CN112512849A - 用于混合动力车辆的传动系单元、变速器单元和传动系 - Google Patents

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CN112512849A CN201980051713.1A CN201980051713A CN112512849A CN 112512849 A CN112512849 A CN 112512849A CN 201980051713 A CN201980051713 A CN 201980051713A CN 112512849 A CN112512849 A CN 112512849A
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clutch
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friction
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洛亚尔·乔治·马克米利安
戈茨·拉特克
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

本发明涉及一种用于混合动力车辆的传动系单元(1)，所述传动系单元具有：输入轴(4)，所述输入轴准备用于旋转固定地附接到变速器(3)的输出端(2)；电机(5)；分离离合器(7)，所述分离离合器可操作地插入在所述电机(5)的转子(6)与所述输入轴(4)之间；以及摩擦离合器(9)，所述摩擦离合器可操作地插入在所述输入轴(4)与输出轴(8)之间，其中致动单元(10b)可操作地连接到所述分离离合器(9)，所述致动单元(10b)具有杠杆致动器(11b)或铰链致动器以及可由所述杠杆致动器(11b)或所述铰链致动器移位的致动轴承(12b)。本发明还涉及变速器单元(30)和传动系(31)。

Description

用于混合动力车辆的传动系单元、变速器单元和传动系
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆/混合动力可驱动车辆(诸如汽车、卡车、公共汽车或其他商用车辆)的传动系单元。本发明还涉及一种具有所述传动系单元的变速器单元，以及一种传动系。
背景技术
机动车辆的自动变速器根据现有技术通常是已知的。所谓的P3-E机器也是已知的，其布置在自动变速器的变速器输出端处并且可以通过分离离合器联接和解除联接。另外的离合器确保变速器的输出端除了与前轴的车轮联接之外，还选择性地与后轴的车轮联接，以实现全轮驱动。
然而，根据现有技术已知的设计缺点是它们通常尺寸相对较大。
发明内容
因此，本发明的目的是弥补现有技术中已知的缺点，特别是提供一种传动系单元，该传动系单元被设计成传递更高的转矩，并且在其所需的安装空间方面被进一步优化。
根据本发明，这通过权利要求1的主题实现。因此，实现了一种用于混合动力车辆的传动系单元，该传动系单元具有：输入轴，该输入轴准备用于旋转固定地附接到变速器的输出端；电机；分离离合器，该分离离合器插入在电机的转子与输入轴之间；以及摩擦离合器，该摩擦离合器可操作地插入在输入轴与输出轴之间，其中致动单元可操作地连接到分离离合器和/或连接到摩擦离合器，该致动单元具有杠杆致动器或铰链致动器以及可由杠杆致动器或铰链致动器移位的致动轴承。
为摩擦离合器配备杠杆致动器意味着可以传递特别高的驱动转矩。同时，使结构特别是沿轴向方向的结构紧凑。为了使用具有低能耗的致动器(致动单元)，致动部分上的所谓“角部能量”(接合力乘以接合行程)也可以保持较小。
另外的有利实施例通过从属权利要求来要求保护并且在下面更详细地解释。
如果将分离离合器和/或摩擦离合器设计成自增强型离合器，则它们被设计成对于更大转矩的传递而言甚至更加稳健。
此外，有利的是，如果摩擦离合器的第一离合器部件具有容纳至少一个第一摩擦元件的第一托架部分和通过至少一个片弹簧单元以旋转固定的方式连接到第一托架部分的第二托架部分，其中所述至少一个片弹簧单元的片弹簧被构造，并且在闭合位置相对于垂直于输入轴的旋转轴线定向的参考平面以设定角度被调整，使得所述至少一个第一摩擦元件在第一离合器部件的驱动旋转方向上以附加轴向力被施加到第二离合器部件的至少一个第二摩擦元件。
如果所述至少一个片弹簧单元具有布置成形成片弹簧组件的多个片弹簧，则其被设计成产生特别高的轴向力。片弹簧单元的片弹簧以典型的方式平放在彼此的顶部上并且彼此平行地延伸。每个片弹簧的第一端固定到第一托架部分，并且第二端固定到第二托架部分。
如果若干个片弹簧单元沿托架部分的圆周/在圆周方向上分布地布置，则实现了轴向力的特别均匀的传递。
如果将所述至少一个片弹簧单元径向地布置在摩擦元件内部，则可以实现摩擦离合器的特别紧凑的设计。
另外，有利的是，在第二托架部分上接纳致动力引入机构，该致动力引入机构具有至少一个杠杆元件和/或压力罐并且可操作地连接到杠杆致动器或铰链致动器。因此，能够以稳定的方式接纳负责引入轴向力/致动力的部件。
