DE1130651B - Switchable claw clutch in double design, especially for gear change transmissions - Google Patents
Switchable claw clutch in double design, especially for gear change transmissionsInfo
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Description
Schaltbare Klauenkupplung in Doppelbauart, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare Klauenkupplung in Doppelbauart, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe, bestehend aus zwei gleichachsig drehbar angeordneten Kupplungsklauenkränzen und einer dazwischen angeordneten, axial verschieblichen Schaltmuffe, die wechselweise mit einem der beiden Klauenkränze in Eingriff gebracht werden kann.Switchable dog clutch in double design, especially for gear change transmissions The invention relates to a switchable dog clutch in double design, in particular for gear change gears, consisting of two coaxially rotatable Clutch claw rims and an axially displaceable one arranged between them Shift sleeve that is alternately engaged with one of the two claw rings can be.
Bei bekannten Klauenkupplungen in Doppelbauart ist die zwischen den Kupplungsklauenkränzen axial verschiebliche Schaltmuffe mit zwei axial oder radial gerichteten Klauenkränzen versehen, die beiderseits eines mittleren Muffenteiles, der z.B. in Form einer Querwand ausgebildet ist, angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine verhältnismäßig große Baulänge, die insbesondere dann, wenn mehrere derartige Kupplungen in einem Getriebe verwendet werden, die Baulänge des ganzen Getriebes entsprechend vergrößert.In known claw clutches in double design between the Clutch claw rims axially displaceable shift sleeve with two axially or radially aligned claw rings on both sides of a central socket part, which is in the form of a transverse wall, for example. This results in a relatively large overall length, especially if several such Clutches are used in a transmission, the overall length of the entire transmission enlarged accordingly.
Die Erfindung bezweckt demgegenüber eine Konstruktion, welche sich durch möglichst kurze Bauart auszeichnet unddamit ein raum- und gewichtsparendes Getriebe ermöglicht, und besteht im wesentlichen darin, daß die Schaltmuffe aus einem Ring mit radial nach innen gerichteten speichenförmigen Klauen besteht, die mit einer Welle bzw. einer darauf befestigten Nabe axial verschieblich, in Umfangsrichtung formschlüssig kraftübertragend verbunden sind und wechselweise mit den Klauenkränzen in Eingriff gebracht werden können.The invention aims at a construction which characterized by the shortest possible design and thus a space- and weight-saving Gear allows, and consists essentially in that the shift sleeve from a ring with radially inwardly directed spoke-shaped claws which with a shaft or a hub attached to it, axially displaceable in the circumferential direction are positively connected in a force-transmitting manner and alternately with the claw rims can be engaged.
Die bei den bekannten Kupplungen zwei Klauenkränze der Schaltmuffe voneinander trennende mittlere Querwand ist also bei der Kupplung der Erfindung selbst als Klauenkranz ausgebildet, der mit beiden Klauenkränzen der benachbarten Getriebeteile zusammenwirkt, so daß die bisher notwendige Baulänge (zwei Kupplungsklauenkränze und die dazwischenliegende mittlere Querwand) auf die Länge eines einzigen Klauenkranzes verringert wird.The two claw rings of the shift sleeve in the known clutches separating central transverse wall is therefore in the coupling of the invention even designed as a claw ring, the one with both claw rings of the neighboring one Gear parts interacts so that the previously necessary overall length (two clutch claw rings and the intermediate central transverse wall) to the length of a single claw ring is decreased.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die speichenförmigen Klauen der Schaltmuffe auch dazu verwendet, mit Sperrzähnen an sich bekannter, gegenüber den Klauenkränzen begrenzt verdrehbarer Synchronisierringe zusammenzuwirken. Die Synchronisierringe mit den Riegelzähnen und die damit zusammenwirkenden Abschnitte der speichenförmigen Klauen können gegenüber den vorgenannten Klauenkränzen in bekannter Weise radial versetzt sein, z. B. radial außerhalb der Klauenkränze liegen.In a preferred embodiment of the invention, the spoke-shaped Claws of the shift sleeve also used to oppose with ratchet teeth known per se to interact with the claw rings, which can be rotated to a limited extent. the Synchronizing rings with the locking teeth and the interacting sections the spoke-shaped claws can be compared to the aforementioned claw rings in known Way be radially offset, z. B. lie radially outside of the claw rings.
