CN113661338A - 用于机动车的离合器设备、混动模块以及驱动装置 - Google Patents

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CN113661338A CN202080027228.3A CN202080027228A CN113661338A CN 113661338 A CN113661338 A CN 113661338A CN 202080027228 A CN202080027228 A CN 202080027228A CN 113661338 A CN113661338 A CN 113661338A
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Abstract

所述离合器设备(1)包括壳体(10)、具有离合器输入端(80)的第一离合器(20)和第二离合器(40)，其中第一离合器(20)与第一操纵设备(25)相关联，并且第二离合器(40)与第二操纵设备(45)相关联，并且离合器设备(1)包括第一支撑轴承(30)和第二支撑轴承(50)，其中第一支撑轴承(30)轴向地支撑在壳体(10)的元件(11)上，并且第二支撑轴承(50)沿轴向方向设置在第二离合器(40)的摩擦片承载件(41)以及离合器输入端(80)之间，使得第二操纵力(47)可从第二离合器(40)的摩擦片承载件(41)经由第二支撑轴承(51)传递到离合器输入端(80)上，并且在那里借助于第一支撑轴承(30)可支撑在壳体(10)的元件(11)上。借助所述离合器设备、混动模块和驱动装置，以低的成本确保简单的安装。

Description

用于机动车的离合器设备、混动模块以及驱动装置
技术领域
本发明涉及一种离合器设备、一种用于机动车的混动模块以及一种用于机动车的驱动装置。
背景技术
从现有技术中已知多种离合器设备。
DE 10 2018 122 431 A1教导了车辆的动力总成中的离合器设备，包括第一和第二离合器和第一和第二操纵设备。第一操纵设备用第一操纵力加载第一离合器用于其操纵。第二操纵设备用第二操纵力加载第二离合器用于其操纵。
在此，第二操纵设备包括在第二操纵壳体中可移动的第二操纵活塞，用于引起第二操纵力，所述第二操纵力作用于第二操纵元件并且从那里作用于第二离合器。
第一支撑轴承支撑第一操纵力并且第二支撑轴承支撑第二操纵力，其中第二支撑轴承支承在第二操纵壳体上。
类似于DE 10 2018 122 431 A1，DE 10 2018 122 433 A1也描述了车辆的动力总成中的离合器设备。该离合器设备是具有第一离合器和第二离合器和固定的壳体的双离合器装置。
第一离合器的第一离合器输入端与内燃机的驱动轴连接。
第一操纵设备用第一操纵力加载第一离合器用于其操纵。第二操纵设备用第二操纵力加载第二离合器用于其操纵。
第二支撑轴承在此支撑第二操纵力并且第一支撑轴承支撑第一操纵力，其中第一支撑轴承在径向外部在壳体处容纳并且在径向内部在驱动轴处容纳。
在设立用于同时操纵第一和第二离合器的离合器设备中，例如当第一离合器构成为K0离合器并且第二离合器构成为K1离合器时，可以在共同的支撑轴承处出现提高的负荷。为了可以吸收所述负荷，支撑轴承必须适当地设计，这然而通常伴随着提高的制造耗费或制造成本和/或提高的结构空间需求。
在操纵力由不同的支撑轴承吸收的离合器设备中，可以构造相关地出现提高的制造耗费和/或安装耗费。
发明内容
基于此，本发明基于如下目的，提供一种离合器设备以及一种配设有其的驱动装置和一种混动模块，其借助低的成本确保简单的安装。
所述目的通过根据权利要求1的根据本发明的离合器设备来实现。离合器设备的有利的设计方案在从属权利要求2至8中给出。
