JP2015500965A - クラッチ装置及び電気機械 - Google Patents

Abstract

自動車のパワートレイン用の操作装置を備えたクラッチ装置であって、パワートレインは、内燃機関と、ステータ及びロータを備えた電気機械と、トランスミッションとを有し、クラッチ装置はパワートレインにおいて、内燃機関と電気機械及びトランスミッションとの間に配置可能であり、クラッチ装置及び操作装置は、電気機械のロータ内に組み込まれていて、操作装置は、第１のカム面及び第２のカム面を備えた回動可能なカム装置を有し、クラッチ装置及びステータと、ロータと、このロータ内に組み込まれている上記クラッチ装置を構造的に及び／又は機能的に改良するために、操作装置は、カム装置を能動的に回動させる電気的なアクチュエータを有する。

Description

本発明は、自動車のパワートレイン用の操作装置を備えたクラッチ装置に関し、パワートレインは、内燃機関と、ステータ及びロータを有する電気機械と、トランスミッションとを有し、クラッチ装置はパワートレインにおいて、内燃機関と電気機械及びトランスミッションとの間に配置可能であり、クラッチ装置及び操作装置は、電気機械のロータ内に組み込まれていて、操作装置は、第１のカム面及び第２のカム面を備えた回動可能なカム装置を有する。さらに、本発明は、ステータと、ロータと、このロータ内に組み込まれた上記クラッチ装置とを備える電気機械に関する。

独国特許出願公開第１０２０１１０８８４７３．４号明細書において、内燃機関と、ステータ及びロータを備えた電気機械と、トランスミッションとを有する自動車のパワートレイン用の、操作装置を備えたクラッチ装置が公知であり、このクラッチ装置はパワートレインにおいて、内燃機関と電気機械及びトランスミッションとの間に配置されていて、クラッチ装置及び操作装置は、電気機械のロータ内に組み込まれている。本発明の特徴に関するより具体的な情報については、独国特許出願公開第１０２０１１０８８４７３．４号明細書が参照される。上記刊行物の教示は、本願明細書の構成部分としてみなすことができる。上記刊行物の特徴は、本願明細書の特徴である。

本発明の根底にある目的は、冒頭で述べたクラッチ装置を、構造的に及び／又は機能的に改良することである。特に、クラッチ装置の操作が、内燃機関及び／又は電気機械の停止状態においても可能であることが望ましい。特に、エンジン始動ロックもしくはイモビライザ（Wegfahrsperre）としての機能が可能であることが望ましい。特にクラッチ装置の操作のための前制御モーメントが通電時に提供可能であることが望ましい。さらに、本発明の根底にある目的は、ステータと、ロータと、このロータ内に組み込まれている上記クラッチ装置とを備えた電気機械を提供することである。

上記目的は、自動車のパワートレイン用の操作装置を備えたクラッチ装置であって、パワートレインは、内燃機関と、ステータ及びロータを有する電気機械と、トランスミッションとを有し、クラッチ装置はパワートレインにおいて、内燃機関と電気機械及びトランスミッションとの間に配置可能であり、クラッチ装置及び操作装置は、電気機械のロータ内に組み込まれていて、操作装置は、第１のカム面及び第２のカム面を備えた回動可能なカム装置を有し、操作装置が、カム装置を能動的もしくは積極的に回動させる電気的なアクチュエータを有することで達成される。

パワートレインに、内燃機関と、クラッチ装置と、電気機械と、トランスミッションとが、この順番で配置されていてよい。パワートレインにおいて、トーショナルバイブレーションダンパ、特にダブルマスフライホイールが配置されていてよい。トーショナルバイブレーションダンパは、入力部分、この入力部分に対して相対的に回動可能な出力部分、及び入力部分と出力部分との間で有効な少なくとも１つのエネルギ貯蔵器を有することができる。「入力部分」及び「出力部分」という称呼は、内燃機関から出発する出力経路に関係している。トーショナルバイブレーションダンパはパワートレインにおいて、内燃機関とクラッチ装置との間に配置されていてよい。トーショナルバイブレーションダンパはパワートレインにおいて、内燃機関と電気機械との間に配置されていてよい。トーショナルバイブレーションダンパの入力部分は、内燃機関に駆動結合されていてよい。トーショナルバイブレーションダンパの出力部分は、クラッチ装置に駆動結合可能であってよい。トーショナルバイブレーションダンパの出力部分は、電気機械に駆動結合可能であってよい。パワートレインには、少なくとも１つの駆動可能なホイールが配置されていてよい。少なくとも１つの駆動可能なホイールは、パワートレインにおいてトランスミッションの下流側に配置されていてよい。

