用于摩擦配合地和形状配合地传递扭矩的切换元件制造技术

一种切换元件(1)，尤其用于机动车辆(3)的动力总成(2)的切换元件，所述切换元件具有沿着轴向方向(4)延伸的旋转轴线(5)，所述切换元件包括第一轴(6)、与所述第一轴(6)同轴地设置的第二轴(7)以及用于可切换地连接所述轴(6，7)的切换装置(8)；其中所述切换装置(8)具有用于切换所述连接的执行器(9)，其中为了连接所述轴(6，7)，通过所述执行器(9)首先能够建立所述轴(6，7)的摩擦配合的第一连接(10)并且由此实现所述轴(6，7)的随后的形状配合的第二连接(11)；其中所述第二轴(7)相对于所述轴向方向(4)相对于所述第一轴(6)位置固定地设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种切换元件，尤其用于机动车辆的动力总成的切换元件，所述切换元件允许用于扭矩的摩擦配合的和形状配合的传递。

技术介绍

1、切换元件尤其设置用于机动车辆的电驱动的车桥。经由切换元件可以使可由电机驱动的车轮耦联和脱联。切换元件尤其设置用于全轮驱动应用并且尤其也应能够针对高扭矩实现快速的耦联或脱联。

2、在先前的、未提前公开的de 10 2021 104 355.7中公开了一种切换元件，尤其用于机动车辆的动力总成的切换元件，所述切换元件具有沿着轴向方向延伸的旋转轴线，所述切换元件包括第一轴、与第一轴同轴地设置的第二轴和用于可切换地连接这些轴的切换装置。切换装置具有用于切换所述连接的执行器，其中为了连接这些轴，通过执行器首先可以建立这些轴的摩擦配合的第一连接，并且由此实现这些轴的随后的形状配合的第二连接。为了建立形状配合的第二连接，第二轴沿着轴向方向运动。

技术实现思路

1、基于此，本专利技术所基于的目的在于，至少部分地克服从现有技术中已知的问题并且尤其提出一种切换元件，通过所述切换元件可以针对高扭矩建立在两个轴之间的可靠连接，但是其中第二轴不沿着轴向方向运动。

2、所述目的借助独立权利要求1的特征来实现。本专利技术的其他有利的设计方案在从属权利要求中给出。在从属权利要求中单独列出的特征可以以技术上有意义的方式彼此组合并且可以定义本专利技术的其他设计方案。此外，在权利要求中给出的特征在说明书中详细地说明和阐述，其中示出本专利技术的其他优选的设计方案。</p>

3、提出一种切换元件，尤其用于机动车辆的动力总成的切换元件，所述切换元件具有沿着轴向方向延伸的旋转轴线，所述切换元件包括第一轴、与第一轴同轴地设置的第二轴和用于可切换地连接这些轴的切换装置。切换装置具有用于切换连接的执行器，其中为了连接轴，通过执行器首先可以建立轴的摩擦配合的第一连接并且由此实现轴的随后的形状配合的第二连接，其中第二轴相对于轴向方向相对于第一轴位置固定地设置。

4、这些轴尤其彼此同轴地设置从而具有共同的旋转轴线。切换装置实现这些轴的可切换的彼此连接。

5、切换装置包括执行器，其中通过对执行器进行操纵可以可切换地建立这些轴之间的连接。

6、这些轴的彼此连接逐步地进行。首先，在操纵执行器之后建立第一连接。由于第一连接，这些轴的不同的转速彼此同步(即相互均衡)。尤其在建立第一连接之后才将第二连接初始化。

7、尤其地，第二连接自动地进行，即在没有附加地操纵执行器的情况下进行。第二连接必要时通过操纵执行器来实现，例如通过比为了建立第一连接所需的对执行器的通电更高的对执行器的通电来实现。但是在此，尤其仅当为了建立第一连接已操纵执行器或仍操纵执行器时才进行第二连接。

8、如果结束对执行器的操纵，则脱开第一连接从而也脱开第二连接。

9、尤其地，切换装置实施成，使得第二连接在这些轴的转速完全或几乎完全同步之后才建立。

10、当前，为了构成第二连接，不需要第二轴相对于第一轴沿着轴向方向的相对运动。在de 10 2021 104 355.7中公开的第二轴的移位当前通过单独的(第二)坡道部件的移位来实现。在所述上下文中，位置固定，即关于第一轴和第二轴的设置，意味着这些轴完全可以相对于彼此可运动地设置(例如用于补偿公差和/或用于提供在这些轴之间的间隙)，但是其中所述可运动性对建立或脱开第二连接(或其他在切换元件中产生的连接)没有影响。

