DE102016221015A1

DE102016221015A1 - Claw clutch with barrier and drive train with freewheel and shutter-containing jaw clutch

Info

Publication number: DE102016221015A1
Application number: DE102016221015.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Maier
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-05-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplung (1) für einen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten als Klauenkörper ausgebildeten Verzahnungsbauteil (6), das zum Drehmoment übertragen mit einem zweiten als Klauenkörper ausgebildeten Verzahnungsbauteil (7) formschlüssig verbindbar ist, indem das erste Verzahnungsbauteil (6) axial verfahrbar angeordnet ist, um in das zweite Verzahnungsbauteil (7) einzutauchen, wobei eine Sperrblende (17) zwischen den beiden Verzahnungsbauteilen (6, 7) eingesetzt ist, um in einer ersten Stellung das Eintauchen zum Erreichen des Formschlusses zu verhindern und in einer zweiten Stellung ein solches Eintauchen zu ermöglichen. Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang (2) mit einem Freilauf (3) und eine im Drehmomentverlauf parallel angeordnete Klauenkupplung (1) der erfindungsgemäßen Art.The invention relates to a dog clutch (1) for a drive train (2) of a motor vehicle, having a first toothed component (6) designed as a claw body which can be positively connected to a second toothed component (7) formed as a claw body by the first toothed component (6) is arranged axially movable to immerse in the second toothed component (7), wherein a barrier (17) between the two Verzahnungsbauteilen (6, 7) is inserted to prevent immersion in a first position to achieve the positive connection and in a second position to allow such immersion. The invention also relates to a drive train (2) with a freewheel (3) and a claw clutch (1) of the type according to the invention arranged in parallel in the torque curve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, etwa mit einem Hybridantrieb und/oder einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten als Klauenkörper ausgebildeten Verzahnungsbauteil / Verzahnungskörper, wobei das Verzahnungsbauteil / der Verzahnungskörper zum Drehmomentübertragen mit einem zweiten als Klauenkörper ausgebildeten Verzahnungsbauteil / Verzahnungskörper formschlüssig verbindbar ist, indem das erste Verzahnungsbauteil axial verfahrbar angeordnet ist, um für eine Drehmomentweitergabe in das zweite Verzahnungsbauteil einzutauchen.The invention relates to a dog clutch for a drive train of a motor vehicle, such as with a hybrid drive and / or an internal combustion engine, with a first formed as a claw body toothing / Verzahnungskörper, wherein the toothed component / the toothed body for torque transmission with a second formed as a claw body toothed component / toothed body positively connected is, by the first toothed component is arranged axially movable to immerse for torque transmission in the second toothed component.

Aus der DE 10 2015 214 266 sind bereits Systeme zur Vermeidung von Verspannungen von Klauenkupplungen bekannt. So offenbart die besagte Druckschrift eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer zwei formschlüssig miteinander verbindbare Kupplungselemente aufweisenden Trennkupplung, sowie einer in Bezug auf den Drehmomentenfluss in Parallelschaltung zu der Trennkupplung angeordneten, zwei über mehrere Freilaufsperrkörper zusammenwirkende Drehteile aufweisenden Freilaufeinheit, wobei ein erstes Kupplungselement rotatorisch mit einem ersten Drehteil und ein zweites Kupplungselement rotatorisch mit einem zweiten Drehteil verbunden ist. Als besonders wird dabei herausgestellt, dass zumindest eines der beiden Kupplungselemente eine Verspannungslöseeinrichtung aufweist, die derart beschaffen sowie angeordnet ist, dass sie einem das erste Kupplungselement relativ zu dem zweiten Kupplungselement in einer eingekuppelten Stellung der Trennkupplung verspannendem Vorspannmoment entgegen wirkt.From the DE 10 2015 214 266 Already systems for the prevention of tension of jaw clutches are known. Thus, said document discloses a torque transmission device for a drive train of a motor vehicle, having a two positively locking interconnectable coupling elements having separating clutch, and arranged with respect to the torque flow in parallel to the separating clutch, two cooperating over a plurality of freewheel locking body rotary parts freewheel unit, wherein a first coupling element is rotatably connected to a first rotary member and a second coupling element rotatably connected to a second rotary member. In particular, it is found that at least one of the two coupling elements has a Verspannungslöseeinrichtung, which is arranged and arranged such that it counteracts the first coupling element relative to the second coupling element in a coupled position of the separating clutch verspannendem biasing moment.

Aus dem Stand der Technik sind auch eine Antriebsstrangtopologie und eine Betätigungseinrichtung dafür bekannt. So wird in der WO 2014/202 068 A2 eine Hybrid-Antriebsstrangtopologie mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer elektrischen Traktionsmaschine und einem nachbelasteten Getriebe im Drehmomentfluss vorgestellt, wobei im Drehmomentfluss zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Traktionsmaschine ein Freilauf und zwischen der Traktionsmaschine und dem Getriebe eine Kupplung, insbesondere konfiguriert als Anfahrkupplung, angeordnet ist. Also known in the art are a powertrain topology and an actuator therefor. So will in the WO 2014/202 068 A2 presented a hybrid powertrain topology with an internal combustion engine and an electric traction machine and a post-loaded transmission in the torque flow, wherein in the torque flow between the internal combustion engine and the traction engine freewheel and between the traction machine and the transmission, a clutch, in particular configured as a starting clutch, is arranged.

Grundsätzlich betrifft die Erfindung alle Klauenkupplungen, die einen verspannten Zustand erreichen können. Zum Beispiel sind solche Anwendungen betroffen, in denen ein Freilauf an einer Klauenkupplung parallel in einem momentübertragenden Ast angeordnet ist. Ein Beispiel hierfür ist ein so genanntes „P2-Hybridsystem“. Ein solches „P2-Hybridsystem“ ist ein solches System, in dem eine Elektromaschine eine Kupplung umgibt, um Drehmoment von der Elektromaschine und/oder einer Verbrennungskraftmaschine an ein Getriebe weiter zu geben. Basically, the invention relates to all jaw clutches that can reach a strained state. For example, those applications are concerned in which a freewheel on a dog clutch is arranged in parallel in a torque transmitting branch. An example of this is a so-called "P2 hybrid system". Such a "P2 hybrid system" is one such system in which an electric machine surrounds a clutch to transfer torque from the electric machine and / or an internal combustion engine to a transmission.

Es ist bekannt, dass in Systemen, in denen Klauenkupplungen eingesetzt werden, es häufig zu Verspannungen kommt und somit hohe Schnittkräfte in den Klauenkupplungen auftreten. Das Öffnen und Schließen dieser Klauenkupplungen benötigt somit unter Umständen sehr hohe Betätigungskräfte. Abhilfe kann in einem gewissen Rahmen durch besondere Oberflächenbehandlungen, wie z.B. Beschichtungen oder besondere Verzahnungsgeometrien erreicht werden. Gerade Beschichtungen setzen auf den Einfluss von Reibwerten, was aber über die Lebensdauer nicht ausreichend gut ist. In vielen Anwendungsfällen reichen die Maßnahmen auch nicht aus, um die Betätigungskräfte auf ein akzeptables Level zu bringen.It is known that in systems in which jaw clutches are used, it often comes to tension and thus high cutting forces occur in the jaw clutches. The opening and closing of these jaw clutches thus may require very high actuation forces. Remedy may, to a certain extent, be provided by special surface treatments such as e.g. Coatings or special toothing geometries can be achieved. Especially coatings rely on the influence of coefficients of friction, but this is not good enough over the service life. In many applications, the measures are not enough to bring the operating forces to an acceptable level.

