DE102010001864A1

DE102010001864A1 - Getriebeanordnung

Info

Publication number: DE102010001864A1
Application number: DE102010001864A
Authority: DE
Inventors: Stefan 88048 Schmidt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2011-08-18

Abstract

Es wird eine Getriebeanordnung mit einem als Anfahrelement ausgebildeten hydrodynamischen Drehmomentwandler (1) vorgeschlagen, wobei ein Verbindungsbereich zwischen dem Wandlergehäuse (2) und dem Getriebegehäuse (3) als abdichteter Raum (4) ausgebildet ist, und wobei der abgedichtete Raum (4) zum Druckausgleich mit zumindest einem Druckmittelbehältnis verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit einem als Anfahrelement ausgebildeten hydrodynamischen Drehmomentwandler gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2006 035 133 ist ein Pumpenantrieb eines Automatgetriebes mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler bekannt. Ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers treibt eine Ölpumpe in dem Getriebegehäuse an. Dazu ist das Pumpenrad mit einer Nabe des Drehmomentwandlers verbunden, die sich in Richtung des Getriebes erstreckt. Ein Verbindungsbereich zwischen dem Wandlergehäuse und dem Getriebegehäuse ist mittels eines Dichtringes rotierend abgedichtet, um einen Ölaustritt nach einer längeren Standzeit des Drehmomentwandlers zu vermeiden.
Aus der Druckschrift DE 10 2007 003 055 A1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler bekannt, bei dem zumindest eine Ventilanordnung vorgesehen ist, um ein Abfließen des Öls im Stillstand aus dem Wandlergehäuse in das Getriebegehäuse zu vermeiden. Die Verwendung einer Ventilanordnung ist in nachteiliger Weise zum einen kostenintensiv und zum anderen wartungsintensiv.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Getriebeanordnung mit einem als Anfahrelement ausgebildeten hydrodynamischen Drehmomentwandler vorzuschlagen, bei dem ein Druckmittelaustritt beziehungsweise ein Lufteintritt auf einfachste Weise möglichst kostengünstig verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen ergeben.
Somit wird eine Getriebeanordnung mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgeschlagen, wobei ein Verbindungsbereich zwischen dem Wandlergehäuse und dem Getriebegehäuse als abgedichteter Raum ausgebildet ist und wobei der abgedichtete Raum zum Druckausgleich z. B. bei Temperaturänderungen mit zumindest einem Druckmittelbehältnis oder dergleichen verbunden ist, sodass das Druckmittel zum Druckausgleich verwendet wird.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verbindung zwischen dem Verbindungsbereich des Anfahrelements und dem mit Druckmittel gefüllten Behältnis kann während eines Abkühlprozesses bei der Getriebeanordnung ein Druckausgleich über das mit Fluid beziehungsweise Druckmittel gefüllte Behältnis realisiert werden. Dadurch wird ein Lufteintritt in das Wandlergehäuse bzw. ein Leerlaufen des Wandlergehäuses während des Druckausgleiches sicher vermieden, so dass ein zuverlässiger hydraulischer Momentaufbau auch nach längeren Stillstandsphasen des Fahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung gewährleistet werden kann.
Vorzugsweise kann der Druckausgleich mit dem Druckmittel beziehungsweise dem Öl über zumindest eine Verbindungsleitung erfolgen, die den abgedichteten Raum mit dem vorgesehenen Druckmittelbehältnis verbindet, wobei das dem Druckmittelbehältnis zugeordnete Ende der Verbindungsleitung in Druckmittel eingetaucht ist. Somit befindet sich das zugeordnete Ende der Verbindungsleitung etwa unterhalb des Druckmittelniveaus in dem Druckmittelbehältnis. Beispielsweise kann ein bereits vorhandenes Druckmittelbehältnis in dem Getriebegehäuse verwendet werden, um dadurch weiter die Herstellungskosten insgesamt zu verringern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann als Druckmittelbehältnis der bereits im Getriebegehäuse vorgesehene Getriebeölsumpf verwendet werden, der in der Regel im unteren Bereich des Getriebegehäuses angeordnet ist und damit sowohl während eines Stillstandes als auch im Betrieb ein ausreichendes Ölniveau zum Druckausgleich gewährleistet. Um den Druckausgleich durchführen zu können, ist es erforderlich, dass der Getriebesumpf von dem weiteren Getriebegehäuse abgedichtet ist. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass ein Abdeckelement oder dergleichen vorgesehen ist, durch das zum Beispiel die Verbindungsleitung geführt ist, um den abgedichteten Getriebesumpf mit dem abgedichteten Raum zu verbinden.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als Abdeckelement zum Beispiel ein Kunststoffeinlegeteil oder dergleichen verwendet wird, welches z. B. an der Zwischenplatte und an der Zentrierplatte im Getriebegehäuse befestigt ist, um somit einen geschlossenen Getriebeölsumpf zu realisieren.
Es sind jedoch auch andere konstruktive Ausführungen denkbar, die eine Abdichtung des Getriebesumpfes vom weiteren Innenraum des Getriebegehäuses ermöglichen. Beispielsweise kann der abgeschlossene Getriebeölsumpf dadurch gebildet werden, dass das bereits vorhandene hydraulische Steuergerät in dem Getriebegehäuse entsprechend konstruktiv umgeformt wird, so dass es zusätzlich die Abdichtfunktion realisieren kann.
Eine nächste Ausgestaltung kann auch vorsehen, dass das Getriebegehäuse im Bereich der Zwischenplatte und der Zentrierplatte entsprechend erweitert wird, so dass das Getriebegehäuse selbst den geschlossenen Getriebeölsumpf bildet, wobei dann die Verbindungsleitung zum Beispiel als Gussrohr oder dergleichen in das Getriebegehäuse integriert ist und somit den Getriebeölsumpf mit dem abgedichteten Raum verbindet. Es ist auch möglich, dass als Verbindungsleitung eine in die Ölwanne des Getriebeölsumpfes vorzugsweise fest integrierte Leitung verwendet wird. Hierbei ist sichergestellt, dass sich der Ansaugbereich der z. B. am Boden der Ölwanne vorgesehenen Leitung immer unterhalb des Ölniveaus im Getriebeölsumpf befindet.
Im Rahmen einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass als Druckmittelbehältnis ein separater Hochbehälter oder dergleichen verwendet wird, der oberhalb des Wandlergehäuses bzw. des abgedichteten Raumes angeordnet ist. Durch diese Anordnungsposition kann durch den Hochbehälter und über die Verbindungsleitung der gewünschte Druckausgleich über das Druckmittel erfolgen.
Um ein ausreichendes Druckmittelniveau beziehungsweise Ölniveau in dem Hochbehälter auch im Stillstand des Fahrzeuges zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass eine Versorgungsleitung zwischen dem Hochbehälter und dem Getriebeölsumpf vorgesehen ist, über die mittels z. B. einer Pumpe Getriebeöl aus dem Getriebeölsumpf in den Hochbehälter gefördert wird. Im Stillstand beziehungsweise im Ruhezustand des Getriebes wird die Versorgungsleitung zum Beispiel durch ein Kugelrückschlagventil oder dergleichen Einrichtung abgesperrt. Dadurch steht im Ruhezustand eine statische Ölsäule über den Hochbehälter zur Volumenreduktion in dem Wandlergehäuse während des Abkühlvorgangs zur Verfügung.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer ersten möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung;
2 eine geschnittene Teilansicht eines Ausführungsbeispiels der Getriebeanordnung gemäß 1; und
3 eine schematische Ansicht einer zweiten möglichen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung.
Die 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung mit einem als Anfahrelement ausgebildeten hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 der in einem Wandlergehäuse 2 angeordnet ist, an das sich ein Getriebegehäuse 3 anschließt. Zwischen dem Wandlergehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 3 ergibt sich als Schnittstelle zwischen dem Drehmomentwandler 1 und dem Getriebe ein Verbindungsbereich, der als abgedichteter Raum 4 ausgebildet ist, wobei übliche Versorgungsleitungen des Drehmomentwandlers 1 mit P1 und P2 bezeichnet sind.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante der Getriebeanordnung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der abgedichtete Raum 4 zum Druckausgleich mit zumindest einem Druckmittelbehältnis verbunden ist. Als Verbindung zwischen dem abgedichteten Raum 4 und dem Druckmittelbehältnis ist eine Verbindungsleitung 5 vorgesehen, deren Ende unterhalb des Druckmittelniveaus angeordnet ist. Durch diese Konstruktion soll der Lufteintritt in den abgedichteten beziehungsweise gekapselten Raum 4 im Bereich der hydraulischen Anschlussstellen zwischen dem Wandlergehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 3 mittels Druckausgleich über das mit einem Fluid beziehungsweise mit dem Getriebeöl gefüllten Druckmittelbehältnis realisiert werden.