自動車はハイブリッド駆動装置を有することができる。自動車は第１のトランスデューサを有することができる。第１のトランスデューサは、内燃機関であってよい。内燃機関は、ガソリン、ディーゼル、液状ガス（Liquefied Petroleum Gas（液化石油ガス）、LPG，GPL）、圧縮天然ガス（Compressed Natural Gas、CNG）又は液化天然ガス（Liquefied Natural Gas、LNG）といった炭化水素で運転可能であってよい。内燃機関は、水素で運転可能であってよい。自動車は、第１のエネルギ貯蔵器を有することができる。第１のエネルギ貯蔵器は燃料タンクであってよい。第１のエネルギ貯蔵器は、流体タンクであってよい。自動車は第２のトランスデューサを有することができる。この第２のトランスデューサは、電気機械であってよい。この電気機械は、電気モータとして運転可能であってよい。電気機械は、ジェネレータとして運転可能であってよい。電気機械は、電気モータと、ジェネレータとを構造的に統一することができる。電気機械は、スタータ・ジェネレータであってよい。自動車は、第２のエネルギ貯蔵器を有することができる。第２のエネルギ貯蔵器は、電気的なエネルギ貯蔵器であってよい。第２のエネルギ貯蔵器は、アキュムレータであってよい。トランスデューサは、自動車の駆動のために働くことができる。トランスデューサにより、機械的な出力が形成可能であってよい。自動車は、パラレル式のハイブリッド駆動装置を有することができる。自動車は、フルハイブリッド駆動装置を有することができる。

クラッチ装置は、摩擦クラッチを有することができる。クラッチ装置は多板クラッチを有することができる。クラッチ装置は、単板クラッチを有することができる。クラッチ装置は、乾式クラッチを有することができる。クラッチ装置は、湿式クラッチを有することができる。クラッチ装置は、ハウジングを有することができる。クラッチ装置は、圧着板を有することができる。クラッチ装置は、少なくとも１つの中間押圧板を有することができる。クラッチ装置は押圧板を有することができる。圧着板、少なくとも１つの中間押圧板及び／又は押圧板は、摩擦ライニングを有することができる。クラッチ装置は、少なくとも１つのクラッチディスクを有することができる。この少なくとも１つのクラッチディスクは、摩擦ライニングを有することができる。中間押圧板とクラッチディスクとは交互に配置されていてよい。圧着板は、押圧板に対して相対的に軸線方向に制限されて移動可能であってよい。少なくとも１つのクラッチディスクは、圧着板、少なくとも１つの中間押圧板及び／又は押圧板の間で挟込み可能であってよい。

クラッチ装置は、パワートレインにおいて内燃機関と電気機械との間に配置可能であってよい。クラッチ装置は、パワートレインにおいて内燃機関と、電気機械のロータとの間に配置可能であってよい。クラッチ装置は、入力部分と出力部分とを有することができる。「入力部分」及び「出力部分」という称呼は、自動車の駆動可能なホイールに向かう出力経路に関係している。クラッチ装置の入力部分は、少なくとも１つのクラッチディスクを有することができる。クラッチ装置の入力部分は、内燃機関に駆動結合可能であってよい。クラッチ装置の出力部分は、圧着板、少なくとも１つの中間押圧板及び／又は押圧板を有することができる。クラッチ装置の出力部分は、電気機械に駆動結合可能であってよい。クラッチ装置の出力部分は、電気機械のロータに駆動結合可能であってよい。クラッチ装置は、パワートレインにおいて内燃機関とトランスミッションとの間に配置可能であってよい。クラッチ装置の出力部分は、トランスミッションに駆動結合可能であってよい。クラッチ装置の出力部分は、トランスミッションの入力軸に駆動結合可能であってよい。クラッチ装置は、パワートレインにおいてトーショナルバイブレーションダンパと、電気機械との間に配置可能であってよい。クラッチ装置の入力部分は、トーショナルバイブレーションダンパに駆動結合可能であってよい。クラッチ装置の入力部分は、トーショナルバイブレーションダンパの出力部分に駆動結合可能であってよい。クラッチ装置は、パワートレインにおいてトーショナルバイブレーションダンパとトランスミッションとの間に配置可能であってよい。

