DE102013010042A1

DE102013010042A1 - Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013010042A1
Application number: DE102013010042.9A
Authority: DE
Inventors: Ulrike Hinselmann; Bernd Koppitz; Thomas Lechthaler; Roland Lotter; Tobias Schuster; Andrea Wexlberger; Bernhard Ziegler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2014-12-18
Also published as: WO2014202196A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch (10), der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad (11) eines Drehmomentwandlers und zum Antrieb eines Nebenaggregats vorgesehen ist, einer Statorwelle (12), die zur drehfesten Verbindung mit einem Leitrad des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und mit einem Dichtungssystem (13) zur Abdichtung eines Wandlerinnendrucks, wobei das Dichtungssystem (13) zumindest ein Dichtelement (14) aufweist, das den Wandlerflansch (10) und die Statorwelle (12) gegeneinander abdichtet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrangvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2006 035 133 A1 ist bereits eine Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch, der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad eines Drehmomentwandlers und zum Antrieb eines Nebenaggregats vorgesehen ist, einer Statorwelle, die zur drehfesten Verbindung mit einem Leitrad des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und mit einem Dichtungssystem zur Abdichtung eines Wandlerinnendrucks, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Kosten für die Antriebsstrangvorrichtung zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch, der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad eines Drehmomentwandlers und zum Antrieb eines Nebenaggregats vorgesehen ist, einer Statorwelle, die zur drehfesten Verbindung mit einem Leitrad des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und mit einem Dichtungssystem zur Abdichtung eines Wandlerinnendrucks.
Es wird vorgeschlagen, dass das Dichtungssystem zumindest ein Dichtelement aufweist, das den Wandlerflansch und die Statorwelle gegeneinander abdichtet. Dadurch kann ein Raum, in dem in zumindest einem Betriebszustand der Wandlerinnendruck herrscht, gegenüber dem Wandlerflansch, der Statorwelle und einem zum Antrieb des Nebenaggregats vorgesehenen Abtriebsrads mit besonders wenigen Dichtelementen zur Vermeidung einer Betriebsmittelleckage abgedichtet werden, wodurch eine Abdichtung einer Umgebung und/oder eines Getriebeinnenraums gegenüber dem Wandlerinnendruck vereinfacht werden kann. Es kann eine Anzahl von Dichtelementen zur Abdichtung des Wandlerinnendrucks zwischen dem Wandlerflansch, der Statorwelle und dem Abtriebsrad insbesondere auf ein einziges reduziert werden, wodurch eine Behinderung und/oder eine Erschwerung einer Montage des Drehmomentwandlers durch Dichtelemente verringert oder gar vermieden werden kann. Durch die Reduzierung der Anzahl an Dichtelementen und damit verbundener Reduzierung von Vorspannkräften, die bei der Montage störend wirken, kann die Montage weiter vereinfacht und Lagerstellen entlastet werden. Ferner kann auf zumindest eine Aufnahme für ein Dichtelement verzichtet werden, wodurch dünne Wandstärken vermieden werden können und eine Fertigung vereinfacht werden kann. Durch die Vermeidung von dünnen Wandstärken und die Reduzierung der Anzahl an beschädigungs- und/oder verschleißanfälligen Dichtelementen kann eine besonders robuste und langlebige Antriebsstrangvorrichtung bereitgestellt werden. Es können damit Montage-, Fertigungs- und/oder Dichtmaterialkosten verringert werden, wodurch Kosten für die Antriebsstrangvorrichtung reduziert werden können. Unter einem „Wandlerinnendruck” soll insbesondere ein Betriebsmitteldruck, vorzugsweise ein Öldruck, in dem Drehmomentwandler verstanden werden, der zumindest in einem Betrieb des Drehmomentwandlers herrscht. Vorzugsweise ist der Wandlerinnendruck zum Betrieb, zur Kühlung und/oder Schmierung des Drehmomentwandlers und/oder zur Betätigung einer Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers notwendig. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
Um den Wandlerflansch und die Statorwelle vorteilhaft gegeneinander abzudichten, wird weiter vorgeschlagen, dass die Statorwelle eine Aufnahme aufweist, in der das Dichtelement aufgenommen ist, wodurch die Montage weiter vereinfacht werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Antriebsstrangvorrichtung ein Abtriebsrad zum Antrieb des Nebenaggregats aufweist, das drehfest auf dem Wandlerflansch angeordnet ist. Dadurch kann sich das Abtriebsrad besonders vorteilhaft radial auf dem Wandlerflansch abstützen, wodurch ein sogenanntes Off-Axis-Nebenaggregat besonders vorteilhaft durch das Pumpenrad des Drehmomentwandlers und damit durch einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetrieben werden kann. Der Begriff „radial” ist insbesondere auf eine Rotationsachse des Abtriebsrads und/oder des Wandlerflansches bezogen, sodass der Ausdruck „radial” eine Richtung bezeichnet, die senkrecht zur Rotationsachse verläuft.
