CN109789760A - 三重离合器组件、传动系以及机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的、具有双离合器变速箱的三重离合器组件,所述三重离合器组件应用在至少两个驱动装置与双离合器变速箱之间,其中,所述三重离合器组件的第一离合器和第二离合器能够与第一驱动装置和各一个变速箱输入轴连接,其特征在于,借助第三离合器不仅使所述第一驱动装置而且使所述第二驱动装置与所述第一离合器和/或所述第二离合器的初级侧连接或者是能连接的。此外,本发明涉及一种传动系。此外,本发明涉及一种机动车辆。

Description

三重离合器组件、传动系以及机动车辆
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的、具有双离合器变速箱的三重离合器组件,所述三重离合器组件应用于至少两个驱动装置与双离合器变速箱之间,其中,所述三重离合器组件的第一离合器和第二离合器能够与第一驱动装置和各一个变速箱输入轴连接。
背景技术
传动系的电气化在汽车工业中是大势所趋。在此,不仅手动变速箱而且自动变速箱混合动力化,其方式为,电动机作为内燃机的附加驱动装置而存在。
但是此外也可设想,设计第二驱动装置作为借助于氢气和其它燃料运行的马达。
在已知的具有双离合器变速箱的机动车辆中除了双离合器的各个离合器之外也还设置用于第二驱动装置的分离离合器。在此已知,第二驱动装置的离合器设置在马达与双离合器之间,其中,电动机设置为同轴马达,亦即与变速箱输入轴同轴地设置。
发明内容
由此出发,本发明的任务在于给出一种离合器组件,利用该离合器组件能够改进地利用结构空间。
为了解决该问题,针对开始提到的类型的三重离合器组件规定,借助第三离合器不仅使第一驱动装置而且使第二驱动装置与第一离合器和/或第二离合器的初级侧连接或者是能连接的。
被视为本发明的核心的是,所述三重离合器组件设计为:能够借助第三离合器使两个驱动器单元与第一离合器和/或第二离合器的初级侧连接,由此优化地利用结构空间。通过传动系的所有离合器在空间上彼此靠近地设置能够通过如下方式优化更大的结构空间,即,双重利用构件并且由此能够节省轴向的和/或径向的结构空间。附加地,能够将在每个离合器中存在的死角最小化。
相反,在三重离合器组件的已知的构造形式中电动机如所描述的那样通常同轴地设置,因此尝试优化电动机的布置方式和配设给该电动机的分离离合器的布置方式。
以有利的方式,所述三重离合器组件的离合器是多片离合器。进一步优选地,所述离合器能够是湿式运行的离合器。备选地,至少所述第三离合器能够是爪切换元件。进一步备选地,所述离合器可以是至少局部干运行的。
按照使用目的,该离合器能够是拉伸的或者挤压的离合器。在商用车(NKW)领域大多使用拉伸离合器,而在轿车(PKW)领域大多使用挤压离合器。
此外,所述离合器可以是“常开(no)”离合器或者是“常闭(nc)”离合器。优选双离合器组件的两个离合器中的至少一个是常开离合器。出于安全原因在故障情况下双离合器组件的所述两个离合器中的至少一个必须是打开的,优选两个离合器在故障情况下是打开的。通过打开双离合器组件的其中一个离合器阻止变速箱交叉,这会导致变速箱的毁坏。通过打开两个离合器排除机动车辆的不希望的继续行驶。因此通常双离合器组件的两个离合器都是常开离合器。另一方面,出于能量的原因也有利的是,两个离合器其中之一是常闭离合器并且另外的离合器是常开离合器。那么必须设置使常闭离合器在故障情况下保持断路的安全防护措施。
将第一驱动装置和第二驱动装置与双离合器变速箱相连的第三离合器能够选择性地构造为常开离合器或者常闭离合器。这一方面取决于能量因素考虑和电动机或者第二驱动装置的预期操作方式而且另一方面也取决于安全因素考虑。
