DE102006034153B4

DE102006034153B4 - Getriebe

Info

Publication number: DE102006034153B4
Application number: DE102006034153.8A
Authority: DE
Inventors: Alois Lafer; Mario Vockenhuber; Jürgen Schranz
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2026-07-25
Also published as: US8650980B2; US20100101351A1; JP5391067B2; WO2008011943A1; DE102006034153A1; JP2009544903A

Abstract

Getriebe (22, 22') mit einem Gehäuse (50, 50'), einer ersten Abtriebswelle (52, 52'), einer zweiten Abtriebswelle (54, 54') sowie einem Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') zum Verteilen eines Drehmoments zwischen den Abtriebswellen (52, 52', 54, 54'), wobei zumindest zwei Getriebekomponenten (62, 64; 60', 62') zwischen den Abtriebswellen (52, 52', 54, 54') wirksam verbunden sind und Schmieröldruck erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass ein separates Rohr (68, 154a, 154b) aus Kunststoff sich innerhalb des Gehäuses (50, 50') von den zumindest zwei Getriebekomponenten (62, 64; 60', 62') zu dem Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') erstreckt, um dem Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') Schmieröl zuzuführen, wobei das Rohr (68, 154a, 154b) über ein Verteilerelement (70) an das Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') angekoppelt ist, wobei das Verteilerelement (70) Schmieröl zwischen die Teile des Kupplungssystems (56, 56', 58, 58') leitet.

Description

GETRIEBE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe mit einem Gehäuse, einer ersten Ausgangswelle, einer zweiten Ausgangswelle sowie einem Kupplungssystem zum Verteilen eines Drehmoments zwischen den Ausgangswellen, wobei zumindest zwei Getriebekomponenten zwischen den Ausgangswellen wirksam verbunden sind und Schmieröldruck erzeugen.
Verteilergetriebe werden bei allradgetriebenen Fahrzeugen zur Verteilung des Drehmomentes auf mehrere Achsen eingesetzt. Die Verteilung erfolgt durch eine Lamellenkupplung, die derart ausgebildet ist, dass die Drehmomentübertragung zwischen einer ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle gesteuert werden kann. Bei der Zuschaltung mittels der steuerbaren Lamellenkupplung spricht man von "Torque On Demand".
Die Schmierung von Verteilergetrieben, deren Lamellenkupplung vor allem bei Schlupfbetrieb einen hohen Kühlölbedarf besitzt, erfordert üblicherweise eine eigene Ölzuführung. Zudem sind insbesondere bei einem Sperren der Lamellenkupplung die Lager, die die Komponenten der Lamellenkupplung unterstützen, voll belastet, wobei die Reibung zwischen den Lagern und den Komponenten maximal ist.
Die EP 0 268 904 B1 beschreibt ein Verteilergetriebe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs. Das Getriebe der EP 0 268 904 B1 besitzt eine pumpenlose Ölschmierung eines Planetenradsatzes, wobei Zahnräder als Ölpumpe wirken, um einen gewissen Druck aufzubauen, und wobei das Schmieröl dem Planetenradsatz durch einen Kanal und eine Spalte zwischen konzentrische Wellen zugeführt wird. Der Kanal ist integriert in dem Getriebegehäuse geformt. Somit besitzt das Getriebe der EP 0 268 904 B1 keine direkte Ölschmierung der Lamellenkupplung und benötigt eine komplizierte Gehäusekonstruktion mit einem zusätzlichen Werkstoff, um den Kanal zu formen. Aus der DE 3600871 A1 ist ein Verteilergetriebe bekannt, mit dem ein Drehmoment zwischen Abtriebswellen verteilt werden kann. Das Verteilergetriebe weist eine Schmierung auf, bei dem das Schmiermittel mithilfe der Pumpwirkung der Zahnräder transportiert wird. Das Schmiermittel wird dabei von den Zahnkränzen seitlich der Stirnflächen in Taschen verdrängt, von wo es über einen Gehäusekanal zum Schmiermittelausgang fließt. An letztere kann eine Schmierölleitung angeschlossen werden, die das Schmiermittel auch in höher gelegene Schmierstellen führt. Aus der US 2608273A ist ein Verteilergetriebe bekannt, bei dem ein Rohr die Verteilung des Schmiermittels übernimmt. Dieses Rohr führt das Schmiermittel zu Komponenten, die oberhalb des Schmiermittelsumpfs angeordnet sind, allerdings nicht in eine Kupplung.
