DE102007045589A1

DE102007045589A1 - Welleneinheit mit Dichtfunktion gegenüber zwei axialen Druckkammern und Kraftübertragungseinrichtung mit Welleneinheit

Info

Publication number: DE102007045589A1
Application number: DE102007045589A
Authority: DE
Inventors: Christian HÜGEL; Stephan Maienschein
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-10-09
Filing date: 2007-09-24
Publication date: 2008-04-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Welleneinheit mit zwei koaxialen Kanälen zur Kopplung mit zwei koaxial zur Rotationsachse der Welleneinheit angeordneten Druckkammern, die über eine Dichteinrichtung gegeneinander abgedichtet sind, umfassend ein erstes hohlzylindrisches Element, welches einen ersten Kanal bildet; ein das erste hohlzylindrische Element in Umfangsrichtung unter Bildung des anderen zweiten Kanals umschließendes zweites hohlzylindrisches Element, wobei das erste hohlzylindrische Element mit dem zweiten über eine Pressverbindung gekoppelt ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste hohlzylindrische Element mit einem axialen Endbereich aus dem zweiten hohlzylindrischen Element hervorstehend mit diesem verpresst wird, wobei das erste hohlzylindrische Element im Endbereich am Außenumfang zumindest einen in radialer Richtung ausgerichteten Vorsprung aufweist, der in axialer Richtung beabstandet zu einer Stirnseite des zweiten hohlzylindrischen Elementes angeordnet ist und mit dieser eine Nut bildet und in der Nut die Dichteinrichtung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Welleneinheit mit integrierter Dichtfunktion gegenüber zwei Druckkammern, insbesondere koaxial und in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Druckkammern, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1; ferner eine Kraftübertragungseinrichtung mit einer derartigen Welleneinheit als Getriebeeingangswelle.
Baueinheiten, umfassend eine Kraftübertragungseinrichtung und ein dieser nachgeordnetes Getriebe, wobei die Kopplung zwischen der Kraftübertragungseinrichtung und dem nachgeordneten Getriebe über die Getriebeeingangswelle des Getriebes erfolgt, sind in einer Vielzahl von Ausführungen vorbekannt. Stellvertretend wird hier auf die Druckschrift DE 198 22 665 A1 verwiesen. Aus dieser ist eine Kraftübertragungseinrichtung vorbekannt, umfassend einen hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandler als Anfahrelement und eine, diesem zugeordnete Überbrückungskupplung zur Umgehung des Leistungsflusses über die hydrodynamische Komponente. Der hydrodynamische Drehzahl-/Drehmomentwandler, nachfolgend kurz Drehmomentwandler genannt, umfasst ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und wenigstens ein Leitrad, wobei das Pumpenrad wenigstens mittelbar mit einer Antriebseinheit, beispielsweise einer Antriebsmaschine, koppelbar ist. Das Pumpenrad weist dabei eine so genannte Pumpenradschale auf, die das Turbinenrad in axialer Richtung unter Bildung eines axialen Zwischenraumes, der ringförmig in Umfangsrichtung verläuft, umschließt. In diesem ist die Überbrückungskupplung angeordnet. Diese ist im einfachsten Fall als Reibkupplung in Lamellenbauweise ausgeführt. Dabei ist ein erstes Kupplungselement wenigstens mittelbar drehfest mit dem Eingang der Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere dem Pumpenrad, gekoppelt, während ein zweites mit dem ersten wenigstens mittelbar in Wirkverbindung bringbares Kupplungselement, das heißt direkt oder indirekt, über weitere beispielsweise reibflächentragende Elemente drehfest mit dem Ausgang der Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist. Ferner ist auch das Turbinenrad mit dem Ausgang der Kraftübertragungseinrichtung gekoppelt. Die Kopplung erfolgt im einfachsten Fall über eine so genannte Abtriebsnabe. Denkbar ist jedoch auch, die Ausgänge direkt vom Turbinenrad sowie dem zweiten Kupplungselement zu bilden. Die Kopplung des Ausgangs erfolgt dann drehfest mit der Getriebeeingangswelle, welche quasi die Schnittstelle zwischen der Kraftübertragungseinrichtung und dem nachgeordneten Getriebe darstellt. Diese kann Bestandteil des Getriebes sein oder aber auch der Kraftübertragungseinrichtung und dann lediglich mit dem Getriebeeingang gekoppelt werden. Die kon struktive Zuordnung erfolgt je nach Ausführung und Bereitstellung der einzelnen Komponenten in Modulbauweise. Die Überbrückungskupplung kann mit Schlupf oder schlupffrei betrieben werden. Die Betätigung erfolgt im einfachsten Fall über ein Kolbenelement. Dabei kann das Kolbenelement bereits ein zweites Kupplungselement tragen oder aber wirkt an diesem. Das Kolbenelement ist dazu drehfest mit dem Antrieb, insbesondere dem Wandlergehäuse, verbunden, jedoch in axialer Richtung gegenüber diesem verschiebbar gelagert. Durch diese axiale Anordnung werden unterschiedliche Druckräume gebildet. Eine erste Druckkammer ist dabei durch die Anordnung zwischen Gehäusewandung und Kolbenelement charakterisiert, eine zweite Druckkammer zwischen dem Kolben und der hydrodynamischen Komponente. Über die Druckdifferenz zwischen beiden wird die Betätigung der Überbrückungskupplung gesteuert.