补充地，根据权利要求9提供具有根据本发明的离合器设备的混动模块。此外，根据权利要求10提供具有根据本发明的混动模块的用于机动车的驱动装置。
能够以任意技术上有意义的方式和方法组合权利要求的特征，其中对此也可以考虑下面的说明书中的阐述以及附图中的特征，其包括本发明的补充的设计方案。
术语“轴向”和“径向”在本发明的范围中始终涉及离合器设备的旋转轴线。
本发明涉及一种车辆的动力总成中的离合器设备，其具有：壳体；第一离合器，所述第一离合器具有与驱动轴连接的或者由驱动轴形成的离合器输入端；和第二离合器。第一离合器与用于用第一操纵力加载第一离合器的第一操纵设备相关联，并且第二离合器与用于用第二操纵力加载第二离合器的第二操纵设备相关联。根据本发明提出，离合器设备为了支撑第一操纵力包括第一支撑轴承，并且为了支撑第二操纵力包括第二支撑轴承，其中第一支撑轴承轴向支撑在壳体的元件上。第二支撑轴承沿轴向方向设置在第二离合器的摩擦片承载件以及离合器输入端之间，使得在第二离合器中轴向传递到第二离合器的摩擦片承载件上的第二操纵力可从第二离合器的摩擦片承载件经由第二支撑轴承传递到离合器输入端上，并且在那里借助于第一支撑轴承可支撑在壳体的元件上。
这表示，壳体的元件经由第一支撑轴承、离合器输入端和第二离合器的摩擦片承载件将相对于第二操纵力的反力施加到第二离合器装置上，用于在操纵第二离合器时实现需要的静态平衡。
在此，第一支撑轴承沿轴向方向设置在离合器输入端以及壳体的元件之间，使得传递到离合器输入端上的第二操纵力可从第一支撑轴承传递到壳体的元件上。
第一支撑轴承在壳体的元件上的对应的轴向支撑在此尤其在离合器盖处实现，所述离合器盖固定地与其余的壳体组成部分连接。
壳体的元件在此直接地或间接地与壳体组成部分连接或者可以构成为壳体组成部分的整体的组成部分，相应的操纵设备设置在所述壳体组成部分中并且在那里支撑。
离合器设备的壳体在此尤其是固定的壳体。
相应的离合器由分别与其相关联的操纵设备加载力，用于操纵相应的离合器。相应的操纵设备优选为环形的活塞缸***，也称作为CSC，其与离合器设备的旋转轴线同轴地设置。
第一和/或第二支撑轴承可以径向地设置在第一和/或第二离合器之内。
离合器设备可以湿运行地构成。借助冷却介质的穿流也可以构成为喷射冷却。壳体可以至少部分地包围离合器设备的内部空间。冷却介质可以处于内部空间中。
根据本发明的另一方面，离合器输入端通过第一离合器的摩擦片承载件、尤其外摩擦片承载件构成，所述摩擦片承载件轴向固定地与输出轴机械连接，其中第一支撑轴承轴向地贴靠在第一离合器的摩擦片承载件上。
在此不应排除，必要时还在第一离合器的摩擦片承载件和第一支撑轴承之间设置有中间元件，用于在第一离合器的摩擦片承载件和第一支撑轴承之间传递轴向的支撑力。
在不同的设计形式中提出，第一离合器的摩擦片承载件与驱动轴压紧或焊接。这表示，第一支撑轴承轴向地设置在壳体的元件以及第一离合器的摩擦片承载件之间，使得轴向地由第二离合器施加到第一离合器的摩擦片承载件上的第二操纵力经由第一离合器的摩擦片承载件和第一支撑轴承可支撑在壳体上。
尤其提出，第一离合器的摩擦片承载件同时构成为转子承载件，用于可转动地设置与离合器设备连接的电机的转子。替选地可以提出，离合器输入端以驱动轴的凸肩的形式构成。
在补充的实施方式中，第二支撑轴承是轴向轴承。尤其地，第二支撑轴承可以构成为起动盘。
根据另一实施方式，仅第一支撑轴承和第二支撑轴承用于轴向支撑第一操纵力和第二操纵力。
这表示，与现有技术相反地，因此仅必须设置两个轴承，以便确保两个操纵力的支撑。
根据另一方面，径向地在驱动轴和壳体的元件之间设置有径向轴承。
所述径向轴承除了第一支撑轴承之外用于径向支撑驱动轴从而也用于至少将第一离合器径向支撑在壳体上。优选地，在此，第一支撑轴承借助其外环轴向地支撑在壳体的元件上，其中第一支撑轴承借助其内环贴靠在第一离合器的摩擦片承载件上。
