形状配合的离合器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车辆(11)的形状配合的离合器(37)，所述离合器包括具有齿部(54)的耦联元件(53)、具有配合齿部(57)的能旋转的配合元件(56)和电磁促动器(59)。所述耦联元件(53)能够借助于所述电磁促动器(59)在分离位置和接合位置之间调节，其中在所述接合位置中，所述耦联元件(53)的所述齿部(54)与所述配合元件(56)的所述配合齿部(57)接合。在完全地到达所述耦联元件(53)的所述接合位置之后，在所述耦联元件(53)的所述齿部(54)和所述配合元件(56)的所述配合齿部(57)之间也设有旋转间隙。
【专利说明】形状配合的离合器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机动车辆的形状配合的离合器，所述离合器包括具有齿部的耦联元件、具有配合齿部的能旋转的配合元件和电磁促动器，其中所述耦联元件借助于电磁促动器能够在分离位置和接合位置之间调节，并且其中在接合位置中，耦联元件的齿部与配合元件的配合齿部接合。此外，本发明涉及一种机动车辆的具有这类离合器的动力传动系。
【背景技术】
[0002]具有混合动力驱动器的机动车辆是已知的，其中一个驱动轴由内燃机驱动，而另一个驱动轴能够由电动机驱动。机动车辆的经由电动机的驱动通常非永久性地进行，而是选择性地进行并且适配于相应的行驶情况。典型地，电动机式的驱动在加速时、特别是在起步时，在爬高时以及在尤其动态的行驶情况中接通，反之，在连续的速度时，机动车辆基本上通过内燃机驱动。相应的适配的、选择性地增加电动机驱动整体上实现了驱动的效率的提闻。
[0003]为了使作为具有混合动力驱动器的机动车辆的驱动器的电动机与待由其驱动的驱动轴耦联，或者使其与驱动轴分离，能够使用离合器，所述离合器选择性地将由电动机输出的扭矩传输到驱动轴上。在此通常是形状配合的离合器，其中驱动侧的离合器元件和从动侧的离合器元件经由齿部彼此接合。在闭合这样的离合器时，对于无摩擦的运行需保证的是，待连接的齿部的可能的齿-齿位置是能够通过适合的机构克服的。在已耦联的离合器元件的齿部彼此接合的行驶期间打开离合器时，此外产生如下困难，即在离合器元件之间传递的扭矩阻碍离合器元件彼此脱离进而必须施加相应高的力。
[0004]用于选择性地分离电动机与机动车辆的驱动轴的离合器例如能够是机电类的，也就是说，离合器具有固有的电动机，所述电动机具有减速器，所述电动机能够作为促动器来运行用于调节离合器。在相应的设计中，这样的电动机的功率足够用于即使在离合器元件之间传递的显著的扭矩的情况下将离合器从闭合的状态调节到打开的状态。当然离合器的这类实施方案使得相对大的构造空间是必需的并且此外具有高的电流需求。
[0005]也已知如下离合器，所述离合器能够由电磁促动器来调节。这样的离合器在所阐述的类型的混合动力驱动器中能够设置在电动机和驱动轴之间作用的传动装置的输出侧上。然而这导致离合器的性能必须为可能的高的扭矩而设计，如能够在驱动轴上出现的扭矩一样。
【发明内容】
[0006]因此本发明的目的是，提供一种紧凑的并且有效的离合器用于特别是从电动机到机动车辆的驱动轴上的选择性的扭矩传递，所述离合器特别即使在行驶中也可尤其简单地开启或者关闭。
[0007]这个目的通过具有权利要求1的特征的用于机动车辆的形状配合的离合器来实现并且特别是通过如下方式实现，即在完全地到达耦联元件的接合位置之后，在耦联元件的齿部和配合元件的配合齿部之间也设有旋转间隙。
[0008]在根据本发明的离合器中，在待耦联的元件的彼此接合的齿部之间的旋转间隙的存在不像通常一样所不期望的，而恰好是有意的。明显的旋转间隙的存在意味着，耦联元件和配合元件，尽管耦联元件位于接合位置中进而与配合元件接合，但是沿着旋转方向也就是说围绕离合器的旋转轴线相对于彼此具有一定的活动间隙。当耦联元件的齿部的齿和配合元件的配合齿部的齿构成为，使得在齿侧之间存在沿着旋转方向的一定间隙空间(所谓的旋转侧隙)时例如产生这样的间隙。
