EP4705660A1 - Getriebe mit einem verdrängungskörper für einen antriebsstrang - Google Patents

Getriebe mit einem verdrängungskörper für einen antriebsstrang

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EP4705660A1
EP4705660A1 EP24716771.1A EP24716771A EP4705660A1 EP 4705660 A1 EP4705660 A1 EP 4705660A1 EP 24716771 A EP24716771 A EP 24716771A EP 4705660 A1 EP4705660 A1 EP 4705660A1
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EP
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lubricant
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transmission
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housing
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (10) für einen Antriebsstrang (100) eines Kraftfahrzeugs (K), umfassend ein Getriebegehäuse (20), wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende Antriebselemente (30, 40), welche in einem Gehäuseinnenraum (22) des Getriebegehäuses (20) aufgenommen sind, zumindest einen Verdrängungskörper (60), welcher dazu ausgebildet ist, in dem Gehäuseinnenraum (22) aufgenommenes zur Schmierung der wenigstens zwei Antriebselemente dienendes Schmiermittel (12) zu verdrängen, und eine Schmiermittelaustauschöffnung (24) über welche das Schmiermittel (12) zwischen dem Gehäuseinnenraum (22) und einem den Gehäuseinnenraum (22) umgebenden Peripheriebereich (P) austauschbar ist. Der zumindest eine Verdrängungskörper (60) weist zumindest einen Schmiermittelführungsbereich (62) auf, welcher zur Führung des Schmiermittels (12) zumindest bereichsweise entlang des Verdrängungskörpers (60) und innerhalb des Gehäuseinnenraums (22) hin zu der Schmiermittelaustauschöffnung (24) ausgebildet ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (K) mit einem Antriebsstrang (100), welcher einen Antriebsmotor (110) und ein mittels des Antriebsmotors (110) anzutreibendes Getriebe (10) umfasst.

Description

Getriebe mit einem Verdrängungskörper für einen Antriebsstrang
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Getriebegehäuse, wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende Antriebselemente, welche in einem Gehäuseinnenraum des Getriebegehäuses aufgenommen sind, zumindest einen Verdrängungskörper, welcher dazu ausgebildet ist, in dem Gehäuseinnenraum aufgenommenes zur Schmierung der wenigstens zwei Antriebselemente dienendes Schmiermittel zu verdrängen, und eine Schmiermittelaustauschöffnung über welche das Schmiermittel zwischen dem Gehäuseinnenraum und einem den Gehäuseinnenraum umgebenden Peripheriebereich austauschbar ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Getriebe.
Derartige Verdrängungskörper dienen zur Verringerung einer Menge an Schmiermittel, welche im Getriebe mitgeführt wird, wobei durch die Verdrängung auch bei geringen Schmiermittelmengen ein hoher Schmiermittelfüllstand innerhalb des Getriebes erreicht werden kann. So zeigt beispielsweise die DE 10 2010 010 816 A1 ein Getriebe, umfassend zumindest Funktionsteile und ein Getriebegehäuse, wobei ein Verdrängungskörper zwischen den Funktionsteilen und dem Getriebegehäuse angeordnet und als Hohlkörper ausgeführt ist.