Um die zweiten Druckkammer gegenüber dem Wandler abzudichten, ist eine Dichteinrichtung vorgesehen. Diese kann verschiedenartig ausgeführt sein und umfasst im einfachsten Fall Dichtelemente in Form von O-Ringen oder Vierkant-Ringen. Zu deren Anordnung ist eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt. Im einfachsten Fall sitzt das Dichtelement in einer Nabe im Wandlerdeckel. Dies bedingt jedoch die Einarbeitung einer entsprechenden Nut in den Wandlerdeckel, insbesondere eine einen Innenumfang bildende Fläche. Ferner erfolgt das Einschieben der Dichteinrichtung gegenüber einem Innendurchmesser.
Gemäß einer weiteren bekannten Ausführung wird das einzelne Dichtelement der Dichteinrichtung in einer Nut in der Getriebeeingangswelle angeordnet. Diese Nut ist jedoch im Bereich des Wellenendes der Getriebeeingangswelle maschinell eingearbeitet und damit durch einen erhöhten Fertigungsaufwand charakterisiert. Ferner ist im Hinblick auf die Anbindung und Lagezuordnung von einzelnen Verbindungsbohrungen in der Getriebeeingangswelle im Hinblick auf die Kopplung mit entsprechenden Kammern oder Kanälen am hydrodynamischen Wandler eine relativ hohe Passgenauigkeit für die Einarbeitung der Nut erforderlich. Lageanpassungen sind daher nur noch bedingt möglich. Auch ist zur Einarbeitung der Nut eine entsprechende Mindestwandstärke an der Getriebeeingangswelle vorzusehen, welche zu einer unnötigen Durchmesserzunahme führen kann. Bei Ausführungen mit Anordnung des Dichtelementes in einer Nut in der Getriebeeingangswelle besteht ferner der Nachteil, dass das Dichtelement auf den Außendurchmesser aufgezogen werden muss und somit der eigentlich geringere Innendurchmesser des Dichtelementes gegenüber dem Außendurchmesser der Getriebeeingangswelle gedehnt wird. Dies erfordert entsprechend ausgelegte Dichteinrichtungen hinsichtlich Material und Dimensionierung, um nicht bereits beim Aufziehen die Dichteinrichtung zu zerstören.
Eine weitere Ausführung besteht darin, das Dichtelement in die Nabe, insbesondere der Abtriebsnabe des Turbinenrades, einzupressen. Diese Ausführung ist jedoch durch die gleichen Nachteile wie die Ausführung mit Einpressung in den Wandlerdeckel charakterisiert. Insbesondere erfolgt hier ein Einbringen der Dichtung gegenüber einem Innendurchmesser.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Welle mit einer Dichteinrichtung der eingangs genannten Art zur Abdichtung von Druckkammern in axialer Richtung nebeneinander und mit zumindest zwei koaxial zueinander angeordneten Druckmediumführungskanälen derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist auf eine kostengünstige, fertigungstechnisch einfache und hinsichtlich der Dimensionierung optimierte Ausführung einer Getriebeeingangswelle mit Dichtfunktion abzustellen. Dabei sollen bei Abdichtung zweier Druckräume gegeneinander die Vorgaben hinsichtlich Ausgleichs eines Radialversatzes und Drehzahldifferenz zwischen dem Eingang einer Kraftübertragungseinrichtung und der Getriebeeingangswelle gewährleistet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 9 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Eine Welleneinheit mit zwei koaxialen Kanälen zur Kopplung mit zwei koaxial zur Rotationsachse der Welleneinheit angeordneten Druckkammern, die über eine Dichteinrichtung gegeneinander abgedichtet sind, umfasst ein erstes hohlzylindrisches Element, welches einen ersten Kanal bildet, ein das erste hohlzylindrische Element in Umfangsrichtung unter Bildung des anderen zweiten Kanals umschließendes zweites hohlzylindrisches Element-, wobei das erste hohlzylindrische Element mit dem zweiten über eine Pressverbindung gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist das erste hohlzylindrische Element mit einem Endbereich aus dem zweiten hohlzylindrischen Element hervorstehend mit diesem verpresst, wobei das erste hohlzylindrische Element im Endbereich am Außenumfang zumindest einen in radialer Richtung ausgebildeten Vorsprung aufweist, der in axialer Richtung beabstandet zu einer Stirnseite des zweiten hohlzylindrischen Elementes angeordnet ist und mit dieser eine Nut bildet, in der die Dichteinrichtung angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass die Dichteinrichtung nunmehr nicht mehr über den Außendurchmesser der Welleneinheit aufgezogen werden muss, sondern aufgrund der axialen Lagezuordnung zueinander ein Aufziehen auf das innere, d.h. erste hohlzylindrische Element, bei Montage erfolgt und somit der Innenumfang des Dichtelementes nicht ausgedehnt werden muss. Das Aufziehen kann bereits vor dem Einfügen des rohrförmigen Elementes in die Durchgangsöffnung der Welle erfolgen.
