CN113167379B - 驱动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有动力装置(2)的驱动设备(1)，动力装置具有输出轴(4)，输出轴通过切换离合器(6)机械地联接到驱动设备(1)的从动轴(7)上。在此规定，在输出轴(4)中构造至少一个液压通道(28)和与液压通道(28)流动连通的液压缸(25)，其中，在液压缸(25)中可移动地布置与用于其操纵的切换离合器(6)相联接的液压活塞(26)。

Description

驱动设备
技术领域
本发明涉及一种具有动力装置的驱动设备，该动力装置具有输出轴，输出轴通过切换离合器机械地联接到驱动设备的从动轴上。
背景技术
现有技术中例如已知专利公开文献US2011/0294620 A1。该专利公开文献涉及一种用于混合动力车的功率传输系统。专利公开文献DE 815 151 B涉及一种用于发动机车辆的变速器，该变速器具有液压的扭矩转换器和行星齿轮传动机构。
此外，从现有技术中已知专利公开文献DE 10 2004 027 149 A1，该专利公开文献描述了一种扭转减振器。此外，从现有技术中已知专利公开文献DE 10 2014 205 506 A1和EP 2 504 597 B1。
发明内容
本发明的目的是，提出一种具有动力装置的驱动设备，该动力装置具有输出轴，该驱动设备相对于已知的驱动设备具有的优点是设计尤其紧凑。
根据本发明，通过具有权利要求1所述的特征的驱动设备实现该目的。在此规定，在输出轴中构造至少一个液压通道和与液压通道流动连通的液压缸，其中，在液压缸中可移动地布置液压活塞，该液压活塞与切换离合器相联接，以用于操纵该切换离合器。
例如，驱动设备用于驱动机动车，即就此而言用于提供设定成用于驱动机动车的驱动扭矩。为了提供驱动扭矩，驱动设备具有动力装置，有动力装置例如设计成内燃机。然而备选地，也可存在这样的驱动设备的实施方式，即，在其中，动力装置是电机。无论如何，动力装置具有输出轴，动力装置通过输出轴提供驱动扭矩。输出轴机械地联接到驱动设备的从动轴上，即，通过切换离合器。这意味着，选择性地建立或断开在输出轴和从动轴之间的有效连接。
就此而言，在切换离合器的第一切换位置中，在输出轴和从动轴之间存在有效连接，例如，当存在切换离合器的第一切换位置时，输出轴和从动轴刚性地相互联接。相反地，在切换离合器的第二切换位置中，输出轴与从动轴彼此断开联接，尤其是完全断开联接，从而不会通过切换离合器不在输出轴和从动轴之间或者相反地传递扭矩。驱动设备通过从动轴提供驱动扭矩。例如，从动轴机械地联接到机动车的至少一个车轮轴上并且至少暂时地或者持久地与车轮轴有效连接。优选地，从动轴持久地与驱动设备的变速器、尤其是换挡变速器相连接。通过变速器可将从动轴机械地联接到车轮轴上。
切换离合器是液压操纵的切换离合器。为了尤其紧凑地设计驱动设备，用于操纵切换离合器的执行器应至少部分地集成到动力装置的输出轴中。在输出轴中至少构造液压通道和液压缸。在液压缸中可移动地布置液压活塞。液压活塞至少暂时地与切换离合器机械联接，从而可借助于液压活塞操纵切换离合器。就此而言，在液压活塞在液压缸之内不同的位置中，存在切换离合器的多个不同切换位置，例如第一切换位置或第二切换位置。
液压通道通入由液压缸的缸壁和液压活塞共同限制的液压腔中。在液压活塞移动时，液压腔的体积变化。相反地，通过改变液压腔的体积，引起液压活塞在液压缸中的移动并且由此引起操纵切换离合器。通过构造在输出轴中的液压通道可向液压腔中输送或排出液压流体。
