DE102011086746B4

DE102011086746B4 - Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Entkopplungsbereich

Info

Publication number: DE102011086746B4
Application number: DE102011086746.5A
Authority: DE
Inventors: Frank Steiner; Wilfried Breton; Heike Haardörfer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: DE102011086746A1

Abstract

Getriebeanordnung (1) für ein Kraftfahrzeugmit einem Getriebegehäuse (3),mit einem Getriebeabschnitt (4), der in dem Getriebegehäuse (3) drehbar gelagert ist und eine axiale Vorspannung aufweist, wobei ein erster Kraftfluss (9) für die axiale Vorspannung von dem Getriebeabschnitt (4) über eine erste Lagerstelle (7) in das Getriebegehäuse (3) führt,mit einer Kupplungseinrichtung (5), wobei die Kupplungseinrichtung (5) bei Betätigung eine axiale Betätigungskraft aufbaut, wobei ein zweiter Kraftfluss (13) zur Ableitung der axialen Betätigungskraft in das Getriebegehäuse (3) führt,wobei der erste und der zweite Kraftfluss (9,13) durch einen gemeinsamen Gehäusebereich (10) führen, der stationär zu dem Getriebegehäuse (3) zwischen dem Getriebeabschnitt (4) und der Kupplungseinrichtung (5) angeordnet ist,mit einem Entkopplungsbereich (14), in dem der erste Kraftfluss (9) und der zweite Kraftfluss (13) parallel und in axialer Projektion überlappend geführt sind, wobei der erste Kraftfluss (9) in dem Entkopplungsbereich (14) zwischen dem gemeinsamen Gehäusebereich (10) und der ersten Lagerstelle (7) vom zweiten Kraftfluss (13) entkoppelt ist, wobei der erste Kraftfluss (9) in dem oder einem Entkopplungsbereich (14) über eine erste Trägereinrichtung (15) und der zweite Kraftfluss (13) über eine zweite Trägereinrichtung (16) geführt ist, wobei ein Abstand zwischen den beiden Trägereinrichtungen (15,16) in axialer Richtung durch Auslenkung von mindestens einer der Trägereinrichtungen (15,16) veränderbar ist,wobei der gemeinsame Gehäusebereich (10) und die zweite Trägereinrichtung (16) als ein Gehäuse (18) der Kupplungseinrichtung (5) ausgebildet ist, dass die erste Trägereinrichtung (15) als eine Ringscheibe (32) ausgebildet ist oder diese umfasst, wobei die Ringscheibe (32) in ihrem radialäußeren Bereich stirnseitigan dem gemeinsamen Gehäusebereich (10) befestigt und an ihrem radialen Innenbereich mit der ersten Lagerstelle (7) gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebegehäuse, mit einem Getriebeabschnitt, der in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und eine axiale Vorspannung aufweist, wobei ein erster Kraftfluss für die axiale Vorspannung von dem Getriebeabschnitt über eine erste Lagestelle des Getriebegehäuses führt, mit einer Kupplungseinrichtung, wobei die Kupplungseinrichtung bei Betätigung eine axiale Betätigungskraft aufbaut, wobei ein zweiter Kraftfluss zur Ableitung der axialen Betätigungskraft in das Getriebegehäuse führt, wobei der erste und der zweite Kraftfluss durch einen gemeinsamen Gehäusebereich führen, der stationär zu dem Getriebegehäuse zwischen dem Getriebeabschnitt und der Kupplungseinrichtung angeordnet ist.
Getriebe für Kraftfahrzeuge umfassen üblicherweise eine Vielzahl von Funktionsmodulen, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Übliche Funktionsmodule in Getrieben sind zum Beispiel Kupplungen, Schaltgruppen etc. Neben Überlegungen zur Umsetzung, also insbesondere Übersetzung beziehungsweise Untersetzung, von Drehmomenten in den Getrieben, also Überlegungen hinsichtlich der Grundfunktionen in dem Getriebe, müssen stets auch Überlegungen zur Integration der Funktionsmodule in dem Gehäuse angestellt werden. Dabei stehen insbesondere die Bauraumüberlegungen im Vordergrund, da der Bauraum in dem Gehäuse üblicherweise begrenzt ist, beziehungsweise das Gehäuse möglichst klein bauen soll. Daneben sind Interaktionen zwischen den einzelnen Funktionsmodulen zu berücksichtigen, so muss beispielsweise der Ölfluss in einem Getriebe so ausgelegt sein, dass alle Funktionsmodule mit dem notwendigen Getriebeöl versorgt werden. Beispielsweise in Bezug auf eine Temperaturverteilung muss bei der Auslegung des Getriebes darauf geachtet werden, dass keine ungewollten Spannungen aufgrund von Temperaturdifferenzen in dem Getriebe entstehen.