Die speichenförmigen Klauen, die durch den äußeren Ring zusammengehalten werden, sind in Längsnuten der Nabe axial verschieblich geführt. Zweckmäßig weist die Nabe radiale Stege auf, die im Längsschnitt etwa T-fönnig ausgebildet sind und Führungsleisten für die speichenförmigen Klauen bilden.The spoke-shaped claws held together by the outer ring are guided axially displaceably in longitudinal grooves of the hub. Appropriately points the hub has radial webs which are approximately T-shaped in longitudinal section and Form guide strips for the spoke-shaped claws.
Vorzugsweise sind die speichenfönnigen Klauen so abgeschrägt, daß sie mit den entsprechend abgeschrägten Klauen der Klauenkränze und mit den ebenfalls abgeschrägten Sperrzähnen der Synchronisierringe nach Art eines Keilgetriebes zusammenwirken.Preferably, the spoke-shaped claws are beveled so that them with the appropriately beveled claws of the claw rims and with the ones as well beveled ratchet teeth of the synchronizing rings cooperate in the manner of a wedge gear.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Wechselkupplung nach der Erfindung im Schnitt nach der Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 eine axiale Ansicht der Kupplung, Fig. 3 einen Schnitt durch den einen mit einer Welle verbundenen Klauenkupplungskranz, Fig. 4 einen Schnitt durch eine auf eine Welle aufzusteckende, als Träger für die axial verschiebliche Kupplungsmuffe dienende Nabe, Fig. 5 eine Ansicht dieser Nabe, Fig. 6 einen Synchronisierring mit Sperrzähnen im Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 7, Fig. 7 eine Ansicht des Synchronisierringes, Fig. 8 die axial verschiebliche Klauenkupplungsmuffe im Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 9, Fig. 9 eine Ansicht dieser Muffe, und zwar teils mit eingesetzten speichenförinigen Klauen, teils ohne diese Klauen, Fig. 10 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe bei Mittelstellung der verschieblichen Klauenkupplungsmuffe, Fig. 11 eine Draufsicht auf die Kupplungsteile nach Fig. 10, und zwar in Teilfigur 1 la im Schnitt nach der Linie a-a und in Teilfigur Ilb ün Schnitt nach der Linie b-b in Fig. 10, Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie 12-12 in Fig. 10, Fig. 13, 13 a und 13 b eine Draufsicht wie Fig. 11, 1 la und 11 b, jedoch bei Beginn der Einrückbewegung während des Synchronisiervorganges, Fig. 14 einen senkrechten Schnitt ähnlich Fig. 10, jedoch bei eingerücktet Klauenmuffe, Fig. 15, 15 a und 15 b eine Draufsicht ähnlich Fig. 11, 1 la, 11. b bzw. 13, 13 a, 13 b, jedoch in der Schaltstellung gemäß Fig. 14.An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawings. In detail, Fig. 1 shows an interchangeable coupling according to the invention in section along the line 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 shows an axial view of the coupling, Fig. 3 shows a section through the one claw coupling ring connected to a shaft, Fig. 4 a section through a hub to be slipped onto a shaft and serving as a carrier for the axially displaceable coupling sleeve, FIG. 5 a view of this hub, FIG. 6 a synchronizing ring with ratchet teeth in section along the line 6-6 in FIGS. 7, 7 a view of the synchronizing ring, FIG. 8 the axially displaceable claw coupling sleeve in section along the line 8-8 in FIG. 9, FIG. 9 a view of this sleeve, namely partly with inserted spoke-shaped claws, partly without these claws, FIG. 10 a partial section corresponding to Fig. 1 in an enlarged scale at the center position of the slidable jaw clutch collar, Fig. 11 is a plan view of the coupling parts according to FIG. 10, namely la aa in partial figure 1 in section taken along the line and in Subfigure IIb ün section along the line bb in Fig. 10, Fig. 12 shows a section along the line 12-12 in Fig. 10, Fig. 13, 13 a and 13 b is a plan view like Fig. 11, 1 la and 11 b However, similar at the start of the engaging movement during synchronization, Fig. 14 is a vertical section Fig. 10, but with eingerücktet dog sleeve, Fig. 15, 15 a and 15 1 b a plan view similar to FIG. 11, a, 11 b, or 13, 13 a, 13 b, but in the switching position according to FIG. 14.