如果致动力引入机构具有压板，该压板连接到第一托架部分并且对摩擦元件的整体具有滑动作用，则致动力通过摩擦元件以稳定的方式传递。
本发明还涉及一种用于混合动力车辆的变速器单元，该变速器单元具有所述传动系单元和连接到传动系单元的输入轴的变速器。
本发明还涉及一种用于混合动力车辆的传动系，其中该变速器单元和差速齿轮以非旋转固定的方式联接到传动系单元的输出轴。
换句话讲，根据本发明，提供了一种混合动力变速器(变速器单元)，其具有(自动)变速器和在轴向上与该变速器偏移并布置在变速器的输出端处的电机。可以使用分离离合器将电机联接至传动系/从传动系分离。另外，可以任选地设置另外的(第二)离合器，该另外的离合器被设计用于联接/分离连接到差速齿轮的驱动轴(输出轴)。电机和至少一个离合器或两个离合器一起形成模块。因此，(另外的离合器的)碟形弹簧/片弹簧在(另外的离合器的)闭合状态下具有设定角度。该另外的离合器由杠杆致动，以使全轮离合器能够传递高转矩。
附图说明
现在将参考附图解释本发明，附图中还示出各种示例性实施例。
在附图中：
图1示出了根据第一示例性实施例的集成在变速器单元中的根据本发明的传动系单元的纵向剖视图，其中该传动系单元具有两个不同的离合器，并且为了清楚起见，省略了电机的视图；
图2示出了根据第二示例性实施例的根据本发明的传动系单元的纵向剖视图，该传动系单元被设计用于机动车辆的前轮驱动，其中该传动系单元仅设置有一个单独的分离离合器；
图3示出了根据图1的传动系单元的详细纵向剖视图，该传动系单元在除了分离离合器之外还设置的另外的自增强型离合器的区域中；
图4示出了根据图3的另外的离合器的外周区域的示意图，在该区域中可以看到当该另外的离合器闭合时具有一定设定角度的片弹簧单元；
图5示出了说明增益系数与根据图3的另外的离合器的片弹簧单元的片弹簧的设定角度(片弹簧角度)之间的关系的图示；
图6示出了在机动车辆中使用的传动系的示意图，其中使用了根据图1的传动系单元；
图7示出了可用于控制分离离合器的控制系统的示意图；
图8示出了控制系统的示意图，该控制系统可用于控制根据图1的传动系单元的两个离合器；
图9示出了根据另外的第三实施例的处于直立状态的根据本发明的传动系单元的透视纵向剖视图，其中该传动系单元在湿运行下实施并且具有冷却剂输送设备；
图10示出了根据图9的传动系单元的透视纵向剖视图，其中输入轴现在以特定速度移动，使得一定量的冷却剂已经在传动系单元的旋转区域中；
图11示出了根据图9的传动系单元的透视纵向剖视图，其中用于转移液压介质的板现在稍微打开，使得与图10相比更高比例的冷却剂积聚在传动系单元的旋转部分中；
图12示出了根据图9的传动系单元的透视纵向剖视图，该传动系单元具有完全打开的襟翼，从而与图11相比，另外的液压介质被输送到传动系单元的旋转部分中；
图13是在图9至图12的冷却剂输送设备中使用的喷射泵的纵向剖视图，其中液压介质具有最小水平；
图14示出了图13的喷射泵的区域的纵向剖视图的透视图，其中现在实现了用于输送液压介质的最大水平；
图15示出了根据第四示例性实施例的根据本发明的传动系单元的纵向剖视图，其中还设置了冷却剂输送设备，并且示出了由分离离合器建立的液压介质流；
图16示出了根据图15的传动系单元的纵向剖视图，其中示出了在操作期间由另外的离合器建立的液压介质流；并且
图17示出了用于说明根据图1的传动系单元的组装方法的示意图。
附图在本质上仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同元件具有相同参考符号。各种示例性实施例的不同特征也可彼此自由组合。
具体实施方式
图1示出了根据第一示例性实施例构造的根据本发明的传动系单元1。传动系单元1已经可操作地连接到变速器3，该变速器在图1中仅关于其位置示出并且在图6中进一步示出。传动系单元1与变速器3一起形成变速器单元30。变速器3被实现为自动变速器。变速器3的输出端2(以变速器输出轴的形式)以旋转固定的方式连接到传动系单元1的输入轴4。输出端2优选地经由齿以旋转固定的方式连接到输入轴4。如图6所示，变速器单元30优选地在混合动力全轮驱动车辆的传动系31中使用。变速器3在输入侧以典型的方式可操作地连接到内燃发动机33。传动系单元1插入在变速器3和万向轴25之间，该万向轴进一步连接到机动车辆的后轴上的差速齿轮32。万向轴25以旋转固定的方式固定到传动系单元1的输出轴8。传动系单元1具有带有两个离合器7、9的离合器设备54和原则上关于其位置指示的电机5。
