DE102012209477A1

DE102012209477A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102012209477A1
Application number: DE102012209477A
Authority: DE
Inventors: Michael Kühnle; David Schnädelbach
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2012-12-27

Abstract

Drehmomentübertragungseinrichtung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse drehbaren Drehbauteil (46) und einem axial gegenüber diesem bewegbaren Verlagerungsbauteil (62), das axial mittels eines mit dem Drehbauteil drehfest verbundenen Sicherungselements (72) in wenigstens eine axiale Richtung unmittelbar gesichert ist und wobei das Drehbauteil und das Verlagerungsbauteil drehfest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung zwischen Drehbauteil und Verlagerungsbauteil durch eine an dem Sicherungselement und komplementär an dem Verlagerungsbauteil angeordnete Verzahnung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Drehmomentübertragungseinrichtungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sind allgemein bekannt. Beispielsweise kann eine solche Drehmomentübertragungseinrichtung als nass laufende Anfahrkupplung ausgebildet sein, deren Kupplungsgehäuse ein Fluid aufnimmt. Mit dem Kupplungsgehäuse kann ein Drehbauteil, beispielsweise eine Deckelnabe verbunden sein, auf der radial ein Verlagerungsbauteil, beispielsweise ein Kolben der Kupplungseinrichtung aufgenommen ist und der axial gegenüber dem Drehbauteil bewegbar ist. Der Kolben kann mit dem Kupplungsgehäuse beispielsweise mittels einer Blattfeder drehfest verbunden sein. Die axiale Bewegung wird dabei durch ein in der Deckelnabe aufgenommenes Sicherungselement begrenzt, gegen das der Kolben axial anschlagen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Bauteilbedarf einer Drehmomentübertragungseinrichtung zu verringern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend wird eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse drehbaren Drehbauteil und einem axial gegenüber diesem bewegbaren Verlagerungsbauteil vorgeschlagen, das axial mittels eines mit dem Drehbauteil drehfest verbundenen Sicherungselement in wenigstens eine axiale Richtung unmittelbar gesichert ist und wobei das Drehbauteil und das Verlagerungsbauteil drehfest miteinander verbunden sind, wobei die drehfeste Verbindung zwischen Drehbauteil und Verlagerungsbauteil durch eine an dem Sicherungselement und komplementär an dem Verlagerungsbauteil angeordnete Verzahnung erfolgt. Dadurch kann das Sicherungselement zugleich eine axiale Sicherung und Begrenzung und zum anderen eine drehfeste Verbindung zu dem Verlagerungsbauteil bewirken und womit der Bauteilebedarf der Drehmomentübertragungseinrichtung verringert werden kann.
In einer besonders vorteilhaften, speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist das Sicherungselement als ringscheibenförmiger Sicherungsring ausgebildet.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung wird die Verzahnung an dem Sicherungselement über umfangsseitig abwechselnd angeordnete radiale Vorsprünge gebildet. Vorteilhafterweise wird die Gegenverzahnung an dem Verlagerungsbauteil über komplementäre axial vorspringende Laschen und/oder radiale Vorsprünge gebildet, die umfangsseitig zwischen die radialen Vorsprünge des Sicherungselements eingreifen.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung wird durch die Verzahnung zwischen dem Sicherungselement und dem Verlagerungsbauteil kein Drehspiel oder ein definiertes Drehspiel ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verlagerungsbauteil als Kolben einer Kupplungseinrichtung ausgebildet.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist das Verlagerungsbauteil als ein einem Kolben einer Kupplungseinrichtung zugeordnetes Wandelement ausgebildet.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist zwischen dem Verlagerungsbauteil und dem Drehbauteil ein Dichtelement angeordnet.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist das Sicherungselement über eine Verzahnung mit dem Drehbauteil verbunden, insbesondere mit einer radial gerichteten Innenverzahnung an dem Sicherungselement. Auch kann das Sicherungselement über eine Verstemmung mit dem Drehbauteil verbunden sein. Auch ist es denkbar, das Sicherungselement über eine Verspannung mit dem Drehbauteil drehfest zu verbinden. Weiterhin sind weitere Befestigungsmethode, ob formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder reibschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung denkbar.
