Selbstschaltende Synchronkupplung Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbst schaltende Synchronkupplung gemäss dem Patent anspruch des Hauptpatentes.
Bei Kupplungen dieser Bauart weist die Rätsch- vorrichtung ein oder mehrere Rätschorgane, z. B. Klinken, auf, welche beispielsweise am ersten Kupp lungsglied oder am Zwischenglied angeordnet sind und mit Vorsprüngen, beispielsweise in Form von Rätschzähnen, zusammenarbeiten, welche am andern Kupplungsglied angeordnet sind. Die Rätschorgane können z. B. federbetätigte Klinken sein, die um eine zu der Kupplungsachse parallele Achse schwenk bar angeordnet sind, wie dies beispielsweise im briti schen Patent Nr. <B>645528</B> beschrieben ist.
Die vor liegende Erfindung betrifft eine Kupplung, bei wel cher eine oder mehrere Klinken vorhanden sind und mit Vorsprüngen an einem Kupplungsteil zusammen arbeiten.
Bei Kupplungen dieser Art ergeben sich bei stei gender Rätschgeschwindigkeit und Dauer sowie zu nehmender Kupplungsgrösse Nachteile, die in der steigenden Tendenz des Klapperns und Zurückpral- lens der Klinke oder Klinken liegen, weil ein ent sprechendes Aufschlagen ein Abnützen der Vor sprünge und der mit diesen zusammenarbeitenden Flächen der Klinke oder Klinken ergibt. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese Schwierig keiten mindestens zu verringern.
In der Beschreibung des Hauptpatentes sind Kupplungen dieser Bauart, wie sie vorstehend er wähnt ist, beschrieben. Gemäss dieser Beschreibung werden die vorerwähnten Schwierigkeiten dadurch überwunden, dass die Rätschbewegungen der Klinke bzw. der Klinken durch Flüssigkeit gedämpft werden, welche annähernd ungestört ist von sich bezüglich dieser Flüssigkeit bewegenden Teilen, ausser von den Klinken selbst. In einer der beschriebenen Ausfüh- rungen sind die Klinken am Zwischenglied befestigt und werden durch Flüssigkeit in einem mit dem ersten Kupplungsglied rotierenden Raum gedämpft.
Bei einer andern Ausführungsform, welche in die sem Patent beschrieben ist, sind die Klinken am ersten Kupplungsglied befestigt und werden mittels einer Flüssigkeit gedämpft, die sich in einem mit dem ersten Kupplungsglied umlaufenden Raum befindet.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiter entwicklung der in diesem Schweizer Patent dargeleg ten Konstruktion. Die erfindungsgemässe, selbstschal tende Synchronkupplung ist dadurch gekennzeich net, dass die Rätschvorrichtung mindestens eine auf dem Zwischenglied angeordnete Klinke aufweist, welche zur Zusammenarbeit mit Vorsprüngen auf dem ersten Kupplungsglied vorgesehen ist, und dass die Mittel zum Dämpfen der Klinke mittels Flüssig keit während des durch eine Relativdrehung des Zwischengliedes bezüglich des ersten Kupplungsglie des bedingten Rätschens eine Flüssigkeit aufneh mende Kammer umfassen, die mit dem Zwischen glied rotiert, wobei sich ein Teil der Klinke in dieser Kammer befindet.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes wird anschliessend anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigt: Fig. <B>1</B> einen Längsschnitt durch eine selbstschal tende Synchronkupplung, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kupplung ge mäss Fig. <B>1</B> nach Linie II-11.
Wie aus den Fig. <B>1</B> und 2 ersichtlich, ist ein erstes Kupplungsglied<B>1</B> mittels eines Kugellagers 2,<B>3</B> auf einem zweiten Kupplungsglied gelagert, welches Glied als Welle 4 ausgebildet und mit äussern schrauben- linienförmigen, rechtsgängigen Nuten<B>5</B> versehen ist. Das erste Kupplungsglied.<B>1</B> ist weiterhin mittels eines Kugellagers<B>6, 7</B> in einem Gehäuse<B>8</B> gelagert.
