DE102020128320B3

DE102020128320B3 - Getriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechende Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102020128320B3
Application number: DE102020128320.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Holzapfel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2040-10-29
Also published as: WO2022089839A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Getriebe (4) für eine Antriebseinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens zwei antriebstechnisch aneinander angeschlossenen Wellen (9, 10), die in einem Innenraum (6) eines Getriebegehäuses (5) des Getriebes (4) drehbar gelagert sind. Dabei ist vorgesehen, dass Enden der Wellen (9, 10) eine den Innenraum (6) begrenzende Gehäusewand (7) des Getriebegehäuses (5) durchgreifen und von einem an der Gehäusewand (7) befestigten Gehäusedeckel (16) übergriffen sind, wobei der Innenraum (6) über eine in der Gehäusewand (7) ausgebildete Überströmöffnung (23) mit einem zwischen der Gehäusewand (7) und dem Gehäusedeckel (16) vorliegenden Überströmraum (22) strömungstechnisch verbunden ist und beabstandet von der Überströmöffnung (23) eine Entlüftungsöffnung (14) in dem Gehäusedeckel (16) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens zwei antriebstechnisch aneinander angeschlossenen Wellen, die in einem Innenraum eines Getriebegehäuses des Getriebes drehbar gelagert sind, wobei Enden der Wellen eine den Innenraum begrenzende Gehäusewand des Getriebegehäuses durchgreifen und von einem an der Gehäusewand befestigten Gehäusedeckel übergriffen sind, wobei der Innenraum über eine in der Gehäusewand ausgebildete Überströmöffnung mit einem zwischen der Gehäusewand und dem Gehäusedeckel vorliegenden Überströmraum strömungstechnisch verbunden ist und beabstandet von der Überströmöffnung eine Entlüftungsöffnung in dem Gehäusedeckel ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2015 002 320 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Entlüftungsvorrichtung für ein Getriebegehäuse, zumindest umfassend eine Ventilvorrichtung und einen Lüftungskamin, wobei die Ventilvorrichtung im Wesentlichen außerhalb des Getriebegehäuses anordenbar ist und der Lüftungskamin im Wesentlichen innerhalb des Getriebegehäuses erstreckbar ist.
Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 10 2015 217 112 A1 eine Entlüftung für ein Getriebe, welches zur Verwendung mit einem Kraftfahrzeug geeignet ist, mit einem Grundkörper, durch welchen sich ein Entlüftungskanal erstreckt, mit einer ersten ölundurchlässigen aber luftdurchlässigen Membrane und mit einer zweiten wasserundurchlässigen aber luftdurchlässigen Membrane, wobei durch eine umlaufende Kanalwandung dieses Entlüftungskanals und durch diese beiden Membrane ein Kanalinnenraum begrenzt ist, welcher durch die zweite Membrane und die Kanalwandung wasserundurchlässig abgeschlossen ist, wobei die dem Kanalinnenraum abgewandte Oberfläche der zweiten Membrane fluidleitend zum Gasaustausch mit der die Entlüftung umgebenden Umwelt verbunden ist. Dabei ist vorgesehen, dass die erste Membrane und die Kanalwandung diesen Kanalinnenraum ölundurchlässig abschließen.
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die Druckschrift KR 10 2018 0 013 200 A bekannt. Diese beschreibt eine Getriebeeinrichtung mit einer Eingangswelle, eine mit der Eingangswelle gekoppelte Ausgangswelle, einer mit der Ausgangswelle über einen gewählten Getriebegang gekoppelten Differentialwelle, einem ersten Gehäuse, in dem die Eingangswelle, die Ausgangswelle und die Differentialwelle aufgenommen sind, und einer Entlüftung, die in dem ersten Gehäuse angeordnet ist und eine Abdeckung zum Einlassen oder Auslassen von Luft umfasst, und einer Luftkammer, die mit der Abdeckung strömungstechnisch verbunden ist, wobei die Ausgangswelle bezüglich der Eingangswelle oder der Differentialwelle obenliegend angeordnet ist, sodass die Ausgangswelle nicht von Öl überdeckt wird.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik die Druckschriften DE 10 2019 133 866 A1 und JP 2011 - 163 429 A bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Getrieben Vorteile aufweist, insbesondere eine besonders zuverlässige Schmiermittelabscheidung während eines Entlüftens des Getriebegehäuses vornimmt.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Getriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass von dem Gehäusedeckel ein Steg ausgeht, der den Überströmraum durchgreift und an der Gehäusewand anliegt, wobei der Steg mindestens eine Verbindungsöffnung begrenzt, über welche die Überströmöffnung mit der Entlüftungsöffnung strömungstechnisch verbunden ist.
