DE2335781C2

DE2335781C2 - coupling

Info

Publication number: DE2335781C2
Application number: DE19732335781
Authority: DE
Inventors: Eugene L. Minneapolis Minn. Dahl; James V. Hanks
Original assignee: Horton Manufacturing Co Inc
Current assignee: Horton Manufacturing Co Inc
Priority date: 1973-07-13
Filing date: 1973-07-13
Publication date: 1982-03-18
Also published as: DE2335781A1

Description

a) die Zahnringe (56, 99) beider Kupplungshälften (52,96) radial innerhalb der auf einer Kreisringfläche liegenden Vorsprünge und Ausnehmungen angeordnet sind,a) the toothed rings (56, 99) of both coupling halves (52, 96) radially inside on a circular ring surface lying projections and recesses are arranged,

b) als VorsDrünge fünf Kugeln (1006, bis iOSb) sowie fünf Ausnehmungen (58, 60, 62, 64; 100, 102, 104, 106, 108) mit entsprechender Form in den beiden Kupplungshälften (52, 96) vorgesehen sind,b) five balls (1006, to iOSb) and five recesses (58, 60, 62, 64; 100, 102, 104, 106, 108) with a corresponding shape in the two coupling halves (52, 96) are provided as protrusions,

c) die Winkel zwischen einer bestimmten Kugel (lOOöbis 108i>jund den folgenden Kugeln sowie zwischen den entsprechenden Ausnehmungen (58, 60, 62, 64; 100, 102, 104, 106, 108) und den folgenden Ausnehmungen (58, 60, 62, 64; 100, 102, 104, 106, 108) im wesentlichen 40°, 170', 190° und 250° betragen,c) the angles between a certain sphere (100o to 108i> j and the following spheres as well as between the corresponding recesses (58, 60, 62, 64; 100, 102, 104, 106, 108) and the following recesses (58, 60, 62, 64; 100, 102, 104, 106, 108) essentially 40 °, 170 ', Be 190 ° and 250 °,

d) die Kugel;. (1006 bis 1086; in einem Außenkäfig (92) gehaltert sind.d) the ball ;. (1006 to 1086; in an outside cage (92) are supported.

2. Kupplung nach Anspruch ! dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (58, 60,62,64; 100, 102, 104, 106, 108) am Außenumfang der die zugehörigen Zahnringe (56, 99) tragenden Kupplungshälften (52,96) angeordnet sind.2. Coupling according to claim! characterized in that the recesses (58, 60, 62, 64; 100, 102, 104, 106, 108) on the outer circumference of the coupling halves carrying the associated toothed rings (56, 99) (52,96) are arranged.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (58,60,62,64; 100, 102,104,106,108) radial nach außen offen sind.3. Coupling according to claim 2, characterized in that the recesses (58,60,62,64; 100, 102,104,106,108) are open radially outwards.

4. Kupplung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkäfig (72) die Ausnehmungen (58, 60, 64, 64) aufweisende Kupplungshälfte (52) axial übergreift.4. Coupling according to claim 1 and 3, characterized in that the outer cage (72) the Coupling half (52) having recesses (58, 60, 64, 64) axially overlaps.

5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Zalinringe (56, 99) in radialer Richtung V-förmige Köpfe aufweisen, und daß für einen Radius (r) der Kugeln und einen Basiswinkel (b)der Zahnform der minimale Zahnabstand durch die Gleichung5. Coupling according to claim 1, characterized in that the teeth of the Zalin rings (56, 99) have V-shaped heads in the radial direction, and that for a radius (r) of the balls and a base angle (b) of the tooth shape, the minimum tooth spacing by the equation

gegeben ist.given is.

Die Erfindung betrifft eine Kupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a coupling of the type specified in the preamble of claim 1.

Aus der US-PS 37 72 644 ist eine Überlastkupplung bekannt, also eine Kupplung, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmomentes ausgerückt werden soll. Bei dieser bekannten Überlastkupplung werden sechs Kugeln verwendet, die jedoch relativ viel Raum einnehmen.From US-PS 37 72 644 an overload clutch is known, so a clutch that when exceeded a predetermined torque is to be disengaged. In this known overload clutch are six balls are used, but they take up a relatively large amount of space.

