DE102017216511A1

DE102017216511A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017216511A1
Application number: DE102017216511.1A
Authority: DE
Inventors: Roshan Jethwa
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2018-03-22
Also published as: CN107839475A; CN107839475B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit (4) und einem Getriebe (6) aufweisend eine Trennkupplung (50) mit einer ersten Eingangsseite (52) und einer wahlweise von der ersten Eingangsseite (52) trennbaren ersten Ausgangsseite (56) und eine Anfahrkupplung (64) zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer zweiten Eingangsseite (66), die mit der ersten Ausgangsseite (56) und einem Ausgangsglied einer elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung steht, und einer zweiten Ausgangsseite (70). Die Trennkupplung (50) ist radial geschachtelt mit der Anfahrkupplung (64) angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe.
Aus der Praxis sind Drehmomentübertragungsvorrichtungen zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe bekannt. Diese weisen eine Trennkupplung mit einer ersten Eingangsseite und einer wahlweise von der ersten Eingangsseite trennbaren ersten Ausgangsseite sowie eine Anfahrkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer zweiten Eingangsseite, die mit der ersten Ausgangsseite und einem Ausgangsglied einer elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung steht, und eine zweite Ausgangsseite auf.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe derart weiterzubilden, dass diese einen besonders kompakten Aufbau aufweist, eine sichere Abstützung der Betätigungskräfte ermöglicht und eine einfache Montage, Demontage und Herstellung sicherstellt.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung ist zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe konzipiert. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Trennkupplung auf. Die Trennkupplung weist eine erste Eingangsseite und eine wahlweise von der ersten Eingangsseite trennbare erste Ausgangsseite auf. So kann die Trennkupplung beispielsweise als Lamellenkupplung ausgebildet sein, wobei die erste Eingangsseite mit der ersten Ausgangsseite verbunden oder von der ersten Ausgangsseite getrennt werden kann, letzteres insbesondere bei Übergang zu einem rein elektrischen Antrieb des Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs. Darüber hinaus weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Anfahrkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer zweiten Eingangsseite, die mit der ersten Ausgangsseite und einem Ausgangsglied einer elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung steht, und einer zweiten Ausgangsseite auf, die beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle des nachgeschalteten Getriebes in Drehmitnahmeverbindung stehen kann. Um dabei einen besonders kompakten Aufbau in axialer Richtung und mithin eine geringe axiale Baulänge der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu erzielen, ist die Trennkupplung radial geschachtelt mit der Anfahrkupplung angeordnet.
Um den Montage- und Herstellungsaufwand der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu reduzieren, ist die erste Ausgangsseite, also die Ausgangsseite der Trennkupplung, in einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung einstückig mit der zweiten Eingangsseite, also der Eingangsseite der Anfahrkupplung, ausgebildet.
Wenngleich die radiale Schachtelung von Trennkupplung und Anfahrkupplung grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten erfolgen kann, so hat es sich doch im Hinblick auf die Einfachheit und Kompaktheit der Drehmomentübertragungsvorrichtung als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Trennkupplung als radial äußere Kupplung und die Anfahrkupplung als radial innere Kupplung ausgebildet ist, wie dies in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung der Fall ist, bei der die als radial äußere Kupplung ausgebildete Trennkupplung die Anfahrkupplung in radialer Richtung von außen umgibt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die Trennkupplung oder/und die Anfahrkupplung als normalerweise geschlossene Kupplung ausgebildet, wobei es bevorzugt ist, wenn sowohl die Trennkupplung als auch die Anfahrkupplung als normalerweise geschlossene Kupplungen ausgebildet sind. Hierbei ist es überdies bevorzugt, wenn eine Federeinrichtung zur Erzeugung einer Schließkraft zum Schließen der jeweiligen Kupplung vorgesehen ist, wobei es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die Federeinrichtung von mindestens einer Tellerfeder oder mehreren Tellerfedern, vorzugsweise in Form eines Tellerfederpakets, gebildet ist, zumal die Verwendung einer Tellerfeder ebenfalls zur Verringerung der axialen Baulänge der Drehmomentübertragungsvorrichtung beitragen kann.
Wie bereits vorangehend angedeutet sind die Trennkupplung und die Anfahrkupplung in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung als Lamellenkupplungen mit einem ersten Lamellenpaket und einem zweiten Lamellenpaket ausgebildet, wobei das erste und zweite Lamellenpaket radial geschachtelt angeordnet sind, um die radiale Schachtelung von Trennkupplung und Anfahrkupplung zu erzielen. Auch sind die Lamellenkupplungen bei dieser Ausführungsform vorzugsweise als nasslaufende Lamellenkupplungen ausgebildet, die beispielsweise in einem Nassraum des Antriebsstrangs angeordnet sein können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weisen die erste Ausgangsseite der Trennkupplung und die zweite Eingangsseite der Anfahrkupplung einen gemeinsamen Lamellentragabschnitt zur Aufnahme der ausgangsseitigen Lamellen der Trennkupplung und der eingangsseitigen Lamellen der Anfahrkupplung auf. Der gemeinsame Lamellentragabschnitt ist dabei vorzugsweise einstückig ausgebildet. Auch handelt es sich bei dem gemeinsamen Lamellentragabschnitt vorzugsweise um einen im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt mit einer entsprechenden Drehmitnahmekontur, wobei der rohrförmige Abschnitt vorzugsweise einen – abgesehen von der Drehmitnahmekontur – konstanten Durchmesser in axialer Richtung aufweist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet eine Drehmitnahmekontur des gemeinsamen Lamellentragabschnitts sowohl die Drehmitnahmekontur für die ausgangsseitigen Lamellen der Trennkupplung als auch die Drehmitnahmekontur für die eingangsseitigen Lamellen der Anfahrkupplung aus. Mithin können die ausgangsseitigen Lamellen der Trennkupplung von außen oder innen und die eingangsseitigen Lamellen der Anfahrkupplung von innen oder außen in dieselbe Drehmitnahmekontur eingreifen, um einen kompakten und einfach zu fertigenden Lamellentragabschnitt innerhalb der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu realisieren, der wiederum zu einem besonders kompakten Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung auch in radialer Richtung beiträgt.