Allgemein kann die Drehmomentübertragungseinrichtung als Kupplungseinrichtung, beispielsweise als nass laufende oder trocken laufende Kupplungseinrichtung, die wiederum jeweils eine einfache Anfahrkupplung, Getriebekupplung oder Doppelkupplungseinrichtung sein kann und/oder als Torsionsschwingungsdämpfer und/oder als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein und/oder an und/oder in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler angeordnet sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Abbildungen, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen beziehungsweise in Alleinstellung anwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
1: Querschnittsansicht einer Drehmomentübertragungseinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
2: Draufsicht auf einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungseinrichtung aus 1.
In 1 ist eine Querschnittsansicht einer Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ist als nass laufende Kupplungseinrichtung 12, die als Anfahrkupplung wirksam ist, ausgebildet. Die Kupplungseinrichtung 12 ist wirksam in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Antriebselement, wie einer Brennkraftmaschine und/oder einer Elektromaschine und einer Abtriebsseite, beispielsweise einem Getriebe angeordnet ist.
Die Kupplungseinrichtung 12 ist mit Hilfe eines Anbindungselements 14 mittels Öffnungen 16 und darin durchführbarer Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben, mit einer Flexplate eines Antriebselements verbunden. Das Anbindungselement 14 ist fest mit dem Kupplungsgehäuse 18 der Kupplungseinrichtung 12 verbunden, beispielsweise vernietet oder verschweißt, wobei das Kupplungsgehäuse 18 als geschlossenes Gehäuse mit darin aufgenommenem Fluid, beispielsweise Öl ausgebildet ist. Das Kupplungsgehäuse 18 weist radial innen eine Öffnung auf, durch die ein abtriebsseitig angeordnetes Bauteil, beispielsweise eine Getriebeeingangswelle 20 durchführbar ist.
An einer dem Anbindungselement 14 axial abgewandten Seite des Kupplungsgehäuses 18 ist ein Aussenlamellenträger 22 drehfest mit einer Innenseite des Kupplungsgehäuses 18 verbunden, beispielsweise vernietet oder verschweißt. Der Aussenlamellenträger 22 dient der Aufnahme von radial innen liegenden Antriebsreiblamellen 24, beispielsweise über eine Verzahnung 26, die eine axiale Verschiebbarkeit aber dennoch eine drehwirksame Mitnahme der Antriebsreiblamellen 24 mit der Drehbewegung des Aussenlamellenträgers 22 ermöglicht.
Axial zwischen und abwechselnd mit den Antriebsreiblamellen 24 sind Abtriebsreiblamellen 28 eingebracht, die radial innen über eine Verzahnung 30 entsprechend der Verzahnung 26 zwischen Aussenlamellenträger 22 und Antriebsreiblamellen 24 mit einem Innenlamellenträger 32 verbunden sind. Axial beidseitig an den Antriebsreiblamellen 24 sind Reibbeläge 36 angeordnet, wodurch bei geschlossener Kupplung ein Reibschluss zwischen Antriebsreiblamellen 24 und Abtriebsreiblamellen 28 und damit eine Drehmomentübertragung zwischen Antriebselement und Abtriebsseite hergestellt werden kann. Auch ist in gewissen Betriebszuständen der Kupplungseinrichtung 12 ein Schlupf zwischen den Antriebsreiblamellen 24 und den Abtriebsreiblamellen 28 möglich.
Zur Betätigung der Kupplungseinrichtung 12, das bedeutet zum Schließen und Öffnen des durch die Antriebsreiblamellen 24 und Abtriebsreiblamellen 28 gebildeten Reiblamellenpakets 38 ist ein axial verschiebbarer Kolben 40 vorgesehen, der mit seinem radial äußeren Ende über die Wirkung einer Dichtung 42 an den Aussenlamellenträger 22 angrenzt und gegenüber diesem abgedichtet ist. An seinem radial inneren Ende ist der Kolben 40 mit Hilfe einer weiteren Dichtung 44 gegenüber einer Deckelnabe 46 axial bewegbar und darauf abgestützt. Die Deckelnabe 46 weist eine Durchgangsöffnung 48 auf, die eine Durchströmung mit einem Fluid ermöglicht, zur Druckeinleitung in den zwischen dem Kupplungsgehäuse 18 und dem Kolben 40 gebildeten Zwischenraum 50 und damit zur Betätigung des Kolbens 40. Die Abstützung der Betätigungskraft bei kraftbeauschlagtem Kolben 40 wird durch eine mit dem Kupplungsgehäuse 18 drehfest verbundene Endlamelle 52 bewirkt.