Um die Montage des Drehmomentwandlers zu optimieren, wird weiter vorgeschlagen, dass der Wandlerflansch zumindest zwei Lagerstellen axial beabstandet ausbildet, an denen sich das Abtriebsrad radial abstützt, wobei das Dichtelement axial so angeordnet ist, dass bei der Montage des Wandlerflansches über das Dichtelement, der Wandlerflansch bereits durch die Lagerstelle oder die Lagerstelle radial vorzentriert ist.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Abtriebsrad außerhalb eines zwischen dem Wandlerflansch und der Statorwelle angeordneten Raums, in dem in zumindest einem Betriebszustand der Wandlerinnendruck herrscht, angeordnet ist, wodurch der Wandlerflansch, die Statorwelle und das Abtriebsrad durch ein einziges Dichtelement gegenüber dem Raum abgedichtet werden können.
Um eine Montagefreundlichkeit zu verbessern, ist es weiter vorteilhaft, wenn das Abtriebsrad eine Innenverzahnung und der Wandlerflansch eine in die Innenverzahnung greifende Außenverzahnung aufweist, wodurch der Wandlerflansch und das Abtriebsrad besonders einfach drehmomentübertragend miteinander verbunden werden können. Ferner kann eine große axiale Verschiebbarkeit zwischen dem Abtriebsrad und dem Wandlerflansch, die beispielsweise aufgrund eines Wandlerblähens und/oder aufgrund von Toleranzen notwendig ist, bei gleichbleibend guter Abdichtung realisiert werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Antriebsstrangvorrichtung zumindest ein Gehäuseelement, das fest mit einem Getriebegehäuse verbunden ist, und zumindest ein Dichtelement, das den Wandlerflansch und das Gehäuseelement gegeneinander abdichtet, aufweist, wobei die Innenverzahnung und/oder die Außenverzahnung funktional zwischen dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und die Statorwelle gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und das Gehäuseelement gegeneinander abdichtet, angeordnet sind, wodurch der Wandlerflansch und das Abtriebsrad an einer besonders vorteilhaften Stelle formschlüssig bzw. kämmend miteinander verbunden werden können. Unter „funktional angeordnet” soll insbesondere eine Anordnung der Innenverzahnung und/oder der Außenverzahnung innerhalb einer von den beiden Dichtelementen vorgegebenen funktionalen Wirkungskette verstanden werden. Hierbei sind die Innenverzahnung und/oder die Außenverzahnung entlang eines von dem zwischen dem Wandlerflansch und der Statorwelle angeordneten Raum, in dem in zumindest einem Betriebszustand der Wandlerinnendruck herrscht, ausgehenden und sich zu dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und das erste Gehäuseelement gegeneinander abdichtet, hinbewegenden Leckageölflusses hinter dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und die Statorwelle gegeneinander abdichtet, und vor dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und das erste Gehäuseelement gegeneinander abdichtet, angeordnet.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Antriebsstrangvorrichtung zumindest ein zur getriebeseitigen Lagerung des Abtriebsrads vorgesehenes Radiallager aufweist, das funktional zwischen dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und die Statorwelle gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und das Gehäuseelement gegeneinander abdichtet, angeordnet ist. Dadurch kann das Abtriebsrads in dem Getriebegehäuse besonders vorteilhaft radial gelagert werden. Unter „funktional angeordnet” soll insbesondere eine Anordnung des Radiallagers innerhalb einer von den beiden Dichtelementen vorgegebenen funktionalen Wirkungskette verstanden werden. Hierbei ist das Radiallager entlang eines von dem zwischen dem Wandlerflansch und der Statorwelle angeordneten Raum, in dem in zumindest einem Betriebszustand der Wandlerinnendruck herrscht, ausgehenden und sich zu dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und das erste Gehäuseelement gegeneinander abdichtet, hinbewegenden Leckageölflusses hinter dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und die Statorwelle gegeneinander abdichtet, und vor dem Dichtelement, das den Wandlerflansch und das erste Gehäuseelement gegeneinander abdichtet, angeordnet.