In den 1 und 2 ist das erste mögliche Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem als Druckmittelbehältnis der Getriebeölsumpf 6 vorgesehen ist. Insbesondere aus 1 ist schematisch ersichtlich, dass die Verbindungsleitung 5 den abgedichteten beziehungsweise abgekapselten Raum 4 mit dem Getriebeölsumpf 6 verbindet, wobei das dem Getriebeölsumpf 6 zugeordnete Ende der Verbindungsleitung 5 in das in dem Getriebeölsumpf 6 enthaltene Getriebeöl getaucht ist und sich somit unterhalb des angedeuteten Ölniveaus 11 in dem Getriebeölsumpf 6 befindet.
2 zeigt beispielhaft den hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 als Anfahrelement der Getriebeanordnung in dem Wandlergehäuse 2, wobei das Wandlergehäuse 2 über eine Zentrierplatte 7 an dem Getriebegehäuse 3 befestigt ist. Der Drehmomentwandler 1 treibt über zwei Kettenräder 8, 9, die über eine nicht weiter dargestellte Kette miteinander gekoppelt sind, die Ölpumpe 10 des Getriebes an. Die beiden Kettenräder 8, 9 befinden sich in dem abgedichteten Raum 4. Der Getriebeölsumpf 6 ist mittels eines Abdeckelements 12 vom weiteren Innenraum des Getriebegehäuses 3 abgedichtet.
Das Abdeckelement 12 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in 2 als Kunststoffeinlegeteil schematisch angedeutet und erstreckt sich von der Zentrierplatte 7 bis zur Zwischenplatte 13. Die Verbindungsleitung 5 wird durch das Abdeckelement 12 beziehungsweise das Kunststoffeinlegeteil geführt. Es ist auch möglich, dass zur Abdichtung des Getriebeölsumpfes 6 ein nicht weiter dargestelltes hydraulisches Steuergerät oder das Getriebegehäuse 3 selbst verwendet wird. Das hydraulische Steuergerät ist üblicherweise bereits an der Zwischenplatte 13 gehalten und kann somit einfach in Richtung der Zentrierplatte 7 entsprechend verlängert werden. Ebenso kann auch das Getriebegehäuse 3 im Bereich der Zentrierplatte 7 und der Zwischenplatte 13 entsprechend ausgestaltet sein, so dass eine Abdichtung des Getriebeölsumpfes 6 realisiert wird.
In 3 ist schematisch eine zweite mögliche Ausführungsvariante der Getriebeanordnung gezeigt. Bei dieser Ausführungsvariante ist das Druckmittelbehältnis als Hochbehälter 14 ausgeführt, der mit Druckmittel beziehungsweise Getriebeöl gefüllt ist. Der Hochbehälter 14 befindet sich oberhalb des Wandlergehäuses 2 beziehungsweise des abgedichteten Raumes 4 und ist über eine Verbindungsleitung 5 mit dem abgekapselten Raum 4 zum Druckausgleich bei Temperaturänderungen verbunden.
Der Hochbehälter 14 wird über eine Versorgungsleitung 15 im Betrieb mit Getriebeöl aus dem Getriebesumpf 6 versorgt. Dazu ist die Versorgungsleitung 15 mit einer Pumpe 16 und einem Rückschlagventil 17 ausgerüstet. Im Ruhezustand wird die Versorgungsleitung 15 durch das geschlossene Rückschlagventil 17 abgesperrt, so dass das Getriebeöl nicht in den Getriebeölsumpf 6 zurückfließen kann und somit sichergestellt ist, dass der Hochbehälter 14 eine statische Ölsäule zur Volumenreduktion im Wandlergehäuse beziehungsweise im abgekapselten Raum 4 während des Abkühlvorganges zur Verfügung stellt.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante wird durch den Einsatz des Druckmittelbehältnisses dem Drehmomentwandler 1 Öl in der Abkühlphase zur Verfügung gestellt, ohne dass zur Volumenkompensation Luft angesaugt werden muss. Durch die Vermeidung des Lufteintritts in das Wandlergehäuse 2 kann beim Startvorgang der Getriebeanordnung immer ein gefülltes hydraulisches System zur Verfügung gestellt werden, welches für den bestimmungsgemäßen Anfahrvorgang notwendig ist.
Bezugszeichenliste

