离合器装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于混合动力模块的离合器装置，所述混合动力模块包括电机和可耦联的内燃机，所述离合器装置包括：第一、第二和第三子离合器，其中第一子离合器用于接通内燃机，并且第二和第三子离合器用于将经由内燃机或电机引入的扭矩分配到在下游连接的变速器的不同的变速器级；以及经由电机可驱动的、与变速器壳体相邻设置的齿轮，所述齿轮同与全部子离合器耦联的转子抗扭地连接，并且所述齿轮经由滚动轴承支承在变速器壳体的壳体底部处。


背景技术：

2.这种也称为三重离合器的离合器装置以已知的方式用于暂时建立在内燃机的或电动机的驱动轴和伸展至变速器的输出轴之间的传输力矩的力配合。在现代的机动车中，越来越多地使用所谓的混合动力模块，这就是说，设有两个驱动设备，一个驱动设备呈电机的形式，另一驱动设备呈内燃机的形式。两个机器可以经由离合器装置选择性地或也累加地与在下游连接的变速器耦联。对此，离合器装置具有总计三个子离合器，其中第一子离合器、通常称为k0离合器用于将内燃机与在下游连接的变速器耦联，其中各个变速器级然后选择性地经由第二或第三子离合器、通常称作为k1和k2离合器切换。电机与离合器装置的齿轮耦联，所述齿轮经由转子同样与第二子离合器和第三子离合器耦联，使得经由电机导入的扭矩同样可以分配到在下游连接的变速器级上。此外，存在如下可行性，经由第一子离合器，即k0离合器，电机也直接地与内燃机耦联，以便转动所述内燃机以启动。
3.每个子离合器分别包括带有外摩擦片和内摩擦片的对应的摩擦片组以及外摩擦片承载件和内摩擦片承载件，在其上轴向可移动地引导对应的外摩擦片和内摩擦片，每个子离合器的所述外摩擦片和内摩擦片接合到彼此中。每个摩擦片组以已知的方式经由单独的压力元件、通常压力罐可单独地轴向按压在一起，使得通过将相应的摩擦片组按压在一起，可以引起力配合或摩擦配合，所述力配合或摩擦配合能够实现，将导入的扭矩从相应的驱动机器起继续传导。
4.这种包括三个子离合器的离合器装置结合包括电机和内燃机的混合动力模块的构造和功能是已知的。
5.如描述的那样，电机与离合器装置的齿轮耦联。电机在其输出轴处具有对应的小齿轮，所述小齿轮与齿轮啮合。齿轮本身与转子抗扭地连接，所述转子又与三个离合器装置的对应的部分、通常与其摩擦片承载件抗扭地连接，使得由电机提供的扭矩经由齿轮和转子输出到各个子离合器上，所述子离合器与此对应地随分别耦联的摩擦片承载件和设置在其上的摩擦片一起旋转，而相应的子离合器的各另外的部分静止。当相应的子离合器经由压力元件、即压力罐操作并且摩擦片组轴向地按压在一起时，才经由相应的子离合器继续传导扭矩。
6.齿轮经由对应构成的滚动轴承在变速器壳体的壳体底部处径向地和轴向地支承，对此壳体底部通常具有带有径向外部的轴承座的对应的轴向法兰，在所述轴承座处支承有
滚动轴承的内环。为了将所述装置尽可能紧凑地构成，径向观察地，齿轮与变速器壳体的壁相邻地并且尽可能靠紧地延伸。出于争论原因，变速器壳体在所述区域中两件式地构成，这就是说，轴承壁在所述区域中具有下部的、近似形成壳体底部的一部分的部段，在所述部段处固定有滚动轴承，以及径向更向外延伸的部段，所述部段延续变速器壳体。两个壳体部分经由旋拧连接装置固定地彼此连接。这虽然引起稳定的、刚性的壳体设计方案，然而在构造上是耗费的。


技术实现要素：

7.本发明基于如下问题，提出相对于此改进的离合器装置。
8.为了解决所述问题，在开始提到类型的离合器装置中根据本发明提出，壳体壁和壳体底部是一件式的变速器壳体件。
