CN107839475B - 用于混合动力汽车传动系的扭矩传递装置 - Google Patents

用于混合动力汽车传动系的扭矩传递装置 Download PDF

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Abstract

上述发明涉及一种用于安排在混合动力汽车传动系中驱动单元(4)和变速器(6)之间的扭矩传递装置(2),具有一个包含一个第一输入端(52)以及一个与第一输入端(52)选择性分离的第一输出端(56)的分离离合器(50)和一个用于在第二输入端(66)和第二输出端(70)之间进行选择性扭矩传递的起动离合器(64),该第二输入端和第一输出端(56)以及电动设备的输出元件以同步旋转的方式相连。分离离合器(50)和起动离合器(64)在径向套接安排。

Description

用于混合动力汽车传动系的扭矩传递装置
技术领域
本发明涉及一种用于安排在混合动力汽车传动系中驱动单元和变速器之间的扭矩传递装置。
背景技术
在实践中已经公开了用于安排在混合动力汽车传动系中驱动单元和变速器之间的扭矩传递装置。该装置包括一个具有第一输入端和一个与第一输入端选择性分离的第一输出端的分离离合器以及用于在第二输入端和第二输出端之间进行选择性扭矩传递的起动离合器,该第二输入端和第一输出端以及电气设备的输出元件以同步旋转的方式相连。
发明内容
上述发明的任务在于,对用于安排在混合动力汽车驱动单元和变速器之间的传动系中的扭矩传递装置进行改进,并使得该扭矩传递装置具有特别紧凑的结构、可以可靠地承受控制力,且确保其安装、拆卸和制造过程简单。
该任务通过一种扭矩传递装置加以解决。本发明有利的实施形式在以下说明中描述。
根据本发明的扭矩传递装置设计用于安排在混合动力汽车传动系中驱动单元和变速器之间的扭矩传递装置。该扭矩传递装置具有一个分离离合器。该分离离合器具有一个第一输入端以及一个与第一输入端选择性分离的第一输出端。该分离离合器例如可以由多片式离合器构成,其中,第一输入端和第一输出端相连或者和第一输出端相分离,尤其是混合动力汽车传动系过渡至纯电动驱动时第一输入端和第一输出端相分离。此外,该扭矩传递装置具有一个用于在第二输入端和第二输出端之间进行选择性扭矩传递的起动离合器,该第二输入端和第一输出端以及电动设备的输出元件以同步旋转的方式相连,第二输出端例如和所连接的变速器的变速器输入轴以同步旋转的方式相连。对此,为了让扭矩传递装置在在轴向形成特别紧凑的结构以及较小的轴向结构长度,上述分离离合器和起动离合器在径向套接安排。
为了降低该扭矩传递装置的安装和制造花费,在根据本发明的扭矩传递装置的一种有利的实施形式中,第一输出端(即分离离合器的输出端)和第二输入端(即起动离合器的输入端)为一体化结构。
虽然分离离合器和起动离合器的径向套接原则上能够以两种不同的方式进行,但出于该扭矩传递装置简单性以及紧凑性的原因,比较有利的方案是,分离离合器构成径向外部离合器,而起动离合器构成径向内部离合器,如根据本发明的扭矩传递装置另一种有利的实施形式所示,构成径向外部离合器的分离离合器沿径向从外部包裹起动离合器。
根据本发明的扭矩传递装置另一种有利的实施形式,分离离合器和/或起动离合器由标准的封闭离合器构成,其中,优选方案是,不管是分离离合器,还是起动离合器均由标准的封闭离合器构成。此外,其优选方案还在于,设有一个用于生成封闭各自离合器闭合力的弹簧装置,其中,比较有利的方案是,弹簧装置由至少一个碟形弹簧或者多个碟形弹簧,优选为碟形弹簧组的形式构成,对此,使用碟形弹簧也有助于降低该扭矩传递装置的轴向结构长度。
如上文所述,在根据本发明的扭矩传递装置的一种优选的实施形式中,分离离合器和起动离合器由具有第一摩擦片组和第二摩擦片组的多片式离合器构成,其中,第一和第二摩擦片组径向套接安排,以便实现分离离合器和起动离合器的径向套接结构。同时,对于该实施形式而言,其多片式离合器优选由湿式多片式离合器构成,该湿式多片式离合器被安排在传动系的湿区。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种优选的实施形式中,分离离合器的第一输出端和起动离合器的第二输入端具有一个共同的摩擦片支撑段,用于支撑分离离合器的输出端摩擦片和起动离合器的输入端摩擦片。该共同的摩擦片支撑段优选为一体化结构。同时,该共同的摩擦片支撑段优选为一种本质上成管状的具有相应同步旋转轮廓的支撑段,其中,不考虑同步旋转轮廓,该管状段优选具有一在轴向上保持恒定的直径。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种优选的实施形式中,共同的摩擦片支撑段的同步旋转轮廓既构成分离离合器输出端摩擦片的同步旋转轮廓,也构成起动离合器输入端摩擦片的同步旋转轮廓。此外,分离离合器的输出端摩擦片从外部或者内部以及起动离合器的输入端摩擦片从内部或者外部和相同的同步旋转轮廓相咬合,以便在扭矩传递装置内部实现结构紧凑且便于制造的摩擦片支撑段,该摩擦片支撑段也有助于扭矩传递装置在径向实现特别紧凑的结构。
