Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach dem

Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2009 020 672 A1 bekannt. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung ist in einem

Hybridantriebsstrang zwischen einem ersten Antriebselement und einem Getriebe angeordnet und umfasst einen Drehmomentwandler, der mit einer

Getriebeeingangswelle verbunden ist, eine Trennkupplung und eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine, die Trennkupplung und der

Drehmomentwandler sind als vormontierte Baueinheiten ausgeführt und der

Drehmomentwandler und die Trennkupplung sind im montierten Zustand gegenüber der elektrischen Maschine flüssigkeitsdicht abgedichtet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine

Drehmomentübertragungsvorrichtung zu verbessern. Der Bauraum und die Kosten einer Drehmomentübertragungsvorrichtung sollen verringert werden. Die

Leistungsverluste der Drehmomentübertragungsvorrichtung sollen verringert werden.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine

Drehmomentübertragungsvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann eine bauraumsparende und kostengünstige Betätigung der trockenen Trennkupplung bewirkt werden.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordnet sein. Das erste

Antriebselement kann ein Verbrennungsmotor sein.

Der Drehmomentwandlereingang kann ein Drehmomentwandlergehäuse und/oder ein damit verbundenes Bauteil, beispielsweise eine Gehäusenabe, umfassen. Der Drehmomentwandlereingang kann über einen Drehschwingungsdämpfer mit dem Drehmomentwandlerausgang gekoppelt sein. Der Drehmomentwandlerausgang kann eine Drehmomentwandlerabtriebsnabe umfassen.

Ein Drehschwingungsdämpfer kann wirksam vor der Trennkupplung angeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann ein Dämpfereingangsteil und ein über die Wirkung wenigstens eines Federelements gegenüber dem Dämpfereingangsteil begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil aufweisen. Das Federelement kann als Bogenfeder ausgeführt sein. Das Dämpferausgangsteil kann mit dem

Kupplungseingang drehfest verbunden sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann ein Fliehkraftpendel aufweisen.

Die Trennkupplung kann ein Reibpaket, aufweisend wenigstens eine eingangsseitige und/oder ausgangsseitige Reiblamelle, die über die

Kupplungsbetätigungsvorrichtung reibwirksam mit einer Gegenreibfläche verbindbar ist, umfassen. Das Reibpaket kann frei von einem Kühlfluid betrieben sein.

Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann vollhydraulisch oder über eine CSC- Kupplungsbetätigung betätigbar sein. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann ein Kupplungsbetätigungselement, beispielsweise einen Drucktopf, aufweisen. Das Kupplungsbetätigungselement kann druckmitteldicht auf dem Kupplungsausgang oder dem Drehmomentwandlereingang bewegbar sein.

Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann über das Druckmittel einen

Betätigungsdruck in der Trennkupplung bewirken. Der Betätigungsdruck kann eine Betätigungskraft auf die Trennkupplung bewirken. Die Betätigungskraft kann innerhalb der Trennkupplung abgestützt sein. Die Trennkupplung kann einen geschlossenen Betätigungskraftfluss aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Drehmomentwandler axial zwischen dem Abtriebselement und der Trennkupplung angeordnet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst der

Druckmittelkanal eine erste Durchgangsöffnung in dem Drehmomentwandlereingang.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist der Drehmomentwandlerausgang mit einer Eingangswelle des Abtriebselements verbindbar und der Druckmittelkanal verläuft abschnittsweise in der Eingangswelle. Der Druckmittelkanal kann im Wesentlichen axial durch den Drehmomentwandler, insbesondere im Wesentlichen axial durch die Eingangswelle, hindurch verlaufen.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Kupplungsausgang eine zweite Durchgangsöffnung auf, die hydraulisch mit der ersten Durchgangsöffnung verbindbar ist.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Druckmittelkanal einen zwischen dem Drehmomentwandler und der Trennkupplung gebildeten und nach außen abgedichteten und die erste und zweite Durchgangsöffnung verbindenden Druckmittelübergang auf. Der Druckmittelübergang kann unmittelbar zwischen dem Drehmomentwandlereingang und dem Kupplungsausgang angeordnet sein.