Grundsätzlich ist vorgesehen, dass Enden der Wellen eine den Innenraum begrenzende Gehäusewand des Getriebegehäuses durchgreifen und von einem an der Gehäusewand befestigten Gehäusedeckel übergriffen sind, wobei der Innenraum über eine in der Gehäusewand ausgebildete Überströmöffnung mit einem zwischen der Gehäusewand und dem Gehäusedeckel vorliegenden Überströmraum strömungstechnisch verbunden ist und beabstandet von der Überströmöffnung eine Entlüftungsöffnung in dem Gehäusedeckel ausgebildet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Getriebe bildet vorzugsweise einen Bestandteil der Antriebseinrichtung, kann selbstverständlich jedoch auch unabhängig von der Antriebseinrichtung vorliegen. Das Getriebe dient einer Drehzahl- und/oder Drehmomentübersetzung zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle des Getriebes. Ist die Antriebseinrichtung dem Kraftfahrzeug zugeordnet beziehungsweise bildet einen Bestandteil von diesem, so ist das Getriebe vorzugsweise antriebstechnisch zwischen einem Antriebsaggregat der Antriebseinrichtung und wenigstens einer Radachse des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch angeordnet.
Hierzu ist vorzugsweise das Antriebsaggregat antriebstechnisch an die Eingangswelle des Getriebes angeschlossen, vorzugsweise starr und/oder permanent. Die Ausgangswelle ist hingegen an die wenigstens eine Radachse antriebstechnisch angeschlossen, beispielsweise über ein weiteres Getriebe oder mehrere weitere Getriebe. Das weitere Getriebe liegt vorzugsweise in Form eines Achsdifferentialgetriebes oder eines Mittendifferentialgetriebes vor. Beispielsweise ist das Getriebe unmittelbar an das Achsdifferentialgetriebe angebunden, insbesondere starr und/oder permanent.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Getriebe lediglich mittelbar an das Achsdifferentialgetriebe antriebstechnisch angebunden ist, vorzugsweise über das Mittendifferentialgetriebe. In letzterem Fall ist das Antriebsaggregat über das Getriebe an das Mittendifferentialgetriebe und das Getriebe über das Mittendifferentialgetriebe an das Achsdifferentialgetriebe antriebstechnisch angebunden. Das Getriebe umfasst vorzugsweise wenigstens eine Getriebestufe, beispielsweise liegt es als nicht-schaltbares Getriebe vor, welches lediglich eine einzige Übersetzung aufweist.
Das Getriebe verfügt über die Wellen, welche antriebstechnisch aneinander angeschlossen sind. Beispielsweise sind die Wellen über eine Zahnradgetriebestufe antriebstechnisch miteinander gekoppelt, vorzugsweise starr und/oder permanent. Hierbei ist ein erstes Zahnrad der Zahnradgetriebestufe auf einer ersten der Wellen und ein zweites Zahnrad der Zahnradgetriebestufe auf einer zweiten der Wellen angeordnet und drehfest mit ihr gekoppelt. Die Zahnradgetriebestufe weist ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis auf, welches vorzugsweise von 1 verschieden ist.
Weiterhin verfügt das Getriebe über das Getriebegehäuse, in welchem ein Innenraum ausgebildet ist. In dem Innenraum sind die Wellen zumindest bereichsweise angeordnet und drehbar gelagert. Der Innenraum wird von der Gehäusewand begrenzt. Das bedeutet, dass zwischen dem Innenraum und einer Außenumgebung des Getriebes die Gehäusewand vorliegt. Die Gehäusewand wird beispielsweise von mehreren Gehäuseschalen gebildet, welche aneinander befestigt sind. Beispielsweise stoßen hierbei die Gehäuseschalen in einer gedachten Trennebene aufeinander und sind aneinander befestigt.
Die in dem Innenraum drehbar gelagerten Wellen durchgreifen mit ihren Wänden die Gehäusewand, sind also jeweils lediglich teilweise in dem Innenraum angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die Wellen lediglich in die Gehäusewand eingreifen, sie also jeweils lediglich teilweise durchgreifen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Wellen die Gehäusewand vollständig durchgreifen und bündig mit einer der Außenumgebung zugewandten Außenseite der Gehäusewand fluchtend enden. Ebenso kann es jedoch vorgesehen sein, dass die Wellen auf der dem Innenraum abgewandten Seite der Gehäusewand über diese überstehen, also dort aus der Gehäusewand herausragen.
Durch die beschriebene Ausgestaltung des Getriebes kann insbesondere eine zuverlässige und konstruktiv einfach umzusetzende Lagerung der Wellen erzielt werden. Auf der der Außenumgebung zugewandten Seite beziehungsweise auf der dem Innenraum abgewandten Seite der Gehäusewand ist der Gehäusedeckel angeordnet. Dieser übergreift die Wellen beziehungsweise ihre Enden, sodass die Wellen aus der Außenumgebung nicht zugänglich sind. Hierdurch sind die Wellen vor äußeren Einflüssen aus der Außenumgebung geschützt. Zudem wird verhindert, dass Schmiermittel von den Wellenenden in die Außenumgebung gelangt.
Zusätzlich wird der Gehäusedeckel für eine Entlüftung des Getriebegehäuses genutzt. Zwischen dem Gehäusedeckel und der Gehäusewand liegt der Überströmraum vor, welcher strömungstechnisch an den Innenraum angeschlossen ist, nämlich über die Überströmöffnung. Über die Überströmöffnung liegt eine bevorzugt permanente Strömungsverbindung zwischen dem Innenraum und dem Überströmraum vor.
