DE102008039292A1

DE102008039292A1 - Transmission i.e. stepless speed changing transmission, has component e.g. spur gear, with oil repellent coating in one area, where coating is formed by using nanomaterial and does not exhibit touch contact to another component

Info

Publication number: DE102008039292A1
Application number: DE102008039292A
Authority: DE
Inventors: Johann Märkl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-02-25

Abstract

The transmission has a component e.g. spur gear (12), with an oil repellent coating (16) in an area, where the coating is formed by using nanomaterial. The coating does not exhibit touch contact to another component during cooperation of the former component with the latter component. The coating exhibits touch contact to the latter component during cooperation of the former component with the latter component, so that the coating affects a formation of a lubricating film between the components. The coating is not required in another area (18).

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe.The The invention relates to a transmission.

In einem Getriebe wird üblicherweise als Schmierstoff Öl (Schmieröl) eingesetzt.In A gearbox is usually used as a lubricant oil (Lubricating oil) used.

Das Öl haftet üblicherweise großflächig an den Bauteilen des Getriebes an. Die DE 10 25 85 04 A1 befasst sich mit dem Problem, dass durch das Anhaften ein verstärkter Austausch von Wärme zwischen den Bauteilen des Getriebes und dem Öl erfolgt. Um einen Austausch von Wärme zu unterbinden, wird das Getriebe an manchen Stellen mit einer Beschichtung versehen, welche thermisch isolierend ist, damit das auf der Beschichtung anhaftende Öl an der betreffenden Stelle keine oder nicht viel Wärme vom Getriebe von dem Bauteil aufnimmt oder an es abgibt.The oil usually adheres over a large area to the components of the transmission. The DE 10 25 85 04 A1 deals with the problem that the adhesion causes an increased exchange of heat between the components of the transmission and the oil. In order to prevent the exchange of heat, the gear is provided in some places with a coating which is thermally insulating, so that the adhering to the coating oil at the site no or not much heat from the gearbox of the component receives or gives it ,

In einem Getriebe entstehen Verluste auch durch Reibung. Hinzu kann auch das Öl beitragen, insbesondere wenn es kalt ist.In A transmission also generates losses due to friction. Add to that also contribute to the oil, especially when it is cold.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Reibungsverluste in einem Getriebe zu verringern.It Object of the invention, friction losses in a transmission to reduce.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest ein Bauteil des Getriebes an zumindest einer Stelle eine ölbabweisende Beschichtung aufweist.The Task is solved in that at least one component of the transmission at least one point a Ölbabweisende Coating has.

Somit tritt an der Stelle mit der Beschichtung kein nennenswerter Reibungsverlust durch Vermittlung von Öl auf und die gesamten Reibungsverluste im Getriebe verringern sich.Consequently no significant friction loss occurs at the point with the coating through mediation of oil and the total friction losses in the Gearboxes decrease.

Eine ölabweisende Beschichtung kann insbesondere unter Verwendung von Nanomaterial wie Nanoparikeln und Nanofasern gebildet sein.An oil repellent In particular, coating can be done using nanomaterial how nanoparticles and nanofibers are formed.

Man sollte bevorzugt für die ölabweisende Beschichtung eine solche Stelle oder solche Stellen auswählen, an denen die eigentliche Funktion des Öls der Schmierung nicht benötigt ist. Eine Schmierung ist insbesondere dann erforderlich, wenn ein Bauteil mit einem weiteren Bauteil zusammenwirkt und hierbei Berührkontakt hat, insbesondere solchen, um Kräfte und Drehmomente zu übermitteln. An diesen Stellen mit Berührkontakt ist das Öl sinnvoll eingesetzt. Bevorzugt wird man daher solche Stellen für die ölabweisende Beschichtung vorsehen, die bei einem Zusammenwirken des betreffenden Bauteils keinen Berührkontakt zu einem solchen weiteren Bauteil haben. An diesen Stellen ist das Öl nämlich nicht erforderlich, sondern kann für eine störende Reibkraft sorgen. Allerdings ist es auch möglich, an Stellen, an denen Berührkontakt zu einem weiteren Bauteil gegeben ist, eine ölabweisende Beschichtung, insbesondere zusätzlich zu der Beschichtung an Stellen ohne Berührkontakt, vorzusehen. Hierbei kann allerdings die ölabweisende Beschichtung lediglich einen kleinen Prozentsatz der Stellen mit Berührkontakt betreffen, z. B. insgesamt nicht mehr als 30%, und bevorzugt wird die ölabweisende Beschichtung so aufgebracht, dass das Öl nur in kleinen lokalen Einheiten wie Flecken oder Linien anhaftet. Die ölabweisende Beschichtung kann an Stellen mit Berührkontakt insbesondere so angeordnet sein, dass die Form und das Fließverhalten eines Schmierfilms durch die ölabweisenden Stellen beeinflusst, wenn nicht festgelegt wird. An Stellen ohne Berührkontakt kann ein ähnlicher Effekt bewirkt werden, wenn sie sich in einem Abstand von höchstens 3 mm, bevorzugt höchstens 1 mm von einer Stelle mit Berührkontakt entfernt befinden, was z. B. beim Zahnfuß oder am Zahnkopf eines mit Zähnen versehenen Elements der Fall ist. An diesen Stellen kann so das Verdrängen des Öls aus der Zahnlücke heraus erleichtert werden.you should be preferred for the oil-repellent coating to select such a body or bodies in which the actual function of the oil of lubrication is not needed is. Lubrication is required in particular when a component interacts with another component and touch contact has, in particular, to transmit forces and torques. At These places with touch contact the oil makes sense used. Preference is therefore given to such sites for provide the oil repellent coating, which in an interaction of the relevant component no contact with a contact have such another component. In these places, the oil is not required, but may be for a disturbing Frictional force provide. However, it is also possible in places where touch contact is given to another component is, an oil-repellent coating, in particular in addition to the coating in places without contact, provide. Here, however, the oil-repellent coating only a small percentage of the contact points concern, z. B. not more than 30% in total, and is preferred the oil-repellent coating applied so that the oil only clinging in small local units such as spots or lines. The oil repellent coating may be in contact with areas in particular be arranged so that the shape and the flow behavior a lubricating film influenced by the oil-repellent sites, if not set. In places without contact a similar effect can be effected when they are at a distance of at most 3 mm, preferably at most 1 mm away from a location with contact contact, what for. B. the tooth root or the tooth head with teeth provided element is the case. In these places can so Displacing the oil from the tooth gap be relieved out.

