阅读说明：本技术 可切换的齿式离合器 (Changeable gear clutch ) 是由 安斯加尔·达姆 于 2019-05-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种可切换的齿式离合器,其包括轴(100),多个彼此间隔开的齿环(102)位于该轴上并且轮毂(110)的齿环(114)在未切换的位置中位于所述齿环之间。(The present invention relates to a kind of changeable gear clutch, it includes axis (100), multiple ring gears (102) being separated from each other be located on the axis and the ring gear (114) of wheel hub (110) in the position not switched between the ring gear.)

可切换的齿式离合器

技术领域

本发明涉及一种可切换的齿式离合器，其包括轴和轮毂，其中，所述轴具有外齿部并且所述轮毂具有对应的内齿部，并且轴和轮毂沿轴向在断联位置与联接位置之间能够相对彼此滑移，在所述断联位置中，所述外齿部与所述内齿部脱开啮合，在所述联接位置中，外齿部与内齿部为了扭矩传递而沿轴向交错移动。

背景技术

外齿部和内齿部构造为：在联接位置中，内齿部在整个周边上与外齿部啮合。

在这样的可轴向切换的且安装在必须传递高扭矩的传动系中的齿式离合器中常常还以快速的切换过程为前提。为了传递扭矩需要齿部的最小总接触面。在这些齿部的直径给定的情况下，仅仅通过确定的切换行程、也就是说通过轴相对轮毂或反过来的确定的轴向滑移就能够实现必要的接触面，然而这需要一定的切换行程，该切换行程又需要一定的切换时间。然而若切换过程必须特别快地进行，那么有可能在可供使用的时间内不能实现齿部的充分重合。那么可以通过如下方式减轻这个问题，即，将齿部的所谓的转换间隙(Umschlagspiel)放大。那么以一定的转速差为前提，在与齿部接触之前并且所传递的扭矩在必要时防止进一步的交错移动或使该进一步的交错移动变得明显困难之前，为了使轴和轮毂相对彼此滑移，致动器具有更多时间使齿部沿轴向交错移动。

发明内容

本发明的目的是：如下地改善已知的可切换的齿式离合器，即，尽管切换时间短依然能够传递高扭矩。

所述目的在文首述及类型的可切换的齿式离合器中通过如下方式得以实现，即，外齿部和内齿部分别具有多个各通过一个间隙相互分离的齿环，其中，轴的齿环在未联接的位置中相对轮毂的齿环轴向错开并且和在联接位置中交错移动。

在本发明中，通过轴和轮毂上的多个齿环将总重合分为单独重合(Einzelüberdeckung)。那么切换行程显著缩短，这是因为在重合相同的情况下切换行程划分为相互啮合的齿环的数量。因此能够将快速的切换时间与高度重合相互组合，而不会导致结构空间沿轴向增大。

本发明根据一种变型方案规定：轴的至少一个、优选多个齿环在未联接的位置中位于轮毂的各齿环之间的间隙中，并且轮毂的至少一个、优选多个齿环位于轴的各齿环之间的间隙中。当然所有齿环中的沿着两个轴向方向相应最外侧的齿环位于相应另一个部件(轴或轮毂)的齿环旁边，这是因为在此在各齿环之间不存在间隙。

轴的和/或轮毂的齿环可分别为单独件，这些单独件则装配在轴或者轮毂上。

一种变型方案在这种情况下规定：轴的和/或轮毂的齿环是板材冲压件。这些板材冲压件优选具有均匀的、恒定不变的厚度。

轴的和/或轮毂的齿环可通过间隔元件、特别是间隔环彼此间隔开。这意味着：切换离合器能够非常简单地以模块结构制造并且可任意地扩展到另外的齿环上。

轴的和/或轮毂的齿环能够经由紧固件不能相对转动地安装在芯轴或者轮毂体上。例如在此可以考虑螺纹件或者齿部。

轴的齿环因此能够经由内齿部而与芯轴的外齿部不能相对转动地连接，并且轮毂的齿环能够经由外齿部而与轮毂体的内齿部不能相对转动地连接。

轴的齿环优选是相同件，同样地，轮毂的齿环可以是相同件。

作为此外的可选方案，轴的和/或轮毂的齿环也可以是轴或轮毂的一体的组成部分或者相互联接为一体的并且作为轴上的单元安装在轴上或轮毂上。这样例如可以使用超宽的(überbreit)齿轮，在该齿轮中切削出凹槽。该凹槽则构成相邻齿环之间的间隙。同样的内容也可应用在轮毂的齿环上。

