DE102016221713A1 - powertrain - Google Patents

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Abstract

Antriebsstrang (1, 18), umfassend einen mit einer Getriebeeingangswelle (2) gekoppelten Drehmomentwandler (3) mit einem Deckel (4) und einem mit dem Deckel (4) gekoppelten Dichtelement (5), das dazu ausgebildet ist, einen Spalt zwischen dem Deckel (4) oder einer Deckelnabe (9) des Drehmomentwandlers (3) und der Getriebeeingangswelle (2) abzudichten, wobei eine Dichtelementaufnahme (8, 19) vorgesehen ist, in welcher das Dichtelement (5) in Radialrichtung beweglich angeordnet ist.A drive train (1, 18) comprising a torque converter (3) coupled to a transmission input shaft (2) with a cover (4) and a sealing element (5) coupled to the cover (4) and adapted to form a gap between the cover (4) or a lid hub (9) of the torque converter (3) and the transmission input shaft (2) to seal, wherein a sealing element receiving (8, 19) is provided, in which the sealing element (5) is arranged to be movable in the radial direction.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, umfassend einen mit einer Getriebeeingangswelle gekoppelten Drehmomentwandler mit einem Deckel und einem mit dem Deckel gekoppelten Dichtelement, das dazu ausgebildet ist, einen Spalt zwischen dem Deckel oder einer Deckelnabe des Drehmomentwandlers und der Getriebeeingangswelle abzudichten.The invention relates to a powertrain comprising a torque converter coupled to a transmission input shaft and having a lid and a sealing member coupled to the lid adapted to seal a gap between the lid or a lid hub of the torque converter and the transmission input shaft.

Derartige Antriebsstränge sind aus dem Stand der Technik bekannt, bei denen ein Drehmomentwandler vorgesehen ist, dessen Deckel bzw. Deckelnabe an eine Getriebeeingangswelle angrenzt. Die an die Deckelnabe bzw. den Deckel, also letztlich die Kopplungsstelle zwischen Deckel oder Deckelnabe und Getriebeeingangswelle angrenzenden Räume werden dabei mittels eines Dichtelements gegeneinander abgedichtet. Das Dichtelement dichtet dabei letztlich den Spalt zwischen dem Deckel bzw. der Deckelnabe und der Getriebeeingangswelle ab, so dass ein Fluidaustausch zwischen den beiden Räumen, die insbesondere mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt sind, nicht möglich ist.Such drive trains are known from the prior art, in which a torque converter is provided, whose lid or lid hub is adjacent to a transmission input shaft. The adjacent to the lid hub or the lid, so ultimately the coupling point between the lid or lid hub and transmission input shaft spaces are sealed by a sealing element against each other. The sealing element ultimately seals the gap between the cover or the cover hub and the transmission input shaft, so that a fluid exchange between the two spaces, which are acted upon in particular by different pressures, is not possible.

Es ist dazu ferner bekannt, in den Deckel oder insbesondere die Deckelnabe ein Dichtelement, beispielsweise einen Dichtring, einzupressen, um die beschriebene Dichtwirkung zu erzielen. Dabei ist es möglich, dass ein Achsversatz, also ein Versatz zwischen der Kurbelwelle und der Getriebeeingangswelle, eine Zwangskraft erzeugt, die durch das eingepresste Dichtelement auf die Getriebeeingangswelle übertragen wird. Mit anderen Worten wird eine Kraft auf die Getriebeeingangswelle bewirkt, sofern ein Versatz zwischen der Kurbelwelle und der Getriebeeingangswelle besteht. Dies hat zur Folge, dass die auf die Getriebeeingangswelle übertragene Kraft insbesondere auf das Lager des Leitradstutzens des Drehmomentwandlers wirkt, wodurch dieses beschädigt werden kann.It is also known to press into the lid or in particular the lid hub a sealing element, such as a sealing ring, in order to achieve the sealing effect described. It is possible that an axial offset, ie an offset between the crankshaft and the transmission input shaft, generates a force which is transmitted to the transmission input shaft by the pressed-in sealing element. In other words, a force is applied to the transmission input shaft if there is an offset between the crankshaft and the transmission input shaft. As a result, the force transmitted to the transmission input shaft acts in particular on the bearing of the nozzle of the torque converter, whereby it can be damaged.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Antriebsstrang anzugeben, bei dem eine Übertragung von Zwangskräften auf das Lager des Leitradstutzens reduziert oder verhindert wird.The invention is therefore based on the object to provide a drive train in which a transmission of constraining forces is reduced or prevented on the bearing of Leitradstutzens.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Antriebsstrang der eingangs genannten Art erfindungsgemäß eine Dichtelementaufnahme vorgesehen, in welcher das Dichtelement in Radialrichtung beweglich angeordnet ist.To solve this problem, a sealing element receptacle is provided according to the invention in a drive train of the type mentioned, in which the sealing element is arranged to be movable in the radial direction.

