離合器裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種離合器裝置(K)，包括形鎖合的第一離合器(K0)、形鎖合的第二離合器(K1)、在軸向上固定的第一軸(W1)、在軸向上固定的第二軸(W2)、連接軸(WV)和致動器(AK)。在連接軸(WV)的第四軸向位置不僅第一離合器(K0)而且第二離合器(K1)都處于接合的狀態(tài)，其中通過連接軸(WV)的軸向移動能達到連接軸(WV)的各軸向位置的以下順序：第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置，或第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置。
【專利說明】
離合器裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種離合器裝置，其包括至少兩個形鎖合的離合器、一個第一軸、一個第二軸、一個連接軸和一個致動器。
【背景技術】
[0002]形鎖合的離合器、例如牙嵌離合器在現(xiàn)有技術中通常是已知的，并且在閉合的狀態(tài)下通過形鎖合建立連接。形鎖合的離合器的特征在于在打開的狀態(tài)下與力鎖合的離合器相比存在較小的由于運動阻力引起的損失，因此形鎖合的離合器在汽車變速器中較多地使用。
[0003]專利EP I 628 848 BI描述一種裝置，其包括用于車輛的混合驅(qū)動裝置的離合器裝置，其中離合器裝置將第一電機的輸出軸連接于發(fā)動機的輸出軸和連接于第二電機的輸出軸。離合器裝置為此包括一可移動的圓盤，其連接于第一電機的輸出軸。操縱機構可以使可移動的圓盤在三個不同的位置之間移動，借此第一電機的輸出軸或可連接于發(fā)動機的輸出軸或可連接于第二電機的輸出軸，或可處于空轉(zhuǎn)位置。離合器裝置可以由牙嵌離合器構成。
[0004]專利申請DE 10 2006 055 541A1描述一種汽車的混合驅(qū)動系統(tǒng)，其中內(nèi)燃機與電機之間設置形鎖合離合器型式的第一離合器。形鎖合離合器構成為滑動套筒系統(tǒng)，其中第一滑動套筒可與為內(nèi)燃機配置的構件處于嵌接，并且第二滑動套筒可與電機的轉(zhuǎn)子部分處于嵌接。在電機與變速器之間設置第二離合器，其構成為常規(guī)設計的起動和分離離合器。
[0005]專利申請WO2013/183164 Al描述一種控制裝置用于混合動力汽車，其中借助牙嵌離合器可選擇駕駛模式。牙嵌離合器包括為第一電機配置的第一作用部分和為內(nèi)齒輪配置的第二作用部分。牙嵌離合器在這里具有總共三個作用位置，它們促成不同的連接。
[0006]但在現(xiàn)有技術中已知的方案然而僅僅實現(xiàn)可能的動力總成系統(tǒng)功能的一種選擇或需要附加的致動裝置以便操縱第二離合器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此本發(fā)明的目的是提供一種離合器裝置，其特征是簡單的結(jié)構并且同時能夠?qū)崿F(xiàn)大量連接方案。離合器裝置應當適合于大量應用，例如用于應用在混合動力車輛的動力總成系統(tǒng)中，或通常用作為在變速器內(nèi)的離合器。
[0008]通過權利要求1的特征達到該目的。從各從屬權利要求、說明書和各附圖中得出有利的實施形式。
[0009]離合器裝置包括形鎖合的第一離合器、形鎖合的第二離合器、在軸向上固定的第一軸、在軸向上固定的第二軸、連接軸和致動器。第一軸、第二軸和連接軸相互同軸地設置，并且為此設置成繞同一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。由制造引起的軸錯位在這里不考慮。
[0010]通過形鎖合的第一離合器的閉合在第一軸與連接軸之間建立不可相對旋轉(zhuǎn)的連接。通過形鎖合的第二離合器的閉合在連接軸與第二軸之間建立不可相對旋轉(zhuǎn)的連接。致動器設置用于通過軸向移動連接軸不僅將形鎖合的第一離合器而且將形鎖合的第二離合器在接合的狀態(tài)與分離的狀態(tài)之間切換。在接合的狀態(tài)下在參與的各軸之間建立不可相對旋轉(zhuǎn)的連接。在分離的狀態(tài)下參與的各軸的轉(zhuǎn)速可以不同。在連接軸的第一軸向位置第一離合器處于接合狀態(tài)，而第二離合器處于分離狀態(tài)。在連接軸的第二軸向位置不僅第一而且第二離合器處于分離狀態(tài)。在連接軸的第三軸向位置第一離合器處于分離狀態(tài)，而第二離合器處于接合狀態(tài)。
[0011]按照本發(fā)明在連接軸的第四軸向位置不僅第一離合器而且第二離合器都處于接合狀態(tài)，其中通過連接軸的軸向移動能達到連接軸的各軸向位置的如下順序:
