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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsanordnung, beispielsweise einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, vermittels welcher im Antriebsstrang eines Fahrzeugs ein Drehmoment zwischen einem Antriebsaggregat, beispielsweise Brennkraftmaschine, und dem folgenden Bereich eines Antriebsstrangs, beispielsweise Getriebe, übertragen werden kann. Bei derartigen Drehmomentübertragungsanordnungen ist im Allgemeinen eine mit Fluid gefüllte oder füllbare Gehäuseanordnung vorgesehen, in welcher die zur Drehmomentübertragung wirksamen Komponenten, insbesondere zwei in Reibeingriff miteinander bringbare Reibflächenformationen, vorgesehen sind. Durch einen Kupplungskolben kann dieser Reibeingriff hergestellt werden, wozu der Kupplungskolben im Allgemeinen durch Druckfluidbeaufschlagung zumindest bereichsweise axial verlagerbar ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungsanordnung für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, derart auszugestalten, dass eine kurze axiale Baugröße erreichbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehmomentübertragungsanordnung für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend eine mit Fluid gefüllte oder füllbare Gehäuseanordnung, eine Kupplungsanordnung zur wahlweisen Herstellung und Unterbrechung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Gehäuseanordnung und einem Abtriebsorgan, wobei die Kupplungsanordnung eine mit der Gehäuseanordnung um eine Drehachse drehbare erste Reibflächenformation und eine mit dem Abtriebsorgan um die Drehachse drehbare zweite Reibflächenformation sowie einen Kupplungskolben umfasst, wobei zur Herstellung der Drehmomentübertragungsverbindung die erste Reibflächenformation und die zweite Reibflächenformation durch den Kupplungskolben in gegenseitigen Reibeingriff bringbar sind, wobei der Kupplungskolben in seinem radial inneren Bereich an dem Abtriebsorgan gelagert ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau ist der Kupplungskolben radial innen an bzw. auf dem Abtriebsorgan gelagert. Es ist keine weitere axial zwischen dem Abtriebsorgan und der Gehäuseanordnung liegende und zur radialen Abstützung bzw. Lagerung des Kupplungskolbens dienende Komponente vorhanden. Dies ermöglicht es, eine derartige Drehmomentübertragungsanordnung mit einer an die beengten Bauraumverhältnisse in modernen Fahrzeugen angepassten kurzen axialen Baugröße bereitzustellen.
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Um die Lagerungswechselwirkung zwischen dem Kupplungskolben und dem Abtriebsorgan in einfacher Weise bereitstellen zu können, weist der Kupplungskolben in seinem radial inneren Bereich eine Lagerungsinnenumfangsfläche auf, wobei das Abtriebsorgan eine von der Lagerungsinnenumfangsfläche umgebene Lagerungsaußenumfangsfläche umfasst, und wobei zwischen der Lagerungsinnenumfangsfläche und der Lagerungsaußenumfangsfläche eine Lagerungs/Dichtungs-Einheit vorgesehen ist, d. h. einen fluiddichten Anschluss herstellt.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Lagerungs/Dichtungs-Einheit im Wesentlichen ringartig entlang der Lagerungsaußenumfangsfläche sich erstreckend am Abtriebsorgan vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise wird ein in Umfangsrichtung vollkommen fluiddichter Anschluss realisierbar.
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Um eine definierte Axialpositionierung für den Kupplungskolben beispielsweise in seiner Ausrückstellung vorgeben zu können, ist zudem zwischen dem radial inneren Bereich des Kupplungskolbens und dem Abtriebsorgan eine Axialabstützeinheit zur axialen Abstützung zwischen dem Kupplungskolben und dem Abtriebsorgan vorgesehen.
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Um eine baulich sehr einfach und kostengünstig Realisierung zu ermöglichen, ist die Lagerungs/Dichtungs-Einheit mit der Axialabstützeinheit integral ausgebildet.
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Da im Allgemeinen der Kupplungskolben durch Druckfluidbeaufschlagung belastet wird, um auch die Reibflächenformation in bzw. außer Reibeingriff zu bringen, wird weiter vorgeschlagen, dass die Lagerungsinnenumfangsfläche bezüglich der Lagerungsaußenumfangsfläche axial bewegbar fluiddicht gelagert ist. Das Auftreten von Fluidleckagen im Bereich der Lagerungsabstützung für den Kupplungskolben kann somit vermieden werde.
