クラッチ
【課題】２つのクラッチパーツのより迅速な係合を可能とするクラッチを提供する。
【解決手段】当該クラッチは、トルクの伝達のために適合態様で係合させられ得る２つのクラッチパーツと；当該クラッチパーツを係合から解放するために第１の方向に移動可能でありかつ当該クラッチパーツを係合させるために第２の方向に移動可能である移動部材と、を有する。当該移動部材の第１の方向の移動のためにモータが設けられ、当該移動部材の第２の方向の移動のためにばね要素２２６が設けられる。
【解決手段】当該クラッチは、トルクの伝達のために適合態様で係合させられ得る２つのクラッチパーツと；当該クラッチパーツを係合から解放するために第１の方向に移動可能でありかつ当該クラッチパーツを係合させるために第２の方向に移動可能である移動部材と、を有する。当該移動部材の第１の方向の移動のためにモータが設けられ、当該移動部材の第２の方向の移動のためにばね要素２２６が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ、特にドッグクラッチに関し、当該クラッチは、トルク伝達のために適合態様（fitted manner）で係合され得る２つのパーツと、第１の方向に移動させられて当該クラッチパーツの係合を解き得かつ第２の方向に移動させられて当該クラッチパーツを係合させ得るスイッチ要素と、を含む。
【背景技術】
【０００２】
このようなクラッチ及び特にドッグクラッチは、一般的に知られており、常時駆動される主アクスル及び時々駆動される二次アクスルを有する原動機付き車両（以下自動車と称する）等において、当該二次アクスルの動作を停止させるために使用されている。周知のクラッチは、油圧もしくは空気圧アクチュエータまたは電気モータによって作動すなわち開閉される。この場合、特に周知の電気モータによって作動させられるドッグクラッチにおいて問題がある。その問題とは、当該クラッチが十分に迅速に閉動作できないことによって、二次アクスルの係合の速度が制限されることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の基本的な目的は、２つのクラッチパーツのより迅速な係合を可能とするクラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の特徴を有するクラッチが提供され、当該目的が達成される。
【０００５】
本発明によるクラッチは、モータ、特に電気モータが、移動部材の第１の方向への移動すなわち開方向への移動のために設けられ、ばね要素が、移動部材の第２方向への移動すなわち閉方向への移動のために設けられることを特に特徴とする。
【０００６】
従って、モータは、クラッチパーツの解放のためにのみ通常は設けられるのに対し、クラッチパーツの係合、すなわちクラッチの閉動作はばね力によって生起する。
【０００７】
従って、換言すれば、本発明の基本的なアイデアは、モータが移動部材の両方向の移動には作用せず、通常は１方向の力のみを与えることを含む。クラッチを開状態にするために、エンジンは直接的に移動部材に作用し、それによってばね要素が同時に応力を受ける。クラッチを閉状態にするためには、対照的に、移動要素はモータから分離されすなわち引き離され、当該応力を受けていたばね要素が急激に弛緩し得、当該移動要素に荷重を与えてクラッチパーツを迅速に係合させることが可能である。
従って、当該システムは「クロージングデバイス（closing device）」タイプとも称される。
【０００８】
通常は、クラッチパーツの係合からの解放には本質的に時間は重要ではない故に、モータの速度は特別な要求を満足する必要はないので、例えば、コストに有利な市販の電気モータを使用することができる。
【０００９】
同時に、クラッチの閉動作に電気モータを使用するよりも迅速なクラッチパーツの迅速な係合がばね要素によって達成される。
【００１０】
ばね要素によるクラッチの迅速な閉動作は、例えば、自動車の停止されている二次駆動アクスルの迅速な係合に寄与することが可能である。
【００１１】
本発明の有利な実施例は、従属請求項、本明細書及び添付の図面から理解されるであろう。
【００１２】
第１方向における移動要素の移動は、好ましくは、ばね要素に応力を加える。従って、当該ばね要素は、クラッチの開動作によってエネルギを供給すなわち蓄積（charge）される。ばね要素は、取り込んだエネルギを、クラッチの係合動作が命令されるまで保持し、当該係合動作は、その後に当該ばね要素のエネルギ放出（discharge）によってなされる。従って、モータは、クラッチパーツの解放動作を提供するだけではなく同時にばね要素に応力を加える、すなわちエネルギ蓄積に必要とされるエネルギを供給する点において、２つの機能を満足する。従って、ばね要素は、モータによって供給されかつクラッチの閉動作、特に、クラッチパーツの係合動作の初期に発生するだろう「トゥースオントゥース（tooth-on-tooth ）」配置の場合のクラッチの閉動作に必要なエネルギの保持部を形成する。
【００１３】
最も単純な形式において、ばね要素は圧縮ばね、特に圧縮コイルばねであり得る。
【００１４】
本発明によるクラッチの実施例によれば、ばね要素の動作は、以前にばね要素に応力を加えた回転方向と同一の回転方向におけるエンジンの動作によって生起する。当該ばね要素の動作は、当該ばね要素が弛緩し得て閉方向に移動部材を移動することが可能であるような、応力を受けたばね要素の解放として理解される。モータの逆方向回転は、本実施例におけるクラッチの動作には不必要である。むしろ、クラッチの開動作及び閉動作は、１つの同一の回転方向におけるモータの動作よって生起される。
【００１５】
モータと移動部材との間に配された伝達機構は、好ましくは、少なくとも１つの作動傾斜（actuating ramp）と、少なくとも１つの反作用要素（counter element）と、を含み、当該反作用要素は、当該作動傾斜に対して移動可能であり、当該作動傾斜と協働することにより、当該ばね要素の復元力に逆らって当該反作用要素が当該作動傾斜を上って滑る第１の方向に当該移動部材が移動、特に押圧される。
【００１６】
反作用要素の数が作動傾斜の数と同一であるのが好ましいことは、容易に理解される。しかし、これは必要条件ではない。すなわち通常は、反作用要素の数は、作動傾斜の数と同一でなくとも良い。
【００１７】
当該作動傾斜は、引き延ばして見た場合、好ましくは、クラッチの開動作のための小さい傾斜を有する長い緩勾配傾斜セクション及びクラッチの閉動作のための大きな傾斜を有する短い急勾配傾斜セクションを有する。高いギア比が長い緩勾配傾斜セクションによって達成されるので、比較的小さなトルクを有する電気モータが比較的大きい力を有するスプリングを付勢可能である。この態様において、電気モータ並びに当該電気モータに固定されたモータコントローラ及び／またはワイヤハーネス等のコンポーネントは、さらに小さく製造することが可能である。短い急勾配傾斜セクションの故に、短い距離の移動は、同時にクラッチを迅速に閉じるのに十分である。
【００１８】
作動傾斜は、移動部材に直接設けられるのが有利である。例えば、移動部材は、リング形状またはスリーブ形状で形成され得、シャフトを取り囲み得かつ当該シャフトに対して移動可能である。その一方で、作動傾斜は、移動部材の端面であって反作用要素に接する端面に形成される。
【００１９】
ばね要素は、移動部材の端面であって当該作動傾斜から離れている端面と当接部（abutment）との間に設けられ得る。
【００２０】
反作用要素は、好ましくは、モータによって作動傾斜に沿って移動させられる。
【００２１】
１つの実施例において、反作用要素は、作動シャフトから半径方向外側に突出したピンを含み、当該作動シャフトは、モータによって移動部材に対して回転自在である。当該作動シャフトは、例えば、ウォームホイール及びウォームを介してモータによって駆動させられ得る。
【００２２】
クラッチを開くために、作動シャフトがモータによって回転させられることによって、長い緩勾配傾斜セクションに沿って、当該作動傾斜の端部に達するまでピンがスライドする。当該移動部材は、このようにして当該作動シャフトにおいてばね要素の復元力に逆らって移動させられる。当該ピンを当該作動傾斜の端部に固定してクラッチを開位置に固定するために、ピンが引っ掛かる（latch）ラッチ凹部が当該作動傾斜の端部に設けられる。クラッチを閉じるために、当該作動シャフトは、同一の方向にさらに回転させられ、当該ピンが解放されて短い急勾配傾斜セクションを「急滑落」し、同時にばね要素は弛緩して移動部材が閉状態方向へ移動する。
【００２３】
本発明によるクラッチのさらなる実施例によれば、反作用要素は反作用傾斜を有し、当該反作用傾斜は、シャフトを取り囲むカウンターギアの端面であって移動部材に接する端面に形成される。当該カウンターギアは、例えば、モータによって駆動させられるウォームと係合しているウォームホイールであっても良い。
【００２４】
当該反作用傾斜は、上り勾配の第１の傾斜セクションと、第２の傾斜セクションと、を有し得、当該第２の傾斜セクションは、急勾配で下っているかまたは段階的に形成されており、特に、急勾配の第１領域、緩勾配の第２領域及び急勾配の第３領域を含む。
【００２５】
実施例によれば、第１の傾斜セクションは、緩勾配で上っておりかつ特に直線状に上っている。
【００２６】
しかし、代替的に、第１の傾斜セクションは、非直線状に上ってもよい。この場合、当該第１の傾斜セクションの勾配は反作用傾斜の最高点に向かって好ましく減少する、すなわち当該第１傾斜セクションは、クラッチの開動作の第１のフェーズにおいて、より急勾配に構成されている。これによって、傾斜は全体として小さく維持され得る。同時に、異なった剛性のばねの並列接続、直列接続によってまたは特別な特性を有するばねの使用によって、ばね要素の復元力が当該第１の傾斜セクションの傾きに適合され得る。
【００２７】
この態様において、クラッチの開動作に対する勾配及びばね要素のばね係数は、互いに適合させられ得、ストロークに亘ってほぼ一定のトルクがモータにおいて生成される。この場合、通常はばねのばね力がストロークに亘って変化することが有利に考慮される。このことは、一方で、ばねが通常大きな圧縮力において大きな復元力を発生することによって生起する。しかし他方では、ばね力は意図的に選択され得るので、ばね力が同期化点でより高く、閉状態においてより低くなり得る。従って、当該同期化点での力が高くなるように好ましく選択される。なぜならば、同期化デバイスの動作には、より大きな力が必要だからである。対照的に、閉状態またはドッグクラッチの閉動作においては、より小さな力で十分である。さらに、クラッチの閉動作における大きな力は、望まれない大きなショックを発生し得る。
【００２８】
可能な限り一様な力分布を達成するために、少なくとも２つの動作傾斜及び少なくとも２つの反作用傾斜が提供されるのが好ましく、それらの各々は、周囲に亘って一様に分布するように有利に配される。
【００２９】
従って、この実施例において、２つの傾斜が各々互いに相関的（pair-wise）にスライドし、移動部材の移動を生じさせてばね要素に応力を加えるかまたは弛緩を生じさせる。
【００３０】
カウンターギアは、セレクタスリーブを囲み得、当該セレクタスリーブは、シャフト上に設けられ、移動部材に結合されかつ当該移動部材によって当該シャフトに対して移動可能である。
【００３１】
通常、クラッチパーツの迅速な係合が求められるが、反作用要素の回転方向が逆にされて、当該反作用要素が長い緩勾配セクションを再度滑り降りて、当該移動部材がばね部材の復元力によって閉動作方向にゆっくり移動することで、クラッチをゆっくり閉じることも通常は可能である。例えば、このクラッチのゆっくりとした閉動作は、クラッチの迅速な閉動作において発生するショック及びノイズを軽減する場合に有利であり得る。
【００３２】
本発明によるクラッチのさらなる実施例によれば、ばね要素のトリガは、以前にばねに応力を加えた回転方向と逆方向の回転方向におけるモータの動作によって起きる。この場合、モータの回転方向の反転がクラッチの閉動作に必要である。
【００３３】
この場合、電気モータは、停止するまで両方向に駆動させられ得、スピンドルナットの終端位置の各々の認識は、電気モータの消費電力の評価によって可能である。
【００３４】
クラッチのゆっくりとした閉動作は、この実施例によっては可能ではない。クラッチの迅速な閉動作の始動は、終端位置にある移動部材すなわち完全に開状態のクラッチによってはできず、ストローク全体の間すなわち例えば半分開状態のクラッチによってもできない。
【００３５】
返送機構がモータと移動部材との間に設けられ、当該返送機構が伝達機構デバイスを含み、当該伝達機構が、当該移動部材と係合して当該移動部材をばね要素の復元力とは反対の第１方向すなわち開動作方向に引くことが可能であるのが有利である。
【００３６】
当該伝達機構デバイスは、モータによって駆動されるスピンドル及び当該スピンドルに設けられたスピンドルナットを含み、当該スピンドルナットにドライバフィンガ（driver finger）が形成され、当該伝達機構のフィンガが、当該スピンドルナットの所定方向の回転によって当該移動部材の突起部と係合させられ得かつ当該スピンドルナットの当該所定方向と逆方向の回転によって当該突起部から解放され得る。
【００３７】
当該返送機構は、好ましく形成されるので、当該伝達機構のフィンガと当該突起部とは、当該スピンドルナットが当該スピンドルナットの領域内へ移動させられることによって互いに係合させられ、当該モータの回転方向が反転されて当該移動部材が当該第１の方向に引かれる。
【００３８】
加えて、スピンドルナットが回転させられて伝達機構のフィンガが突起部から解放された場合に、当該スピンドルナットの軸移動を防止することが可能なトリガ機構が提供され得る。当該トリガ機構は、例えば、フリーホイール、戻り止め（detent）、歯止め機構または他の機構であって所定方向に対して作用する機構として適したものであり得る。
【００３９】
移動部材との係合のためまたは当該移動部材の解放のため、換言すれば当該スピンドルに沿って軸方向に移動可能であるために、スピンドルナットがスピンドルに対して僅かだけ回転することを保証すべく、回転制限デバイスがスピンドルナットの回転を制限するための設けられるのが有利である。
【００４０】
例えば、当該回転スピンドルデバイスは、当該スピンドルと平行に伸長するバーを含み、当該バーは、一端の領域で移動部材に接続され、他端の領域において周辺方向に向かって湾曲している当該スピンドルナットのガイド開口部内に案内されている。当該スピンドルナットの回転角度は、周辺方向からみた当該ガイド開口部の長さによって決められる。
【００４１】
本発明によるクラッチが、上述したように、自動車の時々駆動されるだけの二次アクスルの迅速な係合に特に適している故に、本願請求項２４によるパワートレインも本発明を構成する。
【００４２】
本発明は、さらに、駆動トルクを生成する駆動ユニットを有する自動車のパワートレインの制御方法に関する。常時駆動される主アクスル；当該駆動トルクの可変な部分を自動車の二次アクスルへ伝達するための第１のクラッチ；当該第１のクラッチが開状態の際に、当該パワートレインの当該第１のクラッチと第２のクラッチとの間に設けられたトルク伝達セクションを無効化するための第２のクラッチ；及び当該第１及び第２のクラッチの自動制御のための制御ユニット、を含み、上述のクラッチが当該第２のクラッチに使用される。
【００４３】
この方法の有利なさらなる改良によれば、主アクスルにおいてホイールスリップが発生しているかどうかが判定され、トルク伝達セクションの無効化状態から、当該主アクスルのホイールスリップの検知に応じて第２のクラッチが閉じられる。
【００４４】
この場合、第２クラッチの閉動作は、主駆動アクスルにおいて検出されたホイールスリップに応じて、二次アクスルのさらに迅速な係合に寄与する。なぜならば、当該二次アクスルの追加的な駆動の需要がホイールスリップの検出によって予測されるからである。これによって第２クラッチの閉動作プロセスがさらに迅速に開始され得る。
【００４５】
本発明は、有利な実施例及び添付の図を参照して、単に例示の目的で以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるクラッチの作動装置の第１の実施例の側面図であってハウジングが切り取られている図である。
【図２Ａ】本発明によるクラッチの作動装置の第２の実施例の縦断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの作動装置の傾斜リング機構の拡大断面図である。
【図２Ｃ】傾斜リング機構の代替例の拡大断面図である。
【図２Ｄ】傾斜リング機構の他の代替例の拡大断面図である。
【図３】本発明によるクラッチの作動装置の第３の実施例の縦断面図である。
【図４Ａ−４Ｆ】クラッチの様々な開状態及び閉状態における図３の作動装置の拡大図である。
【図５】第１の実施例に従った本発明によるパワートレインの全体図である。
【図６】図５のパワートレインの二次アクスルの二次的に接続されたドッグクラッチを有する軸作動装置の全体図である。
【図７】本発明によるパワートレインの第２の実施例の全体図である。
【図８】本発明によるパワートレインの第３の実施例の全体図である。
【図９】主アクスル、二次アクスル、主アクスルと二次アクスルを接続しているトルク伝達セクションのスピード、及び二次アクスルの停止状態から二次アクスルの係合中における２次アクスルへ伝達されるトルクの経過のグラフである。
【図１０】本発明によるパワートレインの第４の実施例の全体図である。
【図１１】本発明によるパワートレインの第５の実施例の全体図である。
【図１２】本発明によるパワートレインの第６の実施例の全体図である。
【図１３】本発明によるパワートレインの第７の実施例の全体図である。
【図１４Ａ】図１３のパワートレインに使用される同期化装置を有するドッグクラッチの断面図である。
【図１４Ｂ】図１３のパワートレインに使用される同期化装置を有するドッグクラッチの断面図である。
【図１４Ｃ】図１３のパワートレインに使用される同期化装置を有するドッグクラッチの断面図である。
【図１５】主アクスル、二次アクスル、主アクスルと二次アクスルを接続しているトルク伝達セクションのスピード、及び図１３に示されるトルク伝達セクションの無効状態から二次アクスルの係合中における２次アクスルへ伝達されるトルクの経過のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明によるクラッチの作動装置の第１の実施例が図１に示されている。当該装置は、図示されていない２つのクラッチパーツを含んでおり、当該クラッチパーツは、適合態様で係合してクラッチを閉状態するかまたは係合を解いてクラッチを開状態にする。例えば、当該クラッチはドッグクラッチであり得る。さらに、当該クラッチは、特に当該クラッチに一体化される同期化デバイスを含み得る。
【００４８】
当該クラッチパーツの作動は、周知の態様で、開位置Ａ（図１の右側）と閉位置Ｂ（図１の左側）との間を移動可能なセレクタスリーブ１１０によって本質的に行われる。移動部材１１４は、スリーブの形態またはリングの形態で形成され、作動シャフト１１６に移動可能に支持されている。作動シャフト１１６は、ハウジング１１８に回転可能に支持されている。作動シャフト１１６を回転させるために、図示されていない電気モータが設けられてウォーム１２０を駆動する。当該ウォーム１２０は、ウォームホイール１２２と係合状態にあり、ウォームホイール１２２は、作動シャフト１１６に取り付けられかつ作動シャフト１１６と回転固定接続されている。位置センサ１２４が設けられて、作動シャフト１１６の回転位置が判定される。
【００４９】
作動シャフト１１６を囲っている圧縮コイルばね１２６が、移動部材１１４の第１の端面１２８とハウジング１１８の間に設けられ、移動部材１１４が開位置Ａにある際に、圧縮されて復元力を発生するようになされる