尤其地，第一支撑轴承在此沿轴向方向贴靠在第一离合器的摩擦片承载件上，其中第一支撑轴承此外至少沿径向方向贴靠在驱动轴上。
在此，第一支撑轴承可以是角接触球轴承，并且径向轴承可以通过弹簧元件轴向支撑在壳体的元件上，使得通过第一支撑轴承以及径向轴承关于通过第一支撑轴承和径向轴承实现的支撑作用的作用线产生O形或X形设置。
弹簧元件能够实现当前的离合器设备的各个组件沿轴向方向的简单的安装，同时确保径向轴承在壳体的元件上的轴向的贴靠从而持久的、无间隙的轴向负荷，使得得出径向轴承的倾斜的作用线，所述作用线连同构成为角接触球轴承的第一支撑轴承的倾斜的作用线产生O形或X形设置。这种设置确保，不发生离合器输入端的从而离合器的不期望的倾斜。此外，在离合器装置的一个设计方案中提出，第二离合器的摩擦片承载件是第二离合器的外摩擦片承载件，并且第二离合器此外具有内摩擦片承载件，其中轴向地在第二离合器的外摩擦片承载件和第二离合器的内摩擦片承载件之间设置有轴向轴承。所述轴向轴承优选地是起动盘并且仅基本上用于第二离合器的两个摩擦片承载件沿轴向方向相对于彼此的定位。
以构造有利的方式，第一支撑轴承借助其径向外侧贴靠在壳体的元件上并且借助其径向内侧贴靠在第一离合器的摩擦片承载件上。
此外，在离合器装置的一个设计方案中提出，第一支撑轴承以及还有第二支撑轴承沿轴向方向设置在第一轴向侧上的操纵设备和离合器设备的第二轴向侧上的壳体的元件之间。
根据另一有利的实施方式，第一离合器的摩擦片承载件是外摩擦片承载件，并且第二离合器的摩擦片承载件同时是第一离合器的内摩擦片承载件。第二离合器的摩擦片承载件在此关于第二离合器构成为外摩擦片承载件从而具有双重功能。
第二离合器的内摩擦片承载件形成第二离合器的输出侧。第一离合器的输出侧通过第一离合器的内摩擦片承载件形成。
离合器的两个输出侧设立用于，与彼此同轴伸展的轴抗扭地连接，例如经由对应的轮廓齿部。
根据本发明的离合器设备具有如下优点，在简单安装的情况下确保高的可靠性和长的使用寿命以及小的结构空间需求。
由于第一操纵力和第二操纵力的轴向支撑仅通过第一支撑轴承和第二支撑轴承实现，为了支撑操纵力不必设置附加的轴承。构件的这种节约使离合器设备的安装更简单和成本更低。
此外同样通过第二支撑轴承构成为轴向轴承以及其轴向地在第二离合器的摩擦片承载件和第一离合器的摩擦片承载件之间的位置，并且通过径向轴承在壳体的元件处通过弹簧元件的支撑确保简单的安装。
第一支撑轴承和径向轴承的倾斜的作用线在此共同地实现O形或X形设置，其确保，不发生离合器输入端从而离合器的不期望的倾斜，使得得出可靠的功能和长的使用寿命。
此外，根据本发明提供一种用于机动车的用于耦联内燃机以及变速器的混动模块，其具有根据本发明的离合器设备以及电机，所述电机具有转子，其中转子与离合器设备的离合器输入端抗扭地连接。在此，第一离合器的与输出轴轴向固定地机械连接的摩擦片承载件是用于转子的转动支承的转子承载件。
这表示，转子经由同时是第一离合器的摩擦片承载件、尤其外摩擦片承载件的转子承载件与离合器设备的离合器输入端抗扭地连接。
第一离合器可以包括第一离合器输出端以及第一离合器摩擦片，其引起在第一离合器输入端和第一离合器输出端之间的可切换的扭矩传递。
第二离合器可以包括第二离合器输入端和第二离合器输出端以及第二离合器摩擦片，其引起在第二离合器输入端和第二离合器输出端之间的可切换的扭矩传递。
第一离合器输出端能够与输出元件连接。第二离合器输出端能够与输出元件连接。输出元件能够是变速器，尤其是DHT变速器(Dedicated Hybrid Transmission，专用混合动力变速器)。第一和第二离合器输出端能够一件式地构成。
第一离合器输出端可以与变速器的第一变速器输入轴连接，并且第二离合器输出端可以与变速器的第二变速器输入轴连接。
第一离合器可以是K0离合器。第二离合器可以是K1离合器。第一离合器和第二离合器可以同时***纵。