第三离合器优选地能够在次级侧上与第二驱动装置连接。离合器总是具有输入端和输出端。这些输入端和输出端也称为初级侧和次级侧或者驱动端和从动端。在多片离合器的情况下要么具有外盘片的外盘片支架配设给初级侧并且具有内盘片的内盘片支架配设给次级侧。但是情况也可能正好相反。同样地外盘片支架和外盘片属于一侧并且内盘片支架以及内盘片属于另一侧。
第三离合器优选地能够在次级侧上与所述离合器组件的另外的离合器中的至少一个固定连接。于是,第三离合器是中间环节,所述中间环节将转矩从第一驱动装置传输给所述一个或者两个另外的离合器。在此优选规定,第三离合器与三重离合器组件的两个另外的离合器固定连接,也即能够以两个离合器传递转矩。由此可能的是,驱动器单元将转矩输出给双重离合器的两个子变速箱。
第三离合器的初级侧优选与第一驱动器单元能够连接或者是能连接的。第三离合器于是能够将第一驱动器单元、优选内燃机与其它传动系分开。
优选第三离合器的次级侧能够与三重离合器组件的两个另外的离合器的至少一个、特别是两个初级侧固定连接。于是不仅第一驱动装置而且第二驱动装置能够将转矩直接提供给双离合器的各离合器的初级侧。所述组件的优点如所描述的,总是将内燃机和电动机的转矩传输给两个子变速箱。即使在相交阶段中,当双离合器变速箱的各离合器双双滑动地运行时,则马达的转矩到达一个或者多个传动轴的两个子路径上。
以有利的方式,离合器能够基本上设置成L形的。在此,所述L形状是在横截面方面并且与盘片组的组件有关。在此,一个盘片组与第二个盘片组同轴地并且轴向重叠地设置并且所述第三盘片组沿轴向方向在第一或者第二盘片组后面。在所述组件中第二驱动装置能够嵌入到三重离合器组件中,从而能够实现特别紧凑的结构型式。
备选地,所述离合器能够基本上同轴地设置。于是电动机能够特别简单地径向向外接合在三重离合器组件上并且在变速箱输入轴与电动机之间的中间空间例如被离合器的操作装置占据。
以有利的方式,第三离合器能够比两个另外的离合器中的至少一个更靠近地处于变速箱上。备选地局部足够的是,在第二驱动装置与第三离合器之间的连接部位比三重离合器组件的所述两个另外的离合器中的至少一个更靠近地设置在变速箱上。令人吃惊地已经证明,在这种组件中在整体上获得最小化的结构空间,虽然所述双离合器比一定必需的更远离变速箱地设置。也就是说通过所述组件以比增加用于在双重离合器组件的离合器与变速箱之间连接的耗费更大的程度降低用于连接K0与第二驱动装置的耗费。
在第二驱动装置与双离合器变速箱之间的分离离合器的这种组件仅通过改变了的视图才是可能的。也就是说按照这种组件三重离合器组件优选是装配单元,在该装配单元中所述离合器的至少所述盘片组这样程度地预装配,使得它们能够一同安装到变速箱上。是在所述装配步骤之前还是之后仍然连接壳体盖和是在所述装配步骤之前还是之后将液压油注入在此不重要。特别优选地,所述三重离合器组件是具有已经注入的、用于操作离合器组件的冷却油和/或压力油的完全预装配的装配单元。
通过这种构造也提高模块化。于是能够简单地省去所述第二驱动装置并且所述装配单元包括双重离合器组件。于是代替混合动力车辆而获得了具有传统的传动系的机动车辆,并且反之亦然,其方式为,替换少量几个模块。特别是能够但是不改变地保留齿轮组和液压系统的主要部件。
作为操作装置能够设置要么膜片弹簧和/或具有球形斜坡的离合器轴承和/或活塞和/或压力油和具有操作轴承的装置。所述三重离合器组件的离合器的操作装置可以电动地、电动液压地或者液压地构造。
以有利的方式,所述三重离合器组件在两侧借助于至少一个轴承得到支承。这能实现在电动机和变速箱以及双离合器的各离合器之间独立操作分离离合器,以及能实现在壳体中的良好的支撑。
优选地,第三离合器是多片离合器并且第三离合器的外盘片支架设置在次级侧上。于是如上面已经描述的那样外盘片也处于次级侧上。
以有利的方式,第三离合器的内盘片支架也能够构造为另外的离合器中的至少一个离合器的壳体的一部分。按照三重离合器组件的三个离合器的布置方式,第三离合器的内盘片支架因此围绕双离合器组件的一个或者两个离合器。按照这种方式和方法第三离合器的内盘片支架满足双重功能,由此进一步节省结构空间以及材料。
