WO2008104146A1

WO2008104146A1 - Kraftübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: WO2008104146A1
Application number: PCT/DE2008/000175
Authority: WO
Inventors: Eugen Kombowski
Original assignee: Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2008-09-04
Also published as: DE102008007017A1; DE112008000356A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung (1) für den Einsatz in Antriebssträngen, insbesondere von Fahrzeugen, umfassend zumindest einen mit einer Antriebsmaschine koppelbaren Eingang (4) und einen mit einer nachfolgenden Leistungsübertragungseinheit koppelbaren Ausgang (5), umfassend eine hydrodynamische Komponente (2) mit zumindest einem Pumpenrad (P) und einem Turbinenrad (T), ein Gehäuse (12) und eine schaltbare Kupplungseinrichtung (3). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (A1, A2) der schaltbaren Kupplungseinrichtung in axialer Richtung zwischen zwei mit dem Druck zwischen Gehäuse und hydrodynamischer Komponente beaufschlagbaren Kolbenelementen unter Ausbildung einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer (28) erfolgt.

Description

Kraftübertragungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung mit einem Eingang und einem Ausgang, einer zwischen Eingang und Ausgang angeordneten hydrodynamischen Komponente, umfassend zumindest ein Primärrad und ein Sekundärrad, und zumindest eine schaltbare Kupplungseinrichtung.