在此，离合器设备的驱动轴设为用于与内燃机机械耦联。
离合器装置的两个离合器的摩擦片承载件设立用于，分别抗扭地与建立与变速器的机械连接的轴中的一个轴连接。
离合器装置的离合器在此优选地设置在由转子承载件在径向外部限界的空间之内。尤其地，离合器在这种设计方案中可以彼此交错，其中第二离合器关于第一离合器在径向内部设置。
第一离合器的轴向延伸和第二离合器的轴向延伸可以对应地轴向重叠。
壳体可以是离合器壳体、变速器壳体或混动模块壳体。在壳体和驱动轴之间可以设置有转动密封环，例如径向轴密封环。
此外根据本发明提供一种用于机动车的驱动装置，所述驱动装置具有根据本发明的混动模块、驱动组件尤其内燃机、以及变速器，其中混动模块与驱动组件经由离合器设备的驱动轴和与变速器经由离合器设备的摩擦片承载件机械连接。
连接的变速器尤其能够是行星齿轮变速器，所述行星齿轮变速器与离合器的输出侧经由各一个轴耦联。根据本发明的离合器设备能够实现，经由对应的与离合器耦联的轴驱动行星齿轮变速器的行星齿轮和太阳轮。
内燃机在此用作为第一驱动单元，其中电机用作为第二驱动单元。
离合器设备可以在混动模块的混动动力总成中使用，其中第二驱动单元可以是P1混动装置的组成部分。
附图说明
在上文中描述的本发明在下文中在涉及的技术背景下参照所附的附图详细阐述，附图示出优选的设计方案。本发明通过纯示意图不以任何方式被限制，其中要注意的是，在附图中示出的实施例不限于示出的尺寸。其中示出：
图1示出具有根据本发明的离合器设备的混动模块。
具体实施方式
所述离合器设备1在共同的旋转轴线2上在此处仅局部地示出的壳体10中包括第一离合器20以及第二离合器40。
此外，离合器设备1包括驱动轴70，所述驱动轴构成用于机械耦联到外部驱动组件、例如内燃机上。
驱动轴70抗扭地与作为离合器输入端80的第一离合器20的外摩擦片承载件21连接。
在所述外摩擦片承载件21上连接有第一离合器20的摩擦片组23的摩擦片。摩擦片组23此外包括在第一离合器20的内摩擦片承载件22上的摩擦片。
第一离合器20的内摩擦片承载件22在此同时是第二离合器40的外摩擦片承载件41。在所述外摩擦片承载件41中设置有第二离合器40的摩擦片组43。在摩擦片组43的径向内侧上，其连接于第一离合器40的内摩擦片承载件42。第二离合器40因此借助其摩擦片组43在第一离合器20或其摩擦片组23的径向之内设置。
第一离合器20的内摩擦片承载件22可以与在此未示出的第一变速器输入轴耦联。第二离合器40的内摩擦片承载件42可以与同样未示出的第二变速器输入轴耦联。变速器输入轴设为和构成用于连接在此未示出的变速器单元，尤其行星齿轮变速器。
在离合器输入端80上或在驱动轴70上施加的扭矩因此能够经由第一离合器20在其闭合时传递到第一变速器输入轴和第二离合器40上，并且在第二离合器40闭合时传递到第二变速器输入轴上。
可见的是，在图1中示出的离合器设备1是混动模块3的组成部分。所述混动模块3除了离合器设备1之外还包括电机，其中在图1中仅示出转子90。
转子90抗扭地与第一离合器20的外摩擦片承载件21在其径向外侧上连接，其中外摩擦片承载件21因此同时构成转子承载件。在此，第一和第二离合器20、40设置在由转子90径向包围的空间中。
为了操纵第一离合器20，设有第一操纵设备25，所述第一操纵设备轴向支撑在壳体10上。所述第一操纵设备25设立用于，将第一操纵力27传递到第一操纵轴承26上，由所述第一操纵轴承将第一操纵力27经由第一压力罐24传递到第一离合器20的摩擦片组23上。
为了操纵第二离合器40，设有第二操纵设备45，所述第二操纵设备轴向地支撑在壳体10上。所述第二操纵设备45设立用于，将第二操纵力47传递到第二操纵轴承46上，由所述第二操纵轴承将第二操纵力47经由第二压力罐44传递到第二离合器40的摩擦片组43上。