Weiterhin gehl aus der DE-AS 10 46 958 eine Überlastkupplung hervor, bei der die beim Ausrücken der Kupplung auftretenden Kippbewegungen vollständig ausgeglichen werden sollen. Dazu sind die Kugeln auf mindestens zwei Kreisen unterschiedlichen Durch-) messers und einander diametral gegenüberliegend auf den verschiedenen Kreisen angeordnet, so daß sich beim Ausrücken der Kupplung zwei diametral gegenüberliegende Kugeln ständig gegen die vollen Flächenteile der Scheibe der anderen Kupplungshälfte anlegen,Furthermore, from DE-AS 10 46 958 one Overload clutch emerges in which the tilting movements occurring when the clutch is disengaged completely should be balanced. To do this, the balls are placed on at least two circles with different diameters) knife and arranged diametrically opposite one another on the different circles, so that When the clutch is disengaged, two diametrically opposed balls constantly against the full surface parts place on the disc of the other coupling half,

id während die anderen Kugeln sich nach den Ausnehmungen dieser Scheibe bewegen.id while the other balls move towards the recesses of this disc.

Schließlich geht aus der DE-AS 11 40 03! noch eine Kupplung der angegebenen Gattung hervor, die zwei stirnseitig verzahnte Kupplungshälften, von denen eineFinally comes from DE-AS 11 40 03! still a Coupling of the specified type, the two coupling halves toothed on the face side, one of which

r. mit Vorsprüngen und die andere mit entsprechenden Ausnehmungen versehen ist, aufweist, wobei nur in einer Lage die Vorsprünge ausgerichtet über den Ausnehmungen liegen, während in jeder anderen Lage wenigstens drei Vorsprünge ein die Kupplungsachser. with protrusions and the other with corresponding Recesses is provided, with the projections aligned over the only one layer Recesses are located, while in every other position at least three projections are the coupling axis

:n enthaltendes Dreieck bilden und mit Bereichen der anderen Kupplungshälfte zwischen den Ausnehmungen in Eingriff kommen.: Form a triangle containing n and with areas of the other coupling half come into engagement between the recesses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der angegebenen Gattung so auszubilden,The invention is based on the object of designing a coupling of the specified type in such a way that

:> daß sie bei äußerst kompaktem Aufbau im ausgekuppelten Zustand kein Drehmoment übertragen und deshalb nicht kippen kann.:> that they are extremely compact in the uncoupled State no torque transmitted and therefore cannot tip over.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenenThis object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1

jo Merkmale gelöst.jo features solved.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.Appropriate embodiments are set out in the subclaims compiled.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß durch die radial weit außenThe advantages achieved by the invention are based in particular on the fact that by the radially far outward

j; liegenden Kugeln der Neigung zu einer Kippbewegung besonders stark entgegengewirkt und damit eine solche Kippbewegung verhindert wird; weiterhin führt die Lage der Zähne radial innerhalb der auf einem Kreisring liegenden Vorsprünge und Ausnehmungen zu einemj; lying balls of the tendency to a tilting movement particularly strong counteracted and thus such a tilting movement is prevented; continues to lead Position of the teeth radially within the projections and recesses lying on a circular ring to one

m sehr kompakten Aufbau, wozu auch üie realtiv geringe Größe des Außenkäfigs beiträgt; dabei ist weiterhin wesentlich, daß durch die relativ geringe radiale Baugröße die axiale Länge der Kupplung nicht beeinflußt wird, also diese Verringerung des radialen m very compact design, which also contributes to the relatively small size of the outer cage; It is also essential that the axial length of the coupling is not influenced by the relatively small radial size, i.e. this reduction in the radial length

