Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung ist beispielsweise aus DE 102009020 672 A1 bekannt. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung ist in einem Hybridantriebsstrang zwischen einem ersten Antriebselement und einem Getriebe angeordnet und umfasst eine Drehmomentübertagungseinheit, die einen Drehmomentwandler aufweist, eine Trennkupplung und ein als Elektromotor ausgeführtes zweites Antriebselement. Der Elektromotor, die Trennkupplung und der Drehmomentwandler sind als vormontierte Baueinheiten ausgeführt und der Drehmomentwandler und die Trennkupplung sind im montierten Zustand gegenüber dem Elektromotor flüssigkeitsdicht abgedichtet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Trennkupplung einfacher, kostengünstiger und zuverlässiger auszuführen.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine

Drehmomentübertragungsvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Trennkupplung zuverlässiger betrieben werden. Die Gefahr einer Funktionsbeeinträchtigung der Trennkupplung durch einen Kontakt mit einer Flüssigkeit, beispielsweise einem Leckagefluid, wird verringert.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnet sein. Das erste Antriebselement kann eine Brennkraftmaschine sein. Das Abtriebselement kann ein Getriebe sein.

Die Drehmomentübertragungseinheit kann mit einem zweiten Antriebselement, bevorzugt einem Elektromotor, verbunden sein. Das zweite Antriebselement kann ein Antriebsdrehmoment in die Drehmomentübertragungseinheit einleiten. Die Drehmomentübertragungseinheit kann einen Drehmomentwandler, eine nasse Kupplung, insbesondere eine nasse Anfahrkupplung oder nasse Doppelkupplung, einen Drehschwingungsdämpfer und/oder ein Fliehkraftpendel aufweisen. Das Gehäuse kann zumindest abschnittsweise durch ein Wandlergehäuse des Drehmomentwandlers gebildet sein. Die in dem ersten Fluidraum angeordnete Flüssigkeit kann ein Arbeitsfluid des Drehmomentwandlers, insbesondere zu Bewirkung einer Drehmomentübertragung zwischen einer Pumpe und einer Turbine des Drehmomentwandlers, sein.

Der erste Fluidraum kann vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt sein. Der auf das Betätigungselement wirkende Fluiddruck kann durch die gleiche Flüssigkeit bereitgestellt werden, die auch innerhalb von dem ersten Fluidraum angeordnet ist.

Die Trennkupplung kann eine KO-Kupplung sein. Die Trennkupplung kann trocken laufend betrieben werden. Dabei kann der zweite Fluidraum frei von einer Flüssigkeit sein. Die Trennkupplung kann als Lamellenkupplung mit mehreren und einen Teil der Reibvorrichtung bildenden Reiblamellen ausgeführt sein. Der Kupplungseingang kann mit einem wirksam zwischen dem ersten Antriebselement und der Trennkupplung angeordneten Drehschwingungsdämpfer verbunden sein.

In dem ersten und/oder zweiten Fluidraum kann ein Fliehkraftpendel angeordnet sein.

Der zweite Fluidraum kann ein von der Flüssigkeit getrenntes Fluid aufweisen. Das Fluid kann Luft oder eine Flüssigkeit sein. Die Flüssigkeit in dem zweiten Fluidraum kann eine Spritzkühlung der Trennkupplung bewirken.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Betätigungselement durch den Fluiddruck axial bewegbar. Das Betätigungselement kann als Druckkolben ausgeführt sein. Das Betätigungselement kann eine wenigstens teilweise Drehmomentübertragung zwischen der Trennkupplung und der Drehmomentübertragungseinheit bewirken.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Betätigungselement über ein abhängig von der Bewegung des Betätigungselements bewegbares Übertragungselement mit dem Anpresselement verbunden, wobei das Übertragungselement bewegbar durch das Gehäuse durchgreift. Das Übertragungselement kann mit dem Anpresselement verzahnt verbunden sein. Das Übertragungselement kann radial innen durch das Gehäuse durchgreifen. Das Übertragungselement kann als getrennt von dem Betätigungselement ausgeführtes Bauteil mit diesem verbunden oder einteilig mit dem Betätigungselement ausgeführt sein. Das Betätigungselement und das Anpresselement können als getrennte Bauteile oder einteilig miteinander ausgeführt sein. Das Anpresselement und das Anschlussbauteil können als getrennte Bauteile oder einteilig ausgeführt sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bewirkt das Übertragungselement eine wenigstens teilweise Drehmomentübertragung des von dem ersten Antriebselement bereitgestellten ersten Antriebsmoments zwischen der Trennkupplung und der Drehmomentübertragungseinheit.