Hier zeigen die vorgestellten zwei Lösungen der DE 10 2015 214 266 A1 und der WO 2014/202 068 A2 schon einen guten Weg auf. Es soll aber eine weitergehende Verbesserung erreicht werden. Insbesondere soll eine kostengünstigere Lösung gefunden werden. Here are the two solutions presented DE 10 2015 214 266 A1 and the WO 2014/202 068 A2 already a good way up. However, a further improvement is to be achieved. In particular, a cheaper solution should be found.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen oder zumindest zu mildern. Insbesondere soll der Einsatz von Klauenkupplungen, die im Momentenpfad parallel zu einem Freilauf angeordnet sind, verbessert werden. Dafür soll sichergestellt werden, dass in der Klauenkupplung keine Verspannungen gegen den Freilauf auftreten können. Generell ist diese Aufgabe, Verspannungen von Klauenkupplungen zu vermeiden, auf sämtliche Anordnungen mit Klauenkupplungen übertragbar.It is the object of the present invention to eliminate or at least mitigate the disadvantages of the prior art. In particular, the use of jaw clutches, which are arranged in the torque path parallel to a freewheel, to be improved. For this purpose, it should be ensured that in the dog clutch no tension against the freewheel can occur. In general, this task of avoiding tensions of jaw clutches is transferable to all arrangements with jaw clutches.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass eine Sperrblende zwischen den beiden Verzahnungsbauteilen eingesetzt ist, um in einer ersten Stellung das Eintauchen zum Erreichen des Formschlusses zu verhindern und in einer zweiten, vorzugsweise von der ersten Stellung unterschiedlichen Stellung ein solches Eintauchen zu ermöglichen. Auf diese Weise werden die Schnittmomente / Schnittkräfte eines Systems aus Klauenkupplung und Freilauf reduziert.This object is achieved in a generic device in that a barrier is inserted between the two Verzahnungsbauteilen to prevent immersion to achieve the positive connection in a first position and in a second, preferably different from the first position such immersion enable. In this way, the cutting moments / cutting forces of a system of dog clutch and freewheel are reduced.

Mit anderen Worten wird also eine Sperrblende zwischen den Klauenkörpern vorgeschlagen. Sie verhindert das Einspuren der Klauenkörper ineinander, wenn noch ein Moment im Antriebsstrang in der „falschen“ Richtung vorliegt, d.h. wenn noch eine Restspannung im Freilauf vorliegt. Ist der Freilauf entspannt, so können die Klauenkörper ineinander gleiten. Hierfür ist eine Relativbewegung in eine zweite Richtung möglich. Die Sperrblende kann dafür gegen eine Federkraft verschoben werden, die ein Koppeln der Klauenkörper ermöglicht. Beim Auskuppeln ist die Feder so vorgespannt, dass die Sperrblende wieder in die Sperrposition zurückgestellt wird, die ein „verspannendes“ Schließen der Klauenkupplung verhindert. Ein solcher Einsatz bietet sich für Hybridanwendungen und Elektromobilität an. Es wird also eine Sperrblende in Klauenkupplungen zur Verhinderung von Verspannungen in einem Klauen- / Freilauf-System vorgeschlagen. Eine Sperrvorrichtung für Klauenkupplungen wird erläutert. In other words, therefore, a barrier between the claw bodies is proposed. It prevents the meshing of the claw body into each other, if there is still a moment in the drive train in the "wrong" direction, ie if there is still a residual tension in the freewheel. If the freewheel is relaxed, the claw body can slide into each other. For this purpose, a relative movement in a second direction is possible. The barrier can do this be displaced against a spring force, which allows a coupling of the claw body. When disengaging the spring is biased so that the barrier is returned to the locked position, which prevents a "bracing" closing the dog clutch. Such an application is suitable for hybrid applications and electromobility. It is therefore proposed a barrier in claw couplings to prevent tension in a claw / freewheel system. A locking device for jaw clutches will be explained.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

So ist es von Vorteil, wenn die Sperrblende als Sperr-Scheibe, vorzugsweise mit einem mittigen Loch, als Sperr-Ring, oder als Sperrsegment ausgebildet ist. Die Montage von Sperr-Scheiben und Sperr-Ringen ist besonders einfach, wobei Sperrsegmente, je kleiner sie sind, das Gewicht der Klauenkupplung nur unwesentlich erhöhen. Die Verbrauchsauswirkungen können dabei besonders gering gehalten werden. Thus, it is advantageous if the barrier is designed as a locking disc, preferably with a central hole, as a locking ring, or as a blocking segment. The installation of locking discs and locking rings is particularly simple, with locking segments, the smaller they are, only slightly increase the weight of the dog clutch. The consumption effects can be kept very low.

Um ein selektives Nutzen der Sperrblende zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn die Sperrblende in Umfangsrichtung verdrehbar angeordnet ist und/oder in (wenigstens) einer Umfangsrichtung(feder-)vorgespannt ist. Hierfür bietet sich der Einsatz eines elastischen Elementes, wie etwa einer Schraubenfeder an. In order to enable a selective use of the barrier, it is advantageous if the barrier is arranged rotatable in the circumferential direction and / or in (at least) a circumferential direction (spring) biased. For this purpose, the use of an elastic element, such as a coil spring offers.

Wenn die Sperrblende in ihrer ersten Stellung einen solchen Bereich des zweiten Verzahnungsbauteils überdeckt, der als Grundüberdeckung bezeichnet wird, und sich von der Position einer zum Schub- / Druckaufnehmen vorbereiteten Passiv-Zahnflanke des zweiten Verzahnungsbauteils in Richtung einer zum Schub- / Druckweitergeben an die Passiv-Zahnflanke vorbereiteten Aktiv-Zahnflanke des ersten Verzahnungsbauteils erstreckt und zwar bis zu einer Endkante eines Überdeckungsabschnitts der Sperrblende, so wird ein ungewolltes Einspuren, d.h. formschlüssiges Ineinandergreifen der beiden Verzahnungsabschnitte des ersten und zweiten Verzahnungsbauteils dann wirkungsvoll verhindert, nämlich dann, wenn Verspannungen noch im Freilauf vorliegen. Ein gezieltes Eingleiten zum gewünschten Zeitpunkt, also dann, wenn der Freilauf in seine Entspannungsrichtung, also dann, wenn etwaige Klemmkörper rückgedreht wurden, erreicht ist, wird ermöglicht. When the barrier panel in its first position covers such an area of the second gear member, referred to as a base overlap, and from the position of a push / pull receiving passive tooth flank of the second gear member toward a push / push forward to the passive one Tooth flank prepared active tooth flank of the first gear member extends and to an end edge of a covering portion of the barrier plate, so is an unintentional meshing, ie positively interlocking engagement of the two toothed portions of the first and second toothed component then effectively prevented, namely, when tension is still in the freewheel. A targeted sliding at the desired time, so then when the freewheel in his relaxation direction, so then when any clamp body were turned back, is reached, is possible.

