DE1137909B

DE1137909B - Tooth coupling

Info

Publication number: DE1137909B
Application number: DER26858A
Authority: DE
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1958-12-31
Filing date: 1959-12-04
Publication date: 1962-10-11
Also published as: OA01310A; BE585127A; ES254115A1; CH360292A; GB935076A; FR1220115A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnkupplung, besteht aus zwei Zahnkränzen mit Außen- bzw. Innenverzahnungen und einer auf dem einen Zahnkranz axial verschieblichen, mit dem zweiten Zahnkranz in und außer Eingriff zu bringenden Kupplungsmuffe mit Innen- bzw. Außenverzahnung, insbesondere für Zahnräderwechselgetriebe mit synchronisierten Zahnkupplungen. The invention relates to a tooth coupling, consists of two ring gears with external and internal teeth and one on the one ring gear axially displaceable, with the second ring gear in and coupling sleeve to be disengaged with internal or external teeth, in particular for Gear change transmission with synchronized tooth clutches.

Bei einer bekannten Zahnkupplung hat man versucht, ein ungewolltes Auskuppeln, das sogenannte Springen, zu vermeiden, indem man die Zähne des Zahnkranzes, auf dem die Schaltmuffe verschieblich geführt ist, an geeigneter Stelle mit einem Anschlag in Form einer Verdickung der Zähne versehen hat. Ist die Kupplungsmuffe in den zweiten Kupplungszahnkranz eingerückt, so stützen sich die Stirnseiten ihrer Zähne an den Anschlägen ab, so daß ein ungewolltes Ausrücken der Kupplungsmuffe unter Last unmöglich ist. Die Verdickung der Zähne erfordert jedoch eine mehrmalige Bearbeitung des Zahnkranzes. Diese bekannte Kupplung ist deshalb teuer in der Herstellung.In a known tooth clutch, attempts have been made to prevent an unintentional disengagement, the so-called Avoid jumping by touching the teeth of the ring gear on which the shift sleeve slides is performed, has provided at a suitable point with a stop in the form of a thickening of the teeth. If the coupling sleeve is engaged in the second coupling ring gear, the end faces are supported their teeth on the stops, so that an unintentional disengagement of the coupling sleeve under load is impossible. The thickening of the teeth, however, requires the tooth ring to be machined several times. This known coupling is therefore expensive to manufacture.

Bei einer anderen bekannten Zahnkupplung hat man sowohl in der Verzahnung der Kupplungsmuffe als auch in dem einen Kupplungszahnkranz eine Ringnut vorgesehen. Diese Nut ist für die Bearbeitung erforderlich, weil die Innenverzahnung der Kupplungsmuffe und die-Außenverzahnung des Zahnkranzes diesseits und jenseits der Nut verschieden dicke Zähne aufweisen. Im eingerückten Zustand der Kupplung liegt jeweils ein dünner Zahn in einer weiten Zahnlücke, so daß sich die beiden Zähnkränze um einen kleinen Drehwinkel gegeneinander verdrehen können. Dadurch wird unter Last ein axiales Verschieben der Kupplungsmuffe verhindert, da die Stirnseiten ihrer dicken Zähne an den Stirnseiten der dicken Kupplungszähne anstoßen. Bei dieser Kupplung erfordern der eine Kupplungszahnkranz und die Innenverzahnung der Schaltmuffe eine mehrmalige Bearbeitung, wodurch die Herstellung dieser Zahnkupplung teuer wird.In another known tooth coupling, one has both the toothing of the coupling sleeve and an annular groove is provided in the one coupling ring gear. This groove is for machining necessary because the internal teeth of the coupling sleeve and the external teeth of the ring gear have teeth of different thicknesses on both sides of the groove. In the engaged state the coupling is a thin tooth in a wide tooth gap, so that the two sprockets Can rotate against each other by a small angle of rotation. This becomes an axial under load Moving the coupling sleeve prevents the front sides of their thick teeth on the front sides of the thick coupling teeth. In this clutch, the require a clutch ring gear and the Internal toothing of the gearshift sleeve requires multiple machining, which results in the production of this tooth coupling becomes expensive.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das ungewollte Auskuppeln einer Zahnkupplung zu vermeiden, aber eine billige Herstellung der Zahnkupplung zu ermöglichen. Dies wird nach der Erfmdug dadurch erreicht, daß in dem Bereich der Verzahnung der Kupplungsmuffe, der bei eingerückter Kupplung mit dem zweiten Zahnkranz im Eingriff steht, eine Ringnut von einer Tiefe, die geringer ist als die Zahneingriffstiefe, und von einer Breite, die größer ist als die Zahnbreite des zweiten Kupplungszahnkranzes, vorhanden ist und daß die Flanken der Zähne de*·The object of the invention is to avoid the unintentional disengagement of a tooth clutch, but to enable cheap manufacture of the tooth coupling. This is done according to the invention achieved that in the area of the toothing of the coupling sleeve, which is with the clutch engaged the second ring gear is in mesh, an annular groove of a depth which is less than the tooth mesh depth, and of a width which is greater than the face width of the second clutch ring gear, is present and that the flanks of the teeth de *