9.根据本发明提出，迄今两件式的壳体构造在齿轮或齿轮级的支承的区域中一件式地构成，这就是说，提出齿轮轴承在变速器壳体底部处的直接的轴承支撑，所述变速器壳体底部一件式地过渡到径向延伸的变速器壳体壁中。所述设计方案在构造方面是明显简单的，在制造和安装角度来看也是明显简单的，因为仅必须制造和安装一件式的壳体构件。因此，不用制造和安装两个单独的壳体构件，所述壳体构件限定所述壳体区域，并且所述壳体构件设有对应的固定机构，如孔或内螺纹孔等，并且经由对应的固定机构彼此旋拧。从一件式的设计方案中也得出轴向的紧凑可能性，因为不产生用于将两个构件彼此固定的轴向的重叠区域。同时存在如下可能性，变速器壳体的形成壳体底部的部段足够稳定地构成，使得滚动轴承足够稳定地支撑。
10.适当地，在变速器壳体件处设有轴向延伸的环形法兰，所述环形法兰具有径向外部的轴承座，在所述轴承座处容纳滚动轴承。滚动轴承的内环安放在所述径向轴承座上，其中对应的直径可以选择成，使得得出对应的压配合，所述压配合能够实现可靠的轴承固定。在此，适当地，壳体壁同时设为用于滚动轴承的内环的止挡，这就是说，所述内环轴向移动，直至其到达壳体壁，经由此滚动轴承已经到达其轴向最终位置。为了在另一轴承侧处的紧固适当的是，设有紧固旋拧环，所述紧固旋拧环将滚动轴承或内环在该处轴向固定。
11.湿式离合器并且这为根据本发明的离合器装置通常构成为具有全液压的离合器操作装置。操作流体、即油用于离合器操作，即用于切换各个子离合器，所述操作流体有针对性地以对应的压力输送到子离合器的相应的切换区域中。其中为了切换子离合器，相应的压力元件、即压力罐经由油压轴向运动。除了输送操作流体之外，通常也输送用于冷却离合器装置的流体，通常又为油，经由所述冷却流体将在运行中产生的热量引出。转动穿引部用于输送相应的流体。为了实现所述转动穿引部，在本发明的一个改进方案中适当地在转子的外环周处构成有多个环周槽，通道从所述环周槽引导到子离合器的区域中，并且所述通道经由相应的密封元件朝向搭接转子的壳体底部密封，其中在壳体底部处设有对应的通道部段，其中至少一个通入一个环周槽中。转动穿引部因此经由转子侧的、径向外部的环周槽形成，其中环周槽由壳体底部包围。对应的密封元件、即适合的密封环将环周槽朝向壳体底部密封。转子朝向位置固定的壳体底部当然可转动，这就是说，密封元件同样旋转，但是仍然密封。在转子侧至少一个通道从相应的环周槽伸展到子离合器的区域中，在那里相应的流体输送给相应的子离合器用于切换，或者用于整体上冷却离合器装置。在壳体底部中
设有对应的通道部段，其中至少一个通道分别通入一个环周槽中。经由所述通道部段，从壳体底部之外输送的流体可以引导到环周槽中并且从那里继续传导。根据本发明，现在优选地在所述区域中在转子和壳体底部之间设有多个环周槽，这就是说，转动穿引部彼此处于尽可能紧凑的设置并且也处于相同的半径上。
12.因为在根据本发明的离合器装置中设有三个单独的子离合器，分别单独地将对应的操作流体输送给所述子离合器，并且因为总体上也应输送冷却流体，本发明的一个尤其有利的改进方案提出，在转子的外环周处轴向依次地构成四个环周槽，即各一个用于将操作流体输送给各一个子离合器以及一个用于将冷却流体输送给子离合器。这就是说，全部四个需要的环周槽沿轴向方向依次在转子外环周处构成并且经由对应的密封元件朝向径向包围的壳体底部密封。在壳体底部中因此构成有至少四个单独的通道部段，其中分别至少一个通入环周槽中，使得每个环周槽可以选择性地输送相应的流体。根据本发明因此全部四个需要的转动穿引部以非常紧凑的构造方式在转子和壳体底部之间的区域中在相同的半径或环周上以非常节约空间的轴向设置实现，这引起进一步的紧凑化，也引起简化的构造，因为四个环周槽可以在转子外环周处以简单的方式构成，同样对应的转子侧的通道和对应的通道部段可以在壳体底部中以简单的支沟的形式构成。
