DE1098825B - Frictional and disengageable coupling, especially for motor vehicles - Google Patents

Frictional and disengageable coupling, especially for motor vehicles

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Description

Kraftschlüssige und ausrückbare Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine kraftschlüssige und ausrückbare Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei an einem Kupplungsteil ein mit Reibflächen versehener bzw. verbundener, zum kraftschlüssigen Eingriff axial verschiebbarer Teil angeordnet und mit ihm über Schrägflächen zum Erzeugen eines in Eingriffsrichtung wirkenden Axialschubes aus dem Drehmoment verbunden ist, wobei dem axial verschiebbaren Teil bzw. dem anderen Kupplungsteil ein begrenzt drehbarer Gleichlaufring zugeordnet ist, der den kraftschlüssigen Eingriff der beiden Kupplungsteile erst bei Gleichlauf freigibt und der an ihm b@zw. am anderen Kupplungsteil durch geneigte Sperrflächen an den einander zugekehrten Stirnseiten abgestützt ist.Frictional and disengageable clutch, in particular for motor vehicles The invention relates to a frictional and disengageable clutch, in particular for motor vehicles, with a coupling part provided with friction surfaces or connected, axially displaceable part arranged for frictional engagement and with it via inclined surfaces to generate an acting in the direction of engagement Axial thrust is connected from the torque, the axially displaceable part or a limited rotatable synchronizing ring is assigned to the other coupling part is that the frictional engagement of the two coupling parts only when running in sync releases and the at him b @ zw. on the other coupling part by inclined blocking surfaces is supported on the facing end faces.

Kraftschlüssige Kupplungen der vorstehend erwähnten Art sind als Synchronisier-Kupplungen für Kraftfahrzeug-Getrie#be bereits Gegenstand eines älteren Patents. Bei einer solchen Ausführungsform sind die Sperrflächen als durchgehende Sinuskurvenbahnen an beiden Teilen, z. B. am Gleichlaufring und am anderen Kupplungsteil, ausgebildet. Dadurch entsteht in der Sperrstellung - wobei also .die Sinuskurvenbahnen nahe ihren oberen Umkehrpunkten aneinander anliegen - ein verhältnismäßig großes Umfangsspiel und in der Kraftschlußstellung ebenfalls ein entgegen der Eingriffsrichtung wirkender Axialschuh, der durch den von den Schrägflächen am axial verschiebbaren Teil erzeugten Axialschub überbrückt werden muß.Non-positive clutches of the type mentioned above are known as synchronizing clutches for motor vehicle transmissions already the subject of an older patent. At a Such an embodiment are the blocking surfaces as continuous sinusoidal curves on both parts, e.g. B. on the synchronizing ring and on the other coupling part formed. This creates in the locked position - with .the sinusoidal trajectories close to their the upper reversal points rest against each other - a relatively large amount of play and in the frictional connection position also one acting against the direction of engagement Axial shoe generated by the axially displaceable part from the inclined surfaces Axial thrust must be bridged.

Die Erfindung hat eine Verbesserung dieser Kupplungen und .die Vermeidung .der genannten Mängel zur Aufgabe. Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß bei den eingangs erwähnten Kupplungen die Sperrflächen am Gleichlaufring und an dem ihn tragenden Teil als an sich bekannte Klauen mit schrägen Spitzen an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten ausgebildet sind. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß das Umfangsspiel in .der Sperrstellung auf einen geringen Betrag herabgesetzt und in der Eingriffsstellung kein Axialschub mehr erzeugt wird.The invention has an improvement in these clutches and the avoidance of them . of the mentioned deficiencies to the task. It solves this problem in that at the beginning mentioned clutches the locking surfaces on the constant velocity ring and on the one supporting it Part as known claws with sloping tips on the opposite sides End faces are formed. This training has the advantage that the circumferential play Reduced to a small amount in .the locked position and in the engaged position no more axial thrust is generated.

Es sind zwar Kupplungen mit Klauen mit Schrägflächen an sich bekannt. Jedoch handelt es sich dabei immer um formschlüssige Kupplungen und auch solche, bei denen kein Axialschub aus dem Drehmoment erzeugt wird. Das .der Erfindung zugrunde liegende Problem liegt also, (bei diesen `bekannten Kupplungen nicht vor.It is true that clutches with claws with inclined surfaces are known per se. However, these are always positive couplings and also those, in which no axial thrust is generated from the torque. The basis of the invention The problem is therefore, (with these `known couplings.

