用于减速器的离合装置、包括所述离合装置的车辆和用于接合减速器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据专利权利要求1的前序部分的用于减速器的离合装置，根据专利权利要求15的前序部分的包括所述离合装置的车辆，以及根据专利权利要求16的前序部分的用于减速器的连接的方法。
【背景技术】
[0002]减速器用于对驱动源，诸如车辆进行制动。通常，减速器由辅助制动器构成，辅助制动器对车辆的车轮制动器进行补足。因此避免车轮制动器的过度磨损。减速器经由传动机构连接到车辆变速箱或推进轴。为了减小能量损失且因此减小车辆油耗，当减速器脱离接合且无需制动车辆时，传动机构和减速器与变速箱或推进轴脱离连接。当减速器不接合时，减速器轴停滞。
[0003]减速器的转子和定子形成环体，当期望来自减速器的制动效果时，所述环体必须尽可能快地以流体填充。慢速填充初始造成缺失来自减速器的制动效果，这使得车辆的车轮制动器过分使用，车轮制动器将暴露于不必要的磨损。
[0004]为了迅速填充环体，可使用具有低粘性的流体，诸如水。在用于减速器在变速箱或推进轴上的连接和脱离连接的离合装置包括具有同步环的同步装置的情况下，当减速器的环体以水填充时，传动机构在变速箱或推进轴上的连接和脱离连接更加困难。彼此连接的不同构件之间的速度差异造成在同步装置中生成大量热，同步装置因此受到大程度的磨损和撕裂。在环体在减速器的连接之前未完全排干的情况下，接合转矩变得非常高，这导致在同步装置上非常大的压力。因此，减速器的制动效果可能由于磨损的同步装置而延迟或缺失。为了克服这种情况，同步装置可尺寸设定以对抗这种磨损和撕裂，但这造成不期望的重量增加。
[0005]文件US-A-3777860示出用于车辆的减速器，所述减速器具有转子和定子，转子在所述减速器处安装成将车辆驱动轴与依据车辆制动器的启动而自动控制的离合装置连接和脱离连接。
[0006]文件DE-A1-10305239示出用于车辆的减速器，其中，驱动包括形状闭锁式离合装置。形状闭锁式离合装置与车辆主离合器相互作用。
【发明内容】
[0007]虽然现有技术提供解决方案，但是仍需要进一步开发用于减速器的离合装置，所述离合装置当离合装置脱离接合时不明显阻碍驱动源，但所述离合装置具有轻的重量且当减速器在驱动源上施加制动效果时在非常短的时间中接合。
[0008]本发明的目的因此是提供一种用于减速器的离合装置，所述离合装置具有增加的寿命和可靠性。
[0009]本发明的另一目的是提供一种用于减速器的离合装置，所述离合装置在驱动源上施加基本为零的制动转矩。
[0010]本发明的另一目的是提供一种用于减速器的离合装置，所述离合装置减小车辆油耗。
[0011]本发明的另一目的是提供一种用于减速器的离合装置，所述离合装置具有短的启动时间。
[0012]本发明的另一目的是提供一种设计用于减速器的离合装置，所述离合装置促成减速器的紧凑设计。
[0013]这些目的通过在开始处说明类型的减速器实现，所述减速器的特征在于由专利权利要求I说明的特征。
[0014]当减速器连接时，这种离合装置显著减少减速器的启动时间，同时由于离合装置受到低磨损和撕裂，这使得离合装置的使用寿命和可靠性增加。离合装置使得减速器在脱离接合的状态下在驱动源上施加基本为零的制动转矩，这因此减少车辆的油耗。离合元件与第一和第二轴的相互作用造成减速器的紧凑设计。减速器的重量因此减小，这使得车辆的油耗可减小。
[0015]以上说明的目的也通过上述类型的车辆实现，所述车辆的特征在于专利权利要求15中说明的特征。减速器允许短暂的启动时间，并且当减速器脱离接合时，减速器在车辆上施加基本为零的转矩，以因此减小油耗。减速器经由离合装置的受控连接和脱离连接也使得其使用寿命和可靠性增加。通过离合元件与第一和第二轴的相互作用导致的减速器的小尺寸涉及减速器紧凑设计。减速器的重量因此减小，这使得车辆的油耗可减少。
[0016]以上目的也通过用于在开始处说明的类型的减速器的连接的方法实现，所述方法的特征在于在专利权利要求16中说明的特征。
[0017]本发明的其他优点在以下【具体实施方式】中列出。
【附图说明】
[0018]以下参考附图以示例的方式说明的本发明的优选实施方式，在所述附图中:
[0019]图1示出本发明的具有用于减速器的离合装置的车辆根据的示意性侧视图，
[0020]图2示出根据本发明的在脱离连接状态下的用于减速器的离合装置的第一实施方式的剖视图，
[0021]图3示出根据本发明的在连接状态下的用于减速器的离合装置的第一实施方式的剖视图，