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Zum Bereitstellen der Lagerungsaußenumfangsfläche kann das Abtriebsorgan einen mit einem vorzugsweise U-förmigen Axialausformungsbereich versehenen Scheibenbereich aufweisen.
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Ferner kann das Abtriebsorgan zur Ankopplung an eine Abtriebswelle mit einem Nabenbereich ausgebildet sein.
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Zum Erhalt eines einfachen und möglichst wenig Bauteile umfassenden Aufbaus wird weiter vorgeschlagen, dass der Nabenbereich mit dem Scheibenbereich integral ausgebildet ist.
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Bei einer alternativen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass der Nabenbereich von dem Scheibenbereich getrennt ausgebildet und damit fest verbunden ist. Dabei wird es leicht möglich, den Nabenbereich einerseits und den Scheibenbereich andererseits voneinander unabhängig jeweils in optimierter Art und Weise zu bearbeiten und somit für die daran jeweils gestellten Anforderungen anzupassen.
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Um im Drehmomentübertragungsbetrieb das Auftreten von Drehungleichförmigkeiten vermeiden zu können, wird vorgeschlagen, dass ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen ist mit einem mit der zweiten Reibflächenformation gekoppelten Eingangsbereich und einem gegen die Wirkung einer Dämpferelementenanordnung um die Drehachse bezüglich des Eingangsbereichs drehbaren Ausgangsbereich, wobei das Abtriebsorgan wenigstens einen Teil des Ausgangsbereichs bildet oder damit gekoppelt ist.
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Beispielsweise kann der Aufbau derart sein, dass der Ausgangsbereich ein zwischen zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete Deckscheibenelemente eingreifendes Zentralscheibenelement umfasst, wobei das Zentralscheibenelement wenigstens einen Teil des Abtriebsorgans bereitstellt.
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Bei Ausgestaltung der Drehmomentübertragungsanordnung als hydrodynamischer Drehmomentwandler oder als Fluidkupplung kann an der Gehäuseanordnung ein Pumpenrad vorgesehen sein, während in der Gehäuseanordnung ein Turbinenrad vorgesehen ist.
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Die Schwingungsdämpfungsfunktionalität des Torsionsschwingungsdämpfers kann im Drehmomentwandlungsbetrieb, also bei Drehmomentübertragung über das Turbinenrad, auch dann genutzt werden, wenn das Turbinenrad vermittels der Dämpferelementenanordnung bezüglich des Abtriebsorgans um die Drehachse drehbar ist. Dabei kann beispielsweise das Turbinenrad mit den beiden Deckscheibenelementen fest verbunden sein.
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Bei der erfindungsgemäß aufgebauten Drehmomentübertragungsanordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Kupplungskolben mit der Gehäuseanordnung zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse und in Richtung der Drehachse bewegbar verbunden ist.
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Um dabei einen axial kurz bauenden Aufbau zu erreichen, wird weiter vorgeschlagen, dass die erste Reibflächenformation eine Reibfläche am Kupplungskolben und dieser axial gegenüberliegend eine Reibfläche an der Gehäuseanordnung umfasst, wobei zur Herstellung der Drehmomentübertragungsverbindung der Kupplungskolben mit der daran vorgesehenen Reibfläche auf die an der Gehäuseanordnung vorgesehene Reibfläche zu bewegbar ist. Dabei stellen also die Gehäuseanordnung und der Kupplungskolben selbst Bestandteile der bzw. die erste Reibflächenformation bereit. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich hierzu an der Gehäuseanordnung bzw. am Kupplungskolben die entsprechenden Reibflächen unmittelbar oder durch daran jeweils getragene Baugruppen, beispielsweise Reibbeläge, vorgesehen sein können.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass die zweite Reibflächenformation wenigstens ein zwischen der Reibfläche am Kupplungskolben und der Reibfläche an der Gehäuseanordnung positioniertes, ringscheibenartiges Reibelement umfasst.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildeten Drehmomentübertragungsanordnung;
- 1a den radial inneren Teil einer beispielsweise als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildeten Drehmomentübertragungsanordnung;
- 2 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsform;
- 3 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsform;
- 4 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsform.
