(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のパワートレーンにおいて使用するクラッチアッセンブリであって、
第１の駆動部分（７，１０７）と、
第２の駆動部分（９，１０９）と、
クラッチ（３，１０３）と、
を備え、前記クラッチ（３，１０３）は、軸方向で支持される第１のクラッチ部分（６，１０６）と、軸方向可動な第２のクラッチ部分（８，１０８）とを有し、前記第２のクラッチ部分（８，１０８）は、前記第１及び第２のクラッチ部分（６，８；１０６，１０８）が一回転軸線（Ａ）回りに互いに自由に回転可能な開放位置と、前記第１及び第２のクラッチ部分（６，８；１０６，１０８）がトルクを伝達すべく互いに形状結合式に係合する閉鎖位置とに可動であり、
前記第２のクラッチ部分（８）のクラッチプロファイル（１０，１１０）と、前記第２の駆動部分（９，１０９）の駆動部分プロファイル（２０，１２０）とが、形状結合式のプロファイル結合部（２９，１２９）を形成して、前記第２のクラッチ部分（８，１０８）が前記第２の駆動部分（９，１０９）に相対回動不能かつ軸方向可動に結合されているようになっており、
前記第２の駆動部分（９，１０９）の前記駆動部分プロファイル（２０，１２０）は、それぞれ前記駆動部分プロファイル（２０，１２０）の歯先線（Ｚ２０，Ｚ１２０）と歯底線（Ｆ２０，Ｆ１２０）との間に形成されている中間フランク線（Ｌ２０，Ｌ１２０）を有する、
クラッチアッセンブリにおいて、
前記駆動部分プロファイル（２０，１２０）は、前記中間フランク線（Ｌ２０，Ｌ１２０）が、前記回転軸線（Ａ）回りの回転時、少なくとも１つの、前記第１のクラッチ部分（６）に向かって又は前記第１のクラッチ部分（１０６）とは反対方向に向かって先細りする部分を有する回転面を規定するように構成されており、前記クラッチプロファイル（１０，１１０）及び前記駆動部分プロファイル（２０，１２０）は、トルク伝達時、前記第２の駆動部分（９，１０９）から前記第２のクラッチ部分（８，１０８）に、前記第１のクラッチ部分（６，１０６）に向かって軸方向力が及ぼされるように構成されている、
ことを特徴とする、クラッチアッセンブリ。
【請求項２】
前記駆動部分プロファイル（２０）は、複数のプロファイル要素（７４）を有し、前記プロファイル要素（７４）について、
前記プロファイル要素（７４）の幅（Ｂ７４）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（６）に向かって減少する、
前記プロファイル要素（７４）は、前記駆動部分プロファイル（２０）の前記歯先線（Ｚ２０）を形成し、前記歯先線（Ｚ２０）は、前記第２の駆動部分（９）の円筒形の外面に位置する、
前記プロファイル要素（７４）間にプロファイル溝（７６）が形成されており、前記プロファイル溝の深さ（Ｔ７６）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（６）に向かって増加する、
の少なくともいずれかが当てはまることを特徴とする、請求項１に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項３】
前記クラッチプロファイル（１０）は、複数のクラッチプロファイル要素（７７）を有し、前記クラッチプロファイル要素（７７）について、
前記クラッチプロファイル要素（７７）の幅（Ｂ７７）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（６）に向かって増加する、
前記クラッチプロファイル要素（７７）の歯先線（Ｚ１０）は、前記第１のクラッチ部分（６）に向かって円錐形に先細りする歯先線面を形成する、
前記クラッチプロファイル要素（７７）の高さ（Ｈ７７）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（６）に向かって増加する、
の少なくともいずれかが当てはまることを特徴とする、請求項１又は２に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項４】
前記駆動部分プロファイル（１２０）は、複数のプロファイル要素（１７４）を有し、前記プロファイル要素（１７４）について、
前記プロファイル要素（１７４）の幅（Ｂ１７４）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（１０６）に向かって減少する、
前記プロファイル要素（１７４）は、前記駆動部分プロファイル（１２０）の前記歯先線（Ｚ１２０）を形成し、前記歯先線（Ｚ１２０）は、前記第１のクラッチ部分（１０６）とは反対方向に向かって円錐形に先細りする歯先線面を形成する、
前記プロファイル要素（１７４）間にプロファイル溝（１７８）が形成されており、前記プロファイル溝の深さ（Ｔ１７８）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（１０６）に向かって減少する、
の少なくともいずれかが当てはまることを特徴とする、請求項１に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項５】
前記クラッチプロファイル（１１０）は、複数のクラッチプロファイル要素（１７７）を有し、前記クラッチプロファイル要素（１７７）について、
前記クラッチプロファイル要素（１７７）の幅（Ｂ１７７）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（１０６）に向かって増加する、
前記クラッチプロファイル要素（１７７）の歯先線（Ｚ１１０）は、円筒形の歯先線面又は前記第１のクラッチ部分（１０６）に向かって円錐形に拡がる歯先線面を形成する、
前記クラッチプロファイル要素（１７７）の高さ（Ｈ１７７）は、長さにわたって変化し、前記第１のクラッチ部分（１０６）に向かって減少する、
の少なくともいずれかが当てはまることを特徴とする、請求項１又は４に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項６】
１つのクラッチプロファイル要素（７７，１７７）の１つのプロファイルフランク（７５，７５’，１７５，１７５’）が、前記クラッチプロファイル（１０，１１０）を通る円筒断面において、前記回転軸線（Ａ）の平行線（Ｐ）に対してプロファイルフランク角度（α７５，α７５’；α１７５，α１７５’）を形成し、前記プロファイルフランク角度（α７５，α７５’；α１７５，α１７５’）は、１°より大きく、５°より小さいことを特徴とする、請求項３又は５に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項７】
前記プロファイル結合部（２９，１２９）は、互いに係合する軸歯列とクラッチ歯列とを有するスプライン軸結合部の形態で構成されており、前記軸歯列及び前記クラッチ歯列は、それぞれ少なくとも１つの円錐形の部分面を有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項８】
前記第１のクラッチ部分（６，１０６）の第１の係合要素（２３，１２３）と、前記第２のクラッチ部分（８，１０８）の第２の係合要素（２４，１２４）とは、前記閉鎖位置において互いに係合し、係合面（８１，８１’）において力伝達のために接触し、前記係合面（８１，８１’）は、前記係合要素を通る横断面で見て、前記回転軸線（Ａ）を含む長手方向平面（Ｅ）に対して、それぞれ１つの係合面角度（δ８１，δ８１’）を形成し、前記係合面角度（δ８１，δ８１’）の少なくとも１つは、前記プロファイルフランク角度（α７５，α７５’）の少なくとも１つより小さいことを特徴とする、請求項６に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項９】
前記第１及び第２の係合要素（２３，２４；１２３，１２４）は、それぞれ、前記第１及び第２のクラッチ部分（６，８；１０６，１０８）の互いに対向する端面に形成された端面歯列として構成されており、
前記端面歯列（２３，２４；１２３，１２４）の少なくとも１つについて、
前記端面歯列（２４，１２４）の端面歯（７９）の幅（Ｂ７９）は、長さにわたって変化し、半径方向内側から半径方向外側に向かって増加する、
前記係合面（８１，８１’）は、前記端面歯（７９）の歯フランクにより形成されており、前記歯フランクは、前記端面歯列（２４，１２４）を通る横断面で見て、互いに対して角度をなして延びる、
の少なくともいずれかが当てはまることを特徴とする、請求項８に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項１０】
前記第２の駆動部分（９）を不動の構成部材（１３）に対して制動可能なブレーキ（４）と、
前記クラッチ（３）及び前記ブレーキ（４）を操作可能な操作装置（５）と、
を備えることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項１１】
前記操作装置（５）は、軸方向で支持される第１のリング（３５）と、軸方向可動な第２のリング（３６）とを有するランプ機構を有し、前記第１及び第２のリング（３５，３６）が、駆動装置（３７）により互いに相対的に回動されると、前記第２のリング（３６）は、前記第１のリング（３５）に対して軸方向移動可能であり、
前記操作装置（５）は、前記第１のリング（３５）と前記第２のリング（３６）とが互いに軸方向で接近している終端位置から出発して、第１の回転領域での前記第２のリング（３６）に対する前記第１のリング（３５）の相対回動により、前記クラッチ（３）が開放され、第２の回転領域での同じ回転方向（Ｒ１）のさらなる回動時に、前記ブレーキ（４）が閉鎖されるように構成されている、
ことを特徴とする、請求項１０に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項１２】
前記第２の駆動部分（１０９）は、ドライブギヤ（９０）により前記回転軸線（Ａ）回りに回転駆動可能なディファレンシャルハウジングの形態で構成されており、かつ