Um die von einer Antriebseinheit, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, herrührenden Drehschwingungen vor dem Erreichen der Trennkupplung zu dämpfen, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Primärelement und einem drehelastisch mit dem Primärelement verbundenen Sekundärelement vorgesehen, wobei das Sekundärelement mit der ersten Eingangsseite in Drehmitnahmeverbindung steht oder drehfest verbunden ist. Um die drehelastische Kopplung zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement zu bewirken, kann der Torsionsschwingungsdämpfer beispielsweise eine Federanordnung oder eine sonstige Energiespeicheranordnung aufweisen, die in Umfangsrichtung zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement wirkt. Im Falle einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupplung wird die erste Eingangsseite derselben vorzugsweise von einem Außenlamellenträger gebildet, mit dem die eingangsseitigen Lamellen der Trennkupplung in Drehmitnahmeverbindung stehen, die mithin als Außenlamellen ausgebildet sind. Um den Torsionsschwingungsdämpfer zusammen mit der ersten Eingangsseite der Trennkupplung als einfach handhabbares Modul bereitstellen zu können, ist die erste Eingangsseite dabei vorzugsweise verliersicher an dem Sekundärelement des Torsionsschwingungsdämpfers befestigt. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die erste Eingangsseite der Trennkupplung mit dem Sekundärelement verschweißt oder vernietet ist. Auch eine einstückige Ausbildung der ersten Eingangsseite mit dem Sekundärelement kann hierbei von Vorteil sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement des Torsionsschwingungsdämpfers eine Reibeinrichtung angeordnet, mittels derer eine Reibung zwischen Primär- und Sekundärelement durch Betätigung der Trennkupplung oder/und durch Betätigung der Anfahrkupplung erhöht werden kann. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Reibung allein oder/und automatisch durch Betätigen der Trenn- oder/und Anfahrkupplung erhöht wird, mithin ohne eine separate Ansteuerung der Reibeinrichtung. So kann die Reibeinrichtung beispielsweise derart mit einer Betätigungseinrichtung der Trennkupplung oder/und Anfahrkupplung zusammenwirken, dass die Reibung durch die Reibeinrichtung erst durch ein Überbetätigen der jeweiligen Kupplung erhöht wird. Alternativ, wenn nicht gar bevorzugt, kann die Reibung bereits durch einfaches Betätigen der jeweiligen Kupplung erhöht werden, ohne die jeweilige Kupplung überbetätigen zu müssen. In jedem Fall wird durch die Reibeinrichtung das Resonanzverhalten des Torsionsschwingungsdämpfers vorteilhaft beeinflusst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist der Trennkupplung oder/und der Anfahrkupplung eine Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Betätigungskraft auf die jeweilige Kupplung zugeordnet. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Federeinrichtung zur Erzeugung der zuvor erwähnten Schließkraft in einer axialen Richtung an einem an der Kraftübertragungseinrichtung befestigten Stützelement abstützbar oder abgestützt ist. In der entgegengesetzten axialen Richtung kann die Federeinrichtung hingegen beispielsweise an der ersten Ausgangsseite der Trennkupplung bzw. an der zweiten Eingangsseite der Anfahrkupplung abstützbar oder abgestützt sein. Grundsätzlich kann das erwähnte Stützelement auch einstückig mit der Kraftübertragungseinrichtung ausgebildet sein, jedoch ist es bevorzugt, wenn es sich hierbei um ein zunächst separates Teil handelt, das anschließend an der Kraftübertragungseinrichtung befestigt wurde, um gegebenenfalls auch ein Teil derselben auszubilden. In diesem Zusammenhang hat es sich im Hinblick auf die Fertigung als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Stützelement mit der Kraftübertragungseinrichtung vernietet oder verschweißt ist oder/und die Kraftübertragungseinrichtung zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung sind die Trennkupplung oder/und die Anfahrkupplung als hydraulisch betätigbare Kupplungen ausgebildet, wobei bevorzugt ist, wenn sowohl die Trennkupplung als auch die Anfahrkupplung von einer hydraulisch betätigbaren Kupplung gebildet ist. So ist der Trennkupplung oder/und der Anfahrkupplung jeweils eine hydraulische Betätigungseinrichtung zugeordnet. Beide hydraulischen Betätigungseinrichtungen sind vorzugsweise in radialer Richtung nach innen gegenüber den beiden Kupplungen bzw. deren Lamellenpaketen versetzt angeordnet, also vorzugsweise in radialer Richtung weiter innen als beide Kupplungen. Überdies ist es hierbei bevorzugt, wenn die beiden hydraulischen Betätigungseinrichtungen unter Erzielung eines radialen Überlappungsbereichs in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, hier vorzugsweise an einem gemeinsamen Tragteil.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die hydraulische Betätigungseinrichtung vorzugsweise einen Ringzylinder und einen antreibbaren Ringkolben auf, um einen symmetrischen und einfachen Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu erzielen. Mithin sind der Ringzylinder und der Ringkolben bei dieser Ausführungsform in Umfangsrichtung umlaufend bzw. geschlossen umlaufend ausgebildet, um die genannte Ringform zu erzielen.
Um den Aufbau sowie die Montage der Drehmomentübertragungsvorrichtung weiter zu vereinfachen, ist der Ringzylinder der jeweiligen hydraulischen Betätigungseinrichtung auf ein Tragteil mit mindestens einer Öffnung für ein Hydraulikfluid unter Erzielung einer Strömungsverbindung zwischen der mindestens einen Öffnung und einem Zylinderinnenraum des Ringzylinders aufgeschoben. Bei der Verwendung eines solchen Ringzylinders sowohl für die hydraulische Betätigungseinrichtung der Trennkupplung als auch für die hydraulische Betätigungseinrichtung der Anfahrkupplung ist es bevorzugt, wenn beide Ringzylinder auf ein gemeinsames Tragteil aufgeschoben sind, wobei das Tragteil beispielsweise an dem, vorzugsweise feststehenden oder nicht drehenden, Getriebegehäuse oder einem anderen feststehenden oder nicht drehenden Gehäuse befestigbar oder befestigt sein kann. Zur Festlegung des jeweiligen Ringzylinders in den axialen Richtungen kann beispielsweise einerseits eine Abstufung an dem Tragteil und andererseits ein Sicherungsring vorgesehen sein. Es ist jedoch ebenso möglich, zumindest einen der beiden Ringzylinder in beiden axialen Richtungen jeweils mittels eines Sicherungsrings in axialer Richtung festzulegen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist der Ringzylinder einen Querschnitt mit einem radial innenliegenden Axialschenkel zur Begrenzung des Zylinderinnenraums auf, der vorzugsweise an dem Tragteil, das gegebenenfalls rohrförmig ausgebildet ist oder/und eine Getriebeeingangswelle umgibt, abgestützt ist. Auf diese Weise wird eine besonders sichere und stabile Anordnung des Ringzylinders an dem Tragteil erzielt. Alternativ oder ergänzend kann der Ringzylinder dieser Ausführungsform einen in axialer Richtung geöffneten U-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Ringzylinder vorzugsweise einstückig oder/und als Blechformteil ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung wirkt die hydraulische Betätigungseinrichtung jeweils über die zugehörige Kraftübertragungseinrichtung mit der jeweiligen Kupplung zusammen. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Kraftübertragungseinrichtung von der hydraulischen Betätigungseinrichtung drehmitnahmeentkoppelt ist, um beispielsweise eine hydraulische Betätigungseinrichtung zu erzielen, deren Zylinder und Kolben nicht mitdrehend ausgebildet ist, so dass ein Fliehölausgleich entbehrlich ist. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Drehmitnahmeentkopplung zwischen Kraftübertragungseinrichtung und Betätigungseinrichtung mit Hilfe eines Ausrücklagers erfolgt. Auch hat es sich bei dieser Ausführungsform als vorteilhaft erwiesen, wenn das Ausrücklager, das zumindest einem der Betätigungskolben der hydraulischen Betätigungseinrichtung zugeordnet ist, in radialer Richtung relativ zu diesem Betätigungskolben versetzt oder gar in radialer Richtung mit dem Betätigungskolben geschachtelt angeordnet ist, um eine geringere axiale Baulänge der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu erzielen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist eine Betätigungskraft, also beispielsweise die von der Betätigungseinrichtung aufgebrachte Kraft zur Betätigung der jeweiligen Kupplung, für die Trennkupplung oder/und Anfahrkupplung über die erste Ausgangsseite oder über die erste und zweite Ausgangsseite an dem Primärelement abstützbar oder abgestützt. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die Betätigungskraft für die Trennkupplung oder/und Anfahrkupplung über die erste Ausgangsseite sowie über das Sekundärelement oder über das Sekundärelement und die Reibeinrichtung an dem Primärelement abstützbar oder abgestützt ist. Indem beispielsweise die Abstützung über die Reibeinrichtung erfolgt, führt die Betätigungskraft automatisch zu einer Erhöhung der Reibung zwischen Sekundärelement und Primärelement, wobei ein relativ einfacher Aufbau der Reibeinrichtung gegeben sein kann, die vorzugsweise jeweils einen Reibbelag an Primärelement und Sekundärelement des Torsionsschwingungsdämpfers aufweist, die miteinander in Reibeingriff stehen oder in Reibeingriff gebracht werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist an dem Sekundärelement ein über einen ersten Stützabschnitt des Sekundärelements zur radialen Abstützung desselben radial nach innen hervorstehender zweiter Stützabschnitt vorgesehen, über den die Betätigungskraft an dem Sekundärelement abstützbar oder abgestützt ist. Hierdurch ist insbesondere eine radiale Abstützung des Sekundärelements in radialer Richtung weiter außen möglich, während der zweite Stützabschnitt die Abstützung der Betätigungskraft in radialer Richtung weiter innen über den zweiten Stützabschnitt an dem Sekundärelement ermöglicht. Dabei kann der zweite Stützabschnitt beispielsweise einstückig mit dem Sekundärelement ausgebildet sein. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der zweite Stützabschnitt an dem Sekundärelement befestigt oder lösbar an dem Sekundärelement befestigt ist, um insbesondere eine einfache Befestigung des Primärelements an einer Eingangsnabe oder Kurbelwelle zu ermöglichen, um erst anschließend den zweiten Stützabschnitt an dem Sekundärelement zu befestigen, der die Befestigungsmittel für das Primärelement vorzugsweise in axialer Richtung abdeckt. Auf etwaige Montageöffnungen in dem zweiten Stützabschnitt, die dem Hindurchführen der Befestigungsmittel zur Befestigung des Primärelements an einer Eingangsnabe oder einer Kurbelwelle dienen, kann somit verzichtet werden.