Die Erfindung wird bereits verwirklicht, wenn ein Getriebe mit zumindest einer Stelle mit ölabweisender Beschichtung bereitgestellt ist, auch wenn in dem Getriebe noch kein Öl befindlich ist. Üblicherweise wird jedoch spätestens im Betrieb Öl (insbesondere Schmieröl) in einem solchen Getriebe angeordnet sein. Nur in diesem Fall erweist die ölabweisende Beschichtung ihren Sinn.The Invention is already realized when a transmission with at least provided a location with oil repellent coating is, even if there is no oil in the transmission yet is. Usually, however, at the latest in operation oil (Lubricating oil in particular) be arranged in such a transmission. Only in this case, the oil-repellent coating proves their sense.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobeifollowing preferred embodiments of the invention below With reference to the drawing, wherein

1 im Schnitt ein Stirnrad als Teil eines Getriebes veranschaulicht, bei dem die Erfindung verwirklicht ist und 1 shows in section a spur gear as part of a transmission, in which the invention is realized and

2 schematisch ein Tellerrad als Teil eines Getriebes veranschaulicht, in dem die Erfindung verwirklicht ist. 2 schematically illustrates a ring gear as part of a transmission, in which the invention is realized.

Von einem erfindungsgemäßen Getriebe ist in 1 schematisch das Gehäuse 10 dargestellt und im Schnitt ein Stirnrad 12 gezeigt. Wie durch die strichpunktierte Linie 14 angedeutet, steht das Stirnrad 12 in Eingriff mit einem weiteren Bauteil, das aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung nicht gezeigt ist. Das Stirnrad 12 dreht sich um die Achse A, um ein Moment von dem weiteren Bauteil zu empfangen oder auf dieses zu übertragen. Es lassen sich nun genau die Stellen des Stirnrads 12 lokalisieren, die in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehen. Das Stirnrad 12 weist jenseits dieser Stellen, die in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehen, eine Beschichtung 16 auf, welche ölabweisend ist, was z. B. durch Bereitstellen einer Beschichtung aus Nanopartikeln möglich ist. Die Beschichtung 16 ist vorliegend an solchen Stellen angeordnet, die benachbart zu den in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehenden Stellen sind, denn an diesen Stellen, an denen die Beschichtung 16 angeordnet ist, könnte ein bei Drehung des Stirnrads 12 mitgeführter Schmierfilm für eine nicht gewünschte Reibung sorgen. Diese Reibung ist für den Betrieb des Getriebes nicht notwendig, anders als an den in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehenden Stellen. Das Stirnrad 12 kann jenseits der Stellen, die in Berührkontakt mit einem weiteren Bauteil stehen, durchgängig mit einer Beschichtung 16 ausgestattet sein, wobei in manchen Bereichen 18 eine solche Beschichtung 16 nicht unbedingt notwendig ist.From a transmission according to the invention is in 1 schematically the housing 10 shown and in section a spur gear 12 shown. As by the dash-dotted line 14 indicated, stands the spur gear 12 in engagement with another component, which is not shown for reasons of clarity of illustration. The spur gear 12 rotates about the axis A to receive or transmit a moment from the other component. It can now be exactly the points of the spur gear 12 locate, which are in touch contact with the other component. The spur gear 12 points beyond these places, which are in touch contact with the other component, a coating 16 on which oil repellent, what z. B. by providing a coating of nanoparticles is possible. The coating 16 is presently arranged at such locations, which are adjacent to the standing in touch contact with the other component bodies, because at these points, to de NEN the coating 16 is arranged, one could be during rotation of the spur gear 12 entrained lubricating film to provide an undesirable friction. This friction is not necessary for the operation of the transmission, unlike at the standing in touch contact with the other component bodies. The spur gear 12 beyond the points which are in touching contact with another component, continuous with a coating 16 be equipped, in some areas 18 such a coating 16 not absolutely necessary.