j-, Durchmessers nicht mit einer Vergrößerung der Länge der Kupplung erkauft werden muß. Weiterhin stellt die Verwendung von fünf als Vorsprüngen dienenden Kugeln einerseits und fünf entsprechenden Ausnehmungen andererseits einen sehr guten Kompromiß zwischen der stabilen, kippsicheren Abstützung der beiden Kupplungshälften einerseits und dem angestrebten, geringen Volumen andererseits dar. Diese Kugeln können sich in ihren Aussparungen drehen, so daß auch dann kein relevantes Drehmoment übertragen wird, wenn die Kugeln mit Bereichen der anderen Kupplungshälften zwischen den Ausnehmungen in Eingriff kommen. Und schließlich führen auch die angegebenen Winkelabstände zwischen den Kugeln bzw. den Ausnehmungen zu einer stabilen, kippsicheren Abstützung der beiden Kupplungshälften.j-, diameter not with an increase in length the clutch must be bought. Furthermore, there are five used as protrusions Balls on the one hand and five corresponding recesses on the other hand a very good compromise between the stable, tilt-proof support of the two coupling halves on the one hand and the desired, low volume on the other hand. These balls can rotate in their recesses, so that too then no relevant torque is transmitted when the balls engage with areas of the other coupling halves between the recesses come. And finally, the specified angular distances between the balls and the Recesses for stable, tilt-proof support of the two coupling halves.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying schematic drawings. It shows

h-, F i g. 1 einen axialen Schnitt durch eine erste Stellung einer erfindung'sgemäßen Kupplung.h-, F i g. 1 shows an axial section through a first position a coupling according to the invention.

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. I.
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. I,F i g. 2 shows a section along the line 2-2 of FIG.
F i g. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG.

Fig.4 eine perspektivische Ansicht der Kupplung, wobei einige Teile weggebrochen dargestellt sind,4 shows a perspective view of the coupling, some parts are shown broken away,

Fig.5 eine Draufsicht auf die als Aniriebsteil dienende ringförmige Kupplungshälfie, F i g. 6 einen Schnitt durch diese Kupplungshälfte, F i g. 7 eine Draufsicht auf den Kugelträgerring, F i g. 8 einen Schnitt durch den Kugelträgerring,Fig. 5 is a plan view of the friction part serving ring-shaped coupling halves, F i g. 6 a section through this coupling half, F i g. 7 is a plan view of the ball carrier ring, FIG. 8 a section through the ball carrier ring,

F i g. 9 eine schematische Darstellung der Winkelgeometrie der verschiedenen Kugelstellungen,F i g. 9 a schematic representation of the angular geometry of the various ball positions,

Fig. 10 eine jchematische Darstellung der verschiedenen Winkel, wobei die Kugeln, die sich auf dem inneren Radius befinden, durch gestrichelte Linien angedeutet sind,Fig. 10 is a schematic representation of the various Angles, where the spheres that are on the inner radius are indicated by dashed lines are indicated

Fig. 11 eine Darstellung des Verlaufs eines Zahnes während des Einrückvorgangs und11 shows an illustration of the course of a tooth during the engagement process, and FIG

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 von Fig. 5.FIG. 12 shows a section along line 12-12 from FIG. 5.

Wie man in den Figuren erkennen kann, umfaßt eine Kupplung einen stationären Zylinder 10 mit einer inneren, ringförmigen Oberfläche 21 und mit einer ringförmigen Oberfläche 14 mit verringertem Durchmesser, in der Zyiinderfiäche 14 ist eine ringförmige Aussparung 16 vorgesehen, in der ein O-Ring 18 angeordnet ist. Der Zylinder 10 enthält einon Ringflansch 20. Weiterhin ist ein Ringkolben 22 vorgesehen, der einen Abschnitt 24 mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt 26 mit kleinerem Durchmesser aufweist. Der Kolben 24 enthält weiterhin eine ringförmige Aussparung 28, in der der äußere Laufring 30 eines Lagers 32 in Preßpassung eingesetzt ist De.· innere Laufring 34 des Lagers 32 ist in Preßpassung auf eine drehbare Nabe 36 aufgesetzt, die eine innere Keilnut 37 aufweist.As can be seen in the figures, a clutch includes a stationary cylinder 10 with a inner, annular surface 21 and having an annular surface 14 of reduced diameter, An annular recess 16 is provided in the cylinder surface 14, in which an O-ring 18 is arranged. The cylinder 10 contains an annular flange 20. Furthermore, an annular piston 22 is provided, which has a portion 24 with a larger diameter and a portion 26 with a smaller diameter. The piston 24 further includes an annular recess 28 in which the outer race 30 is a Bearing 32 is press fit onto the. · Inner race 34 of bearing 32 is press fit onto a mounted rotatable hub 36, which has an inner keyway 37.