Weiterhin ist der Überströmraum an die Außenumgebung strömungstechnisch angebunden, nämlich über die Entlüftungsöffnung. Die Entlüftungsöffnung ist in dem Gehäusedeckel ausgebildet, nämlich beabstandet von der Überströmöffnung. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Entlüftungsöffnung beabstandet von einer gedachten Verlängerung der Überströmöffnung angeordnet ist. Anders ausgedrückt ist die Entlüftungsöffnung beabstandet angeordnet von einer Flächennormalen einer Einlaufmündungsöffnung, über welche die Überströmöffnung in den Überströmraum strömungstechnisch einmündet.
Durch die Überströmöffnung aus dem Innenraum in den Überströmraum eintretendes Fluid wird also wenigstens einmalig, vorzugsweise mehrmals umgelenkt, bevor es durch die Entlüftungsöffnung aus dem Überströmraum in die Außenumgebung übertreten oder zumindest in Richtung der Außenumgebung strömen kann. Mithilfe des Gehäusedeckels ist insoweit ein Strömungslabyrinth gebildet. Die beschriebene Ausgestaltung des Getriebes sorgt für eine zuverlässige Abscheidung eines Schmiermittels aus dem aus dem Innenraum austretenden Fluid. Das Fluid liegt bevorzugt in Form von Luft vor.
Das Schmiermittel wird beispielsweise zumindest zeitweise in den Innenraum des Getriebegehäuses eingebracht, insbesondere während eines Betriebs des Getriebes. Durch die zumindest zeitweise erfolgende Drehbewegung der Wellen erfolgt ein Verteilen des Schmiermittels, insbesondere wird das Schmiermittel in kleine Tröpfchen aufgeteilt. Diese werden von dem Fluid bei dem Entlüften des Getriebegehäuses mitgenommen und in Richtung der Entlüftungsöffnung gefördert.
Bei herkömmlichen Getriebegehäuses muss ein erheblicher Aufwand betrieben werden, um ein Austreten des Schmiermittels in die Außenumgebung zu verhindern. Dies entfällt für das beschriebene Getriebe, da das Fluid auf seinem Strömungsweg von dem Innenraum hin zu der Entlüftungsöffnung ein- oder mehrfach umgelenkt wird. Aufgrund des Umlenkens wird das Schmiermittel aus dem Fluid abgeschieden und kann erneut in den Innenraum gelangen. Somit erfolgt mit geringem konstruktivem Aufwand ein zuverlässiges Abscheiden des Schmiermittels aus dem Fluid.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass benachbart zu dem Gehäusedeckel eine mit zumindest einer der Wellen antriebstechnisch verbundene weitere Welle des Getriebes die Gehäusewand durchgreift. Auch die weitere Welle ist bevorzugt an der Gehäusewand drehbar gelagert. Beispielsweise durchgreift die weitere Welle die Gehäusewand auf derselben Seite wie die beiden Wellen. Vorzugsweise ist die weitere Welle parallel zu wenigstens einer der Welle oder zu beiden Wellen angeordnet. Besonders bevorzugt sind also die Wellen zueinander und zu der weiteren Welle parallel angeordnet.
Die weitere Welle durchgreift die Gehäusewand abseits des Gehäusedeckels, sodass sie also nicht von dem Gehäusedeckel übergriffen ist. Entsprechend ist die weitere Welle aus der Außenumgebung zugänglich. Beispielsweise dient die weitere Welle als Abtriebswelle des Getriebes. An die Abtriebswelle ist beispielsweise wenigstens eine weitere Welle antriebstechnisch angeschlossen, beispielsweise eine Gelenkswelle oder dergleichen. Das beschriebene Getriebe hat den Vorteil einer einfachen konstruktiven Ausgestaltung. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei welcher die weitere Welle das Getriebegehäuse auf gegenüberliegenden Seiten durchgreift beziehungsweise aus diesem herausragt. Hierbei sind auf gegenüberliegenden Seiten der weiteren Welle jeweils eine Welle antriebstechnisch an sie angeschlossen. Diese Wellen können - wie erläutert - als Gelenkwellen vorliegen. Sie dienen der antriebstechnischen Anbindung jeweils wenigstens eines Rads des Kraftfahrzeugs an die weitere Welle.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gehäusewand für jede der Wellen einen Durchbruch aufweist, in welchem die jeweilige Welle mittels eines Lagers drehbar gelagert ist. Die Wellen greifen insoweit mit ihren Enden in die Durchbrüche ein, in welchen ebenfalls die Lager angeordnet sind. Über die Lager sind die Wellen unmittelbar an der Gehäusewand drehbar gelagert. Dies hat den Vorteil einer äußerst stabilen und zuverlässigen Lagerung der Wellen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Lager auf seiner dem Gehäusedeckel zugewandten Seite eine Deckscheibe aufweist. Die Lager sind besonders bevorzugt als Wälzlager ausgestaltet, weisen also mehrere Wälzkörper auf. Um eine Verwirbelung des in dem Überströmraum vorliegenden Schmiermittels beziehungsweise des dort vorliegenden Fluids zu vermeiden, sind die Lager mit Deckscheiben versehen. Unter den Deckscheiben sind Abdeckungen zu verstehen, welche die Wälzkörper der Lager in Richtung des Überströmraum abdecken. Hierdurch wird eine Strömungsberuhigung des Fluids und des Schmiermittels in dem Überströmraum erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Überströmöffnung eine Durchströmungsquerschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche der Durchbrüche. Die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung ist derart gewählt, dass sie zum einen ein zuverlässiges Entlüften des Gehäuses ermöglicht und zum anderen bereits zumindest teilweise das Austragen des Schmiermittels aus dem Innenraum in Richtung des Überströmraum verhindert. Gleichzeitig soll natürlich ein Rückströmen von bereits in dem Überströmraum vorliegendem Schmiermittel in den Innenraum ermöglicht beziehungsweise durchgeführt werden.