前記第１の駆動部分（１０７）は、前記ディファレンシャルハウジング（１０９）内で前記回転軸線（Ａ）回りに回転可能に配置されているディファレンシャルキャリアの形態で構成されており、
前記クラッチ（１０３）は、出力経路で前記ディファレンシャルハウジング（１０９）と前記ディファレンシャルキャリア（１０７）との間に配置されており、前記ディファレンシャルハウジング（１０９）から前記ディファレンシャルキャリア（１０７）へのトルク伝達は、選択的に断接可能であり、
前記クラッチ（１０３）の前記第１のクラッチ部分（１０６）は、前記ディファレンシャルキャリア（１０７）に一体的に結合され、前記クラッチ（１０３）の前記第２のクラッチ部分（１０８）は、前記ディファレンシャルハウジング（１０９）に対して相対回動不能かつ軸方向可動に保持されており、
前記クラッチ（１０３）を操作する操作装置が設けられている、
ことを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項１３】
前記第２のクラッチ部分（１０８）は、前記ディファレンシャルハウジング（１０９）内に配置されているリング部分（９８）と、軸方向で前記リング部分（９８）から、前記ディファレンシャルハウジング（１０９）内に設けられた開口を通して外部に延出する複数の結合要素（９９）とを有し、前記クラッチプロファイル（１１０）は、前記第２のクラッチ部分（１０８）の外周面に形成されており、前記駆動部分プロファイル（１２０）は、前記ディファレンシャルハウジング（１０９）の内周面に形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項１４】
トルクを伝達すべく互いに歯列を介して係合するリングギヤ（８３）とベベルギヤ（８４）とを有するアングルドライブを備え、前記第２の駆動部分（９，１０９）は、前記リングギヤ（８３）に相対回動不能に結合されており、前記第１の駆動部分（７，１０７）に対して同軸に回転可能に支持されている、請求項１から１１までのいずれか１項に記載のクラッチアッセンブリ。
【請求項１５】
自動車用のパワートレーンアッセンブリ（５０）であって、
第１の駆動車軸（５３）を有する常時駆動可能な第１のパワートレーン（５２）と、
第２の駆動車軸（５５）を有する任意選択的に駆動可能な第２のパワートレーン（５４）と、
を備え、前記第２のパワートレーン（５４）は、第１のクラッチアッセンブリ（２）と、第２のクラッチアッセンブリ（１０２）と、出力経路で前記第１及び第２のクラッチアッセンブリ（２，１０２）間に配置されている駆動軸（６４）とを有する、
パワートレーンアッセンブリ（５０）において、
前記第１及び第２のクラッチアッセンブリ（２，１０２）の少なくとも１つは、請求項１から１４までのいずれか１項にしたがって構成されている、
ことを特徴とする、パワートレーンアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクを伝達すべく形状結合式に互いに係合可能な第１のクラッチ部分と第２のクラッチ部分とを備えるクラッチアッセンブリに関する。この種のクラッチアッセンブリは、例えば多軸駆動型の自動車のパワートレーン、特に、常時駆動される第１の駆動車軸と、任意選択的に作動可能な第２の駆動車軸とを有するパワートレーンにおいて使用される。必要に応じて作動可能な駆動車軸を有するこの種の駆動コンセプトは、「ハングオン（Ｈａｎｇ−ｏｎ）システム」、「オンデマンド（Ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）システム」又は「ディスコネクト（Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）システム」ともいう。一般に、自動車の駆動コンセプトには、様々な種類がある。例えばフロントエンジンを有し、前車軸が常時駆動され、後車軸が追加作動可能となった自動車がある。さらに、フロントエンジンを有し、後車軸が常時駆動され、前車軸が追加作動可能となった自動車がある。最後に、リヤエンジンを有し、後車軸が常時駆動され、前車軸がハングオンクラッチにより必要に応じて追加作動される自動車が公知である。
【０００２】
本発明の前提をなす独国特許発明第１０２００９０１２４６３号明細書において、自動車のパワートレーン用の制御可能な切り換えクラッチを有するアングルドライブアッセンブリ（Ｗｉｎｋｅｌｔｒｉｅｂａｎｏｒｄｎｕｎｇ）が公知である。切り換えクラッチは、形状結合式のクラッチとして構成されており、外歯列を有する２つのクラッチ部分を有する。２つのクラッチ部分は、軸方向移動可能な切り換えスリーブを介して互いに相対回動不能に結合可能である。閉鎖された状態において、トルクは、必要に応じて駆動可能な駆動車軸に伝達される。クラッチの開放時、トルク伝達は遮断されている。
【０００３】
独国特許出願公開第１０２００８０３７８８６号明細書（国際公開第２０１０／０１７８８２号に対応）において、常時駆動される第１のパワートレーンと、任意選択的に駆動可能な第２のパワートレーンとを備える、多軸駆動型の自動車用の駆動アッセンブリが公知である。第２のパワートレーンは、出力経路で長手方向駆動軸の上流に配置されている第１のクラッチと、出力経路で長手方向駆動軸の下流に配置されている第２のクラッチとを有する。第１及び第２のクラッチの開放により、長手方向駆動軸は、トルクフリーに切り換え可能である。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２４３２７９号明細書において、エンジンのクランク軸と伝動機構との間でトルクを伝達する軸−ボス−結合部の円錐形の歯列を有するクラッチが公知である。軸の円錐形の歯列は、ボスの円錐形の歯列に差し込まれ、ボスは、ばねにより軸に向かって軸方向で付勢されており、その結果、バックラッシフリーの力結合が形成される。
【０００５】
独国特許出願公開第１０２００９０５６０８８号明細書において、ドライブギヤと、ディファレンシャル伝動機構と、クラッチとを有するディファレンシャルアッセンブリであって、クラッチは、任意選択的にトルクをドライブギヤからディファレンシャルに伝達すべく、出力経路でドライブギヤとディファレンシャル伝動機構との間に配置されている、ディファレンシャルアッセンブリが公知である。さらに、クラッチを操作する電磁式のアクチュエータと、クラッチの切り換え位置を求めるセンサと、センサと協働するトランスミッタ要素とが設けられている。
【０００６】
独国特許出願公開第１９８０４０７１号明細書において、回転可能に配置される２つのクラッチ部分を有する切り換え可能な爪クラッチが公知である。クラッチ部分の一方は、軸方向移動可能であり、他方のクラッチ部分は、軸方向不動に保持されている。クラッチ接続時の爪の負荷を軽減すべく、クラッチ部分の一方は、カムを有し、カムの端面は、他方のクラッチ部分の支持面に沿って滑動可能である。支持面には、凹部が設けられており、カムは、制限された角度範囲で凹部に押し込み可能である。
【０００７】
本発明の根底にある課題は、任意選択的に駆動可能な駆動軸の確実なオン／オフ切り換えを保証するとともに、簡単かつ低コストに製造されるクラッチアッセンブリを提案することである。さらに課題は、このようなクラッチアッセンブリを備える駆動アッセンブリを提案することである。
【０００８】
１つの解決手段は、クラッチアッセンブリ、特に自動車のパワートレーンにおいて使用するクラッチアッセンブリであって、第１の駆動部分と、第２の駆動部分と、クラッチと、を備え、クラッチは、軸方向で支持される第１のクラッチ部分と、軸方向可動な第２のクラッチ部分とを有し、第２のクラッチ部分は、第１及び第２のクラッチ部分が一回転軸線回りに互いに自由に回転可能な開放位置と、第１及び第２のクラッチ部分がトルクを伝達すべく互いに形状結合式に係合する閉鎖位置とに可動であり、第２のクラッチ部分のクラッチプロファイルと、第２の駆動部分の駆動部分プロファイルとが、形状結合式のプロファイル結合部を形成して、第２のクラッチ部分が第２の駆動部分に相対回動不能かつ軸方向可動に結合されているようになっており、第２の駆動部分の駆動部分プロファイルは、駆動部分プロファイルの歯先線と歯底線との間に形成されている少なくとも１つの中間フランク線を有し、駆動部分プロファイルは、中間フランク線が、回転軸線回りの回転時、少なくとも１つの先細りする部分を有する回転面を規定するように構成されており、クラッチプロファイル及び駆動部分プロファイルは、トルク伝達時、第２の駆動部分から第２のクラッチ部分に、第１のクラッチ部分に向かって軸方向力が及ぼされるように構成されている、クラッチアッセンブリにある。
【０００９】
クラッチプロファイルは、好ましくは相応に相補的に構成されており、特にクラッチプロファイルのクラッチプロファイル要素の一中間フランク線は、回転軸線回りの回転時、少なくとも一部でもって軸方向で先細りする回転面を規定するようになっている。本明細書において一般にいえることは、駆動部分プロファイルについて説明するすべての詳細が、相応にクラッチプロファイルについても当てはまることがあり、またその逆も然りであることである。「一」なる語（例えば「一中間フランク線」）は、常に不定冠詞として使用され、概念上、該当する要素の１つ、複数又はすべてを包含するものである。駆動部分プロファイルの少なくとも部分的に先細りする回転面、あるいはクラッチプロファイルの対応する回転面は、第２の駆動部分から第２のクラッチ部分へのトルク伝達時に作用する軸方向力が、クラッチの閉鎖方向で作用するように方向付けられている。
【００１０】
本発明に係るクラッチアッセンブリの１つの利点は、クラッチアッセンブリが簡単かつ低コストに製造可能である点にある。このことは、プロファイル結合部の形態により達成される。プロファイル結合部の駆動部分プロファイル要素あるいはクラッチプロファイル要素は、中間フランク線を有し、中間フランク線は、軸方向で先細りする回転面上に位置する、あるいは縦断面で見て回転軸線に接近する。このことは、特にプロファイルの変形加工による製造を可能にし、場合によっては、切削加工による後加工を省略できる。プロファイル結合部とは、駆動部分とクラッチ部分とが横断面で見て、形状結合式に互いに係合するそれぞれ１つの非円形のプロファイルを有することを意味する。この場合、クラッチ部分は、軸方向で第２の駆動部分に被せ嵌められる。それゆえ、両構成部材間に形成される結合部は、差し込み結合部と称呼してもよい。