Die äußere Oberfiäche des Kolbenabschnittes 24 weist eine ringförmige Ausnehmung 38 auf, in die ein O-Ring 40 eingesetzt ist, der in dichtender Berührung mit dem Zylinder 10 steht. Der O-Ring 18 steht in dichtender Berührung mit dem Kolbenabschnitt 26.The outer surface of the piston section 24 has an annular recess 38 into which a O-ring 40 is inserted, which is in sealing contact with the cylinder 10. The O-ring 18 is in sealing contact with the piston section 26.

Unter Druck stehendes Fluid wird durch einen Eingang 42 in den Zylinder eingeführt Ein Außenkranz 44 eines Lagers 46 ist innerhalb des Zylinderflansches 20 angebracht; der Innenkranz 48 ist in Preßpassung auf eine kerbverzahnte Hülse 50 eines kreisförmigen Antriebsringes 52 aufgesetzt Die Hülse 50 endet in einem radial angeordneten Ringflansch 54, auf dessen Fläche ein Zahnring 56 ausgebildet is«. An dem Umfang des Ringflansches 56 sind fünf im Abstand angeordnete Ausnehmungen 58,60,62,64 und 66 vorgesehen.Pressurized fluid is introduced into the cylinder through an inlet 42, an outer rim 44 of a bearing 46 is mounted within the cylinder flange 20; the inner rim 48 is an interference fit a serrated sleeve 50 of a circular drive ring 52 is placed on the sleeve 50 ends in a radially arranged annular flange 54, on the surface of which a toothed ring 56 is formed. At the extent of the annular flange 56 are five recesses 58, 60, 62, 64 and 66 arranged at a distance.

Der Flansch des Antriebsringes 52 ist mit einer zentralen öffnung 68 ausgebildet, die mit der inneren Oberfläche der Hülse 50 zusammenfällt; auf der inneren Oberfläche des Flansches und der Hülse sind Keilnuten 70 vorgesehen, die in Keilnuten 72 eingreifen, die auf der Nabe 36 vorgesehen sind, so daß der Antriebsring in axialer Richtung .luf der Nabe gleiten kann. Der Innenkranz 48 des Lagers 46 ist in eine Ringaussparung 74 der Hülse 50 des Antriebsringes in Preßpassung eingesetzt; der Kranz 48 liegt an einer von der Aussparung 74 gebildeten Schulter 76 des Antriebsringes an. Wenn der Zylinder 10 in axialer Richtung auf dem Kolben 22 bewegt wird, verschiebt also der Zylinder das Lager 46 in axialer Richtung, das seinerseits den Antriebsring 52 mitfuhrt, der auf der Nabe 36gleiten kann.The flange of the drive ring 52 is formed with a central opening 68 which communicates with the inner Surface of the sleeve 50 collapses; on the inner surface of the flange and the sleeve are keyways 70 are provided which engage in keyways 72 provided on the hub 36 so that the drive ring in axial direction .luf the hub can slide. The inner ring 48 of the bearing 46 is in an annular recess 74 of the sleeve 50 of the drive ring inserted in an interference fit; the wreath 48 lies on one of the Recess 74 formed shoulder 76 of the drive ring. When the cylinder 10 in the axial direction the piston 22 is moved, so the cylinder moves the bearing 46 in the axial direction, the in turn carries the drive ring 52, which can slide on the hub 36.

