-
Die Erfindung betrifft ein Lagerschild für ein Getriebe, mit einem ersten Blechteil und einem zweiten Blechteil, das mit dem ersten Blechteil drehfest verbunden ist.
-
Außerdem betrifft die Erfindung ein Getriebe mit einem solchen Lagerschild. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem Getriebe oder dem Lagerschild.
-
Lagerschilde werden bei Getrieben üblicherweise eingesetzt, um einen Hohlraum eines Getriebegehäuses abzuschließen und eine Welle zu lagern. Dadurch kann beispielsweise ein Schmutzeintritt in den Hohlraum des Getriebegehäuses verhindert werden und/oder die im Hohlraum befindlichen Bauteile des Getriebes können durch das Getriebegehäuse und den Lagerschild geschützt werden.
-
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Lagerschilden bekannt. So ist aus
EP 1 059 470 A1 ein Getriebe bekannt, das ein Getriebegehäuse und einen Hohlraum des Getriebegehäuses abschließenden Lagerschild aufweist.
-
Bei einigen Getrieben ist ein Schaltelement vorgesehen, das in der Nähe des Lagerschilds angeordnet ist. Dies ist insbesondere bei Getrieben der Fall, die eine elektrische Maschine aufweisen, wobei abhängig von der Stellung des Schaltelements ein hybrider Fahrbetrieb, ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb oder ein rein elektrischen Fahrbetrieb realisierbar ist. Bei diesen Getrieben ist es aufgrund des gering zur Verfügung stehenden Bauraums oftmals sehr schwierig, Öl in einen Kolbenraum eines Aktuators zuzuführen, mittels dem das Schaltelement betätigt werden kann.
-
Daher sind Ausführungen bekannt, bei denen der Lagerschild als ein Gussbauteil ausgebildet ist, das einen Ölkanal aufweist. Bei diesen Ausführungen kann mittels des Ölkanals Öl zu dem Aktuator zugeführt werden.
-
Nachteilig an den bekannten Lagerschilden ist, dass aufgrund von Gusstoleranzen Luftspalte vor oder nach dem Lagerschild in dem Getriebegehäuse vorgesehen werden müssen, wodurch sich die Länge des Getriebes, insbesondere in axialer Richtung, vergrößert.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Lagerschild anzugeben, der weniger Bauraum benötigt.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Lagerschild der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Lagerschild einen durch das erste Blechteil und das zweite Blechteil gebildeten Ölkanal zum Zuführen von Öl in einen Kolbenraum eines Aktuators für ein Schaltelement aufweist.
-
Der erfindungsgemäße Lagerschild weist den Vorteil auf, dass die zwei Blechteile geringe Toleranzen, insbesondere in axialer Richtung, aufweisen, so dass keine großen Luftspalte vor und nach dem Lagerschild erforderlich sind. Somit kann das Getriebe im Gegensatz zu Getrieben, bei denen der Lagerschild ein Gussteil ist, insbesondere in axialer Richtung bezogen auf ein Mittelachse des Getriebes, kurz ausgeführt sein. Das Vorsehen von zwei Blechteile bietet den Vorteil, dass der Lagerschild kostengünstiger hergestellt werden kann als ein beispielsweise aus Aluguss bestehender Lagerschild. Im Ergebnis ist der erfindungsgemäße Lagerschild ein einfach aufgebautes Bauteil, das in großen Stückzahlen auf einfache Weise hergestellt werden kann.
-
Das Vorsehen des Ölkanals in dem Lagerschild bietet den Vorteil, dass auf ganz besonders einfache Weise Öl in den Kolbenraum des Aktuators zugeführt werden kann. Dadurch ist eine Betätigung des Schaltelements mittels des Aktuators auf einfache Weise möglich.
-
Bei dem Aktuator handelt es sich um ein Bauteil des Getriebes, das neben dem Kolbenraum einen Kolben aufweist. Eine Zuführung von Öl in den Kolbenraum bewirkt, dass sich der Kolben bewegt und letztendlich das Schaltelement betätigt.