Die Druckschrift DE 1829626 U betrifft z.B. ein Stirnräderwechselgetriebe, wobei in klassischer Bauweise eine Welle und eine Kupplung parallel zueinander an einem Außengehäuse abgestützt sind.
Die Druckschrift DE 10 2009 058 732 A1 beschreibt eine Kupplungsbaugruppe und ein Verfahren zum Betreiben der Kupplungsbaugruppe, um eine Maschine eines Hybridfahrzeugs zu starten, umfassend eine erste Kupplung und einen ersten Kupplungsaktuator, um selektiv mit der ersten Kupplung in Eingriff zu gelangen. Die Kupplungsbaugruppe weist einen Elektromotorbereich sowie einen Kupplungsbereich auf, wobei der Elektromotorenbereich durch eine Wandung getrennt ist, die an einem Gehäuse der Kupplungsbaugruppe festgelegt ist. In dem Kupplungsbereich ist eine Kolbenanordnung in einem sekundären Gehäuse gelagert, welches unabhängig von der Wandung des Elektromotorenbereichs festgelegt ist.
Die Druckschrift DE 10 2006 023 288 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, betrifft eine Kopplungsanordnung zur Herstellung oder zur Trennung einer Wirkverbindung zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb. Die Kopplungsanordnung umfasst eine Kupplungseinrichtung, wobei die Kupplungseinrichtung in einem Kupplungsgehäuse angeordnet ist und wobei sich eine innere Wandung des Kupplungsgehäuses radial innen an einer Verlängerung eines Gesamtgehäuses abstützt.
Gebiet der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche Interaktionen zwischen Funktionsmodulen verhindert oder vermindert. Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibungen sowie den beigefügten Figuren.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Getriebeanordnung vorgeschlagen, welche für ein Kraftfahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Getriebeanordnung dient insbesondere zur Übertragung, Zusammenführung oder Teilung von Antriebsdrehmomenten für das Fahrzeug.
Die Getriebeanordnung umfasst ein Getriebegehäuse, welches bevorzugt mehrteilig ausgebildet ist und welches einen Aufnahmeraum oder Bauraum für Funktionsmodule bereitstellt. Besonders bevorzugt sind zumindest Teilbereiche in dem Getriebegehäuse als Schmierölbereiche ausgebildet, in denen ein Getriebeöl in einem Ölsumpf vorliegt.
In dem Getriebegehäuse ist als ein erstes Funktionsmodul ein Getriebeabschnitt angeordnet, welcher zur Umsetzung, insbesondere Übersetzung oder Untersetzung, eines oder des Antriebsdrehmoments ausgebildet ist. Der Getriebeabschnitt kann mehrere Schaltstufen oder Gänge umfassen, sodass die Übersetzung beziehungsweise Untersetzung des Antriebsdrehmoments in dem Getriebeabschnitt in Abhängigkeit der gewählten Schaltstufe oder des gewählten Ganges geändert werden kann. Beispielsweise umfasst der Getriebeabschnitt abschnitte eines Zwei-Gang-Getriebes und/oder eines Planetengetriebeabschnitts.
Der Getriebeabschnitt ist in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und in einer axialen Richtung mit einer axialen Vorspannung gegenüber dem Getriebegehäuse beaufschlagt. Die axiale Vorspannung erfolgt über einen ersten Kraftfluss, welcher von dem Getriebeabschnitt über eine erste Lagerstelle des Getriebeabschnitts in das Getriebegehäuse führt. Gegebenenfalls können bei dem ersten Kraftfluss noch weitere Komponenten zwischengeschaltet sein. Die axiale Vorspannung, die über die erste Lagerstelle übertragen wird, ist vorzugsweise größer als 500 N, insbesondere größer als 1.000 N und im Speziellen größer als 1.500 N ausgebildet.
Als weiteres Funktionsmodul weist die Getriebeanordnung eine Kupplungseinrichtung auf, welche insbesondere ausgebildet ist, das über den Getriebeabschnitt umgesetzte Antriebsdrehmoment zu kuppeln. Die Kupplungseinrichtung ist bevorzugt als eine Lamellenkupplung ausgebildet. Ein Schließen der Kupplungseinrichtung erfolgt über die Beaufschlagung einer axialen Betätigungskraft ebenfalls in axialer Richtung. Zur Ableitung der axialen Betätigungskraft in das Getriebegehäuse führt ein zweiter Kraftfluss von der Kupplungseinrichtung in Richtung des Getriebegehäuses.
Der Getriebeabschnitt und die Kupplungseinrichtung sind in dem Getriebegehäuse benachbart zueinander angeordnet, insbesondere derart, dass die axiale Betätigungskraft in Richtung des Getriebeabschnitts wirkt.