Der EP 1 389697 A2 ist ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug zu entnehmen, welches wenigstens einem Radsatz zur Kraftübertragung und ein Gehäuse, in dem der Radsatz gelagert ist, umfasst und das einen fluiden Schmierstoff für den Radsatz sowie ein Gas enthält, wobei die Sollmenge des in dem Gehäuse befindlichen Schmierstoffes so gewählt ist, dass wenigstens ein unteres Rad des Radsatzes auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen in den Schmierstoff eintaucht. In dem Gehäuse ist ein Verdrängungskörper für den Schmierstoff angeordnet, der zumindest überwiegend in den Schmierstoff eingetaucht ist. Dabei ist der Verdrängungskörper ein in das Gehäuseinnere weisender Teil eines Gehäusedeckels.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Getriebe mit einem Verdrängungskörper sowie ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Schmiermittelbewegung ermöglicht ist. Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Getriebegehäuse, wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende Antriebselemente, welche in einem Gehäuseinnenraum des Getriebegehäuses aufgenommen sind, zumindest einen Verdrängungskörper, welcher dazu ausgebildet ist, in dem Gehäuseinnenraum aufgenommenes zur Schmierung der wenigstens zwei Antriebselemente dienendes Schmiermittel zu verdrängen, und eine Schmiermittelaustauschöffnung über welche das Schmiermittel zwischen dem Gehäuseinnenraum und einem den Gehäuseinnenraum umgebenden Peripheriebereich austauschbar ist. Die Antriebselemente können vorzugsweise Elemente zur Drehmomentübertragung, wie beispielsweise Zahnräder sein, welche miteinander in Eingriff stehen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Verdrängungskörper zumindest einen Schmiermittelführungsbereich aufweist, welcher zur Führung des Schmiermittels zumindest bereichsweise entlang des Verdrängungskörpers und innerhalb des Gehäuseinnenraums hin zu der Schmiermittelaustauschöffnung ausgebildet ist. Dies ist von Vorteil, da durch den Verdrängungskörper das im Gehäuseinnenraum enthaltene Schmiermittel, üblicherweise in Form von Getriebeöl, gezielt verdrängt werden kann und dadurch das Schmiermittel auch bei geringem Schmiermittelgehalt im Gehäuseinnenraum an zu schmierende und/oder mittels des Schmiermittels zu kühlende Maschinenelemente, zu welchen die Antriebselemente gehören können, gelangen kann. Der Schmiermittelführungsbereich ermöglicht dabei eine gezielte, widerstandsarme und aktive Absaugung des Schmiermittels, beispielsweise anhand einer Schmiermittelpumpe, ohne dass die Schmiermittelaustauschöffnung beim Absaugen durch den Verdrängungskörper verengt oder blockiert wird. Dies verbessert eine Schmiermittelbewegung des Schmiermittels beim Austausch über die Schmiermittelaustauschöffnung. Vorzugsweise kann der Schmiermittelführungsbereich dazu ausgebildet sein, das Schmiermittel entlang mehrerer verschiedener Raumrichtungen, welche beispielsweise senkrecht zueinander stehen können, zu führen, was beispielsweise dadurch möglich ist, dass der Schmiermittelführungsbereich in einen Winkel zueinander orientierte und miteinander verbundene Schmiermittelkanäle aufweisen kann. Diese Schmiermittelkanäle können beispielsweise als jeweilige Durchgangsöffnungen zur Führung des Schmiermittels oder als jeweilige Nuten zur Führung des Schmiermittels ausgebildet sein. Der Schmiermittelführungsbereich kann besonders bevorzugt in Richtung des Gehäuseinnenraums offen sein, sodass das Schmiermittel ungehindert über den Schmiermittelführungsbereich und die Schmiermittelaustauschöffnung aus dem Gehäuseinnenraum ausgeleitet oder in diesen eingeleitet werden kann.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in konventionellen Getrieben von Fahrzeugen, insbesondere bei Getrieben, die dazu ausgebildet sind, durch Elektromotoren als Antriebsmotoren angetrieben zu werden, große Luftvolumina in den entsprechenden Gehäuseinnenräumen vorhanden sind. Dementsprechend sind bei konventionellen Systemen große Mengen an Schmiermittel nötig, die in den Gehäuseinnenraum eingebracht werden, um zu schmierende und/oder zu kühlende Maschinenelemente mit Schmiermittel zu versorgen.
Der Einsatz des Verdrängungskörpers mit dessen Schmiermittelführungsbereich erlaubt einerseits die Verdrängung von Schmiermittel innerhalb des Gehäuseinnenraums an derartige Maschinenelemente auch bei geringen Mengen an Schmiermittel im Gehäuseinnenraum und andererseits aufgrund des Schmiermittelführungsbereiches einen zuverlässigen Austausch des Schmiermittels bei verbesserter Schmiermittelbewegung.