Um eine besonders einfache Montage und Demontage der Drehmomentübertragungsvorrichtung auch im Rahmen der Montage und Demontage des Antriebsstrangs zu erzielen, sind das Primärelement, das Sekundärelement und die erste Eingangsseite, gegebenenfalls auch die Reibeinrichtung, unter Ausbildung eines zusammenhängenden Moduls verliersicher aneinander angeordnet, wobei das Modul in axialer Richtung lose mit den verbleibenden Bauteilen der Drehmomentübertragungsvorrichtung zusammengesteckt ist. Zu dem Modul kann auch die Federanordnung des Torsionsschwingungsdämpfers zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement gehören, die der drehelastischen Kopplung von Primärelement und Sekundärelement dient. Mithin kann das derart ausgebildete Modul einerseits einfach in der einen axialen Richtung mit den verbleibenden Bauteilen der Drehmomentübertragungsvorrichtung zusammengesteckt oder zusammengeschoben werden, um die Drehmomentübertragungsvorrichtung zu komplettieren, und andererseits in der entgegengesetzten axialen Richtung von den verbleibenden Bauteilen der Drehmomentübertragungsvorrichtung abgezogen werden, um die Drehmomentübertragungsvorrichtung zu demontieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die elektrische Maschine koaxial oder achsparallel versetzt zu der Trennkupplung und der Anfahrkupplung angeordnet. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die achsparallel versetzt angeordnete elektrische Maschine über ein Zugmittelgetriebe mit der Eingangsseite zusammenwirkt, wobei es sich bei dem Zugmittelgetriebe vorzugsweise um ein Kettengetriebe handelt. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn ein ausgangsseitiges Zugmittelrad des Zugmittelgetriebes, also beispielsweise ein Kettenrad, radial geschachtelt mit der Trennkupplung oder/und Anfahrkupplung angeordnet ist, um eine besonders geringe axiale Baulänge der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu erzielen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine teilweise Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Drehmomentübertragungsvorrichtung in geschnittener Darstellung und
2 eine teilweise Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Drehmomentübertragungsvorrichtung in geschnittener Darstellung.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 im Einbauzustand in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit 4 und einem Getriebe 6, wobei letztere lediglich angedeutet sind. Bei der Antriebseinheit 4 handelt es sich vorzugsweise um einen Verbrennungsmotor, wobei in 1 ein Kurbelwellenende 8 der Antriebseinheit 4 gezeigt ist, das mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 in Drehmitnahmeverbindung steht. Überdies ist von dem Getriebe 6 ein Teil eines Getriebegehäuses 10 dargestellt. Das Getriebegehäuse 10 bildet auf seiner der Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 zugewandten Seite eine Getriebegehäuseglocke 12 aus, die durch einen Getriebegehäusedeckel 14 verschlossen ist, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 in einem Aufnahmeraum 16 angeordnet ist, der von der Getriebegehäuseglocke 12 und dem Getriebegehäusedeckel 14 umgeben ist, und der Aufnahmeraum 16 als Nassraum ausgebildet ist.
In den Figuren sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 18, 20, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 22, 24 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 26, 28 anhand entsprechender Pfeile angedeutet. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 ist dabei um eine sich in den axialen Richtungen 18, 20 erstreckende Drehachse 30 drehbar, wobei sich eine Getriebeeingangswelle 31 in axialer Richtung 18 in den Aufnahmeraum 16 erstreckt, während sich das Kurbelwellenende 8 der Kurbelwelle der Antriebseinheit 4 in axialer Richtung 20 in den Aufnahmeraum 16 erstreckt.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 weist einen Torsionsschwingungsdämpfer 32 auf. Der Torsionsschwingungsdämpfer 32 weist ein eingangsseitiges Primärelement 34 auf, das lösbar jedoch drehfest an dem Kurbelwellenende 8 befestigt ist und sich im Wesentlichen in radialer Richtung 22 nach außen erstreckt, um dort einen Federaufnahmeraum 36 auszubilden, der in axialer Richtung 18, in radialer Richtung 22 und in axialer Richtung 20 von dem Primärelement 34 umgeben ist, wobei der Federaufnahmeraum 36 in radialer Richtung 24 nach innen geöffnet ist. Das Primärelement 34 kann dabei ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei das Primärelement 34 in der dargestellten Ausführungsform zweiteilig aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist, die im zusammengesetzten Zustand die Begrenzung des Federaufnahmeraumes 36 ausbilden. Darüber hinaus weist der Torsionsschwingungsdämpfer 32 ein ausgangsseitiges Sekundärelement 38 auf, das in Umfangsrichtung 26, 28 drehelastisch mit dem Primärelement 34 verbunden bzw. gekoppelt ist. Zu diesem Zweck ist in dem Federaufnahmeraum 36 eine in Umfangsrichtung 26, 28 wirkende Federanordnung oder Energiespeicheranordnung 40 vorgesehen, die jeweils zwischen Mitnehmern an dem Primärelement 34 und dem Sekundärelement 38 wirkt. Bei der Federanordnung 40 kann es sich beispielsweise um eine Vielzahl von Schraubenfedern, gegebenenfalls gekrümmten Schraubenfedern, handeln. In radialer Richtung 24 nach innen ist das im Wesentlichen scheibenförmige Sekundärelement 38 an einer Stützeinrichtung 42 in radialer Richtung 22, 24 abgestützt, wobei die Stützeinrichtung 42 nachträglich an dem Primärelement 34 befestigt wurde, in der dargestellten Ausführungsform mithin nicht einstückig mit dem Primärelement 34 ausgebildet ist. So ist das Sekundärelement 38 in einem Radialabstand a zur Drehachse 30 an dem Primärelement 34 über die Stützeinrichtung 42 abgestützt. Darüber hinaus ist das Sekundärelement 38 über die Stützeinrichtung 42 in axialer Richtung 20 an dem Primärelement 34 abgestützt oder abstützbar.
