DE102012012840A1 - Housing structure for coupling assembly and/or gear assembly of power train of passenger car, has cooling channel that is formed by one-piece open channel arranged with the housing section, which is covered by cover device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für eine Kupplungsanordnung und/oder für eine Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, wobei die Gehäuseanordnung einen Gehäuseabschnitt aufweist, an dem wenigstens ein Kühlkanal ausgebildet ist, der mit einem Zuflussanschluss und mit einem Abflussanschluss für ein Kühlfluid verbunden ist.The present invention relates to a housing assembly for a clutch assembly and / or for a transmission arrangement of a motor vehicle drive train, wherein the housing assembly has a housing portion on which at least one cooling channel is formed, which is connected to an inflow port and to a drain port for a cooling fluid.
Eine derartige Gehäuseanordnung ist aus dem Dokument
Bei Getriebeanordnungen für Kraftfahrzeugantriebsstränge mit niedrigeren Leistungen ist, abgesehen von einer gegebenenfalls vorgesehenen Verrippung am Außenumfang der Getriebeanordnung, keine separate Kühlvorrichtung notwendig. Für Gehäuseanordnungen, die in Antriebssträngen mit leistungsstarken Antriebsmotoren verbaut werden, sind hingegen sogenannte Ölkühler bekannt. Diese können entweder als Öl/Luftkühler oder als Öl/Kühlmittelkühler realisiert werden, wobei diese Ölkühler häufig neben einem Motorkühler im Bereich eines Kühlergrills angeordnet werden. Bei derartigen Ölkühlern ist es häufig notwendig, separate Schmierölleitungen von der Außenseite hin zu einem separat angeordneten Ölkühler zu verlegen. Die Ölkühler benötigen zudem einen entsprechenden Bauraum innerhalb des Motorraums des Kraftfahrzeuges. Auch ist es hierbei notwendig, das Schmieröl mittels einer separaten Pumpe hin zu dem Ölkühler zu fördern.In transmission arrangements for motor vehicle drive trains with lower powers, apart from an optionally provided ribbing on the outer circumference of the gear assembly, no separate cooling device is necessary. For housing arrangements, which are installed in drive trains with powerful drive motors, however, so-called oil coolers are known. These can be realized either as oil / air coolers or as oil / coolant coolers, these oil coolers often being arranged next to an engine radiator in the region of a radiator grille. In such oil coolers, it is often necessary to lay separate lubricating oil lines from the outside to a separately arranged oil cooler. The oil cooler also require a corresponding space within the engine compartment of the motor vehicle. It is also necessary in this case to promote the lubricating oil by means of a separate pump to the oil cooler.
Eine ähnliche Problematik tritt in sogenannten Lastschaltgetrieben auf, bei denen nasslaufende Lamellenkupplungen als Schaltkupplungen verwendet werden. Diese Lastschaltkupplungen können entweder mit dem gleichen Schmierfluid versorgt werden, das auch in der Getriebeanordnung verwendet wird. In diesem Fall kann ein gemeinsamer Ölsumpf für die Getriebeanordnung und die Kupplungsanordnung vorgesehen sein. In anderen Fällen ist für die Lastschaltkupplung ein eigenes Schmierfluid mit einem eigenen Schmierfluidsumpf vorgesehen.A similar problem occurs in so-called powershift transmissions, in which wet-running multi-plate clutches are used as clutches. These power shift clutches can either be supplied with the same lubricating fluid that is also used in the transmission assembly. In this case, a common oil sump for the gear assembly and the clutch assembly may be provided. In other cases, a separate lubricating fluid with its own lubricating fluid sump is provided for the power-shift clutch.
Der Antriebsmotor des Antriebsstranges kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein. In beiden Fällen ist es bevorzugt, wenn der Antriebsmotor mittels eines Kühlfluides gekühlt wird, das aus einem Motorkühler gefördert wird, der im Bereich eines Kühlergrills des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Das Kühlfluid kann in diesem Fall durch einen Luftstrom gekühlt werden, der entweder aufgrund des Fahrtwindes oder mittels eines separaten Lüfters bereitgestellt wird.The drive motor of the drive train may be, for example, an internal combustion engine or an electric motor. In both cases, it is preferred if the drive motor is cooled by means of a cooling fluid which is conveyed from an engine radiator which is arranged in the region of a radiator grille of the motor vehicle. The cooling fluid may in this case be cooled by an air flow provided either by the wind or by a separate fan.
Aus dem eingangs genannten Dokument
Das Kühlmittel kann dabei aus einem ohnehin in dem Kraftfahrzeug vorhandenen Kühlmittelkreislauf bereitgestellt werden. Hierbei soll eine Kühlung des Schmierfluides in dem Getriebe unabhängig von dessen Einbaulage und von einer eventuell ungünstigen fahrtwindbedingten Luftzufuhr gewährleistet werden.The coolant can be provided from an already existing in the motor vehicle coolant circuit. In this case, a cooling of the lubricating fluid in the gearbox regardless of its installation position and of a possibly unfavorable wind-induced air supply should be ensured.