Aus der US 3601515A ist ein Getriebe bekannt, bei dem Schmiermittel über die Pumpwirkung von Zahnrädern transportiert wird. Dazu wird ein Rohr verwendet, das innerhalb des Schmiermittelsumpfs in der Nähe des Zahnkranzes der Zahnräder angebracht ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe mit einem verbesserten Wirkungsgrad, weniger Komponenten und verbesserten Ölschmierungseigenschaften vorzusehen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Da das Getriebe der Erfindung eine pumpenlose Ölschmierung liefert, benötigt das Getriebe keine zusätzliche Ölpumpe. Zudem verbessert die direkte Ölschmierung der Lamellenkupplung und der unterstützenden Lager den Wirkungsgrad, insbesondere wenn die Komponenten temperaturbelastet sind. Zusätzlich erstreckt sich das separate Rohr innerhalb des Gehäuses ohne die Notwendigkeit, einen Kanal integral in dem Getriebegehäuse zu bilden. Auf diese Weise ist das Getriebegehäuse einfacher und benötigt weniger Werkstoff als der Stand der Technik und ist somit leichter und billiger.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß ist das Rohr über ein Verteilerelement an das Kupplungssystem angekoppelt, wobei das Verteilerelement Schmieröl zwischen die Teile des Kupplungssystems leitet. Somit sind die Komponenten des Kupplungssystems direkt geschmiert, um den Wirkungsgrad noch zu verbessern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine der Getriebekomponenten ein Rad, das Ausnehmungen aufweist, die an zumindest einer Seitenfläche des Rads vorgesehen sind. Das Schmieröl wird durch die Ausnehmungen in die Verzahnungen des Rades geleitet, um den Schmieröldruck zu steigern und damit die Schmierölzuführung zu verbessern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Schmierölabschirmblech vorgesehen, das eine der Getriebekomponenten gegenüber dem Schmieröl abschirmt. Das Schmierölabschirmblech verhindert, dass die Getriebekomponente dauernd im Ölsumpf planscht, wodurch Planschverluste auf ein Minimum reduziert werden. Auf diese Weise wird die Temperatur des Schmieröls reduziert und die Lebensdauer des Schmieröls verlängert. Zudem wird die Viskosität des Schmieröls aufrechterhalten, um das Kupplungssystem besser zu schmieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Schmierölzuführung mit einer Wanne vorgesehen, wobei die Wanne ein Schmierölreservoir aufweist. Das Schmierölreservoir liefert zusätzliches Schmieröl zu den Getriebekomponenten.
Die Erfindung wird im Folgenden lediglich beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs, der mit einem Verteilergetriebe ausgerüstet ist;
2 eine erste Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform des Verteilergetriebes;
3 eine zweite Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform des Verteilergetriebes;
4 eine Perspektivdarstellung eines Gehäuses, eines Zahnrades und einer ersten Ausführungsform eines Ölabschirmblechs des Verteilergetriebes;
5 eine Perspektivdarstellung des Gehäuses, des Zahnrades und einer zweiten Ausführungsform des Ölabschirmblechs des Verteilergetriebes;
6 eine Perspektivdarstellung einer dritten Ausführungsform des Ölabschirmblechs;
7 eine Perspektivdarstellung einer vierten Ausführungsform des Ölabschirmblechs;
8 eine Perspektivdarstellung einer fünften Ausführungsform des Ölabschirmblechs;
9 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines Verteilergetriebes;
10 eine Perspektivdarstellung eines Gehäuses, eines Zahnrades, einer Abtriebswelle und einer Kupplungsschmieranordnung der zweiten Ausführungsform des Verteilergetriebes;
11 eine Perspektivdarstellung einer Schmierölzuführung der Kupplungsschmieranordnung der 10;
12 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Kupplungsschmieranordnung der 10; und
13 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Kupplungsschmieranordnung der 10.
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugantriebsstrangs 10 gezeigt, der einen Antrieb 12 umfasst, welcher eine erste Kraftübertragungsstrecke 14, eine zweite Kraftübertragungsstrecke 16, einen Verbrennungsmotor 18, ein Schaltgetriebe 20 und ein Verteilergetriebe 22 umfasst. Der Verbrennungsmotor 18 erzeugt ein Antriebsdrehmoment, das über das Schaltgetriebe 20 das Verteilergetriebe 22 antreibt. Das Verteilergetriebe 22 verteilt das Ausgangsdrehmoment des Schaltgetriebes zwischen der ersten und zweiten Kraftübertragungsstrecke 14, 16.