【００１１】
それぞれのプロファイルの中間フランク線は、プロファイルフランクに沿ってプロファイル要素の歯先線と歯底線との間の中間を延在する線として規定されている。幾何学的に見て、軸プロファイルのフランク線は、回転時、回転軸線回りの回転面を形成し、回転軸線と回転面との間の半径は、長手方向で変化し、軸プロファイルに沿った少なくとも一部において軸方向で減少するようになっている。相応の形態は、クラッチプロファイルのフランク線についても当てはまる。こうして、第２のクラッチ部分と第２の駆動部分との間のトルク伝達時、軸方向力がクラッチの閉鎖方向で発生され、その結果、場合によっては必要な、クラッチを閉鎖位置に保持する保持力は、僅かで済む。
【００１２】
プロファイル結合部あるいは差し込み結合部は、軸方向の可動性と同時に、トルク伝達のための形状結合式の係合を可能にするあらゆる形態、特にスプライン軸結合部、セレーション歯列、多角形プロファイル結合部及びこれらの組み合わせを包含するものである。プロファイル結合部の形態に関わらず、駆動部分プロファイルあるいはクラッチプロファイルは、第１のクラッチ部分に向かって先細りするようになっている。このことは、それぞれ中間フランク線により形成される回転面が、第１のクラッチ部分に向かって先細りすることを意味する。このことは、プロファイル要素の高さが第１のクラッチ部分に向かって増加することと同義である。しかし、これとは異なり又はこれに加えて、プロファイル結合部の個々のプロファイル要素が、第１のクラッチ部分に向かって先細りすることも意味する。
【００１３】
駆動部分及びクラッチ部分に対する外プロファイル及び内プロファイルの割り当ては、一般に自由に選択可能である。第１の可能性によれば、駆動部分が外プロファイルあるいは外歯列を有する一方、クラッチ部分が対応する内プロファイルあるいは内歯列を有する。この場合、駆動部分は、例えば駆動軸又は軸ジャーナルの形態で構成されていることができ、而して駆動部分プロファイルは、軸プロファイルとして構成されていることができる。運動学的な逆転も第２の可能性により同じく可能である。すなわち、駆動部分が内プロファイルを有する一方、クラッチ部分が外プロファイルを有する。この場合、駆動部分は、例えば中空体又は中空車として構成されていることができ、而して駆動部分プロファイルは、ボスプロファイルとして構成される。
【００１４】
クラッチプロファイル要素及び駆動部分プロファイル要素は、トルク伝達時、第２の駆動部分から第２のクラッチ部分に、第１のクラッチ部分に向かって軸方向力が及ぼされるように構成されている。プロファイル結合部により閉鎖方向で及ぼされる軸方向力により、トルク伝達時、クラッチの望ましくない開放は阻止される。特に、トルク伝達時にプロファイル歯列から閉鎖方向で作用する軸方向力は、トルク伝達時に場合によってはクラッチから開放方向で作用する軸方向力より大きくなっている。
【００１５】
軸方向力成分の発生あるいはプロファイル結合部の簡単な製造性のために、１つ又は複数又はすべての駆動部分プロファイル要素の少なくとも１つのプロファイルフランクは、プロファイル歯列を通る円筒断面で見て、回転軸線の平行線とともにプロファイルフランク角度を形成し、プロファイルフランク角度は、特に１°より大きいかつ／又は５°より小さくなっている。ただし、５°より大きい値も排除しない。同じことは、クラッチプロファイルについても同様に当てはまる。すなわち、クラッチ歯列のプロファイルフランクは、回転軸線の平行線とともに、プロファイルフランク角度に対して相補的なクラッチフランク角度を形成する。好ましくは、すべての駆動部分プロファイル要素は、互いに同じに構成されており、規則的に周囲に分配配置されている。このことは、好ましくは、駆動部分プロファイルに係合するクラッチプロファイルについても当てはまる。
【００１６】
好ましい一形態によれば、第１のクラッチ部分は、第１の係合要素を有し、第１の係合要素は、クラッチの閉鎖位置において形状結合式に第２のクラッチ部分の対応する第２の係合要素に係合する。第１及び第２の係合要素は、トルクを両クラッチ部分間で伝達すべく、係合面において互いに接触する。特に係合面の少なくとも１つは、係合要素を通る円筒断面で見て、回転軸線を含む長手方向平面とともに係合面角度を形成するようになっている。係合面角度は、好ましくは、プロファイル結合部のプロファイルフランク角度より小さく、例えば０°乃至１°である。ただし、概してより大きな角度も可能である。プロファイル結合部のプロファイルフランク角度が、クラッチ係合要素の係合面角度より大きいことで、クラッチは、トルク伝達時に高信頼性に閉鎖方向で保持される。
【００１７】
好ましい一形態によれば、プロファイル結合部は、互いに係合する軸歯列（ｓｈａｆｔ  ｓｐｌｉｎｅ）とクラッチ歯列（ｃｌｕｔｃｈ  ｓｐｌｉｎｅ）とを有するスプライン軸結合部（ｓｐｌｉｎｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）の形態で構成されており、軸歯列及びクラッチ歯列は、それぞれ少なくとも１つの円錐形の部分面を有する。ここで円錐形の部分面は、駆動部分歯列あるいはクラッチ歯列の歯底線又は歯先線が回転したときに形成される面であり得る。
【００１８】
駆動部分が外プロファイルを有し、クラッチ部分が対応する内プロファイルを有する第１の実施の形態において、駆動部分プロファイルは、周囲に分配される複数のプロファイル要素を有し、プロファイル要素について、好ましくは、プロファイル要素の幅は、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって減少する；プロファイル要素は、駆動プロファイルの歯先線を形成し、歯先線は、第２の駆動部分の円筒形の外面に位置する；かつ／又はプロファイル要素間にプロファイル溝が形成されており、プロファイル溝の深さは、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって増加する、の少なくともいずれかが当てはまる。プロファイル要素の幅が、駆動部分プロファイルに沿って第１のクラッチ部分に向かって減少することにより、隣り合う２つのプロファイル要素間に位置するプロファイル溝の幅は、相応に増加する。この形態は、プロファイル溝の、第１のクラッチ部分に向かって増加する深さも同様、変形加工法による簡単な製造を可能にする。これは、こうして形成される円錐形の面が、良好な離型性を実現するからである。相応にクラッチプロファイルの形態について、クラッチプロファイル要素の幅は、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって増加する；クラッチプロファイル要素の歯先線は、第１のクラッチ部分に向かって円錐形に先細りする歯先線面を形成する；クラッチプロファイル要素の高さは、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって増加する、のいずれかが当てはまる。これによりクラッチプロファイルと軸プロファイルとは、相補的に構成されているので、良好に互いに係合でき、トルク伝達のためにできる限り大きなコンタクト面が互いに当接する（図１〜１０）。
【００１９】
駆動部分が内プロファイルを有し、クラッチ部分が対応する外プロファイルを有する第２の実施の形態において、駆動部分のプロファイル要素について、プロファイル要素の幅は、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって減少する；プロファイル要素は、駆動プロファイルの歯先線を形成し、歯先線は、第２の駆動部分の円錐形の内面に位置する；プロファイル要素間にプロファイル溝が形成されており、プロファイル溝の深さは、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって増加する、の少なくともいずれかが当てはまる。相応にクラッチプロファイルの形態について、クラッチプロファイル要素の幅は、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって増加する；クラッチプロファイル要素の歯先線は、第１のクラッチ部分に向かって円錐形に拡がる歯先線面を形成する；クラッチプロファイル要素の高さは、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分に向かって減少する（図１１〜１３）、のいずれかが当てはまる。
【００２０】
上述の形態のすべてについて、駆動部分プロファイルがプレス変形加工（Ｐｒｅｓｓｕｍｆｏｒｍｅｎ）により製造可能であることが当てはまる。プレス変形加工時、形成したい駆動部分プロファイルに相当する輪郭を有する成形ダイが使用され、軸方向で駆動部分に押し付けられる、あるいは駆動部分が成形ダイに押し込まれる。これとは異なり、駆動部分プロファイルは、フライス加工、例えばホブ切りにより製造されてもよい。このためにフライス工具の回転軸線は、好ましくは、駆動部分の回転軸線に対して角度をなして延びる送り軸線上を動かされる。送り軸線は、駆動部分の回転軸線とともに例えば３°乃至８°の角度を形成している。第１及び／又は第２のクラッチ部分は、マッシブフォーミング（Ｍａｓｓｉｖｕｍｆｏｒｍｅｎ）により、精密変形加工される構成部材として製造可能である。この場合、選択された幾何学形状に基づいて、切削加工による後加工は省略できる。
【００２１】
一形態によれば、クラッチの係合要素は、クラッチの閉鎖位置において形状結合式に互いに係合する端面歯列として構成されている。端面歯列とは、両クラッチ部分の互いに対向する端面に形成されたあらゆる形態の形状結合要素を包含するものである。特に、係合し合う爪又はクラウン歯列であってもよい。端面歯列について、端面歯列の端面歯の幅は、長さにわたって変化し、半径方向外側に向かって増加する；端面歯の高さは、長さにわたって変化し、中間の領域において最大値を有し、最大値から出発して半径方向内側及び半径方向外側に向かって減少する；かつ／又は端面歯の歯フランクは、互いに対して斜めに延びる、の少なくともいずれかが当てはまる。