-
Bei einer besonderen Ausführung können die beiden Blechteile stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Insbesondere können die beiden Blechteile miteinander verschweißt sein. Dabei kann wenigstens ein Teil der stoffschlüssigen Verbindung in einem Bereich des ersten Blechteils und des zweiten Blechteils erfolgen, der zur Bildung des Ölkanals dient. Dies ist möglich, da der Öldruck in dem Ölkanal gering ist, so dass die Belastung auf die Schweißnähte nicht hoch ist. Ein stoffschlüssiges Verbinden der beiden Blechteile bietet außerdem den Vorteil, dass vermieden wird, dass das Öl aus dem Ölkanal ausströmen kann, so dass die stoffschlüssige Verbindung auch eine Dichtfunktion aufweist.
-
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Blechteil zur Bildung des Ölkanals eine Aussparung aufweist. In diesem Fall kann das zweite Blechteil, insbesondere der Teil des zweiten Blechteils, der zur Bildung des Ölkanals dient, planar ausgeführt sein. In diesem Fall dient das zweite Blechteil zum Abdecken der Aussparung des ersten Blechteils. Natürlich sind auch Ausführungen vorstellbar, bei denen der zur Bildung des Ölkanals vorgesehene Abschnitt des zweiten Blechteils einer Aussparung aufweist.
-
Der Ölkanal, insbesondere die Aussparung des ersten Blechteils, kann bezogen auf eine Mittelachse des Getriebes in radialer Richtung verlaufen. Insbesondere kann der Ölkanal von einem dem Getriebegehäuse zugewandten Ende des ersten und/oder zweiten Blechteils zu dem Kolbenraum in radialer Richtung verlaufen. Dabei kann der Ölkanal zwischen dem ersten und zweiten Blechteil angeordnet sein.
-
Bei einer ganz besonderen Ausführung kann ein Abschnitt des zweiten Blechteils den Kolbenraum wenigstens teilweise begrenzen. Insbesondere kann der Abschnitt des zweiten Blechteils ringförmig ausgeführt sein. Dabei kann der ringförmige Abschnitt von einem restlichen Abschnitt des zweiten Blechteils in axialer Richtung des Getriebes hervorstehen. Ein derartiges Ausbilden des zweiten Blechteils bietet den Vorteil, dass der Kolbenraum auf ganz besonders einfache Weise bereits durch das zweite Blechteil wenigstens teilweise begrenzt wird.
-
Ganz besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der das erste Blechteil und/oder das zweite Blechteil jeweils ein Stahlblech sind. Dies bietet den Vorteil, dass keine Luftspalte für Toleranzen vorgesehen werden müssen, weil ein Stahlblech deutlich geringere Toleranzen aufweist als ein Gussbauteil. Im Ergebnis kann das Getriebe in axialer Richtung kompakt ausgeführt sein.
-
Bei einer ganz besonderen Ausführung kann der Lagerschild eine Nabe zum Lagern einer Eingangswelle eines Schaltgetriebes und/oder einer Rotorwelle einer elektrischen Maschine aufweisen. Dabei kann die Nabe mit dem ersten Blechteil drehfest verbunden sein. Die drehfeste Verbindung kann beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schweißverbindung, sein. Der Lagerschild hat somit neben der zuvor erwähnten Funktion eines Abdichtens eines Hohlraums des Getriebegehäuses noch die zusätzliche Funktion, die Eingangswelle und/oder die Rotorwelle der elektrischen Maschine zu lagern.
-
Die elektrische Maschine besteht zumindest aus einem drehfesten Stator und einem drehbar gelagerten Rotor und ist in einem motorischen Betrieb dazu eingerichtet, elektrische Energie in mechanische Energie in Form von Drehzahl und Drehmoment zu wandeln, sowie in einem generatorischen Betrieb mechanische Energie in elektrische in Form von Strom und Spannung zu wandeln.
