DE102017209979A1 - Method for producing a gear housing part with an oil bunker, transmission housing part with oil bunker and gear device - Google Patents

Method for producing a gear housing part with an oil bunker, transmission housing part with oil bunker and gear device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebegehäuseteils (110) mit wenigstens einem Ölbunker (130), umfassend die Schritte:- Herstellen des Getriebegehäuseteils (110) durch Druckgießen, wobei an der Außenfläche des Getriebegehäuseteils (110) wenigstens eine den Ölbunker (130) bildende Vertiefung (140) mit ausgeformt wird;- Verschließen der Vertiefung (140) mit einem Deckel (150), der öl- und gasdicht am Getriebegehäuseteil (110) befestigt wird.Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Getriebegehäuseteil (110), sowie eine Getriebevorrichtung mit einem solchen Getriebegehäuseteil (110).The invention relates to a method for producing a gear housing part (110) having at least one oil bunker (130), comprising the following steps: - producing the gear housing part (110) by die casting, wherein at least one of the oil bunker (130) is formed on the outer surface of the gear housing part (110). Closing the recess (140) with a lid (150) which is oil and gas-tightly attached to the transmission housing part (110). The invention further relates to a corresponding transmission housing part (110), and a transmission device with such a transmission housing part (110).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebegehäuseteils, welches wenigstens einen Ölbunker aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Getriebegehäuseteil mit wenigstens einem Ölbunker und eine Getriebevorrichtung mit einem solchen Getriebegehäuseteil.The invention relates to a method for producing a transmission housing part, which has at least one oil bunker. The invention further relates to a transmission housing part with at least one oil bunker and a transmission device with such a transmission housing part.

Aus dem Stand der Technik sind Getriebevorrichtungen bekannt, die wenigstens einen sogenannten Ölbunker aufweisen, in dem zusätzlich zu einem Getriebeölsumpf ein Ölvolumen gespeichert werden kann. Das von drehenden Getriebeteilen abgeschleuderte Öl wird teilweise aufgefangen und in den Ölbunker geleitet. Von dort kann das Öl abseits der rotierenden Getriebeteile wieder in den Ölsumpf geführt werden. Die DE 10 2013 222 983 A1 beschreibt eine Getriebevorrichtung mit einem solchen Ölbunker, der als zweiter Ölsumpf bezeichnet ist. Neben den in der DE 10 2013 222 983 A1 beschriebenen Vorteilen weist ein Ölbunker bzw. zweiter Ölsumpf den weiteren Vorteil auf, dass damit die Bauraumausnutzung zielgerichtet optimiert werden kann.Transmission devices are known from the prior art which have at least one so-called oil bunker in which an oil volume can be stored in addition to a transmission oil sump. The oil spun off by rotating gear parts is partially caught and directed into the oil bunker. From there, the oil can be led away from the rotating gear parts back into the oil sump. The DE 10 2013 222 983 A1 describes a transmission device with such an oil bunker, which is referred to as the second oil sump. In addition to those in the DE 10 2013 222 983 A1 described advantages, an oil bunker or second oil sump has the further advantage that thus the space utilization can be optimized targeted.

Mit der Erfindung soll eine Möglichkeit aufgezeigt werden, wie ein Ölbunker fertigungstechnisch einfach in das Getriebegehäuse integriert werden kann.With the invention, a way to show how an oil bunker can be easily integrated into the transmission housing manufacturing technology.

Dies gelingt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Mit den nebengeordneten Patentansprüchen erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Getriebegehäuse(bau)teil und auf ein Getriebe bzw. eine Getriebevorrichtung. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich analog für alle Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung und der Zeichnung.This is achieved with the method according to the invention with the features of claim 1. With the independent claims, the invention also extends to a transmission housing (construction) part and to a transmission or a transmission device. Preferred developments and embodiments of the invention will become apparent for all subject matter of the dependent claims, the following description of the invention and the drawings.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Getriebegehäuseteils mit wenigstens einem Ölbunker umfasst folgende Schritte:

