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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verteilergetriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Eingangswelle, eine erste Ausgangswelle, eine zweite Ausgangswelle, eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer nasslaufenden Reibungskupplung, um ein über die Eingangswelle eingeleitetes Antriebsmoment wahlweise auf die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle zu verteilen, einen Kettentrieb, wobei der Kettentrieb zwischen der Drehmomentübertragungseinrichtung und der zweiten Ausgangswelle wirksam ist und ein unteres Kettenrad, ein oberes Kettenrad sowie eine Kette aufweist, wobei das untere Kettenrad über die Kette mit dem oberen Kettenrad antriebswirksam verbunden ist, einen Schmiermittelsumpf, wobei das untere Kettenrad zumindest teilweise in den Schmiermittelsumpf eintaucht und über die Kette Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf in Richtung des oberen Kettenrads fördert, ein oberes Schmiermittelreservoir, wobei das obere Schmiermittelreservoir von der Kette im Bereich des oberen Kettenrads abgeschleudertes und/oder abgestreiftes Schmiermittel aufnimmt, wobei das obere Schmiermittelreservoir über eine Dosiereinrichtung mit zumindest der Reibungskupplung fluidverbindbar ist.
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Stand der Technik
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt die Bewegung einer Kette eines Kettentriebs zu nutzen um Schmiermittel aus einem mit Schmiermittel befüllten Schmiermittelsumpf zu zu schmierenden Stellen zu fördern. Hierfür greift ein unteres Kettenrad des Kettentriebs in den Schmiermittelsumpf ein und Schmiermittel kann über die Bewegung der Kette aus dem Schmiermittelsumpf in Richtung eines oberen Kettenrads gefördert werden. Am oberen Ende des Kettentriebs, im Bereich des oberen Kettenrads, wird das Schmiermittel von der Kette abgeschleudert und/oder abgestreift und kann dann beispielsweise von einer Auffangeinrichtung aufgenommen und von dort in Richtung einzelner Schmierstellen geleitet werden.
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Das Dokument
DE 10 2007 057 984 A1 beschreibt beispielsweise ein Verteilergetriebe mit einem Ölreservoir zum Sammeln des mittels der Kette geförderten Schmieröls. Das von der Kette abgeschleuderte Schmieröl wird von dem Ölreservoir aufgenommen und von dort über eine Dosiereinrichtung zur einer Reibungskupplung geleitet. Von der Reibungskupplung strömt das Schmieröl, nach Erfüllung seiner Schmier- und Kühlfunktion, wieder zurück in den Ölsumpf.
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Ein Nachteil bekannter Verteilergetriebe besteht darin, dass das in den Schmiermittelsumpf eingreifende untere Kettenrad und die durch den Schmiermittelsumpf geführte Kette insbesondere bei nicht aktivem Verteilergetriebe, d.h. wenn es zu keiner Verteilung von Antriebsmoment auf zumindest zwei Ausgangswellen kommt, unerwünschte Planschverluste bewirken, d.h. durch die im Schmiermittelsumpf auftretenden Schleppmomente wird der Wirkungsgrad des Vertzeilergetriebes verringert. Außerdem erhöht sich hierdurch die Temperatur des im Schmiermittelsumpf befindlichen Schmiermittels, sodass die Kühlwirkung des Schmiermittels verschlechtert wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Verteilergetriebeanordnung anzugeben, die sich durch einen besonders einfachen Aufbau und geringe Planschverluste, insbesondere im Stillstand der Verteilergetriebeanordnung auszeichnet.
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Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß dem unabhängigen ersten Anspruch gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Verteilergetriebeanordnung umfasst eine Eingangswelle, eine erste Ausgangswelle, eine zweite Ausgangswelle, eine Drehmomentübertragungseinrichtung, einen Kettentrieb sowie einen Schmiermittelsumpf und ein oberes Schmiermittelreservoir.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung weist erfindungsgemäß eine nasslaufende Reibungskupplung auf, um ein über die Eingangswelle eingeleitetes Antriebsmoment wahlweise auf die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle zu verteilen.