Um eine ausreichende Kühlung eines durch Schmiermittel, insbesondere Öl, gekühlten Getriebes sicherstellen zu können, welches beispielsweise einer elektrischen Maschine eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zugeordnet sein kann, ist die Bereitstellung eines ausreichenden Volumenstroms des Schmiermittels beispielsweise an einem Hauptschnorchel einer Schmiermittelpumpe, welche vorzugsweise als Druckpumpe, insbesondere als Druckölpumpe, ausgebildet sein kann, vorteilhaft. Dies kann in sportlich orientierten elektrischen Maschinen (kurz: E-Maschine), auch E-Motoren genannt, vorzugsweise durch aktive Schmiermittelsaugpumpen realisiert werden, welche unter dynamischen Fahrmanövern (Quer- / Längsdynamik, also hohe Quer- und/oder Längsbeschleunigung) des Kraftfahrzeugs Schmiermittel aktiv von definierten Bereichen der E-Maschine absaugen, wobei das Schmiermittel nahe dem Hauptschnorchel wieder zugeführt werden kann.
Das Grundprinzip der Erfindung liegt in der Reduktion eines Luftvolumens über Verdrängungskörper im Getriebebereich, welche das Schmiermittelvolumen im Getriebe, also im Gehäuseinnenraum des Getriebes, reduzieren sollen. Auf diesem Weg wird das potenziell verfügbare Volumen für Schmiermittelansammlungen (Ölansammlungen) innerhalb dieses Bereiches der E-Maschine reduziert. Dies führt insbesondere unter Querdynamik bei im Gehäuseinnenraum angeordnetem Verdrängungskörper zu einer deutlich besseren Schmiermittelverfügbarkeit an einer aktiven Absaugstellen des Getriebes aufgrund eine zumindest weitreichenden Vermeidung von Luft-Tot-Volumina. Das wesentliche Ziel dieser Erfindung ist die Reduktion des Schmiermittelvolumens und eine damit einhergehende Kosten- und Gewichtsersparnis an einer oder mehrerer E-Maschinen unter Optimerung des Schmiermittelangebots an den aktiven Absaugstellen unter dem Prinzip der Volumenverdrängung durch Füllkörper.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Verdrängungskörper von einem Maschinenelement verschieden. Dies gestattet in vorteilhafter Weise eine besonders gewichtsoptimierte Ausgestaltung des Verdrängungskörpers. Der Verdrängungskörper kann also von Aufgaben der Drehmomentübertragung, Befestigung, Lagerung, Abstützung und/oder von Gehäusefunktionen innerhalb des Gehäuseinnenraums entbunden sein. Beispielsweise muss der Verdrängungskörper damit keine Abstützung einer Getriebewelle oder eines anderen Maschinenelements übernehmen und auch keinen Beitrag zur Drehmomentübertragung durch Eingriff in eine Verzahnung leisten, um nur einige Beispiele zu nennen. Unter dem Ausdruck Maschinenelement sind beispielsweise Achsen, Wellen, Lager, Zahnräder Schaltelemente (wie Kupplungselemente oder Klauen), Befestigungselemente wie Schrauben zu verstehen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung füllt der Verdrängungskörper wenigstens 20%, bevorzugt wenigstens 40% und besonders bevorzugt wenigstens 60% des Gehäuseinnenraums aus. Dies ist von Vorteil, da der Verdrängungskörper damit besonders bedarfsgerecht dimensioniert werden kann. Je größer dieser prozentuale Anteil des Gehäuseinnenraums ist, den der Verdrängungskörper einnimmt, desto sicherer ist auch die Schmiermittelversorgung von Maschinenelementen, wie beispielsweise der Antriebselemente des Getriebes auch bei hohen Längs- und Querbeschleunigungen während eines Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs. Bei geringeren Längs- und Querbeschleunigungen kann es hingegen ausreichend sein, dass der Verdrängungskörper nur einen kleinen Anteil, beispielsweise zwischen 20% und 40% des Gehäuseinnenraums einnimmt, sodass der Verdrängungskörper entsprechend kleiner dimensioniert sein und Gewicht gespart werden kann. Insgesamt kann der Verdrängungskörper also beispielsweise 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% oder 60% des Gehäuseinnenraums einnehmen. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umgreift der Verdrängungskörper wenigstens eines der Antriebselemente zumindest bereichsweise. Dies ist von Vorteil, da der Verdrängungskörper dadurch einen besonders großen Anteil des Gehäuseinnenraums einnehmen kann und/oder das Schmiermittel anhand des Verdrängungskörpers besonders bedarfsgerecht und gezielt an zu schmierende Stellen, beispielsweise Verzahnungen oder Lagerstellen geführt werden kann. Bevorzugt kann der Verdrängungskörper dabei zumindest bereichsweise zwischen dem Außenumfang zumindest eines der Antriebselemente und einem dem Außenumfang am nächsten liegenden Gehäusebereich des Getriebegehäuses angeordnet sein.
