DE10317424A1

DE10317424A1 - Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer hydrodynamischen Kupplung

Info

Publication number: DE10317424A1
Application number: DE2003117424
Authority: DE
Inventors: Rolf Brockmann; Reinhard Dr. Kernchen; Werner Prof. Klement; Roland Göhringer
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG; DaimlerChrysler AG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-10-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend DOLLAR A - eine Eingangswelle; DOLLAR A - eine Ausgangswelle; DOLLAR A - eine hydrodynamische Kupplung mit einem Pumpenrad und einem Turbinenrad, die miteinander einen torusförmigen mit einem Arbeitsmedium befüllbaren und entleerbaren Arbeitsraum ausbilden; DOLLAR A - mit einer Überbückungskupplung, die parallel zu der hydrodynamischen Kupplung geschaltet ist; DOLLAR A - mittels der hydrodynamischen Kupplung und mittels der Überbrückungskupplung ist ein Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle übertragbar. DOLLAR A Der vorliegende Kraftfahrzeugantriebsstrang ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: DOLLAR A - Zwischen der hydrodynamischen Kupplung und der Überbrückungskupplung ist ein Zentralausrücker zur zumindest mittelbaren Betätigung der Überbrückungskupplung vorgesehen; DOLLAR A - der Zentralausrücker weist ein Betätigungselement und ein stationäres Element auf, wobei das Betätigungselement derart betätigbar ist, dass es sich bei Betätigung gegenüber dem stationären Element verlagert; DOLLAR A - das stationäre Element ist gegen die hydrodynamische Kupplung abgestützt; DOLLAR A - das Betätigungselement ist ein- oder auskoppelnd wirkend gegenüber die Überbrückungskupplung abgestützt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer hydrodynamischen Kupplung gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Ein solcher Kraftfahrzeugantriebsstrang ist beispielsweise aus der WO 00/55527 bekannt. Der Antriebsstrang ist beispielsweise mit Schaltgetrieben, insbesondere automatisierten Schaltgetrieben koppelbar. Der Antriebsstrang umfasst eine hydrodynamische Kupplung und eine Überbrückungskupplung, die parallel zu der hydrodynamischen Kupplung geschaltet ist. Mittels der hydrodynamischen Kupplung kann das Kraftfahrzeug schonend angefahren werden beziehungsweise mit sehr kleinen Geschwindigkeiten betrieben werden, ohne dass ein erhöhter Verschleiß durch eine durchrutschende Reibkupplung gegeben ist. Dafür wird die hydrodynamische Kupplung mit einem Arbeitsmedium gefüllt, wobei entsprechend der konstruktiven Ausführung und des eingestellten Füllungsgrades ein bestimmtes Drehmoment von einer Eingangswelle auf eine Ausgangswelle übertragen wird.
Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten wird die hydrodynamische Kupplung vorzugsweise nahezu oder vollständig entleert, und das Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle mittels der Überbrückungskupplung übertragen.
Auch wenn die in der WO 00/55527 gezeigte Ausführung einer Anfahreinheit bereits relativ kompakt ist und weitgehend verschleißfrei arbeitet, so haben sich in der Praxis bei bestimmten Betriebsbedingungen Probleme beim Umschalten zwischen hydrodynamischem Kupplungsbetrieb und Überbrückungskupplungsbetrieb ergeben. Zudem werden heutzutage immer größere Anforderungen an eine kompakte Bauweise und an eine günstige Produzierbarkeit gestellt, denen der in der WO 00/55527 gezeigte Aufbau nicht mehr genügen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugantriebsstrang beziehungsweise einen Teilbereich desselben anzugeben, dessen konstruktiver Aufbau gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht ist, der eine besonders kompakte Ausführung aufweist und der zugleich eine hohe Funktionssicherheit garantiert.
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben besonders vorteilhafte Ausgestaltungen.