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Die in 1 dargestellte und in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers ausgebildete Drehmomentübertragungsanordnung 10 umfasst eine Gehäuseanordnung 12 mit einer motorseitig zu positionierenden Gehäuseschale 14. Diese ist in ihrem radial äußeren Bereich mit einer getriebeseitig zu positionierenden Gehäuseschale 15, auch als Pumpenradschale bezeichnet, beispielsweise durch Verschweißen fest verbunden. An dieser Pumpenradschale 15 sind einem Innenraum 16 der Gehäuseanordnung 12 zugewandt Pumpenradschaufeln 17 in Umfangsrichtung um eine Drehachse A aufeinander folgend angeordnet, so dass ein Pumpenrad 19 gebildet ist. Diesem axial gegenüberliegend ist ein Turbinenrad 18 angeordnet. An einer Turbinenradschale 20 sind den Pumpenradschaufeln 17 axial gegenüberliegend Turbinenradschaufeln 21 vorgesehen.
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Zwischen dem Pumpenrad 18 und dem Turbinenrad 18 ist ein Leitrad 22 vorgesehen. Das Leitrad 22 umfasst einen Leitradring 100 mit an einem Außenumfang daran getragenen und zwischen die radial inneren Bereiche der Pumpenradschaufeln 17 und der Turbinenradschaufeln 21 positioniert liegenden Leitradschaufeln 102. Der Leitradring 100 umgibt eine allgemein mit 104 bezeichnete Freilaufanordnung, die an ihrem Innenumfangsbereich auf einer nicht dargestellten Stützhohlwelle beispielsweise durch Verzahnungseingriff drehfest getragen ist, so dass durch diese Freilaufanordnung 104 der Leitradring 100 mit den daran getragenen Leitradschaufeln 102 nur in einer Richtung um die Drehachse A drehbar ist.
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Zur axialen Fixierung des Leitradrings 100 bezüglich der Freilaufanordnung 104 übergreift der Leitradring 100 an der der Gehäuseschale 14 zugewandt liegenden Seite den radial äußeren Bereich der Freilaufanordnung 104 mit einem Ansatz 106, welcher wiederum zur axialen Abstützung einer die Freilaufanordnung 104 axial stützenden, ringartigen Stützscheibe 108 dient. An der anderen axialen Seite liegt eine weitere ringartige Stützscheibe 110, die radial außen z. B. durch einen Sicherungsring am Freilaufring 100 arretiert ist, so dass die Freilaufanordnung 100 in axialer Richtung zwischen den beiden Stützscheiben 108, 110 am Leitradring 100 gehalten ist. Die Stützscheibe 110 bildet dabei weiter mit axialen Ausformungen 112 eine Radialzentrierung für ein das Leitrad 22 axial bezüglich der Gehäuseschale 15 abstützendes Axiallager 114.
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Im Innenraum 16 ist weiterhin eine Überbrückungskupplung 30 mit einem in Richtung der Drehachse A bewegbaren Kupplungskolben 32 vorgesehen. In der dargestellten Ausgestaltungsform ist zwischen dem radial äußeren Bereich 116 des Kupplungskolbens 32 und der axial gegenüberliegenden Innenoberfläche der Gehäuseschale 14 ein ringscheibenartiges Reibelement 118 vorgesehen, welches mit dem Eingangsbereich bzw. der Primärseite 120 eines Torsionsschwingungsdämpfers 34 zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse A gekoppelt ist. Der Kupplungskolben 32 ist beispielsweise in einem radial mittleren Bereich z. B. durch eine Mehrzahl von Tangentialblattfedem 122 oder dergleichen mit der Gehäuseanordnung 12, insbesondere der Gehäuseschale 14, zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse A verbunden, wobei eine Axialbewegung des Kupplungskolbens 32 grundsätzlich zugelassen ist. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch diese Tangentialblattfedern 122 eine den Kupplungskolben in Richtung von der Gehäuseschale 14 weg belastende Vorspannkraft erzeugt wird. Die Anbindung der Blattfedern sowohl an die Gehäuseschale 14, als auch an den Kupplungskolben 32 kann durch Vernietung erfolgen.
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In seinem radial äußeren Bereich 116 bildet der Kupplungskolben 32 eine Reibfläche 124, welche axial einer entsprechenden Reibfläche 126 an der Gehäuseschale 14 gegenüberliegt. Diese beiden Reibflächen 124, 126 bilden allgemein eine erste Reibflächenformation 128, welche mit der Gehäuseanordnung 12 zusammen um die Drehachse A rotiert.
