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Die
Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit einem Getriebegehäuse gemäß der im Oberbegriff
des Patentanspruches 1 näher
definierten Art.
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Vorzugsweise
als Automatgetriebe ausgeführte
und aus der Praxis bekannte Getriebevorrichtungen sind in einem
Wandungsbereich eines Getriebegehäuses derart ausgebildet, dass
Durchbrüche bedarfsweise
mechanisch in den Wandungsbereich des Getriebegehäuses einbringbar
sind. Durch diese Durchbrüche
ist Drehmoment aus dem Inneren des Getriebegehäuses zu außerhalb des Getriebegehäuses angeordneten
Nebenabtrieben führbar.
Um eine Verringerung der Steifigkeit solcher Getriebegehäuse durch
das nachträgliche
Einbringen von Durchbrüchen
zu vermeiden, sind Randbereiche der Durchbrüche mit sogenannten Versteifungszonen
ausgebildet.
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Derart
ausgeführte
Wandungsbereiche eines Getriebegehäuses einer Getriebevorrichtung
sind beispielsweise zwischen einer als hydrodynamischer Drehmomentwandler
ausgeführten
Anfahreinrichtung und verschiedenen Baugruppen zur Darstellung unterschiedlicher Übersetzungen
der Getriebevorrichtung vorgesehen.
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Zur
Reduzierung eines Kraftstoffverbrauches herkömmlicher Benzin- oder Dieselbrennkraftmaschinen
während
verschiedener Betriebszustandsverläufe, werden Fahrzeuge bzw.
deren Fahrzeugantriebsstränge
zunehmend mit elektrischen Maschinen ausgestattet.
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Nachteilhafterweise
sind Hybridfahrzeugantriebsstränge
durch einen großen
Bauraumbedarf gekennzeichnet und daher in bestehende Fahrzeugsysteme
oftmals nur nach aufwändige
konstruktive Änderungen
von Bereichen der Fahrzeugkarosserie, in welchen die zusätzliche
elektrische Maschine anzuordnen ist, in bestehende Fahrzeugsysteme
implementierbar.
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Je
nach Art der elektrischen Maschine kann es erforderlich sein, für die Ansteuerung
der elektrischen Maschine die Winkellage des Rotors und vorzugsweise
dessen Magnetfeld zum Stator mit dessen Wicklungen aus Kupferdraht über eine
Sensoreinrichtung zu bestimmen. Bei einem Ausfall der der elektrischen
Maschine zugeordneten Sensoreinrichtung fällt bei Getriebesystemen, bei
welchen die elektrische Maschine im Getriebegehäuse angeordnet ist, ein hoher
Arbeitseinsatz an, da für
den Austausch der Sensoreinrichtung unter Umständen ein Gehäusedeckel
der Getriebevorrichtung sowie weitere Getriebekomponenten zu demontieren
sind, um die Sensoreinrichtung austauschen zu können. Darüber hinaus ist eine Positionierbarkeit
bzw. eine Einstellbarkeit eines Abstandes zwischen der Sensoreinrichtung
und der elektrischen Maschine bei bekannten Systemen in unerwünscht hohem
Umfang von Herstelltoleranzen abhängig, so dass zur Gewährleistung
der Funktionalität
der Sensoreinrichtung ein hoher Einstellaufwand erforderlich ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, bei welcher ein Austausch einer defekten Sensoreinrichtung
auf einfache und kostengünstige
Art und Weise durchführbar
ist und die Positionierbarkeit sowie die Einstellbarkeit der Sensoreinrichtung
während
der Montage im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Getriebevorrichtungen
verbessert ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung
mit einem Getriebegehäuse,
in welchem mehrere Baugruppen zur Darstellung verschiedener Übersetzungen
sowie eine Anfahrvorrichtung, vorzugsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler anordenbar
sind, wobei in einem Wandungsbereich des Getriebegehäuses Durchbrüche vorsehbar
sind, deren Randbereiche mit Versteifungszonen ausgeführt sind
und durch die Drehmoment aus dem Getriebegehäuse zu Nebenabtrieben eines
Fahrzeuges führbar
ist, ist in dem Bereich des Getriebegehäuses, der für die Anfahreinrichtung vorgesehen
ist, wenigstens eine elektrische Maschine eines Hybridsystems angeordnet,
der eine Sensoreinrichtung zugeordnet ist, wobei die Sensoreinrichtung über einen
Bereich eines ersten Durchbruches in das Innere des Getriebegehäuses eingreifende
Halteeinrichtung zur Ermittlung einer Winkellage eines Rotors der
elektrischen Maschine im Bereich der elektrischen Maschine positioniert
ist.