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugantriebsstrang weist mindestens eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, eine hydrodynamische Kupplung und eine Überbrückungskupplung auf, wobei die hydrodynamische Kupplung und die Überbrückungskupplung parallel zueinander geschaltet sind und zwischen der hydrodynamischen Kupplung und der Überbrückungskupplung ein Zentralausrücker angeordnet ist. Sowohl mit der hydrodynamischen Kupplung als auch mit der Überbrückungskupplung kann ein Drehmoment oder Antriebsmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle übertragen werden. Der Zentralausrücker weist ein Betätigungselement und ein stationäres Element auf, wobei das Betätigungselement durch einen hydraulischen Druck beaufschlagbar oder anderweitig mechanisch betätigbar ist, beispielsweise pneumatisch, manuell, elektro-mechanisch oder durch eine Kombination von pneumatischen, mechanischen, elektrischen, hydraulischen oder manuellen Komponenten. Bei der Druckbeaufschlagung bzw. bei der Betätigung verlagert sich das Betätigungselement gegenüber dem stationären Element. Der Zentralausrücker ist derart zwischen der hydrodynamischen Kupplung und der Überbrückungskupplung angeordnet, dass sich das stationäre Element direkt oder mittelbar gegen die hydrodynamische Kupplung bzw. deren Gehäuse abstützt, während das Betätigungselement des Zentralausrückers sich derart zumindest mittelbar gegen die Überbrückungskupplung abstützt, dass diese Abstützung wirksam beim Ein- beziehungsweise Auskoppeln der Überbrückungskupplung ist.
Selbstverständlich ist es möglich, den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantriebsstrang um weitere Elemente zu ergänzen oder denselben als Teilabschnitt in einen umfassenderen Kraftfahrzeugantriebsstrang einzubinden. Beispielsweise wird in der Regel die Ausgangswelle mit einem Getriebe verbunden sein. Dabei ist es sowohl möglich, die Ausgangswelle direkt als Getriebeeingangswelle auszuführen oder die Ausgangswelle drehfest mit einer Getriebeeingangswelle zu verbinden.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Zentralausrückers in einem Antriebsstrang zwischen einer hydrodynamischen Kupplung und einer Überbrückungskupplung kann eine äußerst kompakte Anordnung erreicht werden, die zugleich eine bewährte hohe Funktionssicherheit aufweist. Insbesondere ist es möglich, den Zentralausrücker kraftübertragend gegen das Gehäuse der hydrodynamischen Kupplung abzustützen, so dass die Gegenkraft, die bei der Belastung der Überbrückungskupplung erzeugt wird, auf das Gehäuse der hydrodynamischen Kupplung abgeleitet wird. Dazu weist die hydrodynamische Kupplung vorteilhaft im Gegensatz zu heute üblichen hydrodynamischen Kupplungen mit einem rotierenden Gehäuse, das teilweise durch das Pumpenrad gebildet wird, ein das Pumpenrad und Turbinenrad umschließendes stationäres Gehäuse auf. Durch die Abstützung des stationären Teils des Zentralausrückers am Gehäuse der hydrodynamischen Kupplung ist es möglich, auf ein zusätzliches (separates) Gehäuse oder Zwischengehäuse zur Aufnahme bzw. Abstützung des Zentralausrückers zu verzichten. Solche bei herkömmlichen Zentralausrückern vorgesehene Zwischengehäuse waren in der Praxis immer wieder schwierig auszurichten und zu montieren. Besonders bei hydraulisch betätigbaren Zentralausrückern gab es häufig Probleme beim Verbinden der separaten Gehäuseeinheiten. Durch den erfindungsgemäßen Verzicht auf ein solches Gehäuse, d.h. durch die kraftableitende Abstützung des stationären Elementes des Zentralausrückers gegen die hydrodynamische Kupplung kann insbesondere die axiale Baulänge stark verkürzt und der Montageaufwand vermindert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird eine äußerst kompakte Anordnung dadurch erreicht, dass die Eingangswelle, die Ausgangswelle, die hydrodynamische Kupplung, die Überbrückungskupplung und das Betätigungselement um eine gemeinsame Achse beziehungsweise Drehachse fluchtend miteinander ausgerichtet sind. Vorzugsweise ist dabei die Eingangswelle als Hohlwelle ausgebildet, in der die Ausgangswelle, welche vorteilhaft zumindest abschnittsweise als Vollwelle ausgebildet ist, mit einer gemeinsamen Drehachse angeordnet, wobei vorzugsweise die als Vollwelle ausgebildete Ausgangswelle sich vollständig durch die Eingangswelle hindurch erstreckt. Das Betätigungselement kann besonders vorteilhaft als Hohlzylinder oder als Hülse ausgeführt sein, welche axial gleitend außen auf der als Hohlwelle ausgebildeten Eingangswelle gelagert ist.