【００２２】
特に第１の実施の形態について当てはまる一形態によれば、クラッチアッセンブリは、第２の駆動部分を不動の構成部材に対して制動可能なブレーキと、クラッチ及びブレーキを操作可能な操作装置とを備える。特に操作装置は、クラッチを操作するためにも、ブレーキを操作するためにも用いられるようになっている。ブレーキが組み込まれたクラッチアッセンブリの１つの利点は、出力経路でクラッチの下流に位置する駆動軸が、クラッチの開放時、能動的に制動可能な点にある。こうして、無負荷の状態で駆動軸が回転することにより生じる引きずりモーメント及び摩擦損失は、低減され得る。パワートレーン内に摩擦多板クラッチが設けられている場合、摩擦多板クラッチは、駆動軸の制動によって迅速にオイルを分離でき、このことは、同様に引きずりモーメント及び摩擦損失を低減する。
【００２３】
操作装置は、まず、クラッチが少なくとも部分的に又は完全に開放され、続いてブレーキが閉鎖されるように構成されていてもよい。ブレーキは、第２の駆動部分が完全に、不動の構成部材に対して制動され得る、すなわち、もはや回転しないように構成されていてもよい。第２の駆動部分の制動は、不動の構成部材に対して少なくとも間接的に実施される。すなわち、第２の駆動部分の制動は、不動の構成部材との摩擦接触によって直接的に実施されても、単数又は複数の別の構成部材の介在下で間接的に実施されてもよい。不動の構成部材は、クラッチアッセンブリのハウジング部分であっても、ハウジングに堅固に結合された構成部材であってもよい。
【００２４】
クラッチを操作するあるいはブレーキを操作する操作装置は、原則、任意に構成されていてよい。例えば電気モータ式、電磁式、液圧式又は空気圧式のアクチュエータが使用可能である。アクチュエータは、電子式の制御ユニットにより制御可能である。好ましい一形態によれば、クラッチもブレーキも操作する単一の操作装置が設けられている。しかし、原則、別々のアクチュエータを使用してもよいことは、自明である。
【００２５】
可能な一実施の形態によれば、操作装置は、ランプ機構（Ｒａｍｐｅｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｕｓ）を有し、ランプ機構は、第１のリングであって、不動の構成部材に対して軸方向で支持されており、その点において支持リングと称呼してもよい第１のリングと、第２のリングであって、両リング相互の相対回動により軸方向可動であり、その点において作動リングと称呼してもよい第２のリングとを有する。相互の相対回動とは、この関連で、両リングの一方のみが回動され、それぞれ他方が回動不能に、不動の構成部材に対して回動不能に保持されていること、あるいは両リングが互いに対して回動されることを意味する。回転方向についていえば、回転方向は、両リング相互の相対回動に関し、具体的には、リングの一方のみが回動されるか、両方のリングが回動されるかを問わない。
【００２６】
リングの形態について、第１のリングは、不動の構成部材に対して相対的に駆動装置により一回転軸線回りに回転駆動可能である、かつ／又は第２のリングは、不動の構成部材に対して相対的に回り止めされている、の少なくともいずれかが当てはまり得る。これは、特に、第１のリングは、軸方向で支持されているとともに、回転駆動可能であり、第２のリングは、軸方向移動可能であるとともに、回動不能に保持されている；第１のリングは、軸方向で支持されているとともに、回動不能に保持されており、第２のリングは、軸方向移動可能であるとともに、回転駆動可能である；又は第１のリングは、軸方向で支持され、第２のリングは、軸方向移動可能であり、両リングは、回転駆動可能である、という可能性を包含する。駆動装置は、原則、任意であり、例えば電気モータ式、液圧式又は空気圧式の駆動装置であってよい。
【００２７】
一形態によれば、ランプ機構は、第１のリングと第２のリングとが互いに軸方向で接近している終端位置から出発して、第１の回転領域での両リングの相対回動により、クラッチが開放され、第２の回転領域での同じ相対回転方向のさらなる回動時に、ブレーキが閉鎖されるように構成されている。このために両リングの少なくとも一方は、周方向で変化する高さを有する作動輪郭を有していることができ、他方のリングは、この作動輪郭に対して軸方向で支持されている。均等な軸方向の支持のために、支持リング及び作動リングは、周囲にわたってそれぞれ３つ以上の作動輪郭あるいは対応輪郭を有する。ただし、基本的には、輪郭を１つ又は２つとした構成も可能である。作動輪郭及び対応輪郭は、軸方向で互いに直接的に支持されていてもよい。しかし、操作装置は、ボールランプアッセンブリ（Ｋｕｇｅｌｒａｍｐｅｎａｎｏｒｄｎｕｎｇ）の形態で構成されていてもよい。この場合、両リングは、それぞれ、深さが周方向で変化するボール溝を有し、互いに対向する２つのボール溝内にそれぞれ１つのボールが配置されていて、ボールを介してリングが、互いに間接的に支持されている。これとは異なり、操作装置は、ローラアッセンブリを有していてもよい。この場合、両リングは、転動面を有していることができ、転動面に特に円筒形の転動体が支持されている。
【００２８】
クラッチあるいはブレーキを開閉すべく、基本的には、操作装置の２つの形態が考えられる。第１の可能性によれば、クラッチの開放あるいはブレーキの閉鎖は、第１の相対回転方向での両リングの相対回動により実施される一方、クラッチの閉鎖あるいはブレーキの開放は、逆向きの第２の回転方向での両リングの相対回動により実施される。第２の可能性によれば、クラッチの開放あるいはブレーキの閉鎖と、クラッチの閉鎖あるいはブレーキの開放とが、同一の回転方向での両リングの相対回動により実施される。
【００２９】
ブレーキは、第２のクラッチ部分に結合されている第１のブレーキ部分と、不動の構成部材に軸方向で支持されている第２のブレーキ部分とを有していることができる。第１のブレーキ部分は、第２のブレーキ部分に対して制動すべく、操作装置により第２のブレーキ部分と摩擦接触可能である。特にコンパクトかつ単純な構造にとって、第１及び第２のクラッチ部分が一体に構成されていると有利である。しかし、上述の構成部材が別体に構成され、互いに結合されていてもよいことは、自明である。ブレーキを操作すべく、第１のブレーキ部分は、第２のクラッチ部分とともに第２のブレーキ部分に向かって付勢される。両ブレーキ部分間の摩擦接触により、第２のクラッチ部分と、第２のクラッチ部分に結合された第２の駆動部分とは、制動される。
【００３０】
ブレーキの再緩解は、第１のリングを第２のリングに対して、逆向きの回転方向、すなわち、第２の回転領域から第１の回転領域へ戻す方向で、相対回動させることで実施可能である。この場合、作動輪郭は、好ましくは、クラッチの開放用の第１の傾きを有する第１のランプ部分と、ブレーキの閉鎖用のより大きな第２の傾きを有する第２のランプ部分とを有する。第１及び第２のランプ部分間には、中間部分が設けられていてもよく、中間部分の傾きは、好ましくはゼロである。これとは異なり、ブレーキの再開放は、第１のリングを第２のリングに対して相対的に、同じ回転方向で第２の回転領域を越えてさらに相対回動させることで行うようにしてもよい。
【００３１】
すべての実施の形態について当てはまる好ましい一形態によれば、戻しばねが設けられており、戻しばねについて、戻しばねは、ブレーキを開放方向で付勢する、かつ／又は戻しばねは、クラッチを閉鎖方向で付勢する、の少なくともいずれかが当てはまる。しかし、基本的には、戻しばねがブレーキの閉鎖方向及び／又はクラッチの開放方向で作用するようにした逆転した形態も可能である。この場合、操作装置は、同様に相応に逆向きの方向、すなわち、ばね力に抗して作用する。
【００３２】
可能な一形態によれば、クラッチアッセンブリは、アングルドライブを有していてもよい、あるいはＰＴＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｔａｋｅ−ｏｆｆ  Ｕｎｉｔ：動力取り出しユニット）ともいうアングルドライブアッセンブリの一部であってもよい。アングルドライブは、トルクを伝達すべく互いに歯列を介して係合するリングギヤとベベルギヤとを有し、第２の駆動部分は、リングギヤに堅固に結合されており、第１の駆動部分に対して同軸に回転可能に支持されている。
【００３３】
一実施の形態によれば、第２の駆動部分は、ドライブギヤにより回転軸線回りに回転駆動可能なディファレンシャルハウジングの形態で構成されており、かつ第１の駆動部分は、ディファレンシャルハウジング内で回転軸線回りに回転可能に配置されているディファレンシャルキャリアの形態で構成されていてもよく、クラッチは、出力経路でディファレンシャルハウジングとディファレンシャルキャリアとの間に配置されており、ディファレンシャルハウジングからディファレンシャルキャリアへのトルク伝達は、選択的に断接可能であり、クラッチの第１のクラッチ部分は、ディファレンシャルキャリアに堅固に結合され、クラッチの第２のクラッチ部分は、ディファレンシャルハウジングに対して相対回動不能かつ軸方向可動に保持されており、クラッチを操作する操作装置が設けられている。本実施の形態では、さらに、第２のクラッチ部分は、ディファレンシャルハウジング内に配置されているリング部分と、軸方向でリング部分から、ディファレンシャルハウジング内に設けられた開口を通して外部に延出する複数の結合要素とを有し、クラッチプロファイルは、第２のクラッチ部分の外周面に形成されており、駆動部分プロファイルは、ディファレンシャルハウジングの内周面に形成されているようになっている（図１１〜１３）。
【００３４】