Die Getriebeanordnung kann mindestens eine Welle umfassen, welche koaxial zu dem Getriebeabschnitt und/oder zu der Kupplungseinrichtung angeordnet ist und deren Längserstreckung die axiale Richtung definiert.
Zwischen dem Getriebeabschnitt und der Kupplungseinrichtung ist - in axialer Richtung betrachtet - ein gemeinsamer Gehäusebereich angeordnet, welcher stationär und vorzugsweise starr verbunden zu dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Kraftfluss durch den gemeinsamen Gehäusebereich führen. Der gemeinsame Gehäusebereich wird somit sowohl durch den ersten als auch durch den zweiten Kraftfluss belastet.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeanordnung einen Entkopplungsbereich aufweist, in dem der erste Kraftfluss und der zweite Kraftfluss zueinander parallel oder gleichgerichtet und in axialer Projektion betrachtet überlappend geführt sind, jedoch der erste Kraftfluss in dem Entkopplungsbereich zwischen dem gemeinsamen Gehäusebereich und der ersten Lagerstelle vom zweiten Kraftfluss entkoppelt ist. Insbesondere schließt sich der Entkopplungsbereich an den gemeinsamen Gehäusebereich in Richtung der ersten Lagerstelle an.
Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass der gemeinsame Gehäusebereich - ohne weitere Maßnahmen - sowohl von dem ersten als auch von dem zweiten Kraftfluss beeinflusst wird. Dadurch folgt jedoch zwangsläufig, dass sich die Kraftflüsse gegenseitig beeinflussen. So ist zwar die Beeinflussung des gemeinsamen Gehäusebereichs bei einer entsprechenden Dimensionierung des gemeinsamen Gehäusebereichs gering, beispielsweise führen die axialen Betätigungskräfte zu Verformungen oder Auslenkungen des gemeinsamen Gehäusebereichs oder des gesamten Getriebegehäuses im Zehntelmillimeterbereich, diese Verformungen oder Auslenkungen führen jedoch zu einer spürbaren Änderung des ersten Kraftflusses und somit zu einer Änderung der axialen Vorspannung in dem Getriebeabschnitt. Die ungewollte Änderung der axialen Vorspannung kann aufgrund geändertem Betriebsspiel und geänderter Lagervorspannung zu einer Verringerung der Lagerlebensdauer von Lagern in dem Getriebeabschnitt führen. Die durch den Getriebeabschnitt entstehenden dynamischen Axialkräfte aufgrund von z.B. Verzahnungskräften oder Synchronisationskräften beeinflussen wiederum den zweiten Kraftfluss und damit die Kupplungseinrichtung.
Getriebeabschnitt und der Kupplungseinrichtung wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, in einem Zwischenbereich zwischen dem gemeinsamen Gehäusebereich und der ersten Lagerstelle den ersten von dem zweiten Kraftfluss mechanisch zu entkoppeln. Insbesondere führt eine Änderung der axialen Betätigungskraft in der Kupplungseinrichtung zu keiner oder einer deutlich verringerten Beeinflussung des ersten Kraftflusses als ohne den Entkopplungsbereich.
Bei einer konstruktiven Realisierung der Erfindung wird der erste Kraftfluss in dem oder einem Entkopplungsbereich über eine erste Trägereinrichtung und der zweite Kraftfluss über eine zweite Trägereinrichtung geführt, wobei ein Abstand zwischen den beiden Trägereinrichtungen in axialer Richtung durch Auslenkung von mindestens einem der Trägereinrichtungen veränderbar ist.
Wird somit der erste Kraftfluss geändert, so wird die erste Trägereinrichtung in dem Entkopplungsbereich in axialer Richtung ausgelenkt, um dadurch die Änderung der axialen Vorspannung zu kompensieren. In gleicher Weise führt eine Änderung der axialen Betätigungskraft nur zu einer Auslenkung der zweiten Trägereinrichtung und zu einer Verringerung des Abstands zwischen den beiden Trägereinrichtungen in axialer Richtung, wobei jedoch die zweite Trägereinrichtung die erste Trägereinrichtung in dem Entkopplungsbereich nicht berührt und dadurch die Änderung der axialen Betätigungskraft zu keiner oder nur zu einer stark verringerten Änderung oder Beeinflussung des ersten Kraftflusses führt.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung ist zwischen den beiden Trägereinrichtungen ein in axialer Richtung verlaufender Scheibenspalt angeordnet. Die Dicke des Scheibenspalts als Abstand zwischen den beiden Trägereinrichtungen kann in der beschriebenen Weise verändert werden, um die beiden Kraftflüsse voneinander zu entkoppeln.