Um den Zentralausrücker mit dem notwendigen hydraulischen Druck zu beaufschlagen, umfasst der Zentralausrücker vorzugsweise einen Druckanschluss zum Zuführen von einem mit Druck beaufschlagten hydraulischen Medium. Das hydraulische Medium kann beispielsweise über einen radial nach innen verlaufenden Kanal auf das der Überbrückungskupplung ferne Ende des als Hohlzylinder ausgebildeten Betätigungselementes geleitet werden.
In einem besonders wichtigen Anwendungsbereich der Erfindung ist die Überbrückungskupplung als trockenlaufende Reibscheibenkupplung ausgeführt, die eine oder auch mehrere Reibscheiben aufweist. Insbesondere bei einer Ausführung mit einer Reibscheibe weist die Reibscheibenkupplung eine Druckplatte und eine Gegendruckplatte auf, zwischen welche eine Kupplungsscheibe reibschlüssig verspannbar ist. Das Betätigungselement des Zentralausrückers wirkt dann zumindest mittelbar vorzugsweise entlastend auf die Druckplatte, um diese aus einer Verspannung mit der Gegendruckplatte zu lösen, welche beispielsweise durch eine Federkraft bewirkt wird, so dass die reibschlüssige Verspannung der Kupplungsscheibe durch eine Betätigung des Zentralausrückers aufgehoben wird.
In einer vorteilhaften Ausführung ist zwischen der Druckplatte und dem Zentralausrücker eine Tellerfeder angeordnet, welche in nicht ausgerückter Position des Betätigungselementes des Zentralausrückers die Druckplatte gegen die Gegendruckplatte verspannt. Bei Druckbeaufschlagung des Zentralausrückers wird an dem der Druckplatte fernen Ende der Tellerfeder eine Druckkraft mittels des Betätigungselementes ausgeübt, so dass das die Druckplatte verspannende Ende der Tellerfeder in Richtung von der Druckplatte weg bewegt wird.
Druckplatte und Gegendruckplatte können vorteilhaft mit jeweils einer Schwungmasse integral ausgeführt oder mit einer solchen drehstarr verbunden sein. Gleichzeitig sind beide Schwungmassen vorteilhaft drehstarr miteinander verbunden. Im Antriebsstrang zwischen den Schwungmassen und der angetriebenen Getriebewelle ist insbesondere ein Drehschwingungsdämpfer angeordnet, der beim Kraftfluss im gekoppelten Zustand, d.h. von den Schwungmassen auf die Kupplungsscheibe und weiter auf die Getriebewelle, eine drehmomentübertragende aber begrenzt drehbewegliche Verbindung zwischen Schwungmassen und Getriebewelle herstellt. Dadurch können Torsionsschwingungen im Antriebsstrang reduziert werden.
Der Drehschwingungsdämpfer kann vorteilhaft ebenfalls mit der Eingangswelle, der Ausgangswelle, der hydrodynamischen Kupplung, der Überbrückungskupplung und dem Betätigungselement des Zentralausrückers fluchtend ausgerichtet sein.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von vorzuziehenden Ausführungsbeispielen mit zugehörigen Figuren besser verständlich werden, wobei in den Figuren die
1 einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem hydraulisch betätigbaren Zentralausrücker darstellt; und die
2 einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem Zentralausrücker mit einem mechanischen Hebelantrieb darstellt.
Der in der 1 dargestellte erfindungsgemäße Kraftfahrzeugantriebsstrang umfasst eine Eingangswelle 1, welche als Hohlwelle ausgebildet ist und eine Ausgangswelle 2, die durch die Eingangswelle hindurchgeführt ist. Eingangswelle 1 und Ausgangswelle 2 sind mittels einer Wellendichtung 10 gegeneinander abgedichtet. Die Ausgangswelle 2 kann beispielsweise eine Getriebeeingangswelle sein, wobei das Getriebe in der dargestellten Ausführung in 1 auf der rechten Seite neben der hydrodynamischen Kupplung 3 positioniert wäre.
