多重离合装置和用于机动车的混合动力模块的制作方法

本发明涉及一种用于混合动力模块的多重离合装置，混合动力模块被设置用于机动车、诸如客车、货车或其它商用车，并且混合动力模块能耦合到内燃机上。本发明还涉及混合动力模块本身，混合动力模块具有多重离合装置。

背景技术：

混合动力模块通常包括：连接装置，用于使内燃机机械耦合；分离离合器，利用分离离合器能将扭矩从内燃机传递到混合动力模块上并且利用分离离合器能使混合动力模块与内燃机分离；电机，用于利用转子产生驱动扭矩；以及双离合器装置，利用该双离合器装置能将扭矩从电机和/或从分离离合器传递到驱动系上。双离合器装置包括第一子离合器和第二子离合器。每个布置的离合器分别配有操纵系统。

电机能够实现电动行驶、用于内燃机驱动的功率增加和动力回收。分离离合器及其操纵系统负责内燃机的耦合或解耦。

如果具有双离合器的混合动力模块被集成到驱动系上，使得混合动力模块沿扭矩传递方向处在内燃机与变速器之间，则在车辆中必须一个接一个地或者并排地布置内燃机、混合动力模块、具有操纵系统的双离合器和变速器。然而，这种装置有时导致结构空间问题。

为了实现具有集成的双离合器的非常紧凑的混合动力模块，一种有利的结构原理在于：将分离离合器和双离合器的两个子离合器直接相邻地布置。

从现有技术公知混合动力模块或其多重离合装置的不同的实施方式。

de102009002805a1就公开了一种用于机动车的并行混合动力驱动装置，并行混合动力驱动装置具有布置在驱动系中的传动比不同的车辆变速器、与变速器输入轴驱动连接的电机以及通过离合装置能与变速器输入轴耦合或能与变速器输入轴解耦合的内燃机。离合装置还包括在内燃机牵引运行时接合的自由轮离合器和能与之并联的磨擦离合器。

wo2008/052909a1公开了一种用于混合动力车辆的驱动系，用于借助于离合器使内燃机与电机机械耦合。离合器可以包括牙嵌离合器以及起动元件，该起动元件与电机连接并且将可选比例的驱动功率从电机中解耦输出。该起动元件可包括变扭器、比例离合器和/或双离合器。

从还没有公开的德国专利申请de102016203384.0中公知一种用于具有混合动力驱动装置的机动车的驱动系的离合装置，其中该离合装置具有第一离合器和第二离合器，第一离合器和第二离合器分别具有能旋转地相互断开的旋转构件，其中第一离合器的第一旋转构件与第二离合器的第一旋转构件抗扭连接。这里作为有利的实施方式来说明的是，第二离合器构造为双离合器，优选地构造为湿式的或湿式运行的双离合器。

德国专利申请de102016212846.9教导了一种用于具有电机和内燃机的驱动系的离合装置，电机和内燃机的扭矩能通过离合器总成传导到变速器，其中分离离合器布置在耦合件与能在内燃机侧驱动的传递件之间，该耦合件用于朝着离合器总成的方向引入电机的扭矩。构造为链条的循环式牵引仅用于将扭矩从电机传递到耦合件。

所示出的混合动力模块或离合装置的全部都受到由于运行造成的磨损并且需要确定的结构空间。

由于采用多个操纵系统以断开和接合各个离合器，因此从多个位置将力引入到相应的多重离合装置或引入到相应的混合动力模块中，这些力在大多数的设计方案中具有不同的方向。因此，根据各个离合器的运行状态，可能导致离合器或所连接的总成的不同的负载形式，所述负载形式会体现在磨损痕迹中。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种多重离合装置以及一种用于机动车的配备有该多重离合装置的混合动力模块，该多重离合装置和该混合动力模块在结构空间较小的情况下具有较长的使用寿命。

