CN116057296A - 离合器、具有这种离合器的布置系统及具有这种离合器的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于选择性地连接第一轴(3)和第二轴(9)的离合器(1、18、22、26、46、48、59)，其中，该离合器(1、18、22、26、46、48、59)构造用于，在不施加外力的情况下保持闭合状态和打开状态，在闭合状态下在两个所述轴(3、9)之间建立力锁合的连接，在打开状态下两个所述轴(3、9)彼此分开，其中，该离合器(1、18、22、26、46、48、59)能借助致动器(11)从闭合状态切换到打开状态，并且反之亦然，其中，所述离合器(1、18、22、26、46、48、59)具有压力件(15)，该压力件能借助所述致动器(11)沿滚道(5)运动并且将力施加到与所述第一轴(3)不可相对转动地连接的且可轴向地移动的压力元件(4)上，从而所述压力元件(4)在闭合状态下被压靠到与所述第二轴(9)连接的摩擦元件(7)上或在打开状态下与所述摩擦元件(7)间隔开距离。

Description

离合器、具有这种离合器的布置系统及具有这种离合器的车辆

技术领域

本发明涉及一种用于选择性地连接第一轴和第二轴的离合器。

背景技术

对于确定的应用而言值得期望的是，一个或多个分别可以是电机或内燃机的驱动装置可以借助离合器与另一个驱动装置或机组力锁合地连接。当建立力锁合时，即当离合器闭合时，可以传递转矩。离合器还可以被置于打开状态，在所述打开状态下力锁合的连接被分开。这种离合器是已经已知的。

在机动车中，为此目的例如在发动机与变速器之间使用盘形弹簧离合器。然而，这种常规的离合器具有的缺点是必须持久地施加力，以便将离合器保持在打开状态或闭合状态。因此，在运行离合器时的能量平衡不能令人满意。

发明内容

因此，本发明的任务在于，给出一种离合器，其运行需要更少的能量。

该任务通过具有权利要求1的特征的一种离合器来解决。

根据本发明的离合器构造用于选择性地连接第一轴和第二轴，其中，该离合器构造用于，在不施加外力的情况下保持闭合状态和打开状态，在闭合状态下在所述两个轴之间建立力锁合的连接，在打开状态下所述两个轴彼此分开，其中，该离合器能借助致动器从闭合状态切换到打开状态，并且反之亦然，其中，该离合器具有压力件，该压力件能借助所述致动器沿滚道运动并且将力施加到与所述第一轴不可相对转动地连接的且可轴向地移动的压力元件上，从而该压力元件在闭合状态下被压靠到与所述第二轴连接的摩擦元件上或在离合器的打开状态下与所述摩擦元件间隔开距离。

本发明具有的优点是，仅为了在离合器的所述两个状态之间进行切换而必须耗费能量。然而，为了保持相应的状态、也就是说为了保持闭合状态或打开状态，不需要能量。因此，根据本发明的离合器的特征在于特别低的能量需求。

在根据本发明的离合器中，所述压力件在闭合状态下通过与所述第一轴连接的压力元件按压与所述第二轴连接的摩擦元件。所述摩擦元件与第二轴不可相对转动地连接并且可相对于第二轴轴向地移动。在闭合离合器时，与第二轴连接的摩擦元件和与第一轴连接的固定的摩擦元件被挤压在一起。在所述闭合状态下，所述两个轴力锁合地相互连接，从而可以传递转矩。通过使所述压力件沿滚道运动，该离合器可以从闭合状态转移到打开状态。同样地，该离合器可以通过使压力件的运动方向翻转从打开状态转移到闭合状态。用于压力件的滚道这样构造，使得由压力件施加的力在闭合状态下将压力元件压靠到摩擦元件上。在打开状态下，由压力件施加的力改变方向并且将压力元件压离摩擦元件，由此中断第一轴与第二轴之间的力流。通过滚道的形状，不仅在闭合状态下而且在打开状态下实现自保持。在根据本发明的离合器中，仅为了切换而必须使用能量，然而在打开状态和闭合状态下不必使用能量。

