CN103256379A

CN103256379A - 变速器设备的油引导系统以及带油引导系统的变速器设备

Info

Publication number: CN103256379A
Application number: CN 201310052862
Authority: CN
Inventors: 托马斯·斯米塔那; 弗兰克·斯坦纳
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Fifth Schaeffler Investment Management & CoKg GmbH
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2033-02-18
Also published as: CN103256379B; DE102012202453A1; DE102012202453B4

Abstract

本发明涉及变速器设备的油引导系统以及带油引导系统的变速器设备。本发明提出用于变速器设备的油引导系统，其实现在变速器设备中使配油按需适配。该变速器设备1包括变速器区段5，油引导系统具有：用于在变速器设备1中配油的配油装置13，油通过配油装置13来喷洒；至少一个油引导机构17a、17b、17c、17d，其具有用于捕获喷洒的油的油捕获区域18a、18b、18c、18d、19a、19b、19c、19d和用于将捕获的油排出到变速器区段5上的滴油区域20a、20b、20c、20d，其中，油引导机构17a、17b、17c、17d在至少一个截面平面上形成针对油的漏斗结构。

Description

变速器设备的油引导系统以及带油引导系统的变速器设备

技术领域

本发明涉及用于变速器设备的油引导系统，其中，该变速器设备包括变速器区段，油引导系统具有：用于在变速器设备中配油的配油装置，其中，油通过该配油装置来喷洒；至少一个油引导机构，其中，该油引导机构具有用于捕获喷洒的油的油捕获区域和用于将捕获的油排出到变速器区段上的滴油区域。本发明也涉及带有油引导系统的变速器设备。

背景技术

在变速器中通常需要使所有承受摩擦负载的区域润滑并且必要时冷却其他区域。为了实现该任务，变速器通常具有油循环系统，该油循环系统持续地在变速器中对油进行分配，收集流出变速器的油并且又在变速器中分配。在实现油循环系统时必须保证油按需地分配并且不会出现油欠供的[11]区域，因为要不然这些区域会由于摩擦或者热量而变得容易发生错误并且导致变速器故障。

在也许涉及最新的现有技术的文献DE102009051003A1中描述了用于变速器的润滑设备，其中，该润滑设备具有至少一个绕转动轴线运行的浸盘，该浸盘浸入润滑设备的用润滑油填充的油池中并且利用该浸盘可以在绕转动轴线旋转时分配润滑油。该浸盘设计为使得该浸盘在旋转时利用其边缘从油池中携带油并且基于旋转的离心力将油在变速器中离心掉。由此在变速器设备内形成油气氛，该油气氛实现通过离心分离的油均匀润滑变速器。

发明内容

本发明基于的任务是提出一种用于变速器设备的油引导系统，该油引导系统能够实现在变速器设备中使配油按需适配。本发明也基于如下任务，即，提出带有油引导系统的改进的变速器设备。

该任务通过具有权利要求1的特征的油引导系统以及通过具有权利要求10的特征的带有油引导系统的变速器设备来解决。本发明的优选的或者有利的实施形式由从属权利要求、随后的说明以及附图来得到。

在本发明的范围中提出一种油引导系统，该油引导系统适于变速器设备和/或构造用于变速器设备。尤其是，该油引导系统集成在变速器设备中。

该变速器设备包括变速器区段，其中，该变速器区段优选地具有一个或者多个行星齿轮组、离合器装置、同步装置和/或者变速器典型的其他功率传递装置。

该油引导系统包括配油装置，该配油装置构造用于在变速器设备中配油、尤其是润滑油、具体而言为变速器油。更确切地说，油通过配油装置在变速器设备中喷洒。该喷洒尤其实施为使得油暂时不接触变速器设备的机械组件和/或在变速器设备的内部空间中漂浮或者飞行。

油引导系统包括至少一个油引导机构，该油引导机构固定地布置在变速器设备中。尤其地，至少一个油引导机构固定地与变速器设备的壳体或者壳体区段连接。该油引导机构具有油捕获区域，该油捕获区域实现对喷洒的油的捕获。由此，喷洒的油按照其不受约束的飞行轨迹直接地或者在其他的中间位置之后碰到油引导机构的油捕获区域上并且被该油捕获区域捕获或者收集。

