專利名稱：電操縱的聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電操縱的聯(lián)接裝置(Kupplungseinrichtung)，以用于通過(guò)電操控 地調(diào)整聯(lián)結(jié)元(Ko卯elglied)而在轉(zhuǎn)換軸(Schaltwelle)和同軸布置在該轉(zhuǎn)換軸上的轉(zhuǎn)換
體(Schaltkdrper)之間有選擇性地建立和分離抗扭(drehfest)的連接，可在分離狀態(tài)(在
該分離狀態(tài)中轉(zhuǎn)換軸和轉(zhuǎn)換體可相對(duì)彼此旋轉(zhuǎn))和聯(lián)結(jié)狀態(tài)(Koppelzustand)(在該聯(lián)結(jié) 狀態(tài)中聯(lián)結(jié)元不僅與轉(zhuǎn)換軸而且與轉(zhuǎn)換元件(Schaltelement)以抗扭的方式相接觸)之間 對(duì)該聯(lián)結(jié)元進(jìn)行調(diào)整。 此夕卜，本發(fā)明涉及一種用于聯(lián)接器械(Kupplungsvorrichtung)的轉(zhuǎn)換 (Schalten)的方法。
背景技術(shù)：
從文件JP 2005-137169A中已知這類聯(lián)接裝置。該出版物公開了一種用于接入 和斷開電機(jī)與機(jī)動(dòng)車后軸的聯(lián)結(jié)(Koppl皿g)的聯(lián)接裝置。借助于該聯(lián)接裝置可在第一軸 (此處稱為轉(zhuǎn)換軸)和與其同軸布置的第二軸(此處稱為轉(zhuǎn)換體)之間建立或分離抗扭的 連接。以與內(nèi)軸相聯(lián)結(jié)(koppeln)的方式設(shè)置六角形夾持體，該夾持體與外軸的圓柱形內(nèi) 緣帶有間隔。在夾持體和外軸的內(nèi)壁之間的空隙中設(shè)置有帶有六個(gè)等距離在周向上分布
的球體的護(hù)圈(Kafig)。球體的直徑如此地匹配于夾持體和外軸的內(nèi)壁部之間的間距，即，
使得在由夾持體形成的六角形的側(cè)面中心與外軸的內(nèi)壁部之間的垂直間距大于球體的直 徑并且?jiàn)A持體的棱角和外軸的內(nèi)壁部之間的垂直間距小于球體的直徑。在分離位置中球體 布置成鄰近夾持體的側(cè)面中心，以使得軸之間不存在聯(lián)結(jié)。為了建立軸之間的抗扭的連接， 借助于電磁操縱器械以這樣的程度轉(zhuǎn)動(dòng)護(hù)圈，即，使得球體鄰近于夾持體的棱角并且卡楔 (verkeilen)在夾持體和外軸的內(nèi)壁部之間。由此在外軸和夾持體和因此內(nèi)軸之間建立抗 扭的連接。 在已知的器械中，一方面必要的大的材料硬度(大的材料硬度是必須的，以用于 低磨損地承受高的夾持力)是不利的。另一缺點(diǎn)在于，不可精確地確定轉(zhuǎn)換力矩，因?yàn)樵诜?離位置和聯(lián)結(jié)位置之間存在最少為30。的間隙角。最后，已知的器械的缺點(diǎn)是，不僅過(guò)渡到 聯(lián)結(jié)位置中而且從聯(lián)結(jié)位置過(guò)渡到分離位置中需要主動(dòng)的操縱，從而尤其在聯(lián)結(jié)狀態(tài)中在 電磁操縱器械失效時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的脫離聯(lián)結(jié)(Entkopplimg)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供備選的聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置使得更快且更精確的轉(zhuǎn)換成 為可能并且在優(yōu)選的實(shí)施形式中確保在操縱裝置失效時(shí)自動(dòng)地過(guò)渡到分離位置中。
該目的結(jié)合權(quán)利要求1的前序部分的特征通過(guò)下者加以解決，即，通過(guò)與轉(zhuǎn)換軸 同軸布置的、通過(guò)與包圍的可通電(bestrombar)的線圈的電磁相互作用而可軸向上移位 的提升元件(Hubelement)，通過(guò)該提升元件的軸向移位，構(gòu)造成與轉(zhuǎn)換軸抗扭地相連接的 滑動(dòng)套筒且與提升元件脫離轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)(drehentko卯eln)的聯(lián)結(jié)元在其聯(lián)結(jié)位置(在該聯(lián)結(jié)位置中滑動(dòng)套筒至少間接地與轉(zhuǎn)換體處于形狀配合(Formschluss))和其分離位置(在