移動傾斜１３２が、移動部材１１４の端面であって圧縮コイルばね１２６から離れた第２の端面１３０に形成される。作動傾斜１３２は、作動シャフト１１６の回転方向１３６においてゆっくり上るので緩勾配傾斜セクションとも称される長い第１の傾斜セクション１３４と、当該第１の傾斜セクションから急激に降下するので急勾配傾斜セクションとも称される短い第２の傾斜セクション１３８と、を含む。急勾配傾斜セクション１３８は、作動傾斜１３２の開始点と終了点を画定する。
【００５０】
移動部材１１４は、圧縮コイルばね１２６によって（図１の左側に向かって）作動ピン１４０に向けて押される。当該作動ピンは、作動シャフト１１６内に挿入されかつ少なくとも半径方向に突出しており、移動部材１１４と係合され得る。
【００５１】
回転方向１３６における作動シャフト１１６の回転は、作動ピン１４０が作動傾斜１３２に沿って緩勾配傾斜セクション１３４を滑り上がる作用を有し、当該作用によって、動作部材１１４が圧縮コイルばね１２６の復元力に対抗して開位置Ａの方向（図１の右方向）に移動させられる。作動ピン１４０が作動傾斜１３２の終端領域すなわち作動傾斜１３２の最高点に到達させられるとすぐに、移動部材１１４は、開位置Ａに位置してクラッチパーツが完全に解放される。
【００５２】
作動ピン１１４をこの位置に固定するために、緩勾配傾斜セクション１３４の終端領域内にラッチ凹部１４２が設けられ、ラッチ凹部１４２に作動ピン１４０が図１に示されているようにラッチ（latch）し得る。緩勾配傾斜セクション１３４の終端部への到達すなわち開位置Ａへの到達が位置センサ１２４によって検知される。
【００５３】
クラッチの迅速な閉動作が望まれる場合、作動シャフト１１６は、回転方向１３６にさらに僅かな角度だけ回転させられ、それによって動作ピン１４０が作動傾斜１３２の終端部を越えて移動させられる。応力を受けている圧縮コイルばね１２６による駆動によって、移動部材１１４が左に急激に移動して閉位置Ｂ至り、これによってクラッチパーツが非常に短時間に係合状態にされる。
【００５４】
「トゥースオントゥース」配置がクラッチパーツの係合において最初に発生する場合、圧縮コイルばね１２６は、クラッチパーツが適切に係合するまで移動部材１１４に復元力を与える。従って換言すれば、圧縮コイルばね１２６は、当該クラッチが完全な閉状態になるまでエネルギ貯蔵部となっている。
【００５５】
クラッチの開動作及び迅速な閉動作のために、上述したように、作動シャフト１１６は、常時一方向すなわち回転方向１３６にのみ回転させられるべきである。しかし、通常は電気モータの回転方向を反転して作動シャフトの回転方向を反転させて、作動ピン１４０に図１に示された終端位置から作動ランプ１３２を滑り下ることを可能とさせることもできる。これによって、移動部材１１４は、圧縮コイルばね１６２によって開位置から閉位置Ｂにゆっくり押し出され、クラッチがゆっくり閉じる。
【００５６】
閉位置Ｂにおいて、移動部材１１４は、作動傾斜１３２の開始領域内にある作動ピン１４０に支持される。代替的または追加的に、移動部材１４０の支持のために他のコンポーネントも設けられ得る。ショックを最小化するために、緩衝（damping）要素が、閉位置Ｂにある移動部材１１４の支持のために追加的に設けられ得る。
【００５７】
図２Ａには、本発明によるクラッチの作動装置の第２の実施例が示されており、当該装置は、直線に誘導するパーツの周囲に同軸に配されている。図２Ａにおいて、自動車の二次アクスル等のスプリットシャフト２０８が示されている。
【００５８】
作動装置は、セレクタスリーブ２１０を含み、当該スリーブは、スプリットシャフト２０８を囲み、スプリットシャフト２０８に対して開位置から閉位置に移動可能である。図２Ａの右側の端部領域において、セレクタスリーブ２１０は、半径方向外向きに折曲している。セレクタスリーブ２１０の半径方向外向きへの折曲端部セクション２１２は、リング状移動部材２１４のリング溝２１３内に適合態様で係合している。リング状移動部材２１４は、軸方向からみて少なくとも部分的にセレクタスリーブ２１０を囲んでいる。
【００５９】
圧縮コイルばね２２６は、移動部材２１４とハウジングセクション２１８との間に設けられ、当該コイルばねは、スプリットシャフト２０８を囲み、セレクタスリーブ２１０が開位置（図２Ａの右側）にあって復元力で移動部材２１３の第１の端面２２８に荷重を負荷している場合に応力を受ける。移動部材２１４は、ハウジングセクション２１８に対して回転不能である。
【００６０】
移動部材２１４の第１の端面２２８から離れている第２の端面２３０において、複数の作動傾斜２３２が形成され、作動傾斜２３２は、周辺方向に伸長し、回転方向２３６において緩い上り勾配の第１の傾斜セクション２３４と、当該第１の傾斜セクションに隣接して急激に降下する第２の傾斜セクション２３８と、を各々有する（図２Ｂ）。作動傾斜２３２の各々のより高い端部の領域において、緩い上り勾配の第１の傾斜セクション２３４に隆起したラッチ部２４４が形成される。
【００６１】
セレクタスリーブ２１０を開位置にもたらすために、移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６の復元力に対向して軸方向すなわち図２の右側方向に移動される必要がある。
【００６２】
このために、セレクタスリーブ２１０を囲むウォームホイール２４６が設けられる。ウォームホイール２４６は、その周囲表面において歯状の構造を有し、当該構造は、図２に示されていない電気モータによって駆動されるウォーム２４８と係合している。当該電気モータ、ウォーム２４８及びウォームホイール２４６は、軸方向から見て固定された配置で設けられる。セレクタスリーブ２１０は、ウォームホイール２４６内に当該ホイールに対して移動可能に支持されるので、移動部材２１０は、軸方向に移動させられ得る。
【００６３】
移動部材２４０に面したウォームホイール２４６の端面２５０において、複数の反作用傾斜２５２が形成され、複数の反作用傾斜２５２は、移動部材２１４の作動傾斜２３２の数と一致する（図２Ｂ）。ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２は、実質的に移動部材２１４の作動傾斜２３２と同様に形成されるが、配向が逆方向である。すなわち、反作用傾斜２５２の第１の傾斜セクション２５４は、回転方向２３６に対向して緩く上り、第２の傾斜セクション２５６は、回転方向２３６に対向して急激に降下する。
【００６４】
緩い上り勾配の第１の傾斜セクション２５４の各々は、当該セクションの高い端部の領域において、ラッチ凹部２５８を有し、ラッチ凹部２５８は、移動部材２１４の隆起したラッチ部２４４を受けることができる。
【００６５】
移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６によって、ウォームホイール２４６に対して図２Ａの左側方向に押圧される。この場合、図２Ｂに示されているように、移動部材の作動傾斜２３２は、ウォームホイール２１４の反作用傾斜２５２と互いに係合状態にある。
【００６６】
移動部材２１４を移動してセレクタスリーブ２１０をクラッチの開動作のために圧縮コイルばね２２６の復元力に対向して（図２Ａの右方向に）移動させるために、ウォームホイール２４６は、電気モータによってウォーム２４８を介して回転方向２３６に回転させられるので、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２は、移動部材２１４の作動傾斜２３２を滑り上がる。反作用傾斜２５２及び作動傾斜２３２の高い端部領域が向かい合って配された場合、移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６に対して最大に移動させられてクラッチが開く。
【００６７】
ウォームホイール２４６の相対回転位置の検出のために、位置センサが設けられ、当該センサが相対位置信号を電気モータへ伝送するので、当該電気モータは、停止されてクラッチを開状態に保持し得る。ウォームホイール２４６をこの位置にさらに固定するために、移動部材２１４の隆起したラッチ部２４４がウォームホイール２４６のラッチ凹部２５８内に係合する。
【００６８】
クラッチの迅速な閉動作が望まれる場合、ウォームホイール２４６が回転方向２３６に僅かな角度だけさらに回転させられ、隆起したラッチ部２４４がラッチ凹部２５８から解放され、移動部材２１４が圧縮コイルばねによってウォームホイール２４６に対して急激に、図２の左側方向に移動させられて、作動傾斜２３２の急勾配傾斜セクション２３８が、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２の急勾配傾斜セクション２５６に沿ってスライドするべきである。
【００６９】
上述の第１の実施例と同様に、この第２の実施例でもクラッチのゆっくりとした閉動作が可能である。当該動作は、ウォームホイール２４６の回転方向が反転され、ウォームホイール２４６が、移動部材２１４が圧縮コイルばね２２６に対して最大に移動させられた位置から回転方向２３６に対向して回転させられ、反作用傾斜２５２の緩勾配傾斜セクション２５４が作動傾斜２３２の緩勾配傾斜セクション２３８を滑り下りることによって可能である。
【００７０】
クラッチが閉じているとき、すなわち移動部材２１４及びセレクタスリーブ２１０が図２Ａの左側に最大限に移動されている場合、ウォームホイール２４６は、移動部材２１４に対する当接部を形成する。追加的または代替的に、別個の当接部またはダンパが設けられて、クラッチの閉動作における移動部材２１４のウォームホイール２４６への衝突が回避または緩衝され得る。
【００７１】
図２Ｃにおいて、図２Ａの作動装置の傾斜リング機構の代替実施例が示されている。当該実施例は、移動部材２１４が傾斜を持たずに複数の細長い作動突起２６０を有している点において、図２Ｂに示されている傾斜リング機構とは異なっている。作動突起２６０は、ウォームホイール２４６の方向に伸長し、突起２６０の自由端がウォームホイール２４６に接している。作動突起２６０は、周辺方向に均等に分散して設けられており、２つの隣り合う作動突起２６０の間の空間は、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２の周辺方向から見た長さと適合している。
【００７２】
図２Ｃのウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２は、その第２の傾斜セクションが各々段階的に形成されている点において図２Ｂのウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２とさらに異なる。さらに正確には、第２の傾斜セクション２５６は、各々が異なった勾配を有する３つの領域２６２、２６４、２６６から構成される。すなわち、回転方向２３６に向かって、ラッチ凹部２５８から始まり、急勾配の第１領域２６２、緩勾配の第２領域２６４及び急勾配の第３領域２６６の３つの領域から構成される。
【００７３】
クラッチの開状態において、移動部材２１４の作動突起２６０は、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２のラッチ凹部２５８内に嵌め込まれる。
【００７４】
ウォームホイール２４６がクラッチの閉動作のために回転方向２３６に回転させられた場合、移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６によって中間位置内に向かって移動させられ、作動突起２６０の各々は、反作用傾斜２５２に付随する急勾配の第１領域２６２へ下げられ、緩勾配の第２領域２６４に衝突する。ウォームホイール２４６のさらなる回転において、当該移動ギアは、作動突起２６０が緩勾配の領域２６４を離れて急勾配の第３領域２６６を下るまで当該移動ギアの中間位置に留まるので、クラッチが急激に完全に閉じる。
【００７５】
図２Ｃに示されている傾斜リングメカニズムの変形例は、図１３及び図１４に関連して以下で特に詳しく説明されるような一体化された同期化装置を有するドッグクラッチの係合に特に適している。
【００７６】
このようなクラッチを使用した場合、クラッチのクラッチリング７０の移動のために移動部材２１４に接続される移動フォークが設けられ、移動部材２１４の中間位置が、クラッチリング７０の同期化位置に対応する（図１４Ｂ）。当該同期化位置において、第１のクラッチパーツ６２と第２のクラッチパーツ６４との速度の同期化が行われる。
【００７７】
この場合、ウォームホイール２４６の反作用傾斜の緩勾配の第２領域２６４の長さは、クラッチパーツ６２と６４との速度近似または速度同期化を達成して乗員等に感知されずにクラッチギア閉じるのに十分な期間に亘って、作動突起２６０がウォームホイール２４６の一定の回転速度において中間位置に維持されるように有利に選択される。
【００７８】
図２Ｄにおいて、図２Ａの作動装置の傾斜リングメカニズムの他の代替例が示されている。当該代替例は、第１の傾斜セクション２５４が直線に上っているように形成されず、非線形勾配を有する点で、図２Ｃに示された傾斜リングメカニズムと異なっているだけである。さらに詳しくいえば、第１の傾斜セクション２５４が、その終端領域（図２Ｄの右側）よりも開始領域（図２Ｄの左側）で急勾配に構成されている。従って、勾配は、反作用傾斜２５２の最高点に向かって減少する。
【００７９】
図３及び図４において、本発明によるクラッチ装置の作動装置の第３の実施例が示されている。当該動作装置は、移動部材３１４を含み、移動部材３１４は、移動フォーク３１２を介して図示されていないセレクタスリーブに結合されている。当該セレクタスリーブは、ハウジング３１８内に設けられ、シャフトセクション３１３に移動可能に支持されている。シャフトセクション３１３は、ハウジング３１８の第１の壁セクション３１９によって保持されかつハウジング３１８の内側に向かって突出する。
【００８０】
圧縮コイルばね３２６は、移動部材３１４と第１の壁セクションに対向して配されている第２の壁セクション３２７との間に設けられているので、移動部材３１４、移動フォーク３１２及びそれらに接続されているセレクタスリーブは、図３において右側へ第１の壁セクション３１９に向かって、クラッチが閉状態になる閉位置Ｂへ駆動させられる。
【００８１】
移動フォーク３１２をその開位置Ａへ、すなわち図３において右へ移動させて圧縮コイルばね３２６の復元力に対向してクラッチを開くために、返送機構が設けられる。当該返送機構は、電気モータ３６０と、電気モータ３６０によって駆動させられかつシャフトセクション３１３と同軸にハウジング３１８の内側へ伸長しているスピンドル３６２と、スピンドル３６２に設けられたスピンドルナット３６４と、を含む。
【００８２】
ガイドバー３６６は、移動部材３１４内に固定的に収容され、移動部材３１４からスピンドルナット３６４に向かって伸長し、シャフトセクション３１３及びスピンドル３６２の中心軸に対して平行にオフセットしている。ガイド開口部３６８は、スピンドルナット３６４内に形成され、ガイドバー３６６がガイド開口部３６８を通り抜けて伸長する。ガイド開口部３６８は、周辺方向に伸長する長穴であり、スピンドルナット３６４に、当該ナットの中心軸周りにガイドバー３６６に対して僅かな角度の回転を許容する。スピンドルナット３６４の回転は、ガイド開口部３６８の端部において、ガイドバー３６６の当接部によって制限されるので、ガイドバー３６６及びガイド開口部３６８は、スピンドルナット３６４の回転制限デバイスを形成する。
【００８３】
移動部材３１４を、図３の閉位置Ｂから開位置Ａへ返送するために、スピンドル３６２は、電気モータ３６０によって第１の回転方向に駆動させられるので、スピンドルナット３６４は、回転制限デバイスの影響下で、移動部材３１４に向かってすなわち図３の右側へ向かって移動する。
【００８４】
スピンドルナット３６４が、移動部材３１４に当接すると、換言すれば適切な当接部によって移動部材３１４に向かってのさらなる移動を妨げられるとすぐに、電気モータ３６０における電力消費の増加が検出される。これは、スピンドルナット３６４が第１の終端位置にあることの表れである。
【００８５】
第１の終端位置において、移動部材３１４に向いたスピンドルナット３６４のドライバフィンガ３７０が、移動部材３１４に対応して形成されたドライバ開口部３７２内部に突出する（図４Ｄ）。
【００８６】
第１の終端位置の検出において、電気モータ３６０の回転方向が第２の回転方向に反転させられ、それによってスピンドルナット３６４は、スピンドルスレッド内のいくらかの摩擦の故に、その中心軸に対して回転制限デバイスが許容する僅かな角度だけ回転させられる。スピンドルナット３６４の回転は、スピンドルナット３６４のドライバフィンガを、移動部材３１４のドライバ突出部３７４の裏側に係合させる作用を有する（図４Ｅ及び図４Ｆ）。
【００８７】
回転制限デバイスによって、スピンドルナット３６４のさらなる回転が妨げられるので、第２の回転方向におけるスピンドル３６２の駆動は、スピンドルナット３６４が、軸方向にハウジング３１８の第２の壁セクション３２７に向かって、すなわち図３の左側に向かって移動する結果をもたらし、スピンドルナット３６４は、ドライバフィンガ３７０及びドライバドライバ突起３７４を介して移動部材３１４を伴って圧縮コイルばね３２６の復元力に対向して引かれるので、移動フォーク３１２が開位置Ａにもたらされてクラッチが開く。
【００８８】
移動フォーク３１２の開位置Ａにおいて、スピンドルナット３６４は、スピンドルナット３６４の第２の終端位置を画定する適切な当接部に当接し、このことは、電気モータ３６０の消費電流の増加によって検出され得る（図４Ａ）。
【００８９】
クラッチが再度閉じるべき場合、スピンドルナット３６４のドライバフィンガ３７０及び移動部材３１４のドライバ突出部３７４の係合が解かれることのみが必要であり、それによって、移動部材３１４が圧縮コイルばね３２６の復元力によって閉位置Ｂに向かって押されることが可能となる。
【００９０】
ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４の係合の解放は、電気モータ３６０の回転方向の第１の回転方向への再度の反転によって生起される。ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４は、圧縮された圧縮コイルばね３２６の復元力によって互いに向かって押圧されることが、ここで考慮にされるべきである。
【００９１】
ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４が、摩擦力の故に係合し続けている場合、スピンドルナット３６４は、スピンドル３６２の回転速度に従って、移動部材３１４とともに閉位置Ｂへ移動する。このことは、クラッチのゆっくりとした閉動作をもたらす。
【００９２】
このことを防止するために、トリガ機構が設けられる。当該トリガ機構は、スピンドルナット３６４が、その第１の終端位置の方向に、すなわち図３及び図４の右側の方向に移動可能になる前に、ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４が係合を解除することを保証する。
【００９３】
当該トリガ機構は、スピンドルナット３６４の周辺表面３７６から半径方向に突出しているトリガピン３７８及びハウジング３１８の第２の壁セクション３２７に設けられているトリガアーム３８０を含む。スピンドルナット３６４に面しているトリガアーム３８０の端部領域において、凹部３８２が形成され、スピンドルナット３６４が第２の終端位置にあるときに、凹部３８２にトリガピン３７８が係合する。
【００９４】