Der Antriebsring 52 wird mittels mehrerer Schraubenfedern 78 entgegen der Axialbewegung gedrückt; die Schraubenfedern sind in Bohrungen der Hülse 50 angeordnet, wobei die äußeren Enden der Federn sichThe drive ring 52 is pressed against the axial movement by means of a plurality of helical springs 78; the coil springs are arranged in bores of the sleeve 50, with the outer ends of the springs

an einem Zwischenring 82 abstützen, der auf der Nabe 36 angeordnet ist; die inneren Enden der Federn liegen an den inneren Enden der Bohrungen 80 an. Der Zwischenring 82 ist in einer auf der Nabe vorgesehenen Aussparung 84 angeordnet und liegt an einer durch die Aussparung 84 gebildeten Schulter 86 an.on an intermediate ring 82 which is arranged on the hub 36; the inner ends of the feathers lie at the inner ends of the bores 80. The intermediate ring 82 is provided in one on the hub The recess 84 is arranged and rests against a shoulder 86 formed by the recess 84.

Ein Kugelträgerring 88 wird von einem flachen, radial angeordneten Ringabschnitt 90 gebildet, der an seiner äußeren Kante in einem rechtwinkligen, ringförmigen ι Außeriflansch 92 endet Der Kugelträgerring ist in einer Aussparung 94, die in einer ringförmigen Flanschhalterung 96 vorgesehen ist, mittels Bolzen 98 befestigt. Auf der Innenfläche der Halterung 96 sind Zähne 99 vorgesehen, die axial zu den Zähnen 56 des Antriebsrin-■ ges 52 fluchten und mit diesen in Eingriff zu bringen sind. Der Kugelträgerring 88 weist in seinem Ringabschnitt 90 und Flansch 92 Ausnehmungen 100,102,104,106 und 108 mit Teilkugelform auf, die mit den Ausnehmungen 58, 60, 62, 64 bzw. 66 des Antriebsringes fluchten. Die Ausnehmungen umfassen ebenfalls komplementäre Ausnehmungen 100a, 102a, 104a, ;i€a und 108a in Teiikugeiform, die in der Fianschhaiteru".g 96 vorgesehen sind und mit den Ausnehmungen 100—108 axial und radial fluchten. Kugeln 100ό, 1026, 1046, 1066 und 1086 werden an der Flanschhalterung 96 angebracht, indem sie zuer-'t in die Ausnehmungen 100—108 eingesetzt werden. Danach werden die Kugeln in den komplementären Ausnehmungen 100a—108a angeordnet und der Ring 88 an der Halterung 96 befestigt, so daß die Kugeln an der Halterung % gehalten werden, in der Halterung % ist eine ringförmige Aussparung 110 vorgesehen, in welcher die Außenkränze 112 und 114 von Lagern 116 bzw. 118 in Preßpassung eingesetzt und durch einen Verriegelungsring 120 gehalten werden. Die Innenkränze 122 und 124 sind in die Aussparung 84 in Preßpassur.g eingesetzt liegen an dem Zwischenring 82 an und werden durch einen Verriegelungsring 12C gehalten. In der Flanschhalterung 96 ist eine ringförmige Aussparung 128 vorgesehen, an der eine Antriebsscheibe für deren Antrieb angebracht werden kann.A ball carrier ring 88 is formed by a flat, radially arranged ring portion 90, which on its outer edge in a right-angled, ring-shaped outer flange 92 ends Recess 94, which is provided in an annular flange holder 96, is fastened by means of bolts 98. on the inner surface of the bracket 96 teeth 99 are provided which are axially to the teeth 56 of the drive ring ■ ges 52 are aligned and are to be brought into engagement with them. The ball carrier ring 88 has in its ring section 90 and flange 92 recesses 100,102,104,106 and 108 with part spherical shape, which are aligned with the recesses 58, 60, 62, 64 and 66 of the drive ring. the Recesses also include complementary recesses 100a, 102a, 104a,; i € a and 108a in Partial form provided in the Fianschhaiteru ".g 96 and are aligned axially and radially with the recesses 100-108. Balls 100ό, 1026, 1046, 1066 and 1086 are attached to flange mount 96 by first inserting them into recesses 100-108 will. Then the balls are arranged in the complementary recesses 100a-108a and the Ring 88 attached to bracket 96 so that the balls are held on bracket% in the bracket An annular recess 110 is provided in which the outer rims 112 and 114 of bearings 116 and 118 are press fit and held by a locking ring 120. The inner wreaths 122 and 124 are in the recess 84 in Preßpassur.g inserted lie against the intermediate ring 82 and are held by a locking ring 12C. In the flange bracket 96 an annular recess 128 is provided on which a drive pulley for whose drive can be attached.

