WO2024156306A1 - Nottrennvorrichtung zur unterbrechung einer drehmomentübertragung - Google Patents

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WO2024156306A1
WO2024156306A1 PCT/DE2024/100042 DE2024100042W WO2024156306A1 WO 2024156306 A1 WO2024156306 A1 WO 2024156306A1 DE 2024100042 W DE2024100042 W DE 2024100042W WO 2024156306 A1 WO2024156306 A1 WO 2024156306A1
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switching
electric motor
state
emergency
emergency disconnection
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PCT/DE2024/100042
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Inventor
Viktor Lichtenwald
Knut Erdmann
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0631—Sliding sleeves; Details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/025—Synchro rings

Definitions

  • the invention relates to an emergency disconnection device according to claim 1. Furthermore, the invention relates to a torque transmission device and a vehicle.
  • separating clutches are well known for interrupting the transmission of torque between an electric motor and an output element.
  • An undesirable blocking condition of the electric motor in which the rotor of the electric motor blocks with respect to a rotational movement relative to the stator even when a torque comes from outside the electric motor and is applied to the rotor, can be triggered electrically and/or mechanically and can impair the safety of the vehicle.
  • the object of the present invention is to increase the safety of the vehicle in the event of a blockage of the electric motor.
  • an emergency disconnection device having the features of claim 1. This allows the vehicle to be operated more safely in the event of a blockage of the electric motor. The interruption of the torque transmission can be carried out more quickly and reliably.
  • the vehicle can be a motor vehicle.
  • the electric motor can provide drive power for moving the vehicle.
  • the electric motor can have a stator and a rotor that can rotate relative to the stator about an axis of rotation.
  • the output element can be a gearbox, a drive shaft or a vehicle wheel.
  • a blocking state of the electric motor is understood to mean a state of the electric motor in which the rotor of the electric motor blocks a rotational movement relative to the stator even when a torque comes from outside the electric motor and is applied to the rotor.
  • the blocking state can be triggered electrically and/or mechanically.
  • the blocking state can occur when the vehicle is moving or stationary.
  • the emergency switching state can be carried out when the vehicle is moving or stationary.
  • the emergency switching state can be set at least temporarily during the blocking state. For example, the emergency switching state can be set during the blocking state until another separating device takes over the interruption of the torque transmission between the electric motor and the output element.
  • the first and second coupling parts can be arranged coaxially to one another.
  • the first and second coupling parts can be arranged axially next to one another.
  • the switching state in the blocking state is set to an emergency switching state in which the first and second coupling parts are decoupled from one another to interrupt the torque transmission between the electric motor and the output element.
  • the first and second coupling parts are preferably rotatable against one another.
  • the emergency disconnection device can only assume the emergency switching state in the blocking state.
  • first and second coupling parts are connected to one another in a torque-transmitting manner in a switching state that deviates from the emergency switching state and forms a coupling state.
  • the first and second coupling parts can be releasably connected to one another in a form-fitting and/or friction-fitting manner in order to transmit torque in the coupling state. To maintain the coupling state, there can be no energy supply from outside the emergency disconnection device.
  • the switching from the coupling state to the emergency switching state can be irreversible or reversible.
  • the coupling state is set to be unchangeable in the operating states of the electric motor other than the blocking state.
  • the emergency disconnection device can be provided exclusively for initiating the torque interruption as required.
  • the change in the switching state is exclusively dependent on the blocking state.
  • a power supply from outside the emergency disconnection device may be necessary.
  • the switching device has at least one movable switching element for changing the switching state.
  • the switching element can be rotatable and/or displaceable to change the switching state.
  • the switching element can be displaceable and/or rotatable coaxially or axially parallel to the axis of rotation about which the first coupling part is rotatable.
  • the switching element can be pre-tensioned in the direction of the emergency switching state, preferably by at least one pre-tensioning spring.
  • the pre-tensioning can be released mechanically, electrically, hydraulically and/or pneumatically.
  • the switching element can be actuated by the pre-tensioning spring, preferably in the direction of the emergency switching state.
  • a preferred embodiment of the invention is advantageous in which the switching device has an actuating device for moving the switching element.
  • the actuating device can actuate the switching element mechanically, electrically, hydraulically and/or pneumatically.
  • the actuating device can actuate the switching element to move the switching element alternatively or additionally by means of a propellant charge.
  • the actuation can be carried out by a gas generator, in particular a pyrotechnic gas generator, a cold gas generator or a hybrid gas generator.