Kraftübertragungsvorrichtungen, welche zwischen einer Antriebsmaschine und einer Getriebebaueinheit angeordnet sind, sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Diese umfassen in der Regel einen Eingang und zumindest einen Ausgang, wobei der Eingang wenigstens mittelbar, das heißt direkt oder über weitere Übertragungselemente mit der Antriebsmaschine koppelbar ist und mindestens einen Ausgang, der mit einer der Kraftübertragungsvorrichtung nachgeordneten Getriebebaueinheit, in der Regel ein Wechselgetriebe, verbunden ist. Zwischen dem Eingang und dem Ausgang ist eine hydrodynamische Komponente, vorzugsweise in Form eines hydrodynamischen Drehzahl- /Drehmomentwandlers angeordnet. Dieser umfasst zumindest ein im Kraftfluss vom Eingang zum Ausgang als Pumpenrad bezeichnetes erstes Schaufelrad und ein als Turbinenrad bezeichnetes zweites Schaufelrad. Zur Umgehung der hydrodynamischen Leistungsübertragung ist eine Einrichtung in Form einer als Überbrückungskupplung fungierenden schaltbaren Kupplungseinrichtung vorgesehen. Diese umfasst einen ersten Kupplungsteil und einen zweiten Kupplungsteil, die wenigstens mittelbar miteinander in Wirkverbindung bringbar sind. Die Überbrückungskupplung dient dabei der Kopplung zwischen dem Eingang oder der Verbindung zwischen dem Eingang und dem Pumpenrad und dem Turbinenrad. Die Betätigung erfolgt über eine Betätigungseinrichtung, welche im einfachsten Fall eine Stelleinrichtung in Form eines Kolbenelementes umfasst. In der Regel erfolgt eine direkte Kopplung zwischen dem Turbinenrad und dem Ausgang und damit auch einer nachgeordneten Getriebebaueinheit. Je nach Ausführung ist der hydrodynamische Drehzahl-/Drehmomentwandler beziehungsweise die gesamte Kraftübertragungsvorrichtung als Zweikanal- oder Dreikanaleinheit ausgeführt. Bei Ausbildung in Dreikanalbauweise wird dabei die Stelleinrichtung mit einem separat steuerbaren Druck beaufschlagt. Die übrigen Druckräume in der Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere der Arbeitsraum im Drehzahl-/Drehmomentwandler und der Zwischenraum zwischen hydrodynamischem Drehzahl-/Drehmomentwandler und der Überbrückungskupplung sowie der Stelleinrichtung werden dann entweder zentripetal oder zentrifugal durchflössen, wobei über die einzelnen Anschlüsse an den Druckräumen ein externer Kreislauf zum sich einstellenden Strömungskreislauf im hydrodynamischen Drehzahl- /Drehmomentwandler zu Kühlzwecken erzeugt wird. In der Regel wird dabei die Leistung in einem Betriebsbereich rein hydrodynamisch übertragen. In diesem Fall erfolgt der Kraftfluss zwischen dem Eingang und dem Ausgang über die hydrodynamische Komponente. Das als Pumpenrad fungierende Primärrad ist dabei direkt mit der Antriebsmaschine gekoppelt und das Turbinenrad mit dem Ausgang beziehungsweise dem Eingang eines nachgeordneten Wechselgetriebes. Um insbesondere beim Einsatz in Fahrzeugen den Nachteil eines schlechteren Wirkungsgrades bei hohen Drehzahlen durch den prinzipbedingten Schlupf zu vermeiden, wird die Überbrückungskupplung aktiviert und die Leistung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Kraftübertragungsvorrichtung mechanisch unter Umgehung des hydrodynamischen Leistungszweiges in einem mechanischen Leistungszweig übertragen. Der Kraftfluss kann dabei allein über die einzelnen Leistungszweige sowie mit Leistungsteilung über beide gemeinsam erfolgen. Bei Leerlauf der Antriebsmaschine, insbesondere im Schubbetrieb, kann durch die Überbrückungskupplung die Antriebsmaschine vom Ausgang getrennt werden, jedoch bei befüllter hydrodynamischer Komponente, was beim hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandler auch im überbrückten Zustand der Fall ist, wird hier immer noch Drehmoment in die hydrodynamische Komponente eingeleitet, das im Leerlauf der Antriebsmaschine in Verlustleistung resultiert. Ferner werden Drehmomentstöße von Seiten des Abtriebes in die hydrodynamische Komponente eingeleitet. Zur Entkopplung der Antriebsmaschine vom Getriebe ist daher eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, die zur Entkopplung des Pumpenrades und damit zum Abkoppeln der Antriebsmaschine von einer der Kraftübertragungsvorrichtung nachgeordneten Getriebebaueinheit dient. Die Pumpenradkupplung wird dabei nur für diesen Betriebsbereich benötigt. Die Pumpenradkupplung benötigt eine eigene Ansteuerung und ist häufig auch in einem Bereich angeordnet, der zur Vergrößerung des Bauraumes in radialer oder axialer Richtung führt. Ferner ist die hydrodynamische Komponente immer noch der Getriebebaueinheit funktional über die Verbindung zum Turbinenrad zugeordnet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftübertragungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln dass diese als Multifunktionseinheit ausgeführt ist, das heißt mindestens noch eine weitere schaltbare Kupplung aufweist, und ferner das für Kraftübertragungsvorrichtungen bereits bekannte Dreikanalprinzip beibehalten wird und durch eine geringe Baugröße in axialer als auch radialer Richtung charakterisiert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Eine Kraftübertragungsvorrichtung für den Einsatz in Antriebssträngen, insbesondere von Fahrzeugen, mit einem, mit einer Antriebsmaschine koppelbaren Eingang und zumindest ei- nem, mit einer nachfolgenden Leistungsübertragungseinheit koppelbaren Ausgang, umfassend eine hydrodynamische Komponente mit zumindest einem Pumpenrad und einem Turbinenrad, ein Gehäuse und eine schaltbare Kupplungseinrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung der schaltbaren Kupplungseinrichtung in axialer Richtung an zwei beidseits der Kupplungseinrichtung angeordneten und mit einem Druck beaufschlagbaren Abstützelementen unter Ausbildung einer mit Druckmittel beaufschlagbaren, die Kupplungsteile aufnehmenden Kammer erfolgt.

Die eingetragenen Axialkräfte und axialen Verspannungen in der Kraftübertragungsvorrich- tung können durch das Fehlen einer ortsfesten Abstützung gering gehalten werden, was sich der Auslegung der Bauteile niederschlägt.

Zur Erzielung einer hohen Funktionskonzentration und geringer Bauteilanzahl sind die Abstützelemente vorzugsweise aneinander in axialer Richtung druckdicht verschiebbar geführt.

Die Abstützelemente können je nach Anordnung und Funktion der schaltbaren Kupplungseinrichtung verschiedenartig ausgeführt sein. Zumindest eines der Abstützelemente wird vorzugsweise zur Erhöhung der Funktionskonzentration und Verringerung der Bauteilanzahl von einem Kupplungsteil beziehungsweise einem, einen Kupplungsteil tragenden Element einer weiteren schaltbaren Kupplungseinrichtung gebildet.

