包括带有目标元件的联轴器总成的差速器的制造方法
【专利摘要】一种联轴器总成，包括：联轴器，其布置在驱动齿轮与差速器驱动器之间；可控致动器，其用于致动联轴器；传感器，其用于确定联轴器的切换位置；以及目标元件，其与传感器协作，其中，目标元件在致动器致动后轴向地移动；其中，联轴器的第一联轴器部分连接至差速器驱动器的差速器座架，并且其中，联轴器的第二联轴器部分相对于差速器驱动器的差速器壳体以旋转地固定并且轴向可移动的方式被保持，并且其中，目标元件通过卡口型连接固定至第二联轴器部分。
【专利说明】
包括带有目标元件的联轴器总成的差速器
技术领域
[0001]本发明涉及一种联轴器总成，更具体地用于可由电动马达驱动的机动车辆驱动轴的联轴器总成，包括:联轴器，其布置在驱动齿轮与差速器驱动器之间；可控致动器，其用于致动联轴器;传感器，其用于确定联轴器的切换位置；以及目标元件，其与传感器协作，使得目标元件在致动器致动后轴向地移动;其中，联轴器的第一联轴器部分连接至差速器驱动器的差速器座架，并且其中，联轴器的第二联轴器部分相对于差速器驱动器的差速器壳体以旋转地固定并且轴向可移动的方式被保持。
[0002]此外，本发明涉及一种差速器总成，更具体地用于可由电动马达驱动的机动车辆驱动轴的差速器总成，差速器总成包括:驱动齿轮;和带有输入部分和两个输出部分的差速器驱动器，其中，输出部分驱动地连接至输入部分，并相对于彼此具有差速器效应，差速器总成还包括带有布置在驱动齿轮与差速器驱动器之间的联轴器的联轴器总成。
【背景技术】
[0003]电动驱动具有有限的速度范围，并因此通常用作除电动驱动外包括内燃机的机动车辆中的补充驱动。电动驱动主要用于低车速，用于例如在存在大量起动和制动的市区交通中驱动车辆。由于电动驱动相对高的扭矩的可用性，所以存在良好的牵引状况和良好的驱动表现。在较高的车速时，例如在高速公路驱动期间，关掉电动马达，使得电动马达的阻力矩分别对车辆和燃料消耗的效率不会有不利影响。电动马达被布置在电动马达与差速器驱动器之间的动力传动系统中的可控联轴器关掉。
[0004]如上所述，从DE 10 2009 056 088 Al已知一种带有联轴器总成的差速器总成，其中，提出了能可靠地识别联轴器的切换位置并具有节省空间的设计的差速器总成。差速器总成包括:驱动齿轮;带有输入部分和两个输出部分的差速器驱动器，其中，输入部分与输出部分驱动地彼此连接;离合器，其布置在驱动齿轮与差速器齿轮之间，其中，在离合器的闭合状况下，扭矩从驱动齿轮传递至差速器齿轮，并且其中，在离合器的打开状况下，扭矩传递中断；以及用于致动离合器的可控致动器和用于确定离合器的切换位置的传感器。与传感器协作的目标元件连接至第二联轴器部分，使得在致动器致动后，目标元件与第二联轴器部分一起轴向地移动。目标元件设置成环形盘的形式。环形盘包括形状锁定地啮合第二联轴器部分中的对应凹部的多个轴向延伸的弹性啮合元件。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是改善最初描述的联轴器总成和最初描述的差速器总成，使得目标元件能容易地安装至第二联轴器部分，并且在目标元件与第二联轴器部分之间提供安全的连接。
[0006]该目的通过独立权利要求的主题达到。在从属权利要求中描述了优选的实施例和另外的有利实施例。
[0007]发明性的联轴器总成的特征在于，目标元件通过以卡口联轴器的形式的连接固定至第二联轴器部分，其中，卡口联轴器在本发明的意义上指的是在轴向方向上的形状配合的连接，所述形状配合的连接能在目标元件于轴向方向上插入或插到第二联轴器部分上并随后相对其旋转来产生。卡扣联轴器同样能断开。发明性的联轴器总成不限于用于差速器驱动器。本领域的技术人员了解的是，联轴器总成还能布置在驱动源与动力传动系统内的任何其他部件之间。轴向方向在本发明的意义上指的是其中第二联轴器部分能相对于第一联轴器部分移动的方向，以便与其啮合，用于扭矩传递。
