DE10126485A1 - Dog clutch, with a sliding section, is held open by pressure on a ball which pushes it against a spring, for a rapid closing action by spring reassertion when the pressure is reduced - Google Patents

Dog clutch, with a sliding section, is held open by pressure on a ball which pushes it against a spring, for a rapid closing action by spring reassertion when the pressure is reduced

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Abstract

The dog clutch has a spring (5) to apply tension to the sliding clutch section (3) when in the open position. A sleeve (6) is pushed by a ball (14), bonded to a second sleeve (7) in a positive fit, for a pressure zone (18) to hold the sliding section in the open position. To close the clutch, the pressure is lowered in the pressure line (10), and the sleeve releases the ball for the spring reassertion to act on the sliding section to move it in the closing direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a dog clutch according to the The preamble of claim 1 defined in more detail.

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.Claw couplings are detachable connections, which often used to transmit higher torques the. Claw couplings preferably consist of a fixed standing part and a movable part. That ver sliding part z. B. by pressurizing with means pressure medium such. B. oil or air, or over a Lever are moved.

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.WO 91/01454 discloses a dog clutch, which be made of a movable and a movable part stands, with the movable coupling part in displacement direction can be positively connected with a second sleeve is that a first sleeve can be pushed over a ball, whereby the ball between the attachment of the movable dome tion part and the system of the second sleeve is locked. In order to snap the claw coupling quickly, however, this must be done slidable part can be moved axially quickly where through the use of oil as a pressure medium in this type exits from claw coupling.

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. The present invention is based on the object a claw coupling with a fixed and a ver to create sliding part, which quickly in the closing sense can be operated.  

Die Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Klauenkupplung gelöst.The task comes with one, including the distinctive Features of the main claim, generic Claw clutch released.

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.According to the invention, the claw coupling has a firmest and a sliding part, with the ver sliding part in the open state of the claw coupling a spring force acts, which the displaceable part of the Wants to operate the claw clutch in the closing direction. In the open neten condition is the movable coupling part with a second sleeve positively connected by a first Sleeve slides over at least one ball and thus the Ball between the second sleeve and the slidable Coupling part locked, causing the sliding clutch lung part in the open state of the second sleeve is held. The second sleeve can be pressurized strike or a lever in this position in which cher the sliding coupling part in the open Condition is maintained. Is that slidable Coupling part are operated in the closing direction, so the first sleeve moves so that the first sleeve the ball again releases, causing the ball from the stop surface of the movable coupling part can move away and thus movable coupling part on the force of the preloaded Spring is actuated very quickly in the closing direction. So is ensures that regardless of the viscosity of the Pressurizing agent, the claw coupling always in closes at the same time. Required when closed the claw coupling has no external force in the form of Pressure medium or a lever force that the clutch in keeps closed state. The second sleeve is closed withdrawn first sleeve and thus not locked Ku gel independent of the movable coupling part  bar. While the clutch is closed, the second Sleeve from its first position to its second position be moved. The claw coupling should open again be in the second position of the second sleeve the first sleeve moved so that over the arre bullet the movable coupling part with the second Sleeve is connected. Now the second sleeve is out of it second position moved back to the first position, so this movement is also transferred to the mobile Coupling part, whereby the claw coupling is opened. By moving the movable coupling part from the closed Position moved back to the open position will also be the spring which is the movable clutch Part operated in the closing direction, biased again. virtue wise, the second sleeve and the first sleeve over pressure applied against a spring force. There is the Possibility of using the first and the second sleeve with just one Pressurize the pressure supply jointly, whereby however, in the pressure supply to the piston chamber of the second Sleeve is arranged a throttle and the Druckzufüh tion to the piston chamber of the first sleeve takes place directly where moved by the movement of the second sleeve supply of the first sleeve can expire.

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.So it is possible to create a claw coupling which is independent of the viscosity of the pressurization agent quickly and always in almost the same time can be closed.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu ent­ nehmen. Further features can be found in the description of the figures to take.  