Ist in der Kraftübertragungsvorrichtung eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen mit zumindest einem Primärteil und einem Sekundärteil, die koaxial zueinander und in Umfangs- richtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, vorgesehen, wird vorzugsweise ein Abstützelement vom Primärteil oder Sekundärteil oder einem mit diesem drehfest gekoppelten Element gebildet.

Eine weitere mögliche Ausführung ist die Ausbildung des Abstützelementes direkt vom Turbinenrad der hydrodynamischen Komponente.

Vorzugsweise ist zumindest eines der Abstützelemente als Kolbenelement ausgeführt, welches die Funktion der Stelleinrichtung teilweise übernimmt. In besonders vorteilhafter Weise sind beide Abstützelemente als Kolbenelemente ausgeführt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung werden vorzugsweise beide Abstützelemente in der gleichen mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer angeordnet und vom gleichen Druck be- aufschlagt. In diesem Fall wird der ohnehin vorhandene Umgebungsdruck der schaltbaren Kupplungseinrichtung genutzt und ein Lösen oder Schließen der schaltbaren Kupplungseinrichtung ist allein vom Druck in der zwischen den Abstützelementen ausgebildeten Druckkammer abhängig.

Im einfachsten Fall werden die Abstützelemente vom Druck im Innenraum des Gehäuses zwischen Gehäuseinnenwandung und Außenumfang der hydrodynamischen Komponente beaufschlagt. Ist die schaltbare Kupplungseinrichtung als Scheibenkupplung ausgeführt, umfassend zumindest einen, wenigstens ein scheibenförmiges Element umfassenden ersten Kupplungsteil und einen wenigstens ein scheibenförmiges Element umfassenden zweiten Kupplungsteil, die über eine Stelleinrichtung miteinander wenigstens mittelbar in Wirkverbindung bringbar sind, wird bei Beaufschlagung der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer mit einem Druck, der geringer ist als der Umgebungsdruck, die schaltbare Kupplungseinrichtung geschlossen und bei Überschreitung des Druckes in der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer durch den Umgebungsdruck die schaltbare Kupplungseinrichtung gelöst.

Die erfindungsgemäße Betätigung einer schaltbaren Kupplungseinrichtung und Abstützung an zwei Abstützelementen kann für jede schaltbare Kupplungseinrichtung einer Kraftübertragungsvorrichtung, unabhängig von der Funktion genutzt werden. Bei der schaltbaren Kupplungseinrichtung mit erfindungsgemäßer axialer Abstützung kann es sich um eine Einrichtung zur Umgehung des Leistungsflusses über die hydrodynamische Komponente, eine Turbinen- radkupplung oder eine Pumpenradkupplung handeln.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung in einem Axialschnitt eine

Kraftübertragungsvorrichtung mit erfindungsgemäß betätigbarer schaltbarer Kupplungseinrichtung in Form einer Turbinenradkupplung;

Figur 2 verdeutlicht eine Ausführung gemäß Figur 1 mit Angabe der Druckräume.

Die Figur 1 verdeutlicht in schematisiert stark vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß ausgeführten Kraftübertragungsvorrichtung 1 , umfassend eine hydrodynamische Komponente 2 und eine schaltbare Kupplungseinrichtung 3. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 umfasst femer zumindest einen Eingang 4 und wenigstens einen Ausgang 5, wobei der Eingang 4 wenigstens mittelbar drehfest mit einer hier nicht dargestellten An- triebsmaschine bei Integration der Kraftübertragungsvorrichtung 1 in einem Antriebsstrang verbunden ist. Der Ausgang 5 ist dabei wenigstens mittelbar mit einer im Einsatz der Kraftübertragungsvorrichtung im Antriebsstrang dieser nachgeordneten Leistungsübertragungsein- heit, beispielsweise in Form eines Getriebes, gekoppelt. Der Ausgang 5 ist dazu gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung direkt als Getriebeeingangswelle ausgebildet.

