DE2334938C3 - Formschlüssige Mitnehmerkupplung - Google Patents
Formschlüssige MitnehmerkupplungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine formschlüssige Mitnehmerkupplung, insbesondere für ein Differentialgetriebe,
mit einem Paar axial zueinander angeordneter Ausgangswellen, einem konzentrisch dazi
angeordneten, ringförmigen Antriebselement und ei nor Kupplungsanordnung zwischen Antrieb und Ab
trieb, bestehend aus jeweils einem auf dem zugeord
neten Ausgangswellencnde befestigten, ringförmiger
Seitenzahnrad, jeweils einem auf den beiden Zahnrä dem drehfest und axial verschiebbar gelagerter
Kupplungselement, das durch Federn mit dem An tricbselement in Eingriff bringbar ist, mit einem ring
ίο förmigcn zentralen Nockenelement, das bei Überlau
fen einer der Ausgangswellen das zugeordnete angetriebene Kupplungselement von dem Antriebs
element löst, und mit während der Dauer des Überlau iens den eingrifffreien Zustand aufrechterhaltender
Gegenhalteringen, die jeweils koaxalial zwischen derr zentralen Nockenelement und den angetriebener
Kupplungselementen angeordnet sind und aus einen ringförmigen, axial geschlitzten elastischen Ring bestehen,
der einerseits an seinem einen Ende mit deir
»o Nockenclement über axial gerichtete Zähne axial ver
schiebbar und andererseits über einen Flansch mit ei ner ringförmigen Nut am zugeordneten Kupplung^
element drehbar und axial unvorschieblich verbunder
ist.
»5 Eine solche Mitnehmerkupplung ist beh-r.nt au;
der USA-Patentschrift 2 638 794, bei der ebenfalh die Gegenhalteringe elastisch federnd mit einen
Schlitz versehen und so ausgebildet sind, daß sie einer eingriffsfreien Zustand während des Überlaufens da
durch aufrechterhalten, daß sich axial gerichtete Vor
Sprünge oder Nocken bei einer Drehbewegung de; Gegenhalteringes an entsprechende Vorsprünge an
zentralen Nockenelement anlegen, wodurch es ge lingt, ein »Aneinandervorbeiratschen« ein Aufeinan
derschlagen und eine Abnützung der entsprechenden wegen der Geschwindigkeitsunterschiede aneinandei
vorbeilaufenden Zähne ifn zentralen Nockenelement dem jeweils angetriebenen Kupplungselement un(
gegebenenfalls dem zentralen Antriebselement zi vermeiden.
Nachteilig ist jedoch bei der bekannten Mitneh merkupplung das Aufgehen oder die radiale Expan
sion der axial aufgeschnittenen Gegenhalteringe au Grund der Zentrifugalkraft, wie dies bei hohen Ar
beitsgeschwindigkeiten, etwa bei mit solchen Diffe rentialsystemen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen, auf
treten kann.
Diese radiale Expansion der Gegenhalteringe aui ihrem ursprünglichen, radial zusammengezogene!