  • - (urformendes) Herstellen des Getriebegehäuseteils durch Gießen, insbesondere Druckgießen oder dergleichen, wobei an der Außenfläche bzw. Außenseite des herzustellenden Getriebegehäuseteils wenigstens eine den Ölbunker bildende Vertiefung mit ausgeformt wird;
  • - Verschließen der Vertiefung mit einem Deckel, der (von außen) öl- und gasdicht am Getriebegehäuseteil befestigt wird.
The method according to the invention for producing a gearbox housing part with at least one oil bunker comprises the following steps:
  • - (primitive) producing the gear housing part by casting, in particular die-casting or the like, wherein on the outer surface or outside of the gearbox housing part to be produced, at least one depression forming the oil bunker is also formed;
  • - Closing of the recess with a lid which is (oil-tight and) attached to the gear housing part from the outside.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner folgende Zwischenschritte umfassen:

  • - Entformen des gegossenen Getriebegehäuseteils, Auskühlen, Entgraten (insbesondere in einem Entgratwerkzeug), Stanzen (mit einem Stanzwerkzeug), Prüfen, spanendes Nachbearbeiten, Vorbereiten für das Verschließen und/oder dergleichen.
The process according to the invention may further comprise the following intermediate steps:
  • Demolding the cast gear housing part, cooling, deburring (in particular in a deburring tool), punching (with a punching tool), checking, machining reworking, preparing for closing and / or the like.

Das erfindungsgemäße Verfahren trägt dem Umstand Rechnung, dass im Wesentlichen geschlossene Hohlräume an einem Gussgehäuseteil aus gusstechnischen Gründen nur aufwendig herstellbar sind. In der Regel sind hierfür auswaschbare Kerne erforderlich, die allerdings beim Druckgießen leicht brechen können. Die Erfindung sieht daher vor, dass der Ölbunker nicht fertiggegossen, sondern als eine mittels Deckel zu verschließende bzw. verschlossene Vertiefung ausgebildet wird. Der Deckel, wobei es sich insbesondere um einen metallischen Deckel handelt, wird hierzu auf die gusstechnisch erzeugte Vertiefung aufgesetzt und dicht befestigt.The method according to the invention takes into account the fact that essentially closed cavities on a cast housing part can only be produced with great difficulty for reasons of casting technology. As a rule, washable cores are required for this, but they can easily break during die casting. The invention therefore provides that the oil bunker is not finished cast, but is formed as a recess to be closed or closed by means of a lid. The lid, which is in particular a metallic lid, is placed on the recess produced by casting and tightly fastened for this purpose.

Der Deckel kann bspw. verschraubt und/oder verklebt werden. Bevorzugt wird der Deckel mittels Rührreibschweißen bzw. Reibrührschweißen am Getriebegehäuseteil befestigt. Das Fügeverfahren des Rührreibschweißens ist als solches aus dem Stand der Technik bekannt, wozu auf einschlägige Fachliteratur verwiesen wird. Beim Rührreibschweißen werden die Fügepartner mithilfe eines rotierenden Werkzeugs (Pin) entlang des Fügenahtverlaufs plastifiziert (d. h. nahezu verflüssig), wobei sich die Werkstoffe vermischen und eine Fügenaht bilden. Dabei treten nur relativ niedrige Temperaturen und in der Folge kein oder nur wenig Verzug auf. Ferner ist kein Zusatzwerkstoff erforderlich. Außerdem ist die erzeugte Fügenaht (ohne Verwendung zusätzlicher Dichtungen) zuverlässig öl- und gasdicht, sodass eine Dichtigkeitsprüfung entfallen kann (gleichwohl kann eine Dichtigkeitsprüfung dennoch durchgeführt werden). Der Platzbedarf ist im Vergleich zu Schraub- und/oder Clipsbefestigungen deutlich geringer. Das Rührreibschweißen erfolgt insbesondere automatisiert in einer Rührreibschweißanlage, wobei z. B. ein Roboter das rotierende Werkzeug entlang des Deckelrands bzw. der Deckelumfangskontur bewegt.The lid can, for example, be screwed and / or glued. Preferably, the lid is fixed by means of friction stir welding or friction stir welding on the gear housing part. The joining method of the friction stir welding is known as such from the prior art, for which reference is made to relevant specialist literature. In friction stir welding, the joining partners are plasticized (ie, almost liquefied) along the seam sequence by means of a rotating tool (pin), whereby the materials mix and form a joint seam. Only relatively low temperatures and consequently no or only little distortion occur. Furthermore, no filler material is required. In addition, the produced joint seam (without the use of additional seals) is reliably oil and gas tight, so that a leak test can be omitted (nevertheless, a leak test can still be performed). The space requirement is significantly lower compared to screw and / or clip fasteners. The friction stir welding is carried out in particular automatically in a friction stir welding system, wherein z. B. a robot moves the rotating tool along the lid edge or the lid peripheral contour.