Welleneinheiten mit zwei koaxial zueinander angeordneten Kanälen werden in der Regel aus einer Welle in Form einer Hohlwelle gebildet, welche mit einem den inneren Kanal bildenden Element drehfest verbunden ist. Dieses innere Element, welches vom ersten hohlzylindrischen Element gebildet wird, ist dabei vorzugsweise in Rohrform ausgeführt. Erfindungsgemäß sind dabei die Welle und das rohrförmige Element derart zueinander angeordnet, dass diese in axialer Richtung mit ihren zueinander weisenden Stirnseiten eine Nut zur Aufnahme für die Dichteinrichtung bilden. Dazu weist das zweite, vorzugsweise rohrförmige Element in axialer Richtung einen Endbereich auf, welcher durch einen Außendurchmesser charakterisiert ist, der vorzugsweise dem Außendurchmesser der Nut entspricht und vorzugsweise gleich dem Außendurchmesser des zweiten hohlzylindrischen Elementes ist. Ferner ist der Endbereich dadurch charakterisiert, dass dieser in die Durchgangsöffnung an der Welle geführt werden kann und eine drehfeste Kopplung realisiert wird. Die drehfeste Verbindung kann im einfachsten Fall über eine Pressverbindung erfolgen. Entscheidend ist, dass die Nut durch die axiale Ausrichtung zwischen den Endbereichen von Welle und rohrförmigem Element erzeugt wird. Dabei werden die zueinander weisenden Stirnseiten dieser beiden Elemente genutzt.
Konstruktiv umfasst dazu das erste hohlzylindrische Element wenigstens zwei Teilbereiche, einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich, die durch unterschiedliche Außenabmessungen charakterisiert sind. Der erste Teilbereich bildet mit seinem Außenumfang und dem zweiten hohlzylindrischen Element den zweiten Kanal. Der zweite Teilbereich ist über wenigstens einen Teil seiner axialen Erstreckung mit dem zweiten hohlzylindrischen Element verpresst.
Je nach Ausführung und Funktion ist der Vorsprung als ein ringförmig um den Außenumfang des ersten Teilbereiches des ersten hohlzylindrischen Elementes ausgebildeter Vorsprung ausgeführt. In diesem Fall wird eine in Umfangsrichtung geschlossene Nutseitenfläche sowie auf der gegenüberliegenden Stirnseite eine Dichtfläche erzeugt, die zur Abdichtung des ersten Kanals gegenüber weiteren Anschlusselementen genutzt werden kann. Im einfachsten Fall ist der Vorsprung dabei als Flansch ausgebildet.
Ist es nicht erforderlich, eine Abdichtung des Differenzdruckes zwischen zwei Druckkammern nur in einer Richtung vorzunehmen, entfällt die Dichtfunktion des Flansches. In diesem Fall ist kein rotationssymmetrischer Flansch erforderlich. Es reichen radial ausgebildete Segmente in Form von Vorsprüngen aus. In diesem Fall sind eine Mehrzahl von Vorsprüngen vorgesehen, die zueinander beabstandet in Umfangsrichtung am Außenumfang des Endbereiches angeordnet sind und mit ihren von der Stirnseite des diese tragenden holzylindrischen Elementes wegweisenden Flächenbereichen Abstützbereiche zur axialen Abstützung und Lagefixierung der Dichteinrichtung bilden.
Durch die segmentierte Ausführung wird ferner beim Aufziehen des Dichtringes über den Flanschbereich die Aufweitung des Dichtringes bei der Montage minimiert, so dass auch noch eine Montage nach dem Einpressen des Rohrendes in das zweite hohlzylindrische Element möglich wäre.