Erfindungsgemäß ist die erste Trägereinrichtung als eine Ringscheibe ausgebildet, wobei die Ringscheibe in ihrem radialen Außenbereich mit dem gemeinsamen Gehäusebereich und an ihrem radialen Innenbereich mit der ersten Lagerstelle gekoppelt ist. Beispielsweise liegt die Ringscheibe mit ihrem radialen Außenbereich auf dem gemeinsamen Gehäusebereich auf. Die Ringscheibe kann z.B. aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung gefertigt sein und mit dem gemeinsamen Gehäusebereich z.B. über eine Verschraubung oder eine Schweißverbindung befestigt sein. Zwischen der Ringscheibe und der ersten Lagerstelle können noch weitere Zwischenkomponenten angeordnet sein. Durch die Ausgestaltung weist die als Ringscheibe ausgebildete erste Trägereinrichtung radial außenliegend eine feste Kopplung zu dem gemeinsamen Gehäusebereich und somit zu dem Getriebegehäuse auf. An der radialen Innenseite ist die Ringscheibe von der zweiten Trägereinrichtung beabstandet, so dass eine Auslenkung der zweiten Trägereinrichtung in dem Entkopplungsbereich nicht an die Ringscheibe übertragen wird. Zudem kann die Ringscheibe in axialer Richtung ausgelenkt werden, um eine Änderung der axialen Vorspannung durch eine Auslenkung zu kompensieren, wobei die Auslenkung aufgrund des Abstands zu der zweiten Trägereinrichtung nicht an diese übertragen wird.
Erfindungsgemäß ist der gemeinsame Gehäusebereich und die zweite Trägereinrichtung als ein Gehäuse der Kupplungseinrichtung ausgebildet. Beispielsweise ist das Gehäuse als ein Aluminiumdruckgussgehäuse realisiert. Durch die axiale Betätigungskraft kann das Gehäuse der Kupplungseinrichtung verformt und damit ausgelenkt werden, wobei der Verformungsbereich des Gehäuses der Kupplungseinrichtung die zweite Trägereinrichtung bildet. Durch die Beabstandung zwischen dem Verformungsbereich als zweite Trägereinrichtung und der ersten Trägereinrichtung wird erreicht, dass Verformung und damit Auslenkung der zweiten Trägereinrichtung in dem Entkopplungsbereich nicht an die erste Trägereinrichtung, insbesondere die Ringscheibe übertragen wird.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungseinrichtung einen Ringkolben zur Beaufschlagung der axialen Betätigungskraft aufweist, wobei der gemeinsame Gehäusebereich in einer axialen Projektion radial nach außen versetzt oder radial außerhalb des Bereichs des Ringkolbens angeordnet ist. Durch diese bevorzugte Weiterbildung wird erreicht, dass Verformungen des Gehäuses der Kupplungseinrichtung, die aufgrund der axialen Betätigungskraft des Ringkolbens erzeugt werden, maßgeblich radial innerhalb zu dem gemeinsamen Gehäusebereich entstehen und den gemeinsamen Gehäusebereich nicht oder nur wenig beeinflussen. Insbesondere erstreckt sich der Entkopplungsbereich in der axialen Projektion überdeckend mit dem Ringkolben der Kupplungseinrichtung.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse der Kupplungseinrichtung axial auf ein Gehäuse des Getriebeabschnitts oder auf das Getriebegehäuse aufgesetzt, insbesondere aufgeflanscht, wobei der gemeinsame Gehäusebereich in das Gehäuse des Getriebeabschnitts ragt. Der gemeinsame Gehäusebereich ist somit radial außenseitig von einem umlaufenden Ringbereich umgeben, so dass erreicht wird, dass beide Kraftflüsse nach dem gemeinsamen Gehäusebereich zunächst in axialer Richtung verlaufen und dann erst in das Getriebegehäuse umgelenkt werden. Durch diese Ausgestaltung wird der gemeinsame Gehäusebereich in axialer Richtung abgestützt, so dass eine Auslenkung des gemeinsamen Gehäusebereichs vermieden wird.
