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Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren zur Herstellung unterschiedlicher Getriebegehäuse eines nach einem Baukastenprinzip aufgebauten Kraftfahrzeuggetriebes in einer Druckgussmaschine. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe.
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Derartige nach dem Baukastenprinzip aufbauende Kraftfahrzeuggetriebe sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die
DE 10 2006 043 961 A1 offenbart beispielsweise ein derartiges nach dem Baukastenprinzip aufgebautes Kraftfahrzeuggetriebe. Das Kraftfahrzeuggetriebe kann dabei mit unterschiedlichen Getriebekomponenten ausgestattet werden und je nach Zusammensetzung des Kraftfahrzeuggetriebes mit einem anderen Getriebegehäuse kombiniert werden.
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Derartige Getriebegehäuse werden üblicherweise aus einem Leichtmetall und mittels einer Druckgussmaschine hergestellt, wobei für jede Ausgestaltung des Getriebegehäuses ein separates Druckgusswerkzeug erforderlich ist. Derartige Druckgusswerkzeuge sind sehr kostenintensiv, so dass bei einem nach dem Baukastenprinzip aufgebauten Kraftfahrzeuggetriebe mit unterschiedlichen Getriebegehäusen die Herstellungskosten durch mehrere, erforderliche Druckgusswerkzeuge relativ hoch sind.
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Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren zur Herstellung unterschiedlicher Getriebegehäuse eines nach einem Baukastenprinzip aufgebauten Kraftfahrzeuggetriebes in einer Druckgussmaschine bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Herstellungsverfahren zur Herstellung unterschiedlicher Getriebegehäuse eines nach einem Baukastenprinzip aufgebauten Kraftfahrzeuggetriebes gemäß Anspruch 1.
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Erfindungsgemäß werden unterschiedliche Getriebegehäuse mit einem einzigen Druckgusswerkzeug hergestellt. Dadurch können die Herstellungskosten für das erforderliche Druckgusswerkzeug und damit für das Herstellen des Getriebegehäuses reduziert werden.
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Zur Herstellung des ersten Getriebegehäuses wird das Druckgusswerkzeug geschlossen, d.h. zwei Druckgussformhälften zusammengefahren, und ein durch das Druckgusswerkzeug bzw. die beiden Druckgussformhälften begrenzter Formhohlraum mit einem Gießmaterial, insbesondere Aluminium, ausgefüllt. Dabei wird der durch das Druckgusswerkzeug begrenzte Formhohlraum vollständig mit dem Gießmaterial ausgefüllt. Nach einem Erstarren des Gießmaterials wird das Druckgusswerkzeug wieder geöffnet und das Getriebegehäuse, welches der Form des Formhohlraums entspricht, entformt.
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Zur Herstellung des zweiten Getriebegehäuses wird vor dem Zusammenfahren bzw. dem Schließen des Druckgusswerkzeugs und damit vor dem Ausfüllen des Formhohlraums mit dem Gießmaterial ein Einlegeelement in den Formhohlraum eingelegt. Anschließend wird der Formhohlraum mit dem Gießmaterial ausgefüllt, wobei der Formhohlraum um den Bereich kleiner ist, in welchem das Einlegeelement angeordnet ist. Nach dem Erstarren des Gießmaterials wird die Druckgussform geöffnet und das zweite Getriebegehäuse entformt. Das zweite Getriebegehäuse weist eine andere Form als das erste Getriebegehäuse auf, wobei das zweite Getriebegehäuse kleiner ausgeführt ist als das erste Getriebegehäuse. Dadurch weist das zweite Getriebegehäuse einen kleineren Bauraum auf und kann für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit weniger Getriebestufen oder Teilgetrieben verwendet werden.