Die erfindungsgemäße Lösung findet insbesondere Anwendung bei der Kopplung zwischen Kraftübertragungseinrichtungen und Getrieben in so genannten Getriebebaueinheiten. Dabei erfolgt die Kopplung des Wellenendes im Bereich der Kraftübertragungseinrichtung vorzugsweise über eine entsprechende Abtriebsnabe, die mit den Anschlusselementen, Überbrückungskupplung und hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler drehfest gekoppelt ist.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren beschrieben. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
1 verdeutlicht in schematisiert stark vereinfachter Darstellung die Anordnung einer erfindungsgemäß ausgeführten Welle in Form einer Getriebeeingangs welle in einer Getriebebaueinheit;
2 verdeutlicht anhand einer Detailansicht gemäß 1 die Ausbildung der Nut durch die zwei, die Welle beschreibenden Elemente;
3a u. 3b verdeutlichen mögliche Ausführungen der Ausgestaltung des Flanschbereiches am rohrförmigen Element in zwei Ansichten.
Die 1 verdeutlicht in stark schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus einem Axialschnitt einer Kraftübertragungseinrichtung 1 die Anordnung einer erfindungsgemäß ausgeführten Welleneinheit 2 in Form einer Getriebeeingangswelle 3. Die Kraftübertragungseinrichtung 1 umfasst einen Eingang E und einen Ausgang A sowie eine hydrodynamische Komponente 4, welche im dargestellten Fall als hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler, nachfolgend kurz Drehmomentwandler 5 genannt, ausgebildet ist. Ausführungen als hydrodynamische Kupplung sind ebenfalls denkbar. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 5 umfasst ein mit dem Eingang E der Kraftübertragungseinrichtung 1 drehfest verbindbares oder gekoppeltes Pumpenrad P, ein mit dem Ausgang A wenigstens mittelbar, d.h. direkt oder über weitere Zwischen- und Funktionselemente verbundenes Turbinenrad T und wenigstens ein Leitrad L. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 5 dient dabei der Wandlung von Drehzahl und Drehmoment. Ferner umfasst die Kraftübertragungseinrichtung 1 eine Einrichtung zur Umgehung der hydrodynamischen Leistungsübertragung, welche auch als Überbrückungskupplung 6 bezeichnet wird. Die Überbrückungskupplung 6 ist dabei parallel zur hydrodynamischen Komponente 4 angeordnet. Die Überbrückungskupplung 6 dient der Umgehung des Leistungsflusses über die hydrodynamische Komponente 4. Diese umfasst eine erste, wenigstens ein reibflächentragendes Element umfassende Reibflächenanordnung 7, welche wenigstens mittelbar drehfest mit dem Eingang E oder dem Pumpenrad P oder der Verbindung zwischen Pumpenrad P und dem Eingang E der Kraftübertragungseinrichtung 1 verbunden ist und über eine Betätigungseinrichtung 10 mit einer zweiten Reibflächenanordnung 8, die wenigstens ein reibflächentragendes Element umfasst, in Wirkverbindung bringbar ist. Die zweite Reibflächenanordnung 8 ist dabei wenigstens mittelbar drehfest mit dem Ausgang A, entweder direkt, über eine Kopplung mit dem Turbinenrad T oder über eine Vorrichtung 38 zur Dämpfung von Schwingungen verbunden. Die Anbindung von Turbinenrad T und der zweiten Reibflächenanordnung 8 erfolgt dabei im einfachsten Fall über eine so genannte Abtriebsnabe 9 an den Ausgang A. Der Ausgang A wird von der Welleneinheit 2 gebildet, die gleichzeitig als Getriebeeingangswelle 3 für eine der Kraftübertragungseinrichtung 1 nachgeordnete, hier jedoch nicht dargestellte Getriebebaueinheit dient. Die Betätigung der Überbrückungskupplung 6 erfolgt über die Betätigungseinrichtung 10, welche vorzugsweise ein axial verschiebbares Kolbenelement 11 umfasst, das je nach Anbindung an einem mit dem Eingang E der Kraftübertragungseinrichtung 1 oder der Verbindung dessen mit dem Pumpenrad P drehfest verbundenen Element oder der Getriebeeingangswelle 3 bzw. der Turbinenradnabe 9 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist. Die konstruktive Ausführung kann verschiedenartig erfolgen. Die Verschiebbarkeit ist mit Doppelpfeil dargestellt. Aufgrund der Anordnung der Überbrückungskupplung 6 im Gehäuse der Kraftübertragungseinrichtung 1, welches vom Gehäuse 12 des Drehmomentwandlers 5 gebildet wird, das im einfachsten Fall den mit dem Pumpenrad P gekoppelten Pumpenradschalenelementen 12.1, 12.2 gebildet wird, entstehen im vom Gehäuse 12 umschlossenen Innenraum 13 zwei Kammern 14 und 15, die in axialer Richtung quasi durch das Kolbenelement 11 unterteilt sind. Die Steuerung der Betätigung der Überbrückungskupplung 6, insbesondere des Reibeingriffs, erfolgt dabei durch Einstellung eines Druckunterschiedes in den beiden mit Druckmedium zumindest teilweise be füllten oder durchströmten Kammern 14, 15, die in axialer Richtung jeweils zwischen der zweiten Reibflächenanordnung 8 beziehungsweise dem Kolbenelement 11 und dem Gehäuse 12 des Drehmomentwandlers 5 sowie dem Kolbenelement 11 bzw. der zum Drehmomentwandler 5 gewandten Stirnseite des Kolbenelementes 11 und dem Drehmomentwandler 5 gebildet werden. Dabei wird bei einem gegenüber dem Druck in der Kammer 15 zwischen Gehäusewandung und Kolbenelement 11 erhöhten Druck als in der Druckkammer 14 das Kolbenelement 11 axial gegenüber der ersten und zweiten Reibflächenanordnung 7, 8 verschoben und bringt diese miteinander in Eingriff. Die Höhe des Druckunterschieds bestimmt dabei, ob die Überbrückungskupplung 6 schlupfend oder ohne Schlupf betrieben wird. Zur Betriebs- und Kühlmittelführung, auf welche an dieser Stelle nicht weiter eingegangen wird, sind den Kammern 14 und 15 jeweils Anschlüsse 16 bzw. 17 zugeordnet. Ein weiterer, hier nicht dargestellter Anschluss dient der Kopplung mit dem Arbeitsraum des Drehmomentwandlers 5.