Auf der Welle 4 ist ein Zwischenglied<B>9</B> mit innern, schraubenlinienförinigen Vorsprüngen<B>9'</B> angeord net, welche in die Nuten<B>5</B> eingreifen, so dass das Zwischenglied<B>9</B> zwangläufig bei axialer Verschie bung bezüglich der Welle 4 eine Drehbewegung aus führt. Das Zwischenglied<B>9</B> besitzt einen radial an geordneten Flansch<B>10,</B> der mit einem äussern zylin drischen, sich parallel zur Welle 4 erstreckenden Teil <B>11</B> versehen ist.
Am Flansch<B>10</B> ist mittels Bolzen 12 ein auf einem Kreis angeordneten Kupplungszähnen 14 versehener Ring<B>13</B> angeschraubt, welcher mit Aussparungen im Flansch<B>10</B> eine Anzahl Kammern <B>10'</B> bildet, die gegen die Welle 4 zu offen sind. Klin- kentragbolzen <B>15</B> gehen durch den Flansch<B>10</B> und den Ring<B>13</B> durch. Jeder Bolzen<B>15</B> trägt eine Klinke<B>16,</B> die fast vollständig in ihrer Kammer<B>10'</B> liegt, mit Ausnahme eines kleinen Teils des Sperr armes, welcher Teil sich von der Kammer aus radial nach innen erstreckt, wie aus r-ig. 2 ersichtlich ist.
Das erste Kupplun 'gsglied <B>1</B> besitzt einen ring förmigen Teil<B>18, 19,</B> welcher mittels Schrauben bolzen<B>17</B> am Hauptteil befestigt ist. Dieser Teil weist einen Ring<B>18</B> auf, der radial nach innen gegen das Zwischenglied<B>9</B> vorsteht und welcher innen in einen hülsenförmigen Teil<B>19</B> übergeht. Dieser hülsenförmige Teil<B>19</B> ist mit dem Kugellagerring <B>6</B> verbunden und weist eine Verlängerung 20 auf, wel che gleichachsig mit der Welle 4 angeordnet ist und einen Kranz von Kupplungszähnen 21 besitzt, die sich unmittelbar neben den Kupplungszähnen 14 befinden (Fig. <B>1).</B>
Es können z. B.<B>36</B> Kupplungszähne 21 vorge sehen werden, welche, wie in Fig. 2 ersichtlich ist, abwechselnd niedriger und höher sind. Es sind vier Klinken<B>16</B> vorhanden, die zu zweit einander dia metral gegenüberliegend angeordnet sind, so dass, wenn die Klinken eines der Paare von sich gegen überliegenden Klinken in Eingriff mit den höheren Zähnen 21 stehen, die Sperrnasen der Klinken der andern Paare sich zwischen zwei sich folgenden höheren Zähnen 21 befinden. Steuerfedern drücken die Nasen der Klinken radial nach innen.
Betrachtet man die Kupplung gemäss Fig. <B>1</B> von der linken Seite her, so erscheinen die Klinken<B>16</B> und die Zähne 21 (Fig. 2) in einer Stellung, in welcher die Sperrarme der Klinken<B>16</B> in Uhrzeiger richtung weisen. Wenn die Welle 4 bezüglich des Kupplungsgliedes<B>1</B> sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, so bewegen sich die Klinken<B>16</B> im Gegenuhr- zeigersinn bezüglich der Kupplungszähne 21 und rätschen auf diesen, so dass das Zwischenglied<B>9</B> in der in Fig. <B>1</B> ersichtlichen axialen Lage verbleibt, in welcher seine Kupplungszähne 14 sich mit den Kupplungszähnen 21 ausser Eingriff befinden.
Wenn die relative Rotationsbewegung der Welle 4 bezüg lich des Kupplungsgliedes<B>1</B> im Begriffe ist, den Richtungssinn zu wechseln, so gelangt ein Paar von sich diametral gegenüberliegenden Klinken<B>16</B> mit höheren Zähnen 21 in Eingriff, und das Zwischen glied<B>9</B> wird schraubenlinienförmig längs der Welle 4 von rechts (Fig. <B>1)</B> nach links verschoben, wobei die Kupplungszähne 14 mit den Kupplungszähnen 21 in Eingriff gelangen. Eine axiale Bewegung des Zwischengliedes<B>9</B> über diejenige Lage, in welcher die Zähne in vollem Eingriff stehen, wird mittels einer Schulter 22 auf der Welle 4 verhindert.