第一操纵设备25包括在第一操纵壳体中可移动的第一操纵活塞，用于引起作用于第一压力罐24的第一操纵力27。第二操纵设备45包括在第二操纵壳体中可移动的第二操纵活塞，用于引起作用于第二压力罐44的第二操纵力47。第一操纵壳体和第二操纵壳体在此由离合器设备1的壳体10构成。
作用于第一离合器20的外摩擦片承载件21的第一操纵力27由该外摩擦片承载件引导到构成为角接触球轴承的第一支撑轴承30上。
在此，第一支撑轴承30借助其内环贴靠在第一离合器20的外摩擦片承载件21上并且借助其外环贴靠在壳体10的元件11上，使得第一操纵力27经由第一支撑轴承30轴向地支撑在壳体10的元件11上。
第二操纵力47传递到第二离合器40的同时是第一离合器20的内摩擦片承载件22的外摩擦片承载件41上，并且从其引导到第二支撑轴承50上。第二支撑轴承50构成为轴向轴承并且借助其第一轴向侧51贴靠在第二离合器40的外摩擦片承载件41上并且借助其第二轴向侧52贴靠在第一离合器20的外摩擦片承载件21上。轴向地由第二离合器40施加到第一离合器20的外摩擦片承载件21上的第二操纵力47因此经由第一离合器20的外摩擦片承载件21支撑并且同样经由第一支撑轴承30支撑在壳体10的元件11上。
壳体10的元件11因此经由第一支撑轴承30、离合器输入端80和第二离合器40的外摩擦片承载件41实现将相对于第二操纵力47的反力施加到第二离合器20上，用于在操纵第二离合器20时产生必需的静态平衡。
此外，轴向地在第二离合器40的外摩擦片承载件41和第二离合器40的内摩擦片承载件42之间设置有轴向轴承60。所述轴向轴承60用于第二离合器40的两个摩擦片承载件41、42沿轴向方向相对于彼此的定位。壳体10的元件11与同样属于壳体10的在此未示出的离合器盖至少沿轴向方向固定连接，使得全部操纵力27、47和由此引起的反作用力的支撑最终通过壳体10实现。
此外，示出的离合器设备1或示出的混动模块3包括在驱动轴70和壳体10的元件11之间的径向轴承100。径向轴承100除了第一支撑轴承30之外同样用于径向支撑驱动轴70。径向轴承100在此通过弹簧元件101轴向支撑在壳体10的元件11上。通过第一支撑轴承30作为角接触球轴承的设计方案，其作用线33对应地倾斜地伸展，其中径向轴承100的作用线102由于通过弹簧元件101的支撑同样倾斜地伸展。两个作用线33、102共同地产生O形设置，使得不发生离合器输入端80从而离合器20、40的不期望的倾斜。
借助根据本发明的离合器设备以及配设有其的混动模块和根据本发明的驱动装置，可以以低的成本确保简单的安装。
附图标记说明
1离合器设备 2转子轴线 3混动模块 10壳体 11壳体的元件 20第一离合器 21第一离合器的外摩擦片承载件 22第一离合器的内摩擦片承载件 23第一离合器的摩擦片组24第一压力罐 25第一操纵设备 26第一操纵轴承 27第一操纵力 30第一支撑轴承 31第一支撑轴承的外环 32第一支撑轴承的内环 33第一支撑轴承的作用线 40第二离合器 41第二离合器的外摩擦片承载件 42第二离合器的内摩擦片承载件 43第二离合器的摩擦片组44第二压力罐 45第二操纵设备 46第二操纵轴承 47第二操纵力 50第二支撑轴承 51第二支撑轴承的第一轴向侧 52第二支撑轴承的第二轴向侧 60轴向轴承 70驱动轴 80离合器输入端 90转子 100径向轴承 101弹簧元件 102径向轴承的作用线

Claims (10)

1.一种车辆的动力总成中的离合器设备(1)，具有：壳体(10)；第一离合器(20)，所述第一离合器具有与驱动轴(70)连接的或由所述驱动轴(70)构成的离合器输入端(80)；和第二离合器(40)，其中所述第一离合器(20)与第一操纵设备(25)相关联，所述第一操纵设备用于用第一操纵力(27)加载所述第一离合器(20)，并且所述第二离合器(40)与第二操纵设备(45)相关联，所述第二操纵设备用于用第二操纵力(47)加载所述第二离合器(40)，