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Das ringscheibenartige Reibelement 118 kann einen beispielsweise aus Blechmaterial geformten ringscheibenartigen Träger und an beiden axialen Seiten davon Reibflächen bzw. Reibbeläge aufweisen und bildet mithin im Wesentlichen eine zweite Reibflächenformation 30. Ist der Kupplungskolben 32 in seiner in 1 dargestellten Positionierung in Richtung von der Gehäuseschale 14 weg verlagert, so ist er nicht in Reibeingriff mit dem Reibelement 118 und dieses nicht in Reibeingriff mit der Gehäuseschale 14, so dass die Überbrückungskupplung 30 in einem Ausrückzustand ist und ein Drehmoment lediglich über das Turbinenrad 18 übertragen wird. Ist, bedingt durch die im Innenraum 16 vorherrschenden Druckverhältnisse, also eine Druckdifferenz zwischen einem auch das Turbinenrad 18 enthaltenden Raumbereich 36 und einem im Wesentlichen zwischen dem Kupplungskolben 32 und der Gehäuseschale 14 gebildeten Raumbereich 38, der Kupplungskolben 32 in Richtung auf die Gehäuseschale 14 zu verlagert, so wird ein Drehmoment direkt über den Torsionsschwingungsdämpfer 34 auf eine Getriebeeingangswelle übertragen.
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Bei dem vorangehend erläuterten Aufbau ist also die erste Reibflächenformation 128, die im Rotationsbetrieb mit der Gehäuseanordnung 10 drehbar ist, im Wesentlichen bereitgestellt durch die Reibfläche 126 an der Gehäuseschale 14 und die axial gegenüberliegende Reibfläche 124 am Kupplungskolben 32. Die damit in Reibeingriff bringbare zweite Reibflächenformation 130 ist im Wesentlichen bereitgestellt durch das zwischen den beiden Reibflächen 124, 126 der ersten Reibflächenformation 128 positionierte Reibelement 118 bzw. dessen beide den Kupplungskolben 32 einerseits bzw. der Gehäuseschale 14 andererseits zugewandt positioniert Reibflächen 132, 134. Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die beiden Reibflächenformationen auch mit anderen Anzahlen an jeweiligen Reibflächen ausgebildet sein können. So können alternierend ringscheibenartige Reibelemente der ersten Reibflächenformation mit der Gehäuseanordnung zur gemeinsamen Drehung gekoppelt sein und Ringscheibenelemente der zweiten Reibflächenformation mit dem Kupplungskolben oder einem Reibelemententräger zur Drehung gekoppelt sein, welche durch den Kupplungskolben in gegenseitigen Reibeingriff pressbar sind.
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In seinem Eingangsbereich 120 ist der Torsionsschwingungsdämpfer 34 mit zwei in axialem Abstand zueinander liegenden, durch Nietbolzen 42 miteinander fest verbundenen Deckscheibenelementen 44, 46 ausgebildet. Zwischen diesen liegt ein Zentralscheibenelement 48 eines Ausgangsbereichs bzw. einer Sekundärseite 136 des Torsionsschwingungsdämpfers 34. Sowohl die Deckscheibenelemente 44, 46 als auch das Zentralscheibenelement 48 weisen jeweilige Umfangsabstützbereiche für die Dämpferelemente, also beispielsweise Schraubendruckfedern, einer Dämpferfederanordnung 138 des Torsionsschwingungsdämpfers 34 auf, gegen deren Rückstellwirkung die Deckscheibenelemente 44, 46, also die Primärseite, einerseits und das Zentralscheibenelement 48, also die Sekundärseite, andererseits sich bezüglich einander um die Drehachse A drehen können.
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Es sei hier darauf hingewiesen, dass der Torsionsschwingungsdämpfer 34 selbstverständlich mehrstufig z. B. mit radial gestaffelt liegenden Dämpferstufen ausgebildet sein kann. Ein Eingangsbereich einer ersten dieser Dämpferstufen ist dann an die Überbrückungskupplung 30 angekoppelt, während der dargestellte Ausgangsbereich der zweiten Dämpferstufe dann beispielsweise das Drehmoment in die Getriebeeingangswelle weiterleitet.
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Die die beiden Deckscheibenelemente 44, 46 miteinander fest verbindenden Nietbolzen 42 liegen radial innerhalb der Dämpferfederanordnung 138 und durchsetzen somit das Zentralscheibenelement 48 im Bereich von darin gebildeten langlochartigen Aussparungen. Ferner ist vermittels der Nietbolzen 42 die Turbinenradschale 20 in ihrem radial inneren Bereich an den Eingangsbereich bzw. die Primärseite 120 des Torsionsschwingungsdämpfers 34 angebunden, so dass dieser sowohl im Einrückzustand der Überbrückungskupplung, als auch im Drehmomentwandlungsbetrieb wirksam sein kann. Um die Stabilität der Primärseite 120 zu erhöhen, sind die beiden Deckscheibenelemente 44, 46 auch in ihrem radial außerhalb der Dämpferfederanordnung 138 liegenden Bereich durch Nietbolzen 140 miteinander fest verbunden. Man erkennt, dass eines der Deckscheibenelemente, hier das Deckscheibenelement 46, nach radial außen verlängert ist und radial außerhalb des Kupplungskolbens 32 diesen axial übergreift, um durch verzahnungsartigen Eingriff mit dem Reibelement 118 dieses an die Primärseite 120 zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse A anzukoppeln.
