DE2225096A1 - Schaltbare reibungskupplung fuer zahnradgetriebe - Google Patents

Description

• Schaltbare Reibungskupplung für Zahnradgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare Reibungskupplung fiir Zahnradgetriebe, mit einer auf der zu kuppelnden Welle axial verschiebbar gelagerten Schaltmuffe und mit mindestens einem axial verschiebbaren Reibring, der zu einer ersten Kupplungshälfte gehört und der über Iüipplungsreibflächenmit einer zweiten Kupplungshälfte zusammenwirkt und der sich zum Erzeugen der Anpreßkraft mittels an der den Kupplungsflächen abgekehrten ~Stirnfläche angeordneten, zur Rotationsebene geneigten Schrägflächen über Wälzkörper an der zu kuppelnden Welle abstützt, wobei die Reibungskupplung als federbelastete Sicherheitskupplung ausgebildet ist.
• Es sind Reibungskupplungen dieser Art bekannt, bei denen die Feder der Sicherheitskupplung im Kraft fluß von den Kupplungsflächen her gesehen hinter dem zu kuppelnden Zahnrad angeordnet ist, so daß sich das Zahnrad verschieben muß+ wenn die Sicherheitskupplung wirksam wird. Dadurch wird die Sicherheitskupplung mit der Masse des Zahnrads behaftet was zu Schwierigkeiten beim Schalten führen kann.
• Der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, möglichst die Massen im Kraftfluß hinter der Feder anzuordnen, damit die Vorspannkraft der Feder von möglichst wenig Masse, insbesondere nicht von der Masse eines verschieblichen Zahnrads, beeinflußt wird.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, slaß die Feder der Sicherheitskupplung auf einen eine der Kupplungsreibflächen tragenden Körper (Druckplatte) wirkt. Dabei wird das zu kuppelnde Zahnrad vorteilhafterweise unverschieblich gelagert.
• Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist, daß die Feder zwischen dem eine der Kupplungsreibflächen tragenden Körper und dem zu kuppelnden Zahnrad angeordnet ist.
• Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Längs schnitt durch eine Kupplung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Quersclrnitt dur cli die AnschlageinricItung nach der Erfindung, Fig. 3 als Teilschnitt die zwischen den Schrägflchen liegenden Wälzkörper.
• Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Doppelkupplung. Es ist mit dieser Kupplung eine Welle 10 wahlweise mit Zahnrädern 11,12 zu verbinden, die drehbar auf der Welle gelagert und axial mit geeigneten Mitteln, z.B. mit Scheiben 13 oder einer Schulter 13' gehalten sind. Zwischen den beiden Zahnrädern ist die Welle mit einem Bund od. dgl. versehen, der als Schaltmuffenträger 15 dient. Der Schaltmuffenträger kann auch auf die Welle aufgesetzt und dort befestigt sein. Auf dem Schaltmuffenträger ist eine Schaltmuffe 16 längsverschiebbar geführt. Sie ist auf dem Schaltmuffentrager mit nicht gezeichneten bekannten Mitteln gegen Drehung gesichert. Beiderseits de Schaltmuffenträgers ist je ein Reibring 17,18 drehbar zentriert. Der Außendurchmesser der Reibringe entspricht dem Außendurchmesser des Schaltmuffenträgers. Die Reibringe sind mit Aussparungen 19 zur Aufnahme der Außenvercahnung von sogenannten Außenlainellen 20 versehen. Die Außenlamellen wirken mit sogenannten Innenlamellen 21 zusammen, die mit einer Innenverzahnung in eine entsprechende Außenverzallllulls 22 der Zahnräder 11,12 eingreifen. Die so gebildeten Lamellenpakete werden axial nach außen von je einer Druckplatte 70,70' abgestützt. Der Reibring bzw. die Reibringe und der Muffenträger sind an der zugewendeten Seite mit Einfräsungen 60,61 versehen. Die Einfräsungen: weisen je zwei flache Schrägflächen 62,63,64,65 auf. Dazwischen liegen als Wälzkörper Kugeln.
• Wenn Reibring und Muffenträger relativ gegeneinander verdreht werden, können die Kugeln 66 auf die flachen Schrägflächen, die so als Rampe dienen, auflaufen und dabei den Reibring oder die Reibringe von dem Nuffenträger fort drücken und dabei die vorher genannten Lamellen zusammenpressen. Dadurch werden die Zahnräder über die Lamellen, den betreffenden Reibring, die betreffenden Kugeln und den Muffenträger mit der Welle gekuppelt. Abweichend von Fig. 3 können die Einfräsungen auch so geneigt sein, daß die Wälzkörper nur in einer Drehrichtung auf die Rampe auflaufen können.
• Der Reibring 17 wird oder die Reibringe 17,18 werden mit-einer oder mehreren nicht gezeichneten Rücldiolfedern auf den Muffenträger hingedrückt, die außen am Umfang des oder der Reibringe angeordnet und als gewundene Flachfedern; sogenannte Haarnadelfedern oder Schenkelfedern, ausgebildet sind. Zum Einhängen der Federn sind am Umfang der Reibringe Knaggen vorgesehen.
• Die Schaltmuffe 16 besteht aus einem Muffenkörper 33, der außen am Umfang mit einer Ringnut 34 für eine nicht gezeichnete Schaltgabe versehen ist. Am inneren Umfang ist der Körper stirnseitig mit zwei nach der Mitte hin zusammen laufenden schrägen Flächen versehen, die lnitialf:l.ächen 35, 36 genannt werden.Ycnn die als Rampe für die Wälzkörper dienenden Schrasflächen, z.B.