Die erste Kraftübertragungsstrecke 14 umfasst eine Kardanwelle 24, die durch das Verteilergetriebe 22 angetrieben wird, und ein Paar Achswellen 26, das mit einem Paar Räder 28 verbunden ist, sowie eine Differentialeinheit 30, die wirksam ist, um ein Antriebsdrehmoment von der Kardanwelle 24 zu einer oder beiden Achswellen 26 zu übertragen. Ähnlicherweise umfasst die zweite Kraftübertragungsstrecke 16 eine Kardanwelle 32, die durch das Verteilergetriebe 22 angetrieben wird, und ein Paar Achswellen 34, das mit einem Paar Räder 36 verbunden ist, sowie eine Differentialeinheit 38, die wirksam ist, um ein Antriebsdrehmoment von der Kardanwelle 32 zu einer oder beiden Achswellen 34 zu übertragen.
Eine Steuereinheit 40 steuert den Betrieb des Verteilergetriebes 22 auf Grundlage einer Vielzahl von Fahrzeugparametern. Die Steuereinheit 40 ist mit zumindest einem Sensor und vorzugsweise einer Vielzahl von weiteren Sensoren elektronisch verbunden. Beispielhafte Sensoren umfassen einen Giergeschwindigkeitssensor 42 und/oder Raddrehzahlsensoren 44. Die Sensoren 42, 44 erfassen eine Vielzahl von Betriebszuständen, z.B. die Giergeschwindigkeit des Fahrzeuges, die Drehzahl jedes Rades und/oder die Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Die Steuereinheit 40 bearbeitet das Signal oder die Signale und erzeugt ein Steuersignal, wobei zumindest ein Aktuator des Verteilergetriebes 22 auf Grundlage des Steuersignals angesteuert wird, um ein Drehmoment zwischen den Kraftübertragungsstrecken 14, 16 zu verteilen.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 werden nun die Komponenten einer ersten Ausführungsform des Verteilergetriebes 22 beschrieben. Das Verteilergetriebe 22 umfasst ein Getriebegehäuse 50, eine erste Abtriebswelle 52, eine zweite Abtriebswelle 54, eine Lamellenkupplung 56, einen Aktuator 58 und Drehmomentübertragungskomponenten 60, 62, 64. Die erste Abtriebswelle 52 dreht sich um eine erste Achse A und ist direkt durch eine nicht gezeigte Ausgangswelle des Schaltgetriebes 20 angetrieben. Die zweite Abtriebswelle 54 dreht sich um eine zweite Achse B. Die Lamellenkupplung 56 ist steuerbar, um eine Drehmomentübertragung zwischen der ersten Abtriebswelle 52 und der zweiten Abtriebswelle 54 zu steuern.
Das Verteilergetriebe 22 umfasst ferner eine Kupplungsschmieranordnung zum Schmieren der Komponenten der Lamellenkupplung 56 und der unterstützenden Lager. Die Kupplungsschmieranordnung weist eine Druckkammer 66, die integral in dem Getriebegehäuse 50 geformt ist, ein Rohr 68 und ein Verteilerelement 70 auf. Das Rohr 68 erstreckt sich von der Druckkammer 66 zu der Lamellenkupplung 56, um der Lamellenkupplung 56 Schmieröl von der Druckkammer 66 zuzuführen. Das Verteilerelement 70 führt das Schmieröl zu den verschiedenen Komponenten und den unterstützenden Lagern der Lamellenkupplung 56. Insbesondere umfasst das Verteilerelement 70 eine Vielzahl von Öffnungen 71, die das zugeführte Schmieröl in verschiedene Richtungen verteilen. Das Rohr 68 ist vorzugsweise aus Kunststoff geformt und das Verteilerelement 70 ist vorzugsweise ein Spritzgussteil. Wie 3 zeigt, sind jeweils zwischen dem Zwischenrad 62 und dem Zahnrad 64 sowie dem Getriebegehäuse 50 sich verjüngende Freiräume mit einem Abstand X bzw. Y gebildet. Die Abstände verjüngen sich in der Drehrichtung des jeweiligen Zahnrads und dienen dazu, die Schmierölfördermenge zu regulieren. Insbesondere fungieren die sich verjüngenden Freiräume als Düsen, um den Schmieröldruck zu steigern.