Vorzugsweise kann der Verdrängungskörper zumindest eines der Antriebselemente zumindest überwiegend, bevorzugt vollständig, umfangsseitig umschließen. Unter dem Ausdruck überwiegend umfangsseitig umschließen ist vorliegend zu verstehen, dass der Verdrängungskörper mehr als 50% des Umfangs des entsprechenden Antriebselements umfangsseitig umgreift. Ist das Antriebselement beispielsweise als Welle oder als Zahnrad ausgebildet, so kann sich der Verdrängungskörper entlang eines derartigen Antriebselements vorzugsweise um mehr als einen auf einer Drehachse des Antriebselements liegenden Mittelpunktswinkel von 180°, also beispielsweise 181° oder mehr erstrecken.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Getriebe wenigstens einen Zusatz-Verdrängungskörper, welcher von dem Verdrängungskörper verschieden ist und wenigstens eines der Antriebselemente ebenso wie der Verdrängungskörper zumindest bereichsweise umgreift. Von Vorteil ist hierbei, dass der Verdrängungskörper und der Zusatz-Verdrängungskörper das zumindest eine Antriebselement gemeinsam nahezu vollständig umschließen können, sodass der Verdrängungskörper und der Zusatz- Verdrängungskörper gemeinsam einen besonders großen Anteil des Gehäuseinnenraums einnehmen. Dementsprechend gering kann auch das benötigte Schmiermittelvolumen im Gehäuseinnenraum sein.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Verdrängungskörper und/oder der Zusatz-Verdrängungskörper wenigstens eine Ausnehmung zum zumindest bereichsweise Einführen wenigstens eines der Antriebselemente. Dies ist von Vorteil, da der Verdrängungskörper und/oder der Zusatz-Verdrängungskörper das entsprechende Antriebselement hierdurch nahezu vollständig umschließen kann, da sich der Verdrängungskörper über einen auf die Drehachse des Antriebselements bezogenen Mittelpunktswinkel von 360° entlang des Umfangs des Antriebselements erstrecken kann. Dies kann beispielsweise erreicht werden, wenn der Verdrängungskörper eine zylindrische Ausnehmung aufweist, in welche beispielsweise ein als Zahnrad ausgebildetes Antriebselement eingeführt und dadurch umfangsseitig umgeben ist. Bevorzugt kann zwischen dem Verdrängungskörper und dem Zusatz-Verdrängungskörper ein Spalt vorgesehen sein, durch welchen eine Zirkulation des Schmiermittels innerhalb des Gehäuseinnenraums verbessert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Schmiermittelführungsbereich eine Durchgangsöffnung zur Führung des Schmiermittels und/oder eine Nut zur Führung des Schmiermittels. Dies ist von Vorteil, da das Schmiermittel unter geringem Strömungswiderstand gezielt zu der Schmiermittelaustauschöffnung geführt werden kann. Hierzu können sich die Durchgangsöffnung und die Schmiermittelaustauschöffnung besonders bevorzugt überlappen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Verdrängungskörper aus einem unmetallischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, gebildet. Dies ist von Vorteil, da der Verdrängungskörper damit besonders leicht ausgestaltet sein kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Getriebe eine Schmiermittelpumpe, welche zum Absaugen von Schmiermittel aus dem Gehäuseinnenraum mit der Schmiermittelaustauschöffnung verbunden ist. Dies ist von Vorteil, da anhand der Schmiermittelpumpe eine gezielte Absaugung des Schmiermittels aus dem Gehäuseinnenraum erfolgen kann. Durch den Verdrängungskörper können Schmierspaltbereiche zwischen dem Verdrängungskörper und einer Gehäusewand des Getriebegehäuses ausgebildet sein, in welchen durch das Absaugen des Schmiermittels eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Schmiermittels erzielt werden kann, was beispielsweise zu einem hohen Wärmeübergangskoeffizienten an der Gehäusewand führen und/oder einen verbesserten Abtransport von etwaigen Verunreinigungen, z.B. Abrieb begünstigen kann. Die Schmiermittelpumpe kann vorzugsweise als Schmiermittelsaugpumpe ausgebildet sein.