凹部３８２が形成され、スピンドル３６２の第１の回転方向における駆動において、スピンドルナット３６４の回転が許容されるが、同時に、ドライバフィンガ３７０がドライバ突出部３７４から解放されるまで、スピンドルナット３６４の右方向への実質的な軸移動が防止される。この場合、一方ではドライバフィンガ３７０とドライバ突出部３７４とが、他方ではトリガピン３７８とトリガアーム３８０が、本質的に同時に係合を解く。
【００９５】
上述したように、スピンドルナット３６４のさらなる回転は、回転制限デバイスによって防止されるので（図４Ｃ）、スピンドルナット３６４は、スピンドル３６２の第１の回転方向のさらなる駆動において再度右に移動されて（図４Ｄ）、移動部材３１４が閉位置Ｂから開位置Ａに返送されてクラッチが開く。
【００９６】
トリガ機構は、クラッチの開動作に亘って、すなわちスピンドルナット３６４が第１の終端位置から第２の終端位置まで移動する間、円滑に移動させられるように形成される。このために、トリガピン３７８及び／またはトリガアーム３８０は、それに応じて面取りされる。
【００９７】
図３及び図４に示された実施例において、クラッチの迅速な閉動作は、スピンドルナット３６４が第２の終端位置にあるときにのみ可能である。
【００９８】
しかし、通常は、スピンドルナット３６４の異なった位置、特にスピンドルナット３６４の全ての移動経路すなわち全てのストロークに亘る位置からのクラッチの迅速な閉動作の実施も考えられる。最終的には、このことは、フリーホイール、戻り止めまたは歯止め機構等の方向に依存して作動するトリガ機構の適切な構成を必要とする。
【００９９】
上述のことから分かるように、第３の実施例に従ったクラッチの閉動作のトリガは、第１及び第２の実施例と対照的に、電気モータの回転方向の反転によって行われる。さらに、第３の実施例において、スピンドルナット３６４の終端位置の判定のためには位置センサは必要とされない。当該実施例において、スピンドルナット３６４の終端位置の検出は、電気モータ３６０の電力消費によってのみ行われる。
【０１００】
上述したクラッチの実施例は、自動車の二次的駆動アクスルの迅速な係合に特に適しており、以下でさらに詳細に説明される。
【０１０１】
図５において、自動車のパワートレインが示されている。当該パワートレインの前部領域に駆動ユニット１２が配されており、この例において、燃焼機関は自動車の前後軸に対して横向きに配されている。駆動ユニット１２は、変速ギアボックス１４を介して、フロントアクスル差動装置２２を含む自動車のフロントアクスル１６に常時接続されているので、フロントアクスル１６に取り付けられたフロントホイール１８は、走行中に駆動ユニット１２によって常時駆動されている。従って、フロントアクスル１６は、主アクスル２０とも称される。
【０１０２】
後部領域において、当該自動車は、リアアクスル差動装置２６及びリアホイール２８を有するリアアクスル２４を有する。リアアクスル２４は、二次的な駆動アクスルであり、駆動ユニット１２によって需要に応じて駆動され得るので、二次アクスル３０とも称される。
【０１０３】
このために、可制御トルク分配デバイス（パワーリフトオフユニット（power lift-off unit））３２が、主アクスル２０に設けられ、駆動ユニット１２によって提供される駆動トルクの調整可能な部分が当該分配デバイスによって二次アクスル３０へ分配され得る。トルク分配デバイス３２は、制御ユニット３４によって制御されるマルチディスククラッチ３３を含む。
【０１０４】
マルチディスククラッチ３３の出力は、トルク伝達セクション３６、例えばカルダンシャフトの一端に接続される。他端において、トルク伝達セクション３６は、クラウンホイール４０と係合しているベベルギア３８に接続されており、クラウンホイール４０は、リアアクスル差動装置２６の差動ケージ（differential cage）４２に接続されている（図６）。
【０１０５】
走行中、マルチディスククラッチ３３が開状態の場合、すなわち純粋なフロントホイール駆動の際に、トルク伝達セクション３６、及びリアアクスル差動装置２６の差動ケージ４２が不必要に回転すること及び不必要にエネルギを消費することを防止するために、トルク伝達セクション３６及び差動ケージを無効化するべくデバイスが設けられる。
【０１０６】
図５及び図６に示された実施例において、リアアクスル差動装置２６の近傍にあるリアアクスル２４のスプリットアクスル（split axle）に配されるドッグクラッチ４６によって無効化デバイスが形成される。ドッグクラッチ４６は、図１から図４に関して説明されたようなタイプのクラッチである。
【０１０７】
ドッグクラッチ４６も制御ユニット３４によって制御可能である。代替的に、ドッグクラッチ４６は、マルチディスククラッチ３３を制御する制御ユニット３４から分離されかつＣＡＮバス等で制御ユニット３４と接続されている別の制御ユニットによって制御されても良い。
【０１０８】
図７において、無効化デバイスの代替実施例が示されており、当該無効化デバイスは、制御ユニット３４によって制御可能でありかつリアホイール２８のハブ内に配されている２つのドッグクラッチを含む。
【０１０９】
図８において、本発明によるパワートレインの第３の実施例が示されている。当該パワートレインは、自動車の前部領域内に配された燃焼機関等の駆動ユニット１２を含む。上述の実施例とは異なり、第３の実施例の駆動ユニット１２は、自動車の前後軸に対して横方向に配向されておらず、当該前後軸と平行に配向されている。
【０１１０】
駆動ユニット１２は、変速ギアボックス１４を介してトランスファーケース５０の入力シャフト４８に接続されている。入力シャフト４８に剛結合されたトランスファーケース５０の主出力シャフト５２は、リアアクスル差動装置２６を介して自動車のリアアクスル２４に常時接続されている。従って、上述された実施例と異なり、第３の実施例においては、リアアクスル２４に取り付けられたリアホイール２８が常時駆動されるので、この場合はリアアクスル２４が主アクスル２０と称される。
【０１１１】
トランスファーケース５０は、周知態様のマルチディスククラッチ５４を含み、マルチディスククラッチ５４の入力は、トランスファーケース５０の入力シャフト４８に回転固定に接続されており、マルチディスククラッチ５４の出力は、チェーンドライブ５６または互いに噛合しているギアを介してフロントアクスル１６のフロントアクスル差動装置２２に通じているトルク伝達セクション３６の一端に接続されている。トルク伝達セクション３６の他端においては、図６において示されているのと同様の態様で、クラウンホイールと係合されているベベルギアが設けられ、当該クラウンホイールは、フロントアクスル差動装置２２の差動ケージに固定的に接続されている。
【０１１２】
トランスファーケース５０のマルチディスククラッチ５４は、制御ユニット３４に接続されている。需要に応じて、駆動ユニット１２によって提供される駆動トルクの一部が、マルチディスククラッチ５４の対応する制御によって、トルク伝達セクション３６及びフロントアクスル１６を介してフロントホイール１８に伝達され得る。従って。この場合、フロントアクスル１６は、二次アクスル３０に相当する。
【０１１３】
走行中に、マルチディスククラッチ５４が開状態の場合、すなわち純粋なリアホイール駆動の際に、トルク伝達セクション３６、及びトランスファーケースのチェーンドライブ５６またはギアドライブが不必要に駆動及び動作することを防止するために、図８に示された第３の実施例においても、トルク伝達セクション３６の無効化デバイスが提供される。
【０１１４】
図８に示された無効化デバイスは、図５に示された無効化デバイスと同様の態様で形成され、ドッグクラッチを含み、当該ドッグクラッチは、制御ユニット３４によって制御されるかまたは制御ユニット３４から分離されて制御ユニット３４にＣＡＮバス等で接続された制御ユニットによって制御され、フロントアクスル差動装置の領域内のフロントアクスル１６のスプリットアクスル内に配される。
【０１１５】
図８内に示された第３の実施例においては、代替の無効化デバイスも考えられ得、当該代替の無効化デバイスは、フロントホイール１８のハブ内に収容されかつ制御ユニット３４によってかまたは別個の制御ユニットによって制御可能なドッグクラッチによって、図７に示された実施例と同様の態様で形成され得る。
【０１１６】
上述の３つのパワートレインの動作は、主アクスル２０の常時駆動に加えて、需要に応じて、すなわち主アクスル２０のホイールにおけるホールスリップ等の所与の走行状態の下で、駆動ユニット１２の駆動トルクが、制御ユニット３４の制御に基づいて自動的に二次アクスル３０に伝達されて二次アクスル３０のホイールに伝達される方式で行われる。この場合、駆動トルクの二次アクスル３０に伝達される部分は、トルク分配デバイス３２内に含まれるマルチディスククラッチ３３かまたはトランスファーケース５０のマルチディスククラッチ５４の対応する係合を介して可変に設定されることが可能であるので、走行状態に対応させることが可能である。二次アクスル３０の需要に応じた自動的な係合の故に、本明細書において、この駆動方式を自動四輪駆動方式と称する。
【０１１７】
当該自動四輪駆動方式に加えて、自動車は、主アクスル２０のみを駆動させる常時二輪駆動方式及び／または主アクスル２０及び二次アクスル３０の両方を常時駆動させる常時四輪駆動方式を追加的に有し得、当該常時四輪作動方式において、主アクスル２０及び二次アクスル３０への固定的に設定された駆動トルクの伝達が考えられ得るかまたは走行状態に対して可変に調節可能な態様で適合させられる伝達が考えられ得る。
【０１１８】
自動四輪駆動方式において、駆動トルクが需要に応じて二次アクスル３０に可能な限り迅速に伝達されることが可能であるための条件は、ドッグクラッチ４６が可能な限り迅速に閉じられることである。特に、トルク伝達セクション３６が無効化された状態からの場合、トルク伝達セクション３６の動作と二次アクスル３０の動作との同期化が要求される。
【０１１９】
この場合、同期化の継続期間は、二次アクスル３０の速度とトルク伝達セクション３６の速度の相違、すなわちトルク伝達セクション３６が完全に無効化されている場合は、最終的に自動車の速度に依存する。
【０１２０】
第２アクスル３０の係合を可能限り迅速に達成するために、本発明よって、主アクスル２０のホイールに対するホイールスリップの監視が行われる。このために、制御ユニット３４は、対応するホイールスリップ検出器に接続される。例えば、ホイールスリップ検出器は、主アクスル２０のホイールの速度及び二次アクスル３０のホイールの速度を監視する回転速度センサ（図示せず）であり得る。
【０１２１】
主アクスル２０のホイールの平均速度（図９の線Ａ）が、二次アクスルのホイールの平均速度（図９の線Ｂ）を所与量（操舵角に任意に依存する）だけ越えるとすぐに、制御ユニット３４は、主アクスル２０でホイールスリップが起きており、四輪駆動の必要性があると仮定する。
【０１２２】
従って、制御ユニット３４は、時間ｔ＝０において二次アクスル３０の係合を開始させ、その場合、制御ユニット３４は、トルク伝達セクション３６と二次アクスル３０との同期化を命令する。
【０１２３】
当該同期化は、係合のために制御された態様で係合されるトランスファーケース５０のマルチディスククラッチ５４を使用してかまたはトルク分配デバイス３２のマルチディスククラッチ３３を使用して行われる。マルチディスククラッチ５４は、実際にトルク伝達セクション３６を始動させる前に、リリースクリアランスを通過するために約７０ミリ秒から８０ミリ秒必要である。
【０１２４】
トルク伝達セクション３６の加速は、固定的に設定された速度勾配に従ってかまたは走行状態に適合した速度勾配に従って行われ得、例えば、参照テーブル（look-up table）から取得され得る速度勾配に従って行われる。
【０１２５】
図５、７及び８が示しているように、制御ユニット３４は、トルク伝達セクション３６の速度を監視するために回転速度センサ５８に接続されている。回転速度センサ５８は、制御ユニット３４がトルク伝達セクション３６の実際の加速度を測定して、当該加速度を所望の加速度すなわち所望の速度勾配と比較することを可能とする。代替的に、回転速度センサ５８の信号は、速度調整のための実測値として使用され得る。換言すれば、マルチディスククラッチ５４は、速度制御装置によって、当該速度の実測値が所望の値に近づくように動作させられる。
【０１２６】
制御ユニット５４は、学習ルーチンを有していてもよく、当該学習ルーチンは、最初に設定された同期化トルクを状況に合わせて変化させて、耐用年数に亘って、当該マルチディスククラッチの精度を損ない得る許容範囲効果及び温度効果並びに許容範囲変化及び温度変化を補償する。
【０１２７】
さらに、当該学習ルーチンは、ドッグクラッチ４６が非係合のときに、システムをキャリブレーション及び／またはチェックすべく使用され得る。低いトルク範囲及び低いトルク範囲におけるマルチディスククラッチの精度に対して、特に、検証及び／もしくはチェック並びに／または他の診断が行われ得る。例えば、トルク伝達セクション３６の加速度が期待よりも速いかまたは遅い場合、マルチディスククラッチの係合状態に亘って伝達されるトルクが保存されている参照テーブルが状況に応じて変化させられ得る。
【０１２８】
約２３０ミリ秒後、トルク伝達セクション３６の動きは、二次アクスル３０の動きと同期化される。換言すれば、トルク伝達セクション３６の速度が二次アクスル３０の速度とほぼ一致するので、ドッグクラッチ４６が係合可能である。制御ユニット３４に接続されている回転速度センサ（図示せず）が設けられて、二次アクスルの速度が判定される。
【０１２９】
通常は、ドッグクラッチ４６の閉動作は、トルク伝達セクション３６の速度と二次アクスル３０の速度との正確な一致を必要とせず、図９内の×印によって記された時間に相当する速度相違範囲内で係合可能である。
【０１３０】
ドッグクラッチ４６の係合が一定の遅延をもって行われることを考慮すると、ドッグクラッチ４６の閉動作は、トルク伝達セクション３６の速度が二次アクスル３０の速度に達する前の時間において前もって命令されることが可能である。ドッグクラッチ４６の正確な起動時間は、トルク伝達セクション３６の加速、すなわち設定された所望の速度勾配または回転速度センサ５８を使用したトルク伝達セクション３６の監視によって測定された速度の正確な速度勾配から容易に判定され得る。
【０１３１】
さらに、同期化ブロッキング装置（blocking synchronization apparatus）が設けられ得、当該同期化ブロッキング装置が、二次アクスルの速度とトルク伝達セクション３６の速度との間の相違が大きすぎる間はドッグクラッチ４６の閉動作を防止する。速度相違が許容範囲内に達するとすぐに、当該同期化ブロッキング装置は、ドッグクラッチ４６の自動的な係合を許容する。
【０１３２】
ドッグクラッチ４６の閉動作、特にドッグクラッチ４６に付随するセレクタスリーブの動作を容易にするために、ドッグクラッチ４６の係合中にマルチディスククラッチ５４によって提供されるトルク（図９の曲線Ｄ）が、ドッグクラッチ４６が閉じた後に、最終的に二次アクスル３０に伝達されるべき値に一時的に減少及び増加させられる。
【０１３３】
トルク伝達セクション３６の同期化のためにマルチディスククラッチ５４を使用することによって、トルク伝達セクション３６と二次アクスル３０との同期化を非常に短時間に行うことが可能である。
【０１３４】
その結果、上述の方策は、トルク伝達セクション３６の無効化状態からの二次アクスルの係合を短時間、例えば２００ミリ秒から３００ミリ秒内で行うことを可能とする。
【０１３５】
トルク伝達セクション３６の加速のためのトルクが駆動ユニット１２から分配されることで主アクスル２０から分配される故に、トルク伝達セクション３６の同期化は、トラクションコントロールに加えて、主アクスル２０におけるホイールスリップの減少にさらに貢献し、それによって、主アクスル２０におけるホイールスリップが低い値に維持され得る。
【０１３６】
二次アクスル３０の係合が行われた後、パワートレインは、制御ユニット３４によって四輪駆動方式で動作させられ、一定の時間間隔で、四輪駆動方式がまだ必要であるかのチェックが行われる。もはや必要で無い場合、二輪駆動へ戻すスイッチングが行われ、ドッグクラッチ４６とマルチディスククラッチ３３または５４とが、再度互いに解放される。
【０１３７】
図１０から図１３において、本発明によるパワートレインのさらなる実施例が示され、当該実施例において、トルク伝達セクション３６は、各々の場合に上述した態様で無効化または係合させられ得る。
【０１３８】
図１０は、図５に示された実施例と異なる第４の実施例を示しており、ドッグクラッチ４６が主アクスル２０に、実際にはフロントアクスル差動装置２２とトルク分配デバイス３２との間に配されており、マルチディスククラッチ３３が二次アクスル３０すなわちリアアクスル２４に配されている点で異なっている。さらに正確には、当該マルチディスククラッチは、トルク伝達セクション３６のベベルギア３８と係合しているクラウンホイール４０とリアアクスル差動装置２６の差動ケージ４２との間に接続されている。この実施例において、ドッグクラッチ４６の係合は、トルク伝達セクション３６の動作と主アクスル２０の動作との同期化を必要とし、当該同期化は、例えば、二次アクスル３０におけるマルチディスククラッチ３３の少なくとも部分的な閉動作によって達成させられ得る。
【０１３９】
図１１は、第５の実施例を示しており、当該第５の実施例は、リアアクスル２４すなわち二次アクスル３０に設けられたマルチディスククラッチ３３が、リア軸差動装置２６のサイドギア６０とリアアクスル２４のスプリットアクスル４４との間に接続されている点のみが図１０に示された第４の実施例と異なっている。
【０１４０】
図１２は、第６の実施例を示しており、当該第６の実施例は、リアアクスル差動装置２６は設けられていないが、クラウンホイール４０とリアアクスル２４の一方のスプリットアクスル４４との間に接続されているマルチディスククラッチ３３に加えて、追加のマルチディスククラッチ３３′がクラウンホイール４０と他方のスプリットアクスル４４′との間に接続されている。従って、リアアクスル差動装置２６は、この実施例において、２つのマルチディスククラッチ３３、３３′の組み合わせによって置き換えられ、マルチディスククラッチ３３、３３′の各々は、制御ユニット３４によって別々に制御可能である。
【０１４１】
さらに、第７の実施例が図１３に示されており、当該第７の実施例は、ドッグクラッチ４６が一体化された同期化デバイスとともに設けられている点で図１１に示された第５の実施例と異なるのみである。従ってこの場合、トルク伝達セクション３６の動きと主アクスル２０の動きとの同期化は、マルチディスククラッチ３３の代わりにまたはそれに加えて、ドッグクラッチ４６の同期化デバイスによっても行われ得る。
【０１４２】
第７の実施例によるパワートレインのトルク分配デバイス３２内に一体化されたドッグクラッチの詳細は、図１４に示されている。ドッグクラッチ４６は、第１のクラッチパーツ６２を含み、第１のクラッチパーツ６２は、フロントアクスル差動装置２２の差動ケージに回転固定に接続され、図示されているフロントアクスル１６のスプリットアクスルに対して回転自在に支持（journal）されている。同様に図示されているフロントアクスル１６のスプリットアクスルに対して回転自在に支持されているドッグクラッチ４６の第２のクラッチパーツ６４は、トルク伝達セクション３６のベベルギア６８と係合しているクラウンホイール６６に回転固定に接続されている。
【０１４３】
ドッグクラッチ４６の係合は、第２のクラッチパーツ６４に回転固定に支持されかつ軸方向に移動可能に支持されているクラッチリング７０によって行われる。クラッチリング７０は、クラッチリング７０が第２のクラッチパーツ６４のみに係合する第１の位置（図１４Ａ）とクラッチリング７０が第２のクラッチパーツ６４及び第１のクラッチパーツ６２の両方と係合して第１のクラッチパーツ６２から第２のクラッチパーツ６４にトルクを伝達する第２の位置（図１４Ｃ）との間を軸方向に移動可能である。
【０１４４】
