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Die Erfindung betrifft eine Dichtung, insbesondere eine runde Flachdichtung, sowie ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Dichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Hybridmoduls und eines Getriebes aneinander sowie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind Hybridmodule bekannt, die eine Trennkupplung umfassen, mit der Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, sowie ein Trennkupplungsbetätigungssystem zur Betätigung der Trennkupplung, eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor. Des Weiteren umfasst ein Hybridmodul für gewöhnlich eine Doppelkupplungsvorrichtung, mit der Drehmoment von der elektrischen Maschine und/ oder von der Trennkupplung auf einen Antriebsstrang übertragbar ist, mit einer ersten Teilkupplung und einer zweiten Teilkupplung. Dabei ist jeder Trennkupplung ein jeweiliges Betätigungssystem zugeordnet. Zur Übertragung eines vom Hybridmodul transferierten Drehmomentes wird das Hybridmodul mit einem Getriebe verschraubt. Zwischen beiden Modulen wird eine Flachdichtung montiert, um zu verhindern, dass Schmierstoffe aus den beiden Modulen austreten bzw. unerwünschte Partikel in die beiden Module gelangen. Eine solche Flachdichtung wird auch als „Gasket“ bezeichnet. Zwar umfasst wenigstens eines der Module Hybridmodul und Getriebe üblicherweise eine oder mehrere Zentrierhülsen zur zentrierenden Zusammenführung beider Module bei der Montage, auf der sich auch die Dichtung abstützen kann und demzufolge ebenfalls zentriert ist. Aufgrund der üblicherweise sehr geringen Dicke der verwendeten Dichtung und ihrer dadurch bedingten sehr geringen Biegesteifigkeit wellt sich jedoch die Dichtung häufig, sodass sie sich letztendlich bei der Montage nur selten in der korrekten Position befindet. Demzufolge muss während der Montage die Dichtung von Hand gehalten werden. Durch die gewellte Form der Dichtung bewirkt sie eine definierte Vorspannung auf die verschraubten Flächen.
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Ein Hybridmodul mit einer solchen Dichtung ist beispielhaft in 1 dargestellt. 2 zeigt die Situation, in der das Hybridmodul und das Getriebe aneinander montiert sind.
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Aus diesen beiden Figuren ist ersichtlich, dass eine Dichtung 1 derart an einer Stirnseite 42 des Gehäuses 41 des Hybridmoduls 40 anliegt, dass die Dichtfläche 3 der Dichtung 1 axial ausgerichtet ist. In diesem Zustand kann das mit der Dichtung 1 versehene Hybridmodul 40 an ein Getriebe 50 angeschlossen werden, so wie es in 2 dargestellt ist. Aufgrund der Anordnung der Dichtung 1 zwischen dem Hybridmodul 40 und dem Getriebe 50 besteht ein Abstand 60 zwischen dem Hybridmodul 40 und dem Getriebe 50, der von der Dichtung 1 abgedichtet ist. Um diesen Zustand zu erreichen ist jedoch bei der Heranführung des mit der Dichtung 1 komplettierten Hybridmoduls 40 an das Getriebe 50 die Dichtung 1 von Hand abzustützen, was einen entsprechenden personellen und zeitlichen Aufwand bedingt.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung sowie ein mit der Dichtung versehenes Hybridmodul und ein Verfahren zur Montage zur Verfügung zu stellen, mit denen eine dichte mechanische Verbindung zwischen einem Hybridmodul und einem Getriebe in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße Dichtung nach Anspruch 1, das erfindungsgemäße Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 8, das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Hybridmoduls und eines Getriebes aneinander nach Anspruch 9, sowie durch die erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Dichtung sind in den Unteransprüchen 2-7 angegeben.
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Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft eine Dichtung, die insbesondere als runde Flachdichtung ausgestaltet sein kann. Diese Dichtung ist zur Abdichtung einer mechanischen Verbindung zwischen einer Kupplungseinrichtung oder einem Hybridmodul und einem Getriebe einer Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs eingerichtet, Sie umfasst eine in einer Ebene verlaufende im Wesentlichen ringförmige Dichtfläche sowie wenigstens ein Fixierelement, welches in Bezug zur Ebene winklig verläuft. Das Fixierelement dient zur kraft- und/ oder formschlüssigen Anlage an einem abzudichtenden Gehäuse zwecks mechanischer Fixierung der Dichtung an dem Gehäuse.