在根据本发明的离合器中，所述致动器构造用于使第一传动装置部件移动，该第一传动装置部件与第二传动装置部件耦联，使得通过使第一传动装置部件移动，所述压力件能通过第二传动装置部件沿滚道运动，以便将离合器从闭合状态切换到打开状态，并且反之亦然。与此对应地，该致动器实施线性运动。该致动器可以构造为螺杆传动装置、换挡杆、换挡拨叉、气动缸、液压缸、电磁线圈或直接驱动装置。替代地也可能的是，该致动器位于旋转的轴上。

本发明的一个变型方案规定，所述第一传动装置部件构造为齿条，并且所述第二传动装置部件构造为齿轮或齿轮部段。这些部件能够实现将线性运动转换成旋转运动。因此，所述致动器可以通过线性运动转换该离合器，所述线性运动借助第二传动装置部件被转换成旋转运动。

替代地，所述第一传动装置部件也可以构造为滑移铰链，并且所述第二传动装置部件可以构造为曲柄。所述滑移铰链由所述致动器驱动并且线性地移动，由此所述曲柄实施旋转运动。

根据另一个替代方案，所述第一传动装置部件和第二传动装置部件可以构造为耦联传动装置的组成部分。在此，所述耦联传动装置的一个部件的耦联铰链线性地移动，由此耦联传动装置的另一个部件被置于旋转中。

在本发明的范围内特别优选的是，所述压力件通过弹簧元件的力加载，该弹簧元件布置在第二传动装置部件与压力件之间并且在离合器闭合时将压力元件压紧到与第二轴连接的构件上。该弹簧元件确保始终将确定的压紧力施加到压力件上。由此，通过所述滚道的几何形状不仅在闭合离合器时而且在打开离合器时确定压力元件的位置，该压力元件因此始终处于限定的状态下。该弹簧元件例如可以构造为螺旋压力弹簧或替代地构造为盘形弹簧、盘形弹簧组件或盘形弹簧组。在离合器的打开状态下，该弹簧元件确保存在气隙。当压力件通过致动器沿滚道运动时，由弹簧元件施加的压力的方向改变。由此，压力元件被按压所沿的方向也可以改变。

本发明的一个进一步改进方案规定，所述压力件的滚道构造为凹形的圆形部段。该滚道也可以构造为多个圆形部段的组合或如同环面部段的外表面那样成形。然而，该滚道不必一定要圆形部段形地或环面部段形地构造。替代地，该滚道在型材横截面上也可以构造为凹形的槽或者例如构造为矩形的槽。该滚道也可以沿纵向方向由两个或更多个部段组成。在切换过程中由压力件在旋转运动期间经过的路程例如可以为大约90°至120°。由所述弹簧元件加载的压力件可以构造为球体、圆柱体或具有一个构造为球形的端部的圆柱体、环面、环面部段、空心圆柱体部段或圆柱体区段。

构造为球体或圆柱体的压力件根据施加压力的方式在滚道上打滑或滚动。当压力件构造为圆柱体(滚轮)并且能够沿滚道滚动时，摩擦是特别小的。如果摩擦小，则操纵力也有利地减小。

为了传递更高的转矩，根据本发明的离合器可以具有多个摩擦面、特别是两个、三个或四个摩擦面。优选地，所述多个摩擦面彼此平行地布置。通过设置多个摩擦面，能够将离合器的外部尺寸保持得小并且能够提高离合器的可传递的力矩。所述多个摩擦面也可以组合成布置在压力元件的两侧上的两个组或两个堆叠。

在根据本发明的离合器中，摩擦面可以构造为盘、环或圆锥体。在构造为圆锥体的摩擦面中，得到表面压力的对应于圆锥角的加强。由此，与构造为盘的摩擦面相比，在相同的压紧力的情况下可传递更高的转矩。

也可以规定，该离合器具有至少一个空气弹簧，用于在打开状态下产生空气间隙。所述空气弹簧确保了摩擦面在离合器打开时与相应的配合面间隔开距离，由此避免了拖曳力矩以及因此避免了摩擦损耗。

根据本发明的离合器也可以具有多个在周边上分布地布置的压力件，这些压力件可以共同借助致动器沿滚道运动并且加载与第一轴固定连接的压力元件。

此外，本发明还涉及一种布置系统，该布置系统包括第一轴和第二轴以及布置在第一轴与第二轴之间的所述类型的离合器。两个轴可以分别是电机、特别是电动马达的组成部分。替代地，一个轴可以是电机、特别是电动马达的组成部分，并且另一个轴可以是另一个机组的组成部分。为此的示例是变速器或内燃机。