クラッチリング７０の軸方向移動のために、制御ユニット３４によって制御されるモータによって移動可能であるシフトフォーク７２が設けられる。
【０１４５】
トルク伝達セクション３６が無効化されると、第２のクラッチパーツ６４及びそれに従ってクラッチリング７０も固定される。
【０１４６】
クラッチリング７０が、第１のクラッチパーツ６２と係合され得るので、一定の速度同一性が、クラッチリング７０すなわち第２のクラッチパーツ６４と第１のクラッチパーツ６２との間に必要とされる。クラッチリング７０が第１のクラッチパーツ６２の方向に移動させられるとすぐに動作状態になる同期化装置は、クラッチリング７０の速度と第１のクラッチパーツ６２の速度との同期化のためにクラッチ４６内に一体化される。
【０１４７】
当該同期化装置は、複数の同期化フープ（hoop）７４を含み、同期化フープ７４は、アクスル１６及び２０の周囲に各々配され、第１のクラッチパーツ６２及びクラッチリング７０のセクションを覆うように各々突出している。同期化フープ７４は、クラッチリング７０に回転固定に接続され、結果として第２のクラッチパーツ６４と同一の速度で回転する。
【０１４８】
同期化フープ７４の各々は、第１のクラッチパーツ６２に面している端部領域の内側に摩擦表面７６を有する。対応して、摩擦表面７８が、第１のクラッチパーツ６２の同期化フープ７４に突出しているセクションの外側に形成される。
【０１４９】
クラッチリング７０は、その外側にガイド８０を有し、ばねリング８２がガイド８０内に支持されかつ軸方向の移動に対して固定されている。ばねリング８２は、同期化フープ７４に対して内方から押圧している。換言すれば、ばねリング８２は、半径方向外方への同期化フープ７４に対する力を及ぼしている。
【０１５０】
クラッチリング７０上に突出している同期化フープ７４の各々のセクション８４は、傾斜する態様で形成されて、クラッチリング７０が第１のクラッチパーツ６２に移動させられてクラッチ４６が係合させられるときに、ばねリング８２がその復元力に対向して半径方向内方に圧縮される。
【０１５１】
ばねリング８２によって同期化フープ７４に与えられる力は、同期化フープ７４の摩擦表面７６を第１のクラッチパーツの摩擦表面７８に対して押圧するという作用を有する。この場合、摩擦表面７６、７８が互いに対して押圧する力は、ばねリング８２が圧縮される力よりも大きい。
【０１５２】
クラッチ４６の非係合状態において（図１４Ａ）、ばねリング８２によって同期化フープ７４に与えられる力は、摩擦表面がちょうど接触しないほどに小さく、摩擦表面７６、７８は、クラッチリング７０が第１のクラッチパーツと係合状態になる僅かに前に（図１４Ｂ）、所望の加速度で第２のクラッチパーツ６４を第１のクラッチパーツ６２の速度まで加速するのに十分な力で互いに押し付けられる。
【０１５３】
図１４からわかるように、クラッチ４６の同期化装置は、ブロッキング要素無しに形成されている。このことは、第１のクラッチパーツ６２と第２のクラッチパーツ６４との間で速度同一性が達成させられていない場合でも、すなわちクラッチパーツ６２、６４の間に特定の速度相違が存在し続けている場合でも、クラッチ４６が係合されることを許容する。
【０１５４】
ここで、図９のパワートレインの二次アクスル３０の係合が、図１５を参照してトルク伝達セクション３６の無効化状態から説明される。
【０１５５】
主アクスル２０のホイールの平均速度（図１５の直線Ａ）が二次アクスル３０のホイールの平均速度（図１５の直線Ｂ）を所定量（操舵角に任意に依存する）だけ上回るとすぐに、制御ユニット３４は、主アクスル２０においてホイールスリップが存在し四輪駆動の需要があると推測する。
【０１５６】
従って、制御ユニット３４は、時間ｔ＝０において二次アクスル３０の係合を開始させる。ここで、制御ユニット３４は、最初に、トルク伝達セクション３６を二次アクスル３０に同期化させることを命令する。
【０１５７】
同期化は、トルク分配デバイス３２のドッグクラッチを使用して行われ、ここで、クラッチリング７０が第１のクラッチパーツ６２の方向に移動させられて摩擦表面７６、７８が互いに制御された態様で押圧される。約３０ｍｓ後、設定された同期化トルクが第１のクラッチパーツ６２から同期化フープ７４を介して第２のクラッチパーツ６４に伝達され（図１５の曲線Ｅ）それによって、トルク伝達セクション３６の速度が増大させられる（図１５の曲線Ｃ）。当該設定された同期化トルクは、本実施例において１００Ｎｍであり、トルク伝達セクション３６の速度が主アクスル２０の速度に少なくともほぼ達するまでの間維持される。
【０１５８】
主アクスル２０とトルク伝達セクション３６との間の速度相違が、本質的に自動車の乗員には感知できないドッグクラッチ４６の閉動作を許容する所与の限界値以下まで下がるとすぐに、クラッチリング７０のさらなる移動によって第２のクラッチパーツ６４が第１のクラッチパーツ６２と係合させられる、すなわちドッグクラッチ４６が完全に係合させられる。本発明において、これは、ホイールスリップの検出後約２１０ｍｓで行われる。
【０１５９】
トルク伝達セクション３６（図１の曲線Ｃ）が主アクスル２０の速度（図１５の曲線Ａ）に達する（図１５によれば約２１０ｍｓ）前であっても、本実施例においては約１９０ｍｓにおいてマルチディスククラッチ３３の係合が開始される。二次アクスル３０の速度（図１５の曲線Ｂ）がトルク伝達セクション３６の速度よりも大きい限り、マルチディスククラッチ３３の係合がトルク伝達セクション３６に制動をかけることは全くない、すなわち、マルチディスククラッチ３３の迅速な係合のために、リリースクリアランスが既に通過されてマルチディスククラッチ３３のディスクが互いに最小限の接触をさせられている（「キスポイント（kiss point）」と称される）。
【０１６０】
トルク伝達セクション３６が、二次アクスル３０の速度に達している場合、マルチディスククラッチ３３は、トルク伝達セクション３６のさらなる加速または同期化をキスポイントの制御によって明らかに無効化可能である。このことは、二次アクスル３０の迅速な係合を全体として実現するために容認される。上述されたドッグクラッチ４６の同期化装置がブロッキングデバイス無しに形成されるので、ドッグクラッチ４６は、速度の相違にかかわらず接続すなわち閉じられることが可能である。
【０１６１】
結果として、二次アクスル３０の迅速な係合は、この態様で、主アクスル２０のホイールスリップの検出から２５０ｍｓで達成され、二次アクスル３０へ伝達される駆動トルクは、この時間の間に図１５の曲線Ｆに従って発生する。
【符号の説明】
【０１６２】
１２ 駆動シャフト
１４ 変速ギアボックス
１６ フロントアクスル
１８ フロントホイール
２０ 主アクスル
２２ フロントアクスル差動装置
２４ リアアクスル
２６ リアアクスル差動装置
２８ リアホイール
３０ 二次アクスル
３２ トルク分配デバイス
３３ マルチディスククラッチ
３４ 制御ユニット
３６ トルク伝達セクション
３８ ベベルギア
４０ クラウンギア
４２ 差動ケージ
４４ スプリットアクスル
４６ ドッグクラッチ
４８ 入力シャフト
５０ トランスファーケース
５２ 主出力シャフト
５４ マルチディスククラッチ
５６ チェーンドライブ
５８ 回転速度センサ
６０ サイドギア
６２ クラッチパーツ
６４ クラッチパーツ
６６ クラウンホイール
６８ ベベルギア
７０ クラッチリング
７２ 移動フォーク
７４ 同期化フープ
７６ 摩擦表面
７８ 摩擦表面
８０ ガイド
８２ ばねリング
８４ セクション
１１０ セレクタスリーブ
１１２ 移動フォーク
１１４ 移動部材
１１６ 差動シャフト
１１８ ハウジング
１２０ ウォーム
１２２ ウォームホイール
１２４ 位置センサ
１２６ 圧縮コイルばね
１２８ 第１の端面
１３０ 第２の端面
１３２ 作動傾斜
１３４ 緩勾配傾斜セクション
１３６ 回転方向
１３８ 急勾配傾斜セクション
１４０ 作動ピン
１４２ ラッチ凹部
２０８ スプリットシャフト
２１０ セレクタスリーブ
２１２ 端部セクション
２１３ リング溝
２１４ 移動部材
２１８ ハウジングセクション
２２６ 圧縮コイルばね
２２８ 第１の端面
２３０ 第２の端面
２３２ 作動傾斜
２３４ 緩勾配傾斜セクション
２３６ 回転方向
２３８ 急勾配傾斜セクション
２４４ 隆起したラッチ部
２４６ ウォームホイール
２４８ ウォーム
２５０ 端面
２５２ 反作用傾斜
２５４ 緩勾配傾斜セクション
２５６ 急勾配傾斜セクション
２５８ ラッチ凹部
２６０ 作動突起
２６２ 傾斜領域
２６４ 傾斜領域
２６６ 傾斜領域
２６８ 移動フォーク
３１２ 移動フォーク
３１３ シャフトセクション
３１４ 移動部材
３１８ ハウジング
３１９ 第１の壁セクション
３２６ 圧縮コイルばね
３２７ 第２の壁セクション
３６０ 電気モータ
３６２ スピンドル
３６４ スピンドルナット
３６６ ガイドバー
３６８ ガイド開口部
３７０ ドライバフィンガ
３７２ ドライバ開口部
３７４ ドライバ突起部
３７６ 周辺表面
３７８ トリガピン
３８０ トリガアーム
３８２ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ、特にドッグクラッチに関し、当該クラッチは、トルク伝達のために適合態様（fitted manner）で係合され得る２つのパーツと、第１の方向に移動させられて当該クラッチパーツの係合を解き得かつ第２の方向に移動させられて当該クラッチパーツを係合させ得るスイッチ要素と、を含む。
【背景技術】
【０００２】
このようなクラッチ及び特にドッグクラッチは、一般的に知られており、常時駆動される主アクスル及び時々駆動される二次アクスルを有する原動機付き車両（以下自動車と称する）等において、当該二次アクスルの動作を停止させるために使用されている。周知のクラッチは、油圧もしくは空気圧アクチュエータまたは電気モータによって作動すなわち開閉される。この場合、特に周知の電気モータによって作動させられるドッグクラッチにおいて問題がある。その問題とは、当該クラッチが十分に迅速に閉動作できないことによって、二次アクスルの係合の速度が制限されることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の基本的な目的は、２つのクラッチパーツのより迅速な係合を可能とするクラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の特徴を有するクラッチが提供され、当該目的が達成される。
【０００５】
本発明によるクラッチは、モータ、特に電気モータが、移動部材の第１の方向への移動すなわち開方向への移動のために設けられ、ばね要素が、移動部材の第２方向への移動すなわち閉方向への移動のために設けられることを特に特徴とする。
【０００６】
従って、モータは、クラッチパーツの解放のためにのみ通常は設けられるのに対し、クラッチパーツの係合、すなわちクラッチの閉動作はばね力によって生起する。
【０００７】
従って、換言すれば、本発明の基本的なアイデアは、モータが移動部材の両方向の移動には作用せず、通常は１方向の力のみを与えることを含む。クラッチを開状態にするために、エンジンは直接的に移動部材に作用し、それによってばね要素が同時に応力を受ける。クラッチを閉状態にするためには、対照的に、移動要素はモータから分離されすなわち引き離され、当該応力を受けていたばね要素が急激に弛緩し得、当該移動要素に荷重を与えてクラッチパーツを迅速に係合させることが可能である。
従って、当該システムは「クロージングデバイス（closing device）」タイプとも称される。
【０００８】
通常は、クラッチパーツの係合からの解放には本質的に時間は重要ではない故に、モータの速度は特別な要求を満足する必要はないので、例えば、コストに有利な市販の電気モータを使用することができる。
【０００９】
同時に、クラッチの閉動作に電気モータを使用するよりも迅速なクラッチパーツの迅速な係合がばね要素によって達成される。
【００１０】
ばね要素によるクラッチの迅速な閉動作は、例えば、自動車の停止されている二次駆動アクスルの迅速な係合に寄与することが可能である。
【００１１】
本発明の有利な実施例は、従属請求項、本明細書及び添付の図面から理解されるであろう。
【００１２】
第１方向における移動要素の移動は、好ましくは、ばね要素に応力を加える。従って、当該ばね要素は、クラッチの開動作によってエネルギを供給すなわち蓄積（charge）される。ばね要素は、取り込んだエネルギを、クラッチの係合動作が命令されるまで保持し、当該係合動作は、その後に当該ばね要素のエネルギ放出（discharge）によってなされる。従って、モータは、クラッチパーツの解放動作を提供するだけではなく同時にばね要素に応力を加える、すなわちエネルギ蓄積に必要とされるエネルギを供給する点において、２つの機能を満足する。従って、ばね要素は、モータによって供給されかつクラッチの閉動作、特に、クラッチパーツの係合動作の初期に発生するだろう「トゥースオントゥース（tooth-on-tooth ）」配置の場合のクラッチの閉動作に必要なエネルギの保持部を形成する。
【００１３】
最も単純な形式において、ばね要素は圧縮ばね、特に圧縮コイルばねであり得る。
【００１４】
本発明によるクラッチの実施例によれば、ばね要素の動作は、以前にばね要素に応力を加えた回転方向と同一の回転方向におけるエンジンの動作によって生起する。当該ばね要素の動作は、当該ばね要素が弛緩し得て閉方向に移動部材を移動することが可能であるような、応力を受けたばね要素の解放として理解される。モータの逆方向回転は、本実施例におけるクラッチの動作には不必要である。むしろ、クラッチの開動作及び閉動作は、１つの同一の回転方向におけるモータの動作よって生起される。
【００１５】
モータと移動部材との間に配された伝達機構は、好ましくは、少なくとも１つの作動傾斜（actuating ramp）と、少なくとも１つの反作用要素（counter element）と、を含み、当該反作用要素は、当該作動傾斜に対して移動可能であり、当該作動傾斜と協働することにより、当該ばね要素の復元力に逆らって当該反作用要素が当該作動傾斜を上って滑る第１の方向に当該移動部材が移動、特に押圧される。
【００１６】
反作用要素の数が作動傾斜の数と同一であるのが好ましいことは、容易に理解される。しかし、これは必要条件ではない。すなわち通常は、反作用要素の数は、作動傾斜の数と同一でなくとも良い。
【００１７】
当該作動傾斜は、引き延ばして見た場合、好ましくは、クラッチの開動作のための小さい傾斜を有する長い緩勾配傾斜セクション及びクラッチの閉動作のための大きな傾斜を有する短い急勾配傾斜セクションを有する。高いギア比が長い緩勾配傾斜セクションによって達成されるので、比較的小さなトルクを有する電気モータが比較的大きい力を有するスプリングを付勢可能である。この態様において、電気モータ並びに当該電気モータに固定されたモータコントローラ及び／またはワイヤハーネス等のコンポーネントは、さらに小さく製造することが可能である。短い急勾配傾斜セクションの故に、短い距離の移動は、同時にクラッチを迅速に閉じるのに十分である。
【００１８】
作動傾斜は、移動部材に直接設けられるのが有利である。例えば、移動部材は、リング形状またはスリーブ形状で形成され得、シャフトを取り囲み得かつ当該シャフトに対して移動可能である。その一方で、作動傾斜は、移動部材の端面であって反作用要素に接する端面に形成される。
【００１９】
ばね要素は、移動部材の端面であって当該作動傾斜から離れている端面と当接部（abutment）との間に設けられ得る。
【００２０】
反作用要素は、好ましくは、モータによって作動傾斜に沿って移動させられる。
【００２１】
１つの実施例において、反作用要素は、作動シャフトから半径方向外側に突出したピンを含み、当該作動シャフトは、モータによって移動部材に対して回転自在である。当該作動シャフトは、例えば、ウォームホイール及びウォームを介してモータによって駆動させられ得る。
【００２２】
クラッチを開くために、作動シャフトがモータによって回転させられることによって、長い緩勾配傾斜セクションに沿って、当該作動傾斜の端部に達するまでピンがスライドする。当該移動部材は、このようにして当該作動シャフトにおいてばね要素の復元力に逆らって移動させられる。当該ピンを当該作動傾斜の端部に固定してクラッチを開位置に固定するために、ピンが引っ掛かる（latch）ラッチ凹部が当該作動傾斜の端部に設けられる。クラッチを閉じるために、当該作動シャフトは、同一の方向にさらに回転させられ、当該ピンが解放されて短い急勾配傾斜セクションを「急滑落」し、同時にばね要素は弛緩して移動部材が閉状態方向へ移動する。
【００２３】
本発明によるクラッチのさらなる実施例によれば、反作用要素は反作用傾斜を有し、当該反作用傾斜は、シャフトを取り囲むカウンターギアの端面であって移動部材に接する端面に形成される。当該カウンターギアは、例えば、モータによって駆動させられるウォームと係合しているウォームホイールであっても良い。
【００２４】
当該反作用傾斜は、上り勾配の第１の傾斜セクションと、第２の傾斜セクションと、を有し得、当該第２の傾斜セクションは、急勾配で下っているかまたは段階的に形成されており、特に、急勾配の第１領域、緩勾配の第２領域及び急勾配の第３領域を含む。
【００２５】
実施例によれば、第１の傾斜セクションは、緩勾配で上っておりかつ特に直線状に上っている。
【００２６】
しかし、代替的に、第１の傾斜セクションは、非直線状に上ってもよい。この場合、当該第１の傾斜セクションの勾配は反作用傾斜の最高点に向かって好ましく減少する、すなわち当該第１傾斜セクションは、クラッチの開動作の第１のフェーズにおいて、より急勾配に構成されている。これによって、傾斜は全体として小さく維持され得る。同時に、異なった剛性のばねの並列接続、直列接続によってまたは特別な特性を有するばねの使用によって、ばね要素の復元力が当該第１の傾斜セクションの傾きに適合され得る。
【００２７】
この態様において、クラッチの開動作に対する勾配及びばね要素のばね係数は、互いに適合させられ得、ストロークに亘ってほぼ一定のトルクがモータにおいて生成される。この場合、通常はばねのばね力がストロークに亘って変化することが有利に考慮される。このことは、一方で、ばねが通常大きな圧縮力において大きな復元力を発生することによって生起する。しかし他方では、ばね力は意図的に選択され得るので、ばね力が同期化点でより高く、閉状態においてより低くなり得る。従って、当該同期化点での力が高くなるように好ましく選択される。なぜならば、同期化デバイスの動作には、より大きな力が必要だからである。対照的に、閉状態またはドッグクラッチの閉動作においては、より小さな力で十分である。さらに、クラッチの閉動作における大きな力は、望まれない大きなショックを発生し得る。
【００２８】
可能な限り一様な力分布を達成するために、少なくとも２つの動作傾斜及び少なくとも２つの反作用傾斜が提供されるのが好ましく、それらの各々は、周囲に亘って一様に分布するように有利に配される。
【００２９】
従って、この実施例において、２つの傾斜が各々互いに相関的（pair-wise）にスライドし、移動部材の移動を生じさせてばね要素に応力を加えるかまたは弛緩を生じさせる。
【００３０】
カウンターギアは、セレクタスリーブを囲み得、当該セレクタスリーブは、シャフト上に設けられ、移動部材に結合されかつ当該移動部材によって当該シャフトに対して移動可能である。
【００３１】
通常、クラッチパーツの迅速な係合が求められるが、反作用要素の回転方向が逆にされて、当該反作用要素が長い緩勾配セクションを再度滑り降りて、当該移動部材がばね部材の復元力によって閉動作方向にゆっくり移動することで、クラッチをゆっくり閉じることも通常は可能である。例えば、このクラッチのゆっくりとした閉動作は、クラッチの迅速な閉動作において発生するショック及びノイズを軽減する場合に有利であり得る。
【００３２】