[0008]提出的固定目标元件的方法的优点在于，其允许第二联轴器部分的扭矩的单独引入，使得能有利地减小或者甚至避免由致动力的影响所引起的目标元件的任何变形。目标元件与第二联轴器部分之间的形状配合连接有利地提供目标元件的可靠轴向连接。
[0009]根据优选的实施例，提出的是，第二联轴器部分包括多个周向分布的轴向突起，其中，轴向突起中的至少一个包括凹槽部分，其中，所述凹槽部分沿着第二联轴器部分的外周布置。至少一个在这方面意味着一个、一些或所有轴向突起在第二联轴器部分的外周处能设置有凹槽部分。凹槽部分优选地布置在与第二联轴器部分的旋转轴线垂直延伸的一个公共平面中。在其中所有轴向突起包括相应凹槽部分的实施例中，所述凹槽部分一起能被看到形成在两个周向相邻的轴向突起之间的区域中被中断的周向延伸的凹槽。
[0010]根据另一实施例，至少一个轴向突起能包括轴向凹部，所述轴向凹部构造成使得在随后旋转之前能使目标元件轴向地移动到第二联轴器部分，直到目标元件轴向地紧靠轴向突起的接合表面为止，以嗤合凹槽。换句话说，接合表面限定其中目标元件在周向方向上与第二联轴器部分的凹槽对准的平面，使得目标元件能旋转，以啮合凹槽。
[0011]目标元件优选地设置成环形盘的形式，并包括多个周向分布的径向向内延伸的舌榫部分。通过使目标元件相对于第二联轴器部分旋转能使舌榫部分中的至少一个啮合至少一个轴向突起的凹槽部分。在这方面，舌榫部分中的至少一个意味着一个、一些或所有舌榫部分能够造成啮合第二联轴器部分的相应轴向突起的相应凹槽部分。在优选的实施例中，目标元件通过弹簧相对于第二联轴器部分被轴向地预先张紧，其结果是能有利地补偿在凹槽部分中的舌榫部分的空隙。在有利的实施例中，设置有带有凹槽部分的至少三个轴向突起和至少三个舌榫部分，以确保在嵌入状况下，目标元件相对于第二联轴器部分被径向地定在中心。
[0012]根据另一优选的实施例，提出的是，舌榫部分中的至少一个包括至少一个固定部分，其在周向方向上突出到相关的凹槽部分外，其中，通过使固定部分变形，目标元件能克服相对于第二联轴器的旋转被固定。这意味着至少一个舌榫部分包括一个或两个固定部分，这包括的可能性是，仅一个舌榫部分包括两个固定部分，或者超过一个的舌榫部分包括一个或多个固定部分。更具体地，固定部分为了将目标元件旋转地固定至第二联轴器部分而能弯曲或卷曲，使得在周向方向上产生形状锁定的连接。
[0013]根据另一优选的实施例，提出的是，第二联轴器部分的轴向突起中的至少一个包括横向于凹槽部分延伸的孔，此外，优选的是，舌榫部分中的至少一个在周向方向上由引入孔的固定销以这样一种方式固定，使得提供替代性的或附加的安全性，以防止目标元件相对于第二联轴器部分旋转。为此，至少一个舌榫部分优选地包括用于接纳相应固定销的凹部。更具体地，优选的是，用于接纳固定销的凹部径向向内打开，其结果是在凹部随后不必被钻孔的情况下通过冲压特别容易地产生目标元件。
[0014]根据另一优选的实施例，提出的是，目标元件以大致平坦部件的形式产生，其更具体地能通过模锻或冲压产生。轴向突起优选地包括用于接纳滑动套管的内凹部，其中，凹槽部分轴向地布置在内凹部的区域中。
[0015]发明性的差速器总成、更具体地用于可由电动马达驱动的机动车辆驱动轴的差速器总成，包括:驱动齿轮;和带有输入部分和两个输出部分的差速器驱动器，其中，输出部分驱动地连接至输入部分，并相对于彼此具有差速器效应；以及如上所述的发明性的联轴器总成，其中，联轴器有效地布置在驱动齿轮与差速器驱动器之间。
