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HINTERGRUND
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Getriebe für Fahrzeuge, einschließlich, aber nicht beschränkt auf landwirtschaftliche Fahrzeuge, erfordern eine Schmierung von Getriebezahnrädern, Lagern und Kupplungen, die Teil des Antriebsstrangs sind. Öl kann von Wellen und den Getriebezahnrädern abtropfen und sich im Boden des Getriebegehäuses sammeln. In einigen Situationen können die unteren Getriebezahnräder des Antriebsstrangs zumindest teilweise in das überschüssige Öl eingetaucht sein. Überschüssiges Öl kann insbesondere bei kälteren Temperaturen zu verminderten Wirkungsgraden führen. Zusätzlich kann überschüssiges Öl eine Ölverschäumung verursachen, was zu Kavitation im Getriebe und Druckverlusten führen kann. Die Lebensdauer des Öls und die Kühlleistung können sich auch aufgrund von überschüssigem Öl verringern. Um das überschüssige Öl zu entfernen und dennoch für das restliche Fahrzeugsystem verfügbar zu halten, wurden größere Pumpen verwendet, die jedoch größer sind als das, was ansonsten für das System erforderlich ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Zusammenfassung wird bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die im Folgenden in der ausführlichen Beschreibung beschrieben sind. Diese Zusammenfassung ist weder dazu bestimmt, wesentliche Merkmale oder grundlegende Funktionen des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch soll sie zur Einschränkung des Anwendungsbereichs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden.
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In einer Implementierung kann ein Fahrzeuggetriebe ein Gehäuse umfassen, das eine Trennwand umfasst, wobei die Trennwand das Gehäuse in eine Auffangwanne und einen Behälter unterteilen kann. Die Trennwand kann eine Öffnung umfassen, die konfiguriert ist, um die Auffangwanne und den Behälter fluidisch zu koppeln. Eine Vielzahl von Getriebezahnrädern kann in der Auffangwanne des Gehäuses angeordnet sein.
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Die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen stellen bestimmte veranschaulichende Aspekte und Implementierungen dar, um die vorgenannten und damit verbundenen Ziele zu erreichen. Diese sind indikativ für nur einige der verschiedenen Möglichkeiten, wie ein oder mehrere Aspekte verwendet werden können. Weitere Aspekte, Vorteile und neue Merkmale der Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
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Figurenliste
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Was hierin offenbart wird, kann physische Form in bestimmten Teilen und Anordnung von Teilen annehmen und wird in dieser Spezifikation detailliert beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen dargestellt, die einen Teil davon bilden und wobei:
- 1 ein Beispiel eines Fahrzeugs ist, das eine Implementierung eines Fahrzeuggetriebes umfasst.
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Implementierung ist.
- 3 eine weitere perspektivische Ansicht von 2 ist.
- 4 eine weitere perspektivische Ansicht von 2 ist.
- 5 eine perspektivische Schnittansicht von oben von 2 ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Der beanspruchte Gegenstand wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben, wobei im Allgemeinen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen. In der folgenden Beschreibung werden zur Erläuterung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis des beanspruchten Gegenstands bereitzustellen. Es kann jedoch offensichtlich sein, dass der beanspruchte Gegenstand ohne diese spezifischen Details betrieben werden kann. In anderen Fällen sind Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt, um die Beschreibung des beanspruchten Gegenstands zu erleichtern.
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Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeug 100, einschließlich unter anderem eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, wie etwa eines Traktors, gezeigt. Das Fahrzeug 100 kann einen Rahmen 102, Vorderreifen 114, Hinterreifen 116, eine Fahrzeugkabine 118, einen Motor 120 und eine Anhängerkupplung 122 beinhalten. Das Fahrzeug 100 kann ein beliebiges Fahrzeug sein, wie etwa ein Automobil, ein Bus, ein Transporter, ein LKW oder ein Geländewagen sein. In anderen Implementierungen kann das Fahrzeug ein beliebiges landwirtschaftliches Fahrzeug sein, einschließlich unter anderem beispielsweise eines Traktors, eines geländegängigen Fahrzeugs, eines Geländewagens, eines Baggers und eines Frontladers.
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Der Motor 120 umfasst ferner ein Getriebe 124, das eine Eingangswelle 126 aufweisen kann, die konfiguriert ist, um mit dem Motor 120 oder einer anderen Drehkraftquelle gekoppelt zu werden und davon angetrieben zu werden. Das Getriebe 124 kann auch eine Abtriebswelle 128 aufweisen, die mit den Vorderrädern 130 und/oder Hinterrädern 132 betriebsfähig gekoppelt ist.
