DE102013010041A1

DE102013010041A1 - Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013010041A1
Application number: DE102013010041.0A
Authority: DE
Inventors: Ulrike Hinselmann; Bernd Koppitz; Thomas Lechthaler; Roland Lotter; Tobias Schuster; Andrea Wexlberger; Bernhard Ziegler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2014-12-18
Also published as: WO2014202197A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch (10), der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad (11) eines Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und einem Abtriebsrad (12) zum Antrieb eines Nebenaggregats, das drehfest mit dem Wandlerflansch (10) verbunden und in zumindest zwei Lagerstellen (30, 31) zum Wandlerflansch (10) hin radial abgestützt ist, wobei das Abtriebsrad (12) auf dem Wandlerflansch (10) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrangvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2006 035 133 A1 ist bereits eine Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch, der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad eines Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und einem Abtriebsrad zum Antrieb eines Nebenaggregats, das drehfest mit dem Wandlerflansch verbunden und in zumindest zwei Lagerstellen zum Wandlerflansch hin radial abgestützt ist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Kosten für die Antriebsstrangvorrichtung zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch, der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad eines Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und einem Abtriebsrad zum Antrieb eines Nebenaggregats, das drehfest mit dem Wandlerflansch verbunden und in zumindest zwei Lagerstellen zum Wandlerflansch hin radial abgestützt ist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Abtriebsrad auf dem Wandlerflansch angeordnet ist. Dadurch kann sich das Abtriebsrad besonders vorteilhaft radial auf dem Wandlerflansch abstützen, wodurch ein sogenanntes Off-Axis-Nebenaggregat besonders vorteilhaft durch das Pumpenrad des Drehmomentwandlers und damit durch einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetrieben werden kann. Durch die Abstützung des Abtriebsrads auf dem Wandlerflansch kann das Abtriebsrad besonders einfach gegen Verkippen und/oder Taumeln gesichert werden, wodurch eine Drehmomentübertragung von dem Abtriebsrad zum Antrieb des Nebenaggregats, insbesondere eine Führung eines Umschlingungsmittels wie beispielsweise einer Kette, besonders vorteilhaft ausgeführt werden kann. Das Abtriebsrad kann direkt auf dem Wandlerflansch radial abgestützt werden, wodurch eine Lagerung des Abtriebsrads in einem Gehäuse eines Automatikgetriebes vereinfacht werden kann. Weiter kann eine Montage der Antriebsstrangvorrichtung vereinfacht werden, wodurch Montagekosten reduziert werden können. Ferner kann eine Belastung von Lagern wenigstens bei der Montage reduziert werden, wodurch ein Beschädigungsrisiko der Lager durch die Montage verringert werden kann. Zusätzlich kann eine Abdichtung gegenüber einem Wandlerinnendruck vereinfacht und mit besonders wenigen Dichtelementen realisiert werden, wodurch die Montage weiter vereinfacht, Montagekosten weiter reduziert und Kosten zur Abdichtung verringert werden können. Durch die Anordnung des Abtriebsrads auf dem Wandlerflansch können damit Kosten für die Antriebsstrangvorrichtung reduziert werden. Unter einem „Wandlerinnendruck” soll insbesondere ein Betriebsmitteldruck, vorzugsweise ein Öldruck, in dem Drehmomentwandler verstanden werden, der zumindest in einem Betrieb des Drehmomentwandlers herrscht. Vorzugsweise ist der Wandlerinnendruck zum Betrieb, zur Kühlung und/oder Schmierung des Drehmomentwandlers und/oder zur Betätigung einer Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers notwendig. Der Begriff „axial” ist insbesondere auf eine Rotationsachse des Antriebsrads und/oder des Wandlerflansches bezogen, sodass der Ausdruck „axial” eine Richtung bezeichnet, die auf der Rotationsachse oder parallel zu dieser verläuft. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
Es wird vorgeschlagen, dass der Wandlerflansch die zumindest zwei Lagerstellen axial beabstandet ausbildet, an denen sich das Abtriebsrad radial abstützt. Hierdurch kann eine Lagerung des Abtriebsrads im Getriebegehäuse mit besonders wenig Lagern realisiert werden, was zu einer geringen Kostenbelastung für die Lagerung führen kann. Die Lagerstellen, an denen sich das Abtriebsrad auf dem Wandlerflansch radial abstützt, können mit einem besonders großen axialen Abstand zueinander angeordnet werden, wodurch das Abtriebsrad bauraumoptimiert besonders stabil gelagert werden kann.