发明内容

鉴于此，发现存在提供一种用于联接和脱开联接驱动单元的输入和输出元件的解决方案的进一步需要。

鉴于上述，本发明的一个目的是提供一种用于联接和脱开联接驱动单元的输入和输出元件的解决方案。

在阅读下面的描述后变得明显的这些和其它目的由独立权利要求的主题解决。从属权利要求指的是本发明的优选实施例。

根据第一方面，提供了一种用于驱动单元的离合器单元，该离合器单元包括：至少一个外环和一个内环，其中各环相对于彼此可旋转地安装，其中外环被构造为与车辆的驱动单元的第一部件操作性地接合，并且内环被构造为与车辆的驱动单元的第二部件操作性地接合；至少一个第一锁定元件；至少一个第一位移元件；其中所述至少一个第一锁定元件被可移动地安装在各环中的一个上，并且通过以下方式由位移元件可移动：以提供两个环在至少第一旋转方向上的旋转固定的连接的方式使所述至少一个第一锁定元件接合在另一个环的对应凹部中。

换句话说，本公开提供一种主动可控的自由轮离合器，该离合器可以被放置在驱动单元的输入和输出元件/部件之间，并且通过该离合器可以允许或防止内环与外环之间在第一方向上的相对运动，这取决于锁定元件是否被布置在另一个环的对应凹部中。与常用的花键离合器相比，这允许内环和外环(即，以及连接到它们的相应部件)的快速连接和断开连接。此外，与利用花键离合器的方案相比，本方案可以以较少的重量实施。

在一个示例中，驱动单元的可以与外环操作性地接合的第一部件可以是行星架元件，该行星架元件又可以由马达单元(例如电动马达单元)驱动。在一个示例中，驱动单元的可以与内环操作性地接合的第二部件可以是差速器组件的壳体，该差速器组件的壳体又可以被操作性地连接到驱动线。在这样的示例中，在行星架元件与差速器壳体之间完成断开连接，使得可以避免否则当马达停止时的旋转质量。在一个示例中，锁定元件可以被提供为(离合器)棘爪元件。在一个示例中，多个锁定元件(例如棘爪元件)可以以使得相应的锁定元件可以移动到对应凹部中的方式被布置在环中的一个上/环中的一个处，即，每个锁定元件可以在主动/接合位置与非主动/缩回位置之间移动。位移元件可以由这样的任何可移动装置提供：通过该可移动装置，锁定元件(多个锁定元件)可以在主动/接合位置与非主动/缩回位置之间移动。然而，在此上下文中，应当注意，本公开不限于这样的应用。

在一个实施方式中，离合器单元进一步包括：至少一个第二锁定元件；至少一个第二位移元件；其中所述至少一个第二锁定元件被可移动地安装在环中的一个上，并且以这样的方式通过第二位移元件可移动：以提供两个环在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上的旋转固定的连接的方式使所述至少一个第二锁定元件接合在另一个环的对应凹部中。在一个示例中，第二锁定元件被提供为类似于第一锁定元件，例如被提供为棘爪元件，以使得相应的锁定元件可以借助于第二位移元件移动到对应凹部中并且可以在主动/接合位置与非主动/缩回位置之间移动的方式被布置在环中的一个上/环中的一个处。在该实施方式中，不仅可能阻挡或允许内环与外环在一个旋转方向上的相对移动，而且可能在两个旋转方向上均提供这种功能。在一个示例中，第一和第二锁定元件被设置在环中的一个(例如内环)上，并且对应凹部被设置在另一个环(例如外环)上。

在一个实施方式中，第一和/或第二位移元件包括：至少一个驱动元件和复位元件；以及至少一个致动元件，其与所述至少一个锁定元件操作性地接合，以便使所述至少一个锁定元件移动；其中，致动元件优选地被布置在外环与内环之间；其中，驱动元件和复位元件与致动元件操作性地接合，使得致动元件可移动到第一位置以及可移动到第二位置，其中在致动元件的两个位置之一中，锁定元件移动到另一个环的对应凹部中，并且在致动元件的另一个位置中，锁定元件不接合在另一个环的凹部中。在一个示例中，第一和/或第二位移元件的致动元件由相应的致动环提供，这些致动环以这样的方式布置在内环与外环之间：使得致动环可以在其中它们将相应的锁定元件推动/移动到相应的凹部中的第一位置之间移动。在一个示例中，两个致动环被布置在内环与外环之间，其中一个致动环被安排给第一锁定元件(多个第一锁定元件)，即，使第一锁定元件(多个第一锁定元件)在主动/接合位置与非主动/缩回位置之间移动，其中另一个致动环被安排给第二锁定元件(多个第二锁定元件)，即，使第二锁定元件(多个第二锁定元件)在主动/接合位置与非主动/缩回位置之间移动。