Die Erfindung beruht sonach auf der Idee, das Dichtelement nicht in eine Deckelnabe bzw. einen Deckel des Drehmomentwandlers einzupressen, sondern eine Dichtelementaufnahme vorzusehen, in der das Dichtelement radial beweglich aufgenommen ist. Die Dichtelementaufnahme ermöglicht dabei eine radiale Bewegung des Dichtelements, so dass bei einem Versatz der Kurbelwelle zur Getriebeeingangswelle keine Zwangskraft entsteht, die auf die Getriebeeingangswelle und somit auf das Lager des Leitradstutzens wirkt. Stattdessen kann das Dichtelement in der Dichtelementaufnahme in Radialrichtung bewegt werden, so dass ein potenzieller Achsversatz ausgeglichen werden kann, die Dichtwirkung jedoch gewährleistet bleibt. Dadurch ist vorteilhafterweise eine Übertragung bzw. ein Entstehen von Zwangskräften verhindert oder zumindest reduziert, da sich der Achsversatz zwischen der Kurbelwelle und der Getriebeeingangswelle nicht in einer schädlichen Zwangskraft auf das Lager des Leitradstutzens niederschlägt.The invention is therefore based on the idea not to press the sealing element into a cover hub or a cover of the torque converter, but to provide a sealing element receiving, in which the sealing element is received radially movable. The sealing element receptacle allows a radial movement of the sealing element, so that when a displacement of the crankshaft to the transmission input shaft no forced force arises, which acts on the transmission input shaft and thus on the bearing of Leitradstutzens. Instead, the sealing element can be moved in the sealing element receiving in the radial direction, so that a potential axial offset can be compensated, but the sealing effect remains ensured. This advantageously prevents or at least reduces the transmission or emergence of positive forces, since the axial offset between the crankshaft and the transmission input shaft does not result in a damaging force on the bearing of the stator nozzle.

Besonders bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang vorgesehen, dass die Dichtelementaufnahme an dem Deckel oder an einer Deckelnabe des Drehmomentwandlers angeordnet ist. Demnach kann die Dichtelementaufnahme, in der das Dichtelement radial beweglich angeordnet ist, direkt an dem Deckel angeordnet sein oder alternativ an einer mit dem Deckel gekoppelten, insbesondere genieteten, Deckelnabe des Drehmomentwandlers angeordnet sein. Die Dichtelementaufnahme kann dabei einteilig mit oder separat zu dem Deckel bzw. der Deckelnabe des Drehmomentwandlers ausgebildet sein.Particularly preferably, it is provided in the drive train according to the invention that the sealing element receptacle is arranged on the cover or on a cover hub of the torque converter. Accordingly, the sealing element receptacle, in which the sealing element is arranged to be radially movable, can be arranged directly on the cover or, alternatively, can be arranged on a lid rivet of the torque converter coupled, in particular riveted, to the cover. The sealing element receptacle can be formed integrally with or separately from the cover or the cover hub of the torque converter.

