Klauenkupplung, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung
bezieht sich auf eine insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe geeignete Klauenkupplung
mit einem Muffenträger und einer axial verschiebbaren Schaltmuffe, deren Klauen
durch eine Ringnut od. dgl. in zwei Klauenkränze getrennt sind, wobei die Klauenffanken
des Kupplungskranzes sowie die Flanken des damit in Eingriff gelangenden einen Ktanzes
der Kupplungsmuffe in Achsrichtung so geneigt sind, daß aus dem Kupplungsdrehmoment
ein Axialschub an der Kupphingsmuffe in Einzückrichtung entsteht.Claw clutch, especially for gear change transmissions The invention
relates to a dog clutch particularly suitable for gear change transmissions
with a sleeve carrier and an axially displaceable shift sleeve, their claws
are separated into two claw rings by an annular groove or the like, the claw flanks
of the coupling ring as well as the flanks of the one Kdanz engaging with it
the coupling sleeve are inclined in the axial direction so that from the coupling torque
there is an axial thrust on the coupling sleeve in the pull-in direction.
Durch stoßartige Belastungen kann, die Schaltmuffe aus der Kupplungsstellung
springen. Um diese unter dem Namen » Gangspringen « bekannte Erscheinung
zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen, die Kupplungsklauen, der Schaltmuffe
mit hammerkopfartigen Vorsprüngen zu versehen, so daß diese sich an den Klauen des
zu kuppelnden Teiles ein-haken. Des weiteren wurde eine Doppelschaltkupplung mit
drei Klauenkränzen bekannt, von den-en der mittlere Kranz, der mit dem Schaltinuffenträger
zusammenwirkt, parallele Zahnflanken aufweist, während die Zabnflanken der beiden
äußeren Kupplungskränze derart geneigt ausgebildet sind, daß sie bei eingerückter
Schaltmuffe eine Axialkraft in Einrückrichtung erzeugen. Dadurch wird bei dieser
Kupplung zwar eine gewisse Sicherung gegen ungewolltes Ausrücken erzielt, eine zuverlässige
formschlüssige Verriegelung wird auf diese Weise je-
doch nicht erreicht.Shock loads can cause the shift sleeve to jump out of the clutch position. In order to prevent this phenomenon known as " gear jumping " , it has already been proposed to provide the coupling claws of the shift sleeve with hammer-head-like projections so that they hook onto the claws of the part to be coupled. Furthermore, a double clutch with three claw rings was known, of which the middle ring, which cooperates with the gearshift carrier, has parallel tooth flanks, while the tooth flanks of the two outer clutch rings are inclined so that they generate an axial force in the engagement direction when the shift sleeve is engaged . This is indeed achieved a certain mechanism to prevent unintentional disengagement in this coupling, a reliable positive locking is JE thus not reached.
Um auch bei Klauenkränzen, mit schrägen Flanken eine betriebsichere
formschlüssige Verriegelung zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung bei
einer Klauenkupplung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß die Flanken
der Klauen des Schaltmuffenträgers sowie die, Flanken des: damit im Eingriff stehenden
anderen Kranzes der Schaltrauffe mit etwa gleichem Neigungswinkel derart gegensinnig
geneigt ausgebildet werden, daß bei eingerückter Kupplung der Klauenkranz des Muffenträgers
in die Ringnut der Schaltmuffe einzutreten vermag.In order to enable a reliable, positive locking even with claw rims with inclined flanks, it is proposed according to the invention for a claw clutch of the type mentioned that the flanks of the claws of the gearshift sleeve carrier and the flanks of the other ring of the gearshift collar engaged with it approximately the same angle of inclination are formed so inclined in opposite directions that when the clutch is engaged, the claw ring of the sleeve carrier is able to enter the annular groove of the shift sleeve.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Klauenkupplun,g ist in ihrer
Baulänge kürzer als die vergleichbaren vorbekannten Kupplungen# weil die Klauen
der Schaltmuffe hammerkopfartige Vorsprünge als Sicherung gegen das » Gangspringen
« nicht aufweisen und dennoch eine formschlüssige Verriegelung der eingerückten
Kupplung ergeben. Dies wirkt sich bei Anwendung der Kupplung in einem Zahnräderwechselgetriebe
günstig auf die Baulänge des Getriebes aus, da zumeist mehrere derartiger Schaltkupplungen
verwendet werden.A claw clutch designed according to the invention is shorter in length than the comparable previously known clutches # because the claws of the shift sleeve do not have hammer-head- like projections as a safeguard against " gear jumping" and still result in a positive locking of the engaged clutch. When the clutch is used in a gear change transmission, this has a favorable effect on the overall length of the transmission, since several such clutches are usually used.