Aus dem Dokument
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Gehäuseanordnung für eine Kupplungs-/Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges sowie einen derartigen Antriebsstrang anzugeben, wobei die Gehäuseanordnung vorzugsweise kostengünstig zu fertigen, einfach zu montieren und/oder durch einen hohen Wirkungsgrad gekennzeichnet ist.Against this background, it is an object of the invention to provide an improved housing assembly for a clutch / transmission assembly of a motor vehicle drive train and such a drive train, wherein the housing assembly is preferably inexpensive to manufacture, easy to assemble and / or characterized by high efficiency.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Gehäuseanordnung dadurch gelöst, dass der Kühlkanal durch einen zu einem ersten Innenraum oder einer Außenseite der Gehäuseanordnung offenen Kanal des Gehäuseabschnittes und durch eine Abdeckeinrichtung gebildet ist, die den offenen Kanal verschließt.This object is achieved in the case of the housing arrangement mentioned above in that the cooling channel is formed by an open to a first interior or an outer side of the housing assembly channel of the housing portion and by a cover which closes the open channel.
Die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung geht folglich von dem Grundgedanken aus, den wesentlichen Teil, das heißt den offenen Kanal, bereits in den Gehäuseabschnitt der Gehäuseanordnung zu integrieren, der dann zur Herstellung des Kühlkanals lediglich noch durch eine Abdeckeinrichtung verschlossen wird. Es versteht sich, dass die Abdeckeinrichtung den offenen Kanal insbesondere flüssigkeitsdicht verschließt, um ein Austreten des Kühlfluides aus dem Kühlkanal zu verhindern.Consequently, the housing arrangement according to the invention is based on the basic idea of integrating the essential part, that is to say the open channel, already in the housing section of the housing arrangement, which is then only closed by a covering device for producing the cooling channel. It is understood that the covering device closes the open channel, in particular in a liquid-tight manner, in order to prevent the cooling fluid from escaping from the cooling channel.
Der Kraftfahrzeugantriebsstrang kann einen Antriebsmotor in Form eines Verbrennungsmotors und/oder einen Elektromotor aufweisen. Das Kühlfluid kann dabei ein wasserbasiertes Kühlfluid wie eine Wasser-Glykol-Mischung sein, die in einem Motorkühler gekühlt wird. The motor vehicle drive train may have a drive motor in the form of an internal combustion engine and / or an electric motor. The cooling fluid may be a water-based cooling fluid such as a water-glycol mixture, which is cooled in an engine radiator.
Die Erfindung erstreckt sich folglich auch auf einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei eine Kühleranordnung vorgesehen ist, die einen von Luft beströmten Motorkühler aufweist, der mit einem wasserbasierten Kühlfluid gefüllt ist, wobei die Kühleranordnung mit einem Zuflussanschluss und mit einem Abflussanschluss einer erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung verbunden ist.The invention thus also extends to a drive train for a motor vehicle, wherein a radiator arrangement is provided, which has an air-cooled engine radiator, which is filled with a water-based cooling fluid, wherein the radiator arrangement is connected to an inflow port and to a drain port of a housing arrangement according to the invention ,
Die Getriebeanordnung beinhaltet vorzugsweise ein Stufengetriebe mit wenigstens zwei Gangstufen. Die Kupplungsanordnung kann als trockene Anfahrkupplung ausgebildet sein, weist jedoch vorzugsweise eine nasslaufende Lastschaltkupplung in Form einer Lamellenkupplung auf. Die Kupplungsanordnung und die Getriebeanordnung sind vorzugsweise entlang einer Längsachse ausgerichtet, die vorzugsweise mit einer Antriebswelle des Antriebsmotors parallel ausgerichtet ist. Der Gehäuseabschnitt ist vorzugsweise ein Gehäuseabschnitt, der sich quer zu dieser Längsachse erstreckt, also beispielsweise der Boden eines topfförmigen Gehäuses und/oder ein Gehäusedeckel.The gear arrangement preferably includes a multi-step transmission with at least two gear stages. The clutch assembly may be formed as a dry starting clutch, but preferably has a wet-running power shift clutch in the form of a multi-plate clutch. The clutch assembly and the gear assembly are preferably aligned along a longitudinal axis, which is preferably aligned parallel with a drive shaft of the drive motor. The housing section is preferably a housing section which extends transversely to this longitudinal axis, that is, for example, the bottom of a cup-shaped housing and / or a housing cover.