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, welcher einen Antriebsmotor und ein mittels des Antriebsmotors anzutreibendes Getriebe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst. Bei diesem Kraftfahrzeug ist eine verbesserte Schmiermittelbewegung bei geringer mitzuführender Menge an Schmiermittel ermöglicht. Der Antriebsmotor kann ein E-Motor sein. Prinzipiell ist jedoch auch eine Ausgestaltung des Antriebsmotors als Verbrennungskraftmaschine denkbar. Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine abstrahierte Darstellung eines Kraftfahrzeugs und dessen Antriebsstranges, welcher einen Antriebsmotor und ein mittels des Antriebsmotors anzutreibendes in schematischer Schnittdarstellung gezeigtes Getriebe aufweist; und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines in Fig. 1 umrandeten Bereiches A.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug K mit einem Antriebsstrang 100, welcher einen Antriebsmotor 110 und ein mittels des Antriebsmotors 110 anzutreibendes Getriebe 10 umfasst. Fig. 2 zeigt einen in Fig. 1 umrandeten Teilbereich A in vergrößerter Darstellung. Der Antriebsmotor 110 ist vorliegend als elektrische Antriebsmaschine ausgebildet und drehmomentübertragend mit dem Getriebe 10 verbunden. Jeweilige Pfeile in Fig. 1 verdeutlichen einen Antrieb 18 und einen Abtrieb 19
Das Getriebe 10 umfasst ein Getriebegehäuse 20 mit einer Gehäusewand 21, miteinander in Eingriff stehende Antriebselemente 30, 40, welche in einem Gehäuseinnenraum 22 des Getriebegehäuses 20 aufgenommen sind, einen Verdrängungskörper 60 sowie einen Zusatz-Verdrängungskörper 70, welche dazu ausgebildet sind, in dem Gehäuseinnenraum 22 aufgenommenes zur Schmierung der Antriebselemente dienendes Schmiermittel 12 zu verdrängen. Zudem ist eine Schmiermittelaustauschöffnung 24 vorgesehen, über welche das Schmiermittel 12 zwischen dem Gehäuseinnenraum 22 und einem den Gehäuseinnenraum 22 umgebenden Peripheriebereich P austauschbar ist. Der Verdrängungskörper 60 weist einen Schmiermittelführungsbereich 62 auf, welcher zur Führung des Schmiermittels 12 zumindest bereichsweise entlang des Verdrängungskörpers 60 und innerhalb des Gehäuseinnenraums 22 hin zu der Schmiermittelaustauschöffnung 24 ausgebildet ist.
Zusätzlich zu dem Verdrängungskörper 60 ist ebenfalls ein Zusatz-Verdrängungskörper 70 vorgesehen. Sowohl der Verdrängungskörper 60 als auch der Zusatz-Verdrängungskörper 70 sind jeweils von einem Maschinenelement verschieden und können jeweils aus einem unmetallischen Werkstoff gebildet sein. In der vorliegenden Variante des Getriebes 10 sind der Verdrängungskörper 60 und der Zusatz-Verdrängungskörper 70 aus einem Kunststoff gebildet. Durch den Verdrängungskörper 60 und den Zusatz-Verdrängungskörper 70 sind jeweilige Schmierspaltbereiche 16 zwischen dem Verdrängungskörper und der Gehäusewand 21 des Getriebegehäuses 20 ausgebildet. Der Verdrängungskörper 60 und der Zusatz-Verdrängungskörper 70 verdrängen das im Gehäuseinnenraum 22 enthaltene Schmiermittel, sodass sich auch bei einer geringen Menge des in dem Gehäuseinnenraum 22 enthaltenen Schmiermittels ein hoher Schmiermittelpegel einstellt. Zudem wird durch die Verdrängung sichergestellt, dass auch bei hohen Werten einer sich im Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs K einstellenden Beschleunigung a, welche in Fig. 1 durch einen Pfeil verdeutlicht ist, ausreichend Schmiermittel an jeweilige zu schmierende Maschinenelemente, wie beispielsweise die Antriebselemente 30, 40 oder jeweilige Wälzlager des Getriebes 20 gelangt. Bei der Beschleunigung a kann es sich um eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigung handeln.