11、执行器尤其是磁离合器，所述磁离合器至少具有至少一个磁体、与第一轴抗扭地连接的旋转传递器以及(经由在下文中列举的中间元件)与第二轴连接(或可连接)的定子，其中通过给磁体通电，定子可以沿着轴向方向移位，以用于构成与旋转传递器的第一连接。

12、尤其地，磁离合器包括沿着环周方向并排设置的多个磁体。由于(电)磁体的通电，可以产生磁场，定子通过所述磁场朝向旋转传递器运动。旋转传递器将磁场从固定线圈传递到旋转系统中。

13、尤其地，旋转传递器沿着轴向方向设置在至少一个磁体与定子之间。

14、旋转传递器与第一轴抗扭地连接。定子(经由其它部件)与第二轴连接，使得经由在旋转传递器与定子之间的摩擦配合的第一连接，第一轴可以与第二轴连接。

15、至少一个磁体尤其与切换装置的壳体抗扭地连接，其中第一轴例如经由第一轴承相对于壳体可旋转地设置。

16、经由执行器的电流调节可以调节在旋转传递器与定子之间的压紧力。

17、尤其经由第一能量储存器实现这些轴的连接，所述第一能量储存器允许经由能量储存器彼此连接的部件相对于彼此相对扭转受限的第一角度范围并且在此储存用于扭转所需的能量。

18、第一能量储存器尤其包括至少一个弹簧，例如弧形弹簧，所述弹簧至少可以相对于环周方向变形以用于储存能量。

19、经由能量储存器彼此连接的部件可以相对于彼此相对扭转的第一角度范围尤其包括在20度和180度之间的角度，尤其至多120度角度，优选地至多90度角度。尤其地，第一角度范围包括至少45度角度，优选地至少60度角度。

20、尤其地，这些轴经由其他部件(例如经由旋转传递器、定子、中间元件、第二坡道部件、通过中间元件和第二坡道部件构成的滚珠坡道系统等)可彼此连接或彼此连接，使得这些轴(即使在所建立的第一连接的情况下)可以相对于彼此相对扭转，必要时可以在比第一角度范围更大的角度范围上相对于彼此相对扭转。

21、尤其地，第一能量储存器在实现这些轴的转速同步时才实现第二连接的建立。

22、尤其地，切换装置具有仅可以经由第一连接与第一轴连接的中间元件，所述中间元件(在利用中间元件设置的或通过中间元件构成的第一坡道部件处)包括滚珠坡道系统的相对于轴向方向相对于第一轴位置固定地设置的第一坡道。尤其地，切换装置具有可以相对于中间元件沿着轴向方向移位的第二坡道部件，所述第二坡道部件包括与第一坡道作为滚珠坡道系统共同作用的第二坡道。

23、第二坡道部件和中间元件(连同第一坡道部件)经由滚珠坡道系统以可以相对于彼此扭转受限的第二角度范围的方式连接。在中间元件相对于第二坡道部件相对扭转时，第二坡道部件可以经由滚珠坡道系统沿着轴向方向移位，并且由于所述移位可建立在第一轴与第二轴之间的第二连接。

24、中间元件相对于第二坡道部件可以相对于彼此扭转的第二角度范围尤其包括在20度和160度之间的角度，尤其至多120度角度，优选地至多90度角度。尤其地，第二角度范围包括至少45度角度，优选地至少60度角度。

25、尤其地，滚珠坡道系统实施成，使得从第二坡道部件的未移动的设置开始，中间元件可在两个旋转方向上相对于第二坡道部件(或第二轴)扭转，使得当在两个旋转方向上相对扭转时，第二坡道部件在轴向方向上移动。

26、中间元件尤其经由第一能量储存器与定子连接，使得中间元件可以相对于定子扭转受限的第一角度范围。

27、中间元件尤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种切换元件(1)，尤其用于机动车辆(3)的动力总成(2)的切换元件，所述切换元件具有沿着轴向方向(4)延伸的旋转轴线(5)，所述切换元件包括第一轴(6)、与所述第一轴(6)同轴地设置的第二轴(7)以及用于可切换地连接所述轴(6，7)的切换装置(8)；其中所述切换装置(8)具有用于切换所述连接的执行器(9)，其中为了连接所述轴(6，7)，通过所述执行器(9)首先能够建立所述轴(6，7)的摩擦配合的第一连接(10)并且由此实现所述轴(6，7)的随后的形状配合的第二连接(11)；其中所述第二轴(7)相对于所述轴向方向(4)相对于所述第一轴(6)位置固定地设置。

