Klauenkupplung mit stirnseitigen Verzahnungen der beiden miteinander
zu kuppelnden Wellenteile. Die Erfindung bezieht sich auf eine Klauenkupplung mit
stirnseitigen Verzahnungen der miteinander zu kuppelnden Wellenteile, wobei der
eine Zahnkranz fest, der andere Zahnkranz axial verschieblich ist, um beide Zahnkränze
beim Einrücken der Kupplung miteinander in Eingriff bringen zu können. Bei bekannten
Klauenkupplungen ist auf jedem Wellenteil ein Zahnkranz drehfest angeordnet und
der eine Zahnkranz ist axial verschieblich. In der einen Endstellung des axial verschieblichen
Zahnkranzes.sind die beiden Zahnkränze auseinander gerückt, stehen nicht miteinander
im Eingriff und die Kupplung ist ausgerückt.Claw coupling with teeth on the face of the two with one another
shaft parts to be coupled. The invention relates to a dog clutch with
frontal toothing of the shaft parts to be coupled with one another, the
one ring gear is fixed, the other ring gear is axially displaceable around both ring gears
to be able to engage with each other when the clutch is engaged. At acquaintances
Claw clutches, a ring gear is rotatably arranged on each shaft part and
the one ring gear is axially displaceable. In one end position of the axially displaceable
Ring gear. If the two ring gears are moved apart, they do not stand together
engaged and the clutch disengaged.
In seiner anderen Endstellung ist der verschiebliche Zahnkranz dem
anderen Zahnkranz so weit genähert, daB beide Zahnkränze im Eingriff stehen und
durch den Flankendruck der beiden Zahnkränze die Drehung des einen Wellenteiles
auf den anderen Wellenteil übertragen wird. Bei den bekannten Klauenkupplungen müssen
jeweils die Zähne des einen Zahnkranzes Zahnlücken des anderen Zahnkranzes gegenüberstehen,
wenn die Kupplungen im Stillstand eingerückt werden sollen.In its other end position, the sliding ring gear is the
the other ring gear is approached so far that both ring gears are in mesh and
the rotation of one part of the shaft due to the flank pressure of the two gear rims
is transferred to the other part of the shaft. With the known claw clutches
the teeth of one of the sprockets are opposite the gaps between the teeth of the other sprocket,
when the clutches are to be engaged at a standstill.
Treffen beim Einrücken der Kupplung die Zähne beider Zahnkränze aufeinander,
so ist bei stehender Antriebswelle ein Einrücken der Kupplung nicht möglich. Wird
die Kupplung bei umlaufender Antriebswelle und zunächst aufeinander stehenden Zähnen
eingerückt, so wird die Kupplung erheblich beansprucht, bis die Zähne des einen
Zahnkranzes infolge entsprechender Formgebung in die Lücken des anderen vahnkranzes
eingerastet sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer
Klauenkupplung, die ohne den geschilderten Nachteil der erheblichen Beanspruchung
und insbesondere auch im Stand eingerückt werden kann.When the clutch is engaged, the teeth of both ring gears meet,
this means that the clutch cannot be engaged when the drive shaft is at a standstill. Will
the clutch with a rotating drive shaft and initially aligned teeth
engaged, the clutch is subject to considerable stress until the teeth of one
Sprocket due to the appropriate shape in the gaps of the other sprocket
are locked.
