CN107923450A - 用于混合动力驱动系的离合器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离合器装置，包括第一和第二输入端，第一和第二输出端，其中，第一输入端能够与第一驱动发动机连接，并且第二输入端能够与第二驱动发动机连接，其中，输入端和输出端能够绕着共同的旋转轴线转动，第一离合器被安置在第一输入端和所述第一输出端之间，第二离合器被安置在第一输入端和第二输出端之间，并且第三离合器被安置在第一输入端和第二输入端之间，其中，相对于第一离合器和/或第二离合器偏离地安置第三离合器。

Description

用于混合动力驱动系的离合器装置
技术领域
本发明涉及一种离合器装置。本发明特别涉及一种用于混合动力驱动系的离合器装置。
背景技术
机动车具有被设计为电机的第一驱动发动机和被设计为内燃机的第二驱动发动机。机动车的驱动装置能够是混合动力装置，即以第一和/或第二驱动发动机的任意组合实现。对此，在机动车的驱动发动机和变速器之间设置离合器装置。
DE 10 2009 059 944 A1涉及一种用于能通过混合动力驱动的机动车的离合器装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供用于能够用在混合动力驱动中的离合器装置的设计的另外的变形方案。本发明通过独立权利要求的主题解决所述技术问题。从属权利要求又给出优选的实施方案。
已知能够这样提供改进的离合器装置，使得离合器装置包括第一和第二输入端以及第一和第二输出端。第一输入端能够与第一驱动发动机连接并且第二输入端能够与第二驱动发动机连接。输入端和输出端能够绕着共同的旋转轴线转动。此外，离合器装置包括第一离合器、第二离合器和第三离合器，其中，第一离合器被安置在第一输入端和第一输出端之间，第二离合器被安置在第一输入端和第二输出端之间，第三离合器被安置第一输入端和第二输入端之间。将第三离合器偏离于第一离合器和/或第二离合器地安置。
由此，为要用于机动车的混合动力驱动系的离合器装置的构造提供了较高的灵活性。在这种情况下，如果设计离合器装置为湿式离合器装置，则是特别有利的。此外，由于离合器装置不同的可组合性，离合器装置的离合器布置方式中的能够有较高的变化性。
在一种另外的实施方式中，将第一离合器和第二离合器在径向上部分相叠地安置。此外，将第三离合器在轴向上相邻于第一离合器地安置在与第二离合器相背的一侧上。此外，将第三离合器在轴向上相邻于第一离合器地安置在与第二离合器相背的一侧上。
在一种另外的实施方式中，将第一离合器和第二离合器在径向上部分相叠地安置。此外，将第三离合器安置在相对第一离合器的径向内侧。将第一离合器和第三离合器在轴向上至少部分相叠地安置。备选地，将第三离合器安置在相对第二离合器的径向内侧，并且，将第一离合器和第三离合器在轴向上至少部分相叠地安置。
在一种另外的实施方式中，将第一离合器和第二离合器在径向上至少部分相叠地安置。在这种情况下，将第三离合器安置在相对第一离合器的径向外侧。将第一离合器在轴向上与第三离合器相叠地安置。备选地，将第三离合器安置在相对第二离合器的径向外侧。并且将第二离合器和第三离合器在轴向上相叠地安置。
在一种另外的实施方式中，将第一离合器和第二离合器在轴向上部分相叠地安置，其中，将第一离合器在径向上相对于第二离合器偏离地安置。将第三离合器安置在相对第一离合器的径向外侧或相对第二离合器的径向外侧。优选地，将第三离合器在轴向上偏离于第一离合器和/或第二离合器地安置。备选地，将第三离合器在轴向上与第一离合器和/或第二离合器至少部分相叠地安置。
在一种另外的实施方式中，将第一离合器和第二离合器在径向上相互偏离地安置，其中，将第一离合器和第二离合器在轴向上至少部分相叠地安置。将第三离合器在轴向上相对于第一离合器和第二离合器偏离地安置。将第三离合器在径向上与第一离合器和第二离合器相叠地安置。
在一种另外的实施方式中，将第一离合器安置在相对第二离合器的径向外侧或径向内侧。
在一种另外的实施方式中，将第三离合器在轴向上相对于第一离合器和/或第二离合器偏离地安置。
在一种另外的实施方式中，将第三离合器在径向上相对于第一离合器和/或第二离合器偏离地安置。
附图说明