Bei einer vornehmlich für Synchronisier-Kupplungen in einem Kraftfahrzeuggetriebe bestimmten Ausführungsform nach der Erfindung sind die Klauenstirnseiten am GleichIaufring und an dem ihn tragenden Teil in an sich bekannter Weise symmetrisch pfeilförmig ausgebildet. Für die Verwendung bei Hauptkupplungen an Kraftfahrzeugen kann zweckmäßig eine der Pfeilflächen eine andere Neigung aufweisen als die andere.In one primarily for synchronizing clutches in a motor vehicle transmission specific embodiment according to the invention, the claw faces are on the same ring and on the part carrying it in a manner known per se symmetrically arrow-shaped educated. For use with main clutches on motor vehicles, it can be useful one of the arrow faces have a different slope than the other.

Die Klauen sowie die Lücken zwischen ihnen haben zweckmäBigerweise eine derart axiale Tiefe, daß in .der Kraftschlußstellung beider Kupplungsteile die achsparallelen Klauenflanken aneinander anliegen. Dadurch tritt in der Kraftschlußstellung kein Axialschub mehr auf.The claws as well as the gaps between them expediently have such an axial depth that in the frictional position of both coupling parts the axially parallel claw flanks are in contact with one another. This occurs in the frictional connection position no more axial thrust.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der kraftschlüssigen und ausrückbaren Kupplung nach der Erfindung dargestellt. -Es zeigt Fig. 1 den schematischen Aufbau einer kraftschlüssigen Kupplung, Fig. 2 die Klauen der Kupplung nach der Erfindung in der Eingriffsstellung und Fig. 3 die Klauen nach Fig. 2 in der Sperrstellung. Nach Fig. 1 dient die Kupplung als Synchronisier-und Schaltkupplung in einem Kraftfahrzeug-Wechselgetrie#be. Sie kann in ähnlicher Weise als Hauptkupplung für Kraftfahrzeuge ausgebildet sein. Auf einer treibenden Welle 10 ist ein Zahnrad 11 drehbar gela-@gert. Eine Schaltmuffe 12 ist axial beweglich und mit der treibenden Welle 10 über die Zapfen 13 und 14 zur Mitnahme in Drehrichtung verbunden. An diesen Zapfen sind achsparallele Flächen 15 und Neigungsflächen 16 vorgesehen, die einen in Eingriffsrichtung wirkenden Axialschub aus dem Drehmoment erzeugen.In the drawings is an embodiment of the non-positive and disengageable clutch shown according to the invention. -It shows Fig. 1 the schematic Structure of a non-positive coupling, Fig. 2 shows the claws of the coupling according to the Invention in the engaged position and FIG. 3 the claws according to FIG. 2 in the blocking position. According to FIG. 1, the clutch is used as a synchronizing and shifting clutch in a motor vehicle gearbox. It can be designed in a similar manner as a main clutch for motor vehicles. A gear 11 is rotatably mounted on a driving shaft 10. A shift sleeve 12 is axially movable and connected to the driving shaft 10 via the pins 13 and 14 connected for driving in the direction of rotation. There are axially parallel surfaces on these pins 15 and inclined surfaces 16 are provided, which act in the direction of engagement axial thrust generate from the torque.

Die Schaltmuffe 12 hat eine Innenkonusfläche 17, die zugleich für die Erzeugung des Gleichlaufes und für den Kraftschluß dient. Es kann auch j e eine Bonusfläche für Gleichlauf und Kraftschluß vorgesehen sein. Außerdem kann, insbesondere bei Hauptkupplungen, die kraftschlüssige Eingriffsfläche auch achsnormal, d. h. nach Art an sich bekannter Kupplungsscheiben, ausgebildet sein.The shift sleeve 12 has an inner conical surface 17, which is also for the generation of the synchronism and for the frictional connection is used. It can also be any one Bonus area for synchronism and frictional connection can be provided. Also can, in particular with main clutches, the frictional engagement surface also normal to the axis, d. H. be designed in the manner of known clutch disks.