Damit auch ein Überdrehen der Sperrblende verhindert wird und/oder ein ungewolltes Mitreißen der Sperrblende durch die Rotationsbewegung des jeweiligen Verzahnungsbauteils verhindert wird, ist es von Vorteil, wenn die Sperrblende in einer ersten Umfangsrichtung bis zu einem ersten Anschlag bewegbar ist und/oder in einer der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung bis zu einem zweiten Anschlag bewegbar ist. Thus, over-rotation of the barrier is prevented and / or accidental entrainment of the barrier is prevented by the rotational movement of the respective toothed component, it is advantageous if the barrier is movable in a first circumferential direction up to a first stop and / or in one of first circumferential direction opposite second circumferential direction is movable to a second stop.

Um dies besonders kostengünstig zu realisieren, ist es von Vorteil, wenn der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag am ersten oder zweiten Verzahnungsbauteil festgelegt / angebracht ist, und vorzugsweise als ein daran befestigter Stopper oder ein integraler Abschnitt ausgebildet ist. To realize this particularly cost-effective, it is advantageous if the first stop and / or the second stop is fixed / attached to the first or second toothed component, and is preferably designed as a stopper or an integral portion attached thereto.

Es hat sich bewährt, wenn zum Ausbilden des ersten und des zweiten Anschlags ein Stopper, etwa nach Art eines Niets, eines Bolzens oder einer Schraube, durch einen etwa in Umfangsrichtung ausgerichteten Schlitz in der Sperrblende greift.It has proven to be useful for forming the first and second stopper, a stopper, such as a rivet, a bolt or a screw engages through an approximately circumferentially oriented slot in the barrier.

Eine besonders einfache aber effiziente Art des Anschlagausbildens, mit besonders kostengünstigen Mitteln, da lediglich auf Stanz- und Tiefziehbauteile zurückgegriffen werden muss, lässt sich dann realisieren, wenn die Sperrblende radial nach innen oder nach außen abstehende Vorsprünge zum Ausbilden von Anschlägen besitzt, um bei Kontaktierung einer Gegenanschlagkante des ersten oder zweiten Verspannungsbauteils die Drehbewegung der Sperrblende in Umfangsrichtung zu unterbinden.A particularly simple but efficient way of stop formation, with particularly cost-effective means, since only on stamping and deep-drawing components must be used, can be realized when the barrier has radially inwardly or outwardly projecting projections to form attacks to contact a counter stop edge of the first or second bracing member to prevent the rotational movement of the barrier stop in the circumferential direction.

Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang bzw. eine Antriebsstrangtribologie mit einem Freilauf und einem im Drehmomentenverlauf parallel (dazu) angeordneten Klauenkupplung der erfindungsgemäßen Art.The invention also relates to a drive train or a drive train tribology with a freewheel and a parallel in the torque curve (to) arranged jaw clutch of the type according to the invention.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Grundüberdeckung zumindest so groß ist, wie eine Drehung des Freilaufs in seiner Öffnungsrichtung benötigt, um den Freilauf (nahezu / komplett) zu entspannen.It is advantageous if the base coverage is at least as large as a rotation of the freewheel in its opening direction required to relax the freewheel (almost / completely).

Es hat sich bewährt, wenn der Freilauf als Klemmkörperfreilauf ausgebildet ist.It has proven useful if the freewheel is designed as a sprag freewheel.

Mit anderen Worten bezieht sich die Lösung beispielhaft auf die folgende Anordnung:
In einem „P2-Hybridsystem“, wird eine Motortrennkupplung derartig dargestellt, dass ein Freilauf parallel zu einer Klauenkupplung angeordnet ist. Der Freilauf dient der Übertragung der Zugmomente der Verbrennungskraftmaschine. Er schließt und öffnet passiv, ist also selbstschließend und selbstöffnend ausgestaltet. In other words, the solution refers by way of example to the following arrangement:
In a "P2 hybrid system", an engine disconnect clutch is illustrated such that a freewheel is disposed in parallel with a dog clutch. The freewheel is used to transmit the torques of the internal combustion engine. It closes and opens passively, so it is self-closing and self-opening.

Die Klauenkupplung dient der Übertragung der Schubmomente der Verbrennungskraftmaschine. Sie kann sowohl über einen Aktor aktiv geöffnet oder aktiv geschlossen werden. Da die Klauenkupplung üblicherweise nur Momente in eine Richtung übertragen soll, ist sie für ein besseres Einspuren mit einem Sägezahnprofil ausgeführt. The dog clutch serves to transmit the thrust moments of the internal combustion engine. It can be actively opened via an actuator or actively closed. Since the jaw clutch is usually only intended to transmit moments in one direction, it is designed for a better meshing with a sawtooth profile.

Die Anordnung des Freilaufs und der Klauenkupplung ist potenziell verspanngefährdet, da (im Fehlerfall) die Klauenkupplung bei gespanntem (also nicht momentenfreien) Freilauf mit endlicher Steifigkeit geschlossen werden kann. Hierbei bleiben Schnittmomente / Schnittkräfte im System aus dem Freilauf und der Klauenkupplung bestehen, die unter Umständen sehr hoch ausfallen und damit höhere Kräfte für ein Schließen und Öffnen der Klauenkupplung bedingen können. The arrangement of the freewheel and the dog clutch is potentially jeopardy, since (in case of failure) the dog clutch can be closed with tensioned (not torque-free) freewheel with finite rigidity. In this case, cutting moments / cutting forces remain in the system of the freewheel and the dog clutch, which may be very high under certain circumstances and thus cause higher forces for closing and opening the dog clutch.

Um diesen Zustand zu vermeiden, wird in der hier gezeigten Erfindung die Klauenkupplung mit einem Sperrmechanismus ausgeführt. Dieser Sperrmechanismus verhindert, dass beim Schließen der Klauenkupplung ungünstige Stellungen der Klauenkörper zueinander auftreten und verhindert damit ein Verspannen der Klauenkupplung. Eine solch ungünstige Stellung ist bspw. ein Schließen der Klauenkupplung, wenn die Klauenkörper gerade so zueinander stehen, dass die Zähne perfekt ineinander greifen, d.h. der Kopf in den Fuß greift, und/oder die Flanke auf die Flanke greift. Ist bei einem Schließen dieser Stellung der Freilauf nicht momentfrei, bleibt das Restmoment als Verspannmoment im System nämlich bestehen.In order to avoid this condition, in the invention shown here, the dog clutch is made with a locking mechanism. This locking mechanism prevents unfavorable positions of the jaw body occur when closing the jaw clutch to each other, thus preventing a jamming of the dog clutch. Such an inconvenient position is, for example, closing the dog clutch when the dog bodies are just in line with each other so that the teeth are perfectly intermeshed, i. the head reaches into the foot, and / or the flank reaches for the flank. If, when closing this position, the freewheel is not torque-free, the residual torque remains as the tensioning moment in the system.