Zustand in eine radial gespreizte Stellung in Eingrif mit dem angetriebenen Kupplungselement erzeug
eine nachteilige Abstandsbeziehung zwischen dei Zähnen an dem Gegenhaltering und den zugeordne
ten Nockenelementzähnen, so daß Schwierigkeitei bei dem danach folgenden Wiedereingriff des ange
triebenen Kupplungselementes auftreten, wenn di< Bedingung, die zu einem Überlaufen, d. h. zu einen
Schnellerdrehen dieses Elementes führte, wieder be seitigt ist. Diese nach auswärts gerichtete Expansior
des Gegenhalteringes auf Grund der auftretcndei
ZentrifugalkräP vc-ursacht ein Aufspreizen der Ring
enden und schafft daher e'-icn besonders großei
Zwischenraum zwischen den Zähnen, die den Endet des Ringes am nächsten sind, so daß diese.Ringzähm
nicht mehr langer mit den Abständen oder Räumer übereinstimmen, die für sie in dem zentralen Nocken
element vorgesehen sind. Bei Wiedereingriff dei Kupplung entwickelt dann der Gegenhaltering di<
3 Τ 4
Tendenz, das Kupplungselement anzukippen bzw. zu Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus
verschwenken, da einer der Zähne an dem Gcgenhal- von der eingangs als bekannt vorausgesetzten form-
tcring versucht, in den ihm zi.geordueteii Raum im schlüssigen Mitnehmerkupplung und besteht erfin-
mittleren Nockenelement vor den anderen zurückzu- dungsgemäß darin, daß der Flansch des Gegenhalte-
kehrcn. S rings radial nach außen gerichtet ist, so daß dei
Hin weiteres Problem ist in der genauen Lagerung Gegenhaltering unter radialer Vorspannung in derzu-
ilcr verschiedenen koaxial und/oder kolinear /uein- geordneten Nut gehalten ist, und daß innerhalb des
ander angeordneten Komponenten zu sehen, um eine zentral angeordneten Antriebselementes Führungs-
indcxmäßig '.-inwandfreie und wirkungsvolle Zusam- elemente zur Lagerung von sich nach innen erstrek
menarbeit zwischen den verschiedenen Kupplungs- io kender Endbereiche der beiden seitlichen Zahnrädei
elementen, den Nocken und Gegenhalteringen und vorgesehen sind.
deren Zähnen während der oft recht rauhen Behänd- Nach der Erfindung ist daher der elastisch ausgebillung.
etwa auf dein Gebiet der Kraftfahrzeuge, sicher- dete Gegenhaltering radial nach außen vorgespannl
zustellen. Als Folge des konzentrischen Aufbaus der und steht im Reibungseingriff mit einer Ausnehmung
Gegenhalteringe in den ringförmigen Räumen zwi- 1S in der äußeren Seitenwand des angetriebenen Kuppschen
den Enden jeweils des zentralen Nockenele- lungselements, in der der Gegenhaltering drehbar gementes
und des zentralen Anlriebselementes und - lagert ist. Weiterhin sind innerhalb des zentralen Anbei
dem Ausführungsbeispiel, bei welchem die vor- triebselementes Führungselemente zur Lagerung
spannenden Federanordnungen im Inneren des Diffe- angrenzender Endbereiche der seitlichen Zahnrädei
rcntialmechanismus angeordnet sind - als Folge der « vorgesehen, wobei die Kupplungselemente auf den
Anordnung innerer abgesenkter Bohmngsausneh- Zahnrädern axial gleitend angeordnet sind,
mungen an jedem Ende des zentralen Nockenelemen- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die tes, ist es in etwa schwierig sicherzustellen, daß das Federn außerhalb der angetriebenen Kupplungselezentrale Nockenelement und die Gegenhalteringe mente angeordnet und stützen sich an Halteflanschstets koaxial zu den seitlichen Zahnrädern und den »5 anordnungen an den äußeren Bereichen der Zahnräangetriebenen Kupplungselementen angeordnet sind. der ab. Auf diese Weise gelingt es, eine Mitnehmer-Bei den bisher bekannten Mitnehmerkupplungen für kupplung zu schaffen, die sich an die verschiedensten Differentialsysteme war es üblich, in dem Differen- Differentialgehäuse anpassen und in diese einbauen tialgehäuse spezielle Bohrungen vorzusehen, um die läßt, ohne daß Änderungen vorgenommen werden Positionierung der seitlichen Zahnräder und der an- 3<> müssen. Dadurch, daß die axial gestützten Gegenhalgetriebenen Kupplungselemente zu erleichtern. De- teringe schon anfänglich nach außen in eine expanmentsprechend war es für die Hersteller solcher Dif- dierte Position gepreßt sind, wird sichergestellt, dafl ferentialsysteme im allgemeinen notwendig, ihre auch bei ansteigender Zentrifugalkrafteinwirkung die Entwürfe den Formen und Konfigurationen sowie den gleichen abstandsmäßigen Beziehungen zwischen den Maschinentoleranzen der Differentialgehäuse der 35 Zähnen der Gegenhalteringe und des zentralen Nok-Kunden anzupassen, in welche die Differentialsy- kenelementes aufrechterhalten bleiben,
sterne eingebaut werden sollten. Nun ist es eine allge- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gemeine erwünschte Entwicklungstendenz, die Gesamt- genstand der Unteransprüche und in diesen niedergegröße der Differentialgehäuse zu reduzieren, wobei legt.
