DE1094051B - Synchronizing device for claw clutches - Google Patents
Synchronizing device for claw clutchesInfo
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- DE1094051B DE1094051B DED11855A DED0011855A DE1094051B DE 1094051 B DE1094051 B DE 1094051B DE D11855 A DED11855 A DE D11855A DE D0011855 A DED0011855 A DE D0011855A DE 1094051 B DE1094051 B DE 1094051B
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
- F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
- F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisiervorrichtung für axial in Eingriff zu bringende Klauenkupplungshälften, insbesondere einer Wechselklauenkuppiung, unter Zwischenschaltung eines mit der axial verschieblichen Klauenkupplungshälfte gekuppelten, gegenüber dieser in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbaren und mit der anderen Klauenkupplungshälfte in Reibeingriff zu bringenden Synchronisier- und Verriegelungsringes, der ein Einrücken der Klauenkupplungshälften nur in einer bestimmten Drehstellung des Synchronisier- und Verriegelungsringes relativ zu der axial verschieblichen Klauenkupplungshälfte gestattet und der in Reibeingriff mit der anderen Klauenkupplungshälfte gebrächt wird durch blattfederartige Druckglieder, die mit der verschieblichen Klauenkupplungshälfte rastartig gekuppelt sind und sich von dieser beim Einrücken der Klauenkupplungshälften unter Überwindung des Rastfederdrucks entkuppeln.The invention relates to a synchronizing device for axially engaged claw coupling halves, in particular an interchangeable claw coupling, with the interposition of a coupled with the axially movable claw coupling half, compared to this limited rotatable in the circumferential direction and with the other claw coupling half synchronizing and locking ring to be brought into frictional engagement, which is an engagement of the claw coupling halves only in a certain rotational position of the synchronizing and locking ring allowed relative to the axially displaceable claw coupling half and in frictional engagement with the other claw coupling half is used by leaf spring-like pressure members, the are coupled in a latching manner with the movable claw coupling half and move away from this when engaging uncouple the claw coupling halves by overcoming the pressure of the detent spring.
Es ist bereits bekannt, bei derartigen Synchronisiervorrichtungen beim Ausrücken der verschieblichen Klauenkupplungshälfte den zwischen dem Synchronisier- und Verriegelungsring und der unverschieblichen Klauenkupplungshälfte bestehenden Reibeingriff wieder aufzuheben und dadurch ein die Wirkungsweise der Synchronisiervorrichtung störendes Haften der im Reibeingriff stehenden Teile auszuschalten, indem die freien Enden der blattfederartigen Druckglieder beiderseits hinter je einen Bund des Synchronisierringes fassen und diesen beim Ausrücken der verschieblichen Kupplungshälfte mitnehmen. Hierbei sind jedoch die Teile, die die Synchronisierringe axial im Sinne einer Trennung des Reibeingriffs mitnehmen, mit der verschieblichen Klauenkupplungshälfte fest verbunden, so daß sie den vollen Hub derselben ausführen. Ferner sind die mitnehmenden Teile an ihren Enden radial federnd ausgebildet, um wechselweise je hinter bundartige Mitnehmer des in Ausrückrichtung mitzunehmenden Synchronisier- und Verriegelungsringes treten zu können.It is already known in such synchronizing devices when disengaging the sliding The claw coupling half between the synchronizing and locking ring and the non-displaceable The claw clutch half of the existing frictional engagement can be canceled and thereby the mode of operation the synchronizing device to eliminate the disturbing sticking of the frictionally engaged parts, by the free ends of the leaf spring-like pressure members on both sides behind a collar of the synchronizing ring and take it with you when the sliding coupling half is disengaged. Here are, however, the parts that take the synchronizing rings axially along in the sense of a separation of the frictional engagement, firmly connected to the slidable claw coupling half, so that they have the full stroke of the same carry out. Furthermore, the driving parts are designed to be radially resilient at their ends alternately behind collar-like drivers of the synchronizing to be taken in the disengagement direction and locking ring to kick.