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In seinem radial inneren Bereich ist das Deckscheibenelement 48 durch Nietbolzen 142 mit einem allgemein mit 50 bezeichneten Abtriebsorgan fest verbunden. Dieses beispielsweise als massives, durch Guss oder dergleichen hergestelltes Bauteil ausgebildete Abtriebsorgan 50 weist in seinem Innenumfangsbereich eine Verzahnung 144 zur drehfesten Ankopplung an die in 1 nicht dargestellte Getriebeeingangswelle auf. Um eine Radialzentrierung der Primärseite 120 und der Sekundärseite 136 des Torsionsschwingungsdämpfers 34 bezüglich einander zu erlangen, kann zumindest eines der Deckscheibenelemente 44, 46, hier beide, nach radial innen bis an einen Außenumfangsbereich des nabenartig ausgebildelten Abtriebsorgans 50 heranreichen, um dort eine Radialabstützung zu erreichen. Ferner erkennt man in 1, dass das Leitrad 122 über ein Axiallager 146 axial bezüglich des Abtriebsorgans 50 unter Zwischenlagerung des radial inneren Bereichs des Deckscheibenelements 46 abgestützt ist. Das Abtriebsorgan 50 wiederum ist in seinem der Gehäuseschale 14 nahe liegenden axialen Endbereich beispielsweise unter Zwischenlagerung eines Lagerelements 148 axial bezüglich der Gehäuseschale 14 abgestützt, so dass ein vollkommener Kraftrückschluss zwischen den beiden Gehäuseschalen 14 und 15 erreicht wird. Um eine Fluidzufuhr zum Raumbereich 38 zu ermöglichen, kann in diesem der Gehäuseschale 14 nahe liegenden axialen Endbereich des Abtriebsorgans 50 oder/und in dem Lagerelement 48 oder/und in der Gehäuseschale 14 eine Kanalanordnung 150 vorgesehen sein.
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Am Abtriebsorgan 50 ist eine Lagerungsaußenumfangsfläche 56 gebildet, welche einer am radial inneren Endbereich des Kupplungskolbens 32 gebildete Lagerungsinnenumfangsfläche 58 beispielsweise mit geringem Radialabstand gegenüberliegt. In eine im Bereich der Lagerungsaußenumfangsfläche 56 gebildete Umfangsnut 152 ist eine Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60 eingesetzt, welche beispielsweise durch einen Rechteckdichtring gebildet sein kann. Auf diese Art und Weise ist der Kupplungskolben 32 radial innen grundsätzlich axial beweglich bezüglich des Abtriebsorgans 50 abgestützt bzw. gelagert, wobei aufgrund des Vorsehens der Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60 gleichzeitig ein fluiddichter Abschluss des Raumbereichs 38 gewährleistet ist. Um dabei insbesondere im Ausrückzustand eine definierte Axialpositionierung des Kupplungskolbens 32 bei gleichwohl erhaltener Relatiwerdrehbarkeit des Abtriebsorgans 50 bezüglich diesem zu gewährleisten, ist eine beispielsweise als Lager- bzw. Abstützring ausgebildete Axialabstützeinheit 66 vorgesehen, die beispielsweise am Kupplungskolben 32 oder dem Abtriebsorgan 50 festgelegt sein kann. Es ist somit auch unter der Vorlastwirkung der Tangentialblattfedern 122 im Ausrückzustand der Überbrückungskupplung 30 für eine definierte Axialpositionierung des Kupplungskolbens 32 gesorgt.
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Eine Abwandlung der vorangehend mit Bezug auf die 1 detailliert beschriebenen Drehmomentübertragungsanordnung 10 insbesondere im radial inneren Bereich des Kupplungskolbens 32 bzw. im Bereich des Abtriebsorgans 50 ist in 1 a gezeigt. Der in 1a nicht dargestellte Bereich der Drehmomentübertragungsanordnung 10 kann so wie vorangehend mit Bezug auf die 1 erläutert aufgebaut sein.