作为执行器特别是使用电驱动装置。

附图说明

由下文的说明和参阅的附图获得本发明的另外的特征和优点。在附图中：

图1是按照现有技术的可切换的齿式离合器的纵剖视图；

图2是根据本发明的可切换的齿式离合器的纵剖视图；

图3是根据本发明的可切换的齿式离合器的第二实施方式的纵剖视图。

具体实施方式

图1示出按照现有技术的齿式离合器，该齿式离合器具有轴10，该轴承载有外齿部12，该外齿部在轴中切削而成。轮毂14具有相应的内齿部16。可以经由致动器18使轴10或轮毂14沿轴向向着相应另一个部件移动(参见图1中的双箭头)，使得齿部12、16相互啮合并且可以传递扭矩。

从图1中可以容易地看到：为了使齿部12、16完全或者至少部分地交错移动，需要较大的切换行程和由此较长的切换时间。

图2示出了可切换的齿式离合器，在该齿式离合器中，图1所示的齿部12、16可以说被分为相互间隔开的单独齿部。

轴100具有轴体101。该轴体承载有或者具有多个齿环102，这些齿环优选设计为相同件并且分别具有外齿部104。齿环102通过间隔元件106、例如间隔垫圈或间隔环相互间隔开。由此在相邻的外齿部104之间产生轴向间隙108。

齿环102和/或间隔元件106可以是简单的板材件、特别是板材冲压件。

齿环102经由紧固件诸如螺纹件、销钉或如图3晚些时候示出和阐述的那样的齿部与芯轴101转矩刚性地连接。

轮毂110包括轮毂体112，该轮毂体同样承载有大量的齿环114，这些齿环再次通过间隔元件116相互间隔开。

通过间隔元件116在相邻的齿环114及其内齿部120之间产生轴向间隙118。

在间隙118中，轴100的齿部104位于所示出的未联接的、也就是说未切换的位置中。内齿部120要么在外齿部104之间位于间隙108中、要么关于位于轴向相应完全外侧的两个齿环102位于其侧边。

例如形式为磁式运行的执行器的执行器124例如使轴100沿轴向向着轮毂110滑移，使得齿部104***齿部120中。齿部104、120的转换间隙由于仅仅很小的切换行程之故而最小。

齿环114和间隔元件116经由紧固件诸如螺纹件、销轴或其它紧固件与轮毂体112转矩刚性地联接。在此，齿环114是相同件，同样地间隔环116也是相同件。齿环114也可以制成为板材件、特别是板材冲压件。

作为构造为单独件以外的可选方案，也可以在芯轴101或者轮毂体112中切削齿环102和/或114，其中，间隙108和118可以通过去除材料构成。

再一种其它的实施方式规定：对于轴100或轮毂110，通过总共一个唯一的齿轮或者内齿轮产生外齿部104和间隙108或者内齿部120及其间隙118，然后通过例如车削将间隙108、118置入所述齿轮或者内齿轮中。然后将单独的齿轮或内齿轮紧固在芯轴101上或轮毂体112上。

图3所示的实施方式基本上与图2所示的实施方式相符，因而下文只须对不同之处进行探讨。

在这种实施方式中，执行器124例如作用在轮毂110上并使该轮毂轴向滑移。

在此通过芯轴101(具有内齿部132的齿环102沿轴向套装到该芯轴上)上的外齿部130将齿环102转矩刚性地连接在所述芯轴101上。间隔元件106在外侧靠置在外齿部130上。由此在齿环102与芯轴101之间实现了扭矩传递。包括齿环102和间隔元件106的组件沿轴向通过例如轴向压紧法兰(Anpressflansch)140固定，该轴向压紧法兰在端侧旋接到在芯轴101上。

作为可选方案，齿环114与轮毂体112之间的扭矩连接可以相应于轴的部件的扭矩连接设计。也就是说，齿环114在此同样设计为环形物并且具有外齿部141，该外齿部沿着轴向***轮毂体112中的内齿部142中。

那么在此，间隔元件116也在外侧贴靠在内齿部142上。

作为可选方案，在此同样可以经由保持体150、例如环形物实现对包括齿环114和间隔元件116的组件的轴向固定，所述保持体旋接在轮毂体112上或通过其它方式紧固在其上。

当然作为可选方案，在此也可以由一个部件制造所有的齿环102和/或齿环114连同其间隔元件106、116，然后在所述部件中切出构成间隙108和/或118的凹槽。然后将通过这种方式构成的非常宽的齿轮推到外齿部130上或内齿部142中。

需要强调的是：各实施方式的各个细节也可以相互混合并且所述细节并不是限制性的、而是构成可选的实施方式。齿环102、114的数量也不是限制性的。通过模块结构能够制作更确切地说任意宽度的、与需传递的扭矩相匹配的齿式离合器。

需要强调的是：概念“齿环”不仅包括齿圈、而且还包括例如没有中心孔的齿轮。