此外，本发明涉及一种车辆、特别是电动车辆或混合动力车辆，所述车辆包括两个电机，所述电机可以作为马达或作为发电机运行，其中，所述车辆具有包括第一轴和第二轴和布置在所述第一轴与第二轴之间的所述类型的离合器的布置系统。本发明还包括一种具有内燃机和所述类型的离合器的车辆。可选地，附加地可以存在至少一个电机，所述电机与离合器连接。

附图说明

下面借助各实施例参考附图阐述本发明。附图是示意图并且示出

图1示出在闭合状态下根据本发明的离合器的第一实施例；

图2示出在打开状态下图1中所示的离合器；

图3示出在闭合状态下根据本发明的离合器的第二实施例；

图4示出在打开状态下图3中所示的离合器；

图5示出在闭合状态下根据本发明的离合器的第三实施例；

图6示出在打开状态下图5中所示的离合器；

图7示出在闭合状态下根据本发明的离合器的第四实施例；

图8示出在打开状态下图7中所示的离合器；

图9示出在压力元件和齿轮的区域中的离合器的细节；

图10示出图9中所示的示例的一个替代的实施方案；

图11示出图9中所示的示例的另一个替代的实施方案；

图12示出在闭合状态下具有两个摩擦副的离合器的一个实施例；

图13示出在打开状态下图12中所示的离合器；

图14示出在闭合状态下具有四个摩擦副的离合器的一个实施例；

图15示出在打开状态下图14中所示的离合器；

图16示出在闭合状态下具有锥形布置的摩擦副的离合器的一个实施例；

图17示出在闭合状态下具有两个锥形布置的摩擦副的与在图16中类似的实施例；

图18示出离合器的一个实施例的透视图；

图19示出在中间状态下图18中所示的没有壳体的离合器；

图20示出在中间状态下图18中所示的离合器的部分剖切的视图；

图21示出在闭合状态下图18中所示的离合器的另一个部分剖切的视图；

图22示出在打开状态下图19中所示的离合器的另一个部分剖切的视图；

图23示出在闭合状态下具有两个堆叠的摩擦副的离合器的实施例；

图24示出在打开状态下图23中所示的离合器；

图25示出在闭合状态下具有两个堆叠的摩擦副的离合器的另一个实施例；

图26示出在打开状态下图25中所示的离合器。

具体实施方式

图1和图2示出离合器1的第一实施例，其中，图1示出在闭合状态下的离合器并且图2示出在打开状态下的离合器1。构造为电动马达的电机2包括轴3，压力元件4不可相对转动地但可轴向地移动地布置在该轴上。与轴3一起旋转的压力元件4具有滚道5，该滚道构造成凹形的并且至少近似圆形部段形的。滚道5大致在120°的角度范围上延伸。在该滚道的两个端部处分别存在一个止挡件。

在图2中所示的打开状态下，压力元件4的轴向面6与可运动的摩擦元件7间隔开距离。可运动的摩擦元件7具有摩擦衬片并且可轴向移动地、然而不可相对转动地支承在壳体8中，该壳体与第二轴9固定连接。

位置固定的摩擦元件10与第一轴3固定连接。在图1中所示的闭合状态下，压力元件4以其轴向面6将具有摩擦衬片的摩擦元件7压靠到固定的摩擦元件10上，由此在两个所述轴3、9之间建立摩擦锁合和力锁合。

在图1和图2中所示的装置具有示意性示出的致动器11，该致动器在该实施例中构造为线性驱动装置。替代地，该致动器也可以构造为滑动套筒或换挡套筒，通过所述滑动套筒或换挡套筒可以操纵滑动件。所述线性驱动装置包括滑动件12，该滑动件与第一传动装置部件固定连接，该第一传动装置部件构造为齿条13。齿条13与第二传动装置部件啮合，该第二传动装置部件构造为齿轮14。在齿轮14上弹性支承地安装有压力件15。压力件15在该实施例中构造为球体，该球体通过螺旋压力弹簧16加载。螺旋压力弹簧16容纳在相对于齿轮14径向布置的引导件中。与此对应地，压力件15在齿轮14旋转时同样旋转。