Beim Gießen bzw. Druckgießen kann die Vertiefung durch einen entsprechenden Kavitätsabschnitt der Gussform erzeugt werden. Die Vertiefung kann, insbesondere wenn sich diese quer zur Entformungsrichtung erstreckt, auch mittels eines Werkzeugschiebers erzeugt werden.During casting or die casting, the depression can be produced by a corresponding cavity section of the casting mold. The recess can, in particular if it extends transversely to the Entformungsrichtung, also be generated by means of a tool slide.

Der Rand der Vertiefung kann mit einem umlaufenden Absatz ausgebildet werden, in den der Deckel passgenau eingesetzt werden kann, wobei der Absatz quasi eine umlaufende Schulter zur definierten Anlage des Deckels bildet. Der umlaufende Absatz kann durch Prägen und/oder Stanzen erzeugt werden, wobei das Prägen und/oder Stanzen zusammen mit dem Entgraten des gegossenen Getriebegehäuseteils in einem Entgratwerkzeug, insbesondere einem pressengebundenen Entgratwerkzeug, erfolgen kann.The edge of the recess can be formed with a circumferential shoulder, in which the lid can be used accurately, the paragraph forms quasi a circumferential shoulder for defined investment of the lid. The circumferential shoulder can be produced by embossing and / or stamping, the embossing and / or stamping together with the deburring of the cast gear housing part in a deburring tool, in particular a press-bound deburring tool, can take place.

Der Deckel, wobei es sich insbesondere um einen Metalldeckel handelt, kann eben oder gewölbt ausgebildet sein. Der Deckel ist bevorzugt ein vorgefertigtes Blechteil. Der Deckel kann allerdings auch ein Gussteil, insbesondere ein Druckgussteil, oder ein Frästeil sein. Der Deckel kann mit (wenigstens) einem Schriftzug, Logo oder anderen Kennzeichnungen versehen sein, wodurch auch die Möglichkeit zu einer baureihenspezifischen Kennzeichnung oder sogar Individualisierung von Getriebegehäusen besteht.The lid, which is in particular a metal lid, may be flat or curved. The lid is preferably a prefabricated sheet metal part. However, the cover can also be a casting, in particular a die-cast part, or a milled part. The lid can be provided with (at least) a logo, logo or other markings, which also provides the possibility of a construction-specific identification or even individualization of gear housings.

Das Getriebegehäuseteil wird bevorzugt aus Aluminium, insbesondere aus einer Aluminiumdruckgusslegierung, oder aus Magnesium, insbesondere aus einer Magnesiumdruckgusslegierung, gebildet. Der Deckel kann aus Aluminium, insbesondere einem Aluminiumblech, oder aus Magnesium, insbesondere einem Magnesiumblech, gebildet sein. Das oben erläuterte Rührreibschweißen ermöglicht insbesondere auch die Herstellung von Mischverbindungen (Al/Mg). Prinzipiell kann der Deckel auch aus einem nicht-metallischen Werkstoff (bspw. CFK oder GFK) gebildet und z. B. mittels Schraub- und/oder Klebverbindung befestigt sein.The gear housing part is preferably made of aluminum, in particular of an aluminum diecasting alloy, or of magnesium, in particular of a magnesium diecasting alloy. The cover may be formed of aluminum, in particular an aluminum sheet, or of magnesium, in particular a magnesium sheet. The above-described friction stir welding in particular also allows the production of mixed compounds (Al / Mg). In principle, the lid can also be made of a non-metallic material (eg. CFK or GFK) and z. B. be attached by means of screw and / or adhesive connection.

Ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuseteil weist wenigstens einen Ölbunker auf und ist insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Dieses Getriebegehäuseteil ist ein Druckguss(bau)teil und weist wenigstens eine den Ölbunker bildende Vertiefung auf, welche mit einem (von außen befestigten) Deckel öl- und gasdicht verschlossen ist. Bevorzugt ist der Deckel mit einer umlaufenden Rührreibschweißnaht befestigt bzw. gefügt, wie vorausgehend erläutert.A transmission housing part according to the invention has at least one oil bunker and is produced in particular by a method according to the invention. This gear housing part is a die-cast (construction) part and has at least one recess forming the oil bunker, which is oil-tight and gas-tight with a lid (fastened from the outside). Preferably, the lid is attached or joined with a revolving friction stir weld, as previously explained.

Eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung weist wenigstens ein erfindungsgemäß ausgebildetes oder hergestelltes Getriebegehäuseteil auf. Diese Getriebevorrichtung ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeuggetriebe und insbesondere ein Automatik-Planetengetriebe oder ein sonstiges Kraftfahrzeuggetriebe.A transmission device according to the invention has at least one transmission housing part designed or manufactured according to the invention. This transmission device is preferably a motor vehicle transmission and in particular an automatic planetary gear or other motor vehicle transmission.

Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei können die in der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale, auch losgelöst von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.

  • 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Getriebegehäuse.
  • 2 zeigt einen Schnitt durch die Getriebegehäusewandung des Getriebegehäuses aus 1 gemäß dem in 1 angedeuteten Schnittverlauf (B-B).
The invention will now be described in more detail by way of non-limiting example with reference to the drawing. In this case, the features shown in the drawing and / or explained below, even detached from concrete combinations of features, general features of the invention and further develop the invention accordingly.
  • 1 shows a section of a transmission housing.
  • 2 shows a section through the transmission housing wall of the transmission housing 1 according to the in 1 indicated sectioning (BB).

Das in 1 gezeigte Getriebegehäuseteil 110 gehört zu einer Getriebevorrichtung 100, bspw. ein Automatik-Planetengetriebe, und ist aus einer Aluminiumdruckgusslegierung gebildet (Druckgussgehäuse). Das Getriebegehäuseteil 110 weist einen seitlich in die Gehäusewandung integrierten Ölbunker 130 auf, der aus einer beim Druckgießen des Getriebegehäuseteils 110 mit angeformten außenseitigen Vertiefung bzw. Einbuchtung 140 (siehe 2) und einem diese Vertiefung 140 öl- und gasdicht verschließenden Deckel 150 gebildet ist. This in 1 shown gear housing part 110 belongs to a transmission device 100 , For example, an automatic planetary gear, and is made of an aluminum die-cast alloy (die-cast housing). The transmission housing part 110 has an oil bunker integrated laterally into the housing wall 130 on, the one from the die-casting of the gear housing part 110 with molded-out recess or indentation 140 (please refer 2 ) and one this depression 140 Oil and gas tight lid closing 150 is formed.

Der aus Aluminiumblech gebildete Deckel 150 ist mit einer umlaufenden Rührreibschweißnaht 160 am Getriebegehäuseteil 110 befestigt.The lid formed of aluminum sheet 150 is with a revolving friction stir weld 160 on the gear housing part 110 attached.

Wie aus der Schnittdarstellung in 2 ersichtlich, weist der Ölbunker 130 einen Zulauf 131 für das von drehenden Getriebeteilen im Innen- bzw. Ölraum 120 abgeschleuderte Öl auf sowie einen Ablauf 132 zum Ölsumpf. Der Zulauf 131 und der Ablauf 132 können bereits beim Druckgießen ausgebildet oder erst später, z. B. durch Ausstanzen, erzeugt werden. Der Rand der Vertiefung 140 ist mit einem umlaufenden stufenartigen Absatz 145 ausgebildet, in den der ebene Deckel 150 passgenau eingesetzt ist bzw. der den Deckel 150 passgenau aufnimmt.As from the sectional view in 2 can be seen, the oil bunker 130 a feed 131 for that of rotating gear parts in the interior or oil chamber 120 spilled oil on and a drain 132 to the oil sump. The feed 131 and the process 132 can already be formed during die casting or later, eg. B. by punching generated. The edge of the depression 140 is with a circumferential step-like heel 145 formed, in which the flat lid 150 is used accurately or the lid 150 fits exactly.