例如，液压缸以及由此液压腔通过液压通道联接到液压源，例如通过调整阀，从而通过有针对性地将液压流体输送到液压缸中并且从液压缸提取液压流体，可调整在切换离合器上期望的切换位置。通过液压通道和液压缸在输出轴中的设计方案以及液压活塞在构造在输出轴中的液压缸中的布置方案，实现驱动设备的尤其紧凑的设计方案。
尤其优选地规定，输出轴局部地支承在从动轴中。这意味着，输出轴部分地接合到从动轴中，例如利用其端部中的一个。输出轴相对于从动轴支承，从而输出轴最终支承在从动轴中。在此，输出轴可直接支承在从动轴上，为此，例如轴承一方面作用在输出轴上并且另一方面作用在从动轴上。然而也可规定，输出轴仅仅间接地相对于从动轴支承，例如通过输出轴借助于第一轴承支承在驱动设备的壳体上，从动轴同样支承在驱动设备的壳体上，即，借助于第二轴承。通过输出轴支承在从动轴中，实现驱动设备的尤其紧凑的设计方案，尤其是在相对于输出轴的旋转轴线或从动轴的旋转轴线的轴向方向上。
本发明的另一实施方式规定，输出轴通过中间轴支承在从动轴上和/或中，其中，输出轴形锁合地和/或力锁合地与中间轴相联接并且中间轴借助于至少一个轴承支承在从动轴中。以上已经解释了，输出轴可局部地支承在从动轴中。现在，附加地表明，应通过中间轴建立支承。这意味着，仅仅间接地建立输出轴在从动轴上的支承，即，通过中间轴。
为此，输出轴形锁合地和/或力锁合地与中间轴相连接。例如，可借助于输出轴的齿部建立该形状配合的连接，齿部可与中间轴的配合齿部啮合，以用于至少在周向上将输出轴和中间轴彼此固定。附加地或备选地，可在输出轴和中间轴之间建立力锁合的连接。例如，通过输出轴在轴向方向上被挤压到中间轴上，建立力锁合的连接，从而输出轴的接触面摩擦配合地贴靠在中间轴的配合接触面上。
为了实现相对于从动轴间接地支承输出轴，将中间轴支承在从动轴中和/或上，即，通过至少一个轴承。中间轴或者可直接地或者可间接地支承在从动轴上。为此，参考输出轴在从动轴中支承方面的实施方案。可相似地得到这种情况。尤其优选地，中间轴刚性地或以不能相对转动的方式与输出轴相连接并且可旋转地直接支承在从动轴上。例如，为此，至少一个轴承一方面作用在中间轴的外周边面上并且另一方面作用在从动轴的内周面上。由此，至少一个轴承也完全布置在输出轴中，从而实现进一步减小驱动设备的结构空间。
本发明的另一实施方式规定，中间轴借助于固定元件在轴向方向上固定在输出轴上。中间轴借助于固定元件形锁合地固定在输出轴上。固定元件在轴向上将中间轴挤压到输出轴上，即，使得接触面以以上描述的方式摩擦配合地贴靠在配合接触面上。例如，固定元件以螺栓的形式存在，螺栓的头部支撑在中间轴的端侧上，相反地，螺栓利用其螺纹固定在输出轴上，确切地说接合到输出轴中。尤其优选地，固定元件在轴向方向上完全穿过中间轴。由此，在轴向方向上观察，一方面固定元件的头部位于中间轴中并且另一方面其螺纹至少部分地位于中间轴中。这种类型的设计方案保证在输出轴和中间轴之间尤其耐久的连接。
本发明的另一改进方案规定，在输出轴中的液压通道在其背离液压缸的侧上具有汇入口，汇入口构造在输出轴的表面/周面中。因此，液压通道一方面通入液压腔中、确切地说液压缸中并且另一方面在形成汇入口的情况下穿过输出轴的表面。表面理解成输出轴的外周边面。
例如，液压通道具有第一通道区域和第二通道区域，其中，第一通道区域一方面通入液压缸中，另一方面过渡到第二通道区域中，确切地说通入第二通道中。优选地，第一通道区域连续直线地伸延。例如，第一通道区域平行于输出轴的旋转轴线伸延。第二通道区域一方面通入第一通道区域中并且另一方面在构成汇入口的情况下穿过输出轴的表面。第二通道区域自身也优选地连续直线地伸延。例如，第二通道区域相对于输出轴的旋转轴线在径向方向上伸延，从而第二通道的纵向中轴线与旋转轴线相交。例如，第一通道区域和第二通道区域分别构造成孔。