Außerdem gewährleistetdie erfindungsgemäßeAusbildung der Klauenkupplungen
eine einwandfreie Sicherung gegen das » Gangspringen «, ohne daß dazu
aufwendige Baumaßnahmen wie beiden vorbekannten Ausführungen erforderlich sind.
Bei eingerückter Kupplung ist nämlich die Schaltmuffe gegenüber dem Muffenträger
verdreht, so daß Klauenkanten der Schaltmuffe an Klauenkanten des Schaltrauffenträgers
anstoßen, wodurch eine formschlüssige Sicherung gegen Ausrücken der Kupplung gegeben
ist. Die gegensinnige Neigung der Kupplungsklauen bewirkt zwar einen gegensinnigen
Axialschub an der Muffe, so daß die Axialkomponente der Umfangskräfte an den Kupplungsklauen
und der Muffe sich aufheben, dies ist aber ohne weiteres zulässig und sogar erwünscht,
da die Sicherung gegen Gangspringen formschlüssig ist. Die gegensinnigen Neigungen
haben nämlich zugleich auch eine nach dem Gleichgewicht der Kräfte sich selbsttätig
einstellende Fixierung der Schaltmuffe in der eingerückten Stellung zur Folge, und
zwar in beiden axialen Richtungen, so daß die Schaltmuffe auch bei stark wechselnden
Beanspruchungen immer wieder in, die Mittelstellung zurückgeführt wird.In addition, the design of the claw clutches according to the invention ensures perfect protection against " gear jumping" without the need for expensive construction measures such as the two previously known designs. When the clutch is engaged, the shift sleeve is rotated with respect to the sleeve carrier so that the claw edges of the shift sleeve abut against the claw edges of the gearshift carrier, thereby providing a positive lock against disengagement of the clutch. The opposite inclination of the coupling claws causes an opposite axial thrust on the sleeve, so that the axial component of the circumferential forces on the coupling claws and the sleeve cancel each other out, but this is readily permissible and even desirable, since the protection against gear jumping is positive. The opposing inclinations also result in a self-adjusting fixation of the shift sleeve in the engaged position according to the equilibrium of forces, in both axial directions, so that the shift sleeve is always returned to the center position even with greatly changing loads .
Weitere Einzelheiten sind an Hand eines Ausführungsbeispieles in der
Zeichnung dargestellt und nachfolgend erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 eine
erfindungsgemäße Kupplung in einem Zahnräderwechselgetriebe im Längsschnitt, Fig.
2 die zusammenwirkenden Kupplungsklauen nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab
und Fig. 3 einen Zylinderschmitt durch die Kupplungsklauen nach Fig. 2.Further details are shown on the basis of an exemplary embodiment in the drawing and are explained below. 1 shows a coupling according to the invention in a gear change transmission in longitudinal section, FIG. 2 shows the interacting coupling claws according to FIG. 1 on an enlarged scale, and FIG. 3 shows a cylinder Schmitt through the coupling claws according to FIG. 2.
In Fig. 1 ist ein Teil eines Zahnräderwechselgetriebes dargestellt,
wobei mit 1 die Getriebeausgangswelle und mit 2 eine Vorgelegewelle
bezeichnet ist. Auf der
Getriebeausgangswelle 1 sind mittels
Nadellagem zwei Zahnräder 4 und 5 drehbar gelagert, die mit auf der Vorgelegewelle
2 drehfest angeordneten und zu einem Block vereinigten Zahnrädern 7 und
8 ständig im Eingriff stehen. Um die Zahnräder 4, 5 wechselweise mit
der Getriebeausgangswelle 1 kuppeln zu können, sind sie mit je einem
Kupplungsklauenkranz 9 bzw. 10 versehen, in den einer der beiden Klauenkränze
13 bzw. 14 einer auf einem Schaltmuffenträger 17 gelagerten und in
dessen Klauenkränze 15 und 16 eingreifenden Schaltmuffe 12 einrückbar
ist.In Fig. 1 , a part of a gear change transmission is shown, wherein 1 is the transmission output shaft and 2 is a countershaft. On the transmission output shaft 1 , two gears 4 and 5 are rotatably mounted by means of needle bearings, which are constantly in engagement with gears 7 and 8 which are arranged on the countershaft 2 and are combined to form a block. In order to be able to alternately couple the gears 4, 5 with the transmission output shaft 1 , they are each provided with a clutch claw rim 9 or 10 , in which one of the two claw rims 13 or 14 is mounted on a shift sleeve carrier 17 and in its claw rims 15 and 16 engaging shift sleeve 12 is engageable.