In einerweiteren speziellen Ausführung der Erfindung weist das Übertragungselement wenigstens eine gegenüber einem Anschlussbauteil wirksame Dichtvorrichtung zur Abdichtung des ersten Fluidraums auf. Das Übertragungselement kann radial innerhalb von dem Anschlussbauteil angeordnet sein.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Betätigungskraft über das Anschlussbauteil abstützbar. Die Betätigungskraft bei Betätigung der Trennkupplung kann in einem geschlossenen Kraftfluss über das Übertragungselement und das Anschlussbauteil abgestützt sein.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Betätigungselement entgegen der Wirkung eines Rückstellelements durch den Fluiddruck bewegbar, wobei das Rückstellelement an dem Anschlussbauteil oder einem mit dem Anschlussbauteil verbundenen Bauteil befestigt ist. Die Trennkupplung kann in normally-open oder in normally-closed Betriebsweise ausgeführt sein. Bei einem normally-open Betrieb bewirkt eine Druckbeaufschlagung des Betätigungselements eine Betätigungskraft zum Schließen der Trennkupplung. Bei ausbleibendem Betätigungsdruck kann das Rückstellelement über das Betätigungselement ein Öffnen der Trennkupplung bewirken. Bei einem normally-closed Betrieb ist die Betriebsweise umgekehrt.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das Betätigungselement und das Anpresselement axial beabstandet und radial überlappend zueinander angeordnet.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist eine Trennwand in einem durch das Betätigungselement und das Anpresselement gebildeten axialen Zwischenraum angeordnet. Die Drehmomentübertragungseinheit kann über ein in dem axialen Zwischenraum angeordnetes Abstützlager abgestützt sein. Die Drehmomentübertragungseinheit kann an der Trennwand abgestützt sein. Die Trennwand kann getrennt von dem Gehäuse oder einteilig mit dem Gehäuse ausgeführt sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : Einen Querschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2: Einen Ausschnitt eines Querschnitts einer

Drehmomentübertragungsvorrichtung in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die

Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnet und bewirkt eine Drehmomentübertragung zwischen einem hier nicht abgebildeten ersten Antriebselement und einem hier auch nicht abgebildeten Abtriebselement. Das erste Antriebselement kann eine Brennkraftmaschine und das Abtriebselement ein Getriebe sein.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 umfasst eine

Drehmomentübertragungseinheit 12 mit einer Trennwand 14 und einem Gehäuse 16 zur Begrenzung eines mit einer Flüssigkeit insbesondere vollständig befüllbaren ersten Fluidraums 18. Die Drehmomentübertragungseinheit 12 umfasst einen Drehmomentwandler 20, der wiederum ein das Gehäuse 16 zumindest abschnittsweise bildendes Wandlergehäuse 22 aufweist. An dem Wandlergehäuse 22 ist ein Rotor 24 eines Elektromotors 26, der als zweites Antriebselement 28 wirksam ist, befestigt. Der Rotor 24 ist gegenüber einem Stator 30 drehbar, wobei der Stator 30 an einem Getriebegehäuse 32 befestigt ist. Das Gehäuse 16 ist innerhalb von dem Getriebegehäuse 32 angeordnet. Die Drehmomentübertragungseinheit 12 ist mit einem Ausgang 34, hier einer Dämpferabtriebsnabe eines innerhalb von dem Drehmomentwandler 20 angeordneten Drehschwingungsdämpfers 36, mit dem Abtriebselement, insbesondere über eine Getriebeeingangswelle 38, verbunden.

Außerhalb von der Drehmomentübertragungseinheit 12 und dem ersten Fluidraum 18 ist in einem gegenüber diesem fluiddicht abgetrennten zweiten Fluidraum 40 eine Trennkupplung 42 zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Antriebselement und der Drehmomentübertragungseinheit 12 angeordnet. Die Trennkupplung 42 ist trocken ausgeführt und der zweite Fluidraum 40 ist frei von einer Flüssigkeit. Zwischen der Trennkupplung 42 und dem ersten Antriebselement ist ein Drehschwingungsdämpfer 44 angeordnet, der einen Dämpfereingang 46, der mit dem ersten Antriebselement verbunden ist und einen über die Wirkung von Bogenfedern 48 gegenüber dem Dämpfereingang 46 begrenzt verdrehbaren Dämpferausgang 50, der mit einem Kupplungseingang 52 der Trennkupplung 42 über eine Verbindungsnabe 54 und einen Eingangslamellenträger 56 verbunden ist, aufweist. Hierfür ist der Dämpferausgang 50 mit der Verbindungsnabe 54 und diese wiederum mit dem Eingangslamellenträger 56 jeweils über eine Verzahnung, die eine axiale Verschiebbarkeit zulässt, drehfest verbunden.