该技术问题通过根据本发明的权利要求1的多重离合装置以及根据本发明的权利要求9的混合动力模块来解决。该多重离合装置的有利的实施方式在从属权利2至8中说明。该混合动力模块的有利的设计方案在从属权利要求10中说明。

权利要求的特征可以以任何技术上合理的方式和方法来组合，其中为此也可以根据随后的描述以及附图的特征来进行阐述，其包括本发明的补充的设计方案。

在本发明的范围内，术语“径向”和“轴向”总是参考多重离合装置或混合动力模块的旋转轴线。

本发明涉及一种用于混合动力模块的多重离合装置，以耦合内燃机。该多重离合装置包括分离离合器和另外的离合装置，利用分离离合器能将扭矩从内燃机传递到多重离合装置，并且利用分离离合器能将多重离合装置与内燃机分离；利用另外的离合装置能将扭矩从电机和/或从分离离合器传递到驱动系上。另外的离合装置尤其可以是双离合器装置，该双离合器装置具有第一子离合器和第二子离合器。此外，该多重离合装置还包括用于操纵分离离合器的分离离合器操纵系统和用于操纵另外的离合装置的另外的操纵系统，并且，该多重离合装置还包括第一旋转轴承和第二旋转轴承。根据本发明设置，在操纵分离离合器操纵系统时，第一旋转轴承仅仅在第一轴向方向上受到由分离离合器操纵系统作用的轴向力，并且在操纵另外的操纵系统时，第二旋转轴承仅仅在与该第一轴向方向相反的第二方向上受到另外的操纵系统作用的轴向力。在这种情况下，第一方向例如限定为平行于共同的旋转轴线地朝着与内燃机的连接部的方向，而与第一方向相反的第二方向是同样轴向平行地但朝着与变速器连接部的方向。借此防止两个旋转轴承受到变化的轴向负载或所谓的交零(nulldurchgang)，使得由于单侧负载能够具有较小的磨损。

在多重离合装置的一种设计方案中设置，多重离合装置具有壳体，该壳体与多重离合装置的离合器盖机械地固定连接，其中，在该壳体上布置有第一旋转轴承，用于旋转地支承变速器输入轴，并且在该壳体上布置有第二旋转轴承，用于旋转地支承另外的离合装置的共同的旋转件。该离合器输入轴用于将多重离合装置旋转式连接到内燃机上。因此，由于在大多数的实施方式中无论如何均需要将离合器输入轴支承在多重离合装置上或支承在具有该多重离合装置的混合动力模块上，第二旋转轴承不是额外需要的结构单元，而仅须按照要求来设计。

由此可见，为了实现根据本发明的降低磨损的优点，仅须附加地布置第一旋转轴承，并且该多重离合装置须如此设计，使得旋转轴承仅仅受到单侧负载。

在这种情况下，分离离合器操纵系统可以轴向地支撑在壳体中或在壳体上。

在多重离合装置的这种设计方案中，轴向负载在一侧通过壳体而在另一侧通过离合器输入轴引入到第一旋转轴承中，其中，将由分离离合器操纵系统产生的轴向力引入到分离离合器中并且从分离离合器传递到离合器输入轴上，该离合器输入轴又与第一旋转轴承轴向连接。在此，第一旋转轴承轴向地支撑在壳体上，分离离合器操纵系统布置在该壳体上或者布置在该壳体中。相应地，该分离离合器操纵系统间接支撑在第一旋转轴承上。

为了将多重离合装置用在双离合器变速器上而设置，另外的离合装置是具有第一子离合器和第二子离合器的双离合器装置，其中，另外的操纵系统具有用于操纵第一子离合器的第一操纵装置和用于操纵第二子离合器的第二操纵装置，并且其中，第一操纵装置和第二操纵装置支撑在共同的旋转件上，该共同的旋转件轴向支撑在第二旋转轴承上。