本発明によるクラッチのさらなる実施例によれば、ばね要素のトリガは、以前にばねに応力を加えた回転方向と逆方向の回転方向におけるモータの動作によって起きる。この場合、モータの回転方向の反転がクラッチの閉動作に必要である。
【００３３】
この場合、電気モータは、停止するまで両方向に駆動させられ得、スピンドルナットの終端位置の各々の認識は、電気モータの消費電力の評価によって可能である。
【００３４】
クラッチのゆっくりとした閉動作は、この実施例によっては可能ではない。クラッチの迅速な閉動作の始動は、終端位置にある移動部材すなわち完全に開状態のクラッチによってはできず、ストローク全体の間すなわち例えば半分開状態のクラッチによってもできない。
【００３５】
返送機構がモータと移動部材との間に設けられ、当該返送機構が伝達機構デバイスを含み、当該伝達機構が、当該移動部材と係合して当該移動部材をばね要素の復元力とは反対の第１方向すなわち開動作方向に引くことが可能であるのが有利である。
【００３６】
当該伝達機構デバイスは、モータによって駆動されるスピンドル及び当該スピンドルに設けられたスピンドルナットを含み、当該スピンドルナットにドライバフィンガ（driver finger）が形成され、当該伝達機構のフィンガが、当該スピンドルナットの所定方向の回転によって当該移動部材の突起部と係合させられ得かつ当該スピンドルナットの当該所定方向と逆方向の回転によって当該突起部から解放され得る。
【００３７】
当該返送機構は、好ましく形成されるので、当該伝達機構のフィンガと当該突起部とは、当該スピンドルナットが当該スピンドルナットの領域内へ移動させられることによって互いに係合させられ、当該モータの回転方向が反転されて当該移動部材が当該第１の方向に引かれる。
【００３８】
加えて、スピンドルナットが回転させられて伝達機構のフィンガが突起部から解放された場合に、当該スピンドルナットの軸移動を防止することが可能なトリガ機構が提供され得る。当該トリガ機構は、例えば、フリーホイール、戻り止め（detent）、歯止め機構または他の機構であって所定方向に対して作用する機構として適したものであり得る。
【００３９】
移動部材との係合のためまたは当該移動部材の解放のため、換言すれば当該スピンドルに沿って軸方向に移動可能であるために、スピンドルナットがスピンドルに対して僅かだけ回転することを保証すべく、回転制限デバイスがスピンドルナットの回転を制限するための設けられるのが有利である。
【００４０】
例えば、当該回転スピンドルデバイスは、当該スピンドルと平行に伸長するバーを含み、当該バーは、一端の領域で移動部材に接続され、他端の領域において周辺方向に向かって湾曲している当該スピンドルナットのガイド開口部内に案内されている。当該スピンドルナットの回転角度は、周辺方向からみた当該ガイド開口部の長さによって決められる。
【００４１】
本発明によるクラッチが、上述したように、自動車の時々駆動されるだけの二次アクスルの迅速な係合に特に適している故に、本願請求項２４によるパワートレインも本発明を構成する。
【００４２】
本発明は、さらに、駆動トルクを生成する駆動ユニットを有する自動車のパワートレインの制御方法に関する。常時駆動される主アクスル；当該駆動トルクの可変な部分を自動車の二次アクスルへ伝達するための第１のクラッチ；当該第１のクラッチが開状態の際に、当該パワートレインの当該第１のクラッチと第２のクラッチとの間に設けられたトルク伝達セクションを無効化するための第２のクラッチ；及び当該第１及び第２のクラッチの自動制御のための制御ユニット、を含み、上述のクラッチが当該第２のクラッチに使用される。
【００４３】
この方法の有利なさらなる改良によれば、主アクスルにおいてホイールスリップが発生しているかどうかが判定され、トルク伝達セクションの無効化状態から、当該主アクスルのホイールスリップの検知に応じて第２のクラッチが閉じられる。
【００４４】
この場合、第２クラッチの閉動作は、主駆動アクスルにおいて検出されたホイールスリップに応じて、二次アクスルのさらに迅速な係合に寄与する。なぜならば、当該二次アクスルの追加的な駆動の需要がホイールスリップの検出によって予測されるからである。これによって第２クラッチの閉動作プロセスがさらに迅速に開始され得る。
【００４５】
本発明は、有利な実施例及び添付の図を参照して、単に例示の目的で以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるクラッチの作動装置の第１の実施例の側面図であってハウジングが切り取られている図である。
【図２Ａ】本発明によるクラッチの作動装置の第２の実施例の縦断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの作動装置の傾斜リング機構の拡大断面図である。
【図２Ｃ】傾斜リング機構の代替例の拡大断面図である。
【図２Ｄ】傾斜リング機構の他の代替例の拡大断面図である。
【図３】本発明によるクラッチの作動装置の第３の実施例の縦断面図である。
【図４Ａ−４Ｆ】クラッチの様々な開状態及び閉状態における図３の作動装置の拡大図である。
【図５】第１の実施例に従った本発明によるパワートレインの全体図である。
【図６】図５のパワートレインの二次アクスルの二次的に接続されたドッグクラッチを有する軸作動装置の全体図である。
【図７】本発明によるパワートレインの第２の実施例の全体図である。
【図８】本発明によるパワートレインの第３の実施例の全体図である。
【図９】主アクスル、二次アクスル、主アクスルと二次アクスルを接続しているトルク伝達セクションのスピード、及び二次アクスルの停止状態から二次アクスルの係合中における２次アクスルへ伝達されるトルクの経過のグラフである。
【図１０】本発明によるパワートレインの第４の実施例の全体図である。
【図１１】本発明によるパワートレインの第５の実施例の全体図である。
【図１２】本発明によるパワートレインの第６の実施例の全体図である。
【図１３】本発明によるパワートレインの第７の実施例の全体図である。
【図１４Ａ】図１３のパワートレインに使用される同期化装置を有するドッグクラッチの断面図である。
【図１４Ｂ】図１３のパワートレインに使用される同期化装置を有するドッグクラッチの断面図である。
【図１４Ｃ】図１３のパワートレインに使用される同期化装置を有するドッグクラッチの断面図である。
【図１５】主アクスル、二次アクスル、主アクスルと二次アクスルを接続しているトルク伝達セクションのスピード、及び図１３に示されるトルク伝達セクションの無効状態から二次アクスルの係合中における２次アクスルへ伝達されるトルクの経過のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明によるクラッチの作動装置の第１の実施例が図１に示されている。当該装置は、図示されていない２つのクラッチパーツを含んでおり、当該クラッチパーツは、適合態様で係合してクラッチを閉状態するかまたは係合を解いてクラッチを開状態にする。例えば、当該クラッチはドッグクラッチであり得る。さらに、当該クラッチは、特に当該クラッチに一体化される同期化デバイスを含み得る。
【００４８】
当該クラッチパーツの作動は、周知の態様で、開位置Ａ（図１の右側）と閉位置Ｂ（図１の左側）との間を移動可能なセレクタスリーブ１１０によって本質的に行われる。移動部材１１４は、スリーブの形態またはリングの形態で形成され、作動シャフト１１６に移動可能に支持されている。作動シャフト１１６は、ハウジング１１８に回転可能に支持されている。作動シャフト１１６を回転させるために、図示されていない電気モータが設けられてウォーム１２０を駆動する。当該ウォーム１２０は、ウォームホイール１２２と係合状態にあり、ウォームホイール１２２は、作動シャフト１１６に取り付けられかつ作動シャフト１１６と回転固定接続されている。位置センサ１２４が設けられて、作動シャフト１１６の回転位置が判定される。
【００４９】
作動シャフト１１６を囲っている圧縮コイルばね１２６が、移動部材１１４の第１の端面１２８とハウジング１１８の間に設けられ、移動部材１１４が開位置Ａにある際に、圧縮されて復元力を発生するようになされる
移動傾斜１３２が、移動部材１１４の端面であって圧縮コイルばね１２６から離れた第２の端面１３０に形成される。作動傾斜１３２は、作動シャフト１１６の回転方向１３６においてゆっくり上るので緩勾配傾斜セクションとも称される長い第１の傾斜セクション１３４と、当該第１の傾斜セクションから急激に降下するので急勾配傾斜セクションとも称される短い第２の傾斜セクション１３８と、を含む。急勾配傾斜セクション１３８は、作動傾斜１３２の開始点と終了点を画定する。
【００５０】
移動部材１１４は、圧縮コイルばね１２６によって（図１の左側に向かって）作動ピン１４０に向けて押される。当該作動ピンは、作動シャフト１１６内に挿入されかつ少なくとも半径方向に突出しており、移動部材１１４と係合され得る。
【００５１】
回転方向１３６における作動シャフト１１６の回転は、作動ピン１４０が作動傾斜１３２に沿って緩勾配傾斜セクション１３４を滑り上がる作用を有し、当該作用によって、動作部材１１４が圧縮コイルばね１２６の復元力に対抗して開位置Ａの方向（図１の右方向）に移動させられる。作動ピン１４０が作動傾斜１３２の終端領域すなわち作動傾斜１３２の最高点に到達させられるとすぐに、移動部材１１４は、開位置Ａに位置してクラッチパーツが完全に解放される。
【００５２】
作動ピン１１４をこの位置に固定するために、緩勾配傾斜セクション１３４の終端領域内にラッチ凹部１４２が設けられ、ラッチ凹部１４２に作動ピン１４０が図１に示されているようにラッチ（latch）し得る。緩勾配傾斜セクション１３４の終端部への到達すなわち開位置Ａへの到達が位置センサ１２４によって検知される。
【００５３】
クラッチの迅速な閉動作が望まれる場合、作動シャフト１１６は、回転方向１３６にさらに僅かな角度だけ回転させられ、それによって動作ピン１４０が作動傾斜１３２の終端部を越えて移動させられる。応力を受けている圧縮コイルばね１２６による駆動によって、移動部材１１４が左に急激に移動して閉位置Ｂ至り、これによってクラッチパーツが非常に短時間に係合状態にされる。
【００５４】
「トゥースオントゥース」配置がクラッチパーツの係合において最初に発生する場合、圧縮コイルばね１２６は、クラッチパーツが適切に係合するまで移動部材１１４に復元力を与える。従って換言すれば、圧縮コイルばね１２６は、当該クラッチが完全な閉状態になるまでエネルギ貯蔵部となっている。
【００５５】
クラッチの開動作及び迅速な閉動作のために、上述したように、作動シャフト１１６は、常時一方向すなわち回転方向１３６にのみ回転させられるべきである。しかし、通常は電気モータの回転方向を反転して作動シャフトの回転方向を反転させて、作動ピン１４０に図１に示された終端位置から作動ランプ１３２を滑り下ることを可能とさせることもできる。これによって、移動部材１１４は、圧縮コイルばね１６２によって開位置から閉位置Ｂにゆっくり押し出され、クラッチがゆっくり閉じる。
【００５６】
閉位置Ｂにおいて、移動部材１１４は、作動傾斜１３２の開始領域内にある作動ピン１４０に支持される。代替的または追加的に、移動部材１４０の支持のために他のコンポーネントも設けられ得る。ショックを最小化するために、緩衝（damping）要素が、閉位置Ｂにある移動部材１１４の支持のために追加的に設けられ得る。
【００５７】
図２Ａには、本発明によるクラッチの作動装置の第２の実施例が示されており、当該装置は、直線に誘導するパーツの周囲に同軸に配されている。図２Ａにおいて、自動車の二次アクスル等のスプリットシャフト２０８が示されている。
【００５８】
作動装置は、セレクタスリーブ２１０を含み、当該スリーブは、スプリットシャフト２０８を囲み、スプリットシャフト２０８に対して開位置から閉位置に移動可能である。図２Ａの右側の端部領域において、セレクタスリーブ２１０は、半径方向外向きに折曲している。セレクタスリーブ２１０の半径方向外向きへの折曲端部セクション２１２は、リング状移動部材２１４のリング溝２１３内に適合態様で係合している。リング状移動部材２１４は、軸方向からみて少なくとも部分的にセレクタスリーブ２１０を囲んでいる。
【００５９】
圧縮コイルばね２２６は、移動部材２１４とハウジングセクション２１８との間に設けられ、当該コイルばねは、スプリットシャフト２０８を囲み、セレクタスリーブ２１０が開位置（図２Ａの右側）にあって復元力で移動部材２１３の第１の端面２２８に荷重を負荷している場合に応力を受ける。移動部材２１４は、ハウジングセクション２１８に対して回転不能である。
【００６０】
移動部材２１４の第１の端面２２８から離れている第２の端面２３０において、複数の作動傾斜２３２が形成され、作動傾斜２３２は、周辺方向に伸長し、回転方向２３６において緩い上り勾配の第１の傾斜セクション２３４と、当該第１の傾斜セクションに隣接して急激に降下する第２の傾斜セクション２３８と、を各々有する（図２Ｂ）。作動傾斜２３２の各々のより高い端部の領域において、緩い上り勾配の第１の傾斜セクション２３４に隆起したラッチ部２４４が形成される。
【００６１】
セレクタスリーブ２１０を開位置にもたらすために、移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６の復元力に対向して軸方向すなわち図２の右側方向に移動される必要がある。
【００６２】
このために、セレクタスリーブ２１０を囲むウォームホイール２４６が設けられる。ウォームホイール２４６は、その周囲表面において歯状の構造を有し、当該構造は、図２に示されていない電気モータによって駆動されるウォーム２４８と係合している。当該電気モータ、ウォーム２４８及びウォームホイール２４６は、軸方向から見て固定された配置で設けられる。セレクタスリーブ２１０は、ウォームホイール２４６内に当該ホイールに対して移動可能に支持されるので、移動部材２１０は、軸方向に移動させられ得る。
【００６３】
移動部材２４０に面したウォームホイール２４６の端面２５０において、複数の反作用傾斜２５２が形成され、複数の反作用傾斜２５２は、移動部材２１４の作動傾斜２３２の数と一致する（図２Ｂ）。ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２は、実質的に移動部材２１４の作動傾斜２３２と同様に形成されるが、配向が逆方向である。すなわち、反作用傾斜２５２の第１の傾斜セクション２５４は、回転方向２３６に対向して緩く上り、第２の傾斜セクション２５６は、回転方向２３６に対向して急激に降下する。
【００６４】
緩い上り勾配の第１の傾斜セクション２５４の各々は、当該セクションの高い端部の領域において、ラッチ凹部２５８を有し、ラッチ凹部２５８は、移動部材２１４の隆起したラッチ部２４４を受けることができる。
【００６５】
移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６によって、ウォームホイール２４６に対して図２Ａの左側方向に押圧される。この場合、図２Ｂに示されているように、移動部材の作動傾斜２３２は、ウォームホイール２１４の反作用傾斜２５２と互いに係合状態にある。
【００６６】
移動部材２１４を移動してセレクタスリーブ２１０をクラッチの開動作のために圧縮コイルばね２２６の復元力に対向して（図２Ａの右方向に）移動させるために、ウォームホイール２４６は、電気モータによってウォーム２４８を介して回転方向２３６に回転させられるので、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２は、移動部材２１４の作動傾斜２３２を滑り上がる。反作用傾斜２５２及び作動傾斜２３２の高い端部領域が向かい合って配された場合、移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６に対して最大に移動させられてクラッチが開く。
【００６７】
ウォームホイール２４６の相対回転位置の検出のために、位置センサが設けられ、当該センサが相対位置信号を電気モータへ伝送するので、当該電気モータは、停止されてクラッチを開状態に保持し得る。ウォームホイール２４６をこの位置にさらに固定するために、移動部材２１４の隆起したラッチ部２４４がウォームホイール２４６のラッチ凹部２５８内に係合する。
【００６８】
クラッチの迅速な閉動作が望まれる場合、ウォームホイール２４６が回転方向２３６に僅かな角度だけさらに回転させられ、隆起したラッチ部２４４がラッチ凹部２５８から解放され、移動部材２１４が圧縮コイルばねによってウォームホイール２４６に対して急激に、図２の左側方向に移動させられて、作動傾斜２３２の急勾配傾斜セクション２３８が、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２の急勾配傾斜セクション２５６に沿ってスライドするべきである。
【００６９】
上述の第１の実施例と同様に、この第２の実施例でもクラッチのゆっくりとした閉動作が可能である。当該動作は、ウォームホイール２４６の回転方向が反転され、ウォームホイール２４６が、移動部材２１４が圧縮コイルばね２２６に対して最大に移動させられた位置から回転方向２３６に対向して回転させられ、反作用傾斜２５２の緩勾配傾斜セクション２５４が作動傾斜２３２の緩勾配傾斜セクション２３８を滑り下りることによって可能である。
【００７０】
クラッチが閉じているとき、すなわち移動部材２１４及びセレクタスリーブ２１０が図２Ａの左側に最大限に移動されている場合、ウォームホイール２４６は、移動部材２１４に対する当接部を形成する。追加的または代替的に、別個の当接部またはダンパが設けられて、クラッチの閉動作における移動部材２１４のウォームホイール２４６への衝突が回避または緩衝され得る。
【００７１】
図２Ｃにおいて、図２Ａの作動装置の傾斜リング機構の代替実施例が示されている。当該実施例は、移動部材２１４が傾斜を持たずに複数の細長い作動突起２６０を有している点において、図２Ｂに示されている傾斜リング機構とは異なっている。作動突起２６０は、ウォームホイール２４６の方向に伸長し、突起２６０の自由端がウォームホイール２４６に接している。作動突起２６０は、周辺方向に均等に分散して設けられており、２つの隣り合う作動突起２６０の間の空間は、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２の周辺方向から見た長さと適合している。
【００７２】
図２Ｃのウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２は、その第２の傾斜セクションが各々段階的に形成されている点において図２Ｂのウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２とさらに異なる。さらに正確には、第２の傾斜セクション２５６は、各々が異なった勾配を有する３つの領域２６２、２６４、２６６から構成される。すなわち、回転方向２３６に向かって、ラッチ凹部２５８から始まり、急勾配の第１領域２６２、緩勾配の第２領域２６４及び急勾配の第３領域２６６の３つの領域から構成される。
【００７３】
クラッチの開状態において、移動部材２１４の作動突起２６０は、ウォームホイール２４６の反作用傾斜２５２のラッチ凹部２５８内に嵌め込まれる。
【００７４】
ウォームホイール２４６がクラッチの閉動作のために回転方向２３６に回転させられた場合、移動部材２１４は、圧縮コイルばね２２６によって中間位置内に向かって移動させられ、作動突起２６０の各々は、反作用傾斜２５２に付随する急勾配の第１領域２６２へ下げられ、緩勾配の第２領域２６４に衝突する。ウォームホイール２４６のさらなる回転において、当該移動ギアは、作動突起２６０が緩勾配の領域２６４を離れて急勾配の第３領域２６６を下るまで当該移動ギアの中間位置に留まるので、クラッチが急激に完全に閉じる。
【００７５】