下面通过附图进一步阐述本发明。附图是：
图1是剖切根据第一实施方式的示例性的离合器装置的半纵剖视图；
图2是在图1中所示的离合器装置的半纵剖视图的示意图；
图3是根据第二实施方式的离合器装置的半纵剖视图的示意图；
图4是根据第三实施方式的离合器装置的半纵剖视图的示意图；
图5是根据第四实施方式的离合器装置的半纵剖视图的示意图；
图6是根据第五实施方式的离合器装置的半纵剖视图的示意图；
图7是根据第六实施方式的离合器装置的半纵剖视图的示意图；以及
图8是根据第七实施方式的离合器装置的半纵剖视图的示意图。
具体实施方式
图1示出剖切示意性的离合器装置100所得的半纵剖视图。绕旋转轴线105安置第一输入端110、第二输入端115、第一输出端120和第二输出端125。
第一离合器130位于第一输入端110和第一输出端120之间，第二离合器135位于第一输入端110和第二输出端125之间，第三离合器140位于第一输入端110和第二输入端115之间。第一和第二离合器130和135优选在轴向上相互偏离并且构成在轴向上的双离合器。第三离合器140优选在轴向上相对两个另外的离合器130和135中的一个相偏离。
设置第一输入端110与被设计为第一驱动发动机的电机145连接，该电机145包括转子150和定子155。电机145优选是内转子式的，其中，定子155位于转子150的径向外侧。在这种情况下，进一步优选地是，定子155具有至少一个电磁线圈并且转子150具有至少一个永磁体。转子150优选位于离合器130，135和140的径向外侧，并且在所示出的实施方式中借助铆钉与第一输入端110固定连接。优选地，设置第二输入端115与被设计为第二驱动发动机的热力发动机，特别是内燃机，进一步优选是往复式活塞发动机连接。
设置输出端120和125与双变速器(未示出)的输入轴连接。双变速器通常借助另外的挡位齿轮对将每个输入轴与共同的输出轴连接，该输出轴最终作用在机动车的驱动轮上。为选择挡位，将第一离合器130或第二离合器135接合，同时，各自对应的另外的离合器125，130保持断开。优选地，双变速器在每个传动轴处具有多组挡位齿轮对，其中，同一时间只接合其中一组。当挡位齿轮对与输出轴120，125连接，而输出轴120，125所对应的离合器130，135刚刚断开时，挡位齿轮对通常能够被接合或分离。
离合器装置100特别被设置用在机动车的驱动系中。在这种情况下，机动车能够优选由混合动力驱动，即通过内燃机或者通过电机145或者两个驱动发动机驱动。如果要使用内燃机，则接合第三离合器140。如果要使用电机145，则通常以转换扭矩的方式电气式地控制电机145。两个驱动发动机既能够将正扭矩引入驱动系，也能够将负扭矩引入驱动系。电机145还能够吸收由驱动系产生的动能并且转换为电能，该电能例如能够被暂时储存在能量存储器中。离合器装置100通过其紧凑的结构特别适合于机动车的前置横向布局。
第一离合器130配有第一操作装置160，第二离合器135配有第二操作装置165，并且第三离合器140配有第三操作装置170。优选地，全部三个操作装置160，165和170液压式地工作并且被分别设置向离合器130，135和140中的一个施加轴向的操作力，由此使得离合器130，135或140的摩擦件在轴向上相互挤压，以产生摩擦式连接并且在摩擦件之间传递扭矩。优选地，将摩擦件分别挤压在相对应的操作装置160，165，170和轴向的支承件之间。此外，优选地，液压式的操作装置160，165和170能够被单独(有效)地控制，其方法是，借助阀或泵将压力介质有针对性地推入液压式的工作空间或从该液压式的工作空间排出。备选地，例如还能够设置离心油控制式的操作装置。
三个离合器130，135和140优选地被安置在共同的壳体175中，该壳体175被至少部分地灌入液态的介质180，特别是油。介质180还能够用作液压式的操作装置160，165和170的工作介质。离合器130，135和140优选是湿式运行的类型并且能够被设计为单盘式离合器或多盘式离合器。此外，优选地，第一离合器130和第二离合器135是多盘式的类型，以便能够灵敏地断开和连接通过离合器130，135的扭矩流。如图所示，第三离合器140还能够是单盘式的，其中，能够设计第三离合器140为尽可能不在滑摩状态下工作的换挡离合器。