此外，油引导机构包括滴油区域，该滴油区域构造和布置用于将捕获的油从油捕获区域排出到变速器区段上。概括而论，构造将喷洒的油捕获、引导和排出的油引导机构。

在本发明的范围中提出，油引导机构在至少一个截面平面中形成用于油的漏斗结构。该漏斗结构尤其构造为使得该漏斗结构形成凸出的捕获结构、捕获腔和/或锅形件[12]，并且在其滴油区域中布置有出口用于排出捕获的油。尤其是，该油引导机构布置为使得油借助重力从油捕获区域引导到滴油区域并且最终引导到变速器区段。

本发明的优点在于改进对油的引导，因为油引导机构可以按需地设计，使得滴油区域将捕获的油针对性地向变速器区段的待润滑的或者待冷却的区域引导。由此，油通过配油装置不像或者不仅像“铅弹射击”那样不受控制地在变速器设备中分配，而是针对性地引导到变速器区段的润滑部位。

通过改进的油引导系统的功能可以期待如减少油引导系统的输送量的副效应，因为被输送的油能够更有针对性地被使用并且因此需要更少的输送量。其他效应是改进变速器设备或者变速器区段的润滑或冷却，这最终归属于提高变速器设备的使用寿命。

在本发明的一个优选的改进方案中，多个油引导机构并排排列和/或形成闭合的链。通过至少一个油引导机构的多次使用来进一步改善油引导的控制。因此例如可能的是，第一油引导机构与第一润滑部位关联，第二油引导机构与另外的第二润滑部位关联，以此类推。如果这些油引导机构尤其并排布置或者布置成闭合的链，使得平面的区域利用多个油引导机构遮盖，那么在油引导机构下方的区域决定性地或仅仅通过油引导机构的由滴油区域所排出的油供给。代替或者补充于不受控制的喷洒油，位于下方的所述区域通过与多个油引导机构关联的滴油区域受控制地被供给。

在本发明的一个优选的结构性改进方案中，经排列的油引导机构形成用于油捕获区域的连续的油入口面并且形成用于滴油区域的分布式的油出口面。为了实现漏斗结构，油入口面构造得比油出口面大。尤其地，油出口面通过彼此间隔的滴油区域来具体化。

在本发明的一个优选的设计方案中，多个油引导机构绕转动轴线排列成部分圆。在该设计方案中优选设置，油入口面通过环绕油引导机构的柱体部分面来形成并且油出口面通过缺口来形成，这些缺口布置在柱体部分面中，该柱体部分面相对在外的柱体表面共轴地和同中心地布置，其中，在内柱体部分面与外柱体部分面之间定位这些油引导机构。该布置方案的形式可以特别节省空间地使用在变速器设备中。

在本发明的一个可能的实现方式中，多个油引导机构各具有底接片，在其之间各布置有至少一个侧接片。优选地，底接片和侧接片在相对之前提到的转动轴线的轴向方向上延伸。换言之，在轴向俯视图中的底接片和侧接片构造为L形或U形。这些底接片沿着部分圆分布，与此相反，侧接片径向向外指向地布置。图形上说，油引导机构的每个由“蛋糕块”因此形成为在部分圆中的角扇形区，其中，侧接片形成部分圆的侧棱边并且底接片形成部分圆的圆弦或者部分圆扇形区。在此，侧接片的自由端部限定了用于油捕获区域的油入口面。这些侧接片可以严格地径向取向，然而在修改过的实施形式中这些侧接片枢转达到20度的角度，以便协调所关联的油引导机构的油捕获特性。

在本发明的一个可能的改进方案中，不同的油引导机构的底接片具有部分圆的带有不同张角的角扇形区。当“漏斗角度”能够通过侧接片的延伸角度的变化而进行调整时，可能的是，通过使用不同的张角按需地调整漏斗宽度。两个措施能够彼此不相互依赖地使用并且用于控制捕获的油量。

在本发明的一个可替选方案或改进方案中，滴油区域构造为沿相对转动轴线的轴向方向分布的在底接片中的切入部。特别优选地，该切入部位于侧接片与底接片之间的沟槽中或者至少相邻于这些侧接片和底接片，因为油引导机构的该区域形成漏斗结构的底部。这种类型的滴油区域在生产技术上容易实现。

在本发明的一个可能的改进方案中，不同油引导机构的切入部具有不同的轴向长度、宽度和/或轴向位置。在由底接片和侧接片之间的沟槽向切入部的过渡形成针对油的滴油棱边之后，切入部的不同的轴向长度或者说定位导致了油向下滴，或者排出的定位的轴向推移。通过切入部的宽度的变化可以影响到油量。由此，切入部的几何形状用于控制排出到变速器区段中的油的量和定位。