Um Drehmoment von der Eingangswelle 1 auf die Ausgangswelle 2 übertragen zu können, ist eine füll- und entleerbare hydrodynamische Kupplung 3 vorgesehen, deren Pumpenrad 3.1 drehstarr mit der Eingangswelle 1 verbunden ist. Die hydrodynamische Kupplung 3 weist ein Kupplungsgehäuse 3.3 auf, dass das Turbinenrad 3.2 der hydrodynamischen Kupplung und das Pumpenrad 3.1 umschließt und in der gezeigten Figur nicht vollständig dargestellt ist. Das Turbinenrad 3.2 ist auf der Ausgangswelle 2 aufgezahnt, das heißt mittels einer zahnförmig eingreifenden Verbindung auf der Ausgangswelle gelagert. Zwischen dem Turbinenrad und der zahnförmig eingreifenden Verbindung ist vorteilhaft ein Freilauf vorgesehen, dessen Funktion später noch erläutert wird. Die Lagerung des Turbinenrades 3.2 auf der Ausgangswelle 2 ist dabei in einem Bereich axial außerhalb des Bereiches der Ausgangswelle 2 ausgeführt, welcher durch die Eingangswelle 1 hindurch angeordnet ist (in der gezeigten Figur rechts außerhalb).
Auf der entgegengesetzten Seite des dargestellten Abschnittes der Ausgangswelle 2 (links außerhalb des von der Eingangswelle 1 überdeckten Bereiches der Ausgangswelle 2) ist ebenfalls mittels eines verzahnten Eingriffes eine Kupplungsscheibe 7 gelagert. Die Kupplungsscheibe 7 umfasst eine Nabe 6 und einen scheibenförmigen Körper, welche radial nach außen über die Nabe 6 hinausragt und radial außerhalb der Nabe 6 zwischen einer Druckplatte 4.1 und einer Gegendruckplatte 4.2 der Überbrückungskupplung 4, welche als Reibkupplung ausgeführt ist, reibschlüssig verspannbar ist. Dazu trägt die Kupplungsscheibe 7 die Kupplungsbeläge 7.1 und 7.2, wobei jeweils einer, wie bekannt, auf jeder Seite der Kupplungsscheibe 7 angeordnet ist. Die Druckplatte 4.1 und die Gegendruckplatte 4.2 sind jeweils mit einer beträchtlichen Schwungmasse ausgeführt, wobei die Schwungmasse 4.3 der Gegendruckplatte 4.2 als Schwungrad ausgebildet ist, von dem nur ein Bruchteil dargestellt ist und welches sich auch weiter radial nach außen erstrecken kann. Die Druckplatte 4.1 weist ein ringförmiges, in Umfangsrichtung unterbrochenes Stegelement 4.4 auf, welches in der gezeigten Darstellung auch als Nase bezeichnet werden könnte. Dieses ringförmige Stegelement 4.4 beziehungsweise die Nase erfüllt zwei Aufgaben: Zum einen wirkt es als massebehaftetes Schwungrad und zum anderen dient es der Druckübertragung zwischen einem die Verspannungskraft erzeugenden Element, nämlich in diesem Ausführungsbeispiel der Tellerfeder 8 auf die Druckplatte 4.1, so dass sie derart gegen die Gegendruckplatte 4.2 verspannt wird, dass die Kupplungsscheibe 7 mit ihren Kupplungsbelägen 7.1 und 7.2 reibschlüssig dazwischen festgehalten wird.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Überbrückungskupplung 4 mit einer Gehäusewand 4.5 ausgeführt, welche drehstarr mit der Gegendruckplatte bzw. der Druckplatte verbunden ist. Auch eine integrale Verbindung ist denkbar. Die Gehäusewand 4.5 ist mit einem Befestigungselement, beispielsweise einem Bolzen 9 oder einem Niet versehen, mit welchem eine starre Verbindung bzw. eine Mitnahmeverbindung, welche eine axiale Bewegung oder „Tellerung" ermöglicht, zwischen der Tellerfeder 8 und der Gehäusewand 4.5 hergestellt wird. Die Verbindung ist dabei derart ausgeführt, dass die Tellerfeder ähnlich wie der Balken einer Balkenwaage auf dem Bolzen 9 angeordnet ist, so dass, wenn das radial innere Ende der Tellerfeder 8, welche scheibenradförmig radial über der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 angeordnet ist, axial nach links versetzt wird, das radial äußere Ende sich axial nach rechts versetzt und umgekehrt. Die Druckplatte 4.1, die Gegendruckplatte 4.2 mit der integral ausgebildeten Schwungmasse 4.3, die Gehäusewand 4.5, die Tellerfeder 8, eine auf der