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Unter Bezugnahme auf die 2-5 kann das Getriebe 124 ein Gehäuse 134 aufweisen. Das Gehäuse 134 kann einen hinteren Abschnitt 136 und einen vorderen Abschnitt 138 aufweisen. Der hintere Abschnitt 136 und der vordere Abschnitt 138 können in einer beliebigen Weise miteinander verbunden sein, die nach fundiertem technischem Ermessen ausgewählt wird, einschließlich unter anderem einer benetzten Dichtung (nicht gezeigt) und Schrauben. Der vordere Abschnitt 138 kann eine Montageunterlage 140 zum Verbinden mit einem vorderen Verteiler und/oder Ventilen umfassen. Eine Vielzahl von Wellen 142 mit Lagern 144 kann durch die Montageunterlage 140 zugänglich sein. Strukturelemente 146 können operativ mit dem Gehäuse 134 verbunden sein. Das Gehäuse kann ferner eine untere Wand 156 und eine obere Wand 158 umfassen, die der unteren Wand 156 gegenüberliegend angeordnet ist. In einer beispielhaften Implementierung können eine erste Seitenwand 160 und eine zweite Seitenwand 162 die obere Wand 158 und die untere Wand 156 miteinander verbinden.
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Das Gehäuse 134 kann eine Trennwand 148 umfassen, die eine Auffangwanne 150 und einen Behälter 152 innerhalb des Gehäuses 134 definieren kann. Eine Vielzahl von Zahnrädern 154 kann in der Auffangwanne 150 angeordnet sein. Jedes der Vielzahl von Zahnrädern 154 kann funktionsfähig mit einer jeweiligen Welle 142 gekoppelt sein. Die Vielzahl von Zahnrädern 154 kann in jeder Konfiguration angeordnet sein, die nach fundiertem technischen Ermessen ausgewählt wurde. In einer beispielhaften Konfiguration können ein oder mehrere Zahnräder an einem untersten Abschnitt relativ zu den anderen Zahnrädern angeordnet sein. Ein solches oder mehrere Zahnräder können angrenzend an die Bodenwand 156 des Gehäuses 134 angeordnet sein. Jedes der Zahnräder 154 kann eine Vielzahl von Verzahnungen 155 aufweisen, die um den Umfang des Zahnrads beabstandet sind.
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In einer beispielhaften Implementierung kann der Behälter 152 benachbart zur Auffangwanne 150 sein und kann durch die Trennwand 148, die Bodenwand 156 und die erste Seitenwand 160 definiert sein. Ein Filter 164 kann in dem Behälter 152 angeordnet sein und eine Filterabdeckung 166 aufweisen, die funktionsfähig mit dem Filter 164 verbunden ist. Die Filterabdeckung 166 kann mit dem Filter 164 durch die erste Seitenwand 160 verbunden sein, wie in 2 und 3 gezeigt. Die erste Seitenwand 160 kann auch einen dort hindurch definierten Anschluss 168 aufweisen, durch den der Behälter 152 mit einem anderen Teil des Fahrzeugs fluidisch gekoppelt ist. In einer beispielhaften Implementierung kann der Anschluss 168 fluidisch mit der Haupt-Auffangwanne 300 gekoppelt sein, die in der Nähe der Hinterachse des Fahrzeugs 100 angeordnet sein kann.
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Die Trennwand 148 kann das Innere des Gehäuses 134 in die Auffangwanne 150 und den Behälter 152 unterteilen. Die Form oder das Profil der Trennwand 148 kann eine beliebige Form sein, die nach fundiertem technischem Ermessen ausgewählt werden kann. Wie in 3 gezeigt, kann die Trennwand 148 von der Bodenwand 156 des Gehäuses 134 in Richtung der ersten Seitenwand 160 aufwärts geneigt sein. Die Trennwand 148 kann einen im Wesentlichen horizontalen Abschnitt aufweisen, der an der ersten Seitenwand 160 befestigt ist. Die Trennwand 148 kann eine Öffnung 170 umfassen, die konfiguriert ist, um die Auffangwanne 150 und den Behälter 152 fluidisch zu koppeln. Die Öffnung 170 kann bemessen und positioniert sein, um ein Fluid aus der Auffangwanne 150 in den Behälter 152 zu übertragen. Die Öffnung 170 kann innerhalb des aufwärts geneigten Abschnitts der Trennwand 148 positioniert sein. In einer anderen nicht einschränkenden Implementierung kann die Öffnung 170 angrenzend an die Bodenwand 156 des Gehäuses positioniert sein.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4 ist die Öffnung 170 in einer anderen nicht einschränkenden Implementierung so bemessen und positioniert, dass Luftdruck in der Auffangwanne 150 auf das Fluid wirkt und es durch die Öffnung 170 in den Behälter drückt. In beispielhaften Implementierungen ist der Druck in der Auffangwanne 148 niedrig, wie etwa weniger als 5 psi, weniger als 2 psi und in einigen Implementierungen nicht mehr als 1,5 psi. Der Behälter 152 weist auch einen Luftdruck auf. In einer beispielhaften Implementierung ist der Luftdruck im Behälter geringer als der Luftdruck in der Auffangwanne 150.