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Der Kettentrieb weist entsprechend der vorliegenden Erfindung ein unteres ein unteres Kettenrad, ein oberes Kettenrad sowie eine Kette auf, wobei das untere Kettenrad über die Kette mit dem oberen Kettenrad antriebswirksam verbunden ist. Der Kettentrieb ist erfindungsgemäß zwischen der Drehmomentübertragungseinrichtung und der zweiten Ausgangswelle wirksam. Das untere Kettenrad des Kettentriebs taucht erfindungsgemäß zumindest teilweise in den Schmiermittelsumpf ein und die durch das Schmiermittel in dem Schmiermittelsumpf geführte Kette fördert das Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf in Richtung des oberen Kettenrads.
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Das obere Schmiermittelreservoir nimmt erfindungsgemäß von der Kette im Bereich des oberen Kettenrads abgeschleudertes und/oder abgestreiftes Schmiermittel auf.
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Das obere Schmiermittelreservoir ist erfindungsgemäß über eine Dosiereinrichtung mit zumindest der Reibungskupplung fluidverbindbar. Entsprechend der vorliegenden Erfindung weist das obere Schmiermittelreservoir ein derartiges Volumen auf, dass es in einem Ruhemodus der Verteilergetriebeanordnung, nämlich bei geöffneter Reibungskupplung und geschlossener Dosiereinrichtung, nahezu das gesamte Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf aufnimmt.
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Daraus ergibt sich, dass sich in dem Ruhemodus der Verteilergetriebeanordnung in dem Schmiermittelsumpf ein möglichst niedriger Schmiermittelstand einstellen kann. Hierdurch werden die Planschverluste minimiert, die durch das ständige Eintauchen des unteren Kettenrads und des an dem unteren Kettenrad anliegenden Teils der Kette in den Schmiermittelsumpf bewirkt werden. Weiterhin kann die Erwärmung des Schmiermittels im Schmiermittelsumpf aufgrund der reduzierten Planschverluste minimiert werden. Außerdem besitzt die Verteilergetriebeanordnung einen hohen Wirkungsgrad, da aufgrund des geringen Schmiermittelstands in dem Schmiermittelsumpf auch die Schleppmomente in dem Schmiermittelsumpf auf ein Minimum reduziert werden.
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Bevorzugt weist die Verteilergetriebeanordnung ein Gehäuse aufweist wobei das obere Schmiermittelreservoir direkt durch das Gehäuse ausgebildet ist. Eine Ausbildung des oberen Schmiermittelreservoirs als separate Komponente, die in das Gehäuse ortsfest eingesetzt ist, ist jedoch auch denkbar.
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Weiterhin bevorzugt weist die Verteilergetriebeanordnung ein unteres Schmiermittelreservoir auf das zumindest mit der Reibungskupplung und dem Schmiermittelsumpf fluidverbunden ist und ein Volumen kleiner als das des oberen Schmiermittelreservoirs aufweist. Vermittels des unteren Schmiermittelreservoirs kann das Schmiermittel in einem Betriebsmodus der Verteilergetriebeanordnung abgekühlt werden und somit dessen Erwärmung reguliert werden.
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Das untere Schmiermittelreservoir kann ebenso direkt durch das Gehäuse der Verteilergetriebeanordnung ausgebildet sein. Eine Ausbildung des unteren Schmiermittelreservoirs als separate Komponente, die in das Gehäuse ortsfest eingesetzt ist, ist jedoch auch denkbar.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
- 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Verteilergetribeanordnung.
- 2 zeigt eine Längsschnittansicht entlang der Ebene B-B gemäß 1.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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In 1 und 2 ist schematisch eine beispielhafte Verteilergetriebeanordnung 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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Die Verteilergetriebeanordnung 1 weist ein Gehäuse 11, eine Eingangswelle 2, eine erste Ausgangswelle 3 und eine zweite Ausgangswelle 4 auf.
