DE2250533C3 - Selbsttätig schaltende reversible Klauenkupplung - Google Patents

Description

dwtaetoe«schräg Langt«*des Antnebselemen-ISSJTSt SuKt mit der Antriebswelle verbunden und je nach Drebrichtung der Antriebswelle kommt es auf Grund dieser schraubenförmigen Ver-SXg zu einer Bewegung des Antnebselementes auf de? Antriebswelle, gleichzeitig zu einer relativen Sr* jrL „ ™i«.h«.n Antriebselemen· und An

den Klipplungsteilen angeordneten, mit der triebsweUe in Wirkverbindung stehenden Anibselement wobei die angrenzenden Seitenfli- i$ si des zentralen Antriebselementes und der ipplungsteile einander zugeordnete, jeweils in τ Drebrichtung in Eingriff bringbare Sätze ist Auf jeden FaU

^Turnl zu einem Eingriff der Klauen kommen.

jBßglJcterweise aber auch nur zu einem ratschenarti-

von Klauenpaaren'aufweisen, wobei eine schrau- gen Aneinandervorbeigleiten der ^^L'^e"^^en· benförmige Verbindung mit der Antriebswelle ₃o wenn ein vollständiger Eingnff η ^ch^P^ ^ ^" ⁵ - - durchgeführt wird Dies ist darauf zurückzuführen,

vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Drehrichtung beeinflußte Steuerschieberanordnung (24, 28) aus einem gehäusefesten Flansch (28) mit Klauen (2Sa) für einen Axialeingriff mit einem federbelasteten Steuerschiebeglied (24) und aus einem Haltering (30) vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie das zentrale Antriebselement (16) in einer Freilaufstellung unmittelbar angrenzend an eine Eingriffstelhul· hält

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dvr geht jsefeste Flansch (28) und das Steuerschieb^gJied (24) zusammenwirkende, in einer Drehrichtung sich selbständig löd dß d durchgeführt wird D

daß eine definierte Mittelposition des Antnebselementes auf der Antriebswelle nicht vorgegeben ist, also auch bei einem Lösen von zugeordneten Sätzen

« von Klauenpaaren eine beliebige Stellung des zentralen Antriebselementes eingenommen werden kann, in beliebiger Nähe zu den zugeordneten Klauen. Bei einer weiterbestehenden Berührung der Klauen kommt es dabei zu erheblichen Geräuschen und zu einer Abnützung derselben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätig schaltende reversible Klauenkupplung zu schaffen, der es mit geringem Aufwand gelingt, da? zentrale Antriebselement so lange in einer eingnffsii hlt bi bei einem ein

sende Klauen (28 a, 24 a) aufweisen und daß das 35 freien Mittelposition zu halten, bis bei einem ein-Steuerschiebeglied einen Anschlag (24 6) und ge- wandfrei aufgetretenem Drehzahlunterschied bzw genüberliegend in Verbindung mit dem Haltering bei einer Umkehrung der Drehnchtung der Eingnff (30) einen weiteren Anschlag (30 c) für den aus einer vorbereiteten Poation freigegeben wird. Axialhub des zwischen den Anschlägen angeord- Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus

neten Flansches (16 d) des zentralen Antriebsele- 40 von der eingangs als bekannt vorausgesetzten reversimentes (16) hat, um dieses in einer den Eingriff Wen Klauenkupplung und besteht erfindungsgemaß

darin, daß eine von der Drehnchtung beeinflußte Steuerschieberanordnung aus einem gehäusefesten Flansch mit Klauen für einen Axialeingriff mit einem federbelasteten Steuerschiebeglied und aus einem Haltering vorgesehen ist die so ausgebildet ist, daß sie das zentrale Antriebselement in einer Freilaufstellung unmittelbar angrenzend an eine Eingriffstellung hält.

Es gelingt auf diese Weise, sowohl bei Drehrichtungwechsel als auch bei einem Eingriff bzw. bei einem Lösen der Freilaufkupplung jedes Geräusch zu vermeiden und das zentrale Antriebselement sicher

vorzubereitenden Bereitschaftsstellung zu halten.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (30,130) konzentrisch innerhalb des gehäusefesten Flansches (28, 128) und des Steuerschiebegliedes (24, 124) angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätig schaltende reversible Klauenkupplung, insbesondere für ein Hauptdifferential-Vorgelege, mit einer Antriebs- und einer Abtriebsweite, mit einem Paar koaxial zueinander angeordneter und im längsseitigen Abstand konzentrisch mit der Abtriebswelle verbundener, angetriebener Kupplungsteile sowie mit einem ringförmigen, zentralen, konzentrisch zur Durchfuhr i fi Ailhib i Abd in einer neutralen, den Eingriff vorbereitenden Frei-5 lauf stellung zu halten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen der gehäusefeste Flansch und das Steuerschiebeglied zusammenwirkende, in einer Drehrichtung sich selbständig lösende Klauen auf und das

ringförmigen, zentralen, konzentrisch zur Durchfuhr _o

rung einer freien Axialverschiebung im Abstand zu <>o Steuerschiebeglied hat einen Anschlag und gegendn Kupplungsteilen angeordneten mit der Antriebs überliegend in Verbindung mit dem Haltering einen

g g

den Kupplungsteilen angeordneten, mit der Antriebswelle in Wirkverbindung stehenden Antriebselement wobei die angrenzenden Seitenflächen des zentralen Antriebselements und der Kupplungsteile einander zugeordnete, jeweils in einer Drehrichtung in Eingriff bringbare Sätze von Klauenpaaren aufweisen, wobei eine schraubenförmige Verbindung mit der Antriebswelle vorgesehen ist.