-
Das Schaltgetriebe ist Bestandteil des Getriebes und weist neben der Eingangswelle auch eine Ausgangswelle, mehrere Radsätze und/oder Stirnradgetriebe zur Realisierung von verschiedenen Gängen mit verschiedenen Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle auf. Die elektrische Maschine kann außerhalb des Hohlraums des Getriebegehäuses angeordnet sein und/oder kann mit der Eingangswelle drehfest verbunden sein. Die Eingangswelle kann mittels des Schaltelements mit einer Getriebeeingangswelle drehfest verbindbar sein.
-
Dabei wird als Getriebeeingangswelle die Welle verstanden, die an einem Ende unmittelbar oder mittelbar mit einer Kraftfahrzeugantriebseinheit, wie beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, drehfest verbunden oder verbindbar ist und an einem anderen Ende mit dem Schaltelement drehfest verbunden ist. Die Nabe kann aus Stahl bestehen. Dies bietet ebenfalls den Vorteil geringerer Toleranzen im Vergleich zu einer Ausführung bei der die Nabe als Gussteil ausgeführt ist.
-
Der Lagerschild kann ein Wälzlager zum Lagern der Rotorwelle aufweisen. Dabei kann ein Wälzkörper des Wälzlagers unmittelbar an der Nabe angeordnet sein und/oder unmittelbar auf der Nabe laufen. Darüber hinaus kann der Lagerschild ein anderes Wälzlager zum Lagern der Eingangswelle aufweisen, wobei ein Wälzkörper des anderen Wälzlagers unmittelbar an der Nabe angeordnet ist und/oder unmittelbar auf der Nabe laufen. Dies bietet den Vorteil, dass das Wälzlager und/oder das andere Wälzlager keinen Außenring oder Innenring aufweisen müssen und somit, insbesondere in radialer Richtung bezogen auf die Mittelachse des Getriebes, Bauraum eingespart werden kann. Dabei kann die Nabe an den Stellen, an denen das Wälzlager angeordnet ist, induktiv gehärtet werden. Auf diese Weise verlängert sich die Lebensdauer der einzelnen Komponenten.
-
Die Nabe kann aus Stahl bestehen. Dies bietet den Vorteil, dass der Wälzkörper des Wälzlagers und/oder der Wälzkörper des anderen Wälzlagers unmittelbar an der Nabe angeordnet sein können, ohne dass eine Bearbeitung der Nabe notwendig ist. Dies ist, insbesondere gegenüber einer Ausführung von Vorteil, bei der die Nabe als Gussteil ausgeführt ist. Bei dieser Ausführung müssen die Wälzlager einen Innenring aufweisen, da die Wälzkörper nicht unmittelbar auf der Nabe laufen dürfen.
-
Von besonderem Vorteil ist ein Getriebe mit dem erfindungsgemäßen Lagerschild. Dabei weist das Getriebe das Getriebegehäuse auf, wobei der Lagerschild mit dem Getriebegehäuse drehfest verbunden ist. Wie zuvor erwähnt, schließt der Lagerschild einen Hohlraum des Getriebegehäuses gegenüber der Umgebung ab. Der Lagerschild kann alternativ dazu zur zumindest lokalen Abgrenzung des Hohlraums gegenüber einem anderen Hohlraum dienen. Zusätzlich kann ein Dichtelement vorhanden sein, das zwischen dem Getriebegehäuse und dem Lagerschild, insbesondere in radialer Richtung zwischen dem Getriebegehäuse und dem Lagerschild, angeordnet sein kann. Darüber hinaus kann ein Sprengring vorgesehen sein, der eine Position des Lagerschilds in axialer Richtung festlegt.
