DE1915348B2

DE1915348B2 - Schaltkupplung mit Schaltstiften tür Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Differentialsperren

Info

Publication number: DE1915348B2
Application number: DE19691915348
Authority: DE
Inventors: Peter 8399 Neuburg Breu; Hermann Stahl; August Winter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1975-06-12
Also published as: DE1915348C3; FR2038042A5; GB1300255A; AT298919B; DE1915348A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltkupplung mit Schaltstiften für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Differentialsperren, mit einer mit Nuten versehenen Führungshülse, wobei in den Nuten Schaltstifte gelagert sind, die in Ausnehmungen der zu kuppelnden Teile einschiebbar sind und bezieht sich auf Maßnahmen zur Verbesserung des Betriebsverhaltens und Erhöhung der Standzeit derartiger Schaltstiftkupplungen.

Bei bekannten Schaltvorrichtungen dieser Art sind die Schaltstifte in halbkreisförmigen Nuten einer Führungshülse gelagert, die bis in die Nabe des zu kuppelnden Zahnrades heranreicht. In der Kupplungsstellung ragen die Enden der Schaltstifte über ihre Lagerung in den Nuten der Führungshülse hinaus in Bohrungen des Zahnrades hinein. Die Kupplungskraft wird also durch das Zahnrad auf das freie, nicht gelagerte Ende des Schaltstiftes übertragen, so daß die Schaltstifte auf Biegung und Scherung beansprucht werden und dementsprechend stark zu bemessen sind. Bei einer Anordnung nach der OE-PS 24 196 ist ein Langloch vorgesehen, in dem ein nach seinem vorderen Ende sich verjüngenden Schaltstift auch eine angepaßte konische Sperre festgelegt wird.

Weiterhin ist eine mit Schaltstiften arbeitende Synchronkupplung bekanntgeworden, bei der eine mit Nuten versehene Führungshülse und in diesen Nuten gelagerte verschiebbare Schaltstifte vorgesehen sind, und wobei die Führungshülse in eine in den zu kuppelnden Zahnrädern vorhandene Ausdrehung hineinragt. Auch bei dieser Ausführung werden die Schaltstifte auf Biegung und Abscherung beansprucht.

Ferner ist eine Schaltvorrichtung vergleichbarer Art für Zahnräderwechselgetriebe bekannt, bei der. um das Schrägstellen der Stifte und damit das Gangspringen zu verhindern, die Führungshülse der Schaltstifte in eine in den zu kuppelnden Zahnrädern eingearbeitete Ausdrehung hineinragt, so daß die Schaltkraft durch die Schaltstifte über die halbkreisförmigen Nuten der Führungshülse und die halbkreisförmigen Bohrungen auf das zu kuppelnde Zahnrad übertragen wird.

Diese Schaltkupplungen haben sich in der Praxis zum Teil außerodentlich gut bewahrt. Ein Schalten un;er Last ist hierbei jedoch-nur utHtr großen Schwierigkeiten möglich und meistens mit Beschädigungen, insbesondere an den Schaltstiften, verbunden. Außerdem isi der Verschleiß an den zu „kuppelnden Teilen erheblich: die Standzeit dieser bekannten Schaltstiftkupplungen

ίο ist sehr gering.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltkupplung mit Schaltstiften, insbesondere für zvdhnräderwechselgetriebe, der eingangs genannten Gattung unter Beibehaltung des einfachen Aufbaus zu schaffen, mit der die

Standzeit gegenüber den bisher "^™»!'·« Ausführungen gesteigert und das Betriebsverhaltcn verbessert werden soll. Um dies zu erreichen, dürfen beim Schalten unter Last keine Beschädigungen auftreten und ein erhöhter Verschleiß muß vermieden werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht. daß die in dem zu kuppelnden Bauteil eingearbeiteten Ausnehmungen zur Einführung der Schaltstifte jeweils nach Art eines Langlochs ausgebildet sind, daß die Ausnehmungen zur Halterung der Schaltstifte mit einer