Sofern die Dichtelementaufnahme separat zu dem Deckel oder der Deckelnabe des Drehmomentwandlers ausgebildet ist, kann diese durch Schweißen und/oder Einpressen und/oder Nieten und/oder Kleben und/oder Verstemmen und/oder Einclipsen an dem Deckel oder der Deckelnabe angeordnet sein. Insbesondere kann als Schweißverfahren Metall-Aktiv-Gas-Schweißen, Laserschweißen, Kondensatorentladungsschweißen, Widerstandspunktschweißen, Widerstandsbuckelschweißen oder ähnliche Schweißverfahren eingesetzt werden. Insbesondere ist ein Verfahren mit möglichst geringem Energieeintrag zu wählen, damit das Dichtelement beim Befestigen der Dichtelementaufnahme nicht beschädigt wird.If the sealing element receptacle is formed separately from the cover or the cover hub of the torque converter, this can be arranged by welding and / or pressing and / or riveting and / or gluing and / or caulking and / or clipping on the cover or the cover hub. In particular, metal-active gas welding, laser welding, capacitor discharge welding, resistance spot welding, resistance hump welding or similar welding methods can be used as the welding method. In particular, a method with the lowest possible energy input should be chosen, so that the sealing element is not damaged when attaching the sealing element holder.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang kann dahingehend weitergebildet werden, dass das Dichtelement ein ringförmiges Trägerelement aufweist oder mit einem ringförmigen Trägerelement gekoppelt ist. Das Dichtelement weist dazu ein bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, ausgebildetes, elastisches Element auf, das mit einem Trägerelement gekoppelt ist. Das Trägerelement ist gemäß dieser Weiterbildung ringförmig ausgebildet und mit dem elastischen Element gekoppelt. Das Trägerelement weist einen größeren Durchmesser auf als das elastische Element und umgreift dieses. Das elastische Element ist dabei zwischen dem Trägerelement und der Getriebeeingangswelle angeordnet und dichtet die beiden an das elastische Element angrenzenden Räume, also einen Spalt zwischen der Getriebeeingangswelle und der Deckelnabe bzw. dem Deckel ab. In Abhängigkeit eines Versatzes zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle wird das Trägerelement entsprechend in der Dichtelementaufnahme positioniert, wobei das elastische Element entsprechend der Bewegung des Trägerelements deformiert wird. Dadurch wird verhindert, dass eine Zwangskraft auf die Getriebeeingangswelle und somit auf das Lager des Leitradstutzens ausgeübt wird, die das Lager beschädigen kann.The drive train according to the invention can be developed to the effect that the sealing element has an annular support member or is coupled to an annular support member. For this purpose, the sealing element has a preferably made of plastic, in particular an elastomer, formed, elastic element which is coupled to a carrier element. The support member is annular according to this development and coupled to the elastic element. The carrier element has a larger diameter than the elastic element and engages around this. The elastic element is arranged between the carrier element and the transmission input shaft and seals the two spaces adjacent to the elastic element, ie a gap between the transmission input shaft and the cover hub or the cover. Depending on an offset between the crankshaft and the transmission input shaft, the carrier element is correspondingly positioned in the sealing element receptacle, wherein the elastic element is deformed in accordance with the movement of the carrier element. This prevents that a forced force is exerted on the transmission input shaft and thus on the bearing of the Leitradstutzens, which can damage the bearing.