Aus diesen Gründen ist die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung klein im Vergleich mit den Querschnittsflächen der Durchbrüche. Besonders bevorzugt beträgt die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung höchstens 10 %, höchstens 5 %, höchstens 2,5 % oder höchstens 1 % der Querschnittsfläche der Durchbrüche beziehungsweise eines der Durchbrüche. Hierdurch wird bereits ein Großteil des in dem Fluid vorliegenden Schmiermittels in dem Innenraum zurückgehalten und gelangt nicht in den Überströmraum. Umgekehrt wird ein Zurückströmen des Schmiermittels aus dem Überströmraum in den Innenraum ermöglicht und gefördert.
Zusätzlich oder alternativ beträgt die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung bezogen auf ein Volumen des Getriebegehäuses, insbesondere des Volumens lediglich einer der Gehäuseschalen, bevorzugt derjenigen der Gehäuseschalen, in welcher die Durchbrüche angeordnet sind, höchstens 10 mm²/l, höchstens 7,5 mm²/l oder höchstens 5 mm²/l. In anderen Worten wird das Verhältnis zwischen der Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung und dem Volumen des Getriebegehäuses betrachtet. Als Volumen des Getriebegehäuses kann das gemeinsame Volumen beider Gehäuseschalen herangezogen werden. Besonders vorteilhaft ist das Volumen jedoch das Volumen lediglich einer der Gehäuseschalen, nämlich der von dem Antriebsaggregat beziehungsweise dessen Maschinengehäuse beabstandeten Gehäuseschale. Eine derartige Beschränkung stellt sicher, dass zwar stets eine hinreichende Entlüftung möglich ist, jedoch bereits durch die Überströmöffnung ein Teil des Schmiermittels zurückgehalten wird.
Umgekehrt kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung mindestens 0,25 %, mindestens 0,5 %, mindestens 0,75 % oder höchstens 1 % der Querschnittsfläche der Durchbrüche beträgt. Zusätzlich oder alternativ beträgt die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung bezogen auf das Volumen des Getriebegehäuses mindestens 1 mm²/1, mindestens 2,5 mm²/l oder mindestens 5 mm²/l.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Überströmöffnung im Schnitt gesehen zwischen den Durchbrüchen angeordnet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Überströmöffnung zwischen zwei Geraden liegt, welche jeweils einerseits beabstandet voneinander tangential an einem ersten der Durchbrüche und andererseits tangential an einem zweiten der Durchbrüche anliegen. Hierdurch werden eine besonders platzsparende Anordnung sowie eine geringe Größe des Gehäusedeckels realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Entlüftungsöffnung und die Überströmöffnung auf gegenüberliegenden Seiten einer gedachten Ebene angeordnet sind, die eine Drehachse einer der Wellen aufnimmt und senkrecht auf einer die Drehachsen beider Wellen aufnehmenden Ebene steht. Um eine hinreichende Effizienz der Abscheidung des Schmiermittels aus dem Fluid zu erzielen, ist ein entsprechend großer Abstand zwischen der Entlüftungsöffnung und der Überströmöffnung realisiert. Hierzu liegen die Entlüftungsöffnung und Überströmöffnung auf gegenüberliegenden Seiten der gedachten Ebene vor.
Diese gedachte Ebene nimmt zum einen die Drehachse einer der Wellen auf. Zum anderen steht sie senkrecht auf einer weiteren Ebene, welche die Drehachsen beider Wellen in sich aufnimmt. Die Drehachse, welche die gedachte Ebene aufnimmt, ist bevorzugt die Drehachse derjenigen der Wellen, die bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Getriebes geodätisch höher liegt als die jeweils andere der Wellen. Zusätzlich ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Überströmöffnung bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Getriebes geodätisch unterhalb der Entlüftungsöffnung angeordnet ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Fluid mit dem von ihm mitgenommenen Schmiermittel geodätisch nach oben strömen muss. Hierdurch wird die Abscheideleistung des Abscheidens des Schmiermittels aus dem Fluid erhöht.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass von dem Gehäusedeckel ein Steg ausgeht, der den Überströmraum durchgreift und an der Gehäusewand anliegt, wobei der Steg wenigstens eine Verbindungsöffnung begrenzt, über welche die Überströmöffnung mit der Entlüftungsöffnung strömungstechnisch verbunden ist. Der Steg erstreckt sich von dem Gehäusedeckel bis hin zu der Gehäusewand. Entsprechend durchgreift er den Überströmraum und teilt diesen in mehrere Teilräume auf. Die Teilräume sind über die wenigstens eine Verbindungsöffnung strömungstechnisch aneinander angebunden.