Mit Hilfe der Sperrblende werden aber alle Bereiche gesperrt, in denen beim Schließen der Klauenkupplung ein Restmoment im Freilauf bestehen bleibt. Der Sperrwinkel muss nämlich größer dem maximalen Verspannwinkel des Freilaufs sein. So ist sichergestellt, dass bis zu dem Zustand, an dem die kräfteübertragenden Flanken aufeinander zu liegen kommen, das Verspannmoment im Freilauf abgebaut ist, d.h., dass der Freilauf also vollständig geöffnet ist.With the help of the barrier iris but all areas are locked in which remains a residual torque in the freewheel when closing the jaw clutch. The locking angle must namely be greater than the maximum bracing angle of the freewheel. This ensures that, until the state in which the force-transmitting flanks come to lie on one another, the bracing torque is freewheeled, that is, the freewheel is thus completely open.

Dieser genannte Vorgang kann wie folgt beschrieben werden:
Die Klauenkupplung soll im gezeigten Beispiel nur dann geschlossen werden, wenn zwischen den Verzahnungskörpern keine Relativdrehzahl vorliegt. Dies ist dann sicher gewährleistet, wenn im Freilauf ein gewisses Restspannmoment vorliegt. This process can be described as follows:
The jaw clutch should be closed in the example shown only if there is no relative speed between the gear bodies. This is certainly guaranteed if there is a certain residual tension torque in the freewheel.

Wird die Klauenkupplung in einer unzulässigen Stellung geschlossen, werden der Schließvorgang und damit der axiale Vorschub des beweglichen Klauenkörpers durch die Sperrblende behindert. Die Sperrblende ist mit Hilfe eines Federelements gegen einen Anschlag vorgespannt, so dass sie bei jedem Schließvorgang an derselben Sperrposition anliegt. Erst beim Wechsel vom Zug- in den Schubbetrieb, dreht sich die Momentenrichtung um, der Freilauf wird in Öffnungsrichtung verdreht, also entspannt, und die Klauenkörper beginnen, sich relativ zueinander zu verdrehen. Während dieses Vorgangs gleitet der bewegliche Klauenkörper zuerst auf der Sperrblende ab, bevor er in der nächsten freien Position in die Gegenverzahnung einspuren kann. Beim Einspuren wird die Sperrblende von der Verzahnung mitgenommen und gegen die Feder, die die Blende vorspannt, bewegt, sodass die Verzahnung vollständig einspuren kann. Der minimale relative Verdrehwinkel von einer Sperrposition bis zur geschlossenen Verzahnung ist so ausgelegt, dass der Freilauf bei diesem Vorgang sicher vollständig entspannt ist. Beim Öffnen der Verzahnung wird die Sperrblende über das Federelement wieder in die Sperrposition verbracht. If the dog clutch closed in an inadmissible position, the closing operation and thus the axial feed of the movable jaw body are obstructed by the barrier. The barrier is biased by a spring element against a stop, so that it rests at each closing at the same locking position. Only when changing from the train to the push mode, the torque direction rotates, the freewheel is twisted in the opening direction, so relaxed, and the claw body begin to rotate relative to each other. During this process, the movable claw body slides first on the barrier panel before he can engage in the next free position in the counter-toothing. When meshing, the barrier is entrained by the teeth and against the spring, which biases the aperture moves, so that the teeth can completely eintrack. The minimum relative angle of rotation from a locked position to the closed teeth is designed so that the freewheel is safely completely relaxed in this process. When opening the toothing, the barrier plate is returned via the spring element in the locked position.

In den nachstehenden Figuren werden unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt, wobei eine mögliche Form der Ausführung einer Verzahnung das Realisieren der Sperrblende als vollständigen Ring beinhaltet, wobei der Ring auf dem nicht beweglichen Verzahnungskörper zentriert ist und über Federn, die am Umfang angeordnet sind, gegen einen Anschlag vorgespant ist. Einzelne Flügel an der Blende sperren die nicht zulässigen Schließpositionen an allen Zähnen. Die Blende kann ein beliebiges Material annehmen, wobei Kunststoff aufgrund der Reibeigenschaften und der Geräuschanregung Vorteile aufweisen kann. So vermeidet eine solche Materialbeschaffenheit ein Klappern beim Auftreffen der Gegenverzahnung auf die Verzahnung. In the following figures, different embodiments are shown, wherein a possible form of execution of a gearing includes the realization of the barrier stop as a complete ring, wherein the ring is centered on the non-movable gearing body and pre-loaded by means of springs, which are arranged on the circumference, against a stop is. Individual sashes on the panel block the inadmissible closing positions on all teeth. The panel can take any material, which plastic can have advantages due to the friction properties and the noise excitation. Thus, such a material properties avoids rattling when hitting the counter-toothing on the toothing.

Die Blende besitzt möglichst zwei Anschläge gegenüber dem Verzahnungskörper. Der erste Anschlag dient der Vorspannung und Positionierung der Blende in ihrer Sperrposition. Der zweite Anschlag dient dem Fall, dass die Reibverhältnisse so vorliegen, dass ein zweiter Verzahnungskörper bei Kontakt mit der Blende / Sperren nicht über die Blende abrutscht, sondern über Reibkraft die Blende mit verdreht. In diesem Fall würde die Blende nach einem gewissen Freiwinkel dann an dem zweiten Anschlag anschlagen und die Blende könnte nicht mehr weiterbewegt werden. Die Verzahnung müsste nun über die Blende abrutschen, sodass ein Einspuren in die Gegenverzahnung möglich wird. The panel has as possible two stops against the toothed body. The first stop is used to bias and position the shutter in its locked position. The second stop is used in the event that the friction conditions are present so that a second toothed body does not slip over the diaphragm when in contact with the diaphragm / locks, but also rotates the diaphragm with frictional force. In this case, after a certain clearance angle, the diaphragm would then hit against the second stop and the diaphragm could no longer be moved further. The teeth would now have to slide over the aperture, so that a meshing in the counter-toothing is possible.

Generell sind aber viele verschiedene Ausführungen denkbar, für die jedoch folgende Randbedingungen möglichst gelten sollten. Idealerweise werden für eine sichere Sperrfunktion mindestens drei Zähne genutzt, die im Winkel von möglichst 120° zueinander liegen. Die Zähne sperren somit den Eingriff der einen Verzahnung in die andere. Die Funktion des Sperrens kann sowohl über ein gemeinsames Bauteil, wie einen Ring, oder aber auch über einzelne Sperrelemente realisiert werden, die nur einen oder mehrere Zähne sperren. Die Sperrblende bzw. die Sperrelemente können entweder an beweglichen oder an festen Verzahnungskörpern auf der Antriebs- oder der Abtriebsseite, angebracht sein. Die Sperrblende / die Sperrelemente sollen möglichst flach sein, da die Dicke der Blende direkt in den Betätigungsweg eingeht. Zur Integration der Sperrblende / der Sperrelemente können an einem der Verzahnungskörper einzelne Zähne ausgelassen werden. Es ist überlegenswert, wenn nur ein Verzahnungskörper voll verzahnt ist.In general, however, many different designs are conceivable, for which, however, the following boundary conditions should apply as far as possible. Ideally, at least three teeth are used for a safe locking function, which are at an angle of 120 ° to each other. The teeth thus lock the engagement of one toothing in the other. The function of blocking can be realized both via a common component, such as a ring, or else via individual blocking elements, which block only one or more teeth. The barrier or the locking elements can be mounted either on movable or fixed gear bodies on the drive or the driven side. The barrier / the locking elements should be as flat as possible, since the thickness of the aperture goes directly into the actuation path. To integrate the barrier / the blocking elements can at one of Gear body single teeth are omitted. It is worth considering if only one gearing body is fully meshed.