Die Abdeckeinrichtung ist vorzugsweise ein flaches Bauelement, das direkt oder unter Zwischenschaltung einer Dichtungsanordnung auf den offenen Kanal aufgesetzt und fluiddicht mit diesem verbunden wird. Die Abdeckeinrichtung kann folglich als eine Art Kanaldeckel ausgebildet sein. Ferner kann die Abdeckeinrichtung aus dem gleichen Material wie die Gehäuseanordnung hergestellt sein, insbesondere aus einem Metall. Besonders bevorzugt ist die Abdeckeinrichtung jedoch durch ein temperaturfestes Kunststoff- oder Kunststoff-/Verbundmaterial gebildet.The covering device is preferably a flat component, which is placed directly on the open channel with the interposition of a sealing arrangement and is connected in a fluidtight manner to the latter. The covering device can consequently be designed as a kind of manhole cover. Furthermore, the covering device may be made of the same material as the housing arrangement, in particular of a metal. However, the covering device is particularly preferably formed by a temperature-resistant plastic or plastic / composite material.
Mittels des durch den Kühlkanal strömenden Kühlfluides kann ein Schmierfluid der Kupplungsanordnung und/oder der Getriebeanordnung gekühlt werden, wobei das Schmierfluid in den ersten Innenraum aufgenommen sein kann. in einer alternativen Ausgestaltung ist ein Schmierfluid in einem zweiten Innenraum aufgenommen, der auf der dem offenen Kanal abgewandten Seite des Gehäuseabschnittes ausgebildet ist.By means of the cooling fluid flowing through the cooling channel, a lubricating fluid of the clutch arrangement and / or the gear arrangement can be cooled, wherein the lubricating fluid can be accommodated in the first interior space. In an alternative embodiment, a lubricating fluid is received in a second interior, which is formed on the side facing away from the open channel of the housing portion.
Das Kühlfluid kann dabei dazu verwendet werden, Schmierfluid zu kühlen, also dessen Temperatur zu senken. Dies gilt insbesondere bei einer hohen thermischen Belastung von Komponenten der Kupplungsanordnung und/oder der Getriebeanordnung. In einer anderen Betriebsart kann das in den Kühlkanal fließende Fluid auch dazu verwendet werden, das Schmierfluid zu erwärmen, beispielsweise während einer Startphase des Kraftfahrzeuges bei niedrigen Umgebungstemperaturen. Der Begriff des Kühlens ist vorliegend folglich allgemein als ”Temperieren” zu verstehen und wurde vorliegend lediglich wegen der einfacheren Formulierung gewählt.The cooling fluid can be used to cool lubricating fluid, so to reduce its temperature. This is especially true at a high thermal load of components of the clutch assembly and / or the gear assembly. In another mode, the fluid flowing into the cooling passage may also be used to heat the lubricating fluid, for example, during a starting phase of the vehicle at low ambient temperatures. The term of cooling is therefore to be understood in general as "tempering" and has been chosen here merely because of the simpler formulation.
Ferner ist der Begriff des Schmierfluides, soweit er vorliegend verwendet wird, so zu verstehen, dass dieses Schmierfluid zu Schmierzwecken und/oder zu Kühlzwecken dienen kann. Auch hier wurde der Begriff des Schmierfluides lediglich wegen der einfacheren Formulierung gewählt.Furthermore, the term of the lubricating fluid, insofar as it is used herein, should be understood to mean that this lubricating fluid can serve for lubricating purposes and / or for cooling purposes. Again, the term of the lubricating fluid was chosen only because of the simpler formulation.
Der Gehäuseabschnitt ist vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material wie einem Metallmaterial gebildet.The housing portion is preferably formed of a good heat conducting material such as a metal material.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Gehäuseabschnitt durch Gießen hergestellt.According to a particularly preferred embodiment, the housing section is produced by casting.
Hierdurch kann der Gehäuseabschnitt kostengünstig auch in großen Stückzahlen hergestellt werden.As a result, the housing section can be inexpensively manufactured in large quantities.
Ferner lässt sich ein offener Kanal des Gehäuseabschnittes in dem Gießschritt vergleichsweise einfach herstellen. Insbesondere kann der offene Kanal einstückig mit dem Gehäuseabschnitt ausgebildet werden, und zwar in einem Arbeitsschritt. Die offene Seite des offenen Kanals ist dabei vorzugsweise quer zu einer Richtung ausgerichtet, in der Gießformen zum Herstellen des Gehäuseabschnittes voneinander getrennt werden.Furthermore, an open channel of the housing section in the casting step can be produced comparatively easily. In particular, the open channel can be formed integrally with the housing portion, in one step. The open side of the open channel is preferably oriented transversely to a direction in which casting molds for producing the housing section are separated from each other.
Mit anderen Worten kann der offene Kanal durch einen sich hin zu dem ersten Innenraum oder der Außenseite der Gehäuseanordnung erstreckenden Steg gebildet sein, der vorzugsweise parallel zu der Längsachse der Gehäuseanordnung ausgerichtet ist.In other words, the open channel may be formed by a web extending toward the first interior or exterior of the housing assembly, which is preferably aligned parallel to the longitudinal axis of the housing assembly.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem offenen Kanal wenigstens ein erster Kühlvorsprung ausgebildet.According to a further preferred embodiment, at least one first cooling projection is formed in the open channel.