为了降低驱动单元(例如内燃机)在到达分离离合器前导致的旋转振动,在根据本发明的扭矩传递装置的另一种优选的实施形式中,设有一个扭转振动减振器,该扭转振动减振器包含一个一次元件和一个与一次元件以旋转弹性方式相连的二次元件,其中,二次元件和第一输入端以同步旋转方式相连或者固定相连。为了实现一次元件和二次元件之间的旋转弹性连接,该扭转振动减振器例如具有一个弹簧装置或者其他的能量储存装置,该装置作用于一次元件和二次元件之间的圆周方向。在分离离合器由多片式离合器构成的情况下,该多片式离合器的第一输入端优选由外部摩擦片支架构成,该外部摩擦片支架和分离离合器的输入端摩擦片以同步旋转的方式相连,对此,该输入端摩擦片由外部摩擦片构成。为了将扭转振动减振器和分离离合器的第一输入端构成一个操作简单的模块,第一输入端优选以防丢失的方式固定在扭转振动减振器的二次元件上。对此,比较有利的方案是,分离离合器的第一输入端和二次元件焊接或者铆接相连。同时,第一输入端和二次元件的一体化结构也具有相应的优点。
在根据本发明的扭矩传递装置的一种特别有利的实施形式中,在扭转振动减振器的一次元件和二次元件之间安排有一个摩擦装置,借助该摩擦装置通过控制分离离合器和/或控制起动离合器能够提高一次元件和二次元件之间的摩擦力。此外,优选方案为,通过控制分离离合器和/或起动离合器单独和/或自动提高摩擦力,无需单独控制摩擦装置。由此,摩擦装置例如和分离离合器和/或起动离合器的控制装置共同作用,并使得只有在过度控制各自的离合器时才提高摩擦装置的摩擦力。如果不采用上述优选方案,也可以通过简单控制各自的离合器提高摩擦力,无需过度控制各自的离合器。在任何情况下,通过摩擦装置可以对扭转振动减振器的冗余性能产生有利的影响。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种有利的实施形式中,分离离合器和/或起动离合器设有一力传递装置,用于将控制力传递至各自的离合器。其优选方案在于,用于生成上述闭合力的弹簧装置沿轴向支撑在固定于力传递装置上的支撑元件上。在相对的轴向上,弹簧装置相反例如支撑在分离离合器的第一输出端或者起动离合器的第二输入端上。原则上,上述支撑元件也可以和力传递装置构成一个整体,但优选方案为,该支撑元件首先为单独部件,然后该部件被固定在力传递装置上,以便必要时也可以和其构成一个部件。在该情况下,对于制造而言比较有利的方案是,支撑元件和力传递装置铆接或者焊接在一起和/或力传递装置是由两部分或多部分组成的部件。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种有利的实施形式中,分离离合器和/或起动离合器由液压控制离合器构成,其中,优选方案是,不管是分离离合器,还是启动离合器均有液压控制离合器构成。由此,分离离合器和/或起动离合器分别具有一个液压控制装置。两个液压控制装置优选沿径向向内相对于两个离合器或者其摩擦片组偏移进行安排,即优选沿径向比两个离合器更靠近内侧。此外,另一种优选方案为,两个液压控制装置在实现径向搭接区域的情况下沿轴向相邻安排,此处优选位于一个共同的支撑件上。
根据本发明的扭矩传递装置的另一种优选的实施形式,液压控制装置优选具有一个环形气缸和一个可驱动环形活塞,以便实现扭矩传递装置对称且简单的结构。此外,对于本实施形式而言,环形气缸和环形活塞在圆周方向为环形或者封闭的环形,以便实现上述环形形式。
为了进一步简化扭矩传递装置的结构以及安装,各自液压控制装置的环形气缸安装在一支撑件上,该支撑件具有至少一个用于液压流的开口,该开口实现至少一个开口和环形气缸气缸内部区域的流体连接。在将这一类的环形气缸用于分离离合器的液压控制装置或者起动离合器的液压控制装置时,其优选方案为,两个环形气缸被安装在共同的支撑件上,其中,该支撑件例如被固定在优选为固定的或者不可旋转的变速器外壳或者固定的或者不可旋转的其他外壳上。为了沿轴向固定各自的环形气缸,在支撑件的一侧设有一个阶梯,在另一侧设有一个固定环。但也可以对两个环形气缸中的至少一个沿两个轴向分别借助一个固定环固定在轴向。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种特别优选的实施形式中,该环形气缸包含一个具有位于经向内侧用于限制气缸内部区域的轴柄,该轴柄优选支撑在支撑件上,该支撑件必要时为管状和/或对变速器输入轴进行包裹。通过该方式可以将环形气缸特别可靠和稳定地安排在支撑件上。备选或者补充方案是,该实施形式的环形气缸具有一个沿轴向开口的U形横截面,其中,环形气缸优选为一体化结构和/或由板材成型件构成。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种有利的实施形式中,液压控制装置分别通过所属的力传递装置作用于各自的离合器。对此,其优选方案为,力传递装置和液压控制装置脱开同步旋转,以便例如形成一种液压控制装置,该液压控制装置的气缸和活塞不会同步旋转,因而不需要对逃逸液压油进行补偿。此外,其优选方案还在于,借助一个离合器轴承脱开力传递装置和控制装置之间的同步旋转。对于该实施形式而言,比较有利的方案是,隶属于液压控制装置至少一个控制活塞的离合器轴承沿径向相对于该控制活塞偏移或者甚至沿径向和该控制活塞套接安排,以便实现扭矩传递装置更小的轴向结构长度。