Die Vorspannung der Sperrblende / der Sperrelemente sollte mindestens so groß sein, dass im Betrieb kein Klappern der Blende gegen den Anschlag auftritt, jedoch so gering wie möglich ausgeführt sein, um das Gegenmoment, das durch die Sperrblende in der Verzahnung anliegt, gering zu halten. Durch eine Überlagerung / Verschachtelung zweier Sperrblenden bzw. gegensinnige Anordnung von Sperrelementen kann auch eine Sperrwirkung in beide Richtungen realisiert werden. Dies ist besonders sinnvoll, für Momente die in zwei Richtungen übertragen werden sollen und daher Verspannungen in beiden Richtungen auftreten können.The bias of the barrier / the blocking elements should be at least so large that in operation no rattling of the panel against the stop occurs, but be made as low as possible in order to keep the counter-torque applied by the barrier in the toothing low. By overlaying / interleaving two barrier diaphragms or opposing arrangement of blocking elements, it is also possible to realize a blocking effect in both directions. This is particularly useful for moments that are to be transmitted in two directions and therefore tension in both directions can occur.

Die Grundüberdeckung sollte mindestens so groß sein, dass der Freilauf wieder komplett frei läuft. Der Abstand in Umfangsrichtung zwischen einem Zahn der unverschiebbaren Verzahnung und einer Kante der Blende, bei Betrachtung / Bemessung entgegen der Rotationsrichtung der verschieblichen Verzahnung, also entgegen der im Betrieb von der Verbrennungskraftmaschine erzeugten Drehung der festen Verzahnung, ist hierbei ausschlaggebend. The Grundüberdeckung should be at least so large that the freewheel runs completely free again. The distance in the circumferential direction between a tooth of the immovable toothing and an edge of the diaphragm, when viewing / design against the direction of rotation of the sliding toothing, ie against the rotation of the fixed teeth generated by the internal combustion engine during operation, is decisive here.

Gerade in den zwei Zuständen, in denen bspw. die Elektromaschine die Verbrennungskraftmaschine starten soll bzw. wenn die Bremswirkung der Verbrennungskraftmaschine genutzt weden soll, bietet sich die Erfindung an. Beispielsweise gibt es drei Situationen, in denen die Bremswirkung der Verbrennungskraftmaschine bei einem P2-Hybrid genutzt werden soll. Beispielsweise im Fahrzeugstillstand, wenn die Verbrennungskraftmaschine angekoppelt werden soll, um eine Bremswirkung zum Feststellen des Fahrzeuges zu zeitigen. Alternativ, während einer Bergabfahrt, um das Nutzen der Trägheit der Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen zu ermöglichen. Und auch wenn ein Akkumulator oder eine Batterie bereits gefüllt ist, ist es sinnvoll die Elektromaschine wenig zu nutzen, wohl aber die Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen heranzuziehen.Especially in the two states in which, for example, the electric machine is to start the internal combustion engine or when the braking effect of the internal combustion engine is to be used, the invention offers itself. For example, there are three situations in which the braking effect of the internal combustion engine is to be used in a P2 hybrid. For example, in the vehicle standstill, when the internal combustion engine is to be coupled in order to bring about a braking effect for detecting the vehicle. Alternatively, during a downhill ride, to allow for the benefit of the inertia of the internal combustion engine for braking. And even if an accumulator or a battery is already filled, it makes sense to use the electric machine little, but to use the internal combustion engine for braking.

Klauenkupplungen können leider bisher selbst bei verspanntem Freilauf geschlossen werden. Dann ist C_Klaue viel größer als C_Freilauf. Das Schnittmoment, bis zum maximalen Motormoment, bleibt dann im System Freilauf / Klauenkupplung unter Umständen bestehen. Alle Komponenten der Klauenkupplung müssen dann auf das maximale Schnittmoment ausgelegt werden. Dies ist ungünstig. Unfortunately, jaw clutches can be closed even with a strained freewheel. Then C _{claw is} much bigger than C _freewheel . The cutting torque, up to the maximum engine torque, then remains in the system freewheel / dog clutch under certain circumstances. All components of the dog clutch must then be designed for maximum cutting torque. This is unfavorable.

Hier bietet die Erfindung Abhilfe. Die Kraft zum Öffnen der Klauenkupplung muss dann nicht mehr so hoch ausfallen, wenn eine Sperrblende / Blende / ein Sperrelement eingesetzt wird, welches verhindert, dass Schließpositionen der Klauenkupplung eingenommen werden können, wenn es eine Verspannung des Systems noch vorliegt oder auftreten kann. Here, the invention provides a remedy. The force for opening the dog clutch then no longer has to be so high when a barrier / aperture / a blocking element is used, which prevents closure positions of the dog clutch can be taken when it is still a tension of the system or may occur.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es sind dabei unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with the aid of a drawing. There are shown different embodiments. Show it:

1 eine teilweise dargestellte längsgeschnittene perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Freilauf und einer erfindungsgemäßen Klauenkupplung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels, 1 a partially illustrated longitudinally sectioned perspective view of a detail of a drive train according to the invention with a freewheel and a dog clutch according to the invention according to a first embodiment,

2 eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs aus 1, 2 a schematic representation of the drive train from 1 .

3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klauenkupplung, 3 a schematic representation of a dog clutch according to the invention,

4 bis 9 die Abfolge des Zufahrens der Verzahnung, des Verhinderns des Schließens (also des Sperrens), des Zug-Schub-Wechselns (also des Überrutschens), des Schließens der Verzahnung (also des Einspurens), des weitergehenden Schließens der Verzahnung (also des Wegschiebens der Sperrblende und des Abbauens von Schnittmomenten), und des Verhinderns des Einspurens im so genannten Fehlerfall, also in dem Fall, in dem die Sperrblende von der Verzahnung mitgenommen wird, 4 to 9 the sequence of the driving of the teeth, the prevention of closing (ie blocking), the train-thrust change (ie the slipping), the closing of the toothing (ie the Einspurens), the further closing of the toothing (ie the pushing away of the barrier and the reduction of cutting moments), and the prevention of the Einspurens in the so-called error case, ie in the case where the barrier is taken from the gearing,

10 das Vorhandensein einer Grundüberdeckung zum Verhindern des Einspurens, 10 the presence of a base overlap to prevent the lane from being tracked in,

11 das Weggedrücktsein der Sperrblende bei Anliegen einer Passiv-Zahnflanke an einer Aktiv-Zahnflanke zum Übertragen von Drehmoment, 11 the Weggedrücktsein the barrier plate when a passive tooth flank on an active tooth flank for transmitting torque,

12 eine perspektivische Darstellung eines Verzahnungsbauteils mit über Halteklammern daran festgelegter Sperrblende, 12 a perspective view of a Verzahnungsbauteils with retaining clips thereto fixed barrier,

13 eine Vergrößerung des Bereiches XIII aus 12, 13 an enlargement of the range XIII 12 .