ZahnkupplungTooth coupling

Anmelder:Applicant:

Regie Nationale des Usines Renault,
Billancourt, Seine (Frankreich)Directed by Nationale des Usines Renault,
Billancourt, Seine (France)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,
Göggingen über Augsburg, v.-Eichendorff-Str. 10Representative: Dr.-Ing. E. Liebau, patent attorney,
Göggingen via Augsburg, v.-Eichendorff-Str. 10

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 31. Dezember 1958 (Nr. 783 002)Claimed priority:
France of December 31, 1958 (No. 783 002)

Muffe und der Zähne dieses Zahnkranzes derart ausgebildet sind, daß beim Eingriff der Muffenzähne inSleeve and the teeth of this ring gear are designed such that when engaging the sleeve teeth in

as die Zahnlücken des Kranzes dessen Zähne in Umfangsrichtung um einen kleinen Betrag in die Nut eintauchen. Die Anordnung der ringförmigen Nut hat also zur Folge, daß sich der zweite Zahnkranz in Umfangsrichtung um einen kleinen Betrag gegenüber der Kupplungsmuffe verdrehen kann, so daß ein axiales Verschieben· der Kupplungsmuffe unter Last unmöglich und damit ein ungewolltes Auskuppeln verhindert wird. Die Herstellung der ringförmigen Nut, ζ. B. auf einer Drehbank, ist billig und entspricht den Erfordernissen einer Serienfertigung.as the gaps between the teeth of the ring and its teeth in the circumferential direction Immerse a small amount in the groove. The arrangement of the annular groove has so the consequence that the second ring gear in the circumferential direction by a small amount opposite the coupling sleeve can twist, so that an axial displacement · of the coupling sleeve under load impossible and thus an unintentional disengagement is prevented. Making the ring-shaped Groove, ζ. B. on a lathe, is cheap and meets the requirements of series production.

Die Erfindung sei nun an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnkupplung, wobei sich die Kupplungsmuffe in ausgerückter Stellung befindet,The invention will now be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments. In the drawings shows Fig. 1 is a longitudinal section through a tooth coupling, the coupling sleeve in disengaged Position is,

Fig. 2 einen ähnlichen Längsschnitt, wobei die Kupplungsmuffe im Eingriff ist,2 shows a similar longitudinal section with the coupling sleeve in engagement,

Fig. 3 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab mit einer besonderen Ausbildung der Zähne des Zahnkranzes,Fig. 3 is a cross-section on an enlarged scale with a special design of the teeth of the Ring gear,

Fig. 4 eine Ansicht bzw. einen teilweisen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3,Fig. 4 is a view or a partial section along the line IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 und 6 eine andere Ausführungsform der Zähne des Zahnkranzes und der Kupplungsmuffe.FIGS. 5 and 6 show another embodiment of the teeth of the ring gear and the coupling sleeve.

In Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Zahnkupplung dargestellt, wobei jedoch nur die für die Erfindung wesentlichen Teile gezeigt sind. WeitereIn Fig. 1 and 2, a tooth coupling according to the invention is shown, but only for the Invention essential parts are shown. Further

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zur Kupplung gehörige Teile, z. B. die dem Synchronisieren dienenden Teile, sind nicht dargestellt.parts belonging to the coupling, e.g. B. the parts used for synchronization are not shown.