該分離位置中在滑動(dòng)套筒和轉(zhuǎn)換體之間不存在形狀配合)之間可軸向移位。 本發(fā)明的基本思想是完全拋棄已知的聯(lián)接系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明轉(zhuǎn)換體和轉(zhuǎn)換軸
之間的聯(lián)結(jié)借助于可軸向移位的抗扭地支承在轉(zhuǎn)換軸上的滑動(dòng)套筒而實(shí)現(xiàn)，該滑動(dòng)套筒
在聯(lián)結(jié)位置中與轉(zhuǎn)換體、尤其轉(zhuǎn)換齒輪(Schaltrad)的區(qū)域進(jìn)入形狀配合。在此，形狀
配合可直接根據(jù)爪齒聯(lián)接器(Klauenkuppl皿g)的類型或者間接地通過(guò)同步體和聯(lián)接體
(Kupplungsk6rper)根據(jù)所謂的同步的類型而實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置的轉(zhuǎn)換(Schaltimg)(即尤其稱為滑動(dòng)套筒的軸向移位) 根據(jù)本發(fā)明通過(guò)提升元件而實(shí)現(xiàn)，該提升元件通過(guò)磁場(chǎng)(該磁場(chǎng)在至少局部包圍提升元件 的線圈通電(Bestrom皿g)時(shí)建立)而軸向移位。該提升元件適用于，施加軸向力到滑動(dòng)
套筒上并且由此軸向上使滑動(dòng)套筒移位。在此有利的是，以固定在殼體上(gehausefest)
的方式除了提升元件的軸向移位性之外還構(gòu)造由線圈和提升元件所建造的電磁伺服單
元(Stelleinheit)。這尤其使得應(yīng)用預(yù)先準(zhǔn)備好的模塊成為可能。然而為了可實(shí)現(xiàn)與滑 動(dòng)套筒的軸向相互作用，根據(jù)本發(fā)明在提升元件和滑動(dòng)套筒之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)脫離器 (Drehentkoppl皿g)。 為了構(gòu)造轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)脫離器和提升元件，可考慮不同的變型，其中優(yōu)選的變型在下 文中闡述并且為從屬權(quán)利要求的對(duì)象。當(dāng)滑動(dòng)套筒如此地加上彈簧預(yù)緊時(shí)，即，使得在線圈 的無(wú)電流的狀態(tài)中聯(lián)接器(Kupplimg)保持在其分離狀態(tài)中，則在每種情況中都為有利的。 例如，彈簧預(yù)緊可通過(guò)與轉(zhuǎn)換軸同軸布置的螺旋彈簧而構(gòu)造在設(shè)計(jì)成罐形(topfartig)的 滑動(dòng)套筒的內(nèi)部中，該螺旋彈簧一方面支撐在滑動(dòng)套筒的罐底處并且另一方面支撐在同步
器(Synchronisierung)的同步體(Synchronkdrper)處。彈簧預(yù)緊一方面具有提升元件和
滑動(dòng)套筒之間的轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)脫離器的更簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的可能性的優(yōu)先，因?yàn)椴槐靥峁┹S向上固定
的用于回位的連接，并且另一方面具有聯(lián)接裝置的"正常斷開"("normally-open")設(shè)計(jì) 的優(yōu)點(diǎn)。換而言之后者意味著，聯(lián)接裝置在電磁伺服單元的切斷情況中處于分離狀態(tài)。
在本發(fā)明的第一種有利的實(shí)施形式中提升元件伸入到構(gòu)造成空心的轉(zhuǎn)換軸的內(nèi) 部中，并且在該處通過(guò)軸向軸承與向外穿過(guò)轉(zhuǎn)換軸且以抗扭方式與滑動(dòng)套筒相連接的傳遞