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Bei dem in 1a erkennbaren Aufbau stellt das Zentralscheibenelement 48 mit seinem radial inneren Bereich das Abtriebsorgan 50 bereit, mit welchem, unabhängig davon, ob das Drehmoment über die Überbrückungskupplung 30 oder das Turbinenrad 18 übertragen wird, das Drehmoment in die Getriebeeingangswelle 40 eingeleitet wird. Das Abtriebsorgan 50 bzw. das Zentralscheibenelement 48 weist einen Scheibenbereich 52 auf, an welchen radial innen in integraler Ausgestaltung ein Nabenbereich 55 anschließt. Der Nabenbereich 55 ist mit der Innenumfangsverzahnung 144 ausgebildet, welche mit einer Außenumfangsverzahnung der Getriebeeingangswelle 40 in Drehkopplungseingriff steht.
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Beispielsweise durch Umformen eines Blechrohlings ist an dem Abtriebsorgan 50, hier also dem Zentralscheibenelement 48, ein Axialausformungsbereich 54 mit einer Außenumfangsfläche 56 ausgebildet. Dieser liegt eine Innenumfangsfläche 58 am radial inneren Endbereich des Kupplungskolbens 32 radial gegenüber. Durch die beispielsweise durch einen Rechteckdichtring bereitgestellte Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60, die in einer Außenumfangsnut 152 am Axialausformungsbereich 54 axial im Wesentlichen unbeweglich aufgenommen ist, ist der Kupplungskolben 32 radial bezüglich des Abtriebsorgans 50 zentriert bzw. gelagert, gleichwohl jedoch axial bewegbar. Durch die Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60, also beispielsweise den Rechteckdichtring, wird auch ein fluiddichter Abschluss zwischen den beiden Raumbereichen 36, 38 erlangt. Den fluiddichten Abschluss zwischen dem Nabenbereich 54 und der mit einer Ölzuführöffnung 62 ausgebildeteten Getriebeeingangswelle 40 realisiert eine Dichtungseinheit 64. Dies kann beispielsweise als Radialwellendichtring ausgebildet sein. Der Axialausformungsbereich 54 weist eine im Wesentlichen U-förmige Kontur auf, wobei im Bereich eines radial äußeren und näherungsweise axial sich erstreckenden U-Schenkels die Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60 vorgesehen bzw. getragen ist und ein radial innerer, ebenfalls im Wesentlichen axial sich erstreckender U-Schenkel im Wesentlichen den Nabenbereich 55 mit der Innenumfangsverzahnung 144 bereitstellt. Diese beiden U-Schenkel sind durch einen näherungsweise radial sich erstreckenden Verbindungssteg miteinander verbunden.
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In der in 1a dargestellten Positionierung des Kupplungskolbens 32, in welcher dieser in seinem Ausrückzustand ist, stößt der die Innenumfangsfläche 58 bereitstellende Innenendbereich des Kupplungskolbens 32 an der am Zentralscheibenelement 48 vorgesehenen Axialabstützeinheit 66, beispielsweise bereitgestellt durch eine Anlaufscheibe oder dergleichen, an. Dies gibt eine definierte Axialpositionierung für den Kupplungskolben 32 vor, so dass dieser sich unter der Vorlast der bereits angesprochenen Blattfedern oder/und die im Innenraum 16 vorherrschenden Druckverhältnisse nicht zu nahe an das Turbinenrad 18 bzw. den Torsionsschwingungsdämpfer 34 heranbewegen könnte.
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Durch die Lagerung, also z. B. Axialbewegungsführung und Abdichtung des Kupplungskolbens 32 in seinem radial inneren Bereich an einer am Abtriebsorgan 50 gebildeten Außenumfangsfläche, welche hier als Lagerungsaußenumfangsfläche wirksam ist, kann auf ein zusätzliches zwischen dem Zentralscheibenelement 48 und der Gehäuseschale 14 liegendes und diese Funktion übernehmendes Bauteil verzichtet werden. Weiter ist auch bei diesem Aufbau der Kupplungskolben 32 in seinem radial inneren Bereich mit einer vergleichsweise großen Öffnung ausgebildet, so dass ein zur Vernietung des Kupplungskolbens 32 mit den Tangentialblattfedern einzuführendes, sternförmiges Abstützelement leicht eingesetzt bzw. wieder entnommen werden kann. Da weiterhin der Kupplungskolben 32 durch die Axialabstützeinheit bezüglich des Zentralscheibenelements 48 axial abgestützt ist, besteht auch nicht die Gefahr einer verschleißbedingten Veränderung der Positionierung des Kupplungskolbens 32, hervorgerufen durch eine über die Betriebslebensdauer hinweg wiederholt auftretende Relativdrehung zwischen dem Kupplungskolben 32 und dem Zentralscheibenelement 48.