[0012]第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置，或
[0013]第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置。
[0014]在離合器裝置在混合動力車輛的動力總成系統(tǒng)中的使用時，其中通過第一離合器例如內(nèi)燃機可連接于電機并且通過第二離合器電機可連接于變速器，可以這樣僅僅利用一個致動器實現(xiàn)各種不同的運行模式，其接下來描述。電機的轉(zhuǎn)子在這里不可相對旋轉(zhuǎn)地與連接軸連接。當然轉(zhuǎn)子在這里可以是軸向位置固定的，其中通過運行平穩(wěn)的帶動齒部能夠在連接軸和與轉(zhuǎn)子連接的軸之間可以實現(xiàn)軸向可移動性。
[0015]在閉合的第一離合器和打開的第二離合器時儲能器的充電可以通過內(nèi)燃機的運行和通過在停車時電機的發(fā)電運行是可能的。如果變速器具有另一電機，則在這里也可以實現(xiàn)串聯(lián)的混合運行。可以通過電機在行駛運行的過程中起動內(nèi)燃機，而對輸出沒有反作用。在打開的第一離合器和閉合的第二離合器時可以由電機支持變速器的換擋或按照變速器的實施形式也首先能夠?qū)崿F(xiàn)，因為惰性的驅(qū)動裝置不再有效地連接于動力總成系統(tǒng)。而且純電動的行駛運行在變速器的不同的擋中是可能的，其中與連接軸連接的電機驅(qū)動汽車。在閉合的第一和第二離合器時內(nèi)燃機直接對變速器起作用。由此能夠?qū)崿F(xiàn)純內(nèi)燃機運行和并聯(lián)混合運行。
[0016]如果要從內(nèi)燃機式運行或并聯(lián)混合運行變換成電動的行駛運行，則必須將連接軸從第四軸向位置移到第三軸向位置。這在一按照本發(fā)明的順序中直接地和沒有中間位置的情況下是可能的。中間軸的各軸向位置的該順序因此特別適合于混合動力車輛(例如所謂的插電式混合動力汽車)，其具有大的內(nèi)燃機和并聯(lián)混合運行份額并且經(jīng)常利用電動的行駛運行。
[0017]如果混合動力車輛具有一個結(jié)構，在其中經(jīng)常在串聯(lián)的混合運行與并聯(lián)的混合運行之間切換，則連接軸的各軸向位置不同的按照本發(fā)明的順序具有優(yōu)點。在這些運行模式之間切換時必須將連接軸從第四軸向位置移到第一軸向位置。
[0018]優(yōu)選在第一軸上設置第一爪齒。第一爪齒在這里優(yōu)選構成在第一軸的自由端上，該自由端面向第二軸。在第二軸上設置第二爪齒。第二爪齒優(yōu)選構成在第二軸的自由端上，該自由端面向第一軸。在連接軸上構成第三爪齒。在連接軸的第一軸向位置第三爪齒只與第一爪齒相嵌接。在連接軸的第二軸向位置第三爪齒既不與第一爪齒又不與第二爪齒相嵌接。在連接軸的第三軸向位置第三爪齒只與第二爪齒相嵌接。在連接軸的第四軸向位置第三爪齒不僅與第一爪齒而且與第二爪齒相嵌接。
[0019]優(yōu)選第一和第二爪齒構成為外齒。而第三爪齒構成為內(nèi)齒。連接軸據(jù)此構成為空心軸，并且根據(jù)連接軸的軸向位置至少包圍第一軸和/或第二軸的部分。由此實現(xiàn)對連接軸的很好的可接近性。借此便于將致動器連接到連接軸上。當然第一和第二爪齒可以構成為內(nèi)齒，而第三爪齒構成為外齒。連接軸在這種情況下設置在構成為空心軸的第一和第二軸的內(nèi)部。
[0020]優(yōu)選第三爪齒在齒中具有至少一個軸向延伸的空隙。至少在連接軸的第二軸向位置，第一和第二爪齒在空間上處于該至少一個空隙中，借此第一和第二爪齒在連接軸的該軸向位置上與第三爪齒不處于嵌接。通過所述至少一個空隙的設置的變化，可以改變不同的軸向位置的順序及其作用。按這種方式可以用少的制造費用制造連接軸的各種不同的方案。
[0021]按照一個實施形式，在連接軸的第五軸向位置不僅第一離合器而且第二離合器處于接合的狀態(tài)，即通過第三爪齒與第一和第二爪齒處于嵌接。通過連接軸的軸向移動，在這里能達到連接軸的各軸向位置的以下順序:第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第五軸向位置。第一和第二離合器在第五軸向位置上的切換狀態(tài)在這里對應于在第四軸向位置上的切換狀態(tài)，但該位置在軸向位置的順序中的不同的點上達到。通過該實施形式在離合器裝置在混合動力車輛的動力總成系統(tǒng)中使用時在各運行模式之間變換時進一步增大靈活性。因為現(xiàn)在在一個切換狀態(tài)(在該切換狀態(tài)中只閉合第一和第二離合器其中一個)與另一切換狀態(tài)(在該另一切換狀態(tài)時不僅閉合第一離合器而且閉合第二離合器)之間的直接的切換過程是可能的。所謂直接的轉(zhuǎn)換過程在這里被理解成一個切換過程，在其中沒有中間切換狀態(tài)地可實現(xiàn)切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