离合器1的功能如下：在图1中所示的闭合状态下，压力件15在由螺旋压力弹簧16产生的压力的作用下压靠到压力元件4上，使得该压力元件压靠到与第二轴9连接的可运动的摩擦元件7上。可运动的摩擦元件7以其相对置的、在图1和2中左边的面17用摩擦衬片压靠到固定的摩擦元件10上。为了将离合器1从图1中所示的闭合状态带到图2中所示的打开状态，操纵致动器11，由此在图1的视图中向右轴向地移动滑动件12。由此，与滑动件12固定连接的齿条13轴向地移动并且轴向固定的齿轮14旋转，在这种情况下是逆时针旋转。弹性地支承在齿轮14上的压力件15与齿轮14一起旋转并且在此沿压力元件4的滚道5运动。

在齿轮14旋转之后，其中压力件15沿滚道5运动并且占据在图2中所示的终端位置，由螺旋压力弹簧16产生的压力沿相反的轴向方向、在图2中所示的视图中向右作用，从而压力元件4运动远离可运动的摩擦元件7并且所述两个轴3、9之间的摩擦锁合被消除。

在图1中所示的闭合状态和在图2中所示的打开状态分别是自保持的，即不需要通过致动器耗费力来保持相应的状态。仅为了切换离合器1必须完成工作，以驱动致动器11。

在切换离合器时，螺旋压力弹簧16的构造为套筒的引导件枢转，由此由螺旋压力弹簧16施加到滚道5上的压力的压力角和压力点改变，其中，作用到压力元件4上的压力的轴向份额减小并且最后变换方向。由此，压力元件4沿第一轴3轴向地移动并且离合器1利用气隙打开。由于出现的摩擦和滚道5的形状，在两个最终状态下实现所期望的自保持和双稳态。

不仅在打开状态下而且在闭合状态下，螺旋压力弹簧16在两侧支撑在与第一轴3连接的部件上。在与第一轴3旋转的部件的内部形成闭合的负载路径，从而没有轴向力被施加到第二轴9上。由螺旋压力弹簧16完成的弹簧功最小。

如果存在离合器1的过载，在与第二轴9连接的可运动的摩擦元件7和与第一轴3连接的固定的摩擦元件10之间发生打滑或滑动。与此对应地，离合器1在过载的情况下自动打开，在此致动器11、齿轮14以及压力件15在滚道5上的位置保持不变，从而在取消过载之后离合器又处于闭合状态。通过相应地设计弹簧特性曲线和摩擦衬片，可以确定离合器1在过载时自动打开的区域。通过在过载时自动地打开离合器1，防止与离合器1耦联的构件的损坏、特别是至少一个电机的损坏并且保护动力传动系的其它部件。

在图1和图2中所示的实施例的特征在于，离合器1的操纵力需要与离合器力相比明显更小的操纵力。

图3和图4示出离合器18的第二实施例，其中，图3示出闭合状态并且图4示出打开状态。不再详细阐述那些与第一实施例的部件一致的部件。对于一致的部件使用相同的附图标记。

与第一实施例一致，离合器18包括压力元件4，该压力元件与第一轴3不可相对转动地、但可轴向地移动地连接。压力元件4具有构造为凹形圆形部段的滚道5。第一传动装置部件构造为滑移铰链19并且与滑动件12连接，该滑动件能通过致动器11来操纵。构造为第二传动装置部件的曲柄20可运动地在滑移铰链19中被引导。此外，引导件21是曲柄20的组成部分，螺旋压力弹簧16容纳在该引导件中，压力件15位于所述螺旋压力弹簧的端部处。

当致动器11被操纵时，滑移铰链19轴向地移动。与此对应地，曲柄20旋转，其端部区段由滑移铰链19引导。当离合器18从图3中所示的闭合位置运动到在图4中所示的打开位置时，曲柄20逆时针旋转，从而压力件15沿滚道从图3中所示的终端位置移动到在图4中所示的终端位置，该压力件通过螺旋压力弹簧16压靠到压力元件4的滚道5上。

在图3中，由螺旋压力弹簧16产生的轴向力这样作用到压力元件4上，使得该压力元件以其轴向面6被压靠到可运动的摩擦元件7上。该摩擦元件另一方面贴靠在固定的摩擦元件10上，由此在第一轴3与第二轴9之间建立摩擦锁合。