13.环周槽的设置应为，使得避免以压力引入到一个环周槽中的流体由于泄漏可以流动到另一环周槽中。因为密封元件或密封环由于构造允许一定的泄漏，可能可以产生这种溢流，这可以造成总效率的损失。为了避免这个，可以对应地安排环周槽的间距。然而为了将所述间距尽可能小地保持，即尽可能提供轴向的紧凑化，适当的是，用于输送冷却流体的环周槽设置在分别用于将操作流体输送至子离合器的两个环周槽之间。冷却流体与操作流体相比以明显更小的压力输送。这就是说，在此几乎没有明显的流体溢流到相邻的、输送操作流体的环周槽中。在其他情况下，当经由这种环周槽输送操作流体时，到输送冷却流体的环周槽中的少量的泄漏溢流是无害的，因为这仅用于冷却，并且不用于构建限定的切换压力。这就是说，通过将引导冷却流体的环周槽插入两个引导操作流体的环周槽之间，消除在所述区域中的可能的泄漏问题。
14.在本发明的改进方案中此外可以提出，在用于输送操作流体的两个彼此相邻设置的环周槽之间设有收集槽，所述收集槽经由一个或多个卸荷孔与用于将冷却流体输送到子离合器的区域中的通道耦联。经由这种在两个环周槽之间连接的收集槽，可以消除泄漏问题。如果在操作流体进入到环周槽时出现轻微的泄漏，那么泄漏流体在收集槽中收集，从那里起所述收集流体经由卸荷孔输送至冷却流体。借此在此少量的泄漏是无问题的，其中收集槽对应地可以窄地构成，使得不产生槽装置的显著的轴向延长。
15.这就是说，因此根据本发明优选地，两个引导操作流体的环周槽始终经由中间槽分开，其中中间槽为收集槽或另外的用于引导冷却流体的环周槽。因此例如得出如下的环周槽排列：用于操作流体的环周槽-收集槽-用于操作流体的环周槽-用于冷却流体的环周槽-用于操作流体的环周槽。
16.一个具体的发明设计方案在此提出，从子离合器的侧观察，首先设有与第二子离合器相关联的环周槽，随后必要时设有收集槽，随后设有与第一子离合器相关联的环周槽，随后设有引导冷却流体的环周槽并且随后设有与第三子离合器相关联的环周槽。排列可以对此替选地也反向地或不同地选择。
17.为了也在子离合器装置之内实现尽可能紧凑的构造方式，本发明的一个适当的实施方案提出，第二和第三子离合器是径向彼此嵌套的并且具有共同的摩擦片承载件，在所述摩擦片承载件处在径向外部轴向引导第二子离合器的内摩擦片并且在径向内部轴向引导第三子离合器的外摩擦片。这就是说，为了形成第二子离合器的内摩擦片承载件和第三子离合器的外摩擦片承载件，使用唯一的摩擦片承载件构件，所述摩擦片承载件构件具有对应的外部的和内部的齿部部段，在所述齿部部段中抗扭地、然而可轴向运动地引导对应的摩擦片。这引起进一步的紧凑化，因为不同于通常常见的，不安装两个单独的摩擦片承载件构件。
18.如果全部三个子离合器径向地彼此嵌套，这就是说，第一子离合器于是作为径向最靠外的子离合器与随后的第二子离合器和跟随第二子离合器的第三子离合器以径向嵌套的布置形式设置，那么可以实现进一步的紧凑化。
附图说明
19.本发明下面根据实施例参照附图阐述。
具体实施方式
20.附图示出用于混合动力模块的根据本发明的离合器装置1，所述混合动力模块包括可耦联的电机和可耦联的内燃机。离合器装置1包括三个单独的子离合器，即第一子离合器2，通常称为k0离合器，第二子离合器3，通常称为k1离合器，以及第三子离合器4，通常称为k2离合器。每个子离合器2、3、4都以本身已知的方式具有摩擦片组5、6、7，所述摩擦片组分别包括在外摩擦片承载件8、9、10处设置的外摩擦片11、12、13，以及接合到其之间的、在对应的内摩擦片承载件14、15、16处设置的内摩擦片17、18、19，其中相应的摩擦片对一方面构成为摩擦片并且另一方面构成为钢片。在相应的外摩擦片承载件和内摩擦片承载件8、9、10或14、15、16处分别可轴向运动地引导相应的摩擦片，并且借助于分别可轴向运动的压力元件20、21、22可轴向朝向支座23、24、25运动，以便将相应的摩擦片组置于摩擦配合。在如在图中示出的设计方案中，子离合器4的外摩擦片承载件10和子离合器2的内摩擦片承载件15在共同的构件处构成。