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs kann darin bestehen, dass das Trägerelement einen Radialabschnitt und einen gewinkelt dazu ausgebildeten und mit dem Radialabschnitt verbundenen Axialabschnitt aufweist. Der Querschnitt des Trägerelements ist sonach beispielsweise L-förmig, wobei sich der Radialabschnitt im Wesentlichen in Radialrichtung und sich der Axialabschnitt im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckt. Aufgrund des rechtwinkligen Profils des Trägerelements erhält das Dichtelement die nötige Stabilität, so dass bei einem Achsversatz zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle das elastische Element deformiert werden kann, um zu verhindern, dass eine Zwangskraft auf das Lager des Leitradstutzens bewirkt wird. Ferner wird gewährleistet, dass das Dichtelement, insbesondere das Trägerelement in Radialrichtung beweglich bleibt. Bevorzugt ist das Trägerelement dabei in Axialrichtung festgelegt, da es an wenigstens zwei gegenüberliegenden Punkten bzw. zwei Abschnitten der Dichtelementaufnahme anliegt, wodurch die axiale Position des Trägerelements und somit des Dichtelements festgelegt ist, die Radialposition jedoch in Abhängigkeit der Positionierung der Kurbelwelle und der Getriebeeingangswelle variabel ist.A further embodiment of the drive train according to the invention may consist in that the carrier element has a radial section and an axial section formed at an angle thereto and connected to the radial section. The cross section of the carrier element is therefore, for example, L-shaped, with the radial section extending substantially in the radial direction and the axial section extending substantially in the axial direction. Due to the rectangular profile of the support member, the sealing element receives the necessary stability, so that in an axial offset between the crankshaft and the transmission input shaft, the elastic element can be deformed to prevent a forced force is effected on the bearing of Leitradstutzens. Furthermore, it is ensured that the sealing element, in particular the carrier element remains movable in the radial direction. Preferably, the carrier element is fixed in the axial direction, since it bears against at least two opposite points or two sections of the sealing element receiving, whereby the axial position of the support element and thus the sealing element is fixed, the radial position, however, depending on the positioning of the crankshaft and the transmission input shaft variable is.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
  • 2 einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
The invention will be explained below with reference to embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
  • 1 a drive train according to the invention according to a first embodiment; and
  • 2 a drive train according to the invention according to a second embodiment.