  • the torque is transmitted from the electric motor to the output element via a gear box and the emergency disconnection device is arranged inside or outside the gear box.
  • the emergency disconnection device can be designed to be wet or dry running.
  • a torque transmission device for a vehicle for transmitting torque between the electric motor and the output element comprising an emergency disconnect device with at least one of the features described above.
  • the torque transmission device can comprise a disconnect clutch and/or a transmission.
  • a vehicle with the electric motor, the output element and the torque transmission device.
  • the vehicle can be an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • Figure 1 A vehicle with a torque transmission device in a special embodiment of the invention.
  • Figure 2 A cross-section of an emergency disconnection device in a special embodiment of the invention.
  • Figure 3 A cross-section of an emergency disconnection device in another specific embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a vehicle with a torque transmission device in a special embodiment of the invention.
  • the vehicle 10 comprises an electric motor 12 with a stator 14 and a rotor 18 that can rotate relative to the stator about an axis of rotation 16, an output element 20, here in particular a vehicle wheel 22 of a vehicle axle 24 of the vehicle 10 and a torque transmission device 26, here in particular a transmission 28, which is arranged between the electric motor 12 and the output element 20 with respect to a torque transmission.
  • the transmission 28 includes a differential gear 30 which distributes the drive power from the electric motor 12 for moving the vehicle 10 to the vehicle wheels 22 of the vehicle axle 24.
  • the transmission 28 comprises a transmission input shaft 32 which is arranged coaxially to a rotor shaft 34 of the rotor 18.
  • the transmission input shaft 32 and the rotor shaft 34 can be designed as one piece.
  • the transmission input shaft 32 is connected to a transmission intermediate shaft 38 via a first gear stage 36.
  • the transmission intermediate shaft 38 is connected to a transmission output 42 via a second gear stage 40.
  • the transmission output 42 is connected to a differential housing 44 of the differential gear 30.
  • An emergency disconnection device 46 for interrupting a torque transmission between the electric motor 12 and the output element 20 at least in a blocking state of the electric motor 12 is arranged in front of and outside of the transmission 28 with respect to a torque transmission from the electric motor 12.
  • the blocking state of the Electric motor 12, in which the rotor 18 of the electric motor 12 blocks with respect to a rotational movement relative to the stator 14 even when a torque comes from outside the electric motor 12 and is applied to the rotor 18, can be triggered electrically and/or mechanically.
  • an emergency disconnect device 48 can be arranged at various other positions within the drive train of the vehicle 10.
  • an emergency disconnect device 48 can be arranged within the transmission 28 on the transmission input shaft 32, on the transmission intermediate shaft 38, on the transmission output 42 effectively between the transmission 28 and the differential gear 30, on the drive shaft of the vehicle axle 24 and/or on the drive shaft on the vehicle wheel 22.
  • Figure 2 shows an emergency disconnection device in a special embodiment of the invention.
  • the emergency disconnection device 46 in Figure 2 a comprises a first coupling part 54, here in particular a coupling body 56, connected to the electric motor side and rotatable about an axis of rotation 52, furthermore a switchable switching device 58 and a second coupling part 62, here in particular a sleeve carrier 64, connected to the output element side and connected to the first coupling part 54 in a torque-transmitting manner depending on a switching state 60 of the switching device 58.
  • the change in the switching state 60 is, preferably exclusively, dependent on the blocking state of the electric motor.
  • the switching state 60 is set to an emergency switching state 66 in which the first and second coupling parts 54, 62 are decoupled from one another to interrupt the torque transmission between the electric motor and the output element.
  • the switching device 58 has at least one movable switching element 68 for changing the switching state 60.
  • the switching element 68 is designed as an axially movable switching fork 70 which is positively connected to a sliding sleeve 71 and can be moved via an actuating device 72.
  • the actuating device 72 comprises a triggering device 74 with which the actuation takes place, for example, by a gas generator, in particular a pyrotechnic gas generator. When triggered, the triggering device 74 increases a gas pressure in a cylinder 75 which moves the switching fork 70 to assume the emergency switching state 66.
  • the switching fork 70 has a piston 76 guided in the cylinder 75, by means of which the switching fork moves depending on the gas pressure in the cylinder 75.
  • Figure 2 b) shows the emergency disconnection device 46 from Figure 2 a) in a coupling state 77.
  • the first and second coupling parts 54, 62 are in the state other than the emergency switching state.
  • the switching state 60 forming the coupling state 77 is connected to one another in a torque-transmitting manner via the sliding sleeve 71.