Bei Umkehr des relativen Drehsinns rätschen die Klinken<B>16</B> wieder über die Zähne 21, und das Zwischenglied <B>9</B> gleitet wiederum in schraubenlinienförmiger Be wegung längs der Welle 4 zurück, wobei die Kupp lungszähne 14 und 21 ausser Eingriff gelangen. Das Zwischenglied<B>9</B> verschiebt sich dabei so lange, bis es auf einem Anschlagring<B>23</B> aufläuft.
Die Klinken<B>16</B> liegen, wie erwähnt, zum grössten Teil in den Kammern<B>10'</B> des Zwischengliedes<B>9,</B> in welche ständig eine derart grosse Flüssigkeitsmenge zufliesst, dass wührend der Umdrehung des Zwischen gliedes<B>9</B> die Kammer<B>10'</B> vollständig mit Flüssig keit gefüllt ist und somit der grösste Teil jeder Klinke<B>16</B> in der Flüssigkeit liegt. Es kann spe ziell für diesen Zweck<B>öl</B> in Form eines Flüssigkeits strahls den Kammern zugeführt werden; aber es kann auch das normale, der Kupplung reichlich zugeführte, der Schmierung des Kugellagers 2,<B>3</B> dienende Schmieröl zum Füllen der Kammern<B>101</B> benützt werden.
Self-shifting synchronous clutch The present invention relates to a self-shifting synchronous clutch according to the claim of the main patent.
With clutches of this type, the ratchet device has one or more ratchet members, e.g. B. pawls, which are arranged for example on the first coupling member or on the intermediate member and work together with projections, for example in the form of ratchet teeth, which are arranged on the other coupling member. The Rätschorgane z. B. be spring-operated pawls which are arranged to pivot about an axis parallel to the coupling axis, as is described, for example, in British patent no. 645528.
The present invention relates to a coupling in which one or more pawls are present and work together with projections on a coupling part.
With clutches of this type, with increasing ratcheting speed and duration as well as increasing clutch size, disadvantages arise, which lie in the increasing tendency of rattling and rebounding of the pawl or pawls, because a corresponding impact wears the protrusions and those cooperating with them Areas of the pawl or pawls results. The purpose of the present invention is to at least reduce these difficulties.
In the description of the main patent clutches of this type, as mentioned above, are described. According to this description, the aforementioned difficulties are overcome in that the ratcheting movements of the pawl or pawls are dampened by liquid which is almost undisturbed by parts moving with respect to this liquid, except for the pawls themselves. In one of the embodiments described the pawls are attached to the intermediate member and are damped by fluid in a space rotating with the first coupling member.
In another embodiment, which is described in this patent, the pawls are attached to the first coupling member and are damped by means of a liquid which is located in a space surrounding the first coupling member.
The present invention relates to a further development of the construction presented in this Swiss patent. The inventive, self-switching synchronous clutch is characterized in that the ratchet device has at least one pawl arranged on the intermediate member, which is intended to cooperate with projections on the first coupling member, and that the means for damping the pawl by means of liquid speed during the through a Relative rotation of the intermediate member with respect to the first coupling member of the conditional ratchet comprise a liquid absorbing chamber which rotates with the intermediate member, a part of the pawl is in this chamber.
An embodiment of the subject matter of the invention will then be explained with reference to drawings.
It shows: FIG. 1 a longitudinal section through a self-switching synchronous clutch, FIG. 2 a cross section through the clutch according to FIG. 1 along line II-11.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, a first coupling member 1 is mounted on a second coupling member by means of a ball bearing 2, 3, which member is designed as a shaft 4 and is provided with outer helical, right-handed grooves <B> 5 </B>. The first coupling member. <B> 1 </B> is also mounted in a housing <B> 8 </B> by means of a ball bearing <B> 6, 7 </B>.