Die hydrodynamische Komponente 2 ist zwischen Eingang 4 und Ausgang 5 angeordnet und umfasst zumindest ein bei Kraftflussrichtung vom Eingang E zum Ausgang A betrachtet als Pumpenrad P fungierendes und mit dem Eingang E verbundenes Schaufelrad und ein als Turbinenrad T fungierendes und mit dem Ausgang 5 wenigstens mittelbar gekoppeltes weiteres Schaufelrad. Ist die hydrodynamische Komponente 2 vorzugsweise als hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler ausgeführt, ist mindestens noch ein Leitrad L vorgesehen. Dieses stützt sich vorzugsweise über einen Freilauf F an einem ortsfesten oder aber einem rotierenden Element, hier beispielsweise einer Stützwelle 6 ab. Die hydrodynamische Komponente 2 in Form eines hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandlers ermöglicht eine gleichzeitige Wandlung von Drehzahl und Drehmoment. Diese Komponente wird in der Regel nur mit Vollfüllung betrieben. Teilfüllungszustände sind ebenfalls denkbar. Ferner denkbar ist eine Ausführung frei von einem Leitrad L. In diesem Fall handelt es sich um eine hydrodynamische Kupplung, über welche lediglich eine Drehzahlwandlung erfolgt, wobei zwischen Pumpenrad und Turbinenrad Momentengleichheit besteht. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 umfasst ferner eine Einrichtung zur wenigstens teilweisen Umgehung des hydrodynamischen Leistungszweiges über die hydrodynamische Komponente. Diese ist vorzugsweise in Form einer so genannten Überbrückungskupplung 7 ausgeführt. Diese umfasst zumindest einen ersten und einen zweiten Kupplungsteil 7.1 und 7.2, die wenigstens mittelbar drehfest miteinander in Wirkverbindung bringbar sind. Die Kupplungsteile 7.1 und 7.2 umfassen bei Ausführung der Überbrückungskupplung 7 als schaltbare Kupplung in Form einer reibschlüssigen Kupplung, insbesondere in Form einer Lamellenkupplung, zumindest jeweils eine Lamelle. Zur Betätigung der Überbrückungskupplung 7 ist eine Stelleinrichtung 8 vorgesehen, welche im einfachsten Fall ein mit Druckmittel beaufschlagbares Kolbenelement 9 umfasst. Das Kolbenelement 9 ist dazu druckmitteldicht und in axialer Richtung verschiebbar unter Ausbildung einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer 10 entweder am Eingang 4, insbesondere einem drehfest mit diesem gekoppelten Element oder Ausgang 5 geführt. Im dargestellten Fall erfolgt die Führung am Ausgang 5, hier in Form einer Nabe 11. Als Druckmittel wird im einfachsten Fall das Betriebsmittel der hydrodynamischen Komponente 2 verwendet. Der Eingang 4 ist mit dem Pumpenrad P der hydrodynamischen Komponente 2 wenigstens mittelbar drehfest verbunden, hier über ein Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 ist als rotierendes Gehäuse ausgebildet und umfasst wenigstens einen Gehäuseteil 12.1 , der drehfest mit dem Pumpen- rad P verbunden ist und in der Regel von der Pumpenradschale gebildet wird und ein Deckelelement 12.2 in Form des zweiten Gehäuseteils. Die Führung des Kolbenelements 9 kann dabei direkt am Gehäuse 12, insbesondere dem Gehäuseteil 12.1 erfolgen oder einem drehfest mit diesem verbundenen Element. Die Führung des Kolbenelementes 9 im Bereich seines In- nenumfanges 13 erfolgt wie bereits ausgeführt an der Nabe 11. Die Führung erfolgt druck- und flüssigkeitsdicht. Über die hydrodynamische Komponente 2 und die Betätigung der Über- brückungskupplung 7 können zwei unterschiedliche Betriebsbereiche realisiert werden. Ein erster Betriebsbereich ist durch die Leistungsübertragung zwischen Eingang 4 und Ausgang 5 betrachtet über die hydrodynamische Komponente 2 charakterisiert. Die Leistungsübertragung erfolgt dabei im Wesentlichen hydrodynamisch. Der zweite Betriebsbereich ist durch die Überbrückung des hydrodynamischen Leistungszweiges charakterisiert. Die Leistungsübertragung zwischen dem Eingang 4 und dem Ausgang 5 erfolgt über die Überbrückungskupp- lung 7 unter Umgehung der hydrodynamischen Komponente 2 zwischen dem Eingang 4 direkt zum Ausgang 5, hier die Nabe 11 und die mit dieser gekoppelten Getriebeeingangswelle, die hier mit 14 bezeichnet ist. Ferner vorgesehen ist eine Vorrichtung 15 zur Dämpfung von Schwingungen. Diese umfasst im einfachsten Fall einen Primärteil 16 und einen Sekundärteil 17, wobei Primärteil und Sekundärteil 16, 17 koaxial zueinander angeordnet sind und in Um- fangsrichtung begrenzt zueinander verdrehbar. Primärteil 16 und Sekundärteil 17 sind dazu über Mittel 18 zur Drehmomentübertragung und Mittel 19 zur Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt. Vorzugsweise werden die Mittel 18 zur Drehmomentübertragung und die Mittel 19 zur Dämpfungskopplung von ein- und denselben Bauelementen gebildet. Die Vorrichtung 15 zur Dämpfung von Schwingungen ist im dargestellten Fall jeweils der hydrodynamischen Komponente 2 und der Überbrückungskupplung 7 in Kraftflussrichtung zwischen Eingang 4 und Ausgang 5 betrachtet nachgeordnet. Bezüglich der konkreten Ausführung besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten, auf die hier jedoch nicht speziell eingegangen wird.