[0022]優(yōu)選連接軸經(jīng)由形鎖合的第三離合器可連接于在軸向上固定的第三軸。在連接軸上為此構成第四爪齒，并且在第三軸上構成第五爪齒。在連接軸的第一至第四軸向位置和可選地在連接軸的第五軸向位置，第四爪齒與第五爪齒處于嵌接，其中在連接軸的第六軸向位置第四爪齒和第五爪齒不處于嵌接。換句話說，第三離合器在連接軸的第一至第四軸向位置或在第五軸向位置接合，并且只在連接軸的第六軸向位置上分離。按這種方式，當離合器裝置在混合動力車輛的動力總成系統(tǒng)中使用時，當電機的轉(zhuǎn)子不與連接軸而是與第三軸特久地不可相對旋轉(zhuǎn)地連接時進一步增加運行模式的數(shù)量。通過選擇連接軸的第六軸向位置，電機與其余的動力總成系統(tǒng)脫接。由此例如在內(nèi)燃機式運行中電機的阻力矩與動力總成系統(tǒng)脫接，借此改善動力總成系統(tǒng)的效率。如果電機構成為永久勵磁的同步機，則通過該脫接，定位轉(zhuǎn)矩也不對動力總成系統(tǒng)起作用。也可以向較低的最大轉(zhuǎn)速設計電機，其低于連接軸的最大出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速。這降低了電機的制造成本。
[0023]優(yōu)選連接軸的第六軸向位置設置在連接軸的各軸向位置的一個以下順序中:
[0024]第六軸向位置、第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置，或
[0025]第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置、第六軸向位置，或
[0026]第五軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置，第四軸向位置、第六軸向位置，或
[0027]第六軸向位置、第五軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置。
[0028]因此總是從一個切換位置出發(fā)可選擇第六軸向位置，在切換位置中不僅第一而且第二離合器是閉合的。
[0029]按照本發(fā)明的一實施形式，第四爪齒與第五爪齒在連接軸的第七軸向位置也不處于嵌接，其中連接軸的第七軸向位置在以下點上設置在連接軸的各軸向位置的順序中:第七軸向位置、第五軸向位置、第一軸向位置、第二輛向位置、第三軸向位置、第四軸向位置和第六軸向位置。由此進一步提高提供的混合動力總成系統(tǒng)的各運行模式的靈活性，因為從連接軸的兩個軸向位置(在其中第一和第二離合器是閉合的)出發(fā)可以脫接電機。
[0030]優(yōu)選連接軸構成為空心軸，其中第三爪齒構成為內(nèi)齒，并且第四爪齒構成為外齒。連接軸據(jù)此構成為空心軸，并且根據(jù)連接軸的軸向位置至少包圍嵌接第一軸和/或第二軸的部分。由此得出對連接軸的很好的可接近性，借此便于致動器在連接軸上的連接。
[0031]按照本發(fā)明的一個實施形式，在第三軸與連接軸之間設置滑動軸承。由此第三軸可以沿徑向方向支承在連接軸上，借此取消單獨的支承。
[0032]優(yōu)選通過電動機械式的裝置構成致動器。致動器可以例如是電機，其旋轉(zhuǎn)運動借助適合的傳動裝置變成軸向移動。在這里優(yōu)選使用自鎖的傳動裝置，例如螺桿傳動裝置。在適合的結(jié)構中可以通過自鎖鎖止連接軸的當前選擇的軸向位置。電動機械的裝置也可以通過彈簧加載的銜鐵與線圈一起實現(xiàn)。在可能的實施形式中，致動器也可以通過一個或多個電磁的、液壓的或氣動的裝置構成。
[0033]優(yōu)選借助于換擋桿和變速叉，或替代地借助于換擋鼓和變速叉，將致動器的軸向運動傳到連接軸上。由此可以按簡單的方式補償連接連軸與致動裝置之間的轉(zhuǎn)速差。
[0034]本發(fā)明也涉及汽車的動力總成系統(tǒng)，其包括按照本發(fā)明的離合器裝置和電機，該電機具有不可相對旋轉(zhuǎn)的定子和可旋轉(zhuǎn)支承的轉(zhuǎn)子。對此離合器裝置的第一軸經(jīng)由扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)彈性地連接于驅(qū)動裝置(其例如通過內(nèi)燃機構成)。離合器裝置的第二軸與變速器的一個軸(其構成通向變速器的傳動比變換部分的接口)、特別是與變速器的輸入軸不可相對旋轉(zhuǎn)地或扭轉(zhuǎn)彈性地相連接。電機的轉(zhuǎn)子持久地不可相對旋轉(zhuǎn)地連接于連接軸或連接于第三軸。因此提供一種動力總成系統(tǒng)，其特征特別在于各運行模式的可變性。通過形鎖合的離合器，動力總成系統(tǒng)還具有很好的機械效率。這特別在汽車中使用時具有優(yōu)點。通過用于第一離合器、第二離合器和可能第三離合器的唯一的需要的致動器，動力總成系統(tǒng)的制造成本是低的。優(yōu)選離合器裝置是變速器的構件，并因此集成在變速器中。