Steuerschiebg g

überliegend in Verbindung mit dem Haltering einen weiteren Anschlag für den Axialhub des zwischen den Anschlägen angeordneten Flansches des zentralen Antriebselementes, um dieses in dner den Eingriff vorzubereitenden Bereitschaftsstellung zu halten. Flansch und ringförmiges Steuerschiebeglied sind daher linear fluchtend zueinander ausgerichtet und stehen unter einer elastischen, sie aufeinander zu

:kenden Vorspannung, wobei auf den einander es also gelingt, in kortewparender Weise die Bewandten Seiten die eich eelbstlösenden Klauen iriebssicberheit noch wetter zu erhöhen, auch vn ο« •sehen sind. Der Haltering wirkt dabei auf die Arbeitsgeschwindigkeit noch weiter gesteigert. Jon des Steuerschiebeglledes ein und stützt sich Weitere Ausgestaltungen der Erfindung arm ubin verschiedenen, von ihm einzunehmenden Stel- δ genstand der Unteranspröche und to diesen »«aergesn über Vorsprünge und Verriegelungen an dem legt. . „,., ._ce

_lw,sch ab. Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise

!Weiter von Vorteil ist, daß die in axialer Richtung eines Ausföbrungsbeispiels der Erfindung m «w» Srkende Eingriffskraft bzw. der Axialdruck, der sich der Figuren im einzelnen nSber erläutert Daoei zragi zentralen Antriebsclement durch die Keüverzah- te Ftg.1 einen I-ängsquerscbratt durcö etn «si» > mit oen eigentlichen Antriebsteilen mitteilt, Ausführungsbeispiel einer reversiblen Klaoenjfupp-Funküon der relativen Überschußgeschwindig- lung, . A„cfBh-

und nicht der absoluten Geschwindigkeit ist. Da- F i g. 2 einen Schnitt durch ein bei diesem Ausiua- ch reduziert sich die Drehgeschwindigkeit, die auf rungsbeispiel verwendetes Abstandsghed; einen Reibungswiderstand aufbringenden Anord- 15 F i g. 3 zeigt eine weitere Scnnrttdarsteuong oim-u igen einwirkt, von 100Ve auf den Prozentwert, eines der bei dem Ausfübrungsbeisptel der ng.* dem Geschwindigkeitsüberschuß bzw. dem Vor- verwendeten Kupplungsteile; MaR«tah

r der Vorderräder mit Bezug auf die Hinterräder Fig.4 zeigt in entsprechend größerem f™»»"" id« einem Fahrzeug entspricht, so daß die Betriebssi- die bei dem Kupplungsteil rier F1 g. 3 WJ""" cherheit und Dauerhaftigkeit in außerordentlich ho- ao Zahnform der Klanen zur Erzielung emer rreuaui hem Maße verbessert wird. Weiterhin ist vorteilhaft, wirkung; teilweise im

daß im Freilaufzustand die Richtung des auftreten- Fig.5 zeigt in Seltenen- ::ht und ^te"^we£^c ₁

den Axialdrucks des zentralen Antricbselementes Schnitt das bei dem Ausführunpsbeispiel aer r g. selbstlösend ist, so daß die Notwendigkeit für Halte- verwendete zentrale Antriebselement; ringe in dem reversiblen Kupplungsbereich beseitigt a₅ Fig.6 ist eine Seitenansicht auf eiu-i emen ist Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß ein bungswiderstand erzeugende Feder; die .

formschlüssiger mechanischer Anschlag vorgesehen I- i g. 7 und 8 zeigen jeweils m einem j-angsscnn

ist um bei einem verzögerten Betrieb, also bei einem sowie in einer Seitenansicht einen bei dem aumu Zustand, der gegebenenfalls nur eben gerade einen rungsbeispiel der Fig. 1 verwende^ ™"^_hiebe_ Eingriff ermöglicht oder verhindert, ein solcher Ein- 90 Fig.9 zeigt im Längsschnitt das Steuerscmeoe griff mit Sicherheit verhindert wird, dies steht im Ge- glied; die . Qpitenan-

gensatz zu den kalibrierten Reibungsanordnungen, F i g. 10 bis 12 zeigen, jeweils in ^ *£gJJ_

die bisher bei solchen Freilaufkupplungen verwen- sieht, in einer Schnittansicht und in ^rvergro« det werden mußten und auch einem entsprechenden ten Detaildarstellung den bei dem Ausfuhrungsoei Verschleiß unterlagen. Dabei ist jedoch die reversible 35 spiel der Fig. \^ycx^^endeten,^^'_tei_]ung des Freüaufkupplungs so kompakt ausgeführt, daß sie Fig. !3 stellt eine exp od.ertDarstellung

ohne weiteres in vorhandene Getriebegehäuse, Vorle- Ausführungsbeispiels der F1 fr 1 J", d«

daß schon in der älteren Patentanmeldung zweiten Ausfuhrungsbeispiels der reversioien iv P 22 14 508.0-12, die ebenfalls auf den Erfinder zu-

rückgeht, eine selbsttätig schaltende reversible Klauenkupplung mit einem Paar koaxial zueinander an- 45 sieht des bei dem