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Man erkennt in 1a weiter, dass das rechte, also dem Getriebe bzw. Trubinenrad zugewandte der beiden Deckscheibenelemente nach radial innen bis an den Nabenbereich 55 herangezogen und darauf radial gestützt ist. Auf diese Art und Weise ist auch eine Radialzentrierung zwischen Primärseite und Sekundärseite des Torsionsschwingungsdämpfers realisiert.
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Eine alternative Ausgestaltungsvariante ist in 2 gezeigt. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem vorangehend Beschriebenen, so dass im Folgenden nur auf die konstruktiven Änderungen eingegangen werden muss.
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Man erkennt in 2, dass am Axialausformungsbereich 54 des Zentralscheibenelements 48 bzw. des Abtriebsorgans 50 keine Außenumfangsnut für den Rechteckdichtring bzw. die Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60 vorgesehen ist. Vielmehr ist ein auf die Außenumfangsfläche 56 aufgesetzter bzw. aufgepresster, ringartiger Käfig 70 vorgesehen, der eine Außenumfangsnut zur Aufnahme des Rechteckdichtrings oder eines sonstigen Dichtelements bereitstellt. Da dieser Käfig 70 beispielsweise durch Verpressung festgelegt werden kann, ist der Aufbau einfach und kostengünstig realisierbar.
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Die 3 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher die Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60 einerseits und die Axialabstützeinheit 66 andererseits an einem integral geformten Bauteil bereitgestellt sind. Dieses ist beispielsweise ein L-förmiges Bauteil, das durch Aufvulkanisieren aufgebracht wird und beispielsweise aus Dichtungsmaterial aufgebaut ist, das einerseits die zur Herstellung der Dichtungsfunktionalität unter Beibehalt der Möglichkeit, Axialversätze zu kompensieren, erforderliche Flexibilität aufweist, andererseits jedoch einen ausreichend geringen Reibwert bezüglich des allgemein aus Blechmaterial aufgebauten Kupplungskolbens aufweisen sollte.
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Eine weitere Abwandlung ist in 4 gezeigt. Hier ist das Abtriebsorgan 50 zweiteilig ausgebildet. Den radial äußeren Scheibenbereich 52 stellt das Zentralscheibenelement 48 bereit. Der Nabenbereich 55 ist separat davon ausgebildet. Während das Zentralscheibenelement 48 beispielsweise als Blechumformteil bereitgestellt sein kann, kann der Nabenbereich 55 zum Erhalt einer sehr stabilen Innenumfangsverzahnung beispielsweise als Gussteil bereitgestellt sein. Der Nabenbereich 55 weist einen nach radial außen greifenden Flanschbereich 72 auf, an welchem das Zentralscheibenelement 48, also der Scheibenbereich 52, durch Vernietung oder dergleichen festgelegt sein kann. Am Scheibenbereich 52 ist der Axialausformungsbereich 54 bereitgestellt, der beispielsweise in einer Außenumfangsnut an der Außenumfangsfläche 56 die Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60 aufnimmt.
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Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch bei dieser Ausgestaltungsvariante die Lagerungs/Dichtungs-Einheit 66 so wie in den 2 bzw. 3 dargestellt aufgebaut sein kann.
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Der besondere Vorteil dieser in 4 gezeigten Ausgestaltungsvariante liegt darin, dass die beiden das Abtriebsorgan 50 bereitstellenden Bauteile aus dafür jeweils hinsichtlich Belastung und auch kostenoptimierten Materialien aufgebaut werden können. Insbesondere der Nabenbereich 55 wird zur Realisierung der Innenumfangsverzahnung leichter handhabbar. Diese Innenumfangsverzahnung kann beispielsweise durch einen Räumprozess hergestellt werden.