In Fig. 1 ist 20 die- treibende Welle eines Zahnräderwechselgetriebes. Auf der Welle ist ein Zahnrad 21 befestigt und das Wellenende ist als Klauenkupplungskranz 22 ausgebildet. Eine getriebene Welle 23 ist in einer Ausnehmung der Welle 20 mittels eines Nadellagers 24 gelagert und trägt undrehbar und unverschieblich eine als Träger für die axial verschieb-Eche Klauenkupplungsmuffe dienende Nabe 25 sowie ein drehbar aufgestecktes Zahnrad 26, welches mit einem zweiten Klauenkupplungskranz 27 aus einem Stück besteht. Dieser Kranz 27 ist wechselweise zum Klauenkupplungskranz 22 mit der Nabe 25 kuppelbar. Die Zahnräder 21 und 26 stehen mit Zahnrädern einer Getriebewelle in bekannter, in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise im Eingriff.In Fig. 1 , 20 is the driving shaft of a gear change transmission. A gear 21 is attached to the shaft and the shaft end is designed as a claw clutch ring 22. A driven shaft 23 is mounted in a recess of the shaft 20 by means of a needle bearing 24 and non-rotatably and immovably carries a hub 25 serving as a carrier for the axially displaceable claw coupling sleeve, as well as a rotatably attached gear wheel 26, which is made of one piece with a second claw coupling ring 27 consists. This ring 27 can alternately be coupled to the claw coupling ring 22 with the hub 25 . The gears 21 and 26 mesh with gears of a transmission shaft in a known manner, which is not shown in detail in the drawing.
Die Nabe 25 ist, wie insbesondere aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, am Umfang mit axialen Nuten 28 versehen. Die zwischen den Schlitzen radial vorspringenden Teile 29 haben insgesamt etwa 1-förmigen Querschnitt und bilden durch die Längsnuten 28 getrennte axiale Führungsleisten 30 sowie ebenfalls durch die Längsnuten getrennte axiale Führungsleisten 31, die durch Stege 32 mit der Nabe verbunden sind. Die äußeren Führungsleisten 31 sind axial nach beiden Seiten verlängert und an ihren Enden 33, 34 innen abgesetzt.As can be seen in particular from FIGS. 4 and 5 , the hub 25 is provided with axial grooves 28 on the circumference. The parts 29 projecting radially between the slots have a total of approximately 1-shaped cross-section and form axial guide strips 30 separated by the longitudinal grooves 28 and also axial guide strips 31 separated by the longitudinal grooves, which are connected to the hub by webs 32. The outer guide strips 31 are extended axially on both sides and are offset on the inside at their ends 33, 34.
In die derart ausgebildete Nabe 25 ist die axial verschiebliche, in Fig. 8 und 9 im einzelnen dargestellte Klauenmuffe 35 eingesetzt. Sie besteht aus einem Ring 36 mit inneren Warzen 37, deren Breite in Umfangsrichtung mit der Breite der Nuten 28 der Nabe '25 zwischen den Führungsleisten 31 übereinstimmt. In Bohrungen 38 der Warzen 37 sind speichenförmige Klauen 39 mittels zylindrischer Zapfen 40 eingesetzt. Die radial inneren Enden der Klauen weisen rechteckigen Querschnitt 41 auf, während die mittleren Abschnitte 42 der Klauen in Umfangsrichtung beiderseits abgeschrägt sind, wie Fig. 11 b zeigt. Die Enden 41 der speichenförinigen Klauen 39 greifen radial von außen her in die Längsnuten 28 zwischen den Führungsleisten 30 ein und wirken dadurch als Mitnehmer zwischen der Klauenmuffe 35 und der Nabe 25 bzw. der Welle 23. The axially displaceable claw sleeve 35 , shown in detail in FIGS. 8 and 9, is inserted into the hub 25 formed in this way. It consists of a ring 36 with inner lugs 37, the width of which in the circumferential direction corresponds to the width of the grooves 28 of the hub 25 between the guide strips 31. Spoke- shaped claws 39 are inserted into bores 38 of the projections 37 by means of cylindrical pins 40. The radially inner ends of the claws have a rectangular cross section 41, while the central sections 42 of the claws are beveled on both sides in the circumferential direction, as FIG. 11 b shows. The ends 41 of the spoke-shaped claws 39 engage radially from the outside into the longitudinal grooves 28 between the guide strips 30 and thereby act as drivers between the claw sleeve 35 and the hub 25 or the shaft 23.