1: hydrodynamischer Drehmomentwandler
2: Wandlergehäuse
3: Getriebegehäuse
4: abgedichteter Raum
5: Verbindungsleitung
6: Getriebeölsumpf
7: Zentrierplatte
8: Kettenrad
9: Kettenrad
10: Ölpumpe
11: Ölniveau
12: Abdeckelement
13: Zwischenplatte
14: Hochbehälter
15: Versorgungsleitung
16: Pumpe
17: Rückschlagventil
P1: Versorgungsleitung des Drehmomentwandlers
P2: Versorgungsleitung des Drehmomentwandlers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006035133 [0002]
DE 102007003055 A1 [0003]

Claims

Getriebeanordnung mit einem als Anfahrelement ausgebildeten hydrodynamischen Drehmomentwandler (1), wobei ein Verbindungsbereich zwischen dem Wandlergehäuse (2) und dem Getriebegehäuse (3) als abdichteter Raum (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der abgedichtete Raum (4) zum Druckausgleich mit zumindest einem Druckmittelbehältnis verbunden ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abgedichtete Raum (4) über zumindest eine Verbindungsleitung (5) mit dem Druckmittelbehältnis derart verbunden ist, dass das dem Druckmittelbehältnis zugeordnete Ende der Verbindungsleitung (5) in Druckmittel eingetaucht ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmittelbehältnis ein Getriebeölsumpf (6) in dem Getriebegehäuse (3) vorgesehen ist, der mittels zumindest eines Abdeckelements (12) vom weiteren Innenraum des Getriebegehäuses (3) abgedichtet ist, wobei die Verbindungsleitung (5) durch das Abdeckelement (12) geführt ist, sodass sich das Ende der Verbindungsleitung (5) unterhalb des Ölniveaus (11) in dem Getriebeölsumpf (6) befindet.
Getriebeanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (12) als Kunststoffeinlegeteil an einer Zwischenplatte (13) und einer Zentrierplatte (7) im Getriebegehäuse (3) befestigt ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdeckelement (12) ein hydraulisches Steuergerät des Getriebes vorgesehen ist.
Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (3) im Bereich der Zwischenplatte (13) und der Zentrierplatte (7) als Abdeckelement geformt ist, wobei die Verbindungsleitung (5) in das Getriebegehäuse (3) integriert ist.
Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (5) in die Ölwanne des Getriebeölsumpfes (6) integriert ist.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmittelbehältnis ein Hochbehälter (14) oberhalb des abgedichteten Raumes (4) vorgesehen ist, wobei der Hochbehälter (14) über eine Verbindungsleitung (5) mit dem abgedichteten Raum (4) verbunden ist, sodass das dem Hochbehälter (14) zugeordnete Ende der Verbindungsleitung (5) in Druckmittel eingetaucht ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochbehälter (14) über eine Versorgungsleitung (15) zur Druckmittelversorgung mit dem Getriebeölsumpf (6) verbunden ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Versorgungsleitung (15) ein Rückschlagventil (17) und eine Pumpe (16) angeordnet ist.