14 ein anderes Ausführungsbeispiel zweier Verzahnungskörper mit über eine Zugfeder und Halte- bzw. Führungsbolzen angebundener Sperrblende, 14 Another embodiment of two gear body with a tension spring and holding or guide pin tailed barrier,

15 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem statt der Sperrblende aus der 14 drei Sperrsegmente eingesetzt sind, 15 another embodiment in which instead of the barrier from the 14 three blocking segments are inserted,

16 am Beispiel des Ausführungsbeispiels der 14 eine Draufsicht auf die beiden Verzahnungsbauteile und die Sperrblende im Zustand des Einspurens, also im offenen Zustand, 16 the example of the embodiment of 14 a top view of the two Gearing components and the barrier in the state of Einspurens, ie in the open state,

17 eine perspektivische Darstellung auf die Bauteile der 16 in dem in 16 dargestellten Zustand, 17 a perspective view of the components of 16 in the 16 illustrated state,

18 eine Darstellung der Bauteile aus 16 in einer zu dieser vergleichbaren Darstellungsweise, jedoch im Zustand des Eingespurtseins, 18 a representation of the components 16 in a manner comparable to this, but in the state of being

19 eine perspektivische Ansicht auf die Verzahnungen der Bauteile aus 18, 19 a perspective view of the teeth of the components 18 .

20 eine zu den 16 und 18 vergleichbare Darstellungsweise auf vergleichbare Bauteile, allerdings im geschlossenen Zustand, 20 one to the 16 and 18 comparable representation on comparable components, but in the closed state,

21 eine perspektivische Darstellung auf die Verzahnung aus 20, 21 a perspective view of the teeth 20 .

22 eine Darstellung der Sperrblende und der Verzahnungsbauteile in einer zu den 16 bis 20 vergleichbaren Darstellungsweise, jedoch im Zustand der Mitnahme, 22 a representation of the barrier and the Verzahnungsbauteile in one of the 16 to 20 comparable presentation, but in the state of transport,

23 eine perspektivische Darstellung der Verzahnung im in 22 dargestellten Zustand, 23 a perspective view of the toothing in 22 illustrated state,

24 eine singuläre Darstellung einer Sperrblende in Draufsicht, und 24 a singular representation of a barrier in plan view, and

25 eine singuläre Darstellung eines Sperrelements in Draufsicht. 25 a single view of a barrier element in plan view.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden. The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Features of the individual embodiments can be interchanged.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Klauenkupplung 1 als Teil eines Antriebsstrangs 2 dargestellt. Im erfindungsgemäßen Antriebsstrang 2 ist auch ein Freilauf 3, nämlich ein solcher, der einen Klemmkörper 4 nutzt, verwendet.In the 1 is a dog clutch according to the invention 1 as part of a powertrain 2 shown. In the drive train according to the invention 2 is also a freewheel 3 , namely one which has a clamping body 4 uses, uses.

Die Klauenkupplung 1 wird in dem Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs eingesetzt, und zwar zwischen einer in 1 nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine 18 (siehe aber 2) und einem nicht dargestellten Getriebe 20 (siehe aber 2), nämlich im Bereich einer Elektromaschine / E-Maschine 5.The claw clutch 1 gets in the drive train 2 a motor vehicle used, between an in 1 not shown internal combustion engine 18 (but see 2 ) and a transmission, not shown 20 (but see 2 ), namely in the area of an electric machine / electric machine 5 ,

Die Klauenkupplung 1 weist ein erstes Verzahnungsbauteil 6 auf, das auch als Klauenkörper bezeichnet / ausgebildet sein kann. Es ist zum axialen Verfahren ausgelegt und zum Eintauchen in ein zweites Verzahnungsbauteil 7 materialmäßig beschaffen und bemessen. Das zweite Verzahnungsbauteil 7 weist ebenfalls einen Klauenkörper auf, der zum formschlüssigen Ineinandergreifen mit dem anderen Klauenkörper ausgelegt ist. Die Klauen können insbesondere als Zähne 8 des ersten Verzahnungsbauteils 6 bzw. als Zähne 9 des zweiten Verzahnungsbauteils 7 bezeichnet / ausgebildet sein.The claw clutch 1 has a first toothed component 6 on, which may also be referred to as a claw body / trained. It is designed for axial operation and for immersion in a second toothed component 7 material and dimensioned. The second toothed component 7 also has a claw body, which is designed for positive engagement with the other claw body. The claws can be used especially as teeth 8th of the first gear component 6 or as teeth 9 of the second toothed component 7 be designated / trained.

Die Elektromaschine 5 weist einen Stator 10 auf, der eine Wicklung 11 besitzt, die auf einem Statorträger 12 aufgebracht ist. Der Statorträger 12 ist über Blattfedern 13 drehfest aber axial verschieblich mit einem Topf 14 gekoppelt. Über eine Klammer 15 ist das erste Verzahnungsbauteil 6 am Topf 14 befestigt.The electric machine 5 has a stator 10 on, a winding 11 owns that on a stator 12 is applied. The stator carrier 12 is about leaf springs 13 rotatable but axially displaceable with a pot 14 coupled. About a clip 15 is the first gear component 6 at the pot 14 attached.

Zwischen der nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine und der Klauenkupplung 1 ist auch ein Zweimassenschwungrad 16 angeordnet. Es ist eine Sperrblende 17 zwischen den beiden Verzahnungsbauteilen 6 und 7 vorhanden. Between the internal combustion engine, not shown, and the dog clutch 1 is also a dual mass flywheel 16 arranged. It is a barrier 17 between the two gear components 6 and 7 available.

In der 2 ist der Antriebsstrang 2 zusammen mit jener Verbrennungskraftmaschine 18, einem Riementrieb 19, einem Getriebe 20 und der Elektromaschine 5 dargestellt. Die Schub- / Zugmomente sind strichliert dargestellt, wohingegen die Verspannungsmomente punktiert angedeutet sind. Dies tritt im Schubbetrieb üblicherweise auf, wenn die Klauenkupplung 1 geschlossen ist und das System aus Freilauf 3 und Klauenkupplung 1 verspannt ist. Dies soll aber genau verhindert werden, weswegen die Sperrblende 17 eingesetzt ist, wie sie bspw. in 3 angedeutet ist. In the 2 is the powertrain 2 together with that internal combustion engine 18 , a belt drive 19 , a gearbox 20 and the electric machine 5 shown. The push / pull torques are shown in dashed lines, whereas the stress moments are indicated by dotted lines. This usually occurs in overrun when the dog clutch 1 is closed and the system freewheel 3 and dog clutch 1 is tense. But this should be prevented exactly, which is why the barrier 17 is used, as for example in 3 is indicated.

