离合器的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的离合器，其优选用于全轮驱动车辆的传动系的接合和断开，所述离合器包括：第一轴；第二轴，其与第一轴同轴地设置；离合器套，所述离合器套能够相对于第一轴和相对于第二轴沿轴线方向移动并且使第一轴和第二轴形状配合地耦联或脱耦；以及可加载电流的线圈。

背景技术：
这种离合器尤其能够以所述的切断系统的形式用于在具有可接合或可分离的全轮驱动的机动车中使传动系的部件耦联或脱耦，使得在双轮运行中能够至少在某些时候中断一方面驱动单元或主轴和另一方面副轴之间的连接。该离合器替选地也能够用于：在具有混动驱动的机动车中在电运行期间将主变速器与内燃机分离，以便因此避免或最小化功率损失和噪声形成，从而能够降低能量消耗进而降低CO2排放。但是也能够在副轴上设有用于电驱动的传动系脱耦装置。在DE4002053A1中描述了一种开始提出类型的耦联系统，其中转轴借助于可轴向移动的换挡接合套可选地能够与差速器脱耦。因此，在空转时能够降低由于差速器部件的联动引起的功率损失。从WO2011098595A1已知一种耦联装置，其中套通过可电磁操作的线圈能够沿轴向方向移动，其中线圈经由推杆将螺母角区段与旋转轴的螺纹部段接合。在DE3911122C1中描述了一种形状配合的换挡离合器，其中换挡离合器用于将空心轴与同轴位于其中的轴颈耦联，其中通过换挡套筒的轴向移动以空心轴的开口和轴颈中的凹处之间的形状配合地接合的方式挤压耦联球并且通过限动套筒的轴向移动将限动球径向地以空心轴相对于换挡套筒轴向形状配合地接合的方式压入到环形槽中。换挡离合器具有与轴同轴构成的线圈承载件，所述线圈承载件具有保持绕组和换挡绕组，其中换挡绕组为了将换挡环与旋转轴耦联而被通电。产生比换挡绕组更弱的磁场的保持绕组为了将换挡环保持在其位置中而被通电。

技术实现要素：
本发明的目的基于提供一种相对于已知的解决方案改进的形式的这种离合器，所述离合器一方面成本适宜地构成并且另一方面紧凑地构成，同时实现较高的功能安全性。所述目的通过一种用于机动车的离合器来实现。本发明的改进形式在下文中阐述。所述目的的解决方案通过一种用于机动车的离合器实现，其优选用于全轮驱动车辆的传动系的接合和断开，所述离合器包括：第一轴；第二轴，其与第一轴同轴地设置；离合器套，所述离合器套能够相对于第一轴和相对于第二轴沿轴线方向移动并且使第一轴和第二轴形状配合地耦联或脱耦；以及可加载电流的线圈，其中离合器套相对于第一轴抗转动地设置，其中可加载电流的线圈与轴线方向同轴地设置，其中通过线圈的电流加载，离合器套能够沿轴线方向移动。根据本发明，在第一轴和第二轴之间设置有离合器套，所述离合器套设置用于连接和/或分离这两个轴。离合器套能够沿两个同轴设置的轴的轴线方向移动，其中这两个轴的连接优选形状配合地进行。在本发明的上下文中，方向说明“轴向”和“径向”总是相对于这两个轴的轴线方向。下面，术语“系统”能够理解为根据本发明的离合器。离合器套能够借助于可通电的线圈操作。线圈在此环形地且与这两个轴同轴地设置。该解决方案允许离合器的尤其紧凑的结构。离合器套相对于第一轴抗转动地设置。这在功能安全性提高的情况下实现该离合器相对于首先在需要的情况下建立抗转动连接的离合器尤其简单进而成本适宜的结构。离合器套能够在初始状态中处于闭合或断开的状态并且与其是否期望在初始状态中耦联或脱耦的系统无关。