元件0Obertragungselement)相聯(lián)結(jié)。這例如可由此而實(shí)現(xiàn)，即，使得提升元件構(gòu)造成在 軸向上鄰近轉(zhuǎn)換軸的電磁伺服單元的推桿。在此，轉(zhuǎn)換軸構(gòu)造成空心軸。推桿由推桿頸部 和推桿頭部組成，該推桿頸部和該推桿頭部在空心軸的內(nèi)部中通過(guò)軸向軸承彼此脫離轉(zhuǎn)動(dòng) 聯(lián)結(jié)?？招牡霓D(zhuǎn)換軸在側(cè)向上具有至少一個(gè)相應(yīng)于推桿的軸向提升的長(zhǎng)孔，推桿頭部的突 起突出穿過(guò)該長(zhǎng)孔。在轉(zhuǎn)換軸之外該突起優(yōu)選為形狀配合的，但是無(wú)論如何以傳遞軸向 力的方式與滑動(dòng)套筒相聯(lián)結(jié)。這種實(shí)施形式具有如下優(yōu)點(diǎn)，僅需要相當(dāng)狹窄的結(jié)構(gòu)空間 并且尤其轉(zhuǎn)換軸可設(shè)計(jì)成在其整個(gè)長(zhǎng)度上可進(jìn)入。因此，例如持久地以抗扭方式與轉(zhuǎn)換 軸相聯(lián)結(jié)的齒輪可根據(jù)要求布置在轉(zhuǎn)換軸的任意部位處，并且與徑向上鄰近的傳動(dòng)部件
(Getriebeteil)的對(duì)應(yīng)的齒輪處于齒嚙合(Verzah皿ngseingriff)中。但是這種實(shí)施形式 通過(guò)相對(duì)大的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度而出眾，該結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度通過(guò)轉(zhuǎn)換軸的和軸向上相鄰近的伺服單元的長(zhǎng) 度而預(yù)設(shè)。 在備選的實(shí)施形式中設(shè)置，提升元件以環(huán)狀方式包圍轉(zhuǎn)換軸。例如，轉(zhuǎn)換軸可局 部地?cái)R置在殼體的通道中，電磁伺服單元的線圈以固定在殼體上的方式布置在該殼體的壁中。提升元件以環(huán)狀方式包圍轉(zhuǎn)換軸并且擱置在轉(zhuǎn)換軸和線圈之間的環(huán)狀間隙中。因此， 提升元件布置在轉(zhuǎn)換軸之外。轉(zhuǎn)換軸的以及穿通轉(zhuǎn)換軸壁部的元件的空心設(shè)計(jì)方案的必要 性取消。換而言之可優(yōu)選設(shè)置，提升元件通過(guò)軸向軸承與構(gòu)造成罐形的滑動(dòng)套筒的外底面 相聯(lián)結(jié)。本發(fā)明的第二種實(shí)施形式具有更小的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的優(yōu)點(diǎn)。但是，在此同樣降低轉(zhuǎn)換 軸的可自由進(jìn)入的長(zhǎng)度。 專業(yè)人員可在考慮到個(gè)別情況的特別要求時(shí)實(shí)行軸向軸承的設(shè)計(jì)方案的特別類 型。構(gòu)造成滾針軸承已證實(shí)為有利的實(shí)施形式。 優(yōu)選地在之前所闡述的每個(gè)實(shí)施形式中設(shè)置有阻尼元件，該阻尼元件在聯(lián)結(jié)位置 中形成用于提升元件的衰減的限動(dòng)。這種阻尼元件優(yōu)選布置在有利地固定在殼體上的電磁 伺服單元的區(qū)域內(nèi)。例如，可設(shè)置有由衰減的材料制成的限動(dòng)板。尤其可在抑制感覺(jué)干擾
的轉(zhuǎn)換噪音(Schaltgerausch)中可看出阻尼的優(yōu)點(diǎn)。備選地可同樣實(shí)現(xiàn)技術(shù)上昂貴的液壓 阻尼。 如開頭已提及的那樣，滑動(dòng)套筒優(yōu)選在分離位置中加上彈簧預(yù)緊。在此，彈力應(yīng) 設(shè)計(jì)成盡可能小，這意味著，剛好足夠用于在線圈的無(wú)電流狀態(tài)中克服提升元件和聯(lián)結(jié)元 (例如滑動(dòng)套筒)的摩擦力?；匚粡椈傻娜踉O(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，為了在聯(lián)結(jié)位置中保持聯(lián)接裝置 而在聯(lián)結(jié)位置中必須施加到提升元件上的力可較小，這尤其意味著小的線圈電流和整體小 的能量消耗。 在聯(lián)結(jié)位置中進(jìn)一步降低能量消耗可在本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案中由此而實(shí) 現(xiàn)，即，在聯(lián)結(jié)位置中設(shè)置有提升元件的端部位置卡鎖器(Endlagenverriegel皿g)，其中， 在聯(lián)結(jié)位置中可控的卡鎖元件接合到提升元件的軸向上受限制的凹口中。尤其可有利地 設(shè)置，卡鎖元件為彈性地加上預(yù)緊的卡鎖體，該卡鎖體的預(yù)緊可借助于電磁的轉(zhuǎn)換裝置 (Schalteinricht皿g)而控制。