Der Verdrängungskörper 60 und der von dem Verdrängungskörper 60 verschiedene Zusatz- Verdrängungskörper 70 können gemeinsam wenigstens 20%, bevorzugt wenigstens 40% und besonders bevorzugt wenigstens 60% des Gehäuseinnenraums 22 ausfüllen. Die übrigen Anteile des Gehäuseinnenraums werden vorliegend durch die vorliegend als Zahnräder ausgebildeten Antriebselemente 30, 40 und weitere Maschinenelemente, wie beispielsweise Wälzlager ausgefüllt, wie schematisch in Fig. 1 erkennbar ist.
Der Verdrängungskörper 60 und der Zusatz-Verdrängungskörper 70 umgreifen die beiden Antriebselemente 30, 40 jeweils bereichsweise. Hierzu weisen der Verdrängungskörper 60 und der Zusatz-Verdrängungskörper 70 jeweilige Ausnehmungen 64, 74 zum zumindest bereichsweise Einführen wenigstens eines der Antriebselemente 30, 40 auf. Die Ausnehmungen 64, 74 können beispielsweise zumindest bereichsweise zylindrisch oder zumindest bereichsweise hohlzylindrisch geformt sein, wodurch im Bereich der Verzahnung der vorliegend als Zahnräder ausgebildeten Antriebselemente 30, 40 ein entlang der Verzahnung umlaufend zumindest bereichsweise gleichmäßig dicker Schmierspalt ausgebildet sein kann. Dadurch ist eine zumindest bereichsweise homogene Schmiermittelverteilung über den Außenumfang der Antriebselemente 30, 40 ermöglicht. Der Verdrängungskörper 60 und der Zusatz-Verdrängungskörper 70 können die Antriebselemente 30, 40 dabei aus zueinander entgegengesetzten Richtungen kommend und damit an unterschiedlichen Seiten umgreifen. Dadurch können sich einerseits die jeweiligen Antriebselemente 30, 40 zwischen dem Verdrängungskörper 60 und dem Zusatz- Verdrängungskörper 70 befinden und andererseits kann zwischen dem Verdrängungskörper 60 und dem Zusatz-Verdrängungskörper 70 ein Spalt 76 verbleiben, wie anhand von Fig. 1 erkennbar ist. Durch den Spalt 76 ist sichergestellt, dass das Schmiermittel zu den Antriebselementen 30, 40 hingelangt und wieder von diesen Antriebselementen 30, 40 abfließen kann. Damit ist ein Schmiermittelaustauch unmittelbar an den Antriebselementen 30, 40 sichergestellt.
Der Schmiermittelführungsbereich 24 umfasst zumindest eine Durchgangsöffnung 26 zur Führung des Schmiermittels 12 und zusätzlich oder alternativ eine nicht weiter gezeigte Nut zur Führung des Schmiermittels 12. Die Durchgangsöffnung 26 ist vorliegend aus in einem Winkel, insbesondere rechten Winkel, zueinander orientierten Kanälen gebildet, welche sich durch den Verdrängungskörper 60 erstrecken.