Die Nabe 36 ist auf die Welle eines nicht gezeigten Mo.ors gekeilt, durch den der Antriebsring 52 gedreht wird. Fluid unter Druck wird in den Einlaß 42 eingeführt, so daß der Zylinder 10 und damit der Antriebsring 52 axial bewegt werden, wenn dieser sich dreht, so daß die Ausnehmungen 58—66 ihre Einriickstellung mit den Kugeln 1006-1086 suchen. In der Einrückstellung der Ausnehmungen mit den Kugeln treten die Zähne 56 des Antriebsringes mit den Zähnen 99 der Halterung 96 in Eingriff, so daß der Flansch gedreht wird. Ein Drehmoment wird nicht erzeugt, bis das vollständige Einrücken der Kugeln und Zähne vorliegt; wenn das Einrücken einmal erfclgt ist, wird das gesamte D'ehrroment durch den Zahneingriff und nicht durch die Kugeln aufgenommen. Alle fünf Kugeln sind entweder eingerückt oder nicht eingerückt; wenn kein Einrücken vorliegt, ist ein ebener Träger für den Antriebsring vorgesehen. Bei dieser Positionierung der Kugeln befinden sich immer drei Kugeln in einem die Achse der Kupplung enthaltenden Dreieck, wobei eine Berührung von Abschnitten zwischen den Ausnehmungen längs der Bahn vorliegt, die den Antriebsring vor dem Einrücken der Zähne 56 mit den Zähnen 99 trägt, so daß die Drehmomentübertragung während der Bewegung der Kugeln vernachlässigbar ist.The hub 36 is keyed onto the shaft of a motor, not shown, by which the drive ring 52 rotates will. Fluid under pressure is introduced into the inlet 42 so that the cylinder 10 and hence the drive ring 52 are moved axially as it rotates so that the recesses 58-66 their engagement with the Find balls 1006-1086. In the indentation of the The teeth 56 of the drive ring with the teeth 99 of the bracket 96 enter recesses with the balls Engagement so that the flange is rotated. A torque is not generated until the full one There is engagement of the balls and teeth; once the indentation is done, the entire The torque is absorbed by the meshing of the teeth and not by the balls. All five balls are either indented or not indented; if not When there is engagement, a planar support is provided for the drive ring. With this positioning of the Balls there are always three balls in a triangle containing the axis of the coupling, with one There is contact of portions between the recesses along the path which the drive ring in front of the engagement of teeth 56 with teeth 99 contributes so that torque is transmitted during movement of the balls is negligible.

Es werden jetzt Einzelheiten des Antriebsringes und des Kugelträgers beschrieben. Die Ausnehmungen 58, 60. 62. 64 und 66 lieeen auf den Winkelstellunßen +Details of the drive ring and ball carrier will now be described. The recesses 58, 60, 62, 64 and 66 lie on the angled positions +

oder -10", solange die Kugeln sich nicht über die 20" -Enveioppe um den Kompakt-Winkel, d.h. K) .mi jeder Seite, hinaus erstrecken. Die Ausnehmungen sind in der folgenden Weise angeordnet: Wenn die Ausnehmung 58 bei 0° liegt und voreilt, ist die Ausnehmung 60 auf einem Kreis von der Ausnehmung 58 auf 170". die Ausnehmung 62 von der Ausnehmung 58 um 190" und die Ausnehmung 64 von der Ausnehmung .58 um 4C entfernt, während sich die Ausnehmung <>6 bei 250° auf dem Kreis befindet; die Verhältnisgrade sind in den F i g. 5 und 10 im einzelnen dargestellt. Die Stellung der Kugeln in dem Kugcltriiger ist identisch.or -10 ", as long as the balls do not move over the 20" envelopes around the compact angle, i.e. K) .mi each side, extend out. The recesses are arranged in the following way: When the Recess 58 is at 0 ° and leads, the recess 60 is on a circle from the recess 58 to 170 ". The recess 62 from the recess 58 by 190" and the recess 64 from the Recess .58 removed by 4C while the Recess <> 6 is located at 250 ° on the circle; the ratios are shown in FIGS. 5 and 10 in detail shown. The position of the balls in the ball door is equal.