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Durch ein derartiges Herstellungsverfahren können die Herstellungskosten reduziert werden, indem ausschließlich ein einziges Druckgusswerkzeug zum Herstellen mehrerer Getriebegehäuse genutzt wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Getriebegehäuse jeweils zweiteilig ausgeführt, wobei zur Herstellung der ersten Getriebegehäusehälfte das Druckgusswerkzeug eine erste Druckgussform und zur Herstellung einer zweiten Getriebegehäusehälfte eine zweite Druckgussform aufweist, wobei zur Herstellung der ersten Getriebegehäusehälfte des ersten Getriebegehäuses zumindest die erste Druckgussform mit dem Gießmaterial vollständig ausgefüllt wird und zur Herstellung der ersten Getriebegehäusehälfte des zweiten Getriebegehäuses zumindest die erste Druckgussform abzüglich des durch das Einlegelement ausgefüllten Bereichs mit dem Gießmaterial ausgefüllt wird. In gleicher Weise erfolgt die Herstellung der zweiten Getriebegehäusehälfte der beiden Getriebegehäusen. Durch ein zweiteiliges Getriebegehäuse kann die Montage des Kraftfahrzeuggehäuses erleichtert werden. Die Herstellung der beiden Getriebegehäusehälften erfolgt durch jeweils eine Druckgussform, wobei die ersten Getriebegehäusehälften der einzelnen Getriebegehäuse und die zweiten Getriebegehäusehälften der einzelnen Getriebegehäuse durch jeweils eine einzige Druckgussform hergestellt werden können, so dass lediglich zwei Druckgussformen erforderlich sind. Damit werden die Kosten für das Druckgusswerkzeug besonders stark reduziert, da sonst für jedes Getriebegehäuse zwei Druckgussformen erforderlich gewesen wären.
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Vorzugsweise weist das Druckgusswerkzeug einen Wand-Hohlraum zur Herstellung einer Zwischenwand des ersten Getriebegehäuses auf, wobei das Einlegeelement in den Bereich ausgehend von dem Wand-Hohlraum eingelegt wird, derart dass die Zwischenwand des ersten Getriebegehäuses eine Außenwand des zweiten Getriebegehäuses bildet. Dadurch, dass das Druckgusswerkzeug einen Wand-Hohlraum aufweist, wird bei der Herstellung des ersten Getriebegehäuses eine Zwischenwand hergestellt. Diese Zwischenwand dient der Aufnahme von einem Lagerelement, durch welches beispielsweise eine Abtriebswelle drehbar an dem ersten Getriebegehäuse gelagert wird. Wenn bei der Herstellung des zweiten Getriebegehäuses ein Einlegeelement in den Formhohlraum eingelegt wird, wird ein Bereich, welcher beim ersten Getriebegehäuse an die Zwischenwand anschließt nicht hergestellt. Die Zwischenwand bildet daher die Außenwand des zweiten Getriebegehäuses, wobei ohne die Zwischenwand das Getriebegehäuse aufgrund des Einlegeelements offen wäre. Dadurch wird auf eine einfache Weise ein geschlossenes, zweites Getriebegehäuse geschaffen.
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Vorzugsweise wird mit einem Druckgusswerkzeug ein drittes Getriebegehäuse hergestellt, wobei zur Herstellung des dritten Getriebegehäuses ein erstes, zur Herstellung des zweiten Getriebegehäuses in den Formhohlraum eingelegtes Einlegeelement und ein zweites Einlegeelement in den Formhohlraum eingelegt wird. Anschließend wird der Formhohlraum abzüglich der durch die beiden Einlegeelemente ausgefüllten Bereiche des Formhohlraums mit dem Gießmaterial ausgefüllt. Auch hier wird das zweite Einlegeelement derart in den Formhohlraum eingelegt, dass eine Zwischenwand des ersten und zweiten Getriebegehäuses eine Außenwand des dritten Getriebegehäuses bildet, wobei das Druckgusswerkzeug einen entsprechenden Wand-Hohlraum aufweist. Auf diese Weise kann ein drittes Getriebegehäuse kostengünstig hergestellt werden, da ein bereits für die Herstellung des ersten und des zweiten Getriebegehäuses vorhandenes Druckgusswerkzeug zur Herstellung des dritten Getriebegehäuses verwendet werden kann, wobei lediglich das zweite Einlegeelement hinzugefügt werden muss.