図２Ｃに示されている傾斜リングメカニズムの変形例は、図１３及び図１４に関連して以下で特に詳しく説明されるような一体化された同期化装置を有するドッグクラッチの係合に特に適している。
【００７６】
このようなクラッチを使用した場合、クラッチのクラッチリング７０の移動のために移動部材２１４に接続される移動フォークが設けられ、移動部材２１４の中間位置が、クラッチリング７０の同期化位置に対応する（図１４Ｂ）。当該同期化位置において、第１のクラッチパーツ６２と第２のクラッチパーツ６４との速度の同期化が行われる。
【００７７】
この場合、ウォームホイール２４６の反作用傾斜の緩勾配の第２領域２６４の長さは、クラッチパーツ６２と６４との速度近似または速度同期化を達成して乗員等に感知されずにクラッチギア閉じるのに十分な期間に亘って、作動突起２６０がウォームホイール２４６の一定の回転速度において中間位置に維持されるように有利に選択される。
【００７８】
図２Ｄにおいて、図２Ａの作動装置の傾斜リングメカニズムの他の代替例が示されている。当該代替例は、第１の傾斜セクション２５４が直線に上っているように形成されず、非線形勾配を有する点で、図２Ｃに示された傾斜リングメカニズムと異なっているだけである。さらに詳しくいえば、第１の傾斜セクション２５４が、その終端領域（図２Ｄの右側）よりも開始領域（図２Ｄの左側）で急勾配に構成されている。従って、勾配は、反作用傾斜２５２の最高点に向かって減少する。
【００７９】
図３及び図４において、本発明によるクラッチ装置の作動装置の第３の実施例が示されている。当該動作装置は、移動部材３１４を含み、移動部材３１４は、移動フォーク３１２を介して図示されていないセレクタスリーブに結合されている。当該セレクタスリーブは、ハウジング３１８内に設けられ、シャフトセクション３１３に移動可能に支持されている。シャフトセクション３１３は、ハウジング３１８の第１の壁セクション３１９によって保持されかつハウジング３１８の内側に向かって突出する。
【００８０】
圧縮コイルばね３２６は、移動部材３１４と第１の壁セクションに対向して配されている第２の壁セクション３２７との間に設けられているので、移動部材３１４、移動フォーク３１２及びそれらに接続されているセレクタスリーブは、図３において右側へ第１の壁セクション３１９に向かって、クラッチが閉状態になる閉位置Ｂへ駆動させられる。
【００８１】
移動フォーク３１２をその開位置Ａへ、すなわち図３において右へ移動させて圧縮コイルばね３２６の復元力に対向してクラッチを開くために、返送機構が設けられる。当該返送機構は、電気モータ３６０と、電気モータ３６０によって駆動させられかつシャフトセクション３１３と同軸にハウジング３１８の内側へ伸長しているスピンドル３６２と、スピンドル３６２に設けられたスピンドルナット３６４と、を含む。
【００８２】
ガイドバー３６６は、移動部材３１４内に固定的に収容され、移動部材３１４からスピンドルナット３６４に向かって伸長し、シャフトセクション３１３及びスピンドル３６２の中心軸に対して平行にオフセットしている。ガイド開口部３６８は、スピンドルナット３６４内に形成され、ガイドバー３６６がガイド開口部３６８を通り抜けて伸長する。ガイド開口部３６８は、周辺方向に伸長する長穴であり、スピンドルナット３６４に、当該ナットの中心軸周りにガイドバー３６６に対して僅かな角度の回転を許容する。スピンドルナット３６４の回転は、ガイド開口部３６８の端部において、ガイドバー３６６の当接部によって制限されるので、ガイドバー３６６及びガイド開口部３６８は、スピンドルナット３６４の回転制限デバイスを形成する。
【００８３】
移動部材３１４を、図３の閉位置Ｂから開位置Ａへ返送するために、スピンドル３６２は、電気モータ３６０によって第１の回転方向に駆動させられるので、スピンドルナット３６４は、回転制限デバイスの影響下で、移動部材３１４に向かってすなわち図３の右側へ向かって移動する。
【００８４】
スピンドルナット３６４が、移動部材３１４に当接すると、換言すれば適切な当接部によって移動部材３１４に向かってのさらなる移動を妨げられるとすぐに、電気モータ３６０における電力消費の増加が検出される。これは、スピンドルナット３６４が第１の終端位置にあることの表れである。
【００８５】
第１の終端位置において、移動部材３１４に向いたスピンドルナット３６４のドライバフィンガ３７０が、移動部材３１４に対応して形成されたドライバ開口部３７２内部に突出する（図４Ｄ）。
【００８６】
第１の終端位置の検出において、電気モータ３６０の回転方向が第２の回転方向に反転させられ、それによってスピンドルナット３６４は、スピンドルスレッド内のいくらかの摩擦の故に、その中心軸に対して回転制限デバイスが許容する僅かな角度だけ回転させられる。スピンドルナット３６４の回転は、スピンドルナット３６４のドライバフィンガを、移動部材３１４のドライバ突出部３７４の裏側に係合させる作用を有する（図４Ｅ及び図４Ｆ）。
【００８７】
回転制限デバイスによって、スピンドルナット３６４のさらなる回転が妨げられるので、第２の回転方向におけるスピンドル３６２の駆動は、スピンドルナット３６４が、軸方向にハウジング３１８の第２の壁セクション３２７に向かって、すなわち図３の左側に向かって移動する結果をもたらし、スピンドルナット３６４は、ドライバフィンガ３７０及びドライバドライバ突起３７４を介して移動部材３１４を伴って圧縮コイルばね３２６の復元力に対向して引かれるので、移動フォーク３１２が開位置Ａにもたらされてクラッチが開く。
【００８８】
移動フォーク３１２の開位置Ａにおいて、スピンドルナット３６４は、スピンドルナット３６４の第２の終端位置を画定する適切な当接部に当接し、このことは、電気モータ３６０の消費電流の増加によって検出され得る（図４Ａ）。
【００８９】
クラッチが再度閉じるべき場合、スピンドルナット３６４のドライバフィンガ３７０及び移動部材３１４のドライバ突出部３７４の係合が解かれることのみが必要であり、それによって、移動部材３１４が圧縮コイルばね３２６の復元力によって閉位置Ｂに向かって押されることが可能となる。
【００９０】
ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４の係合の解放は、電気モータ３６０の回転方向の第１の回転方向への再度の反転によって生起される。ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４は、圧縮された圧縮コイルばね３２６の復元力によって互いに向かって押圧されることが、ここで考慮にされるべきである。
【００９１】
ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４が、摩擦力の故に係合し続けている場合、スピンドルナット３６４は、スピンドル３６２の回転速度に従って、移動部材３１４とともに閉位置Ｂへ移動する。このことは、クラッチのゆっくりとした閉動作をもたらす。
【００９２】
このことを防止するために、トリガ機構が設けられる。当該トリガ機構は、スピンドルナット３６４が、その第１の終端位置の方向に、すなわち図３及び図４の右側の方向に移動可能になる前に、ドライバフィンガ３７０及びドライバ突出部３７４が係合を解除することを保証する。
【００９３】
当該トリガ機構は、スピンドルナット３６４の周辺表面３７６から半径方向に突出しているトリガピン３７８及びハウジング３１８の第２の壁セクション３２７に設けられているトリガアーム３８０を含む。スピンドルナット３６４に面しているトリガアーム３８０の端部領域において、凹部３８２が形成され、スピンドルナット３６４が第２の終端位置にあるときに、凹部３８２にトリガピン３７８が係合する。
【００９４】
凹部３８２が形成され、スピンドル３６２の第１の回転方向における駆動において、スピンドルナット３６４の回転が許容されるが、同時に、ドライバフィンガ３７０がドライバ突出部３７４から解放されるまで、スピンドルナット３６４の右方向への実質的な軸移動が防止される。この場合、一方ではドライバフィンガ３７０とドライバ突出部３７４とが、他方ではトリガピン３７８とトリガアーム３８０が、本質的に同時に係合を解く。
【００９５】
上述したように、スピンドルナット３６４のさらなる回転は、回転制限デバイスによって防止されるので（図４Ｃ）、スピンドルナット３６４は、スピンドル３６２の第１の回転方向のさらなる駆動において再度右に移動されて（図４Ｄ）、移動部材３１４が閉位置Ｂから開位置Ａに返送されてクラッチが開く。
【００９６】
トリガ機構は、クラッチの開動作に亘って、すなわちスピンドルナット３６４が第１の終端位置から第２の終端位置まで移動する間、円滑に移動させられるように形成される。このために、トリガピン３７８及び／またはトリガアーム３８０は、それに応じて面取りされる。
【００９７】
図３及び図４に示された実施例において、クラッチの迅速な閉動作は、スピンドルナット３６４が第２の終端位置にあるときにのみ可能である。
【００９８】
しかし、通常は、スピンドルナット３６４の異なった位置、特にスピンドルナット３６４の全ての移動経路すなわち全てのストロークに亘る位置からのクラッチの迅速な閉動作の実施も考えられる。最終的には、このことは、フリーホイール、戻り止めまたは歯止め機構等の方向に依存して作動するトリガ機構の適切な構成を必要とする。
【００９９】
上述のことから分かるように、第３の実施例に従ったクラッチの閉動作のトリガは、第１及び第２の実施例と対照的に、電気モータの回転方向の反転によって行われる。さらに、第３の実施例において、スピンドルナット３６４の終端位置の判定のためには位置センサは必要とされない。当該実施例において、スピンドルナット３６４の終端位置の検出は、電気モータ３６０の電力消費によってのみ行われる。
【０１００】
上述したクラッチの実施例は、自動車の二次的駆動アクスルの迅速な係合に特に適しており、以下でさらに詳細に説明される。
【０１０１】
図５において、自動車のパワートレインが示されている。当該パワートレインの前部領域に駆動ユニット１２が配されており、この例において、燃焼機関は自動車の前後軸に対して横向きに配されている。駆動ユニット１２は、変速ギアボックス１４を介して、フロントアクスル差動装置２２を含む自動車のフロントアクスル１６に常時接続されているので、フロントアクスル１６に取り付けられたフロントホイール１８は、走行中に駆動ユニット１２によって常時駆動されている。従って、フロントアクスル１６は、主アクスル２０とも称される。
【０１０２】
後部領域において、当該自動車は、リアアクスル差動装置２６及びリアホイール２８を有するリアアクスル２４を有する。リアアクスル２４は、二次的な駆動アクスルであり、駆動ユニット１２によって需要に応じて駆動され得るので、二次アクスル３０とも称される。
【０１０３】
このために、可制御トルク分配デバイス（パワーリフトオフユニット（power lift-off unit））３２が、主アクスル２０に設けられ、駆動ユニット１２によって提供される駆動トルクの調整可能な部分が当該分配デバイスによって二次アクスル３０へ分配され得る。トルク分配デバイス３２は、制御ユニット３４によって制御されるマルチディスククラッチ３３を含む。
【０１０４】
マルチディスククラッチ３３の出力は、トルク伝達セクション３６、例えばカルダンシャフトの一端に接続される。他端において、トルク伝達セクション３６は、クラウンホイール４０と係合しているベベルギア３８に接続されており、クラウンホイール４０は、リアアクスル差動装置２６の差動ケージ（differential cage）４２に接続されている（図６）。
【０１０５】
走行中、マルチディスククラッチ３３が開状態の場合、すなわち純粋なフロントホイール駆動の際に、トルク伝達セクション３６、及びリアアクスル差動装置２６の差動ケージ４２が不必要に回転すること及び不必要にエネルギを消費することを防止するために、トルク伝達セクション３６及び差動ケージを無効化するべくデバイスが設けられる。
【０１０６】
図５及び図６に示された実施例において、リアアクスル差動装置２６の近傍にあるリアアクスル２４のスプリットアクスル（split axle）に配されるドッグクラッチ４６によって無効化デバイスが形成される。ドッグクラッチ４６は、図１から図４に関して説明されたようなタイプのクラッチである。
【０１０７】
ドッグクラッチ４６も制御ユニット３４によって制御可能である。代替的に、ドッグクラッチ４６は、マルチディスククラッチ３３を制御する制御ユニット３４から分離されかつＣＡＮバス等で制御ユニット３４と接続されている別の制御ユニットによって制御されても良い。
【０１０８】
図７において、無効化デバイスの代替実施例が示されており、当該無効化デバイスは、制御ユニット３４によって制御可能でありかつリアホイール２８のハブ内に配されている２つのドッグクラッチを含む。
【０１０９】
図８において、本発明によるパワートレインの第３の実施例が示されている。当該パワートレインは、自動車の前部領域内に配された燃焼機関等の駆動ユニット１２を含む。上述の実施例とは異なり、第３の実施例の駆動ユニット１２は、自動車の前後軸に対して横方向に配向されておらず、当該前後軸と平行に配向されている。
【０１１０】
駆動ユニット１２は、変速ギアボックス１４を介してトランスファーケース５０の入力シャフト４８に接続されている。入力シャフト４８に剛結合されたトランスファーケース５０の主出力シャフト５２は、リアアクスル差動装置２６を介して自動車のリアアクスル２４に常時接続されている。従って、上述された実施例と異なり、第３の実施例においては、リアアクスル２４に取り付けられたリアホイール２８が常時駆動されるので、この場合はリアアクスル２４が主アクスル２０と称される。
【０１１１】
トランスファーケース５０は、周知態様のマルチディスククラッチ５４を含み、マルチディスククラッチ５４の入力は、トランスファーケース５０の入力シャフト４８に回転固定に接続されており、マルチディスククラッチ５４の出力は、チェーンドライブ５６または互いに噛合しているギアを介してフロントアクスル１６のフロントアクスル差動装置２２に通じているトルク伝達セクション３６の一端に接続されている。トルク伝達セクション３６の他端においては、図６において示されているのと同様の態様で、クラウンホイールと係合されているベベルギアが設けられ、当該クラウンホイールは、フロントアクスル差動装置２２の差動ケージに固定的に接続されている。
【０１１２】
トランスファーケース５０のマルチディスククラッチ５４は、制御ユニット３４に接続されている。需要に応じて、駆動ユニット１２によって提供される駆動トルクの一部が、マルチディスククラッチ５４の対応する制御によって、トルク伝達セクション３６及びフロントアクスル１６を介してフロントホイール１８に伝達され得る。従って。この場合、フロントアクスル１６は、二次アクスル３０に相当する。
【０１１３】
走行中に、マルチディスククラッチ５４が開状態の場合、すなわち純粋なリアホイール駆動の際に、トルク伝達セクション３６、及びトランスファーケースのチェーンドライブ５６またはギアドライブが不必要に駆動及び動作することを防止するために、図８に示された第３の実施例においても、トルク伝達セクション３６の無効化デバイスが提供される。
【０１１４】
図８に示された無効化デバイスは、図５に示された無効化デバイスと同様の態様で形成され、ドッグクラッチを含み、当該ドッグクラッチは、制御ユニット３４によって制御されるかまたは制御ユニット３４から分離されて制御ユニット３４にＣＡＮバス等で接続された制御ユニットによって制御され、フロントアクスル差動装置の領域内のフロントアクスル１６のスプリットアクスル内に配される。
【０１１５】
図８内に示された第３の実施例においては、代替の無効化デバイスも考えられ得、当該代替の無効化デバイスは、フロントホイール１８のハブ内に収容されかつ制御ユニット３４によってかまたは別個の制御ユニットによって制御可能なドッグクラッチによって、図７に示された実施例と同様の態様で形成され得る。
【０１１６】
上述の３つのパワートレインの動作は、主アクスル２０の常時駆動に加えて、需要に応じて、すなわち主アクスル２０のホイールにおけるホールスリップ等の所与の走行状態の下で、駆動ユニット１２の駆動トルクが、制御ユニット３４の制御に基づいて自動的に二次アクスル３０に伝達されて二次アクスル３０のホイールに伝達される方式で行われる。この場合、駆動トルクの二次アクスル３０に伝達される部分は、トルク分配デバイス３２内に含まれるマルチディスククラッチ３３かまたはトランスファーケース５０のマルチディスククラッチ５４の対応する係合を介して可変に設定されることが可能であるので、走行状態に対応させることが可能である。二次アクスル３０の需要に応じた自動的な係合の故に、本明細書において、この駆動方式を自動四輪駆動方式と称する。
【０１１７】
当該自動四輪駆動方式に加えて、自動車は、主アクスル２０のみを駆動させる常時二輪駆動方式及び／または主アクスル２０及び二次アクスル３０の両方を常時駆動させる常時四輪駆動方式を追加的に有し得、当該常時四輪作動方式において、主アクスル２０及び二次アクスル３０への固定的に設定された駆動トルクの伝達が考えられ得るかまたは走行状態に対して可変に調節可能な態様で適合させられる伝達が考えられ得る。
【０１１８】
自動四輪駆動方式において、駆動トルクが需要に応じて二次アクスル３０に可能な限り迅速に伝達されることが可能であるための条件は、ドッグクラッチ４６が可能な限り迅速に閉じられることである。特に、トルク伝達セクション３６が無効化された状態からの場合、トルク伝達セクション３６の動作と二次アクスル３０の動作との同期化が要求される。
【０１１９】
この場合、同期化の継続期間は、二次アクスル３０の速度とトルク伝達セクション３６の速度の相違、すなわちトルク伝達セクション３６が完全に無効化されている場合は、最終的に自動車の速度に依存する。
【０１２０】
第２アクスル３０の係合を可能限り迅速に達成するために、本発明よって、主アクスル２０のホイールに対するホイールスリップの監視が行われる。このために、制御ユニット３４は、対応するホイールスリップ検出器に接続される。例えば、ホイールスリップ検出器は、主アクスル２０のホイールの速度及び二次アクスル３０のホイールの速度を監視する回転速度センサ（図示せず）であり得る。
【０１２１】
主アクスル２０のホイールの平均速度（図９の線Ａ）が、二次アクスルのホイールの平均速度（図９の線Ｂ）を所与量（操舵角に任意に依存する）だけ越えるとすぐに、制御ユニット３４は、主アクスル２０でホイールスリップが起きており、四輪駆動の必要性があると仮定する。
【０１２２】
従って、制御ユニット３４は、時間ｔ＝０において二次アクスル３０の係合を開始させ、その場合、制御ユニット３４は、トルク伝達セクション３６と二次アクスル３０との同期化を命令する。
【０１２３】
当該同期化は、係合のために制御された態様で係合されるトランスファーケース５０のマルチディスククラッチ５４を使用してかまたはトルク分配デバイス３２のマルチディスククラッチ３３を使用して行われる。マルチディスククラッチ５４は、実際にトルク伝達セクション３６を始動させる前に、リリースクリアランスを通過するために約７０ミリ秒から８０ミリ秒必要である。
【０１２４】
トルク伝達セクション３６の加速は、固定的に設定された速度勾配に従ってかまたは走行状態に適合した速度勾配に従って行われ得、例えば、参照テーブル（look-up table）から取得され得る速度勾配に従って行われる。
【０１２５】
図５、７及び８が示しているように、制御ユニット３４は、トルク伝達セクション３６の速度を監視するために回転速度センサ５８に接続されている。回転速度センサ５８は、制御ユニット３４がトルク伝達セクション３６の実際の加速度を測定して、当該加速度を所望の加速度すなわち所望の速度勾配と比較することを可能とする。代替的に、回転速度センサ５８の信号は、速度調整のための実測値として使用され得る。換言すれば、マルチディスククラッチ５４は、速度制御装置によって、当該速度の実測値が所望の値に近づくように動作させられる。