Es hat sich herausgestellt, daß die Kupplung nur hei einer ein/igen Stellung richtig arbeitet und zur Erzielung eines minimalen Volumens mindestens fünf Kugeln, die auf dem gleichen Radius liegen, erforderlich Mnd. P!s wurde ebenfalls gefunden, daß beispielsweise drei Kugeln die eine Ebene um die Mittelachse beschreiben und in konzentrischen, jedoch verschiedenen Kreisbahnen liegen, nicht die Lösung für minimales Volumen in radialer Richtung darstellen, obgleich die beiden Kupplungshälften /ti allen Zeiten richtig gelagert sein können. |edoch erfordert eine solche Ausführungsform große Kugeln und Kreisbahnen mit relativ großem Radius, um den Eingriff des Antriebsringes und des Kugelträgerringes /u erhalten, wodurch die Kompaktheit verlorengeht.It has been found that the clutch is only hot a single position works properly and at least five to achieve minimal volume Balls on the same radius are required Mnd. P! S has also been found that for example three spheres that describe a plane around the central axis and in concentric, but different Circular paths are not the solution for minimum volume in the radial direction, although the both coupling halves / ti can be correctly stored at all times. | however, requires one Embodiment large balls and circular paths with a relatively large radius to engage the drive ring and the ball support ring / u, whereby the compactness is lost.

Be: der minimalen Anzahl von fünf Kugeln, die auf dem gleichen Radius liegen, wurde weiterhin gefunden, daß drei minimale Raumbeziehungen eingehalten werden müssen:Be: the minimum number of five balls that are on lie on the same radius, it was further found, that three minimal spatial relationships are observed Need to become:

(1) Die minimalen Winkelanordnungen der Kugeln für eine in radialer Richtung kompakte Einheit, die auf dem mininalen Kreisbahnradius arbeiten, lauten 0. if) . 170 . 190 und 250". wie es oben vorausgesetzt worden und in Fi g. 10 dargestellt ist.(1) The minimum angular arrangements of the balls for a compact unit in the radial direction, which work on the minimum circular path radius, are 0. if) . 170 190 and 250 ". As has been assumed above and shown in FIG. 10.

(2) der minimale Zahnabstand für eine Kugel mit einem gegebenen Radius rund einer Zahnform mit einem Basiswinkel feist durch(2) the minimum tooth spacing for a sphere with a given radius around a tooth shape with a base angle through

rt\ -sin (90" - b)) rt \ -sin (90 "- b))

gegeben (s. F i g. 11). undgiven (see Fig. 11). and

(3) der Hohlraumwinkel c liegt zwischen dem Basiswinkel b und 90'. d. h.. es gilt b < c< 90. wie es in Fig. 12 veranschaulicht ist.(3) the cavity angle c is between the base angle b and 90 '. ie. b <c < 90 applies, as is illustrated in FIG.

Es wurde gefunden, daß fünf Kugein die optimale Abstützung gewährleisten, wenn sie richtig im Abstand angeordnet sind. Der Abstand der fünf Kugeln ist eine Funktion des Radius der Kreisbahn der Kugeln und des Durchmessers der Kugeln. Der optimale Winkel wird zuerst festgelegt, indem die Kugeln auf dem Arbeitsradius angeordnet werden. Wenn diese optimalen Winkel bestimmt sind, werden diese Winkel für alle Radien, die größer als der Kompakt-Radius sind, benutzt. Diese Funktion für eine in radialer Richtung kompakte Einheit mit fünf Kugeln wird in der folgenden Weise mit Bezug auf F i g. 9 bestimmt.It has been found that five balls are optimal Provide support when properly spaced. The distance between the five balls is one Function of the radius of the circular path of the balls and the diameter of the balls. The optimal angle will be first set by placing the balls on the working radius. When this optimal angle are determined, these angles are for all radii that larger than the compact radius are used. This function for a unit that is compact in the radial direction with five balls is described in the following manner with reference to FIG. 9 determined.

