DE1266064B

DE1266064B - Engaging lock for a synchronizable tooth clutch

Info

Publication number: DE1266064B
Application number: DE1965M0065293
Authority: DE
Inventors: Walter Rehling
Original assignee: Maschinenfabrik Stromag GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Stromag GmbH
Priority date: 1965-05-19
Filing date: 1965-05-19
Publication date: 1968-04-11

Description

Einrücksperre für eine synchronisierbare Zahnkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrücksperre, bei der zwei Sperrzahnkränze axial einander gegenüberstehen, von denen der eine mit der einen Kupplungshälfte unverdrehbar verbunden ist und der andere relativ dazu begrenzt drehbar ist derart, daß in der Zahn-auf-Zahn-Stellung der Sperrzahnkränze das Einrücken der Kupplung gesperrt, in der Zahnauf-Lücke-Stellung freigegeben ist, bei der ferner zwischen den Sperrzahnkränzen eine Feder vorgesehen ist, die in Umfangsrichtung eine Vorspannkraft auf die Sperrzahnkränze ausübt, und außerdem mit dem drehbaren Sperrzahnkranz eine Reibscheibe verbunden ist, die mit einer Gegenreibfläche an der anderen Kupplungshälfte zusammenwirkt und durch ihr Reibmoment den drehbaren Sperrzahnkranz in die Freistellung dreht, wenn die sekundäre Kupplungshälfte die primäre Kupplungshälfte überholt.Engaging lock for a synchronizable tooth clutch The invention refers to an engagement lock in which two ratchets are axially aligned with one another oppose, one of which is non-rotatably connected to one coupling half and the other is rotatable to a limited extent relative thereto such that in the tooth-on-tooth position the ratchet rims blocked the engagement of the clutch, in the tooth-gap position is released, in which a spring is also provided between the ratchet rims is, which exerts a pretensioning force on the ratchet rims in the circumferential direction, and in addition, a friction disk is connected to the rotatable ratchet ring, which is connected to a counter friction surface on the other coupling half cooperates and through her Frictional torque turns the rotatable ratchet into the release position when the secondary Coupling half overtakes the primary coupling half.

Solche Einrücksperren werden bei synchronisierbaren Zahnkupplungen als Sicherung gegen vorzeitiges Einrücken angewendet.Such engagement locks are used with synchronizable tooth clutches used as a safeguard against premature engagement.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die zwischen den Sperrzahnkränzen vorgesehene Feder so anzuordnen, daß sie den drehbaren Sperrzahnkranz in bezug auf den undrehbaren in Umfangsrichtung in die Sperrstellung zwingt, ihn zugleich aber auch in axialer Richtung aus den Zahnlücken des undrehbaren Sperrzahnkranzes ausrückt und dabei die mit dem drehbaren Sperrzahnkranz verbundene Reibscheibe elastisch in Reibberührung mit ihrer Gegenreibfläche hält.The object of the invention is that between the ratchet rings provided spring to be arranged so that they the rotatable ratchet with respect to forces the non-rotatable in the circumferential direction into the blocking position, but at the same time also disengages in the axial direction from the tooth gaps of the non-rotatable ratchet ring and the friction disk connected to the rotatable ratchet ring is elastic keeps in frictional contact with its counter friction surface.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die den drehbaren Sperrzahnkranz gegenüber dem undrehbaren Sperrzahnkranz in Richtung auf seine Sperrstellung hin vorspannende Feder ein elastischer Ring ist, der mit seiner äußeren Umfangsfläche am einen Sperrzahnkranz, mit seiner inneren Umfangsfläche an der Nabe des anderen Sperrzahnkranzes befestigt ist.This object is achieved in that the rotatable ratchet towards the non-rotatable ratchet ring in the direction of its locking position biasing spring is an elastic ring with its outer peripheral surface on one ratchet, with its inner peripheral surface on the hub of the other Locking ring gear is attached.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnkupplung mit einer Einrücksperre nach der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie a-a in F i g. 1. Die Kupplung weist eine auf einer Welle 1 festsitzende Kupplungshälfte 2 auf, die an ihrer der anderen Kupplungshälfte benachbarten Stirnseite eine Kupplungsverzahnung 2 a trägt. Die andere Kupplungshälfte 3, die eine der Verzahnung 2 a entsprechende und mit dieser zusammenwirkende Verzahnung 3 a trägt, ist mittels einer Vielkeilverzahnung 4 od. dgl. auf einen Mitnehmer 6 axial verschiebbar, der auf einer Welle 5 festsitzt. Zwischen der Kupplungshälfte 3 und dem Mitnehmer 6 ist eine Druckfeiler 7 vorgesehen, die die Kupplungshälfte 3 in Ausrückstellung hält. Konzentrisch zu den beiden Kupplungshälften 2 und 3 ist ein feststehender, als Ringmagnet ausgebildeter Spulenträger 8 angeordnet, in den eine ringförmige Spule 9 eingebettet ist.An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through a tooth clutch with an engagement lock according to the invention, FIG. 2 shows a section along the line aa in FIG. 1. The coupling has a coupling half 2 which is firmly seated on a shaft 1 and which has coupling teeth 2 a on its end face adjacent to the other coupling half. The other coupling half 3, which carries a toothing 3 a corresponding to and interacting with the toothing 2 a, is axially displaceable by means of a splined toothing 4 or the like on a driver 6, which is fixed on a shaft 5. Between the coupling half 3 and the driver 6, a pressure pillar 7 is provided which holds the coupling half 3 in the disengaged position. Arranged concentrically to the two coupling halves 2 and 3 is a stationary coil carrier 8 , designed as a ring magnet, in which an annular coil 9 is embedded.