Darüber hinaus ist in axialer Richtung 18, 20 zwischen dem Sekundärelement 38 und dem Primärelement 34 eine Reibeinrichtung 44 vorgesehen, die ein an dem Sekundärelement 38 befestigtes erstes Reibteil 46 und ein an dem Primärelement 34 befestigtes zweites Reibteil 48 aufweist, wobei die Reibung zwischen dem Sekundärelement 38 und dem Primärelement 34 durch Drücken des Sekundärelements 38 in axialer Richtung 18 gegen das Primärelement 34 über die Reibeinrichtung 44 erhöht werden kann, zumal die einander in axialer Richtung 18, 20 zugewandten Seiten der beiden Reibteile 46, 48 hierdurch in Reibeingriff gebracht werden können oder bereits in Reibeingriff stehen, wobei das Andrücken die Reibung erhöht. Auf die Reibeinrichtung 44 wird später nochmals näher eingegangen.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 weist ferner eine als Lamellenkupplung ausgebildete Trennkupplung 50 auf. Die Trennkupplung 50 weist eine erste Eingangsseite 52 auf. Die erste Eingangsseite 52 steht mit dem Sekundärelement 38 in Drehmitnahmeverbindung, wobei die erste Eingangsseite 52 zu diesem Zweck mit dem Sekundärelement 38 vernietet ist. Alternativ könnte die erste Eingangsseite 52 auch mit dem Sekundärelement 38 verschweißt oder gar einstückig mit dem Sekundärelement 38 ausgebildet sein. So ist die erste Eingangsseite 52 in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen von einem rohrförmigen Lamellentragabschnitt mit einer Drehmitnahmekontur geschaffen, der sich ausgehend von dem Sekundärelement 38 in axiale Richtung 20 erstreckt, so dass die erste Eingangsseite 52 mit den eingangsseitigen Lamellen eines ersten Lamellenpakets 54 der als Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupplung 50 in Drehmitnahmeeingriff steht. So ist die erste Eingangsseite 52 sinngemäß als Außenlamellenträger der Trennkupplung 50 ausgebildet. Die in axialer Richtung 18, 20 abwechselnd mit den eingangsseitigen Lamellen des ersten Lamellenpakets 54 angeordneten ausgangsseitigen Lamellen des ersten Lamellenpakets 54 stehen hingegen in radialer Richtung 24 nach innen mit einer ersten Ausgangsseite 56 in Drehmitnahmeeingriff, wobei die erste Ausgangsseite 56 sinngemäß einen Innenlamellenträger ausbildet, der einen rohrförmigen Lamellentragabschnitt 58 für die ausgangsseitigen Lamellen des ersten Lamellenpakets 54 und einen sich in axialer Richtung 20 an den Lamellentragabschnitt 58 anschließenden und im Wesentlichen in radialer Richtung 24 nach innen erstreckenden Stützabschnitt 60 aufweist. Die Trennkupplung 50 ist derart ausgebildet, dass die erste Eingangsseite 52 wahlweise mit der ersten Ausgangsseite 56 verbindbar oder von der ersten Ausgangsseite 56 trennbar ist, wobei die Trennkupplung 50 als normalerweise geschlossene Kupplung ausgebildet ist, so dass die unbetätigte Trennkupplung 50 eine Drehmomentübertragung zwischen der ersten Eingangsseite 52 und der ersten Ausgangsseite 56 bewirkt. Zu diesem Zweck ist der Trennkupplung 50 eine Federeinrichtung 62 zur Erzeugung einer Schließkraft zugeordnet, wobei die Federeinrichtung 62 mindestens eine Tellerfeder, hier zwei Tellerfedern, mithin ein Tellerfederpaket, aufweist.
Darüber hinaus weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 eine Anfahrkupplung 64 auf, die ebenfalls als Lamellenkupplung ausgebildet ist. So weist die Anfahrkupplung 64 eine zweite Eingangsseite 66 auf, wobei die erste Ausgangsseite 56 und die zweite Eingangsseite 66 einstückig miteinander ausgebildet sind. Genauer gesagt bildet der zuvor erwähnte Lamellentragabschnitt 58 der ersten Ausgangsseite 56 einen Lamellentragabschnitt 58 der zweiten Eingangsseite 66 aus, so dass auch von einem gemeinsamen Lamellentragabschnitt der ersten Ausgangsseite 56 und der zweiten Eingangsseite 66 gesprochen werden kann. So greifen die ausgangsseitigen Lamellen der Trennkupplung 50 in radialer Richtung 24 von außen in die Drehmitnahmekontur des Lamellentragabschnitts 58 ein, während die eingangsseitigen Lamellen des zweiten Lamellenpakets 68 der Anfahrkupplung 64 in radialer Richtung 22 nach außen in die Drehmitnahmekontur des Lamellentragabschnitts 58 eingreifen. Mithin bildet die Drehmitnahmekontur des gemeinsamen Lamellentragabschnitts 58 sowohl die Drehmitnahmekontur für die ausgangsseitigen Lamellen der Trennkupplung 50 als auch die Drehmitnahmekontur für die eingangsseitigen Lamellen der Anfahrkupplung 64 aus.
Die beiden Lamellenpakete 54, 68 sind in radialer Richtung 22, 24 geschachtelt angeordnet, so dass auch von einer radialen Schachtelung von Trennkupplung 50 und Anfahrkupplung 64 gesprochen werden kann. Wie aus 1 entnehmbar, bildet die Trennkupplung 50 die radial äußere Kupplung und die Anfahrkupplung 64 die radial innere Kupplung aus, so dass die Trennkupplung 50 die Anfahrkupplung 64 in radialer Richtung 22 außen umgibt.
Des Weiteren weist die Anfahrkupplung 64 eine zweite Ausgangsseite 70 in Form eines Innenlamellenträgers auf, der mit den ausgangsseitigen Lamellen des zweiten Lamellenpakets 68 in Drehmitnahmeverbindung steht und sich in radialer Richtung 24 nach innen bis zu einer Ausgangsnabe 72 erstreckt, die mit der Getriebeeingangswelle 31 in Drehmitnahmeverbindung steht. Die Anfahrkupplung 64 dient mithin der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der zweiten Eingangsseite 66 und der zweiten Ausgangsseite 70, wobei es sich bei der Anfahrkupplung 64 wiederum um eine normalerweise geschlossene Kupplung oder Lamellenkupplung handelt, deren Schließkraft durch eine Federeinrichtung 74 bewirkt ist, die mindestens eine Tellerfeder, hier zwei Tellerfedern, mithin ein Tellerfederpaket, aufweist.