Die Sperrblende 17 kann als Sperr-Ring oder als ein Sperrelement / Sperrsegment 44 oder als Vielzahl an Sperrelementen / Sperrsegementen 44 ausgebildet sein, welche voneinander getrennt sind. Eine Feder 21, die als Vorspannfeder ausgebildet ist, wirkt auf die Sperrblende 17, und ist in der Lage, die Sperrblende 17 auf einen der Anschläge 22 zu ziehen oder zu drücken. Eine Axialverlagerung des ersten Verzahnungsbauteils 6 ist über den strichlierten Pfeil 22 angedeutet. Die Klauenverzahnung des ersten Verzahnungsbauteils ist über einen Aktor und/oder eine Feder beweglich angeordnet, wohingegen das zweite Verzahnungsbauteil 7 axial fest positioniert ist. The barrier 17 can as a locking ring or as a blocking element / locking segment 44 or as a plurality of blocking elements / Sperrsegementen 44 be formed, which are separated from each other. A feather 21 , which is designed as a biasing spring acts on the barrier panel 17 , and is capable of the barrier 17 on one of the stops 22 to pull or push. An axial displacement of the first toothed component 6 is over the dotted arrow 22 indicated. The dog toothing of the first toothed component is movably arranged via an actuator and / or a spring, whereas the second toothed component 7 axially fixed.

Die Klauenverzahnung wird in 4 geschlossen, bzw. ein Lüftweg überbrückt, also ein Vorschub in Richtung der Axialverlagerung 23 bewirkt, was ein Zufahren der Verzahnungen hervorrufen soll. Dabei wirkt die Sperrblende 17 aber blockierend, wie in 5 dargestellt ist. Es ist kein Schließen möglich, es wird also ein Sperren erzwungen. Der Lüftweg ist zwar überbrückt, die Verzahnung trifft aber auf die Sperrblende 17. Es ist also eine unzulässige Position vorhanden, da ein direktes Schließen, also das Eindringen eines Kopfes in einen Fuß, verhindert ist. Eine in 4 noch vorhandene Verspannung im Freilauf 3, die in 5 noch nicht abgebaut ist, und welche zu einer potentiellen Verspanngefahr führt, wird verhindert bzw. bereinigt.The dog teeth are in 4 closed, or a Lüftweg bridged, so a feed in the direction of axial displacement 23 causes what is to cause a closing of the teeth. The barrier works here 17 but blocking, like in 5 is shown. It is not possible to close, so a lock is forced. Although the air gap is bridged, but the teeth meet the barrier 17 , So there is an inadmissible position, because a direct closing, so the Penetration of a head into a foot is prevented. An in 4 still existing tension in the freewheel 3 , in the 5 is not degraded, and which leads to a potential Verspanngefahr is prevented or cleaned.

In 6 hingegen wurde durch eine Drehbewegung des ersten Verzahnungsbauteils, eine Entspannung des Freilaufs 3 bewirkt, wie durch den Pfeil 24 angedeutet ist. Dies liegt bei einem Wechsel von Zug in Schub vor, also bei einer Relativbewegung zwischen den Verzahnungskörpern, wodurch der Freilauf entspannt wird. Ein Überrutschen der Sperrblende 17, also das Entlanggleiten der Zähne 8 an der Sperrblende 17, bewirkt, dass die Zähne 8 in Lücken der Sperrblende 17 greifen. In 6 however, by a rotational movement of the first toothed component, a relaxation of the freewheel 3 causes, as by the arrow 24 is indicated. This is due to a change from train to coast, ie a relative movement between the gear bodies, whereby the freewheel is relaxed. Slipping over the barrier 17 that is, the slipping of the teeth 8th at the barrier 17 , that causes the teeth 8th in gaps in the barrier 17 to grab.

Wird dann, wie in 7 dargestellt, ein weiterer Vorschub in Richtung des Pfeiles 23 erzwungen, findet ein Einfahren der Zähne 8 in Ausnehmungen / Täler 26 zwischen den Zähnen 9 des steifen / inmobilen Verzahnungsbauteils 7 statt. Die Verzahnung spurt durch die Lücken 25 der Sperrblende 17 hindurch also in die Gegenverzahnung ein.Will then, as in 7 shown, another feed in the direction of the arrow 23 forced, finds a retraction of the teeth 8th in recesses / valleys 26 between the teeth 9 of the rigid / mobile gearing component 7 instead of. The teeth spurt through the gaps 25 the barrier 17 through so in the counter teeth.

In 8 ist dann der Endzustand erreicht, wobei also die Verdrehung der Sperrblende 17 durch die Drehbewegung 24 des ersten Verzahnungsbauteils 6 erzwungen wurde, nämlich so lange, bis eine Aktiv-Zahnflanke 27 an dem Zahn 8 des ersten Verzahnungsbauteils 6 an einer Passiv-Zahnflanke 28 eines Zahns 9 des zweiten Verzahnungsbauteils 7 anliegt. In 8th then the final state is reached, that is, the rotation of the barrier 17 by the rotational movement 24 of the first gear component 6 was forced, namely, until an active tooth flank 27 on the tooth 8th of the first gear component 6 on a passive tooth flank 28 a tooth 9 of the second toothed component 7 is applied.

In 9 ist das Mitgerissen werden der Sperrblende 17 durch die Zähne 8 des ersten Verzahnungsbauteils 6 bei Durchführen der Drehbewegung 24 gezeigt. Die Klauenverzahnung nimmt also die Sperrblende 17 aufgrund der Reibkraft mit, wobei die Sperrblende 17 bis zum zweiten Anschlag der Anschläge 22 gedreht wird, wodurch dann ein Überrutschen erzwungen wird und ein Einspuren der Verzahnung möglich wird. In 9 is the entrainment of the barrier 17 through the teeth 8th of the first gear component 6 when performing the rotary motion 24 shown. The dog teeth thus takes the barrier 17 due to the frictional force with, the barrier stop 17 until the second stop of the attacks 22 is rotated, which then forced slipping and a meshing of the teeth is possible.

Eine bedeutsame Grundüberdeckung zwischen der ersten Verzahnung 6 und der zweiten Verzahnung 7 zum Überdecken einer Ausnehmung / eines Tals 26 zwischen zwei Zähnen 9 des zweiten Verzahnungsbauteils 7, ist in 10 dargestellt. Die Grundüberdeckung ist mit dem Bezugszeichen 29 gekennzeichnet, wohingegen ein Blendenfreiwinkel, welcher der Lücke 25 entspricht, mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet ist. Ein Zahnwinkel ist mit dem Bezugszeichen 31, ein Ebenenwinkel ist mit dem Bezugszeichen 32 und ein Blendensperrwinkel ist mit dem Bezugszeichen 33 referenziert. A significant basic overlap between the first gearing 6 and the second gearing 7 for covering a recess / a valley 26 between two teeth 9 of the second toothed component 7 , is in 10 shown. The basic coverage is denoted by the reference numeral 29 whereas a shutter clearance angle, that of the gap, is indicated 25 corresponds to the reference numeral 30 is marked. A tooth angle is denoted by the reference numeral 31 , a plane angle is denoted by the reference numeral 32 and a diaphragm lock angle is denoted by the reference numeral 33 referenced.

In der 11 ist der Zustand des komplett-Eingespurtseins, also des Aufeinanderliegens der Passiv-Zahnflanke 28 an der Aktiv-Zahnflanke 27 dargestellt. In the 11 is the state of being fully engaged, that is, the superposition of the passive tooth flank 28 on the active tooth flank 27 shown.