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Die Aufgabe wird außerdem durch ein Kraftfahrzeuggetriebe gelöst, welches nach einem Baukastenprinzip aufgebaut ist und dadurch unterschiedliche Getriebekomponenten sowie unterschiedliche Getriebegehäuse aufweisen kann.
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Das Kraftfahrzeuggetriebe umfasst in allen Ausführungen ein erstes Teilgetriebe. Das erste Teilgetriebe ist antriebsseitig mit einer durch eine erste Antriebseinheit angetriebenen, ersten Antriebswelle drehmomentübertragend verbunden, so dass das erste Teilgetriebe durch die Antriebseinheit angetrieben wird. Das erste Teilgetriebe ist abtriebsseitig mit einer Abtriebswelle drehmomentübertragend verbunden, wobei die Abtriebswelle mit einer ersten Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs drehmomentübertragend verbunden ist. Damit kann über die erste Antriebseinheit und das erste Teilgetriebe eine Antriebsachse des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Ein Kraftfahrzeuggetriebe mit ausschließlich dem ersten Teilgetriebe wird mit dem dritten Getriebegehäuse kombiniert.
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Wahlweise weist das Kraftfahrzeuggetriebe ein zweites Teilgetriebe auf, welches antriebsseitig mit der Abtriebswelle und/oder mit dem ersten Teilgetriebe drehmomentübertragend verbunden ist und abtriebsseitig mit einer zweiten Antriebswelle zum Antreiben einer zweiten Antriebsachse des Kraftfahrzeugs drehmomentübertragend verbunden ist. Dadurch kann ein Allradfahrzeug geschaffen werden. Weiterhin kann das Kraftfahrzeuggetriebe wahlweise ein Differentialgetriebe aufweisen, welches an der Abtriebswelle angeordnet ist.
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Ein Kraftfahrzeuggetriebe, welches das erste Teilgetriebe und zweite Teilgetriebe und ggfs. das Differentialgetriebe aufweist, wird mit dem zweiten Getriebegehäuse kombiniert.
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Des Weiteren kann das Kraftfahrzeuggetriebe ein drittes Teilgetriebe aufweisen, welches antriebsseitig mit einer durch eine zweite Antriebseinheit angetriebenen, dritten Antriebswelle drehmomentübertragend verbunden ist und abtriebsseitig mit der Abtriebswelle drehmomentübertragend verbunden ist. Dadurch kann das Kraftfahrzeug mit zwei Antriebseinheiten ausgestattet werden, wobei beide Antriebseinheiten die Abtriebswelle antreiben. Ein Kraftfahrzeuggetriebe, welches das erste Teilgetriebe, das zweite Teilgetriebe, das Differentialgetriebe und das dritte Teilgetriebe aufweist, wird mit dem ersten Getriebegehäuse kombiniert.
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Durch eine derartige Ausgestaltung des Kraftfahrzeuggetriebes können unterschiedliche Ausführungen, d.h. mit und ohne Allradantrieb, mit und ohne ein Differential oder mit einer oder zwei Antriebseinheiten, kostengünstig realisiert werden, wobei insbesondere die für die unterschiedlichen Ausführungen erforderlichen Getriebegehäuse auf eine einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden können, da ausschließlich ein einziges Druckgusswerkzeug zur Herstellung der unterschiedlichen Getriebegehäuse erforderlich ist.