21.第一子离合器2用于接通内燃机，所述内燃机在此没有详细示出，然而借助其驱动轴耦联在轴端26处，所述轴端26与第一子离合器2的外摩擦片承载件8耦联。第一子离合器2的内摩擦片承载件14与转子27抗扭地连接。如果因此经由压力元件20闭合摩擦片组5从而闭合第一子离合器2，那么在内燃机侧引入的扭矩经由子离合器2提供给转子27。
22.如附图示出的，内摩擦片承载件14借助朝向转子27伸展的具有对应的指状件的部段穿过第二和第三子离合器3、4的共同的限定外摩擦片承载件10和内摩擦片承载件15的摩擦片承载件中的对应的凹部，使得强制性地，第一子离合器2的内摩擦片承载件14的旋转引起所述共同的摩擦片承载件的旋转从而第二和第三子离合器3、4的部分旋转。如果现在内燃机经由第一子离合器2原则上耦联，那么通过经由对应的操作元件21或22对应地操作第二子离合器3或第三子离合器4，可以将经由转子27继续传导的内燃机扭矩经由相应的子离合器3、4和相应的摩擦片组6、7的摩擦配合继续传导。在第二子离合器3之内，将扭矩切换到外摩擦片承载件9上，所述外摩擦片承载件经由有齿的毂28与未进一步示出的伸展至未示
出的变速器的第一驱动轴连接，所述驱动轴与变速器的第一变速器级耦联。在第三子离合器4之内，经由转子27导入的内燃机扭矩传导到内摩擦片承载件16上，所述内摩擦片承载件经由有齿的毂29与未进一步示出的第二输出轴连接，所述第二输出轴与未示出的变速器的第二变速器级耦联。因此，通过相应地切换第二子离合器3或第三子离合器4，在内燃机侧导入的扭矩可以选择性地切换到第一或第二变速器输入轴上。这就是说，对此因此始终应操作子离合器2，和子离合器3或4之一。
23.此外示出齿轮30，在此未详细示出的电机借助在其输出轴上设置的小齿轮与所述齿轮耦联或啮合。齿轮30经由滚动轴承31在变速器壳体件32处支承和支撑。变速器壳体件32一件式地构成并且具有第一子部段33，所述第一子部段形成壳体底部34或壳体底部的一部分。变速器壳体件32此外具有第二子部段35，所述第二子部段形成径向延伸的壳体壁36，与其相邻地，齿轮30径向延伸。
24.如附图示出的，变速器壳体件32具有轴向延伸的环形法兰37，在所述环形法兰处构成有径向靠外的轴承座38，滚动轴承31的在此分布式的内环39安放在所述轴承座上。内环39轴向地支撑在壳体壁36处，所述壳体壁对此具有对应的止挡40，使得得出轴向紧固到所述侧上。在相对置的侧上借助于紧固旋拧环41轴向紧固。
25.齿轮30自身与转子27例如经由形状配合的连接在齿轮的环周面或端面处、例如经由齿部部段42抗扭地连接，使得由电机提供的并且经由齿轮30导入的扭矩提供给转子27。所述转子因此在电机运行时旋转。
26.如果现在应将所述电机扭矩提供给变速器，那么操作第二子离合器3或第三子离合器4，使得将扭矩继续传导到期望的变速器级上，如在上文中已经对于内燃机扭矩描述的那样，所述扭矩如描述的那样同样分配到转子27和子离合器3、4上。与在内燃机中不同，为了继续传导电机扭矩，然而不应操作子离合器2。
27.然而如果应使内燃机转动，例如在起动情况下，那么可以在不操作子离合器3、4的情况下仅闭合第一子离合器2，使得由电机提供的扭矩经由齿轮30、转子27以及第一子离合器2和轴端26提供给耦联的内燃机以使其转动。
28.如描述的那样，变速器壳体件32为一件式的壳体件，在所述壳体件处构成有壳体底部34的部段33以及变速器壳体壁36的子部段35。因此为简单设计的、一件式的构件，所述构件可以足够刚性地构成。
29.为了单独地切换各个子离合器2、3、4，分别使用在压力下输送给相应的子离合器的操作流体，所述操作流体引入到对应的环形腔中并且在所述环形腔中构建对应的切换压力，所述切换压力引起，相应的压力元件20、21或22、即对应的压力罐轴向移动并且按压到相应的摩擦片组5、6或7上，以便将其置于摩擦配合。所述相应的操作流体从外部输送，更确切地说经由变速器壳体件32或经由形成变速器壳体底部34的子部段33。附加地，经由此也输送冷却流体，其一般输送到子离合器2、3、4的区域中，以便尤其在相应的摩擦片的区域中进行冷却并且将在那里积聚的热量引出。