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Abtriebsrad einen zur Anbindung an das Nebenaggregat vorgesehenen Radbereich und einen zur Anbindung an den Wandlerflansch vorgesehenen Wellenbereich aufweist. Unter einem „Radbereich” soll insbesondere ein axialer Bereich des Abtriebsrads verstanden werden, der einen zum Antrieb des Nebenaggregats vorgesehenen Drehmomentübertragungsbereich bildet, der zur drehmomentübertragenden Anbindung an ein Antriebsrad, welches drehfest mit einer Antriebswelle des Nebenaggregats verbunden ist, vorgesehen ist. Der Drehmomentübertragungsbereich weist vorzugsweise eine Verzahnung, die zur kämmenden Verbindung vorgesehen ist, eine Verzahnung, die zum Eingriff in ein als Kette ausgebildetes Umschlingungsmittel vorgesehen ist, oder eine Oberfläche, die zur Kontaktierung eines als Riemen ausgebildeten Umschlingungsmittels vorgesehen ist, auf. Unter einem „Wellenbereich” soll insbesondere ein axialer Bereich des Abtriebsrads verstanden werden, der zumindest im Wesentlichen zur drehfesten Anbindung des Radbereichs auf dem Wandlerflansch vorgesehen ist. Der Wellenbereich weist vorzugsweise eine axiale Erstreckung auf, die wesentlich größer ist als eine axiale Erstreckung des Radbereichs. Unter „wesentlich” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Erstreckung verstanden werden, die mindestens dreimal größer ist, vorteilhaft mindestens fünfmal größer ist und besonders vorteilhaft mindestens sechsmal größer ist. Der Begriff „radial” ist insbesondere auf die Rotationsachse des Abtriebsrads und/oder des Wandlerflansches bezogen, sodass der Ausdruck „radial” eine Richtung bezeichnet, die senkrecht zur Rotationsachse verläuft.
Um die stabile Anordnung des Abtriebsrads zu verbessern, wird ferner vorgeschlagen, dass das Abtriebsrad einen zur axialen Abstützung an einem getriebegehäusefest ausgebildeten Gehäuseelement vorgesehenen Stützbereich aufweist.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Bereiche in einer beliebigen Reihenfolge aneinander angrenzen und/oder sich zumindest teilweise überlappen, wodurch das Antriebsrad besonders bauraumoptimiert in Bezug auf unterschiedliche Anwendungsfälle konzipiert werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Bereiche des Antriebsrades ausgehend von dem Gehäuseelement in Richtung des Pumpenrades erstrecken, wodurch die stabile Anordnung des Abtriebsrads besonders einfach hergestellt werden kann.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Abtriebsrad eine Innenverzahnung und der Wandlerflansch eine in die Innenverzahnung greifende Außenverzahnung aufweist, wodurch das Abtriebsrad und der Wandlerflansch besonders montagefreundlich miteinander verbunden werden können.
Für die stabile Anordnung des Abtriebsrads ist es weiter vorteilhaft, wenn die Innenverzahnung axial zumindest im Wesentlichen mittig in das Abtriebsrad eingebracht ist, wodurch die Innenverzahnung axial zwischen den Lagerstellen, an denen sich das Abtriebsrad radial an dem Wandlerflansch abstützt, angeordnet werden kann. Unter „zumindest im Wesentlichen mittig” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Innenverzahnung axial zwischen zwei axialen Enden des Abtriebsrads angeordnet ist, wodurch vorteilhaft zwischen dem einen Ende und der Innenverzahnung und dem anderen Ende und der Innenverzahnung jeweils ein verzahnungsfreier Bereich angeordnet ist. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist die Außenverzahnung axial zumindest im Wesentlichen mittig auf den Wandlerflansch eingebracht, wodurch die Außenverzahnung axial zwischen den Lagerstellen, an denen sich das Abtriebsrad radial an dem Wandlerflansch abstützt, angeordnet werden kann. Unter „zumindest im Wesentlichen mittig” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Außenverzahnung axial zwischen zwei axialen Enden des Wandlerflansches angeordnet ist, wodurch vorteilhaft zwischen dem einen Ende und der Außenverzahnung und dem anderen Ende und der Außenverzahnung jeweils ein verzahnungsfreier Bereich angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Innenverzahnung und die Außenverzahnung axial zwischen den Lagerstellen, an denen sich das Abtriebsrad radial an dem Wandlerflansch abstützt, angeordnet sind, wodurch bei kleinstem Bauraum ein größtmöglicher Abstand zwischen den Lagerstellen ermöglicht wird.
Um die Montage des Drehmomentwandlers zu optimieren, wird weiter vorgeschlagen, dass die Innenverzahnung und die Außenverzahnung axial derart zwischen den Lagerstellen angeordnet sind, dass der Wandlerflansch beim Einfädeln der Außenverzahnung in die Innenverzahnung bereits über die erste Lagerstelle oder die zweite Lagerstelle radial vorzentriert ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Antriebsstrangvorrichtung zumindest ein Radiallager aufweist, das das Abtriebsrad getriebeseitig lagert, wodurch eine vorteilhafte radiale Lagerung des Abtriebsrads in einem Getriebegehäuse realisiert werden kann. Das Radiallager ist vorzugsweise radial zwischen dem Abtriebsrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wobei das Radiallager mit seiner Innenseite das Abtriebsrad und mit seiner Außenseite das Getriebegehäuse direkt kontaktiert.