さらに上記課題は、自動車用のパワートレーンアッセンブリであって、第１の駆動車軸を有する常時駆動可能な第１のパワートレーンと、第２の駆動車軸を有する任意選択的に駆動可能な第２のパワートレーンと、を備え、第２のパワートレーンは、第１のクラッチアッセンブリと、第２のクラッチアッセンブリと、出力経路で第１及び第２のクラッチアッセンブリ間に配置されている駆動軸とを有し、第１及び第２のクラッチアッセンブリの少なくとも１つは、上述した多数の形態の１つ又は複数を有する、パワートレーンアッセンブリにより解決される。第１及び第２のクラッチが閉鎖された位置にあるとき、駆動軸は、トルクを第２の駆動車軸に伝達する。このパワートレーンの１つの利点は、第１及び第２のクラッチアッセンブリ間に位置する駆動軸が、両クラッチが開放された状態では、完全に切断でき、このことは、望ましくない摩擦損失を低減する。プロファイル結合部の本発明による形態は、簡単な製造及び組み立てを実現し、形成される軸方向力に基づいて、クラッチの望ましくない開放を阻止できる。
【００３５】
パワートレーンアッセンブリは、駆動ユニットから導入されたトルクを第１及び第２のパワートレーンに分配する分配伝動機構（Ｖｅｒｔｅｉｌｅｒｇｅｔｒｉｅｂｅ）を有していてもよく、第１のパワートレーンは、常時、分配伝動機構に駆動結合されており、これにより、トルクを第１の駆動車軸に伝達することができ、第２のパワートレーンは、分配伝動機構に任意選択的に駆動結合可能であり、これにより、必要に応じてトルクを第２の駆動車軸に伝達することができる。駆動軸は、トルクフローで分配伝動機構と第２の駆動車軸との間に配置されている長手方向駆動軸であってもよい。第１のクラッチアッセンブリは、出力経路で分配伝動機構と長手方向駆動軸との間に配置されていることができ、第２のクラッチアッセンブリは、出力経路で長手方向駆動軸と後車軸ディファレンシャルとの間に配置されていることができる。第１及び／又は第２のクラッチアッセンブリは、上述した多数の形態の１つ又は複数にしたがって構成されていることができる。
【００３６】
以下に、好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るクラッチアッセンブリの第１の実施の形態の縦断面図である。
【図２】図１に示したクラッチアッセンブリの分解立体図である。
【図３】図１に示したクラッチアッセンブリの第１のリングの斜視詳細図である。
【図４】図１に示したクラッチアッセンブリの要部Ａを示す図である。
【図５】図１に示したクラッチアッセンブリの第２のクラッチ部分のＡ）立体図；Ｂ）軸方向で見た図；Ｃ）図５Ｂ）に示した線Ｃ−Ｃに沿った断面図；Ｄ）図５Ｂ）に示した線Ｄ−Ｄに沿った断面図；Ｅ）図５Ｂ）に示した線Ｅ−Ｅに沿った断面図；である。
【図６】図１に示したクラッチアッセンブリの第２の駆動部分の立体詳細図である。
【図７】図１に示したクラッチアッセンブリの駆動部分の一方に軸プロファイルを形成する可能な製造方法を示す概略側面図である。
【図８】図１に示したクラッチアッセンブリを第１の切り換え位置で示す概略図である。
【図９】図１に示したクラッチアッセンブリを第２の切り換え位置で示す概略図である。
【図１０】図１に示したクラッチアッセンブリを第３の切り換え位置で示す概略図である。
【図１１】本発明に係るクラッチアッセンブリの別の実施の形態の縦断面図である。
【図１２】図１１に示したクラッチアッセンブリのクラッチの詳細図である。
【図１３】図１１に示したクラッチアッセンブリのプロファイル結合部の詳細図である。
【図１４】図１１に示したクラッチアッセンブリの第２のクラッチ部分の立体詳細図である。
【図１５】図１１に示したクラッチアッセンブリ用のクラッチプロファイルを形成する可能な製造方法の概略側面図である。
【図１６】図１乃至１０あるいは図１１乃至１５に示した本発明に係るクラッチアッセンブリを備える本発明に係るパワートレーンアッセンブリを示す図である。
【００３８】
図１乃至１０について以下にまとめて説明する。図１乃至１０は、本発明に係るクラッチアッセンブリ２を示している。クラッチアッセンブリ２は、自動車の駆動車軸を任意選択的に駆動すべく、自動車のパワートレーン内での使用に用いられる。特にクラッチアッセンブリ２は、常時駆動される一次の駆動車軸と、任意選択的に駆動可能な二次の駆動車軸とを有する多軸駆動型の自動車用に使用可能である。
【００３９】
クラッチアッセンブリ２は、パワートレーン内のトルク伝達を任意選択的に断接可能なクラッチ３と、クラッチ３の開放時にパワートレーンの一部を不動の構成部材に対して制動可能なブレーキ４と、クラッチ３及びブレーキ４を操作可能な操作装置５とを備える。ここでは特に、操作装置５は、クラッチ３とブレーキ４とが互いに関連し合って操作されるように構成されており、これについては、さらに下でより詳しく説明する。
【００４０】
クラッチ３は、第１の駆動部分７に相対回動不能に結合されている第１のクラッチ部分６と、第２の駆動部分９に相対回動不能に結合されている第２のクラッチ部分８とを有する。第１及び第２の駆動部分７，９は、本実施の形態では、駆動軸の形態で構成されており、その点において駆動軸ともいう。しかし、駆動部分７，９が別の形態、例えばドライブギヤ又はドライブクラウンとして構成されていてもよいことは、自明である。操作装置５により、第１のクラッチ部分６と第２のクラッチ部分８とは、トルクを伝達すべく、互いに係合されたり、あるいは互いに連結解除されて、トルク伝達を遮断したりすることができる。第１の駆動部分７は、中空軸として構成されており、２つの軸受１１，１２により、不動のハウジング１３に対して相対的に一回転軸線Ａ回りに回転可能に支持されている。ハウジング１３は、パワートレーンの別の構成部材、特に伝動機構に接続する結合部分１４を有する。トルクを第１の駆動軸７に導入すべく、第１の駆動軸７は、適当なスプライン軸歯列１５を有し、スプライン軸歯列１５は、対応する相手側歯列に相対回動不能に係合可能である。第１の駆動軸７内には同軸に貫通駆動軸１６が配置されている。貫通駆動軸１６は、第１の駆動軸７に対して相対的に回転軸線Ａ回りに回転可能であり、別の軸受１７により、静止したハウジング１３に対して回転可能に支持されている。貫通駆動軸１６は、第１の端部１８に、接続構成部材に駆動結合する軸歯列を有し、反対側の第２の端部１９に、ここに結合すべき別の駆動構成部材を駆動結合するボス歯列を有する。第１の駆動軸７とハウジング１３との間に形成される環状室の密封は、駆動軸７の第１の端部に設けられた第１のシール２１と、駆動軸７の第２の端部に設けられた第２のシール２２とを介して実施される。
【００４１】
クラッチ３は、形状結合式のクラッチとして構成されており、第１のクラッチ部分６は、第１の係合要素２３を有し、第１の係合要素２３は、第２のクラッチ部分８の相補的な係合要素２４に形状結合式に係合可能である。第１及び第２の係合要素２３，２４は、端面歯列の形態で構成されている。その点においてクラッチ３は、歯クラッチ又は爪クラッチと称呼してもよい。しかし、トルク伝達を選択的に断接し得る別の形態のクラッチを使用してもよいことは、自明である。
【００４２】
第１及び第２の係合要素２３，２４は、コンタクト面と称呼してもよい側方の係合面でもって互いに周方向で接触するので、トルクを両クラッチ部分６，８間で伝達できる。特に図５Ｅ）から看取可能であるように、コンタクト面は、係合要素２３，２４を通る円筒断面で見て、回転軸線Ａを含む長手方向平面ＥＬに対して平行に延びるか、又は長手方向平面ＥＬとともに小さなコンタクト面角度δ８１，δ８１’を形成する。すなわち、コンタクト面角度δ８１，δ８１’は、好ましくは、少なくとも０°、最大２°であって、特に１°〜２°であってよい。
【００４３】
第１のクラッチ部分６は、軸受１１を介して不動のハウジング１３に軸方向で支持されており、軸結合部２５を介して第１の駆動軸７に相対回動不能に結合されている。リテーナリング２６は、第１のクラッチ部分６を逆向きの軸方向で第１の駆動軸７に保持している。
【００４４】
第２のクラッチ部分８は、第２の駆動部分９あるいは駆動軸に相対回動不能かつ軸方向可動に結合されている。第２の駆動軸９は、軸受２７，２８により回転軸線Ａ回りにハウジング１３内で回転可能に支持されている。第２の軸９の軸方向の支持は、第２の軸受２７を介してハウジング１３へ実施される。第２のクラッチ部分８と第２の駆動軸９との間の相対回動不能な結合は、プロファイル結合部２９を介して実施される。これについては、さらに下でより詳しく説明する。第２のクラッチ部分８は、第２の駆動軸９に対して相対的に軸方向可動である。第２のクラッチ部分８は、ばね手段３１を介して間接的に、不動のハウジング１３に軸方向で支持されている。「間接的に」とは、ばね手段３１が第２の駆動軸９の支持面３２に支持され、第２の駆動軸９が、他方、軸受２７を介してハウジング１３に軸方向で支持されていることをいう。ばね手段３１は、軸方向のプリロードが付与されて組み付けられており、第２のクラッチ部分８をクラッチ３の閉鎖方向に付勢している。ばね手段３１は、操作装置５の操作力に抗して作用するので、戻しばね３１と称呼してもよい。ばね手段３１は、本実施の形態では、帯材からなるコイルばねとして構成されているが、別の形態のばね、例えば複数の皿ばねから構成されるばねセットを使用してもよい。
【００４５】
以下に、第２のクラッチ部分８と第２の駆動軸９との間のプロファイル結合部２９の特徴について詳しく説明する。プロファイル結合部２９は、第２のクラッチ部分８に設けられた内向きのクラッチプロファイル１０と、第２の駆動軸９に形成された外向きの軸プロファイル２０とを有し、クラッチプロファイル１０と軸プロファイル２０とは、形状結合式に互いに係合する。クラッチプロファイル１０は、歯列の形態で構成されており、クラッチ歯列ともいう。軸プロファイル２０は、対応する歯列の形態で構成されており、軸歯列ともいう。クラッチ歯列１０及び軸歯列２０は、それぞれ１つの歯列高さＨ１０，Ｈ２０を有し、歯列高さＨ１０，Ｈ２０は、横断面でそれぞれの歯列の歯先円半径と歯底円半径との間の間隔により規定されている。クラッチ歯列１０の歯列高さＨ１０及び軸歯列の歯列高さＨ２０は、それぞれの歯列の少なくとも一部にわたって、第１のクラッチ部分６に向かって増加するようになっている。このことは、それぞれの歯列１０，２０の中間フランク線Ｌ２０，Ｌ２０’が、回転したときにいずれにしても円錐形の面部分を有し、場合によっては、円錐形の面部分に接続する円筒形の面部分を有していてもよいことを意味する。歯列１０，２０の少なくとも一方は、好ましくは、生じたフランク線Ｌ２０，Ｌ２０’の円錐形の面部分が、歯列の全長の少なくとも半分にわたって延在するように構成されている。