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geordneter und im längsseitigen Abstand konzen- verwendeten Flansches;

trisch mit der Abtriebswelle verbundener angetriebe- F i g. 19 ist eine Schnittdarstellung des in dem

ner Kupplungsteile sowie mit einem ringförmigen, Ausführungsbeispiel der Fig. 16 verwendeten Steu-

zentralen konzentrisch zur Durchführung einer freien erschiebegliedes;

Axialverschiebung im Abstand zu den Kupplungsteil·- 50 Fig.20 zeigt in einem Längsschnitt das in Fig

len angeordneten, mit der Antriebswelle in Wirkver- verwendete Abstandsglied, während die

bindung stehenden Antriebselement beschrieben ist, F i g. 21 in explodierter Darstellung einige der bei

wobei die angrenzenden Seitenflächen des zentralen dem Ausfuhrungsbeispiei der Fig. 16 verwendeten

Antriebselemente und der Kupplungsteile einander Teilkomponenten zeigt.

zugeordnete, jeweils in einer Drehrichtung in Eingriff 55 Zunächst wird hauptsächlich auf die F i g. 1 und

bringbare Sätze von Klauenpaaren aufweisen, wobei 13 Bezug genommen, in denen ein erstes Ausfüh-

zur axialen Verschiebung des zentralen Antriebsele- rungsbeispiel einer reversiblen freilaufenden Klauen-

ments eine schraubenförmige Verbindung mit der kupplung dargestellt ist, die beispielsweise geeignet

Antriebswelle vorgesehen ist und bei der dem zentra- ist, in das vorhandene Vorgelegegehäuse bzw. allge-

len Antriebselement drehbare axial unverschieblich 60 mein in ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges eingebaut

Gegenhalteringe zugeordnet sind, die Vorsprünge zu werden, welches über einen Vcrder- und einen

aufweisen, die so ausgebildet sind, daß neben den Hinterradantrieb verfügt. Die reversible Klauenkupp-

beiden Endstellungen auch eine Freilaufstellung für lung weist eine Abtriebswelle 2 auf, die in einem Ge-

das zentrale Antriebselement gewährleistet ist. Ge- hause 4 zur Verbindung mit der Vorderachse des

genüber dieser nicht Vorbekannten Freilaufkupplung 65 Fahrzeugs gelagert ist, um diese Ausgangswellc ist

weist die Erfindung den Vorteil auf, daß sie in ihrem ein Eingangs- bzw. Antriebszahnrad 6 drehbar mon-

Aufbau noch einfacher ist und die Anzahl der benö- tiert, dieses Antriebszahnrad kann mit der Hinter-

tieten Teilelemense weiter verringert werden konnte; achse de« FnWtvios verbunden werden. Der Vorder-

radantrieb ist bewußt so ausgelegt, daß er normaler- res ringförmiges Steuerschiebeglied 24 angeordnet,

weise die Hinterachse um einen geringen Wert (in welches, wie in F i g. 1 gezeigt, von einer elastischen

der Größenordnung von 3 bis 6 °/o) überläuft, d. h. Druckfeder 26 nach links in Kontakt mit einem sta-

gegenüber diesem freiläuft, und zwar auf Grund übli- tionären zugeordneten Steuerschiebe-Nockenglied

eher Mittel beispielsweise indem man an der Vorder- 5 bzw. gehäusefesten Flansch 28 gepreßt wird, welcher

achse ein höherers numerisches Zahnteil ungsverhält- an dem Gehäuse 4 befestigt ist. Die einander zuge-

nis vorsieht, indem man die Abmessungen bzw. den wandten Flächen des Steuerschiebegliedes 24 und

Luftdruck der Vorder- und Hinterräder entsprechend des Flansches 28 sind mit auf eine bestimmte Rieh-

einstellt, oder durch entsprechende Beeinflussung der tung ansprechenden sich selbst lösenden Klauen 24 a

Übertragungscharakteristiken des Getriebes). Auf der io und 28 α versehen, die miteinander in Wirkverbin-

Abtriebswelle 2 zwischen dem Antriebsziihnrad 6 und dung treten können und die das Steuerschiebeglied

einem Kugellagers sind die die Freilaufkupplung im 24 nur für eine vorgegebene Umdrehungsrichtung

wesentlichen ausmachenden Komponenten montiert, des Antreibszahnrades nach rechts axial verschieben,

die axial zueinander der im Abstand gehaltene Mit dem inneren Umfang des Steuerschiebegliedes 24

Kupplungsteile 10 und 12 für beide Drehrichtungen, 15 ist an seinem einen Ende drehbar ein Haltering 30

also vorwärts und rückwärts umfassen, die an entge- verbunden.