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种特别优选的实施形式中,例如由控制装置施加的用于控制各自离合器的控制力将分离离合器和/或起动离合器通过第一输出端或者通过第一和第二输出端支撑在一次元件上。对于该实施形式而言,其优选方案为,对于分离离合器和/或起动离合器的控制力通过第一输出端以及通过二次元件或者通过二次元件和摩擦装置支撑在一次元件上。例如,如果通过摩擦装置进行支撑,控制力自动提高二次元件和一次元件之间的摩擦力,由此能够形成一种相对简单的摩擦装置结构,该结构优选在扭转振动减振器的一次元件和二次元件处分别具有一个摩擦片,该摩擦片能够相互产生摩擦作用或者被相互产生摩擦作用。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种有利的实施形式中,在二次元件上设有一个通过二次元件用于径向支撑的第一支撑段径向向内伸出的第二支撑段,通过该支撑段控制力可以或者被支撑在支撑元件上。由此,尤其是二次元件可以沿径向继续向外进行径向支撑,而第二支撑段可以将控制力沿径向继续向内通过第二支撑段支撑在二次元件上。对此,第二支撑段例如和二次元件构成一个整体。其优选方案是,第二支撑段被固定在二次元件上或者以可拆卸方式固定在二次元件上,以便可以将一次元件简单地固定在输入轮毂或者曲轴上,进而将第二支撑段固定资产二次元件上,该第二支撑段优选沿轴向覆盖一次元件的固定装置。用于将一次元件固定在输入轮毂或者曲轴上的固定装置需要穿过的可能存在的安装开口由此可以被取消。
为了在驱动系的安装和拆卸过程中也可以实现对扭矩传递装置简单地实施安装和拆卸,一次元件、二次元件和第一输入端以及必要时可能存在的摩擦装置在构成相互关联的模块时以防丢失的方式相互安排在一起,其中,该模块沿轴向和扭矩传递装置的其他部件松散地插接在一起。该模块也包括一次元件和二次元件之间的扭转振动减振器的弹簧装置,该弹簧装置用于一次元件和二次元件的旋转弹性连接。因此,这一类构造的模块一方面简单地沿轴向和扭矩传递装置的其他部件插接或者连接在一起,以便将扭矩传递装置安装完整,另一方面在相反的轴向从扭矩传递装置的其他部件上拔下,以便拆卸扭矩传递装置。
在根据本发明的扭矩传递装置的另一种有利的实施形式中,电气设备以和分离离合器以及起动离合器同轴或者轴平行偏移的方式进行安排。对此,其优先方案为,轴平行偏移安排的电气设备通过一个牵引机构传动器和输入端共同作用,其中牵引机构传动器优选为链式传动器。此外,对于本实施形式而言,其优选方案是,牵引机构传动器的输出端牵引机构轮(例如链轮)和分离离合器和/或起动离合器径向套接进行安排,以便实现扭矩传递装置特别小的轴向结构长度。
附图说明
本发明在下文中根据示例实施形式参考附图进行更详细的说明。其中:
图1示出了扭矩传递装置第一种实施形式的部分侧面视图的截面示意图,
图2示出了扭矩传递装置第二种实施形式的部分侧面视图的截面示意图。
具体实施方式
图1示出了混合动力汽车传动系中安装在驱动单元4和变速器6之间的扭矩传递装置2的第一种实施形式。驱动单元4优选是指内燃机,其中,在图1中示出了驱动单元4的曲轴末端8,该末端和扭矩传递装置2以同步旋转的方式相连。此外,对于变速器6示出了变速器外壳10的一部分。变速器外壳10在其朝向扭矩传递装置2的一侧构成一个变速器外壳罩12,该外壳罩通过变速器外壳盖14进行封闭,其中,扭矩传递装置2被安排在一个容纳区16中,该容纳区被变速器外壳罩12和变速器外壳盖14所包裹,容纳区16由湿区构成。
在附图中根据相应的箭头示出了相互相对的轴向18、20,相互相对的径向22、24和相互相对的圆周方向26、28。对此,扭矩传递装置2围绕一个沿轴向18、20延伸的旋转轴30旋转,其中,传动器输入轴31沿轴向18在容纳区16中延伸,而驱动装置4的曲轴的曲轴末端8沿轴向20在容纳区16延伸。
扭矩传递装置2具有一个扭转振动减振器32。扭矩振动减振器32具有一个位于输入端的一次元件34,该一次元件以可拆卸但不可旋转的方式固定在曲轴末端8处,且本质上沿径向22向外延伸,以便在此处构成一弹簧容纳区36,该容纳区沿轴向18、径向22以及轴向20被一次元件34所包裹,其中,弹簧容纳区36沿径向24向内开口。一次元件34可以由单个部件或者多个部件组成,其中,一次元件34在所示的实施形式中由两个部件(即两个半壳)组成,两个半壳在组装状态下构成弹簧容纳区36的边界。此外,扭转振动减振器32具有一个位于输出端的二次元件38,该元件在圆周方向26、28上以旋转弹性方式和一次元件34相连或者连接在一起。针对该目的,在弹簧容纳区36中设有一个作用于圆周方向26、28的弹簧装置或者能量储存装置40,该装置分别作用于一次元件34和二次元件38的挺杆之间。弹簧装置40例如可以是大量螺旋弹簧,必要时也可以是弯曲的螺旋弹簧。本质上成盘状的二次元件38沿径向24向内支撑在沿径向22、24的支撑装置42上,其中,支撑装置43事后被固定在一次元件34上,在所示的实施形式中并未和一次元件34构成一个整体。二次元件38与旋转轴30径向间隔a通过支撑装置42支撑在一次元件34上。此外,二次元件38通过支撑装置42沿轴向20支撑在一次元件34上。