Zur Optimierung der radialen Lagerung ist es weiter vorteilhaft, wenn das Radiallager axial zwischen den Lagerstellen, an denen sich das Abtriebsrad radial an dem Wandlerflansch abstützt, angeordnet ist, wodurch das Abtriebsrad mit besonders wenig Lagern getriebeseitig sicher gelagert werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Dichtelement als ein Dichtring ausgebildet, wodurch eine hohe Dichtwirkung einfach bereitgestellt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Dichtelement als ein Dichtring mit rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet ist, wodurch ein preiswertes und insbesondere formstabiles Dichtelement verwendet werden kann. Insbesondere kann hierdurch eine hohe Drehzahlbeständigkeit bereitgestellt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
1 zeigt teilweise eine Antriebsstrangvorrichtung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Die Antriebsstrangvorrichtung weist einen hydrodynamischen Drehmomentwandler auf, der ein Pumpenrad 11, ein nicht näher dargestelltes Leitrad und ein nicht näher dargestelltes Turbinenrad aufweist. Der Drehmomentwandler ist antriebstechnisch an einen nicht näher dargestellten, als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor der Antriebsstrangvorrichtung angebunden. Dazu ist das Pumpenrad 11 an den Antriebsmotor angebunden oder anbindbar. Das Pumpenrad 11 ist drehfest an eine Kurbelwelle des Antriebsmotors angebunden oder anbindbar. Der Drehmomentwandler ist in zumindest einem Betriebszustand mit einem Betriebsmittel befüllt, durch das in dem Drehmomentwandler ein Wandlerinnendruck herrscht. In einem Betriebszustand, in dem der Antriebsmotor aktiv ist und das Pumpenrad 11 an den Antriebsmotor angebunden ist, rotiert das Pumpenrad 11 um eine nicht dargestellte Rotationsachse. Dabei überträgt das Pumpenrad 11 unter Verwendung des drehmomentabstützenden Leitrads ein Drehmoment und eine Drehzahl der Kurbelwelle hydrodynamisch auf das Turbinenrad. Der Drehmomentwandler ist als ein Anfahrelement ausgebildet.
Zur Einstellung mehrerer Getriebegänge weist die Antriebsstrangvorrichtung ein Automatikgetriebe auf, dessen zur Übersetzung eines von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments vorgesehener Radsatz entlang des von dem Antriebsmotor ausgehenden Kraftflusses hinter dem Drehmomentwandler angeordnet ist. Der Drehmomentwandler ist in dem Automatikgetriebe gelagert. Zur Einleitung des Drehmoments weist das Automatikgetriebe eine nicht dargestellte Getriebeeingangswelle auf. Das Turbinenrad und die Getriebeeingangswelle sind drehfest miteinander verbunden.
Die Antriebsstrangvorrichtung weist weiter ein erstes Gehäuseelement 20 und ein zweites Gehäuseelement 23 auf, die auf einer dem Antriebsmotor abgewandten Seite des Drehmomentwandlers angeordnet sind. Die Gehäuseelemente 20, 23 sind getriebegehäusefest ausgebildet. Sie sind jeweils fest mit einem nicht dargestellten Getriebegehäuse des Automatikgetriebes, das den Drehmomentwandler aufnimmt, verbunden. Zur Lagerung des Drehmomentwandlers in dem Getriebegehäuse weist die Antriebsstrangvorrichtung einen Wandlerflansch 10 auf, der drehfest mit dem Pumpenrad 11 verbunden ist. Der Wandlerflansch 10 und das Pumpenrad 11 sind einstückig miteinander ausgebildet. Der Wandlerflansch 10, mittels dem der Drehmomentwandler in dem Getriebegehäuse gelagert ist, ist als ein Wandlerrohrflansch ausgebildet.
Um das Leitrad drehmomentabstützend auszubilden, ist das Leitrad getriebegehäusefest ausgebildet. Die Antriebsstrangvorrichtung weist eine Statorwelle 12 auf, die drehfest mit dem Leitrad verbunden ist. Die Statorwelle 12 ist drehfest mit dem Getriebegehäuse verbunden. Sie ist drehfest an das zweite Gehäuseelement 23 angebunden. Die Getriebeeingangswelle durchsetzt die Statorwelle 12. Sie verläuft innerhalb der Statorwelle 12. Grundsätzlich können die Gehäuseelemente 20, 23 einstückig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass das Leitrad oder die Statorwelle 12 auf einem Freilauf gelagert ist, sodass das Leitrad von dem Getriebegehäuse entkoppelt werden kann.
Die Antriebsstrangvorrichtung weist ferner ein nicht dargestelltes Nebenaggregat auf, das in einer sogenannten Off-Axis-Ausführung ausgebildet ist. Das Nebenaggregat ist als eine Betriebsmittelpumpe ausgebildet. Das Nebenaggregat ist zur Versorgung des Drehmomentwandlers und des Automatikgetriebes mit dem Betriebsmittel vorgesehen. Das Nebenaggregat ist als eine Getriebeölpumpe ausgebildet.