[0009]有意设置的旋转间隙简化了对齿-齿位置的克服，在齿-齿位置的情况下，两个待彼此接合的齿部关于其角位置彼此定向为，使得所述一个齿部的齿在接合时碰到所述另一个齿部的齿上。仅通过调节齿部彼此间的相对角位置才能够取消这样的齿-齿位置。
[0010]待连接的齿部之间的旋转间隙越大，相对角位置的所必需的调整必须越小进而可越简单地闭合离合器。由于这个原因，由于所存在的旋转间隙，足以将用于调节耦联元件的仅小的力施加到接合位置中。此外大的旋转间隙能够降低在齿部之间轴向作用的摩擦力。这导致，也简化了离合器的打开。特别地，离合器的打开和闭合即使在行驶期间以这种方式来简化。
[0011]本发明的优选的实施方式在从属权利要求和下文中描述。
[0012]优选离合器的耦联元件能够沿着轴向方向相对于配合元件被调节，其中所述耦联元件的齿部径向向内定向并且所述配合元件的配合齿部径向向外定向或者反之亦然。所提到的耦联元件例如能够是呈滑动套筒状的空心轮，所述滑动套筒具有内齿部并且能够在轴向上能移动地设置在轴或者齿轮上。待耦联的配合元件能够与之相应地具有像圆柱齿轮齿部一类的外齿部作为配合齿部，耦联元件的内齿部能够通过耦联元件的轴向的移动选择性地与所述外齿部耦联。耦联元件的内齿部和配合元件的外齿部的彼此接合因此能够像插接啮合或者配合啮合一样来实现，当然具有在这两个齿部之间的旋转间隙。在同样可能的相反的情况下，耦联元件具有外齿部并且配合元件具有内齿部，在所述齿部之间具有旋转间隙。
[0013]在一个可替选的实施方式中，其中离合器设计为爪式离合器，耦联元件在轴向的端侧上具有例如像冠形齿轮一样的齿部，待耦联的配合元件的轴向的端侧上的配合齿部相应于所述齿部并且所述齿部能够与这个配合齿部抗扭地接合。
[0014]根据一个优选的实施方式，离合器的耦联元件轴向能调节地，但是无间隙地抗扭地安装在能旋转的支承元件上。
[0015]离合器的耦联元件能够借助于所提到的离合器的电磁促动器在所提到的分离位置和所提到的接合位置之间调节。使用电磁促动器保证了对耦联元件简单且可靠地促动。优选电磁促动器具有能移动的用于操纵离合器的推杆并且此外包括预紧装置，所述预紧装置朝着离合器的打开位置的方向预紧推杆。离合器的这个打开位置相应于耦联元件的所提到的分离位置。所提到的预紧装置能够是呈螺旋弹簧、波形弹簧或者其它弹簧形式的压缩弹黃。
[0016]在这个实施方式的改进方案中，电磁促动器能够具有电磁体和衔铁，所述电磁体例如构成为线圈，其中所述衔铁通过与电磁体的可能的电磁场的交互作用能够在电磁体内部直线地移动。为了促动离合器，所提到的推杆与电磁体的衔铁耦联，其中所述推杆能够在轴向上可运动地至少部分地设置在线圈的内部。因为预紧装置朝着离合器的打开位置的方向预紧推杆，所以有利的是，促动器的电磁体仅沿着这样的方向被极化地运行，所述方向引起推杆朝着离合器的闭合位置的方向移动，也就是说朝着耦联元件的接合位置的方向移动。因此预紧装置随后恰好反作用于电磁体的必要时存在的电磁力的作用。通过相应被极化的电流供给而引起的电磁体的运行因此导致朝着闭合位置的方向调节离合器，而电磁体的关断导致朝着打开位置的方向无电流地调节离合器。在此仅摩擦力、特别是在彼此待脱离的齿部之间的摩擦力抵制离合器的打开。在无负荷的状态中，其中在齿部之间不传递扭矩，离合器因此能够无电流地并且自动地被调节到打开位置中。
[0017]优选形状配合的离合器是用于机动车辆的动力传动系的部分，所述动力传动系此外能够包括电动机和控制装置，其中控制装置适合于控制电动机，并且所述电动机能够驱动配合元件或者耦联元件进入旋转运动。控制装置能够以这种方式在保留小的转速差的条件下使配合元件的转速和耦联元件的转速彼此接近，这如在下文中说明的一样，在离合器闭合时对于克服齿-齿位置是重要的。
[0018]在一个优选的实施方式中，至少一个用于产生转速信号的转速传感器配设给配合元件并且至少一个用于产生另一个转速信号的转速传感器配设给耦联元件。这些转速传感器对此不必直接设置在配合元件或耦联元件上。它们也能够设置在相应的另一个元件上，所述另一个元件与配合元件或者耦联元件以驱动有效的方式连接，只要在这个相应的另一个元件和配合元件或耦联元件之间的变速比是已知的。因此也就是说从借助于转速传感器所测量的转速信号中能够确定配合元件或者耦联元件的相应的转速。