gengesetzten Seiten eines Abstandgliedes 14 anliegen, Dieser Haltering weist einen äußeren kreisförmiwobei die Kupplungsteile ur>d das Abstiindsglied zur gen Flansch 30 α auf, der sich in eine entsprechende Durchführung einet Drehbewegung mit der Aus- Ausnehmung am inneren Umfang des Steuerschieb«- gangswelle auf dieser verkeilt sind. Zur Durchfüh- so gliedes 24 erstreckt, derart, daß Steuerschiebeglied rung einer axial gleitenden Bewegung zwischen den 24 und der Haltering axial als Einheit verschiebbar Kupplungsteilen 10 und 12 und im Abstand zu den sind. Wie weiter unten mit Bezug auf die F i g. 7,8 gegenüberliegenden Flächen dieser Teile ist ein zen- und 10 b« 12 genauer erläutert wird, ist der Haltetrales Antriebselement 16 vorgesehen, welches auf ring an seinem anderen Ende mit axialen VorsprÜnjeder Seite mit Kupplungszähnen bzw. Klauen 16 a, 15 gen 30 b vttsehen, die so gebildet sind, daß sie ent-16 b versehen ist. Diese Klauen sind von selbstlosen- sprechende Schultern an dem Flansch 28 lösbar erder Art wie für Freiläufe verwendet und so angeord- fassen, wodurch das Steuerschiebeglied 24 mit Bezug net, daß sie abwechselnd eine Eingriffsstellung mit auf das für die Vorwärtsrichtung zuständige Kuppentsprechenden Klauen 10 a und l?a eingehen kön- lungsteil 12 in einer ersten Bftätigungsposition aufnen, die sich an den jeweiligen Kupplungsteilen 10 30 rcchterhalten wird. Nach Freigabe des Halteringes und 12 befinden. Eine einen Reibungswiderstand er- von dem stationären Flansch 28 während einer Drehzeugende Feder 18 ist konzentrisch zwischen dem bewegung des Antriebzahnrades 6 in entgegenge-Abstandsglied 14 und dem zentralen Antriebsele- setzte Richtung wird das Steuerschiebeglied 24 von ment 16 angeordnet, um zwischen beiden einen Rei- der Feder 26 nach links und durch Eingriff der bungswiderstand. d.h eine Mitnahme auf Grund 35 Klauen 28 a, 24 a in eine zweite Betätigungsposition einer Reibung zu bewirken. mit Bezug auf das andere Kupplungsteil 10 verscho-

Weiterhin ist an dem Antriebszahnrad 6 ein ring- ben.

förmiges Antriebsnabenteil 20 befestigt, welches sich Das zentrale Antriebselement 16 ist so ausgebildet konzentrisch zu diesem und in Richtung auf die an- und verbunden, daß es zwischen einer zurückgezogegrenzende Seite des zentralen Antriebselementes 16 40 nen und einer ausgefahrenen Position mit Bezug zu erstreckt; das Antriebsnabenteil ist an seinem inne- dem Steuerschiebeglied 24 eine begrenzte axiale Verren Umfang mit einer schraubenförmigen Keilver- Schiebung durchführen kann Zu diesem Zweck weist zahnung 20 α versehen, die so ausgebildet ist, daß sie das zentrale Antriebselement 16 einen äußeren mit einer entsprechenden schraubenförmigen Keil- Flansch 16 d auf, der sich radial nach außen in den verzahnung 16 c an dem äußeren Umfang des zentra- 45 axialen Raum erstreckt, der gebildet ist von dem unlen Antriebselemente.«! 16 in Eingriff gelangen kann. teren Ende 30 c des Halterings 30 als Anschlag und Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen der inneren Schulter 24 d am inneren Umfang des die miteinander in Wirkverbindung stehenden Keil- Steuerschiebegliedes 24. Konzentrisch zwischen dem verzahnungen einen Steigungswinkel von 30° auf, Abstandsglied 14 und dem zentralen Antriebselewodurch dann, wenn die Drehgeschwindigkeit der so ment 16 ist, wie schon erwähnt, eine einen Reibung-Abtriebswelle mit Bezug auf die Drehgeschwindig- widerstand erzeugende Feder 18 angeordnet, die keit des Antriebszahnrades unter einen vorgegebenen einer axialen Bewegung des des zentralen Antriebs-Wert fällt (beispielsweise wenn es der Vorderachse elementes mit Bezug auf das Abstandsglied 14 widernicht mehr gelingt, die Hinterachse um dec vorgege- steht. Wird daher das Steuerschiebeglied 24 auf benen geringen Wert zu überlaufen), das zentrale 55 Grund der Nockenwirkung der Klauen 24 a und 28 a Antriebselement axial in eine Richtung verschoben nach rechts in eine erste Wirkposition mit Bezug auf wird, die mit der Drehrichtung des Antriebszahnra- das »VorwärtSi-Kupplungsteil 12 verschoben, dann des 6 übereinstimmt. befindet sich der Flansch 16 d im Wirkeingriff mit

Hierzu ist eine automatische Steuerschiebeanord- dem Anschlag 30 c des Halteringes 30, um das zennung vorgesehen, um das zentrale Antriebselement 60 trale Antriebselement in einer gelösten zurückgezo-16 in eine Freilauf stellung unmittelbar angrenzend genen ersten BeTeitschaftsposition zu halten, angrenan eine Eingriffsstellung zu dem jeweiligen Kupp- zend an das Kupplungsteil 12. Wird andererseits das lungsteil mechanisch zn verschieben, wobei die rieh- Steuerschiebeglied 24 unter der Wirkung der Feder tungsrichtige Wirkungsweise der reversiblen Freilauf- 26 nach links m die zweite Wirkposition mit Bezug kupplung sichergestellt wird. Diese Freilaufstellung 65 auf das »Rückwärtsc-Kupplungsteil 10 verschoben, wird im folgenden auch als Bereitschairtsposition be- dann befindet sich der Flansch 16 d im Wirkeingriff zeichnet. Zu diesem Zweck ist konzentrisch zu dem mit der inneren Schulter 24 b, um das zentrale Anzentralen Antriebselement 16 ein axial verschiebba- triebselement 16 angrenzend an das dieses Kupp-

lungsteil 10 wiederum in einer gelösten zuriickgezo- förmige Ausnehmung 24 d vorgesehen, die den äußegenen Bereilschaftsposition zu halten bzw. dorthin zu ren Flansch 30 a des Halterings 30 aufnimmt. In den bringen. Fig. 10 bis 12 ist dieser Haltering geneuer darge-