Die Drehmomentübertragung erfolgt durch die Drehmomentübertragungskomponenten, die ein erstes Zahnrad 60, ein Zwischenzahnrad 62 und ein zweites Zahnrad 64 umfassen. Das erste Zahnrad 60 ist drehfest mit einer Komponente der Lamellenkupplung 56 verbunden und ist drehbar um die erste Abtriebswelle 52 gelagert. Das zweite Zahnrad 64 ist drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 54 verbunden. Das Zwischenrad 62 ist innerhalb des Getriebegehäuses 50 drehbar gelagert und kämmt mit jedem der ersten und zweiten Zahnräder 60, 64. Das Zwischenrad 62 und das zweite Zahnrad 64 tauchen teilweise in das sich im Getriebegehäuse befindende Schmieröl ein, dessen Niveau durch die Linie SN angedeutet ist.
In Bezug auf 2 umfasst die Lamellenkupplung 56 eine Kupplungsnabe 73, die drehfest mit der ersten Abtriebswelle 52 verbunden ist. Über jeweilige Reiblamellen 72 kann die Kupplungsnabe 73 reibschlüssig mit einem Kupplungskorb 74 gekoppelt werden, der um die erste Achse A der Lamellenkupplung 56 bzw. der ersten Abtriebswelle 52 drehbar gelagert ist. Der Reibschluss zur Übertragung eines Drehmoments zwischen der Kupplungsnabe 73 und dem Kupplungskorb 74 wird mittels einer Druckplatte 76 bewirkt, die entgegen der Vorspannung einer Tellerfederanordnung 78 axial verschiebbar ist und hierdurch die jeweiligen Reiblamellen 72 von Kupplungsnabe 73 und Kupplungskorb 74 aneinander presst.
Um die Druckplatte 76 wahlweise entgegen der Vorspannung zu verschieben und die Lamellenkupplung 56 hierdurch zu betätigen, umfasst der Aktuator 58 einen Stützring 80 und einen Verstellring 82, die koaxial zueinander sowie bezüglich der Achse A angeordnet sind. Der Stützring 80 ist drehfest und axial fest gehalten. Zu diesem Zweck stützt sich der Stützring 80 mittels eines Radiallagers 84 und eines Axiallagers 86 an der ersten Abtriebswelle 52 bzw. einem Abschnitt 88 ab, und der Stützring 80 wird durch formschlüssige Verbindung mit einem Sicherungsabschnitt des Getriebegehäuses (nicht dargestellt) drehfest gehalten. Der Verstellring 82 ist drehbar und axial verschiebbar gelagert, und er ist mittels eines Axiallagers 90 an der Druckplatte 76 abgestützt.
An den einander zugewandten Seiten besitzen der Stützring 80 und der Verstellring 82 jeweils mehrere Kugelrillen 92 bzw. 94. Diese verlaufen bezüglich der Achse A entlang der jeweiligen Umfangsrichtung. Jeweils eine Kugelrille 92 des Stützrings 80 und eine Kugelrille 94 des Verstellrings 82 stehen einander gegenüber und umschließen hierdurch jeweils eine zugeordnete Kugel 96. Die Kugelrillen 92, 94 sind bezüglich der Normalebene der Achse A geneigt, d.h. die Kugelrillen 92, 94 besitzen entlang des genannten umfänglichen Verlaufs eine variierende Tiefe. Hierdurch wird erreicht, dass eine Drehbewegung des Verstellrings 82 relativ zu dem drehfest gehaltenen Stützring 80 zu einer axialen Verschiebung des Verstellrings 82 führt, so dass durch eine derartige Drehbewegung des Verstellrings 82 die Druckplatte 76 axial versetzt und die Lamellenkupplung 56 hierdurch betätigt werden kann. Die von der Tellerfederanordnung 78 bewirkte Vorspannung gewährleistet hierbei, dass in jeder Drehposition des Verstellrings 82 relativ zu dem Stützring 80 die jeweilige Kugel 96 in den zugeordneten Kugelrillen 92, 94 gefangen bleibt.