Um das Schmiermittel über den Schmiermittelführungsbereich 24 aus dem Gehäuseinnenraum 22 auszuleiten, umfasst das Getriebe 10 eine Schmiermittelpumpe 14, welche zum Absaugen von Schmiermittel 12 aus dem Gehäuseinnenraum 22 mit der Schmiermittelaustauschöffnung 24 verbunden ist. Die Schmiermittelaustauschöffnung stellt eine Absaugstelle des Getriebes 10 dar, wobei an der Absaugstelle eine aktive Schmiermittelabsaugung (hier: Ölabsaugung) anhand der Schmiermittelpumpe 14 erfolgen kann. Durch das Absaugen mittels der Schmiermittelpumpe 14 stellt sich ein Schmiermittelvolumenstrom 13 ein, welcher in Fig. 2 durch jeweilige Pfeile verdeutlicht ist. Bezugszeichenliste
10 Getriebe
12 Schmiermittel
13 Schmiermittelvolumenstrom
14 Schmiermittelpumpe
16 Schmierspaltbereich
18 Antrieb
19 Abtrieb
20 Getriebegehäuse
21 Gehäusewand
22 Gehäuseinnenraum
24 Schmiermittelaustauschöffnung
26 Durchgangsöffnung
30 Antriebselement
40 Antriebselement
60 Verdrängungskörper
62 Schmiermittelführungsbereich
64 Ausnehmung
70 Zusatz-Verdrängungskörper
74 Ausnehmung
76 Spalt
100 Antriebsstrang
110 Antriebsmotor
K Kraftfahrzeug
P Peripheriebereich a Beschleunigung

Claims

Ansprüche
1. Getriebe (10) für einen Antriebsstrang (100) eines Kraftfahrzeugs (K), umfassend ein Getriebegehäuse (20),
- wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende Antriebselemente (30, 40), welche in einem Gehäuseinnenraum (22) des Getriebegehäuses (20) aufgenommen sind, zumindest einen Verdrängungskörper (60), welcher dazu ausgebildet ist, in dem Gehäuseinnenraum (22) aufgenommenes zur Schmierung der wenigstens zwei Antriebselemente dienendes Schmiermittel (12) zu verdrängen, und eine Schmiermittelaustauschöffnung (24) über welche das Schmiermittel (12) zwischen dem Gehäuseinnenraum (22) und einem den Gehäuseinnenraum (22) umgebenden Peripheriebereich (P) austauschbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verdrängungskörper (60) zumindest einen Schmiermittelführungsbereich (62) aufweist, welcher zur Führung des Schmiermittels (12) zumindest bereichsweise entlang des Verdrängungskörpers (60) und innerhalb des Gehäuseinnenraums (22) hin zu der Schmiermittelaustauschöffnung (24) ausgebildet ist.
2. Getriebe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verdrängungskörper (60) von einem Maschinenelement verschieden ist.
3. Getriebe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (60) wenigstens 20%, bevorzugt wenigstens 40% und besonders bevorzugt wenigstens 60% des Gehäuseinnenraums (22) ausfüllt.
4. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (60) wenigstens eines der Antriebselemente (30, 40) zumindest bereichsweise umgreift.
5. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) wenigstens einen Zusatz-Verdrängungskörper (70) umfasst, welcher von dem Verdrängungskörper (60) verschieden ist und wenigstens eines der Antriebselement (30, 40) ebenso wie der Verdrängungskörper (60) zumindest bereichsweise umgreift.
6. Getriebe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (60) und/oder der Zusatz-Verdrängungskörper (70) wenigstens eine Ausnehmung (64, 74) zum zumindest bereichsweise Einführen wenigstens eines der Antriebselemente (30, 40) umfasst.
7. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelführungsbereich (24) eine Durchgangsöffnung (26) zur Führung des Schmiermittels (12) und/oder eine Nut zur Führung des Schmiermittels (12) umfasst.
8. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (60) aus einem unmetallischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, gebildet ist.
9. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) eine Schmiermittelpumpe (14) umfasst, welche zum Absaugen von Schmiermittel (12) aus dem Gehäuseinnenraum (22) mit der Schmiermittelaustauschöffnung (24) verbunden ist.
10. Kraftfahrzeug (K) mit einem Antriebsstrang (100), welcher einen Antriebsmotor (110) und ein mittels des Antriebsmotors (110) anzutreibendes Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
EP24716771.1A 2023-05-02 2024-04-03 Getriebe mit einem verdrängungskörper für einen antriebsstrang Pending EP4705660A1 (de)

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