相应地，第一操纵装置和第二操纵装置间接地支撑在第二旋转轴承上。轴向力由第一操纵装置和第二操纵装置传递到共同的旋转件，这些轴向力又从共同的旋转件传递到第二旋转轴承。轴向力由第二旋转轴承引入到静止的壳体中。

由分离离合器操纵系统作用的轴向力的方向优选地平行于共同的旋转轴线地朝着变速器在多重离合装置的变速器输入轴上的连接部的方向延伸，并且由第一操纵装置和第二操纵装置作用的轴向力的方向优选地平行于共同的旋转轴线地朝着内燃机在离合器输入轴上的连接部的方向延伸。因此，这两个旋转轴承仅在相反的方向上被施加轴向负载。

优选地，分离离合器包括内侧离合器片支架以及外侧离合器片支架，内侧离合器片支架尤其配有衬片板，外侧离合器片支架尤其配有钢板，内侧离合器片支架和外侧离合器片支架为传递扭矩而能够借助由分离离合器操纵系统施加的力实现相互的摩擦接合，其中，内侧离合器片支架与离合器输入轴抗旋转地连接，且外侧离合器片支架与共同的旋转件抗旋转地连接。

分离离合器可以与双离合器装置在径向上相叠布置。

在这种情况下，分离离合器可以布置在双离合器装置的径向内侧，并且双离合器装置的两个子离合器可以基本轴向相邻地布置。

有利地，内侧离合器片支架配有衬片板且外侧离合器片支架配有钢板的设计方案中，在由分离离合器操纵系统施加的力的作用方向上的最后的衬片板被设计为单侧作用的离合器片。

这说明，该最后的离合器片是所谓的单侧端部离合器片(single-sided-endlamelle)，在该单侧端部离合器片上，基本上只能在一侧产生摩擦接合。

在此，本发明并不限于内侧离合器片支架配有衬片板且外侧离合器片支架配有钢板的设计方案，衬片板以及钢板也可以分别布置在另外的离合器片支架上。由此在该变型方案中，也不设置单侧作用的离合器片为最后的离合器片。

在多重离合装置的另外的实施方案中设置，两个子离合器分别具有内侧离合器片支架以及外侧离合器片支架，内侧离合器片支架尤其配有衬片板，外侧离合器片支架尤其配有钢板，内侧离合器片支架和外侧离合器片支架为传递扭矩而能够借助由相应的操纵装置施加的力实现相互的摩擦接合，其中，各内侧离合器片支架与变速器输入轴抗旋转地连接或能连接，并且各外侧离合器片支架与共同的旋转件抗旋转地连接或者由共同的旋转件来构造。

此外，多重离合装置可具有传动元件，用于在电机与多重离合装置之间构造传动装置，以在电机与多重离合装置之间传递旋转运动，其中，各个离合器和传动元件均布置在湿室中。

所提到的传动元件可以是用于构造链传动装置的链轮、用于构造皮带传动装置的皮带轮或者用于构造齿轮传动装置的齿轮。在作为皮带轮的实施方式中，适合的是将皮带传动设计为齿形皮带传动装置或v型皮带传动装置。所构造的齿轮传动装置可以单级或多级地来实施。

这种结构类型能够采用降低磨损的湿式离合器，因此不必为结合电机的运行来造混合动力模块而放弃使用湿式离合器。多重离合装置可以如此设计，使得离合器以及传动元件绕着共同的旋转轴线同轴地布置。在此，传动元件的有效直径可以大于双离合器装置的相应的子离合器的借助于摩擦接合进行扭矩传递的组成部件的有效直径。也就是说，通过传动元件的有效节圆关于子离合器的径向外侧的布置，传动元件的、由传动元件在其中传递扭矩的有效节圆的径向距离大于子离合器的离合器片相对于旋转轴线的径向距离，利用这些离合器片，通过摩擦接合来在相应的离合器之内传递扭矩。借此，可以提供径向上非常紧凑的多重离合装置或径向上非常紧凑的混合动力模块。