Eingangswelle 1 aufgezahnte Flexplatte 12, die Eingangswelle 1 selber und das Pumpenrad 3.1 der hydrodynamischen Kupplung 3 drehen sich mit einer Antriebsgeschwindigkeit, welche durch die Kurbelwelle (nicht dargestellt) des antreibenden Motors vorgegeben wird, wobei die Kurbelwelle vorteilhaft an dem die Schwungmasse 4.3 ausbildenden Schwungrad, das integral mit der Gegendruckplatte 4.2 ausgebildet ist, angeflanscht ist. Diese Antriebsdrehbewegung wird über drehstarre beziehungsweise integrale Verbindungen durch die genannten Bauteile bis auf das Pumpenrad 3.1 übertragen. Gleichzeitig ist es möglich, im gekoppelten Zustand der Überbrückungskupplung 4 auch die Ausgangswelle 2 mit derselben Geschwindigkeit antreiben zu lassen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt das Betätigungselement 5.1 auf das radial innere Ende der Tellerfeder druckbeaufschlagend und achsparallel zu der Ausgangswelle 2 in Richtung der Mitnehmerscheibe beziehungsweise der Kupplungsscheibe 7, so dass bei Druckbeaufschlagung des Betätigungselementes 5.1 mittels eines hydraulischen Mediums, das über den Druckanschluss 5.3 des Zentralausrückers 5 zugeführt wird und auf das dem die Tellerfeder 8 berührende Ende des Betätigungselementes 5.2 entgegengesetzte axiale Ende druckbeaufschlagend wirkt, die oben beschriebene Kippbewegung oder Tellerung der Tellerfeder – das radial innere Ende rückt nach links, das radial äußere Ende rückt nach rechts-, erfolgt.
Die Druckplatte 4.1 und die Gegendruckplatte 4.2 beziehungsweise deren Schwungmassen sind mittels eines Drehschwingungsdämpfers 11 torsionselastisch und um einen bestimmten Verdrehwinkel verdrehbar mittelbar mit der Ausgangswelle 2 verbunden.
Die schon genannte Flexplatte 12 ist an dem der hydrodynamischen Kupplung 3 axial entgegengesetztem Ende der Eingangswelle 1 angeordnet, wobei durch die Flexplatte das ringförmige Stegelement 4.4 der Druckplatte 4.1 hindurchgeführt ist.
Das Stegelement 4.4 ist daher in der gezeigten Ausführung, die eine Flexplatte 12 in Umfangsrichtung aufweist, nicht durchgehend ausgeführt, sondern weist einzelne Nasen oder Vorsprünge auf, die durch die Flexplatte 12 hindurchgreifen und sich am radial äußeren Ende der Tellerfeder 8 abstützen.
Das Turbinenrad 3.2 mit der Ausgangswelle 2 und der aufgezahnten Kupplungsscheibe 7 laufen bei Befüllung der hydrodynamischen Kupplung 3 oder im gekoppelten Zustand der Überbrückungskupplung 4 ebenfalls um (sofern kein Freilauf vorgesehen ist), und zwar je nach Betriebszustand der hydrodynamischen Kupplung 3 beziehungsweise der Überbrückungskupplung 4 mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 1 oder einer kleineren Geschwindigkeit. Die Ausgangswelle ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf der linken Seite mittels des dargestellten Lagerzapfens gelagert und kann auf der entgegengesetzten Seite (der rechten Seite in der 1) am oder im Getriebegehäuse (nicht dargestellt) gelagert werden.
Das Kupplungsgehäuse 3.3 der hydrodynamischen Kupplung 3 sowie die Gehäusebereiche des Zentralausrückers 5 und radial außerhalb der Überbrückungskupplung 4 sind im Betrieb stets stationär und können derart miteinander verbunden beziehungsweise integral ausgeführt sein, dass das Motorgehäuse (nicht dargestellt), das äußere Gehäuse der Überbrückungskupplung 4, das Gehäuse das Zentralausrückers 5, das Gehäuse 3.3 der hydrodynamischen Kupplung 3 und das Getriebegehäuse (nicht dargestellt) zusammen ein durchgehendes Gehäuse ausbilden. Durch die Abstützung des Zentralausrückers am Gehäuse 3.3 der hydrodynamischen Kupplung 3 ist es jedoch insbesondere möglich, auf ein separates Gehäuse für den Zentralausrücker zu verzichten, so dass das äußere Gehäuse der Überbrückungskupplung 4 direkt in das Gehäuse der hydrodynamischen Kupplung 3 übergeht.