  • the coupling state 77 is set to be invariable, including the operating states of the electric motor excluding the blocking state.
  • the switchover between the coupling state 77 and the emergency switching state takes place via the movement of the switching element 68.
  • FIG 3 shows an emergency disconnection device in a further special embodiment of the invention.
  • the emergency disconnection device 46 is similar to that in Figure 2 except for the following differences.
  • the emergency disconnection device 46 is shown in an emergency switching state 66.
  • the actuating device 72 for moving the switching element 68, here the switching fork 70 comprises a preload spring 80 which preloads the switching element 68 in the direction of the emergency switching state 66.
  • the switching fork 70 is held in the coupling state 77 shown in Figure 3 b), for example, by a switching magnet 82.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nottrennvorrichtung (46, 48) für ein Fahrzeug (10) zur Unterbrechung einer Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor (12) und einem Abtriebselement (20) zumindest bei einem Blockierzustand des Elektromotors (12), aufweisend ein elektromotorseitig verbundenes und um eine Drehachse (52) drehbares erstes Kopplungsteil (54), eine schaltbare Schaltvorrichtung (58), ein abtriebselementseitig verbundenes und mit dem ersten Kopplungsteil (54) abhängig von einem Schaltzustand (60) der Schaltvorrichtung (58) drehmomentübertragend verbundenes zweites Kopplungsteil (62), wobei die Veränderung des Schaltzustands (60) abhängig von dem Blockierzustand ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (26) und ein Fahrzeug (10).

Description

Nottrennvorrichtung zur Unterbrechung einer Drehmomentübertragung
Beschreibungseinleitung
Die Erfindung betrifft eine Nottrennvorrichtung nach Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungsvorrichtung und ein Fahrzeug.
Bei einem Fahrzeug sind Trennkupplungen zur Unterbrechung einer Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor und einem Abtriebselement hinlänglich bekannt.
Ein unerwünschter Blockierzustand des Elektromotors, bei dem der Rotor des Elektromotors auch bei einem von außerhalb des Elektromotors kommenden und an dem Rotor anliegenden Drehmoment bezüglich einer Drehbewegung gegenüber dem Stator blockiert, kann elektrisch und/oder mechanisch ausgelöst werden und zur Beeinträchtigung einer Sicherheit des Fahrzeugs führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Sicherheit des Fahrzeugs bei einem Blockierzustand des Elektromotors zu erhöhen.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Nottrennvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann das Fahrzeug bei einem Blockierzustand des Elektromotors sicherer betrieben werden. Die Unterbrechung der Drehmomentübertragung kann schneller und zuverlässiger durchgeführt werden.
Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein. Der Elektromotor kann eine Antriebsleistung zur Fortbewegung des Fahrzeugs bereitstellen. Der Elektromotor kann einen Stator und einen gegenüber diesem um eine Drehachse drehbaren Rotor aufweisen.
Das Abtriebselement kann ein Getriebe, eine Antriebswelle oder ein Fahrzeugrad sein.
Als Blockierzustand des Elektromotors wird ein Zustand des Elektromotors verstanden, bei dem der Rotor des Elektromotors auch bei einem von außerhalb des Elektromotors kommenden und an dem Rotor anliegenden Drehmoment bezüglich einer Drehbewegung gegenüber dem Stator blockiert. Der Blockierzustand kann elektrisch und/oder mechanisch ausgelöst werden. Der Blockierzustand kann bei fahrendem oder stehendem Fahrzeug auftreten. Der Notschaltzustand kann bei fahrendem oder stehendem Fahrzeug ausführbar sein. Der Notschaltzustand kann zumindest zeitweise während des Blockierzustands eingestellt sein. Beispielsweise kann der Notschaltzustand so lange während des Blockierzustands eingestellt sein, bis eine andere Trennvorrichtung die Unterbrechung der Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebselement übernimmt.
Das erste und zweite Kopplungsteil können koaxial zueinander angeordnet sein. Das erste und zweite Kopplungsteil können axial nebeneinander angeordnet sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Schaltzustand bei dem Blockierzustand auf einen Notschaltzustand eingestellt ist, bei dem das erste und zweite Kopplungsteil zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebselement voneinander entkoppelt sind. Bei dem Notschaltzustand sind das erste und zweite Kopplungsteil bevorzugt gegeneinander drehbar. Die Nottrennvorrichtung kann den Notschaltzustand ausschließlich bei dem Blockierzustand einnehmen.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das erste und zweite Kopplungsteil bei einem von dem Notschaltzustand abweichenden und einen Kopplungszustand bildenden Schaltzustand drehmomentübertragend miteinander verbunden sind. Das erste und zweite Kopplungsteil kann zur Drehmomentübertragung bei dem Kopplungszustand lösbar formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden sein. Zur Aufrechterhaltung des Kopplungszustands kann eine Energiezufuhr von außerhalb der Nottrennvorrichtung ausbleiben.