Bei einer konstruktiven Realisierung der Erfindung umfasst die Getriebeanordnung einen Elektromotor der zur Erzeugung eines oder des Antriebsdrehmoments ausgebildet ist. Insbesondere kann der Elektromotor ein Hauptantriebsdrehmoment erzeugen, so dass das Fahrzeug oder die an die Getriebeanordnung angeschlossenen Räder ausschließlich durch das Hauptantriebsdrehmoment angetrieben werden. Der Elektromotor kann auch ein Hilfsantriebsdrehmoment erzeugen, welches mit einem Antriebsdrehmoment eines anderen Motors, z.B. eines Verbrennungsmotors, zusammengeführt wird. Somit kann die Getriebeanordnung als eine elektrische Achse für ein Antriebsrad, für zwei als Achsantrieb oder mehrere Antriebsräder als Allradanatrieb des Fahrzeugs ausgebildet sein. Die Getriebeanordnung kann optional ergänzend als Hybridanordnung ausgebildet sein.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der Getriebeabschnitt einen Planetengetriebebereich und einen Schaltbereich. In einer möglichen Realisierung ist der Rotor des Elektromotors mit einer Sonde des Planetengetriebebereichs gekoppelt, wobei ein Planetenträger des Planetengetriebebereichs mit dem Schaltbereich wirkverbunden ist. Das von dem Elektromotor erzeugte und von dem Planetengetriebebereich umgesetzte Antriebsdrehmoment wird über den Schaltbereich geschaltet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie aus den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

1 eine erste, stark schematisiert dargestellte Getriebeanordnung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 in gleicher Darstellung wie in der Figur eine zweite Getriebeanordnung als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 einen Schnitt durch eine Getriebeanordnung als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind jeweils mit entsprechenden oder gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt in einer sehr schematisierten Darstellung eine Getriebeanordnung 1, welche zur Bereitstellung und/oder Übertragung eines Antriebsdrehmoments für ein Kraftfahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Getriebeanordnung 1 ist in einem Längsschnitt durch eine Drehachse 2 gezeigt, wobei nur die obere Hälfte der Getriebeanordnung 1 dargestellt ist. Die Drehachse 2 ist beispielsweise durch die Abtriebswelle der Getriebeanordnung 1 definiert.
Die Getriebeanordnung 1 umfasst ein Getriebegehäuse 3, welches ein- oder mehrteilig ausgebildet und aus einer Aluminiumlegierung zum Beispiel mittels Aluminiumdruckguss hergestellt ist. In dem Getriebegehäuse 3 ist ein Getriebeabschnitt 4 sowie eine Kupplungseinrichtung 5 dargestellt, wobei ein Abtrieb 6 des Getriebeabschnitts 4 mit der Kupplungseinrichtung 5 wirkverbunden ist. Der Getriebeabschnitt 4 ist drehbar um die Drehachse 2 angeordnet und stützt sich letztlich an dem Getriebegehäuse 3 über eine erste Lagerstelle 7 und eine zweite Lagerstelle 8 in axialer Richtung ab.
Der Getriebeabschnitt 4 ist in axialer Richtung, also in Richtung der Längserstreckung der Drehachse 2, zum Beispiel mit einer Kraft von 2.000 N zwischen der ersten Lagerstelle 7 und der zweiten Lagerstelle 8 vorgespannt. Ein erster Kraftfluss 9 für die axiale Vorspannung verläuft ausgehend von dem Getriebegehäuse 3 über einen Gehäusebereich, welcher nachfolgend als gemeinsamer Gehäusebereich 10 bezeichnet wird, über die erste Lagerstelle 7, durch den Getriebeabschnitt 4, über die zweite Lagerstelle 8 und einen weiteren Gehäusebereich 11. Der gemeinsame Gehäusebereich 10 und der weitere Gehäusebereich 11 sind beide starr mit dem Getriebegehäuse 3 gekoppelt.
Die Kupplungseinrichtung 5 ist zum Beispiel als eine Lamellenkupplung ausgeführt und weist einen Ringkolben 12 auf, der koaxial zu der Drehachse 2 angeordnet ist und bei Betätigung in axialer Richtung in Richtung des Getriebeabschnitts 4 wirkt, um nicht gezeigte Lamellen der Lamellenkupplung in Verbindung zu bringen. Ein zweiter Kraftfluss 13 zur Ableitung der axialen Betätigungskraft des Ringkolbens 12 in das Getriebegehäuse 3 verläuft ausgehend von dem Ringkolben 12 über nicht gezeigte Kupplungskomponenten über den gemeinsamen Gehäusebereich 10 in das Getriebegehäuse 3.
Ohne weitere Maßnahmen führt eine Änderung der Betätigungskraft des Ringkolbens 12 zu einer Verformung oder Auslenkung des gemeinsamen Gehäusebereichs 10 und wirkt dadurch auf den ersten Kraftfluss 9 und damit auf den Getriebeabschnitt 4. Die Betätigung der Kupplungseinrichtung 5 führt somit zu einer Erhöhung der axialen Vorspannung des Getriebeabschnitts 4. Dies kann sich jedoch negativ auf den Getriebeabschnitt 4, insbesondere auf Lagerlebensdauern, Betriebsspiel und Lagervorspannung auswirken. Die durch den Getriebeabschnitt 4 entstehenden Axialkräfte, zum Beispiel aufgrund von Verzahnungskräften und Synchronisationskräften, beeinflussen dagegen den zweiten Kraftfluss 13 der Kupplungseinrichtung 5.