Hinterstoßung versehen sind, daß die Schaltstifte im Bereich des in das zu kuppelnde Bauteil eingreifenden Teils kegelförmig an die Hinterstoßung der Ausnehmung angepaßt ausgebildet sind und daß die Schaltstifte und die zur deren Axialverschiebung vorgesehene Schaltrnuffe zur Vergrößerung der Anlagefläche mit einander zugeordneten Eindrehungen versehen sind.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schahsiiftkupplung zeichnet sich durch eine einfache Ausgestaltung aus, so daß die Herstellkosten niedrig gehalten

werden können. Außerdem wird es durch die vorgesehenen Maßnahmen ermöglicht. Schaltungen unter Last vorzunehmen, ohne daß dabei ein erhöhter Verschleiß auftritt. Die Schaltstifte können näm'ich gut in die als Langloch ausgebildeten Ausnehmungen des mit der

Führungshülse zu kuppelnden Bauteils eingreifen, so daß z. B. bei Verwendung der .Sch.aUstiftkupplung als Differentialsperre diese in jedem Betriebszustand eingerückt und somit das Ausgleichsgetriebe gesperrt werden kann. Außerdem wird durch die des weiteren vorgesehenen Hinterstoßungen an den Schaltstiften und den diese aufnehmenden Ausnehmungen in zuverlässiger Weise ein Herauswandern der Stifte verhindert und somit das Betriebsverhalten der Schaltstiftkupplung verbessert.

Zur Axialverschiebung der Schaltmuffe kann hierbei ein mit Schrägflächen ausgestatteter, verdrehbarer Nocken vorgesehen werden, der mit an einer Hülse der in die Schaltmuffe eingreifenden Schaltgabel angebrachten Gegenfläche zusammenwirkt. Außerdem ist es zweckmäßig, die Anlageflächen der Schaltmuffe und/oder der Schaltgabel mit einem verschleißfesten Belag, z. B. einem Molybdän-Belag, zu versehen. Dies ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Weitere Einzelheiten der gemäß der Erfindung ausgebildeten Schaltstiftkupplung sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen. Hierbei zeigt

F i g. 1 ein sperrbares Ausgleichsgetriebe mit einer

f>5 Schallstiftkupplung zur Verbindung einer der Achskegelräder mit dem DiffeieiiiralgcMiuiSc und

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der F i g. 1.
Das in F i g. 1 dargestellte und mit dem Be/ugs/.ei-

chen 3 versehene Ausgleichsgetriebe ist innerhalb eines nur zum Teil gezeigten Gehäuses 2 angeordnet und dient zum Ausgleich von unterschiedlichen Drehzahlen der beiden mit den Antriebsrädern verbundenen Abtriebswellen 9 und 10. Das Ausgleichsgetriebe 3 besteht hierbei aus den über einen Bolzen 6 mit dem Differentialgehäuse 5 fest verbundenen AusgleiÄiskegelrädern

7 und den mit diesen in Eing-if;" stehenden Achskegelrädern, die wiederum mit den Abtriebswellen 9 und 10 verbunden sind. Dem Ausgleichsgetriebe 3 wird die Antriebsenergie über ein Tellerrad 4 zugeiührt, das mit dem Gehäuse 5 fest verschraubt ist.

Um das Ausgleichsgetriebe 3 sperren zu können, ist diesem eine Schaltstiftkupplung 1 zugeordnet. Die Schaltkupplung 1 wird durch Schaltstifte 14 gebildet. die in dem als Führungshülse 11 ausgebildeten Teil des Differntialgehäuses 5 axial verschiebbar gelagert sind. Zu diesem Zweck sind die Führungshülse 11. die selbstverständlich aus ein getrenntes Bauteil sein kann, und das Gehäuse 5 mit die Schaltstifte 14 aufnehmenden Ausnehmungen 12 bzw. 13, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Arbeitsgang herstellbare Bohrungen bilden, versehen. Zur Betätigung der Schalt-Stifte 14 dient eine Schaltmuffe 18, mittels der im Bedarfsfall die Axialverschiebung zu bewerkstelligen ist. *5