Die Kammer 15 kann unabhängig von den Verhältnissen im Drehmomentwandler 5 beaufschlagt werden, während die Kammer 14 von den Verhältnissen im Drehmomentwandler 5 abhängig ist. Die einzelnen Kammern 14 und 15 sind unter anderem über eine zwischen Getriebeeingangswelle 3 und Gehäuse 12 angeordnete Dichteinrichtung 18 gegeneinander abgedichtet. Ferner ist die Druckkammer 15, welche mit dem Betätigungsdruckmedium beaufschlagt wird, gegenüber dem benachbarten Ölkanal, d.h. dem Anschluss 16 im Drehmomentwandler 5 über eine Dichteinrichtung 18 abgedichtet. Die Dichteinrichtung 18 ist dabei zwischen der Getriebeeingangswelle 3 und der Abtriebsnabe 9 vorgesehen. Die Kopplung der Getriebeeingangswelle 3 mit der Abtriebsnabe 9 bildet dabei die Schnittstelle in der Verbindung zwischen der Kraftübertragungseinheit 1 und der Getriebebaueinheit. Diese trägt im dargestellten Fall zwei koaxial zueinander angeordnete Kanäle 19, 20, die der Führung von Betriebs- beziehungsweise Druckmedien dienen, insbesondere in Form von Öl. Es ist ein erster innerer Kanal 19 vorgesehen, der von einem zweiten Kanal 20 in radialer Richtung umschlossen wird. Der zweite äußere Kanal 20 ist dabei mit wenigstens einer, vorzugsweise einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Auslassöffnungen 21 verbunden, die in die erste Druckkammer 14 münden bzw. mit dieser verbunden sind. Dabei sind die einzelnen Auslassöffnungen 21 an der Welleneinheit 2 in Einbaulage mit dem Arbeitsraum des Drehmomentwandlers 5 gekoppelt. Die Mittenachsen M der einzelnen Auslassöffnungen 21 sind dabei vorzugsweise senkrecht oder zumindest in einem Winkel zur Mittenachse und damit der Rotationsachse R der Getriebeeingangswelle 3 angeordnet.
Die Dichteinrichtung 18 ist dabei in axialer Richtung betrachtet zwischen den Auslassöffnungen 21 und den Druckkammern 15, 14 angeordnet. Die Welleneinheit 2 umfasst dazu ein ers tes hohlzylindrisches Element 22, welches den ersten Kanal 19 bildet. Ferner vorgesehen ist ein das erste hohlzylindrische Element 22 in Umfangsrichtung unter Bildung des anderen zweiten Kanals 20 umschließendes zweites hohlzylindrisches Element 23, wobei das erste hohlzylindrische Element 22 mit dem zweiten 23 über eine Pressverbindung 24 gekoppelt ist. Das erste hohlzylindrische Element 22 ist mit einem axialen Endbereich 25 aus dem zweiten hohlzylindrischen Element 23 hervorstehend mit diesem verpresst, wobei das erste hohlzylindrische Element 22 im Endbereich 25 am Außenumfang zumindest einen in radialer Richtung ausgebildeten Vorsprung 26 aufweist, der in axialer Richtung beabstandet zu einer Stirnseite 36 des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23 angeordnet ist und mit dieser eine Nut 27 bildet und in der Nut 27 die Dichteinrichtung 18 angeordnet ist.