返回图1，还可以看出，传动系单元1具有壳体27，该壳体基本上形成两个壳体区域28a、28b，这两个壳体区域被壳体壁29/分隔壁彼此分开。在壳体27的第一壳体区域28a中，第一离合器7(在下文中称为分离离合器7)径向地容纳在居中布置的输入轴4的外部，该输入轴的旋转轴线/纵向轴线具有参考标记19。分离离合器7被实施为摩擦板式离合器。输入轴4通过支承轴承46支承在壳体壁29的径向内侧上，支承轴承在此被设计成双滚珠轴承/双列带沟球轴承。分离离合器7以其第一离合器部件48可旋转地联接到电机5的转子6。第一离合器部件48具有多个第一摩擦板51a，所述多个第一摩擦板通常以旋转固定的方式(闭合位置)连接到分离离合器7的第二离合器部件49的多个第二摩擦板51b，或者从所述多个第二摩擦板旋转分离(打开位置)，以便实现作为摩擦板式离合器的设计。第一摩擦板51a和第二摩擦板51b在轴向方向上彼此交替地布置。分离离合器7通过第一致动单元10a在其闭合位置和打开位置之间来回移动。摩擦板51a、51b应当被理解为在一侧或两侧上在支承元件上具有摩擦衬片的单元。
如下面更详细地说明的，第一致动单元10a配备有第一杠杆致动器11a形式的(第一)轴向力致动器，该轴向力致动器对第一致动轴承12a具有调节作用。第一致动轴承12a继而用于使第一摩擦板51a和第二摩擦板51b移位。以下描述的第一杠杆致动器11a和第二杠杆致动器11b各自以已知方式实施。在这方面，通过举例的方式参考DE 10 2004 009 832A1的释放系统，该释放系统的结构和功能被认为集成在其中用于相应的杠杆致动器11a、11b。因此，相应杠杆致动器11a、11b始终具有电动马达58，该电动马达例如与斜坡元件相互作用以经由主轴驱动器对其进行调整。斜坡元件可通过枢轴点进行轴向调整，该枢轴点可沿其径向斜坡轮廓移动，并且可通过主轴驱动器进行调整。由于斜坡元件与致动轴承12a、12b的轴向联接，相应致动轴承12a、12b被移位并且对应的离合器被致动。在根据本发明的另外的实施例中，相应轴向力致动器被另选地实施为铰链致动器。在这方面，参考DE 102012 211 487 A1，该专利描述了这种铰链致动器，其设计被认为集成在其中用于相应的轴向力致动器。因此，在另外的实施例中，第一轴向力致动器被实施为第一铰链致动器，并且/或者第二轴向力致动器被实施为第二铰链致动器。
第一离合器部件48还具有(第一)托架50a，该托架相对于壳体27可旋转地安装，即安装到轴承凸缘单元65，该轴承凸缘单元连接到壳体27并形成壳体27，该轴承凸缘单元在下文中被简称为轴承凸缘65。为此，第一托架50a在其径向内侧具有轴承基座36，该轴承基座经由多个滚柱轴承37a、37b、37c在轴向方向和径向方向上支承在轴承凸缘65上。第一托架50a从该轴承基座36相对于旋转轴线19以大致盘形的方式径向向外延伸。第一托架50a在径向外侧上形成齿56(外部齿)，该齿与转子6以旋转固定的方式联接，如下面详细描述的。
在第一托架50a上的齿56的径向内侧设置有沿轴向方向突出的(第一)接纳区域38，该第一接纳区域38直接用于以旋转固定的方式接纳第一摩擦板51a。接纳区域38也是第一离合器部件48的一部分。另外，第一摩擦板51a被接纳在第一接纳区域38上，以便可在轴向方向上相对于彼此移位。第一摩擦板51a朝向第一接纳区域38的径向内侧布置，使得第一托架50a形成分离离合器7的外板托架。第一托架50a以这样的方式延伸，使得第一摩擦板51a在径向方向上布置在轴承基座36的外侧并且在径向上布置在齿56的内侧。
第二离合器部件49以旋转固定的方式永久性地联接到输入轴4。为此，第二离合器部件49具有(第二)托架50b。第二托架50b经由锯齿40以旋转固定的方式连接到输入轴4。第二托架50b具有第一套筒区域41，该第一套筒区域在轴向方向上延伸，并且第二摩擦板51b以旋转固定的方式布置到该第一套筒区域的径向外侧，并且可在轴向方向上相对于彼此移位。因此，第二托架50b形成分离离合器7的内板托架。
在该实施例中，电机5连同其转子6布置在输入轴4的径向外侧，该转子继而可以围绕转子旋转轴线42旋转。转子6的转子轴43(图6)径向偏移地布置，在此基本上平行于旋转轴线19。为了将转子6联接到第一托架50a，设置齿轮级26。在图1中以虚线示出的齿轮57与齿56永久地啮合。齿轮57以旋转固定的方式直接连接到转子轴43(图6)，并且因此与转子6同轴地布置。如果分离离合器7处于打开位置，则可以使电机5/转子6保持静止。在分离离合器7的闭合位置，电机5通常可以被操作。在另外的实施例中，代替齿轮级26，提供了转子6经由环形牵引装置(诸如皮带或链条)与齿56的联接，该齿然后对应地适配于环形牵引装置。
关于支承第一托架50a的轴承凸缘65，还可以看出，其基本上以两部分实施，其中根据本发明的另外的实施例的单件设计也是可能的。轴承凸缘65的盘形基体76进一步连接到壳体27的形成壳体壁29的主壳体部件44。在该实施例中，基体76和主壳体部件44一样由铝材料(铸铝材料)制成，并且本身形成曲柄。
轴承凸缘65的支承元件77连接到基体76。支承元件77经由多个紧固件63(此处为螺钉)紧固到基体76(在其曲柄的区域中)，所述多个紧固件在圆周方向上分布。为了更容易地附接紧固件63，在第一托架50a中在紧固件63的径向高度处形成轴向通孔62。这些通孔62中的每个通孔在初始位置/组装位置与紧固件63轴向对准。支承元件77优选地由成型的钢材制成。支承元件77具有形成曲柄的轴承区域78。