例如，靠著該提伸元件且垂直于提升元件軸向方向的加上彈 簧預(yù)緊的球體適合作為預(yù)緊的卡鎖體。提升元件具有凹口，卡鎖球體在到達(dá)聯(lián)結(jié)位置時(shí)閉 鎖到該凹口中并且防止回位。在此，可借助于小的電磁鐵調(diào)節(jié)或控制彈簧預(yù)緊。在此，以有 利方式如此地設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換，即，使得為了施加預(yù)緊(該預(yù)緊導(dǎo)致提升元件不可克服的卡鎖)， 當(dāng)電磁鐵的線圈通電時(shí)，僅僅貼靠。反之在線圈無(wú)電流的狀態(tài)中彈簧預(yù)緊降低到這樣的程 度，即，使得由聯(lián)結(jié)元-回位彈簧的回位力所加載的提升元件可克服卡鎖并且可返回到分 離位置中。這種實(shí)施形式所具有的優(yōu)點(diǎn)是，操縱提升元件的電磁伺服單元在聯(lián)結(jié)位置中不 必加載保持電流。更確切地說(shuō)，僅給卡鎖器械的電磁鐵加載典型地明顯更小的保持電流就 足夠了。這同樣允許，將提升元件的回位彈簧設(shè)計(jì)成更強(qiáng)，這導(dǎo)致從聯(lián)結(jié)位置更快轉(zhuǎn)換到分 離位置。 提升元件的操控優(yōu)選如此地實(shí)現(xiàn)，即，使得在轉(zhuǎn)換時(shí)段(Schaltperiode)期間(在 該轉(zhuǎn)換時(shí)段中聯(lián)接裝置從其分離位置轉(zhuǎn)變(Uberf他ren)到其聯(lián)結(jié)位置中)，線圈在第一 階段中被供應(yīng)快速上升到最大值的電流，并且在第二階段中被供應(yīng)緩慢下降到保持值的電 流，以使得提升元件在其提升路程(Hubweg)的第一區(qū)段中加載快速上升到最高值的力，在 其提升路程的第二區(qū)段中恒定加載最大力，以及在其提升路程的第三區(qū)段中加載緩慢下降 到保持值(該保持值足夠平衡滑動(dòng)套筒的彈簧預(yù)緊)的力。 尤其當(dāng)從分離位置過(guò)渡到聯(lián)結(jié)位置中時(shí)，提升元件和滑動(dòng)套筒的大的力加載是 必需的，以用于克服在根據(jù)爪齒聯(lián)接器或同步器的類型而工作的滑動(dòng)套筒和轉(zhuǎn)換體之間的阻止力(Abweiskraft)。在克服阻止力之后，即在引入滑動(dòng)套筒和轉(zhuǎn)換體之間的形狀配 合之后僅僅還必需更小的力，以用于結(jié)束過(guò)渡到聯(lián)結(jié)位置。根據(jù)帶有或不帶有端部位置 卡鎖器實(shí)施形式，僅僅還需要小的保持電流或小的保持力或者可無(wú)電流地轉(zhuǎn)換伺服裝置 (Stelleinricht皿g)。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)從下文特別的描述和附圖中獲得 其中 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置的第一種實(shí)施形式。 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置的第二種實(shí)施形式。 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置的改進(jìn)方案的示意性的圖示。 圖4顯示了用于操控根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置的示范性的線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置10的第一種實(shí)施形式。聯(lián)接裝置10用于未示出 的傳動(dòng)構(gòu)件(該傳動(dòng)構(gòu)件通過(guò)其輸出齒輪(Ausgangszahnrad)與聯(lián)接裝置10的轉(zhuǎn)換齒輪 12處于齒嚙合中)與僅局部示出的傳動(dòng)構(gòu)件14(該傳動(dòng)構(gòu)件14通過(guò)其輸入齒輪與聯(lián)接裝 置10的聯(lián)結(jié)齒輪(Ko卯elrad) 16處于齒嚙合中)的聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)齒輪16以抗扭方式、在所 示的實(shí)施形式中以單件的形式與聯(lián)接裝置10的轉(zhuǎn)換軸18相連接。