クラッチ装置は、入力部分と出力部分との間でほぼ出力伝達が行われない完全にレリーズされた操作位置から出発して、入力部分と出力部分との間でほぼ完全な出力伝達が行われる、完全に係合した操作位置まで、操作に起因して増大する出力伝達が可能であってよい。この構成において、入力部分と出力部分との間の出力伝達は、力結合式、特に摩擦結合式に行うことができる。その反対に、入力部分と出力部分との間でほぼ完全な出力伝達を行う完全に係合した操作位置から出発して、入力軸と出力軸との間でほぼ出力伝達が行われない完全にレリーズした操作位置まで、操作に起因して減少する出力伝達が可能であってよい。完全に係合した操作位置は、閉鎖された操作位置であってよい。完全にレリーズした操作位置は、開放した操作位置であってよい。

クラッチ装置はトルクフィーラを有することができる。このトルクフィーラは、クラッチ装置の入力部分に配置されていてよい。トルクフィーラは、入力部分、この入力部分に対して相対的に回動可能な出力部分、及び入力部分と出力部分との間で有効な少なくとも１つのエネルギ貯蔵器を有することができる。モーメントは、エネルギ貯蔵器の力に抗した入力部分と出力部分との間の相対回動に基づいて規定可能であってよい。トルクフィーラにより、クラッチ装置の制御若しくは開放を行うことができる。

トランスミッションは入力軸と出力軸とを有することができる。「入力軸」及び「出力軸」の称呼は、内燃機関又は電気機械から出発する出力経路に関係している。トランスミッションは多段式トランスミッションを有することができる。トランスミッションは無段式トランスミッションを有することができる。トランスミッションは、デュアルクラッチトランスミッションを有することができる。トランスミッションは、コンバータシフトクラッチトランスミッション（Wandlerschaltkupplungsgetriebe）を有することができる。トランスミッションは手動により切換え可能であってよい。トランスミッションは自動化されて切換え可能であってよい。入力軸は、電気機械に駆動結合されていてよい。入力軸は電気機械のロータに駆動結合されていてよい。入力軸は、クラッチ装置の出力部分に駆動結合されていてよい。入力軸は、クラッチ装置の出力部分に駆動結合されていてよい。出力軸は、少なくとも１つの駆動可能なホイールに駆動結合されていてよい。

電気機械はハウジングを有することができる。ステータはハウジングに対して不動に配置されていてよい。ステータはロータの半径方向外側に配置されていてよい。電気機械は、少なくとも１つの軸又はハブを有することができる。ロータは、少なくとも１つの軸又はハブに不動に配置されていてよい。ロータは、ステータの半径方向内側に配置されていてよい。電気機械は、第１の軸又はハブ、及び第２の軸又はハブを有することができる。第１の軸又はハブ、及び第２の軸又はハブは、同軸的に配置されていてよい。ロータは、第２の軸又はハブに不動に配置されていてよい。第１の軸又はハブは、クラッチ装置の入力部分に対応配置されていてよい。第２の軸又はハブは、クラッチ装置の出力部分に対応配置されていてよい。ロータはスリーブ形状を有することができる。ロータは管部分形状を有することができる。ロータは中空円筒形状を有することができる。ロータ内には収容スペースが形成されていてよい。