本发明的改进形式在说明书中以及所附的附图中说明。根据本发明，与轴线方向同轴地设有环形弹簧，所述弹簧将离合器套引入到初始状态中，根据系统如何构成而将其引入到耦联的或脱耦的状态中。替选地，也能够设有多个弹簧。在此，弹簧在第一侧经由设置在第一轴上的止挡件支撑在第一轴上。在第二侧，弹簧相对于离合器套的第一端侧支撑并且将所述离合器套在线圈未通电的情况下压入到初始状态中。离合器套的第一端侧在此朝向第一轴的止挡件。至少一个弹簧在根据本发明的一个实施方式中相对于第一轴抗转动地设置。在一个优选的实施方式中，离合器套至少部段地在外环周上具有滑槽轨道。滑槽轨道在此至少在轴线方向上具有对应于离合器套的期望的轴向移动长度的部段。滑槽轨道能够理解为允许离合器套的轴向移动的任意几何形状。例如，滑槽轨道也能够是螺纹或螺旋形延伸的槽。滑槽轨道在一个优选的实施方式中构成为离合器套中的凹处。在此，滑槽轨道能够具有斜度，所述斜度根据本发明允许在限定的时间中沿轴线方向的期望的移动。螺母角区段能够接合到滑槽轨道中，所述螺母角区段能够借助于可加载电流的线圈操作。在此，螺母角区段在几何形状上构成为，使得其能够以限定的方式接合到离合器套的滑槽轨道中。为了能够实现更好的力分布，在一个优选的实施方式中，能够设有至少一个另外的螺母角区段，其中螺母角区段的设置对称地进行。至少一个螺母角区段在此在作为例如具有相应的螺纹齿的螺纹的实施方案中具有一个或多个配对接合元件，所述螺纹齿能能够接合到离合器套的滑槽轨道中。在根据本发明的一个实施方式中，至少一个螺母角区段与杠杆持久地连接。在此，螺母角区段在一个优选的实施方式中与杠杆焊接或粘接。螺母角区段能够经由杠杆与离合器套的滑槽轨道接合。杠杆和螺母角区段构成为，使得其是导磁的。然而也可行的是：仅杠杆是导磁的并且螺母角区段由非导磁的材料制成。在一个优选的实施方式中，杠杆与线圈容纳部一件式地构成。杠杆在此能够构成为弹簧，所述弹簧在线圈通电时朝离合器套的方向弹性变形并且不能够旋转或至少仅部分地旋转。与杠杆持久连接的螺母角区段在此与杠杆共同运动。在切断线圈时，杠杆借助于构成为弹簧的杠杆的弹簧力向回移动到初始状态中并且螺母角区段从离合器套的滑槽轨道中提升并且终止离合器套的轴向的纵向移动。在根据本发明的另一实施方式中，杠杆能够构成为，使得所述杠杆可枢转地构成在线圈容纳部上，使得所述杠杆在线圈通电时朝离合器套的方向枢转。杠杆在此能够围绕固定的轴线在线圈容纳部中转动，但是也能够形成有凸轮，杠杆能够经由所述凸轮滚动。小的弹簧设置成，使得其在线圈未通电的情况下将杠杆与螺母角区段保持在初始状态中或者向回引导至初始状态中。可加载电流的线圈设置在线圈容纳部中。在根据本发明的一个实施方式中，线圈持久地与线圈容纳部连接。在线圈容纳部中存在至少一个开口，设置用于对线圈通电的线缆穿过所述开口。为了实现将与第一轴共同旋转的离合器套的转动运动转换成平移移动，在根据本发明的一个实施方式中，线圈容纳部进而还有螺母角区段与容纳离合器的壳体抗转动地支承。在线圈通电时，杠杆与螺母角区段通过由线圈产生的磁力压入到离合器套的滑槽轨道中。在此，至少一个杠杆形成磁环的一部分。在系统的断开状态中，通过可通电的线圈产生的磁通M1主要经由杠杆和螺母角区段延伸至离合器套并且从那里经由线圈容纳部向回延伸至杠杆。由于固定在壳体的线圈容纳部和与滑槽轨道形成接合的螺母角区段，现在离合器套能够沿轴线方向移动。