此外,沿轴向18、20在二次元件38和一次元件34之间设有一摩擦装置,该摩擦装置具有一个固定在二次元件38上的第一摩擦件46以及一个固定在一次元件34上的第二摩擦件48,其中,二次元件38和一次元件34之间的摩擦力能够通过摩擦装置44沿轴向18将二次元件38压紧在一次元件34上而得以提高,由此,两个摩擦件46、48相互沿轴向18、20相对的一侧能够相互产生摩擦作用或者已经形成摩擦作用,其中,通过按压提高摩擦力。对于摩擦装置44随后将再次进行更详细的说明。
此外,扭矩传递装置2具有一个由多片式离合器构成的分离离合器50。该分离离合器50具有一个第一输入端52。第一输入端52和二次元件38形成同步旋转连接,其中,针对该目的,第一输入端52和二次元件38铆接在一起。也可以选择将第一输入端52和二次元件38焊接或者完全和二次元件38构成一个整体。由此,第一输入端52在所示的实施形式中本质上由一个带同步旋转轮廓的管状多片式支撑段构成,该支撑段从二次元件38开始沿轴向20延伸,以便第一输入端52和第一摩擦片组54在输入端的摩擦片和由多片式离合器构成的分离离合器50形成同步旋转咬合。由此,第一输入端52根据其意义由分离离合器50的外部摩擦片支架构成。交替沿轴向18、20和第一摩擦片组54的输入端摩擦片安排在一起的第一摩擦片组54的输出端摩擦片相反沿径向24向内和第一输出端56形成同步旋转咬合,其中,第一输出端56根据其意义构成一个内部摩擦片支架,该摩擦片支架具有一个用于第一摩擦片组54的输出端摩擦片的管状摩擦片支撑段58和一个沿轴向20连接在摩擦片支撑段58上的以及本质上沿径向24向内延伸的支撑段60。分离离合器50在设计时应使得,第一输入端52可以选择和第一输出端56相连或者和第一输出端56相分离,其中,分离离合器50由标准的封闭离合器构成,从而使得未受控制的分离离合器50在第一输入端52和第一输出端56之间形成扭矩传递。针对该目的,分离离合器50具有一个用于生成闭合力的弹簧装置62,其中,弹簧装置62具有至少一个碟形弹簧,此处为两个碟形弹簧,即一个碟形弹簧组。
此外,该扭矩传递装置2具有一个起动离合器64,该起动离合器同样由多片式离合器构成。起动离合器64具有一个第二输入端66,其中,第一输出端56和第二输入端66相互构成一个整体。更确切地说,第一输出端56的上述摩擦片支撑段58构成第二输入端66的摩擦片支撑段58,因此也可以说第一输出端56和第二输入端66拥有一个共同的摩擦片支撑段。由此,分离离合器50的输出端摩擦片沿径向24从外部和摩擦片支撑段58的同步旋转轮廓相咬合,而起动离合器64的第二摩擦片组68输入端摩擦片沿径向22向外和摩擦片支撑段58的同步旋转轮廓相咬合。因此,共同的摩擦片支撑段58的同步旋转轮廓既构成分离离合器50输出端摩擦片的同步旋转轮廓,也构成起动离合器64输入端摩擦片的同步旋转轮廓。
两个摩擦片组54、68沿径向22、24相互套接安排,因此也可以说分离离合器50和起动离合器64相互径向套接在一起。如图1所示,分离离合器50构成径向外部离合器,起动离合器64构成径向内部离合器,因此,分离离合器50沿径向22从外部包裹起动离合器64。
此外,起动离合器64具有一个形式为内部摩擦片支架的第二输出端70,该第二输出端和第二摩擦片组68的输出端摩擦片相互形成同步旋转连接,且沿径向24向内延伸至输出轮毂72,该输出轮毂和变速器输入轴31相互形成同步旋转连接。起动离合器64用于在第二输入端66和第二输出端70之间进行选择性扭矩传递,其中,起动离合器64为一种标准的封闭离合器或者多片式离合器,其闭合力由弹簧装置74形成,该弹簧装置具有至少一个碟形弹簧,此处为两个碟形弹簧,即一个碟形弹簧组。
此外,第一输出端56和第二输入端66通过一个未详细示出的电气设备的未详细说明的输出元件形成同步旋转连接。虽然该电气设备未详细示出,但该电气设备和分离离合器50以及起动离合器64相互以同轴或者以轴平行偏移的方式进行安排。在所示的实施形式中以轴平行偏移方式安排的电气设备通过一个牵引机构传动器和第一输出端56或者第二输入端66形成同步旋转连接。对于牵引机构传动器76,在图1中尤其示出了牵引机构78和一个与牵引机构78共同作用的牵引机构轮80。该牵引机构轮80不仅和分离离合器50或者其摩擦片组54,而且也和起动离合器64或者其摩擦片组68沿径向22、24套接安排,其中,牵引机构轮80沿径向22从外部包裹分离离合器50和起动离合器64。在所示的实施形式中,该牵引机构传动器76由链式传动器构成,因此,牵引机构78由链条以及牵引机构轮80由链轮构成。由此,牵引机构轮80沿径向22相对于分离离合器和起动离合器50、64偏移安排,且同时和第一输出端56或者第二输入端66形成同步旋转连接,此外,在第一输出端56或者第二输入端66上以不可旋转方式固定有一个本质上沿径向22向外延伸的径向段82,该径向段首先沿径向22和轴向20在第一摩擦片组54旁延伸,以便过渡至一轴向段,该轴向段从径向段82开始沿轴向延伸,且被固定在牵引机构轮80上。