30.为了将操作和冷却流体输送给相应的离合器区域，总共设有四个转动穿引部43、44、45、46，所述转动穿引部分别以环形槽47、48、49、50的形式在转子27的外环周处构成。所述环周槽47、48、49、50的区域由变速器壳体件32包围，这就是说，其柱形的内侧面51与环周槽47、48、49、50径向相邻地伸展。经由容纳在转子27的外环周处的对应的径向槽中的对应
的密封元件52，将转子侧的环周槽47、48、49、50相对于变速器壳体件32密封。对应的通道从环周槽47、48、49、50通过转子27延伸到对应的区域中，在那应输出相应的操作或冷却流体。示例性地，在此仅示出一个这种通道53，所述通道轴向延伸并且经由所述通道在示出的实例中引入冷却流体。
31.为了将对应的操作或冷却流体引入到环周槽47、48、49、50的区域中，在变速器壳体件32处或在壳体底部的区域中设有通道部段54、55、56、57，所述通道部段在此仅虚线示出，其中各一个通道部段54、55、56、57通入环周槽47、48、49、50之一中。以所述方式，能够分开地将操作或冷却流体传导到相应的相关联的环周槽中并且有针对性地切换相应的子离合器2、3、4或一起输送冷却流体。该设置在附图中示例性地示出的离合器装置1中例如为如下方式，即环周槽47和通道部段54将用于第二子离合器2的操作流体继续传导，而环周槽48和通道部段55将用于第一子离合器2的操作流体继续传导。环周槽49和相关联的通道部段56传导冷却流体，而环周槽50和通道部段57继续传导用于第三子离合器4的操作流体。当然，各个环周槽47、48、49、50经由对应的径向孔与对应的转子侧的通道连接，其中示例性地示出一个这种孔58，所述孔将环周槽49与通道53连接。
32.此外在环周槽47和48之间设有卸荷槽59，从所述卸荷槽起，一个或多个卸荷孔60在此引导到通道53的区域中。经由所述收集槽，对应的、从相邻的环周槽之一47或48中泄漏的操作流体被收集并且引导到冷却流体区域中，使得经由此确保：可能的泄漏流体不到达相邻的、用于切换子离合器的环周槽中，这会引起总效率的改变。尽管当然经由对应的密封元件52确保各个环周槽相互间的足够好的密封，仍然在该区域中由于设计得出少量泄漏，所述泄漏然而通过插入这种收集槽59不是关键的。
33.通过在环周槽48和50之间设置有用于输送与操作流体的压力相比在小的压力下输送的冷却流体的环周槽49，在该区域中终归得出两个引导操作流体的环周槽48和50的脱耦。
34.在设计方案中可见全部四个环周槽以轴向紧凑的设置在相同的半径上在转子27处构成并且朝向变速器壳体件32的柱形的内侧面51密封。得出简单的、然而紧凑的设置，所述设置能简单地构成，这同样也适用于构成对应的通道或通道部段。
35.附图标记说明
36.1离合器装置2第一子离合器3第二子离合器4第三子离合器5摩擦片组6摩擦片组7摩擦片组8外摩擦片承载件9外摩擦片承载件10外摩擦片承载件11外摩擦片12外摩擦片13外摩擦片14内摩擦片承载件15内摩擦片承载件16内摩擦片承载件17内摩擦片18内摩擦片19内摩擦片20压力元件21压力元件22压力元件23支座24支座25支座26轴端27转子28毂29毂30齿轮31滚动轴承32变速器壳体构件33第一子部段34壳体底部35第二子部段36壳体壁37环形法兰38轴承座39内环40止挡41紧固旋拧环42齿部部段43第一转动穿引部44第二转动穿引部45第三转动穿引部46第四转动穿引部47环周槽48环周槽49环周槽50环周槽51内侧面52密封元件53通道54通道部段55通道部段56通道部段57通道部段58孔59环周槽60卸荷孔。