优选地所述三重离合器组件在外侧上能够具有连接部位、特别是齿部,借助该连接部位、特别是齿部所述第三离合器与第二驱动装置能够连接或者是能连接的。以有利的方式,第二驱动装置能够与所述三重离合器组件不可相对转动地连接。
特别是所述连接部位能够设置在次级侧上、特别是设置在第三离合器装置的外盘片支架上。于是第二驱动装置直接地并且无接合可能性地与双离合器或者说第一离合器和/或第二离合器连接。但是,如果第二驱动装置是电动机,则当该电动机不应该输出转矩时,该电动机能够在空转中一起运行。电动机或者另一个马达特别是能够以轴线平行的结构类型接合到三重离合器组件上。
以有利的方式,第一离合器和第二离合器能够是双离合器。也就是说,能够基本上更大范围地使用已知的双离合器模块。必要时可匹配壳体。
此外,本发明涉及一种机动车辆用的、具有第一驱动装置、第二驱动装置、三重离合器组件和变速箱的传动系。所述传动系通过如下方式构成,即,所述三重离合器组件如所描述的那样构造。
以有利的方式,第二驱动装置设计为轴线平行的电动机。在这种构造形式中可以如描述的那样进行整体上最优的结构空间使用。
以有利的方式,第一驱动装置设计为内燃机。按照这种方式和方法得到由内燃机和电动机组成的混合动力传动系。
双离合器变速箱的第一和第二变速箱输入轴有利地同轴地设置。在此,变速箱的构造形式原则上是任意的,已知多种可能的、具有一个或者两个中间轴(Vorgelegewellen)的构造形式。
此外,本发明涉及一种具有传动系和/或三重离合器组件的机动车辆。所述机动车辆的特征在于,所述传动系和/或所述三重离合器组件如所描述的那样构造。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节由如下对实施例和附图的说明得出。图中:
图1示出了一机动车辆;
图2示出了三重离合器组件的第一构造形式;
图3示出了三重离合器组件的第二构造形式;
图4示出了三重离合器组件的第三构造形式;
图5示出了三重离合器组件的第四构造形式;
图6示出了三重离合器组件的第五构造形式;
图7示出了三重离合器组件的第六构造形式;
图8示出了三重离合器组件的第七构造形式;
图9示出了三重离合器组件的第八构造形式;
图10示出了三重离合器组件的第一实施方式;
图11示出了三重离合器组件的第二实施方式;
图12示出了三重离合器组件的第三实施方式。
具体实施方式
图1示意性地示出了具有第一驱动装置2、双离合器变速箱3和设置在第一驱动装置2与双离合器变速箱3之间的离合器装置4的机动车辆1。此外,机动车辆1的传动系5具有第二驱动装置6,该第二驱动装置同样能够借助离合器组件4将转矩传输给变速箱3。第二驱动装置6与双离合器变速箱3的变速箱输入轴轴线平行地设置。
传动系的这种构造优选用于前-横-传动系。在实际的安装位置中传动系的所示出的部分相比于车辆纵轴线旋转过90°。
为了能实现结构空间优化的结构型式,离合器组件4如在随后的附图中示出的那样地设计。
图2示出了离合器组件4的第一构造形式。该离合器组件具有三个离合器K0、K1和K2,因此该离合器组件4是三重离合器组件。在这种布置方式中离合器K0的次级侧固定地与离合器K1和K2的初级侧连接。在此,离合器K0的内盘片支架20、离合器K2的外盘片支架8以及离合器K1的外盘片支架9设置在初级侧上。离合器K0的初级侧、亦即内盘片支架20优选与第一驱动器单元连接。
在图2中以及在随后的附图中以K0标记用于连接第一驱动装置2以及第二驱动装置6的离合器,并且以K1或者K2标记配设给变速箱输入轴10和12的离合器。在此,双离合器组件的与外部的变速箱输入轴10连接的那个离合器优选标记为K1,并且与内部的变速箱输入轴12连接的那个离合器标记为K2。然而,这不是强制的,在任何情况下,离合器K1和K2与变速箱输入轴其中之一连接。
外部的变速箱输入轴10优选是空心轴。