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Die in 1 und 2 gezeigte Verteilergetriebeanordnung 1 weist ein zweiteiliges Gehäuse 11 mit einer ersten Gehäusehälfte 13 und einer zweiten Gehäusehälfte (nicht dargestellt) auf. Die erste Gehäusehälfte 13 besitzt eine erste Flanschfläche 14, an der im montierten Zustand eine zugeordnete zweite Flanschfläche (nicht dargestellt) der zweiten Gehäusehälfte anliegt. Die Eingangswelle 2 der Verteilergetriebeanordnung 1 ist in dem Gehäuse 11 drehbar gelagert. Die Eingangswelle 2 ist einteilig mit der ersten Ausgangswelle 3 ausgebildet. Weiterhin ist in dem Gehäuse 11 parallel versetzt zu der Eingangswelle 2 und somit auch zu der ersten Ausgangswelle 3, und zwar unterhalb der Eingangswelle 2, eine zweite Ausgangswelle 4 drehbar gelagert. Die Eingangswelle 2 ist mit einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs antriebswirksam verbunden, beispielsweise mit einem Ausgangselement eines Hauptgetriebes, das einer Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Die erste Ausgangswelle 3 ist beispielsweise mit einem Achsdifferential einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs antriebswirksam verbunden, während die zweite Ausgangswelle 4 beispielsweise mit einem Achsdifferential einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs antriebswirksam verbunden ist. Gemäß dem beschriebenen Aufbau stellt die Hinterachse des Kraftfahrzeugs somit eine Primärachse und die Vorderachse des Kraftfahrzeugs eine Sekundärachse eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs mit der Verteilergetriebeanordnung 1 dar.
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Die Verteilergetriebeanordnung 1 weist einen Schmiermittelsumpf 9 auf. Der Schmiermittelsumpf 9 ist in dem untersten Bereich des Gehäuses 11 ausgebildet und weist stets einen Minimalschmiermittelstand auf. Unter einem „Minimalschmiermittelstand“ ist in diesem Zusammenhang eine Mindestmenge an Schmiermittel in dem Schmiermittelsumpf 9 zu verstehen.
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Bei dem Schmiermittel handelt es sich vorliegend um Öl, es kann jedoch auch ein anderes geeignetes Schmiermittel zum Einsatz kommen. Das Schmiermittel dient der Schmierung und/oder Kühlung von Komponenten der Verteilergetriebeanordnung 1.
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Die Verteilergetriebeanordnung 1 weist weiterhin eine Drehmomentübertragungseinheit mit einer Reibungskupplung 5 auf. Über die Reibungskupplung 5 kann in bekannter Weise einen Teil des über die Eingangswelle 2 eingeleiteten Antriebsmoments wahlweise auf die zweite Ausgangswelle 4 und somit auf die Vorderachse des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Hierfür ist zwischen der Reibungskupplung 5 und der zweiten Ausgangswelle 4 ein Kettentrieb wirksam.
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Der Kettentrieb weist ein unteres Kettenrad 6, ein oberes Kettenrad 7 und eine Kette 8 auf. Das obere Kettenrad 7 ist über die Kette 8 mit einem unteren Kettenrad 6 antriebswirksam verbunden. Die sich ausgehend von dem unteren Kettenrad 6 in Richtung des oberen Kettenrads 7 bewegende Kette 8 ist entlang eines Kettenkanals 15 geführt.
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Ein erster Teil der Reibungskupplung 5 ist mit der Eingangswelle 2 drehfest verbunden; ein zweiter Teil der Reibungskupplung 5 ist mit dem oberen Kettenrad 7 des Kettentriebs drehfest verbunden. Das untere Kettenrad 6 des Kettentriebs ist mit der zweiten Ausgangswelle 4 drehfest verbunden.
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Das untere Kettenrad 6 und der an dem unteren Kettenrad 6 anliegende Abschnitt der Kette 8 sind derart angeordnet, dass sie teilweise in das in dem Schmiermittelsumpf 9 gesammelte Schmiermittel eintauchen - selbst bei einem Minimalschmiermittelstand in dem Schmiermittelsumpf 9.
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In einem Betriebsmodus der Verteilergetriebeanordnung 1, nämlich bei geschlossener Reibungskupplung 5, kann das im Schmiermittelsumpf 9 befindliche Schmiermittel von der Kette 8 des Kettentriebs entlang des Kettenkanals 15 in Richtung des oberen Kettenrads 7 mitgeführt werden. Im Bereich des oberen Kettenrads 7 wird das mitgeführte Schmiermittel abgeschleudert und/oder abgestreift und über geeignete Leiteinrichtungen einem oberen Schmiermittelreservoir 10 zugeführt.