Wie F i g. 2 zeigt, ist das zylindrische Abstands- stellt, er besteht aus einem elastischen Spaltring, der glied 14 an seinem inneren Umfang mit einer Keil- 5 radial expandierbar ist, um in einen Reibungseingriff verzahnung 14 a versehen und weist an seinem äuße- mit dem inneren Umfang der linken Seite des Steuerren Umfang eine Nut bzw. Ausdehnung 14 6 auf, die Schiebegliedes 24 zu gelangen. Auf seiner linken teilweise die einen Reibungswiderstand erzeugende Seite weist der Haltering eine Vielzahl von zueinan-Feder 18 aufnimmt, die ihrerseits, wie in F i g. 6 ge- der im gleichen Abstand angeordneten axialen Vorzeigt, allgemein eine hexagonale Form aufweist. Die ie sprängen 30 6 auf, die für eine indexmäßige Wirkver-Kupplungsteile, die an die Seiten des Abstandsglie- bindung mit den radialen Schlitzen 28 c an dem innedes 14 anstoßen, sind ta ähnlicher Weise auf der Ab- ren Umfang des Flansches 28 bestimmt sind. Wie in triebswelle2 verkeilt. Wie Fig.3 zeigt, ist das Kupp- den Fig. 12, 14 und 15 dargestellt, enthält die jelungsteil 12 an der einen Seite mit Klauen 12 a verse- weils in Drehrichtung führende Ecke jedes axialen hen, die dazu bestimmt sind, mit entsprechenden α Vorsprunges 30 b des Halterings 30 einen Aus-Klauen an dem zentralen Antriebselement 16 in Ein- schnitt, der auf diese Weise ein Paar rechtwinklig griff 2u gelangen; entlang seinem inneren Umfang zueinander angeordnete Schultern und Seitenflächen weist das Kupplungsteil 12 eine Keilverzahnung 12 6 30 c und 30 d ausbildet.

auf. Das andere Kupplungsteil 10 ist in ähnlicher Zur Erläuterung der Wirkungsweise der reversi-Weise mit entsprechenden Klauen und einer Keilver- ao blen Klauenkupplung sei angenommen, daß das zahnung versehen. Wie Fig.4 zeigt, sind die Klauen Fahrzeug in Votwärtsrichtung angetrieben ist und von der an sieh bekannten, sich selbstlösenden Art, daß die Räder der Vorderachse die Räder der Hinwie bei Freiläufen üblich. terachse um den gewünschten geringen Anteil (in der

F i g. 5 zeigt, daß das zentrale Antriebselement 16 Größenordnung von 3 bis 6 %) überlaufen Das zenan entgegengesetzten beiden Seiten ebenfalls mit 45 trale Antriebselement 16, welches von den Klauen in Klauen 16 a und 16 6 ausgestattet ist, die den sich einen gelösten Zustand gebracht ist, wird nun von selbstlösenden Klauen jeweils an den Kupplungstei- dem Antriebszahnrad 6 und dem Eingangsnabenteil len 10 und 12 zur Erzielung einer Freilauf wirkung 20 über die Keilverzahnung 20 a und 16 c in einen entsprechen. Auf einer Seite seines äußeren Umfan- Leerlaufzustand angetrieben. Das Steuerschiebeglied ges ist das zentrale Antriebselement mit einer schrau- 30 24 wird von dem Eingangsnabenteil 20 über eine bisbenförmigen Keilverzahnung 16 c versehen, die einen her noch nicht erwähnte, zwischen diesem und dem Steigungswinkel von 30° zur Bewirkung eines Ein- Steuerschiebeglied angeordnete, eine Reibwirkung griffes in eine entsprechende Keilverzahnung am in- hervorrufende Feder 34 angetrieben, wobei auf neren Umfang des Nabenteils 20 aufweist Grund der sich voneinander lösenden Wirkungsweise

Auf der anderen Seite weist der äußere Umfang 35 der Klauen 24 α und 28 α an dem Flansch 28 und an des zentralen Antriebselementes den schon erwähn- dem Steuerschiebeglied 24 das Steuerschiebeglied ten, sich in radialer erstreckenden Flansch 16 d auf. und der Haltering 30 gegen die Wirkung der Feder

