DE2225096C3 - Schaltbare Reibungskupplung für Zahnradgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine sehallbaie Reibungskupplung, wie sie im Oberbegriff des Haupianspruchs beschrieben ist.

Es ist eine Reibungskupplung dieser Art bekannt, bei der die I cder der Sicherheitskupplung im Kraftlliiß von den Kupplungsflachen 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 /i\ Schwierigkeiten beim Schalten führen kann. Diese Schwierigkeiten machen sich nach außen durch schlagende Geräusche beim Sehalten bemerkbar (DT-OS 16 25 849).

Von daher liegt der Erfindung eine Keibungskupp lung der eingangs geschilderten Art zugrunde, die weicher schaltet und bei der insbesondere die störenden Schaltgcräusche vermieden, mindestens aber gemildert werden.

Die Erfindung geht davon aus, möglichst die Massen im Kraftfluß hinter der Feder anzuordnen, damit die Vorspannkraft der Feder von möglichst wenig Masse, insbesondere nicht von der Masse eines versehieblichcn Zahnrads, beeinflußt wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Zum Stand der Technik wird noch die CUT'S i 98 205 genannt, die unter anderem eine Doppellamcllcnkupplung zeigt, bei der die eine Kupplung mit einer leder eingeschaltet wird und bei der anderen auf Rampen auflaufende Wälzkörper vorhanden sind. Die besagte leder wirkt auch auf eine der Rampen, jedoch ergibt sich durch die Konstruktion ein harter Anschlag, der bei der Kupplung nach der Erfindung vermieden ist.

Die Erfindung wird an Hand der F ig. 1 bis 5 erläutert. Es zeigt

F i {;. I einen Längsschnitt durch eine Kupplung nach der Erfindung. ⁶S

I i g. 2 einen Querschnitt durch die Anschlageinnchluiig nach der Erfindung.

I" i ü. i als Teilsehnilt die zwischen den Schrägllä

chen liegenden Wälzkörper.

F i g. 1 zeigt als AusfiihrungsbeispH eine Doppclkupplung. Es ist mit dieser Kupplung eine Welle IO wahlweise mit Zahnrädern II. 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 Schaltmuffcniräger 15 dient. Der Schahmuffeniräger kann auch auf die Welle aufgesetzt und dort befestigt sein. Aul dem Schaltmuffenträgcr ist eine SchalinuiNe 16 längsverschiebbar geführt. Sie ist aui dem Schaltmuffeniräger mit nicht gezeichneten bekannten Mitteln gegen Drehung gesichert. Beiderseits des Schaltmuffenträgers ist je ein Reibring 17, 18 drehbar zentriert. Der Außendu.chmcsser der Reibringe entspricht dem Außendurehmesser des Sehaltmuffenträgcrs. Die Reibriiige sind mit Aussparungen 19 zur Aufnahme der Außenver/ahnung von sogenannten Außenlamcllcn 20 versehen. Die Außenlamellen wirken mit sogenannten Innenlamellen 21 zusammen, die mit einer Innenverzahnung in eine entsprechende Außenver/ahnung 22 der Zahnräder 11, 12 eingreifen. Die so gebildeten Eamellenpakete werden axial nach außen von je einer Druckplatte 70. 70' abgestützt. De·· Reibring bzw. die Reibsinge und der Muffenträger sind an der zugewendeten Seite mit Einfräsungen 60,61 versehen. Die Ein fräsungen weisen je zwei flache Schrägflächen 62. hi, 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 Muffenträgcr fortdrücken 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 I-" i g. 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 Rückholfedern auf den Muffenträgcr hingedrückt, die außen am Umfang des oder der Reibringe angeordnet und als gewundene Flachfcdcrn, sogenannte llaarnadclfedcrn oder Schcnkclfcdcrn, 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 gezeigte Schaltgabc verschen ist. Am inneren Umfang ist der Körper stirnseitig mit zwei nach der Mitte hin zusammenlaufenden schrägen Flächen versehen, die Initialflächcn 35, 36 genannt werden. Wenn die als Rampe für die Wälzkörper dienenden Schrägflächen. /.. B. 62, der Reibkörper in eine bestimmte Umfangsrichlung, die Einfräsung 60, 61 erweiternd (vertiefend), geneigt sind, dann verlaufen die Initialflächcn 35. 36 in der gleichen Richtung zur Mittelebene (Roiationsebene) des Muffenkörpers zusammen. An den die Initialflächcn bildenden Teil des Muffenkörpers schließen sich Durchbräche an, die die genannten Rückholfedern aufnehmen. In einem axialen Abstand von den Initialflachen 35, 36 sind am Muffenkörper Stege 38 vorgesehen, die auf der den Inilialfliichcn zugekehrten Seite mit diesen parallele Gegenflächen bilden. Der Muflcnkörper und die Stege bilden so nach innen offene l.ük-