[0022]图4示出根据本发明的用于减速器的离合装置的第二实施方式的剖视图，以及
[0023]图5示出用于根据本发明的减速器的连接的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]图1示出车辆I的示意性侧视图，所述车辆I配备有减速器2，所述减速器根据本发明与离合装置4连接和脱离连接。车辆I也配备有连接到燃烧发动机8的变速箱6，所述燃烧发动机经由变速箱6和包括推进轴12等等的传统传动机构驱动车辆I的驱动轮10。驱动轮10配备有车轮制动器11。转矩传感器14设置在燃烧发动机8上，以检测从燃烧发动机8发出的转矩。转矩传感器14连接到设置成控制减速器2的控制装置16。
[0025]图2示出根据本发明的第一实施方式的在脱离连接状态下的用于减速器2的离合装置4的剖视图。离合装置4包括与减速器2的转子20连接的第一轴18和设置成与驱动源接合的第二轴22。根据图2中示出的实施方式，驱动源构成减速器2与车辆I的连接经由变速箱6实现的车辆I。第二轴22配备有用于与设置在变速箱6处的传动机构26接合的齿部24，所述传动机构包括28在变速箱6的输出轴30和第二轴22之间的齿轮驱动器。齿轮驱动器28包括与彼此接合的第一和第二齿轮32、34。
[0026]第一齿轮32设置在变速箱6的输出轴30上，并且第二齿轮34设置在第一齿轮32和第二轴22之间。第一和第二齿轮32、34和第二轴22与彼此恒定接合。优选地，通过齿轮驱动器28实现3:1的传动比，但其他传动比也是可行的，例如1:1。
[0027]第一轴18优选地通过轴承36以轴颈连接的方式设置(journalled)在变速箱壳38和减速器壳40中。转子20设置在第一轴18上，所述转子在连接状态下以与变速箱6的输出轴30的速度成比例的速度旋转。定子42连接到减速器壳体40且将因此不旋转。
[0028]转子20和定子42结合地形成称为环体44的环面中空形状，当减速器2在变速箱6的输出轴30上执行制动转矩以制动车辆I由此减小车辆I速度时，所述环体以流体46，诸如水填充。因为转子20和定子42配备有叶片或铲状片(shovels) 48，当转子20旋转时叶片或铲状片生成环体44中的流体流动，所以制动效果产生。流体流动与转子20和定子42的铲状片48相互作用地生成形成制动效果的反作用力。转子20的转数越大，反作用力越大。当减速器2无需制动车辆I的情况下，环体44排出流体46，这使得转子20和定子42的铲状片48将生成环体44中的空气流动。空气流动引起在第一轴18上的非期望的反作用力，这在变速箱6的输出轴30上产生制动转矩。来自减速器2的制动转矩使得当车辆I的燃烧发动机8施加转矩时，车辆I的油耗增加。来自第一轴18的轴承的摩擦力发出反作用力，这使得油耗增加。为此原因，当减速器2不用于制动车辆I时，第一轴18可与变速箱6的输出轴30脱离连接。因此车辆I的油耗可减小。以流体46填充和排出环体44经由流体线路进行。
[0029]当期望来自减速器2的制动效果时，环体44必须尽可能快地以流体46填充。慢速填充初始造成缺少来自减速器2的制动效果，这导致车辆I的车轮制动器的过度使用，车轮制动器将暴露于不必要的磨损。
[0030]根据本发明的离合装置4使得第一轴18且因此减速器2可与变速箱6脱离连接，这使得当减速器2脱离接合时，减速器2不具有在车辆I上的制动效果。当减速器2将接合时，减速器2必须以快速和高效的方式与变速箱6的输出轴30机械地连接。为了实现这个目的，第一和第二离合元件54、56设置在第一和第二轴18、22之间。根据第一实施方式，第一离合装置54是多盘式离合器类型的摩擦式离合器。根据显示的实施方式，第二离合元件56是形状闭锁类型的爪式离合器。第二离合装置56包括轴向可转移套筒58，所述套筒配备有配置成与在第一和第二轴18、22上的对应齿部62啮合的齿部60。第二轴22与第一轴18共轴地设置，并且第二轴22优选地通过在第一轴18上的滚动轴承63设置。
[0031]当减速器2接合以制动车辆I时，离合装置4因此接合，以使得第一轴18与第二轴22经由第一离合元件54连接。因为第二轴22从开始就旋转，并且第一轴18停滞，所以第一离合元件54将使得第一轴18旋转。第一离合元件54由第一动力元件64致动，所述第一动力元件可以是气缸或液压缸、或电动机，第一动力元件64连接到控制装置16，所述控制装置影响第一阀66或通向第一动力元件64的开关。第一离合元件54根据实施方式是通过摩擦力连接第一和第二轴18、22的多盘式离合器。第一动力元件64也可建成多盘式离合器，并且柱塞在