Die Dichtfläche kann neben einer Kreisringform in einfacher Weise auch eine Kreisform haben zur Realisierung eines nahezu linienförmigen Dichtungsbereichs. Dabei ist die Form der Dichtfläche nicht auf eine exakte Kreisform eingeschränkt, sondern es kann in Bezug zur exakten Kreisform auch abweichende Formelemente oder Bereiche geben. Die Dichtfläche verläuft im Wesentlichen in einer Ebene, wobei die Dichtung im unverbauten Zustand auf Grund einer relativ geringen Steifigkeit leichte Wellungen aufweisen kann, die aber im verbauten und zwischen zwei Gehäusen verspannten Zustand geglättet sind.
Der Winkel zwischen dem Fixierelement und der Ebene der Dichtfläche beträgt weniger als 160°, so dass sich das Fixierelement zumindest mit einer Komponente seiner Erstreckungsrichtung senkrecht von der Ebene der Dichtfläche erstreckt, so dass in einfacher Weise kraft- und/ oder formschlüssig eine Fixierung der Dichtung an einem benachbarten Gehäuse erfolgen kann.
Die Anlage des Fixierelements an einem abzudichtenden Gehäuse erfolgt kraftschlüssig derart, dass das Fixierelement auf Grund einer weiteren mechanischen Fixierung der Dichtung an dem betreffenden Gehäuse an das Gehäuse gespannt ist, so dass Reibkräfte zwischen dem Fixierelement und dem Gehäuse die Bewegung der Dichtung in wenigstens einem Freiheitsgrad blockieren und demzufolge die Dichtung in diesem Freiheitsgrad am Gehäuse fixiert ist.
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Formschlüssig erfolgt eine Fixierung, indem das Fixierelement mit einem Formelement an dem Gehäuse derart zusammenwirkt, dass wenigstens ein Freiheitsgrad der Dichtung mechanisch blockiert ist und demzufolge die Dichtung in diesem Freiheitsgrad am Gehäuse fixiert ist.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das Fixierelement senkrecht zur Ebene der Dichtfläche verläuft.
Das Fixierelement kann an der radial äußeren Seite der Ebene zur Anlage an der radial äußeren Seite eines Gehäuses angeordnet sein.
Dabei kann das Fixierelement als Lasche, Öse oder Haken ausgestaltet sein, wobei diese Formelemente auch kombiniert im Fixierelement vorhanden sein können, wie z.B. in Form einer Öse in einer Lasche. Das bedeutet, dass das fixierte Element als einer an einem Gehäuse selbsthaltend ausgestalteten Einrichtung vorgesehen ist, wobei in erweiterter Ausführungsform das Fixierelement derart eingerichtet sein kann, dass es an einem entsprechend komplementär ausgestalteten Element am Gehäuse einrasten kann.
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Weiterhin kann die Dichtung mit einer Sollbruchstelle zwischen der Ebene und dem Fixierelement ausgestaltet sein. Die Sollbruchstelle kann durch ein oder mehrere dünne Verbindungsstege zwischen dem Fixierelement und der Ebene realisiert sein, der bzw. die bei geringer mechanischer Belastung, z.B. bei manueller Zugbelastung oder wechselnder Biegebelastung, reißen bzw. brechen.
Weiterhin kann die Dichtung an einer Bohrung zur Hindurchführung von Zentrierhülsen wenigstens eine Zentrierlasche aufweisen zur Positionierung bzw. Fixierung in der vorgesehenen Position durch Anlage der jeweiligen Zentrierlasche der Dichtung an der Zentrierhülse.
Des weiteren wird erfindungsgemäß ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellt, welches eine erfindungsgemäße Dichtung aufweist, wobei die Dichtung an einer axialen Stirnseite des Hybridmoduls, die zum abgedichteten mechanischen Anschluss an einer axialen Stirnseite eines Getriebes ausgestaltet und angeordnet ist, und wobei das Fixierelement der Dichtung am Gehäuse des Hybridmoduls kraft- und/ oder formschlüssig fixiert ist.
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Ein solches Hybridmodul kann eine Trennkupplung umfassen, mit der Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, sowie ein Trennkupplungsbetätigungssystem zur Betätigung der Trennkupplung, eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor. Des Weiteren umfasst das Hybridmodul eine Doppelkupplungsvorrichtung, mit der Drehmoment von der elektrischen Maschine und/ oder von der Trennkupplung auf einen Antriebsstrang übertragbar ist, mit einer ersten Teilkupplung und einer zweiten Teilkupplung. Vorzugsweise ist jeder Trennkupplung ein jeweiliges Betätigungssystem zugeordnet.