(1) Es wird eine Kugel bei dem Bezugspunkt 0 angeordnet;(1) A sphere is placed at the reference point 0;

(2) es werden die beiden nächsten Kugeln 2 und .3 in Berührung miteinander bei 180 ± (/ angeordnet, wobei(2) the next two balls 2 and .3 are placed in contact with each other at 180 ± (/, whereby

ist;is;

(!) die vierte Kugel wird so angeordnet, daß die /weite und dritte Kugel zwischen der ersten und vierten Ausnehmung liegen, was 4t/für Ausnehmungen mit vollem Durchmesser erfordert;(!) the fourth ball is arranged so that the / widens and third ball lie between the first and fourth recess, what 4t / for recesses with full diameter required;

(4) in gleicher Weise müssen die erste und vierte Kugel zwischen der dritten und fünften Ausnehmung liegen, was einen Winkel von öc/erfordert;(4) In the same way, the first and fourth ball must be between the third and fifth recess lie, which requires an angle of öc /;

(5) der 90' -Winkel wird nicht als mögliche Stellung für die fünfte Kugel angesehen, da d klein ist und eine •,rhlechte Abstützung aufgrund der angenäherten Symmetrie daraus folgen würde, was vollständig vermieden wird, indem die Positionierung der fünften Kugel innerhalb von 2d außerhalb von der 90"-Stellung nicht zugelassen wird; dadurch kann die fünfte Kugel in einem Winkel cliegen;und(5) the 90 'angle is not considered to be a possible position for the fifth ball, since d is small and due to the approximate symmetry it would result in right-wing support, which is completely avoided by positioning the fifth ball within 2d is not allowed outside of the 90 "position; this allows the fifth ball to lie at an angle; and

(6) es gilt nach F i g. 9: 9d + e = 90". wobei für eine in radialer Richtung kompakte gewünschte Einheit e mit 0' festgesetzt wird; infolgedessen gilt 9d — 90^; oder d + 10". Die Winkelstellung der Kugeln ergibt sich dann direkt, wie es in F i g. 10 dargestellt ist.(6) it applies according to fig. 9: 9d + e = 90 ". Where, for a desired unit that is compact in the radial direction, e is set to 0 '; as a result, 9d - 90 ^; or d + 10" applies. The angular position of the balls is then obtained directly, as shown in FIG. 10 is shown.

Der minimale Radius für die Kreisbahn beträgtThe minimum radius for the circular path is

r ...„r ... " rr

R - - —- 10°
sin R - - - 10 °
sin

0.17360.1736

Der minimale Zahnabstand, der in Fig. 1 mit »Λ« bezeichne' ist. ist der Abstand zwischen den Antriebszähnen, während die Kupplung nach der Einrückstellung sucht, und ist eine Funktion der Kugelgröße und der Zahnform. Die Formel für den Zahnabstand lautetThe minimum tooth spacing, which in Fig. 1 with »Λ« denote 'is. is the distance between the drive teeth while the clutch is in engagement is a function of the ball size and the tooth shape. The formula for the tooth spacing is

r(\ -sin (90= -b)) r (\ -sin (90 = -b))

mit r = Kugelradiuswith r = spherical radius

und b = Basiswinkel der Zahnform.and b = base angle of the tooth shape.

Hierzu 4 Blatt ZeichnuncenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Coupling with two coupling halves toothed on the face side, one of which is on top of one Annular projections and the other is provided with corresponding recesses, wherein only in one position the projections are aligned over the recesses, while in each other position at least three projections form a triangle containing the coupling axis and come into engagement with areas of the other coupling half between the recesses, characterized in that