Die Erfindung bezweckt demgegenüber vor allem eine einfachere Bauart, und sie besteht im wesentlichen darin, daß die federnden Druckglieder mit dem Synchronisier- und Verriegelungsring axial formschlüssig verbunden sind. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform greifen die hakenförmig nach innen abgebogenen freien Enden der als Blattfeder ausgebildeten Druckglieder in Ausnehmungen des Synchronisier- und Verriegelungsringes ein. Die Druckglieder können hierbei unter eigenem Federdruck mittels Ausbuchtungen in Rastausnehmungen der axial verschiebbaren Klauenkupplungshälften rastartig eingreifen.In contrast, the invention aims above all a simpler construction, and it consists essentially in that the resilient pressure members are axially form-fitting with the synchronizing and locking ring are connected. In a particularly advantageous embodiment, they grip in the shape of a hook inwardly bent free ends of the compression members designed as leaf springs in recesses of the synchronizing and locking ring. The pressure members can use their own spring pressure by means of bulges in locking recesses of the axially displaceable claw coupling halves intervene rapidly.
Durch die axial formschlüssige Verbindung der Synchronisiervorrichtung für Klauenkupplungen Due to the axially positive connection of the synchronizing device for claw clutches
Anmelder:Applicant:
Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136
Anton Bauer, Stuttgart-Bad Cannstatt,
ist als Erfinder genannt wordenAnton Bauer, Stuttgart-Bad Cannstatt,
has been named as the inventor
federnden Druckglieder mit dem Synchronisier- und Verriegelungsring wird erreicht, daß die Druckglieder, die mit der axial verschieblichen Kupplungshälfte verrastet sind, nur eine geringe Hin- und Herbewegung auszuführen brauchen, wobei die axiale Bewegung in der einen Richtung den Synchronisierring in Reibungseingriff mit der Gegenfläche bringt und eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung den Reibungseingriff wieder löst. Der axiale Verschiebeweg der Druckglieder ist also nicht größer als unbedingt erforderlich; dabei wird der Einrastdruck der Druckglieder bei Rückkehr der Kupplung in die Ausrückstellung dazu ausgenutzt, gleichzeitig den Reibeingriff des Synchronisier- und Verriegelungsringes zwangläufig wieder aufzuheben. Außerdem können die an den Druckgliedern vorhandenen Mitnehmer ständig mit den Synchronisier- und Verriegelungsringen verbunden bleiben, ohne daß ein federndes Entkuppeln von ihnen erforderlich ist.resilient pressure members with the synchronizing and locking ring is achieved that the pressure members, which are locked with the axially displaceable coupling half, only a slight back and forth movement need to perform, the axial movement in one direction of the synchronizing ring brings into frictional engagement with the mating surface and a movement in the opposite direction Frictional engagement releases again. The axial displacement of the pressure members is therefore not greater than necessary necessary; the engagement pressure of the pressure members when the clutch returns to the Disengagement is used to at the same time inevitably cancel the frictional engagement of the synchronizing and locking ring. aside from that the drivers on the pressure links can constantly be connected to the synchronizing and locking rings remain connected without a resilient uncoupling of them is required.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely shows
Fig. 1 eine Gesamtansicht der Kupplung im Achsschnitt, Fig. 1 is an overall view of the coupling in axial section,
Fig. 2 den Schaltteil der Kupplung gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab undFIG. 2 shows the switching part of the clutch according to FIG. 1 on an enlarged scale, and FIG
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.3 shows a section along line 3-3 in FIG. 2.
In Fig. 1 ist 10 eine Getriebewelle, auf welcher der Kupplungsträger 11 unverdrehbar und unverschieblich zwischen den fest auf die Welle aufgesetzten Bunden 12 und 13 angeordnet ist. Der Kupplungsträger 11 ist an seinem Umfang bei 14 ringförmig erweitert und mit einer Keilverzahnung 15 versehen, auf die die eine Klauenkupplungshälfte 16 mittels einer Innenverzahnung 17 undrehbar, aber axial verschieblich aufgesetzt ist.In Fig. 1, 10 is a transmission shaft on which the clutch carrier 11 cannot rotate and cannot be displaced is arranged between the collars 12 and 13 firmly attached to the shaft. The coupling carrier 11 is widened in the shape of a ring at 14 on its circumference and provided with a spline 15, on which a dog clutch half 16 by means of a Internal toothing 17 is non-rotatable, but placed axially displaceably.