[0016]差速器驱动器的输入部分例如能以差速器座架的形式构成。如果使用锥形齿轮差速器或冠形齿轮差速器，则输出部分能够是侧轴齿轮，或者如果使用行星齿轮差速器，则它们能够是空心齿轮或太阳齿轮。
【附图说明】
[0017]在下面，将参考根据附图的实施例更详细地说明本发明。所述实施例不限制本发明的总体思想。
[0018]图1是带有发明性的联轴器总成的发明性的差速器总成的截面图。
[0019]图2是带有根据图1固定至其的联轴器总成的目标元件的第二联轴器部分的截面图。
[0020]图3是带有根据图2固定至其的目标元件的第二联轴器部分的透视图。
[0021 ]图4是根据图3的独立的第二联轴器部分的透视图。
[0022]图5是以详图的形式的根据图3的目标元件的轴向视图。
[0023]图6是第二联轴器部分的替代性实施例的透视详图。
[0024]图7是目标元件的替代性实施例的透视详图。
【具体实施方式】
[0025]图1示出了第一实施例中带有发明性的联轴器总成的发明性的差速器总成2。差速器总成2包括差速器驱动器3、联轴器4和用于致动联轴器4的致动器5。为了从驱动马达(未图示)引入扭矩，设置有(更具体地通过焊接)固定地连接至差速器壳体7的驱动齿轮6。应理解的是，驱动齿轮与差速器壳体之间的连接还能例如以螺栓连接或其他常用连接手段的形式地以其他的方式产生。差速器壳体设置成两个部分，并包括第一大致杯形的壳体部分8和第二大致杯形的壳体部分9，所述第一大致杯形的壳体部分8和所述第二大致杯形的壳体部分9在它们的它们孔隙面对端的区域中分别包括凸缘部分10、12，借助于所述凸缘部分10、12，它们连接至驱动齿轮6。第一壳体部分8容纳差速器驱动器3，所述差速器驱动器3能被驱动，以便围绕旋转轴线A旋转。
[0026]差速器驱动器3包括差速器座架11，所述差速器座架11包括大致圆柱形的外表面14，借助于所述大致圆柱形的外表面14，差速器座架11围绕旋转轴线A相对于第一壳体部分8的对应的内部圆柱部分15被旋转地支撑。在差速器座架11中，设置有轴颈17插入其中并通过固定销18固定的两个孔16。两个差速器齿轮19围绕轴颈轴线旋转地支撑在轴颈17上。两个差速器齿轮19啮合相对于旋转轴线A同轴地布置的两个侧轴齿轮20、22。两个侧轴齿轮20、22分别包括侧轴(未示出)的对应外花键能插入其中的内花键23，用于传递扭矩。第一侧轴齿轮20相对于第一壳体部分8被轴向地支撑，并且优选地，在第一侧轴齿轮20与第一壳体部分8的支撑表面之间布置有摩擦盘。因此，在第二侧轴齿轮22与第二壳体部分9之间同样布置有摩擦盘，以便支撑轴向力。
[0027]在本实施例中，联轴器4设置成形状配合的联轴器的形式，更具体地是还能被称为爪形离合器的齿式联轴器。然而，应理解的是，同样能使用例如摩擦联轴器的其他联轴器类型。形状配合的联轴器4包括第一联轴器部分25以及第二联轴器部分26，所述第一联轴器部分25固定地连接至差速器座架11，并且第二联轴器部分26相对于第一联轴器部分25可轴向地移动。为了传递扭矩，能使第二联轴器部分26啮合第一联轴器部分25，这导致两个联轴器部分25、26之间的形状配合的连接。通过使第二联轴器部分26脱离，能中断扭矩的传递。第一联轴器部分25包括作为形状配合手段的齿环，所述齿环一体地形成到差速器座架11的端面上。因此，第二联轴器部分26包括布置在差速器壳体7内的对应齿环28。在该实施例中，旋转轴线A在第二联轴器部分26相对于第一联轴器部分25的轴向移动方向上延伸。