In einen der Teilräume mündet die Überströmöffnung und in einen anderen der Teilräume die Entlüftungsöffnung ein. Entsprechend muss das aus dem Innenraum über die Überströmöffnung in den Überströmraum eintretende Fluid die Verbindungsöffnung durchströmen, um von dem einen Teilraum in den anderen Teil rauf zu gelangen. Hierdurch wird eine hohe Abscheidungsleistung erzielt, da das Schmiermittel bei dem Durchströmen der Verbindungsöffnung zumindest zum Teil zurückgehalten wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Steg im Schnitt gesehen in Richtung der Überströmöffnung konvex ausgestaltet ist. Der Steg weist insoweit eine Krümmung auf, welche vorzugsweise über die Richtung seiner größten Erstreckung konstant ist. Beispielsweise ist der Steg im Schnitt gesehen also teilkreisförmig. Ein Mittelpunkt des Teilkreises entspricht beispielsweise der Drehachse einer der Wellen. In jedem Fall ist der Steg derart gekrümmt, dass er über seinen Verlauf hinweg sich der Überströmöffnung annähert und sich beidseitig der Überströmöffnung jeweils von ihr entfernt. Über seine Längserstreckung gesehen verläuft der Steg also zunächst auf die Überströmöffnung zu und entfernt sich anschließend wieder von ihr. Hierdurch ist eine verlustarme Strömungsführung innerhalb des Gehäusedeckels realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Steg die Entlüftungsöffnung gemeinsam mit einem an der Gehäusewand dicht anliegenden Rand des Gehäusedeckels begrenzt. Der Rand liegt nach Demontage des Gehäusedeckels an der Gehäusewand durchgehend und ununterbrochen an der Gehäusewand dicht an. Der Rand kann insoweit eine Dichtung umfassen, welche beispielsweise Bestandteil des Gehäusedeckels ist. Vorzugsweise liegt der Rand in einer gedachten Ebene, insbesondere durchgehend. Besonders bevorzugt erstreckt sich der Steg ausgehend von dem Gehäusedeckel bis zu dieser gedachten Ebene.
Die wenigsten seine Verbindungsöffnung liegt nun zwischen dem Steg und dem Rand vor. Beispielsweise endet der Steg beabstandet von dem Rand zur Bildung der Verbindungsöffnung. Beispielsweise ist die Verbindungsöffnung insoweit in eine Richtung auf gegenüberliegenden Seiten von dem Steg und dem Rand und in einer anderen Richtung von der Gehäusewand und dem Gehäusedeckel und/oder dem Steg begrenzt. Die beiden genannten Richtungen stehen besonders bevorzugt senkrecht aufeinander.
Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Entlüftungsöffnungen vorliegen, nämlich auf gegenüberliegenden Seiten des Stegs. Die Entlüftungsöffnungen sind insoweit beabstandet voneinander ausgestaltet und liegen jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Stegs vor. Jede der Verbindungsöffnungen wird einerseits von dem Steg und andererseits von dem Rand begrenzt. Hierdurch ist ein effizientes Entlüften bei gleichzeitig hoher Abscheideleistung umgesetzt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Verbindungsöffnung eine Durchströmungsquerschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung. Insbesondere ist die Durchströmungsquerschnittsfläche aller Verbindungsöffnungen zusammen kleiner als die Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung. Hierdurch wird eine besonders hohe Abscheideleistung erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine erste der Wellen eine Eingangswelle, eine zweite der Wellen eine Zwischenwelle und die weitere Welle eine Ausgangswelle des Getriebes ist. Auf die unterschiedlichen Wellen wurde vorstehend bereits eingegangen. Über die Eingangswelle ist beispielsweise ein Antriebsaggregat der Antriebseinrichtung an das Getriebe antriebstechnisch angebunden, an die Ausgangswelle eine Radachse des Kraftfahrzeugs. Die Eingangswelle und die Ausgangswelle sind über die Zwischenwelle antriebstechnisch miteinander verbunden. Vorzugsweise liegt eine erste Zahnradgetriebestufe zwischen der Eingangswelle und der Zwischenwelle und eine zweite Zahnradgetriebestufe zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle vor. Jede Zahnradgetriebestufe verfügt über zwei miteinander kämmende Zahnräder. Mithilfe der Zahnradgetriebestufen wird ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zwischen der Ausgangswelle und der Eingangswelle realisiert. Das Übersetzungsverhältnis ist vorzugsweise von eins verschieden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebe, insbesondere einem Getriebe gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, dass über mindestens zwei antriebstechnisch aneinander angeschlossen Wellen verfügt, die in einem Innenraum eines Getriebegehäuses des Getriebes drehbar gelagert sind, wobei Enden der Wellen eine den Innenraum begrenzende Gehäusewand des Getriebegehäuses durchgreifen und von einem an der Gehäusewand befestigten Gehäusedeckel übergriffen sind, wobei der Innenraum über eine in der Gehäusewand ausgebildete Überströmöffnung mit einem zwischen der Gehäusewand und dem Gehäusedeckel vorliegenden Überströmraum strömungstechnisch verbunden ist und beabstandet von der Überströmöffnung eine Entlüftungsöffnung in dem Gehäusedeckel ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass von dem Gehäusedeckel ein Steg ausgeht, der den Überströmraum durchgreift und an der Gehäusewand anliegt, wobei der Steg mindestens eine Verbindungsöffnung begrenzt, über welche die Überströmöffnung mit der Entlüftungsöffnung strömungstechnisch verbunden ist.