In einer Ausnehmung der Kupplungshälfte 2 ist eine Einrücksperre angeordnet, die aus zwei über einen elastischen Ring 10 miteinander verbundenen Sperrzahnkränzen 11 und 12 besteht. Der Sperrzahnkranz 11 ist an der Kupplungshälfte 2 starr befestigt. Der Sperrzahnkranz 12 dagegen ist durch den elastischen Ring 10 sowohl begrenzt drehbar als auch axial verschiebbar und trägt an der der anderen Kupplungshälfte 3 zugewandten Seite eine Reibscheibe 13.In a recess of the clutch half 2, an engagement lock is arranged, which consists of two ratchet rims 11 and 12 connected to one another via an elastic ring 10. The ratchet 11 is rigidly attached to the coupling half 2. The ratchet ring 12, on the other hand, can be rotated to a limited extent as well as axially displaced by the elastic ring 10 and carries a friction disk 13 on the side facing the other coupling half 3.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die Zähne 11 a des Sperrzahnkranzes 11 breiter als die Zähne 12 a des Sperrzahnkranzes 12 und weisen an der zur Drehrichtung der Kupplung (s. Pfeil) rückwärtigen Kante eine Aussparung mit einer schräg verlaufenden Kopffläche auf.As shown in FIG. 2 can be seen, the teeth 11 a of the ratchet ring 11 wider than the teeth 12 a of the ratchet 12 and point to the direction of rotation the coupling (see arrow) rear edge has a recess with a sloping edge Head surface on.