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Damit
ist die Sensoreinrichtung bei Vorliegen eines Fehlerfalles auf einfache
Art und Weise durch den ersten Durchbruch hindurch von außen austauschbar,
ohne zuvor weitere Getriebekomponenten der Getriebevorrichtung demontieren
zu müssen.
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Darüber hinaus
ist die Sensoreinrichtung während
der Montage der Getriebevorrichtung in Bezug auf die elektrische
Maschine mit geringem Montageaufwand im Inneren des Getriebegehäuses positionierbar
und ein für
die Wirkungsweise der Sensoreinrichtung maßgeblicher Abstand zwischen
der Sensoreinrichtung und der elektrischen Maschine unter Berücksichtigung
der Fertigungstoleranzen der verschiedenen Baugruppen der Getriebevorrichtung auf
einfache Art und Weise von außen
selbst bei ansonsten vollständig
montierter Getriebevorrichtung einstellbar.
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Eine
besonders einfach zu montierende Ausführungsform der Getriebevorrichtung
nach der Erfindung weist zumindest im Bereich der Versteifungszonen
des ersten Durchbruches des Getriebegehäuses Bohrungen mit Gewindebuchsen
sowie Passbohrungen für
Zylinderstifte auf, wobei die Halteeinrichtung und die damit verbundene
Sensoreinrichtung über die
Zylinderstifte auf einfache Art und Weise in eine vordefinierte
Montageposition bringbar und über
die mit Gewindebuchsen ausgeführten
Bohrungen mit dem Getriebegehäuse
durch Schrauben verbindbar ist.
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Durch
einen einfachen Aufbau sowie ebenfalls durch eine einfache Montierbarkeit
gekennzeichnete weitere Ausführungsform
der Getriebevorrichtung ist im Bereich der Halteeinrichtung mit
wenigstens einem den Durchbruch in montiertem Zustand bedeckenden
ersten Abschnitt und einem damit verbundenen in den Innenraum des
Getriebegehäuses
vorkragenden zweiten Abschnitt ausgebildet, wobei die Halteeinrichtung
im Bereich des ersten Abschnittes mit einem mit dem im Bereich des
Durchbruches des Getriebegehäuses
vorgesehenen Flanschbild korrespondierenden Flanschbild ausgeführt ist.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Getriebevorrichtung nach der
Erfindung weist der erste Abschnitt der Halteeinrichtung Passbohrungen
für Zylinderstifte
auf, die in montiertem Zustand der Halteeinrichtung mit den Passbohrungen
des Getriebegehäuses
fluchten. Damit ist die Halteeinrichtung auf besonders einfache
Art und Weise am Getriebegehäuse
in seiner Montageposition ausrichtbar.
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Eine
einfach zu montierende und zu demontierende Ausführungsform der Getriebevorrichtung nach
der Erfindung weist eine im Bereich des ersten Abschnittes über Verschraubungen
mit dem Getriebegehäuse
verbundene Halteeinrichtung auf, wobei bei einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
zwischen dem ersten Abschnitt der Halteeinrichtung und dem Getriebegehäuse eine
Flachdichtung zum Abdichten des Innenraumes des Getriebegehäuses gegenüber dem
Umgebung angeordnet ist.
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Weitere
ebenfalls durch eine einfache Montierbarkeit gekennzeichnete Ausführungsformen
der Getriebevorrichtung nach der Erfindung sind in einem zu dem
ersten Abschnitt beabstandeten Bereich des zweiten Abschnittes mit
einem mit einem Flanschbild der Sensoreinrichtung korrespondierenden Flanschbild
ausgeführt
und/oder es ist die Sensoreinrichtung im Bereich mehrerer Befestigungseinrichtungen
mit der Halteeinrichtung verbunden, wobei wenigstens eine Befestigungseinrichtung
mit einer zylinderförmigen
Senkung mit Passdurchmesser und in Montageposition der Sensoreinrichtung
dahinter liegender Gewindebohrung ausgebildet ist, in welchen ein
Schraubenelement in montiertem Zustand der Sensoreinrichtung in
Bezug auf eine die Senkung umgebende Fläche der Sensoreinrichtung wenigstens
annähernd überstandsfrei
anordenbar ist.