Um die beiden Kraftflüsse 9, 13 voneinander zu entkoppeln weist die Getriebeanordnung einen Entkopplungsbereich 14 auf, in dem der erste Kraftfluss 9 und der zweite Kraftfluss 13 in dem gezeigten Längsschnitt parallel und in axialer Projektion überlappend geführt sind, jedoch zwischen dem gemeinsamen Gehäusebereich 10 und der ersten Lagerstelle 7 vom zweiten Kraftfluss 13 entkoppelt sind.
Zur Umsetzung der Entkopplung weist der Entkopplungsbereich 14 eine erste Trägereinrichtung 15 und eine zweite Trägereinrichtung 16 auf, zwischen denen ein freier Scheibenspalt 17 angeordnet ist. Insbesondere weisen die Trägereinrichtungen 15, 16 in dem gezeigten Längsschnitt ein nach radial innen gerichtetes freies Ende auf. Die freien Enden der Trägereinrichtungen 15, 16 können in axialer Richtung ausgelenkt werden, sodass der axiale Abstand zwischen den Trägereinrichtungen 15, 16 in dem Scheibenspalt 17 veränderbar ist.
Der Kontaktbereich zwischen der ersten Lagerstelle 7 und der ersten Trägereinrichtung 15 ist radial innen zu dem gemeinsamen Gehäusebereich 10 angeordnet. Ebenso ist ein Schnittbereich zwischen einer in axialer Richtung gedachten Verlängerung des Ringkolbens 12 mit der zweiten Trägereinrichtung 16 radial innen zu dem gemeinsamen Gehäusebereich 10 angeordnet. Anders ausgedrückt sind die Bereiche der Trägereinrichtungen 15 und 16, in die der größte Anteil der Kraftflüsse 9 bzw. 13 eingeleitet wird, gegenüber dem gemeinsamen Gehäusebereich 10 radial nach innen versetzt angeordnet.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei Änderungen der axialen Betätigungskraft der Kupplungseinrichtung 5 und/oder der axialen Vorspannung aufgrund von dynamischen Einflüssen des Getriebeabschnitts 4 nur die jeweils zugeordnete Trägereinrichtung 15 bzw. 16 in den Scheibenspalt 17 ausgelenkt wird, ein Kraftübertrag auf die jeweils andere Trägereinrichtung 16 bzw. 15 zumindest im Entkopplungsbereich 14 nicht erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass die beiden Kraftflüsse 9, 13 voneinander entkoppelt sind.
Die 2 zeigt in gleicher Darstellung wie die 1 eine Abwandlung der Getriebeanordnung 1, wobei im Weiteren nur auf die Unterschiede zwischen dem Ausführungsbeispiel in der zweiten und in der ersten Figur eingegangen wird. Im Gegensatz zu der ersten Figur ist in der zweiten Figur der gemeinsame Gehäusebereich 10 als ein Teil eines Gehäuses 18 für die Kupplungseinrichtung 5 ausgebildet. Das Kupplungsgehäuse 18 folgt der Form der Kupplungseinrichtung 5, wobei in einem Bereich radial zwischen dem Kupplungsgehäuse 18 und dem Getriebegehäuse 3 ein freier Ringbereich 19 ausgebildet ist. Im weiteren Verlauf mündet das Kupplungsgehäuse 18 in einem radial verlaufenden Flanschbereich 33, welcher stirnseitig auf dem Getriebegehäuse 3 aufgesetzt ist. Der gemeinsame Gehäusebereich 10 als Teil des Kupplungsgehäuses 18 ragt somit in den Innenraum des Getriebegehäuses 3 hinein.
Der erste und zweite Kraftfluss 9, 13 verlaufen in dem Kupplungsgehäuse 18 zumindest abschnittsweise koaxial und/oder konzentrisch zu dem freien Ringkanal 19 bzw. zu der Drehachse 2, sodass beide Kraftflüsse 9, 13 zumindest abschnittsweise nach dem gemeinsamen Gehäusebereich 10 in Richtung des Getriebegehäuses 3 zunächst in axialer Richtung verlaufen.
Durch den axialen Versatz von Flanschbereich 33 zum gemeinsamen Gehäusebereich 10 über den Bereich des freien Ringkanals 19 hinweg wird erreicht, dass der gemeinsame Gehäusebereich 10 in axialer Richtung abgestützt wird, sodass einer Auslenkung oder Verformung des gemeinsamen Gehäusebereichs 10 entgegengewirkt wird.