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Vorzugsweise ist das erste Teilgetriebe zweistufig ausgeführt und das erste Teilgetriebe weist eine erste Getriebestufe, welche antriebsseitig mit der ersten Antriebswelle drehmomentübertragend verbunden ist, und eine zweite Getriebestufe, welche antriebsseitig mit der ersten Getriebestufe und abtriebsseitig mit der Abtriebswelle drehmomentübertragend verbunden ist, auf. Vorzugsweise ist das dritte Teilgetriebe zweistufig ausgeführt und weist eine erste Getriebestufe, welche antriebsseitig mit der zweiten Antriebswelle drehmomentübertragend verbunden ist, und eine zweite Getriebestufe, welche antriebsseitig mit der ersten Getriebestufe und abtriebsseitig mit der Abtriebswelle drehmomentübertragend verbunden ist, auf. Dadurch können die Drehzahl und der Drehmoment der Antriebseinheiten auf eine zum Antrieb der Antriebsachse des Kraftfahrzeugs erforderliche Drehzahl und auf ein zum Antrieb der Antriebsachse des Kraftfahrzeugs erforderlichen Drehmoment angepasst werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Antriebseinheit und/oder die zweite Antriebseinheit ein Elektromotor.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Kraftfahrzeuggetriebes, und
- 2 zeigt ein Druckgusswerkzeug zum Herstellen eines Getriebegehäuses eines Kraftfahrzeuggetriebes aus 1.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes 10. Das Kraftfahrzeuggetriebe 10 ist nach einem Baukastenprinzip aufgebaut, wobei das Kraftfahrzeuggetriebe 10 ein erstes Teilgetriebe 13 mit einer ersten Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe aufweist. Die erste Getriebestufe weist ein erstes Zahnrad 14 auf, welches in ein zweites Zahnrad 16 eingreift und über eine Antriebswelle durch einen ersten Elektromotor 12 angetrieben wird. Die zweite Getriebestufe weist ein erstes Zahnrad 18 und ein zweites Zahnrad 20 auf, wobei das erste Zahnrad 18 mit dem zweiten Zahnrad 16 der ersten Getriebestufe drehfest verbunden ist. Das zweite Zahnrad 20 der zweiten Getriebestufe ist mit einer ersten Abtriebswelle 22 drehfest verbunden, wobei über die erste Abtriebswelle 22 eine in der Figur nicht gezeigte Antriebsachse des Kraftfahrzeugs angetrieben wird.
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Das Kraftfahrzeuggetriebe 10 weist weiterhin ein zweites Teilgetriebe 27 auf, wobei ein erstes Zahnrad 32 des zweiten Teilgetriebes 27 mit dem zweiten Zahnrad 20 der zweiten Getriebestufe des ersten Teilgetriebes 13 drehfest verbunden ist. Das zweite Zahnrad 28 ist mit einer Antriebswelle 30 drehfest verbunden, wobei über die Antriebswelle 30 eine zweite, in der Figur nicht gezeigte Antriebsachse des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Durch das zweite Teilgetriebe 27 wird ein Kraftfahrzeug mit einem Allradantrieb realisiert.
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Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeuggetriebe 10 ein Differentialgetriebe 34, welches einen Differentialkäfig 42 und die Zahnräder 38, 40, 44, 46 aufweist. Das Differentialgetriebe 34 ist zwischen der erste Abtriebswelle 22 und einer zweiten Abtriebswelle 52 angeordnet. Die beiden Abtriebswellen 22, 52 treiben jeweils ein Rad einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs an.
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Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeuggetriebe 10 ein drittes Teilgetriebe 47 mit einer ersten Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe. Die erste Getriebestufe weist ein erstes Zahnrad 60 auf, welches in ein zweites Zahnrad 58 eingreift und über eine Antriebswelle durch einen zweiten Elektromotor 62 angetrieben wird. Die zweite Getriebestufe weist ein erstes Zahnrad 56 und ein zweites Zahnrad 58 auf, wobei das erste Zahnrad 56 mit dem zweiten Zahnrad 58 der ersten Getriebestufe drehfest verbunden ist. Das zweite Zahnrad 58 der zweiten Getriebestufe ist mit der zweiten Abtriebswelle 52 drehfest verbunden.
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Je nach Ausgestaltung des Kraftfahrzeuggetriebes 10 wird ein entsprechendes Getriebegehäuse 70 ausgewählt. Alle der Ausgestaltung entsprechenden Getriebekomponenten sind innerhalb des Getriebegehäuses 70 angeordnet.