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Insbesondere
bei letztbeschriebener Ausführungsform
ist ein Abstand zwischen der die Senkung umgebenden Fläche der
Sensoreinrichtung und der elektrischen Maschine unabhängig von
einem Überstand
von die Sensoreinrichtung mit der Halteeinrichtung verbindenden
Schraubeneinrichtungen einstellbar.
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Um
Beschädigungen
von die Sensoreinrichtung mit einem Steuergerät der Getriebevorrichtung verbindenden
elektrischen Verbindungsleitungen durch rotierende Getriebeelemente
zu vermeiden, ist der zweite Abschnitt der Halteeinrichtung bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Getriebevorrichtung nach der
Erfindung mit mehreren Durchgangsbohrungen zum Führen der elektrischen Verbindungsleitungen
der Sensoreinrichtung ausgebildet, durch welche die Verbindungsleitungen ähnlich wie
bei Schnürschuhen
fädelbar
bzw. führbar
sind oder in deren Bereich vorzugsweise Schellen, Kabelbinder oder
dergleichen fixierbar sind, über
welche die Verbindungsleitungen wiederum nahe der Halteeinrichtung,
d. h. mit geringem Abstand von der Halteeinrichtung und ohne in
den Rotationsbereich von sich drehenden Getriebekomponenten eingreifend,
in Richtung des vorzugsweise außerhalb
des Getriebegehäuses
angeordneten Steuergerätes
führbar
ist.
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Eine
durch eine einfache Einstellbarkeit des Abstandes zwischen der elektrischen
Maschine und der Sensoreinrichtung gekennzeichnete vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Abschnitt
der Halteeinrichtung und der Sensoreinrichtung zur axialen Abstandseinstellung zwischen
der elektrischen Maschine und der Sensoreinrichtung wenigstens eine
Einstellscheibe anordenbar ist. Dies bietet auf einfache und kostengünstige Art
und Weise die Möglichkeit,
eine axiale Position der Sensoreinrichtung an eine aufgrund von
Herstelltoleranzen variierende axiale Position der elektrischen
Maschine und/oder der Halteeinrichtung anzupassen.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Patentansprüchen
und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen
Ausführungsbeispiel.
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Es
zeigt:
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1 eine
stark schematisierte Teillängsschnittansicht
einer Getriebevorrichtung;
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2 eine
vergrößerte Einzelansicht
einer Sensoreinrichtung der Getriebevorrichtung gemäß 1 und
einer die Sensoreinrichtung im Innenraum der Getriebevorrichtung
positionierenden Halteeinrichtung; und
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3 die
Sensoreinrichtung und die Halteeinrichtung gemäß 2 in einer
dreidimensionalen Einzelunteransicht.
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1 zeigt
eine stark schematisierte Darstellung einer Getriebevorrichtung 1 mit
einem Getriebegehäuse 2,
in welchem in der Zeichnung nicht näher dargestellte verschiedene
Baugruppen zur Darstellung unterschiedlicher Übersetzungen und eine als hydrodynamischer
Drehmomentwandler ausgebildete Anfahreinrichtung anordenbar sind.
In einem Wandungsbereich des Getriebe gehäuses 2 sind mehrere
Durchbrüche 3 vorsehbar,
deren Randbereiche 4 mit Versteifungszonen ausgeführt sind und
durch die Drehmoment aus dem Getriebegehäuse 2 zu außerhalb
des Getriebegehäuses 2 angeordneten
Nebenabtrieben eines mit der Getriebevorrichtung 1 ausgebildeten
Fahrzeuges führbar
ist.