Das Verschieben der Kupplungsmuffe 35 erfolgt durch eine Schaltgabel 43, welche z. B. mittels eines Schalthebels auf der im Getriebegehäuse gelagerten Führungsstange 44 verschieblich ist. Die Schaltstellungen der Schaltgabel können durch Rasten 45 fixiert sein.The coupling sleeve 35 is moved by a shift fork 43 which, for. B. is displaceable by means of a shift lever on the guide rod 44 mounted in the transmission housing. The shift positions of the shift fork can be fixed by catches 45.
Zum Synchronisieren dienen die Synchronisierringe 46, 47, welche im einzelnen in Fig. 6 und 7 dargestellt sind und innere Konusflächen 48 aufweisen, die mit entsprechendeii Konusflächen 49 der Klauenkränze'22 bzw. 27 reibschlüssig zusammenwirken. Durch Schlitze 50 in den der mittleren Symmetriequerebene der Wechselkupplung zugewandten Seiten der Synchronisierringe werden axiale Sperrzähne 51, 52 gebildet. Diese Zähne sind beidseitig mit Keilflächen 53, 54 versehen, welche mit den Keilflächen 42 der Klauen 39 zusammenwirken. Die Synchronisierringe weisen ferner einzelne radiale Zähne 55 auf., welche in die Lücken zwischen den axialen Vorsprüngen 33 (bzw. 34) der Führungsleisten 31 der Nabe 25 so eingreifen, daß sie gegenüber den Vorsprüngen 33 ein gewisses Spiel e beiderseits in Umfangsrichtung aufweisen (Fig. 11). The synchronizing rings 46, 47, which are shown in detail in FIGS. 6 and 7 and have inner conical surfaces 48 which cooperate with corresponding conical surfaces 49 of the claw rims 22 and 27, serve for synchronization. Axial locking teeth 51, 52 are formed by slots 50 in the sides of the synchronizing rings facing the central transverse plane of symmetry of the interchangeable clutch. These teeth are provided on both sides with wedge surfaces 53, 54 which interact with the wedge surfaces 42 of the claws 39 . The synchronizing rings also have individual radial teeth 55 , which engage in the gaps between the axial projections 33 (or 34) of the guide strips 31 of the hub 25 so that they have a certain play e on both sides in the circumferential direction compared to the projections 33 (Fig . 11).
Der Synchronisierring 46 ist in bekannter Weise mit der axial verschieblichen Klauenmuffe 35 durch Blattfedem 56 gekuppelt, welche durch einen nach innen gebogenen Abschnitt 57 mit dem Ring 36 verrastet sind und mit ihren Enden in Nuten 58, 59 der Synchronisierringe 46, 47 eingreifen.The synchronizing ring 46 is coupled in a known manner to the axially displaceable claw sleeve 35 by leaf springs 56 , which are locked to the ring 36 by an inwardly bent section 57 and engage with their ends in grooves 58, 59 of the synchronizing rings 46, 47.
Wie beim Einrücken der Kupplungsmuffe der Synchronisierring mitgenommen und durch das auftretende Reibungsmoment so verdreht wird, daß die Sperrzähne in Sperrstellung gelangen und ein weiteres Einrücken der Muffe verhindern, bis Gleichlauf herrscht zwischen den betreffenden Kupplungsklauen, ist von Klauenkupplungen mit Sperrsynchronisation allgemein bekannt.As when the coupling sleeve is engaged, the synchronizing ring is carried along and is rotated by the frictional torque occurring so that the ratchet teeth in Get locked position and prevent further engagement of the sleeve until synchronism prevails between the coupling claws in question, is of claw couplings with Lock synchronization is well known.
Für die Kupplung nach der Erfindung sind die einander folgenden Betriebszustände den Fig. 10 bis 15 zu entnehmen.For the clutch according to the invention, the following operating states are shown in FIGS. 10 to 15 .