在此，转子可以关于多重离合装置的旋转轴线轴向平行地来布置并且借助于传动装置与多重离合装置连接。

在多重离合装置布置在湿室中的设计方案中，优选地设置，电机的转子布置在湿室的外侧并且与另外的传动元件抗旋转地连接或者能抗旋转地连接，另外的传动元件与多重离合装置的传动元件共同构造传动装置，并且另外的传动元件同样布置在湿室中并且在另外的传动元件与电机的转子之间布置有密封装置，用于密封湿室。

优选地，分离离合器操纵系统包括基本呈环形的活塞气缸单元，该活塞气缸单元的活塞能基本上轴向平移地移动，并且分离离合器操纵系统还包括环形的操纵轴承，该操纵轴承允许在活塞气缸单元与分离离合器的所要操纵的离合器元件之间的旋转式相对运动。在此，活塞气缸单元容纳在壳体中或者在壳体上，该壳体与多重离合装置的离合器盖机械地固定连接。在壳体上布置有第一旋转轴承，用于旋转地支承离合器输入轴，在壳体上布置有第二旋转轴承，用于旋转地支承多重离合装置的离合器的共同的旋转件。在此，环形的活塞气缸单元在径向上布置在第一轴承与第二轴承之间。借此，也使得沿轴向的体积减少。共同的旋转件是多重离合装置的元件，该元件用于在双离合器装置与分离离合器之间传递扭矩。壳体可以是离合器盖的组成部分。

第一操纵装置和第二操纵装置可以在径向上至少部分地彼此重叠。也就是说，这里对于双离合器装置而言，可以使用径向上嵌套的双重中央接合器或分离器。在此可以设置，两个操纵装置分别具有基本呈环形的活塞气缸单元，活塞气缸单元的活塞能基本上轴向平移地移动，并且两个操纵系统还分别具有环形的操纵轴承，操纵轴承允许在活塞气缸单元与相应的子离合器的所要操纵的离合器元件之间的旋转式相对运动，其中相应的活塞气缸单元关于旋转轴线的径向延伸大于相应的操纵轴承的回转轨道距旋转轴线的距离。在备选的设计方案中设置，相应的活塞气缸单元的和回转轨道的径向延伸相同。

在另外的实施方式中设置，多重离合装置具有支撑轴承，该支撑轴承沿着旋转轴线布置在第一操纵装置和第二操纵装置的位置的侧面，优选地被第一操纵装置和第二操纵装置径向上覆盖，并且支撑轴承支撑或能支撑在变速器输入轴上。优选地，变速器输入轴是双离合器变速器的变速器输入轴，双离合器变速器与多重离合装置或借此实施的混合动力模块耦合。因此，该支撑轴承布置并且构造为使得该支撑轴承可以径向地支撑在这种变速器输入轴上。在备选的设计方案中，可以通过该支撑轴承支撑在壳体上，两个子离合器的操纵系统布置在该壳体中或布置在该壳体上。利用该支撑轴承，能防止共同的多重离合装置的意外的倾斜。

在另外的实施方式中设置，多重离合装置具有支撑轴承，支撑轴承沿着旋转轴线布置在第一操纵系统和第二操纵系统的位置的侧边，支撑轴承优选地被第一操纵系统和第二操纵系统在径向上覆盖，而且支撑轴承支撑或能支撑在变速器输入轴上。优选地，变速器输入轴是双离合器变速器的变速器输入轴，双离合器变速器与多重离合装置或借此实施的混合动力模块连接。因此，支撑轴承如此布置并且构造，使得支撑轴承可以径向地支撑在这种变速器输入轴上。在备选的设计方案中，可以通过支撑轴承支撑在壳体上，两个子离合器的操纵系统布置在壳体中或布置在壳体上。利用支撑轴承，能防止多重离合装置整体的意外的倾斜。