【００４６】
プロファイル結合部２９は、トルク伝達時に、第２の駆動部分９から第２のクラッチ部分８に、第１のクラッチ部分６に向かって軸方向力が及ぼされるように構成されている。プロファイル結合部２９により閉鎖方向で及ぼされる軸方向力により、トルク伝達時、クラッチ３の望ましくない開放は阻止される。特に、トルク伝達時にプロファイル歯列２９により閉鎖方向で引き起こされる軸方向力は、トルク伝達時に場合によってはクラッチ３から開放方向で作用する軸方向力より大きくなっている。
【００４７】
特に図６に看取可能であるように、軸歯７４の歯フランク７３，７３’は、半径方向で見て、回転軸線Ａの平行線Ｐとともにそれぞれ１つの歯フランク角度α７４を形成し、歯フランク角度α７４は、特に１°より大きく、５°より小さい。本実施の形態では、約３°である。同じことは、クラッチ歯列１０についても同様に当てはまる。すなわち、円筒断面で見て、クラッチ歯列１０の歯フランク７５，７５’は、回転軸線Ａの平行線Ｐとともに、軸歯列２０の歯フランク角度α７４，α７４’と同じ大きさの相応の歯フランク角度α７５，α７５’を形成する。図示の実施の形態の一変化形態において、クラッチ歯列１０の歯フランク角度α７５，α７５’は、異なる大きさであってもよい。このことは、軸歯７４の歯フランク角度α７４，α７４’についても相応に当てはまる。
【００４８】
全体として、第２のクラッチ部分８と駆動軸９との間の歯列結合部２９の歯フランク角度α７４，α７５は、クラッチ歯列２３，２４のコンタクト面角度より大きくなっている。こうしてクラッチ３は、トルク伝達時、閉鎖方向で保持される。
【００４９】
図６にさらに看取可能であるように、軸歯列２０の歯７４の幅Ｂ７４は、歯７４の長さにわたって変化し、駆動軸９の自由端部７０あるいは第１のクラッチ部分６に向かって減少する。軸歯列２０の歯先線Ｚ２０は、第２の駆動軸９の外面を形成する円筒形の面上に位置する。しかし、第２の駆動軸９の外面は、歯列部分の少なくとも一部において円錐形に構成されていてもよい。周方向で隣り合うそれぞれ２つの軸歯７４間には、それぞれ１つの歯溝７６が形成されている。歯溝７６は、軸の自由端部７０に向かって増加する深さＴ７６を有し、深さＴ７６は、歯高さＨ７４に等しい。歯７４の、軸歯列２０に沿って第１のクラッチ部分６に向かって減少する幅Ｂ７４により、隣り合う２つの歯間に位置する歯溝７６の幅Ｂ７６は、相応に増加する。この構成は、歯溝７６の、第１のクラッチ部分６に向かって増加する深さＴ７６も同様、変形加工法、特にプレス変形加工による歯列の製造を可能にし、切削加工による後加工を場合によっては省略できる。
【００５０】
これとは異なり、軸歯列２０は、図７に示すように、フライス加工により製造されてもよい。軸の自由端部７０に向かって深さ及び幅が増加する歯溝７６を形成すべく、フライス工具４０の回転軸線は、第２の駆動部分９の回転軸線Ａに対して角度をなして延びる送り軸線Ａ４０上を動かすことができる。送り軸線Ｖ４０と、駆動部分９の回転軸線Ａとの間に形成される角度β７６は、歯列２０の長さに沿った歯底線Ｆ２０の延びを規定する。歯底線Ｆ２０は、自由端部７０に向かって回転軸線Ａに接近していく。
【００５１】
クラッチ歯列１０は、形状結合式の係合のために軸歯列２０に対して相補的に構成されている。その際、クラッチ歯７７の幅Ｂ７７は、長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分６に向かって増加する。さらにクラッチ歯７７の高さＨ７７は、第１のクラッチ部分６に向かって増加する。その際、歯高さＨ７７は、それぞれ歯列を通る横断面で見て、歯先線Ｚ１０と歯底線Ｆ１０との間の間隔として規定されている。クラッチ歯７７の歯先線Ｚ１０は、一方の端部部分で第１のクラッチ部分６に向かって円錐形に先細りする回転面又は歯先線面を形成する。
【００５２】
第２のクラッチ部分８は、マッシブフォーミングを用いて、精密変形加工された構成部材として製造可能である。その際、選択された幾何学形状に基づいて、切削加工による後加工は、省略可能である。
【００５３】
特に図５Ｂに看取可能であるように、第２のクラッチ部分８の端面歯列２４の端面歯７９の幅Ｂ７９は、長さにわたって変化し、半径方向内側から半径方向外側に向かって増加する。さらに端面歯７９の高さＨ７９は、長さにわたって変化し、中間部分８０に最大値を有し、最大値から出発して半径方向内向き及び半径方向外向きに減少する。第１のクラッチ部分６の端面歯列２３は、相応に相補的に構成されている。
【００５４】
ブレーキ４は、第２のクラッチ部分８に堅固に結合されている第１のブレーキ部分３３と、不動のハウジング１３に対して相対回動不能に結合されている又は結合可能な第２のブレーキ部分３４とを有する。第１のクラッチ部分６から離間する方向に第２のクラッチ部分８を軸方向で付勢することで、第２のクラッチ部分８に結合されていて第２のクラッチ部分８とともに回転するブレーキ部分３３は、不動のブレーキ部分３４に向かって付勢される。ブレーキ部分３３，３４間の摩擦結合により、第１のブレーキ部分３３は、停止状態に至るまで減速される。これにより、パワートレーンの、ブレーキ構成部材３３に駆動結合されたすべての部分は、停止する。
【００５５】
第１のブレーキ部分３３は、特に第２のクラッチ部分８と一体に構成されており、このことは、製造及び組み立てに有利に働く。第２のブレーキ部分３４は、ハウジング１３に対して相対回動不能に保持されていて軸方向で支持されたブレーキディスク又は摩擦ディスクの形態で構成されている。ブレーキ４の閉鎖時、クラッチ３は開放されているので、パワートレーンの、第２のクラッチ部分８に駆動結合された部分は、第１のクラッチ部分６から連結解除されている。クラッチ３が閉鎖された状態にあるとき、ブレーキ４は緩解されているので、第２のクラッチ部分８と、第２のクラッチ部分８に駆動結合されたすべての構成部材とは、自由に回転可能である。看取可能であるように、ばね手段３１は、ブレーキ４を開放方向で付勢し、クラッチ３を閉鎖方向で付勢している。クラッチ３あるいはブレーキ４の操作は、操作装置５により実施される。操作装置５については、以下に特に図４乃至６を参照しながら詳しく説明する。
【００５６】
操作装置５は、第１のリング３５であって、ハウジング１３に対して軸方向で支持されており、その点において支持リングと称呼してもよい第１のリング３５と、第２のリング３６であって、両リング３５，３６相互の相対回動時、軸方向可動な第２のリング３６とを有する。両リング３５，３６の相対回動のために、電気モータ式の駆動装置３７とギヤ伝動機構３８とが設けられているが、別の駆動装置、例えば液圧式、空気圧式又は電磁式の駆動装置であってもよい。ギヤ伝動機構３８は、ピニオン３０を有する。ピニオン３０は、電気モータ３７により回転駆動可能であり、第１のリング３５の対応する外歯列３９に係合する。第２のリング３６は、回り止め手段４１を有する。回り止め手段４１により第２のリング３６は、相対回動不能にハウジング１３内に収容されている。このためにハウジング１３には、長手方向溝４２が形成されており、長手方向溝４２内を回り止め手段４１が、長手方向摺動可能に案内されている。
【００５７】
第１のリング３５と第２のリング３６とは、相俟って１つのランプ機構を形成する。ランプ機構は、第２のリング３６が第１のリング３５に軸方向で接近した一方の終端位置から出発して、第２のリング３６が、第１のリング３５の相対回動によって軸方向で第１のリング３５から離間されるように構成されている。このために第１及び第２のリング３５，３６は、対応する複数の作動輪郭４１，４２を有し、作動輪郭４１，４２により軸方向で互いに支持されている。作動輪郭４１，４２は、周方向で見て変化する高さを有するので、両リング３５，３６相互の相対回動は、第２のリング３６の軸方向運動に変換される。第１のリング３５の作動輪郭４１は、それぞれ、最大の深さを有する部分４３から出発して、第１の回転方向Ｒ１での回転時、まず、比較的大きな傾きを有する第１のランプ部分４４を有し、第１のランプ部分４４に周方向で接続する傾きなしの中間部分４５を有し、さらに、中間部分４５に接続する第２のランプ部分４６を有する。第１のランプ部分４４の周方向の角度は、第２のランプ部分４６の周方向の角度より小さい。この輪郭により、第１のディスク３５がＲ１方向で回転すると、まずは、支持要素４２が第１の傾き部分４４に沿って移動して、第２のディスク３６は、軸方向でブレーキ４に向かって比較的迅速に動作する。
【００５８】
第１のリング３５の各作動輪郭４１には、第２のリング３６の支持要素４２が１つずつ割り当てられている。操作装置５の一方の終端位置において、支持要素４２は、作動輪郭４２の第１の部分４３内に存在しているので、両リング３５，３６は、軸方向で互いに接近している。図８に示したこの切り換え状態において、クラッチ３は閉鎖されている（コネクトモード）。第１の回転方向Ｒ１での第１のリング３５の相対回動により、支持要素４２は、傾き部分４４に沿って移動するので、第２のリング３６は、軸方向で第１のリング３５から離間するように付勢される。その際、第２のリング３６が軸方向で支持された第２のクラッチ部分８は、第１のクラッチ部分６から離間するように付勢され、その結果、クラッチ３は開放される。完全に開放された状態は、支持要素４２が傾きなしの中間部分４５に至ると、達成される。この状態は、図９に示した。看取可能であるように、クラッチ３及びブレーキ４は、開放されている。この状態は、フリーホイール（ディスコネクトモード）と称呼してもよい。
【００５９】
第１のリング３５が第１の回転方向Ｒ１で、フリーホイール状態を越えてさらに回転することで、第２のリング３６は、第２のクラッチ部分８と、第２のクラッチ部分８に結合された第１のブレーキ部分３３とともに、第２のブレーキ部分３４に向かって付勢される。支持要素４２は、第１のリング３５の比較的フラットな傾き部分４６に沿って周方向で滑動する。その際、両ブレーキ部分３３，３４は、互いに摩擦接触し、その結果、回転するブレーキ部分３３は、ブレーキ部分３３に駆動結合された構成部材とともに、静止したハウジング１３に対して制動される。このブレーキ状態（ブレーキモード）は、図１０に示してある。ブレーキ４の領域に示した矢印は、両ブレーキ部分３３，３４間の摩擦結合を示している。この状態で第２の駆動部分９は、停止しており、トルクを伝達しない。ランプアッセンブリを上述の形態に構成したことで、クラッチ３が完全に開放されて初めて、ブレーキ４が閉鎖されることが保証されている。