2 verdeutlicht anhand eines Details aus 1 die erfindungsgemäße Ausführung der Getriebeeingangswelle 3 mit integrierter Dichteinrichtung 18. Die Eingangswelle 3, welche die zwei koaxial zueinander angeordneten Kanäle 19 und 20 umfasst, ist zu diesem Zweck zumindest zweiteilig ausgeführt. Die beiden Kanäle 19, 20 werden durch die einzelnen hohlzylindrischen Elemente 22, 23 gebildet. Das zweite hohlzylindrische Element 23 ist in Form einer Hohlwelle ausgeführt, welche je nach Ausführung dann drehfest mit der Abtriebsnabe 9 verbindbar ist. Dabei bestimmt der Innenumfang 28 des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23 und der Außenumfang 29 des ersten hohlzylindrischen Elementes 22 die Abmessungen des zweiten Kanals 20. Der andere koaxial zu diesem angeordnete, erste Kanal 19 wird über ein erstes hohlzylindrisches Element 22 realisiert, welches in die Hohlwelle in axialer Richtung eingeschoben ist. Das erste hohlzylindrische Element 22 ist dabei vorzugsweise in Rohrform ausgeführt. Dieses erstreckt sich durch die Hohlwelle 23 hindurch. Dies gilt in Analogie für den durch den Innenumfang 30 bestimmten Kanal 19. Das erste hohlzylindrische Element 22 weist einen ersten Teilbereich 31, einen zweiten Teilbereich 32 und einen Endbereich 33 auf, wobei der Endbereich 33 zum zweiten Teilbereich 32 gehört und den Vorsprung 25 bildet. Die einzelnen Teilbereiche 31 und 32 sind durch unterschiedliche Abmessungen in radialer Richtung charakterisiert. Der erste Teilbereich 31 bildet eine Wandung für den Betriebsmittelstrom durch den Kanal 20. Dieser weist dazu einen geringeren Durchmesser auf als der Innendurchmesser des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23. Der zweite Teilbereich 32 dient der Realisierung einer Pressverbindung 24 mit dem zweiten hohlzylindrischen Element 23 und ist hinsichtlich seines Außendurchmessers zur Bildung einer Pressverbindung an den Innendurchmesser des zweiten hohlzylindrischen Elementes angepasst. Der Endbereich 33 bildet den Vorsprung 25, der axiale Endbereich 25 bildet einen Dichtungsträger. Dazu ist der Außendurchmesser im zweiten Teilbereich 32 entsprechend einer Presspassung zum Innendurchmesser des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23 in diesem Bereich ausgeführt.
Durch die Pressverbindung sind die beiden Kanäle 19 und 20 in der Welleneinheit 2 gegeneinander weitestgehend druck- und flüssigkeitsdicht ausgeführt.
Der Endbereich 33 steht in axialer Richtung aus dem zweiten hohlzylindrischen Element 23 mit dem Endbereich 25 hervor. Dieser weist einen vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufenden ring- oder flanschartigen Vorsprung 34 auf, der an seiner zum zweiten hohlzylindrischen Element 23 gerichteten axialen Fläche 35 eine Abstützfläche für die Dichteinrichtung 18 in axialer Richtung bildet. Diese Fläche 35 ist in Einbaulage beabstandet in axialer Richtung zur Stirnseite 36 des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23 angeordnet und bildet somit mit dieser und dem in diesem Bereich vorliegenden Außenumfang des zweiten Teilbereiches 32 eine Nut 27.
Um zu vermeiden, dass die für die Dichteinrichtung 18 erforderliche Nut 27 am Außenumfang 37 des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23 der Getriebeeingangswelle 3 zu einer unnötigen Schwächung des Querschnittes der Getriebeeingangswelle 3, insbesondere des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23 in Form der Hohlwelle, im Bereich der Anordnung der Dichteinrichtung 18 führt, wird erfindungsgemäß die Anbindung des zweiten hohlzylindrisches Elementes 23 an das erste hohlzylindrische Element 22 in axialer Richtung derart vorgenommen, dass diese unter Bildung der Nut 27 erfolgt. Die Nut 27 ist somit nicht mehr nur am Außenumfang 37 eine, nämlich des zweiten hohlzylindrischen Elementes 23 eingearbeitet, sondern wird in axialer Richtung vom ersten