[0019]如果配合元件例如与动力传动系的电动机以驱动有效的方式连接，那么所述至少一个配设给配合元件的转速传感器能够设置在电动机上(例如作为集成的霍尔传感器)。并且如果耦联元件例如与主传动装置以驱动有效的方式连接，那么所述至少一个配设给耦联元件的转速传感器能够设置在主传动装置上。如果主传动装置例如是车轴差速器，那么所述至少一个配设给耦联元件的转速传感器也能够包括两个车轮转速传感器，车轴的两个车轮经由所述车轴差速器被驱动，所述车轮转速传感器典型地本来存在于所涉及的车轴的车轮上(例如用于防抱死系统，ABS)。从这两个在车轮上所测量的转速信号中因此可计算车轴差速器上的转速和耦联元件上的转速。当调换地使用配合元件和耦联元件时，所提到的例子反过来是相应适用的。
[0020]此外动力传动系的控制装置优选适合于，依据这两个转速信号控制电磁促动器和/或电动机。因此通过将离合器调节到闭合位置中，能够实现两个齿部(耦联元件的齿部和配合元件的配合齿部)的耦联，所必需的是，所述一个齿部的相应的齿碰到所述另一个齿部的相应的缺口上。如果机动车辆在调节离合器的时间点上处于运动中，那么由于车辆车轮的旋转，在车轮和离合器之间的所有的与所述车辆车轮以驱动有效的方式连接的元件旋转，而电动机和在电动机和离合器之间的所有的与电动机以驱动有效的方式连接的元件处于静止状态或者能够实施任何任意的旋转。仅当直接彼此待耦联的离合器元件，也就是说耦联元件和配合元件，具有转速差时能够进行离合器的闭合，所述转速差不超出依据离合器元件的大小的一定的值。获取和/或计算相应的转速传感器的与耦联元件和配合元件相关联的转速信号的控制装置能够由此计算在待耦联的离合器元件之间的转速差。依据这个转速差，控制装置能够为离合器过程调整电动机的转速，以便因此使得所计算的转速差接近零值。
[0021]对此优选控制装置适合于这样控制促动器，使得仅在存在适合的转速差时，才使待耦联的离合器元件彼此接合。以这种方式即使在旋转的状态中能够确保离合器元件的可靠的耦联，而不需要使用机械的同步装置。
[0022]优选离合器具有位置传感器，所述位置传感器适合于，检测耦联元件的位置并且产生相应的位置信号。动力传动系的控制装置优选适合于，依据位置传感器的位置信号控制电磁促动器和/或电动机。也就是说控制装置同时不仅检测耦联元件的位置而且经由电磁促动器控制并且因此精确地调控耦联元件的位置。此外控制装置例如能够在检测耦联元件的分离位置之后引起电动机的减速或者对电动机的另外的调整，以便例如节省能量。
[0023]在一个尤其优选的实施方式中设置如下控制装置，所述控制装置依据转速传感器的转速信号和位置传感器的位置信号不仅控制电磁促动器而且控制电动机。这类控制装置尤其适合于，控制离合器在耦联元件的分离位置和接合位置之间沿着两个方向的调节的所有过程。
[0024]如果耦联元件例如应从分离位置转变为接合位置，那么控制装置首先能够通过控制电动机适当地减小待耦联的元件的转速差。如果控制装置根据转速信号检测到适当的转速差的存在，那么所述控制装置因此能够控制电磁促动器，以便将耦联元件从分离位置调节到接合位置中。到达耦联元件的接合位置经由位置传感器的位置信号告知控制装置，紧接着控制装置例如控制电磁促动器从运动促动到纯保持促动，在纯保持促动的情况下必须施加相对较小的电流。
[0025]如果耦联元件应从接合位置转变为分离位置，那么控制装置同样能够控制复杂的进程:控制装置例如能够引起负荷交变，以便减少用于打开离合器所必需的轴向力，其方式在于，电动机的转速相应降低或者提高。在耦联元件的齿部和配合元件的配合齿部之间存在的旋转间隙因此短期地负责降低在这些耦联的元件之间轴向作用的摩擦力，以至于由电磁促动器的预紧装置施加的力能够使耦联的元件彼此分离。到达耦联元件的分离位置通过位置传感器的位置信号告知控制装置，紧接着控制装置例如能够使得电动机进入静止状态。