Zur Optimierung der radialen Lagerung ist es weiter vorteilhaft, wenn das Radiallager axial zwischen den Lagerstellen, an denen sich das Abtriebsrad radial an dem Wandlerflansch abstützt, angeordnet ist.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Antriebsstrangvorrichtung eine Statorwelle aufweist, die zur drehfesten Verbindung mit einem Leitrad des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, wobei der Wandlerflansch radial zwischen dem Abtriebsrad und der Statorwelle angeordnet ist, wodurch eine ganz besonders vorteilhafte Antriebsstrangvorrichtung bereitgestellt werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Antriebsstrangvorrichtung zumindest ein Dichtelement aufweist, das den Wandlerflansch und die Statorwelle gegeneinander abdichtet, wodurch der Wandlerflansch, das Abtriebsrad und die Statorwelle lediglich mit einem einzigen Dichtelement gegenüber dem Wandlerinnendruck zur Vermeidung einer Betriebsmittelleckage abgedichtet werden können.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
1 zeigt teilweise eine Antriebsstrangvorrichtung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Die Antriebsstrangvorrichtung weist einen hydrodynamischen Drehmomentwandler auf, der ein Pumpenrad 11, ein nicht näher dargestelltes Leitrad und ein nicht näher dargestelltes Turbinenrad aufweist. Der Drehmomentwandler ist antriebstechnisch an einen nicht näher dargestellten, als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor der Antriebsstrangvorrichtung angebunden. Dazu ist das Pumpenrad 11 an den Antriebsmotor angebunden oder anbindbar. Das Pumpenrad 11 ist drehfest an eine Kurbelwelle des Antriebsmotors angebunden oder anbindbar. Der Drehmomentwandler ist in zumindest einem Betriebszustand mit einem Betriebsmittel befüllt, durch das in dem Drehmomentwandler ein Wandlerinnendruck herrscht. In einem Betriebszustand, in dem der Antriebsmotor aktiv ist und das Pumpenrad 11 an den Antriebsmotor angebunden ist, rotiert das Pumpenrad 11 um eine nicht dargestellte Rotationsachse. Dabei überträgt das Pumpenrad 11 unter Verwendung des drehmomentabstützenden Leitrads ein Drehmoment und eine Drehzahl der Kurbelwelle hydrodynamisch auf das Turbinenrad. Der Drehmomentwandler ist als ein Anfahrelement ausgebildet.
Zur Einstellung mehrerer Getriebegänge weist die Antriebsstrangvorrichtung ein Automatikgetriebe auf, dessen zur Übersetzung eines von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments vorgesehener Radsatz entlang des von dem Antriebsmotor ausgehenden Kraftflusses hinter dem Drehmomentwandler angeordnet ist. Der Drehmomentwandler ist in dem Automatikgetriebe gelagert. Zur Einleitung des Drehmoments weist das Automatikgetriebe eine nicht dargestellte Getriebeeingangswelle auf. Das Turbinenrad und die Getriebeeingangswelle sind drehfest miteinander verbunden.
Die Antriebsstrangvorrichtung weist weiter ein erstes Gehäuseelement 21 und ein zweites Gehäuseelement 22 auf, die auf einer dem Antriebsmotor abgewandten Seite des Drehmomentwandlers angeordnet sind. Die Gehäuseelemente 21, 22 sind getriebegehäusefest ausgebildet. Sie sind jeweils fest mit einem nicht dargestellten Getriebegehäuse des Automatikgetriebes, das den Drehmomentwandler aufnimmt, verbunden. Zur Lagerung des Drehmomentwandlers in dem Getriebegehäuse weist die Antriebsstrangvorrichtung einen Wandlerflansch 10 auf, der drehfest mit dem Pumpenrad 11 verbunden ist. Der Wandlerflansch 10 und das Pumpenrad 11 sind einstückig miteinander ausgebildet. Der Wandlerflansch 10, mittels dem der Drehmomentwandler in dem Getriebegehäuse gelagert ist, ist als ein Wandlerrohrflansch ausgebildet.
Um das Leitrad drehmomentabstützend auszubilden, ist das Leitrad getriebegehäusefest ausgebildet. Die Antriebsstrangvorrichtung weist eine Statorwelle 19 auf, die drehfest mit dem Leitrad verbunden ist. Die Statorwelle 19 ist drehfest mit dem Getriebegehäuse verbunden. Sie ist drehfest an das zweite Gehäuseelement 22 angebunden. Die Getriebeeingangswelle durchsetzt die Statorwelle 19. Sie verläuft innerhalb der Statorwelle 19. Grundsätzlich können die Gehäuseelemente 21, 22 einstückig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass das Leitrad oder die Statorwelle 19 auf einem Freilauf gelagert ist, sodass das Leitrad von dem Getriebegehäuse entkoppelt werden kann.