[0028]通过合适地控制致动器5，第二联轴器部分26能相对于第一联轴器部分25轴向地移动，其中，在啮合状况下确保从驱动齿轮6到差速器齿轮3的扭矩传递，然而在脱离状况下，扭矩传递中断。致动器5包括电磁体29以及活塞30，其中，致动器被设计成使得当电动马达被供以电流时，活塞30在联轴器4的方向上移动。为此，电磁体包括环形壳体32，所述环形壳体32在其面对联轴器4的径向内端包括孔隙。活塞30可轴向移动地布置在所述壳体部分内。壳体32借助于座架元件31布置在第二壳体部分9的套管突起上。活塞30包括:锚元件34，其由(例如铁材料)铁磁材料组成；以及套管35，其由(例如高等级钢、铜或铝)顺磁材料组成。
[0029]锚元件34是套管形的，并且被压到套管35上。由于锚元件由铁磁材料组成，所以其当电磁体被致动时朝着联轴器4移动，其中，间隙33是桥接的。在其端部位置，锚元件34接触磁体壳体32的肩部36，以便防止磁流朝着其他部件的不合需要的泄露。套管35轴向地比锚元件34长，并包括接触滑动环的端面。滑动环37继而相对于第二联轴器部分26被直接轴向地支撑。目标元件38设置成环形盘的形式，其中，另外的细节参考下面的图给出。
[0030]目标元件38形状配合地啮合第二联轴器部分26的对应底切部40。在相应地第二壳体部分9的差速器壳体7与目标元件38之间布置有回位弹簧43。回位弹簧43被预先张紧，以便朝着致动器5(即在联轴器4的打开意义上)加载目标元件38，第二联轴器部分26相应地连接至目标元件38。在本实施例中，回位弹簧43设置成板簧的形式，但同样能使用例如螺旋弹簧的其他类型的弹簧。此外，设置有轴向地布置在致动器5的区域中并与目标元件38协作的传感器44。传感器44与目标元件38构造成使得能识别联轴器4的切换状况。传感器检测代表传感器与目标元件38之间的距离的信号，因而其还能被称为传感器对象。传感器44例如能设置成能以免接触的方式记录离目标元件38的距离的霍尔传感器的形式。然而，还能够使用例如感应传感器等免接触的传感器。
[0031]图2和3在截面图(图2)中和在透视图(图3)中以详图的形式示出了如被根据图1的联轴器总成包括的带有固定至其的目标元件38的第二联轴器部分26。在下文中，结合地描述图2和3。第二联轴器部分26在其端面包括上述齿环28。在其背离齿环28的表面处，第二联轴器部分26包括穿过差速器壳体7的对应贯通孔隙(参见图1)的多个周向分布的轴向突起27。
[0032]根据本发明，目标元件38通过卡口型连接固定至第二联轴器部分26。为此，轴向突起27包括沿着第二联轴器部分26的外周布置的间断的凹槽部分40。目标元件38以环形盘的形式构成，并包括多个周向分布的径向向内延伸的舌榫部分39，通过使目标元件38相对于第二联轴器部分26旋转，能使其啮合凹槽部分40。在旋转之前，目标元件38能朝着第二联轴器部分轴向地移动至接合表面。
[0033]轴向突起27分别包括用于便于目标元件38的安装的轴向凹部24。轴向凹部24更具体地构造成切掉部分，使得目标元件24能轴向地移动到第二联轴器部分上，直到舌榫部分
39的端面轴向地紧靠轴向突起27的相应接合表面为止。轴向突起27的接合表面形成轴向凹部24的基部，并且同时形成凹槽40的侧壁中的一个侧壁的周向延伸部分。因而，轴向凹部24的接合表面限定其中目标元件38能相对于第二联轴器部分26旋转的轴向位置，使得舌榫部分39啮合相应的凹槽部分40。
[0034]在所图示的实施例中，四个轴向突起27中的两个包括横向于凹槽部分40延伸的孔41，其中，舌榫部分39通过引入孔41的固定销42周向地固定至相应的轴向突起27。因而，目标元件38旋转地固定至第二联轴器部分26，即不能相对于第二联轴器部分26旋转。将参考图4和5详细描述目标元件38和第二联轴器部分26的另外的细节。