-
In dem Getriebegehäuse kann ein anderer Ölkanal vorhanden sein, der mit dem Ölkanal des Lagerschilds fluidisch verbunden ist. Dadurch kann auf ganz besonders einfache Weise Öl aus dem Getriebegehäuse in den Lagerschild zugeführt werden.
-
Der mittels des Getriebes realisierte Fahrbetrieb hängt von der Schaltstellung des Schaltelements ab. So ist bei einer geöffneten Stellung des Schaltelements ein rein elektrischer Fahrbetrieb möglich. Bei einer geschlossenen Stellung des Schaltelements ist entweder ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb oder ein hybrider Fahrbetrieb möglich. Von besonderem Vorteil ist ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Lagerschild oder dem Getriebe.
-
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:
- 1: eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Lagerschilds gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2: eine perspektivische Darstellung des ersten Blechteils des in 1 gezeigten Lagerschilds,
- 3: eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Lagerschilds,
- 4: eine schematische Darstellung eines Getriebes mit dem erfindungsgemäßen Lagerschild gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
1 zeigt ein Lagerschild für ein Getriebe, das ein erstes Blechteil 3 und ein viertes Blechteil 4 aufweist. Die beiden Blechteile sind drehfest miteinander verbunden. Das erste und zweite Blechteil 3, 4 bilden einen in 2 gezeigten Ölkanal 1, der zum Zuführen von Öl in einen Kolbenraum 2 eines in 1 nicht dargestellten Aktuators dient. Mittels des Aktuators kann ein in 1 nicht dargestelltes Schaltelement 13 betätigt werden.
-
Das erste Blechteil 3 und das zweite Blechteil 4 sind miteinander verschweißt. Dabei erfolgt die Verschweißung des ersten und zweiten Blechteils 3, 4 in einem Bereich 5 des ersten und zweiten Blechteils 3, 4, der zur Bildung des Ölkanals 1 dient. Das zweite Blechteil 4 weist einen ringförmigen Abschnitt 6 auf, der teilweise zum Begrenzen des Kolbenraums 2 dient.
-
Der ringförmige Abschnitt 6 erstreckt sich von einem restlichen Abschnitt des zweiten Blechteils 4 in axialer Richtung. Insbesondere erstreckt sich der ringförmige Abschnitt 6 von einem kreisförmigen Abschnitt des zweiten Blechteils 4. Von dem kreisförmiggen Abschnitt 6 erstreckt sich in radialer Richtung ein linearer Abschnitt, der zum Abdecken des Ölkanals 1 dient. Der lineare Abschnitt mündet in einem anderen ringförmigen Abschnitt des zweiten Blechteils 4 Innerhalb des ringförmigen Abschnitts 6 ist eine Auslassöffnung 14 des Ölkanals 1 angeordnet.
-
Der Lagerschild weist außerdem eine Nabe 7 auf, die mit dem ersten Blechteil 3 stoffschlüssig verbunden ist. Die Nabe 7 erstreckt sich von dem ersten Blechteil 3 in axialer Richtung.
-
2 zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Blechteils 3 des Lagerschilds. Wie aus dieser ersichtlich ist, weist das erste Blechteil 3 eine Aussparung auf, die zur Bildung des Ölkanals 1 dient. Der Ölkanal 1 wird gebildet, indem das zweiten Blechteil 4, insbesondere der lineare Abschnitt des zweiten Blechteils 4, auf die Aussparung gelegt und das zweite Blechteil 4 mit dem ersten Blechteil 3 verschweißt wird.
-
3 zeigt eine Seitenschnittansicht des erfindungsgemäßen Lagerschilds, das in einem Getriebegehäuse 8 eingebaut ist. Dabei zeigt 3 nur die obere Seite eines zu einer Mittelachse M des Getriebes rotationssymmetrischen Lagerschilds und Getriebegehäuses 8. Der Lagerschild dient zum Abschließen eines Hohlraums 15 des Getriebegehäuses 8 bezüglich eines anderen Hohlraums 16 des Getriebegehäuses 8. Insbesondere erstreckt sich der Lagerschild in radialer Richtung von einer Mittelachse M des Getriebes.