在所示的实施方式中，在第一离合器130和第二离合器135的轴向之间具有用作支承件的径向的法兰185，离合器130，135能够借助各自的操作装置160，165挤压该支承件。操作装置160，165，170的操作力优选作用在离合器装置100的内部，由此不产生向外作用的合力。
图2是在图1中所示的离合器装置100的半纵剖视图的示意图。
第一离合器130具有第一摩擦片组200。第二离合器135具有第二摩擦片组205，并且，第三离合器140具有第三摩擦片组210。第一摩擦片组200具有第一摩擦副215和第二摩擦副220。第二摩擦片组205具有第三摩擦副225和第四摩擦副230。第三摩擦片组210具有第五摩擦副235和第六摩擦副240。在一种实施方式中，例如设计第一、第三和/或第五摩擦副215，225，235为无衬片的摩擦片。当然，还能够设计第一、第三和/或第五摩擦副215，225，235为衬片式离合器片。设计第二、第四和/或第六摩擦副220，230，240在该实施方式中为衬片式离合器片。还能够设计第二、第四和/或第六摩擦副220，230，240为无衬片的摩擦片。
将第一摩擦片组200的第一和第二摩擦副215，220相对于第一摩擦片组200呈片组状地交替地安置。将第三和第四摩擦副225，230相互交替地安置在片组中。在第三摩擦片组210中，将第五和第六摩擦副235，240交替地安置在片组中。在这种情况下，相比于第一摩擦片组200和/或第二摩擦片组205具有的第一和第二摩擦副215，220和/或第三和第四摩擦副225，230的数量，第三摩擦片组210具有更少的第五和/或第六摩擦副235，240。这是因为，相比于第二驱动发动机在第二输入端115提供的扭矩，电机145例如传递更小的、将要借助第三离合器140在第一输入端110和第二输入端115传递的扭矩。
下面对离合器130，135，140相对彼此的布置方式进行讨论。在这种情况下，离合器130，135，140的布置方式分别参考离合器130，135，140的摩擦片组200，205，210相应的位置。离合器130，135，140的其它部件在此不作考虑。
在图2中，将第一离合器130在轴向上相对第二离合器135偏离地安置。在这种情况下，将第一离合器130和第二离合器135径向相叠地安置。在这种情况下，径向相叠是指，第一离合器130和/或第二离合器135以及必要时第三离合器140被投影到垂直于旋转轴线105安置的平面内并且离合器130，135，140在该平面至少部分地互相遮盖。因此，第一和第二离合器130，135在径向上完全相叠时具有共同的径向空间。
在该实施方式中，第一离合器130优选具有与第二离合器135相同的径向长度。当然，还能够设计第一离合器130在径向上比第二离合器135更宽或更窄。在这种情况下，将第一离合器130在径向上相对于第二离合器135至少部分相叠地，优选完全相叠地安置是有利的。
优选地，将第一输入端110和第一离合器130之间的第三离合器140在轴向上安置在第一离合器130的与第二离合器135相背的一侧。将第一离合器130在轴向上与第二离合器135相邻地安置。这种设计方案具有径向结构空间特别小的优点。在这种情况下，第三离合器140与第一离合器130且与第二离合器135完全相叠。因此，将第三离合器140安置在第一和第二离合器130，135的径向的结构空间中。将第三离合器140在轴向上相对于第二离合器135并且相对于第一离合器130偏离地安置。优选地，设计第三离合器140与第一离合器130且与第二离合器135在径向上同样宽。还能够设计第三离合器140在径向上比第一离合器130和/或比第二离合器135更宽或更窄。
图2中的虚线是在图1和图2中所示出的离合器130，135，140布置方式的变形方案的草图。在这种情况下，在轴向上与第二离合器135相邻地将第三离合器140安置在第二离合器的与第一离合器130相背的一侧上。同样，能够在此将第一输入端110安置在第二离合器135的与第一离合器130相背的一侧上。将第一离合器130在轴向上与第一输入端110相邻地安置。第一输入端110能够通过未示出的部件与第三离合器140扭矩传递式连接。