轴承区域78构成轴向突出部，第一托架50a从外侧径向支承在该轴向突出部上。第一托架50a经由用作径向轴承的第一滚柱轴承37a安装在轴承区域78上。在第一托架50a的在轴向方向上面对基体76的一侧，第二滚柱轴承37b布置在支承元件77和第一托架50a之间，从而形成止推轴承。同样形成止推轴承的第三滚柱轴承37c布置在第一托架50a的轴向背离基体76的一侧。第三滚柱轴承37c在轴向方向上布置在第一托架50a和呈垫片盘形式的垫片55之间，该垫片以轴向固定的方式被接纳在支承元件77上。垫片55通过固定环45直接固定在轴承区域78上。输入轴4经由第四滚柱轴承37d相对于壳体27从内部径向安装在轴承区域78上。关于第一滚柱轴承37a至第四滚柱轴承37d，应当指出，尽管在本实施例中将它们实施为滚针轴承，但是在更优选的实施例中，它们也可以以其他方式实施，例如作为滚珠轴承。
壳体壁29将壳体27分成第一壳体区域28a和第二壳体区域28b。第二壳体区域28b由辅助壳体部件47限定，该辅助壳体部件形成钟形并且固定到主壳体部件44上。另外的第二离合器9布置在第二壳体区域28b中。第二离合器9(在下文中简称为离合器)也被实施为摩擦离合器，即摩擦板式离合器。特别地，如下面更详细地说明的，该离合器9被实施为自增强型离合器9。离合器9的第一离合器部件13以旋转固定的方式连接到输入轴4。离合器9的第二离合器部件21以非旋转固定的方式连接到输出轴8，如已经描述的，该输出轴8进一步连接到万向轴25。
离合器9的第一离合器部件13具有(离合器9的)第一托架35以及(离合器9的)多个第一摩擦元件14，所述多个第一摩擦元件可相对于彼此轴向移位并且以旋转固定的方式接纳在第一托架35上。第一摩擦元件14被实施为摩擦板。第一摩擦元件14在轴向方向上与离合器9的第二离合器部件21的第二摩擦元件20交替，该第二摩擦元件同样被实施为摩擦板。第二摩擦元件20继而以旋转固定的方式安装在(离合器9的)第二托架39上，并且可相对于彼此轴向移位。第二托架39直接连接到输出轴8(这里经由焊接)。为了在离合器9的打开位置和闭合位置之间调整离合器，在第二壳体区域28b中设置有第二致动单元10b。
如下面更详细地说明的，第二致动单元10b配备有第二杠杆致动器11b形式的(第二)轴向力致动器，该轴向力致动器对第二致动轴承12b具有调整作用。第二致动轴承12b继而用于移动第一摩擦元件14和第二摩擦元件20。
结合图1和图17，还应当参考组装传动系单元1或变速器单元30的优选方法。在第一步骤a)中，将轴承凸缘65附接到变速器壳体上，即拧紧在该变速器壳体79上。在该第一步骤a)中，电机5也被附接到变速器壳体。
在另外的第二步骤b)中，提供第一模块34。轴承凸缘65与分离离合器7的安装在该轴承凸缘上的第一托架50a一起形成共用的第一模块34。第一托架50a与第一滚柱轴承至第三滚柱轴承37a、37b、37c一起安装在紧固至基体76的支承元件77上。另外，在第二步骤b)中，电机5的转子6经由齿轮级26连接到分离离合器7的第一托架50a。在步骤a)中已经预先组装了齿轮级26，即包括其安装件的齿轮57和电机5。另外，通过垫片55调整分离离合器7的第一托架50a的轴向间隙。应当注意，根据特别优选的另外的实施例，第一模块34首先单独地安装(根据步骤b))，然后通过紧固轴承凸缘65附接(根据步骤a))到变速器壳体79。
在第三步骤c)中，中央输入轴4经由支承轴承46安装在径向向内突出的壳体壁29上。因此，支承轴承46被预加载在主壳体部件44和输入轴4之间。因此，支承轴承46牢固地固定在壳体27和输入轴4之间。在该第三步骤c)中，主壳体部件44仍与轴承凸缘65和壳体27的其他部件间隔开/拆散。输入轴4也与分离离合器7分开布置。
在第四步骤d)中，被设置用于致动分离离合器7的第一致动单元10a的第一杠杆致动器11a(第一轴向力致动器)安装在主壳体部件44中，即第一壳体区域28a中。在该第四步骤d)中，被设置用于致动第二离合器9的第二杠杆致动器11b(第二轴向力致动器)也安装在主壳体部件44中，即第二壳体区域28b中。这导致其中第二杠杆致动器11b附接在壳体壁29的背离第一杠杆致动器11a的轴向侧上的组件。
在第五步骤e)中，分离离合器7的第二离合器部件49以旋转固定的方式附接到输入轴4。由此创建第二模块53。
此外，第二离合器9的第一离合器部件48以旋转固定的方式连接到输入轴4。这优选也在步骤e)中完成。为了实施第三模块85，还提供了连接到第二离合器9的第二离合器部件49的部分的辅助壳体部件47。第三模块85固定到主壳体部件44，其中第二离合器9及其两个可彼此联接的离合器部件48、49完全组装，并且第二杠杆致动器11b与该第二离合器9形成操作性连接。在该步骤中，输出轴8已经与第二离合器9的第二离合器部件49以旋转固定的方式连接。