当曲柄20通过致动器11的操纵而旋转到在图4中所示的终端位置中时，由螺旋压力弹簧16产生的力的轴向分量使压力元件4在图4的视图中向右移动，由此所述两个轴3、9之间的力锁合被取消。由曲柄20和滑移铰链19构成的传动装置的特征在于简单的结构。然而，所述打开和关闭非线性地进行。所述操纵力大于之前所描述的第一实施例中的操纵力。

图5和图6示出离合器22的第三实施例，其中，图5示出闭合状态并且图6示出打开状态。不再详细阐述那些与第一实施例的部件一致的部件。对于一致的部件使用相同的附图标记。

与第一实施例一致，离合器22包括压力元件4，该压力元件与第一轴3不可相对转动地、但可轴向地移动地连接。压力元件4具有构造为凹形圆形部段的滚道5。第一传动装置部件构造为第一耦联杆23并且与滑动件12连接，该滑动件能通过致动器11来操纵。第二传动装置部件构造为第二耦联杆24，该第二耦联杆与引导件21固定连接，螺旋压力弹簧16容纳在该引导件中，压力件15位于该螺旋压力弹簧的端部处。当致动器11被操纵时，第一耦联杆23和第二耦联杆24由滑动件12移动并且旋转。特别是，引导件21围绕其旋转点25旋转。在从图5中所示的闭合状态过渡到在图6中所示的打开状态时，逆时针进行旋转。在此，通过螺旋压力弹簧16被压靠到压力元件4的滚道5上的压力件15沿该滚道从图5所示的终端位置移动到图6中所示的终端位置。

在图5中，由螺旋压力弹簧16产生的轴向力这样作用到压力元件4上，使得该压力元件以其轴向面6被压靠到可运动的摩擦元件7上。该摩擦元件另一方面贴靠在固定的摩擦元件10上，由此在第一轴3与第二轴9之间形成摩擦锁合。

当第二耦联杆24通过致动器的操纵旋转到在图6中所示的终端位置中时，由螺旋压力弹簧16产生的力的轴向分量使压力元件4在图6的视图中向右移动，由此所述两个轴3、9之间的摩擦锁合被取消。在由第一耦联杆23、第二耦联杆24和引导件21组成的耦联传动装置中，可以很好地调节力。

图7和图8示出离合器26的第四实施例，其中，图7示出闭合状态并且图8示出打开状态。一致的部件再次用与在前述实施例中相同的附图标记标绘。

在第一轴3(该第一轴是电机2的组成部分)上设有压力元件27，该压力元件不可相对转动地并且(与在上述实施例中不同地)也沿轴向方向固定地布置在轴3上。压力元件27具有滚道28，该滚道构造为凹形的圆形部段。在滚道28的两个端部处分别布置有一个止挡件29、30，该止挡件限制压力件15沿滚道28的运动。

致动器11使滑动件12运动，在滑动件的端部处存在齿条13，该齿条与齿轮31啮合。齿轮31可旋转地支承在保持件32上。保持件32的轴向面33在闭合状态下被压靠到可运动的摩擦元件7上，该摩擦元件在另一侧贴靠在固定的摩擦元件10上。在图7中所示的状态下，螺旋压力弹簧16以压力件15一方面支承在滚道28上并且另一方面支承在可旋转支承的齿轮31上。与此对应地，螺旋压力弹簧16通过齿轮31和保持件32将轴向面33压靠到可运动的摩擦元件7上，由此建立在第一轴3与第二轴9之间的摩擦锁合。

当致动器11从图7中所示的位置出发被操纵时，也就是说在图7的视图中向左，滑动件12使齿条13轴向向左移动，由此齿轮31在齿条13上滚动。在旋转期间，压力件15沿滚道28沿顺时针方向移动，直至其到达左边的止挡件29。齿轮31、保持件32以及轴向面33可轴向地移动地、但不可相对转动地支承在离合器26的第一轴3上，这些部件在打开过程期间轴向地移动，在图7和8的视图中向右移动。由此，轴向面33远离可运动的摩擦元件7并且离合器26被打开。在打开运动期间，压力件15经过中性位置，在该中性位置中不施加轴向力。当到达图8中所示的终端位置时，螺旋压力弹簧16然而将轴向力施加到齿轮31、保持件32和轴向面33上，使得这些部件运动远离可运动的摩擦元件7，并且所述两个轴3、9之间的力流被消除。轴向面33也可以构造为可运动的摩擦元件。

