DE102016214754A1

DE102016214754A1 - Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016214754A1
Application number: DE102016214754.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Fleischmann; Matthias Retsch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2018-02-15
Also published as: CN109563919A; CN109563919B; US20200182347A1; WO2018029054A1; US11585431B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einem ersten Ölreservoir und einem zweiten Ölreservoir, wobei das erste Ölreservoir in Einbaulage unterhalb des zweiten Ölreservoirs liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ölreservoir und das zweite Ölreservoir mittels einer Verbindungsleitung verbunden sind und die Verbindungsleitung in Abhängigkeit des Ölstands im ersten Ölreservoir öffenbar oder schließbar ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einem ersten Ölreservoir und einem zweiten Ölreservoir, wobei das erste Ölreservoir in Einbaulage unterhalb des zweiten Ölreservoirs liegt.
Getriebe benötigen Öl, um die Schmierung verschiedener Getriebebauteile wie auch eine Kühlung des Getriebes zu realisieren.
Ein erstes Ölreservoir befindet sich dabei am Boden des Getriebes. Dieses erste Ölreservoir wird auch Ölsumpf genannt.
Weiterhin ist es bekannt, auch ein zweites Ölreservoir im Getriebe anzuordnen.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe anzugeben, bei dem sich der Ölstand im ersten Ölreservoir einfach und kostengünstige regulieren lässt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Getriebe der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das erste Ölreservoir und das zweite Ölreservoir mittels einer Verbindungsleitung verbunden sind und die Verbindungsleitung in Abhängigkeit des Ölstands im ersten Ölreservoir öffenbar oder schließbar ist.
Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass das zweite Ölreservoir dazu dient, den Ölstand im ersten Ölreservoir konstant zu halten und so eine Ölstandskontrolle im ersten Ölreservoir überhaupt erst zu ermöglichen.
Um den Ölstand im ersten Ölreservoir auf einem Höchststand zu halten kann die Verbindungsleitung offen sein, wenn der Ölstand im ersten Ölreservoir eine vorgegebene Höhe unterschreitet. Ansonsten ist die Verbindungsleitung geschlossen. Da sowieso ein steter Abfluss aus dem ersten Ölreservoir mittels einer Pumpe erfolgt kann auf einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass ein vorgegebener Öl-stand im ersten Ölreservoir eingehalten wird. Dabei entnimmt die Ölpumpe dem ersten Ölreservoir Öl, das aus dem zweiten Ölreservoir nachgefüllt wird.
Vorteilhafterweise kann die Verbindungsleitung eine Ventilanordnung zum Öffnen aufweisen. Mittels der Ventilanordnung kann die Verbindungsleitung selbstverständlich auch wieder geschlossen werden.
Bevorzugt ist die Ventilanordnung passiv ausgestaltet, das heißt, dass sie ohne elektrische Komponenten, sondern rein mechanisch-hydraulisch arbeitet.
Vorteilhafterweise kann die Ventilanordnung einen Schwimmer umfassen, der im Öl des ersten Ölreservoirs schwimmt. Der Schwimmer ist dabei ein Füllstandssensor des ersten Ölreservoirs.
Weiterhin kann die Ventilanordnung einen Stopfen aufweisen, der eine Öffnung in der Verbindungsleitung abdeckt. Die Ventilanordnung ist also sehr einfach aufgebaut, sie besteht nämlich im Kern aus einer Öffnung in der Verbindungsleitung und einer Abdeckung der Öffnung in Form des Stopfens. Der Stopfen kann dabei grundsätzlich beliebige Formen aufweisen, wichtig ist, dass er die Öffnung öldicht abschließt. Öldicht heißt hierbei auch lediglich, dass die Öffnung derart verschlossen ist, dass sich der Ölstand nach dem Verschließen der Öffnung nicht wesentlich erhöhen kann. Geringe Tropfmengen oder Rinnmengen sind dabei unerheblich, da das erste Ölreservoir eine Querschnittsfläche von ca. 1/8 m² aufweist und daher Tropf- oder Rinnvolumina unerheblich sind.
Vorteilhafterweise können der Schwimmer und der Stopfen starr verbunden sein. Dann kann die Füllstandssensierung mittels des Schwimmers direkt auf den Verschluss der Öffnung, nämlich dem Stopfen, übertragen werden.
Vorteilhafterweise kann die Öffnung an der Unterseite der Verbindungsleitung angeordnet sein. Bei dieser Anordnung kann eine Änderung des Füllstands besonders einfach auf den Stopfen übertragen werden.
Alternativ kann die Öffnung auch an der Seite der Verbindungsleitung angeordnet sein. Die Öffnung wird dann über eine Kippbewegung des Stopfens geöffnet oder geschlossen. Der Stopfen muss also nicht gerade in die Öffnung ein- und ausgeführt werden, es ist auch möglich, dass die Öffnung über Kippbewegungen des Stopfens verschlossen wird.
Vorzugsweise kann das Getriebe eine Pumpe und/oder passive Ölfangelemente aufweisen, die Öl in das zweite Ölreservoir leiten. Dabei ist der Hauptgedanke, Spritzöl über Fangflächen in das zweite Ölreservoir zu leiten und dort zu speichern, bis es über die Verbindungsleitung in das erste Ölreservoir geleitet wird.
Vorteilhafterweise kann das Getriebe in Vorgelegebauweise ausgebildet sein. Insbesondere kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein. Insbesondere bei diesen Getrieben ist es vorteilhaft, wenn der Ölstand zum Schließen der Verbindungsleitung so ausgewählt ist, dass die Zahnränder des Getriebes oberhalb des Öls im ersten Ölreservoir liegen. Dadurch können Schleppmomente verringert werden, wodurch sich die Effizienz der Drehmomentübertragung erhöhen lässt.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug,
2 ein Getriebe in einer ersten Ausgestaltung, und
3 ein Getriebe in einer zweiten Ausgestaltung.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2 und einem Getriebe 3. Die Antriebseinheit 2 kann auch als Elektromotor ausgestaltet sein. Dann dient das Getriebe dazu, den Elektromotor bei konstant hohen Drehzahlen betreiben zu können. Alternativ ist die Antriebseinheit 2 ein Verbrennungsmotor.
Das Getriebe 3 ist in den folgenden Figuren detaillierter dargestellt.
2 zeigt das Getriebe 3 in einer ersten Ausgestaltung. Dabei befindet sich am Boden des Getriebes 3 ein erstes Ölreservoir 4 und darüber ein zweites Ölreservoir 5. Das erste Ölreservoir 4 und das zweite Ölreservoir 5 sind über eine Verbindungsleitung 6 verbunden. Die Verbindungsleitung 6 weist eine Ventilanordnung 7 auf, mit der die Verbindungsleitung 6 öffen- und schließbar ist.
Die Ventilanordnung 7 umfasst in einer ersten Ausgestaltung eine Öffnung 8 seitlich in der Verbindungsleitung 6, einen Stopfen 9 zum Verschließen der Öffnung 8, einen Schwimmer 10 sowie eine starre Verbindung 12 zwischen Schwimmer 10 und Stopfen 9. Dabei sensiert der Schwimmer 10 den Ölstand 14 des ersten Ölreservoirs 4.
Unterschreitet der Ölstand 14 eine bestimmte Höhe, so verkippt der Stopfen 9, wodurch Öl aus der Verbindungsleitung 6 in das erste Ölreservoir 4 gelangt. Dies erfolgt solange, wie der Ölstand 14 im ersten Ölreservoir 4 eine bestimmte Höhe wieder erreicht hat. Hierfür ist es sinnvoll, wenn die Verbindung 12 eine gegenüber der Verbindungsleitung festgelegte Drehstelle 16 aufweist. Die Drehstelle 16 muss nicht an der Verbindungsleitung 6 festgelegt sein, sie muss nur in Bezug auf die Verbindungsleitung 6 drehbar fixiert sein.
Eine Ölpumpe 18 entnimmt dem ersten Ölreservoir 4 Öl, um damit die Kupplungen K1 und K2 einer Doppelkupplungsanordnung 20 zu schmieren. Der Radsatz 22 des Getriebes 3, das als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist, ergibt sich zwar direkt durch Betrachtung von 2, wird im Folgenden aber nicht eingehend erörtert. Es sei lediglich darauf hingewiesen, dass die Zahnräder 24 aufgrund der beschriebenen Ausgestaltungen der Ölreservoire 4 und 5 immer oberhalb des Ölstands 14 liegen. Dabei ist die Ventilanordnung so ausgelegt, dass der maximale Ölstand unterhalb der Unterkante des untersten Zahnrades 24 liegt.
3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Ventilanordnung 7. Dabei befindet sich die Öffnung 8 auf der Unterseite der Verbindungsleitung 6. Dadurch benötigt die Ventilanordnung 8 auch keine Drehstelle mehr. Zur Führung des Stopfens 9 und des Schwimmers 10, kann sich, im Gegensatz zur Darstellung in 3, der Stopfen sehr viel weiter in den Innenraum der Verbindungsleitung 6 erstrecken, sodass der Stopfen 9 wie auch der Schwimmer 10 geführt sind. So können Seitwärtsbewegungen des Schwimmers 10 vermieden werden.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Antriebseinheit
3: Getriebe
4: erstes Ölreservoir
5: zweites Ölreservoir
6: Verbindungsleitung
7: Ventilanordnung
8: Öffnung
9: Stopfen
10: Schwimmer
12: Verbindung
14: Ölstand
16: Drehstelle
18: Ölpumpe
20: Doppelkupplungsanordnung
22: Radsatz
24: Zahnrad
K1: Kupplung
K2: Kupplung