Ferner vorgesehen ist die schaltbare Kupplungseinrichtung 3, die hier als so genannte Turbinenradkupplung 20 ausgeführt ist und der Leerlaufabschaltung der hydrodynamischen Komponente 2 dient. Diese ist zwischen dem Turbinenrad T und dem Ausgang 5, insbesondere der Getriebeeingangswelle 14, angeordnet. Diese umfasst im einfachsten Fall auch wieder einen ersten Kupplungsteil 20.1 und einen zweiten Kupplungsteil 20.2, wobei der erste Kupplungsteil 20.1 wenigstens mittelbar, das heißt indirekt, hier über die Vorrichtung 15 zur Dämpfung von Schwingungen mit der hydrodynamischen Komponente 2 drehfest verbunden ist, und hier die Kopplung direkt mit dem Turbinenrad T erfolgt. Der zweite Kupplungsteil 20.2 ist wenigstens mittelbar drehfest, das heißt direkt oder indirekt mit dem Ausgang 5 drehfest verbunden. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 ist beispielsweise in Dreikanalbauweise hinsichtlich der Funktionsweise von hydrodynamischer Komponente 2 und Überbrückungskupplung 7 ausgeführt. Diese umfasst dann zumindest drei Anschlüsse, einen ersten Anschluss 21 , der mit der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer 10 zur Beaufschlagung des Kolbenelementes 9 gekoppelt ist, einen weiteren Anschluss 22, der mit einem Arbeitsraum 23 der hydrodynamischen Komponente 2 verbunden ist und einen dritten, hier nicht dargestellten Anschluss, der mit einem mit Druckmittel befüllbaren Raum 25, gekoppelt ist, der zwischen der Stelleinrichtung 8 der Überbrückungskupplung 7 und dem Außenumfang 26 der hydrodynamischen Komponente 2 und damit dem Innenraum des Gehäuses 12 ausgebildet ist. Dabei liegen in der Regel im Druckraum 25 außerhalb der hydrodynamischen Komponente, der vom Gehäuse 12 umschlossen wird, die gleichen Druckverhältnisse vor, wie in der hydrodynamischen Komponente. Über diese Anschlüsse, insbesondere den zweiten Anschluss 22 und den weiteren dritten Anschluss kann die Betriebsmittelführung in der hydrodynamischen Komponente 2 gesteuert werden, das heißt zwischen zentrifugaler und zentripetaler Durchströmung gewechselt werden und somit auch ein externer Kühlkreislauf aufrechterhalten werden. Dazu sind die einzelnen Kammern 10, 23 beziehungsweise 25 in einem Betriebsmittelversorgungs- und - führungssystem 27 integriert, beziehungsweise mit diesem gekoppelt.