需要补充说明的是,第一输出端56或者第二输入端66的支撑段60沿径向24向内通过滚动轴承84支撑在输出轮毂72上。此外,设有一轴向轴承86,该轴向轴承也由滚动轴承构成,该轴向轴承沿轴向18、20被安排在输出轮毂72和一次元件34沿径向24的内侧段之间,从而使得输出轮毂72沿轴向18通过一次元件34支撑在曲轴末端8上。尽管上述实施形式为优选实施形式,但原则上该轴向轴承86也可以绕开一次元件34而直接沿轴向18支撑在曲轴末端8上。
不管是分离离合器50,还是起动离合器64,两者均是液压控制的多片式离合器。因此,分离离合器50具有一个液压第一控制装置88,而起动离合器64具有一个液压第二控制装置。两个控制装置88、90分别具有一个环形气缸92、94。两个环形气缸92、94沿轴向20插接在一个本质上为管状的支撑件96上,以便通过该支撑件96上的第一开口98和环形气缸92的气缸内部区域形成流体连接以及在支撑件96的第二开口100和环形气缸94的气缸内部区域之间形成流体连接。开口98、100分别连接至支撑件96的液压管道中,从而使得两个环形气缸92、94的气缸内部区域可以相互独立地被施加液压流。支撑件96优选以不可旋转的方式和/或沿轴向18、20固定在变速器外壳10上,通过该支撑件也可以让液压流输送至支撑件96的液压管道中。同时,本质上成管状的支撑件96在安排时使得,变速器输入轴31沿轴向18、20通过本质上成管状的支撑件进行延伸。
两个环形气缸92、94分别具有一个沿轴向18打开的U形横截面,从而使得各自环形气缸92、94的气缸内部区域向内通过一个第一轴向边102、沿轴向20通过一个从第一轴向边102开始沿径向22向外延伸的径向边104以及沿径向22向外通过一个从径向边104开始沿轴向18延伸的第二轴向边106加以限制。凭借该第一轴向边102,可以确保形成一个防倾覆的结构以及可以简单地将环形气缸92、94插接在共同的支撑件96上。为了将环形气缸92、94可靠地固定在其相对于支撑件96的轴向位置,该环形气缸通过固定环沿轴向18、20固定在支撑件96上。备选或者补充方案是,在支撑件96上也可以设有一个阶梯,在该阶梯上,各自的环形气缸92、94沿轴向20,即沿插接方向进行支撑,本示例根据环形气缸92进行示出。与之对应,环形气缸94也可以沿轴向20轴向支撑在支撑件96的一个阶梯上,在所示的实施形式中,该环形气缸借助固定环进行固定。沿相反的轴向18,环形气缸92、94分别通过一个固定环进行支撑。
此外,两个控制装置88、90分别具有一个安排在环形气缸92或者94中的、眼周湘18、20进行滑动的环形活塞108或者110。两个环形气缸92、94,优选也包括两个环形活塞109、110,构成一个整体和/或板材成型件,以便简化其生产过程以及确保通过插入即可将环形活塞92、94简单地安装到整个支撑件96上。如图1所示,两个控制装置88、90沿轴向18、20成阶梯状安排在共同的支撑件96上,与径向套接相比,该结构仅需要较小的径向结构空间,在轴向20、18上看成重叠状。
为了能够将控制装置88、90的控制力传递至分离离合器50或者起动离合器64,两个控制装置88、90或者两个离合器50、64分别具有一个力传递装置112、114。同时,力传递装置112、114和相关的控制装置88或者90(更确切地说是和环形活塞108或者110)以同步旋转的方式相连,其中,分别借助一个位于环形活塞108或者110和力传递装置112或者114之间的离合器轴承116进行连接。同时,如图1所示,弹簧装置62为了实现用于分离离合器50的闭合力沿轴向18支撑在在第一输出端56(更确切地说是在固定连接在第一输出端56的径向段82上)以及沿相反的轴向20支撑在在力传递装置112上。更确切地说,在力传递装置112上固定一个沿径向22、24(此处沿径向22)伸出的支撑元件118,弹簧装置62沿轴向20支撑在该支撑元件上,其中,支撑元件118和力传递装置112铆接在一起。备选方案是,支撑元件118例如和力传递装置112焊接在一起。用于形成起动离合器64闭合力的弹簧装置74相反沿轴向18支撑在第一输出端56的支撑段60上以及沿相反的轴向20支撑在力传递装置114上。两个力传递装置112、114以无杠杆作用的方式进行工作,因此制动力1:1进行传动。
此外,两个力传递装置112或者114在圆周方向26、28相互间隔一定距离安排的轴向控制指120沿轴向18穿过径向段82或者支撑段60中的开口以及第一摩擦片组54输出端摩擦片上的凹槽或者第二摩擦片组68输入端摩擦片上的凹槽进行延伸,以便和各自摩擦片组54或者68的沿轴向18安排的末端摩擦片122相咬合,其中,末端摩擦片122沿轴向18支撑在控制指120上。由此,弹簧装置62在分离离合器50未受控制时使得末端摩擦片122沿轴向20被压紧在第一摩擦片组54上,而该摩擦片组则沿轴向20支撑在径向段82上,从而使得未受控制的分离离合器50被闭合。弹簧装置74以相应的方式使得末端摩擦片122沿轴向20被压紧在第二摩擦片组68上,而该摩擦片组则沿轴向20支撑在支撑段60上,从而使得未受控制的起动离合器64被闭合。