Beiderseits des Kupplungsträgers 11 sind auf der Welle 10 zwei Zahnräder 18 und 19 lose drehbar ge-On both sides of the clutch carrier 11, two gears 18 and 19 are loosely rotatable on the shaft 10.
009 650/239009 650/239
lagert; die Zahnräder dienen zugleich als.·axial· unverschiebliche Klauenkupplungshälften und sind dazu je mit einer Klauenverzahnung 20 bzw. 21 verseilen, die ,der Klauenverzahnung 15 des Kupplungsträgers IJ entspricht und in welche die Innenverzahnung 17 der axial verschieblichen Klauenkupplungshälfte 16 bei deren Verschieben nach links oder rechts eingerückt werden kann.camps; the gears also serve as axially immovable ones Claw coupling halves and are stranded with a claw toothing 20 or 21, which corresponds to the claw toothing 15 of the clutch carrier IJ and in which the internal toothing 17 the axially displaceable claw clutch half 16 is engaged when it is moved to the left or right can be.
Zwischen dem Kupplungsträger 11 und den Zahnrädern 18 und 19 sind- Synchronisier- und Verriegelungsringe 22 bzw. 23 angeordnet, welche je eine konische Innenfläche 24 bzw. 25 besitzen, die mit konischen Gegenflächen 26 bzw. 27 der Zahnräder 18, 19 in Reibeingriff treten können. Die Synchronisier- und Verriegelungsringe 22 und 23 sind an ihrem Umfang mit Sperrverzahnungen 28 bzw. 29 versehen, die ebenfalls der Klauenverzahnung 15 des Kupplungsträgers 11 bzw. den Klauenverzahnungen 20, 21 der unverschieblichen KJauenküpplungshälften an den Zahnrädern 18, 19 entsprechen, und sind mit dem Kupplungsträger 11 in der nachfolgend beschriebenen Weise mit Spiel in Umfangsrichtung gekuppelt.Synchronizing and locking rings are between the coupling carrier 11 and the gears 18 and 19 22 and 23 are arranged, each having a conical inner surface 24 and 25, which with conical mating surfaces 26 and 27 of the gears 18, 19 can come into frictional engagement. The synchronizing and locking rings 22 and 23 are provided on their periphery with ratchet teeth 28 and 29, respectively, which likewise the claw teeth 15 of the clutch carrier 11 or the claw teeth 20, 21 of the non-displaceable KJauenküpplungshälften on the gears 18, 19 correspond, and are with the Coupling carrier 11 coupled in the manner described below with play in the circumferential direction.
In schlitzförmige axiale Ausnehmungen 30 des äußeren Ringes 14 des Kupplungsträgers 11 sind am Umfang verteilt in beliebiger Anzahl (z. B. drei) Druckglieder 31 passend eingefügt, welche die Form von Blattfedern haben und mittels einer mittleren Ausbuchtung 32 in eine keilförmige Ausnehmung 33 der axial verschieblichen' Kupplungshälfte 16 unter eigenem Federdruck einrasten.In slot-shaped axial recesses 30 of the outer ring 14 of the clutch carrier 11 are on Scope distributed in any number (z. B. three) pressure members 31 inserted matching the shape of leaf springs and by means of a central bulge 32 in a wedge-shaped recess 33 the axially displaceable 'coupling half 16 engage under its own spring pressure.
