CN107110232B - 离合器组件和具有离合器组件的驱动组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离合器组件，包括：第一驱动部件7、107、第二驱动部件9、109、离合器3、103，所述离合器具有在轴向上支撑的第一离合器部件6、106和能够在轴向上运动的第二离合器部件8、108，其中，所述第二离合器部件8、108能够运动到打开位置中并且能够运动到闭合位置中，其中，所述第二离合器部件8的离合器型材10、110和所述第二驱动部件9、109的驱动部件型材20、120如下地形成形状配合的型材连接部29、129，使得所述第二离合器部件8、108与所述第二驱动部件9、109抗转动地并且能够在轴向上运动地连接，其中，所述驱动部件型材20、120具有中间的侧面线L20、L20'，所述侧面线分别在所述驱动部件型材20、120的顶线Z20、Z120和根线F20、F120之间形成，其中，如下地设计所述驱动部件型材20、120，使得所述中间的侧面线L20、L20'在围绕所述转动轴线A旋转时界定旋转面，所述旋转面具有至少一个逐渐变细的子区段。此外本发明涉及一种带有这样的离合器组件的驱动系组件。

Description

离合器组件和具有离合器组件的驱动组件

技术领域

本发明涉及一种离合器组件，带有第一离合器部件和第二离合器部件，所述第一和第二离合器部件能够相互形状配合地被置于接合中以用于传递转矩。这种离合器组件例如被使用在多桥传动的机动车的驱动系中、尤其带有持久地驱动的第一驱动桥以及能够可选地接入的第二驱动桥的驱动系中。这种带有能够按需求接入的驱动桥的驱动概念设计也被称为“悬挂式（Hang-on）”、“按需”或“断开”系统。一般在机动车中区分不同的驱动概念设计。因而存在有如下带有前置马达的机动车，在其中前桥被持久地驱动并且后桥能够被接入。另外存在有如下带有前置马达的机动车，在其中后桥被持久地驱动并且前桥能够被接入。最后已知带有后置马达的机动车，在其中后桥被持久地驱动并且前桥借助于悬挂式离合器而按需求地接入。

背景技术

由这种类型的DE 10 2009 012 463 B3已知一种角度传动组件（Winkeltriebanordnung），带有用于机动车的驱动系的能够控制的切换离合器。所述切换离合器设计为形状配合的离合器并且包括两个带有外啮合部的离合器部件，所述离合器部件能够经由能够在轴向上移位的切换套筒而相互抗转动地连接。在闭合状态下，转矩被传递到能够按需求驱动的驱动桥上。在离合器打开时，使转矩传递中断。

由相应于WO 2010/017882 A1的DE 10 2008 037 886 A1已知一种用于多桥传动的机动车的驱动组件，带有被持久地驱动的第一驱动系和能够可选地驱动的第二驱动系。所述第二驱动系包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器布置在纵向驱动轴之前的功率路径（Leistungspfad）中，所述第二离合器布置在所述纵向驱动轴之后的功率路径中。通过打开所述第一和所述第二离合器，所述纵向驱动轴能够在无转矩的情况下进行切换。

由DE 102 43 279 A1已知一种离合器，带有轴毂连接的锥状的啮合部,所述轴毂连接用于在马达的曲轴和传动机构之间的转矩传递。轴的锥状的啮合部被插入到毂的锥状的啮合部中，其中，所述毂借助于弹簧朝轴的方向在轴向上受加载，从而形成无转动间隙的力配合的连接。

由DE 10 2009 056 088 A1已知一种差速器组件，带有驱动轮、差速器传动机构和离合器，所述离合器布置在所述驱动轮和所述差速器传动机构之间的功率路径中，以便可选地将转矩从所述驱动轮传递到所述差速器上。此外设置有用于操纵所述离合器的电磁的促动器、用于测定所述离合器的切换位置的传感器和与所述传感器共同作用的发送器元件（Geberelement）。

由DE 198 04 071 A1已知一种能切换的爪式离合器，带有两个能转动布置的离合器部件。所述离合器部件中的一个能够在轴向上移位，并且另一个离合器部件在轴向上位置固定地保持。为了在进入联结时降低所述爪的负载，所述离合器部件中的一个具有凸块，所述凸块能够在端侧在另一个离合器部件的支撑面上滑动。在所述支撑面中设置有加深部，所述凸块能够以受限的角度范围移入到所述加深部中。

发明内容

本发明基于以下任务，即提出一种离合器组件，所述离合器组件保证了能够可选地驱动的驱动轴的可靠的接入和切断，并且所述离合器组件能够简单且成本适宜地制造。该任务进一步在于，提出一种带有这样的离合器组件的驱动组件。

一个解决方案在于如下离合器组件，尤其用于使用在机动车的驱动系中，包括：第一驱动部件；第二驱动部件；离合器，所述离合器具有在轴向上支撑的第一离合器部件和能够在轴向上运动的第二离合器部件，其中，所述第二离合器部件能够运动到打开位置中并且能够运动到闭合位置中，在所述打开位置中所述第一和第二离合器部件能够围绕转动轴线互相自由地转动，在所述闭合位置中所述第一和第二离合器部件相互形状配合地处于接合中以用于转矩传递；其中，所述第二离合器部件的离合器型材（Kupplungsprofil）和所述第二驱动部件的驱动部件型材如下地形成形状配合的型材连接部，使得所述第二离合器部件与所述第二驱动部件抗转动地并且能够在轴向上运动地连接；其中，所述第二驱动部件的驱动部件型材具有至少一个中间的侧面线（Flankenlinie），所述侧面线在所述驱动部件型材的顶线和根线之间形成，其中，如下地设计所述驱动部件型材，使得所述中间的侧面线在围绕所述转动轴线旋转时界定旋转面，所述旋转面具有至少一个逐渐变细的子区段，其中，如下地设计所述离合器型材和所述驱动部件型材，使得在转矩传递时轴向力从所述第二驱动部件沿朝所述第一离合器部件的方向施加到所述第二离合器部件上。

所述离合器型材优选相应镜像相同地（gegengleich）设计，其中，尤其设置成，所述离合器型材的离合器型材元件的中间的侧面线在围绕所述转动轴线旋转时界定旋转面，所述旋转面至少以一子区段沿轴向方向逐渐变细。当前一般适用的是，所有针对所述驱动部件型材所描述的细节相应地也能够适用于所述离合器型材，并且反之亦然。用词“一”（例如“一中间的侧面线”）始终被用作不定冠词并且应该在概念方面包括所涉及的元件中的一个、多个或所有。所述驱动部件型材的至少部分区段地逐渐变细的旋转面、或所述离合器型材的所属的旋转面如下地取向，使得在转矩传递时从所述第二驱动部件作用到所述第二离合器部件上的轴向力沿所述离合器的闭合方向起作用。

根据本发明的离合器组件的一个优点在于，该离合器组件能够简单且成本适宜地制造。这通过对所述型材连接部进行设计来实现，所述型材连接部的驱动部件型材元件或离合器型材元件具有中间的侧面线，所述侧面线处于旋转面上，所述旋转面沿轴向方向逐渐变细，或其在纵剖面中来看靠近所述转动轴线。这尤其实现了所述型材的改形性的制造，其中，如有可能能够放弃切削再加工。型材连接部是指，所述驱动部件和所述离合器部件在横截面中来看分别具有不圆的型材，所述驱动部件和所述离合器部件形状配合地相互接合。在此所述离合器部件在轴向上插上到所述第二驱动部件上，因此在所述两个结构部件之间形成的连接部也能够被称为插接连接部。

相应的型材的中间的侧面线被界定为沿着型材侧面在中间在所述型材元件的顶线和根线之间延伸的线。在几何结构方面来看，轴型材的侧面线在旋转时形成围绕所述转动轴线的旋转面，其中，设置成，在所述转动轴线和所述旋转面之间的半径沿纵向方向是可变的并且至少在一子区段中沿着所述轴型材沿轴向方向减小。相应的设计也适用于所述离合器型材的侧面线。以该方式，在所述第二离合器部件和所述第二驱动部件之间的转矩传递时沿所述离合器的闭合方向产生轴向力，从而如有可能用于将所述离合器保持在闭合位置中的必要的保持力是小的。

所述型材或插接连接部应该一同包括每个如下设计，所述设计在同时轴向的可运动性的情况下实现了用于转矩传递的形状配合的相互接合、尤其还有花键轴连接部、锯齿啮合部（Kerbverzahnungen）、多边形型材连接部以及从中的组合。独立于所述型材连接部的设计而设置成，所述驱动部件型材或所述离合器型材沿朝所述第一离合器部件方向逐渐变细。这里是指，分别通过中间的侧面线所形成的旋转面沿朝所述第一离合器部件的方向逐渐变细，这与如下内容是意义相同的，即所述型材元件的高度沿朝所述第一离合器部件的方向增大。但是备选地或补充性地还指，所述型材连接部的各个的型材元件沿朝所述第一离合器部件的方向逐渐变细。