Zum Antrieb des Nebenaggregats weist die Antriebsstrangvorrichtung ein nicht dargestelltes Antriebsrad und ein Abtriebsrad 16 auf. Das Antriebsrad ist drehfest mit einer Nebenaggregatsantriebswelle des Nebenaggregats verbunden. Dazu ist das Antriebsrad fest auf der Nebenaggregatsantriebswelle angeordnet. Das Abtriebsrad 16 ist drehfest mit dem Antriebsrad verbunden. Dazu weist die Antriebsstrangvorrichtung einen Umschlingungstrieb auf, der ein Umschlingungsmittel 24 umfasst, welches das Antriebsrad und das Abtriebsrad 16 umschlingt und dadurch drehmomentübertragend miteinander verbindet. Das Antriebsrad und das Abtriebsrad 16 sind jeweils als ein Kettenrad ausgebildet. Der Umschlingungstrieb ist damit als ein Kettentrieb ausgebildet. Demnach ist das Umschlingungsmittel 24 als eine Kette ausgebildet.
Der Wandlerflansch 10 ist zum Antrieb des Nebenaggregats vorgesehen. Dazu ist der drehfest mit dem Pumpenrad 11 verbundene Wandlerflansch 10 drehfest mit dem Abtriebsrad 16 verbunden. Der Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 16 sind formschlüssig miteinander verbunden. Der Antriebsmotor treibt damit das Nebenaggregat an. Das erste Gehäuseelement 20 umgibt abschnittsweise radial den Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 16. Das zweite Gehäuseelement 23 ist entlang des von dem Antriebsmotor ausgehenden Kraftflusses hinter dem Wandlerflansch 10 und dem Abtriebsrad 16 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 erstreckt sich ausgehend von dem Pumpenrad 11 axial in Richtung des zweiten Gehäuseelements 23. Der Wandlerflansch 10 durchsetzt das erste Gehäuseelement 20.
Das Abtriebsrad 16 ist zur drehmomentübertragenden Verbindung drehfest auf dem Wandlerflansch 10 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 ist abschnittsweise innerhalb des Abtriebsrads 16 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 ist innenliegend im Abtriebsrad 16 gelagert. Das Abtriebsrad 16 stützt sich mit seinem Innendurchmesser radial an einem Außendurchmesser des Wandlerflansches 10 ab. Das Abtriebsrad 16 stützt sich radial an einer ersten radialen Lagerstelle 25 und an einer zweiten radialen Lagerstelle 26 jeweils direkt an dem Wandlerflansch 10 ab. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Wandlerflansch 10 im Bereich der Lagerstellen 25, 26 unterschiedliche Außendurchmesser auf, wobei die erste Lagerstelle 25 in einem Bereich des Wandlerflansches 10 mit einem größeren Außendurchmesser und die zweite Lagerstelle 26 in einem Bereich des Wandlerflansches 10 mit einem kleineren Außendurchmesser ausgebildet ist. Das Abtriebsrad 16 ist an den Lagerstellen 25, 26 wandlerseitig auf den unterschiedlichen Durchmessern radial gelagert. Die Lagerstellen 25, 26 sind axial beabstandet zueinander angeordnet. Die erste Lagerstelle 25 ist im Vergleich zu der zweiten Lagerstelle 26 näher zum Pumpenrad 11 angeordnet.
Der Wandlerflansch 10 ist radial zwischen dem Abtriebsrad 16 und der Statorwelle 12 angeordnet. Dabei durchsetzt die Statorwelle 12 den Wandlerflansch 10, im Wesentlichen ohne ihn zu berühren bzw. zu kontaktieren. Hierbei bilden der Wandlerflansch 10 mit seinem Innendurchmesser und die Statorwelle 12 mit ihrem Außendurchmesser radial einen Dichtspalt, in welchem eine Dichtstelle 27 angeordnet ist. Der Wandlerflansch 10 kontaktiert die Statorwelle 12 radial über ein in der Dichtstelle 27 angeordnetes Dichtelement 14. Die zweite Lagerstelle 26, an der sich das Abtriebsrad 16 radial am Wandlerflansch 10 abstützt, und die Dichtstelle 27, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 den Dichtspalt bilden, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel radial übereinander angeordnet, wobei sich die Dichtstelle 27 auch an einer anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Stelle zwischen Statorwelle 12 und Wandlerflansch 10 befinden kann. D. h. die Dichtstelle 27 kann axial beliebig in diesem Bereich angeordnet sein.