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung des Getriebes beziehungsweise der Antriebseinrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Getriebe können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an dem Getriebegehäuse ein Maschinengehäuse eines Antriebsaggregats befestigt ist, wobei eine Motorwelle des Antriebsaggregats mit zumindest einer der Wellen antriebstechnisch verbunden ist. Das Antriebsaggregat ist beispielsweise eine elektrische Maschine oder dergleichen. In jedem Fall ist das Antriebsaggregat beziehungsweise sein Maschinengehäuse an dem Getriebegehäuse befestigt, insbesondere liegt es an diesem an. Besonders bevorzugt sind das Getriebegehäuse und das Maschinengehäuse starr aneinander befestigt. Die Motorwelle des Antriebsaggregats ist mit einer der Wellen antriebstechnisch verbunden, vorzugsweise mit der Eingangswelle. Das Antriebsaggregat liegt vorzugsweise auf der dem Gehäusedeckel gegenüberliegenden Seite der Gehäusewand vor. In anderen Worten ist das Getriebegehäuse zwischen dem Antriebsaggregat und dem Gehäusedeckel angeordnet. Hierdurch wird eine kompakte Ausgestaltung der Antriebseinrichtung erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine der Wellen die Gehäusewand auf der dem Gehäusedeckel gegenüberliegenden Seite durchgreift und dort antriebstechnisch mit der Motorwelle gekoppelt ist. Das Durchgreifen der Gehäusewand durch die Welle ermöglicht das Ankoppeln an das Antriebsaggregat auf einfache Art und Weise. Bevorzugt ist die Welle die Antriebswelle, sodass diese besonders bevorzugt beidseitig die Gehäusewand durchgreift. Die Welle beziehungsweise die Antriebswelle greift also wohl mit einem ersten Ende als auch mit einem zweiten Ende jeweils in die Gehäusewand ein und ist besonders bevorzugt dort gelagert, insbesondere mittels jeweils einem Lager, beispielsweise einem Wälzlager.
Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche über ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse und einem an dem Getriebegehäuse befestigten Gehäusedeckel verfügt,
2 eine weitere schematische Darstellung der Antriebseinrichtung ohne den Getriebedeckel, sowie
3 eine schematische Detaildarstellung des Gehäusedeckels.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug. Die Antriebseinrichtung 1 verfügt über ein Antriebsaggregat 2 mit einem Maschinengehäuse 3 sowie über ein Getriebe 4 mit einem Getriebegehäuse 5. Das Getriebegehäuse 5 fasst einen hier nicht erkennbaren Innenraum 6 mit einer Gehäusewand 7 ein. Die Gehäusewand 7 wird beispielsweise von mehreren Gehäuseschalen 8 gebildet, welche dicht aneinander befestigt sind. Es kann vorgesehen sein, dass die dem Antriebsaggregat 2 zugewandte Gehäuseschale 8 lediglich eine Art „Zwischengehäuse“ darstellt und die wesentlichen Elemente des Getriebes 4 in der von dem Antriebsaggregat 2 abgewandten Gehäuseschale 8 angeordnet sind.
Das Getriebegehäuse 5 nimmt mehrere Wellen, nämlich zumindest zwei hier nicht erkennbare Wellen 9 und 10 sowie eine weitere Welle 11, jeweils wenigstens bereichsweise auf. Die Welle 10 ist als Eingangswelle, die Welle 9 als Zwischenwelle und die weitere Welle 11 als Ausgangswelle ausgestaltet. Die Eingangswelle 10 ist bevorzugt unmittelbar mit einer Motorwelle des Antriebsaggregats 2, welches bevorzugt als elektrische Maschine vorliegt, antriebstechnisch gekoppelt. Die weitere Welle 11 ragt auf der dem Antriebsaggregat 2 abgewandten Seite des Maschinengehäuses 3 aus dem Maschinengehäuse 3 heraus, um beispielsweise mit einer weiteren Welle gekoppelt zu werden.
Zusätzlich oder alternativ ragt die weitere Welle 11 auf der dem Antriebsaggregat 2 zugewandten Seite des Maschinengehäuses 3 aus diesem heraus. Dies dient insbesondere der Kopplung mit noch einer weiteren Welle. Schlussendlich ist die weitere Welle 11 dazu vorgesehen und ausgestattet, mit einer Radachse eines Kraftfahrzeugs gekoppelt zu werden. Beispielsweise wird ein erstes Rad auf einer ersten Seite der weiteren Welle 11 und ein zweites Rad auf einer zweiten Seite der weiteren Welle 11 an diese angebunden, also auf gegenüberliegenden Seiten des Maschinengehäuses 3.