Wechselklauenkupplungeh der beschriebenen Ausführung sind an sich bekannt. Nach der Erfindung ist nun wesentlich, daß die Enden 34 und 35 der blattfederartigen Druckglieder al hakenförmig nach innen abgebogen sind und in Ausnehmungen 36 bzw. 37 der Synchronisier- und Verriegelungsringe 22 bzw. 23 eingreifen. Diese Ausnehmungen besitzen in Umfangsrichtung eine größere Breite als die Druckglieder 31, so daß sich die Ringe 22 bzw. 23 relativ zu den Druckgliedern 31 und damit auch zu dem Kupplungsträger 11 bzw. zur axial verschieblichen Klauenkupplungshälfte 16 um den Betrag e (Fig. 3) nach rechts oder nach links verdrehen können. Das Spiel e ist hierbei so gewählt, daß in einer relativen Drehlage die Zähne 17 der verschieblichen Klauenkupplungshälfte 16 durch die Lücken der Verzahnung 28 bzw. 29 hindurchtreten und mit den Klaueftzähnen 20 bzw. 21 in Eingriff gebracht werden können, während in einer anderen relativen Drehlage die Zähne 17 auf die Zähne 28 und 29 treffen und dadurch gegen ein weiteres Verschieben verriegelt werden. Wird z. B. zwecks Kuppeins der Zähne 17 mit den Zähnen 20 die verschiebbare Klauenkupplungshälfte 16 nach links verschoben, so werden die Synchronisier- und Verriegelungsringe 22, 23 über die blattfederartigen Druckglieder 31, weil die Ausbuchtung 32 in die Rastausnehmung 33 eingerastet ist, kraftschlüssig mitgenommen, wobei der Synchronisier- und Verriegelungsring 22 mittels seiner Konusfläche 24 gegen die Konusfläche 26 der unverschieblichen Klauenkupplungshälfte am Zahnrad 18 gedrückt wird. Der Synchronisier- und Verrfegelungsring 22 wird dadurch bei unterschiedlicher Drehzahl der Teile 11 und 18 von letzterem in Drehrichtung um das Spiel e relativ zum Teil 11 mitgenommen, so daß sich die Klauen 28 des Synchronisier- und Verriegelungsringes von die Klauen 17 der Verschiebbaren Kupplungshälfte 16 legen und dadurch ein weiteres Verschieben derselben verhindern. Erst bei Drehzahlgleichheit bzw. bei Umkehr der relativen Drehrichtung ist ein Weiterschieben der Klauenkupplungshälfte 16 bis zum Eingriff mit den Klauen 20 der Kupplungshälfte 18 möglich, wobei gegebenenfalls das Ineinanderfinden durch Abschrägungen der Zähne 28 bzw. der Zähne 17 erleichtert werden kann. Die Druckglieder 31 werden hierbei elastisch verformt, d. h. aus der mit ausgezogenen Linien dargestellten Form in die gestrichelt angedeutete Form 31' gebracht; hierbei rastet die Ausbuchtung 32 des Druckgliedes aus derInterchangeable claw couplings of the design described are known per se. According to the invention, it is now essential that the ends 34 and 35 of the leaf spring-like pressure members are bent inwards in the shape of a hook and engage in recesses 36 and 37 of the synchronizing and locking rings 22 and 23, respectively. These recesses have a greater width in the circumferential direction than the pressure members 31, so that the rings 22 and 23 relative to the pressure members 31 and thus also to the coupling carrier 11 or to the axially displaceable claw coupling half 16 by the amount e (Fig. 3) can turn to the right or to the left. The game e is chosen so that in a relative rotational position the teeth 17 of the movable claw coupling half 16 pass through the gaps in the toothing 28 and 29 and can be brought into engagement with the claw teeth 20 and 21, while in another relative rotational position the teeth 17 meet the teeth 28 and 29 and are thereby locked against further displacement. Is z. B. for the purpose of coupling the teeth 17 with the teeth 20, the slidable claw coupling half 16 is moved to the left, so the synchronizing and locking rings 22, 23 on the leaf spring-like pressure members 31, because the bulge 32 is engaged in the locking recess 33, frictionally entrained, with the synchronizing and locking ring 22 is pressed by means of its conical surface 24 against the conical surface 26 of the non-displaceable claw coupling half on the gear wheel 18. The synchronizing and locking ring 22 is thereby entrained by the latter in the direction of rotation by the play e relative to the part 11 at different speeds of the parts 11 and 18, so that the claws 28 of the synchronizing and locking ring are placed by the claws 17 of the sliding coupling half 16 and thereby prevent further displacement of the same. Only when the rotational speed is the same or when the relative direction of rotation is reversed is it possible to push the claw coupling half 16 further until it engages with the claws 20 of the coupling half 18, whereby, if necessary, the interlocking can be facilitated by chamfering the teeth 28 or the teeth 17. The pressure members 31 are elastically deformed, that is, brought from the shape shown in solid lines into the shape 31 'indicated by dashed lines; here the bulge 32 of the pressure member snaps out of the
ίο Rastausnehmung 33 der axial verschobenen Klauenkupplungshälfte 16 aus.ίο locking recess 33 of the axially displaced claw coupling half 16 off.