【００６０】
第２の駆動部分９のトルク伝達が再び所望されると、第１のリング３５は、今度は逆向きの回転方向Ｒ２で逆回転される。その際、作動要素４２は、傾き部分４６に沿って再びより深い領域に向かって移動し、その結果、第２のブレーキ部分３３は、戻しばね３１のばね力に基づいて再び第１のブレーキ部分３４から離間するように付勢される。これにより第２の駆動部分９のブレーキ機能は、解消されている。第１のリング３５がフリーホイール状態を越えてさらに回転することで、第２のリング３６の複数の支持要素４２は、第１のリング３５のそれぞれの端部部分４３内まで移動する。こうして第２のクラッチ部分８も、再び軸方向で第１のクラッチ部分６に向かって付勢され、最終的に歯の完全な係合に至る。この状態で再び、第１の軸７から第２の駆動軸９へのクラッチ３を介したトルク伝達が実施可能である。
【００６１】
第２のクラッチ部分８が、第２のリング３６による付勢に基づいて、閉鎖位置からフリーホイール位置を経てブレーキ位置へと至る移動行程全体にわたって、クラッチ歯列１０は、軸歯列２０に相対回動不能に係合している。図４にも示した閉鎖位置において、第２のクラッチ部分８は、軸９から軸方向で離間するように付勢されているので、軸歯列２０とクラッチ歯列１０との間には、僅かな間隙が生じる。しかしながらこの間隙は、極めて小さいので、クラッチ歯列１０は、依然として軸歯列２０と形状結合式の係合状態にとどまる。開放位置又はブレーキ位置において、クラッチ歯列１０は、軸歯列２０と軸方向で接近しているので、間隙は減じられている。図４にさらに看取可能であるように、プロファイル結合部２９は、縦断面で見て、駆動軸９の端部部分７０から出発して、比較的大きな円錐角度を有する第１の部分と、第１の部分に接続し、比較的小さな円錐角度を有する部分とを有する。比較的小さな円錐角度は、ゼロであってもよい。すなわち、この場合、第２の部分は円筒部分である。特に図５Ｄに看取可能であるように、クラッチ歯列１０は、相補的に構成されている。
【００６２】
図８乃至１０に示した実施の形態は、作動輪郭４１が、回転駆動可能な第１のリング３５に割り当てられ、支持要素４２が、軸方向可動な第２のリング３６に割り当てられているランプアッセンブリを示す。運動学的に逆転した配置も可能であることは、自明である。
【００６３】
以下にまとめて説明する図１１乃至１５は、別の実施の形態の本発明に係るクラッチアッセンブリ１０２を示している。本実施の形態は、構造及び機能形式に関して、大部分、図１乃至１０に示した実施の形態に相当するため、共通点については、上述の説明を参照されたい。互いに対応する構成部材には、１００を足した数の符号を付した。
【００６４】
クラッチアッセンブリ１０２は、第１の駆動部分１０７と、第２の駆動部分１０９と、出力経路で両駆動部分１０７，１０９間に配置されているクラッチ１０３とを備える。クラッチ１０３は、軸方向で支持される第１のクラッチ部分１０６と、軸方向可動な第２のクラッチ部分１０８とを有し、第２のクラッチ部分は、第１及び第２のクラッチ部分１０６，１０８が回転軸線Ａ回りに互いに自由に回転可能な開放位置と、両クラッチ部分１０６，１０８がトルクを伝達すべく互いに形状結合式に係合している閉鎖位置とに可動である。第２のクラッチ部分１０８と第２の駆動部分１０９との間には、プロファイル結合部１２９が形成されている。プロファイル結合部１２９は、堅固に第２のクラッチ部分１０８に結合されているクラッチプロファイル１１０と、堅固に第２の駆動部分１０９に堅固に結合されている駆動部分プロファイル１２０とを有する。プロファイル結合部１２９は、第２のクラッチ部分１０８が第２の駆動部分１０９に相対回動不能かつ軸方向可動に結合されているように構成されている。第２の駆動部分１０９の駆動部分プロファイル１２０は、それぞれ駆動部分プロファイルの歯先線と歯底線との間に形成されている中間フランク線を有するようになっており、駆動部分プロファイル１２０は、中間フランク線が、回転軸線Ａ回りに回転したとき、少なくとも１つの先細りする部分を有する回転面を規定するように構成されている。
【００６５】
本実施の形態の場合、クラッチアッセンブリ１０２は、自動車の駆動車軸の駆動に用いられる駆動ユニット８８の一部である。駆動ユニット８８は、出力経路でクラッチアッセンブリ１０２の下流にディファレンシャル伝動機構８９を有する。ディファレンシャル伝動機構８９は、導入されたトルクを自動車の両サイドシャフトに分配する。クラッチ１０３により、任意選択的に自動車の駆動源のトルクをサイドシャフトに必要に応じて伝達したり、トルク伝達を遮断したりすることができる。
【００６６】
クラッチ１０３は、出力経路で第２の駆動部分１０９と第１の駆動部分１０７との間に配置されている。第２の駆動部分１０９は、ディファレンシャルハウジングの一部である。ディファレンシャルハウジングは、ドライブギヤ９０により回転軸線Ａ回りに回転駆動可能である。第１の駆動部分１０７は、ディファレンシャル伝動機構８９のキャリア要素の形態で構成されている。クラッチ１０３の操作用に操作装置（図示せず）が設けられている。操作装置は、ディファレンシャルハウジング１０９のスリーブ状付設部９１の周りに同軸に配置されており、例えば電磁式のアクチュエータの形態で構成されていることができる。ディファレンシャルハウジング１０９は、２部分から構成されており、第１のハウジング部分９２と第２のハウジング部分９３とを有する。第１のハウジング部分９２及び第２のハウジング部分９３は、開放側の端部の領域にそれぞれ１つのフランジ部分を有し、フランジ部分でもってドライブギヤ９０に結合されている。ディファレンシャル伝動機構８９は、ディファレンシャルハウジング１０９内に収容されており、回転軸線Ａ回りに回転可能に支持されている。
【００６７】
キャリア要素１０７内には、２つの孔が設けられている。両孔には、ピン９４が差し込まれ、固定されている。ピン９４には、２つのディファレンシャルギヤ９５が、ピン軸線回りに回転可能に支持されている。両ディファレンシャルギヤ９５は、回転軸線Ａに対して同軸に配置されている第１及び第２のサイドシャフトギヤ９６，９７に歯列を介して係合している。両サイドシャフトギヤ９６，９７は、それぞれ１つの長手方向歯列を有し、長手方向歯列にサイドシャフト（図示せず）の対応する相手側歯列が、トルクを伝達すべく差し込まれ得る。両サイドシャフトギヤ９６，９７は、それぞれ、摩擦を減じるディスクを介してハウジング１０９に軸方向で支持されている。
【００６８】
クラッチ１０３は、概ね図１乃至１０に示した実施の形態に相当する形状結合式のクラッチとして構成されており、その点において図１乃至１０に示した実施の形態の説明を参照されたい。第１のクラッチ部分１０６は、第１の駆動部分１０７（ディファレンシャルキャリア）に堅固に結合、特に第１の駆動部分１０７と一体に構成されている。第２のクラッチ部分１０８は、第２の駆動部分１０９（ディファレンシャルハウジング）に相対回動不能かつ軸方向可動に結合されている。第２のクラッチ部分１０８は、第１のクラッチ部分１０６に対して相対的に軸方向可動であり、トルクを伝達すべく、第１のクラッチ部分１０６に押し込まれて、形状結合を形成できる。第２のクラッチ部分１０８を再び押し出せば、トルク伝達は再遮断可能である。
【００６９】
第２のクラッチ部分１０８は、ディファレンシャルハウジング１０９内に配置されているリング部分９８と、リング部分９８から軸方向で延出し、周囲に分配された複数の結合要素９９とを有する。クラッチプロファイル１１０は、リング部分９８の外周面に形成されており、ディファレンシャルハウジング１０９の内周面に設けられた駆動部分プロファイル１２０に形状結合式に係合する。プロファイル結合部１２９により第２のクラッチ部分１０８は、第２の駆動部分１０９に相対回動不能かつ軸方向移動可能に結合されている。その際、プロファイル結合部１２９は、トルク伝達時、第２のクラッチ部分１０８にクラッチ１０３の閉鎖方向で軸方向力が及ぼされる、すなわち、第２のクラッチ部分１０８が、第１のクラッチ部分１０６に向かって付勢されるように構成されている。
【００７０】
クラッチプロファイル１１０が外側にある第２のクラッチ部分１０８の一部を図１４に示した。クラッチプロファイルは、歯列の形態で構成されており、歯フランク１７５，１７５’を有するクラッチ歯１７７と、周方向でクラッチ歯１７７間に位置する歯溝１７６とを有する。歯フランク１７５，１７５’は、半径方向で見て、回転軸線Ａ１０８の平行線Ｐとともにそれぞれ１つの歯フランク角度α１７７，α１７７’を形成し、歯フランク角度α１７７，α１７７’は、特に１°より大きく、５°より小さい。本実施の形態では、約３°である。同じことは、駆動部分プロファイル１２０についても同様に当てはまる。すなわち、円筒断面で見て、駆動部分プロファイルの歯フランク１７３は、回転軸線Ａの平行線Ｐとともに、クラッチ歯列１１０の歯フランク角度α１７７，α１７７’と同じ大きさの相応の歯フランク角度を形成する。第２のクラッチ部分１０８と第２の駆動部分１０９との間のプロファイル結合部１２９の歯フランク角度は、クラッチ歯列１２３，１２４のコンタクト面角度より大きい。
【００７１】
クラッチ歯列１１０の歯１７７の幅Ｂ１７７は、歯１７７の長さにわたって変化し、第１のクラッチ部分１０６に向かって増加する。クラッチ歯列１１０の歯先線Ｚ１１０は、第２のクラッチ部分１０８の外面を形成する円筒形の面上に位置し、外面は、少なくとも一部において円錐形に構成されていてもよい。周方向で隣り合うそれぞれ２つのクラッチ歯１７７間には、それぞれ１つの歯溝１７６が形成されている。歯溝１７６は、第１のクラッチ部分１０６に向かって減少する深さＴ１７６を有し、深さＴ１７６は、歯高さＨ１７５に等しい。歯１７７の、クラッチ歯列１１０に沿って第１のクラッチ部分１０６に向かって増加する幅Ｂ１７７により、歯間に位置する歯溝１７６の幅Ｂ１７６は、相応に減少する。歯溝１７６の、歯底線Ｆ１１０を規定する底面は、歯溝１７６の長さにわたって一定の幅を有する。底面の総体は、回転軸線に関して円錐形の面を形成する。