Der Eingangslamellenträger 56 ist mit wenigstens einer Reiblamelle 58 drehfest verbunden, hier vernietet, die Teil einer Reibvorrichtung 60 der Trennkupplung 42 ist. Die Reiblamelle 58 weist dabei beidseitig Reibbeläge 62 auf, die zur Übertragung des Antriebsmoments des ersten Antriebselements reibschlüssig mit einem Kupplungsausgang 64 verbindbar sind, der eine Endlamelle 66, ein axial verschiebbares Anpresselement 68 und einen Ausgangslamellenträger 70 aufweist.

Der Ausgangslamellenträger 70 ist mit einem Fliehkraftpendel 72 verbunden. Das Fliehkraftpendel 72 weist einen Pendelmassenträger 74 auf, an dem wenigstens eine Pendelmasse 76 entlang einer Pendelbahn begrenzt auslenkbar aufgenommen ist. Der Pendelmassenträger 74 ist hier insbesondere mit dem Ausgangslamellenträger 70 vernietet.

Der Ausgangslamellenträger 70 ist auf einem Anschlussbauteil 78 über einen Sicherungsring 80 axial gesichert und radial zentriert aufgenommen. Das Anschlussbauteil 78 ist mit dem Wandlergehäuse 22 fest verbunden. Die Drehmomentübertragungseinheit 12 ist über das Anschlussbauteil 78 und ein daran festgelegtes Abstützlager 82 an der Trennwand 14 abgestützt. Weiterhin ist zwischen dem Anschlussbauteil 78 und der Trennwand 14 eine Dichtvorrichtung 84 angeordnet. Die Trennwand 14 ist mit dem Getriebegehäuse 32 fest verbunden, hier verschraubt.

Das Anpresselement 68 ist mit einem Übertragungselement 86 drehfest über eine Verzahnung verbunden. Das Anschlussbauteil 78 und das Übertragungselement 86 sind dabei miteinander drehfest und axial gegeneinander verschiebbar verbunden. Das Übertragungselement 86 ist über ein Lager 88 gegenüber der Verbindungsnabe 54 drehbar. Das Übertragungselement 86 und auch das Anschlussbauteil 78 sind drehfest mit dem Kupplungsausgang 64 verbunden und können beide zugleich oder auch nur das Übertragungselement 86 alleine ein Drehmoment von dem ersten Antriebselement in die Drehmomentübertragungseinheit 12 einleiten und bilden damit einen um eine Drehachse A drehbaren Eingang 90 der Drehmomentübertragungseinheit 12. Der Anteil des Anschlussbauteils 78 an der Drehmomentübertragung bemisst sich hier insbesondere an der Drehmomentübertragungskapazität der Verbindung zwischen dem Ausgangslamellenträger 70 und dem Anschlussbauteil 78.

Das Übertragungselement 86 ist radial innerhalb von dem Anschlussbauteil 78 angeordnet. Radial zwischen dem Übertragungselement 86 und dem Anschlussbauteil 78 sind zwei Dichtelemente 92 angeordnet, die den ersten und zweiten Fluidraum 18, 40 gegenseitig abdichten. Das axial bewegbare Übertragungselement 86 greift radial innerhalb von der Trennwand 14 durch das Gehäuse 16 durch und ist mit einem Betätigungselement 94 fest verbunden. Das Betätigungselement 94 ist einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung 96 der Trennkupplung 42 zugeordnet. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 96 umfasst das Betätigungselement 94, das Anschlussbauteil 78 und das Anpresselement 68.

Das Betätigungselement 94 ist durch einen Fluiddruck beaufschlagbar und davon abhängig axial bewegbar. Das Anpresselement 68 überträgt eine Betätigungskraft des Betätigungselements 94 auf die Reibvorrichtung 60 zur Bewirkung einer reibschlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungseingang 52 und dem Kupplungsausgang 64. Ein auf das Betätigungselement 94 einwirkender Fluiddruck in dem Druckraum 98 bewirkt somit eine axiale Auslenkung des Betätigungselements 94 in Richtung zu der Trennkupplung 42. Die Betätigungsbewegung wird durch das Übertragungselement 78 auf das Anpresselement 68 übertragen. Das Anpresselement 68 leitet die Betätigungskraft in die Reibvorrichtung 60 zum Schließen der Trennkupplung 42, die somit eine reibschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung zwischen dem Kupplungseingang 52 und dem Kupplungsausgang 64 bewirkt.