类似于在第一实施例中那样，在所述第四实施例中也存在闭合的负载路径，从而通过螺旋压力弹簧16产生的压力不作为轴向力作用到轴支承件上。替代地，螺旋压力弹簧16支撑在相应的传递机构中。只有在操纵离合器时，也就是说在打开或闭合时，弹簧力的一部分短时间地作用到轴支承件上。因为没有轴向力作用到轴支承件上，所以提高了其使用寿命并且减少了支承中的能量损耗。

图9、10和11分别示出在具有滚道5的压力元件4和齿轮14的区域中的离合器的细节。

在图9中，压力件构造为球体34，该球体由支撑在齿轮14上的螺旋压力弹簧16加载。螺旋压力弹簧16容纳在引导件35中。

在图10中，压力件构造为具有球形端部37的圆柱体36。圆柱体36和球形端部37构成具有环绕的轴向环形面的冲模。螺旋压力弹簧16包围圆柱体36并且一方面支撑在环绕的轴向环形面上并且另一方面支撑在齿轮14上。

在图11中，压力件构造为滚轮38，而压力弹簧与在图9中示出的实施例不同不直接支撑在滚轮上，而是支撑在压力套筒的轴向面39上。所述压力套筒支承可围绕其纵轴线旋转的滚轮38。与此对应地，滚轮38在滚道5上转动或滚动。通过这种设计方案，与在图9和10中所示出的实施例相比，摩擦可以近似地降低一个数量级。

图12和13示出具有两个摩擦副的离合器的实施例，其类似于在图1和2中所示的第一实施例构造。因此，在这方面放弃了对一致部件的再次阐述。

与第二轴9连接的可运动的摩擦元件40在两侧具有摩擦衬片41、42。在图12中所示的离合器的闭合状态下，摩擦衬片42接触压力元件4的轴向面6。同时，摩擦衬片41接触与第一轴3连接的固定的摩擦元件10。在图13所示的打开状态下，两个摩擦衬片41、42与相应的配合面、也就是与轴向面6和固定的摩擦元件10间隔开距离。离合器的变型方案可以具有用于通风的弹簧。

图14和15示出一个实施例，该实施例类似于在图12和13中所示的实施例构造。在该实施例中，离合器具有两个可运动的摩擦元件43、44，它们可轴向地移动并且可选地弹性地支承。每个摩擦元件43、44在两侧上具有摩擦衬片，从而总共存在四个摩擦衬片。在图14中最左边布置的摩擦衬片在闭合状态下贴靠在固定的摩擦元件10上，在图14中最右边布置的摩擦衬片贴靠在轴向面6上。与第一轴3连接的摩擦元件45位于中间，也就是位于所述两个内摩擦衬片之间。在固定的摩擦元件10与摩擦元件45之间以及在摩擦元件45与轴向面6之间分别可选地布置有空气弹簧，该空气弹簧在离合器打开时确保与第一轴3或与第二轴9连接的部件不接触，由此避免了摩擦损耗。

图16示出离合器的一个实施例，该离合器与在图1和图2中所示的离合器类似地构造。然而，可运动的摩擦元件45在那里构造为圆锥形的。通过圆锥形构造的可运动的摩擦元件45提高了与所述两个轴3、9连接的部件之间的表面压力，从而与平面离合器相比可以传递更高的转矩。圆锥形的可运动的摩擦元件45在离合器闭合的情况下贴靠在同样圆锥形构造的固定的摩擦元件10上。可运动的摩擦元件45在其左端部上、在外周边上可轴向地移动地、然而不可相对转动地支承在与轴9连接的壳体8中。所述另一个端部通过压力元件4借助其压紧面被加载。在打开状态下，在与第二轴连接的摩擦元件45和与第一轴3连接的摩擦元件10和压力元件4之间存在转速差。

图17示出与图16类似的离合器的实施例，其中，除了圆锥形的可运动的摩擦元件45之外，还存在另一个圆锥形的可运动的摩擦元件47。与图16的实施例的离合器相比，通过第二摩擦元件47能够传递更高的转矩。类似地，离合器也可构造有平行布置的三个或四个圆锥形的摩擦元件。

图18是透视图并且示出包括第一轴3、第二轴9和带有壳体8的布置在它们之间的离合器48的布置系统的一个实施例。离合器48的切换借助仅部分示出的换挡拨叉50进行，该换挡拨叉接合到滑动件51的槽中。