Genauso wie bei einem Stirnrad 12 kann auch bei einem Tellerrad 20, das sich gegenüber einem Gehäuse 10' um eine Achse A dreht, die Erfindung verwirklicht sein. Auch hier deutet eine Linie 14' an, dass das Tellerrad 20 in Eingriff mit einem weiteren Bauteil ist. Eine Beschichtung 16a ist jenseits der in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehenden Stellen angeordnet, nämlich auf der Rückseite des Tellerrades. Auch auf der anderen Seite des Tellerrades kann eine Beschichtung vorgesehen sein, diese ist mit 16b gekennzeichnet. In einem Bereich 18a und 18b ist eine Beschichtung nicht unbedingt notwendig, kann aber ebenfalls bereitgestellt sein.Just like a spur gear 12 can also be with a crown wheel 20 that faces a housing 10 ' rotates about an axis A, the invention be realized. Again, a line indicates 14 ' on that the crown wheel 20 in engagement with another component. A coating 16a is arranged beyond the standing in contact with the other component parts, namely on the back of the ring gear. Also on the other side of the ring gear, a coating may be provided, this is with 16b characterized. In one area 18a and 18b If a coating is not absolutely necessary, it may also be provided.

Sowohl bei der Ausführungsform gemäß 1 als auch gemäß 2 kann eine Beschichtung 22, 22' auf dem jeweiligen Gehäuse 10, 10', zumindest an ausgewählten Stellen angeordnet sein. Insbesondere bei dem Tellerrad 20 kann es zwischen der Stelle 24 und der Stelle 26 zu einer Reibung durch Vermittlung von Öl kommen. Dadurch, dass die Beschichtung 16a, 22' ölabweisend ist, wird diese Reibung vermieden.Both in the embodiment according to 1 as well as according to 2 can be a coating 22 . 22 ' on the respective housing 10 . 10 ' be arranged at least at selected locations. Especially with the ring gear 20 It can be between the body 24 and the place 26 to get a friction through mediation of oil. By doing that, the coating 16a . 22 ' oil repellent, this friction is avoided.

Die Erfindung kann grundsätzlich in jedem beliebigen Getriebe eingesetzt werden. Sie kann insbesondere auch in einem stufenlosen Geschwindigkeitswechselgetriebe eingesetzt werden, wobei die Beschichtung dann an den Stellen angeordnet wird, die nicht in Berührkontakt mit Scheiben eines Scheibensatzes stehen. Die Erfindung kann auch bei einem Verteilerdifferenzial gesetzt werden. Grundsätzlich kann an beliebigen Bauteilen eines Getriebes eine ölabweisende Beschichtung bereitgestellt sein, und zwar bevorzugt sowohl an dem jeweiligen Gehäuse als auch an Stellen von Bauteilen des Getriebes, die nicht in Berührkontakt mit anderen Bauteilen stehen. Die Beschichtung könnte sich theoretisch sogar bis zu diesen Stellen, die in Berührkontakt zu anderen Bauteilen stehen, hin erstrecken, wenn die Schmierung auf Teilbereiche der Berührbereiche konzentriert werden soll. Kleinteilig kann eine Beschichtung auf den Berührbereichen zu einer wunschgemäßen Formung des Schmierfilms beitragen.The Invention can basically in any gear be used. In particular, it can also be used in a stepless Speed change gear are used, the coating is then placed in the places that are not in touching contact with slices of a disc set. The invention can also be set at a distributor differential. in principle can be an oil repellent on any components of a transmission Be provided coating, preferably both on the respective housing as well as in places of components of Gearboxes that are not in touch with other components. The coating could theoretically even reach this one Points in contact with other components, extend when the lubrication concentrated on portions of the touch areas shall be. Small scale can be a coating on the touch areas to a desired shaping of the lubricating film contribute.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10258504 A1 [0003]

Claims

Transmission, characterized in that at least one component ( 12 . 20 ; 10 . 10 ' ) of the transmission at least one point an oil-repellent coating ( 16 . 16a . 16b ; 22 . 22 ' ) having.

Transmission according to claim 1, characterized in that the coating ( 16 . 16a . 16b ; 22 . 22 ' ) is formed using nanomaterial.

Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that on a component ( 12 . 20 ) in such a place an oil-repellent coating ( 16 . 16a . 16b ) provided in an interaction of this component ( 12 . 20 ) With another component has no contact contact with such a further component.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that on a component at such a location or in such places an oil-repellent coating provided in an interaction of this component with another component touching contact to another Component has or have, so that the coating the shaping a lubricating film between in contact Affected components.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that there is oil in it.