在本发明的一个优选的结构性实现中，配油装置构造为油浸轮，该油浸轮可以在运行中旋转并且由变速器设备的油池中吸收油并且在旋转时将油喷洒在变速器设备中。优选地，该油浸轮具有环绕的携带机构，其中，携带机构包围油引导机构或多个油引导机构和/或沿相对油浸轮的转动轴线以及尤其是部分圆的转动轴线的径向方向与油引导机构或者多个油引导机构交叠。通过该交叠保障的是，油首先从油引导机构在径向方向上离心掉并且随后才由油引导机构捕获。由此，通过该布置方式，油到不同的油引导机构上的分配被改进或者说均匀化。此外，该布置方式关于轴向结构空间特别节省位置。

本发明的其他主题涉及一种变速器设备，其适用于车辆和/或构造用于车辆。该变速器设备包括电动机和变速器区段并且例如构造为带有两个用于将驱动转矩传递到车辆的两个车轮上的输出轴的电车桥。对此可替选地，该变速器设备构造为带有用于将驱动转矩传递到车辆一个车轮上的输出轴的车桥模块。该变速器设备也可以构造为所谓的混合变速器，其中，电动机为驱动转矩支援主要转矩或者辅助转矩。根据应用领域，变速器区段构造为转化变速器、尤其是加速变速器或者减速变速器、换档变速器、联合或划分驱动转矩的变速器。

在本发明的一个特别优选的实施方式中，电动机和变速器区段相对转动轴线共轴和/或同中心，该转动轴线由变速器设备的一个或者两个从动轴的旋转轴线限定并且与部分圆的之前提到的转动轴线相对应。该电动机和变速器区段关于转动轴线彼此轴向错开地布置并且通过中间壁彼此分开。在本发明的优选的结构扩展方案中，油引导机构布置在中间壁上并且特别优选地一件式成形。特别优选地，带有成形的油引导机构的中间壁形成轴承端盖和/或用于电动机的壳体或者壳体区段的组成部分。

特别优选地，油引导机构、带有油引导机构的中间壁和/或针对电动机的带有中间壁和油引导机构的壳体区段构造为一件式的铝压铸部件。在最后提到的设计方案中，油引导系统可以特别节省成本地被集成到变速器设备中，因为通过相应地修改针对中间壁或者说针对壳体区段的形状，可以制造油引导机构。

附图说明

本发明的其他特征、优点和作用从以下对本发明的优选实施例的说明以及附图中得出。在此：

图1示出了通过作为本发明的一个实施例的带有油引导系统的变速器设备的示意性纵向剖面图；

图2示出了图1中的变速器设备的轴向俯视图，其中一些组件在图示中被取消；

图3示出了倾斜于来自前面的附图的变速器设备侧面的三维视图，同样一些组件在图示中被取消。

具体实施方式

图1示出了通过变速器设备1的示意性纵剖面图，该变速器设备构造用于驱动车辆。该变速器设备1只部分示出并且包括两个从动轴2a、2b，这两个从动轴仅以虚线画出并且用于给车辆的两个车轮供给驱动转矩。该变速器设备1包括壳体3，在该壳体中布置有电动机4以及变速器区段5。在电动机4与变速器区段5之间布置有中间壁6，该中间壁一体式地与壳体3的同时容纳了电动机4的壳体区段连接。该中间壁6同时构造为轴承端盖，用于借助于轴承装置8支承电动机4的转子7。

该变速器区段5进一步地划分成第一行星齿轮组9、离合或同步装置10以及第二行星齿轮组11。通过该离合或同步区段10，由电动机4提供的驱动转矩选择性地经由第一行星齿轮组9来转化或者以相同的转速传递给第二行星齿轮组11，使得通过变速器区段形成两档变速器。

在第二行星齿轮组11的行星齿轮支架12上布置有油浸轮[l3]13，该油浸轮与行星齿轮支架12一起绕共同的转动轴线转动，该转动轴线通过从动轴2a、2b限定。

油池14位于变速器设备1的底部区域中，油浸轮13在边缘侧浸入该油池中。在浸入的情况下该油浸轮13从油池14中吸收一些油并且将这些油在变速器设备1的内部空间中又离心分离。为了提高油的携带能力，该油浸轮13环绕地具有携带机构，该携带机构构造为轴向相对转动轴线分布的、直的边缘15，多个缺口16引入到该边缘中，以便使油的离心分离变得容易。通过油浸轮13，将油从油池14中携带出来并且输送到变速器设备1的顶部区域中并且在该路径上和在顶部区域中喷洒。