图3示出根据第二实施方式的离合器装置100的半纵剖视图的示意图。设计该离合器装置100类似于在图1和图2中所示的离合器装置100。与此不同的是，第三离合器140被安置在第一离合器130和第二离合器135的径向外侧。优选地，在第三离合器140和第一离合器130以及在本实施方式中同样的第二离合器135的径向之间安置第二输入端115。第一离合器110优选被安置在第三离合器140的径向外侧。优选地，如图3中实线所示，与第一离合器130轴向相叠地安置第三离合器140。在这种情况下，轴向相叠是指，当离合器130，135，140中的至少两个被投影到被安置在旋转轴线105中的平面内并且离合器130，135，140在该平面至少部分地相互遮盖。因此，第一和第三离合器130，140在轴向完全相叠时具有共同的径向空间。在此，将第一和第二离合器130，135径向相叠地安置。
在一种变形方案中(虚线所示)，将第三离合器140安置在第二离合器135的径向外侧。与第二离合器135轴向相叠地安置第三离合器140。关于第三离合器140是与第一离合器130轴向相叠地被安置在径向外侧，还是与第二离合器135轴向相叠地被安置在径向外侧的决定取决于允许的结构空间需求，因此借助在图3中所示的布置方式能够将第三离合器140灵活地匹配所提供的结构空间限制。
图4示出根据第三实施方式的离合器装置100的半纵剖视图的示意图。设计该离合器装置100类似于在图3中所示的离合器装置100。与此不同的是，第三离合器140被安置在第一离合器130和第二离合器135的径向内侧。优选地，与第一离合器130轴向相叠地安置借助实线所示的第三离合器140。在此实施方式中将第二离合器115安置在相对第三离合器140的径向内侧。在第三离合器140和第一离合器130之间，并且在本实施方式中还优选是在第三离合器140和第二离合器135的径向之间安置第一输入端110。与第一离合器130轴向相叠地安置第一输出端120在第一离合器130的径向外侧，并且与第二离合器135轴向相叠地安置第二输出端125在第二离合器135的径向外侧。
在离合器装置100的一种变形方案中，在图4中由虚线所示，第三离合器140被安置在相对第二离合器135的径向内侧。第三离合器140在轴向上与第二离合器135相叠。
图5示出根据第四实施方式的离合器装置100的半纵剖视图的示意图。设计该离合器装置100类似于在图1至4中所示的离合器装置100。
与之不同的是，设计离合器装置100为径向的离合器装置。第一离合器130例如在径向外侧与第一输入端110连接。在第一离合器130的径向内侧，第一离合器130与第一输出端120相连。在第一离合器130的径向内侧并且优选地与第一离合器130轴向相叠地安置第二离合器135。第二离合器135在径向外侧例如与第一输入端110连接，而与此相对地，第二离合器135在径向内侧与第二输出端125连接。在第二离合器135的径向内侧，与第一离合器130和第二离合器135轴向相叠地安置第三离合器140。第三离合器140在径向外侧例如与第一输入端110连接。在径向内侧，第三离合器140与第二输出端115连接。通过离合器130，135，140轴向相叠的布置方式，能够将用于离合器装置100的轴向必要的结构空间需求最小化。
在该实施方式中，将离合器130，135，140轴向完全相叠地安置。在这种情况下，轴向相叠是指，离合器130，135，140被投影到旋转轴线105所在的平面，离合器130，135，140在该平面相叠。此外，离合器130，135，140还能够仅部分地轴向相叠。
在一种变形方案中，在图5中由虚线所示，将第三离合器140在轴向上相对于第一离合器130和/或相对于第二离合器135偏离地安置。如上所述，第三离合器140在此被安置在相对第一和第二离合器130，135的径向内侧。在这种情况下，例如在左侧朝向第一输入端110地、并且相对于第一离合器130和/或第二离合器135偏离地安置第三离合器140。备选地，还能在右侧将第三离合器140相对第一离合器130和/或第二离合器135偏离地安置。