液压通道的这种类型的设计方案易于制造并且使得能够有针对性地操纵切换离合器。可规定，在周向上中断第一通道区域。例如，存在多个液压通道，这些液压通道分别一方面通入液压缸中，另一方面穿过输出轴的表面。多个液压通道的第一通道区域例如构造成彼此分散并且由此在周向上彼此间隔开地位于输出轴中。相反地，第二通道区域可由共同的环形腔构成，环形腔构造成在输出轴中穿过所述表面。这种在周向上连续的环形腔保证利用液压介质或液压流体可靠地加载液压缸。
在本发明的另一实施方式的范围中可规定，中间轴与切换离合器的至少一个外摩擦片支架相联接，尤其是，与外摩擦片支架设计成一体和/或材料一致。这意味着，输出轴仅仅间接地、即通过中间轴与外摩擦片支架相连接。切换离合器的外摩擦片支架用于固定至少一个外摩擦片，外摩擦片设置和构造成与切换离合器的至少一个内摩擦片共同作用。尤其是，至少一个外摩擦片和至少一个内摩擦片彼此布置成，外摩擦片和内摩擦片可借助于液压活塞在轴向方向上向彼此移动并且由此可相互摩擦接触。就此而言，通过外摩擦片和内摩擦片的共同作用，可建立在外摩擦片支架和因此中间轴以及切换离合器的承载至少一个内摩擦片的内摩擦片支架之间的摩擦配合连接，内摩擦片支架与从动轴相联接并且由从动轴构成。由此，实现了驱动设备的尤其紧凑的设计方案。
本发明的另一实施方式规定，从动轴与切换离合器的至少一个内摩擦片支架相联接或者至少部分形成内摩擦片支架。内摩擦片支架用于保持至少一个内摩擦片。通过内摩擦片与外摩擦片的共同作用，内摩擦片支架和外摩擦片支架可力锁合地相互联接，从而最终输出轴和从动轴可通过切换离合器力锁合地相互联接。例如，内摩擦片支架与从动轴相联接。然而尤其优选地，由从动轴构成内摩擦片支架。这实现了驱动设备的结构空间的进一步减少。
本发明的一种优选的改进方案规定，切换离合器的摩擦片组具有至少一个与外摩擦片支架以不能相对转动的方式相连接的外摩擦片和至少一个与内摩擦片支架以不能相对转动的方式相连接的内摩擦片并且布置在外摩擦片支架的背离输出轴的一侧。切换离合器的摩擦片组由至少一个外摩擦片和至少一个内摩擦片组成。尤其优选地，分别设置多个外摩擦片和多个内摩擦片，其中，尤其是存在与内摩擦片同样多的外摩擦片，并且反之亦然。至少一个外摩擦片与外摩擦片支架以不能相对转动的方式相连接，相反地，至少一个内摩擦片与内摩擦片支架以不能相对转动的方式相连接。现在，摩擦片组布置在外摩擦片支架的背离输出轴的侧上。由此，实现内摩擦片支架直接连结到从动轴上，从而整体得到极其紧凑的驱动设备。
本发明的另一实施方式在于，构造成用于操纵摩擦片组的联接元件一方面作用在液压活塞上，另一方面作用在摩擦片组上并且接合外摩擦片支架。联接元件用于在液压活塞和摩擦片组之间建立有效连接。就此而言，联接元件一方面贴靠在液压活塞上并且另一方面至少暂时地贴靠在摩擦片组上。也可规定，联接元件刚性地与液压活塞相连接、确切地说固定在液压活塞上。因为摩擦片组布置在外摩擦片支架的背离输出轴的侧上，连接元件接合外摩擦片支架，以用于建立在液压活塞和摩擦片组之间的有效连接。由此，实现驱动设备的紧凑的设计方案。