Erkennbar ist weiterhin, dass an dem Getriebegehäuse 5 Motorlager 12 ausgestaltet sind, über welche die Antriebseinrichtung 1 an einem Kraftfahrzeug beziehungsweise an einer Karoserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Ein Elektronikgehäuse 13, in welchem bevorzugt eine Leistungselektronik des Antriebsaggregats 2 angeordnet ist, ist bevorzugt sowohl an dem Maschinengehäuse 3 als auch an dem Getriebegehäuse 5, insbesondere jedoch nur an einer der Gehäuseschalen 8, vorzugsweise nur der dem Maschinengehäuse 8 zugewandten Gehäuseschale 8, befestigt sein. Zur Entlüftung des Getriebegehäuses 5 beziehungsweise des Innenraums 6 verfügt das Getriebe 4 über eine Entlüftungsöffnung 14. Diese ist Teil eines Entlüftungsanschlusses 15 und ist in einem Gehäusedeckel 16 ausgebildet, der an der Gehäusewand 7 befestigt ist. In die Entlüftungsöffnung 14 ist beispielsweise ein Anschlussstutzen 17 eingepresst.
Die 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Antriebseinrichtung 1 mit entferntem Gehäusedeckel 16. Es ist erkennbar, dass die Wellen 9 und 10 die Gehäusewand 7 jeweils zumindest teilweise oder sogar vollständig durchgreifen. Hierzu sind in dem Getriebegehäuse 5 Durchbrüche 18 und 19 ausgebildet, in welchen die Wellen 9 und 10 drehbar gelagert sind. Zur Lagerung der Wellen 9 und 10 in den Durchbrüchen 18 und 19 sind bevorzugt Lager, insbesondere Wälzlager vorgesehen. Diese sind jeweils mit einer Deckscheibe 20 beziehungsweise 21 versehen. Die Gehäusewand 7 begrenzt mit dem Gehäusedeckel einen Überströmraum 22. Dieser ist über eine Überströmöffnung 23 an den Innenraum 6 strömungstechnisch angebunden. Die Überströmöffnung 23 ist vorzugsweise zwischen den beiden Durchbrüchen 18 und 19 angeordnet. Ihre Durchströmungsquerschnittsfläche ist kleiner als eine Querschnittsfläche jedes der Durchbrüche 18 und 19. Die Überströmöffnung 23 liegt bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Getriebes 4 beziehungsweise der Antriebseinrichtung 1 geodätisch unterhalb der Entlüftungsöffnung 14 vor.
Die 3 zeigt eine schematische Detaildarstellung des Gehäusedeckels 16. Dieser verfügt über einen durchgehenden Rand 24, der nach dem Befestigen des Gehäusedeckels 16 an der Gehäusewand 7 durchgehend und ununterbrochen an dieser dichtend anliegt. Von dem Gehäusedeckel 16 geht ein Steg 25 aus, der sich in Richtung der Gehäusewand 7 erstreckt. Insbesondere erstreckt sich der Steg 25 mindestens bis hin zu einer gedachten Ebene, welche den Rand 24 durchgehend und ununterbrochen in sich aufnimmt.
Der Steg 25 ist in Richtung der Überströmöffnung 23 gekrümmt. Hierbei ist der mit Bezug auf die Überströmöffnung 23 konvex ausgestaltet. Der Steg 25 begrenzt wenigstens eine Verbindungsöffnung 26, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Verbindungsöffnung 26. Nach der Montage des Gehäusedeckels 16 an dem Getriebegehäuse 5 beziehungsweise Gehäusewand 7 ist die Verbindungsöffnung 26 beziehungsweise ist jede Verbindungsöffnung 26 von dem Steg 25, dem Rand 24 und der Gehäusewand 7 begrenzt.
Die Verbindungsöffnungen 26 sind endseitig des Stegs 25 ausgebildet, in dem hier dargestellten Ausgangsbeispiel auf gegenüberliegenden Seiten des Stegs 25. Die Verbindungsöffnungen 26 weisen jeweils eine Durchströmungsquerschnittsfläche auf, welche kleiner ist als die Querschnittsfläche der Überströmöffnung 23. Zudem ist sie kleiner als die Durchströmungsquerschnittsfläche der Entlüftungsöffnung 14. Beispielsweise beträgt die Durchströmungsquerschnittsfläche der Verbindungsöffnung 26 höchstens 20 %, höchstens 15 %, höchstens 10 % oder höchstens 5 % der Durchströmungsquerschnittsfläche der Überströmöffnung 23 beziehungsweise der Entlüftungsöffnung 14. Hierdurch wird ein Labyrinthabscheider geschaffen. Dieser Labyrinthabscheider sorgt für eine Abscheidung eines Schmiermittels aus einem Fluid, welches aus dem Innenraum 6 durch die Überströmöffnung 23 in den Überströmraum 22 einströmt und durch diesen in Richtung der Entlüftungsöffnung 14 strömt. Über den Anschlussstutzen 17 kann eine Entlüftungsleitung strömungstechnisch an die Entlüftungsöffnung 14 angeschlossen sein.