[0035]本發(fā)明還涉及一種變速器，其包括按照本發(fā)明的離合器裝置。按照一實施形式，變速器的傳動比變換部分具有多個切換元件，其選擇的操縱實現(xiàn)在變速器的兩個軸之間的傳動比的改變。致動器(其設置用于操縱第一、第二和可能第三離合器)在這里與致動裝置處于有效連接，該致動裝置用以操縱傳動比變換部分的各切換元件。該致動裝置也可以僅僅操縱傳動比變換部分的各單個的或甚至唯一的切換元件。由此可以利用兩個致動系統(tǒng)的最佳協(xié)同作用效果。
[0036]實際的離合器裝置并不限于在內(nèi)燃機、電機與變速器之間的動力總成系統(tǒng)中使用。按照本發(fā)明的離合器裝置一般可以在那里使用，在那里兩個或三個軸應該在一個確定的順序中單個地或共同地在連接軸的各軸向位置的描述的順序中可相互連接。離合器裝置特別是可以在汽車變速器中使用，其中第一軸與第一變速器軸不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，第二軸與第二變速器軸不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，并且連接軸與第三變速器軸不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。特別在以行星齒輪組為基礎的自動變速器中可以出現(xiàn)這樣情況，即三個變速器軸以上述方式單個的或共同應該可連接。通過具體的離合器裝置，這種對最窄的結(jié)構空間的要求可以通過唯一的致動器實現(xiàn)，借此可減少這樣的變速器的結(jié)構空間需要。按選擇也可設想一種布置，在其中第三變速器軸不與連接軸而是與離合器裝置的第三軸不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。
【附圖說明】
[0037]以下借助各附圖詳細描述本發(fā)明的各實施例。
[0038]圖1示意示出一個離合器裝置在按照第一順序的四個不同的位置上。
[0039]圖2示意示出一個離合器裝置在按照第二順序的四個不同的位置上。
[0040]圖3示意示出第二實施形式的一個離合器裝置在按照第一順序的三個不同的位置上。
[0041]圖4示意示出第二實施形式的一個離合器裝置在按照第二順序的三個不同的位置上。
[0042]圖5示意示出第三實施形式的一個離合器裝置。
[0043]圖6示出混合動力車輛的按照一個第一實施形式的動力總成系統(tǒng)。
[0044]圖7示出混合動力車輛的按照一個第二實施形式的動力總成系統(tǒng)。
[0045]圖8示出混合動力車輛的按照一個第三實施形式的動力總成系統(tǒng)。
[0046]圖9示出汽車的自動變速器的剖視圖。
【具體實施方式】
[0047]圖1示意示出離合器裝置K處在按照第一順序的四個不同的位置。離合器裝置K具有第一軸Wl、第二軸W2、連接軸WV和致動器AK。第一軸Wl、第二軸W2和連接軸WV相互同軸地設置。在第一軸Wl的外徑上第一爪齒ZO構成為外齒。在第二軸W2的外徑上第二爪齒Zl構成為外齒。在連接軸WV的內(nèi)徑上第三爪齒ZOl構成為內(nèi)齒。第三爪齒ZOl具有空隙L。在空隙L中第三爪齒ZOl是中斷的。
[0048]第一爪齒ZO和第三爪齒ZOl共同構成形鎖合的第一離合器KO。第二爪齒Zl和第三爪齒ZOl共同構成形鎖合的第二離合器K1。這兩個離合器K0、K1據(jù)此具有共同的元件、具體地即包括在其上構成的第三爪齒ZOl的連接軸WV。
[0049]致動器AK在此設置用于沿軸向方向移動連接軸WV，并且這樣制造第一和第二離合器Κ0、Κ1的不同的切換狀態(tài)。致動器AK及其在連接軸WV上的連接只暗示于圖中。致動器AK可以例如構成為電動機械式的致動器，其將電機的旋轉(zhuǎn)運動例如借助于螺桿傳動裝置轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向移動。致動器AK在連接軸WV上的連接可以包括變速叉，以便補償在致動器AK與連接軸WV之間的轉(zhuǎn)速差。技術人員在需要時使用適合的方案。
[0050]圖1中示出離合器K在連接軸WV的四個不同的軸向位置。為了更好的清晰以下描述連接軸WV的各軸向位置，其中專業(yè)名詞匯編保留在具體的申請中。
[0051 ]在連接軸WV的第一軸位置上，第一離合器KO處于接合的狀態(tài)，并且第二離合器Kl處于分離的狀態(tài)。在連接軸WV的第二軸向位置不僅第一離合器KO而且第二離合器Kl都處于分離的狀態(tài)。在連接軸WV的第三軸向位置第一離合器KO處于分離的狀態(tài)和第二離合器Kl處于接合的狀態(tài)。在連接軸WV的第四軸向位置不僅第一離合器KO而且第二離合器Kl都處于接合的狀態(tài)。