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. The single figure shows a claw clutch with a fixed coupling part 1 , which is connected in a rotationally fixed and slidable manner to a first shaft 2 , and a displaceable coupling part 3 , which is connected in a rotationally fixed but displaceable manner, to a second shaft 4 . The displaceable coupling part 3 is pressed onto the fixed coupling part 1 via an Fe 5 . A first sleeve 6 is net angeord within a second sleeve 7 . A spring 8 acts on the second sleeve 7 , which is supported on the one hand on the second sleeve 7 and on the other hand on the second shaft 4 . A spring 9 acts on the first sleeve 6 , which is supported on the one hand on the movable coupling part and on the other hand on the first sleeve 6 . In the closed state of the dog clutch, the pressure medium supply 10 , which is arranged within the shaft 4 , is depressurized. The spring 8 presses the second sleeve 7 into its second position until the second sleeve 7 be 11 on the Schei. If the dog clutch is to be opened, the pressure medium supply 10 is pressurized with pressure medium. This flows through the channel 12 into the space 13 and moves the first sleeve 6 over the ball 14 . The Ku gel 14 connects the second sleeve 7 with the sliding coupling part 3 via the disk 15 . When the first sleeve 6 has reached its second position above the ball 14 , the displaceable coupling part 3 is positively connected to the second sleeve 7 in the direction of movement of the displaceable coupling part 3 . Via a throttling point 16 , if pressure medium comes from the pressure medium supply 10 into the channel 17 and from there into the space 18 , whereby the second sleeve 7 sets in motion against the spring force 8 , offset in time for the movement of the first sleeve 6 . By the second sleeve 7 is moved from its second position to its first position, over the first sleeve 6 and the ball 14, the second sleeve 7 positively connected to the slidable coupling part 3, the displaceable Kupp is averaging part also moved in the opening direction. 3 The springs 8 and 5 are biased by the movement of the second sleeve 7 . If the displaceable coupling part 3 bears against the shaft 4 , the claw coupling is fully opened. In order to maintain the open state of the dog clutch, the pressure in rooms 13 and 18 must be maintained. If the dog clutch is to be closed again, the pressure in the pressure medium supply 10 is reduced, as a result of which the first sleeve is displaced by the spring force of the Fe 9 . As a result, the ball 14 is released in the radial direction and moves through the oblique position 18 in the radial direction to the outside. The displaceable coupling part 3 is moved in the closing direction by the spring force of the spring 5 . The spring force of the spring 5 determines the speed at which the dog clutch closes and the force which acts on the dog clutch in the closed state. Since the pressure in the pressure medium supply 10 has been reduced, the pressure in the space 18 is also reduced with a time delay, as a result of which the second sleeve is moved into its second position by the spring force of the spring 8 . The first sleeve and the second sleeve are preferably moved via spring force and pressure medium, but it is also possible to move the two sleeves via a lever mechanism.

Bezugszeichenreference numeral

11

feststehendes Kupplungsteil
stationary coupling part

22

erste Welle
first wave

33

verschiebbares Kupplungsteil
sliding coupling part

44

zweite Welle
second wave

55

Feder
feather

66

erste Hülse
first sleeve

77

zweite Hülse
second sleeve

88th

Feder
feather

99

Feder
feather

1010

Druckmittelzufuhr
Pressure medium supply

1111

Scheibe
disc

1212

Kanal
channel

1313

Raum
room

1414

Kugel
Bullet

1515

Scheibe
disc

1616

Drosselstelle
restriction

1717

Kanal
channel

1818

Anlage
investment

Claims (9)

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.1. Claw coupling, in which a fixed coupling development part ( 1 ) is rotatably and non-displaceably connected to a first shaft ( 2 ), and a displaceable coupling part ( 3 ) is rotatably and displaceably connected to a second shaft ( 4 ), with displacement of the sliding coupling part ( 3 ), the first shaft ( 2 ) can be connected to the second shaft ( 4 ) and the movable coupling part ( 3 ) can be positively connected in the direction of displacement to a second sleeve ( 7 ) by a first sleeve ( 6 ) is at least one ball (14) pushed where it is locked by the ball (14) between an abutment (18) of the Move union coupling part (3) and directly or indirectly, a plant of the second sleeve (7), characterized in that in When the claw coupling is in the open state, the displaceable coupling part ( 3 ) is connected to the second sleeve ( 7 ) in a form-fitting manner, thereby closing the displaceable coupling part ( 3 ) direction acts a spring force. 2. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Hülse (7) auf der zweiten Welle (4) verschiebbar angeordnet ist.2. Claw coupling according to claim 1, characterized in that the second sleeve ( 7 ) on the second shaft ( 4 ) is arranged displaceably. 3. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Hülse (6) gegen eine Federkraft (9) über die Kugel (14) schiebbar ist. 3. Claw coupling according to claim 1, characterized in that the first sleeve ( 6 ) against a spring force ( 9 ) over the ball ( 14 ) can be pushed. 4. Klauenkupplung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch Druckbeaufschlagung dei ersten Hülse (6) diese gegen die Federkraft (9) ver­ schiebbar ist.4. Claw coupling according to claim 3, characterized in that by pressurizing the first sleeve ( 6 ) this can be pushed ver against the spring force ( 9 ). 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.5. Claw coupling according to claim 4, characterized in that the displaceable coupling part ( 3 ) is displaced by the spring force acting on this ( 5 ) in the closing direction of the claw coupling by depressurizing the first sleeve ( 6 ). 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.6. claw coupling according to claim 1, characterized in that for opening the claw coupling first the first sleeve ( 6 ) over the ball ( 14 ) is pushed ver and then the second sleeve ( 7 ), and thus the sliding coupling part ( 3 ) , is moved in the opening direction. 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.7. claw coupling according to claim 1, characterized in that for closing the claw coupling, the first sleeve ( 6 ) is displaced until the positive connection between the second sleeve ( 7 ) and the displaceable coupling part ( 3 ) is separated. 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. 8. claw coupling according to claim 1, characterized in that the first sleeve ( 6 ) and the second sleeve ( 7 ) are moved on the one hand by pressurization and on the other hand to the spring force. 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.9. claw coupling according to claim 8, characterized in that the first sleeve ( 6 ) and the second sleeve ( 7 ) are acted upon by a common Druckmittelzufüh tion ( 10 ) with pressure medium, wherein in the pressure medium supply ( 17 ) to the second sleeve ( 7 ) a Dros selstelle ( 16 ) is arranged.
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