为了解决该技术问题，还提出了一种混合动力模块，包括根据本发明的多重离合装置以及用于利用转子产生驱动扭矩的电机，其中，转子借助于传动装置与多重离合装置连接，传动装置包括多重离合装置的传动元件。因此，利用该传动装置，可以将扭矩或旋转运动从电机传递到多重离合装置，以驱动多重离合装置以及由此驱动模块，或者可以将扭矩或者说旋转运动沿反方向从多重离合装置传递到电机，以回收动力。

混合动力模块可以如此设计，使得电机的转子布置在湿室的外侧并且与另外的传动元件抗旋转地连接或者能抗旋转地连接，另外的传动元件与多重离合装置的传动元件共同构造传动装置，并且另外的传动元件同样布置在湿室中而且在另外的传动元件与电机的转子之间布置有密封装置，用于密封湿室。

补充地，提供一种用于机动车的驱动装置，机动车具有内燃机和根据本发明的混合动力模块并且具有车辆变速器，其中，混合动力模块通过混合动力模块的离合器与内燃机且与车辆变速器机械连接。

附图说明

下面将参照附图详细说明上述发明，附图示出了一个优选的设计方案。本发明不以任何方式限于纯示意性的附图，其中应注意，附图中所示的实施例不限于所示的尺寸。

唯一的图1示出了根据本发明的多重离合装置的局部剖视图。

具体实施方式

能看出：分离离合器10以及被实施为双离合器装置的另外的离合装置30布置在共同的旋转轴线1上。双离合器装置30包括第一子离合器40和第二子离合器50。全部三个离合器10、40、50均可以布置在湿室90中。这意味着：在多重离合装置的这种实施方案中，全部三个离合器10、40、50均实施为湿式离合器。此外，全部三个离合器10、40、50均通过共同的旋转件80彼此旋转式耦合。

分离离合器10分配有分离离合器操纵系统11，分离离合器操纵系统包括环形的活塞气缸单元12与操纵轴承20。在此，活塞气缸单元12的径向延伸13等于操纵轴承20的回转轨道21距旋转轴线1的径向距离。这能够实现活塞气缸单元12和操纵轴承20所示出的相邻的轴向布置。

能看出：传动元件70的有效直径71大于双离合器装置30的或着说其第一子离合器40和第二子离合器50的借助于摩擦接合进行扭矩传递的组成部分的有效直径60。由于距旋转轴线1的相对大的距离，可能的是，配置具有相对低的驱动功率或由此得到的扭矩的电机。这种可能性以及使电机相对于旋转轴线轴向平行地间隔开地布置的可能性能够实现结构空间非常高效的混合动力模块或混合动力模块的总成在机动车的驱动系上的更灵活的布置。

从能与在此未示出的内燃机总成耦合的驱动轴或离合器输入轴130，可以将扭矩通过分离离合器10的内侧离合器片支架22引入到分离离合器10中。在通过操纵分离离合器操纵系统11来接合分离离合器10时，分离离合器10将扭矩通过分离离合器10的外侧离合器片支架25传递到共同的旋转件80上。当与共同的旋转件80连接的子离合器40、50相应接合时，由该子离合器40、50将扭矩通过相应的第一内侧离合器片支架42或第二内侧离合器片支架52经由相应的第一外侧离合器片支架44或第二外侧离合器片支架54传递到第一变速器输入轴100上或传递到第二变速器输入轴101上。为此，借助于第一操纵装置41使第一压力杯形件46轴向移动，或借助于第二操纵装置51使第二压力杯形件56轴向移动，以接合相应的子离合器40、50。

壳体111与多重离合装置的离合器盖110固定连接，该壳体用于容纳分离离合器操纵系统11。在离合器输入轴130与壳体111之间布置有第一旋转轴承120，并且在壳体111与共同的旋转件80之间布置有第二旋转轴承121。离合器输入轴130整体上通过第一旋转轴承120和轴向上相邻布置的滚针轴承122来支撑。