[0026]在一个有利的实施方式中，动力传动系包括主传动装置和设置在电动机和主传动装置之间的中间传动装置，其中所述电动机具有输出元件并且所述主传动装置具有输入元件。中间传动装置优选包括:第一齿轮，所述第一齿轮与电动机的输出元件抗扭地或者以驱动有效的方式耦联；第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；第三齿轮；第四齿轮，所述第四齿轮与第三齿轮啮合并且与主传动装置的输入元件抗扭地或者以驱动有效的方式耦联；和中间轴。有利的是，第二和第三齿轮中的一个与中间轴抗扭地耦联并且第二和第三齿轮中的另一个能旋转地安装在中间轴上，其中所述第二和第三齿轮中的另一个借助于形状配合的离合器能够可选地与中间轴抗扭地耦联。
[0027]在这类有利的动力传动系中，离合器位于中间传动装置中，在动力传动系的情况下扭矩由电动机输出并且传递到主传动装置上，经由所述离合器，电动机能够作为机动车辆的驱动器被接通或者切断，所述中间传动装置设置在电动机和主传动装置之间。这个中间传动装置实现了对由电动机输出的扭矩和转速的调整。对此中间传动装置具有至少一个中间轴，在所述中间轴上安装有两个齿轮(第二和第三齿轮)，以及至少两个其他齿轮(第一和第四齿轮)，所述至少两个其他齿轮与中间轴上的齿轮的各一个哨合。第一齿轮与电动机的输出元件抗扭地或者驱动地耦联并且第四齿轮与主传动装置的输入元件抗扭地或者驱动地耦联。电动机的输出元件、中间传动装置的中间轴和主传动装置的输入元件在此能够成对地同轴地移动但是或者彼此径向地移动。通过这两个安装在中间轴上的齿轮中的一个与中间轴抗扭地耦联(固定齿轮)，而另一个能旋转地安装在中间轴上(活动齿轮)。
[0028]电动机与主传动装置的驱动有效的连接根据之前提出的实施方式通过活动齿轮在中间轴上的抗扭的耦联借助于形状配合的离合器来实现。离合器在传动装置的中间轴上的设置在此实现了中间传动装置和离合器的紧凑的构造方式。因为离合器设置在中间传动装置的中间轴上并且不设置在中间传动装置的朝向主传动装置的输出端上，所以离合器的性能此外不需要为如下扭矩而设计，所述扭矩在主传动装置上并且在与所述主传动装置以驱动有效的方式连接的直至驱动轴的其它元件上是有效的，而是仅为在中间传动装置的中间轴上有效的扭矩而设计。在中间传动装置设计为减速器这种优选的情况下，因此从离合器设置在中间轴上得出，离合器须满足不太高的要求。离合器的促动能够经由电磁促动器实现，所述电磁促动器的电流需求能够保持得低并且所述电磁促动器不妨碍离合器和中间传动装置的紧凑的构造方式。
[0029]优选离合器的耦联元件(例如作为滑动套筒)抗扭地但是在分离位置和接合位置之间轴向能调节地安装在中间传动装置的中间轴上。中间轴在这个实施方式中形成为所提到的用于耦联元件的支承元件。在此离合器的配合元件能够通过中间传动装置的所提到的第二和第三齿轮中的另一个形成，也就是说通过所提到的活动齿轮形成。因此随着中间轴旋转的耦联元件的齿部在这个实施方式中在其接合位置中与安装在中间轴上的活动齿轮的配合齿部接合。由此活动齿轮与中间轴抗扭地耦联，其中在所述齿部之间设有旋转间隙。活动齿轮与中间轴的抗扭的稱联在此相应于电动机与动力传动系的主传动装置的驱动有效的连接。相反，耦联元件在分离位置中的位置意味着电动机和主传动装置的驱动有效的连接的分离，因为在分离位置中，活动齿轮再次能够自由旋转地安装在中间轴上。
[0030]在一个优选的实施方式中，动力传动系的主传动装置是车轴差速器。
[0031]优选中间传动装置设置用于，当所提到的第二和第三齿轮中的另一个通过离合器与中间轴抗扭地耦联时使主传动装置的输入元件的转速相对于电动机的输出元件的转速变得缓慢。因此设置在电动机和主传动装置之间的中间传动装置优选是减速器，所述减速器将电动机的高的转速转变为主传动装置的较低的转速。以这样的方式实现了，通过电动机在主传动装置的输入元件上提供所期望的高的扭矩用于驱动机动车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]在下文中在参考附图的情况下仅示例性地阐述本发明。