Das Zahnrad 11 bildet die andere Kupplungshälfte und steht mit einem nicht mehr dargestellten anderen Zahnrad auf einer Vorgelegewelle in ständigem Eingriff. Dem Zahnrad 11 ist ein Gleichlaufring 18 zugeordnet, der eine Außenkonusfläche 19 aufweist, welche ebenfalls für Kraftschluß und Gleichlauf bestimmt ist. Hier gilt sinngemäß das, was vorstehend bezüglich der Schaltmuffe ausgeführt wurde. Der Gleichlaufring 18 wird durch nicht dargestellte Federn stets in Richtung auf die Schaltmuffe 12 vorgespannt. Sein axialer Hub gegenüber dem Zahnrad 11 und auch seine Drehung ihm gegenüber ist begrenzt.The gear 11 forms the other coupling half and is with one not shown any more gear on a countershaft in constant engagement. A synchronizing ring 18, which has an outer conical surface 19, is assigned to the gear 11 has, which is also intended for frictional connection and synchronization. The following applies here analogously to what was stated above with regard to the shift sleeve. The synchronous ring 18 is always in the direction of the shift sleeve 12 by springs (not shown) biased. Its axial stroke with respect to the gear 11 and also its rotation opposite is limited.

Am Zahnrad 11 und am Gleichlaufring sind gemäß Fig. 2 Klauen 20 und 21 angeordnet, die ineinander eingreifen. Die einander gegenüberliegenden Stirnseiten 22 und 23 -der Klauen beider Klauenkränze sind symmetrisch pfeilförmig ausgebildet. Sie bilden die Sperrflächen zwischen den beiden Teilen 18 und 11, wobei man es in der Hand hat, durch symmetrische oder auch unsymmetrische Ausbildung der Winkel der Pfeilflächen derselben Klaue verschiedene AxialschÜbe bei den beiden Drehrichtungen zu erzeugen.According to FIG. 2, claws 20 and 21, which mesh with one another, are arranged on the gear 11 and on the synchronizing ring. The opposite end faces 22 and 23 of the claws of both claw rims are designed symmetrically in the shape of an arrow. They form the blocking surfaces between the two parts 18 and 11, whereby it is in the hand to generate different axial thrusts in the two directions of rotation by symmetrical or asymmetrical design of the angles of the arrow surfaces of the same claw.

In der in Fig.2 dargestellten Stellung stehen die Klauen 20 und 21 miteinander im Eingriff und liegen mit ihren achsparallelen Flanken 24 aneinander an. Bei der dargestellten Ausführungsform - wobei die Konusflächen 17 und 19 zugleich auch :die Kraftschlußfläohen darstellen - übernehmen die Flanken 24 auch die Drehmomentübertragung in Hintereinanderschaltung zum Kraftschluß. Dies ist aber dann nicht der Fall, wenn für den Kraftschluß noch eine besondere Konusfläche oder sonstige Eingriffsfläche am Zahnrad 1i vorgesehen ist.The claws 20 and 21 are in the position shown in FIG in engagement with one another and lie against one another with their axially parallel flanks 24 at. In the embodiment shown - the conical surfaces 17 and 19 at the same time also: represent the frictional connection surfaces - the flanks 24 also take over the torque transmission in series connection for frictional connection. But this is not the case when a special conical surface or other engagement surface for the frictional connection is provided on the gear 1i.

Fig. 3 zeigt den Gleichlaufring 18 in der Sperrstellung. Hierbei liegen die Klauen 20.und 21 mit ihren geneigten Stirnflächen 22 und 23 aneinander an und erzeugen -die Abweiskraft. Die Darstellung läßt klar erkennen, daß das Umfangsspiel 25 bei Drehrichtungswechsel sehr klein ist. Es kann etwa gleich groß sein wie der axiale Hub 26 des Gleichlauf ringes.Fig. 3 shows the synchronizing ring 18 in the locked position. Here, the claws 20 and 21 rest with their inclined end faces 22 and 23 against one another and generate the repelling force. The illustration clearly shows that the circumferential play 25 is very small when the direction of rotation is changed. It can be about the same size as the axial stroke 26 of the synchronism ring.