其特征在于，
所述离合器设备(1)为了支撑所述第一操纵力(27)包括第一支撑轴承(30)并且为了支撑所述第二操纵力(47)包括第二支撑轴承(50)，其中所述第一支撑轴承(30)轴向地支撑在所述壳体(10)的元件(11)上，并且所述第二支撑轴承(50)沿轴向方向设置在所述第二离合器(40)的摩擦片承载件(41)以及所述离合器输入端(80)之间，使得在所述第二离合器(40)中轴向传递到所述第二离合器(40)的摩擦片承载件(41)上的第二操纵力(47)可由所述第二离合器(40)的摩擦片承载件(41)经由所述第二支撑轴承(51)传递到所述离合器输入端(80)上，并且在那里可借助于所述第一支撑轴承支撑在所述壳体(10)的元件(11)上。
2.根据权利要求1所述的离合器设备(1)，
其特征在于，
所述离合器输入端(80)通过所述第一离合器(20)的摩擦片承载件(21)、尤其外摩擦片承载件(21)构成，所述摩擦片承载件轴向固定地与所述驱动轴(70)机械连接，其中所述第一支撑轴承(30)轴向地贴靠在所述第一离合器(20)的摩擦片承载件(21)上。
3.根据上述权利要求中任一项所述的离合器设备(1)，
其特征在于，
所述第二支撑轴承(50)是轴向轴承。
4.根据上述权利要求中任一项所述的离合器设备(1)，
其特征在于，
所述第一支撑轴承(30)和所述第二支撑轴承(50)仅用于轴向支撑所述第一操纵力(27)和所述第二操纵力(47)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的离合器设备(1)，
其特征在于，
径向地在所述驱动轴(70)和所述壳体(10)的元件(11)之间设置有径向轴承(100)。
6.根据权利要求5所述的离合器设备，
其特征在于，
所述第一支撑轴承(30)是角接触球轴承，并且所述径向轴承(100)通过弹簧元件(101)轴向支撑在所述壳体(10)的元件(11)上，使得通过所述第一支撑轴承(30)以及所述径向轴承(100)关于通过所述第一支撑轴承(30)和所述径向轴承(100)实现的支撑作用的作用线(33，102)产生O形或X形设置。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的离合器设备(1)，
其特征在于，
所述第一支撑轴承(30)借助其径向外侧贴靠在所述壳体(10)的元件(11)上并且借助其径向内侧贴靠在所述第一离合器(20)的摩擦片承载件(21)上。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的离合器设备(1)，
其特征在于，
所述第一离合器(20)的摩擦片承载件(21)是外摩擦片承载件(21)，并且所述第二离合器(40)的摩擦片承载件(41)同时是所述第一离合器(20)的内摩擦片承载件(22)。
9.一种用于机动车的用于耦联内燃机以及变速器的混动模块(3)，包括根据权利要求1至8中任一项所述的离合器设备(1)以及电机，所述电机包括转子(90)，所述转子与所述离合器设备(1)的离合器输入端(80)抗扭地连接，其中所述第一离合器(20)的与所述驱动轴(70)轴向固定地机械连接的摩擦片承载件(21)是用于所述转子(90)的转动支承的转子承载件。
10.一种用于机动车的驱动装置，包括：根据权利要求9所述的混动模块(3)以及驱动组件、尤其内燃机；以及变速器，其中所述混动模块(3)与所述驱动组件经由所述离合器设备(1)的驱动轴(70)机械连接并且与所述变速器经由所述离合器设备(1)的摩擦片承载件(21，41)机械连接。
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