图19示出图18的布置系统，其中离合器48没有壳体8。在该实施例中，存在具有压力件的五个在周边上分布的弹簧装置。各个弹簧装置均匀地分布在周边上，也就是说以72°的间距分布。

图20是图19中所示的具有离合器48的布置系统的部分剖切的视图。在那里特别是可以看到第一轴3、第二轴9、由螺旋压力弹簧16加载的压力件15以及滚道5。

图21和图22示出具有离合器48的布置系统的部分剖切的视图，其中，图21示出在闭合状态下的离合器并且图22示出在打开状态下的离合器。压力件15可以通过切换离合器48从一个终端位置旋转到另一个终端位置，其中，压力元件4沿轴3轴向地移动。图21示出当建立摩擦接触并且离合器闭合时的状态。另一方面，图22示出当不存在摩擦接触并且离合器48打开从而不能传递转矩时的状态。

所述布置系统特别好地适合于安装在车辆、特别是电动车辆或混合动力车辆中，所述车辆包括两个电机和布置在它们之间的所述类型的离合器，所述电机可以作为马达或作为发电机运行。

图23和24示出具有壳体49的离合器46的另一个实施例，该离合器与在图14和15中所示的离合器类似地构造。然而，图23和24中所示的离合器46具有两对摩擦副，其中，一部分摩擦副分别布置在齿轮14和齿条13的一侧上，也就是说形成两堆叠的摩擦副。有利的是，在齿轮14的每侧上分别布置有一半的摩擦副。

图23示出离合器46的闭合状态，该离合器在左侧和右侧具有两对摩擦元件43、44，每对摩擦元件具有两个摩擦衬片。在图23中的左侧和在相反的右侧的外侧上，摩擦衬片贴靠在与第一轴3固定连接的摩擦元件10、52上。在图23中可看到，所述两对摩擦元件43、44与第二轴9连接并且轴向弹性地支承。保持装置53形成用于齿轮14的支承件。在闭合状态下，即当压力件15位于图23中所示的左上部位置中时，不仅左摩擦衬片而且右摩擦衬片被压靠到相应的摩擦元件或配合面上，从而可以传递转矩。

当致动器11被操纵并且从图23所示的状态出发向右运动时，齿轮14旋转并且同时向左移动，直到压力件15贴靠在压力元件4的右止挡件上。在这种状态下离合器46被打开，即摩擦衬片从其相应的摩擦元件上移除。

在图23和24中可看到，在轴3上存在第一(左边的)止挡件54和第二(右边的)止挡件55。所述两个止挡件54、55用于限制压力元件4在轴向方向上相对于轴3的路程。

在图23和24中所示的具有两个堆叠的摩擦副的实施例的优点在于，可用的力矩提高并且可以更好地调节在过载时的脱离。由此补偿了由于摩擦损耗引起的轴向压紧力的减小，这种减小会在唯一的堆叠中出现。

图25和26示出具有两个堆叠的摩擦副的离合器59的另一个实施例。图25示出在闭合状态下的离合器59，图26示出离合器59打开。在此放弃对与前面的实施例的那些部件相同的那些部件的再次描述。

与前面的实施例不同，致动器移动操纵元件56，该操纵元件与第二轴9一起旋转。操纵元件56驱动齿条57，该齿条又与第一轴3一起旋转。操纵元件56穿过壳体49的开口58，该壳体与第二轴9连接。在通过致动器、例如换挡套筒操纵操纵元件56时，操纵元件56轴向地移动并且移动齿条57和压力件15，该齿条与齿轮14啮合，直至到达在图26中所示的位置。由此，压力元件4在图26的视图中向右移动，使得摩擦副彼此分离并且离合器打开。齿条57例如也可以实施为在内侧上具有齿槽的套筒。所述变型方案的优点是，省去了通过摩擦元件对与操纵元件56连接的部件的耗费的实施。此外，更好地利用了可供使用的结构空间并且简化了制造。