Die Antriebsstrangvorrichtung weist ferner ein nicht dargestelltes Nebenaggregat auf, das in einer sogenannten Off-Axis-Ausführung ausgebildet ist. Das Nebenaggregat ist als eine Betriebsmittelpumpe ausgebildet. Das Nebenaggregat ist zur Versorgung des Drehmomentwandlers und des Automatikgetriebes mit dem Betriebsmittel vorgesehen. Das Nebenaggregat ist als eine Getriebeölpumpe ausgebildet.
Zum Antrieb des Nebenaggregats weist die Antriebsstrangvorrichtung ein nicht dargestelltes Antriebsrad und ein Abtriebsrad 12 auf. Das Antriebsrad ist drehfest mit einer Nebenaggregatsantriebswelle des Nebenaggregats verbunden. Dazu ist das Antriebsrad fest auf der Nebenaggregatsantriebswelle angeordnet. Das Abtriebsrad 12 ist drehfest mit dem Antriebsrad verbunden. Dazu weist die Antriebsstrangvorrichtung einen Umschlingungstrieb auf, der ein Umschlingungsmittel 23 umfasst, welches das Antriebsrad und das Abtriebsrad 12 umschlingt und dadurch drehmomentübertragend miteinander verbindet. Das Antriebsrad und das Abtriebsrad 12 sind jeweils als ein Kettenrad ausgebildet. Der Umschlingungstrieb ist damit als ein Kettentrieb ausgebildet. Demnach ist das Umschlingungsmittel 23 als eine Kette ausgebildet.
Zum Antrieb des Nebenaggregats ist der drehfest mit dem Pumpenrad 11 verbundene Wandlerflansch 10 drehfest mit dem Abtriebsrad 12 verbunden. Dazu sind der Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 12 kämmend miteinander verbunden. Der Antriebsmotor treibt damit das Nebenaggregat an. Das erste Gehäuseelement 21 umgibt abschnittsweise radial den Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 12. Das zweite Gehäuseelement 22 ist entlang des von dem Antriebsmotor ausgehenden Kraftflusses hinter dem Wandlerflansch 10 und dem Abtriebsrad 12 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 erstreckt sich ausgehend von dem Pumpenrad 11 axial in Richtung des zweiten Gehäuseelements 22. Der Wandlerflansch 10 durchsetzt das erste Gehäuseelement 21.
Das Abtriebsrad 12 ist zur drehmomentübertragenden Verbindung drehfest auf dem Wandlerflansch 10 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 ist abschnittsweise innerhalb des Abtriebsrads 12 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 ist innenliegend im Abtriebsrad 12 gelagert. Das Abtriebsrad 12 stützt sich mit seinem Innendurchmesser radial an einem Außendurchmesser des Wandlerflansches 10 ab. Das Abtriebsrad 12 stützt sich radial an einer ersten radialen Lagerstelle 30 und an einer zweiten radialen Lagerstelle 31 jeweils direkt an dem Wandlerflansch 10 ab. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Wandlerflansch 10 im Bereich der Lagerstellen 30, 31 unterschiedliche Außendurchmesser auf, wobei die erste Lagerstelle 30 in einem Bereich des Wandlerflansches 10 mit einem größeren Außendurchmesser und die zweite Lagerstelle 31 in einem Bereich des Wandlerflansches 10 mit einem kleineren Außendurchmesser ausgebildet ist. Das Abtriebsrad 12 ist an den Lagerstellen 30, 31 wandlerseitig auf unterschiedlichen Durchmessern radial gelagert. Die Lagerstellen 30, 31 sind axial beabstandet zueinander angeordnet. Die erste Lagerstelle 30 ist im Vergleich zu der zweiten Lagerstelle 31 näher zum Pumpenrad 11 angeordnet.
Der Wandlerflansch 10 ist radial zwischen dem Abtriebsrad 12 und der Statorwelle 19 angeordnet. Dabei durchsetzt die Statorwelle 19 den Wandlerflansch 10, im Wesentlichen ohne ihn zu berühren bzw. zu kontaktieren. Hierbei bilden der Wandlerflansch 10 mit seinem Innendurchmesser und die Statorwelle 19 mit ihrem Außendurchmesser radial einen Dichtspalt, in welchem eine Dichtstelle 32 angeordnet ist. Der Wandlerflansch 10 kontaktiert die Statorwelle 19 radial an einem in der Dichtstelle 32 angeordneten Dichtelement 20. Die zweite Lagerstelle 31, an der sich das Abtriebsrad 12 radial am Wandlerflansch 10 abstützt, und die Dichtstelle 32, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 den Dichtspalt bilden, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel radial übereinander angeordnet, wobei sich die Dichtstelle 32 auch an einer anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Stelle innerhalb des Dichtspalts befinden kann. D. h. die Dichtstelle 32 kann axial beliebig angeordnet sein.
