Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit einem zwischen einer Antriebseinheit mit einer Antriebswelle und einem Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle angeordneten hydrodynamischen Drehmomentwandler.

Derartige Antriebsstränge sind in Kraftfahrzeugen insbesondere bei Automatgetrieben bekannt, wobei der hydrodynamische Drehmomentwandler insbesondere als Flüssigkeitskupplung wirksam ist. In der Regel ist der Drehmomentwandler auf einem Getriebestumpf aufgenommen. Weiterhin ist aus der DE 10 2006 042441 A1 bekannt, die Lagerung der Getriebeeingangswelle des Getriebes mittels einer am Außenumfang der Getriebeeingangswelle angeordneten, am Gehäuse befestigten Nabe vorzunehmen. Die DE 198 22 665 A1 offenbart ein Pilotlager für die Getriebeeingangswelle, bei dem der Außenumfang der Getriebeeingangswelle in einer Pilotbuchse des Gehäuses gelagert ist. Derartige Lagerungen der Getriebeeingangswelle am Außenumfang erfordern zusätzlichen Bauraum und sind bei Verwendung von Naben kostenaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist daher die vorteilhafte Weiterbildung von Antriebssträngen mit einer bauraumoptimierten und kostengünstigen Lagerung der Getriebeeingangswelle des Getriebes gegenüber einem Gehäuse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers.

Die Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit einem zwischen einer Antriebseinheit mit einer Antriebswelle und einem Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle angeordneten hydrodynamischen Drehmomentwandler gelöst, wobei ein Gehäuse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers von der Antriebseinheit drehangetrieben wird und ein Ausgangsteil des hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit der Getriebeeingangswelle drehschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse gegenüber der Getriebeeingangswelle auf einem Innendurchmesser der Getriebeeingangswelle abgestützt ist. Durch die Lagerung beziehungsweise Abstützung der Getriebeeingangswelle an einem axialen Ansatz, der axial in die Ausnehmung der Getriebeeingangswelle eingreift, kann eine kostengünstige Lösung vorgeschlagen werden, die keinen zusätzlichen radialen Bauraum beansprucht und daher bauraumneutral ist, so dass der Bauraum des die Getriebeeingangswelle im Innenumfang axial übergreifenden Bereichs am Außenumfang der Getriebeeingangswelle zur Unterbringung von weiteren Bauteilen des Drehmomentwandlers wie Naben zur Aufnahme von Wandlerüberbrückungskupplungen, Turbinenrädern und/oder in dem Innenraum des Gehäuse angeordneten Bauteilen von Drehschwingungsdämpfern verwendet werden kann. Weiterhin kann an diesem Bereich eine Außenprofilierung wie Verzahnung für Abtriebsnaben und dergleichen vorgesehen werden, so dass auch axialer Bauraum gewonnen werden kann.

Im Sinne der Erfindung ist unter Antriebseinheit beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder ein hybridischer Antrieb mit Zuschaltung einer Elektromaschine zu verstehen. Das Getriebe kann ein automatisiertes Getriebe mit diskreten Schaltstufen, ein kontinuierlich verstellbares Getriebe wie Umschlingungsmittel- oder Toroidgetriebe oder dergleichen sein.