In Fig. 2 und 3 ist die erfidungsgemäße Ausbildung der miteinander
zu kuppelnden Klauenkränze dargestellt. Die Schaltmuffe 12 und der Muffenträger
17 weisen je zwei durch eine Ringnut 18 bzw. 19 od.
dgl. getrennte Klauenkränze 13, 14 und 15, 16 auf. Sowohl die Kupplungsklauen
9, 10 der Zahnräder 4, 5
als auch die Klauen 15, 16 des Muffenträgers
17 und die Klauen 13, 14 der Schaltrauffe 12 sind keilförmig ausgebildet,
und zwar derart, daß die Klauen 13, 14 bzw- 15, 16 der Muffe 12 und
des Muffenträgers 17
nach den Pingnuten 18 bzw. 19 hin verjüngt
verlaufen, während die Verjüngung der Kupplungsklauen 9, 10
der Zahnräder
4, 5 jeweils entgegengesetzt gerichtet ist.In Fig. 2 and 3 , the inventive design of the claw rims to be coupled to one another is shown. The shift sleeve 12 and the sleeve carrier 17 each have two claw rims 13, 14 and 15, 16 separated by an annular groove 18 or 19 or the like. Both the coupling claws 9, 10 of the gears 4, 5 and the claws 15, 16 of the sleeve carrier 17 and the claws 13, 14 of the switching hoof 12 are wedge-shaped, in such a way that the claws 13, 14 or 15, 16 of the The sleeve 12 and the sleeve carrier 17 are tapered towards the pin grooves 18 and 19 , respectively, while the tapering of the coupling claws 9, 10 of the gears 4, 5 is directed in opposite directions.
Durch die keilförmige Ausbildung der miteinander zu kuppelnden, Klauen
sowie durch die Ringnuten 18,
19 ergeben sich Anschlagkanten 22,
23 bzw. 24, 25 und 216, 27 bzw. '28, 29. In der in Fig.
3 gezeigten Kupplungsstellung stoßen die Anschlagkanten 23 und 25
der Muffe 12 bzw. die Anschlagkanten 26 und 28
des Muffenträgers
17 aneinander und verhindern ein Herausspringen der Schaltmuffe 12 aus dem
Klauenkranz 9 des Zahnrades 4. Wird die Muffe 12 bei Relativdrehung
im Sinn eines Herausspringens beispielsweise nach rechts verschoben, so wirken,
die keilförmigen Flanken des Muffenklauenkranzes 13 und des Kupplungsklauenkranzes
9 dieser unerwünschten Bewegung entgegen und führen die Schaltmuffe 12 wieder
in ihre Kupplungsstellung zurück. Die gleiche Wirkungsweise ergibt sich, wenn die
Schaltmuffe 12 in den Klauenkranz 10 des Zahnrades 5 eingerückt ist.The wedge-shaped design of the claws to be coupled to one another and the annular grooves 18, 19 result in stop edges 22, 23 or 24, 25 and 216, 27 or 28, 29. In the coupling position shown in FIG. 3 , the stop edges abut 23 and 25 of the sleeve 12 and the stop edges 26 and 28 of the sleeve carrier 17 on each other and prevent the shift sleeve 12 from jumping out of the claw ring 9 of the gear 4. If the sleeve 12 is shifted to the right in the sense of jumping out, for example, during relative rotation, the wedge-shaped flanks of the sleeve claw ring 13 and the coupling claw ring 9 counteract this undesired movement and lead the shift sleeve 12 back into its clutch position. The same mode of operation results when the shift sleeve 12 is engaged in the claw ring 10 of the gearwheel 5 .