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Ein erfindungsgemäß mit der Dichtung komplettiertes Hybridmodul kann in einfacher Weise abdichtend an ein Getriebe angeschlossen werden, ohne dass es aufwändiger Halteoperationen der Dichtung bei der Montage des Hybridmoduls an dem Getriebe bedarf.
In alternativer Ausgestaltungsform ist das Getriebe mit der Dichtung versehen, so dass es zusammen mit der Dichtung an ein Hybridmodul heranführbar und an diesem montierbar ist, sodass auch in dieser Ausgestaltung die Dichtung zwischen dem Hybridmodul und dem Getriebe eine abdichtende Wirkung erzielt.
Bei Ausgestaltung des Fixierelements als Haken oder Öse ist das Gehäuse bzw. ein mechanisch daran fixiertes Element derart ausgestaltet, dass es ein in seiner Form und Größe komplementäres Element aufweist, an dem der Haken eingehakt werden kann bzw. das durch die Öse gefädelt werden kann.
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Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Montage eines Hybridmoduls und eines Getriebes aneinander zur Verfügung gestellt, bei dem das Hybridmodul sowie das Getriebe und eine erfindungsgemäße Dichtung zur Verfügung gestellt werden, und die Dichtung an einem Gehäuse des Hybridmoduls oder des Getriebes oder einem fest mit einem jeweiligen Gehäuse verbundenen Element angeordnet wird, so dass das Fixierelement der Dichtung eine Fixierung der Dichtung an dem Gehäuse in wenigstens einem Freiheitsgrad bewirkt. Das Hybridmodul und das Getriebe werden derart mechanisch miteinander verbunden, dass die Dichtung zwischen den Gehäusen des Hybridmoduls und des Getriebes den Abstand zwischen den Gehäusen gegenüber der äußeren Umgebung zumindest flüssigkeitsdicht abdichtet. Die Fixierung der Dichtung an dem Gehäuse in wenigstens einem Freiheitsgrad kann z.B. die Fixierung des rotatorischen Freiheitsgrades um die Rotationsachse der Wellen des Hybridmoduls bzw. des Getriebes sein, und/ oder des translatorischen Freiheitsgrades entlang dieser Rotationsachsen.
Bei Ausführungsform des Fixierelements mit einer Sollbruchstelle ist nach der Montage die anschließende Entfernung des Fixierelements von der restlichen Dichtung möglich. Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf eine derartige Entfernung des Fixierelements eingeschränkt, sondern das fixierte Element kann auch beim Betrieb des Hybridmoduls und Getriebes weiterhin an der Dichtung verbleiben.
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Ergänzend wird außerdem eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsaggregat, wie zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine, und einem Hybridmodul sowie einem Getriebe und einer erfindungsgemäßen Dichtung zur Verfügung gestellt, wobei die Dichtung zwischen den Gehäusen des Hybridmoduls und des Getriebes den Abstand zwischen den Gehäusen gegenüber der äußeren Umgebung zumindest flüssigkeitsdicht abdichtet.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in
- 1: ein Hybridmodul mit daran angeordneter Dichtung gemäß des Standes der Technik in perspektivischer Ansicht,
- 2: eine schematische Ansicht eines montierten Hybridmoduls sowie eines montierten Getriebes mit dazwischen angeordneter Dichtung gemäß des Standes der Technik,
- 3: eine erfindungsgemäße Dichtung in perspektivischer Ansicht,
- 4: einen Ausschnitt aus der in 3 dargestellten Dichtung,
- 5: ein Fixierelement einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung,
- 6: ein Fixierelement einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung,
- 7: einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtung am Hybridmodul in perspektivischer Ansicht,
- 8: eine erfindungsgemäße Dichtung in perspektivischer Ansicht, und
- 9: ein Fixierelement einer erfindungsgemäßen Dichtung in Draufsicht.
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Auf die 1 und 2 ist bereits zur Erläuterung des Standes der Technik Bezug genommen worden.
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3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Dichtung 1. Es ist ersichtlich, dass diese Dichtung 1 an oder in einer zur axialen Seite gerichteten Dichtfläche 3 mehrere Bohrungen 30 aufweist, die der Hindurchführung von Verbindungsbolzen und/oder Zentrierhülsen zwecks Montage mit der Dichtung 1 abzudichtender und aneinander zu montierender Module dienen.