一般能够自由选择外型材和内型材与驱动部件和离合器部件的配属。根据第一可行方案，所述驱动部件包括所述外型材或所述外啮合部，而所述离合器部件具有对应的内型材或内啮合部。在该情况下，所述驱动部件能够例如以驱动轴或轴颈的形式设计，其中，所述驱动部件型材那么能够设计为轴型材。根据第二可行方案同样能够考虑运动学方面的相反情况，也就是说所述驱动部件包括所述内型材，而所述离合器部件具有所述外型材。在该情况下所述驱动部件能够例如设计为空心体或空心轮，其中，所述驱动部件型材那么设计为毂型材。

如下地设计所述离合器型材元件和所述驱动部件型材元件，使得在转矩传递时轴向力从所述第二驱动部件沿朝所述第一离合器部件的方向施加到所述第二离合器部件上。通过由所述型材连接部在闭合意义中所施加的轴向力，在转矩传递时阻止所述离合器的不期望的打开。尤其设置成，在转矩传递时从所述型材啮合部在闭合意义下起作用的轴向力大于在转矩传递时如有可能从所述离合器在打开意义下起作用的轴向力。

为了产生轴向力分量或为了能够简单地制造所述型材连接部而设置成，一个或多个或所有驱动部件型材元件的至少一个型材侧面在穿过所述型材啮合部的柱剖面（Zylinderschnitt）中来看与相对于所述转动轴线的平行线包夹型材侧面角度，所述型材侧面角度尤其大于1°和/或小于5°，其中，大于5°的值也不被排除在外。这同样也类似适用于所述离合器型材，也就是说所述离合器啮合部的型材侧面与相对于所述转动轴线的平行线包夹离合器侧面角度，所述离合器侧面角度与所述型材侧面角度是相对应的。优选地，所有驱动部件型材元件彼此相同地设计并且在周缘上规则分布地布置。这优选也适用于接合到所述驱动部件型材中的离合器型材。

根据一个优选的设计方案，所述第一离合器部件具有第一接合元件，所述第一接合元件在所述离合器的闭合位置中形状配合地接合到所述第二离合器部件的相应的第二接合元件中。所述第一和第二接合元件在接合面处相互处于接触中，以便在所述两个离合器部件之间传递转矩。尤其设置成，所述接合面中的至少一个在穿过所述接合元件的柱剖面中来看与包含所述转动轴线的纵平面包夹接合面角度。所述接合面角度优选小于所述型材连接部的型材侧面角度并且为例如0°至1°，其中，一般也能够考虑较大的角度。通过所述型材连接部的型材侧面角度大于所述离合器接合元件的接合面角度，使得所述离合器在转矩传递时可靠地在闭合意义中得到保持。

根据一个优选的设计方案，所述型材连接部以带有相互接合的轴啮合部（shaftspline）和离合器啮合部（clutch spline）的花键轴连接部（splined connection）的形式来设计，其中，所述轴啮合部和所述离合器啮合部分别具有至少一个锥状的子面。所述锥状的子面在此能够是如下面，所述面在旋转时由所述驱动部件啮合部的或所述离合器啮合部的齿根线或齿顶线来形成。

根据第一实施方式（在所述第一实施方式中所述驱动部件具有外型材，并且所述离合器部件具有对应的内型材），所述驱动部件型材具有多个周缘分布的型材元件，优选以下内容中的至少一个适用于所述型材元件：所述型材元件在长度上具有可变宽度，所述宽度沿朝所述第一离合器部件的方向减小；所述型材元件形成所述驱动型材的齿顶线，其中，所述齿顶线处于所述第二驱动部件的柱状的外面上；和/或在所述型材元件之间形成型材空隙，其中，所述型材空隙在长度上具有可变深度，所述深度沿朝所述第一离合器部件的方向增大。由于所述型材元件的、沿着所述驱动部件型材沿朝所述第一离合器部件的方向减小的宽度，使得处于两个相邻的型材元件之间的型材空隙的宽度相应增大。正如所述型材空隙的朝第一离合器部件的方向增大的深度那样，该设计方案实现了通过改形方法进行简单制造，因为由此形成的锥状的面实现了好的可脱模性。相应地，以下内容中的一个适用于所述离合器型材的设计方案：所述离合器型材元件在长度上具有可变宽度，所述宽度沿朝所述第一离合器部件的方向增大；所述离合器型材元件的型材顶线形成顶线面，所述顶线面沿朝所述第一离合器部件的方向锥状地逐渐变细；所述离合器型材元件在长度上具有可变高度，所述高度沿朝所述第一离合器部件的方向增大。所述离合器型材和所述轴型材由此镜像相同地设计，从而所述离合器型材和轴型材能够好地相互接合，其中，尽可能大的接触面相互处于贴靠中以用于转矩传递。（图1-10）

根据第二实施方式（在所述第二实施方式中，所述驱动部件具有内型材，并且所述离合器部件具有对应的外型材），以下内容中的至少一个适用于所述驱动部件的型材元件：所述型材元件在长度上具有可变宽度，所述宽度沿朝所述第一离合器部件的方向减小；所述型材元件形成所述驱动型材的齿顶线，其中，所述齿顶线处于所述第二驱动部件的锥状的内面上；在所述型材元件之间形成型材空隙，其中，所述型材空隙在长度上具有可变深度，所述深度沿朝所述第一离合器部件的方向增大。相应地，以下内容中的一个适用于所述离合器型材的设计方案：所述离合器型材元件在长度上具有可变宽度，所述宽度沿朝所述第一离合器部件的方向增大；所述离合器型材元件的顶线形成顶线面，所述顶线面沿朝所述第一离合器部件的方向锥状地扩大；所述离合器型材元件在长度上具有可变高度，所述高度沿朝所述第一离合器部件的方向减小。（图11-13）

适用于上述设计方案中的所有的是，所述驱动部件型材能够通过压力改形（Pressumformen）来制造。在压力改形时，使用带有相应于待产生的驱动部件型材的轮廓的成形模具并且将所述成形模具在轴向上压上到所述驱动部件上，或将所述驱动部件压入到所述成形模具中。备选地，所述驱动部件型材能够借助于铣削、例如滚动铣削来制造。为此，铣削工具的旋转轴线优选在进给轴线上运动，所述进给轴线相对于所述驱动部件的转动轴线成角度地伸延，并且与该转动轴线例如包夹3°至8°的角度。所述第一和/或所述第二离合器部件能够通过体积改形（Massivumformen）来制造为精密改形的结构部件。在此能够由于所选择的几何结构而放弃切削再加工。

根据一个设计方案，所述离合器的接合元件设计为端啮合部，所述端啮合部在所述离合器的闭合位置中形状配合地相互接合。在端啮合部下应该包括如下每个类型的形状配合元件，所述形状配合元件构造在所述两个离合器部件的互相对置的端面中。尤其，这也能够涉及相互接合的爪或冠型啮合部（Kronenverzahnung）。以下内容中的至少一个适用于所述端啮合部：所述端啮合部的端齿在长度上具有可变宽度，所述宽度径向向外增大；所述端齿在长度上具有可变高度，所述高度在中间区域中具有最大值，并且所述高度从最大值出发径向向内且径向向外减小；和/或所述端齿的齿形（Zahnflanken）相互倾斜地伸延。

根据一个改进方案（其尤其适用于所述第一实施方式），所述离合器组件包括制动器和操纵装置，所述第二驱动部件能够通过所述制动器来相对于位置固定的结构部件制动，所述离合器和所述制动器能够通过所述操纵装置来操纵。尤其设置成，所述操纵装置既用于操纵所述离合器又用于操纵所述制动器。带有集成的制动器的离合器组件的一个优点是，处于所述离合器之后的功率路径中的驱动轴在离合器打开时能够被主动制动。以该方式能够降低拖曳力矩和摩擦损失，所述拖曳力矩和摩擦损失在无负载的状态下由于所述驱动轴的转动而出现。假如在驱动系中设置有摩擦片式离合器，则该摩擦片式离合器能够通过所述驱动轴的制动而快速脱油，这同样减小拖曳力矩和摩擦损失。

能够如下地设计所述操纵装置，使得首先将所述离合器至少部分或还完全打开，并且接着所述制动器被闭合。能够如下地设计所述制动器，使得所述第二驱动部件能够完全相对于所述位置固定的结构部件被制动，也就是说不再旋转。所述第二驱动部件的制动至少间接地相对于所述位置固定的结构部件进行、也就是说直接通过与所述位置固定的结构部件的摩擦接触、或间接在中间连接一个或多个其它结构部件的情况下。所述位置固定的结构部件能够是所述离合器组件的壳体部件或与所述壳体固定地连接的结构部件。