Der hydrodynamische Drehmomentwandler kann ein zwei oder mehrkanaliger Drehmomentwandler mit einer integrierten Wandlerüberbrückungskupplung und einem ein- oder mehrstufigen Drehschwingungsdämpfer und/oder einem Fliehkraftpendel sein, wobei eine Drehschwingungsdämpfung zwischen der geschlossenen oder schlupfenden Wandlerüberbrückungskupplung und der Getriebeeingangswelle und/oder zwischen dem Turbinenrad und der Getriebeeingangswelle erfolgen kann. Der Drehmomentwandler kann als reine Flüssigkeitskupplung mit einem das Turbinenrad antreibenden und vom Gehäuse angetriebenen Pumpenrad sein. Alternativ kann ein mittels eines Freilaufs mit dem Gehäuse des Getriebes verbundenes Leitrad aus Druckguss oder aus Blech vorgesehen sein. Weiterhin kann der Drehmomentwandler als sogenannter Mehrfunktionswandler ausgebildet sein, bei dem über zusätzliche Kupplungen die Antriebseinheit vom Drehmomentwandler abgekoppelt und/oder das Getriebe vom Drehmomentwandler abgekoppelt werden kann. Mit dem Gehäuse des Drehmomentwandlers kann eine Elektromaschine parallel geschaltet sein. Beispielsweise kann das Gehäuse mit einem Rotor einer Elektromaschine verbunden sein.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann am Gehäuse des Drehmomentwandlers ein axialer Ansatz vorgesehen werden, der axial in an der Stirnseite der Getriebeeingangswelle vorgesehene Ausnehmung oder Öffnung, die beispielsweise gebohrt sein kann, eingreift. In vorteilhafter Weise ist diese Öffnung zylindrisch ausgebildet und nimmt den axialen Ansatz wie Zapfen verdrehbar auf. Hierzu kann radial zwischen dem axialen Ansatz und der zylindrischen Ausnehmung eine Lagerung vorgesehen sein, die eine Gleitlagerung oder eine Nadellagerung mit einem Nadellager ist. Dabei kann ein Gleitlager oder Nadellager vor der Montage wie Ineinanderstecken von Ansatz und Ausnehmung während der Montage des Drehmomentwandlers am Getriebe auf den Ansatz oder den Innenumfang der Getriebeeingangswelle montiert wie gepresst sein. Insbesondere bei einer Hohlbohrung der Getriebeeingangswelle zur Zuführung von Wandlermedium beispielsweise zur Steuerung der Wandlerüberbrückungskupplung und/oder Versorgung des Drehmomentwandlers mit Wandlermedium kann je nach Art der Steuerung der Wandlerüberbrückungskupplung und Lager der Zuführöffnungen eine Abdichtung der Getriebeeingangswelle gegenüber dem axialen Ansatz vorgesehen sein. Hierzu kann eine radial dichtende Ringdichtung in dem axialen Ansatz vorgesehen sein, die beispielsweise gegenüber dem radial außerhalb angeordneten Gleitlager, das wiederum gegenüber dem Innenumfang der Getriebeeingangswelle dichtet, abdichtet. Andere Ausführungsbeispiele können dynamische Dichtungen wie Radialwellendichtringe oder dergleichen vorsehen, die direkt den axialen Ansatz gegenüber dem Innenumfang der Getriebeeingangswelle abdichtet. Dabei kann ein Lager, insbesondere ein Wälzlager wie Nadellager innerhalb der Dichtung zur Hohlbohrung angeordnet und damit effektiv geschmiert werden, so dass eine separate Schmierung des Wälzlagers entfallen kann.

Eine alternative Abdichtung des axialen Ansatzes gegenüber der Getriebeeingangswelle kann unabhängig von diesem erfolgen, indem axial beabstandet zu diesem eine Verschlusskugel in die Getriebeeingangswelle eingebracht ist. Diese kann beispielsweise von der Ausnehmung der Getriebeeingangswelle von deren Stirnseite her gegen einen durch die mit einem kleineren Durchmesser gebohrte Hohlbohrung gebildeten Absatz gepresst werden. Dabei kann die Verschlusskugel eine radiale und/oder axiale Dichtfläche mit der Getriebeeingangswelle ausbilden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der axiale Ansatz massiv, beispielsweise in Form eines Zapfens ausgebildet sein. Ein derartiger Ansatz wird in vorteilhafter Weise zur Drehachse zentriert mit dem Gehäuse verschweißt.