Das Abtriebsrad 16 umgibt abschnittsweise radial den Wandlerflansch 10. Das Abtriebsrad 16 erstreckt sich ausgehend von dem zweiten Gehäuseelement 23 axial in Richtung des Pumpenrads 11. Das Abtriebsrad 16 greift in das erste Gehäuseelement 20 ein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel endet das Abtriebsrad 16 mit seinem dem Pumpenrad 11 zugewandten Ende axial innerhalb des ersten Gehäuseelements 20, wobei auch eine andere Ausführungsform des Abtriebsrades 16 denkbar ist. Das Abtriebsrad 16 stützt sich mit seinem dem Pumpenrad 11 abgewandten Ende axial an dem zweiten Gehäuseelement 23 ab. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel endet der Wandlerflansch 10 mit seinem dem Pumpenrad 11 abgewandten Ende innerhalb des Abtriebsrads 16, wobei auch eine andere Ausführungsform des Wandlerflansches 10 denkbar ist. Grundsätzlich kann der Wandlerflansch 10 das Abtriebsrad 16 axial überragen und sich bei der Montage mit seinem dem Pumpenrad 11 abgewandten Ende axial an dem zweiten Gehäuseelement 23 abstützen und damit an diesem axial anschlagen. Hierdurch ergibt sich bei der Montage ein Tiefen- bzw. Axialanschlag für den Wandlerflansch 10, wobei sich der Wandlerflansch 10 im Betrieb des Drehmomentwandlers nicht an dem zweiten Gehäuseelement 23 abstützt.
Zur drehmomentübertragenden Anbindung an das Nebenaggregat weist das Abtriebsrad 16 einen Radbereich 28 auf, durch den das Drehmoment von dem Wandlerflansch 10 an das Antriebsrad und damit an die Nebenaggregatsantriebswelle übertragen wird. Das Umschlingungsmittel 24 ist axial in Höhe des Radbereichs 28 angeordnet. Das Abtriebsrad 16 ist über den Radbereich 28 drehmomentübertragend mit dem Umschlingungsmittel 24 verbunden. Der Radbereich 28 weist eine Außenverzahnung auf, die zwischen Kettenglieder des als Kette ausgebildeten Umschlingungsmittels 24 eingreift. Um die stabile Anordnung des Abtriebsrads 16 zu verbessern, ist der Radbereich 28 im vorliegenden Ausführungsbeispiel axial in Höhe des Wandlerflansches 10 angeordnet, wodurch eine besonders hohe Überdeckung zwischen dem Abtriebsrad 16 und dem Wandlerflansch 10 realisiert werden kann. Der Radbereich 28 stützt sich auf dem Wandlerflansch 10 ab. Der Radbereich 28 ist an der zweiten Lagerstelle 26 angeordnet. Unter „zumindest teilweise in Höhe des Wandlerflansches 10 angeordnet” soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil des Radbereichs 28 radial über dem Wandlerflansch 10 angeordnet ist, und sich vorzugsweise an dem Wandlerflansch 10 radial abstützt. In einer alternativen Ausführung kann der Wandlerflansch 10 auch kürzer ausgeführt sein, so dass der Radbereich 28 außerhalb des Wandlerflansches 10 angeordnet ist bzw. über den Wandlerflansch 10 hinausragt und somit keine Überdeckung zwischen dem Radbereich 28 und dem Wandlerflansch 10 realisiert ist.
Zur Anbindung an den Wandlerflansch 10 weist das Abtriebsrad 16 einen Wellenbereich 29 auf, mit dem das Abtriebsrad 16 den Wandlerflansch 10 umschließt. Der Wellenbereich 29 erstreckt sich ausgehend von dem Radbereich 28 radial oberhalb des Wandlerflansches 10 axial in Richtung des Pumpenrads 11. Der Wellenbereich 29 ist auf einer dem Pumpenrad 11 zugewandten Seite des Radbereichs 28 angeordnet. Der Wellenbereich 29 erstreckt sich axial in Richtung des zweiten Gehäuseelements 23 ausgehend von seinem dem Pumpenrad 11 zugewandten Ende zuerst über die erste Lagerstelle 25 und dann über die zweite Lagerstelle 26 bis zum Radbereich 28.
Das Abtriebsrad 16 weist weiter einen bezüglich des Radbereichs 28 dem Wellenbereich 29 gegenüberliegenden Stützbereich 30 auf. Der Stützbereich 30 erstreckt sich axial über den Wandlerflansch 10 hinaus. Der Stützbereich 30 erstreckt sich ausgehend von dem Radbereich 28 axial in Richtung zweites Gehäuseelement 23. Der Stützbereich 30 ist auf einer dem Pumpenrad 11 abgewandten Seite des Radbereichs 28 angeordnet. Der Radbereich 28 ist axial zwischen dem Wellenbereich 29 und dem Stützbereich 30 angeordnet. Das Abtriebsrad 16 stützt sich mittels des Stützbereichs 30 axial an dem zweiten Gehäuseelement 23 ab. Der Wellenbereich 29 weist eine axiale Erstreckung auf, die im Vergleich zu dem Radbereich 28 und dem Stützbereich 30 am größten ausgebildet ist.
Zur axialen Abstützung in eine dem Pumpenrad 11 zugewandte Richtung weist das Abtriebsrad 16 eine radiale Erhebung 31 auf. Die Erhebung 31 ist in dem Wellenbereich 29 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steht sie radial über dem Radbereich 28 ab, wobei sie auch kleiner bzw. nicht über den Radbereich 28 abstehend ausgeführt sein kann. Die Erhebung 31 liegt axial an dem ersten Gehäuseelement 20 an. Das Abtriebsrad 16 stützt sich mittels der Erhebung 31 und damit mittels des Wellenbereichs 29 axial an dem ersten Gehäuseelement 20 ab.