在离合器K0的次级侧上存在齿部14,借助该齿部能够将第二驱动装置6与离合器K1和K2相连接。在此,能够直接进行所述连接,其方式为,第二驱动装置6的输出轴与齿部14啮合。但是也可以在齿部14与第二驱动装置6的驱动轴之间设置一个齿轮或者多个齿轮,以便能实现在第二驱动装置6的输出轴与齿部14之间的间距。在按照图2的构造形式中齿部14设置在外盘片支架7上。
离合器K0、K1和K2分别具有外盘片16和内盘片18,所述外盘片和内盘片分别与外盘片支架7、8或9或者说与内盘片支架20、22或24不可相对转动地连接。离合器的全部内盘片18和/或外盘片16也被称作盘片组。
为了支承离合器组件4,在离合器组件4的两侧存在轴承26a、26b和26c以用于支承离合器组件4。
作为操作装置28示出活塞,然而原则上离合器能够被任意地操作。
图3示出了离合器组件4的一种备选的构造形式,其中,与图2相比仅改变了离合器K0的支承件。在此,在变速箱侧30设置两个轴承26并且不是如之前在图2中那样在马达侧32上设置一个轴承并且反之亦然。在其它方面,图2和图3是相同的,因此,关于按照图3对离合器组件4的进一步的说明参阅图2。
图4示出了按照图2的构造形式的另一种变化方案。在该变化方案中轴承26a这样设置,从而使得该轴承支撑离合器K0的操作装置28。但是此外,原则上独立于操作装置28的支承件地,外盘片支架7和外盘片支架8连接成一双外盘片支架34。按照这种方式和方法能够节省轴向的结构空间。
图5示出了离合器组件4的另一种构造形式,在该构造形式中,离合器K0借助离合器K1拉紧。由此能够使齿部14更靠近变速箱输入轴10或者12地放置并且在整体上由此也使第二驱动装置6更靠近变速箱输入轴。由此离合器K0和第二驱动装置6能够沿径向方向至少部分地重叠。为了实现这个目的,离合器K0的外盘片支架7设计成在中间区域中具有梯级的钵状。在更靠近底面的环状区域中设置齿部14,而用于容纳外盘片16的槽设置在第二个钵环状的区域中。
在按照图5的构造形式中,同样能够进行如在图3和图4中相比于图2进行的变形方案。亦即作为按照图5的构造形式的变体,离合器K0的操作装置支承在轴承26a上并且与此相应地使外盘片支架支承在马达侧32上。
图6示出了离合器组件4的另一种构造可能性。在该构造可能性中离合器K0设置在离合器K1和K2与变速箱3之间。在该构造形式中离合器K2的内盘片支架22和离合器K1的外盘片支架9优选结合成唯一一个盘片支架36。该实施方式的优点在于,离合器K1和K2能够如已知的双离合器组件那样地构建。区别是或者作为已知的双离合器组件的延续的是,也如在图2至图5中已经示出的那样,离合器K0的内盘片支架20是双离合器组件的壳体的部分,亦即是各离合器K1或各离合器K2中的至少一个。
图7示出按照图6的离合器组件4的一种变型方案。在此,离合器K1和K2的外盘片支架8和9结合成一个双外盘片支架34,其中,与按照图4的构造形式相反,双离合器组件的两个外盘片支架、亦即离合器K1和K2的外盘片支架具有共同的外盘片支架区段,而在按照图4的构造形式中离合器K0和K2的外盘片支架结合。
在此,在图2至图7中示出离合器K0、K1和K2的L形的布置方式。特别优选地示出作为不变的L的实施方式,如在图5至图7中那样的。在该布置方式中如所描述的那样能够沿所述离合器其中之一和第二驱动装置6的从动轴的径向方向进行重叠。由此获得构件的高的充填密度。
相反,在按照图8和图9的实施方式中离合器K0、K1和K2同轴地设置。当谈到离合器的布置方式时,在此是指盘片组的布置方式。这也适用于图2至图7。
在具有离合器K0、K1和K2的同轴的布置方式的第一种实施方式中离合器K0径向向外地设置。在该构造形式中外盘片支架7、8和9结合成唯一一个三重外盘片支架38。也就是说,外盘片支架7、8和9的壁部的径向区段的至少一部分是共同的,而外盘片16不可相对转动地紧固在其上的轴向区段当然单独地保留。换句话说,全部彼此紧固连接的、沿轴向方向指向的区段从沿径向方向设置的壁部38伸出。按照这种方式和方法沿径向方向需要唯一一个壁部。