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Die
in 1 dargestellte und für die Anbindung von Nebenabtrieben
konzipierte Getriebevorrichtung 1 ist mit zwei Durchbrüchen 3 ausgeführt, von
welchen in 1 lediglich der erste Durchbruch 3 dargestellt
ist und die auf 11 Uhr und 1 Uhr am Umfang des Getriebegehäuses 2 verteilt
positioniert sind. Die Durchbrüche 3 werden
in an sich bekannter Art und Weise während eines geeigneten Gussherstellverfahrens,
vorzugsweise während
eines Druckgussherstellverfahrens, entsprechend vorbereitet, damit
die von den Randbereichen 4 umschlossenen Wandungsbereiche
des Getriebegehäuses 2,
ohne eine Steifigkeit des Getriebegehäuses 2 zu beeinträchtigen,
durch mechanische Verfahren, wie Bohren oder dergleichen, bedarfsweise
entfernbar sind, um vorliegend rechteckförmige Öffnungen in der Wandung des
Getriebegehäuses 2 ausbilden
zu können.
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In
einem Bereich 5 des Getriebegehäuses 2, in dem die
Anfahreinrichtung bzw. der hydrodynamische Drehmomentwandler bei
einer Ausgestaltung der Getriebevorrichtung als Wandlerautomatgetriebe anordenbar
ist, ist vorliegend eine elektrische Maschine 6 eines Hybridsystems
angeordnet. Die elektrische Maschine 6 ist als permanent
erregte Synchronmaschine ausgebildet, die mit Wechselstrom betreibbar
ist. Für
die Ansteuerung der permanent erregten Synchronmaschine 6 ist
die Ermittlung der aktuellen Winkellage eines Rotors 7 der
elektrischen Maschine 6 und dessen Magnetfeld zum Stator 8 mit dessen
Wicklungen aus Kupferdraht zu bestimmen.
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Hierfür ist im
Bereich des Rotors 7 eine Sensoreinrichtung 9 vorgesehen,
welche über
eine durch den Durchbruch 3 geführte und in 2 und 3 näher gezeigte
Halteeinrichtung 10 in geeignetem axialen Abstand X zu
einem mit dem Rotor 7 drehfest verbundenen Geberrad 11 im
Inneren des Getriebegehäuses 2 positioniert
ist.
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Die
Halteeinrichtung 10 weist einen den Durchbruch 3 in
montiertem Zustand bedeckenden ersten Abschnitt 12 und
einen damit verbundenen, in den Innenraum des Getriebegehäuses 2 vorkragenden
zweiten Abschnitt 13 auf, wobei die Halteeinrichtung 10 im
Bereich des ersten Abschnittes 12 mit einem mit dem im
Bereich des Durchbruchs 3 des Getriebegehäuses 2 vorgesehenen
Flanschbild korrespondierenden Flanschbild 14 ausgeführt ist.
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Im
Randbereich 4 des Durchbruches 3 des Getriebegehäuses 2 sind
in der Zeichnung nicht näher
dargestellte Bohrungen mit Gewindebuchsen und Passbohrungen für Zylinderstifte
vorgesehen, in welche in 2 und 3 dargestellte
und in dem ersten Abschnitt 12 der Halteeinrichtung 10 angeordnete
Schrauben 15 bzw. Zylinderpassstifte 16 einbringbar
sind. Mittels der Passbohrungen und der Zylinderpassstifte 16 wird
die Halteeinrichtung 10 am Getriebegehäuse 2 ausgerichtet
und durch die Schraubenelemente 15 aufweisende Verschraubungen
entsprechend am Getriebegehäuse 2 befestigt. Durch
eine Flachdichtung 17 wird die Trennfuge zwischen dem ersten
Abschnitt 12 der Halteeinrichtung 10 und dem Getriebegehäuse 2 abgedichtet.
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Sensorseitig
weist der zweite Abschnitt 13 der Halteeinrichtung 10 ein
mit einem Flanschbild 18 der Sensoreinrichtung korrespondierendes
Flanschbild 19 auf, wobei die Sensoreinrichtung 9 vorliegend im
Bereich von drei Befestigungseinrichtungen 20 mit der Halteeinrichtung 10 verbunden
ist. Zwei der Befestigungseinrichtungen 20 sind jeweils
mit einer zylinderförmigen
Senkung 21 mit Passdurchmesser und dahinter angeordneter
Gewindebohrung 22 ausgeführt, um Schraubenköpfe von
Befestigungsschrauben 23 der Befestigungseinrichtungen 20 in montiertem
Zustand der Sensoreinrichtung 9 in Bezug auf eine die Senkungen 21 umgebende
Fläche 24 der
Sensoreinrichtung 9 über standsfrei
anzuordnen und die Funktionsweise des Sensors durch einen eventuellen Überstand
der Befestigungsschrauben 23 nicht zu beeinträchtigen.