Der Drehmomentwandler kann außerhalb seines Gehäuses einen auf die Drehachse des Drehmomentwandlers zentrierten axialen Ansatz aufweisen, der in eine Öffnung der Antriebswelle wie Kurbelwelle der Antriebseinheit eingreift und ein Pilotlager des Drehmomentwandlers in der Antriebswelle bildet, wobei entsprechende Drehlager zwischen Ansatz und Öffnung als Gleit- oder Wälzlager ausgebildet sein können und das Pilotlager so ausgebildet ist, dass ein Achsversatz und/oder eine Achsverschwenkung zwischen den Drehachsen des Drehmomentwandlers und der Antriebswelle ausgeglichen werden können. Es hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die beiden axialen Ansätze zur Bildung des Pilotlagers und zur Lagerung der Getriebeeingangswelle am Gehäuse einteilig ausgebildet werden. Hierzu können diese als ein gemeinsamer Zapfen oder als zylindrisch massives Bauteil vor- - A - gesehen sein, das in einer zentralen Öffnung des Gehäuses aufgenommen ist und mit diesem dicht verschweißt ist.

Alternativ zu einer massiven Ausgestaltung kann der axiale Ansatz aus Blech hergestellt, beispielsweise mittels Blechumformungsverfahren geprägt sein. Dabei können an dem Ansatz ein sich radial erstreckender Flansch oder Arme vorgesehen sein mittels derer der Ansatz fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Beispielsweise können Flansch oder Arme mittels dichter Nieten, beispielseise mittels aus dem Gehäuse ausgestellter Nietwarzen mit dem Gehäuse vernietet sein. Alternativ kann der Ansatz mit dem Gehäuse verstemmt sein. Hierzu kann der Ansatz an einem axialen Absatz angelegt und gegen diesen verstemmt werden. Es versteht sich, dass auch andere Befestigungsmöglichkeiten des z. B. aus Blech hergestellten Ansatzes an dem Gehäuse von dem erfinderischen Gedanken umfasst sind.

Nach dem erfinderischen Gedanken ist auch ein hydrodynamischer Drehmomentwandler als separates Bauteil für einen oben beschriebenen Antriebsstrang mit einem Gehäuse mit einem innerhalb des Gehäuses um eine Drehachse des Gehäuses angeordneten axialen Ansatz zum axialen Eingriff in eine stirnseitige Öffnung einer Getriebeeingangswelle eines dem hydrodynamischen Drehmomentwandlers nachgeschalteten Getriebes erfasst, wobei die oben für die Ausgestaltung des axialen Ansatzes beschriebenen Ausgestaltungsformen auch auf einen unabhängig vom gesamten Antriebsstrang ausgestalteten Drehmomentwandler in vorteilhafter Weise anwendbar sind.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 einen schematisch dargestellten Antriebsstrang,

Figur 2 ein Detail des Antriebsstrangs der Figur 1 als Schnitt mit einer Lagerung der

Getriebeeingangswelle am Gehäuse mittels eines axial in die Getriebeeingangswelle eingreifenden axialen Ansatz,

Figur 3 eine alternative Ausgestaltung der Lagerung der Figur 2 mit einem einteiligen

Zapfen für eine Pilotlagerung der Getriebeeingangswelle am Gehäuse und eine Pilotlagerung des Gehäuses an der Antriebswelle der Antriebseinheit,

Figur 4 eine gegenüber der Figur 2 veränderte Abdichtung der Getriebeeingangswelle,

Figur 5 ein gegenüber der Figur 2 veränderter axialer Ansatz aus Blech und Figur 6 eine alternative Befestigung des axialen Ansatzes aus Figur 5 am Gehäuse.

Figur 1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang 1 mit einer Antriebseinheit 2, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, mit einer Antriebswelle 3 wie Kurbelwelle, die mittels eines Antriebsblechs wie Flexplate 4 drehschlüssig mit dem Gehäuse 6des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 5 verbunden ist. Das Ausgangsteil 7, beispielsweise eine Abtriebsnabe, ist drehschlüssig mit der Getriebeeingangswelle 8 des Getriebes 9 verbunden. Das Getriebe 9 ist ein Automatgetriebe mit von einer Steuereinheit eingestellbaren Übersetzungen, wobei das vom Drehomentwandler in die Getriebeeingangswelle eingeleitete Drehmoment drehzahlgewandelt auf eine nicht dargestellte Getriebeausgangswelle und nachfolgend auf die Antriebsräder übertragen wird.