[0035]图4以透视图的形式单独示出了根据图3的第二联轴器部分26。能看到的是，轴向突起27包括设置用于容纳滑动环37(参见图1)的内凹部46，其中，凹槽部分40轴向地布置在所述内凹部46的区域中。如以上参考图1所描述地，该类型的第二联轴器部分26允许力经由滑动环37直接引至第二联轴器部分26，以在轴向方向上与其啮合。通过经由卡口型连接将目标兀件38固定在联轴器部分26外，当使第二联轴器部分26嗤合第一联轴器部分25时，目标元件38有利地是未加载力的。
[0036]图5以详图的形式示出了根据图3的目标元件38。舌榫部分39分别包括用于接纳固定销42(参见图3)的凹部45，其中，所述凹部45如实施例所示优选地向内打开。该类型的目标元件38有利地允许其被大致制成平坦的冲压部件。
[0037]图6以透视图单独示出了第二联轴器部分26的替代性实施例的细节，其中，仅图示了带有轴向突起27的一段。将与如图7所图示的目标元件38的相关替代性实施例结合地描述该实施例。此外，仅示出了目标元件38的带有舌榫部分39的一段，根据本发明，借助于所述舌榫部分39，目标元件38通过卡口型联轴器固定至第二联轴器部分26 ο为此，在该实施例中，轴向突起27也包括凹槽部分40，所述凹槽部分40通过目标元件38相对于所述第二联轴器部分26旋转来接纳径向向内延伸的舌榫部分39。
[0038]在所图示的实施例中，舌榫部分39中的至少一个包括两个固定部分47，其在第二联轴器部分处的目标元件38的嵌入状况下，在周向方向上突出到凹槽部分40外。通过使固定部分47变形成突起27处的凹部48，目标元件38克服相对于第二联轴器部分26的旋转被固定。
[0039]附图标记列表:
2差速器总成 3差速器驱动器 4联轴器 5致动器6驱动齿轮7差速器壳体8第一壳体部分9第二壳体部分10凸缘部分11差速器座架12凸缘部分13 -
14外表面15表面部分16孔17轴颈18固定销19差速器座架20第一侧轴齿轮21 -
22第二侧轴齿轮23花键24凹部
25第一联轴器部分26第二联轴器部分27突起28齿环29电磁体30活塞31座架元件32磁性壳体33孔隙34销元件35套管36肩部37滑动环38目标元件39舌榫部分
40凹槽部分41孔42固定销43回位弹簧44传感器45凹部46内凹部47固定部分48凹部A旋转轴线
【主权项】
1.一种联轴器总成，包括: 联轴器(4 )，其布置在驱动齿轮(6)与差速器驱动器(3)之间； 可控致动器(5)，其用于致动所述联轴器(4); 传感器(44)，其用于确定所述联轴器(4)的切换位置；以及 目标元件(38)，其与所述传感器(44)协作，其中，所述目标元件(38)在所述致动器(5)致动后轴向地移动； 其中，所述联轴器(4)的第一联轴器部分(25)连接至所述差速器驱动器(3)的差速器座架(13)，并且其中，所述联轴器(4)的第二联轴器部分(26)相对于所述差速器驱动器(3)的差速器壳体(7)以旋转地固定并且轴向可移动的方式被保持， 其特征在于， 所述目标元件(38)通过卡口型连接固定至所述第二联轴器部分(26)。2.根据权利要求1所述的联轴器总成，其特征在于，所述第二联轴器部分(26)包括多个周向分布的轴向突起(27)，其中，所述轴向突起中的至少一个包括沿着所述第二联轴器部分的外周布置的凹槽部分(40)。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述目标元件(38)设置成环形盘的形式，并包括多个周向分布的径向向内延伸的舌榫部分(39)。4.