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Mit den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsvarianten einer Drehmomentübertragungsanordnung wird es möglich, bei baulich sehr einfacher Realisierung eine kurze axiale Baulänge zu erreichen, da der Kupplungskolben unmittelbar auf dem das Drehmoment in eine Abtriebswelle, also beispielsweise Getriebeeingangswelle, weiterleitenden Bauteil gelagert, zentriert und auch axial bewegbar geführt ist.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung die Ausdrücke „gelagert“ bzw. „Lagerung“ im Zusammenhang mit der als Lagerungsaußenumfangsfläche wirksamen Außenumfangsfläche 56 am Abtriebsorgan 50 und der als Lagerungsinnenumfangsfläche wirksamen Innenumfangsfläche 58 am Kupplungskolben 32 nicht bzw. nicht nur so zu verstehen sind, dass eine direkte, eine Umfangsrelativbewegung oder/und eine Axialrelativbewegung zwischen den diese beiden Flächen aufweisenden Bauteilen vorhanden sein muss. Vielmehr sind diese Ausdrücke so zu verstehen, dass die beiden angesprochenen Bauteile, also das Abtriebsorgan 50 einerseits und der Kupplungskolben 32 andererseits, insbesondere im Bereich dieser einander gegenüberliegenden Flächen so beschaffen sind, dass insbesondere auch unter Erhalt eines fluiddichten Anschlusses diese beiden Bauteile bezüglich einander positioniert und auch bewegbar sind. Dies schließt beispielsweise nicht aus, dass der Kupplungskolben 32 auch an anderer Stelle, beispielsweise in seinem radial äußeren Bereich zusätzlich noch beispielsweise bezüglich der Gehäuseanordnung 12 abgestützt und somit auch bezüglich dieser in radialer Richtung definiert positioniert ist, beispielsweise ebenfalls unter Erzeugung eines fluiddichten Anschlusses. Dies bedeutet also, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere die radiale Positionierung des Kupplungskolbens 32 nicht notwendigerweise durch die Lagerungs- bzw. Abstützwechselwirkung zwischen dem Kupplungskolben 32 und dem Abtriebsorgan 50 bereitgestellt werden muss. Insbesondere dann, wenn die Lagerungs/Dichtungs-Einheit 60 mit vergleichsweise hoher Flexibilität, also beispielsweise aus Gummimaterial oder dergleichen, aufgebaut ist, kommt der erfindungsgemäß vorgesehenen Lagerungswechselwirkung ggf. mehr die Bedeutung der Erzeugung eines die Relativbewegbarkeit zulassenden und im Wesentlichen fluiddichten Anschlusses des Kupplungskolbens 32 an das Abtriebsorgan 50 zu. Es ist gleichwohl aber auch möglich, dass durch diese Lagerungswechselwirkung zwischen dem Kupplungskolben 32 und dem Abtriebsorgan 50 im Wesentlichen auch die radiale Positionierung des Kupplungskolbens 32 bzw. dessen Zentrierung bezüglich der Drehachse A vorgegeben ist, während durch andere bauliche Maßnahmen, beispielsweise die bereits angesprochenen Blattfedern, im Wesentlichen nur die Umfangspositionierung bzw. Umfangshalterung des Kupplungskolbens 32 bezüglich der Gehäuseanordnung 12 bei gleichwohl ermöglichter Axialrelativbewegung vorgesehen ist.
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Es sei darauf hingewiesen, dass dies unabhängig von der Ausgestaltung der Überbrückungskupplung an sich ist. Hier könnte beispielsweise eine Mehrzahl von alternierend angeordneten Reibelementen bzw. Lamellen vorgesehen sein, von welchen ein Teil mit der Gehäuseanordnung und ein anderer Teil mit dem Torsionsschwingungsdämpfer zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist, wobei durch Axialbewegung des Kupplungskolbens der Reibeingriff herstellbar ist. Auch wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch Anwendung finden kann bei einer in Form einer Fluidkupplung oder einer nasslaufenden Lamellenkupplung ausgebildeten Drehmomentübertragungsanordnung.
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Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird eine axial besonders flach bauende Ausgestaltung einer Drehmomentübertragungsanordnung, insbesondere eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, ermöglicht. Dazu trägt auch der in 1 erkennbare abgeflachte Aufbau des hydrodynamischen Kreislaufs, bereitgestellt durch die Pumpenradschaufeln 17, die Turbinenradschaufeln 21 und die Leitradschaufeln 102, bei. Abgeflacht bedeutet hier, dass die Axialerstreckung des allgemein torusartig um die Drehachse A sich erstreckenden, zur Fluidzirkulation genutzten Volumenbereichs kleiner ist, als dessen Radialerstreckung, welche im Wesentlichen von den radial äußeren Endbereichen der Turbinenradschaufeln 21 bzw. Pumpenradschaufeln 17 zu deren radial inneren Endbereichen reicht.