Wenigstens ein Dichtelement kann zwischen dem Drehmomentwandlereingang und dem Kupplungsausgang, insbesondere zur Abdichtung des Druckmittelübergangs, angeordnet sein.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Kupplungsausgang mit dem Drehmomentwandlereingang drehfest verbindbar. Der Kupplungsausgang kann einen Ausgangsflansch und eine Kupplungsabtriebsnabe aufweisen. Die

Kupplungsabtriebsnabe kann unmittelbar drehfest mit dem

Drehmomentwandlereingang, insbesondere mit der Gehäusenabe, verbindbar sein.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung sind der Kupplungsausgang und der Drehmomentwandlereingang koaxial angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Kupplungsausgang und/oder der Drehmomentwandlereingang mit einem zweiten Antriebselement drehfest verbunden. Das zweite Antriebselement kann ein Elektromotor mit einem

festgelegten Stator und einem um eine Drehachse drehbaren Rotor sein. Der Rotor kann axial zwischen dem Drehmomentwandler und der Trennkupplung angeordnet sein. Der Rotor kann radial außerhalb von der Trennkupplung angeordnet sein. Der Rotor kann fest mit dem Drehmomentwandlereingang, beispielsweise mit dem Drehmomentwandlergehäuse, verbunden sein.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann in einem Hybridantriebsstrang angeordnet sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann als Hybridmodul ausgeführt sein. Das erste und zweite Antriebselement können parallel oder abwechselnd einen Antrieb eines Fahrzeugs bewirken.

Eine Zwischenwand kann axial zwischen der Trennkupplung und dem

Drehmomentwandler und/oder dem zweiten Antriebselement angeordnet sein. Dadurch kann das zweite Antriebselement von Verschmutzungen durch die

Trennkupplung freigehalten werden. Die Zwischenwand kann radial innen mit einem Lagerelement verbunden sein, durch das der Drehmomentwandler abstützbar ist. Der Drehmomentwandlereingang kann über das Lagerelement verdrehbar gegenüber der Zwischenwand sein. Die Zwischenwand kann mit einem

Getriebegehäuse fest verbunden sein. Die Zwischenwand kann einen

Krümmungsabschnitt aufweisen, durch den sich die Zwischenwand radial außerhalb des Rotors axial versetzt zu dem Rotor radial nach innen und radial innerhalb des Rotors axial überlappend zu dem Rotor radial nach innen erstreckt.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann aus wenigstens zwei Modulen aufgebaut sein. Das erste Modul kann aus dem Drehmomentwandler mit

zugeordnetem zweiten Antriebselement und das zweite Modul kann aus der Trennkupplung gebildet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann dem zweiten Modul zugeordnet oder als eigenständiges drittes Modul gebildet sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und der Abbildung.

Figurenbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildung ausführlich beschrieben.

Figur 1 zeigt einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die

Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein und ein Drehmoment von einem ersten

Antriebselement, beispielsweise einem Verbrennungsmotor zu einem

Abtriebselement, beispielsweise einem Getriebe übertragen. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 umfasst einen Drehmomentwandler 12, mit einem um eine Drehachse A drehbaren und mit dem ersten Antriebselement gekoppelten Drehmomentwandlereingang 14, der insbesondere eine Gehäusenabe 16 und ein damit fest verbundenes, insbesondere verschweißtes

Drehmomentwandlergehäuse 18 aufweist. Das Drehmomentwandlergehäuse 18 schließt zusammen mit der Gehäusenabe 16 einen Fluidraum 20 ein, in dem ein durch einen Arbeitsfluidkanal K1 und einen weiteren Arbeitsfluidkanal K2 zu- und ableitbares Arbeitsfluid vorhanden ist. Das Arbeitsfluid ermöglicht eine

Drehmomentübertragung zwischen einer mit dem Drehmomentwandlergehäuse 18 fest verbundenen Pumpe 22 und einer Turbine 24. Das

Drehmomentwandlergehäuse 18 ist mit einem Pumpenhals 26 fest verbunden, der einen Antrieb einer Fluidpumpe zur Förderung des Arbeitsfluids bewirken kann. Die Turbine 24 ist mit einem Drehmomentwandlerausgang 28, insbesondere einer Drehmomentwandlerabtriebsnabe vernietet. Der Drehmomentwandlerausgang 28 ist mit einer Eingangswelle 29 des Abtriebselements, beispielsweise einer

Getriebeeingangswelle drehfest verbunden.

Innerhalb von dem Drehmomentwandlergehäuse 18 ist eine

Wandlerüberbrückungskupplung 30 angeordnet, die eine Drehmomentübertagung zwischen dem Drehmomentwandlereingang 14 und der Abtriebsnabe 28 zur

Umgehung der zwischen Pumpe 22 und Turbine 24 möglichen

Drehmomentübertragung bewirkt. Die Wandlerüberbrückungskupplung 30 wird durch eine Betätigungsvorrichtung 31 abhängig von einem Fluiddruck in einem