Darüber hinaus steht die erste Ausgangsseite 56 zusammen mit der zweiten Eingangsseite 66 mit einem nicht näher dargestellten Ausgangsglied einer nicht näher dargestellten elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung. Wenngleich die elektrische Maschine nicht näher dargestellt ist, so ist diese dennoch koaxial mit oder achsparallel versetzt zu der Trennkupplung 50 und der Anfahrkupplung 64 angeordnet. Die in der dargestellten Ausführungsform achsparallel versetzt angeordnete elektrische Maschine ist über ein Zugmittelgetriebe 76 mit der ersten Ausgangsseite 56 bzw. der zweiten Eingangsseite 66 drehmitnahmeverbunden. Von dem Zugmittelgetriebe 76 ist in 1 insbesondere das Zugmittel 78 und ein mit dem Zugmittel 78 zusammenwirkendes Zugmittelrad 80 dargestellt. Das Zugmittelrad 80 ist sowohl mit der Trennkupplung 50 bzw. deren Lamellenpaket 54 als auch mit der Anfahrkupplung 64 bzw. deren Lamellenpaket 68 in radialer Richtung 22, 24 geschachtelt angeordnet, wobei das Zugmittelrad 80 die Trennkupplung 50 und die Anfahrkupplung 64 in radialer Richtung 22 außen umgibt. In der dargestellten Ausführungsform ist das Zugmittelgetriebe 76 als Kettengetriebe ausgebildet, so dass das Zugmittel 78 von einer Kette und das Zugmittelrad 80 von einem Kettenrad gebildet ist. Damit das Zugmittelrad 80 in radialer Richtung 22 relativ zu Trenn- und Anfahrkupplung 50, 64 versetzt angeordnet und gleichzeitig mit der ersten Ausgangsseite 56 bzw. der zweiten Eingangsseite 66 drehmitnahmeverbunden sein kann, ist an der ersten Ausgangsseite 56 bzw. der zweiten Eingangsseite 66 ferner ein sich im Wesentlichen in radialer Richtung 22 nach außen erstreckender Radialabschnitt 82 drehfest befestigt, der sich zunächst in radialer Richtung 22 und in axialer Richtung 20 neben dem ersten Lamellenpaket 54 erstreckt, um in einen Axialabschnitt überzugehen, der sich ausgehend von dem Radialabschnitt 82 in axialer Richtung 18 erstreckt und an dem das Zugmittelrad 80 befestigt ist.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass der Stützabschnitt 60 der ersten Ausgangsseite 56 bzw. der zweiten Eingangsseite 66 in radialer Richtung 24 nach innen über ein Wälzlager 84 an der Ausgangsnabe 72 abgestützt ist. Überdies ist ein Axiallager 86, das vorzugsweise ebenfalls als Wälzlager ausgebildet ist, vorgesehen, das in axialer Richtung 18, 20 zwischen der Ausgangsnabe 72 und einem in radialer Richtung 24 innenliegenden Abschnitt des Primärelements 34 angeordnet ist, so dass die Ausgangsnabe 72 in axialer Richtung 18 über das Primärelement 34 an dem Kurbelwellenende 8 abstützbar oder abgestützt ist. Grundsätzlich könnte das Axiallager 86 hierbei auch unter Umgehung des Primärelements 34 unmittelbar an dem Kurbelwellenende 8 in axialer Richtung 18 abstützbar oder abgestützt sein, wenngleich die dargestellte Ausführungsform bevorzugt ist.
Sowohl bei der Trennkupplung 50 als auch bei der Anfahrkupplung 64 handelt es sich um hydraulisch betätigbare Lamellenkupplungen. So ist der Trennkupplung 50 eine hydraulische erste Betätigungseinrichtung 88 und der Anfahrkupplung 64 eine hydraulische zweite Betätigungseinrichtung 90 zugeordnet. Die beiden Betätigungseinrichtungen 88, 90 weisen jeweils einen Ringzylinder 92, 94 auf. Die beiden Ringzylinder 92, 94 sind dabei in axialer Richtung 20 auf ein im Wesentlichen rohrförmiges Tragteil 96 unter Erzielung einer Strömungsverbindung mit einer ersten Öffnung 98 in dem Tragteil 96 mit einem Zylinderinnenraum des Ringzylinders 92 sowie unter Erzielung einer Strömungsverbindung zwischen einer zweiten Öffnung 100 in dem Tragteil 96 und dem Zylinderinnenraum des Ringzylinders 94 aufgeschoben. Die Öffnungen 98, 100 führen jeweils in eine Hydraulikleitung innerhalb des Tragteils 96, so dass die Zylinderinnenräume der beiden Ringzylinder 92, 94 unabhängig voneinander mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden können. Das Tragteil 96 ist an dem Getriebegehäuse 10, vorzugsweise drehfest oder/und in axialer Richtung 18, 20, festgelegt, über welches auch die Hydraulikfluidzufuhr in die Hydraulikleitungen innerhalb des Tragteils 96 erfolgt. Auch ist das im Wesentlichen rohrförmige Tragteil 96 derart angeordnet, dass sich die Getriebeeingangswelle 31 in axialer Richtung 18, 20 durch das im Wesentlichen rohrförmige Tragteil 96 erstreckt.
Die beiden Ringzylinder 92, 94 weisen jeweils einen in axialer Richtung 18 geöffneten U-förmigen Querschnitt auf, so dass der Zylinderinnenraum des jeweiligen Ringzylinders 92, 94 in radialer Richtung 24 nach innen durch einen ersten Axialschenkel 102, in axialer Richtung 20 durch einen sich ausgehend von dem ersten Axialschenkel 102 in radialer Richtung 22 nach außen erstreckenden Radialschenkel 104 und in radialer Richtung 22 nach außen durch einen sich ausgehend von dem Radialschenkel 104 in axialer Richtung 18 erstreckenden zweiten Axialschenkel 106 begrenzt ist. Dank des ersten Axialschenkels 102 ist eine sichere, insbesondere eine kippsichere, Anordnung sowie ein einfaches Aufschieben der Ringzylinder 92, 94 auf das gemeinsame Tragteil 96 gewährleistet. Um die Ringzylinder 92, 94 sicher in deren Axialposition relativ zu dem Tragteil 96 zu halten, können diese über Sicherungsringe in axialer Richtung 18, 20 an dem Tragteil 96 festgelegt sein. Alternativ oder ergänzend kann an dem Tragteil 96 auch eine Abstufung vorgesehen sein, an der der jeweilige Ringzylinder 92, 94 in axialer Richtung 20, also in der Aufschieberichtung, abgestützt ist, wie dies beispielhaft anhand des Ringzylinders 92 angedeutet ist. Entsprechend kann auch eine axiale Abstützung des Ringzylinders 94 in axialer Richtung 20 an einer Abstufung an dem Tragteil 96 erfolgen, in der dargestellten Ausführungsform ist dies jedoch mittels eines Sicherungsrings bewirkt. In der entgegengesetzten axialen Richtung 18 erfolgt die Abstützung der Ringzylinder 92, 94 jeweils über einen Sicherungsring.
Darüber hinaus weisen die beiden Betätigungseinrichtungen 88, 90 jeweils einen in dem Ringzylinder 92 bzw. 94 angeordneten, in axialer Richtung 18, 20 verschiebbaren Ringkolben 108 bzw. 110 auf. Die beiden Ringzylinder 92, 94, vorzugsweise auch die beiden Ringkolben 108, 110, sind einstückig oder/und als Blechformteile ausgebildet, um die Fertigung derselben zu vereinfachen und eine einfache Montage der Ringzylinder 92, 94 an dem gemeinsamen Tragteil 96 durch Aufschieben zu gewährleisten. Wie aus 1 ersichtlich, sind die beiden Betätigungseinrichtungen 88, 90 in axialer Richtung 18, 20 gestaffelt an dem gemeinsamen Tragteil 96 angeordnet, so dass diese im Gegensatz zu einer radialen Schachtelung lediglich einen geringen radialen Bauraum beanspruchen und sich in axialer Richtung 20, 18 betrachtet überlappen.