用于操纵所述离合器的或用于操纵所述制动器的操纵装置原则上能够任意地设计。能够使用例如电动马达式（elektromotorische）、电磁、液压或气动的促动器，所述促动器能够由电子的调节单元来操控。根据一个优选的设计方案，设置有唯一的操纵装置，所述操纵装置既操纵所述离合器又操纵所述制动器。然而不言而喻的是，原则上也能够使用单独的促动器。

根据一个可行的实施方式，所述操纵装置包括带有第一环和带有第二环的斜坡机构，所述第一环相对于位置固定的结构部件在轴向上得到支撑并且就此而言也能够被称为支撑环，所述第二环能够通过所述两个环彼此的相对转动而在轴向上运动并且所述第二环就此而言也能够被称为调整环。就此而言，彼此的相对转动表示，要么所述两个环中的仅仅一个转动，而相应另一个抗转动地相对于位置固定的结构部件抗转动地得到保持，要么两个环相对彼此转动。只要说到转动方向，那么该转动方向就基于所述两个环彼此的相对转动，也就是说无关于是仅仅一个还是两个环转动。

以下内容中的至少一个能够适用于所述环的设计方案：所述第一环能够借助于驱动器而相对于所述位置固定的结构部件围绕转动轴线转动地驱动和/或所述第二环相对于所述位置固定的结构部件转动止动。这尤其一同包含以下可能性：所述第一环在轴向上得到支撑且能够被转动驱动，并且所述第二环能够在轴向上移位且抗转动地得到保持；所述第一环在轴向上得到支撑且抗转动地得到保持，并且所述第二环能够在轴向上移位且能够被转动驱动；或所述第一环在轴向上得到支撑并且所述第二环能够在轴向上移位并且所述两个环能够被转动驱动。所述驱动器原则上能够是任意的、例如电动马达式、液压或气动的驱动器。

根据一个设计方案，如下地设计所述斜坡机构，使得从端部位置（Endposition）出发（在所述端部位置中所述第一环和所述第二环在轴向上彼此靠近）通过所述两个环在第一转动范围中彼此的相对转动使所述离合器打开，并且在沿相同的相对的转动方向在第二转动范围中进一步转动时使所述制动器闭合。为此，所述两个环中的至少一个能够沿周缘方向具有带有可变高度的调整轮廓，另一个环在轴向上支撑抵靠着所述调整轮廓。为了均匀的轴向的支撑，所述支撑环和所述调整环在周缘上分别具有三个或更多调整轮廓、或配对轮廓，其中，原则上也能够考虑带有一个或两个轮廓的实施方案。调整轮廓和配对轮廓能够直接彼此靠紧地（aneinander）在轴向上得到支撑。但是所述操纵装置也能够以球斜坡组件的形式来设计。在该情况下，所述两个环分别具有带有沿周缘方向可变的深度的球槽，其中，在两个互相对置的球槽中分别布置有球，所述环经由所述球而间接地彼此靠紧地得到支撑。备选地，所述操纵装置也能够包括滚子组件，那么其中，所述两个环能够具有滚动面，尤其柱状的滚动体支撑在所述滚动面上。

为了打开和闭合所述离合器或所述制动器，原则上能够考虑所述操纵装置的两个设计方案。根据第一可行方案，通过使所述两个环沿相对的第一转动方向相对转动来进行所述离合器的打开或所述制动器的闭合，而通过使所述两个环沿相反的第二转动方向相对转动来进行所述离合器的闭合或所述制动器的打开。根据第二可行方案，通过使所述两个环沿同一个转动方向相对转动来进行所述离合器的打开或所述制动器的闭合，以及所述离合器的闭合或所述制动器的打开。

所述制动器能够具有第一制动器部件和第二制动器部件，所述第一制动器部件与所述第二离合器部件连接，所述第二制动器部件轴向支撑在位置固定的结构部件处。所述第一制动器部件能够借助于所述操纵装置与所述第二制动器部件置于摩擦接触中，以便相对于该第二制动器部件制动。对于特别紧凑且简单的构造而言适宜的是，所述第一和第二离合器部件设计成单件式。然而不言而喻的是，所提及的结构部件也能够单独地设计并且相互连接。为了操纵所述制动器，所述第一制动器部件与所述第二离合器部件沿朝所述第二制动器部件的方向受加载。通过在所述两个制动器部件之间的摩擦接触，使所述第二离合器部件和与所述第二离合器部件连接的第二驱动部件制动。

所述制动器的重新脱开能够通过所述第一环相对于所述第二环沿相反的转动方向的相对转动来进行、也就是说从所述第二转动范围回到所述第一转动范围中。在该情况下，所述调整轮廓优选包括带有用于打开所述离合器的第一斜度的第一斜坡区段和带有用于闭合所述制动器的较大的第二斜度的第二斜坡区段。在所述第一和所述第二斜坡区段之间能够设置有中间区段，所述中间区段的斜度优选是零。对此备选地，能够通过所述第一环相对于所述第二环沿相同转动方向超过所述第二转动范围的进一步相对转动来进行所述制动器的重新打开。

根据一个优选的、适用于所有实施方式的设计方案，设置有回位弹簧，以下内容中的至少一个适用于所述回位弹簧：所述回位弹簧在打开意义下加载所述制动器和/或所述回位弹簧在闭合意义下加载所述离合器。然而原则上也能够考虑相反的设计方案，在所述设计方案中，所述回位弹簧在所述制动器的闭合意义中和/或在所述离合器的打开意义中起作用。在该情况下，所述操纵装置同样沿相应相反的方向起作用、也就是说克服弹簧力。

根据一个可行的设计方案，所述离合器组件也能够包括角度传动器或能够是角度传动组件的部件，所述角度传动组件也被称为PTU（Power Take-off Unit）。所述角度传动器包括碟型轮和锥型轮，所述碟型轮和锥型轮相互处于啮合接合（Verzahnungseingriff）中以用于转矩传递，其中，所述第二驱动部件与所述碟型轮固定地连接并且与所述第一驱动部件能够同轴转动地得到支承。

根据一个实施方式，所述第二驱动部件能够以差速器壳体的形式来设计，所述差速器壳体能够由驱动轮围绕所述转动轴线转动地驱动，并且所述第一驱动部件能够以差速器载体的形式设计，所述差速器载体以能够围绕所述转动轴线转动的方式布置在所述差速器壳体中；其中，所述离合器布置在所述差速器壳体和所述差速器载体之间的功率路径中，从而能够可选地建立或中断从所述差速器壳体到所述差速器载体上的转矩传递；其中，所述离合器的第一离合器部件与所述差速器载体固定地连接并且所述离合器的第二离合器部件相对于所述差速器壳体抗转动地且能够在轴向上运动地保持；其中，设置有用于操纵所述离合器的操纵装置。此外在该实施方式中能够设置成，所述第二离合器部件具有环型区段和多个连接元件，所述环型区段布置在所述差速器壳体中，所述连接元件在轴向上从所述环型区段向外延伸穿过在所述差速器壳体中的开口，其中，所述离合器型材在所述第二离合器部件的外周缘面处形成，并且其中，所述驱动部件型材在所述差速器壳体的内周缘面处形成。（图11-13）

该任务此外通过用于机动车的驱动系组件来解决，包括：能够持久地驱动的、带有第一驱动桥的第一驱动系；能够可选地驱动的、带有第二驱动桥的第二驱动系；其中，所述第二驱动系包括第一离合器组件、第二离合器组件和驱动轴，所述驱动轴布置在所述第一和所述第二离合器组件之间的功率路径中；其中，所述第一和所述第二离合器组件中的至少一个具有上面提及的设计方案中的一个或多个。在所述第一和第二离合器的闭合位置中，所述驱动轴将转矩传递到所述第二驱动桥上。所述驱动系的一个优点是，处于所述第一和所述第二离合器组件之间的驱动轴在所述两个离合器的打开状态下能够被完全切断，这引起减低不期望的摩擦损失。所述型材连接部的根据本发明的设计方案促使简单的制造和装配并且能够由于所产生的轴向力而阻止所述离合器的不期望的打开。