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Zusätzlich ist
durch die versenkte Anordnung der Befestigungsschrauben 23 gewährleistet,
dass der axiale Abstand X zwischen der Sensoreinrichtung 9 und
dem Geberrad 11 unabhängig
von einem eventuellen Überstand
der Befestigungsschrauben 23 einstellbar ist.
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Zum
Ausrichten der Sensoreinrichtung 9 an der Halteeinrichtung 10 sind
sowohl die Sensoreinrichtung 9 als auch der zweite Abschnitt 13 der
Halteeinrichtung 10 mit Passbohrungen ausgeführt, in welchen
in der Zeichnung nicht näher
dargestellte Zylinderpassstifte anordenbar sind.
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Die
schwertähnliche
Form der Halteeinrichtung 10 bietet zusätzlich die Möglichkeit,
elektrische Verbindungsleitungen der Sensoreinrichtung 9 mit
einer Stromversorgung und/oder einer Steuereinrichtung, wie Signal-
und Versorgungskabel der Sensoreinrichtung sowie beispielsweise
eines Temperatursensors oder von Temperatursensoren, am zweiten Abschnitt 13 entlang
und durch den ersten Abschnitt 12 hindurch aus dem Getriebegehäuse 2 nach
außen zu
führen.
Hierfür
ist die Halteeinrichtung 10 mit Durchgangsbohrungen 25 ausgebildet.
Die Durchgangsbohrungen 25 sind einerseits zum unmittelbaren
Einfädeln
der Verbindungsleitungen verwendbar oder andererseits als Befestigungsstellen
für Schellen,
Kabelbinder oder dergleichen verwendbar, in deren Bereich die Verbindungsleitungen
in gewünschtem
Umfang fixierbar sind.
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Um
den für
die Funktionsweise der Sensoreinrichtung 9 gewünschten
axialen Abstand X im erforderlichen Umfang und an die vorliegenden
Herstelltoleranzen angepasst einstellen zu können, sind zwischen der Sensoreinrichtung 9 und
dem zweiten Abschnitt 12 der Halteeinrichtung 10 Einstellscheiben 26 anordenbar, über welche
eine Abstandseinstellung zwischen der Sensoreinrichtung 9 und
dem Geberrad 11 auf einfache Art und Weise realisierbar ist.
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Mittels
der vorbeschriebenen Getriebevorrichtung 1 ist die Sensoreinrichtung 9 während der Montage
der Getriebevorrichtung 1 von außen in die geschlossene Getriebeglocke
einsetzbar sowie positionierbar und bei einem eventuellen Ausfall
der Funktionsweise der Sensoreinrichtung 9 auch mit geringem
Aufwand, d. h. mit geringen Reparaturkosten, austauschbar.
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- 1
- Getriebevorrichtung
- 2
- Getriebegehäuse
- 3
- Durchbruch
- 4
- Randbereich
- 5
- Bereich
- 6
- elektrische
Maschine
- 7
- Rotor
- 8
- Stator
- 9
- Sensoreinrichtung
- 10
- Halteeinrichtung
- 11
- Geberrad
- 12
- erster
Abschnitt
- 13
- zweiter
Abschnitt
- 14
- Flanschbild
- 15
- Schraubenelement
- 16
- Zylinderpassstift
- 17
- Flachdichtung
- 18
- Flanschbild
der Sensoreinrichtung
- 19
- Flanschbild
des zweiten Abschnittes der Halteeinrichtung
- 20
- Befestigungseinrichtung
- 21
- zylinderförmige Senkung
- 22
- Gewindebohrung
- 23
- Befestigungsschraube
- 24
- Fläche der
Sensoreinrichtung
- 25
- Durchgangsbohrung
- 26
- Einstellscheibe