Zur drehfesten Verbindung weist das Abtriebsrad 16 eine Innenverzahnung 18 und der Wandlerflansch 10 eine in die Innenverzahnung 18 greifende Außenverzahnung 19 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Innenverzahnung 18 in dem Wellenbereich 29 angeordnet, wobei auch eine vollständige oder zumindest teilweise Anordnung im Radbereich 28 oder Stützbereich 30 denkbar wäre. Das Abtriebsrad 16 weist die Innenverzahnung 18 lediglich abschnittsweise auf. Die Innenverzahnung 18 ist axial im Wesentlichen mittig in das Abtriebsrad 16 eingebracht, d. h. sie ist axial zwischen den zwei axialen Enden des Abtriebsrads 16 angeordnet, wodurch das Abtriebsrad 16 zwischen dem einen Ende und der Innenverzahnung 18 und zwischen dem anderen Ende und der Innenverzahnung 18 jeweils eine verzahnungsfreie Innenfläche aufweist. Die Innenverzahnung 18 ist axial zwischen den Lagerstellen 25, 26, an denen sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet.
Der Wandlerflansch 10 weist die Außenverzahnung 19 lediglich abschnittsweise auf. Die Außenverzahnung 19 ist axial im Wesentlichen mittig auf den Wandlerflansch 10 eingebracht, d. h. sie ist axial zwischen den zwei axialen Enden des Wandlerflansches 10 angeordnet, wodurch der Wandlerflansch 10 zwischen dem einen Ende und der Außenverzahnung 19 und zwischen dem anderen Ende und der Außenverzahnung 19 jeweils eine verzahnungsfreie Außenfläche aufweist. Die Außenverzahnung 19 ist axial zwischen den Lagerstellen 25, 26, an denen sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Die Innenverzahnung 18 und die in die Innenverzahnung 18 greifende Außenverzahnung 19 sind axial zwischen den Lagerstellen 25, 26, an denen sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Das Abtriebsrad 16 und der Wandlerflansch 10 sind axial zwischen den Lagerstellen 25, 26, an denen sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, formschlüssig bzw. kämmend miteinander verbunden.
Zur Vereinfachung einer Montage weist die erste Lagerstelle 25, an der sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, einen ersten Lagerdurchmesser und die zweite Lagerstelle 26, an der sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, einen zweiten Lagerdurchmesser auf, wobei, wie bereits erwähnt, die Lagerdurchmesser in ihrer Größe unterschiedlich zueinander ausgebildet sind. Der erste Lagerdurchmesser ist größer als der zweite Lagerdurchmesser. Bei entsprechender axialer Anordnung der Verzahnung 18, 19 kann sowohl der große Lagerdurchmesser der ersten Lagerstelle 25 als auch der kleine Lagerdurchmesser der zweiten Lagerstelle 26 vorzentrieren. Dadurch wird der Wandlerflansch 10 beim Einfädeln der Außenverzahnung 19 in die Innenverzahnung 18 des Abtriebsrads 16 bereits über die erste Lagerstelle 25 oder die zweite Lagerstelle 26 radial vorzentriert. Sowohl die erste Lagerstelle 25 als auch die zweite Lagerstelle 26 können für den Wandlerflansch 10 eine radiale Vorzentrierung während der Montage ausbilden.
Zur radialen Lagerung des Abtriebsrads 16 weist die Antriebsstrangvorrichtung ein Radiallager 22 auf, das das Abtriebsrad 16 getriebeseitig radial lagert. Das Radiallager 22 lagert das Abtriebsrad 16 in dem ersten Gehäuseelement 20. Das Radiallager 22 kann axial zumindest teilweise in Höhe der Innenverzahnung 18 und/oder der Außenverzahnung 19 angeordnet sein, wodurch das Radiallager 22 axial zwischen den Lagerstellen 25, 26, an denen sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Radiallager 22 axial in Höhe der Innenverzahnung 18 und der Außenverzahnung 19 angeordnet, wobei auch eine andere Anordnung in axialer Richtung denkbar wäre. Es umgibt die Innenverzahnung 18 und die Außenverzahnung 19. Das Radiallager 22 umfasst einen Innenring 33, der das Abtriebsrad 16 direkt kontaktiert, und einen Außenring 32, der das erste Gehäuseelement 20 direkt kontaktiert. Bei entsprechender Materialpaarung kann auf einen Innenring 33 verzichtet werden, so dass Wälzkörper des Radiallagers 22 direkt auf dem Abtriebsrad 16 laufen. Der Innenring 33 ist auf dem Abtriebsrad 16 angeordnet. Der Außenring 32 ist fest mit dem ersten Gehäuseelement 20 verbunden. Das Radiallager 22 ist axial zwischen den Lagerstellen 25, 26, an denen sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Das Radiallager 22 ist vorzugsweise als ein Wälzlager ausgebildet. Es ist als ein Nadellager ausgebildet. Auch eine Ausbildung des Radiallagers 22 als Gleitlager ist denkbar.