在第六步骤f)中，由步骤c)至e)提供的第二模块53最终作为整体连接到第一模块34，使得主壳体部件44连接到轴承凸缘65，分离离合器7及其两个可彼此联接的离合器部件48、49被完全组装，并且第一杠杆致动器11a与分离离合器7形成操作性连接。最后，传动系单元1安装在变速器壳体79上。各个方法步骤a)至f)优选地按字母顺序一个接一个地执行。在步骤f)之后，然后优选地将第三模块85附接到第二模块53。
在这方面，应当指出，各种模块34、53、85可以以任何顺序彼此独立地安装。也可以仅提供三个模块34、53、85中的两个并将它们彼此连接。
图3至图5进一步描述了第二离合器9的自增强结构，这将在下面详细描述。图7和图8还示出了控制系统52，该控制系统原则上可以实施并且被设计成控制传动系单元1。图7仅在与分离离合器7相互作用的区域一侧示出了控制系统52。在图8中，整个控制系统52也被示出为具有区域，该控制系统控制第二离合器9和设计成后轴齿轮的差速齿轮32。
结合图2，示出了传动系单元1的另外的第二示例性实施例，其中其在结构和功能上对应于第一示例性实施例。该第二示例性实施例的传动系单元1在第一壳体区域28a和由第一壳体区域28a容纳的部件方面与第一示例性实施例类似地实施。在这方面，应当特别指出的是，原则上还可以省去另外的另选第二离合器9，以便提供混合动力变速器单元30，该混合动力变速器单元优选地纯粹用于前轮驱动。因此，在该实施例中，传动系单元1仅具有将电机5与机动车辆的前轮联接和解除联接的功能。根据上述方法进行组装，其中省略了与第二离合器9有关的部分步骤。
关于本发明的另外的方面，让我们回到图1。如图1所示，第一离合器7和第二离合器9两者具有分配给它们的致动单元10a、10b。作用在第一离合器7上的第一致动单元10a与第一离合器7一起被容纳在第一壳体区域28a中。第一致动单元10a和第一离合器7布置在中央壳体壁29的第一轴向侧上。第二离合器9和作用在其上的第二致动单元10b布置在壳体壁29的背离该第一轴向侧的第二轴向侧上。应该指出的是，两个致动单元10a、10b原则上以镜像倒置方式布置在壳体壁29上，但是基本上以相同的方式构造并且以相同的方式起作用。因此，下面使用第一致动单元10a作为示例描述两个致动单元10a、10b的功能，其中该功能当然也适用于第二致动单元10b。
第一致动单元10a具有第一杠杆致动器11a，该第一杠杆致动器部分地在图1中示出。如已经提到的，第一杠杆致动器11a根据DE 10 2004 009 832 A1的释放系统构造。还可以看出，在此实施为滚珠轴承的第一致动轴承12a作用于第一致动力引入机构23a上，该第一致动力引入机构也被接纳在第一离合器7的第一托架50a上并且以调整的方式作用于摩擦板51a、51b上。这样，可以在轴向方向上对摩擦板51a、51b的整体施加致动力/轴向力，并且第一离合器7可以进入其闭合位置。
为了支承致动力，第一致动力引入机构23a被直接接纳在第一托架50a上，该第一托架也直接连接到输入轴4，使得驱动力经由第一托架50a直接引入输入轴4，并且从该输入轴经由中央支承轴承46传递到壳体壁29/相对于壳体壁被支承。
第一致动力引入机构23a具有杠杆元件22，该杠杆元件由参考标记33表示。杠杆元件22被实施为例如板弹簧。杠杆元件22可被枢转地接纳在枢轴承60上，该枢轴承固定地连接到第一托架50a。在枢轴承60的径向内部，杠杆元件22以调整的方式作用在致动器61上，该致动器形成压力罐，并且该致动器继而直接以移位的方式作用到摩擦板51a、51b的整体上。另选地，第一致动力引入机构23a也可仅利用致动器61实施，并且因此第一致动轴承12a可以以调整的方式直接作用在致动器61上。在该组摩擦板51a、51b的轴向背离致动器61的一侧上布置有反向支承区域64，该反向支承区域64也直接连接到第一托架50a，以便在第一托架50a中实现闭合力曲线并且实现经由第一托架50a尽可能完全地将致动力引入到输入轴4中。
如已经提到的，第二致动单元10b根据第一操作单元10a构造和起作用。因此，第二致动单元10b继而用于通过第二致动力引入机构23b将力施加到第二离合器9的摩擦元件14、20的整体上。在此可以看出，由于第二离合器9的自增强设计，第二离合器9的第一托架35的容纳第二致动力引入机构23b的第一托架部分15与第二托架部分17经由由多个片弹簧18组成的若干个片弹簧单元16直接附接到输入轴4。第二离合器9的反向支承区域64直接联接到第二托架部分17。
本发明的另外的方面在图9至图16中示出。图9至图16示出了传动系单元1的两个另外的示例性实施例，然而，这些示例性实施例原则上是根据第一示例性实施例和第二示例性实施例构造并起作用的。为了简洁起见，下面仅解释这些示例性实施例之间的区别。
根据图9至图14的传动系单元1基本上根据图2中的第二示例性实施例构造。第三示例性实施例的传动系单元1现在另外具有冷却剂输送设备66，该冷却剂输送设备在其基本结构中示出。在图15和图16的第四示例性实施例中，冷却剂输送设备66对于两个离合器7、9仅示出一次，因为冷却剂输送设备66相同地起作用。因此，图15和图16的冷却剂输送设备66的功能和结构将在下面关于图9至图14的冷却剂输送设备66进行解释。