图6示出根据第五实施方式的离合器装置100的半纵剖视图的示意图。设计该离合器装置100类似于在图5中所示的离合器装置100。在这种情况下，将第一离合器130安置在相对第二离合器135的径向内侧。将第三离合器140安置在相对第二离合器135的径向外侧。在这种情况下，将第一离合器130、第二离合器135和第三离合器140轴向相叠地安置并且优选使第一离合器130、第二离合器135和第三离合器140轴向完全相叠。将第一输出端120安置在相对于第一离合器130的径向内侧。将第二输出端125安置在第二离合器135的径向内侧，并且在第二离合器135和第一离合器130的径向之间。第一离合器130在径向外侧与第一输入端110连接，并且第二离合器135在径向外侧与第一输入端110连接。第三离合器140还在径向内侧与第一输入端110连接。第三离合器140在径向外侧与第二输入端115连接。
在一种变形方案中，在图6中由虚线所示，在轴向上相对于第二离合器135和第一离合器130偏离地安置第三离合器140。在这种情况下，将第三离合器140例如向左朝向第一输入端110地、轴向偏离地安置。
还能够想到，相对第二离合器135轴向偏离地安置第一离合器130。在该设计方案中，能够相对第一离合器130和/或第二离合器135轴向偏离地安置第三离合器140，或者与第二离合器135轴向相叠地或/和相对第一离合器130轴向偏离地安置第三离合器140。备选地，还能够想到，与第一离合器130轴向相叠地并且相对第二离合器135轴向偏离地安置第三离合器140。
图7示出根据第六实施方式的离合器装置100的半纵剖视图的示意图。设计该离合器装置100类似于在图5和图6中所示的离合器装置100。在这种情况下，第一离合器130被安置在第二离合器135的径向内侧。在这种情况下，将第一离合器130和第二离合器135轴向相叠地并且优选完全轴向相叠地安置。在这种情况下，例如第一离合器130在径向内侧与第一输出端120相连。第二离合器135在径向内侧例如与第二输入端125连接。第一离合器130在径向外侧与第一输入端110连接。同样地，第二离合器135在径向外侧与第一输入端110连接。
相对于第一离合器130和第二离合器135轴向偏离地安置第三离合器140。此外，与第一离合器130和第二离合器135径向相叠地安置第三离合器140。在这种情况下，第三离合器140例如在径向内侧与第二输入端115连接，并且在径向外侧与第一输入端110连接。当然还能够想到，第三离合器140在径向外侧与第二输入端115连接，并且在径向内侧与第一输入端110连接。
在离合器装置100的在图7中所示的设计方案的一种变形方案中，第三离合器140在图7中被安置在对置的一侧。在此同样地，与第一离合器130和第二离合器135径向相叠地安置第三离合器140。
图8示出根据第七实施方式的离合器装置100的半纵剖视图的示意图。设计该离合器装置100基本与在图7中所示的离合器装置100相同。与此不同的是，第二离合器135被安置在相对第一离合器130的径向内侧。由此，还将第二输出端125安置在相对于第一离合器130并且相对于第二离合器135的径向内侧。同样地，相对于第一和第二离合器130，135径向偏离地安置第三离合器140。
应该注意的是，除了离合器装置100的在图1至图8中所示的设计方案，还能够想到将离合器130，135，140以不同方式安置。
还应该指出的是，离合器装置100的在上文在图1至8中所描述的特征当然还能够不同地相互组合。特别地，能够根据(←raus？)在图1至图8中所描述的特征相互组合。
附图标记列表
100 离合器装置
105 旋转轴线
110 第一输入端
115 第二输入端
120 第一输出端
125 第二输出端
130 第一离合器
135 第二离合器
140 第三离合器
145 电机
150 转子
155 定子
160 第一操作装置
165 第二操作装置
170 第三操作装置
175 壳体
180 液态的介质
185 法兰
200 第一摩擦片组
205 第二摩擦片组
210 第二摩擦片组
215 第一摩擦副
220 第二摩擦副
225 第三摩擦副
230 第四摩擦副
235 第五摩擦副
240 第六摩擦副

Claims (10)

1.一种离合器装置(100)，包括：
-第一输入端(110)和第二输入端(115)，
-第一输出端(120)和第二输出端(125)，
-其中，所述第一输入端(110)能够与第一驱动发动机(145)连接，并且所述第二输入端(115)与能够第二驱动发动机连接，