Um die Betätigungskraft der Betätigungseinrichtungen 88, 90 auf die Trennkupplung 50 bzw. die Anfahrkupplung 64 übertragen zu können, ist den beiden Betätigungseinrichtungen 88, 90 bzw. den beiden Kupplungen 50, 64 jeweils eine Kraftübertragungseinrichtung 112, 114 zugeordnet. Auch sind die Kraftübertragungseinrichtungen 112, 114 von der zugehörigen Betätigungseinrichtung 88 bzw. 90, genauer gesagt von den Ringkolben 108 bzw. 110, drehmitnahmeentkoppelt, wobei dies mit Hilfe jeweils eines Ausrücklagers 116 zwischen dem Ringkolben 108 bzw. 110 einerseits und der Kraftübertragungseinrichtung 112 bzw. 114 andererseits erfolgt. Auch ist aus 1 ersichtlich, dass die Federeinrichtung 62 zur Erzielung der Schließkraft für die Trennkupplung 50 in axialer Richtung 18 an der ersten Ausgangsseite 56, genauer gesagt an dem drehfest mit der ersten Ausgangsseite 56 verbundenen Radialabschnitt 82, und in der entgegengesetzten axialen Richtung 20 an der Kraftübertragungseinrichtung 112 abgestützt ist. Genauer gesagt ist an der Kraftübertragungseinrichtung 112 ein in radialer Richtung 22, 24, hier in radialer Richtung 22, hervorstehendes Stützelement 118 befestigt, an dem die Federeinrichtung 62 in axialer Richtung 20 abstützbar ist, wobei das Stützelement 118 mit der Kraftübertragungseinrichtung 112 vernietet ist. Alternativ kann das Stützelement 118 beispielsweise auch mit der Kraftübertragungseinrichtung 112 verschweißt sein. Die Federeinrichtung 74 zur Erzeugung der Schließkraft für die Anfahrkupplung 64 ist hingegen in axialer Richtung 18 an dem Stützabschnitt 60 der ersten Ausgangsseite 56 und in der entgegengesetzten axialen Richtung 20 an der Kraftübertragungseinrichtung 114 abgestützt. Beide Kraftübertragungseinrichtungen 112, 114 arbeiten dabei ohne Hebelwirkung, so dass die Betätigungskraft 1:1 übersetzt wird.
Überdies erstrecken sich axiale Betätigungsfinger 120 der beiden Kraftübertragungseinrichtungen 112 bzw. 114, die in Umfangsrichtung 26, 28 voneinander beabstandet sind, in axialer Richtung 18 durch Öffnungen in dem Radialabschnitt 82 bzw. dem Stützabschnitt 60 sowie durch Aussparungen in den ausgangsseitigen Lamellen des ersten Lamellenpakets 54 bzw. Aussparungen in den eingangsseitigen Lamellen des zweiten Lamellenpakets 68, um eine in axialer Richtung 18 gelegene Endlamelle 122 des jeweiligen Lamellenpakets 54 bzw. 68 zu hintergreifen, wobei die Endlamellen 122 in axialer Richtung 18 an den Betätigungsfingern 120 abstützbar oder abgestützt sind. Somit bewirkt die Federeinrichtung 62 bei nicht betätigter Trennkupplung 50, dass die Endlamelle 122 in axialer Richtung 20 gegen das erste Lamellenpaket 54 gedrückt wird, das in axialer Richtung 20 wiederum an dem Radialabschnitt 82 abstützbar oder abgestützt ist, so dass die unbetätigte Trennkupplung 50 geschlossen ist. In entsprechender Weise bewirkt die Federeinrichtung 74, dass die Endlamelle 122 in axialer Richtung 20 gegen das zweite Lamellenpaket 68 gedrückt wird, das wiederum in axialer Richtung 20 an dem Stützabschnitt 60 abgestützt ist, so dass die unbetätigte Anfahrkupplung 64 geschlossen ist.
Zum Öffnen der Trennkupplung 50 bzw. der Anfahrkupplung 64 muss lediglich eine entsprechende Betätigungskraft der ersten Betätigungseinrichtung 88 bzw. der zweiten Betätigungseinrichtung 90 aufgebracht werden, die die Schließkraft der jeweiligen Federeinrichtung 62 bzw. 74 überwindet. Dabei wird die Betätigungskraft der ersten Betätigungseinrichtung 88 über die Kraftübertragungseinrichtung 112, die Federeinrichtung 62, den Radialabschnitt 82, den Stützabschnitt 60 der ersten Ausgangsseite 56, das Wälzlager 84, die Ausgangsnabe 72 der zweiten Ausgangsseite 70, das Axiallager 86 und das Primärelement 34 an dem Kurbelwellenende 8 der Kurbelwelle der Antriebseinheit 4 abgestützt. Entsprechendes gilt für eine Betätigungskraft der zweiten Betätigungseinrichtung 90, die über die Kraftübertragungseinrichtung 114, die Federeinrichtung 74, den Stützabschnitt 60 der ersten Ausgangsseite 56, das Wälzlager 84, die Ausgangsnabe 72 der zweiten Ausgangsseite 70, das Axiallager 86 und das Primärelement 34 an dem Kurbelwellenende 8 der Kurbelwelle der Antriebseinheit 4 abstützbar oder abgestützt ist. Dabei wirken die beiden genannten Betätigungskräfte jeweils in axialer Richtung 18, wobei das Wälzlager 84 zu diesem Zweck vorzugsweise als Schrägkugellager ausgebildet ist.
Um die zuvor beschriebene Reibeinrichtung 44 zu aktivieren bzw. die Reibung zwischen Primär- und Sekundärelement 34, 38 zu erhöhen und somit das Schwingungsverhalten des Torsionsschwingungsdämpfers 32 zu beeinflussen, kann die erste Betätigungseinrichtung 88 und somit auch die Kraftübertragungseinrichtung 112 überbetätigt werden. So kann durch die Betätigungskraft zunächst bewirkt werden, dass sich die Trennkupplung 50 öffnet, was durch ein Verschieben der Kraftübertragungseinrichtung 112 durch die erste Betätigungseinrichtung 88 in axialer Richtung 18 erfolgt. Bei einer weiteren Betätigung, die ein weiteres Verschieben der Kraftübertragungseinrichtung 112 in axialer Richtung 18 bewirkt, können die in axiale Richtung 18 weisenden Enden der Betätigungsfinger 120 so weit in axiale Richtung 18 verschoben werden, dass diese mittelbar oder unmittelbar gegen das Sekundärelement 38 drücken, wodurch das erste Reibteil 46 an dem Sekundärelement 38 in axialer Richtung 18 gegen das zweite Reibteil 48 an dem Primärelement 34 gedrückt und die Reibung zwischen Primärelement 34 und Sekundärelement 38 erhöht wird. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, dass die Betätigungsfinger 120 bereits im Rahmen des Trennvorgangs der Trennkupplung 50 in axialer Richtung 18 gegen das Sekundärelement 38 drücken, so dass nicht zwangsläufig ein Überbetätigen erforderlich ist. Allgemein gesprochen ist die Reibung zwischen Primär- und Sekundärelement 34, 38 durch Betätigung der Trennkupplung 50 automatisch erhöhbar, um ein vorteilhaftes Schwingungsverhalten des Torsionsschwingungsdämpfers 32 zu erzielen.