本发明的一种改进方案规定，为了形成减振器，外摩擦片支架具有第一载体元件和第二载体元件，其中，第一载体元件与中间轴刚性地相连接并且第二载体元件与至少一个外摩擦片以不能相对转动的方式相连接，第一载体元件和第二载体元件弹性减振地相互连接。因此，外摩擦片支架至少由第一载体元件和第二载体元件组成。第一载体元件与中间轴刚性地相联接并且第二载体元件与外摩擦片以不能相对转动的方式相联接。相反地，在第一载体元件和第二载体元件之间的连接是弹性的，尤其是扭转弹性的，从而第一载体元件和第二载体元件在周向上相对于从动轴或输出轴的旋转轴线可相对于彼此弹性扭转。由此，在中间轴和摩擦片组之间构造减振器。
换句话说，减振器完全集成到膜片离合器中，尤其是减振器在轴向方向上观察至少部分地与摩擦片组重叠。例如，第一载体元件和第二载体元件借助于至少一个减振元件在周向上弹性减振地相互连接。例如，减振元件以弹簧、尤其是扭转弹簧的形式存在。减振元件在周向上至少部分地包围摩擦片组并且在此尤其优选地在轴向方向上观察与摩擦片组重叠。由此，尤其是在轴向方向上显著减小了驱动设备所需的结构空间。
本发明的另一优选的实施方式规定，另一动力装置通过切换离合器机械地联接到动力装置上。例如，所述另一动力装置刚性地和/或持久地与从动轴相联接。这意味着，所述另一动力装置通过切换离合器和减振器(如果存在的话)连结或可连结到动力装置上。所述另一动力装置例如是与所述动力装置的类型不同的类型。所述另一动力装置同样以内燃机或电机的形式存在。如果动力装置作为内燃机存在，则所述另一动力装置尤其优选地设计成电机，并且反之亦然。通过所描述的设计方案，以尤其简单的方式实现液压驱动设备。
最终，在本发明的另一实施方式的范围中规定，所述另一动力装置布置在所述动力装置旁边，尤其是轴平行。所述动力装置具有输出轴，所述另一动力装置具有另一输出轴。现在，所述输出轴和所述另一输出轴不是布置成彼此同轴，而是相反地并排地、优选地平行地布置。在此，所述另一动力装置在轴向方向上相对于所述输出轴的旋转轴线观察至少部分地或者甚至完全与所述动力装置重叠。例如，为此，所述另一动力装置在轴向方向上具有比所述动力装置更短的延伸。尤其优选地，所述另一动力装置通过至少一个变速器级连结到驱动设备的从动轴上，尤其是通过正齿轮变速器级。由此，尤其是在轴向方向上实现了驱动设备的尤其紧凑的设计方案。
附图说明
接下来在不限制本发明的情况下根据在图中示出的实施例详细解释本发明。其中：
图1示出了具有动力装置以及另一动力装置的驱动设备的示意图，
图2示出了穿过驱动设备的切换离合器的示意性的纵截面图，以及
图3示出了穿过驱动设备的区域的示意性的细节纵截面图。
具体实施方式
图1示出了驱动设备1的示意图，驱动设备1具有第一动力装置2以及第二动力装置3。第一动力装置2以内燃机的形式存在并且第二动力装置3以电机的形式存在。第一动力装置2具有曲轴，曲轴用作输出轴4。以已知的方式，第一动力装置2的至少一个活塞5作用在输出轴4上。在所示出的实施例中，存在多个活塞5、尤其是六个活塞5。第一动力装置2的输出轴4通过切换离合器6与驱动设备1的从动轴7相连接。输出轴4和从动轴7在此处示出的实施例中布置成彼此同轴。
在从动轴7上布置有形式为至少一个变速器级9的齿轮8，第二动力装置3通过变速器级9机械地连结到从动轴7上，优选地刚性地和/或永久地。在此处示出的实施例中，存在多个变速器级9、尤其是两个变速器级9，其分别具有两个齿轮8。在此处示出的实施例中，减振器10集成到驱动设备1的切换离合器6中。这意味着，两个动力装置2和3通过切换离合器6和减振器10机械地彼此相接并且由此可相互联接。
图2示出了切换离合器6的示意性的纵截面图，切换离合器具有集成在其中的减振器10。可看出中间轴11，中间轴设置并构造成用于与输出轴4相联接。尤其是，中间轴11为此具有齿部12，尤其是内齿部，以用于与输出轴4、确切地说输出轴4的配合齿相联接。可看出，中间轴11借助于至少一个轴承13，在此处示出的实施例中多个轴承13可旋转地支承在从动轴7中，即，在从动轴7上。为此，轴承13在内侧贴靠在中间轴11的外周边面上并且在外侧贴靠在从动轴7的内周面上。