通過(guò)使在分離位置中可 轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)換軸18上的轉(zhuǎn)換齒輪以抗扭方式與轉(zhuǎn)換軸相連接，實(shí)現(xiàn)聯(lián)接。轉(zhuǎn)換齒輪12 和轉(zhuǎn)換軸18之間的抗扭的連接通過(guò)從手動(dòng)的變速器(Schaltgetrieb)中原則上已知的同 步器而實(shí)現(xiàn)。為此，軸向上可移位地支承在轉(zhuǎn)換軸18上的滑動(dòng)套筒20間接地通過(guò)同步體 22和聯(lián)接體24而與轉(zhuǎn)換齒輪處于形狀配合。 為了實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)套筒20的軸向移位，設(shè)置有電磁伺服單元。在圖1中示出的實(shí)施形 式中轉(zhuǎn)換軸18實(shí)施成空心軸。軸向上鄰近電磁伺服裝置28的推桿頸部26伸入到空心轉(zhuǎn) 換軸18的內(nèi)部中。推桿頸部26以未進(jìn)一步示出的方式與電磁鐵的銜鐵(Anker)相聯(lián)結(jié)， 該銜鐵以原則上已知的方式與電磁伺服單元28的可通電的線圈相互作用。在此，如此地設(shè) 計(jì)電磁伺服單元28，即，使得推桿頸部26在合適的通電中運(yùn)出(ausfahren)。推桿頭部30 布置在空心轉(zhuǎn)換軸18的內(nèi)部中，該推桿頭部30通過(guò)軸向軸承32軸向上與推桿頸部26相 連接，但是與其脫離轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)。推桿頭部30具有側(cè)向突起34，該突起34穿過(guò)空心轉(zhuǎn)換軸 18的壁中的長(zhǎng)孔形凹口 36。在轉(zhuǎn)換軸18之外，突起34與滑動(dòng)套筒20處于形狀配合。原 則上突起34和滑動(dòng)套筒20之間的其它類型的聯(lián)結(jié)(例如力配合(Kraftschluss)或材料 配合(Stoffschluss))同樣是可能的。然而，在圖1中示出的形狀配合在容易裝配方面具 有制造優(yōu)點(diǎn)。 為了操縱聯(lián)接裝置IO，也就是說(shuō)為了使其從分離位置轉(zhuǎn)變到聯(lián)結(jié)位置中，如此地 給電磁伺服單元28通電，S卩，使得推桿頸部26運(yùn)出。在分離位置中轉(zhuǎn)換齒輪12自由地繞 著轉(zhuǎn)換軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換軸18根據(jù)鄰近的傳動(dòng)部件14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而停止或不依賴于轉(zhuǎn)換齒 輪12而轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)運(yùn)出推桿頸部26同樣使推桿頭部30向前移位，以使得滑動(dòng)套筒20通 過(guò)其與推桿頭部_突起34的連接同樣受到軸向上的推動(dòng)，直到抗扭地與轉(zhuǎn)換軸18相聯(lián)結(jié)的滑動(dòng)套筒20與抗扭地與轉(zhuǎn)換齒輪12相連接的聯(lián)接體24處于形狀配合。為了減小轉(zhuǎn)換 噪音并為了降低損耗，將以已知方式工作的同步體22置于其中(zwischenschalten)。在 建立滑動(dòng)套筒20和聯(lián)接體24之間的形狀配合之后，在轉(zhuǎn)換齒輪12和轉(zhuǎn)換軸18之間存在 抗扭的連接，以使得兩側(cè)鄰近聯(lián)接裝置10而安放的傳動(dòng)部件(若這些傳動(dòng)部件與轉(zhuǎn)換齒輪 12或聯(lián)結(jié)齒輪16同步)相互連接。 為了分離聯(lián)結(jié)，也就是說(shuō)為了使聯(lián)接裝置10從聯(lián)結(jié)位置轉(zhuǎn)變到分離位置中，減小 或斷開電磁伺服裝置28的電流是足夠的。因?yàn)?，在所顯示的實(shí)施形式中滑動(dòng)套筒20通過(guò) 螺旋彈簧38而支撐靠著同步體22。由此，回位力施加到滑動(dòng)套筒20并且通過(guò)突起34作用 到推桿頭部30和推桿頸部26上。該回位力優(yōu)選設(shè)計(jì)成剛好如此大，即，使得摩擦力可被克 服并且在伺服裝置28的通電降低或斷開時(shí)使滑動(dòng)套筒20和聯(lián)接體24之間的形狀配合分 離。