在一个实施方式中，至少一个驱动元件以液压缸设备的形式提供，并且复位元件以弹簧元件的形式提供；其中，驱动元件被构造为使致动元件移动到两个位置中的一个位置，并且复位元件被构造为使致动元件移动到另一个位置。在一个示例中，驱动元件借助于液压缸提供，其中每个液压缸被安排为将致动环中的一个推动到第一位置，在该第一位置中锁定元件被定位在非主动/缩回位置，其中，一旦相应的液压缸被设定为无负载，则弹簧元件抵靠致动环推动，使得致动环被推动到锁定元件被定位在主动/接合位置的第二位置。在又一个示例中，驱动元件可以借助于电致动器或电磁致动器提供。在再一个示例中，驱动元件可以借助于仅一个致动器提供，其中各致动环均可以经由单个凸轮曲线元件控制。

在一个实施方式中，位移元件，优选地位移元件的致动元件，例如致动环(多个致动环)，包括至少一个斜坡形截面，用于将锁定元件移动/推动到环的对应凹部中。

在一个实施方式中，离合器单元包括第一操作模式，在该第一操作模式下，没有锁定元件与环的凹部接合，使得各环均独立地可旋转地提供；和/或包括第二操作模式，在该第二操作模式下，仅至少一个第一锁定元件与环的对应凹部接合，以提供两个环在至少第一旋转方向(例如逆时针方向)上的旋转固定的连接；和/或包括第三操作模式，在该第三操作模式下，仅至少一个第二锁定元件与环的对应凹部接合，以提供两个环在至少第二旋转方向上的旋转固定的连接；和/或第四操作模式，在该第四操作模式下，至少一个第一锁定元件和至少一个第二锁定元件各自接合环的对应凹部，以提供两个环在第一旋转方向和第二旋转方向上的旋转固定的连接。在一个示例中，例如在包括两个电动马达的全轮驱动车辆中，用于将离合器单元从完全断开连接状态(即第一操作模式，其中电动马达中的一个与驱动线/负载断开连接)调整到完全连接状态(即第四操作模式)的步骤可以如下：(i)检测到所需功率要求第二电动马达被连接；(ii)逆变器被启动；(iii)第二电动马达转速斜坡上升；(iv)离合器单元被设定为第二操作模式；(v)第二电动马达达到轮速，并且例如逆时针棘爪元件(多个逆时针棘爪元件)的第一锁定元件与外环接合，使得第二电动马达可以施加正转矩；(vi)离合器单元10被设定为第四操作模式，使得第二电动马达可以施加负转矩，即可以以再生模式操作。

此外，在一个示例中，六个第一锁定元件和六个第二锁定元件分布在环中的一个(例如内环)处/环中的一个上。在一个示例中，在环中的一个中提供比另一个环处/另一个环上存在的锁定元件多的凹部。这可以改进同步过程，因为这允许相应的锁定元件以两个环之间较小的差速移动到下一个凹部中，使得可以避免在马达进一步加速的情况下更高的力。在一个示例中，锁定元件可以被提供为棘爪元件，其中棘爪元件可以设有倒角或斜边。

根据又一个方面，提供了一种用于车辆的驱动单元，该驱动单元包括：至少一个马达单元；操作性地连接到马达单元并由马达单元可驱动的至少一个驱动轮；带有壳体单元的差速器齿轮，该壳体单元由驱动轮可驱动；其中，驱动轮和壳体单元围绕共同的旋转轴线布置；其中，至少一个如上所述的离合器单元被设置在驱动轮与壳体单元之间。在这方面，请参考上述可能的实施方式和示例。

在一个实施方式中，离合器单元的内环被旋转固定地布置到差速器齿轮的壳体单元；并且离合器单元的外环被旋转固定地布置到驱动轮/驱动元件，例如行星架。在一个示例中，各环均可以直接或间接地(例如经由一个或更多齿轮)与差速器壳体或驱动轮/行星架连接。

在一个实施方式中，离合器单元的至少一个驱动元件(例如液压缸设备)被设置在壳体单元中，并且其中至少一个驱动元件借助于轴承设备被连接到至少一个致动元件。在一个示例中，各驱动元件均被布置在同一壳体中，其中驱动元件中的每个可以推动致动环中的一个。

在一个实施方式中，驱动轮/行星架至少部分地包围差速器齿轮的壳体单元。由此，可以提供相对节省空间的设计。

在一个实施方式中，驱动单元具有至少第一操作模式，在该第一操作模式下，在驱动轮与差速器壳体之间不传递转矩；和/或第二操作模式，在该第二操作模式下，在驱动轮与差速器壳体之间仅在第一方向上传递转矩；和/或第三操作模式，在该第三操作模式下，在驱动轮与差速器壳体之间仅在第二方向上传递转矩；和/或第四操作模式，在该第四操作模式下，在驱动轮与差速器壳体之间在两个方向上均传递转矩。

在一个实施方式中，马达单元(例如电动马达)和驱动轮借助于齿轮单元被操作性地连接。

又一个方面涉及如上所述的离合器单元在如上所述的驱动单元中的用途。再一个方面涉及包括可布置在如上所述的驱动单元中的壳体单元的差速器齿轮的用途。最后，还一个方面涉及一种车辆，特别是包括带有至少一个如上所述的驱动单元的电驱动的车辆。