Die 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine weitere Getriebeanordnung 1 als ein nächstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf der linken Seite ist ein Elektromotor 20 abgeschnitten zu erkennen, wobei dessen Rotor (nicht gezeigt) eine Motorwelle 21, welche als Hohlwelle koaxial zu der Drehachse 2 angeordnet ist, antreibt. Der Elektromotor 20 ist ebenfalls koaxial zur Drehachse 2 beziehungsweise zu der Motorwelle 21 angeordnet.
Auf die Motorwelle 21 ist ein Sonnenrad 22 aufgesetzt, welches mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 23 kämmt, die an einem Hohlrad 24 ablaufen. Das Hohlrad 24 ist gehäusefest zu dem Getriebegehäuse 3 angeordnet. Ein Planetenträger 25 überträgt das Antriebsdrehmoment auf eine Schalteinrichtung 27, welches das Drehmoment in Abhängigkeit der Schaltposition einer Synchronisationseinheit 28 umsetzt. Die Schalteinrichtung 27 ist auf der Motorwelle 21 über zwei Schrägkugellager 29 a, b gelagert. Ein Abtrieb 6 der Schalteinrichtung 27 ist - wie mit der Linie angedeutet - mit der Kupplungseinrichtung 5 wirkverbunden.
Der Getriebeabschnitt 4, umfassend den Planetentrieb mit dem Sonnenrad 22, den Planetenrädern 23, dem Hohlrad 24 und dem Planetenträger 25 sowie der Schalteinrichtung 27, ist zwischen einer ersten Lagerstelle 7, die als ein erstes Axiallager ausgebildet ist, und der zweiten Lagerstelle 8, welche nur schematisiert dargestellt ist, in axialer Richtung vorgespannt. Der erste Kraftfluss 9 verläuft somit von der ersten Lagerstelle 7 über eines der Schrägkugellager 29a, über die Motorwelle 21, über das andere Schrägkugellager 29b, den Planetenträger 25 und die zweite Lagerstelle 8
In der Kupplungseinrichtung 5 ist der Ringkolben 12 angeordnet, welcher auf eine Mehrzahl von Kupplungslamellen wirkt. Die Kupplungseinrichtung 5 ist in einem Kupplungsgehäuse 18 angeordnet, welches, in ähnlicher Weise wie in der 2, ausgehend von einem gemeinsamen Gehäusebereich 10 an dem freien Ringkanal 19 zu einem Flansch 20 führt, welcher stirnseitig an dem Getriebegehäuse 3 befestigt ist. Der zweite Kraftfluss verläuft ausgehend von dem Ringkolben 12, über die Lamellen und eine Abstützung der Kupplungseinrichtung 5 in das Kupplungsgehäuse 18, über den gemeinsamen Gehäusebereich 10, über den Flanschbereich 33 in das Getriebegehäuse 3.
Der Entkopplungsbereich 14 wird einerseits durch einen Teil des Kupplungsgehäuses 18 als zweite Trägereinrichtung 16 und einer Ringscheibe 32 gebildet, welche in der Flächenerstreckung in einer Radialebene zu der Drehachse 2 angeordnet ist und in ihrem radialäußeren Bereich stirnseitig an dem gemeinsamen Gehäusebereich 10 des Kupplungsgehäuses 18 angeordnet und z.B. über eine Schraubverbindung oder eine Schweißverbindung befestigt ist. Die Ringscheibe 32 bildet die erste Trägereinrichtung 15.
Zwischen der ersten und der zweiten Trägereinrichtung 15, 16 ist wieder der Scheibenspalt 17 angeordnet, so dass das Kupplungsgehäuse 18 als zweite Trägereinrichtung 16 in einem axialen Projektionsbereich des Ringkolbens 12 oder der Abstützung als Verformungsbereich ausbeulen kann, ohne dass diese Verformung auf die erste Trägereinrichtung 15 übertragen wird. Der Verformungsbereich ist insbesondere radial innerhalb zu dem gemeinsamen Gehäusebereich 10 angeordnet. Bei einer Verformung wird somit nur die axiale Dicke des Scheibenspalts 17 verändert. In gleicher Weise führt eine Änderung der axialen Vorspannung aufgrund dynamischer Axialkräfte aus dem Getriebeabschnitt 4 nur zu einer Auslenkung oder Verformung der ersten Trägereinrichtung 15 in dem Kontaktbereich oder axialen Projektionsbereich der ersten Lagerstelle 7 und der Ringscheibe 32. Auch dieser Kontaktbereich oder Projektionsbereich ist radial innerhalb des gemeinsamen Gehäusebereichs 10 angeordnet.