中间轴11与切换离合器6的外摩擦片支架14相联接。外摩擦片支架14具有第一载体元件15和第二载体元件16。第一载体元件15刚性地且持久地与中间轴11相连接，尤其是第一旋转元件15与中间轴11构造成一体且材料一致。第二载体元件16在周向上相对于从动轴7的旋转轴线17弹性减振地与第一载体元件15相连接，即，通过至少一个减振元件18。在此处示出的实施例中，多个减振元件18在周向上布置成彼此间隔开。然而也可存在仅仅一个唯一的减振元件18。
第二载体元件16与切换离合器6的至少一个外摩擦片19以不能相对转动的方式相连接。优选地存在多个外摩擦片19，其分别以不能相对转动的方式与第二载体元件16相连接。作为至少一个外摩擦片的附加，切换离合器6具有至少一个内摩擦片20，内摩擦片与内摩擦片支架21以不能相对转动的方式相连接。在此处示出的实施例中，从动轴7用作内摩擦片支架21。至少一个外摩擦片19和至少一个内摩擦片20共同形成摩擦片组22，为了在中间轴11和从动轴7之间建立有效连接，可操纵尤其是压缩该摩擦片组。
可设想的是，由于减振器10集成到切换离合器6中，可在轴向方向上实现显著的结构空间节省，尤其是因为至少一个减振元件18和摩擦片组22在轴向方向上至少部分地相互重叠。尤其是，在此处示出的实施例中，至少一个减振元件18在周向上至少部分地包围摩擦片组22。尤其优选地，在此示出的减振器10构造成双质量飞轮的形式。
图3示出了驱动设备1的区域的示意性的纵截面，其中，尤其是示出了第一动力装置2的输出轴4，具有集成的减振器10的切换离合器6以及从动轴7。可设想的是，输出轴4借助于固定元件23固定在中间轴11上。就此而言，作为建立在输出轴4和从动轴7之间的形状配合的连接的齿部12的附加，在输出轴4和从动轴7之间存在力锁合的连接，借助于固定元件23实现该力锁合的连接。
借助于执行器24进行切换离合器6的操纵，执行器24具有构造在输出轴4中的液压缸25以及布置在液压缸25中的液压活塞26。液压缸25和液压活塞26共同限定液压腔27，同样构造在输出轴4中的液压通道28通入液压腔27中。在此处示出的实施例中，液压通道28具有第一通道区域29和第二通道区域30，其中，第一通道区域29直接通入液压腔27中，相反地，第二通道区域30仅仅间接地通过第一通道区域29在流动技术上联接到液压腔27上。
第一通道区域29优选地连续直线地伸延。尤其是，第一通道区域平行于旋转轴线17伸延。第二通道区域30优选地同样连续直线地伸延，然而可垂直于旋转轴线17。第二通道区域从第一通道区域29开始在径向方向上向外伸延。可规定，存在多个液压通道28，从而存在多个在周向上彼此间隔开的第一通道区域29。第二通道区域30可设计成在周向上连续的环形通道31。第二通道区域与布置在轴承、尤其是滑动轴承中的流动开口32流动连通。可看到例如表示轴承套33和滑动环的轴承区域。轴承套33密封地贴靠在输出轴4的外周边上，从而通过液压通道28可从流动开口32中以液压流体加载液压腔27。