ロータ内に組み込まれているクラッチ装置は、少なくともほぼ完全にロータの内側に配置されているクラッチ装置であってよい。ロータ内に組み込まれているクラッチ装置は、半径方向で少なくともほぼ完全にロータの内側に配置されているクラッチ装置であってよい。半径方向は、電気機械の回動軸線に対して垂直な方向である。ロータ内に組み込まれているクラッチ装置は、軸線方向で少なくともほぼ完全にロータ内部に配置されているクラッチ装置であってよい。軸線方向は、電気機械の回動軸線の延在方向である。ロータ内に組み込まれている操作装置は、少なくともほぼ完全にロータの内側に配置されている操作装置であってよい。ロータ内に組み込まれている操作装置は、半径方向で少なくともほぼ完全にロータの内側に配置されている操作装置であってよい。ロータ内に組み込まれている操作装置は、軸線方向で少なくともほぼ完全にロータの内側に配置されている操作装置であってよい。クラッチ装置及び操作装置は、クラッチ装置の回動軸線の延在方向で相前後して配置されていてよい。操作装置は、内燃機関寄りの側に配置されていてよい。クラッチ装置は、トランスミッション寄りの側に配置されていてよい。

操作装置によって、クラッチ装置の圧着板は軸線方向に移動可能であってよい。操作装置によって、クラッチ装置を開放することができるか、又は閉鎖することができる。操作装置によってクラッチ装置は係合又はレリーズすることができる。

操作装置は自己倍力式であってよい。したがって、比較的低い操作力での比較的高い作業出力が可能になっている。操作力は自己倍力式であってよい。低い操作力は、前制御モーメントと称呼することもできる。したがって、クラッチ装置を係合及び／又はレリーズするためには、減じられた操作エネルギを要する。減じられた操作経路を要する。アクチュエータは減じられた出力を有することができる。アクチュエータは、減じられた入力電力を有することができる。アクチュエータは、減じられた構成スペースを有することができる。アクチュエータは減じられた重量を有することができる。切換え速度は高められていてよい。

第１のカム面は、クラッチ装置の周方向で環状に配置されていてよい。第２のカム面は、クラッチ装置の周方向で環状に配置されていてよい。第１のカム面及び第２のカム面は、互いに相対的に回動可能であってよい。カム装置は、クラッチ装置の周方向での運動を起点にして、クラッチ装置の回動軸線の延在方向での運動を可能にすることができる。カム装置は軸線方向に有効であってよい。第１のカム面と第２のカム面との間には、転動体、特に球体が配置されていてよい。カム面は、転動体用の摺動面を形成することができる。カム面は、転動体斜面として、特に球体斜面として形成されていてよい。斜面は、クラッチ装置の周方向に分配されて配置されていてよい。クラッチ装置の回動軸線に対して垂直な平面に対するカム面は斜めであってよい。カム面は、クラッチ装置の周方向において上昇及び／又は下降していてよい。カム面は一方に上昇していてよい。カム面は両方に上昇していてよい。第１のカム面及び第２のカム面は、互いに幾何学形状に関して相補的に形成されていてよい。第１のカム面は、クラッチ装置の周方向での第１のカム面及び第２のカム面の運動時に、第１のカム面及び第２のカム面が互いに相対的にクラッチ装置の回動軸線の延在方向で互いに離反運動するか又は接近運動するように、第２のカム面に対応することができる。第１のカム面は、転動体を半径方向内側から支持することができる。第２のカム面は、転動体を半径方向外側から支持する。転動体は、第１のカム面及び第２のカム面の間で紛失しないように保持されているような直径を有することができる。転動体は、転動体保持器内に配置されていてよい。したがって、カム面に対する転動体の均等な対応配置が保証されている。

能動的な回動は、クラッチ装置、操作装置又はロータの回動を前提としない。能動的な回動時に、操作運動をアクチュエータによってのみ形成することができる。

本発明に係るクラッチ装置によって、クラッチ装置の操作は、内燃機関及び／又は電気機械の停止状態においても可能になっている。イモビライザとしての機能が可能になっている。通電時に、クラッチ装置を操作する前制御モーメントが提供可能である。

操作装置は、第１のカム面が配置されている回動可能なカムリングを有することができ、クラッチ装置は、第２のカム面が配置されている軸線方向で制限されて移動可能な圧着板を有することができる。

アクチュエータは、カム装置に直接的に作用することができる。アクチュエータは、一方でカム装置に、他方でクラッチ装置のハウジングで支持することができる。アクチュエータは、カムリングに直接的に作用することができる。カムリングは、アクチュエータにより直接的に回動可能であってよい。