Die Zuleitung des Fluids zur Deckelnabe 46 erfolgt über Durchgangsöffnungen 54 in einer Abtriebsnabe 56 die über eine Verzahnung 58 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 20 verbunden ist. Die Abtriebsnabe 56 weist eine zweite Durchgangsöffnung 60 auf, die die dem Zwischenraum 50 abgewandte Seite des Kolbens 40 mit Fluid versorgen kann und damit die Seite, auf der sich das Reiblamellenpaket 38 bestehend aus den Antriebsreiblamellen 24 und den Abtriebsreiblamellen 28 befindet. Diese Fluidversorgung durch die Durchgangsöffnung 60 dient insbesondere der Kühlung des Reiblamellenpakets 38, wozu die Reibbeläge 36 Kühlnuten zur Durchströmung mit dem Fluid ausweisen.
Die zweite Durchgangsöffnung 60 dient weiterhin der Druckbeaufschlagung einer rechten Seite des Kolbens 40, wozu ein Ausgleichselement 62 derart auf der rechten Seite des Kolbens 40 eingebracht ist, so dass zwischen dem Kolben 40 und dem Ausgleichselement 62 ein nach radial außen abgedichteter zweiter Zwischenraum 64 entsteht, dessen Fliehöldruck den Fliehöldruck in dem Zwischenraum 50 zwischen Kolben 40 und Kupplungsgehäuse 18 ausgleicht oder nahezu ausgleicht. Damit das Fluid in den zweiten Zwischenraum 64 einströmen kann, ist ein Spalt 66 zwischen dem Ausgleichselement 62 und dem Kolben 40 vorgesehen. Der Kolben 40 ist dabei drehfest mit dem Ausgleichselement 62 verbunden, wozu eine an dem Kolben 40 angeordnete Verzahnung 68 mit einer Verzahnung 70 an dem Ausgleichselement 62 zusammenwirkt.
Das axial bewegbare Ausgleichselement 62 ist axial durch ein Sicherungselement 72 begrenzt, wobei das Sicherungselement 72 drehfest mit der Deckelnabe 46 verbunden ist, hier insbesondere mit Hilfe einer Verstemmung 74. Radial außerhalb der Deckelnabe 46 weist das Sicherungselement 72 eine Verzahnung 76 auf, die mit einer komplementären Axialverzahnung 78 an dem Ausgleichselement 62 zusammenwirkt und damit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Ausgleichselement 62 und dem Sicherungselement 72 und damit auch mit der Deckelnabe 46 ermöglicht. Damit ist auch der Kolben 40 über dessen Verzahnung 68 mit dem Ausgleichselement 62 gegenüber der Deckelnabe 46 drehfest.
Der Innenlamellenträger 32 ist mit Hilfe eines Nietelements 80 mit einem Dämpfereingangsteil 82 eines Torsionsschwingungsdämpfers 84 verbunden. Der Torsionsschwingungsdämpfer 84 weist radial außen angeordnete Energiespeicherelemente 86 auf, die eine drehwirksame und umfangsseitig elastische Anbindung des Dämpfereingangteils 82 mit einem Dämpferzwischenteil 88 zur Bildung einer ersten Dämpferstufe ermöglichen. Das Dämpferzwischenteil 88 ist über die Wirkung weiterer radial weiter innen angeordneter Energiespeicherelemente 90 begrenzt gegenüber einem Dämpferausgangteil 92 verdrehbar, womit eine der ersten Dämpferstufe seriell nachgeschaltete zweite Dämpferstufe gebildet wird. Das Dämpferausgangsteil 92 ist mit der Abtriebsnabe 56 drehfest verbunden.