Der Kühlvorsprung kann dabei eine sich parallel oder quer zu dem Kühlkanal erstreckende Kühlrippe gebildet sein. Von besonderem Vorzug ist es, wenn in dem offenen Kanal eine Mehrzahl von ersten Kühlvorsprüngen in Form von Erhebungen, insbesondere stiftartigen Erhebungen, gebildet ist, um auf diese Weise eine möglichst große Oberfläche zu bilden, die von dem Kühlfluid umströmt wird.In this case, the cooling projection can be formed by a cooling rib extending parallel or transversely to the cooling channel. It is particularly advantageous if a plurality of first cooling projections in the form of elevations, in particular pin-like elevations, are formed in the open channel in order in this way to form the largest possible surface area which is flowed around by the cooling fluid.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der erste Kühlvorsprung einstückig mit dem Gehäuseabschnitt ausgebildet ist. Further, it is advantageous if the first cooling projection is formed integrally with the housing portion.
Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Gehäuseabschnitt durch Gießen hergestellt ist, und insbesondere, wenn der Kühlvorsprung sich parallel zur Achse der Gehäuseanordnung erstreckt.Also in this case, it is advantageous if the housing section is produced by casting, and in particular if the cooling projection extends parallel to the axis of the housing arrangement.
Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn in der Gehäuseanordnung ein zweiter Innenraum ausgebildet ist, in dem ein Schmierfluid aufgenommen ist, das einen Schmierfluidsumpf bildet, wobei zumindest ein Abschnitt des Kühlkanals benachbart zu dem Schmierfluidsumpf angeordnet ist.Overall, it is also advantageous if in the housing assembly, a second interior is formed, in which a lubricating fluid is received, which forms a lubricating fluid sump, wherein at least a portion of the cooling channel is disposed adjacent to the lubricating fluid sump.
Wie oben erläutert, kann ein Schmierfluid in dem ersten Innenraum der Gehäuseanordnung aufgenommen sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann ein Schmierfluid in dem zweiten Innenraum ausgebildet sein. Der zweite Innenraum ist vorzugsweise auf der Seite des Gehäuseabschnittes ausgebildet, die dem offenen Kanal abgewandt ist.As explained above, a lubricating fluid may be received in the first interior of the housing assembly. Alternatively or additionally, a lubricating fluid may be formed in the second interior space. The second internal space is preferably formed on the side of the housing portion which faces away from the open channel.
Generell ist es auch möglich, dass der erste und/oder der zweite Innenraum miteinander verbunden sind, so dass sich diese Innenräume einen gemeinsamen Schmierfluidsumpf teilen. Ferner ist es hierbei vorteilhaft, wenn der Gehäuseabschnitt den ersten Innenraum und den zweiten Innenraum zumindest abschnittsweise trennt, wobei der Gehäuseabschnitt auf der dem offenen Kanal abgewandten, zum zweiten Innenraum weisenden Seite wenigstens einen zweiten Kühlvorsprung aufweist.In general, it is also possible that the first and / or the second interior are connected to each other, so that these interiors share a common lubricating fluid sump. Furthermore, it is advantageous if the housing section at least partially separates the first interior space and the second interior space, wherein the housing section has at least one second cooling projection on the side facing away from the open channel and facing the second interior space.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Kühlung des Schmierfluides in dem zweiten Innenraum, vorzugsweise über dem Gehäuseabschnitt, wobei durch den wenigstens zweiten Kühlvorsprung in dem zweiten Innenraum eine große Fläche gebildet wird, die von dem Schmierfluid bedeckt ist, so dass ein effizienter Wärmeübergang zwischen Kühlfluid und Schmierfluid über den Gehäuseabschnitt möglich wird.In this embodiment, the cooling of the lubricating fluid in the second interior, preferably over the housing portion, wherein the at least second cooling projection in the second interior, a large area is formed, which is covered by the lubricating fluid, so that an efficient heat transfer between the cooling fluid and lubricating fluid over the housing section is possible.
Der zweite Kühlvorsprung ist ferner vorzugsweise ebenfalls einstückig mit dem Gehäuseabschnitt ausgebildet, wobei hier ebenfalls bevorzugt ist, wenn der Gehäuseabschnitt durch Gießen hergestellt ist. Ferner ist der zweite Kühlvorsprung vorzugsweise parallel zu dem ersten Kühlvorsprung ausgerichtet.The second cooling projection is also preferably also formed integrally with the housing portion, wherein it is also preferred here, when the housing portion is made by casting. Furthermore, the second cooling projection is preferably aligned parallel to the first cooling projection.
Es ist insgesamt ferner vorteilhaft, wenn der Zuflussanschluss und der Abflussanschluss an einer Außenseite der Gehäuseanordnung benachbart zueinander angeordnet sind.Overall, it is furthermore advantageous if the inflow connection and the outflow connection are arranged on an outer side of the housing arrangement adjacent to one another.
