用于車輛的離合器設施和用于運行車輛的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按權利要求1或10的前序部分中詳細限定的類型的用于車輛的離合器設施和一種用于運行車輛的方法。
【背景技術】
[0002]這種離合器設施由DE 199 14 350 B4已知。在其中說明了一種用于運行帶有內燃機和至少一個電動馬達的車輛的方法。電動馬達依賴其轉速地可以通過自動閉合的力鎖合的離心式離合器與車輛車橋的輪轂進行嵌接。離心式離合器上的力鎖合僅在激活電動馬達并且在電動馬達有較高轉速的情況下存在；而在非觸發(fā)的電動馬達或較低轉速的情況下，離心式離合器是打開的。對離合器進行的力鎖合的操縱造成了由離合器滑差所引起的摩擦損耗。
[0003]DE 198 09 302 Al示出了一種用于小型馬達的離心式離合器，其帶有隨馬達軸一起轉動的通過離心力操縱的調整設備，調整設備布置在緊固在馬達軸上的隨動套筒的自由端部上。在確定的轉速之上時調整設備將支承在隨動套筒上的從動元件軸向地從能自由地在隨動套筒上轉動的位置移動到如下位置中，在這個位置中，在從動元件和隨動套筒之間存在形狀鎖合和/或力鎖合。調整設備在隨動套筒上的構造在結構上是耗費的且此外在隨動套筒的自由端部上占用軸向結構空間。

【發(fā)明內容】

[0004]因此本發(fā)明的任務在于，提出一種前述類型的離合器設施，在該離合器設施中避免了運行時的摩擦損耗并且該離合器設施是簡單地構造的。此外，本發(fā)明的任務還在于說明一種用于運行帶有這種離合器設施的車輛的方法。
[0005]該任務通過專利權利要求1的特征并且替選地通過專利權利要求11的特征解決。
[0006]建議了一種用于能松開地連接兩根軸的離合器設施，在該離合器設施中，至少一個以能同軸移動的方式布置在其中一根軸上的換擋套筒通過離心力操縱依賴于軸轉速上升地可以從為了連接軸而抗相對轉動地聯接的位置移動進入到使軸脫開的位置。由此在預先確定的轉速之上時，軸能夠受離心力操縱地無力矩地彼此脫離。此外，通過換擋套筒實現了軸的形狀鎖合的連接，由此可以通過軸的力鎖合的聯接來避免摩擦損耗。
[0007]在此優(yōu)選為了以離心力操縱換擋套筒而設置一個或多個與其中一根軸以抗相對轉動的方式連接地布置的離心力配重塊用以產生離心力。離心力配重塊以用于離心力操縱的同步件嵌接到換擋套筒中。以這種方式達到了一種構造簡單且節(jié)省結構空間的受離心力操縱的離合器設施，兩根軸可以通過該離合器設施與轉速相關地自動聯接。
[0008]在本發(fā)明的特別優(yōu)選的設計方案中，換擋套筒以能同軸地移動的方式布置在第一軸的端部區(qū)域中并且在此至少局部地以能相對第二軸移動的方式包圍第二軸的同軸布置的端部區(qū)域。在此優(yōu)選將一個或多個離心力配重塊布置成與第二軸的端部區(qū)域抗相對轉動地連接。由此可以依賴于第二軸的轉速地以離心力操縱的方式切換離合器設施。在此，為了離心力操縱，一個或多個離心力配重塊以同步件嵌接到換擋套筒的面朝第二軸的端部區(qū)域的端部區(qū)段中。
[0009]在其他特別優(yōu)選的設計方案中，第一軸由電動馬達的馬達軸形成并且第二軸由車輛變速器的變速器軸形成。在此，例如在混合動力車輛中，整合到傳統(tǒng)的動力總成中的電動馬達可以以其馬達軸通過按本發(fā)明的離合器設施與變速器軸尤其是變速器輸出軸形狀鎖合地聯接并且可以依賴于變速器軸的轉速地通過離心力自動與該變速器軸脫離。因此在變速器軸的較高的轉速的情況下或在較高的車輛速度的情況下，通過將電動馬達與動力總成脫離可以最小化牽引損耗。因為按本發(fā)明的離合器設施受離心力操縱地與轉速相關地自動打開，所以免去了額外的執(zhí)行機構和相應的控制機構。