在此，磁通部分地延伸穿过固定在壳体的反馈部件，如线圈容纳部，延伸穿过可移动的元件，例如杠杆，以及延伸穿过转动部件，如离合器套。在根据本发明的另一实施方式中，磁通在平行的路径上被引导经过螺母角区段和滑槽轨道的摩擦接触部，使得磁性颗粒不能够或不那么强地聚集在滑槽轨道中。根据离合器套的位置，能够实现两种不同特征的磁通M1和M2或其是占主导的。磁通M1和M2一方面用于使这两个轴脱耦或者保持断开的状态。在离合器套平移移动期间，因为在断开过程期间占主导的磁通M1在离合器套达到最终位置时变弱并且磁通M2占主导，所以磁通改变。磁通M1主要经由杠杆和螺母角区段引导至离合器套并且从那里经由线圈容纳部引导至杠杆。在系统的断开状态中，即当离合器套将两个轴彼此分离时，离合器套接触或接近抗转动地设置在第一轴上的锚固盘。同样导磁地构成的锚固盘当杠杆到达锚固盘的区域中时通过磁通朝杠杆的方向拉动进而形成磁环的一部分。在此，锚固盘构成为，使得其能够将螺母角区段从滑槽轨道中提升并且将离合器套保持在其最终位置中。在该最终位置中，磁通M2占主导，由此终止离合器套沿轴线方向的移动并且中断经由螺母角区段的磁通。在本发明的另一实施方式中，滑槽轨道具有适当的几何形状，螺母角区段能够从所述几何形状中提升。在滑槽轨道作为螺纹的实施方案中，离合器套具有螺尾。在此，离合器套和锚固盘之间的力大致使得螺母角区段无载荷地能够从螺尾中提升。在离合器套移动期间，磁通由于离合器套和锚固盘之间变小的气隙而改变其主要方向。在达到最终位置时，磁通经过螺母角区段或固定在壳体的反馈部件和锚固盘。当螺母角区段从滑槽轨道提升时，磁通主要延伸经过锚固盘、离合器套和反馈部件。现在，延伸经过锚固盘的磁通M2在此强至使得能其能够将离合器套克服弹簧的力保持在位置中。只要相应的保持电流在线圈中流动就保持该位置。在切断保持电流时，离合器套通过弹簧的力被挤压或拉到初始状态中。保持电流在此低于需要用于断开或闭合第一轴和第二轴之间的连接的电流。当离合器套应在此引入到初始状态中，例如以便将这两个轴再次彼此连接时，必须降低磁场。这能够通过切断电流来进行或更快速地通过短暂构建反向电压来进行。对于调节或控制系统不需要传感器，而仅对于诊断功能需要传感器。为了能够在闭合离合器时截住离合器套的运动，在第二轴上设有阻尼装置。所述阻尼装置能够气动地、液压地或机械地构成。在根据本发明的另一实施方案中，离合器套、第一轴和/或第二轴至少部段地具有花键轴齿部、插接齿部、爪齿或细牙花键，其中离合器套具有内齿部并且第一轴和/或第二轴具有对应于离合器套的内齿部的外齿部。离合器套经由齿部与第一轴抗转动地连接并且能够在轴线方向上在线圈通电时通过所述线圈移动，以便将第一轴与第二轴连接或者将其彼此分离。根据本发明，第二轴具有与第一轴相同的齿部。该实施方式能够尤其简单且成本适宜地实现，因为能够弃用附加的构件，例如换挡拨叉。另一优点是：能够在第一轴和离合器套之间可靠地传递高的且交变的转矩。在纵向移动的情况下，离合器套能够借助于同步装置，例如设置有限动齿的同步环形式的同步装置，所述同步环将第一轴与第二轴连接。可确定的是：替选于对线圈通电也能够应用气动的或液压的操作装置。离合器套能够通过由适当介质构建的压力加载作用为活塞面的端侧的方式移动。附图说明下面示例地参考附图描述本发明。图1示出根据本发明的一个实施方式的根据本发明的离合器的简化的侧视图，其中离合器处于初始状态中。图2示出根据图1的离合器的另一侧视图，其中螺母角区段与离合器套的滑槽轨道接合。