択一的には、アクチュエータは、遊星歯車機構（Umlaufraedergetriebe）を介在させてカム装置に作用することができる。遊星歯車機構は、太陽歯車と、複数の遊星歯車と、腕若しくはキャリアと、内歯車とを有することができ、太陽歯車は、アクチュエータにより駆動可能であってよく、腕はカム装置に不動に結合されていてよく、内歯車はロータに不動に結合されていてよい。腕はカムリングに不動に結合されていてよい。遊星歯車機構は、遊星歯車伝動装置とも称呼することができる。内歯車は内側歯列を有することができる。太陽歯車は外側歯列を有することができる。複数の遊星歯車はそれぞれ外側歯列を有することができる。遊星歯車は内歯車及び太陽歯車に係合することができる。アクチュエータによって太陽歯車に前制御モーメントが供給可能であってよい。アクチュエータにより、太陽歯車に、第１のカム面を備えたカムリング及び第２のカム面を備えた圧着板が、互いに相対的に回動するように、モーメントが供給可能であってよい。アクチュエータは、腕に作用することができる。アクチュエータは、内歯車に作用することができる。アクチュエータの制御のために、電気的な制御装置が設けられていてよい。

アクチュエータは磁石クラッチ、磁粉クラッチ、磁気粘性クラッチ、電気粘性クラッチ、少なくとも１つの圧電素子、ヒステレシスブレーキ、電気モータ、サーボモータ又は作動モータ若しくはアクチュエータを有することができる。

磁石クラッチは、操作又作用時に磁界を伴うクラッチであってよい。磁石クラッチは、電磁クラッチ、磁粉クラッチ、磁気粘性流体クラッチ又は非接触式の磁石クラッチであってよい。

電磁クラッチは、電気的に遠隔切換え可能で、力結合式又は形状結合式のクラッチであってよい。電磁クラッチは、単板乾式クラッチの基本構造において類似していてよい。電磁クラッチは相対回動不能なクラッチ部分を有することができ、回動可能なクラッチ部分を有することができる。電磁クラッチは、電磁石を有することができる。電磁石は相対回動不能に配置されていてよい。電磁石の磁界により、エアギャップを介して、回動可能なクラッチ部分が達成可能であってよい。電磁クラッチは、軸線方向で制限されて移動可能な圧着板と、クラッチディスクとを有することができる。印加された電圧に基づいて、対応して強大な磁界が、圧着板に作用することができる。したがってクラッチディスクは、出力伝達のために挟込み可能である。

磁石クラッチは摩擦結合式のクラッチであってよい。磁粉クラッチは、駆動押圧板と被動押圧板とを有することができる。駆動押圧板と被動押圧板との間に、ギャップが配置されていてよい。このギャップに金属粉末又は金属ジェルが配置されていてよい。金属粉末又は金属ジェルは金属粒子を有することができる。押圧板には電磁石が配置されていてよい。電磁石は、金属粒子を磁化することができ、この場合、補強することができる。これにより、力結合式の結合が達成可能であってよい。印加される電圧の変化により、伝達出力が制御可能である。

磁気粘性流体クラッチ（ＭＲＦクラッチ）は、根本的に磁粉クラッチのように構成されていてよい。また金属粉末の代わりに、磁性液体を使用することができる。この磁性液体は、磁界の影響下でそのちょう度を、液状からジェル状を介して固体へと変化することができる。金属粉末クラッチとは異なるＭＲＦクラッチの利点は、外方への伝達媒体の改良されたシール性、切られた状態における減じられた内側の摩擦及び改良された排熱である。ＭＲＦクラッチは、ディスクデザイン又はドラムデザイン及び新規なデザインにおいて構成されていてよい。

非接触式の磁石クラッチは、壁部を貫通する出力伝達を可能にすることができる。非接触式の磁石クラッチは、永久磁石又は電磁石を有することができる。非接触式の磁石クラッチの駆動側は、電気モータのステータの回転磁界であてよい。

電気粘性流体クラッチ（ＥＲＦクラッチ）は、根本的に磁粉クラッチのように構成されていてよい。金属粉末の代わりに、電気粘性液体を使用することができる。電気粘性液体は、電界の影響下でそのちょう度を、液状からジェル状を介して固状へと変化させることができる。

