbeaufschla gungsmittels schnell und immer in nahezu der selben Zeit geschlossen werden kann.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu ent nehmen.

Die einzige Figur zeigt eine Klauenkupplung mit einem feststehenden Kupplungsteil 1, welches drehfest und ver schiebefest mit einer ersten Welle 2 verbunden ist, und einem verschiebbaren Kupplungsteil 3, welches drehfest, jedoch verschiebbar, mit einer zweiten Welle 4 verbunden ist. Das verschiebbare Kupplungsteil 3 wird über eine Fe der 5 auf das feststehende Kupplungsteil 1 gedrückt. Eine erste Hülse 6 ist innerhalb einer zweiten Hülse 7 angeord net. Auf die zweite Hülse 7 wirkt eine Feder 8, welche sich einerseits an der zweiten Hülse 7 und andererseits an der zweiten Welle 4 abstützt. Auf die erste Hülse 6 wirkt eine Feder 9, welche sich einerseits an dem beweglichen Kupp lungsteil und andererseits an der ersten Hülse 6 abstützt. Im geschlossenen Zustand der Klauenkupplung ist die Druck mittelzuführung 10, welche innerhalb der Welle 4 angeordnet ist, drucklos. Die Feder 8 drückt die zweite Hülse 7 in ihre zweite Position, bis die zweite Hülse 7 an der Schei be 11 anliegt. Soll die Klauenkupplung geöffnet werden, so wird die Druckmittelzuführung 10 mit Druckmittel beauf schlagt. Dieses strömt durch den Kanal 12 in den Raum 13 und bewegt die erste Hülse 6 über die Kugel 14. Die Ku gel 14 verbindet über die Scheibe 15 die zweite Hülse 7 mit dem verschiebbaren Kupplungsteil 3. Hat die erste Hülse 6 ihre zweite Position über der Kugel 14 erreicht, so ist in Bewegungsrichtung des verschiebbaren Kupplungsteils 3 das verschiebbare Kupplungsteil 3 formschlüssig mit der zweiten Hülse 7 verbunden. Über eine Drosselstelle 16 gelangt eben falls Druckmittel aus der Druckmittelzuführung 10 in den Kanal 17 und von dort in den Raum 18, wodurch, zeitversetzt zur Bewegung der ersten Hülse 6, sich die zweite Hülse 7 entgegen der Federkraft 8 in Bewegung setzt. Indem sich die zweite Hülse 7 von ihrer zweiten Position in ihre erste Position bewegt, über die erste Hülse 6 und die Kugel 14 die zweite Hülse 7 mit dem verschiebbaren Kupplungsteil 3 formschlüssig verbunden ist, wird das verschiebbare Kupp lungsteil 3 ebenfalls im Öffnungssinne verschoben. Durch die Bewegung der zweiten Hülse 7 werden die Federn 8 und 5 vorgespannt. Liegt das verschiebbare Kupplungsteil 3 an der Welle 4 an, so ist die Klauenkupplung vollständig geöffnet. Um den geöffneten Zustand der Klauenkupplung aufrechtzuer halten, ist der Druck in den Räumen 13 und 18 aufrechtzuer halten. Soll die Klauenkupplung erneut geschlossen werden, so wird der Druck in der Druckmittelzuführung 10 abgesenkt, wodurch sich die erste Hülse durch die Federkraft der Fe der 9 verschiebt. Dadurch wird die Kugel 14 in radialer Richtung freigegeben und bewegt sich durch die schräge An lage 18 in radialer Richtung nach außen. Durch die Feder kraft der Feder 5 wird das verschiebbare Kupplungsteil 3 im Schließsinne bewegt. Die Federkraft der Feder 5 bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher die Klauenkupplung schließt und die Kraft, welche im geschlossenen Zustand auf die Klauenkupplung wirkt. Da der Druck in der Druckmittel zuführung 10 reduziert wurde, wird auch der Druck im Raum 18 zeitversetzt reduziert, wodurch sich die zweite Hülse durch die Federkraft der Feder 8 in ihre zweite Posi tion verschiebt. Vorzugsweise werden die erste Hülse und die zweite Hülse über Federkraft und Beaufschlagung durch Druckmittel bewegt, es ist jedoch auch möglich, die beiden Hülsen über ein Hebelgetriebe zu bewegen.

Bezugszeichen

1

feststehendes Kupplungsteil

2

erste Welle

3

verschiebbares Kupplungsteil

4

zweite Welle

5

Feder

6

erste Hülse

7

zweite Hülse

8

Feder

9

Feder

10

Druckmittelzufuhr

11

Scheibe

12

Kanal

13

Raum

14

Kugel

15

Scheibe

16

Drosselstelle

17

Kanal

18

Anlage

Claims

1. Klauenkupplung, bei welcher ein feststehendes Kupp lungsteil (1) drehfest und verschiebefest mit einer ersten Welle (2) verbunden ist, und ein verschiebbares Kupplungs teil (3) drehfest und verschiebbar mit einer zweiten Welle (4) verbunden ist, wobei durch Verschieben des ver schiebbaren Kupplungsteils (3) die erste Welle (2) mit der zweiten Welle (4) verbindbar ist und das bewegliche Kupp lungsteil (3) in Verschieberichtung mit einer zweiten Hülse (7) formschlüssig verbindbar ist, indem eine erste Hülse (6) über mindestens eine Kugel (14) schiebbar ist, wo durch die Kugel (14) zwischen einer Anlage (18) des beweg lichen Kupplungsteils (3) und mittelbar oder unmittelbar einer Anlage der zweiten Hülse (7) arretiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß im geöffneten Zustand der Klauenkupplung das verschiebbare Kupplungsteil (3) mit der zweiten Hülse (7) formschlüssig verbunden ist und dabei auf das verschiebbare Kupplungsteil (3) in Schließrichtung eine Federkraft wirkt.

2. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die zweite Hülse (7) auf der zweiten Welle (4) verschiebbar angeordnet ist.

3. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste Hülse (6) gegen eine Federkraft (9) über die Kugel (14) schiebbar ist.

4. Klauenkupplung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß durch Druckbeaufschlagung dei ersten Hülse (6) diese gegen die Federkraft (9) ver schiebbar ist.

5. Klauenkupplung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß durch Drucklosschalten der ersten Hülse (6) das verschiebbare Kupplungsteil (3) durch die auf dieses wirkende Federkraft (5) in Schließrichtung der Klauenkupplung verschoben wird.

6. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zum Öffnen der Klauenkupp lung zuerst die erste Hülse (6) über die Kugel (14) ver schoben wird und anschließend die zweite Hülse (7), und somit das verschiebbare Kupplungsteil (3), im Öffnungssinne verschoben wird.

7. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zum Schließen der Klauen kupplung die erste Hülse (6) so verschoben wird, bis die formschlüssige Verbindung zwischen der zweiten Hülse (7) und des verschiebbaren Kupplungsteils (3) getrennt wird.

8. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste Hülse (6) und die zweite Hülse (7) einerseits durch Druckbeaufschlagung und andererseits zur Federkraft verschoben werden.

9. Klauenkupplung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste Hülse (6) und die zweite Hülse (7) von einer gemeinsamen Druckmittelzufüh rung (10) mit Druckmittel beaufschlagt werden, wobei in der Druckmittelzuführung (17) zur zweiten Hülse (7) eine Dros selstelle (16) angeordnet ist.