为了打开分离离合器50或者起动离合器64,仅需要对第一控制装置88或者第二控制装置90施加相应的控制力,该控制力克服各自弹簧装置62或者74的闭合力。对此,第一控制装置88的控制力通过力传递装置112、弹簧装置62、径向段82、第一输出端56的支撑段60、滚动轴承84、第二输出端70的输出轮毂72、轴向轴承86以及一次元件34支撑在驱动单元4的曲轴的曲轴末端8上。相应特征也适用于第二控制装置90的控制力,该控制力通过力传递装置114、弹簧装置74、第一输出端56的支撑段60、滚动轴承84、第二输出端70的输出轮毂72、轴向轴承86和一次元件34支撑在支撑在驱动单元4的曲轴的曲轴末端8上。对此,两个上述控制力分别沿径向18进行作用,其中,针对该目的,滚动轴承84优选为径向推力球轴承。
为了激活上述摩擦装置44或者增大一次元件和二次元件34、38之间的摩擦力,进而影响扭转振动减振器32的振动性能,第一控制装置88以及力传递装置112被过度控制。由此,通过控制力首先使得分离离合器50打开,该打开过程通过第一控制装置88沿轴向18滑动力传递装置112进行。在随后的控制过程中,继续沿轴向18滑动力传递装置112,使得控制指120朝向轴向18的末端尽可能沿轴向18滑动,并使其直接或者间接压紧在二次元件38上,由此,二次元件38上的第一摩擦件46沿轴向18被压紧在一次元件34的第二摩擦件48上,一次元件34和二次元件38之间的摩擦力被增大。此外,原则上控制指120在分离离合器的分离过程中也可以压紧二次元件38,因此并非强制需要过度控制。通常而言,一次元件和二次元件34、38之间的摩擦力通过控制分离离合器50自动增大,以便实现扭转振动减振器32有利的振动性能。
为了能够特别简单且省时地安装和拆卸该扭矩传递装置2,该扭矩传递装置为模块化结构。因此,一次元件34、弹簧装置40、二次元件38、支撑装置42、摩擦装置44和第一输入端52以防丢失的方式相互安排在一起构成一个相互关联的模块124,其中,该模块124沿轴向29和扭矩传递装置2的其他部件松散地插接在一起。由此,模块124沿轴向20和扭矩传递装置2的其他部件的插接在第一输入端52和第一摩擦片组54的输入端摩擦片相互咬合以及模块124沿轴向20通过轴向轴承86支撑在输出轮毂72上时进行。在拆卸时,模块124相反沿轴向18从扭矩传递装置2的其他部件上简单地拔下即可。
图2示出了扭矩传递装置2的第二种实施形式,该扭矩传递装置本质上和根据图1的第一种实施形式相同,因此下文中仅对差异进行说明,相同的参考标号用于表示相同或者类似的部件,上述说明在其他方面亦同样适用。
在根据图2的第二种实施形式中,尽管两个摩擦片组54、68仍然沿径向22、24套接安排,分离离合器50或者其第一摩擦片组54与根据图1的第一种实施形式相比进一步沿轴向20相对于扭转振动减振器32移动。扭转振动减振器32的弹簧装置40不再和分离离合器50或者其第一摩擦片组54沿径向22、24套接安排。通过该方式,第一摩擦片组54,也包括第二摩擦片组,与第一种实施形式相比进一步沿径向22向外移动,由此沿径向24在内部为扭矩传递装置2的其他部件形成一个更大的空间,分离离合器50的第一摩擦片组54沿轴向18、20至少部分和扭转振动减振器32的弹簧装置40重叠在一起。凭借沿径向24在内部获得的结构空间,用于生成起动离合器64闭合力的弹簧装置74进一步以节省空间的方式进一步安排在内部的支撑段60的一个隆起的支撑段中,即沿轴向18隆起的支撑段中。由此,弹簧装置74尤其能够具有超过两个碟形弹簧,此处为四个碟形弹簧,对于根据图2的第二种实施形式而言可以将离合器轴承116(该离合器轴承隶属于第二个控制装置90的环形活塞110)沿径向22向外相对于环形活塞110移动,并使得环形活塞110和相关的离合器轴承116至少部分沿径向22、24相互套接安排。由此,弹簧装置74在径向支撑段60的隆起段中的轴向结构空间被进一步增大。
与第一种实施形式相比的另一个特征差异在于,第一和/或第二控制装置88或者90的控制力沿轴向不是通过支撑段60和滚动轴承84支撑在输出轮毂72上,而是相反通过另一个轴向轴承126进行支撑,该轴向轴承沿轴向18、20被安排在第一输出端56的支撑段60和输出轮毂72或者可选的第二输出端70的内部摩擦片支架之间。
此外,控制装置88、90沿轴向18的控制力不再间接支撑在轴向轴承86和一次元件34或者曲轴的曲轴末端8之间。相反,二次元件38除了第一支撑段128(通过该支撑段,二次元件38沿径向22、24被支撑在支撑装置42上)还具有一个通过第一支撑段128沿径向124向内伸出的第二支撑段130。第二支撑段130例如可以和二次元件38或者第一支撑段128构成一个整体,固定在在二次元件38或者第二支撑段128上或者以可拆卸方式固定在二次元件38或者第一支撑段128上,在所示的实施形式中根据第二支撑段130示例示出了该特征,该第二支撑段借助螺栓连接以不可旋转以及沿轴向18、20不可滑动的方式固定在二次元件39的第一支撑段128上。此外,不管是第一控制装置88的控制力,还是第二控制装置90的控制力,第一输出端56或者其支撑段60、轴向轴承126、输出轮毂72、轴向轴承86、第二支撑段130、第一支撑段128、摩擦装置44和一次元件34均通过该控制力沿轴向18支撑在驱动装置4的曲轴的曲轴末端8上。由此可以看出,通过各自的控制装置88或者90自动控制以及在无额外控制的情况下,不管是在控制分离离合器50,还是在控制起动离合器64时,一次元件和二次元件34、38之间的摩擦力通过摩擦装置44增大,以便以有利的方式影响扭转振动减振器32的冗余性能。