On the shaft 4 is an intermediate member <B> 9 </B> with inner, helical projections <B> 9 '</B> which engage in the grooves <B> 5 </B> so that the intermediate member <B> 9 </B> inevitably performs a rotary movement with axial displacement with respect to the shaft 4. The intermediate member <B> 9 </B> has a radially arranged flange <B> 10 </B> which is provided with an outer cylindrical part <B> 11 </B> extending parallel to the shaft 4.
A ring <B> 13 </B> provided on a circle is screwed to the flange <B> 10 </B> by means of bolts 12, which ring <B> 13 </B> has a number of chambers with recesses in the flange <B> 10 </B> B> 10 '</B>, which are too open towards the shaft 4. Latch carrier bolts <B> 15 </B> go through the flange <B> 10 </B> and the ring <B> 13 </B>. Each bolt <B> 15 </B> carries a pawl <B> 16 </B> which lies almost completely in its chamber <B> 10 '</B>, with the exception of a small part of the locking arm, which part extends radially inward from the chamber, as in r-ig. 2 can be seen.
The first coupling member <B> 1 </B> has a ring-shaped part <B> 18, 19, </B> which is attached to the main part by means of screw bolts <B> 17 </B>. This part has a ring <B> 18 </B> which protrudes radially inwardly against the intermediate member <B> 9 </B> and which merges inside into a sleeve-shaped part <B> 19 </B>. This sleeve-shaped part <B> 19 </B> is connected to the ball bearing ring <B> 6 </B> and has an extension 20, which is arranged coaxially with the shaft 4 and has a ring of coupling teeth 21 which are located are located directly next to the coupling teeth 14 (Fig. <B> 1). </B>
It can e.g. B. <B> 36 </B> coupling teeth 21 can be seen easily, which, as can be seen in Fig. 2, are alternately lower and higher. There are four pawls 16, which are arranged in pairs diametrically opposite one another, so that when the pawls of one of the pairs of opposing pawls are in engagement with the higher teeth 21, the locking lugs of the The pawls of the other pairs are located between two higher teeth 21 following one another. Control springs press the noses of the latches radially inwards.
If one looks at the coupling according to FIG. 1 from the left, the pawls 16 and the teeth 21 (FIG. 2) appear in a position in which the locking arms of the pawls <B> 16 </B> in a clockwise direction. When the shaft 4 rotates counterclockwise with respect to the coupling member 1, the pawls 16 move counterclockwise with respect to the coupling teeth 21 and ratchet on them so that the intermediate member <B> 9 </B> remains in the axial position shown in FIG. 1, in which its coupling teeth 14 are out of engagement with the coupling teeth 21.
When the relative rotational movement of the shaft 4 with respect to the coupling member <B> 1 </B> is about to change direction, a pair of diametrically opposed pawls <B> 16 </B> with higher teeth 21 come in Engagement, and the intermediate member <B> 9 </B> is displaced helically along the shaft 4 from the right (FIG. 1) to the left, the coupling teeth 14 engaging with the coupling teeth 21. An axial movement of the intermediate member <B> 9 </B> over the position in which the teeth are in full engagement is prevented by means of a shoulder 22 on the shaft 4.
When the relative direction of rotation is reversed, the pawls <B> 16 </B> ratchet again over the teeth 21, and the intermediate member <B> 9 </B> again slides back in a helical movement along the shaft 4, the coupling teeth 14 and 21 disengage. The intermediate link <B> 9 </B> is displaced until it comes to a stop ring <B> 23 </B>.
The pawls <B> 16 </B> are, as mentioned, for the most part in the chambers <B> 10 '</B> of the intermediate member <B> 9 </B>, into which such a large amount of liquid constantly flows, that during the rotation of the intermediate member <B> 9 </B> the chamber <B> 10 '</B> is completely filled with liquid and thus most of each pawl <B> 16 </B> in the liquid lies. For this purpose, oil can be supplied to the chambers in the form of a jet of liquid; however, the normal lubricating oil, which is abundantly supplied to the coupling and which is used to lubricate the ball bearing 2, <B> 3 </B>, can be used to fill the chambers <B> 101 </B>.