Mit der beschriebenen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 1 beziehungsweise des Getriebes 4 wird ein zuverlässiges Entlüften des Getriebegehäuses 5 und ein effektives Abscheiden von Schmiermittel aus einem aus dem Innenraum 6 im Zuge des Entlüftens abgeführten Fluid realisiert.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinrichtung
2: Antriebsaggregat
3: Maschinengehäuse
4: Getriebe
5: Getriebegehäuse
6: Innenraum
7: Gehäusewand
8: Gehäuseschale
9: Welle
10: Welle
11: Welle
12: Motorlager
13: Elektronikgehäuse
14: Entlüftungsöffnung
15: Entlüftungsanschluss
16: Gehäusedeckel
17: Anschlussstutzen
18: Durchbruch
19: Durchbruch
20: Deckscheibe
21: Deckscheibe
22: Überströmraum
23: Überströmöffnung
24: Rand
25: Steg
26: Verbindungsöffnung

Claims

Getriebe (4) für eine Antriebseinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens zwei antriebstechnisch aneinander angeschlossenen Wellen (9, 10), die in einem Innenraum (6) eines Getriebegehäuses (5) des Getriebes (4) drehbar gelagert sind, wobei Enden der Wellen (9, 10) eine den Innenraum (6) begrenzende Gehäusewand (7) des Getriebegehäuses (5) durchgreifen und von einem an der Gehäusewand (7) befestigten Gehäusedeckel (16) übergriffen sind, wobei der Innenraum (6) über eine in der Gehäusewand (7) ausgebildete Überströmöffnung (23) mit einem zwischen der Gehäusewand (7) und dem Gehäusedeckel (16) vorliegenden Überströmraum (22) strömungstechnisch verbunden ist und beabstandet von der Überströmöffnung (23) eine Entlüftungsöffnung (14) in dem Gehäusedeckel (16) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Gehäusedeckel (16) ein Steg (25) ausgeht, der den Überströmraum (22) durchgreift und an der Gehäusewand (7) anliegt, wobei der Steg (25) mindestens eine Verbindungsöffnung (26) begrenzt, über welche die Überströmöffnung (23) mit der Entlüftungsöffnung (14) strömungstechnisch verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu dem Gehäusedeckel (16) eine mit zumindest einer der Wellen (9, 10) antriebstechnisch verbundene weitere Welle (11) des Getriebes (4) die Gehäusewand (7) durchgreift.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (7) für jede der Wellen (9, 10) einen Durchbruch (18, 19) aufweist, in welchem die jeweilige Welle (9, 10) mittels eines Lagers drehbar gelagert ist.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmöffnung (23) eine Durchströmungsquerschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Durchströmungsquerschnittsfläche der Durchbrüche (18, 19).
Getriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmöffnung (23) im Schnitt gesehen zwischen den Durchbrüchen (18, 19) angeordnet ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (25) die Entlüftungsöffnung (14) gemeinsam mit einem an der Gehäusewand (7) dicht anliegenden Rand (24) des Gehäusedeckels (16) begrenzt.
Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der Wellen (9, 10) eine Eingangswelle, eine zweite der Wellen (9, 10) eine Zwischenwelle und die weitere Welle (11) eine Ausgangswelle des Getriebes (4) ist.
Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebe (4), insbesondere einem Getriebe (4) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, das über wenigstens zwei antriebstechnisch aneinander angeschlossenen Wellen (9, 10) verfügt, die in einem Innenraum (6) eines Getriebegehäuses (5) des Getriebes (4) drehbar gelagert sind, wobei Enden der Wellen (9, 10) eine den Innenraum (6) begrenzende Gehäusewand (7) des Getriebegehäuses (5) durchgreifen und von einem an der Gehäusewand (7) befestigten Gehäusedeckel (16) übergriffen sind, wobei der Innenraum (6) über eine in der Gehäusewand (7) ausgebildete Überströmöffnung (23) mit einem zwischen der Gehäusewand (7) und dem Gehäusedeckel (16) vorliegenden Überströmraum (22) strömungstechnisch verbunden ist und beabstandet von der Überströmöffnung (23) eine Entlüftungsöffnung (14) in dem Gehäusedeckel (16) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Gehäusedeckel (16) ein Steg (25) ausgeht, der den Überströmraum (22) durchgreift und an der Gehäusewand (7) anliegt, wobei der Steg (25) mindestens eine Verbindungsöffnung (26) begrenzt, über welche die Überströmöffnung (23) mit der Entlüftungsöffnung (14) strömungstechnisch verbunden ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Getriebegehäuse (5) ein Maschinengehäuse (3) eines Antriebsaggregats (2) befestigt ist, wobei eine Motorwelle des Antriebsaggregats (2) mit zumindest einer der Wellen (9,10) antriebstechnisch verbunden ist.