【００７２】
クラッチプロファイル１１０は、図１５に示すように、例えばフライス加工により製造可能である。深さ及び幅が増加する歯溝１７６を形成すべく、フライス工具４０の回転軸線Ａ４０は、第２のクラッチ部分１０８の回転軸線Ａ１０８に対して角度をなして延びる送り軸線Ｖ４０上を動かされる。送り軸線Ｖ４０と回転軸線Ａ１０８との間に形成される角度β１７６は、プロファイル歯列１１０の長さに沿った歯底線Ｆ１１０の延びを規定する。歯底線Ｆ１１０は、第１のクラッチ部分１０６に向かって回転軸線Ａ１０８から離間していく。このことは、特に図１３に看取可能である。ディファレンシャルハウジング１０９の駆動部分プロファイル１２０は、クラッチプロファイル１１０に対して相補的に構成されていることができる。プロファイル結合部１２９の形態及び機能形式に関するさらなる詳細については、図１乃至１０に示した実施の形態の説明も参照されたい。図１乃至１０に示した実施の形態の説明は、図１１乃至１５に示した本実施の形態についても同様に当てはまる。
【００７３】
結合要素９９は、軸方向で、ディファレンシャルハウジング１０９の、周囲に分配された開口を貫いて延在し、ボルトの形態で構成されている。ボルトは、一方の端部で第２のクラッチ部分１０８の端面に螺入されており、他方の端部においてキャリア要素１００に結合されている。キャリア要素１００は、ディスク形に構成されており、クラッチ１０３の切り換え位置を検出するセンサ用のトランスミッタ要素として利用できる。キャリア要素１００と第２の駆動部分１０９との間には、ばね手段１３１が看取可能である。ばね手段１３１は、クラッチ１０３を開放位置に付勢している。クラッチ１０３を閉鎖するには、操作装置が制御される。操作装置は、キャリア要素１００に作用し、これによりキャリア要素１００をばね１３１のばね力に抗して第１のクラッチ部分１０６に向かって軸方向で移動させることができる。
【００７４】
図１６は、図１乃至１０に示した本発明に係るクラッチアッセンブリ２と、図１１乃至１５に示した本発明に係るクラッチアッセンブリ１０２とを備える本発明に係るパワートレーンアッセンブリ５０を概略的に示している。パワートレーンアッセンブリ５０が本発明に係る両クラッチアッセンブリ２，１０２の一方しか備えていなくてもよいことは、自明である。パワートレーンアッセンブリ５０は、駆動ユニット５１と、第１の駆動車軸５３を駆動する第１のパワートレーン５２と、第２の駆動車軸５５を駆動する第２のパワートレーン５４とを備える。駆動ユニット５１は、内燃機関５６と変速伝動機構５７とを有する。変速伝動機構５７を介してトルクは、第１及び第２のパワートレーン５２，５４に導入される。駆動ユニット５１が任意の別の駆動装置、例えば電気モータであってもよいことは、自明である。
【００７５】
駆動ユニット５１により発生されたトルクを両パワートレーン５２，５４に分配すべく、分配伝動機構５８が設けられている。分配伝動機構５８は、例えばディファレンシャル伝動機構の形態で構成されていてもよい。分配伝動機構５８には、図１乃至１０に示したように構成されていてよい本発明に係るクラッチアッセンブリ２が接続されている。このために、不動のハウジング１３が、結合部分１４を介して伝動機構５７のハウジングに結合されている。貫通駆動軸１６が、分配伝動機構５８の第１の出力部分に結合され、第１の軸７が、分配伝動機構５８の第２の出力部分に駆動結合される。第１のパワートレーン５２は、分配伝動機構５８に駆動結合されるサイドシャフト５９，６０を有する。サイドシャフト５９，６０を介して、導入されたトルクは、対応する車輪６１，６２に伝達される。
【００７６】
被動ユニット（Ｐｏｗｅｒ  Ｔａｋｅ−ｏｆｆ  Ｕｎｉｔ）と称呼してもよい本発明に係るクラッチアッセンブリ２を介して、第１の軸７のトルクの一部を、クラッチ３の閉鎖時、第２の駆動軸９に伝達することができる。第２の駆動軸９を介して第２のパワートレーン５４が駆動される。第２のパワートレーン５４は、直列に、互いにトルクを伝達するように駆動結合された以下の構成群：アングルドライブ６３、長手方向駆動軸６４、第２のアングルドライブ６５、第２のクラッチアッセンブリ１０２、第２の車軸ディファレンシャル８９を有し、第２の車軸ディファレンシャル８９は、サイドシャフト６８，６９を介して第２の駆動車軸５５の車輪７１，７２を駆動する。
【００７７】
アングルドライブ６３は、相対回動不能に第２の駆動軸９に結合されているリングギヤ８３と、等速回転ジョイント８５を介して長手方向駆動軸６４に結合されているベベルギヤ８４とを有する。ベベルギヤ８４は、転がり軸受８６，８７を介してハウジング１３のスリーブ状付設部内で回転軸線Ａ２回りに回転可能に支持されている。回転軸線Ａ２は、第２の駆動軸９あるいはリングギヤ７３の回転軸線Ａ１に対して垂直に延びる。
【００７８】
パワートレーンアッセンブリ５０の１つの特徴は、第１のクラッチアッセンブリ２のクラッチ３が開放され、第２のクラッチアッセンブリ１０２のクラッチ１０３が開放されているとき、出力経路で両クラッチ３，１０３間に位置するパワートレーンが、トルクフリーに切り換え可能であることにある。クラッチ３により、第２の駆動軸９と、第２の駆動軸９に駆動結合された構成部材とは、トルクを伝達する状態にも、トルクフリーの状態にもされ得る。トルクフリーの状態において、第１のクラッチアッセンブリ２のブレーキ４は、このパワートレーンが完全に停止することを実現するので、引きずりモーメント及び摩擦に基づく損失出力は低減されている。このことは、他方、第１の駆動車軸だけが駆動され、第２の駆動車軸がトルクフリーに回転する走行状態の燃料消費量を低減する。本発明に係るクラッチアッセンブリ２，１０２の別の利点は、円錐形の部分面を有するプロファイル結合部２９，１２９の形態にある。このことは、特にプロファイルの変形加工による製造を可能にし、場合によっては、切削加工による後加工を省略できる。
【符号の説明】
【００７９】
２，１０２  クラッチアッセンブリ
３，１０３  クラッチ
４  ブレーキ
５  操作装置
６，１０６  第１のクラッチ部分
７，１０７  第１の駆動部分
８，１０８  第２のクラッチ部分
９，１０９  第２の駆動部分
１０，１１０  クラッチプロファイル／クラッチ歯列
１１  軸受
１２  軸受
１３  ハウジング
１４  結合手段
１５  接続手段
１６  貫通駆動軸
１７  軸受
１８  第１の端部
１９  第２の端部
２０，１２０  駆動部分プロファイル／駆動部分歯列
２１  シール
２２  シール
２３，１２３  第１の係合手段
２４，１２４  第２の係合手段
２５  軸歯列
２６  リテーナリング
２７  軸受
２８  軸受
２９  プロファイル結合部／スプライン軸結合部
３０  ピニオン
３１  ばね
３２  支持面
３３  第１のブレーキ部分
３４  第２のブレーキ部分
３５  第１のリング
３６  第２のリング
３７  駆動装置
３８  ギヤ伝動機構
３９  外歯列
４０  フライス工具
４１  作動輪郭
４２  支持要素
４３  第１の部分
４４  第２の部分
４５  第３の部分
４６  第４の部分
４７  端部部分
４８  ばね
４９  当接面
５０  パワートレーンアッセンブリ
５１  駆動ユニット
５２  第１のパワートレーン
５３  第１の駆動車軸
５４  第２のパワートレーン
５５  第２の駆動車軸
５６  動力発生装置
５７  伝動機構
５８  分配伝動機構
５９  サイドシャフト
６０  サイドシャフト
６１  車輪
６２  車輪
６３  アングルドライブ
６４  長手方向駆動軸
６５  アングルドライブ
６８  サイドシャフト
６９  サイドシャフト
７０  軸端部
７１  車輪
７２  車輪
７３，１７３  プロファイルフランク／歯フランク
７４，１７４  プロファイル要素／軸歯
７５，１７５  プロファイルフランク／歯フランク
７６，１７６  プロファイル溝／歯溝
７７，１７７  プロファイル要素／クラッチ歯
７８，１７８  歯溝
７９  端面歯
８０  部分
８１  係合面
８３  リングギヤ
８４  ベベルギヤ
８５  等速ジョイント
８６  軸受
８７  軸受
８８  駆動ユニット
８９  ディファレンシャル伝動機構
９０  ドライブギヤ
９１  スリーブ状付設部
９２  ハウジング部分
９３  ハウジング部分
９４  ピン
９５  ディファレンシャルギヤ
９６  サイドシャフトギヤ
９７  サイドシャフトギヤ
９８  リング部分
９９  結合要素
１００  キャリア要素
Ａ  回転軸線
Ｂ  幅
Ｅ  平面
Ｆ  歯底線
Ｈ  高さ
Ｌ  フランク線
Ｐ  平行線
Ｚ  歯先線
α，β，δ  角度
【図１】
0006336203.tif 000002
【図２】
0006336203.tif 000003
【図３】
0006336203.tif 000004
【図４】
0006336203.tif 000005
【図５Ａ】
0006336203.tif 000006
【図５Ｂ】
0006336203.tif 000007
【図５Ｃ】
0006336203.tif 000008
【図５Ｄ】
0006336203.tif 000009
【図５Ｅ】
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【図６】
0006336203.tif 000011
【図７】
0006336203.tif 000012
【図８】
0006336203.tif 000013
【図９】
0006336203.tif 000014
【図１０】
0006336203.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
0006336203.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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