Die Umschaltung von dem Kopplungszustand zu dem Notschaltzustand kann irreversibel o- der reversibel sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kopplungszustand im die den Blockierzustand ausnehmenden Betriebszustände des Elektromotors unveränderlich eingestellt ist. Die Nottrennvorrichtung kann ausschließlich zur bedarfsweisen Einleitung der Drehmomentunterbrechung vorgesehen sein.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Veränderung des Schaltzustands ausschließlich abhängig von dem Blockierzustand ist. Zur Umschaltung auf den Notschaltzustand kann eine Energiezufuhr von außerhalb der Nottrennvorrichtung erforderlich sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung zur Veränderung des Schaltzustands wenigstens ein bewegbares Schaltelement aufweist. Das Schaltelement kann zur Veränderung des Schaltzustands drehbar und/oder verschiebbar sein. Das Schaltelement kann koaxial oder achsparallel zu der Drehachse, um die das erste Kopplungsteil drehbar ist, verschiebbar und/oder drehbar sein.
Das Schaltelement kann in Richtung des Notschaltzustands vorgespannt sein, bevorzugt durch wenigstens eine Vorspannfeder. Die Vorspannung kann mechanisch, elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch lösbar sein. Bei Lösen der Vorspannung kann das Schaltelement durch die Vorspannfeder, bevorzugt in Richtung des Notschaltzustands, betätigt werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der die Schaltvorrichtung eine Betätigungsvorrichtung zur Bewegung des Schaltelements aufweist. Die Betätigungsvorrichtung kann das Schaltelement mechanisch, elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch betätigen. Die Betätigungsvorrichtung kann das Schaltelement zur Bewegung des Schaltelements alternativ oder zusätzlich durch eine Treibladung betätigen. Die Betätigung kann durch einen Gasgenerator, insbesondere einen pyrotechnischen Gasgenerator, einen Kaltgasgenerator oder einen Hybridgasgenerator erfolgen.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehmomentübertragung ausgehend von dem Elektromotor zu dem Abtriebselement über ein Getriebe erfolgt und die Nottrennvorrichtung innerhalb oder außerhalb von dem Getriebe angeordnet ist. Die Nottrennvorrichtung kann nass oder trocken laufend ausgeführt sein.
Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug zur Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebselement aufweisend eine Nottrennvorrichtung mit wenigstens einem der zuvor beschriebenen Merkmale gelöst. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann eine Trennkupplung und/oder ein Getriebe aufweisen.
Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch ein Fahrzeug mit dem Elektromotor, dem Abtriebselement und der Drehmomentübertragungsvorrichtung gelöst. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen. Figurenbeschreibung
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1: Ein Fahrzeug mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2: Einen Querschnitt einer Nottrennvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 3: Einen Querschnitt einer Nottrennvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 10 umfasst einen Elektromotor 12 mit einem Stator 14 und einem gegenüber diesem um eine Drehachse 16 drehbaren Rotor 18, ein Abtriebselement 20, hier insbesondere ein Fahrzeugrad 22 einer Fahrzeugachse 24 des Fahrzeugs 10 und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 26, hier insbesondere ein Getriebe 28, das in Bezug auf eine Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor 12 und dem Abtriebselement 20 angeordnet ist.
Das Getriebe 28 ist umfasst ein Differentialgetriebe 30, das die von dem Elektromotor 12 zur Fortbewegung des Fahrzeugs 10 ausgehende Antriebsleistung an die Fahrzeugräder 22 der Fahrzeugachse 24 verteilt.
Das Getriebe 28 umfasst eine Getriebeeingangswelle 32, die koaxial zu einer Rotorwelle 34 des Rotors 18 angeordnet ist. Die Getriebeeingangswelle 32 und die Rotorwelle 34 können einteilig ausgeführt sein. Die Getriebeeingangswelle 32 ist über eine erste Getriebestufe 36 mit einer Getriebezwischenwelle 38 verbunden. Die Getriebezwischenwelle 38 ist über eine zweite Getriebestufe 40 mit einem Getriebeausgang 42 verbunden. Der Getriebeausgang 42 ist mit einem Differentialgehäuse 44 des Differentialgetriebes 30 verbunden.