驱动系组件能够包括分配传动机构，所述分配传动机构将从驱动单元引入的转矩分配到所述第一和第二驱动系上，其中，所述第一驱动系持久地与所述分配传动机构驱动连接，以便将转矩传递到所述第一驱动桥上，并且所述第二驱动系能够与所述分配传动机构可选地驱动连接，以便在需要时将转矩传递到所述第二驱动桥上。所述驱动轴能够是纵向驱动轴，所述纵向驱动轴布置在所述分配传动机构和所述第二驱动桥之间的转矩流中。所述第一离合器组件能够布置在所述分配传动机构和所述纵向驱动轴之间的功率路径中，并且所述第二离合器组件能够布置在所述纵向驱动轴和后桥差速器之间的功率路径中。所述第一和/或第二离合器组件能够根据上面提及的设计方案中的一个或多个来实施。

附图说明

接下来根据附图来阐释优选的实施例。在此：

图1以纵剖面示出在第一实施方式中的根据本发明的离合器组件；

图2以分解图以三维视图示出根据图1的离合器组件；

图3以透视图示出图1的离合器组件的第一环作为细节；

图4示出根据图1的离合器组件的细节A；

图5

A）以三维图

B）以轴向视图

C）根据图5B）的剖面线C-C

D）根据图5B）的剖面线D-D

E）根据图5B）的剖面线E-E

示出根据图1的离合器组件的第二离合器部件；

图6以三维图示出根据图1的离合器组件的第二驱动部件的细节；

图7以侧视图示意地示出用于在根据图1的离合器组件的驱动部件中的一个中产生轴型材的可行的制造方法；

图8示意地示出根据图1的在第一切换位置中的离合器组件；

图9示意地示出根据图1的在第二切换位置中的离合器组件；

图10示意地示出根据图1的在第三切换位置中的离合器组件；

图11以纵剖面示出在另一个实施方式中的根据本发明的离合器组件；

图12示出根据图11的离合器组件的离合器作为细节；

图13示出图11的离合器组件的型材连接部作为细节；

图14以三维图示出根据图11的离合器组件的第二离合器部件的细节；

图15以侧视图示意地示出用于产生用于根据图11的离合器组件的离合器型材的可行的制造方法；

图16示出根据本发明的驱动系组件，带有根据本发明的、根据图1至10的或根据图11至15的离合器组件。

具体实施方式

在下面共同描述图1至10。示出了根据本发明的离合器组件2。所述离合器组件2用于使用在机动车的驱动系中，以便可选地驱动所述机动车的驱动桥。尤其，所述离合器组件2能够用于多桥传动的机动车，所述机动车具有持久地驱动的初级驱动桥和能够可选地驱动的二级驱动桥。

所述离合器组件2包括离合器3、制动器4以及操纵装置5，以所述离合器能够可选地建立或中断在所述驱动系中的转矩传递，所述驱动系的一部分能够通过所述制动器在离合器3打开时相对于位置固定的结构部件来制动，所述离合器3和所述制动器4能够通过所述操纵装置来操纵。在此尤其设置成，如下地设计所述操纵装置5，使得所述离合器3和所述制动器4取决于彼此地被操纵，在更下面还进一步探讨这一点。

所述离合器3包括第一离合器部件6以及第二离合器部件8，所述第一离合器部件与第一驱动部件7抗转动地连接，所述第二离合器部件与第二驱动部件9抗转动地连接。所述第一和所述第二驱动部件7、9当前以驱动轴的形式设计并且就此而言也被称为所述驱动轴。然而不言而喻的是，所述驱动部件7、9也能够设计成其它形式、例如设计为驱动轮或驱动圈（Antriebskranz）。所述第一离合器部件6和所述第二离合器部件8能够借助于所述操纵装置5被带到相互接合中以用于传递转矩，或彼此脱耦，从而使转矩传递中断。所述第一驱动部件7设计为空心轴并且借助于两个支承件11、12能够相对于位置固定的壳体13围绕转动轴线A转动地支承。所述壳体13具有连接区段14用于联接到所述驱动系的另外的结构部件处、尤其传动机构。为了将转矩引入到所述第一驱动轴7中，该第一驱动轴具有相应的花键轴啮合部15，所述花键轴啮合部能够抗转动地接合到相应的配对啮合部中。在所述第一驱动轴7内部同轴地布置有直接挡传动轴（Durchtriebswelle）16，所述直接挡传动轴能够相对于所述第一驱动轴7围绕所述转动轴线A转动并且借助于另一个支承件17相对于固定不动的壳体13能转动地支承。所述直接挡传动轴16在其第一端部18处具有用于与联接结构部件以驱动相关地连接的轴啮合部，并且在所述直接挡传动轴的相反的第二端部19处具有用于以驱动相关地连接另一个待与此连接的驱动结构部件的毂啮合部。在所述第一驱动轴7和所述壳体13之间形成的环型空间的密封经由在所述驱动轴7的第一端部处的第一密封部21和在所述驱动轴7的第二端部处的第二密封部22来进行。

所述离合器3设计为形状配合的离合器，其中，所述第一离合器部件6具有第一接合元件23，所述第一接合元件与所述第二离合器部件8的镜像相同的接合元件24能够形状配合地被置于接合中。所述第一和第二接合元件23、24根据端啮合部的类型来设计。就此而言所述离合器3也能够被称为齿或爪式离合器。然而不言而喻的是，也能够应用其它类型的离合器，所述离合器能够可选地建立或中断转矩传递。

所述第一和第二接合元件23、24彼此沿周缘方向以侧向上的接合面来接触，所述接合面也能够被称为接触面，从而能够在所述两个离合器部件6、8之间传递转矩。如尤其由图5E）得知，在穿过所述接合元件23、24的柱剖面中来看，所述接触面平行于包含所述转动轴线A的纵平面EL伸延或与该纵平面包夹小的接触面角度δ81、δ81'，也就是说所述接触面角度δ81、δ81'优选为至少0°且最大2°，并且尤其能够处于1°和2°之间。

所述第一离合器部件6经由所述支承件11轴向支撑在所述位置固定的壳体13处并且经由轴连接部25与所述第一驱动轴7抗转动地连接。保险环26将所述第一离合器部件6沿轴向相反的方向止动在所述第一驱动轴7上。

所述第二离合器部件8与所述第二驱动部件9或驱动轴抗转动地并且能够在轴向上运动地连接。所述第二驱动轴9借助于所述支承件27、28能够围绕所述转动轴线A在所述壳体13中转动地支承。经由所述第二支承件27到所述壳体13中进行所述第二轴9的轴向支撑。在所述第二离合器部件8和所述第二驱动轴9之间的抗转动的连接经由型材连接部29来进行，更下面还进一步探讨所述型材连接部，其中，所述第二离合器部件8能够相对于所述第二驱动轴9在轴向上运动。所述第二离合器部件8经由弹簧器件31间接地轴向支撑在所述位置固定的壳体13处。间接是因为所述弹簧器件31支撑在所述第二驱动轴9的支撑面32处，所述第二驱动轴又经由所述支承件27轴向支撑在所述壳体13中。所述弹簧器件31以轴向预紧来安装且在所述离合器3的闭合意义下加载所述第二离合器部件8。所述弹簧器件抵抗所述操纵装置5的操纵力，从而其也能够被称为回位弹簧31。所述弹簧器件31当前设计为由带状材料构成的螺旋弹簧，其中，也能够使用其它类型的弹簧、如由碟型弹簧组合而成的弹簧组。

下面详细探讨在所述第二离合器部件8和所述第二驱动轴9之间的型材连接部29的特点。所述型材连接部29包括设置在所述第二离合器部件8处的内离合器型材10和构造在所述第二驱动轴9处的外轴型材20，所述内离合器型材和外轴型材形状配合地相互接合。所述离合器型材10以啮合部的形式设计，所述啮合部也被称为离合器啮合部；所述轴型材20以对应的啮合部的形式设计，所述对应的啮合部也被称为轴啮合部。所述离合器啮合部10和所述轴啮合部20分别具有啮合部高度H10、H20，所述啮合部高度在横截面中通过在相应的啮合部的顶圆半径和根圆半径之间的间距来界定。设置成，所述离合器啮合部10的啮合部高度H10和所述轴啮合部的啮合部高度H20至少在相应的啮合部的一子区段上沿朝所述第一离合器部件6的方向增大。这是指，所述相应的啮合部10、20的中间的侧面线L20、L20'在旋转时在每个情况下都能够具有锥状的面区段并且如有可能能够具有联接到所述锥状的面区段处的柱状的面区段。优选如下地设计所述啮合部10、20中的至少一个，使得产生的（erzeugenden）侧面线L20、L20'的锥状的面区段至少在所述啮合部的总长度的一半上延伸。

如下地设计所述型材连接部29，使得轴向力在转矩传递时从所述第二驱动部件9沿朝所述第一离合器部件6的方向施加到所述第二离合器部件8上。在转矩传递时通过从所述型材连接部29在闭合意义下施加的轴向力阻止所述离合器3的不期望的打开。尤其设置成，在转矩传递时从所述型材啮合部29在闭合意义下所引起的轴向力大于在转矩传递时如有可能从所述离合器3在打开意义下起作用的轴向力。