[0052]圖1a示出離合器裝置K在連接軸的第四軸向位置。在連接軸WV的該第四軸向位置上，第一爪齒ZO與第三爪齒ZOl重疊，并且第二爪齒Zl與第三爪齒ZOl重疊。因此第一和第二離合器K0、K1處于接合的狀態(tài)。通過該重疊，在第一軸Wl、連接軸WV和第二軸W2之間建立不可相對旋轉(zhuǎn)的連接。
[0053]圖1b示出離合器裝置K在連接軸WV的第一軸向位置。連接軸WV的第一軸向位置通過連接軸WV借助于致動器從第四軸向位置的軸向移動得到。在連接軸WV的第一軸向位置上僅僅第一爪齒ZO與第三爪齒ZOl重疊，因此第一離合器KO處于接合的狀態(tài)、第二爪齒Zl不與第三爪齒ZOl嵌接，因為第二爪齒Zl在空間上處于第三爪齒ZOl的空隙L內(nèi)。
[0054]圖1c示出離合器裝置K在連接軸WV的第二軸向位置。連接軸WV的第二軸向位置通過連接軸WV借助于致動器AK從第一軸向位置的軸向移位達到。在連接軸WV的第二軸向位置不僅第一爪齒ZO而且第二爪齒Zl在空間上都處于第三爪齒ZOl的空隙L中。由此第一和第二爪齒Ζ0、Ζ1與第三爪齒ZOl不處于嵌接。因此第一和第二離合器Κ0、Κ1處于分離的狀態(tài)。
[0055]圖1d示出離合器裝置在連接軸WV的第三軸向位置。連接軸WV的第三軸向位置通過連接軸WV借助于致動器AK從第二軸向位置的軸向移位到達。在連接軸WV的第三軸向位置第一爪齒ZO在空間上仍然處于第三爪齒ZOl的空隙L內(nèi)，并因此不處于嵌接。第二爪齒Zl再次與第三爪齒ZOl處于嵌接，因此第二離合器Kl處于接合的狀態(tài)。
[0056]按照圖1中所示離合器裝置K的構成，通過連接軸WV的軸向移位能達到連接軸WV的各軸向位置的以下順序:第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置。
[0057]圖2示意示出離合器裝置K在按照第二順序的四個不同的位置。圖2a示出離合器裝置K在連接軸WV的第一軸向位置，并且對應于圖1b中的視圖。圖2b示出離合器裝置K在連接軸WV的第二軸向位置，并且對應于圖1c中的視圖。圖2c示出離合器裝置K在連接軸WV的第三軸向位置，并且對應于圖1d中的視圖。圖2d示出離合器裝置K在連接軸WV的第四軸向位置，其中通過完全不同于圖1a的視圖中的連接軸WV軸向位置達到第四軸向位置。連接軸WV的第四軸向位置通過連接軸WV借助于致動器AK從第三軸向位置出發(fā)的軸向移位到達。
[0058]從圖1d中所示的連接軸WV的第三軸向位置開始，通過連接軸WV的繼續(xù)軸向移位也可以到達連接軸WV的第五軸向位置，在其中不僅第一離合器KO而且第二離合器Kl都處于接合的狀態(tài)。離合器裝置K的該狀態(tài)示于圖2d中。
[0059]從圖2a中所示的連接軸WV的第一位置開始，通過連接軸WV的繼續(xù)軸向移位可以達到按照圖1a視圖的連接軸WV的第五軸向位置。在連接軸WV的總是最外邊的位置不僅第一離合器KO而且第二離合器Kl都處于接合的狀態(tài)。
[0060]圖3示意示出第二實施形式的離合器裝置K在按照第一順序的三個不同的位置。離合器裝置K按照第二實施形式具有形鎖合的第三離合器K2，其設置用于在連接軸WV與第三軸W3之間建立不可相對旋轉(zhuǎn)的連接。為此在連接軸WV的外徑上構成第四爪齒Z2-1，并且在第三軸W3的內(nèi)徑上構成第五爪齒Z2-2。在連接軸WV與第三軸W3之間設置滑動軸承GL。各滑動軸承GL能夠?qū)崿F(xiàn)第三軸W3在連接軸WV上的徑向支承，其中仍確保連接軸WV相對于第三軸W3的軸向可移動性。
[0061 ]圖3a示出按照第二實施形式的離合器裝置K在連接軸WV的第三軸向位置。在連接軸WV的第三軸向位置，第一爪齒ZO在空間上處于第三爪齒ZOl的空隙L內(nèi)，并因此不處于嵌接。第二爪齒Zl與第三爪齒ZOl處于嵌接，因此第二離合器Kl處于接合的狀態(tài)。第四爪齒Z2-1與第五爪齒Z2-2處于嵌接，因此第三離合器K2處于接合的狀態(tài)。圖3b示出按照第二實施形式的離合器裝置K在連接軸WV的第四軸向位置，其中第三離合器K2仍然處于接合的狀態(tài)。圖3c示出按照第二實施形式的離合器裝置K在連接軸WV的第六軸向位置。在該第六軸向位置第三離合器K2處于分離的狀態(tài)。因此在連接軸WV與第三軸W3之間沒有不可相對旋轉(zhuǎn)的連接。連接軸WV的第一和第二軸向位置和可能的第五軸向位置同樣是可選擇的，但為了清晰起見這些位置未圖解示出。