Mit 1 ist eine Welle bezeichnet, auf die in der üblichen Weise ein Kupplungszahnkranz 2 aufgekeilt ist. Der Zahnkranz 2 trägt die Kupplungsmuffe 3 mit der Innenverzahnung 3'. Zwei Zahnräder 5 eines Wechselgetriebes weisen je einen Kupplungszahnkranz 4 mit Zähnen 4' auf. In diese Zähne 4' kann die Kupplungsmuffe mit den Zähnen 3' durch axiales Verschieben wechselweise in Eingriff gebracht werden. Die dargestellte Kupplung ist also in bekannter Weise als »Doppelkupplung« oder »Wechselkupplung« ausgebildet. Die Schaltmuffe weist eine mittlere Ausrückstellung und beiderseits dieser Mittelstellung je eine Einrückstellung auf. Je nach Einrückung der Muffe in einen der Zahnkränze 4 ist die Welle 1 mit einem der Zahnräder 5 gekuppelt.1 with a shaft is designated, on which a clutch ring gear 2 is keyed in the usual manner is. The ring gear 2 carries the coupling sleeve 3 with the internal teeth 3 '. Two gears 5 one Change gears each have a clutch ring gear 4 with teeth 4 '. In these teeth 4 'can the coupling sleeve can be alternately brought into engagement with the teeth 3 'by axial displacement. The clutch shown is therefore known as a "double clutch" or "interchangeable clutch" educated. The shift sleeve has a middle disengagement position and this middle position on both sides one engagement position each. Depending on the indentation of the sleeve in one of the ring gears 4 is the Shaft 1 is coupled to one of the gears 5.

Erfindungsgemäß weist die Innenverzahnung 3' der Kupplungsmufe 3 in dem Bereich, der bei eingerückter Kupplung mit einem der beiden Zahnkränze 4 im Eingriff steht, eine Ringnut 6 auf. Die Tiefe T dieser Ringnut ist geringer als die Zahneingriffstiefe Z, und die Breitet der Ringnut ist größer als die Zahn- breite B des Kupplungszahnkranzes 4. Die Flanken der Zähne 3' der Kupplungsmuffe 3 und die Zähne 4' des Zahnkranzes 4 sind so ausgebildet, daß beim Eingriff der Muffenzähne 3' in die Zahnlücken des Zahnkranzes 4 dessen Zahne 4' in Umfangsrichtung um einen Betrag e in die Nut 6 eintauchen. Diese Ausbildung ist deutlich in Fig. 3 und 4 zu erkennen. Beim Fehlen der Nut würde der Zahn 4' die in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnete Lage einnehmen. Er würde dabei längs einer Linie durch den Punkte die Flanke des Zahnes 3' der Kupplungsmuffe berühren. Durch die Anordnung der Nut kann sich jedoch der Zahn 4' um einen Betrag e gegenüber der Kupplungsmuffe verdrehen und nimmt dann die in Fig. 3 dargestellte Lage ein. Eine Berührung des Zahnes 4' mit dem Zahn 3' besteht dabei längs einer axialen Linie durch den Punkt D. Die beiden Stirnflächen der Zähne 3' und 4' überdecken sich dabei auf der in Fig. 3 querschraffierten Sperrfläche C-D-C-E. Der Versatz kann einen Bruchteil eines Millimeters betragen, da die Sperrfläche bei jedem Zahn auftritt und sich die Sperrwirkungen summieren. Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab die Verzahnungen 3' und 4' im Eingriff, herbeigeführt durch Verschieben der Kupplungsmuffe 3 in Richtung F (Fig. 2). Die vor dem Verschieben der Muffe einander zugekehrten Stirnseiten der Zähne sind in bekannter Weise angefast, um das In-Eingriff-Schieben der Kupplungsmuffe zu erleichtern.According to the invention, the internal toothing 3 ′ of the clutch sleeve 3 has an annular groove 6 in the area which is in engagement with one of the two ring gears 4 when the clutch is engaged. The depth T of this annular groove is less than the tooth engagement depth Z, and the width of the annular groove is greater than the tooth width B of the coupling ring gear 4. The flanks of the teeth 3 'of the coupling sleeve 3 and the teeth 4' of the ring gear 4 are designed in such a way that that when the socket teeth 3 'engage in the gaps between the teeth of the ring gear 4, the teeth 4' dip into the groove 6 in the circumferential direction by an amount e. This training can be clearly seen in FIGS. 3 and 4. In the absence of the groove, the tooth 4 'would assume the position shown in dashed lines in FIG. 3. It would touch the flank of the tooth 3 'of the coupling sleeve along a line through the point. Due to the arrangement of the groove, however, the tooth 4 'can rotate by an amount e with respect to the coupling sleeve and then assumes the position shown in FIG. 3. The tooth 4 'and the tooth 3' come into contact along an axial line through the point D. The two end faces of the teeth 3 'and 4' overlap on the blocking surface CDCE hatched in FIG. 3 . The offset can be a fraction of a millimeter because the locking surface occurs with each tooth and the locking effects add up. Fig. 4 shows on an enlarged scale the teeth 3 'and 4' in engagement, brought about by moving the coupling sleeve 3 in the direction F (Fig. 2). The end faces of the teeth facing one another before the sleeve is moved are chamfered in a known manner in order to facilitate the sliding of the coupling sleeve into engagement.