Um die Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 besonders einfach und zeitsparend montieren und demontieren zu können, ist diese modulartig ausgebildet. So sind das Primärelement 34, die Federanordnung 40, das Sekundärelement 38, die Stützeinrichtung 42, die Reibeinrichtung 44 und die erste Eingangsseite 52 unter Ausbildung eines zusammenhängenden Moduls 124 verliersicher aneinander angeordnet, wobei das Modul 124 in axialer Richtung 20 lose mit den verbleibenden Bauteilen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 zusammengesteckt ist. Somit kann das Zusammenstecken des Moduls 124 in axialer Richtung 20 mit den verbleibenden Bauteilen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 unter Ineingriffbringung der ersten Eingangsseite 52 mit den eingangsseitigen Lamellen des ersten Lamellenpakets 54 und unter Abstützung des Moduls 124 in axialer Richtung 20 über das Axiallager 86 an der Ausgangsnabe 72 erfolgen. Bei einer Demontage kann das Modul 124 hingegen einfach in axialer Richtung 18 von den verbleibenden Bauteilen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 abgezogen werden.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Drehmomentübertragungsvorrichtung 2, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform nach 1 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
In der zweiten Ausführungsform nach 2 ist die Trennkupplung 50 bzw. deren erstes Lamellenpaket 54 im Gegensatz zur ersten Ausführungsform nach 1 weiter in axialer Richtung 20 relativ zu dem Torsionsschwingungsdämpfer 32 versetzt, wenngleich beide Lamellenpakete 54, 68 noch immer in radialer Richtung 22, 24 geschachtelt angeordnet sind. Die Federanordnung 40 des Torsionsschwingungsdämpfers 32 ist nicht mehr mit der Trennkupplung 50 bzw. dem ersten Lamellenpaket 54 in radialer Richtung 22, 24 geschachtelt angeordnet. Auf diese Weise kann das erste Lamellenpaket 54, mithin auch das zweite Lamellenpaket 68, im Gegensatz zur ersten Ausführungsform weiter in radialer Richtung 22 nach außen versetzt sein, wodurch in radialer Richtung 24 innen ein größerer Bauraum für die anderen Bauteile der Drehmomentübertragungsvorrichtung 2 zur Verfügung steht und sich das erste Lamellenpaket 54 der Trennkupplung 50 in axialer Richtung 18, 20 zumindest teilweise mit der Federanordnung 40 des Torsionsschwingungsdämpfers 32 überlappt. Dank des in radialer Richtung 24 innen gewonnenen Bauraums kann auch die Federeinrichtung 74 zur Erzeugung der Schließkraft für die Anfahrkupplung 64 weiter innen in einem ausgebauchten, also in einem in axialer Richtung 18 hervorgewölbten, Abschnitt des Stützabschnitts 60 platzsparend angeordnet werden. So kann die Federeinrichtung 74 insbesondere mehr als zwei Tellerfedern, hier vier Tellerfedern, aufweisen, was bei der zweiten Ausführungsform nach 2 auch dadurch ermöglicht ist, dass das Ausrücklager 116, das dem Ringkolben 110 der zweiten Betätigungseinrichtung 90 zugeordnet ist, derart in radialer Richtung 22 nach außen relativ zu dem Ringkolben 110 versetzt ist, dass der Ringkolben 110 und das zugehörige Ausrücklager 116 zumindest teilweise in radialer Richtung 22, 24 geschachtelt angeordnet sind. Hierdurch wird der axiale Bauraum für die Federeinrichtung (74 innerhalb des ausgebauchten Abschnitts des radialen Stützabschnitts 60 weiter vergrößert.
Als weiteres Unterscheidungsmerkmal gegenüber der ersten Ausführungsform ist zu nennen, dass die Betätigungskraft der ersten oder/und zweiten Betätigungseinrichtung 88 bzw. 90 in axialer Richtung 18 nicht über den Stützabschnitt 60 und das Wälzlager 84 an der Ausgangsnabe 72 abgestützt ist, sondern vielmehr über ein weiteres Axiallager 126, das in axialer Richtung 18, 20 zwischen dem Stützabschnitt 60 der ersten Ausgangsseite 56 und der Ausgangsnabe 72, wahlweise dem Innenlamellenträger der zweiten Ausgangsseite 70, angeordnet ist.
Darüber hinaus werden die Betätigungskräfte der Betätigungseinrichtungen 88, 90 in axialer Richtung 18 nicht mehr unmittelbar zwischen dem Axiallager 86 und dem Primärelement 34 oder dem Kurbelwellenende 8 der Kurbelwelle abgestützt. Vielmehr weist das Sekundärelement 38 neben einem ersten Stützabschnitt 128, über den das Sekundärelement 38 in radialer Richtung 22, 24 an der Stützeinrichtung 42 abstützbar ist, einen über den ersten Stützabschnitt 128 in radialer Richtung 24 nach innen hervorstehenden zweiten Stützabschnitt 130 auf. Der zweite Stützabschnitt 130 kann beispielsweise einstückig mit dem Sekundärelement 38 bzw. dem ersten Stützabschnitt 128 ausgebildet sein, an dem Sekundärelement 38 oder dem ersten Stützabschnitt 128 befestigt oder an dem Sekundärelement 38 oder dem ersten Stützabschnitt 128 lösbar befestigt angeordnet sein, wie dies in der dargestellten Ausführungsform beispielhaft anhand eines zweiten Stützabschnitts 130 dargestellt ist, der mittels einer Schraubverbindung an dem ersten Stützabschnitt 128 des Sekundärelements 38 drehfest und in axialer Richtung 18, 20 unverschieblich befestigt ist. Mithin wird sowohl die Betätigungskraft der ersten Betätigungseinrichtung 88 als auch die Betätigungskraft der zweiten Betätigungseinrichtung 90 über die erste Ausgangsseite 56 bzw. deren Stützabschnitt 60, das Axiallager 126, die Ausgangsnabe 72, das Axiallager 86, den zweiten Stützabschnitt 130, den ersten Stützabschnitt 128, die Reibeinrichtung 44 und das Primärelement 34 in axialer Richtung 18 an dem Kurbelwellenende 8 der Kurbelwelle der Antriebseinheit 4 abgestützt. Hieraus ist ersichtlich, dass sowohl bei Betätigung der Trennkupplung 50 als auch bei Betätigung der Anfahrkupplung 64 durch die jeweilige Betätigungseinrichtung 88 bzw. 90 automatisch und ohne zusätzliche Ansteuerung die Reibung zwischen Primär- und Sekundärelement 34, 38 durch die Reibeinrichtung 44 erhöht wird, um das Resonanzverhalten des Torsionsschwingungsdämpfers 32 in vorteilhafter Weise zu beeinflussen.