und vom zweiten hohlzylindrischen Element 22, 23 begrenzt. Der Durchmesser, insbesondere Innendurchmesser d_i27 der Nut 27, wird dabei durch den Außendurchmesser d_A22 des ersten hohlzylindrischen Elementes 22, insbesondere des Rohres bestimmt. Dazu ist es erforderlich, dass das Rohr in seinem axialen Endbereich 25 wenigstens einen in radialer Richtung vom Außenumfang 29 des Rohres sich erstreckenden und wenigstens teilweise in Umfangsrichtung verlaufenden Vorsprung 26 aufweist, vorzugsweise einen umlaufenden ringförmigen Vorsprung 34 in Form eines ringförmigen Flansches 37. Dieser bildet mit seiner in Einbaulage bei in axialer Richtung unter Versatz zwischen erstem und zweiten hohlzylindrisches Element 22, 23 unter Bildung der Nut 27 angeordneten Elementen die zum ersten Teilbereich 31 gerichtete Fläche 35 beziehungsweise Seitenfläche der Nut 27, während die Stirnseite 36 des zweiten hohlzylindrisches Elementes 23 die zweite axiale Begrenzungsfläche der Nut 27 bildet. Die Dichteinrichtung 18 wird somit in axialer Richtung zwischen beiden hohlzylindrischen Elementen 22 und 23 hinsichtlich ihrer Lage fixiert. Die Nut 27 wird somit quasi durch einen Rohrflansch mit der Stirnseite der Getriebeeingangswelle 3 gebildet. Diese Lösung ermöglicht es, dass die Dichteinrichtung 18, vor dem Einpressen des Rohres auf diesem montiert werden kann. Es ist damit nicht erforderlich, die Dichteinrichtung 18 bei der Montage über den Wellenaußendurchmesser der Getriebeeingangswelle 3, insbesondere der Hohlwelle zu dehnen. Damit ist es insbesondere möglich, auch geschlossene Dichtelemente für Wellenaußendurchmesser im Größenbereich von > 20 Millimetern zu verwenden, wobei keine besonderen Anforderungen an das Material zu stellen sind. Die Nut 27 muss nicht mehr maschinell hergestellt werden, sondern ist durch die Lagezuordnung zwischen Rohr, d.h. hohlzylindrischem Element 22 und 23 in axialer Richtung bestimmt. Der Wellenendbereich der Getriebeeingangswelle 3 kann bei Ausbildung als Hohlwelle mit geringer Wandstärke ausgeführt sein, ohne dass hier zusätzlich Rücksicht auf die Platzierung der Dichteinrichtung 18 genommen werden muss.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung kann der Flansch 37 am Endbereich 25 des Rohres 27 zusätzlich eine Dichtfunktion in axialer Richtung mit übernehmen. In diesem Fall ist der Flanschbereich 37 in Umfangsrichtung vollständig umlaufend am Endbereich 25 ausgebildet. Dieser Flansch 37 beschreibt mit seiner von der Nut 27 weggerichteten Stirnseite 38 eine Dichtfläche 39 beziehungsweise einen Dichtflächenbereich bei lediglich teilweiser Nutzung der durch die Stirnseite 38 gebildeten Fläche 39 am Flansch 37, der mit dazu komplementären Flächenbereichen eine Dichtpaarung bilden kann, in denen dieser an entsprechenden Flächenbereichen von Anschlusselementen in axialer Richtung dichtend anliegt beziehungsweise mit diesen entsprechenden Elementen gekoppelt ist. Die Ausbildung eines Flansches 37 mit Dichtfunktion mit in Umfangsrichtung im Endbereich 25 des ersten hohlzylindrisches Elementes 22, insbesondere des Rohres umlaufender Flanschfläche ist in einer Ansicht von vorn in der 3a beispielhaft in beiden Ansichten für das erste hohlzylindrische Element 22 wiedergegeben.
Gemäß einer Weiterentwicklung kann der Flansch 37 auch ohne Dichtfunktion ausgebildet sein. Dabei können die einzelnen Flanschbereiche durch in radialer Richtung ausgebildete und sich teilweise in Umfangsrichtung erstreckende Vorsprünge 26.1 bis 26.3 in Form von Flanschsegmenten 37.1 bis 37.n gebildet werden. In diesem Fall besteht die Funktion des Flansches 37 lediglich in der Bildung einer seitlichen Abstützung beziehungsweise Abstützflächenbereichen für die Dichteinrichtung 18. Eine derartige Ausführung ist in zwei Ansichten in 3b dargestellt.
Die Doppelpfeile in den Figuren verdeutlichen Bewegungs- bzw. Strömungsrichtungen.