Die schaltbare Kupplungseinrichtung 3 in Form der Turbinenradkupplung 20 ist erfindungsgemäß derart aufgebaut, dass der Druck innerhalb dieser geringer eingestellt werden kann, als der Umgebungsdruck. Die Abstützung der schaltbaren Kupplungseinrichtung 3 erfolgt an zwei beidseits der Kupplungseinrichtung 3 angeordneten und mit einem Druck beaufschlagbaren Abstützelementen A1 , A2 unter Ausbildung einer mit Druckmittel beaufschlagbaren, die Kupplungsteile 20.1 , 20.2 aufnehmbaren Kammer 28. Diese Kammer 28 ist in der Kammer 25 angeordnet. Die mit Druckmittel beaufschlagbare Kammer 28 wird hier von einem drehfest mit dem Sekundärteil 17 der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen 15 und damit dem Turbinenrad T gekoppelten Element und einem Kolbenelement als Stelleinrichtung 29 gebildet. Der Sekundärteil 17 der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen 15 bildet gleichzeitig den Träger für den ersten Kupplungseingangsteil 20.1 und trägt hier beispielsweise die Außenlamellen oder ist mit diesem drehfest verbunden. Der zweite Kupplungsteil 20.2 wird von einem Innenlamellenträger gebildet, der sich auf der Nabe 11 abstützt. Das der schaltbaren Kupplungseinrichtung 3 zugeordnete Kolbenelement ist druck- und flüssigkeitsdicht gegenüber dem ersten Kupplungsteil 20.1 und dem zweiten Kupplungsteil 20.2 führbar, wobei vorzugsweise die Führung an diesem selbst oder aber einem drehfest mit diesem gekoppelten Element unter Ausbildung eines Zwischenraumes zur Aufnahme der Lamellenanordnung erfolgt. Im dargestellten Fall ist dazu der erste Kupplungsteil 20.1 nicht nur mit dem Turbinenrad T drehfest verbunden, sondern auch gegenüber diesem und dem zweiten Kupplungsteil 20.2 druck- und flüssigkeitsdicht geführt. Es bildet sich dadurch die mit Druckmittel beaufschlagbare Kammer 28, welcher ein separater Anschluss 30 zugeordnet ist. Über diesen kann der Druck in der Kammer 28 eingestellt werden. Die Stelleinrichtung 29, insbesondere das Kolbenelement und der erste Kupplungsteil 20.1 bilden hier die Abstützelemente A1 , A2, welche vom Druck in der Kammer 25 und damit dem Druck in der als Wandler ausgeführten hydrodynamischen Komponente 2 beaufschlagt werden.

An der Stelleinrichtung 29, insbesondere den von den Kupplungsteilen 20.1 , 20.2 weg weisenden Stirnflächen 31 , 24 des Kolbenelementes und des das Kupplungsteil 20.1 tragenden Elementes wirkt der Druck im mit Druckmittel beaufschlagbaren Raum 25. Zur Betätigung der schaltbaren Kupplungseinrichtung 3 ist es dabei erforderlich, dass der Druck an der Stelleinrichtung 29, insbesondere der Stirnfläche 31 am Kolbenelement 9 größer ist, als in der mit Druckmittel beaufschlag baren Kammer 28, das heißt im Inneren der Kupplungseinrichtung 3. Zum Lösen der schaltbaren Kupplungseinrichtung 3 muss der Druck gleich oder größer als an der Stirnfläche 31 und damit der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer 25 sein.

Die schaltbare Kupplungseinrichtung 3 umfasst somit keinen festen Anschlag. Die Lamellen der schaltbaren Kupplungseinrichtung 3 werden von der Stelleinrichtung 29 gegen eine Platte, hier den Träger des ersten Kupplungsteils 20.1 gedrückt, auf dessen Rückseite der gleiche Druck wirkt, wie auf dem Kolben. Die Kupplungslamellen befinden sich quasi zwischen zwei Kolbenelementen, die auf beiden Seiten mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden. Wird die schaltbare Kupplungseinrichtung 3 geschlossen, wird der Druck zwischen den beiden Kolben abgesenkt oder der die Kupplung umgebende Druck wird erhöht.

