用于车辆的离合器设施和用于运行车辆的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按权利要求1或10的前序部分中详细限定的类型的用于车辆的离合器设施和一种用于运行车辆的方法。
【背景技术】
[0002]这种离合器设施由DE 199 14 350 B4已知。在其中说明了一种用于运行带有内燃机和至少一个电动马达的车辆的方法。电动马达依赖其转速地可以通过自动闭合的力锁合的离心式离合器与车辆车桥的轮毂进行嵌接。离心式离合器上的力锁合仅在激活电动马达并且在电动马达有较高转速的情况下存在；而在非触发的电动马达或较低转速的情况下，离心式离合器是打开的。对离合器进行的力锁合的操纵造成了由离合器滑差所引起的摩擦损耗。
[0003]DE 198 09 302 Al示出了一种用于小型马达的离心式离合器，其带有随马达轴一起转动的通过离心力操纵的调整设备，调整设备布置在紧固在马达轴上的随动套筒的自由端部上。在确定的转速之上时调整设备将支承在随动套筒上的从动元件轴向地从能自由地在随动套筒上转动的位置移动到如下位置中，在这个位置中，在从动元件和随动套筒之间存在形状锁合和/或力锁合。调整设备在随动套筒上的构造在结构上是耗费的且此外在随动套筒的自由端部上占用轴向结构空间。
【发明内容】
[0004]因此本发明的任务在于，提出一种前述类型的离合器设施，在该离合器设施中避免了运行时的摩擦损耗并且该离合器设施是简单地构造的。此外，本发明的任务还在于说明一种用于运行带有这种离合器设施的车辆的方法。
[0005]该任务通过专利权利要求1的特征并且替选地通过专利权利要求11的特征解决。
[0006]建议了一种用于能松开地连接两根轴的离合器设施，在该离合器设施中，至少一个以能同轴移动的方式布置在其中一根轴上的换挡套筒通过离心力操纵依赖于轴转速上升地可以从为了连接轴而抗相对转动地联接的位置移动进入到使轴脱开的位置。由此在预先确定的转速之上时，轴能够受离心力操纵地无力矩地彼此脱离。此外，通过换挡套筒实现了轴的形状锁合的连接，由此可以通过轴的力锁合的联接来避免摩擦损耗。
[0007]在此优选为了以离心力操纵换挡套筒而设置一个或多个与其中一根轴以抗相对转动的方式连接地布置的离心力配重块用以产生离心力。离心力配重块以用于离心力操纵的同步件嵌接到换挡套筒中。以这种方式达到了一种构造简单且节省结构空间的受离心力操纵的离合器设施，两根轴可以通过该离合器设施与转速相关地自动联接。
[0008]在本发明的特别优选的设计方案中，换挡套筒以能同轴地移动的方式布置在第一轴的端部区域中并且在此至少局部地以能相对第二轴移动的方式包围第二轴的同轴布置的端部区域。在此优选将一个或多个离心力配重块布置成与第二轴的端部区域抗相对转动地连接。由此可以依赖于第二轴的转速地以离心力操纵的方式切换离合器设施。在此，为了离心力操纵，一个或多个离心力配重块以同步件嵌接到换挡套筒的面朝第二轴的端部区域的端部区段中。
[0009]在其他特别优选的设计方案中，第一轴由电动马达的马达轴形成并且第二轴由车辆变速器的变速器轴形成。在此，例如在混合动力车辆中，整合到传统的动力总成中的电动马达可以以其马达轴通过按本发明的离合器设施与变速器轴尤其是变速器输出轴形状锁合地联接并且可以依赖于变速器轴的转速地通过离心力自动与该变速器轴脱离。因此在变速器轴的较高的转速的情况下或在较高的车辆速度的情况下，通过将电动马达与动力总成脱离可以最小化牵引损耗。因为按本发明的离合器设施受离心力操纵地与转速相关地自动打开，所以免去了额外的执行机构和相应的控制机构。