参考标号列表
2扭矩传递装置
4驱动单元
6变速器
8曲轴末端
10变速器外壳
12变速器外壳罩
14变速器外壳盖
16容纳区
18轴向
20轴向
22径向
24径向
26圆周方向
28圆周方向
30旋转轴
31变速器输入轴
32扭转振动减振器
34一次元件
36弹簧容纳区
38二次元件
40弹簧装置
42支撑装置
44摩擦装置
46第一摩擦件
48第二摩擦件
50分离离合器
52第一输入端
54第一摩擦片组
56第一输出端
58支撑段
60弹簧装置
62弹簧装置
64起动离合器
66第二输入端
68第二摩擦片组
70第二输出端
72输出轮毂
74弹簧装置
76牵引机构传动器
78牵引机构
80牵引机构轮
82径向段
84滚动轴承
86轴向轴承
88第一控制装置
90第二控制装置
92环形气缸
94环形气缸
96支撑件
98第一开口
100第二开口
102第一轴向边
104径向边
106第二轴向边
108环形活塞
110环形活塞
112力传递装置
114力传递装置
116离合器轴承
118支撑元件
120控制指
122末端摩擦片
124模块
126轴向轴承
128第一支撑段
130第二支撑段
a径向距离。

Claims (27)

1.用于安排在混合动力汽车传动系中驱动单元(4)和变速器(6)之间的扭矩传递装置(2),具有一个包含一个第一输入端(52)以及一个与所述第一输入端(52)能够选择性分离的第一输出端(56)的分离离合器(50)和一个用于在第二输入端(66)和第二输出端(70)之间进行选择性扭矩传递的起动离合器(64),所述第二输入端和所述第一输出端(56)以及电气设备的输出元件以同步旋转的方式相连,其中,所述分离离合器(50)和所述起动离合器(64)为具有第一摩擦片组(54)和第二摩擦片组(68)的多片式离合器,所述第一摩擦片组和所述第二摩擦片组径向套接安排,其特征在于,所述第一输出端(56)和所述第二输入端(66)具有用于支撑所述分离离合器(50)的输出端摩擦片和所述起动离合器(64)的输入端摩擦片的共同的摩擦片支撑段(58),其中,所述共同的摩擦片支撑段(58)的同步旋转轮廓既构成用于所述分离离合器(50)的输出端摩擦片的同步旋转轮廓,也构成用于所述起动离合器(64)的输入端摩擦片的同步旋转轮廓。
2.根据权利要求1所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述第一输出端(56)和所述第二输入端(66)为一体化结构,和/或所述分离离合器(50)为径向外部离合器,而所述起动离合器(64)为径向内部离合器,和/或所述分离离合器(50)和/或所述起动离合器(64)为标准封闭离合器。
3.根据权利要求2所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,为了生成闭合力设有一个弹簧装置(62;74)。
4.根据权利要求3所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述弹簧装置(62;74)是碟形弹簧或者碟形弹簧组。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,设有一个扭转振动减振器(32),所述扭转振动减振器包含一个一次元件(34)和一个与所述一次元件(34)以旋转弹性方式相连的二次元件(38),其中,所述二次元件(38)和所述第一输入端(52)以同步旋转方式相连。
6.根据权利要求5所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述二次元件(38)和所述第一输入端(52)焊接或者铆接在一起或者构成一个整体。
7.根据权利要求5所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,在所述一次元件(34)和所述二次元件(38)之间安排有一个摩擦装置(44),借助所述摩擦装置能够通过控制所述分离离合器(50)和/或通过控制所述起动离合器(64)增大所述一次元件(34)和所述二次元件(38)之间的摩擦力。
8.根据权利要求3所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述分离离合器(50)和/或所述起动离合器(64)设有一力传递装置(112;114),用于将控制力传递至各自的离合器。
9.根据权利要求8所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述弹簧装置(62;74)沿轴向支撑或能够支撑在固定于所述力传递装置(112)上的支撑元件(118)上。
10.根据权利要求9所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述支撑元件(118)和所述力传递装置(112)铆接或者焊接在一起。