Der Drehmomentwandler 5 wird über dessen Gehäuse 6 von der Antriebseinheit 2 angetrieben. Durch die Wandlerüberbrückungskupplung 10 wird das in das Gehäuse 6 eingetragene Drehmoment bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung unter Zwischenschaltung des Drehschwingungsdämpfers 11 direkt über das Ausgangsteil 7 in die Getriebeeingangswelle 8 eingeleitet und bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung 10 auf das Pumpenrad 12 übertragen, das das Turbinenrad 13 antreibt. Vom Turbinenrad wird das Drehmoment unter Zwischenschaltung des Turbinendämpfers 14 über das Ausgangsteil in die Getriebeeingangswelle 8 eingeleitet. Das mittels des Freilaufs 16 in einer Drehrichtung gehäusefest angeordnete Leitrad 15 dient bei großen Differenzdrehzahlen zwischen Pumpenrad 12 und Turbinenrad 13 der Drehmomenterhöhung.

Der Drehmomentwandler 5 ist in nicht dargestellter Weise am Gehäuse des Getriebes 9 aufgenommen. Die Getriebeeingangswelle 8 ist auf dem Gehäuse 6 des Drehmomentwandlers 5 gelagert. Um Bauraum zu sparen, weist die Getriebeeingangswelle 8 eine Ausnehmung 17 auf, in die ein am Gehäuse 5 befestigter axialer Ansatz 18 axial eingreift. Zwischen dem Innenumfang der Ausnehmung 17 und dem Ansatz 18 ist eine Lagerung 19 angeordnet.

Aus der Figur 2 geht ein konstruktiv ausgeführtes Detail einer Lagerung der Getriebeeingangswelle 8 am Gehäuse 6 des Drehmomentwandlers 5 (Figur 1) hervor. Die Getriebeeingangswelle 8 weist eine Hohlbohrung 20 auf, durch die vom Getriebe her Wandlermedium in den Drehmomentwandler gedrückt wird, oder aus ihm abließt Die Hohlbohrung 20 ist am stirnseitigen Ende der Getriebeeingangswelle 8 radial zu der Ausnehmung 17 erweitert, in der der axiale Ansatz 18 in Form eines Zapfens axial aufgenommen ist. Der axiale Ansatz 18 ist mit dem Gehäuse 6 verschweißt und stützt die Getriebeeingangswelle 8 am Innenumfang 21 radial und verdrehbar ab. Hierzu ist eine Lagerung 19 in Form eines Gleitlagers 22 vorgesehen, das vorzugsweise am Innenumfang 21 der Getriebeeingangswelle 8 aufgenommen ist und in das der axiale Ansatz 18 bei einer Montage des Drehmomentwandlers durch Aufstecken auf das Getriebe 9 (Figuri) eingeführt wird. Der axiale Ansatz 18 weist eine Ringnut 23 auf, in die ein Dichtring 24 eingelegt ist, der gegen das Gleitlager 22 radial abdichtet und ein Ausströmen von Wandlermedium verhindert.

Radial außerhalb ist am Außenumfang der Getriebeeingangswelle 8 eine Verzahnung 25 vorgesehen, in die die als Ausgangsteil 7 (Figur 1) des Drehmomentwandlers 5 (Figur 1) ausgestaltete Abtriebsnabe 26 drehschlüssig eingreift. Durch die Lagerung der Getriebeeingangswelle 8 an ihrem Innenumfang 21 kann der radiale Bauraum beispielsweise für die Abtriebsnabe 26 genutzt werden. Weiterhin kann durch die axiale Überschneidung der Lagerung und die Verzahnung 25 der Getriebeeingangswelle 8 axialer Bauraum eingespart werden.

Außerhalb des Gehäuses 6 ist ein Zapfen 27 für die Bildung eines Pilotlagers mit der Antriebswelle 3 (Figur 1) vorgesehen.