Das Abtriebsrad 12 umgibt abschnittsweise radial den Wandlerflansch 10. Das Abtriebsrad 12 erstreckt sich ausgehend von dem zweiten Gehäuseelement 22 axial in Richtung des Pumpenrads 11. Das Abtriebsrad 12 greift in das erste Gehäuseelement 21 ein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel endet das Abtriebsrad 12 mit seinem dem Pumpenrad 11 zugewandten Ende axial innerhalb des ersten Gehäuseelements 21, wobei auch eine andere Ausführungsform des Abtriebsrades 12 denkbar ist. Das Abtriebsrad 12 stützt sich mit seinem dem Pumpenrad 11 abgewandten Ende axial an dem zweiten Gehäuseelement 22 ab. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel endet der Wandlerflansch 10 mit seinem dem Pumpenrad 11 abgewandten Ende innerhalb des Abtriebsrads 12, wobei auch eine andere Ausführungsform des Wandlerflansches 10 denkbar ist. Grundsätzlich kann der Wandlerflansch 10 das Abtriebsrad 12 axial überragen und sich bei der Montage mit seinem dem Pumpenrad 11 abgewandten Ende axial an dem zweiten Gehäuseelement 22 abstützen und damit an diesem axial anschlagen. Hierdurch ergibt sich bei der Montage ein Tiefen- bzw. Axialanschlag für den Wandlerflansch 10, wobei sich der Wandlerflansch 10 im Betrieb des Drehmomentwandlers nicht an dem zweiten Gehäuseelement 22 abstützt.
Zur drehmomentübertragenden Anbindung an das Nebenaggregat weist das Abtriebsrad 12 einen Radbereich 13 auf, durch den das Drehmoment von dem Wandlerflansch 10 an das Antriebsrad und damit an die Nebenaggregatsantriebswelle übertragen wird. Das Umschlingungsmittel 23 ist axial in Höhe des Radbereichs 13 angeordnet. Das Abtriebsrad 12 ist über den Radbereich 13 drehmomentübertragend mit dem Umschlingungsmittel 23 verbunden. Der Radbereich 13 weist eine Außenverzahnung auf, die zwischen Kettenglieder des als Kette ausgebildeten Umschlingungsmittels 23 eingreift. Um die stabile Anordnung des Abtriebsrads 12 zu verbessern, ist der Radbereich 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel axial in Höhe des Wandlerflansches 10 angeordnet, wodurch eine besonders hohe Überdeckung zwischen dem Abtriebsrad 12 und dem Wandlerflansch 10 realisiert werden kann. Der Radbereich 13 stützt sich auf dem Wandlerflansch 10 ab. Der Radbereich 13 ist an der zweiten Lagerstelle 31 angeordnet. Unter „zumindest teilweise in Höhe des Wandlerflansches 10 angeordnet” soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil des Radbereichs radial über dem Wandlerflansch 10 angeordnet ist, und sich vorzugsweise an dem Wandlerflansch 10 radial abstützt. In einer alternativen Ausführung kann der Wandlerflansch 10 auch kürzer ausgeführt sein, so dass der Radbereich außerhalb des Wandlerflansches 10 angeordnet ist bzw. über den Wandlerflansch 10 hinausragt und somit keine Überdeckung zwischen dem Radbereich 13 und dem Wandlerflansch 10 realisiert ist.
Zur Anbindung an den Wandlerflansch 10 weist das Abtriebsrad 12 einen Wellenbereich 14 auf, mit dem das Abtriebsrad 12 den Wandlerflansch 10 umschließt. Der Wellenbereich 14 erstreckt sich ausgehend von dem Radbereich 13 radial oberhalb des Wandlerflansches 10 axial in Richtung des Pumpenrads 11. Der Wellenbereich 14 ist auf einer dem Pumpenrad 11 zugewandten Seite des Radbereichs 13 angeordnet. Der Wellenbereich 14 erstreckt sich axial in Richtung des zweiten Gehäuseelements 22 ausgehend von seinem dem Pumpenrad 11 zugewandten Ende zuerst über die erste Lagerstelle 30 und dann über die zweite Lagerstelle 31 bis zum Radbereich 13.