Das Getriebegehäuseteil 110 wird zunächst mittels Druckgießen hergestellt und gegebenenfalls nachbearbeitet (z. B. entgratet, gestanzt, geprüft etc.) sowie gegebenenfalls für das Schweißen vorbereitet. Anschließend wird der vorgefertigte Deckel 150 von außen aufgesetzt und umlaufend mit dem druckgegossenen Getriebegehäuseteil 110 bzw. mit dem Rand der Vertiefung 140 rührreibverschweißt. Diese Schritte können nacheinander, z. B. auch bei einem Zulieferer, ausgeführt werden. Der Deckel 150 kann allerdings auch erst bei der Getriebemontage befestigt werden.The transmission housing part 110 is first produced by means of pressure casting and optionally post-processed (eg deburred, punched, tested, etc.) and optionally prepared for welding. Subsequently, the prefabricated lid 150 mounted from the outside and circumferentially with the die-cast gear housing part 110 or with the edge of the depression 140 rührreibverschweißt. These steps can be done sequentially, e.g. B. also be carried out at a supplier. The lid 150 However, it can only be attached during gearbox assembly.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Getriebevorrichtungtransmission device
110110
GetriebegehäuseteilGear housing part
120120
Ölraumthe oil space
130130
Ölbunkeroil bunker
131131
ZulaufIntake
132132
Ablaufprocedure
140140
Vertiefungdeepening
145 145
Absatzparagraph
150150
Deckelcover
160160
Fügenahtjoint seam

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013222983 A1 [0002]DE 102013222983 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines Getriebegehäuseteils (110) mit wenigstens einem Ölbunker (130), umfassend die Schritte: - Herstellen des Getriebegehäuseteils (110) durch Druckgießen, wobei an der Außenfläche des Getriebegehäuseteils (110) wenigstens eine den Ölbunker (130) bildende Vertiefung (140) mit ausgeformt wird; - Verschließen der Vertiefung (140) mit einem Deckel (150), der öl- und gasdicht am Getriebegehäuseteil (110) befestigt wird.A method of manufacturing a transmission housing part (110) having at least one oil bunker (130), comprising the steps of: - Manufacture of the gear housing part (110) by die casting, wherein on the outer surface of the gear housing part (110) at least one of the oil bunker (130) forming recess (140) is formed with; - Closing of the recess (140) with a lid (150) which is oil and gas tight on the gear housing part (110) is attached. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (150) durch Rührreibschweißen am Getriebegehäuseteil (110) befestigt wird.Method according to Claim 1 characterized in that the cover (150) is friction stir welded to the transmission housing part (110). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Druckgießen die Vertiefung (140) mithilfe eines Werkzeugschiebers erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during die casting, the recess (140) is produced by means of a tool slide. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Vertiefung (140) mit einem umlaufenden Absatz (145) ausgebildet wird, in den der Deckel (150) passgenau eingesetzt werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the edge of the recess (140) is formed with a peripheral shoulder (145) into which the cover (150) can be inserted accurately. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Absatz (145) durch Prägen und/oder Stanzen erzeugt wird.Method according to Claim 4 , characterized in that the circumferential shoulder (145) is produced by embossing and / or punching. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (150) eben oder gewölbt ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lid (150) is formed flat or curved. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (150) aus einem Blechmaterial gefertigt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lid (150) is made of a sheet metal material. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuseteil (110) aus Aluminium gebildet wird und der Deckel (150) aus Aluminium oder Magnesium gebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gear housing part (110) is formed of aluminum and the lid (150) made of aluminum or magnesium is formed. Getriebegehäuseteil (110) mit wenigstens einem Ölbunker (130), welches als Druckgussteil hergestellt ist und wenigstens eine den Ölbunker (130) bildende Vertiefung (140) aufweist, die mit einem Deckel (150) öl- und gasdicht verschlossen ist.Transmission housing part (110) with at least one oil bunker (130), which is produced as a diecast part and at least one the bunker (130) forming recess (140) which is closed with a lid (150) oil and gas-tight. Getriebevorrichtung (100), insbesondere Automatik-Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Getriebegehäuseteil (110), welches gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt und/oder gemäß Anspruch 9 ausgebildet ist.Transmission device (100), in particular automatic planetary gear for a motor vehicle, comprising a gear housing part (110), which according to one of Claims 1 to 8th manufactured and / or according to Claim 9 is trained.
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