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In einer Implementierung kann die Auffangwanne 148 einen Fluidpegel aufweisen. Der Fluidpegel kann ein gewünschter Fluidpegel für die Getriebeanwendung sein. In einer Implementierung kann der gewünschte Fluidpegel eine Tiefe aufweisen, in der das am tiefsten positionierte Zahnrad der Vielzahl von Getriebezahnrädern 154 das Fluid gerade genug berührt, um das Fluid auf sich selbst zu spritzen oder zu übertragen, und dann auf die verbleibenden Getriebezahnräder 154, um die Getriebezahnräder 154 zu schmieren. In einer Implementierung kann ein unterer Abschnitt des untersten Zahnrads das Fluid in der Auffangwanne 150 berühren. In einer weiteren Implementierung können die Verzahnungen 155 das Fluid in der Auffangwanne 150 berühren, um Fluid zu den anderen Getriebezahnrädern 154 zu übertragen. In einer anderen nicht einschränkenden Implementierung darf der gewünschte Fluidpegel nicht höher als eine Oberkante 172 der Öffnung 170 sein.
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Der Behälter 152 weist ebenfalls einen Fluidpegel auf. Während des Betriebs ist der Fluidpegel im Behälter 152 höher als der Fluidpegel in der Auffangwanne 150. Wenn der Fluidpegel im Behälter 152 den Anschluss 168 erreicht, verlässt das Fluid den Behälter 142 und kann zu einem anderen Bereich des Fahrzeugs 100 zurückkehren, wie etwa zur Haupt-Auffangwanne 300.
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Unter Bezugnahme auf die 3, 4 und 5 kann eine Saugleitung 174 in dem Getriebegehäuse 134 angeordnet sein. Die Saugleitung 174 kann den Behälter 152 fluidisch an eine andere Fahrzeugkomponente außerhalb des Getriebegehäuses 134 koppeln. Die Saugleitung 174 kann den Behälter 152 fluidisch koppeln, zum Beispiel an ein Kühlsystem 302, ein Filtrationssystem 304, und einen Schmiermechanismus 306 an die Achsen.
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Jedes Fluid kann mit fundiertem technischem Urteilsvermögen für das Getriebe ausgewählt werden. Zum Beispiel kann das Fluid Öl oder ein anderes Schmierfluid für das Getriebe oder andere Systeme für das Fahrzeug 10 sein.
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Während des Betriebs eines dynamischen Getriebesystems kann das Fluid wie folgt zwischen der Auffangwanne 150 und dem Behälter 152 ausgeglichen werden. Die Vielzahl von Getriebezahnrädern 154 dreht sich und Fluid kann an oder in der Nähe der Bodenwand 156 des Gehäuses 134 zusammenlaufen oder sich sammeln. Wenn der Fluidpegel in der Auffangwanne 150 ansteigt, wirkt Luft in der Auffangwanne 150 auf das Fluid und drückt es durch die Öffnung 170 der Trennwand 148 in den Behälter 152. Zumindest ein unterer Abschnitt eines Zahnrads kann den niedrigen Fluidpegel in der Auffangwanne 150 berühren, um die Vielzahl von Zahnrädern 154 zu schmieren. Das Fluid im Behälter 152 steigt weiter an. Ein Teil des Fluids kann durch den Filter 164 und durch die Saugleitung 174 zu anderen Bereichen des Fahrzeugs 100 strömen. Das aufsteigende Fluid in dem Behälter kann auch durch den Anschluss 168 strömen und kann in die Haupt-Auffangwanne 300 des Fahrzeugs zurückgeführt werden. Somit wird durch den Betrieb ein gewünschter Fluidpegel in der Auffangwanne 150 aufrechterhalten, um die Vielzahl von Zahnrädern 154 oder andere Komponenten zu schmieren und überschüssiges Öl aus der Auffangwanne 152 zu entfernen und es an den Behälter 152 zu übertragen. Dies kann Ölverschäumung verhindern, die Lebensdauer des Öls erhöhen und die Kühlleistung verbessern. Außerdem wird die Verwendung einer kleineren Pumpe für das Fluid ermöglicht. In einer Implementierung kann die Pumpe für das System um etwa 10 % unterdimensioniert sein. In anderen beispielhaften Implementierungen wird der gewünschte Fluidpegel in der Auffangwanne 150 beibehalten und mildert zusätzliches Schwappen von Fluids in der Auffangwanne 150, wenn das Fahrzeug 100 einem Neigungs- oder anderen Nicht-Niveaubetrieb begegnet.