尤其如从示出变速器设备1的轴向俯视图的图2的概略图中获得的那样，多个油引导机构17a、17b、17c、17d成形在中间壁6上，这些油引导机构沿相对变速器设备1的转动轴线的轴向方向延伸。为了阐明应指出的是，在图2中该油浸轮13只示出为示意性的圆。该油引导机构17a、17b、17c、17d在图2所示的轴向俯视图中U形地构造，其中，每个油引导机构17a、17b、17c、17d具有底接片18a、18b、18c、18d以及与此相邻的侧接片19a、19b、19c、19d，其中，一个底接片18a、18b、18c、18d和两个侧接片19a、19b、19c、19d共同形成U形油引导机构17a、17b、17c、17d，该U形油引导机构径向地向外打开。相邻的油引导机构17a、17b、17c、17d共享一个侧接片19a、19b、19c、19d。

在所示的俯视图中，油引导机构17a、17b、17c、17d中的每个漏斗形地实施，其中，侧接片19a、19b、19c、19d形成漏斗壁并且底接片18a、18b、18c、18d形成漏斗底。为了使该漏斗形状可视，在油引导机构17a、17b、17c、17d的每个中示意性地画入油位。由此，以多个垂直于从动轴2a、2b的转动轴线的截面平面中构造漏斗结构。

在底接片18a、18b、18c、18d的每个中设置有切入部20a、20b、20c、20d，该切入部处在低接片18a、18b、18c、18d与相邻的侧接片19a、19b、19c、19d之间的过渡区域或者沟槽中。由此，通过底接片18a，相邻的侧接片19a、19b以及切入部20a形成第一漏斗结构。以相同的方式通过另外的底接片18b、18c、18d以及邻接的侧接片19b、19c、19d以及切入部20b、20c、20d形成其他用于油引导机构17b、17c、17d的漏斗结构。

这些油引导机构17a、17b、17c、17d共同地形成径向向外张开的柱体形油入口面21以及分布布置地形成油出口面22，该油出口面22通过分布布置的并且轴向取向的切入部20a、20b、20c、20d形成。该油入口面21构造得比油出口面22大，以便实现漏斗功能。

如图1中所示的那样，侧接片19b以及另外的侧接片19a、19c、19d轴向地延伸至油浸盘13，使得这些侧接片19a、19b、19c、19d在相对转动轴线的径向方向上与油浸盘13的边缘15交叠。

尤其如从示出油引导机构17a、17b、17c、17d的示意性三维视图的图3所得出的那样，底接片18也延伸到油浸盘13的边缘15之下。这些切入部20a、20b、20c、20d从油引导机构17a、17b、17c、17d的自由端部延伸至滴油棱边[l4]23a、23b、23c、23d，其中，这些滴油棱边23a、23b、23c、23d彼此轴向错开地布置。通过滴油棱边23a、23b、23c、23d的不同轴向位置来限定油由油引导机构17a、17b、17c、17d中排出的轴向位置。

从功能上来看，通过油浸轮13从油池14中携带油并且将油离心分离或者喷洒。通过油引导机构17a、17b、17c、17d又将从油浸轮13离心分离的和喷洒的油捕获并且经由切入部20a、20b、20c、20d传递到变速器区段5的不同区域上。因此例如可能的是，通过将滴油棱边23a、23b、23c、23d轴向错开，针对性地将油供给到第一行星齿轮组9或者轴向与此错开的离合或同步装置10或轴向与此错开的行星齿轮组11。

油的路径在图1和图2中示意性地以箭头示出。通过该油引导系统能够以有利的方式取消附加的油泵，使得该油浸轮13形成用于变速器区段5的油的唯一的油泵装置。

尤其如从图2所得出的那样，底接片18a、18b、18c、18d沿着部分圆[15]延伸，该部分圆相对通过驱动轴2a、2b所限定的转动轴线同中心地布置，其中，该部分圆具有大约90度的总张角，四个油引导机构17a、17b、17c、17d中的每个关联有部分圆的角扇形区，其中，与油引导机构17a、17b、17c关联的前三个角扇形区分别具有15度而与油引导机构17d关联的第四角扇形区具有40度的张角。

这些侧接片19a、19b、19c、19d关于转动轴线径向向外指向，然而并非精确地取向，而是以相对径向走向的半直线（Halbgeraden）枢转的方式布置，其中，通过该枢转可以将油引导机构17a、17b、17c、 17d的漏斗角度进行调整。