[0062]圖4示意示出第二實施形式的離合器裝置K在按照第二順序的三個不同的位置。圖4a示出離合器裝置K在連接軸WV的第六軸向位置。第三離合器K2處于分離的狀態(tài)。圖4b中連接軸WV處于其第四軸向位置。第三離合器K2處于接合的狀態(tài)。通過致動器AK使連接軸WV繼續(xù)移位，使連接軸WV處于其第一軸向位置，其示于圖4c中。第三離合器K2仍然處于接合的狀態(tài)。連接軸WV的第二和第三軸向位置和可能的第五軸向位置同樣是可選擇的，但為了清晰起見這些位置未圖解示出。
[0063]圖5示意示出第三實施形式的離合器裝置K。在該第三實施形式中連接軸WV的第七軸向位置是可選擇的，在第七軸向位置中第三離合器K2處于分離的狀態(tài)。
[0064]圖6示出按照第一實施形式的混合動力車輛的動力總成系統(tǒng)。驅(qū)動裝置VKM(其示例性構成為內(nèi)燃機)經(jīng)由扭轉(zhuǎn)減振器TS連接于離合器裝置K的第一軸W1。動力總成系統(tǒng)具有電機EM，其包括不可相對旋轉(zhuǎn)的定子S和可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子R，轉(zhuǎn)子持久地不可相對旋轉(zhuǎn)地連接于連接軸WV。轉(zhuǎn)子R在這里優(yōu)選是軸向位置固定的。例如通過未示出的帶動齒部實現(xiàn)軸向可移動性。離合器裝置K的第二軸W2連接于變速器G的輸入軸，該輸入軸形成通向變速器G的傳動比變換部分GT的接口。變速器G的輸出軸連接于軸減速器AG，其將驅(qū)動功率分配到混合動力車輛的各車輪DW上。傳動比變換部分GT具有大量切換元件，其中至少一些切換元件通過致動裝置AK-GT操縱。
[0065]圖7示出按照第二實施形式的混合動力車輛的動力總成系統(tǒng)。其中離合器裝置K構成為變速器G的構件。離合器裝置K的致動器和傳動比變換部分GT的各切換元件的致動裝置AK-GT這樣設置，使得能夠?qū)崿F(xiàn)這兩個致動系統(tǒng)的有效連接。
[0066]圖8示出按照第三實施形式的混合動力車輛的動力總成系統(tǒng)。如在第二實施形式中，離合器裝置K構成為變速器G的構件，不過離合器裝置是按照第二實施形式的離合器裝置K。轉(zhuǎn)子R據(jù)此持久地不可相對旋轉(zhuǎn)地連接于離合器裝置的第三軸W3。
[0067 ]圖9示出汽車的示例性的自動變速器AG的剖視圖，其中只示出剖視圖的一半。自動變速器AG具有大量行星齒輪組，其包括多個變速器軸，在其中有第一變速器軸GWl、第二變速器軸GW2和第三變速器軸GW3。此外自動變速器AG具有離合器裝置K，其中第一軸Wl與第一變速器軸GWl持久地不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，第二軸W2與第二變速器軸GW2持久地不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，并且第三軸W3與第三變速器軸GW3持久地不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。致動器AK設置用于軸向移動連接軸WV，借此離合器裝置K占有不同的軸向位置。
[0068]在可能的未示出的實施形式中，第三變速器軸GW3可以不與第三軸W3、而是與連接軸WV不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。優(yōu)選在這里設置適合的機構，通過該機構第三變速器軸GW3的旋轉(zhuǎn)運動可傳遞到連接軸WV上并同時能夠?qū)崿F(xiàn)在連接軸WV的軸向可移動的位置與在軸向上固定的第三變速器軸GW3之間的補償。
[0069]附圖標記清單
[0070]K 離合器裝置
[0071]KO第一離合器
[0072]Kl第二離合器
[0073]K2第三離合器
[0074]Wl第一軸
[0075]W2第二軸
[0076]W3第三軸
[0077]WV連接軸
[0078]AK致動器
[0079]ZO第一爪齒
[0080]Zl第二爪齒[0081 ]ZOl第三爪齒
[0082]Z2-1第四爪齒
[0083]Z2-2第五爪齒
[0084]L空隙
[0085]GL滑動軸承
[0086]EM電機
[0087]R轉(zhuǎn)子
[0088]S定子
[0089]G變速器
[0090]GT變速器的傳動比變換部分
[0091]AK-GT變速器切換元件的致動裝置
[0092]VKM驅(qū)動裝置
[0093]TS扭轉(zhuǎn)減振器
[0094]AG軸減速器裝置
[0095]Dff車輪
[0096]AG自動變速器
【主權項】