Claims

Getriebe (3) mit einem ersten Ölreservoir (4) und einem zweiten Ölreservoir (5), wobei das erste Ölreservoir (4) in Einbaulage unterhalb des zweiten Ölreservoirs (5) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ölreservoir (4) und das zweite Ölreservoir (5) mittels einer Verbindungsleitung (6) verbunden sind und die Verbindungsleitung (6) in Abhängigkeit des Ölstands (14) im ersten Ölreservoir (4) öffenbar oder schließbar ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (6) offen ist, wenn der Ölstand (14) im ersten Ölreservoir (4) eine vorgegebene Höhe unterschreitet.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (6) eine Ventilanordnung (7) zum Öffnen aufweist.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (7) einen Schwimmer (10) umfasst, der im Öl des ersten Ölreservoirs (4) schwimmt.
Getriebe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (7) einen Stopfen (9) aufweist, der eine Öffnung (8) in der (6) Verbindungsleitung abdeckt.
Getriebe nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (10) und der Stopfen (9) starr verbunden sind.
Getriebe nach den Ansprüchen 4 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) an der Unterseite der Verbindungsleitung (6) angeordnet ist.
Getriebe nach den Ansprüchen 4 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) an der Seite der Verbindungsleitung (6) angeordnet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) eine Pumpe (18) und/oder passive Ölfangelemente aufweist, die Öl in das zweite Ölreservoir (5) leiten.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) in Vorgelegebauweise ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölstand (14) zum Schließen der Verbindungsleitung (6) so angeordnet ist, dass die Wellen des Getriebes sowie die darauf angeordneten Zahnräder (24) oberhalb des Öls im ersten Ölreservoir (4) liegen.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Getriebe (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.