【０１２６】
制御ユニット５４は、学習ルーチンを有していてもよく、当該学習ルーチンは、最初に設定された同期化トルクを状況に合わせて変化させて、耐用年数に亘って、当該マルチディスククラッチの精度を損ない得る許容範囲効果及び温度効果並びに許容範囲変化及び温度変化を補償する。
【０１２７】
さらに、当該学習ルーチンは、ドッグクラッチ４６が非係合のときに、システムをキャリブレーション及び／またはチェックすべく使用され得る。低いトルク範囲及び低いトルク範囲におけるマルチディスククラッチの精度に対して、特に、検証及び／もしくはチェック並びに／または他の診断が行われ得る。例えば、トルク伝達セクション３６の加速度が期待よりも速いかまたは遅い場合、マルチディスククラッチの係合状態に亘って伝達されるトルクが保存されている参照テーブルが状況に応じて変化させられ得る。
【０１２８】
約２３０ミリ秒後、トルク伝達セクション３６の動きは、二次アクスル３０の動きと同期化される。換言すれば、トルク伝達セクション３６の速度が二次アクスル３０の速度とほぼ一致するので、ドッグクラッチ４６が係合可能である。制御ユニット３４に接続されている回転速度センサ（図示せず）が設けられて、二次アクスルの速度が判定される。
【０１２９】
通常は、ドッグクラッチ４６の閉動作は、トルク伝達セクション３６の速度と二次アクスル３０の速度との正確な一致を必要とせず、図９内の×印によって記された時間に相当する速度相違範囲内で係合可能である。
【０１３０】
ドッグクラッチ４６の係合が一定の遅延をもって行われることを考慮すると、ドッグクラッチ４６の閉動作は、トルク伝達セクション３６の速度が二次アクスル３０の速度に達する前の時間において前もって命令されることが可能である。ドッグクラッチ４６の正確な起動時間は、トルク伝達セクション３６の加速、すなわち設定された所望の速度勾配または回転速度センサ５８を使用したトルク伝達セクション３６の監視によって測定された速度の正確な速度勾配から容易に判定され得る。
【０１３１】
さらに、同期化ブロッキング装置（blocking synchronization apparatus）が設けられ得、当該同期化ブロッキング装置が、二次アクスルの速度とトルク伝達セクション３６の速度との間の相違が大きすぎる間はドッグクラッチ４６の閉動作を防止する。速度相違が許容範囲内に達するとすぐに、当該同期化ブロッキング装置は、ドッグクラッチ４６の自動的な係合を許容する。
【０１３２】
ドッグクラッチ４６の閉動作、特にドッグクラッチ４６に付随するセレクタスリーブの動作を容易にするために、ドッグクラッチ４６の係合中にマルチディスククラッチ５４によって提供されるトルク（図９の曲線Ｄ）が、ドッグクラッチ４６が閉じた後に、最終的に二次アクスル３０に伝達されるべき値に一時的に減少及び増加させられる。
【０１３３】
トルク伝達セクション３６の同期化のためにマルチディスククラッチ５４を使用することによって、トルク伝達セクション３６と二次アクスル３０との同期化を非常に短時間に行うことが可能である。
【０１３４】
その結果、上述の方策は、トルク伝達セクション３６の無効化状態からの二次アクスルの係合を短時間、例えば２００ミリ秒から３００ミリ秒内で行うことを可能とする。
【０１３５】
トルク伝達セクション３６の加速のためのトルクが駆動ユニット１２から分配されることで主アクスル２０から分配される故に、トルク伝達セクション３６の同期化は、トラクションコントロールに加えて、主アクスル２０におけるホイールスリップの減少にさらに貢献し、それによって、主アクスル２０におけるホイールスリップが低い値に維持され得る。
【０１３６】
二次アクスル３０の係合が行われた後、パワートレインは、制御ユニット３４によって四輪駆動方式で動作させられ、一定の時間間隔で、四輪駆動方式がまだ必要であるかのチェックが行われる。もはや必要で無い場合、二輪駆動へ戻すスイッチングが行われ、ドッグクラッチ４６とマルチディスククラッチ３３または５４とが、再度互いに解放される。
【０１３７】
図１０から図１３において、本発明によるパワートレインのさらなる実施例が示され、当該実施例において、トルク伝達セクション３６は、各々の場合に上述した態様で無効化または係合させられ得る。
【０１３８】
図１０は、図５に示された実施例と異なる第４の実施例を示しており、ドッグクラッチ４６が主アクスル２０に、実際にはフロントアクスル差動装置２２とトルク分配デバイス３２との間に配されており、マルチディスククラッチ３３が二次アクスル３０すなわちリアアクスル２４に配されている点で異なっている。さらに正確には、当該マルチディスククラッチは、トルク伝達セクション３６のベベルギア３８と係合しているクラウンホイール４０とリアアクスル差動装置２６の差動ケージ４２との間に接続されている。この実施例において、ドッグクラッチ４６の係合は、トルク伝達セクション３６の動作と主アクスル２０の動作との同期化を必要とし、当該同期化は、例えば、二次アクスル３０におけるマルチディスククラッチ３３の少なくとも部分的な閉動作によって達成させられ得る。
【０１３９】
図１１は、第５の実施例を示しており、当該第５の実施例は、リアアクスル２４すなわち二次アクスル３０に設けられたマルチディスククラッチ３３が、リア軸差動装置２６のサイドギア６０とリアアクスル２４のスプリットアクスル４４との間に接続されている点のみが図１０に示された第４の実施例と異なっている。
【０１４０】
図１２は、第６の実施例を示しており、当該第６の実施例は、リアアクスル差動装置２６は設けられていないが、クラウンホイール４０とリアアクスル２４の一方のスプリットアクスル４４との間に接続されているマルチディスククラッチ３３に加えて、追加のマルチディスククラッチ３３′がクラウンホイール４０と他方のスプリットアクスル４４′との間に接続されている。従って、リアアクスル差動装置２６は、この実施例において、２つのマルチディスククラッチ３３、３３′の組み合わせによって置き換えられ、マルチディスククラッチ３３、３３′の各々は、制御ユニット３４によって別々に制御可能である。
【０１４１】
さらに、第７の実施例が図１３に示されており、当該第７の実施例は、ドッグクラッチ４６が一体化された同期化デバイスとともに設けられている点で図１１に示された第５の実施例と異なるのみである。従ってこの場合、トルク伝達セクション３６の動きと主アクスル２０の動きとの同期化は、マルチディスククラッチ３３の代わりにまたはそれに加えて、ドッグクラッチ４６の同期化デバイスによっても行われ得る。
【０１４２】
第７の実施例によるパワートレインのトルク分配デバイス３２内に一体化されたドッグクラッチの詳細は、図１４に示されている。ドッグクラッチ４６は、第１のクラッチパーツ６２を含み、第１のクラッチパーツ６２は、フロントアクスル差動装置２２の差動ケージに回転固定に接続され、図示されているフロントアクスル１６のスプリットアクスルに対して回転自在に支持（journal）されている。同様に図示されているフロントアクスル１６のスプリットアクスルに対して回転自在に支持されているドッグクラッチ４６の第２のクラッチパーツ６４は、トルク伝達セクション３６のベベルギア６８と係合しているクラウンホイール６６に回転固定に接続されている。
【０１４３】
ドッグクラッチ４６の係合は、第２のクラッチパーツ６４に回転固定に支持されかつ軸方向に移動可能に支持されているクラッチリング７０によって行われる。クラッチリング７０は、クラッチリング７０が第２のクラッチパーツ６４のみに係合する第１の位置（図１４Ａ）とクラッチリング７０が第２のクラッチパーツ６４及び第１のクラッチパーツ６２の両方と係合して第１のクラッチパーツ６２から第２のクラッチパーツ６４にトルクを伝達する第２の位置（図１４Ｃ）との間を軸方向に移動可能である。
【０１４４】
クラッチリング７０の軸方向移動のために、制御ユニット３４によって制御されるモータによって移動可能であるシフトフォーク７２が設けられる。
【０１４５】
トルク伝達セクション３６が無効化されると、第２のクラッチパーツ６４及びそれに従ってクラッチリング７０も固定される。
【０１４６】
クラッチリング７０が、第１のクラッチパーツ６２と係合され得るので、一定の速度同一性が、クラッチリング７０すなわち第２のクラッチパーツ６４と第１のクラッチパーツ６２との間に必要とされる。クラッチリング７０が第１のクラッチパーツ６２の方向に移動させられるとすぐに動作状態になる同期化装置は、クラッチリング７０の速度と第１のクラッチパーツ６２の速度との同期化のためにクラッチ４６内に一体化される。
【０１４７】
当該同期化装置は、複数の同期化フープ（hoop）７４を含み、同期化フープ７４は、アクスル１６及び２０の周囲に各々配され、第１のクラッチパーツ６２及びクラッチリング７０のセクションを覆うように各々突出している。同期化フープ７４は、クラッチリング７０に回転固定に接続され、結果として第２のクラッチパーツ６４と同一の速度で回転する。
【０１４８】
同期化フープ７４の各々は、第１のクラッチパーツ６２に面している端部領域の内側に摩擦表面７６を有する。対応して、摩擦表面７８が、第１のクラッチパーツ６２の同期化フープ７４に突出しているセクションの外側に形成される。
【０１４９】
クラッチリング７０は、その外側にガイド８０を有し、ばねリング８２がガイド８０内に支持されかつ軸方向の移動に対して固定されている。ばねリング８２は、同期化フープ７４に対して内方から押圧している。換言すれば、ばねリング８２は、半径方向外方への同期化フープ７４に対する力を及ぼしている。
【０１５０】
クラッチリング７０上に突出している同期化フープ７４の各々のセクション８４は、傾斜する態様で形成されて、クラッチリング７０が第１のクラッチパーツ６２に移動させられてクラッチ４６が係合させられるときに、ばねリング８２がその復元力に対向して半径方向内方に圧縮される。
【０１５１】
ばねリング８２によって同期化フープ７４に与えられる力は、同期化フープ７４の摩擦表面７６を第１のクラッチパーツの摩擦表面７８に対して押圧するという作用を有する。この場合、摩擦表面７６、７８が互いに対して押圧する力は、ばねリング８２が圧縮される力よりも大きい。
【０１５２】
クラッチ４６の非係合状態において（図１４Ａ）、ばねリング８２によって同期化フープ７４に与えられる力は、摩擦表面がちょうど接触しないほどに小さく、摩擦表面７６、７８は、クラッチリング７０が第１のクラッチパーツと係合状態になる僅かに前に（図１４Ｂ）、所望の加速度で第２のクラッチパーツ６４を第１のクラッチパーツ６２の速度まで加速するのに十分な力で互いに押し付けられる。
【０１５３】
図１４からわかるように、クラッチ４６の同期化装置は、ブロッキング要素無しに形成されている。このことは、第１のクラッチパーツ６２と第２のクラッチパーツ６４との間で速度同一性が達成させられていない場合でも、すなわちクラッチパーツ６２、６４の間に特定の速度相違が存在し続けている場合でも、クラッチ４６が係合されることを許容する。
【０１５４】
ここで、図９のパワートレインの二次アクスル３０の係合が、図１５を参照してトルク伝達セクション３６の無効化状態から説明される。
【０１５５】
主アクスル２０のホイールの平均速度（図１５の直線Ａ）が二次アクスル３０のホイールの平均速度（図１５の直線Ｂ）を所定量（操舵角に任意に依存する）だけ上回るとすぐに、制御ユニット３４は、主アクスル２０においてホイールスリップが存在し四輪駆動の需要があると推測する。
【０１５６】
従って、制御ユニット３４は、時間ｔ＝０において二次アクスル３０の係合を開始させる。ここで、制御ユニット３４は、最初に、トルク伝達セクション３６を二次アクスル３０に同期化させることを命令する。
【０１５７】
同期化は、トルク分配デバイス３２のドッグクラッチを使用して行われ、ここで、クラッチリング７０が第１のクラッチパーツ６２の方向に移動させられて摩擦表面７６、７８が互いに制御された態様で押圧される。約３０ｍｓ後、設定された同期化トルクが第１のクラッチパーツ６２から同期化フープ７４を介して第２のクラッチパーツ６４に伝達され（図１５の曲線Ｅ）それによって、トルク伝達セクション３６の速度が増大させられる（図１５の曲線Ｃ）。当該設定された同期化トルクは、本実施例において１００Ｎｍであり、トルク伝達セクション３６の速度が主アクスル２０の速度に少なくともほぼ達するまでの間維持される。
【０１５８】
主アクスル２０とトルク伝達セクション３６との間の速度相違が、本質的に自動車の乗員には感知できないドッグクラッチ４６の閉動作を許容する所与の限界値以下まで下がるとすぐに、クラッチリング７０のさらなる移動によって第２のクラッチパーツ６４が第１のクラッチパーツ６２と係合させられる、すなわちドッグクラッチ４６が完全に係合させられる。本発明において、これは、ホイールスリップの検出後約２１０ｍｓで行われる。
【０１５９】
トルク伝達セクション３６（図１の曲線Ｃ）が主アクスル２０の速度（図１５の曲線Ａ）に達する（図１５によれば約２１０ｍｓ）前であっても、本実施例においては約１９０ｍｓにおいてマルチディスククラッチ３３の係合が開始される。二次アクスル３０の速度（図１５の曲線Ｂ）がトルク伝達セクション３６の速度よりも大きい限り、マルチディスククラッチ３３の係合がトルク伝達セクション３６に制動をかけることは全くない、すなわち、マルチディスククラッチ３３の迅速な係合のために、リリースクリアランスが既に通過されてマルチディスククラッチ３３のディスクが互いに最小限の接触をさせられている（「キスポイント（kiss point）」と称される）。
【０１６０】
トルク伝達セクション３６が、二次アクスル３０の速度に達している場合、マルチディスククラッチ３３は、トルク伝達セクション３６のさらなる加速または同期化をキスポイントの制御によって明らかに無効化可能である。このことは、二次アクスル３０の迅速な係合を全体として実現するために容認される。上述されたドッグクラッチ４６の同期化装置がブロッキングデバイス無しに形成されるので、ドッグクラッチ４６は、速度の相違にかかわらず接続すなわち閉じられることが可能である。
【０１６１】
結果として、二次アクスル３０の迅速な係合は、この態様で、主アクスル２０のホイールスリップの検出から２５０ｍｓで達成され、二次アクスル３０へ伝達される駆動トルクは、この時間の間に図１５の曲線Ｆに従って発生する。
【符号の説明】
【０１６２】
１２ 駆動シャフト
１４ 変速ギアボックス
１６ フロントアクスル
１８ フロントホイール
２０ 主アクスル
２２ フロントアクスル差動装置
２４ リアアクスル
２６ リアアクスル差動装置
２８ リアホイール
３０ 二次アクスル
３２ トルク分配デバイス
３３ マルチディスククラッチ
３４ 制御ユニット
３６ トルク伝達セクション
３８ ベベルギア
４０ クラウンギア
４２ 差動ケージ
４４ スプリットアクスル
４６ ドッグクラッチ
４８ 入力シャフト
５０ トランスファーケース
５２ 主出力シャフト
５４ マルチディスククラッチ
５６ チェーンドライブ
５８ 回転速度センサ
６０ サイドギア
６２ クラッチパーツ
６４ クラッチパーツ
６６ クラウンホイール
６８ ベベルギア
７０ クラッチリング
７２ 移動フォーク
７４ 同期化フープ
７６ 摩擦表面
７８ 摩擦表面
８０ ガイド
８２ ばねリング
８４ セクション
１１０ セレクタスリーブ
１１２ 移動フォーク
１１４ 移動部材
１１６ 差動シャフト
１１８ ハウジング
１２０ ウォーム
１２２ ウォームホイール
１２４ 位置センサ
１２６ 圧縮コイルばね
１２８ 第１の端面
１３０ 第２の端面
１３２ 作動傾斜
１３４ 緩勾配傾斜セクション
１３６ 回転方向
１３８ 急勾配傾斜セクション
１４０ 作動ピン
１４２ ラッチ凹部
２０８ スプリットシャフト
２１０ セレクタスリーブ
２１２ 端部セクション
２１３ リング溝
２１４ 移動部材
２１８ ハウジングセクション
２２６ 圧縮コイルばね
２２８ 第１の端面
２３０ 第２の端面
２３２ 作動傾斜
２３４ 緩勾配傾斜セクション
２３６ 回転方向
２３８ 急勾配傾斜セクション
２４４ 隆起したラッチ部
２４６ ウォームホイール
２４８ ウォーム
２５０ 端面
２５２ 反作用傾斜
２５４ 緩勾配傾斜セクション
２５６ 急勾配傾斜セクション
２５８ ラッチ凹部
２６０ 作動突起
２６２ 傾斜領域
２６４ 傾斜領域
２６６ 傾斜領域
２６８ 移動フォーク
３１２ 移動フォーク
３１３ シャフトセクション
３１４ 移動部材
３１８ ハウジング
３１９ 第１の壁セクション
３２６ 圧縮コイルばね
３２７ 第２の壁セクション
３６０ 電気モータ
３６２ スピンドル
３６４ スピンドルナット
３６６ ガイドバー
３６８ ガイド開口部
３７０ ドライバフィンガ
３７２ ドライバ開口部
３７４ ドライバ突起部
３７６ 周辺表面
３７８ トリガピン
３８０ トリガアーム
３８２ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクの伝達のために適合態様で係合させられ得る２つのクラッチパーツと、
前記クラッチパーツを係合から解放するために第１の方向に移動可能でありかつ前記クラッチパーツを係合させるために第２の方向に移動可能である移動部材（１１４；２１４；３１４）と、を有し、
前記移動部材（１１４；２１４；３１４）の前記第１の方向への移動のためにモータ（３６０）が設けられ、前記移動部材（１１４；２１４；３１４）の前記第２の方向への移動のためにばね要素（１２６；２２６；３２６）が設けられていることを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチであって、前記移動部材（１１４；２１４；３１４）の前記第１の方向への移動が前記ばね要素（１２６；２２６；３２６）に応力を加えることを特徴とするクラッチ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のクラッチであって、前記ばね要素（１２６；２２６）のトリガが、以前に前記ばね要素（１２６；２２６）に応力を加えた回転方向と同一の回転方向の前記モータの駆動によって行われることを特徴とするクラッチ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１に記載のクラッチであって、前記モータと前記移動部材（１１４；２１４）との間に設けられたギア機構が、少なくとも１つの作動傾斜（１３２；２３２）または少なくとも１つの作動突起（２６０）並びに少なくとも１つの反作用要素（１４０；２５２）を含み、前記少なくとも１つの反作用要素（１４０；２５２）は、前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）に対して移動可能でありかつ前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）と協働して、前記反作用要素の前記作動傾斜（１３２；２３２）上または前記作動突起（２６０）上での移動によって、前記移動部材（１１４；２１４）が前記第１の方向に前記ばね要素（１２６；２２６）の復元力に対向して移動、特に押し込まれることを特徴とするクラッチ。
【請求項５】
請求項４に記載のクラッチであって、前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）が、前記移動部材（１１４；２１４）に形成されていることを特徴とするクラッチ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のクラッチであって、前記移動部材（１３２）に反作用要素（１４０）に対するラッチ凹部（１４２）が設けられるかまたは前記反作用要素（２５２）に作動傾斜（２５２）もしくは作動突起（２６２）に対するラッチ凹部（２５８）が設けられていることを特徴とするクラッチ。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用要素（１４０；２５２）が前記モータによって前記作動傾斜（１３２；２３２）に沿って移動可能であることを特徴とするクラッチ。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか１に記載のクラッチであって、前記移動部材（１１４；２１４）がリング状またはスリーブ状に形成され、シャフト（１１６；２０８）を囲みかつ前記シャフトに対して移動可能であり、作動傾斜（１３２；２３２）または作動突起（２６０）が、特に、前記反作用要素（１４０；２５２）に面した前記移動部材（１１４；２１４）の端面（１３０；２３０）に形成されていることを特徴