2.根据权利要求1所述的切换元件(1)，其中所述执行器(9)是磁离合器，所述磁离合器至少具有至少一个磁体(12)、与所述第一轴(6)抗扭地连接的旋转传递器(13)以及与所述第二轴(7)连接的定子(14)，其中通过给所述磁体(12)通电，所述定子(14)能够沿着所述轴向方向(4)移位，以用于构成与所述旋转传递器(13)的所述第一连接(10)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的切换元件(1)，其中所述轴(6，7)的连接经由第一能量储存器(15)实现，所述第一能量储存器允许经由所述第一能量储存器(15)连接的部件相对于彼此相对扭转受限的第一角度范围并且在此储存用于扭转所需的能量。

4.根据权利要求3所述的切换元件(1)，其中所述第一能量储存器(15)包括至少一个弹簧，所述弹簧能够至少相对于环周方向(16)变形以用于储存能量。

5.根据上述权利要求中任一项所述的切换元件(1)，其中所述切换装置(8)至少具有：

6.根据权利要求5所述的切换元件(1)，其中所述切换装置(8)包括第二能量储存器(19)，所述第二能量储存器储存用于使所述第二坡道部件(47)沿着所述轴向方向(4)移位所需的能量；其中仅在所述第二坡道部件(47)进行移位之后才能够建立在所述第一轴(6)与所述第二轴(7)之间的所述第二连接(11)。

7.根据权利要求6所述的切换元件(1)，其中由于所述第二坡道部件(47)沿着所述轴向方向(4)移位，所述第二轴(7)能够经由摩擦配合的第三连接(20)与所述第一轴(6)连接。

8.根据上述权利要求6和7中任一项所述的切换元件(1)，其中所述第二能量储存器(19)包括弹簧，所述弹簧能够至少相对于所述轴向方向(4)变形以用于储存能量。

9.根据权利要求8所述的切换元件(1)，其中所述弹簧具有带有至少一个局部最小值(22)的弹簧特征曲线(21)，其中所述切换装置(8)配置成，使得所述第二连接(11)仅在所述局部最小值(22)的范围(23)中进行。

10.根据上述权利要求中任一项所述的切换元件(1)，其中所述第二连接(11)通过多个第一滚珠(24)实现，其中每个第一滚珠(24)一方面在所述切换装置(8)的每个状态中设置在所述第一轴(6)的沿着所述轴向方向(4)伸展的第一滚珠轨道(25)中，以及另一方面并且仅在所述切换装置(8)的具有所建立的第二连接(11)的状态中设置在所述第二轴(7)的沿着所述轴向方向(4)伸展的第二滚珠轨道(26)中，以及在另一状态中在所述第二滚珠轨道(26)外设置在所述第二轴(7)的柱形部段(27)中。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种切换元件(1)，尤其用于机动车辆(3)的动力总成(2)的切换元件，所述切换元件具有沿着轴向方向(4)延伸的旋转轴线(5)，所述切换元件包括第一轴(6)、与所述第一轴(6)同轴地设置的第二轴(7)以及用于可切换地连接所述轴(6，7)的切换装置(8)；其中所述切换装置(8)具有用于切换所述连接的执行器(9)，其中为了连接所述轴(6，7)，通过所述执行器(9)首先能够建立所述轴(6，7)的摩擦配合的第一连接(10)并且由此实现所述轴(6，7)的随后的形状配合的第二连接(11)；其中所述第二轴(7)相对于所述轴向方向(4)相对于所述第一轴(6)位置固定地设置。

2.根据权利要求1所述的切换元件(1)，其中所述执行器(9)是磁离合器，所述磁离合器至少具有至少一个磁体(12)、与所述第一轴(6)抗扭地连接的旋转传递器(13)以及与所述第二轴(7)连接的定子(14)，其中通过给所述磁体(12)通电，所述定子(14)能够沿着所述轴向方向(4)移位，以用于构成与所述旋转传递器(13)的所述第一连接(10)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的切换元件(1)，其中所述轴(6，7)的连接经由第一能量储存器(15)实现，所述第一能量储存器允许经由所述第一能量储存器(15)连接的部件相对于彼此相对扭转受限的第一角度范围并且在此储存用于扭转所需的能量。

4.根据权利要求3所述的切换元件(1)，其中所述第一能量储存器(15)包括至少一个弹簧，所述弹簧能够至少相对于环周方向(16)变形以用于储存能量。

5.根据上述权利要求中任一项所述的切换元件(1)，其中所述切换装...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·拉贝尔，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：