[0010]在本發(fā)明的其他特別優(yōu)選的設計方案中，換擋套筒在其內直徑上以能在與第一軸形狀鎖合地抗相對轉動地聯接的位置與能在第一軸上自由轉動的位置之間移動的方式布置在第一軸上，并且在其外直徑上抗相對轉動地與第二軸連接。
[0011]為了換擋套筒與第二軸的抗相對轉動的連接，可以設置有同軸布置的離合器元件。換擋套筒優(yōu)選通過離合器殼體與第二軸抗相對轉動地連接。在此，離合器殼體優(yōu)選具有呈輪轂形的端部區(qū)段，端部區(qū)段同軸地至少局部包圍換擋套筒且換擋套筒與該端部區(qū)段形狀鎖合地抗相對轉動地并且能軸向移動地連接。以這種方式，換擋套筒在移動時在其外直徑上軸向地在離合器殼體上受導引。因此，在換擋套筒的與第一軸聯接的位置中，可以通過該換擋套筒和離合器殼體在第一和第二軸之間傳遞驅動功率或轉矩。
[0012]為此，例如在離合器元件呈輪轂形區(qū)段的內周上構造有徑向凸起部，它們在換擋套筒的外直徑上抗相對轉動地且能縱向移動地嵌接在對應的軸向的長形凹部內。例如可以設置尤其是借助楔形齒部或漸開線形齒部的齒配合或齒插接。
[0013]為了與第一軸形狀鎖合地聯接，在換擋套筒的內直徑上優(yōu)選設置有多個沿周向方向依次在徑向上向內呈鼻形地延伸的凸起部。在換擋套筒的與第一軸聯接的位置中，換擋套筒抗相對轉動地且能沿軸向移動地嵌接到所對應的、在第一軸外直徑上相對置的長形凹部中。凹部優(yōu)選沿軸向方向通過在第一軸的外直徑上環(huán)繞的環(huán)形槽來限定，凸起部可以在換擋套筒的能在第一軸上自由轉動的位置中嵌接到該環(huán)形槽中。
[0014]優(yōu)選的是，離心力配重塊的同步件以及換擋套筒在對應的斜面上處于面接觸中用以將軸向調整力傳遞到換擋套筒上。
[0015]有利的是，每個同步件都被實施為朝著其自由的端部逐漸變細的在離心力配重塊上的軸向凸緣用以嵌接到換擋套筒的端部區(qū)段中。
[0016]斜面可以相應通過倒棱在同步件和換擋套筒上形成。
[0017]斜面優(yōu)選實施為在同步件和換擋套筒上的錐形成形的接觸面并且形成錐形連接。
[0018]優(yōu)選多個能垂直于第一軸端部區(qū)域地運動的且沿周向方向依次地布置的離心力配重塊整合在離合器元件的與第二軸端部區(qū)域同軸地布置的罐形的殼體區(qū)段中。因此可以以簡單的方式將離心力配重塊在與第二軸抗相對轉動地連接的情況下以離心力運動的方式受導引地緊湊地布置。離心力配重塊優(yōu)選布置成沿周向方向均勻地分布。
[0019]當離合器殼體具有同軸于第二軸構造的法蘭狀的端部區(qū)段時(該端部區(qū)段至少區(qū)段式地包圍第二軸的端部區(qū)域且抗相對轉動地且軸向固定地與該第二軸連接)，實現了對離合器殼體的簡單的緊固。為此，可以例如設置擠壓配合。但也可以考慮形狀鎖合的連接。
[0020]為了換擋套筒的以離心力操縱的移動的復位，設置有復位裝置。這個復位裝置優(yōu)選具有與第一軸同軸布置的復位彈簧器件。優(yōu)選地，這些復位彈簧器件將換擋套筒相對離心力配重塊的同步件預緊。由此確保了換擋套筒和同步件在斜面上處于持續(xù)的面接觸?？梢栽O置一個或多個壓縮或拉伸彈簧作為復位彈簧器件。復位彈簧器件可以具有至少一個以區(qū)段的方式同軸地包圍第一軸的螺旋彈簧。該螺旋彈簧可以在其中一個彈簧端部上軸向支撐在換擋套筒的端部上并且可以在另一彈簧端部上軸向支撐在第一軸上，例如支撐在與該第一軸連接的軸向止擋元件上或軸肩上。替選地，也可以設置有一個或多個節(jié)省結構空間的盤簧作為復位彈簧器件。復位彈簧器件優(yōu)選通過軸向支承部支撐在換擋套筒上，以便必要時補償換擋套筒和復位彈簧器件之間的轉速差，尤其是當換擋套筒處于能在第一軸上自由轉動的位置中時。
[0021]按照本發(fā)明的另一個方面，建議了一種用于運行帶有用于能松開地連接兩根軸的離合器設施