• 62, der Reibkörper in eine bestimmte Umfangsrichtung, die Einfr.:isung 60,61 erweitcrnd (vertiefend), geneigt sind, dann verlaufen die Initialflächen 35,36 in der gleichen Richtung zur Mittelebene (Rotationsebene) des Muffenkörpers zusammen, An den die Initialflächen bildenden Teil des Muffenkörpers schließen sich Durchbrüche an, die die genannten Rückholfedern aufnehmen.
• In einem axialen Abstand von den Initialfläcl1e.zl 35,36 sind am Muffenkörper Stege 38 vorgesehen, die auf der den Initialflächen zugekehrten Seite mit diesen parallele Gegenflächen bilden. Der Muffenkörper und die Stege bilden so nach innen offene Lücken 42. Auf dem Umfang der Reibkörper sind Zähne 44 vorgesehen, die auf der der Schaltmuffe zugekehrten Seite mit je einer Initialflanke versehen sind, die zu den vorher genannten Initialflächen am Muffenkörper parallel liegen. Auf der anderen Seite ist der Zahn mit einer Gegenflanke versehen, die parallel liegt zu der jeweils zugekehrten Gegenfläche am Steg. In axialer Richtung sind die Lücken 42 breiter als die Zähne 44. Etwa in einer durch die Drehachse gelegten Ebene sind auf der dem Steg zugewendeten Seite die Zähne mit einer Anschlagflanke versehen, die etwa rechtwinklig zur Rotationsebene (Rotationsrichtung) gerichtet ist. Auf der den Zähnen zugekehrten Seite sind die Stege 38 mit einer Anschlagfläche versehen, die ebenfalls etwa rechtwinklig zur Rotationsebene gerichtet ist. Beim Einschalten der Kupplung wird durch Verschieben der Schaltmuffe die Initialfläche auf die Initialflanke gedrückt, dadurch der Reibring zu den Reibflächen (Lamellen) hin versdioben, wodurch die Drehmomentüber tragung eingeleitet wird. Durch die auf die Rampen auflaufenden Kugeln 66 wird das übertragbare Drehmoment erhöht. Ausgeschaltet wird, indem die Gegenflächen der Schaltmuffe auf die Gegenflanken des Reibrings gedrückt werden. Durch das Zusammenwirken der Anschlagflächen mit den Anschlagflanken wird verhindert, daß der ausgerückte Reibring ungewollt einschaltet.
• Im Muffenträger ist ein von einer Feder belasteter. Raststift 56 radial verschiebbar geführt. In der Mitte des Muffenkörpers ist eine passende Rastkerbe zum Arretieren der Schaltmuffe im ausgeschalteten Zustand vorgesehen. An den Stirnseiten der Schaltnouffe befinden sich zwei nach der Seite offene, d.h. also halbe, Rastkerben oder Schrägflächen zum Fixieren der beiden Einschaltzustände. Der Raststift und die Schrägflächen an den Stirnseiten des Schaltmuffenkörpers unterstützen den Einschaltvorgang.
• Die Druckplatten 70 sind mit axialem Spiel axial zu den Innen-und Außenlamellen angeordnet. Das Spiel wird einerseits begrenzt durch eine von dem Zahnrad oder von den Zahnrädern 11,12 gebildete Schulter 71,72 und andererseits von je einem Sprengring 73,7ei od. dgl. Der Druckring oder die Druckringe sind von Tellerfedern 75,76 im Sinne des Einkuppelns belastet. Die Tellerfedern stützen sich auf den unverschieblich gelagerten Zahnrädern 11,12 ab und drücken auf die Druckplatten 70,70'. Die Sprengringe 73,74 sind so angeordnet, daß die Lamellen von dem Druckring nicht zusammengepreßt werden, wenn sich die Reibringe 17,18 im Zustand des Entkuppelns befinden. In dem Schaltmuffenträger 15 ist oder sind ein oder mchrere Stifte 77 so Yorgesehen, daß ihre Achse parallel zur Rotationsachse liegt.
• Ferner sind die Stifte so angeordnet, daß ihr halber Umfang in der Zentrierung 78 für den oder die Reibringe liegt, während der andere Tcil erhaben aus der Zentrierung herausragt. Der Reibring oder die Reibringe sind an ihrem der Zentrierung 78 entsprechenden Umfang mit einer Aussparung 79 versehen, die den Stift oder die Stifte umgibt. Der Stift oder die Stifte wirken als Anschlag für den betreffenden Reibring, der sich so nur über einen begrcnzten Winkel drehen kann. Da beim Kuppeln die Wälzkörper auf die Rampen auflaufen, benötigt der Reibring für seine Axialbewegung eine Beweglichkeit in Urnfangsrichtun. Da andererseits der- Stift als Anschlag diese Beweglichkeit begrenzt, dient er auch als Anschlag für die Axialhewegung. Beim Kuppeln drückt der Reibring die Lamellen nicht gegen eine feste Endscheibe sondern gegen die federnd nachgebende Druckplatte 70 bzw. 70'. Die maximale Reibungskraft und damit das maximal übertragbare Drehmoment hängt somit von der Spannung der Feder 75 bzw. 76 ab.
• Ein Überschreiten des vorbestimmten Überlastungsmoments durch Stöße, wie es sonst beim Schalten unter hohen Drehzahlen oder in Bootsgetrieben z.B. bei Grundberührung auftreten kann, ist bei der beschriebenen Kupplung nicht möglich. Infolge der angegebenen Anordnung kann die Feder oder konnen die Federn 75, 76 im ausgekuppelten Zustand nicht auf die Lamellen einwirken, weil eine beiderseitige axiale Halterung vorgesehen und der Federweg in Richtung auf die Lamellen zu begrenzt ist.
• Die Kupplung schaltet sehr weich, d.h. ohne Schläge, weil die Vorspannkraft der Tellerfedern 75,76 nur von geringen Massenkräften beeinflußt wird, insbesondere wird die Masse der Zahnräder 11 und 12 von den Tellerfedern ferngehalten.