所描述的驱动设备1的设计方案的优点是，其在相对于旋转轴线17的轴向方向上构造成极其紧凑，主要通过减振器10集成到切换离合器6中。借助于执行器24实现切换离合器6的驱动，为此切换离合器具有液压缸25和液压活塞26。液压活塞26通过联接元件34联接到切换离合器6的摩擦片组22上。在此，联接元件34接合外摩擦片支架14，尤其是在轴向方向上穿过第一载体元件15。在此处示出的实施方式中，此外存在弹簧元件35，弹簧元件一方面作用在第一载体元件15上并且另一方面作用在联接元件34上。弹簧元件35将联接元件34挤压向液压活塞26的方向，尤其是使得联接元件35优选地长久地贴靠在液压活塞26上。就此而言，只要液压活塞26、确切地说其位置允许，弹簧元件35将联接元件34从摩擦片组22上挤开。相应地，弹簧元件35也可被称为复位弹簧。
附图标记清单
1 驱动设备
2 第一动力装置
3 第二动力装置
4 输出轴
5 活塞
6 切换离合器
7 从动轴
8 齿轮
9 变速器级
10 减振器
11 中间轴
12 齿部
13 轴承
14 外摩擦片支架
15 第一载体元件
16 第二载体元件
17 旋转轴线
18 减振元件
19 外摩擦片
20 内摩擦片
21 内摩擦片支架
22 摩擦片组
23 固定元件
24 执行器
25 液压缸
26 液压活塞
27 液压腔
28 液压通道
29 第一通道区域
30 第二通道区域
31 环形通道
32 流动开口
33 轴承套
34 联接元件
35 弹簧元件

Claims (7)

1.一种具有动力装置(2)的驱动设备(1)，所述动力装置具有输出轴(4)，该输出轴通过切换离合器(6)机械地联接到驱动设备(1)的从动轴(7)上，其特征在于，在输出轴(4)中构造有至少一个液压通道(28)和与该液压通道(28)流动连通的液压缸(25)，其中，在液压缸(25)中以能移动的方式布置液压活塞(26)，该液压活塞与切换离合器(6)相联接以用于操纵该切换离合器，其中，输出轴(4)通过中间轴(11)支承在从动轴(7)上和/或中，其中，输出轴(4)形锁合地和/或力锁合地与中间轴(11)相联接，该中间轴(11)借助于至少一个轴承(13)支承在从动轴(7)中，中间轴(11)与切换离合器(6)的至少一个外摩擦片支架(14)相联接，其中，设计用于操纵摩擦片组(22)的联接元件(34)一方面作用在液压活塞(26)上，另一方面作用在摩擦片组(22)上并且接合外摩擦片支架(14)。
2.根据权利要求1所述的驱动设备，其特征在于，输出轴(4)中的液压通道(28)在其背离液压缸(25)的侧上具有汇入口，该汇入口构造在输出轴(4)的表面中。
3.根据权利要求1或2所述的驱动设备，其特征在于，从动轴(7)与切换离合器(6)的至少一个内摩擦片支架(21)相联接或者至少部分形成内摩擦片支架(21)。
4.根据权利要求3的驱动设备，其特征在于，切换离合器(6)的摩擦片组(22)具有至少一个与外摩擦片支架(14)以不能相对转动的方式相连接的外摩擦片(19)和至少一个与内摩擦片支架(21)以不能相对转动的方式相连接的内摩擦片(20)并且布置在外摩擦片支架(14)的背离输出轴(4)的一侧。
5.根据权利要求1或2所述的驱动设备，其特征在于，为了形成减振器(10)，外摩擦片支架(14)具有第一载体元件(15)和第二载体元件(16)，其中，第一载体元件(15)与中间轴(11)刚性地相连接，第二载体元件(16)与至少一个外摩擦片(19)以不能相对转动的方式相连接，第一载体元件(15)和第二载体元件(16)弹性减振地相互连接。
6.根据权利要求1或2驱动设备，其特征在于，另一动力装置(3)通过切换离合器(6)机械地联接到动力装置(2)上。
7.根据权利要求6所述的驱动设备，其特征在于，所述另一动力装置(3)布置在所述动力装置(2)旁边。
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