mungen an jedem Ende des zentralen Nockenelemen- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die tes, ist es in etwa schwierig sicherzustellen, daß das Federn außerhalb der angetriebenen Kupplungselezentrale Nockenelement und die Gegenhalteringe mente angeordnet und stützen sich an Halteflanschstets koaxial zu den seitlichen Zahnrädern und den »5 anordnungen an den äußeren Bereichen der Zahnräangetriebenen Kupplungselementen angeordnet sind. der ab. Auf diese Weise gelingt es, eine Mitnehmer-Bei den bisher bekannten Mitnehmerkupplungen für kupplung zu schaffen, die sich an die verschiedensten Differentialsysteme war es üblich, in dem Differen- Differentialgehäuse anpassen und in diese einbauen tialgehäuse spezielle Bohrungen vorzusehen, um die läßt, ohne daß Änderungen vorgenommen werden Positionierung der seitlichen Zahnräder und der an- 3<> müssen. Dadurch, daß die axial gestützten Gegenhalgetriebenen Kupplungselemente zu erleichtern. De- teringe schon anfänglich nach außen in eine expanmentsprechend war es für die Hersteller solcher Dif- dierte Position gepreßt sind, wird sichergestellt, dafl ferentialsysteme im allgemeinen notwendig, ihre auch bei ansteigender Zentrifugalkrafteinwirkung die Entwürfe den Formen und Konfigurationen sowie den gleichen abstandsmäßigen Beziehungen zwischen den Maschinentoleranzen der Differentialgehäuse der 35 Zähnen der Gegenhalteringe und des zentralen Nok-Kunden anzupassen, in welche die Differentialsy- kenelementes aufrechterhalten bleiben,
sterne eingebaut werden sollten. Nun ist es eine allge- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gemeine erwünschte Entwicklungstendenz, die Gesamt- genstand der Unteransprüche und in diesen niedergegröße der Differentialgehäuse zu reduzieren, wobei legt.
sehr viele Differentialsysteme nunmehr so klein ge- 40 Im folgenden werden Ausführungsbeispiele dei
worden sind, daß nur noch ein unzureichender Raum Erfindung an Hand der Figuren in Aufbau und Wirfür
die Führung der seitlichen Zahnräder direkt an kungsweise im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigt
dem Gehäuse vorliegt. Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Seitendar-Ein
weiterer Nachteil bekannter Differentialsy- stellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer formsteme
ist im allgemeinen darin zu sehen, daß auf 45 schlüssigen Mitnehmerkupplung,
Grund der Einschränkungen der äußeren Größe und Fig. 2 und 3 zeigen einmal in einem Längsschnitt der Konfigurationen der Differentialgehäuse, in wel- und des weiteren in einer Seitenansicht die seitlichen ehe die Dif ferentialsysteme eingebaut werden müssen, Zahnräder bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1; die Schraubenfedern, die die angetriebenen Kupp- Fig. 4 und S sind wiederum in Längsschnitt und lungselemente vorspannen, nur noch im Inneren des 5° in einer seitlichen Ansicht Darstellungen des rechten Differentialsystems selbst eingebaut werden können, angetriebenen Kupplungselementes des Ausfühso daß die Führung der seitlichen Zahnräder und die rungsbeispiels der Fig. 1, während die