Claims (3)

ANSPRÜCHE

1) Schaltbare Reibungskupplung für Zahnradgetriebe, mit einer auf der zu kuppelnden Welle axial verschiebbar gelagerten Schaltmuffe und mit mindestens einem axial verschiebbaren Reibring, der zu einer ersten Kupplungshälfte gehört und der über Kupplungsreibflächen mit einer zweiten Kupplungshälfte zusammenwirkt und der sich zum Erzeugen der Anpreßkraft mittels an der den Kupplungsflä.chenabgekehrten Stirnfläche angeordneten, zur Rotationsebene geneigten Schrägflächen über Wälzkörper an der zu kuppelndenWelle abstützt, wobei die Reibungskupplung als federbelastete Sicherheitskupplung ausgebildet ist dadurchkennzeichnet, daß die Feder (75176) der Sicherheitskupplung auf einen eine der Kupplungsreibflächen tragenden Körper (Druckplatte 70 bzw. 70') wirkt.

2) Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu kuppelnde Zahnrad (11 bzw. 12) unverschieblich - gelagert ist.

3) Reibungskupplung nach Anspruch 1. oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder zwischen dem eine der Kupplungsreibflächen tragenden Körper (70,70') und dem zu kuppelnden Zahnrad angeordnet ist.

L e e r s e i t e