11.根据权利要求8所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述分离离合器(50)和/或所述起动离合器(64)分别具有一个液压控制装置(88;90)。
12.根据权利要求11所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述控制装置(88;90)具有一个环形气缸(92;94)和一个能够驱动的环形活塞(108;110)。
13.根据权利要求12所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述环形气缸(92;94)插接在一个具有用于液压流的至少一个开口(98;100)的支撑件(96)上,用于在所述至少一个开口(98;100)和所述环形气缸(92;94)的气缸内部区域之间形成流体连接。
14.根据权利要求13所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述环形气缸(92;94)具有一个包含一个径向向内的轴向边(102)的横截面和/或一个沿轴向开口的U形横截面。
15.根据权利要求11所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述控制装置(88;90)通过所述力传递装置(112;114)和各自的离合器(50;64)共同作用。
16.根据权利要求15所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述力传递装置(112;114)和所述控制装置(88;90)脱开同步旋转。
17.根据权利要求16所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述力传递装置(112;114)和所述控制装置(88;90)借助离合器轴承(116)脱开同步旋转。
18.根据权利要求7所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,用于所述分离离合器(50)和/或所述起动离合器(64)的控制力通过所述第一输出端(56)或者通过所述第一和第二输出端(56,70)支撑或能够支撑在所述一次元件(34)上。
19.根据权利要求18所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,用于所述分离离合器(50)和/或所述起动离合器(64)的控制力通过所述二次元件(38)或者通过所述二次元件(38)和所述摩擦装置(44)支撑或能够支撑在所述一次元件(34)上。
20.根据权利要求18所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,在所述二次元件(38)上设有一个通过所述二次元件(38)的用于其径向支撑的第一支撑段(128)径向向内伸出的第二支撑段(130),通过所述第二支撑段,所述控制力支撑或能够支撑在所述二次元件(38)上。
21.根据权利要求20所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述第二支撑段(130)和所述二次元件(38)构成一个整体、固定在所述二次元件(38)上或者以可拆卸方式固定在所述二次元件(38)上。
22.根据权利要求7所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述一次元件(34)、所述二次元件(38)以及所述第一输入端(52)以防丢失的方式相互连接在一起构成一个相互关联的模块(124),所述模块沿轴向松散地和所述扭矩传递装置(2)的其他部件插接在一起。
23.根据权利要求22所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述一次元件(34)、所述二次元件(38)、所述第一输入端(52)以及还有所述摩擦装置(44)以防丢失的方式相互连接在一起构成一个相互关联的模块(124)。
24.根据权利要求1至4中任意一项所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述电气设备以和所述分离离合器(50)以及所述起动离合器(64)同轴或者轴平行偏移的方式进行安排。
25.根据权利要求24所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述轴平行偏移安排的电气设备通过一个牵引机构传动器(76)和所述第二输入端(66)共同作用。
26.根据权利要求25所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,所述牵引机构传动器(76)是链式传动器。
27.根据权利要求25所述的扭矩传递装置(2),其特征在于,牵引机构轮(80)和所述分离离合器(50)和/或所述起动离合器(64)径向套接进行安排。
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