1.一種離合器裝置(K)，包括形鎖合的第一離合器(KO)、形鎖合的第二離合器(Kl)、在軸向上固定的第一軸(Wl)、在軸向上固定的第二軸(W2)、連接軸(WV)和致動器(AK)，該第一軸(Wl)、第二軸(W2)和連接軸(WV)彼此同軸地設置，其中通過閉合第一離合器(KO)在第一軸(Wl)與連接軸(WV)之間能建立不可相對旋轉(zhuǎn)的連接，并且通過閉合第二離合器(Kl)在連接軸(WV)與第二軸(W2)之間能建立不可相對旋轉(zhuǎn)的連接，其中致動器(AK)設置用于通過軸向移動連接軸(WV)不僅將第一離合器(KO)而且將第二離合器(Kl)在接合的狀態(tài)與分離的狀態(tài)之間切換，從而 在連接軸(WV)的第一軸向位置第一離合器(KO)處于接合的狀態(tài)并且第二離合器(Kl)處于分離的狀態(tài)， 在連接軸(WV)的第二軸向位置不僅第一離合器(KO)而且第二離合器(Kl)都處于分離的狀態(tài)，和 在連接軸(WV)的第三軸向位置第一離合器(KO)處于分離的狀態(tài)并且第二離合器(Kl)處于接合的狀態(tài)， 其特征在于，在連接軸(WV)的第四軸向位置不僅第一離合器(KO)而且第二離合器(Kl)都處于接合的狀態(tài)，其中通過連接軸(WV)的軸向移動能達到連接軸(WV)的各軸向位置的以下順序: 第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置，或 第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置。2.按照權利要求1所述的離合器裝置(K)，其特征在于，在第一軸(Wl)上設置第一爪齒(ZO)，在第二軸(W2)上設置第二爪齒(Zl)，并且在連接軸(WV)上設置第三爪齒(ZOl)，其中 在連接軸(WV)的第一軸向位置第三爪齒(Z01)只與第一爪齒(Z0)處于嵌接， 在連接軸(WV)的第二軸向位置第三爪齒(ZOl)既不與第一爪齒(ZO)也不與第二爪齒(Zl)處于嵌接， 在連接軸(WV)的第三軸向位置第三爪齒(ZOl)只與第二爪齒(Zl)處于嵌接，并且 在連接軸(WV)的第四軸向位置第三爪齒(ZOl)與第一爪齒(ZO)和第二爪齒(Zl)處于嵌接。3.按照權利要求2所述的離合器裝置(K)，其特征在于，第三爪齒(Z01)具有至少一個空隙(L)，其中在連接軸(WV)的第二軸向位置不僅第一爪齒(ZO)而且第二爪齒(Zl)在空間上處于所述至少一個空隙(L)內(nèi)部，因此第一爪齒(ZO)和第二爪齒(Zl)與第三爪齒(ZOl)不處于嵌接。4.按照權利要求2至3中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，在連接軸(WV)的第五軸向位置，通過第三爪齒(ZOl)與第一爪齒(ZO)和第二爪齒(Zl)處于嵌接，不僅第一離合器(KO)而且第二離合器(Kl)都處于接合的狀態(tài)，其中通過連接軸(WV)的軸向移動能達到連接軸(WV)的各軸向位置的以下順序:第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第五軸向位置。5.按照上述權利要求中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，連接軸(WV)能經(jīng)由形鎖合的第三離合器(K2)與在軸向上固定的第三軸(W3)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。6.按照權利要求5所述的離合器裝置(K)，其特征在于，連接軸(WV)具有第四爪齒(Z2-1)并且第三軸(W3)具有第五爪齒(Z2-2)，其中在連接軸(WV)的第一至第四軸向位置并且可選地在連接軸的第五軸向位置第四爪齒(Z2-1)與第五爪齒(Z2-2)處于嵌接，并且在連接軸(WV)的第六軸向位置第四爪齒(Z2-1)與第五爪齒(Z2-2)不處于嵌接。7.按照權利要求6所述的離合器裝置(K)，其特征在于，通過連接軸(WV)的軸向移動能夠達到連接軸(WV)的各軸向位置的以下順序: 第六軸向位置、第四軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置，或 第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置、第六軸向位置，或 第五軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置、第六軸向位置，或 第六軸向位置、第五軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置。8.按照權利要求6或7所述的離合器裝置(K)，其特征在于，在連接軸(WV)的第七軸向位置第四爪齒(Z2-1)與第五爪齒(Z2-2)不處于嵌接，其中通過連接軸(WV)的軸向移動能達到連接軸(WV)的各軸向位置的以下順序:第七軸向位置、第五軸向位置、第一軸向位置、第二軸向位置、第三軸向位置、第四軸向位置、第六軸向位置。9.