-其中，所述输入端(110，115)和所述输出端(120，125)绕着共同的旋转轴线(105)能够转动，
-第一离合器(130)被安置在所述第一输入端(110)和所述第一输出端(120)之间，
-第二离合器(135)被安置在所述第一输入端(110)和所述第二输出端(125)之间，并且
-第三离合器(140)被安置在所述第一输入端(110)和所述第二输入端(115)之间，
-其中，相对于所述第一离合器(130)和/或所述第二离合器(135)偏离地安置所述第三离合器(140)。
2.根据权利要求1所述的离合器装置(100)，
-其中，将所述第一离合器(130)和所述第二离合器(135)在径向上至少部分相叠地安置，
-其中，在轴向上相邻于所述第一离合器(130)地将所述第三离合器(140)安置在与所述第二离合器(135)相背的一侧，
-或者
-其中，在轴向上相邻于所述第二离合器(135)地将所述第三离合器(140)安置在与所述第一离合器(130)相背的一侧。
3.根据权利要求1所述的离合器装置(100)，
-其中，将所述第一离合器(130)和所述第二离合器(135)在径向上至少部分相叠地安置，
-其中，在相对于所述第一离合器(130)的径向内侧安置所述第三离合器(140)，并且其中，和所述第三离合器(140)在轴向上至少部分相叠地安置所述第一离合器(130)，
-或者其中，在相对于所述第二离合器(135)的径向内侧安置所述第三离合器(140)，并且其中，和所述第二离合器(125)在轴向上至少部分相叠地安置所述第三离合器(140)。
4.根据权利要求1所述的离合器装置(100)，
-其中，将所述第一离合器(130)和所述第二离合器(135)在径向上至少部分相叠地安置，
-其中，在相对于所述第一离合器(130)的径向外侧安置所述第三离合器(140)，并且其中，将所述第一离合器(130)和所述第三离合器(140)在轴向上相叠地安置，
-或者其中，在相对于所述第二离合器(135)的径向外侧并且和所述第二离合器(125)在轴向上至少部分相叠地安置所述第三离合器(140)。
5.根据权利要求1所述的离合器装置(100)，
-其中，将所述第一离合器(130)和所述第二离合器(135)在轴向上至少部分相叠地安置，
-其中，在径向上与所述第二离合器(135)偏离地安置所述第一离合器(130)，
-其中，在相对于所述第一离合器(130)的径向内侧和/或在相对于所述第二离合器(135)的径向内侧安置所述第三离合器(140)，
-其中优选地，相对于所述第一离合器(130)和/或所述第二离合器(135)轴向偏离地安置所述第三离合器(140)，
-或者，其中优选地，与所述第一离合器(135)在轴向上至少部分相叠地安置所述第三离合器(140)。
6.根据权利要求1所述的离合器装置(100)，
-其中，将所述第一离合器(130)和所述第二离合器(135)在径向上相互偏离地安置，
-其中，将所述第一离合器(130)和所述第二离合器(135)在轴向上至少部分相叠地安置，
-其中，相对于所述第一和所述第二离合器(130，135)轴向偏离地安置所述第三离合器(140)，
-其中，与所述第一离合器(130)和所述第二离合器(135)径向相叠地安置所述第三离合器(140)。
7.根据权利要求5或6所述的离合器装置(100)，其中，在相对于所述第二离合器(140)(135)的径向外侧或径向内侧安置所述第一离合器(130)。
8.根据权利要求1所述的离合器装置(100)，其中，相对于所述第一离合器(130)和/或所述第二离合器(135)轴向偏离地安置所述第三离合器(140)。
9.根据权利要求1或2所述的离合器装置(100)，其中，相对于所述第一离合器(130)和/或所述第二离合器(135)径向偏离地安置所述第三离合器(140)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的离合器装置(100)，其中，所述第一驱动发动机被设计为电机(145)并且所述第二驱动发动机被设计为热力发动机。
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