Art des Zusammenbaus weiter kompliziert wird. Es Fig. 6 und 7 ebenfalls in einem Längsschnitt und sind schon Anstrengungen unternommen worden, die in einer seitlichen Ansicht das zentrale Antriebselespiraligen oder schraubenförmigen Federn extern zu 55 ment zeigen;
Grund der Einschränkungen der äußeren Größe und Fig. 2 und 3 zeigen einmal in einem Längsschnitt der Konfigurationen der Differentialgehäuse, in wel- und des weiteren in einer Seitenansicht die seitlichen ehe die Dif ferentialsysteme eingebaut werden müssen, Zahnräder bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1; die Schraubenfedern, die die angetriebenen Kupp- Fig. 4 und S sind wiederum in Längsschnitt und lungselemente vorspannen, nur noch im Inneren des 5° in einer seitlichen Ansicht Darstellungen des rechten Differentialsystems selbst eingebaut werden können, angetriebenen Kupplungselementes des Ausfühso daß die Führung der seitlichen Zahnräder und die rungsbeispiels der Fig. 1, während die
Art des Zusammenbaus weiter kompliziert wird. Es Fig. 6 und 7 ebenfalls in einem Längsschnitt und sind schon Anstrengungen unternommen worden, die in einer seitlichen Ansicht das zentrale Antriebselespiraligen oder schraubenförmigen Federn extern zu 55 ment zeigen;
den angetriebenen Kupplungselementen zu montie- Fig. 8 und 9 zeigen im Längsschnitt und in einer
ren, was jedoch dazu führte, daß diese Federn mit seitlichen Ansicht das zentrale Nockenelement der
den Gehäusewänden in Kontakt gerieten, was eine Fig. 1 und
einwandfreie Wirkungsweise der Differentialsysteme Fig. 10und 11 im Längsschnitt und in einer Seitenin
Frage stellte. 60 ansicht den rechten Gegenhaltering des Ausführungs-Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, hier beispiels der Fig. 1;
Abhilfe zu schaffen und unter Vermeidung der Nach- Fig. 12 ist eine Seitenansicht einer kegelstumpf -
teile der bekannten Anordnungen eine Differential- förmig ausgebildeten Schraubenfeder in Verbindung
Mitnehmerkupplung, etwa für ein Getriebe zur Ver- mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1;
fügung zu stellen, welches die seitlichen Zahnräder 65 Fig. 13 zeigt in einer Teildarstellung und teilweise
einwandfrei führt und die sich ergebende Expansion geschnitten ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei
der Gegenhalteringe bei hohen Geschwindigkeiten die vorspannenden Federn im Inneren der Mitneh-
Dositiv in den Entwurf einsetzt. merkuoolune angeordnet sind, während die
Fig. 14 in einer teilweise geschnittenen Ansicht ein
drittes Ausführungsbeispiel zeigt, bei welchem die seitlichen Zahnräder dadurch geführt werden, daß
eine teleskopartige Lagerverbindung vorgesehen ist.