整个多重离合装置都通过朝向变速器输入轴100、101的支撑件140以及处在该支撑件上的以滚针轴承的形式的支撑轴承141来防止意外的倾斜。

由分离离合器操纵系统11施加的轴向力作用在分离离合器10上，使得衬片板23以及钢板26挤压到一起，从而能够通过这些离合器片23、26传递扭矩。在此，相对于由分离离合器操纵系统11施加的轴向力的反向力由最后的衬片板24施加，该衬片板沿轴向与离合器输入轴130固定连接。第一旋转轴承120位于离合器输入轴130上，该第一旋转轴承轴向固定在离合器输入轴130的凸肩与卡环之间。由此，将由分离离合器操纵系统11施加的轴向力传递到第一旋转轴承120上。在此，由分离离合器操纵系统11施加的轴向力平行于旋转轴线1地总是朝着变速器输入轴100、101的方向起作用，使得第一旋转轴承120总是只在一个方向上承受负荷。

被设计为双离合器装置的另外的离合装置30包括第一子离合器40和第二子离合器50，它们分配有第一操纵装置41和第二操纵装置51。通过它们的压力杯形件46、56，这些操纵装置41、51同样传递轴向力，然而轴向力与由分离离合器操纵系统11施加的轴向力相反地定向。通过两个内侧离合器片支架42、52以及相应的衬片板43、53和与此交替布置的钢板45、55，这些由操纵装置41、51产生的轴向力传递到第一外侧离合器片支架44和第二外侧离合器片支架54上。在此，两个外侧离合器片支架44、54布置在共同的旋转件80上或者由共同的旋转件来构造。共同的旋转件80又轴向地支撑在第二旋转轴承121上，该第二旋转轴承又轴向地支撑在壳体111上。在此，由两个操纵装置41、51产生的轴向力仅仅朝一个方向作用，即平行于旋转轴线1地朝着离合器输入轴130的方向作用。相应地，第二旋转轴承121仅仅在该方向上承受负荷。

从中能看出：这两个旋转轴承120、121没有受到交替变化的负载，使得这里不会产生变化的轴承空隙，并且因此在多重离合装置或配备有该多重离合装置的混合动力模块通过使用寿命表现出较小的轴承磨损。

在共同的旋转件80上固定地布置有传动元件70，该传动元件在这里示出的实施方式中是用于构造链传动装置的链轮。该链传动装置与这里未示出的电机的齿轮连接，该电机布置在湿室90的外侧。这样，可以将扭矩从电机传递到共同的旋转件80上并且因此传递到全部三个离合器10、40、50上，并且沿反方向亦然。在配属于电机的齿轮与电机的转子之间布置有这里未示出的密封装置，用于密封湿室90。

属于第一子离合器40的第一操纵装置41和属于第二子离合器50的第二操纵装置51径向上彼此嵌套地布置，然而不应该排除轴向上并排实现的布置方式。

本发明整体上提供了一种多重离合装置以及一种混合动力模块，该多重离合装置由于旋转轴承的单侧负载而具有微小的轴承磨损。

附图标记列表

1旋转轴线

10分离离合器

11分离离合器操纵系统

12活塞气缸单元

13径向延伸

20操纵轴承

21回转轨道的径向距离

22内侧离合器片支架

23衬片板

24最后的衬片板

25外侧离合器片支架

26钢板

30另外的离合装置

31另外的操纵系统

40第一子离合器

41第一操纵装置

42第一内侧离合器片支架

43衬片板

44第一外侧离合器片支架

45钢板

46第一压力杯形件

50第二子离合器

51第二操纵装置

52第二内侧离合器片支架

53衬片板

54第二外侧离合器片支架

55钢板

56第二压力杯形件

60有效直径

70传动元件

71有效直径

80共同的旋转件

90湿室

100第一变速器输入轴

101第二变速器输入轴

110离合器盖

111壳体

120第一旋转轴承

121第二旋转轴承

122滚针轴承

130离合器输入轴

140支撑件

141支撑轴承