Um die erläuterte Drehbewegung des Verstellrings 82 herbeiführen zu können, ist dieser über einen Zahntrieb 98 mit einem elektrischen Antriebsmotor 100 gekoppelt. An dem Verstellring 82 ist radial außen entlang eines Winkelbereichs von etwa 90˚ ein Zahnsegment 102 angeformt, das als ein Winkelsegment ausgebildet ist. Dieses Zahnsegment 102 bildet gemeinsam mit einem Schneckenrad 104 des Antriebsmotors 100 den Zahntrieb 98. Die Zähne des Zahnsegments 102 des Verstellrings 82 können bezüglich der Achse A einen Steigungswinkel von beispielsweise zwischen 5° und 15° besitzen. Eine Achse C der Schraubradwelle 104 des Antriebsmotors 100 einerseits und die Achse A bzw. die Drehachse des Verstellrings 82 mit Zahnsegment 102 andererseits kreuzen einander und bilden einen Achsenwinkel von 90°.
Die Betätigung der gezeigten Lamellenkupplung 56 zur Übertragung des Drehmoments zwischen der ersten Abtriebswelle 52 und der zweiten Abtriebswelle 54 geschieht wie folgt:
Durch Aktivieren des Antriebsmotors 100 wird eine entsprechende Drehbewegung des Schneckenrades 104 um die Achse C bewirkt. Aufgrund des Zahntriebs 98 führt dies zu einer Drehbewegung des Verstellrings 82 um die Achse A. Die Schrägstellung der Zähne des Zahnsegments 102 des Verstellrings 82 ist dabei derart ausgerichtet, dass die durch die Schrägverzahnung verursachten Axialkräfte des Schraubradpaares auf den Verstellring 82 in Richtung der erwünschten Bewegung des Verstellrings 82 zur Bewirkung der Anpressbetätigung der Lamellenkupplung 56 wirken. Das Zusammenwirken der Kugelrillen 94 des Verstellrings 82 über die jeweilige Kugel 96 mit der zugeordneten Kugelrille 92 des Stützrings 80 bewirkt während der Drehbewegung des Verstellrings 82, dass der Verstellring 82 sich axial von dem Stützring 80 entfernt und die Druckplatte 76 entgegen der Vorspannung der Tellerfederanordnung 78 axial verschiebt.
Hierdurch werden die jeweiligen Reiblamellen 72 von Kupplungsnabe 73 und Kupplungskorb 74 aneinander gepresst, so dass ein zunehmendes Drehmoment von der Kupplungsnabe 73 auf den Kupplungskorb 74 übertragen werden kann. Das Lösen des hierdurch bewirkten Reibungsschlusses geschieht in umgekehrter Reihenfolge, d.h. der Antriebsmotor 100 veranlasst den Verstellring 82 zu einer Drehbewegung im umgekehrten Sinne, wobei die entsprechende Axialbewegung von Verstellring 82 und Druckplatte 76 in Richtung des Stützrings 80 von der Tellerfederanordnung 78 unterstützt wird.
Bei der Drehmomentübertragung durch die Lamellenkupplung 56 dreht sich das erste Zahnrad 60 um die Achse A und treibt das Zwischenrad 62 an. Somit treibt das Zwischenrad 62 das zweite Zahnrad 64 um die Achse B. Normalerweise haben die Zahnräder 62, 64 die durch die Pfeile wiedergegebene Drehrichtung, so dass sich ihre in den Schmierölsumpf eintauchenden Abschnitte gegeneinander bewegen. Durch die Förderwirkung der Zahnräder 62, 64 wird im Zahneingriff Druck erzeugt, um ein Fördern des Schmieröles über die Druckkammer 66, das Rohr 68 und das Verteilerelement 70 bis in den Aktuator und die Lamellenkupplung zu bewirken. Dabei sind die Komponenten des Aktuators 58, insbesondere die unterstützenden Lager 84, 86, 90, und die Komponenten der Lamellenkupplung 56 direkt geschmiert.
Wie 4 zeigt, sind in einer Stirnfläche 120 des Zwischenrades 62 radial verlaufende Ausnehmungen 122 vorgesehen. Ferner ist ein Schmierölabschirmblech 124 vorgesehen, das etwa die untere Hälfte des Zwischenrades 62 umschließt. Das wannenförmige Schmierölabschirmblech 124 weist Seitenwände 126 und einen Umfangsabschnitt 128 zwischen den Seitenwänden 126 auf und dient zur Reduzierung von Temperaturentwicklung und zur Regulierung der Schmierölfördermenge. Insbesondere verhindert das Schmierölabschirmblech 124, dass das Zwischenzahnrad 62 im Verteilergetriebe 22 ständig im Ölsumpf planscht. Diese Planschverluste haben einen sehr hohen Temperaturanstieg speziell im höheren Drehzahlbereich zur Folge und müssen somit auf ein Minimum reduziert werden.