Wie genauer die Fig. 1 zeigt, umfaßt die Mitnehmerkupplung
ein ringförmiges Antriebselement 2, das zwischen einem Paar ringförmiger angetriebener
Kupplungselemente 4 und 6 angeordnet ist, die zur Durchführung einer axialen Gleitbewegung mittels
einer Innenverzahnung mit an ihrem Außenumfang mit Zahnbereichen 8a und 10a versehenen Seitenzahnrädern
8 und 10 verbunden sind. Die Kupplungselemente 4 und 6 sind also jeweils auf dem Paar
Seitenzahnräder durch Kerbverzahnung aufgebracht, dabei befinden sich die Seitenzahnräder in einer nicht
drehbaren Verbindung, jeweils mit einer mittels eines Paars koaxial zueinander angeordneter Ausgangswelien
12 und 14, und zwar ebenfalls wieder über eine innere Keil- oder Kerbverzahnung 86 und 106. Mit
Hilfe von außen angeordneter Federn 16 und 18 sind die beiden Kupplungsclemente 4 und 6 aufeinander
zu vorgespannt, um eine Antriebswirkverbindung zwischen den Kupplungszähnen 2a und 26 auf entgegengesetzten
Seiten des konzentrischen Antriebselements 2 und den angetriebenen Kupplungszähnen Aa
und 6b jeweils der angetriebenen Kupplungselcmentc
4 und 6 zu bewirken. Konzentrisch innerhalb des Antriebselementes 2 ist ein ringförmiges zentrales
trockenelement 20 angeordnet, das zu jeder Seite Nockenzähne 20a und 20b aufweist, die entsprechende
Nockenzähne 46 und 66 jeweils auf den angetriebenen Kupplungselementen 4 und 6 erfassen. Gegen
eine axiale Verschiebung relativ zu dem Antriebselement 2 ist das zentrale Nockenelement 20
von einem ringförmigen Schnappring 22 gehalten, der sich jeweils innerhalb ringförmiger Ausnehmungen 2c
und 20c an den inneren und äußeren Umfangen des Antriebselements und des zentralen Nockenelements
erstreckt. Der äußere periphere Bereich 20</ des zentralen
Nockenelements enthält weiterhin eine erste Aufnahmekerbe oder Nut 20e>
(wie Fig. 9 zeigt), um einen Schlüsselvorsprung bzw. einen, mit Bezug auf
die Kerbe ein Untermaß aufweisenden Keil 2d (Fig. 7) an dem inneren Umfang des Antriebselements
aufzunehmen, wodurch eine begrenzte, winkelmäßige Einstellung des zentralen Nockenelemenles
relativ zu dem Antriebselement 2 möglich ist.
Dabei sind die angrenzenden Seiten der Seitenzahnräder 8 und 10 zylindrisch ausgebildet und innerhalb
der Bohrung des zentralen Nockenelements gelagert, wodurch diese angrenzenden Seiten der
Seitenräder in formschlüssiger Weise geführt und gehaltert sind. Innerhalb der angrenzenden Enden der
Seitenzahnräder ist eine ringförmige Abstandsscheibe 26 montiert und dient dazu, die angrenzenden Endbereiche
der Ausgangswellen im Abstand zu halten, wenn bestimmte Arten von Radlagern verwendet
werden.
Koaxial zwischen dem Antriebselement 2 und den angetriebenen Kupplungselementen 4 und 6 ist jeweils
ein Gegenhaltering eines Paars identischer, drehbarer elastischer Gegenhalteringe 30 und 32
montiert. Jeder Gegenhaltering ist, wie Fi g. 11 zeigt,
durch einen Schlitz 33 axial aufgespalten und bildet so eine im allgemeinen C-förmige Form aus. Die voneinander
entfernt gehaltenen Endbereiche der Ringe, nämlich radial nach außen gerichtete äußere Flansche
30a und 32a sind drehbar in entsprechenden Nieten
36 von radialen Ausnehmungen 4c und 6c gelagert um eine Axialbewegung der Gegcnhalteringe mil Bezug
auf die angetriebenen Kupplungsclemente zu ver hindern. Außerdem sind die elastischen Gegcnhalte
ringe radial nach außen in eine expandierte Positior vorgespannt und befinden sich in Reibungseingriff mii
den Nuten 36 und damit den Wänden der Ausnehmungen 4c und 6c, wodurch sich im Betrieb bei ansteigenden
Zentrifugalkräften noch ein Anstieg in der
ίο Reibungskräften zwischen Ciegenhalteringen und zugeordnetem
Kupplungselement ergibt. Die Gegenhaltcringe sind an ihren angrenzenden Enden mit sich
in axialer Richtung erstreckenden, umfangsmäßig angeordneten Zähnen (beispielsweise dem Zahn 32b
•5 des Gegenhalterings 32 der Fig. 10) versehen, die
sich normalerweise in entsprechende periphere, einen Abstand aufweisende Kerben 20/(Fi g. 9) erstrecken,
die in dem peripheren Flanschbereich 2Od des zentralen
Nockcnelementes 20 enthalten sind. Der axiale
*o Schlitz 33 nimmt dabei den geringere Abmessungen
aufweisenden und sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung 2a" am Antriebselement 2 auf. Da die
Breite des Schlitzes 33 größer ist als die des Schlitzes 20p an dem zentralen Nockenelemcnt, können die
»5 Gegenhalteringe 30 und 32 eine größere relative winkelmäßige
Bewegung, also eine größere Drehbewegung relativ zu dem Antricbselcmcnt 2 durchführen,
verglichen mit dem zentralen Nockenelement 20. Wie nunmehr Fig. 12 genauer zeigt, ist die letzte
Windung 18a an dem kleineren Ende der kegclstumpfförmig ausgebildeten Feder mit Hilfe einer
speziellen Wickeltechnik mit einer bewußten Spulenüberlappung (Dimension »a«) ausgestattet, und zwar
mit Bezug auf die nächste aktive Spulenwindung 186.