Bis hierher entspricht die Wirkungsweise der ähnlicher Klauenkupplungen mit sogenannter Sperrsynchronisation, d. h. bei Drehzahlverschiedenheit werden beim Einkuppeln Synchronisierringe wirksam, die unter dem Einfluß des Synchronisiermomentes eine kleine Relativdrehung ausführen und die axial verschiebliche Kupplungshälfte gegen Einrücken sperren, entweder bis Drehzahlgleichheit vorhanden ist, wobei das Synchronisiermoment auf den Wert Null zurückgeht, oder bis die vorher langsamer laufende Kupplungshälfte vorzueilen beginnt.Up to this point, the mode of operation corresponds to that of similar claw clutches with so-called locking synchronization, d. H. If there is a difference in speed, synchronizing rings become effective when the clutch is engaged, which perform a small relative rotation under the influence of the synchronizing torque and which Lock the axially displaceable coupling half against engagement, either until the speed is the same is, whereby the synchronizing torque goes back to the value zero, or until the previously slower running coupling half begins to advance.
Wesentlich ist nun, daß die blattfederartigen Druckglieder 31 an ihren beiden Enden mit dem Synchronisierring 22 und dem Synchronisierring 23 axial formschlüssig verbunden sind, indem ihre hakenförmig nach innen abgebogenen freien Enden 34, 35 in die Ausnehmungen 36 bzw. 37 greifen und so als Mitnehmer wirken. Durch die formschlüssige Verbindung wird erreicht, daß beim Zurückschieben der Klauenkupplungshälfte 16 in die Mittelstellung (nach Wiedereinrasten der Ausbuchtung 32 in die Rastausnehmung 33) die Druckglieder 31 von der Klauenkupplungshälfte 16 mitgenommen werden, wodurch der Synchronisier- und Verriegelungsring 22 (bzw. bei umgekehrter Bewegung der Synchronisier- und Verriegelungsring 23) zwangläufig aus dem Reibeingriff mit der Konusfläche 26 herausgezogen wird. Die mit den Synchronisierringen verbundenen Enden der Druckglieder 31 ändern dabei in axialer Richtung ihre Lage gegenüber den Synchronisierringen 22, 23 nicht, gleichgültig, ob die Kupplungshälfte 16 eine Einrückbewegung oder eine Ausrückbewegung ausführt.It is now essential that the leaf spring-like pressure members 31 at both ends with the Synchronizing ring 22 and the synchronizing ring 23 are axially positively connected by their hook-shaped inwardly bent free ends 34, 35 engage in the recesses 36 and 37 and so act as a driver. The positive connection ensures that when it is pushed back of the claw coupling half 16 in the middle position (after re-engaging of the bulge 32 in the Latch recess 33) the pressure members 31 are taken along by the claw coupling half 16, whereby the synchronizing and locking ring 22 (or in the case of reverse movement of the synchronizing and locking ring 23) is inevitably pulled out of frictional engagement with the conical surface 26. The ends of the pressure members 31 connected to the synchronizing rings change in the axial direction their position relative to the synchronizing rings 22, 23, regardless of whether the coupling half 16 performs an engagement movement or a disengagement movement.
Claims (3)
Deutsche Patentanmeldung B 1139 II/63 c (bekanntgemacht am 31. 1. 1952);Considered publications:
German patent application B 1139 II / 63 c (published on January 31, 1952);
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