1: Kraftübertragungseinrichtung
2: Getriebebaueinheit
3: Getriebeeingangswelle
4: hydrodynamische Komponente
5: hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler
6: Einrichtung zur Umgehung der Leistungsübertragung an der hydrodynamischen Komponente
7: erste Reibflächenanordnung
8: zweite Reibflächenanordnung
9: Abtriebsnabe
10: Betätigungseinrichtung
11: Kolbenelement
12, 12.1, 12.2: Wandlergehäuse
13: Innenraum
14: Druckkammer
15: Druckkammer
16: Anschluss
17: Anschluss
18: Dichteinrichtung
19: Kanal
20: Kanal
21.1–21.n: Auslassöffnung
22: erstes hohlzylindrisches Element
23: zweites hohlzylindrisches Element
24: Pressverbindung
25: Endbereich
26: Vorsprung
27: Nut
28: Innenumfang
29: Außenumfang
30: Innenumfang
31: erster Teilbereich
32: zweiter Teilbereich
33: Endbereich
34: Vorsprung
35: Fläche
36: Stirnseite
37: Flansch
37.1–37.n: Flanschsegment
38: Stirnseite
39: Dichtfläche
d_i27: Innendurchmesser der Nut
d_A22: Außendurchmesser des ersten hohlzylindrischen Elementes

Claims

Welleneinheit (2) mit Dichtfunktion gegenüber zwei axialen Druckkammern (14, 15) mit zwei koaxialen Kanälen (19, 20) zur Kopplung mit den zwei koaxial zur Rotationsachse (R) der Welleneinheit (2) angeordneten Druckkammern (14, 15), die über eine Dichteinrichtung (18) gegeneinander abgedichtet sind, umfassend – ein erstes hohlzylindrisches Element (22), welches einen ersten Kanal (19) bildet; – ein das erste hohlzylindrische Element (22) in Umfangsrichtung unter Bildung des anderen zweiten Kanals (20) umschließendes zweites hohlzylindrisches Element (23), wobei das erste hohlzylindrische Element (22) mit dem zweiten (23) über eine Pressverbindung (24) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass das erste hohlzylindrische Element (22) mit einem axialen Endbereich (25) aus dem zweiten hohlzylindrischen Element (23) hervorstehend mit diesem verpresst ist, wobei das erste hohlzylindrische Element (22) im Endbereich am Außenumfang (29) zumindest einen in radialer Richtung ausgerichteten Vorsprung (26) aufweist, der in axialer Richtung beabstandet zu einer Stirnseite (36) des zweiten hohlzylindrischen Elementes (23) angeordnet ist und mit dieser eine Nut (27) bildet und in der Nut (27) die Dichteinrichtung (18) angeordnet ist.
Welleneinheit (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das erste hohlzylindrische Element (22) umfasst wenigstens zwei Teilbereiche – einen ersten Teilbereich (31) und einen zweiten Teilbereich (32) –, die durch unterschiedliche Außenabmessungen charakterisiert sind; – der erste Teilbereich (31) bildet mit seinem Außenumfang und dem zweiten hohlzylindrischen Element (23) den zweiten Kanal (20); – der zweite Teilbereich (32) ist über wenigstens einen Teil seiner axialen Erstreckung mit dem zweiten hohlzylindrischen Element (23) verpresst und weist im Endbereich (33) den Vorsprung (26) auf.
Welleneinheit (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (26) als ringförmig um den Außenumfang des zweiten Teilbereiches (32) des ersten hohlzylindrischen Elementes (22) verlaufender Vorsprung (34) ausgebildet ist.
Welleneinheit (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vom ersten hohlzylindrischen Element (22) wegweisende Stirnseite (38) des Vorsprunges (26) eine Dichtfläche (39) bildet.
Welleneinheit (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (26, 34) als rotationssymmetrischer Flansch (37) ausgebildet ist.
Welleneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Vorsprüngen (26.1, 26.2, 26.3) vorgesehen sind, die zueinander beabstandet in Umfangsrichtung am Außenumfang (29) des Endbereiches (25, 33) des ersten hohlzylindrischen Elementes (22) angeordnet sind.
Welleneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung (18) wenigstens eine O-Ring oder Rechteckring umfasst.
Welleneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressverbindung als Querpressverbindung ausgeführt ist.
Kraftübertragungseinrichtung (1) mit einem Eingang (E) und wenigstens einem Ausgang (A), umfassend eine hydrodynamische Komponente (4), umfassend ein Pumpenrad (P) und ein Turbinenrad (T), die wenigstens einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum miteinander bilden, und eine Überbrückungskupplung (6), welche der hydrodynamischen Komponente (4) zur wenigstens teilweisen Umgehung des Leistungsflusses über die hydrodynamische Komponente (4) zugeordnet ist, umfassend zumindest eine erstes Reibflächenanordnung (7), welche wenigstens mittelbar drehfest mit dem Eingang (E) der Kraftübertragungseinrichtung (1) oder der Verbindung zwischen Kraftübertragungseinrichtungseingang (1) und Pumpenrad (P) verbunden ist und eine zweite Reibflächenanordnung (8), die miteinander über eine Betätigungseinrichtung (10) in Wirkverbindung bringbar sind, wobei zwischen Betätigungseinrichtung (10) und hydrodynamischer Komponente (4) eine erste Druckkammer (14) ausgebildet ist und zwischen Betätigungseinrichtung (10) und Gehäuse (12) eine zweite Druckkammer (15), die mit einem Betätigungsdruck für die Betätigungseinrichtung (10) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (A) als Welleneinheit (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist und die Dichteinrichtung (18) zwischen der zweiten Reibflächenanordnung (8) und dem Ausgang (A) angeordnet ist und der erste Kanal 19 mit der zweiten Druckkammer (15) und der zweite Kanal (20) mit der ersten Druckkammer (14) gekoppelt ist.