Die Arbeitsweise ist folgende: Die Kupplungshälfte 3 läuft mit voller Drehzahl in Pfeilrichtung um. Die Kupplungshälfte 2 wird zusammen mit der an ihr befestigten Einrücksperre auf irgendeine Weise, z. B. mittels eines Hilfsantriebes, beschleunigt und dann die Ringspule an Spannung gelegt. Die Beschleunigung der Kupplungshälfte 2 geht dabei weiter. Der Einschaltpunkt ist unter Berücksichtigung des Schaltverzugs des Magneten so gewählt, daß die Schaltbewegung der Kupplungshälfte 3 mit Sicherheit vor dem Erreichen des Synchronlaufs erfolgt. Durch die Einrücksperre wird nun verhindert, daß die Kupplungsverzahnungen 2 a und 3 a der beiden (noch eine restliche Relativgeschwindigkeit aufweisenden) Kupplungshälften 2 und 3 in Berührung kommen. Dabei liegt jetzt Reibungsschluß zwischen der Kupplungshälfte 3 und der mit dem Sperrzahnkranz 12 verbundenen Reibscheibe 13 vor. Dieser Reibungsschluß verhindert in dieser Betriebsphase, daß die Sperrzähne der Teile 11 und 12 vorzeitig in Eingriff kommen, und verkürzt außerdem die Beschleunigungszeit der Kupplungshälfte 2. Die Zähne 11 a und 12 a der Einrücksperre bleiben allerdings nur so lange in der in F i g. 2 dargestellten Grundstellung, wie sich die Kupplungshälfte 3 schneller dreht als die Kupplungshälfte 2. In dem Augenblick, in dem die Kupplungshälfte 2 die Kupplungshälfte 3 überholt, ändert sich an der Reibscheibe 13 die Drehrichtung der Relativbewegung. Dadurch gleiten die Zähne 11 a und 12 a der Einrücksperre aus der Grundstellung heraus und geben so die weitere Axialbewegung der Kupplungshälfte 3 in Richtung auf die Kupplungshälfte 2 frei. Die Kupplungsverzahnungen 2 a und 3 a der beiden Kupplungshälften 2 und 3 greifen also im Augenblick der Drehzahlgleichheit ineinander. Nach dem Ausschalten der Kupplung federt der Sperrzahnkranz 12, der im eingerückten Zustand mit dem Sperrzahnkranz 11 sowohl in axialer Richtung als auch in Drehrichtung durch die Elastizität des Ringes 10 verspannt ist, zurück, und die Sperrzähne 11 ca und 12 a nehmen wieder die in F i g. 2 gezeigte Grundstellung ein. Die Kupplungshälfte 3 wird dann durch eine im Mitnehmer 6 befestigte Druckfeder 7 von der Reibscheibe 13 weg in Ausrückstellung gebracht.The mode of operation is as follows: The coupling half 3 rotates at full speed in the direction of the arrow. The clutch half 2 is together with the engagement lock attached to it in some way, for. B. by means of an auxiliary drive, accelerated and then the toroidal coil connected to voltage. The acceleration of the coupling half 2 continues. The switch-on point is selected taking into account the switching delay of the magnet so that the switching movement of the coupling half 3 takes place with certainty before synchronous operation is reached. The engagement lock prevents the coupling teeth 2 a and 3 a of the two coupling halves 2 and 3 (still having a remaining relative speed) from coming into contact. There is now frictional engagement between the coupling half 3 and the friction disk 13 connected to the ratchet 12. In this operating phase, this frictional engagement prevents the ratchet teeth of parts 11 and 12 from engaging prematurely, and also shortens the acceleration time of clutch half 2. However, teeth 11 a and 12 a of the engagement lock only remain in the position shown in FIG. 2, how the coupling half 3 rotates faster than the coupling half 2. At the moment when the coupling half 2 overtakes the coupling half 3, the direction of rotation of the relative movement changes on the friction disk 13. As a result, the teeth 11 a and 12 a of the engagement lock slide out of the basic position and thus release the further axial movement of the coupling half 3 in the direction of the coupling half 2. The coupling teeth 2 a and 3 a of the two coupling halves 2 and 3 therefore interlock at the moment when the speed is the same. After switching off the clutch, the ratchet 12, which is braced in the engaged state with the ratchet 11 both in the axial direction and in the direction of rotation by the elasticity of the ring 10 , springs back, and the ratchet teeth 11 ca and 12 a again take the in F i g. 2 basic position shown. The clutch half 3 is then brought into the disengaged position away from the friction disk 13 by a compression spring 7 fastened in the driver 6.

Die Zahnkupplung kann statt elektromagnetisch hydraulisch oder pneumatisch geschaltet werden.The tooth coupling can be hydraulic or pneumatic instead of electromagnetic be switched.

Claims

Claim: For a synchronizable gear clutch secured against premature 3o engagement, in which two ratchet rims are axially opposite one another, one of which is non-rotatably connected to one clutch half and the other is rotatable relative to it to a limited extent, in such a way that in the tooth on-tooth position of the ratchet rims the engagement of the clutch is blocked, is released in the tooth-on-gap position, in which a spring is also provided between the ratchet rims, which exerts a biasing force in the circumferential direction on the ratchet rims, and also with the rotatable ratchet a friction disc is connected, which cooperates with a counter-friction disc on the other clutch half and rotates the rotatable ratchet into the release position when the secondary clutch half overtakes the primary clutch half, characterized in that the rotatable ratchet (12) opposite the non-rotatable n ratchet (11 # spring biasing towards its locking position is an elastic ring (10) which is attached with its outer peripheral surface to one ratchet and with its inner peripheral surface to the hub of the other ratchet. Considered publications: German Patent Nos. 631601, 883 679; British Patent Nos. 790 358, 887 079.