冷却剂输送设备66具有喷射泵73，该喷射泵可在图9至图14中容易地看到，并且部分地布置在液压流体底壳中，该液压流体底壳位于壳体27的下半部中的安装位置。冷却剂输送设备66整体上这样设计，即当输入轴4在第一壳体区域28a中旋转时，该冷却剂输送设备通过喷射泵73产生或支承第一冷却剂回路67a。在操作期间，容纳分离离合器7和第一致动单元10a的第一壳体区域28a受到第一冷却剂回路67a的作用。第一隔板元件68以这样的方式突出到第一壳体区域28a中，使得第一隔板元件将第一壳体区域分成两个子空间69a、69b。被实施为隔板板件的第一隔板元件68产生通过容纳在第二子空间69b中的液压介质的流动，该第二子空间容纳第一致动单元10a。因此，第一冷却剂回路67a被引导至接纳分离离合器7的第一子空间69a。
此外，如图10至图12所示，在冷却剂输送设备66中另外布置阀元件74，该阀元件允许在输入轴4旋转的情况下对第一冷却剂回路67a中的冷却剂进行流动调节。
图15和图16的冷却剂输送设备66作为整体设计成使得它们各自在输入轴4旋转并且因此离合器7、9旋转的情况下在第一壳体区域28a和第二壳体区域28b两者中产生冷却剂回路67a、67b。喷射泵73至少部分地集成在壳体壁29上。
同样如图15和图16所示，相应的冷却剂输送设备66具有示意性示出的排放元件86a、86b。排放元件86a、86b设计成使得其能够使沿圆周方向流动的冷却剂沿径向向内方向偏转到通道中。排放元件86a具有例如叶片轮廓。该通道例如由钻孔实现，并且最初轴向延伸到壳体壁29，并且从那里沿径向方向向内延伸到输入轴4。第一排放元件86a容纳在第一子空间69a中。
第二壳体区域28b以与第一壳体区域28a相同的方式被划分。为此，设置第二隔板元件70(也被设计成隔板板件)，该第二隔板元件将第二壳体区域28b划分成两个子空间71a、71b。根据图16，这也使得流体能够从容纳第二致动单元10b的第二子空间71b流入第一子空间71a中。第二冷却剂回路67b出现在第一子空间71a中，该第二冷却剂回路在径向方向上围绕第二离合器9的摩擦元件14、20流动，并且因此在操作期间冷却。针对每个离合器7、9布置阀元件74，该阀元件使得能够调节冷却剂回路67a、67b中的冷却剂的流动。第二排放元件86b容纳在第一子空间71a中。
因此，总共有两个可独立控制的液压子系统72a、72b，每个液压子系统具有冷却剂输送设备66，或者另选地，冷却剂输送设备66被制成可用的，所述液压子系统中的每个液压子系统使得对应的冷却剂回路67a、67b可由相应的离合器7、9控制。这允许对相应离合器7、9的有效冷却。
根据本发明的本方面，如图1和图3所示，并且结合图4和图5，第二离合器9被实施为摩擦离合器，在进一步的实施例中，该摩擦离合器也被视为与第一离合器7和电机5分离的单元，被实施为自增强型离合器。根据本发明的第二离合器9具有第一离合器部件13，该第一离合器部件配备有两部分式(第一)托架35。该第一托架35的第一托架部分15是这样的部件，该部件以旋转固定的方式和相对于彼此轴向移位的方式直接接纳多个第一摩擦元件14。为此，第一托架部分15通常具有套筒状的(第二)接纳区域83，在该接纳区域的径向外侧上附接有第一摩擦元件14。第一托架部分15还具有压板24，该压板在轴向方向上可移位并且在端部对第二离合器9的摩擦元件14、20的整体具有调整作用。压板24在这里由单独接纳在第二接纳区域83上的板元件形成，但是在进一步的实施例中，原则上也可以形成为摩擦元件14、20中的一者。
第二托架部分17连接到第一托架部分15，该第二托架部分17是第一托架35的直接(通过锯齿)附接到输入轴4的部分。第二托架部分17在摩擦元件14、20的总体的背离压板24的轴向侧上形成反向支承区域64。反向支承区域64用于直接支承轴向力/致动力，该轴向力/致动力在第二离合器9的闭合位置压缩摩擦元件14、20。在闭合位置，通常经由第二致动力引入机构23b将致动力引入到摩擦元件14、20的整体上(经由压板24)。
第二致动力引入机构23b固定到第二托架部分17上。在圆周方向上分布的多个双头螺栓80用于将由单独的金属薄片形成的第二致动力引入机构23b的轴承部段81固定到第二托架部分17，或者将其设计成该第二托架部分17的部件。杠杆元件22可枢转地安装在安装部段81上。杠杆元件22被实施为例如板弹簧。第二致动轴承12b作用在杠杆元件22上，并且第二致动单元10b的第二杠杆致动器11b继而作用在第二致动轴承12b上。