由此確保，例如在供電取消時(shí)使相連接的傳動(dòng)部件的聯(lián)結(jié)分離。 圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置10'的第二種實(shí)施形式。在圖2中對(duì)于相同的或 等效的構(gòu)件使用了與在圖l中一樣的參考標(biāo)號(hào)，分別設(shè)有"'"。為了避免重復(fù)下文僅探討 與圖1的實(shí)施形式的不同點(diǎn)。 在圖2的實(shí)施形式中轉(zhuǎn)換軸18'(該轉(zhuǎn)換軸18'在此處不必強(qiáng)制實(shí)施成空心軸) 由電磁伺服裝置28'所環(huán)狀地包圍。該伺服裝置28'具有固定在殼體上的線圈27'，該線 圈27'與位于內(nèi)部的電磁鐵-銜鐵29'以電磁方式而相互作用。銜鐵29'通過(guò)推桿頸部 26'與位于線圈之外的、環(huán)狀的推桿頭部30'相連接。推桿頭部30'通過(guò)環(huán)狀的軸向軸承 (優(yōu)選滾針軸承)支撐在滑動(dòng)套筒20'的下底側(cè)處。軸向軸承32'在該實(shí)施形式中形成伺 服裝置28'和滑動(dòng)套筒20'之間的轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)脫離器。 圖3顯示本發(fā)明的改進(jìn)方案的示意性圖示，該改進(jìn)方案不僅可使用于圖1的實(shí)施 形式而且可使用于圖2的實(shí)施形式以及還可使用于等效的、未明確示出的實(shí)施形式。為了 簡(jiǎn)化圖示，對(duì)于相同的或等效的構(gòu)件使用圖1的參考標(biāo)號(hào)。 圖3的實(shí)施形式具有兩個(gè)在圖1和圖2中未示出的特點(diǎn)。首先，由電磁伺服裝置 28操縱的提升元件26與端部位置阻尼40相聯(lián)結(jié)。端部位置阻尼在結(jié)構(gòu)上可構(gòu)造成衰減的 限動(dòng)片(Anschlagscheibe)。備選地可同樣實(shí)現(xiàn)液壓的阻尼，但是其基于較高的結(jié)構(gòu)費(fèi)用而 一般不優(yōu)選。端部位置阻尼防止感覺(jué)為干擾的轉(zhuǎn)換噪音。此外，圖3的實(shí)施形式具有端部
位置卡鎖器42。為此，提升元件26設(shè)有斜面44，該斜面44例如可在推桿體(Stdfielschaft)
中構(gòu)造成軸向上受限制的凹口 。在圖3中構(gòu)造成卡鎖球體46的卡鎖體利用彈簧預(yù)緊48而 貼靠在提升元件26處并且在卡鎖位置中閉鎖在斜面44處。在此，彈簧預(yù)緊48可通過(guò)優(yōu)選 確定為小參數(shù)的電磁鐵50而被控制或被接通和斷開。電磁鐵50優(yōu)選以電的方式與伺服裝 置28相聯(lián)結(jié)，也就是說(shuō)，當(dāng)提升元件26運(yùn)出時(shí)，使彈簧預(yù)緊48激活。以這種方式將提升元 件26卡鎖在聯(lián)結(jié)位置中。伺服裝置28的通電此后可完全斷開。尤其不必的是，施加足夠 克服回位彈簧38的回位力的保持電流。因?yàn)?，回位力由卡鎖球體48支撐在其卡鎖位置中。 在電磁鐵50中對(duì)此所必須的電流(該電流是必需的，以用于保證使卡鎖球體46保持在卡 鎖位置中)可確定參數(shù)明顯小于伺服單元28的相應(yīng)的保持電流。為了轉(zhuǎn)變返回到聯(lián)接裝 置的分離位置中，將電磁鐵50中的卡鎖電流完全斷開則足夠了。在斜面44的合適設(shè)計(jì)以 及彈簧預(yù)緊48的合適的確定參數(shù)中，則消除或克服卡鎖并且提升元件26可滑動(dòng)返回到分 離位置。本發(fā)明的這兩個(gè)上文所論述的改進(jìn)特征(即，端部位置阻尼和端部位置卡鎖器)可共同地或單獨(dú)地使用在每個(gè)根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置中，其中，專業(yè)人員能夠根據(jù)本文的 公開容易地找到合適的結(jié)構(gòu)上的解決方案。 圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置的提升元件26的示范性的操控曲線。圖4的曲 線圖示出在提升路程S上由伺服裝置28施加的力F。首先伺服單元28的線圈加載高電流， 以使得提升元件26獲得快速上升到最大值的推動(dòng)力。在典型的設(shè)計(jì)方案中，該最大力大約 在150-300牛的區(qū)域中。