Betätigungskanal K3 betätigt. Ein Kupplungsausgang 32 der

Wandlerüberbrückungskupplung 30 ist mit einem Drehschwingungsdämpfer 34 verbunden. Der Drehschwingungsdämpfer 34 weist ein Dämpfereingangsteil 36 und ein über die Wirkung von Druckfedern 37 gegenüber dem Dämpfereingangsteil 36 begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil 38 auf. Der Kupplungsausgang 32 ist mit dem Dämpfereingangsteil 36 drehfest verbunden. Das Dämpferausgangsteil 38 ist mit einem Fliehkraftpendel 40 verbunden. Das Fliehkraftpendel 40 umfasst einen Pendelflansch 42 an dem entlang einer Pendelbahn begrenzt bewegbare

Pendelmassen 44 angeordnet sind. Der Pendelflansch 42 ist einteilig mit dem

Dämpferausgangsteil 38 ausgeführt. Der Drehmomentwandlereingang 14 ist mit einem Elektromotor 46 verbunden. Der Elektromotor 46 weist einen um die Drehachse A drehbaren Rotor 48 und einen festgelegten Stator 50 auf. Der Stator 50 kann mit einem Gehäuse des

Abtriebselements, beispielsweise einem Getriebegehäuse fest verbunden sein. Der Elektromotor 46 bildet ein zweites Antriebselement 52, das eine

Drehmomenteinleitung in den Drehmomentwandlereingang 14 bewirken kann.

Das erste Antriebselement ist mit einem Drehschwingungsdämpfer 54 verbunden. Der Drehschwingungsdämpfer 54 ist als Zweimassenschwungrad ausgeführt und umfasst ein Dämpfereingangsteil 56 und ein über die Wirkung wenigstens eines Federelements 58, hier einer Bogenfeder gegenüber dem Dämpfereingangsteil 56 begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil 60 auf. Beispielsweise kann eine Kurbelwelle des ersten Antriebselements mit dem Dämpfereingangsteil 56 fest verbunden sein.

Das Dämpferausgangsteil 60 ist mit einer Trennkupplung 62 verbunden. Die

Trennkupplung 62 umfasst einen Kupplungseingang 64 und einen

Kupplungsausgang 66, der mit dem Kupplungseingang 64 durch die Wirkung einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung 68 verbindbar ist. Das Dämpferausgangsteil 60 ist mit dem Kupplungseingang 64 drehfest verbunden. Der Kupplungseingang 64 ist über ein Reibpaket 70 abhängig von der Betätigungsstellung der

Kupplungsbetätigungsvorrichtung 68 wirksam mit dem Kupplungsausgang 66 verbindbar. Das Reibpaket 70 umfasst eine eingangsseitige Reiblamelle 72, die bei Betätigung durch die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 68 mit einer Gegenreibfläche 74, hier an einer Stahllamelle 76, die wiederum mit dem Kupplungsausgang 66 drehfest verbunden ist, reibschlüssig verbunden werden kann.

Die Trennkupplung 62 kann eine von der Betätigungsstellung der

Kupplungsbetätigungsvorrichtung 68 abhängige Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Antriebselement und dem Drehmomentwandler 12 bewirken. Die Trennkupplung 62 ist als trocken betriebe Trennkupplung 62 ausgeführt, bei der das Reibpaket 70 frei von einem Kühlfluid betrieben wird. Die Trennkupplung 62 ist außerhalb von dem Drehmomentwandler 12 angeordnet, der wiederum axial zwischen dem Abtriebselement und der Trennkupplung 62 angeordnet ist. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 68 weist einen Druckmittelraum 78 auf, der bei Beaufschlagung mit einem Betätigungsdruck durch ein Druckmittel eine

Betätigungskraft auf einen Druckkolben 80 bewirkt, der die Betätigungskraft auf ein Kupplungsbetätigungselement 82, hier einen Drucktopf, weiterleitet, welcher wiederum eine Anpresskraft auf das Reibpaket 70 ausübt. Die Betätigungskraft ist innerhalb der Trennkupplung 62 abgestützt. Die Trennkupplung 62 weist dabei einen geschlossenen Betätigungskraftfluss auf.

Das Druckmittel kann ein Fluid sein, das in den Druckmittelraum 78 über einen Druckmittelkanal K4 eingeleitet wird. Der Druckmittelkanal K4 verläuft zumindest abschnittsweise und im Wesentlichen axial durch den Drehmomentwandler 12, wodurch insbesondere eine einfache und bauraumsparende Kupplungsbetätigung der Trennkupplung 62 bewirkt werden kann. Der axial durch den

Drehmomentwandler 12 verlaufende Druckmittelkanal K4 ist als Bohrung der

Eingangswelle 29 ausgeführt, die von dem Betätigungskanal K3 durch eine

Trennhülse 84 abgetrennt ist.