多个片弹簧单元16沿着围绕中心旋转轴线19延伸的假想圆形线的圆周分布地设置在两个托架部分15、17之间。每个片弹簧单元16具有多个片弹簧18，这里以示例的方式为五个，这些片弹簧布置成形成片弹簧组件。因此，片弹簧单元16内的片弹簧18基本相同地形成并且彼此平放。结合图4可以特别清楚地看到，片弹簧单元16的每个片弹簧18都设有设定角度α。选择设定角度α，使得在第二离合器9的闭合位置，由离合器9在驱动旋转方向(牵拉)上传递的转矩以自增强的方式增加第二离合器9的轴向力/致动力。因此，还施加力Fz以便增加现有轴向致动力F。但是，在与该驱动旋转方向相反的旋转方向(推动)的情况下，轴向力减小对应的量。结合图5还可以看出，增益系数原则上随着相应片弹簧18的设定角度α的增加而增加。在此清楚的是，设定角度α优选地在6°至10°之间选择，特别优选地在6.5°至9.5°之间选择。这代表了轴向力的增加与片弹簧18的稳定性之间的特别合适的折衷。
在图3中，可以看到两个片弹簧单元16的截面，其中可以看到第一片弹簧单元16在其第一端侧(经由铆钉82)固定到第一托架部分15，并且可以看到第二片弹簧单元16在其第二端侧(经由铆钉82)固定到第二托架部分17。
在这种情况下，应当指出，根据另外的优选实施例，分离离合器7也根据第二离合器9的结构被实施为自增强型离合器。
第二托架39还具有第二套筒区域75，在该第二套筒区域的径向内侧上以旋转固定的方式接纳多个第二摩擦板51b，并且所述多个第二摩擦板可相对于彼此轴向移位。
换句话讲，根据本发明，自动变速器30设置有布置在变速器输出端2的P3电机5，该电机可以通过分离离合器7和任选的全轮离合器9(所谓的Quattro离合器)连接和分离，用于连接和分离通向分配齿轮32的万向轴25。因此，该系统由混合变速器3组成，该混合变速器可以实现传统的混合动力功能(电驱动、制动和推动能量回收、航行、增压)，该混合变速器由具有分离离合器7和全轮驱动离合器9的电机5组成，如果需要，万向轴25可以转换该分离离合器和全轮驱动离合器。该系统以模块化方式布置，因此该混合可以安装在前轮驱动和全轮驱动(具有或不具有Quattro单元)两者中，即全轮驱动离合器也可以在前轮驱动应用中省略。出于安装空间的原因，电机5可以经由齿轮级26轴向平行于传动系31和分离离合器7连接。分离离合器7在功率流中位于齿轮级26之后并且在传动系31之前。因此，当分离离合器7打开时，避免了齿轮损失和轴承阻力矩损失。包括隔板元件68、70的集成被动传递机构66防止离合器7、9飞溅到油底壳中并实现离合器冷却。两个离合器7、9均由机械致动器11a、11b致动，该机械致动器安装在中央壳体壁29上。因此，分离离合器7从后部开始操作，并且Quattro离合器9从前部开始操作。这使得能够以简单的方式实现模块化。
原则上，在旨在传递非常高的转矩的全轮离合器/全轮分离离合器(第二离合器9)的情况下，转矩可以经由大的杠杆变速器或大量的板14、20传递。然而，在前轮驱动模式下(即全轮离合器打开)，对低阻力矩有很高的要求，这需要少量的板和高按压力。此外，角部能量(接合力乘以接合行程)应保持较小，以便使用具有低能耗的致动器。此处提供了杠杆致动器。因此，根据本发明的实施例，使用所谓的集成自增强。
内板托架(第一托架35)被分开并经由片弹簧18连接到毂。片弹簧18沿圆周方向安装并且传递整个转矩。此外，它们使得内板托架35(包括压板24)能够轴向移位，并且可以为致动器11b产生必要的恢复力。片弹簧18以这样的方式安装，使得它们在离合器9闭合时具有一定的布置。离合器9闭合时传递的转矩(完全经由片弹簧18传送)导致产生附加的轴向力，该轴向力作用在板组14、20上。在此，由于片弹簧18的轴向定位(图4)，施加到片弹簧18的圆周力被转换为附加的轴向力。片弹簧18以增加牵引转矩的方式安装。因此，在内部支承增强力。在相反的转矩方向(推动方向)上，静态按压力减小，并且因此可传递的转矩减小。片弹簧18的增强效果可以通过改变安装角度来改变。影响强度的另外的参数是摩擦系数、板数量、平均摩擦半径和片弹簧18的有效直径。然而，这些在很大程度上取决于安装空间的尺寸，并且只能在有限的范围内变化。具有自增的杠杆操作的离合器9的这种解决方案通常可以用在离合器9中，并且不必局限于分离离合器区域。致动器力经由杠杆机构59引入。杠杆机构59本身由双头螺栓80支承并传递到毂，毂又安装在轴4上。离合器9因此不被直接致动。
附图标记列表
1 传动系单元
2 输出端
3 变速器
4 输入轴
5 电机
6 转子
7 分离离合器/第一离合器
8 输出轴
9 摩擦离合器/第二离合器
10a 第一致动单元
10b 第二致动单元
11a 第一杠杆致动器
11b 第二杠杆致动器
12a 第一致动轴承
12b 第二致动轴承
13 摩擦离合器的第一离合器部件
14 摩擦离合器的第一摩擦元件
15 第一托架部分
16 片弹簧单元
17 第二托架部分
18 片弹簧
19 旋转轴线
20 摩擦离合器的第二摩擦元件
21 摩擦离合器的第二离合器部件
22 杠杆元件
23a 第一致动力引入机构
23b 第二致动力引入机构
24 压板
25 万向轴
26 齿轮级
27 壳体
28a 第一壳体区域
28b 第二壳体区域
29 壳体壁
30 变速器单元
31 传动系
32 差速齿轮