Soll beispielsweise die Welle 23 mit der Welle 20 aekuppelt werden, so wird mittels der Schaltgabel 43 die Muffe 35, bestehend aus dem Ring 36 mit den Klauen 39, nach links verschoben. Sie nimmt über die Federn 56 den Synchronisierring 46 mit, wodurch die Konusfläche 48 mit der Konusfläche 49 des Klauenkranzes 22 in Reibungsschluß gelangt. Dreht sich die Welle 20 relativ zur Welle 23 in Pfellrichtungx (Fig. 11), so verdreht sie den Synchronisierring 46 in dieser Richtung, bis die Zähne 55 die Vorsprünge 33 der Führungsleiste 31 berühren. Bei weiterem Verschieben der Klauen 3,9 legen sich die Schrägflächen 42 gegen die Schrägflächen 53 der Zähne 51 des Synchronisierringes 46 an, welcher von dem Drehmoment der Welle 20 in Drehrichtung x mitgenommen wird. Ein weiteres axiales Verschieben der Klauen 39 nach links wird also verhindert. Diese Stellung ist in Fig. 13 dargestellt.If, for example, the shaft 23 is to be coupled to the shaft 20, the sleeve 35, consisting of the ring 36 with the claws 39, is shifted to the left by means of the shift fork 43. It takes the synchronizing ring 46 with it via the springs 56 , as a result of which the conical surface 48 comes into frictional engagement with the conical surface 49 of the claw ring 22. If the shaft 20 rotates relative to the shaft 23 in arrow direction x (FIG. 11), it rotates the synchronizing ring 46 in this direction until the teeth 55 touch the projections 33 of the guide strip 31. When the claws 3 , 9 are moved further, the inclined surfaces 42 rest against the inclined surfaces 53 of the teeth 51 of the synchronizing ring 46, which is carried along by the torque of the shaft 20 in the direction of rotation x. A further axial displacement of the claws 39 to the left is thus prevented. This position is shown in Fig. 13.
Sobald gleiche Drehzahl zwischen der Welle 20 und der Welle'23 herrscht, wobei das in Drehrichtungx wirkende Drehmoment am Synchronisierring 46 zu Null wird, können durch Weiterbewegen der Schaltgabel 43 die Klauen 39 der Kupplungsmuffe 35 in axialer Richtung weiter verschoben werden, indem die Federn 56 aus ihrem Rasteingriff mit dem Ring 36 heraustreten und der Synchronisierring46 mittels der als Keilgetriebe wirkenden Schrägflächen 42, 53 in der dem Pfeil x entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, so daß die Klauen 39 in die Lücken 50 zwischen den Klauen 51 des Synchronisierringes 46 eintreten können. Infolge der an den Klauen 60 vorgesehenen Schrägflächen 62, 63, treten die Klauen 39 auch mit den Klauen 60 des Klauenkranzes 22 in Eingriff, indem dieser erforderlichenfalls in Umfangsrichtung verdreht wird, bis die eingerückte Stellung der Klauenkupplung gemäß Fig. 14 und 15 erreicht ist.As soon as the same speed between the shaft 20 and the shaft'23 prevails, whereby the torque acting in the direction of rotation x on the synchronizing ring 46 becomes zero, the claws 39 of the coupling sleeve 35 can be moved further in the axial direction by moving the shift fork 43 further by pulling the springs 56 step out of their locking engagement with the ring 36 and the synchronizing ring46 is rotated by means of the inclined surfaces 42, 53 acting as a wedge gear in the direction of rotation opposite to the arrow x, so that the claws 39 can enter the gaps 50 between the claws 51 of the synchronizing ring 46. As a result of the inclined surfaces 62, 63 provided on the claws 60 , the claws 39 also come into engagement with the claws 60 of the claw ring 22 by rotating it in the circumferential direction, if necessary, until the engaged position of the claw clutch according to FIGS. 14 and 15 is reached.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DED17649A DE1130651B (en) | 1954-04-27 | 1954-04-27 | Switchable claw clutch in double design, especially for gear change transmissions |
Applications Claiming Priority (1)
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| DED17649A DE1130651B (en) | 1954-04-27 | 1954-04-27 | Switchable claw clutch in double design, especially for gear change transmissions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1130651B true DE1130651B (en) | 1962-05-30 |
Family
ID=7035751
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1130651B (en) |
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