[0033]图1示出具有两个动力传动系的机动车辆的示意性的视图。
[0034]图2示出图1的动力传动系中的一个的实施方式的示意性的视图。
[0035]图3a和3b在纵剖面中示出在离合器的打开位置和在闭合位置中的用于机动车辆的动力传动系的离合器的一个实施方式。
[0036]图4a和4b在立体视图中示出图3a和3b的离合器。【具体实施方式】
[0037]在图1中在示意性的视图中示出机动车辆11。机动车辆11具有两个动力传动系
13、15,所述动力传动系中的一个动力传动系13具有内燃机17作为驱动装置,所述内燃机经由变速器19和车轴差速器21驱动具有车轮25的车轴23。在这里所示出的实施方式中，车轴23是机动车辆11的前轴。另一个动力传动系15包括电动机27作为驱动装置，所述电动机与中间传动装置29连接。中间传动装置29在输出侧上与车轴差速器31连接，所述车轴差速器对于动力传动系15形成主传动装置并且能够将扭矩传递到车轴33上并且向车轮35传递。此外在中间传输装置29中设有离合器37。
[0038]图2中的示意性的视图示出具有电动机27、中间传动装置29和设计为车轴差速器31的主传动装置的动力传动系15。车轮35经由车轴33与车轴差速器31连接。电动机27的输出元件39在这里设计为轴，所述轴与第一齿轮41抗扭地连接。第一齿轮41与第二齿轮43啮合，所述第二齿轮在当前的实施方式中能旋转地安装在中间轴45上进而形成活动齿轮。第三齿轮47 (固定齿轮)抗扭地与中间轴45连接，所述第三齿轮与第四齿轮49啮合。第四齿轮49抗扭地与车轴差速器31的输入元件51连接，其中所述输入元件51在这里是车轴差速器31的差速器壳。
[0039]中间传动装置29具有离合器37，所述离合器适合于使第二齿轮43抗扭地与中间轴45耦联。离合器37在所示出的实施方式中具有呈滑动套筒53状的耦联元件，所述滑动套筒与中间轴45同轴地围绕该中间轴安装，也就是说，中间轴45形成用于滑动套筒的支承元件46。为了形成抗扭的连接，滑动套筒53的内齿部54与支承元件46(中间轴45)的外齿部55接合。滑动套筒53在轴向上能够移动成，使得此外所述滑动套筒能够与第二齿轮43的配合齿部57进入形状配合的接合，所述第二齿轮因此对于离合器37的耦联元件(滑动套筒53)形成配合元件56。配合齿部57在这里设计为第二齿轮43的附加的外齿部。
[0040]滑动套筒53的调节经由电磁促动器59实现，所述电磁促动器经由能够轴向调节的推杆61改变滑动套筒53的位置。所示出的实施方式此外包括位置传感器63以及转速传感器65、65’，所述位置传感器能够检测离合器37的位置，所述转速传感器能够测量电动机27或者车轴差速器31的转速。在所示出的实施方式中，车轴差速器31的转速通过两个转速传感器65’测量，所述两个转速传感器在车轴差速器31的两侧测量车轮35的相应的转速，由此能够计算出车轴差速器的转速。位置传感器63和转速传感器65、65’与控制装置67连接，所述控制装置获取相应的位置信号和转速信号，并且适合于，经由相应的连接来控制电动机27和电磁促动器59。
[0041]在图3a和3b中在纵剖图中详细地示出动力传动系15的离合器37的一个实施方式，其中图3a示出在其打开位置中的离合器37并且图3b示出在闭合位置中的离合器37。除了离合器37外，还示出作为中间传动装置29的组成部分的中间轴45以及第二齿轮43和第三齿轮47。第二齿轮43在图3a中能旋转地围绕中间轴45安装并且在图3b中通过在闭合位置中的离合器37与中间轴45抗扭地耦联，而第三齿轮47与中间轴45 —件式地设计进而持久地与中间轴45抗扭地连接。离合器37的滑动套筒53设计为空心轮，所述空心轮的内齿部54与中间轴45的外齿部55啮合并且此外能够通过轴向的移动与配合元件56的或者第二齿轮43的配合齿部57进入接合。[0042]对离合器的调节经由电磁促动器59实现，所述电磁促动器包括推杆61，所述推杆与电磁促动器59的衔铁69连接。电磁促动器59此外具有电磁体71,所述电磁体的磁场在接通的状态中将衔铁69和与其连接的推杆61在轴向上从电磁促动器中压出。