Das Abtriebsrad 12 weist weiter einen bezüglich des Radbereichs 13 dem Wellenbereich 14 gegenüberliegenden Stützbereich 15 auf. Der Stützbereich 15 erstreckt sich axial über den Wandlerflansch 10 hinaus. Der Stützbereich 15 erstreckt sich ausgehend von dem Radbereich 13 axial in Richtung zweites Gehäuseelement 22. Der Stützbereich 15 ist auf einer dem Pumpenrad 11 abgewandten Seite des Radbereichs 13 angeordnet. Der Radbereich 13 ist axial zwischen dem Wellenbereich 14 und dem Stützbereich 15 angeordnet. Das Abtriebsrad 12 stützt sich mittels des Stützbereichs 15 axial an dem zweiten Gehäuseelement 22 ab. Der Wellenbereich 14 weist eine axiale Erstreckung auf, die im Vergleich zu dem Radbereich 13 und dem Stützbereich 15 am größten ausgebildet ist.
Zur axialen Abstützung in eine dem Pumpenrad 11 zugewandte Richtung weist das Abtriebsrad 12 eine radiale Erhebung 24 auf. Die Erhebung 24 ist in dem Wellenbereich 14 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steht sie radial über dem Radbereich 13 ab, wobei sie auch kleiner bzw. nicht über den Radbereich 13 abstehend ausgeführt sein kann. Die Erhebung 24 liegt axial an dem ersten Gehäuseelement 21 an. Das Abtriebsrad 12 stützt sich mittels der Erhebung 24 und damit mittels des Wellenbereichs 14 axial an dem ersten Gehäuseelement 21 ab.
Zur drehfesten Verbindung weist das Abtriebsrad 12 eine Innenverzahnung 16 und der Wandlerflansch 10 eine in die Innenverzahnung 16 greifende Außenverzahnung 17 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Innenverzahnung 16 in dem Wellenbereich 14 angeordnet, wobei auch eine vollständige oder zumindest teilweise Anordnung im Radbereich 13 oder Stützbereich 15 denkbar wäre. Das Abtriebsrad 12 weist die Innenverzahnung 16 lediglich abschnittsweise auf. Die Innenverzahnung 16 ist axial im Wesentlichen mittig in das Abtriebsrad 12 eingebracht, d. h. sie ist axial zwischen den zwei axialen Enden des Abtriebsrads 12 angeordnet, wodurch das Abtriebsrad 12 zwischen dem einen Ende und der Innenverzahnung 16 und zwischen dem anderen Ende und der Innenverzahnung 16 jeweils eine verzahnungsfreie Innenfläche aufweist. Die Innenverzahnung 16 ist axial zwischen den Lagerstellen 30, 31, an denen sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet.
Der Wandlerflansch 10 weist die Außenverzahnung 17 lediglich abschnittsweise auf. Die Außenverzahnung 17 ist axial im Wesentlichen mittig auf den Wandlerflansch 10 eingebracht, d. h. sie ist axial zwischen den zwei axialen Enden des Wandlerflansches 10 angeordnet, wodurch der Wandlerflansch 10 zwischen dem einen Ende und der Außenverzahnung 17 und zwischen dem anderen Ende und der Außenverzahnung 17 jeweils eine verzahnungsfreie Außenfläche aufweist. Die Außenverzahnung 17 ist axial zwischen den Lagerstellen 30, 31, an denen sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Die Innenverzahnung 16 und die in die Innenverzahnung 16 greifende Außenverzahnung 17 sind axial zwischen den Lagerstellen 30, 31, an denen sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Das Abtriebsrad 12 und der Wandlerflansch 10 sind axial zwischen den Lagerstellen 30, 31, an denen sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, kämmend miteinander verbunden.
Zur Vereinfachung einer Montage weist die erste Lagerstelle 30, an der sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, einen ersten Lagerdurchmesser und die zweite Lagerstelle 31, an der sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, einen zweiten Lagerdurchmesser auf, wobei, wie bereits erwähnt, die Lagerdurchmesser in ihrer Größe unterschiedlich zueinander ausgebildet sind. Der erste Lagerdurchmesser ist größer als der zweite Lagerdurchmesser. Bei entsprechender axialer Anordnung der Verzahnung 16, 17 kann sowohl der große Lagerdurchmesser der ersten Lagerstelle 30 als auch der kleine Lagerdurchmesser der zweiten Lagerstelle 31 vorzentrieren. Dadurch wird der Wandlerflansch 10 beim Einfädeln der Außenverzahnung 17 in die Innenverzahnung 16 des Abtriebsrad 12 bereits über die erste Lagerstelle 30 oder die zweite Lagerstelle 31 radial vorzentriert. Sowohl die erste Lagerstelle 30 als auch die zweite Lagerstelle 31 können für den Wandlerflansch 10 eine radiale Vorzentrierung während der Montage ausbilden.
