DE2853970B1

DE2853970B1 - Formschluessig arbeitende Kupplung

Info

Publication number: DE2853970B1
Application number: DE19782853970
Authority: DE
Inventors: Armin Pieroth; Artur Pieroth; Otto Pieroth; Udo Pieroth
Original assignee: PIEROTH OTTO 6530 BINGEN
Current assignee: PIEROTH OTTO 6530 BINGEN
Priority date: 1978-12-14
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2853970C2

Description

Durch die konischen Wände 13 der Näpfchen 9 drängen die Schaltkugeln 10, 11 bei Belastung nach außen. Jeder Schaltkugel 10, 11 die in entsprechenden Bohrungen 12 der Abtriebshülse 3 geführt sind, ist eine Steuerrolle 40, 41 zugeordnet. Jede Steuerrolle 40, 41 befindet sich in einer rechteckförmigen Führungsnut 42 der auf der Abtriebshülse 3 verschiebbaren Schalthülse 17. Die Breite dieser Führungsnut 42 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Schaltkugeln 10, 11 ausgeführt.
Die Steuerrollen 40, 41, deren Längsachse 43 rechtwinklig zu der Längsachse 37 der Antriebswelle 1 verläuft, sorgen dafür, daß beim Betätigen der Kupplung zwischen den Schaltelementen bei Linienberührung nur rollende Reibung auftritt.
Mittig in der Peripherie jeder Steuerrolle 40, 41 ist eine konkave Nut 44 eingelassen, deren Krümmungsradius dem Radius der Schaltkugel 10, 11 entspricht.
Hierbei ist die Breite des Einstiches der Nut 44 der Steuerrolle 40, 41 so gewählt, daß die an den Berührungslinien zwischen Schaltkugel 10, 11 und Steuerrolle 40, 41 auftretende Flächenpressung die gleiche Werkstoffausnutzung wie diejenige zwischen der Steuerrolle 40, 41 und dem Boden 45 der Führungsnut 42 in der Schalthülse 17 ergibt. Innerhalb der Schalthülse 17 ist jeder Steuerrolle 40, 41 ein einstellbarer Anschlag 26, 27 zugeordnet, der in dem entsprechenden Ende einer durch die Abtriebshülse 3 hindurchgehenden, als gerade Welle ausgebildeten Halterung 30 befestigt ist. Die Anschläge 26, 27 sind als Madenschrauben ausgebildet und in ihrer Endstellung durch einen Metallkleberfixiert. An den den Anschlägen 26, 27 gegenüberliegenden Ende ist die Schalthülse 17 mittels eines Deckels 19 verschlossen.

Claims

Patentansprüche: 1. Formschlüssig arbeitende Kupplung mit einer auf der Antriebswelle gelagerten Abtriebshülse und mindestens einer Schaltkugel, die mittels einer auf der Abtriebshülse axial verschiebbaren Schalthülse durch eine Bohrung in der Abtriebshülse in eine entsprechende Ausnehmung der Antriebshülse einrückbar ist, wobei die Schaltkugel so angeordnet ist, daß sie zu Beginn des Schaltvorganges in einer Ebene liegt, die etwa senkrecht zur Achse der Antriebswelle 1 ist und in der sich auch eine Steuerkugel befindet, wobei ferner diese Lage der Steuerkugel durch einen Anschlag, einen Deckel und die Schalthülse festliegt, nach Patent 27 10923, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkugel durch eine Steuerrolle (40, 41) ersetzt ist, deren Längsachse (43) rechtwinklig zu der Längsachse (37) der Antriebswelle (1) verläuft.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der in der Schalthülse (17) für die Steuerrolle (40, 41) vorgesehene Führungsnut (42) geringfügig kleiner als der Durchmesser der Schaltkugel (10, 11) ausgeführt ist.
3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittig in der Peripherie der Steuerrolle (40, 41) eine konkave Nut (44) eingelassen ist, deren Krümmungsradius dem Radius der Schaltkugel (10, 11) entspricht.
4. Kupplung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Einstiches der Nut (44) der Steuerrolle (40, 41) derart gewählt ist, daß die an den Berührungslinien zwischen Schaltkugel (10, 11) und Steuerrolle (40, 41) auftretende Flächenpressung die gleiche Werkstoffausnutzung wie diejenige zwischen der Steuerrolle (40, 41) und dem Boden (45) der Führungsnut (42) in der Schalthülse (17) ergibt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine formschlüssig arbeitende Kupplung mit einer auf der Antriebswelle gelagerten Abtriebshülse und mindestens einer Schaltkugel, die mittels einer auf der Abtriebshülse axial verschiebbaren Schalthülse durch eine Bohrung in der Abtriebshülse in eine entsprechende Ausnehmung der Antriebswelle einrückbar ist, nach Patent 27 10 923.