[0010]在本发明的其他特别优选的设计方案中，换挡套筒在其内直径上以能在与第一轴形状锁合地抗相对转动地联接的位置与能在第一轴上自由转动的位置之间移动的方式布置在第一轴上，并且在其外直径上抗相对转动地与第二轴连接。
[0011]为了换挡套筒与第二轴的抗相对转动的连接，可以设置有同轴布置的离合器元件。换挡套筒优选通过离合器壳体与第二轴抗相对转动地连接。在此，离合器壳体优选具有呈轮毂形的端部区段，端部区段同轴地至少局部包围换挡套筒且换挡套筒与该端部区段形状锁合地抗相对转动地并且能轴向移动地连接。以这种方式，换挡套筒在移动时在其外直径上轴向地在离合器壳体上受导引。因此，在换挡套筒的与第一轴联接的位置中，可以通过该换挡套筒和离合器壳体在第一和第二轴之间传递驱动功率或转矩。
[0012]为此，例如在离合器元件呈轮毂形区段的内周上构造有径向凸起部，它们在换挡套筒的外直径上抗相对转动地且能纵向移动地嵌接在对应的轴向的长形凹部内。例如可以设置尤其是借助楔形齿部或渐开线形齿部的齿配合或齿插接。
[0013]为了与第一轴形状锁合地联接，在换挡套筒的内直径上优选设置有多个沿周向方向依次在径向上向内呈鼻形地延伸的凸起部。在换挡套筒的与第一轴联接的位置中，换挡套筒抗相对转动地且能沿轴向移动地嵌接到所对应的、在第一轴外直径上相对置的长形凹部中。凹部优选沿轴向方向通过在第一轴的外直径上环绕的环形槽来限定，凸起部可以在换挡套筒的能在第一轴上自由转动的位置中嵌接到该环形槽中。
[0014]优选的是，离心力配重块的同步件以及换挡套筒在对应的斜面上处于面接触中用以将轴向调整力传递到换挡套筒上。
[0015]有利的是，每个同步件都被实施为朝着其自由的端部逐渐变细的在离心力配重块上的轴向凸缘用以嵌接到换挡套筒的端部区段中。
[0016]斜面可以相应通过倒棱在同步件和换挡套筒上形成。
[0017]斜面优选实施为在同步件和换挡套筒上的锥形成形的接触面并且形成锥形连接。
[0018]优选多个能垂直于第一轴端部区域地运动的且沿周向方向依次地布置的离心力配重块整合在离合器元件的与第二轴端部区域同轴地布置的罐形的壳体区段中。因此可以以简单的方式将离心力配重块在与第二轴抗相对转动地连接的情况下以离心力运动的方式受导引地紧凑地布置。离心力配重块优选布置成沿周向方向均匀地分布。
[0019]当离合器壳体具有同轴于第二轴构造的法兰状的端部区段时(该端部区段至少区段式地包围第二轴的端部区域且抗相对转动地且轴向固定地与该第二轴连接)，实现了对离合器壳体的简单的紧固。为此，可以例如设置挤压配合。但也可以考虑形状锁合的连接。
[0020]为了换挡套筒的以离心力操纵的移动的复位，设置有复位装置。这个复位装置优选具有与第一轴同轴布置的复位弹簧器件。优选地，这些复位弹簧器件将换挡套筒相对离心力配重块的同步件预紧。由此确保了换挡套筒和同步件在斜面上处于持续的面接触。可以设置一个或多个压缩或拉伸弹簧作为复位弹簧器件。复位弹簧器件可以具有至少一个以区段的方式同轴地包围第一轴的螺旋弹簧。该螺旋弹簧可以在其中一个弹簧端部上轴向支撑在换挡套筒的端部上并且可以在另一弹簧端部上轴向支撑在第一轴上，例如支撑在与该第一轴连接的轴向止挡元件上或轴肩上。替选地，也可以设置有一个或多个节省结构空间的盘簧作为复位弹簧器件。复位弹簧器件优选通过轴向支承部支撑在换挡套筒上，以便必要时补偿换挡套筒和复位弹簧器件之间的转速差，尤其是当换挡套筒处于能在第一轴上自由转动的位置中时。
[0021]按照本发明的另一个方面，建议了一种用于运行带有用于能松开地连接两根轴的离合器设施