尤其在图6中能够看出，轴齿74的齿形73、73'沿径向视角来看与相对于所述转动轴线A的平行线P分别包夹齿形角度α74，所述齿形角度尤其大于1°且小于5°并且当前约为3°。这同样也类似适用于所述离合器啮合部10，也就是说在柱剖面中来看所述离合器啮合部10的齿形75、75'与相对于所述转动轴线A的平行线P包夹相应的齿形角度α75、α75'，所述相应的齿形角度与所述轴啮合部20的齿形角度α74、α74'一样大。在所示出的实施方式的一个改型方案中，所述离合器啮合部10的齿形角度α75、α75'也能够不一样大。这相应地也适用于所述轴齿74的齿形角度α74、α74'。

总体上设置成，在第二离合器部件8和驱动轴9之间的啮合部连接部29的齿形角度α74、α75大于所述离合器啮合部23、24的接触面角度。以该方式使得所述离合器3在转矩传递时在闭合意义下得到保持。

此外在图6中能够看出，所述轴啮合部20的齿74在其长度上具有可变宽度B74，所述宽度沿朝所述驱动轴9的自由的端部70的或朝所述第一离合器部件6的方向减小。所述轴啮合部20的齿顶线Z20处于形成所述第二驱动轴9的外面的柱状面上。然而也能够考虑，所述第二驱动轴9的外面至少在所述啮合部区段的一部分中锥状地设计。相应在两个沿周缘方向相邻的轴齿74之间分别形成齿空隙76。所述齿空隙76具有沿朝自由的轴端部70的方向增大的深度T76，所述深度相应于齿高度H74。由于所述齿74的、沿着所述轴啮合部20沿朝所述第一离合器部件6的方向减小的宽度B74，处于两个相邻的齿之间的齿空隙76的宽度B76相应增大。正如所述齿空隙76的朝第一离合器部件6的方向增大的深度T76那样，该设计方案实现了以改形方法的、尤其压力改形的途径来制造所述啮合部，其中，如有可能能够放弃切削再加工。

备选地，所述轴啮合部20能够也借助于铣削来制造，其在图7中示出。为了产生朝自由的轴端部70的方向在深度和宽度方面增大的齿空隙76，使得铣削工具40的旋转轴线能够在进给轴线A40上运动，所述进给轴线相对于所述第二驱动部件9的转动轴线A成角度地伸延。在所述进给轴线V40和所述驱动部件9的转动轴线A之间包夹的角度β76界定所述齿根线F20沿着所述啮合部20的长度的伸延。该啮合部20沿朝所述自由的端部70的方向靠近所述转动轴线A。

所述离合器啮合部10设计成相对于所述轴啮合部20镜像相同以用于形状配合地进行接合。在此离合器齿77在长度上具有可变宽度B77，所述宽度沿朝所述第一离合器部件6的方向增大。另外，所述离合器齿77的高度H77沿朝所述第一离合器部件6的方向增大。在此分别在穿过所述啮合部的横截面中来看，所述齿高度H77被界定为在所述齿顶线Z10和所述齿根线F10之间的间距。所述离合器齿77的齿顶线Z10形成顶线面或旋转面，所述顶线面或旋转面以端部区段沿朝所述第一离合器部件6的方向锥状地逐渐变细。

所述第二离合器部件8能够借助于体积改形来制造为精密改形的结构部件。在此能够由于所选择的几何结构而放弃切削再加工。

如尤其在图5B中能够看出的那样，所述第二离合器部件8的端啮合部24的端齿79在长度上具有可变宽度B79，所述宽度从径向内部向径向外部增大。所述端齿79此外在长度上具有可变高度H79，所述高度在中间区段80中具有最大值，并且所述高度从所述最大值出发径向向内且径向向外减小。所述第一离合器部件6的端啮合部23相应镜像相同地设计。

所述制动器4包括第一制动器部件33以及第二制动器部件34，所述第一制动器部件与所述第二离合器部件8固定地连接，所述第二制动器部件相对于所述位置固定的壳体13抗转动地连接或能够连接。通过沿离开所述第一离合器部件6的方向轴向加载所述第二离合器部件8，使得与所述第二离合器部件8连接的且与该第二离合器部件一起旋转的制动器部件33抵靠着位置固定的制动器部件34受加载。通过在所述制动器部件33、34之间的摩擦配合，使得所述第一制动器部件33被减速直至静止状态为止。由此所述驱动系的、所有与所述制动器结构部件33驱动连接的部分停止。

所述第一制动器部件33尤其与所述第二离合器部件8设计成单件式，这对制造和装配产生适宜的效果。所述第二制动器部件34以制动或摩擦盘的形式设计，所述制动或摩擦盘相对于所述壳体13抗转动地保持并且在轴向上得到支撑。在制动器4闭合时所述离合器3被打开，从而所述驱动系的与所述第二离合器部件8驱动连接的部分与所述第一离合器部件6脱耦。在所述离合器3的闭合状态下，所述制动器4脱开，从而所述第二离合器部件8和所有与此驱动连接的结构部件能够自由转动。能够看出的是，所述弹簧器件31在打开意义下加载所述制动器4并且在闭合意义下加载所述离合器3。所述离合器3或所述制动器4的操纵借助于所述操纵装置5来进行，在下面特别参考图4至6来详细探讨所述操纵装置。

所述操纵装置5包括第一环35以及第二环36，所述第一环相对于所述壳体13在轴向上支撑并且就此而言也能够被称为支撑环，所述第二环在所述两个环35、36彼此的相对转动时能够在轴向上运动。为了使所述两个环35、36相对转动，设置有电动马达式的驱动器37和齿轮传动机构38，其中，也能够考虑其它驱动器如液压、气动或电磁的驱动器。所述齿轮传动机构38包括小齿轮30，所述小齿轮能够由电动马达37转动驱动并且接合到所述第一环35的相应的外啮合部39中。所述第二环36具有转动止动器件41，所述第二环通过所述转动止动器件抗转动地容纳在所述壳体13中。为此在所述壳体13处构造有纵向槽42，所述转动止动器件41能够在所述纵向槽中纵向移位地引导。

所述第一环35和所述第二环36共同形成斜坡机构，如下地设计所述斜坡机构，使得从端部位置出发（在所述端部位置中所述第二环36轴向靠近所述第一环35）所述第二环36通过所述第一环35的相对转动而在轴向上运动离开所述第一环35。为此，所述第一和所述第二环35、36具有相应的调整轮廓41、42，所述第一和第二环以所述调整轮廓在轴向上彼此靠紧地支撑。所述调整轮廓41、42沿周缘方向来看具有可变的高度，从而所述两个环35、36彼此的相对转动转变成所述第二环36的轴向运动。从带有最大深度的区段43出发，所述第一环35的调整轮廓41在沿所述第一转动方向R1转动时分别首先具有带有较大斜度的第一斜坡区段44、沿周缘方向联接到所述第一斜坡区段处的无斜度的中间区段45和联接到所述中间区段处的第二斜坡区段46。所述第一斜坡区段44的周缘角度小于所述第二斜坡区段46的周缘角度。当所述支撑元件42沿着所述第一斜度区段44偏移时，在所述第一盘35沿方向R1转动的情况下，通过所述轮廓首先进行所述第二盘36朝制动器4的方向的相对快速的轴向运动。

配属于所述第一环35的每个调整轮廓41的有所述第二环36的支撑元件42。在所述操纵装置5的端部位置中，所述支撑元件42处于所述调整轮廓42的第一区段43中，从而所述两个环35、36在轴向上彼此靠近。在图8中所示出的这种切换状态下，所述离合器3是闭合的（connect mode）。通过所述第一环35沿所述第一转动方向R1的相对转动，使得所述支撑元件42沿着所述斜度区段44偏移，从而所述第二环36受加载而轴向离开所述第一环35。在此，所述第二离合器部件8（所述第二环36轴向支撑在所述第二离合器部件处）受加载而离开所述第一离合器部件6，从而所述离合器3被打开。当所述支撑元件42贴靠在所述无斜度的中间区段45中时，达到完全打开的状态。该状态在图9中示出。能够看出的是，所述离合器3以及所述制动器4是打开的。该状态也能够被称为空转（disconnect mode）。