-
Aus 3 ist außerdem ersichtlich, dass der Ölkanal 1 fluidisch mit einem anderen Ölkanal 17 verbunden ist. Der andere Ölkanal 17 ist in dem Getriebegehäuse 8 angeordnet. Im Ergebnis kann das Öl aus dem anderen Ölkanal 17 in den Ölkanal 1 strömen und wird von diesem zu dem Kolbenraum 2 zugeführt.
-
4 zeigt eine schematische Darstellung des Getriebes mit einem erfindungsgemäßen Lagerschild gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der Lagerschild weist analog wie der in 1 bis 3 dargestellte Lagerschild ein erstes Blechteil 3 und ein zweites Blechteil 4 auf, wobei zwischen den beiden Blechteilen ein Ölkanal 1 ausgebildet ist. Darüber hinaus begrenzt ein Teil des zweiten Blechteils 4 den Kolbenraum 2. Der Lagerschild schließt einen Hohlraum 15 des Getriebegehäuses 8 ab.
-
Das Getriebe weist darüber hinaus einen Aktuator auf, der neben dem Kolbenraum 2 einen Kolben 18 aufweist. Der Kolben 18 ist in Wirkverbindung mit einem Schaltelement 13, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Mittels des Schaltelements 13 kann eine drehfeste Verbindung zwischen einer Getriebeeingangswelle 9 und einer Eingangswelle 21 eines Schaltgetriebes 19 realisiert werden. Mittels des Schaltgetriebes 19 lassen sich mehrere Gänge mit unterschiedlichen Übersetzungen zwischen der Eingangswelle 21 und einer Ausgangswelle 20 des Schaltgetriebes 19 realisieren.
-
Die Eingangswelle 21 und die Nabe 7 sind koaxial zueinander angeordnet, wobei die Nabe 7 einen Teil der Eingangswelle 21 umschließt. Darüber hinaus ist die Eingangswelle 21 mittels eines Wälzlagers 11 an der Nabe 7 abgestützt. Dabei liegt ein Wälzkörper des Wälzlagers 11 unmittelbar an der Nabe 7 an. Dies bedeutet, dass das Wälzlager 11 keinen Außenring aufweist. Die Getriebeeingangswelle 9 ist an dem von dem Schaltelement 13 entfernten Ende mit eher nicht dargestellten Kraftfahrzeugantriebseinheit wirkverbunden oder wirkverbindbar.
-
Das Getriebe weist eine elektrische Maschine auf. Eine Rotorwelle 10 der elektrischen Maschine ist an der Nabe 7 mittels eines anderen Wälzkörpers 12 abgestützt. Ein Wälzkörper des anderen Wälzlagers 12 ist unmittelbar mit der Nabe 7 in Kontakt.
-
Dies bedeutet, dass das andere Wälzlager 12 keinen Innenring aufweist. Darüber hinaus ist die elektrische Maschine mit der Eingangswelle 21 drehfest verbunden.
-
Bezugszeichen
-
- 1
- Ölkanal
- 2
- Kolbenraum
- 3
- erstes Blechteil
- 4
- zweites Blechteil
- 5
- Bereich des ersten Blechteils
- 6
- Abschnitt des zweiten Blechteils
- 7
- Nabe
- 8
- Getriebegehäuse
- 9
- Getriebeeingangswelle
- 10
- Rotorwelle
- 11
- Wälzlager
- 12
- anderes Wälzlager
- 13
- Schaltelement
- 14
- Auslassöffnung
- 15
- Hohlraum
- 16
- anderer Hohlraum
- 17
- anderer Ölkanal
- 18
- Kolben
- 19
- Schaltgetriebe
- 20
- Ausgangswelle
- 21
- Eingangswelle
- M
- Mittelachse
-
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
-