Figur 3 zeigt ein mit der Figur 2 vergleichbares Detail einer Lagerung der Getriebeeingangswelle 8 am Gehäuse 6. Im Unterschied hierzu ist der Zapfen 27 mit dem Ansatz 18 einteilig unter Bildung eines zylindrischen Bauteils 28 ausgeführt. Das zylindrische Bauteil 28 kann aus Stangenmaterial spanend, geschmiedet, gesintert, mittels eines Masseumformungsverfahrens auch aus Blech oder dergleichen gefertigt sein. In dem Gehäuse 6 ist zur Aufnahme des zylindrischen Bauteils 28 eine zentrale Öffnung 29 vorgesehen, durch die das Zylindrische Bauteil zentriert gesteckt wird und anschließend dicht verschweißt wird. Gleitlager 22 und Dichtring 24 werden entsprechend Figur 2 angeordnet.

Figur 4 sieht eine gegenüber dem Detail der Figur 2 geänderte Dichtung der Hohlbohrung 20 der Getriebeeingangswelle 8 vor. Hierzu wird die Ringnut 23 (Figur 2) im axialen Ansatz 18 weggelassen und eine Verschlusskugel 30 gegen einen durch die gestufte Hohlbohrung 20 gebildeten Anschlag 31 gepresst. Die Verschlusskugel 30 dichtet dabei vorzugsweise am Innenumfang 32 der Ausnehmung 17 ab, kann jedoch alternativ oder zusätzlich an dem Anschlag 31 abdichten. Die Anordnung des Gleitlagers 22 erfolgt entsprechend Figur 3. Figur 5 zeigt ein gegenüber den Figuren 2 bis 4 geändertes Detail mit einem aus Blech gefertigten axialen Ansatz 33. Der axiale Ansatz 33 kann ein- oder mehrteilig aus Blechmaterial geprägt oder tiefgezogen sein, wobei ein sich radial erstreckender Flansch 34 entlang dem Gehäuse 6 geführt und positioniert ist. Die Befestigung erfolgt mittels einer Vernietung 35, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch aus dem Gehäuse 6 ausgedrückten Nietwarzen 36 gebildet ist, die durch Öffnungen 37 in dem Flansch 34 geführt und gegen den Flansch 34 vernietet werden. Die Anordnung des Zapfens 27 erfolgt entsprechend Figur 2, die Getriebeeingangswelle 8 entspricht der Getriebeeingangswelle 8 der Figur 4, so dass die Aufnahme der Verschlusskugel 30 entsprechend erfolgt. Das Gleitlager 22 entspricht dem der Figur 4.

Figur 6 zeigt eine gegenüber der Vernietung 35 der Figur 5 alternative Befestigung des aus Blech gebildeten axialen Ansatzes 33 in Form einer Verstemmung 38. Hierzu ist der Flansch 34 an einer Ausformung 39 des Gehäuses 6 angelegt und mittels aus der Ausformung 39 geformten Verstemmnasen 40 axial gesichert. Zapfen 27, Gleitlager 22 und Verschlusskugel 30 entsprechen denen der Figur 5.

Bezugszeichenliste

Antriebsstrang

Antriebseinheit

Antriebswelle

Flexplate

Drehmomentwandler

Gehäuse

Ausgangsteil

Getriebeeingangswelle

Getriebe

Wandlerüberbrückungskupplung

Drehschwingungsdämpfer

Pumpenrad

Turbinenrad

Turbinendämpfer

Leitrad

Freilauf

Ausnehmung

Axialer Ansatz

Lagerung

Hohlbohrung

Innenumfang

Gleitlager

Ringnut

Dichtring

Verzahnung

Abtriebsnabe

Zapfen

Zylindrisches Bauteil

Öffnung

Verschlusskugel

Anschlag

Innenumfang

Axialer Ansatz Flansch Vernietung Nietwarze Öffnung Verstemmung Ausformung Verstemmnase