Der Druckmittelkanal K4 umfasst eine erste Durchgangsöffnung 86 in dem

Drehmomentwandlereingang 14, hier in der Gehäusenabe 16. Der

Kupplungsausgang 66 umfasst einen Ausgangsflansch 88, der mit einer

Kupplungsabtriebsnabe 90 fest verbunden ist, beispielsweise verschweißt ist. Die Kupplungsabtriebsnabe 90 weist eine zweite Durchgangsöffnung 92 auf, die hydraulisch mit der ersten Durchgangsöffnung 86 verbunden ist.

Zwischen der ersten Durchgangsöffnung 86 und der zweiten Durchgangsöffnung 92 ist ein nach außen abgedichteter Druckmittelübergang 94 vorhanden. Der

Druckmittelübergang 94 ist unmittelbar zwischen dem Drehmomentwandlereingang 14 und dem Kupplungsausgang 66 angeordnet und durch zwei Dichtelemente 96, insbesondere statisch wirkende O-Ringe, zwischen dem

Drehmomentwandlereingang 14 und dem Kupplungsausgang 66 abgedichtet. Der Druckkolben 80 ist druckmitteldicht auf der Kupplungsabtriebsnabe 90 bewegbar angeordnet. Die Kupplungsabtriebsnabe 90 ist mit dem Drehmomentwandlereingang 14 drehfest, beispielsweise über eine Verzahnung 98 verbunden.

Der Rotor 48 ist axial zwischen dem Drehmomentwandler 12 und der Trennkupplung 62 und radial außerhalb von der Trennkupplung 62 angeordnet. Eine Zwischenwand 100 ist axial zwischen der Trennkupplung 62 und dem Drehmomentwandler 12 bzw. dem zweiten Antriebselement 52 angeordnet. Dadurch kann das zweite

Antriebselement 52 von Verschmutzungen durch die Trennkupplung 62 freigehalten werden. Die Zwischenwand 100 ist radial innen mit einem Lagerelement 102 verbunden, durch das der Drehmomentwandler 12 an einem Gehäuse des Abtriebselements, beispielsweise einem Getriebegehäuse, abstützbar ist. Die Gehäusenabe 16 des Drehmomentwandlereingangs 14 ist über das Lagerelement 102 verdrehbar gegenüber der Zwischenwand 100. Die Zwischenwand 100 erstreckt sich radial außerhalb des Rotors 48 axial versetzt zu dem Rotor 48 radial nach innen und radial innerhalb des Rotors 48 axial überlappend zu dem Rotor 48 radial nach innen. Diese axiale Kröpfung wird durch einen Krümmungsabschnitt 104 in der Zwischenwand 100 bewirkt.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist aus wenigstens zwei Modulen aufgebaut. Das erste Modul 106 wird aus dem Drehmomentwandler 12 mit zugeordnetem zweiten Antriebselement 52 und das zweite Modul 108 aus der Trennkupplung 62 gebildet. Der Drehschwingungsdämpfer 54 kann dem zweiten Modul 108 zugeordnet oder als eigenständiges drittes Modul 110 ausgebildet sein. Dadurch kann eine einfache Montage und ein anpassbarer Aufbau der

Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 bewirkt werden.

Bezugszeichenliste

Drehmomentübertragungsvorrichtung

Drehmomentwandler

Drehmomentwandlereingang

Gehäusenabe

Drehmomentwandlergehäuse

Fluidraum

Pumpe

Turbine

Pumpenhals

Drehmomentwandlerausgang

Eingangswelle

Wandlerüberbrückungskupplung

Kupplungsausgang

Drehschwingungsdämpfer

Dämpfereingangsteil

Druckfeder

Dämpferausgangsteil

Fliehkraftpendel

Pendelflansch

Pendelmassen

Elektromotor

Rotor 50 Stator

52 zweites Antriebselement

54 Drehschwingungsdämpfer 56 Dämpfereingangsteil

58 Federelement

60 Dämpferausgangsteil

62 Trennkupplung

64 Kupplungseingang

66 Kupplungsausgang

68 Kupplungsbetätigungsvorrichtung

70 Reibpaket

72 Reiblamelle

74 Gegenreibfläche

76 Stahllamelle

78 Druckmittelraum

80 Druckkolben

82 Kupplungsbetätigungselement 84 Trennhülse

86 erste Durchgangsöffnung 88 Ausgangsflansch

90 Kupplungsabtriebsnabe

92 zweite Durchgangsöffnung 94 Druckmittelübergang

96 Dichtelement 100 Zwischenwand

102 Lagerelement

104 Krümmungsabschnitt

106 erstes Modul 108 zweites Modul

110 drittes Modul

A Drehachse

K1 Arbeitsfluidkanal K2 Arbeitsfluidkanal

K3 Betätigungskanal

K4 Druckmittelkanal