An der radial äußeren Seite 11 der Dichtung 1 ist in der in 3 dargestellten Ausführungsform ein Fixierelement 10 in Form einer Lasche 12 dargestellt. Diese Darstellung ist nur beispielhaft, da eine erfindungsgemäße Dichtung auch noch weitere, am Umfang verteilte Fixierelemente 10 aufweisen kann.
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Zur Zentrierung der Dichtung 1 zwecks weiterer Erleichterung der Montage kann diese in wenigstens einer Bohrung 30 wenigstens eine radial in die Bohrung 30 hinein stehende Zentrierlasche 31 aufweisen, die sich auf einem hier nicht dargestellten und durch die Bohrung 30 hindurchführenden Bolzen bzw. einer hier nicht dargestellten Zentrierhülse abstützen kann.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Fixierelement 10 kann mehrere Ausgestaltungsformen aufweisen, so wie es unter anderem in den 5 und 6 dargestellt ist. In den 5 und 6 ist jeweils ein Fixierelement 10 gezeigt, welches als Lasche 12 gleichzeitig auch eine Öse 13 ausbildet, durch die Ausbildung eines Lochs in der Lasche 12.
Die in 5 dargestellte Ausführungsform umfasst dabei zwei Verbindungsstege 21, die den Bereich der Lasche 12 mit dem Bereich der Dichtfläche 3 verbinden.
Die in 6 dargestellte Ausführungsform umfasst dabei lediglich einen Verbindungssteg 21, der den Bereich der Lasche 12 mit dem Bereich der Dichtfläche 3 verbindet. Ein solcher Verbindungssteg 12 kann als Sollbruchstelle 20 ausgestaltet sein, um nach der Montage der mit der Dichtung 1 abzudichtenden Module das jeweilige Fixierelement 10 wieder zu entfernen.
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7 zeigt die generelle Wirkung des Fixierelements 10, wenn die Dichtung an einem Gehäuse, hier dem Gehäuse 41 eines Hybridmoduls 40, angeordnet ist. Es ist ersichtlich, dass das Fixierelement 10 aufgrund seiner im Wesentlichen rechtwinkligen Erstreckung zur Ebene der Dichtung 1 an dem radial äußeren Rand des Gehäuses 41 anliegt. Dadurch wird eine radiale Verschiebung der Dichtung 1 in Bezug zum Gehäuse 41 verhindert, insbesondere wenn mehrere der hier dargestellten Fixierelemente 10 von der Dichtung 1 umfasst sind.
8 zeigt noch einmal eine erfindungsgemäße Dichtung in perspektivischer Ansicht, wobei ersichtlich ist, dass sich die Fixierelemente 10 im Wesentlichen senkrecht zur Ebene 2, in der die Dichtfläche 3 der Dichtung 1 verläuft, erstrecken.
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9 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Dichtung 1, bei der noch einmal deutlich die relativ dünn ausgeführte Sollbruchstelle 20 zwischen der Dichtfläche 3 und dem Fixierelement 10 dargestellt ist. Die hier ebenfalls ersichtliche Öse 13 ist dazu eingerichtet, mit einem hier nicht dargestellten, komplementär ausgeführten Formelement an einem Gehäuse formschlüssig verbunden zu werden, sodass neben der Blockade des translatorischen Freiheitsgrades entlang der Rotationsachse des Hybridmoduls bzw. des angeschlossenen Getriebes auch ein rotatorischer Freiheitsgrad der Dichtung 1 um die Rotationsachse des Hybridmoduls bzw. des angeschlossenen Getriebes blockiert ist.
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Mit der hier vorgeschlagenen Dichtung und dem damit versehenen Hybridmodul ist es möglich, die Montage des Hybridmoduls sowie der Dichtung an einem Getriebe mit einem geringeren personellen und/oder zeitlichen Aufwand vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dichtung
- 2
- Ebene
- 3
- Dichtfläche
- 10
- Fixierelement
- 11
- radial äußere Seite
- 12
- Lasche
- 13
- Öse
- 20
- Sollbruchstelle
- 21
- Verbindungssteg
- 30
- Bohrung
- 31
- Zentrierlasche
- 40
- Hybridmodul
- 41
- Gehäuse
- 42
- Stirnseite
- 50
- Getriebe
- 60
- Abstand