力是必須的，以用于在滑動(dòng)套筒20和聯(lián)接體24之間進(jìn)入形狀配 合時(shí)克服阻止力；其中，這種阻止力在簡(jiǎn)單的爪齒聯(lián)接器情況中比在同步器(如在圖l和圖 2中)的情況中高。在克服阻止力之后對(duì)于剩余的伺服路程僅僅還需要較小的力，其足夠克 服彈簧38的回位力并且將滑動(dòng)套筒運(yùn)送到其形狀配合的端部位置中。在實(shí)現(xiàn)形狀配合后 只需要較小的回位彈力，以用于將聯(lián)接裝置保持在聯(lián)結(jié)位置中。在端部位置卡鎖器的情況 中(如在圖3中所示那樣)，可將保持力降低到零。 當(dāng)然在特別的描述中所討論的以及在附圖中所顯示的實(shí)施形式僅示出本發(fā)明的 解釋性的實(shí)施例。根據(jù)本文的公開為專業(yè)人員提供寬的變型范圍。尤其可使轉(zhuǎn)換軸和轉(zhuǎn)換 齒輪之間的形狀配合的具體設(shè)計(jì)方案適應(yīng)個(gè)別情況的要求。參考標(biāo)號(hào)列表
10，10'聯(lián)接裝置12，12'轉(zhuǎn)換齒輪14鄰近的傳動(dòng)部件16，16'聯(lián)結(jié)齒輪18，18'轉(zhuǎn)換軸20,20'滑動(dòng)套筒22,22'同步體24,24'聯(lián)接體26,26'推桿頸部27'線圈28,28'電磁伺服單元29'電磁鐵_銜鐵30,30'推桿頭部32,32'軸向軸承34推桿頭部的突起36轉(zhuǎn)換軸中的長(zhǎng)孔38,38'回位彈簧40端部位置阻尼42端部位置卡鎖器44斜面46卡鎖球體48彈簧預(yù)緊50卡鎖磁鐵
8
權(quán)利要求
一種電操縱的聯(lián)接裝置，以用于通過(guò)電操控地調(diào)整聯(lián)結(jié)元(20；20′)而在轉(zhuǎn)換軸(18；18′)和同軸布置在所述轉(zhuǎn)換軸(18；18′)上的轉(zhuǎn)換體(12；12′)之間有選擇性地建立和分離抗扭的連接，可在分離狀態(tài)和聯(lián)結(jié)狀態(tài)之間對(duì)所述聯(lián)結(jié)元(20；20′)進(jìn)行調(diào)整，在所述分離狀態(tài)中所述轉(zhuǎn)換軸(18；18′)和所述轉(zhuǎn)換體(12；12′)可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，在所述聯(lián)結(jié)狀態(tài)中所述聯(lián)結(jié)元(20；20′)不僅與所述轉(zhuǎn)換軸(18；18′)而且與所述轉(zhuǎn)換元件(12；12′)以抗扭方式相接觸，其特征在于與所述轉(zhuǎn)換軸(18；18′)同軸布置的、通過(guò)與包圍的可通電的線圈(27′)的電磁相互作用而可軸向移位的提升元件(26；26′)，通過(guò)所述提升元件(26；26′)的軸向移位，構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)換軸(18；18′)抗扭地相連接的滑動(dòng)套筒(20；20′)且與所述提升元件脫離轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)元在其聯(lián)結(jié)位置和其分離位置之間可軸向移位，在所述聯(lián)結(jié)位置中所述滑動(dòng)套筒至少間接地與所述轉(zhuǎn)換體(12；12′)處于形狀配合中，在所述分離位置中在所述滑動(dòng)套筒(20；20′)和所述轉(zhuǎn)換體(12；12′)之間不存在形狀配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述滑動(dòng)套筒(20 ;20')如此地加 上彈性預(yù)緊，即，使得在所述線圈(27')的無(wú)電流狀態(tài)中聯(lián)接器保持在其分離狀態(tài)中。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述提升元件(26,30) 伸入到構(gòu)造成空心的轉(zhuǎn)換軸(18)的內(nèi)部中，并且在該處通過(guò)軸向軸承(32)與向外穿過(guò)所 述轉(zhuǎn)換軸(18)且以抗扭方式與所述滑動(dòng)套筒(20)相連接的傳遞元件(34)相聯(lián)結(jié)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述提升元件構(gòu)造成在軸向上鄰近 所述轉(zhuǎn)換軸(18)的電磁伺服單元(28)的推桿(26，30)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述提升元件(26,30) 以環(huán)狀方式包圍所述轉(zhuǎn)換軸(18')。