Eine Nottrennvorrichtung 46 zur Unterbrechung einer Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor 12 und dem Abtriebselement 20 zumindest bei einem Blockierzustand des Elektromotors 12 ist in Bezug auf eine Drehmomentübertragung ausgehend von dem Elektromotor 12 vor und außerhalb von dem Getriebe 28 angeordnet. Der Blockierzustand des Elektromotors 12, bei dem der Rotor 18 des Elektromotors 12 auch bei einem von außerhalb des Elektromotors 12 kommenden und an dem Rotor 18 anliegenden Drehmoment bezüglich einer Drehbewegung gegenüber dem Stator 14 blockiert, kann elektrisch und/oder mechanisch ausgelöst werden.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Nottrennvorrichtung 48 an verschiedenen weiteren Positionen innerhalb des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 10 angeordnet sein. Beispielsweise kann eine Nottrennvorrichtung 48 innerhalb des Getriebes 28 an der Getriebeeingangswelle 32, an der Getriebezwischenwelle 38, an dem Getriebeausgang 42 wirksam zwischen dem Getriebe 28 und dem Differentialgetriebe 30, an der Antriebswelle der Fahrzeugachse 24 und/oder an der Antriebswelle an dem Fahrzeugrad 22 angeordnet sein.
Figur 2 zeigt eine Nottrennvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Die Nottrennvorrichtung 46 in Figur 2 a) umfasst ein elektromotorseitig verbundenes und um eine Drehachse 52 drehbares erstes Kopplungsteil 54, hier insbesondere einen Kupplungskörper 56, weiterhin eine schaltbare Schaltvorrichtung 58 und ein abtriebselementseitig verbundenes und mit dem ersten Kopplungsteil 54 abhängig von einem Schaltzustand 60 der Schaltvorrichtung 58 drehmomentübertragend verbundenes zweites Kopplungsteil 62, hier insbesondere einen Muffenträger 64.
Die Veränderung des Schaltzustands 60 ist, bevorzugt ausschließlich, abhängig von dem Blockierzustand des Elektromotors. Der Schaltzustand 60 ist bei dem Blockierzustand, wie hier gezeigt, auf einen Notschaltzustand 66 eingestellt, bei dem das erste und zweite Kopplungsteil 54, 62 zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebselement voneinander entkoppelt sind.
Die Schaltvorrichtung 58 weist zur Veränderung des Schaltzustands 60 wenigstens ein bewegbares Schaltelement 68 auf. Das Schaltelement 68 ist als axial bewegbare Schaltgabel 70 ausgeführt, die mit einer Schiebemuffe 71 formschlüssig verbunden und über eine Betätigungsvorrichtung 72 bewegbar ist. Die Betätigungsvorrichtung 72 umfasst eine Auslösevorrichtung 74, mit der die Betätigung beispielsweise durch einen Gasgenerator, insbesondere einen pyrotechnischen Gasgenerator, erfolgt. Die Auslösevorrichtung 74 erhöht bei Auslösen einen Gasdruck in einem Zylinder 75, der die Schaltgabel 70 zur Einnahme des Notschaltzustands 66 bewegt. Die Schaltgabel 70 weist einen in dem Zylinder 75 geführten Kolben 76 auf, durch den sich die Schaltgabel abhängig von dem Gasdruck in dem Zylinder 75 bewegt.
Figur 2 b) zeigt die Nottrennvorrichtung 46 aus Figur 2 a) in einem Kopplungszustand 77.
Das erste und zweite Kopplungsteil 54, 62 sind bei dem von dem Notschaltzustand abwei- chenden und den Kopplungszustand 77 bildenden Schaltzustand 60 drehmomentübertragend über die Schiebemuffe 71 miteinander verbunden. Der Kopplungszustand 77 ist im Normalbetrieb des Elektromotors umfassend die den Blockierzustand ausnehmenden Betriebszustände des Elektromotors insbesondere unveränderlich eingestellt. Die Umschaltung zwischen dem Kopplungszustand 77 auf den Notschaltzustand erfolgt über die Bewegung des Schaltelements 68.