In 2 ist auch diese Gehäuseführung nochmals schematisch dargestellt. Wie man sieht, ist das das Schwungrad der Überbrückungskupplung 4 umschließende Gehäuse 19 direkt mit dem Gehäuse 3.3 der hydrodynamischen Kupplung verbunden.
Der in der 2 dargestellte Zentralausrücker 5 umfasst ein Betätigungselement 5.1, welches ebenfalls zylinderförmig radial außerhalb der Eingangswelle 1 angeordnet ist, und in Axialrichtung der Ein- beziehungsweise Ausgangswelle 1, 2 gleitet. Die Betätigung des Betätigungselements 5.1 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über einen Hebel 5.4, welcher sich über dem stationären Element 5.2 dreht, welches unmittelbar am Gehäuse 3.3 der hydrodynamischen Kupplung 3 befestigt ist. Der Hebel 5.4 des Zentralausrückers wird betätigt durch einen pneumatischen Kolben 15, welcher außerhalb oder innerhalb der gezeigten Gehäuse angeordnet sein kann. Die Drehmomentübertragung beziehungsweise die Drehzahlübertragung zum Getriebe ist mittels des Pfeils 17 angedeutet und erfolgt über die Ausgangswelle 2. Die Drehmomentübertragung beziehungsweise die Antriebsdrehzahl vom Motor (Pfeil 18) wird über die Überbrückungskupplung 4, das heißt über die Druckplatte 4.1 und die Gegendruckplatte 4.2, mittels des ständigen Eingriffs 14 auf die Eingangswelle 1 übertragen, welche drehstarr mit dem Pumpenrad 3.1 der hydrodynamischen Kupplung 3 verbunden ist. Das bedeutet, dass das Pumpenrad in jedem Betriebszustand mit umläuft. Ob mittels der hydrodynamischen Kupplung 3 Drehmoment übertragen wird oder nicht wird durch den Füllungsgrad der hydrodynamischen Kupplung bestimmt.
Das Turbinenrad 3.2 ist über einen Freilauf 13 mit der Ausgangswelle 2 verbunden. Dieser Freilauf 13 koppelt das Turbinenrad 3.2 drehstarr mit der Ausgangswelle 2, wenn das Turbinenrad schneller als beziehungsweise gleich schnell wie die Ausgangswelle 2 angetrieben wird, und ist entkoppelt, wenn die Ausgangswelle 2 schneller als das Turbinenrad 3.2 angetrieben wird. Die Antriebsdrehzahl des Turbinenrads 3.2 bestimmt sich unter anderem durch den Füllungsgrad der hydrodynamischen Kupplung 3. Die Antriebsdrehzahl der Ausgangswelle 2 passt sich bei Kopplung über den Freilauf 13 der Drehzahl des Turbinenrads 3.2 an und wird in einem freilaufenden Zustand durch die Drehzahlübertragung durch die Überbrückungskupplung 4 bestimmt.
Das Turbinenrad 3.2 kann mittels der Turbinenbremse 16 gebremst werden. Die Turbinenbremse 16 ist ähnlich wie die Überbrückungskupplung 4 aufgebaut, allerdings wird hier eine Kupplungsscheibe mittels eines Druckkolbens 16.1 mit einer Gegendruckplatte 16.2 verspannt, wenn der Druckkolben betätigt wird.
Die Turbinenbremse 16 ist, wie dargestellt, zusammen mit der hydrodynamischen Kupplung 3, dem Zentralausrücker 5 und der Überbrückungskupplung 4 innerhalb eines Gehäuses 19 positioniert.
Das Turbinengehäuse 3.3 ist als stationäres Gehäuse ausgeführt und entsprechend mit Wellendichtungen und Lagern gegenüber den rotierenden Wellen versehen.