Auf diese Weise können der Zufluss und der Abfluss von Kühlfluid über Leitungen erfolgen, die benachbart zueinander angeordnet sind und folglich einfach und kostengünstig verlegt werden können.In this way, the inflow and outflow of cooling fluid may be via conduits arranged adjacent to one another and consequently may be easily and inexpensively routed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung darstellt, weist der Kühlkanal einen schlingenförmigen Verlauf auf.According to a further embodiment, which constitutes a separate invention in connection with the preamble of claim 1, the cooling channel has a loop-shaped course.
Unter einem schlingenförmigen Verlauf wird vorliegend insbesondere ein Verlauf verstanden, bei dem der Kühlkanal sich über einen Winkelbereich von etwas weniger oder etwas mehr als 360° erstreckt, insbesondere über einen Winkelbereich von 200° bis 500°, vorzugsweise von 300° bis 420°, insbesondere von 320° bis 355°.Under a loop-shaped course is presently understood in particular a course in which the cooling channel extends over an angular range of slightly less or slightly more than 360 °, in particular over an angular range of 200 ° to 500 °, preferably from 300 ° to 420 °, in particular from 320 ° to 355 °.
Im Gegensatz zu mäanderförmigen Kühlkanälen kann hierdurch ein Kühlkanal mit geringerem Strömungswiderstand bereitgestellt werden. Ferner lässt sich ein derartiger Kühlkanal auf einfache Weise durch einen offenen Kanal eines Gehäuseabschnittes und eine Abdeckeinrichtung bilden. Der Verlauf des Kühlkanals entspricht bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen einer Windung.In contrast to meandering cooling channels, a cooling channel with a lower flow resistance can thereby be provided. Furthermore, such a cooling channel can be formed in a simple manner by an open channel of a housing section and a covering device. The course of the cooling channel in this embodiment essentially corresponds to one turn.
Der Kühlkanal muss dabei jedoch nicht einer Kreiskontur folgen, sondern kann im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein. Auch in diesem Fall wird ein schlingenförmiger Verlauf in dem obengenannten Winkelbereich realisiert.However, the cooling channel does not have to follow a circular contour, but may be substantially U-shaped. Also in this case, a loop-shaped course is realized in the above-mentioned angle range.
Durch den schlingenförmigen Verlauf ist es insbesondere möglich, den Zuflussanschluss und den Abflussanschluss an der Gehäuseanordnung benachbart zueinander anzuordnen, ohne in dem Gehäuseabschnitt komplizierte Verbindungen zwischen Eingang und Ausgang des Kühlkanals einerseits und den Anschlüssen andererseits herstellen zu müssen.The loop-shaped course makes it possible, in particular, to arrange the inflow connection and the outflow connection adjacent to one another on the housing arrangement without having to make complicated connections between the inlet and outlet of the cooling channel on the one hand and the connections on the other hand in the housing section.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung darstellt, ist der Kühlkanal konzentrisch zu einem Bauteil angeordnet, das im Inneren der Gehäuseanordnung angeordnet ist.According to a further preferred embodiment, which constitutes a separate invention in conjunction with the preamble of claim 1, the cooling channel is arranged concentrically to a component which is arranged in the interior of the housing arrangement.
Insbesondere ist der Kühlkanal hierbei vorzugsweise konzentrisch zu einer Welle ausgerichtet, die im Inneren der Gehäuseanordnung gelagert ist.In particular, the cooling channel is in this case preferably aligned concentrically with a shaft which is mounted in the interior of the housing arrangement.
Hierdurch kann vorhandener Bauraum im Inneren der Gehäuseanordnung effizient ausgenutzt werden.As a result, existing space can be used efficiently in the interior of the housing assembly.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung darstellt, erstreckt sich der Kühlkanal in Umfangsrichtung um ein Bauteil herum, wobei das Bauteil im Betrieb rotieren kann.According to a further preferred embodiment, which constitutes a separate invention in conjunction with the preamble of claim 1, the cooling channel extends circumferentially around a component, wherein the component can rotate during operation.
Durch die Rotation des Bauteils wird dabei insbesondere Schmierfluid radial nach außen weggeschleudert und folglich gegen die Innenseite des Kühlkanals gespritzt. Hierbei kann ein Wärmeaustausch mit dem so gegen die Innenseite des Kühlkanals geschleuderten Fluid erfolgen, um dieses zu kühlen. In particular, lubricating fluid is thereby ejected radially outward by the rotation of the component and consequently sprayed against the inside of the cooling channel. In this case, a heat exchange with the so thrown against the inside of the cooling channel fluid can be done to cool this.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung darstellt, weist der Kühlkanal zumindest einen Kanalabschnitt auf, der sich in axialer Projektion mit einem Schmierfluidsumpf im Inneren der Gehäuseanordnung überschneidet.According to a further preferred embodiment, which constitutes a separate invention in conjunction with the preamble of claim 1, the cooling channel has at least one channel section which overlaps in axial projection with a lubricating fluid sump in the interior of the housing arrangement.