图3示出根据图1的离合器的另一侧视图，其中离合器套移动到最终位置中。图4示出根据图1的离合器的另一侧视图，其中离合器套处于最终位置中。具体实施方式在图1中示出离合器1的简化的侧视图，其中离合器1基本上包括第一轴2和第二轴3，以及用于将这两个轴连接的离合器套5。离合器套5和这两个轴在此至少部段地优选具有锯齿形齿部或花键齿部(未示出)，所述构件通过所述锯齿形齿部或花键齿部彼此连接或能够彼此连接。离合器套5具有滑槽轨道11，所述滑槽轨道作为螺纹部段示出，螺母角区段7能够接合到所述螺纹部段中。螺母角区段7能够具有一个或多个依次设置的螺纹齿，所述螺纹齿能够与螺纹部段形成接合。螺母角区段7与杠杆6连接，所述杠杆与线圈容纳部8一件式地构成。线圈容纳部8具有至少一个开口，用于对线圈9通电的线缆穿过所述开口(未示出)。杠杆6构成为，使得其起弹簧作用，并且在线圈9未通电时将杠杆6和与其连接的螺母角区段7向回引入初始状态G2中。在线圈容纳部8中设置有可通电的线圈9。在第一轴2上设置有止挡件10，弹簧14以一个端部支撑在所述止挡件上。弹簧14同轴地设置在第一轴2上并且在另一端部上支撑在离合器套5的第一端侧上。在图2中对线圈9通电。磁通M1穿过杠杆6经由螺母角区段7和离合器套5延伸至线圈容纳部8，在那里所述磁通在杠杆6处闭合。由于在该磁通下出现的力，将螺母角区段7通过杠杆6压入到离合器套5的螺纹部段中。线圈容纳部8抗转动地支承在未示出的、容纳离合器1的壳体中。由此，在螺母角区段7接合到共同旋转的离合器套5中时第一轴2的转动运动转换成离合器套5的平移运动，由此离合器套5运动到最终位置E1中。在图3中，离合器套5朝最终位置的方向运动。锚固盘12相对于离合器套5抗转动地设置在离合器套5的端部处。磁通M1、M2根据离合器套5的位置具有不同的特征。在第一特征中，磁通M1如已经在图2中描述的那样延伸。在第二特征中，磁通M2开始延伸经过锚固盘12。其中离合器套5经由磁通M2保持在最终位置中。如在图4中示出的那样，离合器套5处于最终位置E1中。离合器套5与锚固盘12接触，其中锚固盘12构成为，使得其将杠杆6进而螺母角区段7从滑槽轨道9中提升，由此中断经过螺母角区段7的磁通M1并且仅还流过锚固盘12，由此磁通M2获得其第二特征。通过从离合器套5的螺纹部段中提升出螺母角区段7，结束平移运动，其中在第二轴3上设有阻尼装置4，所述阻尼装置应当在离合器1闭合时阻挡离合器套5的运动。阻尼装置4能够气动地、液压地或如在该实施例中机械地实现。在锚固盘12上设置有弹性元件，优选盘式弹簧13，所述盘式弹簧用于使螺母角区段7与离合器套5的螺纹部段在离合器1断开的状态下更快速地分离。盘式弹簧13在断开运动结束时，即在离合器1断开时预紧并且挤压螺母角区段7。由此，杠杆6或螺母角区段7从离合器套5的螺纹部段中通过小的脉动被推出。在达到最终位置E1时，流过线圈9的电流能够降低到更小的保持电流，以便将离合器套5保持在其最终位置E1中。当离合器套5要被向回引入到初始状态G1中时，结束线圈9的通电并且弹簧14将离合器套5向回挤压到初始状态G1中并且这两个轴又如在图1中示出那样彼此连接。附图标记列表1离合器2第一轴3第二轴4阻尼装置5离合器套6杠杆7螺母角区段8线圈容纳部9线圈10止挡件11滑槽轨道12锚固盘13盘式弹簧14弹簧E1最终位置E2接合位置G1初始状态G2初始状态M1磁通M2磁通