Zur radialen Lagerung des Abtriebsrads 12 weist die Antriebsstrangvorrichtung ein Radiallager 18 auf, das das Abtriebsrad 12 getriebeseitig radial lagert. Das Radiallager 18 lagert das Abtriebsrad 12 in dem ersten Gehäuseelement 21. Das Radiallager kann axial zumindest teilweise in Höhe der Innenverzahnung 16 und/oder der Außenverzahnung 17 angeordnet sein, wodurch das Radiallager 18 axial zwischen den Lagerstellen 30, 31, an denen sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Radiallager 18 axial in Höhe der Innenverzahnung 16 und der Außenverzahnung 17 angeordnet, wobei auch eine andere Anordnung in axialer Richtung denkbar wäre. Es umgibt die Innenverzahnung 16 und die Außenverzahnung 17. Das Radiallager 18 umfasst einen Innenring 25, der das Abtriebsrad 12 direkt kontaktiert, und einen Außenring 26, der das erste Gehäuseelement 21 direkt kontaktiert. Bei entsprechender Materialpaarung kann auf einen Innenring 25 verzichtet werden, so dass der Außenring 26 des Radiallagers 18 direkt auf dem Antriebsrad 12 läuft. Der Innenring 25 ist auf dem Abtriebsrad 12 angeordnet. Der Außenring 26 ist fest mit dem ersten Gehäuseelement 21 verbunden. Das Radiallager 18 ist axial zwischen den Lagerstellen 30, 31, an denen sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Das Radiallager 18 ist vorzugsweise als ein Wälzlager ausgebildet. Es ist als ein Nadellager ausgebildet. Auch eine Ausbildung des Radiallagers 18 als Gleitlager ist denkbar.
Die Antriebsstrangvorrichtung weist weiter ein Dichtelement 27 auf, das den Wandlerflansch 10 und das erste Gehäuseelement 21 gegeneinander abdichtet. Das Dichtelement 27 dichtet einen Getriebeinnenraum nach außen hin ab. Das Dichtelement 27 ist radial zwischen dem ersten Gehäuseelement 21 und dem Wandlerflansch 10 angeordnet. Es kontaktiert das erste Gehäuseelement 21 an seinem Innendurchmesser und den Wandlerflansch 10 an seinem Außendurchmesser.
Das Dichtelement 27 ist bezüglich einer Richtung, die ausgehend von dem Pumpenrad 11 zum zweiten Gehäuseelement 22 zeigt, vor dem Abtriebsrad 12 angeordnet. Das Abtriebsrad 12 ist axial zwischen dem Dichtelement 27 und dem zweiten Gehäuseelement 22 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 12 axial zwischen dem Dichtelement 27 und dem Radbereich 13 im Wellenbereich 14 formschlüssig über die Verzahnungen 16, 17 miteinander verbunden, wobei die formschlüssige Verbindung auch vollständig oder zumindest teilweise im Radbereich 13 oder Stützbereich 15 denkbar wäre. Die Innenverzahnung 16 und die Außenverzahnung 17 sind axial zwischen dem Dichtelement 27 und dem Radbereich 13 angeordnet. Sie sind axial zwischen der ersten Lagerstelle 30, an der sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, und der Dichtstelle 32, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 einen Dichtspalt bilden, angeordnet. Das Radiallager 18 ist axial zwischen der ersten Lagerstelle 30, an der sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, und der Dichtstelle 32, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 einen Dichtspalt bilden, angeordnet. Das Dichtelement 27 ist als ein Radial-Wellen-Dichtring ausgebildet.
Zur Abdichtung des Wandlerinnendrucks gegenüber einer Umgebung und gegenüber des Getriebeinnenraums weist die Antriebsstrangvorrichtung ein Dichtelement 20 auf, das den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 gegeneinander abdichtet. Das Dichtelement 20 dichtet den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 rotierend gegeneinander ab. Die Antriebsstrangvorrichtung weist einen zwischen dem Wandlerflansch 10 und der Statorwelle 19 angeordneten Raum 28 auf, der strömungstechnisch mit einem Wandlerinnenraum des Drehmomentwandlers verbunden ist. In dem Raum 28 herrscht in zumindest einem Betriebszustand der Wandlerinnendruck. Das Dichtelement 20 dichtet den Raum 28 zum Getriebeinnenraum hin ab. Es dichtet den Raum 28 und damit den Wandlerinnendruck gegenüber dem Wandlerflansch 10, der Statorwelle 19 und dem Abtriebsrad 12 ab. Der Raum 28 ist durch den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 begrenzt. Das Abtriebsrad 12 ist außerhalb des Raums 28 angeordnet. Die Innenverzahnung 16 und die Außenverzahnung 17 sind außerhalb des Raums 28 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 12 sind außerhalb des Raums 28 kämmend miteinander verbunden. Zur Abdichtung des Raums 28 gegenüber dem Wandlerflansch 10, der Statorwelle 19 und dem Abtriebsrad 12, weist die Antriebsstrangvorrichtung lediglich das Dichtelement 20 auf.