Nach der (45) Lehre des Hauptpatentes ist die Schaltkugel so angeordnet, daß sie zu Beginn des Schaltvorganges in einer Ebene liegt, die etwa senkrecht zur Achse der Antriebswelle ist, und in der sich auch eine Steuerkugel befindet, wobei diese Lage der Steuerkugel durch einen Anschlag, einen Deckel und die Schalthülse festliegt. Der grundsätzliche Vorteil der Kupplung nach dem Hauptpatent besteht darin, daß durch die Anordnung von Steuerkugeln zum Betätigen der Schaltkugeln fast eine reine Rollreibung zwischen diesen beiden Bauelementen gegeben ist, die niedrige Schaltkräfte zur Folge hat. Hierbei ist jedoch die Belastbarkeit der Kupplung aufgrund der zwischen den Steuerkugeln und den Schaltkugeln auftretenden Punktberührung begrenzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Kupplung nach dem Patent 27 10 923 die Flächenpressung zwischen den Schalt- und Steuerelementen herabzusetzen.

In Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Steuerkugel durch eine Steuerrolle zu ersetzen, deren Längsachse rechtwinklig zu der Längsachse der Antriebswelle verläuft.

Um ein Einfallen der Schaltkugel in die Führungsnut für die Steuerrolle innerhalb der Schalthülse zu verhindern, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Breite der in der Schalthülse für die Steuerrolle vorgesehenen Führungsnut geringfügig kleiner als der Durchmesser der Schaltkugel ausgeführt In Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ist zur Erzielung einer optimalen Linienberührung zwischen der Schaltkugel und der Steuerrolle mittig in der Peripherie der Steuerrolle eine konkave Nut eingelassen, deren Krümmungsradius dem Radius der Schaltkugel entspricht.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung der Kupplung ist die Breite des Einstiches der Nut der Steuerrolle derart gewählt, daß die an den Berührungslinien zwischen Schaltkugel und Steuerrolle auftretende Flächenpressung die gleiche Werkstoffausnutzung wie diejenige zwischen der Steuerrolle und dem Boden der Führungsnut in der Schalthülse ergibt.

Der mit der Erfindung erzielte wesentliche Vorteil besteht darin, daß durch die Anordnung von Steuerrollen zum Betätigen der Schaltkugeln eine Linienberührung zwischen diesen beiden Bauteilen gegeben ist, die die Flächenpressung zwischen diesen beiden Bauelementen verbessert und damit die Belastbarkeit der Kupplung erhöht. Die Linienberührung zwischen der Schaltkugel und der Steuerrolle kann nämlich eine wesentliche höhere Last als die bisher bekannte Punktberührung zwischen Schaltkugel und Steuerkugel aufnehmen. Darüber hinaus ist nunmehr nicht mehr erforderlich, die Führungsnut in der Schalthülse omegaförmig auszubilden, was herstellungsmäßig etwas aufwendig ist, sondern sie besitzt eine für die Herstellung einfache rechtwinklige Form, wodurch sich zwangsläufig auch die Gestalt der Halterung für den Anschlag insofern vereinfacht hat, als die Halterung lediglich als gerade Welle ausgebildet ist.

Die Kupplung nach der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Kupplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei im oberen Teil die Kupplung im eingerückten und im unteren Teil die Kupplung im ausgerückten Zustand dargestellt ist, F i g. 2 eine Teilansicht des Schnittes gemäß der Linie l-IderFig. 1 und Fig. 3 eine perspektivische Einzeldarstellung der Steuerrolle der Kupplung nach F i g. 2.

Auf der Antriebswelle 1 ist drehbeweglich die Abtriebshülse 3 gelagert, die auf der Antriebswelle 1 axial zentriert ist. In den vorderen Bereich der Antriebswelle 1 sind zwei sich gegenüberliegende konische Näpfchen 9 eingelassen, in die jeweils eine Schaltkugel 10, 11 einrückbar ist, um die Antriebswelle 1 mit der Abtriebshülse 3 formschlüssig zu verbinden.