根据权利要求3所述的联轴器总成，其特征在于，通过使所述目标元件(38)相对于所述第二联轴器部分(26)旋转，能使所述舌榫部分(39)中的至少一个啮合所述至少一个轴向突起(27)的所述凹槽部分(40)。5.根据权利要求3或4中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述舌榫部分(39)中的至少一个包括至少一个固定部分(47)，其在周向方向上突出到相关的凹槽部分(40)夕卜，其中，通过使所述固定部分(47)变形，所述目标元件(38)能以旋转固定的方式相对于所述第二联轴器部分(26)固定。6.根据权利要求2至5中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述轴向突起(27)中的至少一个包括横向于所述凹槽部分(40)延伸的孔(41)。7.根据权利要求6所述的联轴器总成，其特征在于，所述舌榫部分(39)中的至少一个通过引入所述孔(41)的固定销(42)固定，使得所述目标元件(38)以旋转固定的方式相对于所述第二联轴器部分(26)被连接。8.根据权利要求3至7中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述舌榫部分(39)中的至少一个包括用于接纳固定销(42)的凹部(45)。9.根据权利要求8所述的联轴器总成，其特征在于，所述凹部(45)径向向内打开，用于接纳所述固定销(42)。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述至少一个轴向突起(27)包括轴向凹部(24)，所述轴向凹部(24)构造成使得在随后旋转之前能使所述目标元件(38)轴向地紧靠所述轴向突起(27)的接合表面，以啮合所述凹槽部分(40)。11.根据前述权利要求中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述目标元件(38)设置成大致平坦的部件的形式。12.根据前述权利要求中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述目标元件(38)借助于弹簧(43)相对于所述第二联轴器部分(26)被轴向地预先张紧。13.根据前述权利要求中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，设置有带有凹槽部分(40)的至少三个轴向突起(27)和至少三个舌榫部分(39)，以确保在嵌入状况下，所述目标元件(38)相对于所述第二联轴器部分(26)被径向地定在中心。14.根据权利要求3至13中的任一项所述的联轴器总成，其特征在于，所述轴向突起(27)包括用于接纳滑动套管(37)的内凹部(46)，其中，所述至少一个轴向突起(27)的所述凹槽部分(40)轴向地布置在所述内凹部(46)的区域中。15.—种差速器总成，包括:驱动齿轮(6);带有输入部分(13)和两个输出部分(20、22)的差速器驱动器(3)，其中，所述输出部分(20、22)驱动地连接至所述输入部分(13)，并相对于彼此具有差速器效应;和根据权利要求1至14中的任一项所述的联轴器总成，其中，所述联轴器(4)布置在所述驱动齿轮(6)与所述差速器驱动器(3)之间。
【文档编号】F16H48/20GK105960551SQ201380081210
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2013年11月26日
【发明人】C.策尔斯, M.施维库奇, N.迈尔
【申请人】Gkn 动力传动系统国际有限责任公司, Gkn动力传动布伦耐克股份公司