Bezugszeichenliste

2: Drehmomentübertragungsvorrichtung
4: Antriebseinheit
6: Getriebe
8: Kurbelwellenende
10: Getriebegehäuse
12: Getriebegehäuseglocke
14: Getriebegehäusedeckel
16: Aufnahmeraum
18: axiale Richtung
20: axiale Richtung
22: radiale Richtung
24: radiale Richtung
26: Umfangsrichtung
28: Umfangsrichtung
30: Drehachse
31: Getriebeeingangswelle
32: Torsionsschwingungsdämpfer
34: Primärelement
36: Federaufnahmeraum
38: Sekundärelement
40: Federanordnung
42: Stützeinrichtung
44: Reibeinrichtung
46: erstes Reibteil
48: zweites Reibteil
50: Trennkupplung
52: erste Eingangsseite
54: erstes Lamellenpaket
56: erste Ausgangsseite
58: Lamellentragabschnitt
60: Stützabschnitt
62: Federeinrichtung
64: Anfahrkupplung
66: zweite Eingangsseite
68: zweites Lamellenpaket
70: zweite Ausgangsseite
72: Ausgangsnabe
74: Federeinrichtung
76: Zugmittelgetriebe
78: Zugmittel
80: Zugmittelrad
82: Radialabschnitt
84: Wälzlager
86: Axiallager
88: erste Betätigungseinrichtung
90: zweite Betätigungseinrichtung
92: Ringzylinder
94: Ringzylinder
96: Tragteil
98: erste Öffnung
100: zweite Öffnung
102: erster Axialschenkel
104: Radialschenkel
106: zweiter Axialschenkel
108: Ringkolben
110: Ringkolben
112: Kraftübertragungseinrichtung
114: Kraftübertragungseinrichtung
116: Ausrücklager
118: Stützelement
120: Betätigungsfinger
122: Endlamelle
124: Modul
126: Axiallager
128: erster Stützabschnitt
130: zweiter Stützabschnitt
a: Radialabstand

Claims

Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit (4) und einem Getriebe (6) aufweisend eine Trennkupplung (50) mit einer ersten Eingangsseite (52) und einer wahlweise von der ersten Eingangsseite (52) trennbaren ersten Ausgangsseite (56) und eine Anfahrkupplung (64) zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer zweiten Eingangsseite (66), die mit der ersten Ausgangsseite (56) und einem Ausgangsglied einer elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung steht, und einer zweiten Ausgangsseite (70), dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (50) radial geschachtelt mit der Anfahrkupplung (64) angeordnet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangsseite (56) einstückig mit der zweiten Eingangsseite (66) oder/und die Trennkupplung (50) als radial äußere Kupplung und die Anfahrkupplung (64) als radial innere Kupplung ausgebildet ist oder/und die Trennkupplung (50) oder/und die Anfahrkupplung (64) als normalerweise geschlossene Kupplungen ausgebildet sind, wobei vorzugsweise eine Federeinrichtung (62; 74), besonders bevorzugt eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket, zur Erzeugung einer Schließkraft vorgesehen ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (50) und die Anfahrkupplung (64) als Lamellenkupplungen mit einem ersten Lamellenpaket (54) und einem zweiten Lamellenpaket (68) ausgebildet sind, die radial geschachtelt angeordnet sind, wobei die erste Ausgangsseite (56) und die zweite Eingangsseite (66) vorzugsweise einen gemeinsamen Lamellentragabschnitt (58) zur Aufnahme der ausgangsseitigen Lamellen der Trennkupplung (50) und der eingangsseitigen Lamellen der Anfahrkupplung (64) aufweisen und eine Drehmitnahmekontur des gemeinsamen Lamellentragabschnitts (58) besonders bevorzugt sowohl die Drehmitnahmekontur für die ausgangsseitigen Lamellen der Trennkupplung (50) als auch die Drehmitnahmekontur für die eingangsseitigen Lamellen der Anfahrkupplung (64) ausbildet.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Torsionsschwingungsdämpfer (32) mit einem Primärelement (34) und einem drehelastisch mit dem Primärelement (34) verbundenen Sekundärelement (38) vorgesehen ist, wobei das Sekundärelement (38) mit der ersten Eingangsseite (52) in Drehmitnahmeverbindung steht, gegebenenfalls mit der ersten Eingangsseite (52) verschweißt oder vernietet oder einstückig ausgebildet ist, wobei zwischen dem Primärelement (34) und dem Sekundärelement (38) vorzugsweise eine Reibeinrichtung (44) angeordnet ist, mittels derer eine Reibung zwischen Primär- und Sekundärelement (34, 38) durch Betätigung der Trennkupplung (50) oder/und durch Betätigung der Anfahrkupplung (64) erhöhbar ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkupplung (50) oder/und der Anfahrkupplung (64) eine Kraftübertragungseinrichtung (112; 114) zur Übertragung einer Betätigungskraft auf die jeweilige Kupplung zugeordnet ist, wobei die Federeinrichtung (62; 74) vorzugsweise in einer axialen Richtung (20) an einem an der Kraftübertragungseinrichtung (112) befestigten, besonders bevorzugt mit der Kraftübertragungseinrichtung (112) vernieteten oder verschweißten, Stützelement (118) abstützbar oder abgestützt ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkupplung (50) oder/und der Anfahrkupplung (64) jeweils eine hydraulische Betätigungseinrichtung (88; 90) zugeordnet ist, wobei die Betätigungseinrichtung (88; 90) vorzugsweise einen Ringzylinder (92; 94) und einen antreibbaren Ringkolben (108; 110) aufweist und der Ringzylinder (92; 94) besonders bevorzugt auf ein Tragteil (96) mit mindestens einer Öffnung (98; 100) für ein Hydraulikfluid unter Erzielung einer Strömungsverbindung zwischen der mindestens einen Öffnung (98; 100) und einem Zylinderinnenraum des Ringzylinders (92; 94) aufgeschoben ist und gegebenenfalls einen Querschnitt mit einem radial innenliegenden Axialschenkel (102) oder/und in axialer Richtung (18) geöffneten U-förmigen Querschnitt aufweist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (88; 90) über die Kraftübertragungseinrichtung (112; 114) mit der jeweiligen Kupplung (50; 64) zusammenwirkt, wobei die Kraftübertragungseinrichtung (112; 114) vorzugsweise von der Betätigungseinrichtung (88; 90) drehmitnahmeentkoppelt ist, besonders bevorzugt mit Hilfe eines Ausrücklagers (116; 116).
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungskraft für die Trennkupplung (50) oder/und Anfahrkupplung (64) über die erste Ausgangsseite (56) oder über die erste und zweite Ausgangsseite (56, 70) an dem Primärelement (34), vorzugsweise über das Sekundärelement (38) oder über das Sekundärelement (38) und die Reibeinrichtung (44), abstützbar oder abgestützt ist, wobei an dem Sekundärelement (38) besonders bevorzugt ein über einen ersten Stützabschnitt (128) des Sekundärelements (38) zur radialen Abstützung desselben radial nach innen hervorstehender zweiter Stützabschnitt (130) vorgesehen ist, über den die Betätigungskraft an dem Sekundärelement (38) abstützbar oder abgestützt ist und der gegebenenfalls einstückig mit dem Sekundärelement (38) ausgebildet, an dem Sekundärelement (38) befestigt oder lösbar an dem Sekundärelement (38) befestigt ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärelement (34), das Sekundärelement (38) und die erste Eingangsseite (52), gegebenenfalls auch die Reibeinrichtung (44), unter Ausbildung eines zusammenhängenden Moduls (124) verliersicher aneinander angeordnet sind, das in axialer Richtung (20) lose mit den verbleibenden Bauteilen der Drehmomentübertragungseinrichtung (2) zusammengesteckt ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine koaxial mit oder achsparallel versetzt zu der Trennkupplung (50) und der Anfahrkupplung (64) angeordnet ist, wobei die achsparallel versetzt angeordnete elektrische Maschine vorzugsweise über ein Zugmittelgetriebe (76), gegebenenfalls Kettengetriebe, mit der zweiten Eingangsseite (66) zusammenwirkt und ein Zugmittelrad (80) besonders bevorzugt radial geschachtelt mit der Trennkupplung (50) oder/und Anfahrkupplung (64) angeordnet ist.