Anders ausgedrückt wird in der Getriebeanordnung 1 in der 3 die resultierende Kraft aus dem Getriebeabschnitt 4 nicht in Höhe der Lamellen 39 bzw. eines Axiallagers, das die Lamellen in axialer Richtung abstützt, sondern direkt in das Kupplungsgehäuse 18 radial nach außen versetzt eingeleitet. Durch die Trennung der Kraftflüsse 9,13 in dem Entkopplungsbereich 14 wird eine gegenseitige Beeinflussung von Getriebeabschnitt 4 und Kupplungseinrichtung 5 verhindert oder zumindest verkleinert, was zu einer verbesserten Einzelabstimmung von Getriebeabschnitt 4 und Kupplungseinrichtung 5 führt.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeanordnung
2: Drehachse
3: Getriebegehäuse
4: Getriebeabschnitt
5: Kupplungseinrichtung
6: Abtrieb
7: Lagerstelle
8: Lagerstelle
9: Kraftfluss
10: gemeinsamer Gehäusebereich
11: Gehäusebereich
12: Ringkolben
13: Kraftfluss
14: Entkopplungsbereich
15: erste Trägereinrichtung
16: zweite Trägereinrichtung
17: Scheibenspalt
18: Kupplungsgehäuse
19: Ringkanal
20: Elektromotor
21: Motorwelle
22: Sonnenrad
23: Planetenräder
24: Hohlrad
25: Planetenträger
26: leer
27: Schalteinrichtung / Schaltbereich
28: Synchronisationseinheit
29a: Schrägkugellager
29b: Schrägkugellager
32: Ringscheibe
33: Flanschbereich

Claims

Getriebeanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebegehäuse (3), mit einem Getriebeabschnitt (4), der in dem Getriebegehäuse (3) drehbar gelagert ist und eine axiale Vorspannung aufweist, wobei ein erster Kraftfluss (9) für die axiale Vorspannung von dem Getriebeabschnitt (4) über eine erste Lagerstelle (7) in das Getriebegehäuse (3) führt, mit einer Kupplungseinrichtung (5), wobei die Kupplungseinrichtung (5) bei Betätigung eine axiale Betätigungskraft aufbaut, wobei ein zweiter Kraftfluss (13) zur Ableitung der axialen Betätigungskraft in das Getriebegehäuse (3) führt, wobei der erste und der zweite Kraftfluss (9,13) durch einen gemeinsamen Gehäusebereich (10) führen, der stationär zu dem Getriebegehäuse (3) zwischen dem Getriebeabschnitt (4) und der Kupplungseinrichtung (5) angeordnet ist, mit einem Entkopplungsbereich (14), in dem der erste Kraftfluss (9) und der zweite Kraftfluss (13) parallel und in axialer Projektion überlappend geführt sind, wobei der erste Kraftfluss (9) in dem Entkopplungsbereich (14) zwischen dem gemeinsamen Gehäusebereich (10) und der ersten Lagerstelle (7) vom zweiten Kraftfluss (13) entkoppelt ist, wobei der erste Kraftfluss (9) in dem oder einem Entkopplungsbereich (14) über eine erste Trägereinrichtung (15) und der zweite Kraftfluss (13) über eine zweite Trägereinrichtung (16) geführt ist, wobei ein Abstand zwischen den beiden Trägereinrichtungen (15,16) in axialer Richtung durch Auslenkung von mindestens einer der Trägereinrichtungen (15,16) veränderbar ist, wobei der gemeinsame Gehäusebereich (10) und die zweite Trägereinrichtung (16) als ein Gehäuse (18) der Kupplungseinrichtung (5) ausgebildet ist, dass die erste Trägereinrichtung (15) als eine Ringscheibe (32) ausgebildet ist oder diese umfasst, wobei die Ringscheibe (32) in ihrem radialäußeren Bereich stirnseitig an dem gemeinsamen Gehäusebereich (10) befestigt und an ihrem radialen Innenbereich mit der ersten Lagerstelle (7) gekoppelt ist.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Trägereinrichtungen (15,16) ein Scheibenspalt (17) angeordnet ist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (5) einen Ringkolben (12) zur Erzeugung der axialen Betätigungskraft aufweist, wobei der gemeinsame Gehäusebereich (10) in der axialen Projektion radial nach außen versetzt oder radial außerhalb zu dem Ringkolben (12) angeordnet ist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) der Kupplungseinrichtung axial auf ein Gehäuse des Getriebeabschnitts (4) oder des Getriebegehäuses (3) aufgesetzt ist, wobei der gemeinsame Gehäusebereich (10) in das Gehäuse des Getriebeabschnitts (4) oder des Getriebegehäuses (3) ragt.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (1) einen Elektromotor (20) zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments umfasst.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeabschnitt (4) einen Schaltbereich (27) und einen Planetengetriebebereich (22,23,24,25) umfasst.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abtriebswelle, wobei der Getriebeabschnitt (4) und die Kupplungseinrichtung (5) koaxial zu der Abtriebswelle angeordnet sind.