Um zu verhindern, daß die Schaltstifte 14 nach dem Einführen in die Ausnehmungen 16 des Achskegelrades

8 von selbst durch die auf diese ausgeübten Kräfte her-Buswandern, ist der in die Ausnehmungen 16 eingreifende Teil 14' der Schaltstifte 14 und auch die Ausnehmungen 16 jeweils mit einer Hinterstoßung 15 bzw. 17 ausgestattet. Außerdem sind die Ausnehmungen 16. wie es insbesondere der F i g. 2 entnommen werden kann, nach Art eines Langloches ausgebildet, so daß die Schaltstifte 14. 14' leicht in diese einführbar sind. Ferner sind zur Vergrößerung der Anlageflächen /wischen den Schaltstifien 14 und der¹.Schaltmuffe 18 in diese E-indrehungen 19 bzw 20 eingearbeitet.

Zur Axialverschiebung der Schaltmuffe 18 dient eine in diese eingreifende Schallgabel 21, die mit einer durch eine Feder 23 abgestü'./te, in dem Gehäuse 2 gelagerten Hülse 22 fest verbunden ist. Die Hülse 22 wiederum ist mit Schrägflächen 27 ausgestattet, die mit Schrägflächen 26 eines durch einen Hebel 25 verdrehbaren Nokken 24 zusammenwirken. An dem in die Schallmuffe 18 eingreifenden Teil der Schaltabel 21 ist des weiteren, um den Verschleiß zu vermindern, ein verschleißfester Belag, ζ B. ein Molybdän-Belag, angebracht.

Soll die Schaltstiftkupplung 1 eingerückt werden, um das Ausgleichsgetriebe 3 zu sperren, so ist lediglich der Hebel 25 zu verdrehen. Durch eine Verdrehung des mit dem Hebel 25 fest verbundenen Nockens 24 wird nämlich über dessen Schrägflächen 26 die Hülse 22 entgegen der Kraft der Feder 23 nach links verschoben, so daß über die mit dieser verbundenen Schaltgabel 21 und die Schaltmuffe 18 die Schaltstifte 14 ebenfalls nach rechts verschoben werden und in die Ausnehmungen 16 des Achskegelrades 8 eingreifen, so daß dieses mit dem Differentialgehäuse 5 fest verbunden ist. Ein Ausgleich unterschiedlicher Drehzahlen an den Abtnebswellen 9 und 10 kann in diesem Betriebszustand nicht mehr vorgenommen werden, das Differential 3 ist vielmehr gesperrt. Sobald der Hebel 25 in seine Ausgangslage zurückgedrückt wird, wird die Schaksiifikupplung 1 selbsttätig gelöst, da durch die Krafi der Feder 23 die Hülse 22 und die mit dieser verbundene Schaltgabel 21 sowie die .Schaltmuffe 18 zurückgedrückt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentanspruch:

Schaltkupplung mit Schaltstiften für Zahnräderwechseigeiriebe, insbesunüere für Differentialsperren, mit einer mit Nuten versehenen Führungshülse, wobei in den Nuicii SenaUstifte gelagert sind, die in Ausnehmungen der zu kuppelnden Teile einschiebbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die in dem zu kuppelnden Bauteil (8) eingearbeiteten Ausnehmungen (16) zur Einführung der Schaltstifte (14) sind nach Art eines Langlochs ausgebildet,

b) die Ausnehmungen (16) sind zur Halterung der Schaltstifte (14) mit einer Hinterstoßung (17) versehen,

c) die Schaitstifte (14) sind im Bereich des in das zu kuppelnde Bauteil (8) eingreifenden Teils (14') kegelförmig, an die Hinterstoßung (17) der Ausnehmung (16) angepaßt, ausgebildet und

d) die Schaltstifte (14) und die zu deren Axialverschiebung vorgesehene Schaltmuffe (18) sind zur Vergrößerung der Anlagefläche mit einander zugeordneten Eindrehungen (19, 20) versehen.