The object of the invention is to provide a
Claw coupling without the disadvantage of the considerable stress described
and in particular can also be indented while standing.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der
axial verschiebliche Zahnkranz aus mehreren Teilzahnkränzen besteht, die axial gegeneinander
verschieblich sind, deren Zahnteilung gleich der Zahnteilung des festen Zahnkranzes
ist, die aber in Umfangsrichtung so gegeneinander versetzt sind, daß zum
festen Zahnkranzes gegenüberstehen und die Zähne dieses Teilzahnkranzes beim Einrücken
der Kupplung in die Zahnlücken des festen Zahnkranzes eingreifen, während die Zähne
des oder der anderen Teilzahnkränze aus der Zahneingriffsebene zwischen festem und
axial verschieblichem Zahnkranz herausgeschoben werden. Nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung soll dem axial verschieblichen Zahnkranz zumindest ein weiterer Zahnkranz
gleicher Zähnezahl und Zahnteilung zugeordnet sein, der gegenüber dem ersten verschieblichen
Zahnkranz um eine halbe Zahnteilung in Umfangsrichtung versetzt und relativ zum
ersten verschieblichen Zahnkranz verschieblich ist. Bei einer solchen Kupplung nach
der Erfindung wird der axial ve;schiebliche Zahnkranz des einen Wellenteiles mit
dem festen Zahnkranz des anderen- Wellenteiles in Eingriff gebracht, der in Umfangsrichtung
am günstigsten zu dem festen Zahnkranz steht. Die Kupplung ist dadurch auch im Stand
einzurücken und beim Einrücken erheblich weniger beansprucht, als bisher bekannte
Klauenkupplungen. Die Beanspruchung ist umso geringer, je größer die Zahl
der in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten, axial verschieblichen Zahnkränze
ist. Die Zahl der Zahnkränze bestimmt das Maß ihrer gegenseitigen Versetzung in
Umfangsrichtung. Allgemein gilt, daß der Betrag der gegenseitigen Versetzung in
Umf an gsrichtuuig gleich ist dem Produkt aus der Zahnteilung tu?d der reziproken
Wert der Anzahl der axial verschieblichen Zahmkränze des einen Wellenteiles.
Hülsen 10, 11 greifen mit axial gegeneinander versetzten Innenleisten
14 und 15 in die Längsnutung 4 ein. Die Hülse 11 ist auf der Hülse 10 radial spiellos,
axial verschieblich geführt. Die Bolzen 8 der Hülse 10 ragen zwischen den Federn
7 und den Bolzen 9 der Hülse 11 durch diese hindurch. Bei ausgerückter Kupplung
liegen die Zahnkränze 12, 13 bei entspannten Federn 6, 7 gemäß der Zeichnung in
einer Radialebene. Soll die Kupplung eingerückt werden, dann wird mit Hilfe einer
in den Bund 5-eingreifenden Schaltgabel der Bund 5 axial verschoben. Über die Bolzen
8, 9 und die Federn 6, 7, die dabei leicht vorgespannt werden, werden die Zahnkränze
12, 13 dem Zahnkranz 3 genähert. Treffen die beiden Zahnkränze 12, 13 auf den Zahnkranz
3, so trifft einer der beiden Zahnkränze 12 bzw. 13 so auf den Zahnkranz 3, daß
er nicht weiter axial verschoben werden kann und seine Federn zunehmend gespannt
werden., während der andere Zahnkram 13 bzw. 12 mit seinen Zähnen in die Lücke des
Zahnkranzes 3 eingreift und die beiden Wellen 1, 2 drehfest miteinander ge-'kuppel,t
sind. Das Ineinandergleiten der Zahnkränze wird durch die übliche Zahnform der Zähne
erleichtert. Das Auskuppeln erfolgt durch entgegengesetztes Bewegen des Bundes 5,
so daß sich die Federn 6, 7 entspannen können und die Zahnkränze 12, 13 in ihre
Ausgangslage zurückgebracht werden. Fig.3 zeigt, wie das Kupplungsteil der Welle
2 aus mehreren Zahnsegmenten 14, 15 besteht. Die Zahnsegmente haben die gleiche
Zahnteilung t wie die feste Zahnscheibe 3. Die Zahnsegmente sind paarweise fest
miteinander verbunden, die beiden Zahnsegmente 14 zu einem Segmentpaar, die Zahnsegmente
15 zu einem zweiten Segmentpaar. Beide Segmentpaare sind in ähnlicher Weise von
Federn beeinflußt und relativ zueinander verschieblich wie die Teilzahnkränze 12,
13 in Fig.l. An den Enden der Zahnsegmente sind Unstetigkeiten a, b der Zahnteilung
t geschaffen. Beim Einrücken der Kupplung treffen dadurch die Zähne des einen Segmentpaares
genauer auf die Lücken des festen Zahnkranzes 3. Die Zähne'-des ersten Segmentpaares
rasten deswegen ohne unzulässige Bean- ." t
spruchung der Kupplung
in die Zahnlücken der festen Zahnscheibe 3 ein, während das zweite Zahnsegmentpaar
unter Spannung seiner Federn hinter die Zahneingriffsebene zwischen fester Zahnscheibe
und erstem Zahnsegmentpaar zurückgeschoben wird. Die Zahl der Zahnsegmentpaare bestimmt