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述提升元件(26' ，30')通過(guò)軸 向軸承與所述滑動(dòng)套筒的底面相聯(lián)結(jié)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于阻尼元件(40)，所述阻尼 元件(40)在聯(lián)結(jié)位置中形成用于所述提升元件(26 ;26' ;30')的衰減的限動(dòng)器。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，在聯(lián)結(jié)位置中設(shè)置有所 述提升元件(26;26' ，30')的端部位置卡鎖器(42)，其中，在所述聯(lián)結(jié)位置中可控的卡鎖 元件(46)接合到所述提升元件(26 ;26' ，30')的軸向上受限制的凹口 (44)中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述卡鎖元件為彈性地加上預(yù)緊的 卡鎖體(46)，可借助于電磁伺服裝置(50)控制所述卡鎖體(46)的預(yù)緊。
10. —種用于對(duì)根據(jù)權(quán)利要求2及援引了權(quán)利要求2的權(quán)利要求3至9中的任一項(xiàng)所 述的聯(lián)接裝置(10 ;10')進(jìn)行轉(zhuǎn)換的方法，其特征在于，在所述聯(lián)接裝置(10 ;10')從其 分離位置轉(zhuǎn)變到其聯(lián)結(jié)位置的轉(zhuǎn)換時(shí)段期間，線圈(27)在第一階段中被供應(yīng)快速上升到 最高值的電流，并且在第二階段中被供應(yīng)緩慢下降到保持值的電流，以使得提升元件(26 ; 26')在其提升路程的第一區(qū)段中加載快速上升到最高值的力，在其提升路程的第二區(qū)段 中恒定地加載最大力，以及在其提升路程的第三區(qū)段中加載緩慢下降到保持值的力，所述 保持值足夠平衡滑動(dòng)套筒(20 ;20')的彈簧預(yù)緊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電操縱的聯(lián)接裝置，以用于通過(guò)電操控地調(diào)整聯(lián)結(jié)元(20；20′)而在轉(zhuǎn)換軸(18；18′)和同軸布置在轉(zhuǎn)換軸(18；18′)上的轉(zhuǎn)換體(12；12′)之間有選擇性地建立和分離抗扭的連接，可在分離狀態(tài)和聯(lián)結(jié)狀態(tài)之間對(duì)該聯(lián)結(jié)元(20；20′)進(jìn)行調(diào)整，在分離狀態(tài)中轉(zhuǎn)換軸(18；18′)和轉(zhuǎn)換體(12；12′)可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，在聯(lián)結(jié)狀態(tài)中聯(lián)結(jié)元(20；20′)不僅與轉(zhuǎn)換軸(18；18′)而且與轉(zhuǎn)換元件(12；12′)以抗扭方式相接觸。本發(fā)明由此而出眾，即，與轉(zhuǎn)換軸(18；18′)同軸布置的、通過(guò)與包圍的可通電的線圈(27′)的電磁相互作用而可軸向移位的提升元件(26；26′)，通過(guò)該提升元件(26；26′)的軸向移位，構(gòu)造成與轉(zhuǎn)換軸(18；18′)抗扭地相連接的滑動(dòng)套筒(20；20′)且與提升元件脫離轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)元在其聯(lián)結(jié)位置和其分離位置之間可軸向移位，在聯(lián)結(jié)位置中滑動(dòng)套筒至少間接地與轉(zhuǎn)換體(12；12′)處于形狀配合中，在分離位置中在滑動(dòng)套筒(20；20′)和轉(zhuǎn)換體(12；12′)之間不存在形狀配合。
文檔編號(hào)F16D23/06GK101796316SQ200880107218
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
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