Die Figur 2 verdeutlicht für die Ausführung gemäß Figur 1 die Druckräume und Ausbreitung der Drücke. Daraus ist ersichtlich, dass der Druckraum 28 innerhalb des Druckraumes 25 angeordnet ist, wobei auf die diesen mit Druckmittel beaufschlagbaren Raum 28 bildenden Wandungen, welche vorzugsweise direkt an einzelnen Kupplungselementen, insbesondere Kupplungsteilen 20.1 und 20.2, gebildet werden, dabei der Druck in der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer 25 wirkt. Die Beaufschlagung erfolgt dabei an den zueinander entgegengesetzt ausgerichteten Wandbereichen und bewirkt quasi eine Gegenkraft zur Kolbenkraft, so dass zwischen diesen Gleichgewicht herrscht und lediglich bei Verringerung des Druckes im Druckraum 28 die schaltbare Kupplungseinrichtung 3 geschlossen werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung ist in der Figur 1 für eine besonders vorteilhafte Anwendung in Form der Turbinenradkupplung dargestellt. Denkbar ist jedoch auch der hier nicht dargestellte Einsatz als schaltbare Kupplung 3 in Form der Überbrückungskupplung 7. Eine weitere alter- native oder zusätzliche Möglichkeit besteht in der Ausbildung einer schaltbaren Kupplungseinrichtung 3 in Form einer so genannten Pumpenradkupplung zur Abschaltung beziehungsweise Außerbetriebnahme des Pumpenrades von der Antriebsmaschine. Die einzelnen Möglichkeiten können auch miteinander kombiniert werden, insbesondere wenn es sich um eine Kraftübertragungsvorrichtung 1 handelt, die als Multifunktionseinheit ausgebildet ist und mehrere schaltbare Kupplungseinrichtungen aufweist, insbesondere zusätzlich oder optional zur Überbrückungskupplung weitere Kupplungseinrichtungen in Form einer Pumpenrad- und/oder Turbinenradkupplung.

Bezuqszeichenliste

1 Kraftübertragungsvorrichtung

2 hydrodynamische Komponente

3 schaltbare Kupplungseinrichtung

4 Eingang

5 Ausgang

6 Stützwelle

7 Überbrückungskupplung

7.1 erster Kupplungsteil

7.2 zweiter Kupplungsteil

8 Stelleinrichtung

9 Kolbenelement

10 Kammer

11 Nabe

12 Gehäuse

12.1 Gehäuseteil

12.2 Deckelelement

13 Innenumfang

14 Getriebeeingangswelle

15 Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen

16 Primärteil

17 Sekundärteil

18 Mittel zur Drehmomentübertragung

19 Mittel zur Dämpfungskopplung

20 Turbinenradkupplung

20.1 erster Kupplungsteil

20.2 zweiter Kupplungsteil

21 erster Anschluss

22 zweiter Anschluss

23 Arbeitsraum

24 Stirnfläche

25 mit Druckmittel beaufschlagbare Kammer

26 Außenumfang

27 Betriebsmittelversorgungssystem

28 mit Druckmittel beaufschlagbare Kammer

29 Stelleinrichtung 30 Anschluss

31 Stirnfläche

A1. A2 Abstützelemente

R Rotationsachse

F Freilauf

P Pumpenrad

T Turbinenrad

L Leitrad

Claims

Patentansprüche

1. Kraftübertragungsvorrichtung (1) für den Einsatz in Antriebssträngen, insbesondere von Fahrzeugen, mit einem, mit einer Antriebsmaschine koppelbaren Eingang (4) und zumindest einem, mit einer nachfolgenden Leistungsübertragungseinheit koppelbaren Ausgang (5), umfassend eine hydrodynamische Komponente mit zumindest einem Pumpenrad (P) und einem Turbinenrad (T), ein Gehäuse (12) und eine schaltbare Kupplungseinrichtung (3) mit einer Abstützung, umfassend zumindest zwei Kupplungselemente (20.1 , 20.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung der schaltbaren Kupplungseinrichtung (3) in axialer Richtung an zwei beidseits der Kupplungseinrichtung (3) angeordneten und mit einem Druck beaufschlagbaren Abstützelementen (A1 , A2) unter Ausbildung einer mit Druckmittel beaufschlagbaren, die Kupplungsteile (20.1 , 20.2) aufnehmenden Kammer (28) erfolgt.

2. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente (A1 , A2) aneinander in axialer Richtung druckdicht verschiebbar geführt sind.

3. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstützelement (A1) an einem Kupplungselement (20.1) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (3) druckdicht geführt ist.

4. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (1) zumindest eine weitere schaltbare Kupplungseinrichtung (7) mit zumindest einem ersten Kupplungsteil (7.1) und einem zweiten Kupplungsteil (7.2), die mittels einer Stelleinrichtung (8) miteinander in Wirkverbindung bringbar sind, umfasst und zumindest ein Abstützelement (A1 , A2) von einem der beiden Kupplungsteile (7.1 , 7.2) dieser weiteren Kupplungseinrichtung (7) gebildet wird.

5. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (1) eine Vorrichtung (15) zur Dämpfung von Schwingungen mit zumindest einem Primärteil (16) und einem Sekundärteil (17), die koaxial zueinander und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, umfasst, und ein Abstützelement (A2) vom Primärteil (16) oder Sekundärteil (17) gebildet wird.

6. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstützelement (A1 , A2) vom Turbinenrad (T) der hydrodynamischen Komponente (2) gebildet wird.

7. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Abstützelemente (A1 , A2) als separates Kolbenelement ausgeführt ist.

8. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Abstützelemente (A1 , A2) vom gleichen Druck beaufschlagt werden.

9. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente (A1, A2) im Innenraum des Gehäuses (12) zwischen Gehäuseinnenwandung und Außenumfang (26) der hydrodynamischen Komponente (2) angeordnet sind und vom Druck in diesem Innenraum beaufschlagbar sind.

10. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplungseinrichtung (3) als Scheibenkupplung ausgeführt ist, umfassend zumindest einen, wenigstens ein scheibenförmiges Element umfassenden ersten Kupplungsteil (20.1) und einen wenigstens ein scheibenförmiges E- lement umfassenden zweiten Kupplungsteil (20.2), die über eine Stelleinrichtung (29) miteinander wenigstens mittelbar in Wirkverbindung bringbar sind, wobei bei Beaufschlagung der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer (28) mit einem Druck, der geringer ist als der Umgebungsdruck, die schaltbare Kupplungseinrichtung (3) schließt und bei Überschreitung des Druckes in der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer (28) durch den Umgebungsdruck die schaltbare Kupplungseinrichtung (3) gelöst ist.

11. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplungseinrichtung als Lamellenkupplung ausgebildet ist.

12. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Einrichtung zur Umgehung des Leistungsflusses über die hydrodynamische Komponente (2) umfasst, die die schaltbare Kupplungseinrichtung (3) bildet.

13. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Einrichtung zur Umgehung des Leistungsflusses über die hydrodynamische Komponente (2) umfasst, die die weitere schaltbare Kupplungseinrichtung (7) bildet.

14. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Turbinenrad (T) und Ausgang eine Turbinenradkupplung (20) vorgesehen ist, welche als schaltbare Kupplungseinrichtung (3) frei von einer festen Abstützung in axialer Richtung ausgebildet ist.

15. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere schaltbare Kupplungseinrichtung von der Überbrückungskupplung (7) gebildet wird und die Vorrichtung (15) zur Dämpfung von Schwingungen in Reihe zur Überbrückungskupplung (7) angeordnet ist, wobei die Überbrückungskupplung (7) einen ersten Kupplungsteil (7.1) umfasst, der drehfest mit dem Eingang (4) oder der Verbindung zwischen dem Eingang (4) und dem Pumpenrad (P) gekoppelt ist und der zweite Kupplungsteil (7.2) drehfest mit dem Primärteil (16) der Vorrichtung (15) zur Dämpfung von Schwingungen verbunden ist und die Abstützelemente (A1. A2) von einem Kupplungsteil (20.1, 20.2) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (3) und der Stelleinrichtung (29) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (3) gebildet werden.

16. Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pumpenrad (P) und dem Eingang (4) eine Pumpen- radkupplung vorgesehen ist, die als schaltbare Kupplungseinrichtung (3) frei von einer festen Abstützung in axialer Richtung ausgebildet ist.