按照图8的离合器组件4的其它特征自动由已经说明的和附图得出。作为特别之处还可以强调,离合器K0、K1和K2的所有操作装置借助轴承26a得到支承。
图9示出了离合器K0、K1和K2的同轴的布置方式的另一种构造形式。在此,离合器K0设置在内部。离合器K1和K2的内盘片支架22和24在此构造成一个双内盘片支架。
图2至图9示出离合器组件4的基本的实施方式。现在在以下对图10至图12的描述中得出对于一些至今仅概念上示出的实施方式的具体的构造形式。但是这些具体的构造形式不限制原则上可能的实施方式。这些构造形式仅仅是实施方式的特别有利的实现。
图10示出了离合器组件4的第一实施方式。该实施方式是图3的构造形式的具体化。特别是离合器K0的内盘片支架20构成离合器K1的壳体的一部分。
在相对于已经描述的进一步改进方案中存在压力补偿空间42。在优选的进一步改进方案中所述压力补偿空间沿轴向方向彼此并排设置。该构造形式不是仅在按照图10的构造形式中而是也在所有示出的实施方式中是可能的,在这些实施方式中操作装置的一部分设置在变速箱输入轴10上,比如像在图2、图3、图5、图6和图7中那样。
离合器K0、K1和K2的外盘片支架7、8和9借助供油毂盘44不可相对转动地连接。外盘片支架8和9在所述构造形式中设置在初级侧,离合器K0的外盘片支架7设置在次级侧。在此,借助作为供油毂盘44的其它构件能够实现不可相对转动的紧固。
图11示出了相对于按照图5的构造形式的实施方式。在此,离合器K0通过离合器K1挤压,由此,电动机作为第二驱动器单元6部分径向地与离合器K0的盘片组重叠。相反,与离合器K2发生轴向重叠,由此整个组件在结构空间中是有效的。在此,安装在第二驱动装置6的驱动轴46上的毂盘48嵌入到离合器组件4的齿部14中。
为了清楚起见,省略了已经描述过的附图标记,但是所示出的构件的意义是清楚明了的并且也由以前的描述得出。
图12示出了另一种实施方式,亦即类似于在图6中示出的构造形式的实施方式。但是如已经阐述的那样,迄今没有图解地示出电动机6也能够借助中间齿轮50接合到离合器组件4上。由此,相比于离合器装置4在第二驱动装置6的布置方式中存在大的可变性。按照这种方式和方法能够轻易制造径向的偏移。在这种构造形式中离合器K0的内盘片支架20也构成壳体、亦即在这里离合器K1和K2的一部分。离合器K2的外盘片支架8在该构造形式中与显示器输入轴12不可相对转动地连接,并且因此设置在输出侧或者从动侧。相反,离合器K2的外盘片支架和离合器K1的外盘片支架设计并且构造为共同的盘片支架36。在该构造形式中离合器K0在变速箱上比离合器K1和K2更靠近地设置在变速箱侧30上。令人吃惊地,由此得到比在离合器K0的布置方式中在马达侧32上更紧凑的结构。
对于图12也可以参照已经完成的描述,特别是参照图6和图7。
附图标记列表:
1 机动车辆
2 第一驱动装置
3 双离合器变速箱
4 离合器组件
5 传动系
6 第二驱动装置
7 外盘片支架
8 外盘片支架
9 外盘片支架
10 变速箱输入轴
12 变速箱输入轴
14 齿部
16 外盘片
18 内盘片
20 内盘片支架
22 内盘片支架
24 内盘片支架
26a 轴承
26b 轴承
26c 轴承
28 操作装置
30 变速箱侧
32 马达侧
34 双外盘片支架
36 盘片支架
38 三重盘片支架
40 双内盘片支架
42 压力补偿空间
44 供油毂盘
46 驱动轴
48 毂盘
50 中间齿轮

Claims (18)

1.一种用于机动车辆(1)的、具有双离合器变速箱(3)的三重离合器组件(4),所述三重离合器组件应用在至少两个驱动装置(2、6)与双离合器变速箱(3)之间,其中,所述三重离合器组件(4)的第一离合器(K1)和第二离合器(K2)能够与第一驱动装置(2)和各一个变速箱输入轴(10、12)连接,其特征在于,通过第三离合器(K0)不仅使所述第一驱动装置(2)而且使所述第二驱动装置(6)与所述第一离合器(K1)和/或所述第二离合器(K2)的初级侧连接或者是能连接的。