通过所述第一环35沿所述第一转动方向R1超过（über…hinaus）所述空转状态的进一步转动，使得所述第二环36与所述第二离合器部件8和与所述第二离合器部件连接的第一制动器部件33共同沿朝所述第二制动器部件34的方向受加载。所述支撑元件42沿着所述第一环35的较扁的斜度区段46沿周缘方向滑动。在此所述两个制动器部件33、34相互到达摩擦接触中，从而所述转动的制动器部件33与此处驱动连接的结构部件相对于所述固定不动的壳体13被制动。该制动状态（brake mode）在图10中示出。通过在所述制动器4的区域中的箭头示出在所述两个制动器部件33、34之间的摩擦配合。在该状态下，所述第二驱动部件9停止并且不传递转矩。通过对所述斜坡组件以所提及的方式进行设计确保了所述制动器4当所述离合器3是完全打开的时才闭合。

假如期望重新进行所述第二驱动部件9的转矩传递，则所述第一环35沿现在相反的转动方向R2回转。在此，所述调整元件42沿着所述斜度区段46又运动到较深的区域中，从而所述第二制动器部件33由于所述回位弹簧31的弹簧力受加载而又离开所述第一制动器部件34。由此取消了所述第二驱动部件9的制动功能。通过所述第一环35超过所述空转状态的进一步转动，使得所述第二环36的支撑元件42偏移直到所述第一环35的相应的端部区段43中。以该方式也使所述第二离合器部件8又在轴向上沿所述第一离合器部件6的方向受加载，直至所述第二离合器部件8最终到达完全的齿接合。在该状态下，又能够进行从所述第一轴7经由所述离合器3到所述第二驱动轴9上的转矩传递。

经由整个移位路径（所述第二离合器部件8由于通过所述第二环36的加载而以从所述闭合位置经过所述空转位置直到所述制动位置的方式走完所述移位路径）使得所述离合器啮合部10与所述轴啮合部20处于抗转动的接合中。在也在图4中示出的闭合位置中，所述第二离合器部件8受加载而轴向离开所述轴9，从而在所述轴啮合部20和所述离合器啮合部10之间构造有小的缝隙。然而该缝隙如此小，使得所述离合器啮合部10一如既往地与所述轴啮合部20保持形状配合的接合中。在所述打开或制动位置中，所述离合器啮合部10在轴向上靠近所述轴啮合部20，从而所述缝隙减小。此外在图4中能够看出，所述型材连接部29在纵剖面中来看从所述驱动轴9的端部区段70出发具有带有较大的锥角的第一区段和联接到所述第一区段处的、带有较小的锥角的区段。所述较小的锥角也能够为零，也就是说所述第二区段在这种情况下是柱型区段。如尤其由图5D得知的那样，所述离合器啮合部10设计成镜像相同的。

根据图8至10的实施方式示出一种斜坡组件，在所述斜坡组件中，所述调整轮廓41配属于能够转动驱动的第一环35，而所述支撑元件42配属于能够在轴向上运动的第二环36。不言而喻的是，同样能够考虑运动学方面相反的布置。

在下面共同描述的图11至15示出在另一个实施方式中的根据本发明的离合器组件102。该实施方式在构造和功能方式方面大多（in weiten Teilen）相应于根据图1至10的实施方式，从而在共性方面参考上面的描述。彼此相应的结构部件设有朝高调整了数字100的附图标记。

所述离合器组件102包括第一驱动部件107、第二驱动部件109和离合器103，所述离合器布置在所述两个驱动部件107、109之间的功率路径中。所述离合器103具有在轴向上支撑的第一离合器部件106和能够在轴向上运动的第二离合器部件108，其中，所述第二离合器部件能够运动到打开位置中和闭合位置中，在所述打开位置中所述第一和第二离合器部件106、108能够围绕所述转动轴线A彼此自由地转动，在所述闭合位置中所述两个离合器部件106、108相互形状配合地处于接合中以用于转矩传递。在所述第二离合器部件108和所述第二驱动部件109之间形成型材连接部129。所述型材连接部129包括离合器型材110和驱动部件型材120，所述离合器型材固定地与所述第二离合器部件108连接，所述驱动部件型材固定地与所述第二驱动部件109固定连接。如下地设计所述型材连接部129，使得所述第二离合器部件108与所述第二驱动部件109抗转动地并且能够在轴向上运动地连接。设置成，所述第二驱动部件109的驱动部件型材120具有中间的侧面线，所述侧面线分别在所述驱动部件型材的顶线和根线之间形成，其中，如下地设计所述驱动部件型材120，使得所述中间的侧面线在围绕所述转动轴线A旋转时界定旋转面，所述旋转面具有至少一个逐渐变细的子区段。

在当前的实施方式中，所述离合器组件102是驱动单元88的部件，所述驱动单元用于驱动所述机动车的驱动桥。所述驱动单元88在所述离合器组件102之后的功率路径中包括差速器传动机构89，所述差速器传动机构将所引入的转矩分配到所述机动车的两个侧轴上。借助于所述离合器103能够可选地将转矩从所述机动车的驱动源在需要时传递到所述侧轴上，或能够使转矩传递中断。

所述离合器103布置在所述第二驱动部件109和所述第一驱动部件107之间的功率路径中。所述第二驱动部件109是差速器壳体的部件，所述差速器壳体能够由驱动轮90围绕所述转动轴线A转动地驱动。所述第一驱动部件107以所述差速器传动机构89的载体元件的形式设计。为了操纵所述离合器103而设置有操纵装置（未示出），所述操纵装置能够同轴地围绕所述差速器壳体109的套筒凸肩91布置并且能够例如以电磁的促动器的形式来设计。所述差速器壳体109两件式地构建并且包括第一壳体部件92和第二壳体部件93，所述第一和第二壳体部件在它们的开口侧的端部的区域中分别具有凸缘区段，所述第一和第二壳体部件以所述凸缘区段与所述驱动轮90连接。所述差速器传动机构89容纳在所述差速器壳体109中并且能够围绕所述转动轴线A转动地支承。

在所述载体元件107中设置有两个开孔，栓94插入到所述开孔中且进行固定。两个差速器轮95能够围绕栓轴线转动地支承在所述栓94上。所述两个差速器轮95与第一和第二侧轴轮96、97处于啮合接合中，其相对于所述转动轴线A同轴地布置。所述两个侧轴轮96、97分别具有纵向啮合部，侧轴（未示出）的相应的配对啮合部能够插入到所述纵向啮合部中以用于转矩传递。所述两个侧轴轮96、97分别相对于所述壳体109经由减小摩擦的盘而在轴向上得到支撑。

所述离合器103设计为形状配合的离合器，所述形状配合的离合器在最大程度上相应于根据图1至10的实施方式，就此而言参考所述实施方式的描述。所述第一离合器部件106与所述第一驱动部件107（差速器载体）固定地连接，尤其与该第一驱动部件设计成单件式。所述第二离合器部件108与所述第二驱动部件109（差速器壳体）抗转动地并且能够在轴向上运动地连接。所述第二离合器部件108能够相对于所述第一离合器部件106在轴向上运动并且能够为了转矩传递而移入到所述第一离合器部件中，从而产生形状配合的连接。通过所述第二离合器部件108的重新移出能够又中断所述转矩传递。

所述第二离合器部件108具有环型区段98和多个分布在周缘上的连接元件99，所述环型区段布置在所述差速器壳体109内部，所述连接元件从所述环型区段98处沿轴向方向延伸。所述离合器型材110在所述环型区段98的外周缘面处形成并且形状配合地接合到在所述差速器壳体109的内周缘面处的驱动部件型材120中。所述第二离合器部件108通过所述型材连接部129与所述第二驱动部件109抗转动地并且在轴向上可移位地连接。在此如下地设计所述型材连接部129，使得轴向力在转矩传递时在所述离合器103的闭合意义下施加到所述第二离合器部件108上，也就是说所述第二离合器部件108沿朝所述第一离合器部件106的方向受加载。

在图14中示出带有处于外部的离合器型材110的第二离合器部件108的局部。所述离合器型材以啮合部的形式设计并且具有带有齿形175、175'的离合器齿177和沿周缘方向处于其之间的齿空隙176。所述齿形175、175'沿径向视角来看与相对于所述转动轴线A108的平行线P分别包夹齿形角度α177、α177'，所述齿形角度尤其大于1°且小于5°并且当前为约3°。这同样也类似适用于所述驱动部件型材120，也就是说在柱剖面中来看所述驱动部件型材的齿形173与相对于所述转动轴线A的平行线P包夹相应的齿形角度，所述相应的齿形角度与所述离合器啮合部110的齿形角度α177、α177'一样大。在第二离合器部件108和第二驱动部件109之间的型材连接部129的齿形角度大于所述离合器啮合部123、124的接触面角度。