Daher ermöglicht dieser konische Federentwurf auch den Einbau in relativ kleinen Gehäusen, die von dem
Kunden hierzu vorgesehen und bestimmt sind; auf Grund der überlappenden Wicklungsstruktur ist auch
ein ausreichendes Ineinanderschachteln bzw. Ineinanderlegcn
der zusammengepreßten Windungen möglich, um eine vollständige Lösung des zugeordneten,
angetriebenen Kupplungselcmcnts zu bewirken. Schließlich ist es als Folge des konischen Wicklungsentwurfs möglich, die angetriebenen Kupplungsele-
mente mit größerer Dicke herzustellen, so daß insgesamt eine stärkere Konstruktion erreicht werden
kann, um so Reduzierungen im Querschnitt der angetriebenen Kupplungselemente zu kompensieren, die
herrühren von der Anordnung der Ausnehmungen 4c, 6c für die Gegenhalteringe.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des soeben beschriebenen Ausführungsbeispiels genauer erläutert;
dabei treibt bei normalem Betrieb das Antriebselement 2 die Ausgangswellen 12 und 14 in der gleichen
Drehgeschwindigkeit an, einmal über die Kupplungszähne 2a und 4a, das angetriebene Kupplungselement
4, die Keilzähnc 8a, das seitliche Zahnrad 8 und die Keilzähne Sb und über die Kupplungszähne 26 und 6a, das angetriebene Kupplungsele-
ment 6, die Keilzähne 10a, seitliches Zahnrad 10 und die Keilzähne 106. Es sei nun angenommen, daß die
Ausgangswelle 14 die andere Welle überläuft, also schneller dreht. Auf Grund der herausdrückenden
Nockenwirkung zwischen den Nockenzähnen 206 und dem zentralen Nockenelement 20 und den entsprechenden
Nockenzähnen 66 an dem angetriebenen Kupplungselement wird dieses angetriebene Kupplungselement
6 gegen die Kraft der Feder 18 nach
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rechts verschoben, um so die Kupplungszähne 6a von den Antriebszähnen 2b des Antriebselements 2 zu lösen. Auf Grund der Verbindung, die in dem äußeren
Plansch 32a des Gcgenhalterings 32 liegt, wird auch dieser Gegenhaltering nach rechts verschoben und
zieht die Gegenhaltezähne 326 aus den Kerben oder Ausnehmungen 20/ in dem äußeren peripheren Bereich 20i/ des zentralen Nockenelements 20. Dabei
wird auf Grund der Reibverbindung zwischen dem Ciegenhaltering 32 und dem angetriebenen Kupplungselement 6 der Gcgenhaltering in einer Richtung
relativ zu dem zentralen Nockenelement 20 gedreht, und zwar in dem Ausmaß, das ermöglicht ist durch
die Wirkverbindung zwischen dem inneren Keil Id und dem axialen Schlitz 33 in dem Gegenhaltering "5
32. Die Gegenhaltezähne 326 liegen nun gegenüber dem peripheren Flanschbereich 2Od des zentralen
Nockenelements und verhindern, daß das angetriebene Kupplungselement 6 zum Wiedereingriff der
treibenden und angetriebenen Kupplungszähne 2b ao