Die Antriebsstrangvorrichtung weist weiter ein Dichtelement 21 auf, das den Wandlerflansch 10 und das erste Gehäuseelement 20 gegeneinander abdichtet. Das Dichtelement 21 dichtet einen Getriebeinnenraum nach außen hin ab. Das Dichtelement 21 ist radial zwischen dem ersten Gehäuseelement 20 und dem Wandlerflansch 10 angeordnet. Es kontaktiert das erste Gehäuseelement 20 an seinem Innendurchmesser und den Wandlerflansch 10 an seinem Außendurchmesser.
Das Dichtelement 21 ist bezüglich einer Richtung, die ausgehend von dem Pumpenrad 11 zum zweiten Gehäuseelement 23 zeigt, vor dem Abtriebsrad 16 angeordnet. Das Abtriebsrad 16 ist axial zwischen dem Dichtelement 21 und dem zweiten Gehäuseelement 23 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 16 axial zwischen dem Dichtelement 21 und dem Radbereich 28 im Wellenbereich 29 formschlüssig über die Verzahnungen 18, 19 miteinander verbunden, wobei die formschlüssige Verbindung auch vollständig oder zumindest teilweise im Radbereich 28 oder Stützbereich 30 denkbar wäre. Die Innenverzahnung 18 und die Außenverzahnung 19 sind axial zwischen dem Dichtelement 21 und dem Radbereich 28 angeordnet. Sie sind axial zwischen der ersten Lagerstelle 25, an der sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, und der Dichtstelle 27, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 einen Dichtspalt bilden, angeordnet. Das Radiallager 22 ist axial zwischen der ersten Lagerstelle 25, an der sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, und der Dichtstelle 27, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 einen Dichtspalt bilden, angeordnet. Das Dichtelement 21 ist als ein Radial-Wellen-Dichtring ausgebildet.
Zur Abdichtung des Wandlerinnendrucks gegenüber einer Umgebung und gegenüber dem Getriebeinnenraum weist die Antriebsstrangvorrichtung ein Dichtungssystem 13 auf. Das Dichtungssystem 13 weist ein Dichtelement 14 auf, das den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 gegeneinander abdichtet. Das Dichtelement 14 dichtet den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 rotierend gegeneinander ab. Die Antriebsstrangvorrichtung weist einen zwischen dem Wandlerflansch 10 und der Statorwelle 12 angeordneten Raum 17 auf, der strömungstechnisch mit einem Wandlerinnenraum des Drehmomentwandlers verbunden ist. In dem Raum 17 herrscht in zumindest einem Betriebszustand der Wandlerinnendruck. Das Dichtelement 14 dichtet den Raum 17 zum Getriebeinnenraum hin ab. Es dichtet den Raum 17 und damit den Wandlerinnendruck gegenüber dem Wandlerflansch 10, der Statorwelle 12 und dem Abtriebsrad 16 ab. Der Raum 17 ist durch den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 begrenzt. Das Abtriebsrad 16 ist außerhalb des Raums 17 angeordnet. Die Innenverzahnung 18 und die Außenverzahnung 19 sind außerhalb des Raums 17 angeordnet. Der Wandlerflansch 10 und das Abtriebsrad 16 sind außerhalb des Raums 17 formschlüssig bzw. kämmend miteinander verbunden. Zur Abdichtung des Raums 17 gegenüber dem Wandlerflansch 10, der Statorwelle 12 und dem Abtriebsrad 16, weist die Antriebsstrangvorrichtung lediglich das Dichtelement 14 auf.