油引导机构17a、17b、17c、17d在轴向方向上除了切入部20a、20b、20c、20d之外各具有恒定的横截面轮廓，使得油引导机构17a、17b、17c、17d能够以简单的方式从工具脱模。此外，该漏斗结构不仅在垂直于变速器设备1的转动轴线的唯一的截面平面上延伸，而且在沿轴向方向伸展的至少1厘米、优选至少2厘米的区域上延伸。

附图标记表

1 变速器设备

2a、2b 从动轴

3 壳体

4 电动机

5 变速器区段

6 中间壁

7 转子

8 轴承装置

9 第一行星齿轮组

10 离合或同步装置

11 第二行星齿轮组

12 行星齿轮支架

13 油浸轮

14 油池

15 直边缘

16 缺口

17a、17b、17c、17d 油引导机构

18a、18b、18c、18d 底接片

19a、19b、19c、19d 侧接片

20a、20b、20c、20d 切入部

21 油入口面

22 油出口面

23a、23b、23c、23d 滴油棱边。

Claims

1.用于变速器设备（1）的油引导系统，其中，所述变速器设备（1）包括变速器区段（5），所述油引导系统具有：用于在所述变速器设备（1）中配油的配油装置（13），其中，油通过所述配油装置（13）来喷洒；至少一个油引导机构（17a、17b、17c、17d），其中，所述油引导机构（17a、17b、17c、17d）具有用于捕获所喷洒的油的油捕获区域（18a、18b、18c、18d、19a、19b、19c、19d）和用于将所捕获的油排出到所述变速器区段（5）上的滴油区域（20a、20b、20c、20d），其特征在于，所述油引导系统（17a、17b、17c、17d）在至少一个截面平面中形成用于油的漏斗结构。

2.根据权利要求1所述的油引导系统，其特征在于，多个这种油引导机构（17a、17b、17c、17d）并排排列和/或形成闭合的链。

3.根据权利要求2所述的油引导系统，其特征在于，经排列的所述油引导机构（17a、17b、17c、17d）形成用于所述油捕获区域（18a、18b、18c、18d、19a、19b、19c、19d）的连续的油入口面（21）并且形成用于所述滴油区域（20a、20b、20c、20d）的分布式油出口面（22），其中，所述油入口面（21）构建得比所述油出口面（22）大。

4.根据前述权利要求2或3之一所述的油引导系统，其特征在于，所述多个油引导机构（17a、17b、17c、17d）绕转动轴线排列成部分圆。

5.根据权利要求4所述的油引导系统，其特征在于，所述多个油引导机构（17a、17b、17c、17d）各具有底接片（18a、18b、18c、18d），在所述底接片（18a、18b、18c、18d）之间布置有侧接片（19a、19b、19c、19d），其中，所述底接片（18a、18b、18c、18d）沿着部分圆分布并且所述侧接片（19a、19b、19c、19d）关于转动轴线径向向外指向。

6.根据权利要求5所述的油引导系统，其特征在于，不同的所述油引导机构（17a、17b、17c、17d）的底接片（18a、18b、18c、18d）占据所述部分圆的带有不同张角的角扇形区。

7.根据前述权利要求4至6之一所述的油引导系统，其特征在于，所述滴油区域构造为沿相对所述转动轴线的轴向方向分布的在所述底接片中的切入部（20a、20b、20c、20d）。

8.根据权利要求7所述的油引导系统，其特征在于，所述切入部（20a、20b、20c、20d）占据不同的轴向长度、宽度和/或轴向位置。

9.根据前述权利要求之一所述的油引导系统，其特征在于，所述配油装置构造为油浸轮（13），在运行中所述油浸轮能够旋转并且从所述变速器设备（1）的油池（14）中吸收油并且在旋转时将油喷洒在所述变速器设备（1）中，其中，所述油浸轮（13）具有环绕的携带机构（15），其中，所述携带机构（15）优选地包围所述油引导机构或多个所述油引导机构（17a、17b、17c、17d）和/或在相对所述油浸轮（13）的转动轴线的径向方向上与所述油引导机构或者多个所述油引导机构（17a、17b、17c、17d）交叠。

10.带有电动机（4）和变速器区段（5）的变速器设备（1），其特征在于根据前述权利要求之一所述的油引导系统，其中，所述油引导机构（17a、17b、17c、17d）布置在电动机（4）与变速器区段（5）之间的中间壁（6）上。