圧電素子は、逆圧電効果を利用することができ、電圧の印加時に機械的な運動を実施することができる。小さな電極間隔が、小さな電圧時に可能な限り大きな運動振幅を達成するために働くことができる。そのために圧電素子が多層にカスケード状に配置されていてよい。複数の肉薄な圧電素子が、その間に位置している電極を伴って組み立てられていてよい。圧電素子は、電気的な並列回路による制御部を備えた機械的な直列配置を有することができる。

ヒステレシスブレーキは、運動する強磁性材料への磁石又は電磁石の作用に基づくことができる。エネルギ損失は、繰り返される材料の再磁化により発生することがある。渦電流ブレーキとは異なり、ヒステレシスブレーキにおける機械的な出力は、速度若しくは回転数に基づいて形成可能ではなく、つまりヒステレシスブレーキは、静止状態から、構造的に可能な最大速度若しくは最大回転数にまで均等に機能する。

電気モータは、電気エネルギを機械エネルギに変換する電気機械式のコンバータであってよい。電気モータにおいて、磁界によってコイルの通電中の導体に加えられる力を運動に変換することができる。電気モータはリニア駆動装置として構成されていてよい。

サーボモータは、サーボ調整器と共にサーボ駆動装置を形成する電気モータであってよい。サーボ調整器はサーボ増幅器と、場合によっては別の制御回路−伝達部材とを有することができる。サーボモータは閉じた制御回路において運転可能である。運転は、モーメント、速度及び／又は位置制御されて行うことができる。組合せは、制御回路のネスティング（Schachtelung）により可能にされていてよい。サーボモータは、作動モータとも称呼することができる。

さらに、本発明の根底にある目的は、ステータと、ロータと、このロータ内に組み込まれた上記クラッチ装置とを備えた電気機械によって達成される。

したがって要約しかつ換言すると、本発明はとりわけＥ−クラッチの制御若しくはこのＥ−クラッチの電気的な制御をもたらす。磁石クラッチ、磁粉クラッチ、磁気粘性クラッチ、電気粘性クラッチ、圧電素子、ヒステレシスブレーキ、電気モータ及び／又はサーボモータ／作動モータといった要素は、渦電流ブレーキの代わりに使用することができる。多くの要素は、電気的に制御することができ、停止状態においても保持モーメントを形成することもできる。各アクチュエータ要素は、カムシステムに直接的に適合させることができるか、又は遊星歯車伝動装置は付加的な変速部として、アクチュエータ要素とカム面との間で接続することができる。遊星歯車伝動装置を使用するかどうかは、必要とされる前制御モーメントと、選択されたアクチュエータ要素のモーメント容量及びアクチュエータ要素のために提供される構成スペースとに基づいていてよい。要素は、同様に任意に遊星歯車セットに分配されていてもよい。カム面、アクチュエータ要素及びロータはそれぞれ、太陽歯車、腕及び内歯車に位置決めすることができる。

「できる、よい」で、本発明の特に自由選択的な特徴を記した。したがって、各特徴又複数の各特徴を有する本発明の構成がそれぞれある。

パラレル式のフルハイブリッド駆動装置及びパワートレインに配置されているクラッチ装置を備えた自動車のパワートレインを示す図である。 ハイブリッド駆動装置を備えた自動車用の、操作装置を備えた電気機械のロータ内に組み込まれたクラッチを示す図である。

以下に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。この説明から、さらなる特徴及び利点が明らかになる。本発明の実施の形態の具体的な特徴は、本発明共通の特徴であってよい。別の特徴と結び付いた、本発明の実施の形態の特徴は、本発明の個々の特徴であってもよい。

図１に、パラレル式のフルハイブリッド駆動装置と、パワートレイン１００に配置されたクラッチ装置１０２とを備える自動車（図示せず）のパワートレイン１００を示す。このパワートレイン１００は、内燃機関１０４と、ダブルマスフライホイール１０６と、クラッチ装置１０２と、電気機械１０８と、トランスミッション１１０と、少なくとも１つの駆動可能なホイール１１２とを有する。電気機械１０８は、モータとして運転可能である。クラッチ装置１０２は、パワートレイン１００においてダブルマスフライホイール１０６と電気機械１０８との間に配置されている。クラッチ装置１０２は、パワートレイン１００においてダブルマスフライホイール１０６とトランスミッション１１０との間に配置されている。