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform des Schmierölabschirmbleches sind Öffnungen 130 in den Seitenwänden 126 vorgesehen, wobei Schmieröl über ein gekümmertes Langloch 130 zufließt, das in der Seitenwand 126 ausgebildet ist, und über die Ausnehmungen 122 in die Verzahnung der Räder geleitet wird. Bei einer anderen in 5 gezeigten Ausführungsform sind die Langlöcher 130a am Rand zwischen den Seitenwänden 124a und dem Umfangsabschnitt 128a geformt. Das Schmierölabschirmblech 124a umfasst zusätzliche Öffnungen 132a, die zum Festhalten des Schmierölabschirmbleches 126a innerhalb des Getriebegehäuses 50 dienen, wobei die Öffnungen 132a nicht gezeigte Vorsprünge des Getriebegehäuses 50 aufnehmen.
Die 6 bis 8 zeigen zusätzliche Ausführungsformen des Schmierölabschirmbleches. Das Schmierölabschirmblech 124b der 6 ist ähnlich wie das Schmierölabschirmblech 124a der 5, jedoch sind die Langlöcher 130b unten am Rand zwischen den Seitenwänden 126b und dem Umfangsabschnitt 128b geformt, wobei die Langlöcher 130b vollständig innerhalb des Schmierölsumpfes liegen. Das Schmierölabschirmblech 124c der 7 ist ähnlich wie das Schmierölabschirmblech 124 der 4, jedoch ohne Öffnungen in den Seitenwänden 126c ausgebildet. Das Schmierölabschirmblech 124d der 8 ist ähnlich wie das Schmierölabschirmblech 124b der 6 ausgebildet. Statt Öffnungen in den Seitenwänden 126d ist jedoch eine Öffnung 130d in dem Umfangsabschnitt 128d vorgesehen.
Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 werden nun die Komponenten einer zweiten Ausführungsform eines Verteilergetriebes 22' beschrieben. Das Verteilergetriebe 22' umfasst ein Getriebegehäuse 50', eine erste Abtriebswelle 52', eine zweite Abtriebswelle 54', eine Lamellenkupplung 56', einen Aktuator 58' und Drehmomentübertragungskomponenten 60', 62', 64'. Die erste Abtriebswelle 52' dreht sich um eine erste Achse A' und ist direkt durch eine nicht gezeigte Ausgangswelle des Schaltgetriebes 20 angetrieben. Die zweite Abtriebswelle 54' dreht sich um eine zweite Achse B'. Die Lamellenkupplung 56' ist steuerbar, um eine Drehmomentübertragung zwischen der ersten Abtriebswelle 52' und der zweiten Abtriebswelle 54' zu steuern. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist das Verteilergetriebe 22' als Kettengetriebe ausgebildet, wobei die Drehmomentübertragungskomponenten Zahnräder 60', 64' umfassen, die drehwirksam durch eine Kette 62' verbunden sind. Die Kette 62' weist eine Vielzahl von Kettengliedern 140 auf, die Zähne 142 bilden (12 und 13). Die Zähne 142 kämmen mit den Zähnen der Zahnräder 60', 64'. Die Lamellenkupplung 56' sowie der Aktuator 58 umfassen jeweils Komponenten wie die Lamellenkupplung 56 bzw. der Aktuator 58'.
Unter Bezugnahme auf die 10 bis 13 umfasst das Verteilergetriebe 22' ferner eine Kupplungsschmieranordnung 150 zum Schmieren der Komponenten der Lamellenkupplung 56' und der unterstützenden Lager. Die Kupplungsschmieranordnung 150 weist eine Schmierölzuführung 152 und zumindest ein Rohr 154a, 154b auf. Obwohl es nicht gezeigt ist, weist die Kupplungsschmieranordnung 150 erfindungsgemäß ein Verteilerelement auf, das das zugeführte Schmieröl in verschiedene Richtungen verteilt. Die Schmierölzuführung 152 ist vorzugsweise ein Spritzgussteil und weist eine Wanne 156 mit zwei sich seitlich erstreckenden Armen 158 auf. Die Wanne 156 umfasst Seitenwände 160, Endwände 162, 162' und einen Boden 164. Die Seitenwände 160 sowie die Arme 158 bilden eine Kettenbahn 165, durch welche die Kette 62' läuft. Die Arme 158 und eine bogenförmige Fläche 166 der Endwand 162' bilden eine Tasche, die teilweise das Zahnrad 60' einschließt.