1: Eingangswelle
2: Ausgangswelle
3: hydrodynamische Kupplung
3.1: Pumpenrad
3.2: Turbinenrad
3.3: Gehäuse
4: Überbrückungskupplung
4.1: Druckplatte
4.2: Gegendruckplatte
4.3: Schwungmasse
4.4: ringförmiges Stegelement
4.5: Gehäusewand
5: Zentralausrücker
5.1: Betätigungselement
5.2: stationäres Element
5.3: Druckanschluss
5.4: Hebel
6: Nabe
7: Kupplungsscheibe
7.1: Kupplungsbelag
7.2: Kupplungsbelag
8: Tellerfeder
9: Bolzen
10: Wellendichtung
11: Drehschwingungsdämpfer
12: Flexplatte
13: Freilauf
14: ständiger Eingriff
15: pneumatischer Kolben
16: Turbinenbremse
16.1: Druckkolben
16.2: Gegendruckplatte
17: Drehmomentübertragung zum Getriebe
18: Drehmomentübertragung vom Motor
19: Gehäuse

Claims

Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend 1.1 eine Eingangswelle (1); 1.2 eine Ausgangswelle (2); 1.3 eine hydrodynamische Kupplung (3) mit einem Pumpenrad (3.1) und einem Turbinenrad (3.2), die miteinander einen torusförmigen mit einem Arbeitsmedium befüllbaren und entleerbaren Arbeitsraum ausbilden; 1.4 mit einer Überbrückungskupplung (4), die parallel zu der hydrodynamischen Kupplung (3) geschaltet ist; 1.5 mittels der hydrodynamischen Kupplung (3) und mittels der Überbrückungskupplung (4) ist ein Drehmoment von der Eingangswelle (1) auf die Ausgangswelle (2) übertragbar; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 1.6 zwischen der hydrodynamischen Kupplung (3) und der Überbrückungskupplung (4) ist ein Zentralausrücker (5) zur zumindest mittelbaren Betätigung der Überbrückungskupplung (4) vorgesehen; 1.7 der Zentralausrücker (5) weist ein Betätigungselement (5.1) und ein stationäres Element (5.2) auf, wobei das Betätigungselement (5.1) derart betätigbar ist, dass es sich bei der Betätigung gegenüber dem stationären Element (5.2) verlagert; 1.8 das stationäre Element (5.2) ist gegen die hydrodynamische Kupplung (3) abgestützt; 1.9 das Betätigungselement (5.1) ist ein- oder auskoppelnd wirkend gegen die Überbrückungskupplung (4) abgestützt.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5.1) durch eine hydraulische Druckbeaufschlagung betätigt wird.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5.1) mittels der hydraulischen Druckbeaufschlagung axial verschiebbar ist und die Eingangswelle (1), die Ausgangswelle (2), die hydrodynamische Kupplung (3), die Überbrückungskupplung (4) und das Betätigungselement (5.1) um eine gemeinsame Achse fluchtend miteinander ausgerichtet sind.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 4.1 die Eingangswelle (1) ist als Hohlwelle ausgebildet; 4.2 die Ausgangswelle (2) ist als Vollwelle ausgebildet, welche durch die Eingangswelle (1) hindurchgeführt ist; 4.3 das Betätigungselement (5.1) ist als Hohlzylinder ausgeführt, der axial gleitend auf dem stationären Element (5.2) gelagert ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralausrücker (5) einen Druckanschluss (5.3) zum Zuführen eines Druckmediums umfasst, mittels dessen das Betätigungselement (5.1) beaufschlagt wird.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungskupplung (4) in Form einer Reibscheibenkupplung mit einer oder mehreren trocken laufenden Reibscheiben ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass 7.1 die Überbrückungskupplung (4) eine Druckplatte (4.1) und eine Gegendruckplatte (4.2) aufweist, zwischen denen eine Kupplungsscheibe (7) reibschlüssig verspannbar ist, und 7.2 dass zwischen dem Betätigungselement (5.1) des Zentralausrückers (5) und der Druckplatte (4.1) eine Tellerfeder (8) angeordnet ist, welche bei Nichtbetätigung beziehungsweise bei Nichtdruckbeaufschlagung des Betätigungselementes (5.1) die Verspannkraft zwischen der Druckplatte (4.1), der Gegendruckplatte (4.2) und der Kupplungsscheibe (7) aufbringt.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 7 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (4.1) und die Gegendruckplatte (4.2) jeweils mit einer Schwungmasse ausgeführt sind und die beiden Schwungmassen drehstarr miteinander verbunden sind und im gekoppelten Zustand der Überbrückungskupplung (4) elastisch mittels eines Drehschwingungsdämpfers (11), welcher ebenfalls um die gemeinsame Achse fluchtend mit den in Anspruch 2 genannten Bauteilen ausgerichtet ist, mit der Ausgangswelle drehmomentübertragend verbunden sind.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5.1) über einen Hebel (5.4) betätigbar ist, und das stationäre Element (5.2) den Drehpunkt des Hebels (5.4) darstellt, welcher unmittelbar am oder im stationären Gehäuse (3.3) der hydrodynamischen Kupplung (3) gelagert ist.