在衔铁69和电磁促动器59的壳体之间的预紧装置73这样地作用，使得所述预紧装置相反于电磁体71的力的作用将衔铁69和与其连接的推杆61压入到电磁促动器中。推杆61的轴向运动经由联杆和能摆动的离合器叉75转变成滑动套筒53的轴向运动，其中推杆61从电磁促动器59中出来导致闭合运动，也就是说导致第二齿轮43与中间轴45的耦联(图3b)。反过来推杆61进入到电磁促动器59中导致滑动套筒53的打开运动(图3a)。离合器叉75的突起77设置成，使得所述突起在离合器37的闭合位置中(图3b)具有与位置传感器63的接触，其中这个接触触发位置信号的产生，所述位置信号相应于离合器37的闭合位置，而在其它情况下位置传感器63发出如下位置信号，所述位置信号相应于离合器37的打开位置。
[0043]在图4a和4b中在立体的视图中示出与在图3a和3b中相同的实施方式，其中图4a(相应于图3a)示出在其打开位置中的离合器37并且图4b (相应于图3b)示出在其闭合位置中的离合器37。在图4a和4b中示出的并且通过附图标记表示的实施方式的特征相应于在图3a和3b中所示出的。特别地，在图4a和4b的立体视图中，可明确看出离合器37设计为具有内齿部54的滑动套筒53，并且内齿部54与中间轴45 (支承元件46)的外齿部55以及与第二齿轮43 (配合元件56)的配合齿部57共同作用。
[0044]附图示出尤其优选的实施方式，其中离合器37作为动力传动系15的部分设置在电动机27和车轴差速器31之间的中间传动装置29中。离合器37当然也能够在完全不同的、在这里未示出的传动装置和构造中使用。
[0045]附图标记列表
[0046]11 机动车辆
[0047]13 动力传动系
[0048]15 动力传动系
[0049]17 内燃机
[0050]19 变速器
[0051]21 车轴差速器
[0052]23 车轴
[0053]25 车轮
[0054]27 电动机
[0055]29 中间传动装置
[0056]31 主传动装置
[0057]33 车轴
[0058]35 车轮
[0059]37 离合器
[0060]39 输出元件
[0061]41 第一齿轮
[0062]43 第二齿轮[0063]45中间轴
[0064]46支承元件
[0065]47第三齿轮
[0066]49第四齿轮
[0067]51输入元件
[0068]53耦联元件
[0069]54内齿部
[0070]55外齿部
[0071]56配合元件
[0072]57配合齿部
[0073]59电磁促动器
[0074]61推杆
[0075]63 位置传感器
[0076]65、65’转速传感器
[0077]67控制装置
[0078]69衔铁
[0079]71电磁体
[0080]73预紧装置
[0081]75离合器叉
[0082]77突起
【权利要求】
1.一种用于机动车辆(11)的形状配合的离合器(37)，所述离合器包括具有齿部(54)的耦联元件(53)、具有配合齿部(57)的能旋转的配合元件(56)和电磁促动器(59)，其中所述耦联元件(53)能够借助于所述电磁促动器(59)在分离位置和接合位置之间调节，并且其中在所述接合位置中，所述耦联元件(53)的所述齿部(54)与所述配合元件(56)的所述配合齿部(57)接合， 其特征在于， 在完全地到达所述耦联元件(53)的所述接合位置之后，在所述耦联元件(53)的所述齿部(54)和所述配合元件(56)的所述配合齿部(57)之间也设有旋转间隙。
2.根据权利要求1所述的离合器(37)， 其中所述耦联元件(53)能够沿着轴向方向相对于所述配合元件(56)被调节，其中所述耦联元件(53)的所述齿部(54)径向向内定向并且所述配合元件(56)的所述配合齿部(57)径向向外定向或者反之亦然。
3.根据权利要求2所述的离合器(37)， 其中所述耦联元件(53)在轴向上能调节地但是无间隙抗扭地安装在能旋转的支承元件(46)上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的离合器(37)， 其中所述电磁促动器(59)包括能移动的用于操纵所述离合器(37)的推杆(61)和预紧装置(73)，所述预紧装置朝着所述耦联元件(53)的所述分离位置的方向预紧所述推杆(61)。