所述离合器啮合部110的齿177在其长度上具有可变宽度B177，所述宽度沿朝所述第一离合器部件106的方向增大。所述离合器啮合部110的齿顶线Z110处于柱状面上，所述柱状面形成所述第二离合器部件108的外面，其中，所述外面至少在一子区段中也能够锥状地设计。相应在两个沿周缘方向相邻的离合器齿177之间相应形成齿空隙176。所述齿空隙176具有沿朝所述第一离合器部件106的方向减小的深度T176，所述深度相应于所述齿高度H175。由于所述齿177的、沿着所述离合器啮合部110沿朝所述第一离合器部件106的方向增大的宽度B177，处于所述齿之间的齿空隙176的宽度B176相应地减小。齿空隙176的、界定所述齿根线F110的基面在其长度上具有恒定的宽度。所有基面的总和形成相对于所述转动轴线锥状的面。

所述离合器型材110能够例如借助于铣削来制造，如在图15中示出的那样。为了产生在深度和宽度方面增大的齿空隙176，所述铣削工具40的旋转轴线A40能够在进给轴线V40上运动，所述进给轴线相对于所述第二离合器部件108的转动轴线A108成角度地伸延。在所述进给轴线V40和所述转动轴线A108之间包夹的角度β176界定所述齿根线F110沿着所述型材啮合部110的长度的伸延。所述齿根线F110沿朝所述第一离合器部件106的方向离开所述转动轴线A108，这尤其能够在图13中看出。所述差速器壳体109的驱动部件型材120能够设计成相对于所述离合器型材110镜像相同的。关于在所述型材连接部129的设计和功能方式方面的其它细节也参考关于根据图1至10的实施方式的描述，其类似适用于当前的根据图11至15的实施方式。

所述连接元件99沿轴向方向延伸穿过所述差速器壳体109的周缘分布的开口并且以插销的形式设计，所述插销以一个端部旋入到所述第二离合器部件108的端侧中，并且在所述插销的另一个端部处与载体元件100连接。所述载体元件100盘形地设计并且能够用作用于传感器的发送器元件，所述传感器用于感测所述离合器103的切换位置。在所述载体元件100和所述第二驱动部件109之间能够看出所述弹簧器件131，所述弹簧器件将所述离合器103加载到所述打开位置中。为了闭合所述离合器103而操控所述操纵装置，所述操纵装置作用到所述载体元件100上，以便使该载体元件克服所述弹簧131的弹簧力而在轴向上沿朝所述第一离合器部件106的方向运动。

图16示意性示出带有根据图1至10的根据本发明的离合器组件2以及带有根据图11至15的根据本发明的离合器组件102的根据本发明的驱动系组件50。不言而喻的是，所述驱动系组件50也能够具有所述两个根据本发明的离合器组件2、102中的仅仅一个。所述驱动系组件50包括驱动单元51、用于驱动第一驱动桥53的第一驱动系52和用于驱动第二驱动桥55的第二驱动系54。所述驱动单元51包括内燃机56和切换传动机构57，转矩经由所述切换传动机构被引入到所述第一和第二驱动系52、54中。不言而喻的是，所述驱动单元51也能够是任意的其它的驱动器、例如电动马达。

为了将由所述驱动单元51产生的转矩分配到所述两个驱动系52、54上，设置有分配传动机构58，所述分配传动机构能够例如以差速器传动机构的形式设计。根据本发明的离合器组件2与所述分配传动机构58连接，所述离合器组件能够根据图1至10来设计。为此，所述位置固定的壳体13经由所述连接区段14与所述传动机构57的壳体连接。所述直接挡传动轴16与所述分配传动机构58的第一输出部件连接，而所述第一轴7与所述分配传动机构58的第二输出部件驱动连接。所述第一驱动系52包括与所述分配传动机构58驱动连接的侧轴59、60，所引入的转矩经由所述侧轴被传递到所属的轮61、62上。

经由根据本发明的离合器组件2（所述离合器组件也能够被称为输出单元（PowerTake-off Unit）），所述转矩的一部分能够在离合器3闭合时从所述第一轴7传递到所述第二驱动轴9上。经由所述第二驱动轴9使得所述第二驱动系54被驱动，所述第二驱动系以一顺序（in Reihe）包括以下结构组合件，所述结构组合件相互驱动连接以用于传递转矩：角度传动器63、纵向驱动轴64、第二角度传动器65、第二离合器组件102、第二桥差速器89，所述第二桥差速器经由侧轴68、69来驱动所述第二驱动桥55的轮71、72。

所述角度传动器63包括碟型轮83以及锥型轮84，所述碟型轮抗转动地与所述第二驱动轴9连接，所述锥型轮经由同步转动铰接件85与所述纵向驱动轴64连接。所述锥型轮84经由滚动支承件86、87能够围绕转动轴线A2转动地支承在所述壳体13的套筒凸肩中。所述转动轴线A2垂直于所述第二驱动轴9的或所述碟型轮73的转动轴线A1伸延。

所述驱动系组件50的一个特点是，在所述第一离合器组件2的离合器3打开以及所述第二离合器组件102的离合器103打开时，处于所述两个离合器3、103之间的功率路径中的驱动系能够在无转矩的情况下进行切换。利用所述离合器3能够使所述第二驱动轴9和与所述第二驱动轴驱动相关地连接的结构部件置于传递转矩的或无转矩的状态中。在所述无转矩的状态下，所述第一离合器组件2的制动器4实现了使得所述驱动系完全停止，从而由于拖曳力矩和摩擦所导致的功率损失被减小。这对于如下行驶状态又引起燃料消耗的降低，在所述行驶状态下仅所述第一驱动桥被驱动并且所述第二驱动桥在无转矩的情况下一起运转。根据本发明的离合器组件2、102的另一个优点在于所述型材连接部29、129的设计方案，所述型材连接部具有锥状的子面。这尤其实现了所述型材的改形性的制造，其中，如有可能能够放弃切削再加工。

附图标记列表

2、102 离合器组件

3、103 离合器

4 制动器

5 操纵装置

6、106 第一离合器部件

7、107 第一驱动部件

8、108 第二离合器部件

9、109 第二驱动部件

10、110 离合器型材/离合器啮合部

11 支承件

12 支承件

13 壳体

14 连接器件

15 联接器件

16 直接挡传动轴

17 支承件

18 第一端部

19 第二端部

20、120 驱动部件型材/驱动部件啮合部

21 密封部

22 密封部

23、123 第一接合器件

24、124 第二接合器件

25 轴啮合部

26 保险环

27 支承件

28 支承件

29 型材连接部/花键轴连接部

30 小齿轮

31 弹簧

32 支撑面

33 第一制动器部件

34 第二制动器部件

35 第一环

36 第二环

37 驱动器

38 齿轮传动机构

39 外啮合部

40 铣削工具

41 调整轮廓

42 支撑元件

43 第一区段

44 第二区段

45 第三区段

46 第四区段

47 端部区段

48 弹簧

49 贴靠面

50 驱动系组件

51 驱动单元

52 第一驱动系

53 第一驱动桥

54 第二驱动系

55 第二驱动桥

56 马达

57 传动机构

58 分配传动机构

59 侧轴

60 侧轴

61 轮

62 轮

63 角度传动器

64 纵向驱动轴

65 角度传动器

68 侧轴

69 侧轴

70 轴端部

71 轮

72 轮

73、173 型材侧面/齿形

74、174 型材元件/轴齿

75、175 型材侧面/齿形

76、176 型材空隙/齿空隙

77、177 型材元件/离合器齿

78、178 齿空隙

79 端齿

80 区段

81 接合面

83 碟型轮

84 锥型轮

85 同步铰接件

86 支承件

87 支承件

88 驱动单元

89 差速器传动机构

90 驱动轮

91 套筒凸肩

92 壳体部件

93 壳体部件

94 栓

95 差速器轮

96 侧轴轮

97 侧轴轮

98 环型区段

99 连接元件

100 载体元件

A 转动轴线

B 宽度

E 平面

F 根线

H 高度

L 侧面线

P 平行线

Z 顶线

α、β、δ 角度。

Claims (15)

1.离合器组件，用于使用在机动车的驱动系中，包括：

第一驱动部件（7、107）、第二驱动部件（9、109），

离合器（3、103），所述离合器具有在轴向上支撑的第一离合器部件（6、106）和能够在轴向上运动的第二离合器部件（8、108），其中，所述第二离合器部件（8、108）能够运动到打开位置中并且能够运动到闭合位置中，在所述打开位置中所述第一和第二离合器部件（6、8；106、108）能够围绕转动轴线（A）互相自由地转动，在所述闭合位置中所述第一和第二离合器部件（6、8；106、108）相互形状配合地处于接合中以用于转矩传递，