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Dabei kann das Kraftfahrzeuggetriebe 10 derart ausgestaltet werden, dass das erste Teilgetriebe 13, das zweite Teilgetriebe 27, das dritte Teilgetriebe 47 und das Differentialgetriebe 34 vorgesehen sind, wobei die Getriebekomponenten in einem ersten Getriebegehäuse 75 angeordnet sind. Das erste Getriebegehäuse 75 weist zwei Außenwände 72, 78 und zwei Zwischenwände 74, 76 auf, wobei die erste Abtriebswelle 22 über zwei Lagerelemente 24, 26 an der Außenwand 72 und an der Zwischenwand 74 drehbar gelagert ist und die zweite Abtriebswelle 52 über zwei Lagerelemente 50, 54 an der Außenwand 78 und an der Zwischenwand 76 drehbar gelagert ist.
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Eine andere Ausgestaltung des Kraftfahrzeuggetriebes 10 ist, dass das dritte Teilgetriebe 47 weggelassen wird, wodurch das Kraftfahrzeuggetriebe 10 ausschließlich durch die erste Antriebseinheit 12 angetrieben wird. Weiterhin kann das Differentialgetriebe 34 weggelassen werden. Beide Ausführungen werden mit einem zweiten Getriebegehäuse 73 kombiniert. Das zweite Getriebegehäuse 73 umfasst die Außenwand 72, die Zwischenwand 74 und die beim ersten Getriebegehäuse 75 als Zwischenwand dienende Außenwand 76.
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Eine weitere Ausgestaltung des Kraftfahrzeuggetriebes 10 umfasst ausschließlich das erste Teilgetriebe 13. Hierbei wird das erste Teilgetriebe 13 in einem dritten Getriebegehäuse 71 angeordnet.
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Alle Getriebegehäuse 71, 73, 75 sind aus Aluminium und durch ein Druckgussverfahren hergestellt. In 2 ist exemplarisch ein Druckgusswerkzeug 90 zur Herstellung der Getriebegehäuse 71, 73, 75 gezeigt, wobei das Druckgusswerkzeug 90 in einer in der Figur nicht gezeigten Druckgussmaschine angeordnet ist und weist zwei Druckgussformhälften 92, 94 auf. Die beiden Druckgussformhälften 92, 94 begrenzen im zusammengefahrenen Zustand einen Formhohlraum 96, welcher die Form des Getriebegehäuses 70 definiert. In 2 ist lediglich eine Druckgussform 91 des Druckgusswerkzeugs 90 zum Herstellen einer ersten Gehäusehälfte dargestellt. Auch die 1 zeigt lediglich eine der beiden Gehäusehälften.
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Erfindungsgemäß werden mit einem einzigen Druckgusswerkzeug 90 und durch Einlegen von einem ersten Einlegeelement 98 und/oder einem zweiten Einlegeelement 102 die unterschiedlich ausgestalteten Getriebegehäuse 71, 73, 75 hergestellt.
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Zur Herstellung des ersten Getriebegehäuses 75 wird kein Einlegeelement 98, 102 in den Formhohlraum 96 eingelegt, wodurch der gesamte Formhohlraum 96 mit einem Gießmaterial, d.h. mit einer Aluminiumschmelze, ausgefüllt wird. Dabei werden die Außenwände 72, 78 des ersten Getriebegehäuses 75 durch die Bereiche 106, 100 des Formhohlraums 96 hergestellt. Zusätzlich werden durch zwei Wand-Hohlräume 104, 108 jeweils eine Zwischenwand 74, 76 des ersten Getriebegehäuses 75 hergestellt.
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Zur Herstellung des zweiten Getriebegehäuses 73 wird in den Bereich 100 das erste Einlegeelement 98 eingelegt und anschließend der Formhohlraum 96 abzüglich des Bereichs 100 mit dem Gießmaterial ausgefüllt.
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Zur Herstellung des dritten Getriebegehäuses 71 werden in den Bereich 100 das erste Einlegeelement 98 und in den Wand-Formhohlraum 104 ein zweites Einlegeelement 102 eingelegt und anschließend der Formhohlraum 96 abzüglich des Bereichs 100 und des Wand-Formhohlraums 104 mit dem Gießmaterial ausgefüllt.
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Auf diese Weise können die unterschiedlichen Getriebegehäuse 71, 73, 75 einfach und kostengünstig hergestellt werden, da ausschließlich ein einziges Druckgusswerkzeug 90 erforderlich ist.
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Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006043961 A1 [0002]