5.根据权利要求4所述的离合器(37)， 其中所述电磁促动器(59)具有电磁体(71)和衔铁(69)，所述衔铁在所述电磁体(71)中能够直线地移动并且与所述推杆(61)耦联。
6.一种用于机动车辆(11)的具有电动机(27)和根据上述权利要求中任一项所述的形状配合的离合器(37)的动力传动系(15)，其中所述配合元件(56)或者所述耦联元件(53)能够借助于电动机(27)被驱动以进入旋转运动，并且其中所述动力传动系(15)包括控制装置(67)，所述控制装置适合于控制所述电动机(27)，以便使得所述配合元件(56)的转速接近所述稱联元件(53)的转速或者反之亦然。
7.根据权利要求6所述的动力传动系(15)， 其中至少一个用于产生第一转速信号的转速传感器(65)配设给所述配合元件(56)，其中至少一个用于产生第二转速信号的转速传感器出5’)配设给所述耦联元件(53)，并且其中所述控制装置(67)适合于，依据所述第一和第二转速信号控制所述电磁促动器(59)和/或所述电动机(27)。
8.根据权利要求6或7所述的动力传动系(15)， 其中所述离合器(37)包括位置传感器(63)，所述位置传感器适合于，检测所述耦联元件(53)的所述位置并且产生相应的位置信号，并且其中所述控制装置(67)适合于，依据所述位置传感器(63)的所述位置信号控制所述电磁促动器(59)和/或所述电动机(27)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的动力传动系(15)， 其中所述动力传动系(15)包括主传动装置(31)和设置在所述电动机(27)和所述主传动装置(31)之间的中间传动装置(29)，其中所述电动机(27)具有输出元件(39)并且所述主传动装置(31)具有输入元件(51)； 其中所述中间传动装置(29)包括: 第一齿轮(41)，所述第一齿轮与所述电动机(27)的所述输出元件(39)抗扭地或者以驱动有效的方式耦联， 第二齿轮(43),所述第二齿轮与所述第一齿轮(41)啮合， 第三齿轮(47)， 第四齿轮(49)，所述第四齿轮与所述第三齿轮(47)啮合并且与所述主传动装置(31)的所述输入元件(51)抗扭地或者以驱动有效的方式耦联，以及 中间轴(45)， 其中所述第二和第三齿轮(43，47)中的一个与所述中间轴(45)抗扭地连接并且所述第二和第三齿轮(43，47)中的另一个能旋转地安装在所述中间轴(45)上；以及 其中所述第二和第三齿轮(43，47)中的另一个能够借助于所述形状配合的离合器(37)可选地与所述中间轴(45)抗扭地耦联。
10.根据权利要求9所述的动力传动系(15)， 其中所述离合器(37)的所述耦联元件(53)抗扭地但是在所述分离位置和所述接合位置之间在轴向上能调节地安装在所述中间传动装置(29)的所述中间轴(45)上，并且其中所述离合器(37)的所述配合元件(56)通过所述中间传动装置(29)的所述第二和第三齿轮(43，47)中的另一个形成。
11.根据权利要求9或10所述的动力传动系(15)， 其中所述主传动装置( 31)是车轴差速器。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的动力传动系(15)， 其中当所述第二和第三齿轮(43，47)中的另一个与所述中间轴(45)抗扭地耦联时，所述中间传动装置(29)设置用于使所述主传动装置(31)的所述输入元件(51)的转速相对于所述电动机(27)的所述输出元件(39)的转速变得缓慢。
【文档编号】F16D27/118GK104011420SQ201280064056
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】大卫·维拉姆, 多米尼克·舍贝尔, 丹尼尔·普里, 马库斯·科尔伯克 申请人:麦格纳动力系有限两合公司