クラッチ装置１０２は、入力部分１１４と出力部分１１６とを有する。クラッチ装置１０２の入力部分１１４は、ダブルマスフライホイール１０６に結合されている。クラッチ１０２の出力部分１１６は、電気機械１０８に結合されている。電気機械１０８は、ステータ１１８とロータ１２０とを有する。クラッチ装置１０２の出力部分１１６は、電気機械１０８のロータ１２０に結合されている。クラッチ装置１０２の出力部分１１６は、トランスミッション１１０に結合されている。電気機械１０８は、トランスミッション１１０に結合されている。電気機械１０８のロータ１２０は、トランスミッション１１０に結合されている。

図２に、詳細には図示されていない電気機械のロータ２００内に組み込まれた、図１に示したクラッチ１０２と同様のクラッチ２０２を、ハイブリッド駆動装置を備えた自動車用の操作装置２０４と共に示す。

ロータ２００は回動軸線２０６を有する。クラッチ２０２は、回動軸線２０６の延在方向に配置されていて、かつロータ２００の半径方向内側に配置されている。クラッチ２０２は、入力部分と出力部分とを有する。入力部分は、ハブ部分２０８と、トルクフィーラ２１０と、クラッチディスク２１２とを有する。クラッチ２０２の出力部分は、圧着板２１４と、中間押圧板２１６と、押圧板２１８と、ハブ部分２２０とを有する。クラッチディスク２１２は、ハブ部分２０８に相対回動不能に結合されている。圧着板２１４、中間押圧板２１６及び押圧板２１８は、ハブ部分２２０に相対回動不能に結合されている。圧着板２１４、中間押圧板２１６及び押圧板２１８は、ロータ２００に相対回動不能に結合されている。圧着板２１４は、回動軸線２０６の延在方向に制限されて軸線方向に移動可能である。

クラッチ２０２を操作するために操作装置２０４が設けられている。この操作装置２０４は、回動軸線２０６の延在方向に配置されていて、かつロータ２００の半径方向内側に配置されている。操作装置２０４によって、圧着板２１４に操作力を供給可能である。操作装置２０４によって圧着板２１４は軸線方向に移動可能である。

操作装置はカム装置を有する。このカム装置は、第１のカム面２２４を備えたカムリング２２２を有する。カム装置は第２のカム面２２６を有する。第２のカム面２２６は、圧着板２１４に配置されている。第１のカム面２２４と第２のカム面２２６との間に球体２２８が配置されている。カムリング２２２は、軸受２３０によってハブ部分２０８に回動可能に支承されている。第１のカム面２２４を備えたカムリング２２２は、回動軸線２０６を中心に、第２のカム面２２６を備えた圧着板２１４に対して相対的に回動可能である。カムリング２２２の回動は、回動軸線２０６の延在方向で、第１のカム面２２４の接触面と第２のカム面２２６の接触面との間の間隔に変化をもたらす。

したがって、第１のカム面２２４と第２のカム面２２６との間で球体２２８の締付けが制御可能である。

操作装置は、内歯車２３２と、複数の遊星歯車２３４と、腕２３６と、太陽歯車２３８とを備える遊星歯車伝動装置を有する。内歯車２３２は内側歯列を有する。太陽歯車２３８は外側歯列を有する。遊星歯車２３４はそれぞれ、外側歯列を有し、内歯車２３２及び太陽歯車２３８と噛み合っている。腕２３６は複数の遊星歯車２３４を結合する。内歯車２３２は、ロータ２００に不動に結合されている。遊星キャリアは、カムリング２２２に不動に結合されている。太陽歯車２３８は、軸受２４０により固定型の軸端２４２に回動可能に支承されている。ロータ２００は、内歯車２３２を介して軸受２４４により回動可能に軸端２４２に支承されている。軸受２４４は、この実施の形態においては複列式の玉軸受として構成されている。