Das Dichtelement 14 ist radial zwischen dem Wandlerflansch 10 und der Statorwelle 12 angeordnet. Es kontaktiert den Wandlerflansch 10 an seinem Innendurchmesser und die Statorwelle 12 an seinem Außendurchmesser. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 14 in einer im Außendurchmesser der Statorwelle 12 ausgebildeten Aufnahme 15 angeordnet. Das Dichtelement 14 ist an der Dichtstelle 27, an der der Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 einen Dichtspalt bilden, angeordnet. Das Dichtelement 14 bildet den Dichtspalt zwischen Wandlerflansch 10 und Statorwelle 12 flüssigkeitsdicht aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 14 axial in Höhe der zweiten Lagerstelle 26, an der sich das Abtriebsrad 16 radial an dem Wandlerflansch 10 abstützt, angeordnet. Aufgrund der Vorzentrierung des Wandlerflansches 10 durch die zweite Lagerstelle 26 wird bei der Montage beim Einfädeln der Außenverzahnung 19 in dem Abtriebsrad 16 eine Beschädigung des Dichtelements 14 vermieden. Wie bereits erwähnt, weist die Statorwelle 12 zur Aufnahme des Dichtelements 14 eine Aufnahme 15 auf, die am Außendurchmesser verläuft. Das Dichtelement 14 wird durch die Aufnahme 15 axial positioniert. Die Aufnahme 15 ist als eine Nut ausgebildet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Radiallager 22 axial zwischen dem Dichtelement 21, das den Wandlerflansch 10 und das erste Gehäuseelement 20 gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement 14, das den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 gegeneinander abdichtet, angeordnet. Die Innenverzahnung 18 und die Außenverzahnung 19 sind axial zwischen dem Dichtelement 21, das den Wandlerflansch 10 und das erste Gehäuseelement 20 gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement 14, das den Wandlerflansch 10 und die Statorwelle 12 gegeneinander abdichtet, angeordnet. Das Dichtelement 14 ist als ein Dichtring ausgebildet. Vorzugsweise ist es als ein formstabiler Dichtring mit rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der formstabile Dichtring aus Torlon hergestellt.
Bezugszeichenliste

10: Wandlerflansch
11: Pumpenrad
12: Statorwelle
13: Dichtungssystem
14: Dichtelement
15: Aufnahme
16: Abtriebsrad
17: Raum
18: Innenverzahnung
19: Außenverzahnung
20: Gehäuseelement
21: Dichtelement
22: Radiallager
23: Gehäuseelement
24: Umschlingungsmittel
25: Lagerstelle
26: Lagerstelle
27: Dichtstelle
28: Radbereich
29: Wellenbereich
30: Stützbereich
31: Erhebung
32: Außenring
33: Innenring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006035133 A1 [0002]

Claims

Antriebsstrangvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wandlerflansch (10), der zur drehfesten Verbindung mit einem Pumpenrad (11) eines Drehmomentwandlers und zum Antrieb eines Nebenaggregats vorgesehen ist, einer Statorwelle (12), die zur drehfesten Verbindung mit einem Leitrad des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und mit einem Dichtungssystem (13) zur Abdichtung eines Wandlerinnendrucks, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungssystem (13) zumindest ein Dichtelement (14) aufweist, das den Wandlerflansch (10) und die Statorwelle (12) gegeneinander abdichtet.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorwelle (12) eine Aufnahme (15) aufweist, in der das Dichtelement (14) aufgenommen ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Abtriebsrad (16) zum Antrieb des Nebenaggregats, das drehfest auf dem Wandlerflansch (10) angeordnet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandlerflansch (10) zumindest zwei Lagerstellen (25, 26) axial beabstandet ausbildet, an denen sich das Abtriebsrad (16) radial abstützt, wobei das Dichtelement (14) axial so angeordnet ist, dass bei der Montage des Wandlerflansches (10) über das Dichtelement (14), der Wandlerflansch (10) bereits durch die Lagerstelle (25) oder die Lagerstelle (26) radial vorzentriert ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (16) außerhalb eines zwischen dem Wandlerflansch (10) und der Statorwelle (12) angeordneten Raums (17), in dem in zumindest einem Betriebszustand der Wandlerinnendruck herrscht, angeordnet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (16) eine Innenverzahnung (18) und der Wandlerflansch (10) eine in die Innenverzahnung (18) greifende Außenverzahnung (19) aufweist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zumindest ein Gehäuseelement (20), das fest mit einem Getriebegehäuse verbunden ist, und zumindest ein Dichtelement (21), das den Wandlerflansch (10) und das Gehäuseelement (20) gegeneinander abdichtet, wobei die Innenverzahnung (18) und/oder die Außenverzahnung (19) funktional zwischen dem Dichtelement (14), das den Wandlerflansch (10) und die Statorwelle (12) gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement (21), das den Wandlerflansch (10) und das Gehäuseelement (20) gegeneinander abdichtet, angeordnet sind.
Antriebsstrangvorrichtung zumindest nach Anspruch 3 und 7, gekennzeichnet durch zumindest ein zur getriebeseitigen Lagerung des Abtriebsrads (16) vorgesehenes Radiallager (22), das funktional zwischen dem Dichtelement (14), das den Wandlerflansch (10) und die Statorwelle (12) gegeneinander abdichtet, und dem Dichtelement (21), das den Wandlerflansch (10) und das Gehäuseelement (20) gegeneinander abdichtet, angeordnet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (22) axial zwischen den Lagerstellen (25, 26) angeordnet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (14) als ein Dichtring ausgebildet ist.
Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (14) als ein Dichtring mit rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet ist.