In einer Variante kann der Kühlkanal dabei in der axialen Projektion so angeordnet sein, dass er sich vollständig mit dem Schmierfluidsumpf überschneidet. Ferner ist es bevorzugt, wenn in dem Kühlkanal wenigstens ein erster Kühlvorsprung vorgesehen ist.In one variant, the cooling channel can be arranged in the axial projection so that it overlaps completely with the lubricating fluid sump. Furthermore, it is preferred if at least one first cooling projection is provided in the cooling channel.
Bei einer Anordnung des Kühlkanals in Umfangsrichtung um ein rotierendes Bauteil herum, insbesondere einer nasslaufenden Lamellenkupplung, kann der Kühlkanal in einem Bereich oberhalb des Schmierfluidsumpfes gegebenenfalls auch ohne erste Kühlvorsprünge ausgebildet sein, ist jedoch vorzugsweise im Bereich der Überschneidung mit dem Schmierfluidsumpf mit wenigstens einem ersten Kühlvorsprung ausgestattet.In an arrangement of the cooling channel in the circumferential direction around a rotating component, in particular a wet-running multi-plate clutch, the cooling channel may optionally be formed in a region above the lubricating fluid sump without first cooling projections, but is preferably in the overlap with the lubricating fluid sump with at least a first cooling projection fitted.
Der Kühlkanal kann bei sämtlichen Ausführungsformen im Betrieb des Kraftfahrzeuges ständig mit Kühlfluid versorgt werden, also im Wesentlichen parallel an eine Kühlkanalanordnung in dem Antriebsmotor angeschlossen sein. Es ist jedoch auch möglich, Kühlfluid lediglich bedarfsweise in den Kühlkanal einzuführen, wozu beispielsweise eine Anbindung an einen Motorkühler über eine Ventilanordnung erfolgen kann, die temperaturgesteuert schaltet (in Abhängigkeit von der Temperatur des Schmierfluides).The cooling channel can be constantly supplied with cooling fluid in all embodiments during operation of the motor vehicle, so be connected substantially parallel to a cooling channel arrangement in the drive motor. However, it is also possible to introduce cooling fluid only as needed in the cooling channel, including, for example, a connection to a radiator via a valve arrangement can be made, the temperature controlled switches (depending on the temperature of the lubricating fluid).
Bei der Ausführungsform, bei der der Kühlkanal sich in Umfangsrichtung um ein Bauteil herum erstreckt, kann es sich bei dem Bauteil um ein Zahnrad handeln. Insbesondere kann es sich jedoch um eine nasslaufende Lamellenkupplung handeln.In the embodiment in which the cooling channel extends circumferentially around a component, the component may be a gear. In particular, however, it may be a wet-running multi-plate clutch.
Ferner kann mit einer derartigen Gehäuseanordnung vorzugsweise ein Verfahren zum Temperieren des Schmierfluides mit folgenden Schritten durchgeführt werden:
- – Erfassen eines Kühlbedarfes des Schmierfluides,
- – Einführen von Kühlfluid in den Kühlkanal, falls nicht bereits erfolgt,
- – Versetzen des Bauteiles bzw. eines Drehgliedes in Rotation, falls nicht bereits erfolgt, und
- – Versorgen des Bauteiles mit Schmierfluid, derart, dass das Schmierfluid durch die Rotation des Bauteiles radial nach außen gegen eine Innenseite des Kühlkanals gefördert wird.
- Detecting a cooling requirement of the lubricating fluid,
- Introducing cooling fluid into the cooling channel, if not already done,
- - Put the component or a rotary member in rotation, if not already done, and
- - Supplying the component with lubricating fluid, such that the lubricating fluid is conveyed by the rotation of the component radially outward against an inner side of the cooling channel.
Bei diesem Verfahren kann eine aktive Temperierung des Schmierfluides erfolgen, auch wenn das Bauteil aktuell gar keinen Bedarf an Schmierfluid hat. Beispielsweise kann das Bauteil in Form einer nasslaufenden Lamellenkupplung sich in einem Zustand befinden, bei dem die Zufuhr von Schmierfluid nicht notwendig ist, also beispielsweise ein geöffneter oder ein geschlossener Zustand. Dennoch kann es notwendig sein, das Schmierfluid zu kühlen oder zu erwärmen. In diesem Fall wird trotz der Tatsache, dass die Lamellenkupplung kein Schmierfluid benötigt, der Lamellenkupplung Schmierfluid zugeführt, damit dieses radial nach außen gegen den Kühlkanal geschleudert wird, um auf diese Weise das Schmierfluid zu temperieren.In this method, an active temperature control of the lubricating fluid, even if the component currently has no need for lubricating fluid. For example, the component may be in the form of a wet-running multi-plate clutch in a state in which the supply of lubricating fluid is not necessary, that is, for example, an open or a closed state. Nevertheless, it may be necessary to cool or heat the lubricating fluid. In this case, despite the fact that the multi-plate clutch does not require lubricating fluid, the multi-plate clutch lubricating fluid supplied so that it is thrown radially outward against the cooling channel, in order to temper the lubricating fluid.