Wie Fig.7 zeigt, weist der Flansch auf seiner 26 nach rechts in eine erste Wirkposition verschoben rechten Seite eine Reihe in einem Kreis angeordneter werden. Während dieser nach rechts gerichteten Be-Klauen 28 α auf, die ebenfalls in der reversiblen 4» wegung des Steuerschiebegliedes 24 wird der Flansch Freilaufform. selbstlösend ausgebildet sind. An sei- 16 d des zentralen Antriebselementes 16 von dem nem äußeren Umfang weist der Flansch 28 eine Viel- Anschlag 30 c des Halterings 30 erfaßt, wobei das zahl von über den Umfang laufender Bohrungen 28 6 zentrale Antriebselement leicht nach rechts in eine auf, mittels welcher er fest mit dem Gehäuse 4 ver- zurückgezogene Bereitschaftsposition mit Bezug auf bunden werden kann. An seinem inneren Umfang ist « das Kupplungsteil 12 verschoben wird. Wenn das der Flansch 28 mit einer Vielzahl von zueinander im Steuerschiebeglied 24 in die Position verschoben Abstand gehaltender radialer Schlitze 28 c versehen, wird, in welcher die Schulterfläche 30 h des Halterindie eine in der Zahl gleiche Anzahl von radial sich ges die entsprechenden Anschlagsflächen 28 g an den nach innen erstreckenden Anschlägen 28 d bilden. radialen vorspringenden Anschlägen 28 d freigibt, Das ringförmige Steuerschiebeglied 24, welches auf so dann dreht sich der Haltenng um einen geringfügigen Grund der Wirkung der Druckfeder 26 kontinuier- Winkel, so daß Seiten und Anschlagsflächen 3Od Hch nach links vorgespannt ist, weist auf seiner Hn- und 30 c die entsprechenden Flächen 28 6 und 28 e ken Seite den Klauen 28 a des Flansches 28 entspre- an den radialen Anschlägen 28 d des Flansches, wie chende Klauen 24 α auf, die nach Art der bei reversi- in F i g. 14 gezeigt, erfassen. Der Haltering 30 hall blen Freilaufkupplungen selbstlösend ausgebildet 55 nun das einen Antrieb bewirkende drehbare Steuersind. Von links aus gesehen ist zur Bildung einer An- schiebeglied 24 in der ersten Wirkposition — und schlagschulter 24 fr das Steuerschiebeglied mit einer das zentrale Antriebselement 16 in der ersten Bereit-Senkbohrung versehen, die Anschlagschulter 24 6 ge- Schaftsposition — jeweils relativ zu dem Vorwärtsrät, wie weiter vorn schon erwähnt, mit dem äußeren Kupplungsteil 12.

Flansch 166 des zentralen Antriebselementes in 60 Im Falle, daß die Hinterräder des Fahrzeugs mo· Wirkverbindung. Rechter Hand weist das Steuer- mentan ihre Antriebswirkung verlieren, beispielsschiebeglied 24 einen sich radial nach innen erstrek- weise durchdrehen, teilt sich dem zentralen Antriebskenden Flansch 24 c auf, der gleitend mit dem äuße- element ein Axialdruck mit, der auf dieses Elemen ren Umfang des Antriebsnabenteils 20 in Kontakt über die Keilverzahnungen 20 a und 16 c übertrager steht. Schließlich ist noch zwischen der die Klauen 65 wird, woraufhin das zentrale Antriebselement 1< 24 a und der die Anschlagsschulter 246 enthaltenen nach rechts relativ zu dem Steuerschiebeglied 24 ή Ebene am inneren Umfang des Steuerschiebegliedes Kupplungseingriff mit dem Kupplungsteil 12 ver die ebenfalls schon erwähnte kontinuierliche kreis- schoben wird, um über die Antriebswelle 2 auf di

Vorderräder des Wagens ein Antriebsmoment zu beispiel dargestellt, welches zu einer Verwendung übertragen. Nehmen die Hinterräder wieder ihre An- außerhalb eines Vorlege- bzw, Getriebegehäuses getriebswirkung auf und die Vorderräder gelangen wie- eignet ist, dabei sind ähnliche Bezugszeichen Verwender in ihre normale freilaufende Wirkungsweise mit det für solche Komponenten, die Komponenten oder Bezug auf die Hinterräder, dann verschieben die S Bauelementen des ersten Ausführungsbeispiels in Klauen 12 α und 16 6 das zentrale Antriebselement Aufbau und Wirkungsweise ähneln. Bei diesem Aus-16 wieder nafch links relativ zu dem Steuerschiebe- führungsbeispiel sind linear zueinander ausgerichtete glied 24 in die gelöste, erste Bereitschaftsposition mit Abtriebs- und Antriebswellen 102 und 106 vorgese-Bezug auf das Kupplungsteil 12. hen, die in Lagern 108 und 140 in einem Gehäuse