Bei Betrachtung der 12 und 13 sollte klar werden, dass ein Verklemmen der Klauen vermieden wird, indem ungünstige Schließstellungen gesperrt werden und Verspannmomente abgebaut werden. Die Sperrblende 17 ist aus Kunststoff und in einer Freigaberichtung 34 bewegbar. Sie weist einen Sperrbereich 35 auf. Die zwei Anschläge 22 sind durch Ränder / Endkanten von Ausnehmungen / Ausstanzungen gestellt.Looking at the 12 and 13 It should be made clear that jamming of the jaws is avoided by blocking unfavorable closed positions and relieving tensioning moments. The barrier 17 is made of plastic and in a release direction 34 movable. It has a restricted area 35 on. The two stops 22 are provided by edges / end edges of recesses / cutouts.

Letztlich wird eine Verzahnung 40 mit momentenübertragenden Schubflanken eingesetzt. Dabei werden Halteklammern 41 zum Lagern der Sperrblende 17 eingesetzt. Dies sieht man auch gut in 12. Ultimately, a gearing 40 used with torque-transmitting shear flanks. This will be retaining clips 41 for storing the barrier 17 used. This one also looks good in 12 ,

Während in dem Ausführungsbeispiel gemäß 14 ein geschlossener Ring eingesetzt ist, werden in dem Ausführungsbeispiel der 15 drei Sperrsegmente 44 als Sperrblende 17 eingesetzt.While in the embodiment according to 14 a closed ring is used are in the embodiment of 15 three blocking segments 44 as a barrier 17 used.

Das Zusammenspiel aus dem ersten Verzahnungsbauteil 6, dem zweiten Verzahnungsbauteil 7, der Sperrblende 17, der Feder 21 und eines Stoppers 42, etwa nach Art eines Halte- bzw. Führungsbolzens und/oder eines Niets ist in der Zusammenschau der 14 bis 23 gut zu erkennen. Dabei greift der Stopper 42 durch einen Schlitz 43 in der Sperrblende 17. Der Schlitz 43 weist letztlich zwei Anschläge 22 auf, die gut in Zusammenschau der 16 und 20 erkennbar ist.The interaction of the first toothed component 6 , the second toothed component 7 , the lockout 17 , the feather 21 and a stopper 42 , in the manner of a holding or guide pin and / or a rivet is in the synopsis of 14 to 23 clearly visible. The stopper engages 42 through a slot 43 in the barrier 17 , The slot 43 ultimately has two attacks 22 looking good in synopsis of the 16 and 20 is recognizable.

In den 24 und 25 ist jene Sperrblende 17, einmal als geschlossener Ring, und einmal als Einzelsperrsegment 44 dargestellt. Dabei ragen nach radial außen Sperrlaschen 45 ab. In the 24 and 25 is that barrier 17 , once as a closed ring, and once as a single locking segment 44 shown. In this case protrude radially outward locking tabs 45 from.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Klauenkupplung claw clutch
22: Antriebsstrang powertrain
33: Freilauf freewheel
44: Klemmkörper clamping bodies
55: Elektromaschine / E-Maschine Electric machine / electric machine
66: erstes Verzahnungsbauteil (axial beweglich) first gear component (axially movable)
77: zweites Verzahnungsbauteil (axial fest) second toothed component (axially fixed)
88th: Zähne des ersten Verzahnungsbauteils Teeth of the first toothed component
99: Zähne des zweiten Verzahnungsbauteils Teeth of the second toothed component
1010: Stator stator
1111: Wicklung winding
1212: Statorträger stator
1313: Blattfeder leaf spring
1414: Topf pot
1515: Klammer clip
1616: Zweimassenschwungrad Dual Mass Flywheel
1717: Sperrblende the aperture stop
1818: Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
19 19: Riementrieb belt drive
2020: Getriebe transmission
2121: Feder feather
2222: Anschlag attack
2323: Axialverlagerung axial displacement
2424: Drehbewegung rotary motion
2525: Lücke gap
2626: Ausnehmung / Tal Recess / valley
2727: Aktiv-Zahnflanke Active tooth flank
2828: Passiv-Zahnflanke Passive tooth flank
2929: Grundüberdeckung Basic coverage
3030: Blendenfreiwinkel Dazzle clearance angle
3131: Zahnwinkel tooth angle
3232: Ebenenwinkel plane angle
3333: Blendensperrwinkel Aperture blocking angle
3434: Freigaberichtung releasing direction
3535: Sperrbereich stopband
3636: Gegenanschlagkante Against stop edge
3737: Vorsprung head Start
3838: Vorspannkraft preload force
3939: Federkanal spring channel
4040: Verzahnung gearing
4141: Haltekammer holding chamber
4242: Stopper stopper
4343: Schlitz slot
4444: Sperrsegment locking segment
4545: Sperrlasche locking tab

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015214266 [0002]
WO 2014/202068 A2 [0003, 0006]
DE 102015214266 A1 [0006]

Claims

Claw coupling ( 1 ) for a drive train ( 2 ) of a motor vehicle, with a first formed as a claw body toothing component ( 6 ), which for torque transmission with a second formed as a claw body toothing component ( 7 ) is positively connected by the first toothed component ( 6 ) is arranged to be axially displaceable in order to move into the second toothed component ( 7 ), characterized in that a barrier ( 17 ) between the two toothed components ( 6 . 7 ) is used to prevent immersion in a first position to achieve the positive connection and to allow in a second position such immersion.

Claw coupling ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the barrier ( 17 ) as a locking disc, locking ring or locking segment ( 44 ) is trained.

Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 2, characterized in that the barrier ( 17 ) is arranged rotatably in the circumferential direction and / or is biased in a circumferential direction.

Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the barrier ( 17 ) in its first position such a region of the second toothed component ( 7 ), which serves as a basic overlap ( 29 ) and from the position of a passive tooth flank prepared for pushing / pushing ( 28 ) of the second toothed component ( 7 ) in the direction of a push / push passing on the passive tooth flank ( 28 ) prepared active tooth flank ( 27 ) of the first toothed component ( 6 ) extends to an end edge of a cover portion of the barrier ( 17 ).

Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the barrier ( 17 ) in a first circumferential direction up to a first stop ( 22 ) is movable and / or in a first circumferential direction opposite second circumferential direction to a second stop ( 22 ) is movable.

Claw coupling ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the first stop ( 22 ) and / or the second stop ( 22 ) on the first or second toothed component ( 6 . 7 ).

Claw coupling ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that for forming the first and second stop ( 22 ) a stopper ( 22 ) through a slot ( 23 ) in the barrier ( 17 ) attacks.

Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the barrier ( 17 ) radially inwardly projecting projections ( 37 ) for forming attacks ( 22 ) in order, when contacting a counter-abutment edge of the first or second bracing component ( 6 . 7 ) the rotational movement of the barrier ( 17 ) in the circumferential direction.

Powertrain ( 2 ) with a freewheel ( 3 ) and a torque curve in parallel claw clutch ( 1 ) according to any one of the preceding claims.

Powertrain ( 2 ) according to claim 9, characterized in that the basic coverage ( 29 ) is at least as large as a rotation of the freewheel ( 3 ) in its opening direction to be relaxed.