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Das obere Schmiermittelreservoir 10 ist direkt in dem Gehäuse 11 der Verteilergetriebeanordnung 1 ausgebildet. Das obere Schmiermittelreservoir 10 weist ein derartiges Volumen auf, dass es nahezu das gesamte sich in der Verteilergetriebeanordnung befindliche Schmiermittel sammeln kann. Das obere Schmiermittelreservoir 10 weist eine erste Auslassöffnung 16 auf, über die das Schmiermittel bei vollständiger Befüllung des oberen Schmiermittelreservoirs 10 zurück in dem Schmiermittelsumpf 9 fließt bzw. tropft, sodass dort stets ein definierter Minimalschmiermittelstand gegeben ist. Das obere Schmiermittelreservoir 10 ist über eine Dosiereinrichtung mit der Reibungskupplung 5 der Drehmomentübertragungseinheit verbindbar.
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Die Verteilergetriebeanordnung 1 kann sich in einem Betriebsmodus oder in einem Ruhemodus befinden. Unabhängig davon, ob sich die Verteilergetriebeanordnung 1 in dem Betriebsmodus oder in dem Ruhemodus befindet, ist der Kettentrieb stets aktiv - d.h., dass sich die Kette 8 des Kettentriebs stets dreht und Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf 9 in Richtung des oberen Kettenrads 7 fördert.
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In dem Betriebsmodus der Verteilergetriebeanordnung 1 ist die Reibungskupplung 5 geschlossen und die Dosiereinrichtung geöffnet und Schmiermittel kann aus dem oberen Schmiermittelreservoir 10 zu der Reibungskupplung 5 fließen. Von dort fließt das Schmiermittel direkt oder indirekt in den Schmiermittelsumpf 9. Im Betriebsmodus der Verteilergetriebeanordnung 1 zirkuliert somit das Schmiermittel innerhalb der Verteilergetriebeanordnung 1.
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In einem Ruhemodus der Verteilergetriebeanordnung 1 ist die Reibungskupplung 5 geöffnet und die Dosiereinrichtung geschlossen. Das Schmiermittel wird in dem oberen Schmiermittelreservoir 10 gesammelt und kann durch die geschlossene Dosiereinrichtung nicht zu der Reibungskupplung 5 fließen. Durch die Ausbildung des oberen Schmiermittelreservoirs 10 wird in dem Ruhemodus nahezu das gesamte Schmiermittel in dem oberen Schmiermittelreservoir 10 gesammelt und das Vorhandensein lediglich eines Minimums an Schmiermittel im Schmiermittelsumpf 9 sichergestellt.
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Weiterhin weist die Verteilergetriebeanordnung 1 ein unteres Schmiermittelreservoir 12 auf. Das untere Schmiermittelreservoir 12 ist ebenso direkt in dem Gehäuse 11 der Verteilergetriebeanordnung 1 ausgebildet. Das untere Schmiermittelreservoir 12 ist über geeignete Zuleitungen mit der Reibungskupplung 5 und über eine zweite Auslassöffnung mit dem Schmiermittelsumpf 9 fluidverbunden. Die zweite Auslassöffnung mündet über dem Minimalschmiermittelstand des Schmiermittelsumpfs 9 in den Schmiermittelsumpf 9.
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Das Gehäuse 11 der Verteilergetriebeanordnung ist zudem so ausgeführt, dass im Betriebsmodus der Verteilergetriebeanordnung 1 das Schmiermittel aus der Reibungskupplung 5 hauptsächlich über das untere Schmiermittelreservoir 12 in den Schmiermittelsumpf 9 fließt. Die Außenkontur des unteren Schmiermittelreservoirs 12 ist dabei so ausgeführt, dass dieses durch den aufkommenden Fahrtwind eines Kraftfahrzeugs mit der Verteilergetriebeanordnung 1 ständig mit kühler Luft umströmt und das Schmiermittel wird auch so für die weitere Verwendung in der Reibungskupplung 5 gekühlt. Dadurch kann mehr Temperatur aus der Reibungskupplung 5 abgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verteilergetriebeanordnung
- 2
- Eingangswelle
- 3
- Erste Ausgangswelle
- 4
- Zweite Ausgangswelle
- 5
- Reibungskupplung
- 6
- Unteres Kettenrad
- 7
- Oberes Kettenrad
- 8
- Kette
- 9
- Schmiermittelsumpf
- 10
- Oberes Schmiermittelreservoir
- 11
- Gehäuse
- 12
- Unteres Schmiermittelreservoir
- 13
- Erste Gehäusehälfte
- 14
- Erste Flanschfläche
- 15
- Kettenkanal
- 16
- Erste Auslassöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007057984 A1 [0003]