1 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Antriebsstrangs 1, umfassend einen mit einer Getriebeeingangswelle 2 gekoppelten Drehmomentwandler 3 mit einem Deckel 4 und einem mit dem Deckel 4 gekoppelten Dichtelement 5, das dazu ausgebildet ist, die beiden an das Dichtelement 5 angrenzenden Räume 6, 7 gegeneinander abzudichten, wobei eine Dichtelementaufnahme 8 vorgesehen ist, in welcher das Dichtelement 5 in Radialrichtung beweglich angeordnet ist. 1 shows a schematic section of a drive train 1 comprising one with a transmission input shaft 2 coupled torque converter 3 with a lid 4 and one with the lid 4 coupled sealing element 5 , which is adapted to the two to the sealing element 5 adjacent rooms 6 . 7 seal against each other, with a sealing element recording 8th is provided, in which the sealing element 5 is arranged to be movable in the radial direction.

Ersichtlich ist die Dichtelementaufnahme 8 mit einer Deckelnabe 9 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Dichtelementaufnahme 8 als tiefgezogenes Blechteil ausgebildet und mit der Deckelnabe 9 verschweißt. Die Deckelnabe 9 ist wiederum mit dem Deckel 4 des Drehmomentwandlers 3 vernietet. Das Dichtelement 5 ist innerhalb der Dichtelementaufnahme 8 radial beweglich angeordnet. Ein Aufnahmebereich 13 für das Dichtelement 5 wird sonach durch Abschnitte 10, 11 der Dichtelementaufnahme 8 sowie einen Abschnitt 12 der Deckelnabe 9 begrenzt. Innerhalb dieses Aufnahmebereichs 13 ist das Dichtelement 5 radial beweglich angeordnet. Dadurch ist es möglich, einen Achsversatz zwischen der Kurbelwelle (nicht dargestellt) und der Getriebeeingangswelle 2 auszugleichen. Der Achsversatz der Kurbelwelle wird durch den Deckel 4 des Drehmomentwandlers 3 bzw. die Deckelnabe 9 auf die Dichtelementaufnahme 8 übertragen. In Abhängigkeit der Positionierung bzw. der Relativposition zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle 2 wird das Dichtelement 5 in der Dichtelementaufnahme 8 radial bewegt bzw. positioniert.Visible is the sealing element holder 8th with a lid hub 9 connected. In this embodiment, the sealing element receptacle 8th formed as a deep-drawn sheet metal part and the lid hub 9 welded. The lid hub 9 is in turn with the lid 4 of the torque converter 3 riveted. The sealing element 5 is inside the sealing element holder 8th arranged radially movable. A reception area 13 for the sealing element 5 is thus through sections 10 . 11 the sealing element recording 8th as well as a section 12 the lid hub 9 limited. Within this receiving area 13 is the sealing element 5 arranged radially movable. This makes it possible, an axial offset between the crankshaft (not shown) and the transmission input shaft 2 compensate. The axial offset of the crankshaft is through the cover 4 of the torque converter 3 or the lid hub 9 on the sealing element holder 8th transfer. Depending on the positioning or the relative position between crankshaft and transmission input shaft 2 becomes the sealing element 5 in the sealing element holder 8th moved radially or positioned.

Zum Ausgleichen eines Achsversatzes weist das Dichtelement 5 ein Trägerelement 14 und ein elastisches Element 15 auf, die miteinander gekoppelt oder verbunden sind. In Abhängigkeit der Position des Trägerelements 14, bewirkt dieses eine Kraft auf das elastische Element 15 und verformt dieses. Aufgrund der radialen Beweglichkeit des Trägerelements 14 kann ein Achsversatz ausgeglichen werden, ohne dass eine Kraft auf die Getriebeeingangswelle 2 und somit auf ein Lager eines Leitradstutzens (nicht dargestellt) bewirkt wird.To compensate for an axial offset, the sealing element 5 a carrier element 14 and an elastic element 15 on, which are coupled or connected with each other. Depending on the position of the carrier element 14 , this causes a force on the elastic element 15 and deforms this. Due to the radial mobility of the carrier element 14 An axial offset can be compensated without a force on the transmission input shaft 2 and thus to a bearing of a Leitradstutzens (not shown) is effected.

Das Trägerelement 14 weist ferner einen Radialabschnitt 16 und einen Axialabschnitt 17 auf. Ersichtlich weist das Trägerelement daher einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf und steht in Axialrichtung mit den Abschnitten 10, 12 in Anlage. Die axiale Position des Trägerelements 14 ist sonach im Wesentlichen festgelegt. In der in 1 dargestellten Situation ist ferner ersichtlich, dass das Trägerelement 14 in Radialrichtung Spiel zu dem Abschnitt 11 hat, also eine gewisse Toleranz zwischen dem Axialabschnitt 17 und dem Abschnitt 11 besteht und das Trägerelement 14 somit in Radialrichtung unter entsprechender Deformation des elastischen Elements 15 beweglich ist.The carrier element 14 also has a radial section 16 and an axial section 17 on. As can be seen, therefore, the support element has a substantially L-shaped cross section and is in the axial direction with the sections 10 . 12 in Appendix. The axial position of the carrier element 14 is therefore essentially fixed. In the in 1 It can also be seen that the carrier element 14 in the radial direction play to the section 11 has, so a certain tolerance between the axial section 17 and the section 11 consists and the support element 14 thus in the radial direction with corresponding deformation of the elastic element 15 is mobile.