Hs sei nun angenommen, daß das Fahrzeug in der io 104 gelagert sind, welches den Vorderradantrieb mit anderen Richtung angetrieben wird, was auch einen dem allgemeinen Antrieb verbindet bzw. den vorde-Antrieb in der anderen Richtung für das Antriebs- ren Antrieb von diesem nach Art einer Freilaufkuppzahnrad 6, den Nabenteil 20 und das Steuerschiebe- lung löst. Die jeweiligen Wellen sind dabei entweder glied 24 bedeutet. Der Haltering 30 wird um einen mit dem Vorderrad- bzw. mit dem Hinterradantrieb geringen Winkel gedreht, um die Seitenfläche 3Od 15 des Fahrzeugs verbunden. Über eine Verzahnung des Ausschnitts von der entsprechenden Seitenfläche 1206 ist ein Eingangsantriebsnabenteil 120 mit der 28e am Anschlag 28d des Steuerschiebe-Nocken- Antriebswelle 106 verkeilt, wobei der Antriebsnagliedes 28 zu lösen, woraufhin die Schulterfläche 30/1 benteil an seinem einen Ende einen ringförmigen Bedie entsprechende Oberfläche 28; des radialen An- reich aufweist, der sich konzentrisch über die eigentschlages 28 d freigibt und die Vorspannungskraft der » liehe reversible Freilaufkupplung erstreckt. An die-Feder 26 und der Eingriff der Klauen 28 a und 24 α sem ringförmigen Bereich ist am inneren Umfang eine Verschiebung des Steuerschiebegliedes 24 und eine schraubenförmige Keilverzahnung 120 a angedes Halterings 30 in der Weise bewirkt, daß sie axial bracht, die sich im Eingriff befindet mit einer entnach links in die zweite Wirkposition verschoben sprechenden Keilverzahnung 116 c am äußeren Umwerden. Während dieser nach links gerichteten Be- 35 fang des zentralen Antriebselements 116. Bei diesem wegung wird der Flansch 16 d von der Schulterfläche Ausführungsbeispiel beträgt der Steigungswinkel det 246 am Steuerschiebeglied 24 erfaßt und das zen- Keilverzahnung 120 a, 116 c 15°. Die Anordnung trale Antriebselement 16 nach links in eine zweite und der Aufbau der in Fig. 16 gezeigten reversiblen Bereitschaftsposition mit Bezug auf das Kupplungs · Freilaufkupplung ist ähnlich dem Ausführungsbeiteil 10 gebracht, wobei auf Grund des zwischen dem 30 spiel der F i g. 1, wobei ein Unterschied in der Struk-Haltering 30 und dem Steuerschiebeglied 24 beste- tür des Abstandsgliedes 114 zu sehen ist, welches henden Reibungswiderstandes der Haltering leicht zwischen den »Rückwärts-« und »Vorwärts«-Kuppgedreht wird, so daß ein Eingriff zwischen der Halte- lungsteilen 110 und 112 angeordnet ist Wie die ringfläche 30f und der Fläche 28/ des radial vor- Fig. 16 und 20 zeigen, weist das hohlzylindrische springenden Anschlags 28 d, wie in Fi g. 15 gezeigt, as Abstandsglied 114 glatte innere und äußere umfangsbewirktwird. mäßige Oberflächen auf, ist jedoch an einem Ende

Im Falle, daß die Hinterräder wiederum ihre mit einer Zunge 114 α versehen, die sich zwischen die Greifwirkung verlieren, teilt sich dem zentralen An- Keilverzahnung der Ausgangswellr 102 erstreckt, triebselement 16 über die Keilverzahnung 20 a und Die automatische Steuerschieberanordnung zur

16 c ein Axialdruck mit, der das zentrale Antriebs- 4« axialen Verschiebung des zentralen Antriebselements element 16 nach links in Eingriff mit dem Kupp- 116 in die Bereitschaftspositionen angrenzend an die lungsteil 10 bringt. Die Vorderachse bzw. die Vor- Kupplungsteile 110 und 112 umfaßt einen stationäderräder werden nun von der Abtriebswelle 2 ange- ren Flansch 128, welche mit Hilfe von Feststelltrieben. Greifen die Hinterräder wieder, dann neh- schrauben 142 fest mit dem Gehäuse 104 verbunden men die Vorderräder wieder den gewünschten leich- 45 ist. Wie F i g. 17 und 18 zeigen, ist der Flansch 128 an ten Vorlauf bzw. Freilauf an, was bedeutet, daß sie seiner rechten Seite mit einer Reihe von kreisförmig sich schneller drehen, wodurch die Klauen 16 a, 10 a angebrachten, sich selbstlösenden Klauen 128 a verdas zentrale Antriebselement 16 mit Bezug auf das sehen, die in Eingriff gelangen mit entsprechenden Steuerschiebeglied 24 nach rechts verschieben in die Klauen 124a an dem Steuerschiebeglied 124 (Fi g. 16 zweite Bereitschaftsposition mit Bezug auf das an- 50 und 19). F ig. 18 zeigt, daß der Flansch 128 an seinem dere Kupplungsteil 10 inneren Umfang mit einer Vielzahl von zueinander im

Die Wirkungsweise ist insgesamt also so, daß bei Abstand gehaltener Schlitze 128 versehen ist, die raeinem Durchdrehen der Hinterräder die Ausgangs- dial sich nach innen erstreckende Vorsprünge 128 d welle 2 langsamer dreht als das Antriebszahnrad 6, bilden, die in einer indexmäßigen Anordnung relativ was auf Grund des bestehenden Reibungseingriffes 55 zu entsprechenden axialen Vorsprüngen 130 6 an zwischen dem zentralen Antriebselement und der dem Haltering 130 angeordnet sind. An seiner rech-Ausgangsweile2 auf Grund der Feder 18 zu einem ten Seite ist das Steuerschiebeglied 124 mit einem raversuchten Festhalten des zentralen Antriebselemen- dial nach innen gerichteten Flansch 124 c versehen, tes führt. Dadurch verschiebt sich dieses in axialer welcher an die angrenzenden Enden der Keilverzah-Richtung, weil das zentrale Antriebselement ja von 60 _nUng 116 c an dem zentralen Antriebsetement 116 der schraubenförmigen Keilverzahnung am Nabenteil angrenzt. Auch ist an diesem Steuerschiebeglied 124 20 mitgenommen wird. Eine Verschiebung ist selbst- an seinem inneren Umfang die Ausnehmung 124 d verständlich nur insoweit möglich, als wie die ent- zur drehbarer¹ Aufnahme des äußeren Flansches sprechenden Anschlagsflächen 246 an dem Steuer- 130ύ des Halterings 130 vorgesehen. Eine einen Reischiebeglied bzw. die Fläche an dem Haltering 30 in 65 bungswiderstand erzeugende Feder 118 leistet auf ihrer Einwirkung auf den Flansch 16 d eine Ver- Grund eines Reibungseingriffes einer axialen Verschiebungerlauben. Schiebung des zentralen Airtriebselements 116 mit