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれか１に記載のクラッチであって、前記ばね要素（１２６；２２６）が、前記移動部材（１１４；２１４）の端面であって前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）から離れた端面（１２８；２２８）と当接部との間に設けられていることを特徴とするクラッチ。
【請求項１０】
請求項４乃至９のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用要素が、前記モータによって回転自在な作動シャフト（１１６）から前記移動部材（１１４）に対して半径方向に突出したピン（２４０）を含むことを特徴とするクラッチ。
【請求項１１】
請求項４乃至９のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用要素が、反作用傾斜（２５２）を含み、前記反作用傾斜（２５２）は、前記移動部材（１１４）に面している端面に、前記シャフト（２０８）を囲む反作用ギアとして形成され、前記反作用傾斜（２５２）は、特に前記シャフトを囲みかつ好ましくは前記モータによって駆動されるウォーム（２４８）に係合されているウォームホイールであることを特徴とするクラッチ。
【請求項１２】
請求項４乃至９のいずれか１または１１に記載のクラッチであって、前記反作用要素が反作用傾斜（２５２）を含み、前記反作用傾斜は、上り勾配の第１の傾斜セクション（２５４）と、第２の傾斜セクション（２５６）と、を含み、前記第２の傾斜セクション（２５６）は、急勾配で降下するかまたは段階的に形成されて、特に、急勾配の第１領域（２６２）、緩勾配の第２領域（２６４）及び急勾配の第３領域（２６６）を含むことを特徴とするクラッチ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のクラッチであって、前記第１の傾斜セクション（２５４）が緩勾配で、特に直線状に上っていることを特徴とするクラッチ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のクラッチであって、前記第１の傾斜セクション（２５４）が、非直線状に上り、前記第１の傾斜セクション（２５４）の勾配が、好ましくは、前記反作用傾斜（２５２）の最高点に向かって減少していることを特徴とするクラッチ。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４のいずれか１に記載のクラッチであって、少なくとも２つの作動傾斜（２３２）または作動突起（２６０）と、少なくとも２つの反作用傾斜（２５２）と、が設けられることを特徴とするクラッチ。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用ギア（２４６）は、セレクタスリーブ（２１０）を囲み、前記セレクタスリーブ（２１０）は、前記シャフト上に取り付けられ、前記移動部材（２１４）に結合されて前記移動部材（２１４）によって前記シャフト（２０８）に対して移動可能であることを特徴とするクラッチ。
【請求項１７】
請求項１または２に記載のクラッチであって、前記ばね要素（３２６）のトリガが、前動作において前記ばね要素（３２６）に応力を加えた回転方向に対して反転された回転方向の前記モータ（３６０）の動作によって生起することを特徴とするクラッチ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のクラッチであって、返送機構が、前記モータ（３６０）と前記移動部材（３１４）との間に設けられ、ドライバデバイスを含み、前記ドライバデバイスは、前記移動部材（３１４）と係合されて前記移動部材（３１４）を前記ばね要素（３２６）の復元力に対向して前記第１の方向に引くことが可能であることを特徴とするクラッチ。
【請求項１９】
請求項１８に記載のクラッチであって、前記ドライバデバイスは、前記モータ（３６０）によって駆動させられるスピンドル（３６２）と前記スピンドル（３６２）に取り付けられたスピンドルナット（３６４）とを含み、前記スピンドルナット（３６４）にドライバフィンガ（３７０）が形成され、前記ドライバフィンガ（３７０）は、前記スピンドルナット（３６４）の一の方向の回転によって前記移動部材（３１４）の突起（３７４）と係合させられ得かつ前記スピンドルナット（３６４）の前記一の方向とは反対方向の回転によって前記突起（３４７）から解放され得ることを特徴とするクラッチ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のクラッチであって、前記スピンドルナット（３６４）が前記突起（３７４）から前記ドライバフィンガ（３７０）を解放するために回転させられた際に、前記トリガ機構（３７８、３８０）が前記スピンドルナット（３６４）の軸方向移動を防止することを特徴とするクラッチ。
【請求項２１】
請求項１７乃至２０のいずれか１に記載のクラッチであって、前記スピンドルナット（３６４）の回転を制限する回転制限デバイス（３６６、３６８）を有することを特徴とするクラッチ。
【請求項２２】
請求項２１に記載のクラッチであって、前記回転制限デバイスがバー（３６６）を含み、前記バー（３６６）は、前記スピンドル（３６２）と平行に伸長し、前記バーは、一方の端部領域で前記移動部材（３１４）に接続されかつ他方の端部領域で周辺方向において湾曲している前記スピンドルナット（３６２）のガイド開口部（３６８）に案内されていることを特徴とするクラッチ。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか１に記載のクラッチであって、前記移動部材（１１４；２１４；３１４）は、前記第１の方向に前記モータ（３６０）によってのみ移動させられ、前記第２の方向に前記ばね要素（１２６；２２６；３２６）によってのみ移動させられることを特徴とするクラッチ。
【請求項２４】
常時駆動の主アクスル（２０）を有する自動車のパワートレインであって、
駆動トルクの生成のための駆動ユニット（１２）と、
前記駆動トルクの可変な部分を前記自動車の二次アクスル（３０）へ伝達するための第１のクラッチ（３３；５４）と、
前記第１のクラッチが開状態の場合に、前記第１のクラッチ（３３；５４）と第２のクラッチ（４６）との間に設けられた前記パワートレインのトルク伝達セクション（３６）を無効化するための第２のクラッチ（４６）と、
前記第１のクラッチ（３３；５４）の自動的な制御のための制御ユニット（３４）であって、前記主アクスル（２０）におけるホイールスリップの検出のための少なくとも１のセンサに接続されている制御ユニット（３４）と、を含み、
前記第２のクラッチ（４６）は、請求項１乃至２３のいずれか１に記載のクラッチを含むことを特徴とするパワートレイン。
【請求項２５】
請求項２３に記載のパワートレインであって、前記制御ユニット（３４）が、前記トルク伝達セクション（３６）の無効化状態から、前記主アクスル（２０）におけるホイールスリップの検出に応じて前記第２のクラッチ（４６）を閉じるように構成されていることを特徴とするパワートレイン。
【請求項１】
トルクの伝達のために適合態様で係合させられ得る２つのクラッチパーツと、
前記クラッチパーツを係合から解放するために第１の方向に移動可能でありかつ前記クラッチパーツを係合させるために第２の方向に移動可能である移動部材（１１４；２１４；３１４）と、を有し、
前記移動部材（１１４；２１４；３１４）の前記第１の方向への移動のためにモータ（３６０）が設けられ、前記移動部材（１１４；２１４；３１４）の前記第２の方向への移動のためにばね要素（１２６；２２６；３２６）が設けられていることを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチであって、前記移動部材（１１４；２１４；３１４）の前記第１の方向への移動が前記ばね要素（１２６；２２６；３２６）に応力を加えることを特徴とするクラッチ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のクラッチであって、前記ばね要素（１２６；２２６）のトリガが、以前に前記ばね要素（１２６；２２６）に応力を加えた回転方向と同一の回転方向の前記モータの駆動によって行われることを特徴とするクラッチ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１に記載のクラッチであって、前記モータと前記移動部材（１１４；２１４）との間に設けられたギア機構が、少なくとも１つの作動傾斜（１３２；２３２）または少なくとも１つの作動突起（２６０）並びに少なくとも１つの反作用要素（１４０；２５２）を含み、前記少なくとも１つの反作用要素（１４０；２５２）は、前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）に対して移動可能でありかつ前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）と協働して、前記反作用要素の前記作動傾斜（１３２；２３２）上または前記作動突起（２６０）上での移動によって、前記移動部材（１１４；２１４）が前記第１の方向に前記ばね要素（１２６；２２６）の復元力に対向して移動、特に押し込まれることを特徴とするクラッチ。
【請求項５】
請求項４に記載のクラッチであって、前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）が、前記移動部材（１１４；２１４）に形成されていることを特徴とするクラッチ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のクラッチであって、前記移動部材（１３２）に反作用要素（１４０）に対するラッチ凹部（１４２）が設けられるかまたは前記反作用要素（２５２）に作動傾斜（２５２）もしくは作動突起（２６２）に対するラッチ凹部（２５８）が設けられていることを特徴とするクラッチ。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用要素（１４０；２５２）が前記モータによって前記作動傾斜（１３２；２３２）に沿って移動可能であることを特徴とするクラッチ。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか１に記載のクラッチであって、前記移動部材（１１４；２１４）がリング状またはスリーブ状に形成され、シャフト（１１６；２０８）を囲みかつ前記シャフトに対して移動可能であり、作動傾斜（１３２；２３２）または作動突起（２６０）が、特に、前記反作用要素（１４０；２５２）に面した前記移動部材（１１４；２１４）の端面（１３０；２３０）に形成されていることを特徴
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれか１に記載のクラッチであって、前記ばね要素（１２６；２２６）が、前記移動部材（１１４；２１４）の端面であって前記作動傾斜（１３２；２３２）または前記作動突起（２６０）から離れた端面（１２８；２２８）と当接部との間に設けられていることを特徴とするクラッチ。
【請求項１０】
請求項４乃至９のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用要素が、前記モータによって回転自在な作動シャフト（１１６）から前記移動部材（１１４）に対して半径方向に突出したピン（２４０）を含むことを特徴とするクラッチ。
【請求項１１】
請求項４乃至９のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用要素が、反作用傾斜（２５２）を含み、前記反作用傾斜（２５２）は、前記移動部材（１１４）に面している端面に、前記シャフト（２０８）を囲む反作用ギアとして形成され、前記反作用傾斜（２５２）は、特に前記シャフトを囲みかつ好ましくは前記モータによって駆動されるウォーム（２４８）に係合されているウォームホイールであることを特徴とするクラッチ。
【請求項１２】
請求項４乃至９のいずれか１または１１に記載のクラッチであって、前記反作用要素が反作用傾斜（２５２）を含み、前記反作用傾斜は、上り勾配の第１の傾斜セクション（２５４）と、第２の傾斜セクション（２５６）と、を含み、前記第２の傾斜セクション（２５６）は、急勾配で降下するかまたは段階的に形成されて、特に、急勾配の第１領域（２６２）、緩勾配の第２領域（２６４）及び急勾配の第３領域（２６６）を含むことを特徴とするクラッチ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のクラッチであって、前記第１の傾斜セクション（２５４）が緩勾配で、特に直線状に上っていることを特徴とするクラッチ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のクラッチであって、前記第１の傾斜セクション（２５４）が、非直線状に上り、前記第１の傾斜セクション（２５４）の勾配が、好ましくは、前記反作用傾斜（２５２）の最高点に向かって減少していることを特徴とするクラッチ。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４のいずれか１に記載のクラッチであって、少なくとも２つの作動傾斜（２３２）または作動突起（２６０）と、少なくとも２つの反作用傾斜（２５２）と、が設けられることを特徴とするクラッチ。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか１に記載のクラッチであって、前記反作用ギア（２４６）は、セレクタスリーブ（２１０）を囲み、前記セレクタスリーブ（２１０）は、前記シャフト上に取り付けられ、前記移動部材（２１４）に結合されて前記移動部材（２１４）によって前記シャフト（２０８）に対して移動可能であることを特徴とするクラッチ。
【請求項１７】
請求項１または２に記載のクラッチであって、前記ばね要素（３２６）のトリガが、前動作において前記ばね要素（３２６）に応力を加えた回転方向に対して反転された回転方向の前記モータ（３６０）の動作によって生起することを特徴とするクラッチ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のクラッチであって、返送機構が、前記モータ（３６０）と前記移動部材（３１４）との間に設けられ、ドライバデバイスを含み、前記ドライバデバイスは、前記移動部材（３１４）と係合されて前記移動部材（３１４）を前記ばね要素（３２６）の復元力に対向して前記第１の方向に引くことが可能であることを特徴とするクラッチ。
【請求項１９】
請求項１８に記載のクラッチであって、前記ドライバデバイスは、前記モータ（３６０）によって駆動させられるスピンドル（３６２）と前記スピンドル（３６２）に取り付けられたスピンドルナット（３６４）とを含み、前記スピンドルナット（３６４）にドライバフィンガ（３７０）が形成され、前記ドライバフィンガ（３７０）は、前記スピンドルナット（３６４）の一の方向の回転によって前記移動部材（３１４）の突起（３７４）と係合させられ得かつ前記スピンドルナット（３６４）の前記一の方向とは反対方向の回転によって前記突起（３４７）から解放され得ることを特徴とするクラッチ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のクラッチであって、前記スピンドルナット（３６４）が前記突起（３７４）から前記ドライバフィンガ（３７０）を解放するために回転させられた際に、前記トリガ機構（３７８、３８０）が前記スピンドルナット（３６４）の軸方向移動を防止することを特徴とするクラッチ。
【請求項２１】
請求項１７乃至２０のいずれか１に記載のクラッチであって、前記スピンドルナット（３６４）の回転を制限する回転制限デバイス（３６６、３６８）を有することを特徴とするクラッチ。
【請求項２２】
請求項２１に記載のクラッチであって、前記回転制限デバイスがバー（３６６）を含み、前記バー（３６６）は、前記スピンドル（３６２）と平行に伸長し、前記バーは、一方の端部領域で前記移動部材（３１４）に接続されかつ他方の端部領域で周辺方向において湾曲している前記スピンドルナット（３６２）のガイド開口部（３６８）に案内されていることを特徴とするクラッチ。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか１に記載のクラッチであって、前記移動部材（１１４；２１４；３１４）は、前記第１の方向に前記モータ（３６０）によってのみ移動させられ、前記第２の方向に前記ばね要素（１２６；２２６；３２６）によってのみ移動させられることを特徴とするクラッチ。
【請求項２４】
常時駆動の主アクスル（２０）を有する自動車のパワートレインであって、
駆動トルクの生成のための駆動ユニット（１２）と、
前記駆動トルクの可変な部分を前記自動車の二次アクスル（３０）へ伝達するための第１のクラッチ（３３；５４）と、
前記第１のクラッチが開状態の場合に、前記第１のクラッチ（３３；５４）と第２のクラッチ（４６）との間に設けられた前記パワートレインのトルク伝達セクション（３６）を無効化するための第２のクラッチ（４６）と、
前記第１のクラッチ（３３；５４）の自動的な制御のための制御ユニット（３４）であって、前記主アクスル（２０）におけるホイールスリップの検出のための少なくとも１のセンサに接続されている制御ユニット（３４）と、を含み、
前記第２のクラッチ（４６）は、請求項１乃至２３のいずれか１に記載のクラッチを含むことを特徴とするパワートレイン。
【請求項２５】
請求項２３に記載のパワートレインであって、前記制御ユニット（３４）が、前記トルク伝達セクション（３６）の無効化状態から、前記主アクスル（２０）におけるホイールスリップの検出に応じて前記第２のクラッチ（４６）を閉じるように構成されていることを特徴とするパワートレイン。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４Ａ−４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４Ａ−４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１０７０３９（Ｐ２０１０−１０７０３９Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００９−２３６３７１（Ｐ２００９−２３６３７１）
【出願日】平成２１年１０月１３日（２００９．１０．１３）
【出願人】（５０７３９２８５３）マグナ パワートレイン アクツィエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３６３７１（Ｐ２００９−２３６３７１）
【出願日】平成２１年１０月１３日（２００９．１０．１３）
【出願人】（５０７３９２８５３）マグナ パワートレイン アクツィエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (18)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]