Figur 3 zeigt eine Nottrennvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Nottrennvorrichtung 46 gleicht der aus Figur 2 bis auf folgende Unterschiede. In Figur 3 a) ist die Nottrennvorrichtung 46 in einem Notschaltzustand 66 abgebildet. Die Betätigungsvorrichtung 72 zur Bewegung des Schaltelements 68, hier der Schaltgabel 70, umfasst eine Vorspannfeder 80, die das Schaltelement 68 in Richtung des Notschaltzustands 66 vorspannt. Die Schaltgabel 70 wird beispielsweise durch einen Schaltmagnet 82 in dem in Figur 3 b) gezeigten Kopplungszustand 77 gehalten. Wenn der Schaltmagnet 82 die Schaltgabel 70 freigibt, wird diese durch die Vorspannfeder 80 in Richtung zu dem in Figur 3 a) gezeigten Notschaltzustand 66 bewegt, bei dem das erste Kopplungsteil 54 und das zweite Kopplungsteil 62 gegeneinander drehbar sind und eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem ersten Kopplungsteil 54 und dem zweiten Kopplungsteil 62 unterbrochen ist.
Bezugszeichenliste
10 Fahrzeug
12 Elektromotor
14 Stator
16 Drehachse
18 Rotor
20 Abtriebselement
22 Fahrzeugrad
24 Fahrzeugachse
26 Drehmomentübertragungsvorrichtung
28 Getriebe
30 Differentialgetriebe
32 Getriebeeingangswelle
34 Rotorwelle
36 erste Getriebestufe
38 Getriebezwischenwelle
40 zweite Getriebestufe
42 Getriebeausgang
44 Differentialgehäuse
46 Nottrennvorrichtung
48 Nottrennvorrichtung
52 Drehachse
54 erstes Kopplungsteil
56 Kupplungskörper
58 Schaltvorrichtung
60 Schaltzustand
62 zweites Kopplungsteil
64 Muffenträger Notschaltzustand
Schaltelement
Schaltgabel
Schiebemuffe
Betätigungsvorrichtung
Auslösevorrichtung
Zylinder
Kolben
Kopplungszustand
Vorspannfeder
Schaltmagnet

Claims

Patentansprüche
1 . Nottrennvorrichtung (46, 48) für ein Fahrzeug (10) zur Unterbrechung einer Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor (12) und einem Abtriebselement (20) zumindest bei einem Blockierzustand des Elektromotors (12), aufweisend ein elektromotorseitig verbundenes und um eine Drehachse (52) drehbares erstes Kopplungsteil (54), eine schaltbare Schaltvorrichtung (58), ein abtriebselementseitig verbundenes und mit dem ersten Kopplungsteil (54) abhängig von einem Schaltzustand (60) der Schaltvorrichtung (58) drehmomentübertragend verbundenes zweites Kopplungsteil (62), wobei die Veränderung des Schaltzustands (60) abhängig von dem Blockierzustand ist.
2. Nottrennvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltzustand (60) bei dem Blockierzustand auf einen Notschaltzustand (66) eingestellt ist, bei dem das erste und zweite Kopplungsteil (54, 62) zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor (12) und dem Abtriebselement (20) voneinander entkoppelt sind.
3. Nottrennvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kopplungsteil (54, 62) bei einem von dem Notschaltzustand (66) abweichenden und einen Kopplungszustand (77) bildenden Schaltzustand (60) drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
4. Nottrennvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungszustand (77) im die den Blockierzustand ausnehmenden Betriebszustände des Elektromotors (12) umfassenden Normalbetrieb des Elektromotors (12) unveränderlich eingestellt ist.
5. Nottrennvorrichtung (46, 48) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Schaltzustands (60) ausschließlich abhängig von dem Blockierzustand ist.
6. Nottrennvorrichtung (46, 48) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (58) zur Veränderung des Schaltzustands (60) wenigstens ein bewegbares Schaltelement (68) aufweist.
7. Nottrennvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (58) eine Betätigungsvorrichtung (72) zur Bewegung des Schaltelements (68) aufweist.
8. Nottrennvorrichtung (46, 48) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragung ausgehend von dem Elektromotor (12) zu dem Abtriebselement (20) über ein Getriebe (28) erfolgt und die Nottrennvorrichtung (46, 48) innerhalb oder außerhalb von dem Getriebe (28) angeordnet ist.
9. Drehmomentübertragungsvorrichtung (26) für ein Fahrzeug (10) zur Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor (12) und einem Abtriebselement (20) aufweisend eine Nottrennvorrichtung (46, 48) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Fahrzeug (10) mit einem Elektromotor (12), einem Abtriebselement (20) und einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (26) nach Anspruch 9.
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