Das Schmieröl sammelt sich innerhalb der Wanne 156, wodurch ein Zusatzschmierölsumpf gebildet wird. Der Boden 164 umfasst nicht gezeigte Durchgänge, durch welche Schmieröl der Kette 62' zugeführt wird. Die Wanne 156 hat die Aufgabe, das von der Kette 62' aus dem Schmierölsumpf mit hochgezogene Schmieröl aufzufangen und gleich wieder der Kette 62' zuzuführen. Damit wird das Schmieröl wieder aufgefangen, welches nicht gleich durch das Rohr 154a, 154b in die Lamellenkupplung 56' gefördert wird. Somit dient die Wanne 156 zur Verbesserung der Förderleistung des Verteilergetriebes 22'.
In einer ersten Ausführungsform der Kupplungsschmieranordnung 150 ist ein Durchgang 170 durch die Endwand 162' und die Fläche 166 geformt. Das Rohr 154a ist mit einem Verbindungsrohr 172 (12) verbunden, um eine Strömungsverbindung zwischen der Schmierölzuführung 152 und der Lamellenkupplung 56' bzw. dem Aktuator 58' herzustellen. In einer zweiten Ausführungsform der Kupplungsschmieranordnung 150 ist ein Durchgang 174 durch einen Arm 158 geformt, wobei das Rohr 154b mit einem Verbindungsrohr 176 verbunden ist, um eine Strömungsverbindung zwischen der Schmierölzuführung 152 und der Lamellenkupplung 56' bzw. dem Aktuator 58' herzustellen.
Die Kette 62' trägt Schmieröl aus dem Schmierölsumpf innerhalb des Verteilergetriebes 22' nach oben. Normalerweise haben das Zahnrad 60' und die Kette 62' die durch die Pfeile wiedergegebene Drehrichtung. Durch die Förderwirkung des Zahnrades 60' und der Kette 62' wird im Zahneingriffsbereich ZB Druck erzeugt, um ein Fördern des Schmieröles über das Rohr 154a und/oder das Rohr 154b bis in den Aktuator 58' und die Lamellenkupplung 56' zu bewirken. Gemäß der ersten Ausführungsform der Kupplungsschmieranordnung 150 wird das Schmieröl durch den Durchgang 170 und das Verbindungsrohr 172 bis zu dem Rohr 154a geleitet. Gemäß der zweiten Ausführungsform der Kupplungsschmieranordnung 150 wird das Schmieröl durch den Durchgang 174 und das Verbindungsrohr 176 bis zu dem Rohr 154b geleitet.
Da das Verteilergetriebe 22, 22' der Erfindung eine pumpenlose Ölschmierung liefert, benötigt das Verteilergetriebe 22, 22' keine zusätzliche Ölpumpe. Zudem verbessert die direkte Ölschmierung der Lamellenkupplung 56, 56' und der unterstützenden Lager den Wirkungsgrad, insbesondere wenn die Komponenten temperaturbelastet sind. Einzelne Teile des Ölschmiersystems, beispielsweise das Rohr 68, 154a, 154b, das Verteilerelement 70 sowie die Schmierölzuführung 152, können aus Kunststoff bestehen. Damit sind die Teile leicht und billig herzustellen. Zudem erstreckt das Rohr 68, 154a, 154b sich innerhalb des Gehäuses 50, 50' ohne den Bedarf, einen Kanal integral in dem Getriebegehäuse zu formen.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeugantriebsstrang
12: Antrieb
14, 16: Kraftübertragungsstrecke
18: Verbrennungsmotor
20: Schaltgetriebe
22, 22': Verteilerbetriebe
24, 32: Kardanwelle
26, 34: Achswellen
28, 36: Räder
30, 38: Differentialeinheit
40: Steuereinheit
42, 44: Sensoren
50, 50': Getriebegehäuse
52, 52', 54, 54': Abtriebswelle
56, 56': Lamellenkupplung
58, 58': Aktuator
60, 60', 64, 64': Zahnrad
62: Zwischenrad
62': Kette
66: Druckkammer
68, 154a, 154b: Rohr
70: Verteilerelement
71: Öffnung
72: Reiblamellen
73: Kupplungsnabe
74: Kupplungskorb
76: Druckplatte
78: Tellerfederanordnung
80: Stützring
82: Verstellring
84, 86, 90: Lager
88: Abschnitt
92, 94: Kugelrille
96: Kugel
98: Zahntrieb
100: Antriebsmotor
102: Zahnsegment
104: Schneckenrad
120: Stirnfläche
122: Ausnehmungen
124, 124a–d: Schmierölabschirmblech
126, 126a–d: Seitenwände
128, 128a–d: Umfangsabschnitt
130, 130a–d: Langloch/Öffnung
132a–d: Öffnung
140: Kettengliedern
142: Zähne
150: Kupplungsschmieranordnung
152: Schmierölzuführung
156: Wanne
158: Arme
160: Seitenwände
162, 162': Endwände
164: Boden
165: Kettenbahn
166: Fläche
170, 174: Durchgang
172, 176: Verbindungsrohr

Claims