Das Dämpferzwischenteil 88 ist zweiteilig ausgebildet, mit einem die ersten Energiespeicherelemente 86 radial begrenzenden Bereich, einem sogenannten Retainer 94, der in einen radial sich nach innen erstreckenden Abschnitt übergeht und unter anderem zur axialen Sicherung der ersten und zweiten Energiespeicherelemente 86, 90 dient. In einem radial zwischen den ersten und zweiten Energiespeicherelementen 86, 90 liegenden Bereich ist mit Hilfe eines Nietelementes 96 ein weiterer und dem Dämpferzwischenteil 88 zugeordneter Retainer 98 angebracht, der die zweiten Energiespeicherelemente 90 radial außen umgreift und diese radial sichert.
An dem Nietelement 98 ist ein Verbindungselement 100 zur elastischen Anbindung eines radial außerhalb der ersten Energiespeicherelemente 86 angeordneten Pendelmassenträgers 102 eines Fliehkraftpendels 104 fest angebracht. Das Dämpferzwischenteil 88 ist zugleich als Pendelflansch 106 ausgebildet, wobei über das Verbindungselement 100, das elastisch und biegeweich ausgestaltet ist, eine elastische Anbindung des Pendelmassenträgers 102 an dem Pendelflansch 106 bewirkt wird. Das Verbindungselement 100 ist mittels des Nietelements 108 an dem Pendelmassenträger 102 befestigt.
In einem radial äußeren Bereich des Pendelmassenträgers 100 sind axial beidseitig Pendelmassen 110 umfangsseitig und radial verschwenkbar angebracht. Zur Ermöglichung der Bewegung entlang einer Pendellaufbahn ist jeweils ein durch zwei axial beidseitig angeordnete Pendelmassen 110 gebildetes Pendelmassenpaar über Abrollelemente, beispielsweise Wälzköper oder Wälzlager gegenüber dem Pendelmassenträger 100 begrenzt bewegbar. Die beiden Pendelmassen 110 eines Pendelmassenpaars sind dabei mit Hilfe von durch Ausschnitte in dem Pendelmassenträger 100 durchgreifende Abstandselemente 112, beispielsweise Abstandsbolzen miteinander befestigt.
Zusätzlich zu den Pendelmassen 110 eines Pendelmassenpaars sind vom Pendelmassenträger 110 jeweils abgewandt, weitere Zusatzpendelmassen 1114 ebenfalls mit Hilfe der Abstandbolzen 112 an den Pendelmassen 110 befestigt, zur Erhöhung der Tilgungswirkung des Fliehkraftpendels 104.
2 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungseinrichtung aus 1. Dabei ist die Ausbildung des Sicherungselements 72 verdeutlicht, das umfangsseitig verteilt radiale Vorsprünge 116 zur Bildung der Verzahnung 76 aufweist, mit der das Sicherungselement mit dem Ausgleichelement 62 drehfest verbunden ist, wobei sich das Ausgleichselement 62 dennoch axial gegenüber dem Sicherungselement 72 bewegen kann.

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse drehbaren Drehbauteil (46) und einem axial gegenüber diesem bewegbaren Verlagerungsbauteil (62), das axial mittels eines mit dem Drehbauteil drehfest verbundenen Sicherungselements (72) in wenigstens eine axiale Richtung unmittelbar gesichert ist und wobei das Drehbauteil und das Verlagerungsbauteil drehfest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung zwischen Drehbauteil und Verlagerungsbauteil durch eine an dem Sicherungselement und komplementär an dem Verlagerungsbauteil angeordnete Verzahnung erfolgt.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement als ringscheibenförmiger Sicherungsring ausgebildet ist
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung an dem Sicherungselement über umfangsseitig abwechselnd angeordnete radiale Vorsprünge gebildet wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenverzahnung an dem Verlagerungsbauteil über komplementäre axial vorspringende Laschen und/oder radiale Vorsprünge gebildet wird, die umfangsseitig zwischen die radialen Vorsprünge des Sicherungselements eingreifen.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verzahnung zwischen dem Sicherungselement und dem Verlagerungsbauteil kein Drehspiel oder ein definiertes Drehspiel ermöglicht wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlagerungsbauteil als Kolben einer Kupplungseinrichtung ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlagerungsbauteil als ein einem Kolben einer Kupplungseinrichtung zugeordnetes Wandelement ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verlagerungsbauteil und dem Drehbauteil ein Dichtelement angeordnet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement über eine Verzahnung mit dem Drehbauteil verbunden ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement über eine Verstemmung mit dem Drehbauteil verbunden ist.