Insgesamt kann mit der Erfindung ferner wenigstens einer der folgenden Vorteile erzielt werden. Zur Temperierung des Schmierfluides wird eine Einrichtung zum Wärmetausch zwischen Schmierfluid und einer Gehäusewand in die Gehäuseanordnung integriert, wobei vorzugsweise fahrzeugseitiges Kühlfluid (wasserbasiertes Kühlfluid) verwendet wird. Die Integration erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass kein zusätzlicher Bauraum außerhalb der Gehäuseanordnung erforderlich ist. Im Antriebsstrang sind dabei vorzugsweise nur Kühlfluidleitungen von und zum Fahrzeugkühler (Motorkühler) erforderlich, und keine Schmierfluidleitungen.Overall, at least one of the following advantages can be achieved with the invention further. For the temperature control of the lubricating fluid, a device for exchanging heat between lubricating fluid and a housing wall is integrated into the housing arrangement, wherein preferably vehicle-side cooling fluid (water-based cooling fluid) is used. The integration is preferably carried out such that no additional space outside the housing assembly is required. In the drive train, preferably only cooling fluid lines from and to the vehicle radiator (engine radiator) are required, and no lubricating fluid lines.
Bei leistungsstarken Getriebeanordnungen oder bei Lastschaltgetrieben fallen durch die internen Getriebeverluste oder durch die Schlupfverluste in den Lastschaltkupplungen beim Anfahren oder während Schaltungen Verlustenergien an. Diese Verlustenergien werden hauptsächlich vom Schmierfluid aufgenommen und an die Gehäusewand durch die Wärmeleitung abgegeben, und von dort über Wärmeleitung, Konvektion und/oder Wärmestrahlung an die Umgebung abgegeben. Bei leistungsstarken Getrieben reicht eine Kühlung der Gehäuseanordnung über einen Luftstrom nicht aus. Folglich wird vorliegend ein Vorschlag für eine aktive Kühlung des Schmierfluides realisiert, um die Temperatur des Schmierfluides nicht unzulässig hoch ansteigen zu lassen.In the case of high-performance gear arrangements or power shift transmissions, losses due to internal gear losses or slip losses in the powershift clutches occur during startup or during shifting. These energy losses are mainly absorbed by the lubricating fluid and delivered to the housing wall by the heat conduction, and discharged from there via heat conduction, convection and / or thermal radiation to the environment. In high-performance gearboxes, cooling of the housing arrangement via an airflow is not sufficient. Consequently, in the present case, a proposal for an active cooling of the lubricating fluid is realized in order not to allow the temperature of the lubricating fluid to rise unacceptably high.
Ein separater Öl-Wasser-Wärmetauscher außerhalb der Gehäuseanordnung wird vorzugsweise nicht benötigt. Ferner wird vorzugsweise der hierzu erforderliche Bauraum nicht benötigt. Auch sind keine hydraulischen Verbindungselemente zwischen der Gehäuseanordnung und einem externen Schmierölkühler notwendig. Eine aktive Schmieröl-Volumenstromversorgung für einen externen Schmierölkühler ist vorzugsweise ebenfalls nicht erforderlich.A separate oil-water heat exchanger outside the housing assembly is preferably not needed. Furthermore, the space required for this purpose is preferably not required. Also, no hydraulic connecting elements between the housing assembly and an external lubricating oil cooler are necessary. An active lubricating oil Volume power supply for an external lubricating oil cooler is also preferably not required.
Mittels der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung kann die Funktion eines Wärmetauschers innerhalb der Gehäusekontur realisiert werden, ohne zusätzlichen Bauraum außerhalb der Gehäuseanordnung zu erfordern. Ferner kann der Aufwand zur Befestigung und zum Anschließen des Wärmetauschers reduziert werden. Auch kann der Aufwand an hydraulischen Verbindungen innerhalb des Motorraumes reduziert werden.By means of the housing arrangement according to the invention, the function of a heat exchanger can be realized within the housing contour, without requiring additional space outside the housing arrangement. Furthermore, the effort for attachment and connection of the heat exchanger can be reduced. Also, the cost of hydraulic connections within the engine compartment can be reduced.
Der Gehäuseabschnitt, an dem der Kühlkanal ausgebildet ist, ist vorzugsweise als Trennwand zwischen Schmieröl und Kühlfluid vorgesehen.The housing section, on which the cooling channel is formed, is preferably provided as a partition wall between lubricating oil and cooling fluid.