Aus den zuletzt genannten Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, 4aß in der Eingriffsstellung auf ,den Gleichlaufring kein .aus den Sperrflächen resultierender Axialschüb mehr wirkt. Es kann ferner zweckmäßig sein, .die Pfeilspitzen 27 an beiden Teilen achsnormal abzuflachen, um in der Eingriffsstellung eine bessere Anlage am anderen Teil zu erzielen"da ja mit diesen Flächen der Achsschub aus den Zapfen 13 und 14 aufgenommen werden muß.From the last-mentioned FIGS. 2 and 3 it can be seen 4ass in the Engagement position on, the synchronizing ring no .from the blocking surfaces Axial thrust acts more. It can also be useful. The arrowheads 27 on both To flatten parts normal to the axis in order to better rest on the to achieve another part "because with these surfaces the axial thrust from the pin 13 and 14 must be included.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kraftschlüssige und ausrückbare Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei an einem Kupplungsteil ein mit Reibflächen versehener bzw. verbundener, zum kraftschlüssigen Eingriff axial verschiebbarer Teil angeordnet und mit ihm über Schrägflächen zum Erzeugen eines in Eingriffsrichtung wirkenden Axialschubes aus dem Drehmoment verbunden ist, wobei dem axial verschiebbaren Teil bzw. dem anderen Kupplungsteil ein begrenzt drehbarer Gleichlaufring zugeordnet ist, der den kraftschlüssigen Eingriff der beiden Kupplungsteile erst bei Gleichlauf freigibt und der an ihm bzw. am anderen Kupplungsteil durch geneigte Sperrflächen an den einander zugekehrten Stirnseiten abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrflächen am Gleichlaufring (18) und an dem ihn tragenden Teil (11) als an sich bekannte Klauen (20, 21) mit schrägen Spitzen an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten (22, 23) ausgebildet sind. PATENT CLAIMS: 1. Non-positive and releasable clutch, in particular for motor vehicles, with a coupling part provided with friction surfaces or connected, axially displaceable part arranged for frictional engagement and with it via inclined surfaces to generate an acting in the direction of engagement Axial thrust is connected from the torque, the axially displaceable part or a limited rotatable synchronizing ring is assigned to the other coupling part is that the frictional engagement of the two coupling parts only when running in sync releases and the on him or on the other coupling part by inclined locking surfaces is supported on the facing end faces, characterized in that that the locking surfaces on the synchronizing ring (18) and on the part (11) carrying it as per se known claws (20, 21) with inclined tips on the opposite one another End faces (22, 23) are formed. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenstirnseiten (22, 23) am Gleichlaufring (18) und an dem ihn tragenden Teil (11) in an sich bekannter Weise symmetrisch pfeilförmig ausgebildet sind. 2. Coupling according to claim 1, characterized in that that the claw faces (22, 23) on the synchronizing ring (18) and on the one carrying it Part (11) are designed in a manner known per se symmetrically arrow-shaped. 3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei pfeilförmiger Ausbildung der Stirnseiten an derselben Klaue eine Pfeilfläche eine andere Neigung hat als die andere. 3. Coupling according to Claim 1, characterized in that in the case of an arrow-shaped design of the end faces on the same claw an arrow face has a different inclination than the other. 4. Kupplung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 und 3, gekennzeichnet durch eine derartige axiale Tiefe der Klauen (20, 21) und der Lücken zwischen ihnen, daß in der Kraftschlußstellung beider Kupplungsteile die achsparallelen Klauenflanken (24) zur Kraftübertragung ohne Erzeugung eines abweisenden Axialschubes aneinander anliegen. 4. Coupling according to claim 1 and one of claims 2 and 3, characterized by such an axial depth of the claws (20, 21) and the gaps between them, that in the frictional position of both coupling parts the axially parallel claw flanks (24) to transmit power to each other without generating a repelling axial thrust issue. 5. Kupplung nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeilspitzen (27) zur Aufnahme des Axialschubes an ihren Stirnseiten in an sich bekannter Weise achsnormal abgeflacht sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr: 1025 734; britische Patentschrift Nr. 261488; USA.-Patentschrift Nr. 1866 614. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1053 947.5. Coupling according to claim 1 and one of the preceding claims 2 to 4, characterized in that the arrowheads (27) for receiving the axial thrust are flattened on their end faces in a manner known per se on the axis normal. Considered publications: German Auslegeschrift Nr: 1025 734; British Patent No. 261488; USA. Patent No. 1 866 614. Contemplated older patents: German patent no. 1053 947th.
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