Das Betätigungselement 94 ist mit einem mehrere Blattfedern aufweisenden Rückstellelement 100 verbunden, das mit dem Wandlergehäuse 22 fest verbunden ist. Unterschreitet der Fluiddruck in dem Druckraum 98 zum Schließen der Trennkupplung 42 einen vorgegeben Wert, wird das Betätigungselement 94 durch das Rückstellelement 100 in eine Ausgangsposition verschoben, bei der die Trennkupplung 42 geöffnet ist und dabei der Kupplungseingang 52 und der Kupplungsausgang 64 gegenseitig verdrehbar sind und die Trennkupplung 42 eine Drehmomentübertragung unterbricht.

Das Anpresselement 68 ist außerhalb von dem ersten Fluidraum 18 und innerhalb von dem zweiten Fluidraum 40 und das Betätigungselement 94 ist zur Druckbeaufschlagung durch den Fluiddruck innerhalb von dem ersten Fluidraum 18 angeordnet. Dadurch kann die Gefahr einer Funktionsbeeinträchtigung der Trennkupplung 42 durch einen Kontakt mit einer Flüssigkeit, insbesondere durch ein Leckagefluid aus dem ersten Fluidraum 18, verringert werden.

Die über die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 96 bewirkte Betätigungskraft zum Schließen der Trennkupplung 42 ist über das Anschlussbauteil 78 abgestützt. Dabei wird über das Übertragungselement 86 und das Anschlussbauteil 78 ein geschlossener Kraftfluss bei der Betätigung der Trennkupplung 42 bewirkt. Das Betätigungselement 94 und das Anpresselement 68 sind axial beabstandet und radial überlappend zueinander angeordnet. Die Trennwand 14 ist in einem durch das Betätigungselement 94 und das Anpresselement 68 gebildeten axialen Zwischenraum 102 angeordnet, in dem das Abstützlager 82 angeordnet ist.

Der Drehmomentwandler 20 weist eine Wandlerüberbrückungskupplung 104 mit einem Kupplungseingang 106 auf, der mit dem Wandlergehäuse 22 verbunden ist. Ein Kupplungsausgang 108 der Wandlerüberbrückungskupplung 104 ist mit einem Dämpfereingang 110 des Drehschwingungsdämpfers 36 verbunden. Die Dämpferabtriebsnabe 34 ist über die Wirkung wenigstens einer Druckfeder 112 gegenüber dem Dämpfereingang 110 begrenzt verdrehbar. Der Dämpfereingang 110 ist mit einer Turbine 114 verbunden, die über die in dem ersten Fluidraum 18 vorhandene Flüssigkeit mit einer mit dem Wandlergehäuse 22 verbundenen Pumpe 116 eine Drehmomentübertragung bewirken kann.

In Figur 2 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der zweite Fluidraum 40 kann eine von der Flüssigkeit des ersten Fluidraums getrennte Flüssigkeit aufweisen. Diese Flüssigkeit kann eine Spritzkühlung der Trennkupplung 42 bewirken. Der zweite Fluidraum 40 ist dabei über ein mit dem Getriebegehäuse 32 verbundenes Deckblech 118 flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Zwischen einer mit dem Dämpfereingang 46 verbundenen Antriebsnabe 120 und dem Deckblech ist eine Dichtung 122 angebracht.

Bezugszeichenliste

10 Drehmomentübertragungsvorrichtung 12 Drehmomentübertragungseinheit 14 Trennwand

16 Gehäuse 18 erster Fluidraum 20 Drehmomentwandler 22 Wandlergehäuse 24 Rotor

26 Elektromotor 28 zweites Antriebselement 30 Stator 32 Getriebegehäuse 34 Ausgang

36 Drehschwingungsdämpfer 38 Getriebeeingangswelle 40 zweiter Fluidraum 42 Trennkupplung 44 Drehschwingungsdämpfer

46 Dämpfereingang 48 Bogenfeder 50 Dämpferausgang 52 Kupplungseingang 54 Verbindungsnabe 56 Eingangslamellenträger 58 Reiblamelle 60 Reibvorrichtung 62 Reibbelag

64 Kupplungsausgang 66 Endlamelle 68 Anpresselement 70 Ausgangslamellenträger 72 Fliehkraftpendel

74 Pendelmassenträger 76 Pendelmasse 78 Anschlussbauteil 80 Sicherungsring 82 Abstützlager

84 Dichtvorrichtung 86 Übertragungselement 88 Lager 90 Eingang 92 Dichtelement

94 Betätigungselement 96 Kupplungsbetätigungsvorrichtung 98 Druckraum

100 Rückstellelement 102 Zwischenraum 104 Wandlerüberbrückungskupplung 106 Kupplungseingang 108 Kupplungsausgang 110 Dämpfereingang

112 Druckfeder 114 Turbine 116 Pumpe 118 Deckblech 120 Antriebsnabe

122 Dichtung

A Drehachse