Das Dichtelement 20 ist radial zwischen dem Wandlerflansch 10 und der Statorwelle 19 angeordnet. Es kontaktiert den Wandlerflansch 10 an seinem Innendurchmesser und die Statorwelle 19 an seinem Außendurchmesser. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 20 in einer im Außendurchmesser der Statorwelle 19 ausgebildeten Nut 29 angeordnet. Das Dichtelement 20 ist an der Dichtstelle 32, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 einen Dichtspalt bilden, angeordnet. Das Dichtelement 20 bildet den Dichtspalt zwischen Wandlerflansch 10 und Statorwelle 19 flüssigkeitsdicht aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 20 axial in Höhe der zweiten Lagerstelle 31, an der sich das Abtriebsrad 12 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Aufgrund der Vorzentrierung des Wandlerflansches 10 durch die zweite Lagerstelle 31 wird bei der Montage beim Einfädeln der Außenverzahnung 17 in dem Abtriebsrad 12 eine Beschädigung des Dichtelements 20 vermieden. Wie bereits erwähnt, weist die Statorwelle 19 zur Aufnahme des Dichtelements 20 die Nut 29 auf, die am Außendurchmesser verläuft. Das Dichtelement 20 wird durch die Nut 29 axial positioniert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Radiallager 18 axial zwischen dem Dichtelement 27, das den Wandlerflansch 10 und das erste Gehäuseelement 21 gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement 20, das den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 gegeneinander abdichtet, angeordnet. Die Innenverzahnung 16 und die Außenverzahnung 17 sind axial zwischen dem Dichtelement 27, das den Wandlerflansch 10 und das erste Gehäuseelement 21 gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement 20, das den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 19 gegeneinander abdichtet, angeordnet. Das Dichtelement 20 ist als ein Dichtring ausgebildet. Vorzugsweise ist es als ein formstabiler Dichtring mit rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der formstabile Dichtring aus Torlon hergestellt.
Bezugszeichenliste

10: Wandlerflansch
11: Pumpenrad
12: Abtriebsrad
13: Radbereich
14: Wellenbereich
15: Stützbereich
16: Innenverzahnung
17: Außenverzahnung
18: Radiallager
19: Statorwelle
20: Dichtelement
21: Gehäuseelement
22: Gehäuseelement
23: Umschlingungsmittel
24: Erhebung
25: Innenring
26: Außenring
27: Dichtelement
28: Raum
29: Nut
30: Lagerstelle
31: Lagerstelle
32: Dichtstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006035133 A1 [0002]

Claims

Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch (10), der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad (11) eines Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und einem Abtriebsrad (12) zum Antrieb eines Nebenaggregats, das drehfest mit dem Wandlerflansch (10) verbunden und in zumindest zwei Lagerstellen (30, 31) zum Wandlerflansch (10) hin radial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (12) auf dem Wandlerflansch (10) angeordnet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandlerflansch (10) die zumindest zwei Lagerstellen (30, 31) axial beabstandet ausbildet, an denen sich das Abtriebsrad (12) radial abstützt.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (12) einen zur Anbindung an das Nebenaggregat vorgesehenen Radbereich (13) und einen zur Anbindung an den Wandlerflansch (10) vorgesehenen Wellenbereich (14) aufweist.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (12) einen zur axialen Abstützung an einem getriebegehäusefest ausgebildeten Gehäuseelement (22) vorgesehenen Stützbereich (15) aufweist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (13, 14, 15) in einer beliebigen Reihenfolge aneinander angrenzen und/oder sich zumindest teilweise überlappen.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bereiche (13, 14, 15) des Abtriebsrads (12) ausgehend von dem Gehäuseelement (22) in Richtung des Pumpenrades (11) erstrecken.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (12) eine Innenverzahnung (16) und der Wandlerflansch (10) eine in die Innenverzahnung (16) greifende Außenverzahnung (17) aufweist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (16) axial zumindest im Wesentlichen mittig in das Abtriebsrad (12) und/oder die Außenverzahnung (17) axial zumindest im Wesentlichen mittig auf den Wandlerflansch (10) eingebracht ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (16) und die Außenverzahnung (17) axial zwischen den Lagerstellen (30, 31) angeordnet sind.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (16) und/oder die Außenverzahnung (17) axial derart zwischen den Lagerstellen (30, 31) angeordnet sind, dass der Wandlerflansch (10) beim Einfädeln der Außenverzahnung (17) in die Innenverzahnung (18) bereits über die erste Lagerstelle (25) oder die zweite Lagerstelle (26) radial vorzentriert ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Radiallager (18), das das Abtriebsrad (12) getriebeseitig lagert.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (18) axial zwischen den Lagerstellen (30, 31) angeordnet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Statorwelle (19), die zur drehfesten Verbindung mit einem Leitrad des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, wobei der Wandlerflansch (10) radial zwischen dem Abtriebsrad (12) und der Statorwelle (19) angeordnet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch zumindest ein Dichtelement (20), das den Wandlerflansch (10) und die Statorwelle (19) gegeneinander abdichtet.