2.根据权利要求1所述的三重离合器组件,其特征在于,所述第三离合器(K0)在次级侧(7)上与所述第二驱动装置(6)连接或者是能连接的。
3.根据权利要求1或2所述的三重离合器组件,其特征在于,所述三重离合器组件(4)的所述第三离合器(K0)在次级侧(7)上与另外的离合器(K1、K2)中的至少一个离合器固定连接。
4.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述三重离合器组件(4)的所述第三离合器(K0)在次级侧(7)上与另外两个离合器(K1、K2)固定连接。
5.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述三重离合器组件(4)的所述第三离合器(K0)的次级侧(7)与另外两个离合器(K1、K2)中的至少一个、特别是两个初级侧(8、9)固定连接。
6.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述离合器(K0、K1、K2)基本上L形地设置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述离合器(K0、K1、K2)基本上同轴地设置。
8.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述第三离合器(K0)比另外两个的离合器(K1、K2)中的至少一个离合器更接近所述双离合器变速箱(3)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述三重离合器组件(4)是装配单元。
10.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述三重离合器组件(4)在两侧借助于至少一个支承件(26a、26b、26c)得到支承。
11.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述第三离合器(K0)的内盘片支架(20)是另外的离合器(K1、K2)中的至少一个离合器的壳体的一部分。
12.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述第三离合器(K0)是多片离合器并且所述第三离合器(K0)的外盘片支架(7)设置在次级侧上。
13.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述三重离合器组件(4)在外侧上具有连接部位、特别是齿部(14),通过所述连接部位、特别是齿部第三离合器(K0)与第二驱动装置(6)连接或者是能连接的。
14.根据权利要求13所述的三重离合器组件,其特征在于,所述连接部位设置在第三离合器装置(K0)的次级侧、特别是外盘片支架(7)上。
15.根据上述权利要求中任一项所述的三重离合器组件,其特征在于,所述第一离合器(K1)和所述第二离合器(K2)是双离合器。
16.一种用于机动车辆的、具有第一驱动装置(2)、第二驱动装置(6)、三重离合器组件(4)和变速箱(3)的传动系,其特征在于,所述三重离合器组件(4)根据上述权利要求中任一项构造。
17.根据权利要求16所述的传动系,其特征在于,所述第二驱动装置(6)是轴线平行的电动机。
18.一种具有传动系(5)和/或三重离合器组件(4)的机动车辆,其特征在于,所述传动系(5)根据权利要求13或14中任一项构造和/或所述三重离合器组件(4)根据权利要求1至12中任一项构造。
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