In den F i g. 16 bis 21 ist ein zweites Ausführungs- Bezug auf das At&tandsglted 114 Widerstand, eine

11 12

weitere Feder 134 zur Erzeugung eines Reibungs- so daß ein Eingriff zwischen den Ktauen 116 6 und

Widerstandes setzt sich auf Grund eines Reibungsein- 112 α bewirkt wird; dadurch überträgt die Ausgangs-

gtiffs einer axialen Verschiebung des Steuerschiebe- welle 102 ein Antriebsmoment auf die Vorderräder

gliedes 124 relativ zu dem zentralen Antriebselement des Fahrzeugs. Nehmen die Hinterräder wieder ihren

116 entgegen. 5 Vortrieb auf, dann wird das zentrale Antriebsele-

Die Wirkungsweise des in Fig. 15 gezeigten Aus- ment auf Grund der sich selbst voneinander lösenden führungsbeispiels ist im wesentlichen die gleiche wie Wirkung der Klauen nach links verschoben, wobei bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1. Solange das die Vorderräder dann die Hinterräder wieder um den angetriebene Nabenteil 120 von der Antriebswelle gewünschten geringen Betrag überlauf er.
106 in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird und »o Wird die Drehrichtung der Eingangszeile 106 und die Vorderräder die Hinterräder um den gewünsch- des Nabenteils 120 umgekehrt, dann wird der Halteten geringen Betrag überlaufen, befindet sich das ring winkelmäßig in die freigegebene Position (entzentrale Antriebselement 116 in dem in F i g. 16 dar- sprechend F i g. 15) verdreht, relativ zu den radialen gestellten gelösten Zustand auf Grund der Wirkung Vorsprüngen an dem Flansch 128, woraufhin auf der sich selbstlösenden Klauen der Freilaufkupplung. 15 Grund der elastischen Vorspannkraft der Feder 126 Auf Grund des Zusammenwirkens der Klauen 128 α und der Nockenwirkung der Klauen 124 α und 128 a und 124 α wird das Steuerschiebeglied 124 gegen die das Steuerschiebeglied 124 nach links in eine zweite dagegen drückende Kraft der Feder 126 nach rechts Wirkposition relativ zu dem anderen Kupplungsteil in eine erste Wirkposition relativ zu dem Vorwärts- 110 verschoben wird. Während dieser nach links ge-Kupplungsteil 112 gedrückt. Während dieser nach »0 richteten Bewegung des Steuerschiebeglieds 124 wird rechts verlaufenden Bewegung des Steuerschiebeglie- die einen Reibungswiderstand entwickelnde Feder des 124 erfaßt der Flansch 124c desselben die Keil- 124, deren Konfiguration ähnlich ist, wie in Fig 5 verzahnung 116 α am zentralen Antriebselement und dargestellt, von der Schulter 124 c erfaßt, wodurch verschiebt das zentrale Antriebselement axial in eine das zentrale Antriebselement 116 nach links in eine erste Bereitschaftsposition mit Bezug auf das Kupp- «5 Bereitschaftsposition relativ zu dem >Rückwärts«- lungsteil 112. Der Haltering 130 arbeitet in der in Kupplungsteil 110 verschoben wird. Bei einem Vor-Fig 14 gezeigten Weise, um jeweils das Steuerschie- triebsverlust der Hinterräder wird das zentrale Anbeglied 124 und das zentrale Antriebselement 116 in triebselement auf Grund der Wirkung der Keilverder ersten Wirk- bzw. in der ersten Bereitschaftsposi- zahnung 116 c und 120 c in einen Kupr igseingrifl tion zu halten. 3° mit dem anderen Kupplungsteil 110 (; baucht. Dre-

Im Falle, daß die Hinterräder momentan ihre Zug- hen die Rückwärtsräder nichi mehr durch, danr wirkung verlieren, wird das zentrale Antriebselement bringen die sich selbstlösenden Klauen das zentral«

auf Grund des von der Keilverzahnung 12Oo und Antriebselement wieder in die freie Position dei

116a erteilten Axialdruck nach rechts verschoben, Fig. 16.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Selbsttätig scbaltonde reversible Klauenmsbesondere for ein Haoptdifferen- 55, mit einer Antriebs- und einer Abmit einem Paar koaxial zueinander τ und im längsseitigen Abstand konmh der Abtriebswelle verbundener, anr Kupplungsteile sowie mit einem ring- so Eine solche reversible Klauenkupplung ist bekennt _β«ΓdeVSSKSchrift 2797783, bei welcher