Getriebe (22, 22') mit einem Gehäuse (50, 50'), einer ersten Abtriebswelle (52, 52'), einer zweiten Abtriebswelle (54, 54') sowie einem Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') zum Verteilen eines Drehmoments zwischen den Abtriebswellen (52, 52', 54, 54'), wobei zumindest zwei Getriebekomponenten (62, 64; 60', 62') zwischen den Abtriebswellen (52, 52', 54, 54') wirksam verbunden sind und Schmieröldruck erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass ein separates Rohr (68, 154a, 154b) aus Kunststoff sich innerhalb des Gehäuses (50, 50') von den zumindest zwei Getriebekomponenten (62, 64; 60', 62') zu dem Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') erstreckt, um dem Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') Schmieröl zuzuführen, wobei das Rohr (68, 154a, 154b) über ein Verteilerelement (70) an das Kupplungssystem (56, 56', 58, 58') angekoppelt ist, wobei das Verteilerelement (70) Schmieröl zwischen die Teile des Kupplungssystems (56, 56', 58, 58') leitet.
Getriebe (22, 22') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerelement (70) so ausgebildet ist, dass das Schmieröl umliegende Lager (84, 86, 90) und Reiblamellen (72) des Kupplungssystems (56, 56', 58, 58') schmiert.
Getriebe (22, 22') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerelement (70) ein Spritzgussteil ist.
Getriebe (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Getriebekomponenten ein Rad (62) mit Verzahnungen ist, das Ausnehmungen (122) aufweist, die an zumindest einer Seitenfläche (120) des Rads (62) vorgesehen sind, wobei das Schmieröl durch die Ausnehmungen (122) in die Verzahnungen des Rades (62) geleitet wird.
Getriebe (22) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (122) sich in einer radialen Richtung erstrecken.
Getriebe (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schmierölabschirmblech (124, 124a–d) vorgesehen ist, das eine der Getriebekomponenten (62) gegenüber dem Schmieröl abschirmt und die Schmierölfördermenge reguliert, wobei das Schmierölabschirmblech (124, 124a–d) Seitenwände (126, 126a–126d) umfasst.
Getriebe (22) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierölabschirmblech (124, 124a–d) einen Umfangsabschnitt (128, 128a–d) zwischen den Seitenwänden (126, 126a–126d) umfasst.
Getriebe (22) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierölabschirmblech (124, 124a–d) zumindest eine Öffnung (130, 130a–d) aufweist, die für eine definierte Schmierölzufuhr sorgt.
Getriebe (22) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierölabschirmblech (124, 124a–d) wannenförmig ist und zumindest teilweise die abgeschirmte Getriebekomponente (62) umschließt.
Getriebe (22) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierölabschirmblech (124, 124a–d) die untere Hälfte der abgeschirmten Getriebekomponente (62) umschließt.
Getriebe (22) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschirmte Getriebekomponente (62) ein Zahnrad ist.
Getriebe (22) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (126, 126a–126d) sich entlang der Stirnflächen (120) der abgeschirmten Getriebekomponente (62) erstrecken.
Getriebe (22') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebekomponenten (60', 62') ein Zahnrad (60') und eine Kette (62') umfassen.
Getriebe (22') nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (60') sich um dieselbe Achse wie das Kupplungssystem (56', 58') dreht.
Getriebe (22') nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schmierölzuführung (152) mit einer Wanne (156) vorgesehen ist, die teilweise das Zahnrad (60') umschließt und durch welche sich die Kette (62') erstreckt, wobei die Wanne (156) ein Schmierölreservoir aufweist.
Getriebe (22') nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Rohr (154a, 154b) sich von der Schmierölzuführung (152) zum Kupplungssystem (56', 58') erstreckt.
Fahrzeug mit einem Getriebe (22, 22') nach einem der Ansprüche 1 bis 16.