附图标记列表

1      离合器

2      电机

3      第一轴

4      压力元件

5      滚道

6      轴向面

7      摩擦元件

8      壳体

9      第二轴

10     摩擦元件

11     致动器

12     滑动件

13     齿条

14     齿轮

15     压力件

16     螺旋压力弹簧

17     面

18     离合器

19     滑移铰链

20     曲柄

21     引导件

22     离合器

23     第一耦联杆

24     第二耦联杆

25     旋转点

26     离合器

27     压力元件

28     滚道

29     止挡件

30     止挡件

31     齿轮

32     保持件

33     轴向面

34     球体

35     引导件

36     圆柱体

37     端部

38     滚轮

39     轴向面

40     摩擦元件

41     摩擦衬片

42     摩擦衬片

43     摩擦元件

44     摩擦元件

45     摩擦元件

46     离合器

47     摩擦元件

48     离合器

49     壳体

50     换挡拨叉

51     滑动件

52     摩擦元件

53     保持件

54     止挡件

55     止挡件

56     操纵元件

57     齿条

58     开口

59     离合器

Claims (14)

1.用于选择性地连接第一轴(3)和第二轴(9)的离合器(1、18、22、26、46、48、59)，其中，该离合器(1、18、22、26、46、48、59)构造用于，在不施加外力的情况下保持闭合状态或打开状态，在所述闭合状态下在两个所述轴(3、9)之间建立力锁合的连接，在所述打开状态下两个所述轴(3、9)彼此分开，其中，该离合器(1、18、22、26、46、48、59)能借助致动器(11)从闭合状态切换到打开状态并且反之亦然，其中，该离合器(1、18、22、26、46、48、59)具有压力件(15)，该压力件能借助所述致动器(11)沿滚道(5)运动并且将力施加到与所述第一轴(3)不可相对转动地连接的且可轴向地移动的压力元件(4)上，从而所述压力元件(4)在闭合状态下被压靠到与所述第二轴(9)连接的摩擦元件(7)上或在打开状态下与所述摩擦元件(7)间隔开距离。

2.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述致动器(11)构造用于使第一传动装置部件移动，该第一传动装置部件与第二传动装置部件耦联，使得通过使所述第一传动装置部件移动，所述压力件(15)能通过所述第二传动装置部件沿所述滚道(5)运动，以便将所述离合器(1、18、22、26、46、48、59)从闭合状态切换到打开状态，并且反之亦然。

3.根据权利要求2所述的离合器，其中，所述第一传动装置部件构造为齿条(13)，并且所述第二传动装置部件构造为齿轮(14)或齿轮部段。

4.根据权利要求2所述的离合器，其中，所述第一传动装置部件构造为滑移铰链(19)，并且所述第二传动装置部件构造为曲柄(20)。

5.根据权利要求2所述的离合器，其中，所述第一传动装置部件和第二传动装置部件构造为耦联传动装置的组成部分。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的离合器，其中，所述压力件(15)通过弹簧元件的力加载，所述弹簧元件布置在所述第二传动装置部件与所述压力件(15)之间并且在闭合离合器时将所述压力元件(4)压紧到与所述第二轴(9)连接的构件上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的离合器，其中，所述滚道(5)构造为凹形的圆形部段或多个圆形部段的组合或凹形的槽或矩形的槽。

8.根据前述权利要求中任一项所述的离合器，其中，所述压力件(15)构造为球体、滚轮、具有一个构造为球形的端部的圆柱体、环面、环面部段、空心圆柱体部段或圆柱体区段。

9.根据前述权利要求中任一项所述的离合器，其中，设置有多个摩擦面，特别是在两侧的装置中设置有两个、三个或四个摩擦面或四个、六个或八个摩擦面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的离合器，其中，摩擦面构造为盘、环或圆锥体。

11.根据前述权利要求中任一项所述的离合器，其中，该离合器具有至少一个空气弹簧，用于在打开状态下产生气隙。

12.根据前述权利要求中任一项所述的离合器，其中，存在多个在周边上分布地布置的压力件(15)，这些压力件分别能够借助所述致动器(11)沿滚道(5)运动并且加载与所述第一轴(3)不可相对转动地连接的压力元件(4)。

13.布置系统，该布置系统包括第一轴(3)和第二轴(9)以及布置在第一轴和第二轴之间的根据权利要求1至12中任一项所述的离合器(1、18、22、26、46、48、59)。

14.车辆、特别是电动车辆或混合动力车辆，所述车辆包括至少一个电机(2)和/或内燃机和根据权利要求1至12中任一项所述的离合器(1、18、22、26、46、48、59)，所述电机能作为马达或作为发电机运行。

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