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Das Wort „beispielhaft“ wird hier verwendet, um als Beispiel, Instanz oder Veranschaulichung zu dienen. Jeder Aspekt oder jede Auslegung, der/die hier als „beispielhaft“ beschrieben wird, ist nicht notwendigerweise als vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Auslegungen auszulegen. Vielmehr soll die Verwendung des Wortes beispielhaft Konzepte konkret darstellen. Wie in dieser Anwendung verwendet, soll der Begriff „oder“ ein einschließendes „oder“ anstatt ein ausschließliches „oder“ bedeuten. Das heißt, wenn nicht anders angegeben oder aus dem Kontext klar hervorgehend, soll „X verwendet A oder B“ jede der natürlichen inklusiven Permutationen bedeuten. Das heißt, wenn X A verwendet; X B verwendet; oder X sowohl A als auch B verwendet, dann ist „X verwendet A oder B“ unter einer der vorstehenden Instanzen erfüllt. Ferner bedeutet mindestens eines von A und B und/oder dergleichen im Allgemeinen A oder B oder sowohl A als auch B. Darüber hinaus können die Artikel „ein“ und „eine“, wie sie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, im Allgemeinen so ausgelegt werden, dass sie „eines oder mehrere“ bedeuten, es sei denn, es wird etwas anderes angegeben oder es wird deutlich, dass der Kontext auf eine singuläre Form gerichtet ist.
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Obwohl der Gegenstand in einer für strukturelle Merkmale und/oder methodische Handlungen spezifischen Sprache beschrieben wurde, versteht es sich, dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht unbedingt auf die vorstehend beschriebenen spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Vielmehr werden die vorstehend beschriebenen Besonderheiten und Handlungen als exemplarische Formen der Umsetzung der Ansprüche offengelegt. Natürlich werden Fachleute erkennen, dass viele Änderungen an dieser Konfiguration vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder Geist des beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
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Auch wenn die Offenbarung in Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen gezeigt und beschrieben wurde, werden äquivalente Änderungen und Modifikationen für andere Fachleute auf der Grundlage des Lesens und Verständnisses dieser Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen auftreten. Die Offenbarung beinhaltet alle derartigen Modifikationen und Änderungen und ist nur durch den Geltungsbereich der folgenden Ansprüche beschränkt. Insbesondere in Bezug auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten (z. B. Elemente, Ressourcen usw.) ausgeführt werden, sollen die Begriffe, die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, falls nicht anders angegeben, jeder Komponente entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z. B. funktionell äquivalent ist), wenn auch strukturell nicht äquivalent zu der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hier veranschaulichten beispielhaften Implementierungen der Offenbarung ausführt.
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Auch wenn ein bestimmtes Merkmal der Offenbarung in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie dies für eine gegebene oder bestimmte Anwendung gewünscht und vorteilhaft sein kann. Soweit ferner die Begriffe „beinhaltet“, „aufweisend“, „hat“, „mit“ oder Varianten davon entweder in der detaillierten Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, sollen diese Begriffe in ähnlicher Weise wie der Begriff „umfassend“ einschließlich sein.
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Die Implementierungen wurden oben beschrieben. Es ist für Fachleute offensichtlich, dass die obigen Verfahren und Vorrichtungen Änderungen und Modifikationen beinhalten können, ohne vom allgemeinen Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Es ist vorgesehen, alle derartigen Modifikationen und Änderungen einzuschließen, soweit sie in den Rahmen der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente fallen.