und 6a nach links verschoben wird, so daß es auf diese Weise gelingt, ein Prellen, Schlagen und Rattern zwischen den Kupplungszähnen und die darauf zurückzuführende Abnutzung und Beschädigung eines solchen
Getriebes zu vermeiden. Ist dann die Drehgeschwin- a5
digkeit der überlaufenden, also schnellerlaufenden Ausgangswelle 14 auf die der Welle 12 zurückgeführt,
dann verursacht der Reibungseingriff zwischen dem Gegenhaltering 32 und dem getriebenen Kupplungselement 6 eine Drehbewegung des Gegenhalterings 3<>
32 in die entgegengesetzte Richtung relativ zu dem zentralen Nockenelement 20, (soweit wie durch das
Zusammenwirken zwischen dem Keil 2d und dem Axialschlitz 33 ermöglicht), und wenn dann die Gegenhaltezähne 326 den peripheren Flanschbereich
VSd freigeben und sich gegenüber dem Schlitz 20/ befinden, dann wird das angetriebene Kupplungselement 6 auf Grund der Wirkung der Feder 18 zur Bewirkung eines Wiedereingriffs zwischen den treibenden und angetriebenen Kupplungszähnen 26 und 6a 4«
nach links verschoben. Die Ausgangswellen 12a und 14a werden nun von dem Antriebselement 2 mit der
gleichen Drehgeschwindigkeit angetrieben. Bei einem Überlaufen der Ausgangswelle 12 relativ zu der Welle
14 wird das Kupplungselement 4, wie leicht einzusehen ist, in ähnlicher Weise nach Hnks verschoben und
in dieser gelösten Position von dem Gegenhaltering 30 festgehalten.
Im folgenden wird auf ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der Fig. 13 näher eingegangen, auch so
hier sind die seitlichen Zahnräder 108 sowie 110 innerhalb des zentralen Nockenelements 120 gelagert,
«um Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 sind jedoch die Vorspannungsfedern 116 um
118 für die Kupplung schraubenförmig ausgebilde und im Inneren des Differentialsystems montiert. Ge
nauer gesagt, erstrecken sich die entfernteren Ende: der Federn innerhalb ringförmiger Ausnehmungei
108a1 und HOd in den aufeinander zugewandte) Endbereichen der seitlichen Zahnräder 108 und 110
Die einander zugewandten Enden der schraubenför migen Federn erfassen ringförmige Halteelementi
140 und 142, die sich jeweils ausgehend von den ange triebenen Kupplungselementen 104 und 106 inner
halb abgesetzter Bohrungsausnehmungen 120a un< 1206 in den seitlichen Enden des zentralen Nocken
elements 120 radial nach innen erstrecken. Auf dies* Weise spannen die Federn die angetriebenen Kupp
lungselemente nach innen vor und bewirken den Eingriff zwischen den antreibenden Zähnen 102a unc
1026 und den angetriebenen Zähnen 104a und 106t
jeweils am zentralen Antriebselement 102 und der seitlichen Kupplungselementen. Die Wirkungsweise
der Gegenhalteringe 130 und 132 bei einem relativer Überlaufen der Ausgangswellen 112 und 114, d. h
bei Auftreten eines Drehzahlunterschiedes ist identisch zu der weiter vorn schon mit Bezug auf Fig. 1
angegebenen Wirkungsweise.