其中，所述第二离合器部件（8）的离合器型材（10、110）和所述第二驱动部件（9、109）的驱动部件型材（20、120）如下地形成形状配合的型材连接部（29、129），使得所述第二离合器部件（8、108）与所述第二驱动部件（9、109）抗转动地并且能够在轴向上运动地连接，

其中，所述第二驱动部件（9、109）的驱动部件型材（20、120）具有中间的侧面线（L20、L120），所述侧面线分别在所述驱动部件型材（20、120）的顶线（Z20、Z120）和根线（F20、F120）之间形成，

其特征在于，如下地设计所述驱动部件型材（20、120），使得所述中间的侧面线（L20、L120）在围绕所述转动轴线（A）旋转时界定旋转面，所述旋转面具有至少一个逐渐变细的子区段，其中，如下地设计所述离合器型材（10、110）和所述驱动部件型材（20、120），使得在转矩传递时轴向力从所述第二驱动部件（9、109）沿朝所述第一离合器部件（6、106）的方向施加到所述第二离合器部件（8、108）上。

2.根据权利要求1所述的离合器组件，其特征在于，所述驱动部件型材（20）具有多个型材元件（74），以下内容中的至少一个适用于所述型材元件：

所述型材元件（74）在长度上具有可变宽度（B74），所述宽度沿朝所述第一离合器部件（6）的方向减小；

所述型材元件（74）形成所述驱动部件型材（20）的齿顶线（Z20），其中，所述齿顶线（Z20）处于所述第二驱动部件（9）的柱状的外面上；

在所述型材元件（74）之间形成型材空隙（76），其中，所述型材空隙在长度上具有可变深度（T76），所述深度沿朝所述第一离合器部件（6）的方向增大。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的离合器组件，其特征在于，所述离合器型材（10）具有多个离合器型材元件（77），以下内容中的至少一个适用于所述离合器型材元件（77）：

所述离合器型材元件（77）在长度上具有可变宽度（B77），所述宽度沿朝所述第一离合器部件（6）的方向增大；

所述离合器型材元件（77）的顶线（Z10）形成顶线面，所述顶线面沿朝所述第一离合器部件（6）的方向锥状地逐渐变细；

所述离合器型材元件（77）在长度上具有可变高度（H77），所述高度沿朝所述第一离合器部件（6）的方向增大。

4.根据权利要求1所述的离合器组件，其特征在于，所述驱动部件型材（120）具有多个型材元件（174），以下内容中的至少一个适用于所述型材元件：

所述型材元件（174）在长度上具有可变宽度（B174），所述宽度沿朝所述第一离合器部件（106）的方向减小；

所述型材元件（174）形成所述驱动部件型材（20）的齿顶线（Z120），其中，所述齿顶线（Z120）处于所述第二驱动部件（109）的锥状的内面上；

在所述型材元件（174）之间形成型材空隙（178），其中，所述型材空隙在长度上具有可变深度（T178），所述深度沿朝所述第一离合器部件（106）的方向增大。

5.根据权利要求1或4中任一项所述的离合器组件，其特征在于，所述离合器型材（110）具有多个离合器型材元件（177），以下内容中的至少一个适用于所述离合器型材元件（177）：

所述离合器型材元件（177）在长度上具有可变宽度（B177），所述宽度沿朝所述第一离合器部件（106）的方向增大；

所述离合器型材元件（177）的顶线（Z110）形成顶线面，所述顶线面是柱状的或沿朝所述第一离合器部件（106）的方向锥状地扩大；

所述离合器型材元件（177）在长度上具有可变高度（H177），所述高度沿朝所述第一离合器部件（106）的方向减小。

6.根据权利要求3所述的离合器组件，其特征在于，离合器型材元件（77、177）的型材侧面（75、75'、175、175'）在穿过所述离合器型材（10、110）的柱剖面中与相对于所述转动轴线（A）的平行线（P）包夹型材侧面角度（α75、α75'；α175、α175'），所述型材侧面角度大于1°并且小于5°。

7.根据权利要求1或2所述的离合器组件，其特征在于，所述型材连接部（29、129）以具有彼此接合的轴啮合部和离合器啮合部的花键轴连接部的形式来设计，其中，所述轴啮合部和所述离合器啮合部分别具有至少一个锥状的子面。

8.根据权利要求6所述的离合器组件，其特征在于，所述第一离合器部件（6、106）的第一接合元件（23、123）和所述第二离合器部件（8、108）的第二接合元件（24、124）在所述闭合位置中相互接合并且在接合面（81、81'）处处于接触中以用于力传递，其中，所述接合面（81，81'）在穿过所述接合元件的横截面中来看与包含所述转动轴线（A）的纵平面（E）分别包夹接合面角度（δ81、δ81'），其中，所述接合面角度（δ81、δ81'）中的至少一个小于所述型材侧面角度（α75、α75'）中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的离合器组件，其特征在于，所述第一和第二接合元件（23、24；123、124）分别设计为端啮合部，所述端啮合部构造在所述第一和第二离合器部件（6、8；106、108）的互相对置的端面中，

其中，以下内容中的至少一个适用于所述端啮合部（23、24；123、124）中的至少一个：

所述端啮合部（24、124）的端齿（79）在长度上具有可变宽度（B79），所述宽度从径向内部向径向外部增大；

所述接合面（81、81'）通过所述端齿（79）的齿形形成，所述齿形在穿过所述端啮合部（24、124）的横截面中来看彼此成角度地伸延。

10.根据权利要求1或2所述的离合器组件，其特征在于，设置有制动器（4）和操纵装置（5），所述第二驱动部件（9）能够通过所述制动器来相对于位置固定的结构部件（13）制动，所述离合器（3）和所述制动器（4）能够通过所述操纵装置来操纵。

11.根据权利要求10所述的离合器组件，其特征在于，所述操纵装置（5）包括具有在轴向上支撑的第一环（35）和能够在轴向上运动的第二环（36）的斜坡机构，其中，当所述第一和所述第二环（35、36）借助于驱动器（37）相对彼此转动时，所述第二环（36）能够相对于所述第一环（35）在轴向上移位，

其中，如下地设计所述操纵装置（5），使得从在其中所述第一环（35）和所述第二环（36）在轴向上彼此靠近的端部位置出发，通过所述第一环（35）在第一转动范围中相对于所述第二环（36）的相对转动使所述离合器（3）打开，并且，在沿相同的转动方向（R1）在第二转动范围中进一步转动时使所述制动器（4）闭合。

12.根据权利要求1或2所述的离合器组件，其特征在于，所述第二驱动部件（109）以差速器壳体的形式来设计，所述差速器壳体能够由驱动轮（90）以围绕所述转动轴线（A）转动的方式驱动，并且

所述第一驱动部件（107）以差速器载体的形式设计，所述差速器载体以能够围绕所述转动轴线（A）转动的方式布置在所述差速器壳体（109）中；其中，所述离合器（103）布置在所述差速器壳体（109）和所述差速器载体（107）之间的功率路径中，从而能够可选地建立或中断从所述差速器壳体（109）到所述差速器载体（107）上的转矩传递；其中，所述离合器（103）的第一离合器部件（106）与所述差速器载体（107）固定地连接，并且所述离合器（103）的第二离合器部件（108）相对于所述差速器壳体（109）抗转动地并且在轴向上能够运动地得到保持；

其中，设置有用于操纵所述离合器（103）的操纵装置。

13.根据权利要求12所述的离合器组件，其特征在于，所述第二离合器部件（108）具有环型区段（98）和多个连接元件（99），所述环型区段布置在所述差速器壳体（109）中，所述连接元件（99）在轴向上从所述环型区段（98）向外延伸穿过在所述差速器壳体（109）中的开口，其中，所述离合器型材（110）在所述第二离合器部件（108）的外周缘面处形成，并且其中，所述驱动部件型材（120）在所述差速器壳体（109）的内周缘面处形成。

14.根据权利要求1或2所述的离合器组件，设置有具有碟型轮（83）和锥型轮（84）的角度传动器，所述碟型轮和锥型轮相互处于啮合接合中以用于转矩传递，其中，所述第二驱动部件（9、109）与所述碟型轮（83）固定地连接并且与所述第一驱动部件（7、107）能够同轴转动地得到支承。

15.驱动系组件（50），用于机动车，包括：

带有第一驱动桥（53）的、能够持久地驱动的第一驱动系（52），

带有第二驱动桥（55）的、能够可选地驱动的第二驱动系（54），

其中，所述第二驱动系（54）包括第一离合器组件（2）、第二离合器组件（102）和驱动轴（64），所述驱动轴布置在所述第一和所述第二离合器组件（2、102）之间的功率路径中，

其特征在于，所述第一和所述第二离合器组件（2、102）中的至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的离合器组件来设计。