33 内燃发动机
34 第一模块
35 摩擦离合器的第一托架
36 轴承基座
37a 第一滚柱轴承
37b 第二滚柱轴承
37c 第三滚柱轴承
37d 第四滚柱轴承
38 第一接纳区域
39 摩擦离合器的第二托架
40 锯齿
41 第一套筒区域
42 转子旋转轴线
43 转子轴
44 主壳体部件
45 固定环
46 支承轴承
47 辅助壳体部件
48 分离离合器的第一离合器部件
49 分离离合器的第二离合器部件
50a 分离离合器的第一托架
50b 分离离合器的第二托架
51a 分离离合器的第一摩擦板
51b 分离离合器的第二摩擦板
52 控制系统
53 第二模块
54 离合器设备
55 垫片
56 齿
57 齿轮
58 电动马达
59 杠杆机构
60 枢轴承
61 致动构件
62 通孔
63 紧固装置
64 反向支承区域
65 轴承凸缘
66 冷却剂输送设备
67a 第一冷却剂回路
67b 第二冷却剂回路
68 第一隔板元件
69a 第一壳体区域的第一子空间
69b 第一壳体区域的第二子空间
70 第二隔板元件
71a 第二壳体区域的第一子空间
71b 第二壳体区域的第二子空间
72a 第一子系统
72b 第二子系统
73 喷射泵
74 阀元件
75 第二套筒区域
76 基体
77 支承元件
78 轴承区域
79 变速器壳体
80 双头螺栓
81 轴承部段
82 铆钉
83 第二接纳区域
84 开口
85 第三模块
86a 第一排放元件
86b 第二排放元件

Claims (10)

1.一种用于混合动力车辆的传动系单元(1)，所述传动系单元具有：输入轴(4)，所述输入轴准备用于旋转固定地附接到变速器(3)的输出端(2)；电机(5)；分离离合器(7)，所述分离离合器可操作地插入在所述电机(5)的转子(6)与所述输入轴(4)之间；以及/或者摩擦离合器(9)，所述摩擦离合器可操作地插入在所述输入轴(4)与输出轴(8)之间，其中致动单元(10b)可操作地连接到所述分离离合器(7)和/或所述摩擦离合器(9)，所述致动单元(10b)具有杠杆致动器(11b)或铰链致动器以及可由所述杠杆致动器(11b)或所述铰链致动器移位的致动轴承(12b)。
2.根据权利要求1所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述分离离合器(7)和/或所述摩擦离合器(9)被设计成自增强型离合器。
3.根据权利要求1或2所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述摩擦离合器(9)的第一离合器部件(13)具有容纳至少一个第一摩擦元件(14)的第一托架部分(15)和通过至少一个片弹簧单元(16)旋转固定到所述第一托架部分(15)的第二托架部分(17)，其中所述至少一个片弹簧单元(16)的片弹簧(18)被构造，并且在闭合位置相对于垂直于所述输入轴(4)的旋转轴线(19)定向的参考平面以设定角度被调整，使得所述至少一个第一摩擦元件(14)在所述第一离合器部件(13)的驱动旋转方向上以附加轴向力被施加到第二离合器部件(21)的至少一个第二摩擦元件(20)。
4.根据权利要求3所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述至少一个片弹簧单元(16)具有被布置为形成片弹簧组的多个片弹簧(18)。
5.根据权利要求3或4所述的传动系单元(1)，其特征在于，多个片弹簧单元(16)沿所述托架部分(15,17)的圆周分布地布置。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述至少一个片弹簧单元(16)径向地布置在所述摩擦元件(14,20)的内部。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的传动系单元(1)，其特征在于，致动力引入机构(23b)被容纳在所述第二托架部分(17)上，所述致动力引入机构具有至少一个杠杆元件(22)或压力罐(61)，并且可操作地连接到所述杠杆致动器(11b)或所述铰链致动器。
8.根据权利要求7所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述致动力引入机构(23b)具有压板(24)，所述压板连接到所述第一托架部分(15)，并且以可移位的方式作用在摩擦元件(14,20)的组合体上。
9.一种用于混合动力车辆的变速器单元(30)，所述变速器单元具有根据权利要求1至8中任一项所述的传动系单元(1)和连接到所述传动系单元(1)的所述输入轴(4)的变速器(3)。
10.一种用于混合动力车辆的传动系(31)，所述传动系具有根据权利要求9所述的变速器单元(30)和以旋转固定的方式联接到所述传动系单元(1)的输出轴(8)的差速齿轮(32)。
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