wieder die Beanspruchung der Kupplung und die Zahl kann groß gewählt werden, insbesondere
wenn mehrere konzentrisch angeordnete Teilzahnkränze in mehrere Zahnsegmentpaare
mit gegeneinander versetzter Teilung unterteilt sind.To solve the problem, the invention proposes that the axially displaceable ring gear consists of several partial ring gears which are axially displaceable against each other, the tooth pitch is equal to the tooth pitch of the fixed ring gear, but which are offset against each other in the circumferential direction that for
face fixed ring gear and the teeth of this partial ring gear engage in the tooth gaps of the fixed ring gear when the clutch is engaged, while the teeth of the other partial ring gear or rings are pushed out of the tooth engagement plane between the fixed and axially movable ring gear. According to a first embodiment of the invention, the axially displaceable gear rim should be assigned at least one further gear rim with the same number of teeth and tooth pitch, which is offset by half a tooth pitch in the circumferential direction compared to the first movable gear rim and is displaceable relative to the first movable gear rim. In such a coupling according to the invention, the axially displaceable toothed ring of one shaft part is brought into engagement with the fixed toothed ring of the other shaft part, which is most favorable to the fixed toothed ring in the circumferential direction. As a result, the clutch can also be engaged when the vehicle is stationary, and when engaging is considerably less stressed than previously known claw clutches. The load is less, the greater the number of axially displaceable gear rims offset from one another in the circumferential direction. The number of sprockets determines the extent of their mutual displacement in the circumferential direction. In general, the amount of mutual offset is in the correct extent equal to the product of the tooth pitch and the reciprocal value of the number of axially displaceable tame rims of one shaft part.
Sleeves 10, 11 engage in longitudinal grooves 4 with inner strips 14 and 15 that are axially offset from one another. The sleeve 11 is guided axially displaceably on the sleeve 10 without radial play. The bolts 8 of the sleeve 10 protrude between the springs 7 and the bolts 9 of the sleeve 11 through them. When the clutch is disengaged, the ring gears 12, 13 lie in a radial plane when the springs 6, 7 are relaxed, as shown in the drawing. If the clutch is to be engaged, then the collar 5 is axially displaced with the aid of a shift fork engaging the collar 5. The sprockets 12, 13 are brought closer to the sprocket 3 via the bolts 8, 9 and the springs 6, 7, which are slightly pretensioned in the process. If the two sprockets 12, 13 meet the sprocket 3, one of the two sprockets 12 or 13 hits the sprocket 3 in such a way that it cannot be moved further axially and its springs are increasingly tensioned 12 engages with its teeth in the gap in the ring gear 3 and the two shafts 1, 2 are rotatably coupled to one another. The sliding of the ring gears is facilitated by the usual tooth shape of the teeth. The disengagement takes place by moving the collar 5 in the opposite direction, so that the springs 6, 7 can relax and the ring gears 12, 13 are returned to their original position. 3 shows how the coupling part of the shaft 2 consists of several tooth segments 14, 15. The toothed segments have the same tooth pitch t as the fixed toothed pulley 3. The toothed segments are firmly connected to one another in pairs, the two toothed segments 14 to form a segment pair, the toothed segments 15 to form a second segment pair. Both pairs of segments are influenced in a similar way by springs and are displaceable relative to one another as the partial sprockets 12, 13 in Fig.l. Discontinuities a, b of the tooth pitch t are created at the ends of the tooth segments. When the clutch is engaged, the teeth of one segment pair meet the gaps in the fixed ring gear 3 more precisely The second tooth segment pair is pushed back under tension of its springs behind the tooth engagement plane between the fixed toothed disk and the first tooth segment pair. The number of tooth segment pairs again determines the stress on the coupling and the number can be selected large, especially if several concentrically arranged partial sprockets are divided into several tooth segment pairs with mutually offset pitches are.