Die Abdeckeinrichtung kann mit dem Gehäuseabschnitt verschraubt oder verschweißt sein. Der erste und/oder der zweite Kühlvorsprung haben vorzugsweise ein stiftartiges Design. Hierdurch kann die vom jeweiligen Fluid benetzte Oberfläche erhöht werden. Die Kühlvorsprünge können vorzugsweise so gestaltet sein (beispielsweise Durchmesser im Bereich von 2 bis 12 mm, insbesondere von 2 bis 6 mm, und Höhe von 4 mm bis 20 mm, insbesondere von 6 mm bis 12 mm), dass diese Kühlvorsprünge beim Gießen des Gehäuseabschnittes gleich fertig gegossen werden können, ohne dass eine mechanische Bearbeitung oder Nachbearbeitung erforderlich ist.The covering device can be screwed or welded to the housing section. The first and / or the second cooling projection preferably have a pin-like design. As a result, the wetted by the respective fluid surface can be increased. The cooling projections may preferably be designed (for example, diameters in the range of 2 to 12 mm, in particular of 2 to 6 mm, and height of 4 mm to 20 mm, in particular 6 mm to 12 mm) that these cooling projections during casting of the housing portion can be cast ready, without any mechanical processing or reworking is required.
Der durch den Kühlkanal gebildete Wärmetauscherbereich ist vorzugsweise im Bereich des Schmierfluidsumpfes angeordnet. Hierbei kann auf eine Fördereinrichtung (Pumpe, Ventile) speziell für das Schmierfluid verzichtet werden.The heat exchanger region formed by the cooling channel is preferably arranged in the region of the lubricating fluid sump. This can be dispensed with a conveyor (pump, valves) specifically for the lubricating fluid.
Der nicht zum Gehäuseabschnitt gehörende Teil der Gehäuseanordnung ist vorzugsweise thermisch so an den Gehäuseabschnitt angebunden, dass ein Wärmeübergang nicht nur zwischen Schmierfluid und Kühlfluid erfolgen kann, sondern beispielsweise auch zwischen Schmierfluid und anderen Teilen der Gehäuseanordnung, die beispielsweise mit Rippen oder Verdickungen versehen sind. Demzufolge kann auch Wärme von dem restlichen Teil der Gehäuseanordnung hin zu dem Kühlkanal geleitet werden, um auf diese Weise Wärme abzuführen.The not belonging to the housing portion of the housing assembly is preferably thermally connected to the housing portion that heat transfer can be done not only between lubricating fluid and cooling fluid, but also, for example, between lubricating fluid and other parts of the housing assembly, which are provided for example with ribs or thickening. As a result, heat can also be conducted from the remaining part of the housing assembly to the cooling channel to dissipate heat in this way.
Generell ist es denkbar, einen Wärmeaustausch zwischen Schmierfluid und Kühlfluid über ein Gleichstromverfahren, ein Gegenstromverfahren oder ein Querstrom-Kühlverfahren zu realisieren.In general, it is conceivable to realize a heat exchange between lubricating fluid and cooling fluid via a DC method, a countercurrent method or a crossflow cooling method.
In allen Fällen ist es bevorzugt, wenn der Kühlkanal sich innerhalb einer äußeren Gehäusekontur der Gehäuseanordnung befindet.In all cases, it is preferred if the cooling channel is located within an outer housing contour of the housing assembly.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:
In
Das Kraftfahrzeug
Im vorliegenden Fall ist eine Druckseite der Kühlerpumpe
Die Kupplungsanordnung
Bei dem Antriebsstrang
In
In
Das Kühlfluid wird aus dem Motorkühler
Ferner ist in
Auch zeigt
Die Gehäuseanordnung
Der Kühlkanal
In den Kühlkanal
Auf der zum zweiten Innenraum
Der Gehäuseabschnitt
Der Gehäuseabschnitt
In
Der Antriebsstrang
Ein Losrad der Getriebeanordnung
Die Kupplungsanordnung
An der dem Innenraum
Der Kühlkanal
Der offene Kanal
In den
Die Gehäuseanordnung
An dem Gehäuseabschnitt
Eine Abdeckeinrichtung
Ferner erstreckt sich der Kühlkanal
Wie es in
In
Eine Druckseite der Kühlerpumpe
Der Kühlkanal
Das Absperrventil
In
Bei
In Abhängigkeit von den Temperaturen bzw. Temperaturdifferenzen wird Kühlfluid in den Kühlkanal
Ferner wird bei einem mittels des Getriebetemperatursensors
Zunächst wird ein Kühlbedarf des Schmierfluides
First, a cooling requirement of the lubricating
Dieses Verfahren kann insbesondere auch dann durchgeführt werden, wenn die Lastschaltkupplung
Die Zufuhr von Schmierfluid
Die Kupplungsanordnung mit den Lastschaltkupplungen
Wenn in der Doppelkupplungsgetriebeanordnung beispielsweise Leistung über die erste Lastschaltkupplung
Die Schmierfluidversorgungseinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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