ken 42. Auf dem Umfang der Reibkörper sind Zähne 44 vergesehen, die auf der der Schaltmuffe zugekehrten Seite mit je einer Initialflankc versehen sind, die zu den voriier genannten InilialClächcn am Muffenkörper paralleDiegen. Auf der anderen Seite ist der Zahn mit einer Gegcnflanke verschen, die parallel liegt zu der jeweils /!!gekehrten Gegenflüche am Steg. Ir axialer Richuing 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 Anschlagilanke versehen, die etwa rechtwinklig zur Roia tionsebene (Rouitionsrichtung) gerichtet ist. Auf der den Zähnen zugekehrten Seite sind die Stege 38 mit einer Anschlagfläche versehen, die ebenfalls etwa rechtwinklig zur Rotationscbene gerichtet ist. Beim Einschalten der Kupplung wird durch Verschieben der Schaltiiiulfe die Initialfläche auf die Initialflanke gedrückt, dadurch der Reibring zu de·» Reibflächen (Lamellen) hin verschoben, wodurch die Drehmomentübertragung eingeleitet wird. Durch die auf die Rampen auflaufenden Kugeln 66 wird das übertragbare Drehmoment erhöht. Ausgeschaltet wird, indem die Gegenflächen der Schaltmuffe auf die Gcgenflanke des Reibrings gedrückt werden. Durch das Zusammenwirken der Anschlagflächen mit den Anschlagflanken wird verhindert, daß der ausgerückte Reibring ungewollt eingeschaltet.

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 Schaltmuffe befinden sich zwei nach der Seite offene, d. h. also halbe, Rastkerben oder Schrägflächen zum Fixieren der beiden Finschaltzusiändc. Der Raststift und die Schrägflä chen an den Stirnseiten des Schaltmuffenkörpcrs unterstützen den Einschaltvorgang. Die Druckplatten 70 sind mil 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, 74 od. dgl. Der Druckring oder die Druckringc sind von Tellerfcdcm 75, 76 im Sinne des F.inkuppdns belastet. Die Tellerfedcrn stützen sich auf den unverschieblich geladenen Zahnrädern II. 12 ab und drücken auf die Druckplatten 70. 70'. Die Sprengringe 73. 74 sind so angeordnet, dali die I.anal len von dem Druckräng nichl zusammengepreßt v> orden, wenn sich die Reibringe 17. 18 im Zustand des Entkiippelns befinden. In dem Sehalimuffenlragcr 15 ist oder sind ein oder mehrere Stifte 77 so vorgesehen. 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 Teil erhaben aus der Zentrierung herausragl. Der Reibring oder die Reibringe sind an ihrem der Zentrierung 78 entsprechenden Umfang mil einer Aussparung 79 versehen, die den Stift oder die Stifte umgibt. Der Stift oder die Stifte wirken .ils Anschlag für den betreffenden Reibring, der sich so mn über einen begrenzten Winkel drehen kann. IJa beim Kuppeln die Wälzkörper auf die Rampen auflaufen, benötigt der Reibring für seine Axialbewcgung eiiu· Beweglichkeit in Umfangsrichuing. Da andererseits der Stift als Anschlag diese Beweglichkeit begrenzt, dicm er auch als Anschlag für die Axialbewegung. Beim Kuppeln drückt der Reibring die Lamellen nicht gegen eine feste l'ndscheibc 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.

Fin Überschreiten des vorbestimmten Uberlasuingsmomcnts durch Stöße, wie es sonst beim Schallen unier hohen Drehzahlen oder in Bootsgetrieben z. 15. bei Grundberührung auftreten kann, ist bei der beschriebenen Kupplung nicht möglich. Infolge der angegebenen Anordnung kann die Feder oder können die Federn 75. 76 im ausgekuppelten Zustand nicht auf die Lamellen einwirken, weil eine beiderseitige axiale 1 !aliening vorgesehen und der Federweg in Richtung auf die Lamellen zu begrenzt ist.

Die Kupplung schaltet sehr weich, d. h. ohne Schi.i_;o. weil die Vorspannkraft der Tcllerfedem 75. 7h nur von geringen Massenkräften beeinflußt wird, insbesondere wird die Masse der Zahnräder U und 12 von den IeI lerfcdern ferngehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltbarc Reibungskupplung für Zahnradgetriebe, mit einer auf der zu kuppelnden Welle axial verschiebbar gelagerten Schaltmuffc und mit mimL·- stens einem axial verschiebbaren Reibring. der zu einer ersten Kupplungshälfte gehört und der über Kupplungsrcibflächen mit einer zweiten Kupplungshälfte zusammenwirkt und der sich zum Erzengen 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 federbelastet Sicherheitskupplung ausgebildet ist. bei der sich die beim Einsehaltvorgang aufeinandergepreßten Reibkörper gegen eine Feder abstützen, dadurch « c kenn ζ e i c h η e 1, daß die stützende Feder (75. 76) zwischen den die Kupplungsreibflächen tragenden Körpern einerseits und dem zu kuppelnden Zahnrad (11. 12) andererseits angeordnet ist.