In Fig. 5 und 6 ist ein zweites Aüsführungsbeispie] für die Verzahnungen 3' und 4' dargestellt. Die Verzahnungen berühren sich dabei nicht mehr längs Linien wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel, sondern mit Flächen. Hierdurch wird die Beanspruchung und Abnutzung der Zähne verringert. Die Profile der Verzahnungen sind in der Zone außerhalb der Nut 6 einander ähnlich. Die Sperrwirkung wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß die Zähne 8 der Kupplungsmuffe 3 ein Profil aufweisen, das durch zwei im Punkt K mit einem Knick aneinander anschließenden Evolventen gekennzeichnet ist. Der Knick entspricht dem Unterschied der Steigungswinkel G und H diesseits und jenseits des Grundes der Nut 6 (siehe Fig. 5). Der Winkel G des Profils K-L ist im Punkt K kleiner als der Winkel H. Die Zähne 4' des Kupplungszahnkranzes 4 aber sind nach einer Evolvente geformt, die im Punkte einen Neigungswinkel H (Fig. 6) aufweist.In Fig. 5 and 6, a second embodiment is shown for the teeth 3 'and 4'. The teeth no longer touch along lines as in the embodiment described first, but with surfaces. This reduces the stress and wear and tear on the teeth. The profiles of the teeth are similar to one another in the zone outside the groove 6. The locking effect is achieved in the illustrated embodiment in that the teeth 8 of the coupling sleeve 3 have a profile which is characterized by two involutes adjoining one another at point K with a kink. The kink corresponds to the difference between the angles of inclination G and H on this side and on the other side of the bottom of the groove 6 (see FIG. 5). The angle G of the profile KL is smaller at the point K than the angle H. The teeth 4 'of the coupling ring gear 4, however, are shaped like an involute which has an angle of inclination H at the point (FIG. 6).

Fig. 5 zeigt die ohne Spiel und ohne Überdeckung ineinandergreifenden Verzahnungen der Kupplungsmuffe 3 und des Kupplungszahnkranzes 2, während sich aus Fig. 6 ergibt, daß nach dem Eingriff der Muffe 3 in den zweiten Kupplungszahnkranz 4 an jedem Zahn querschraffierte Sperrflächen K-L-N wirksam sind.Fig. 5 shows the no play or overlap interlocking teeth of the clutch sleeve 3 and the coupling ring gear 2 while it is apparent from Fig. 6 that 3 are effective after engagement of the sleeve in the second clutch toothed ring 4 crosshatched on each tooth locking surfaces KLN.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei einer nur einseitig wirkenden Zahnkupplung angewandt werden.Of course, the invention can also be used with a tooth coupling that only acts on one side will.

Claims

Claim.

Toothed coupling, consisting of two toothed rims with external and internal toothings and a coupling sleeve with internal or external toothing which is axially displaceable on one toothed rim and to be brought into and out of engagement with the second toothed rim, in particular for gear change transmissions with synchronized toothed clutches, characterized in that In the area of the toothing (3 ') of the coupling sleeve (3) which is in engagement with the second ring gear (4) when the clutch is engaged, an annular groove (6) of a depth (T) which is less than the depth of tooth engagement (Z ), and of a width (A) which is greater than the tooth width (B) of the coupling ring gear (4), and that the flanks of the teeth (3 ') of the sleeve (3) and the teeth (4') of the Toothed ring (4) are designed in such a way that when the socket teeth (3 ') engage in the tooth gaps of the ring (4), the teeth (4') dip into the groove (6) in the circumferential direction by an amount (e).

Documents considered: German Patent No. 907 744; German utility model No. 1 749 827.

1 sheet of drawings