按照權利要求6至8中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，連接軸(WV)構成為空心軸，其中第三爪齒(ZOl)構成為內(nèi)齒并且第四爪齒(Z2-1)構成為外齒。10.按照上述權利要求5至9中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，在第三軸(W3)與連接軸(WV)之間設置滑動軸承(GL)。11.按照上述權利要求中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，致動器(AK)通過電動機械式的裝置構成。12.按照上述權利要求中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，借助于換擋桿和變速叉或借助于換擋鼓和變速叉實現(xiàn)致動器(AK)的軸向運動向連接軸(WV)的傳遞。13.—種汽車的動力總成系統(tǒng)，包括按照權利要求1至12中任一項所述的離合器裝置(K)和電機(EM)，該電機具有不可相對旋轉(zhuǎn)的定子(S)和可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子(R)，其中第一軸(Wl)經(jīng)由扭轉(zhuǎn)減振器(TS)與驅(qū)動裝置(VKM)扭轉(zhuǎn)彈性地連接，其中第二軸(W2)與變速器(G)的一個軸不可相對旋轉(zhuǎn)地或扭轉(zhuǎn)彈性地連接，該變速器的軸構成通向變速器(G)的傳動比變換部分(GT)的接口，并且電機(EM)的轉(zhuǎn)子(R)與連接軸(WV)或與第三軸(W3)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。14.按照權利要求13所述的汽車的動力總成系統(tǒng)，其特征在于，離合器裝置(K)是變速器(G)的構件。15.—種汽車的變速器(G)，其包括按照權利要求1至14中任一項所述的離合器裝置(K)和電機(EM)，該電機具有不可相對旋轉(zhuǎn)的定子(S)和可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子(R)，其中第一軸(Wl)不可相對旋轉(zhuǎn)地或扭轉(zhuǎn)彈性地與變速器(G)的一個軸連接，該變速器的軸構成通向驅(qū)動裝置(VKM)的接口，其中第二軸(W2)與變速器(G)的一個軸不可相對旋轉(zhuǎn)地或扭轉(zhuǎn)彈性地連接，該變速器的軸構成通向變速器(G)的傳動比變換部分(GT)的接口，并且電機(EM)的轉(zhuǎn)子(R)與連接軸(WV)或與第三軸(W3)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。16.按照權利要求15所述的汽車的變速器(G)，其特征在于，傳動比變換部分(GT)具有多個切換元件，這些切換元件的選擇性的操縱促成在變速器(G)的兩個軸之間的傳動比的改變，其中致動器(AK)為了第一離合器、第二離合器和可選地第三離合器(K0、K1;K2)的操縱與致動裝置(AK-GT)處于有效連接，該致動裝置對于操縱傳動比變換部分(GT)的至少一個切換兀件而目是必需的。17.—種汽車的變速器(G)，包括按照權利要求1至4中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，第一軸(Wl)與第一變速器軸(GWl)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，第二軸(W2)與第二變速器軸(GW2)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，并且連接軸(WV)與第三變速器軸(GW3)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。18.—種汽車的變速器(G)，包括按照權利要求5至10中任一項所述的離合器裝置(K)，其特征在于，第一軸(Wl)與第一變速器軸(GWl)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，第二軸(W2)與第二變速器軸(GW2)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，并且第三軸(W3)與第三變速器軸(GW3)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。
【文檔編號】F16D11/04GK105927675SQ201610103878
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月26日
【發(fā)明人】J·帕夫拉克維奇, F·默茨, P·齊默爾, R·庫貝爾齊克
【申請人】腓特烈斯港齒輪工廠股份公司