操作装置は、電気的なアクチュエータ２４６を有する。このアクチュエータ２４６は、遊星歯車伝動装置の太陽歯車２３８に作用することができる。したがって太陽歯車２３８を介して、前制御モーメントを、クラッチ２０２の操作のために導入することができる。アクチュエータ２４６により、カムリング２２２が、ロータ２００の回動に関係なく能動的に回動可能である。アクチュエータ２４６は、例えば磁石クラッチ、磁粉クラッチ、磁気粘性クラッチ、電気粘性クラッチ、ピエゾアクチュエータ、ヒステリシスブレーキ、電気モータ、サーボモータ又は作動モータである。

１００ パワートレイン
１０２ クラッチ装置
１０４ 内燃機関
１０６ ダブルマスフライホイール
１０８ 電気機械
１１０ トランスミッション
１１２ ホイール
１１４ 入力部分
１１６ 出力部分
１１８ ステータ
１２０ ロータ
２００ ロータ
２０２ クラッチ
２０４ 操作装置
２０６ 回動軸線
２０８ ハブ部分
２１０ トルクフィーラ
２１２ クラッチディスク
２１４ 圧着板
２１６ 中間押圧板
２１８ 押圧板
２２０ ハブ部分
２２２ カムリング
２２４ 第１のカム面
２２６ 第２のカム面
２２８ 球体
２３０ 軸受
２３２ 内歯車
２３４ 遊星歯車
２３６ 腕
２３８ 太陽歯車
２４０ 軸受
２４２ 軸端部
２４４ 軸受
２４６ アクチュエータ

Claims (8)

1. 自動車のパワートレイン（１００）用の操作装置（２０４）を備えたクラッチ装置（１０２）であって、前記パワートレイン（１００）は、内燃機関（１０４）と、ステータ（１１８）及びロータ（１２０，２００）を備えた電気機械（１０８）と、トランスミッション（１１０）とを有し、前記クラッチ装置（１０２）は前記パワートレイン（１００）において、前記内燃機関（１０４）と電気機械（１０８）及びトランスミッション（１１０）との間に配置可能であり、前記クラッチ装置（１０２）及び前記操作装置（２０４）は、前記電気機械（１０８）のロータ（１２０，２００）内に組み込まれていて、前記操作装置（２０４）は、第１のカム面（２２４）及び第２のカム面（２２６）を備えた回動可能なカム装置を有する、クラッチ装置において、
   前記操作装置（２０４）は、前記カム装置を能動的に回動させる電気的なアクチュエータ（２４６）を有することを特徴とする、クラッチ装置。
2. 前記操作装置（２０４）は、前記第１のカム面（２２４）が配置されている回動可能なカムリング（２２２）を有し、前記クラッチ装置（１０２）は、前記第２のカム面（２２６）が配置されている軸線方向に制限されて移動可能な圧着板（２１４）を有することを特徴とする、請求項１に記載のクラッチ装置。
3. 前記アクチュエータは、前記カム装置に直接的に作用することを特徴とする、少なくとも請求項１又は２に記載のクラッチ装置。
4. 前記カムリングは、前記アクチュエータにより直接的に回動可能であることを特徴とする、少なくとも請求項２又は３に記載のクラッチ装置。
5. 前記アクチュエータ（２４６）は、遊星歯車機構を介在させて前記カム装置に作用することを特徴とする、少なくとも請求項１又は２に記載のクラッチ装置。
6. 前記遊星歯車機構は、太陽歯車（２３８）と、複数の遊星歯車（２３４）と、腕（２３６）と、内歯車（２３２）とを有し、前記太陽歯車（２３８）は、前記アクチュエータ（２４６）により駆動可能であり、前記腕（２３６）は、前記カム装置に不動に結合されていて、前記内歯車（２３２）は前記ロータ（２００）に不動に結合されていることを特徴とする、請求項５に記載のクラッチ装置。
7. 前記アクチュエータ（２４６）は、磁石クラッチ、磁粉クラッチ、磁気粘性クラッチ、電気粘性クラッチ、少なくとも１つの圧電素子、ヒステレシスブレーキ、電気モータ、サーボモータ又は作動モータを有することを特徴とする、少なくとも請求項１から６までのいずれか１項に記載のクラッチ装置。
8. ステータ（１１８）と、ロータ（１２０，２００）と、前記ロータ（１２０，２００）内に組み込まれている、少なくとも請求項１から７までのいずれか１項に記載のクラッチ装置（１０２）とを備える電気機械（１０８）。

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