2 zeigt einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang 18 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der grundsätzliche Aufbau des Antriebsstrangs 18 gleicht dem des Antriebsstrangs 1 von 1. Gleiche Bezugszeichen werden daher für gleiche Bauteile verwendet. Im Unterschied zum Antriebsstrang 1 von 1 weist der Antriebsstrang 18 von 2 eine Dichtelementaufnahme 19 auf, die in die Deckelnabe 9 eingepresst ist. Analog zum Antriebsstrang 1 von 1 ist in der Dichtelementaufnahme 19 ein Dichtelement 5 angeordnet, das radial beweglich in der Dichtelementaufnahme 19 aufgenommen ist. Die Beschreibung der Funktion des Antriebsstrangs 1 von 1 ist sonach auf den Antriebsstrang 18 übertragbar. 2 shows a drive train according to the invention 18 according to a second embodiment. The basic structure of the powertrain 18 is similar to that of the powertrain 1 from 1 , The same reference numerals are therefore used for the same components. Unlike the powertrain 1 from 1 indicates the drive train 18 from 2 a sealing element receptacle 19 on top of that in the lid hub 9 is pressed. Analogous to the powertrain 1 from 1 is in the sealing element holder 19 a sealing element 5 arranged, which is received radially movable in the sealing element receptacle 19. The description of the function of the powertrain 1 from 1 is therefore on the drive train 18 transferable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebsstrangpowertrain
22
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
33
Drehmomentwandlertorque converter
44
Deckelcover
55
Dichtelementsealing element
66
Raumroom
77
Raumroom
88th
DichtelementaufnahmeSealing element receptacle
99
Deckelnabecover hub
1010
Abschnittsection
1111
Abschnittsection
1212
Abschnittsection
1313
Aufnahmebereichreception area
1414
Trägerelementsupport element
1515
elastisches Elementelastic element
1616
Radialabschnittradial section
1717
Axialabschnittaxial
1818
Antriebsstrangpowertrain
1919
DichtelementaufnahmeSealing element receptacle

Claims (5)

Antriebsstrang (1, 18), umfassend einen mit einer Getriebeeingangswelle (2) gekoppelten Drehmomentwandler (3) mit einem Deckel (4) und einem mit dem Deckel (4) gekoppelten Dichtelement (5), das dazu ausgebildet ist, einen Spalt zwischen dem Deckel (4) oder einer Deckelnabe (9) des Drehmomentwandlers (3) und der Getriebeeingangswelle (2) abzudichten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtelementaufnahme (8, 19) vorgesehen ist, in welcher das Dichtelement (5) in Radialrichtung beweglich angeordnet ist.A drive train (1, 18) comprising a torque converter (3) coupled to a transmission input shaft (2) with a cover (4) and a sealing element (5) coupled to the cover (4) and adapted to form a gap between the cover (4) or a cover hub (9) of the torque converter (3) and the transmission input shaft (2), characterized in that a sealing element receiving (8, 19) is provided, in which the sealing element (5) is arranged to be movable in the radial direction. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelementaufnahme (8, 19) an dem Deckel (4) oder an einer Deckelnabe (9) des Drehmomentwandlers (3) angeordnet ist.Drive train after Claim 1 , characterized in that the sealing element receiving means (8, 19) is arranged on the cover (4) or on a cover hub (9) of the torque converter (3). Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelementaufnahme (8, 19) durch Schweißen und/oder Einpressen und/oder Nieten und/oder Kleben und/oder Verstemmen und/oder Einclipsen an dem Deckel (4) oder der Deckelnabe (9) angeordnet ist.Drive train after Claim 1 or 2 , characterized in that the sealing element receptacle (8, 19) by welding and / or pressing and / or riveting and / or gluing and / or caulking and / or clipping on the cover (4) or the lid hub (9) is arranged. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) ein ringförmiges Trägerelement (14) aufweist oder mit einem ringförmigen Trägerelement (14) gekoppelt ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element (5) has an annular support member (14) or is coupled to an annular support member (14). Antriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (14) einen Radialabschnitt (16) und einen gewinkelt dazu ausgebildeten und mit dem Radialabschnitt (16) verbundenen Axialabschnitt (17) aufweist.Drive train after Claim 4 , characterized in that the carrier element (14) has a radial section (16) and an angled thereto and connected to the radial section (16) connected to the axial section (17).
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