Schließlich ist in Fig. 14 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer erläutert, bei
welchem die Führung einander zugewandter Endseiten der Seitenzahnräder durch Führungsmittel erfolgt
die eine teleskopische Lagerverbindung einschließen Genauer gesagt, enthält der Endbereich 208/ des seitlichen Zahnrads 208 eine axiale abgesetzte Bohrung
208g, die einen zylindrischen Endbereich 210e mit reduziertem Durchmesser drehbar aufnimmt, der sich
axial von dem angrenzenden Ende des anderen seitlichen Zahnrads 210 aus erstreckt. Die abgewandten
Enden der Vorspannung erzeugenden Federn 216 und 218 erfassen Halteelemente 240 und 242, die sich radial nach außen von den seitlichen Zahnrädern 208
und 210 ausgehend erstrecken. Die Wirkungsweise auch dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich der des
Ausführungsbeispiels der Fig. 1, wie schon erläutert worden ist.
Es ist offensichtlich, daß die Führung, Lagerung und Steuerung der angrenzenden Enden der seitlichen
Zahnräder vollständig innerhalb des Differentialsystemgetriebes eine positive, d. h. eine formschlüssige
Ausrichtung der zueinander koaxial angeordneten Komponenten leistet, so daß ein einwandfreies und
betriebssicheres Einkuppeln, Auskuppeln und eine einwandfreie Wirkungsweise der speziell ausgebildeten Gegenhalteringe unter den rauhesten Fahrzeugbedingungen sichergestellt ist.
Claims (4)
1. Formschiüssige Mitnehmerkupplung, insbesondere
für ein Differentialgetriebe, mit einem Paar axial zueinander angeordneter Ausgangswellen,
einem konzentrisch dazu angeordneten, ringförmigen Antriebselement und einer Kupplungsanordnung
zwischen Antrieb und Abtrieb, bestehend aus jeweils einem auf dem zugeordneten Ausgangswellenende befestigten, ringförmigen
Seitenzahnrad, jeweils einem auf den beiden Zahnrädern drehfest und axial verschiebbar gelagerten
Kupplungselement, das durch Federn mit dem Antriebselement in Eingriff bringbar ist, mit
einem ringförmigen zentralen Nockenelement, das bei Überlaufen einer der Ausgangswellen das
zugeordnete, angetriebene Kupplungselement von dem Antriebselement löst, und mit während
der Dauer des Überlaufens den eingriff freien Zustand aufrechterhaltenden Gegenhaltenngen, die
jeweils koaxial zwischen dem zentralen Nockenelement und den angetriebenen Kupplungselementen
angeordnet sind und aus einem ringförmigen, axial geschlitzten elastischen Ring bestehen,
der einerseits an seinem einen Ende mit dem Nockenelement über axial gerichtete Zähne axial
verschiebbar und andererseits über einen Flansch mit einer ringförmigen Nut am zugeordneten
Kupplungselement drehbar und axial unverschieblich verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flansch (32a) des Gegenhalterings (32) radial nach außen gerichtet ist, so
daß der Gegenhaltering unter radialer Vorspannung in der zugeordneten Nut (36) gehalten ist
und daß innerhalb des zentral angeordneten Antriebselements (2) Führungselemente zur Lagerung
von sich nach innen erstreckender Endbereiche der beiden seitlichen Zahnräder (8, 10)
vorgesehen sind.
2. Mitnehmerkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn außerhalb
der angetriebenen Kupplungselemente (4, 6; 104, 106; 204,2Φ6) angeordnet sind und sich an Halteflanschanordnungen
(38) an den äußeren Bereichen der Zahnräder (8, 10) abstützen.
3. Mitnehmerkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfedern
(16,18; 216,218) kegelstumpfförmig ausgebildet
sind.
4. Mitnehmerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Führungsanordnungen für die seitlichen Zahnräder (208, 210) teleskopisch ineinander geschobene
Anordnungen innerhalb einer inneren Bohrung (208g) aufweisen, die in einem Ende eines
der seitlichen Zahnräder (208) angeordnet sind und einen Endbereich (21Oe) des anderseitigen
Zahnrades (210) enthalten.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |