DE102021203673A1 - Device for the targeted supply of a lubricating medium or a cooling medium - Google Patents

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DE102021203673A1 DE102021203673.2A DE102021203673A DE102021203673A1 DE 102021203673 A1 DE102021203673 A1 DE 102021203673A1 DE 102021203673 A DE102021203673 A DE 102021203673A DE 102021203673 A1 DE102021203673 A1 DE 102021203673A1
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur zielgerichteten Zufuhr eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums zu einem Kontaktbereich (38) kraft- oder drehmomentübertragender Komponenten, insbesondere Zahnrädern (14, 16). Einem der miteinander kämmenden Zahnräder (14, 16) ist mindestens ein Fluidleitelement (24, 26) zugeordnet. Dieses führt das in radiale Richtung geförderte Schmiermedium oder Kühlmedium über mindestens eine Umlenkfläche (58) dem Kontaktbereich (38) zu. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Vorrichtung an einem E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.The invention relates to a device for the targeted supply of a lubricating medium or a cooling medium to a contact area (38) of force- or torque-transmitting components, in particular gear wheels (14, 16). At least one fluid guide element (24, 26) is assigned to one of the meshing gear wheels (14, 16). This feeds the lubricating medium or cooling medium conveyed in the radial direction to the contact area (38) via at least one deflection surface (58). In addition, the invention relates to the use of the device on an e-axle module of an electrically powered vehicle.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur zielgerichteten Zufuhr eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums zu einem Kontaktbereich kraft- oder drehmomentübertragender Komponenten, insbesondere Zahnräder. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Vorrichtung in einer elektrischen Maschine oder einem E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.The invention relates to a device for the targeted supply of a lubricating medium or a cooling medium to a contact area of force- or torque-transmitting components, in particular gear wheels. Furthermore, the invention relates to the use of the device in an electrical machine or an e-axle module of an electrically powered vehicle.

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2011 000 571 A1 bezieht sich auf ein Getriebe. Das Getriebe ist insbesondere für ein elektrisches Antriebsmodul vorgesehen, mit einem Getriebegehäuse und in diesem gelagerten, parallel zueinander angeordneten Getriebewellen. Die jeweilige Getriebewelle ist drehfest mit mindestens einem Zahnrad verbunden, wobei die Zahnräder benachbarte Getriebewellen kämmen. Das Getriebegehäuse befindet sich in einer zur Horizontalen geneigten Anordnung, wobei die Getriebewellen übereinander angeordnet positionierbar sind. Bezogen auf die geneigte Anordnung des Getriebegehäuses weist dieses unten eine Entnahmestelle für Schmieröl auf. Das Schmieröl wird mittels einer Pumpe von der Entnahmestelle zu einem oben innerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Verteilerrohr befördert und dort aus diesem ausgegeben, wobei aus dem Verteilerrohr ausgegebenes Schmieröl mittels innerhalb des Getriebegehäuses angeordneter Leiteinrichtungen zu Lagern der Getriebewellen geleitet wird. DE 10 2011 000 571 A1 refers to a gearbox. The transmission is provided in particular for an electric drive module, with a transmission housing and transmission shafts mounted in this housing and arranged parallel to one another. The respective gear shaft is connected in a torque-proof manner to at least one gear wheel, with the gear wheels meshing with adjacent gear shafts. The transmission housing is in an arrangement inclined to the horizontal, with the transmission shafts being able to be positioned one above the other. In relation to the sloping arrangement of the gearbox housing, this has a tapping point for lubricating oil at the bottom. The lubricating oil is conveyed by a pump from the removal point to a distributor pipe arranged at the top inside the transmission housing and discharged from there, with lubricating oil discharged from the distributor pipe being guided to bearings of the transmission shafts by means of guide devices arranged within the transmission housing.

DE 20 2004 011 456 U1 bezieht sich auf ein Zahnrad mit einem Schmiermittelleitblech. Das Zahnrad umfasst eine Schmiermittelbohrung, wobei die Schmiermittelbohrung eine Austrittsmündung nahe den Zahnfüßen des Zahnrades aufweist. Es ist ein Leitblech vorgesehen, welches vor der Austrittsöffnung der Schmiermittelbohrung angeordnet ist und eine Umlenkung des Schmiermittels bewirkend positioniert ist, derart, dass das Schmiermittel abweichend von einer durch die Fliehkraft bestimmten Strömungsrichtung zwischen die Zähne des Zahnrads geführt wird. DE 20 2004 011 456 U1 refers to a gear with a lubricant baffle. The gear includes a lubricant bore, the lubricant bore having an exit orifice near the roots of the gear teeth. A guide plate is provided, which is arranged in front of the outlet opening of the lubricant bore and is positioned causing a deflection of the lubricant in such a way that the lubricant is guided between the teeth of the gear wheel in a direction deviating from a flow direction determined by the centrifugal force.

DE 10 2016 118 699 A1 bezieht sich auf ein variables Leitblech zur Ölreduzierung beim Zahneingriff. Gemäß dieser Lösung ist ein variables Leitblech zur Steuerung einer Strömung von Öl beim Zahneingriff mit einem ersten Blechelement nahe der Verzahnung eines ersten rotierenden Zahnrades angebracht. Ein zweites Blechelement ist drehbar mit dem ersten Blechelement verbunden. Ein drittes Blechelement ist in der Nähe des zweiten rotierenden Zahnrads angebracht und fluchtet mit dem zweiten Blechelement, wenn sich dieses in der geschlossenen Position befindet. Ein Drehelement verbindet das zweite Blechelement drehbar mit dem ersten Blechelement. Das zweite Blechelement kann sich aus der geschlossenen Position in eine offene Position bewegen, wenn die Kraft der Flüssigkeit, die von der Verzahnung des ersten rotierenden Zahnrades weggeschleudert wird, die Kraft übersteigt, die das Drehelement normalerweise ausübt, um das zweite Blechelement in der geschlossenen Position zu halten. DE 10 2016 118 699 A1 refers to a variable guide plate to reduce oil when meshing with the teeth. According to this solution, a variable baffle for controlling a flow of oil in meshing with a first sheet member is mounted near the teeth of a first rotating gear. A second sheet metal member is rotatably connected to the first sheet metal member. A third sheet metal member is mounted proximate to the second rotating gear and is aligned with the second sheet metal member when in the closed position. A pivot member rotatably connects the second sheet metal member to the first sheet metal member. The second panel member can move from the closed position to an open position when the force of the fluid thrown from the teeth of the first rotating gear exceeds the force that the rotating member normally exerts to move the second panel member in the closed position to keep.

Gängige Schmierungen von drehmomentübertragenden Komponenten, wie beispielsweise Zahnrädern, werden in der Regel als Trockensumpfschmierungen ausgelegt. Bekannt sind auch direkte Verteilungen des Schmierstoffs innerhalb der Zahnräder durch feinverästelte Kanalsysteme. Diese werden in der Regel durch 3D-Ausführungen dargestellt, welche jedoch sehr kostenintensiv sind und daher in der Großserie nicht eingesetzt werden können.Common lubrication of torque-transmitting components, such as gears, are usually designed as dry sump lubrication. Also known are direct distributions of the lubricant within the gears through finely ramified channel systems. These are usually represented by 3D versions, which are very expensive and therefore cannot be used in large series.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur zielgerichteten Zufuhr eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums zu einem Kontaktbereich kraft- oder drehmomentübertragender Komponenten vorgeschlagen, insbesondere Zahnrädern. Einem der miteinander kämmenden Zahnräder ist mindestens ein Fluidleitelement zugeordnet, die das in radiale Richtung geförderte Schmiermedium oder Kühlmedium über mindestens eine Umlenkfläche dem Kontaktbereich zuführt.According to the invention, a device for the targeted supply of a lubricating medium or a cooling medium to a contact area of force- or torque-transmitting components, in particular gear wheels, is proposed. One of the meshing gears is assigned at least one fluid guide element, which supplies the lubricating medium or cooling medium conveyed in the radial direction to the contact area via at least one deflection surface.

In vorteilhafter Weise kann die Umlenkfläche so gestaltet werden, dass diese in einem Umlenkwinkel ausgeführt ist, der den Schmiermediumstrom oder den Kühlmediumstrom ideal umlenkt und auf die Zahnradgeometrie in den Kontaktbereich überträgt. Das mindestens eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Fluidleitelement kann insbesondere kostengünstig als Stanzbauteil oder als tiefgezogenes Bauteil mittels Tiefziehverfahrens als Leitblech hergestellt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung ist diese in Schalenform ausgebildet. Das mindestens eine Fluidleitelement, das auf einer oder beiden Seiten, beispielsweise eines Zahnrades angeordnet werden kann, bildet mit der Fläche des Zahnrades einen Hohlraum, in welchen das Schmiermedium oder das Kühlmedium kontinuierlich oder diskontinuierlich gefördert werden kann und über die in einem Umlenkwinkel angeordnete Umlenkfläche dem Kontaktbereich zugeführt werden kann.Advantageously, the deflection surface can be designed in such a way that it is designed at a deflection angle that ideally deflects the lubricating medium flow or the cooling medium flow and transfers it to the gear wheel geometry in the contact area. The at least one fluid guide element proposed according to the invention can be produced as a baffle plate in particular as a stamped component or as a deep-drawn component by means of a deep-drawing process. In an advantageous embodiment variant of the device proposed according to the invention, it is designed in the form of a shell. The at least one fluid guide element, which can be arranged on one or both sides of a gear wheel, for example, forms a cavity with the surface of the gear wheel, into which the lubricating medium or the cooling medium can be conveyed continuously or discontinuously and via the deflection surface arranged at a deflection angle Contact area can be supplied.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung kann das mindestens eine Fluidleitelement als Blechteil, als Stanzteil oder als Kunststoffspritzgießteil ausgeführt werden.In an advantageous variant of the device proposed according to the invention the at least one fluid guide element can be designed as a sheet metal part, as a stamped part or as a plastic injection molded part.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung ist das mindestens eine Fluidleitelement als Tiefziehbauteil gestaltet. In einer vorteilhaften Weiterbildung des mindestens einen Fluidleitelements als Tiefziehbauteil kann diesem bei dessen Herstellung mittels Tiefziehverfahrens eine Radialführung eingeprägt werden, welche beispielsweise Radialführungsstrukturen aufweist, die dem zugeführten Schmiermedium oder dem Kühlmedium eine zielgerichtete Strömung in den Kontaktbereich aufprägen.In a further advantageous embodiment of the device proposed according to the invention, the at least one fluid guide element is designed as a deep-drawn component. In an advantageous development of the at least one fluid guide element as a deep-drawn component, a radial guide can be stamped into it during its production using the deep-drawing process, which radial guide structures, for example, impart a targeted flow to the supplied lubricating medium or the cooling medium in the contact area.

In vorteilhafter Weise ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht, dass das mindestens eine Fluidleitelement über eine stoffschlüssige, eine kraftschlüssige oder eine formschlüssige Verbindung am Umfang einer Welle befestigt ist.Advantageously, the device according to the invention enables the at least one fluid guide element to be fastened to the circumference of a shaft by means of an integral, non-positive or positive connection.

Alternativ besteht die Möglichkeit, mindestens ein Fluidleitelement an einem Gehäuseteil eines die kraft- oder drehmomentübertragenden Komponenten aufweisenden Gehäuse zu befestigen, so dass die Welle, auf welcher die kraft- oder drehmomentübertragenden Komponenten aufgenommen sind, von dem mindestens einen Fluidleitelement gehalten werden können.Alternatively, there is the possibility of attaching at least one fluid guide element to a housing part of a housing having the force- or torque-transmitting components, so that the shaft on which the force- or torque-transmitting components are accommodated can be held by the at least one fluid guide element.

In einer vorteilhaften Weiterbildungsmöglichkeit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung dient das mindestens eine Fluidleitelement als Wuchtelement für die Paarung aus der Welle und beispielsweise einem ersten Zahnrad, insbesondere für schnelldrehende Anwendungen in einer elektrischen Maschine oder einem E-Achsen-Modul. Dies gilt selbstverständlich nur dann, wenn das mindestens eine Fluidleitelement mit drehfest auf der mit hoher Drehzahl rotierenden Welle entweder durch eine stoffschlüssige, eine kraftschlüssige oder eine formschlüssige Verbindung aufgenommen ist.In an advantageous further development of the device proposed according to the invention, the at least one fluid guide element serves as a balancing element for the pairing of the shaft and, for example, a first gear wheel, in particular for high-speed applications in an electrical machine or an e-axis module. Of course, this only applies if the at least one fluid guide element is held in a rotationally fixed manner on the shaft rotating at high speed either by means of a material connection, a force-fitting connection or a form-fitting connection.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung bildet das mindestens eine Fluidleitelement mit einer Innenseite und einem ersten Zahnrad einen Hohlraum, dem über Austrittsöffnungen in der Welle Schmiermedium oder Kühlmedium zugeführt wird, welches dem Kontaktbereich aus dem Hohlraum über die diesen begrenzende Umlenkfläche zugeführt wird. Der Hohlraum, auf einer oder beiden Seiten beispielsweise eines Zahnrads durch die eine Schalenform aufweisenden Fluidleitelemente gebildet, stellt eine kontinuierliche Zufuhr von Kühlmedium oder Schmiermedium zum Kontaktbereich dar, so dass stets ausreichend Schmiermedium im Kontaktbereich zur Verfügung steht oder alternativ stets ein kontinuierlicher Wärmeabtransport gewährleistet ist.In an advantageous further development of the device proposed according to the invention, the at least one fluid guide element forms a cavity with an inner side and a first gear wheel, to which lubricating medium or cooling medium is supplied via outlet openings in the shaft, which medium is supplied to the contact area from the cavity via the deflection surface that delimits it. The cavity, formed on one or both sides of a gear wheel, for example, by the fluid guide elements having a shell shape, represents a continuous supply of cooling medium or lubricating medium to the contact area, so that sufficient lubricating medium is always available in the contact area or, alternatively, continuous heat dissipation is always guaranteed.

In vorteilhafter Weise liegt bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung der Umlenkwinkel, mit dem die Umlenkfläche relativ zur planen Innenseite des mindestens einen Fluidleitelements ausgebildet ist, zwischen 20° und 150°, bevorzugt zwischen 30° und 120°.In the device proposed according to the invention, the deflection angle at which the deflection surface is formed relative to the planar inner side of the at least one fluid guide element is advantageously between 20° and 150°, preferably between 30° and 120°.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Vorrichtung in einer elektrischen Maschine oder innerhalb eines E-Achsen-Moduls eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.In addition, the invention relates to the use of the device in an electrical machine or within an e-axle module of an electrically powered vehicle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zur zielgerichteten Zufuhr eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums zu einem Kontaktbereich kraft- oder drehmomentübertragender Komponenten, insbesondere Zahnrädern, kann einerseits eine kontinuierliche Versorgung von Zahnflanken mit miteinander kämmender Außenverzahnung erreicht werden. Wird anstelle eines Schmiermediums über die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung ein Kühlmedium zugeführt, so ist sichergestellt, dass aus dem Kontaktbereich beispielsweise zweier miteinander kämmender Zahnräder stets ein Wärmeabtransport gesichert ist.The device proposed according to the invention for the targeted supply of a lubricating medium or a cooling medium to a contact area of force-transmitting or torque-transmitting components, in particular gear wheels, can on the one hand achieve a continuous supply of tooth flanks with external teeth meshing with one another. If, instead of a lubricating medium, a cooling medium is supplied via the device proposed according to the invention, it is ensured that heat is always removed from the contact area, for example, of two gear wheels meshing with one another.

In kostengünstiger und fertigungstechnisch besonders einfacher Weise lässt sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung durch ein mittels Tiefziehverfahrens hergestelltes, eine Schalenform aufweisendes Blechteil darstellen. Dessen Innenseite kann entweder plan ausgebildet sein oder alternativ mittels Tiefziehverfahrens mit eine Radialführung ermöglichenden Radialführungsstrukturen, beispielsweise in Rillenform, versehen werden. Bei dieser Ausgestaltungsvariante kann die Fliehkraft bei Rotation des mindestens einen Fluidleitelements dazu genutzt werden, durch eine Pumpwirkung eine konstante Zufuhr von Schmiermedium oder Kühlmedium zum Kontaktbereich beispielsweise zweier miteinander kämmender Zahnräder sicherzustellen.In a cost-effective manner that is particularly simple in terms of production technology, the solution proposed according to the invention can be represented by a sheet metal part which is produced by means of a deep-drawing process and has a shell shape. Its inside can either be flat or, alternatively, can be provided with radial guide structures, for example in the form of grooves, that enable radial guide by means of a deep-drawing process. In this configuration variant, the centrifugal force during rotation of the at least one fluid guide element can be used to ensure a constant supply of lubricating medium or cooling medium to the contact area, for example of two meshing gears, by means of a pumping effect.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das mindestens eine Fluidleitelement auf einer oder auf beiden Seiten beispielsweise eines Zahnrades an einer rotierenden Welle befestigt werden kann. Dies kann zum Beispiel mittels einer stoffschlüssigen Verbindung wie zum Beispiel einer Laserpunktierung erfolgen. Für den Fall, dass das mindestens eine Fluidleitelement drehfest auf der Welle befestigt ist, fungiert dieses auch bei entsprechender Auslegung bei schnell drehenden Anwendungen als Wuchtgewicht und kann die Anordnung aus Zahnrad und Welle auswuchten, was insbesondere bei hohen und sehr hohen Drehzahlen, beispielsweise beim Einsatz an elektrischen Maschinen oder in E-Achsen-Modulen von Vorteil ist.A further advantage lies in the fact that the at least one fluid guide element can be attached to a rotating shaft on one or both sides of a gear wheel, for example. This can be done, for example, by means of a material connection such as laser puncturing. In the event that the at least one fluid guide element is fixed in a rotationally fixed manner on the shaft, this also acts as a balancing weight in high-speed applications with an appropriate design and can balance the arrangement of gear wheel and shaft, which is particularly important at high and very high speeds, for example when Use on electrical machines or in e-axis modules is advantageous.

Alternativ zur dargestellten Befestigungsmöglichkeit des mindestens einen Fluidleitelements durch eine stoffschlüssige, kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung auf der Welle, kann dieses auch an einem Gehäuseteil befestigt sein, d. h. ohne eine Berührung beziehungsweise eine Kontaktstelle mit der drehenden Welle zu bilden. Beide Ausführungsvarianten sind möglich und erweitern das Einsatzspektrum der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung.As an alternative to the option shown for fastening the at least one fluid guide element to the shaft by means of an integral, non-positive or positive connection, it can also be fastened to a housing part, d. H. without forming a contact or contact point with the rotating shaft. Both variants are possible and expand the range of uses of the solution proposed according to the invention.

In größer bauenden Gehäusen kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung eine zielgerichtete Förderung von Kühlmedium oder Schmiermedium an die notwendigen Stellen sichergestellt werden. Insbesondere lässt sich bei Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung mit einem Kühlmedium eine Verbesserung der Kühlung wellengeführter Bauteile erreichen, was insgesamt zu einer erheblichen Verbesserung des sich einstellenden Getriebewirkungsgrades führt.In larger housings, the device proposed according to the invention can ensure a targeted delivery of cooling medium or lubricating medium to the necessary points. In particular, when using the device proposed according to the invention with a cooling medium, an improvement in the cooling of shaft-guided components can be achieved, which overall leads to a considerable improvement in the transmission efficiency that occurs.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend kann das Schmiermedium im Wesentlichen in die Mitte der Zahnradflanken gefördert werden, so dass die Schmierwirkung über die gesamte Zahnflanke gesehen verbessert werden kann. Ferner zeichnet sich die Lösung durch ihre Bauteilersparnis aus, da nur wenige Komponenten benötigt werden. Des Weiteren ist die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung äußerst platzsparend, wenn Platz auf der Getriebewelle genutzt werden kann. Des Weiteren ist als Vorteil herauszustellen, dass die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lageunabhängig eingesetzt werden kann, d. h. auch bei stark geneigt angeordneten Gesamtsystemen, da der Zuführpunkt immer gleich orientiert ist. Weiterhin ist das System sehr robust, da es ohne einem Verschleiß unterliegende Bauteile dargestellt werden kann.According to the solution proposed according to the invention, the lubricating medium can essentially be conveyed to the center of the toothed wheel flanks, so that the lubricating effect can be improved over the entire toothed flank. Furthermore, the solution is characterized by its component savings, since only a few components are required. Furthermore, the solution proposed according to the invention is extremely space-saving if space on the transmission shaft can be used. Furthermore, it should be emphasized as an advantage that the solution proposed according to the invention can be used in any position, i. H. even in the case of overall systems that are arranged at a sharp angle, since the feed point is always oriented in the same way. Furthermore, the system is very robust since it can be represented without components subject to wear.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

  • 1 ein Getriebe mit einem Zahnradpaar,
  • 2 eine Schnittdarstellung durch die Anordnung gemäß 1 mit einer sich einstellenden Strömungsverteilung eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums,
  • 3 in vergrößertem Maßstab die Anordnung zweier Fluidleitelemente beidseits eines auf einer Welle aufgenommenen Zahnrades,
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines Zahnrades mit Geradverzahnung und diesem zugeordnetem Fluidleitelement als Kunststoffspritzgussbauteil,
  • 5 die Darstellung eines als 3D-Bauteil gefertigten Zahnrades mit einem Fluidleitelement in Schalenform und einem im montierten Zustand gezeigten Fluidleitelement,
  • 6 eine Darstellung des Übergangsbereichs zwischen dem Fluidleitelement und einer als Gratverzahnung ausgebildeten Außenverzahnung und
  • 7 eine Komplettdarstellung eines mittels 3D-Verfahrens hergestellten Zahnrades mit Geradverzahnung und beidseitig angeordneten Fluidleitelementen.
Show it:
  • 1 a gearbox with a pair of gears,
  • 2 a sectional view through the arrangement according to FIG 1 with an emerging flow distribution of a lubricating medium or a cooling medium,
  • 3 on an enlarged scale, the arrangement of two fluid guide elements on both sides of a gear wheel mounted on a shaft,
  • 4 a perspective view of a gear wheel with straight teeth and associated fluid guide element as a plastic injection molded component,
  • 5 the representation of a gear wheel manufactured as a 3D component with a fluid guide element in shell form and a fluid guide element shown in the assembled state,
  • 6 a representation of the transition region between the fluid guide element and an external toothing designed as a burr toothing and
  • 7 a complete representation of a gear wheel with straight teeth and fluid guide elements arranged on both sides, produced using a 3D process.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein Getriebe 10, welches ein Zahnradpaar 12 umfasst. Dieses wird durch ein erstes Zahnrad 14 sowie ein zweites Zahnrad 16 gebildet. Das erste Zahnrad 14 ist auf einer Welle 18 aufgenommen, die einen Wellenmantel 20 aufweist und mit einem Wellenhohlraum 22 versehen ist, wie er in 2 dargestellt ist. 1 zeigt darüber hinaus ein erstes Fluidleitelement 24 sowie ein weiteres Fluidleitelement 26, welche beidseits des ersten Zahnrades 14 der Welle 18 zugeordnet sind. Jedes der beiden Zahnräder 14, 16 umfasst eine Außenverzahnung 28 - hier ausgebildet als Geradverzahnung 62 - aus einer Vielzahl von Zähnen, die durch einzelne Zahnflanken 30 gebildet sind. Die beiden Fluidleitelemente 24, 26, die dem ersten Zahnrad 14 seitlich zugeordnet sind, sind im Wesentlichen in Schalenform 32 ausgeführt. Die in 1 dargestellten Außenverzahnungen 28 des ersten Zahnrades 14 sowie des zweiten Zahnrades 16 könnten auch als Schrägverzahnungen, Pfeilverzahnungen oder dergleichen ausgebildet sein. 1 shows a gear 10 in a highly simplified representation, which comprises a gear pair 12 . This is formed by a first gear 14 and a second gear 16 . The first gear 14 is received on a shaft 18 which has a shaft jacket 20 and is provided with a shaft cavity 22 as shown in FIG 2 is shown. 1 also shows a first fluid guide element 24 and a further fluid guide element 26, which are assigned to both sides of the first gear 14 of the shaft 18. Each of the two gears 14, 16 includes an external toothing 28 - designed here as a spur toothing 62 - from a variety of teeth, which are formed by individual tooth flanks 30. The two fluid guide elements 24, 26, which are assigned to the side of the first gear wheel 14, are designed essentially in the form of a shell 32. In the 1 External teeth 28 of the first gear 14 and the second gear 16 shown could also be designed as helical gears, herringbone gears or the like.

2 zeigt einen Schnitt durch die in 1 dargestellte Anordnung des Getriebes 10 mit dem Zahnradpaar 12 aus erstem Zahnrad 14 und zweitem Zahnrad 16. 2 shows a section through the in 1 shown arrangement of the transmission 10 with the gear pair 12 from the first gear 14 and second gear 16.

Aus der Schnittdarstellung gemäß 2 geht hervor, dass die Welle 18 einen durch den Wellenmantel 20 begrenzten Wellenhohlraum 22 aufweist. Dem Wellenhohlraum 22 wird eine Fluidströmung 34 zugeführt. Je nach Einsatzzweck der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann es sich bei der Fluidströmung 34 um die Fluidströmung 34 eines Schmiermediums oder um die Fluidströmung 34 eines Kühlmediums oder um eine Mischung aus Schmiermedium und Kühlmedium handeln, welches dem Wellenhohlraum 22 zuströmt. Der Wellenmantel 20 ist im Bereich zwischen dem ersten Fluidleitelement 24 und dem weiteren Fluidleitelement 26 mit Austrittsöffnungen 46 versehen, die in 3 näher dargestellt sind. Über diese im Wellenmantel 20 vorgesehenen Austrittsöffnungen 46 (vgl. 3) erfolgt eine Strömungsaufteilung 36 der Fluidströmung 34. Dabei handelt es sich, wie bereits erwähnt, entweder um die Strömungsaufteilung 36 eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums, welches zwischen dem ersten Zahnrad 14 und den beiden diesem zugeordneten Fluidleitelementen 24, 26 zielgerichtet einem Kontaktbereich 38 zugeführt wird. Im Längsschnitt gemäß 2 ist der Kontaktbereich 38 der Bereich, an dem sich die einzelnen Zahnflanken 30 der Außenverzahnung 28 der beiden Zahnräder 14, 16 berühren, d. h. miteinander kämmen. Wird dem Kontaktbereich 38 auf dem Wege der Strömungsaufteilung 36 ein Schmiermedium zugeführt, so erfolgt eine Herabsetzung der Reibung innerhalb des Kontaktbereichs 38. Wird alternativ ein Kühlmedium in den Kontaktbereich 38 gefördert, so kann bei der Drehung der miteinander kämmenden Zahnräder 14, 16 ein kontinuierlicher Abtransport von Wärme aus dem Kontaktbereich 38 erreicht werden. Wird ein Strömungsmedium eingesetzt, welches sowohl als Schmiermedium als auch als Kühlmedium dient, so können beide Effekte erreicht werden, d. h. eine kontinuierliche Herabsetzung der Reibung durch entsprechende Schmierung der Außenverzahnungen 28 beim Kämmen miteinander als auch ein kontinuierlicher Abtransport von entstehender Wärme.From the sectional view according to 2 shows that the shaft 18 has a shaft cavity 22 delimited by the shaft jacket 20 . The shaft cavity 22 is a Fluidströ tion 34 supplied. Depending on the intended use of the solution proposed according to the invention, the fluid flow 34 can be the fluid flow 34 of a lubricating medium or the fluid flow 34 of a cooling medium or a mixture of lubricating medium and cooling medium which flows towards the shaft cavity 22 . The shaft jacket 20 is provided with outlet openings 46 in the area between the first fluid guide element 24 and the further fluid guide element 26 3 are shown in more detail. Via these outlet openings 46 provided in the shaft casing 20 (cf. 3 ) a flow distribution 36 of the fluid flow 34 takes place. As already mentioned, this is either the flow distribution 36 of a lubricating medium or a cooling medium, which is supplied in a targeted manner to a contact region 38 between the first gear wheel 14 and the two fluid guide elements 24, 26 assigned to it . In longitudinal section according to 2 the contact area 38 is the area at which the individual tooth flanks 30 of the external teeth 28 of the two gears 14, 16 touch, ie mesh with one another. If a lubricating medium is supplied to the contact area 38 via the flow distribution 36, the friction within the contact area 38 is reduced. If, alternatively, a cooling medium is conveyed into the contact area 38, the rotation of the meshing gear wheels 14, 16 can result in continuous removal of heat from the contact area 38 can be achieved. If a flow medium is used, which serves both as a lubricating medium and as a cooling medium, both effects can be achieved, ie a continuous reduction in friction through appropriate lubrication of the external teeth 28 when meshing with one another and a continuous removal of heat generated.

3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Detaildarstellung des ersten Zahnrades 14 und dem diesem beidseits zugeordneten, in Schalenform 32 ausgebildeten Fluidleitelementen 24, 26. 3 shows, on an enlarged scale, a detailed representation of the first gear wheel 14 and the fluid guide elements 24, 26 which are assigned to it on both sides and are designed in the form of a shell 32.

Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass in dem Bereich zwischen dem ersten Zahnrad 14 und dem Fluidleitelement 24 einerseits und im Bereich zwischen dem weiteren Fluidleitelement 26 und dem ersten Zahnrad 14 andererseits im Wellenmantel 20 der Welle 18 Austrittsöffnungen 46 vorgesehen sind. Über diese tritt das dem Wellenhohlraum 22 zugeführte Schmiermedium oder das dem Wellenhohlraum 22 zugeführte Kühlmedium in den Hohlraum 60 beziehungsweise einen weiteren Hohlraum 66 aus. Die Hohlräume 60, 66 werden jeweils durch Innenseiten 56 der Fluidleitelemente 24, 26 gebildet und andererseits durch die Zahnflanken 30 des ersten Zahnrads 14 begrenzt.According to the illustration 3 shows that outlet openings 46 are provided in the shaft jacket 20 of the shaft 18 in the area between the first gear wheel 14 and the fluid guide element 24 on the one hand and in the area between the further fluid guide element 26 and the first gear wheel 14 on the other hand. The lubricating medium fed to the shaft cavity 22 or the cooling medium fed to the shaft cavity 22 exits via this into the cavity 60 or a further cavity 66 . The cavities 60, 66 are each formed by inner sides 56 of the fluid guide elements 24, 26 and on the other hand are delimited by the tooth flanks 30 of the first gear wheel 14.

Bei der Rotation der Welle 18 erfolgt somit aufgrund der Fliehkraftwirkung ein kontinuierlicher Transport auf dem Wege der Strömungsaufteilung 36 des Schmiermediums oder des Kühlmediums in die beiden Hohlräume 60, 66. Anstelle der beiden in 2 dargestellten Hohlräume 60, 66 beidseits des ersten Zahnrades 14 kann auch lediglich ein Hohlraum 60 dem ersten Zahnrad 14 zugeordnet sein. Für beide Ausführungsmöglichkeiten, entweder mit einem Hohlraum 60 auf einer Seite des ersten Zahnrades 14 sowie mit zwei Hohlräumen 60, 66 beidseits des ersten Zahnrades 14 gilt, dass dieser beziehungsweise diese jeweils von einem Fluidleitelement 24 beziehungsweise dem weiteren Fluidleitelement 26 begrenzt sind.When the shaft 18 rotates, due to the effect of centrifugal force, the lubricating medium or the cooling medium is continuously transported along the path of the flow distribution 36 into the two cavities 60, 66. Instead of the two in 2 illustrated cavities 60, 66 on both sides of the first gear 14, only one cavity 60 can be assigned to the first gear 14. For both design options, either with a cavity 60 on one side of the first gear 14 and with two cavities 60, 66 on both sides of the first gear 14, it applies that this or these are each bounded by a fluid guide element 24 or the further fluid guide element 26.

Das Fluidleitelement 24 zum Beispiel ist in Schalenform 32 ausgeführt und umfasst an seinem radial außenliegenden Endbereich eine Umlenkfläche 58. Die Umlenkfläche 58 ist in Bezug zur Innenseite 56 des Fluidleitelements 24 in einem Umlenkwinkel gebogen. Dieser Umlenkwinkel ist jeweils abhängig von der Länge der Zahnradflanke 30 und kann zwischen 20° und 85° bevorzugt eingestellt werden. Wird Schmiermedium oder Kühlmedium in radialer Richtung aufgrund der bei der Rotation der Welle 18 entstehenden Fliehkraft durch den Hohlraum 60 an die Umlenkfläche 58 transportiert, so sorgt diese für eine kontinuierliche Zufuhr von Schmiermedium beziehungsweise eine kontinuierliche Zufuhr von Kühlmedium in den Kontaktbereich 38 zwischen der Außenverzahnung 28 des ersten Zahnrades 14 sowie des zweiten Zahnrades 16.The fluid guide element 24, for example, is designed in the form of a shell 32 and includes a deflection surface 58 on its radially outer end region. The deflection surface 58 is bent at a deflection angle in relation to the inside 56 of the fluid guide element 24. This deflection angle is dependent on the length of the toothed wheel flank 30 and can preferably be set between 20° and 85°. If the lubricating medium or cooling medium is transported in the radial direction through the cavity 60 to the deflection surface 58 due to the centrifugal force generated during the rotation of the shaft 18, this ensures a continuous supply of lubricating medium or a continuous supply of cooling medium to the contact area 38 between the external teeth 28 of the first gear 14 and the second gear 16.

Aus der Schnittdarstellung gemäß 3 im vergrößerten Maßstab geht zudem hervor, dass im Wellenmantel 20 die Austrittsöffnungen 46 als Bohrungen ausgebildet sein können. Diese sind in der Darstellung gemäß 3 in einer 90°-Teilung 48 zueinander orientiert. Anstelle einer 90°-Teilung 48 kann auch eine andere Verteilung der Austrittsöffnungen 46 am Wellenmantel 20 vorgenommen werden. 3 zeigt des Weiteren, dass der Wellenhohlraum 22 durch eine Stirnfläche 70 begrenzt ist und nach der Stirnfläche 70 in einen Vollmaterialabschnitt 68 übergeht.From the sectional view according to 3 on an enlarged scale it is also apparent that the outlet openings 46 can be designed as bores in the shaft jacket 20 . These are shown in accordance with 3 oriented at 90° pitch 48 to each other. Instead of a 90° division 48, the outlet openings 46 on the shaft casing 20 can also be distributed differently. 3 FIG. 12 further shows that the shaft cavity 22 is delimited by an end face 70 and, after the end face 70, merges into a solid material section 68.

Beide Hohlräume 60, 66 sind jeweils von den Innenseiten 56 der in Schalenform 32 ausgebildeten Fluidleitelemente 24, 26 sowie den Zahnradseitenflächen 64 des ersten Zahnrades 14 begrenzt. In der Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung nach 3 ist das erste Fluidleitelement 24 an einer Verbindung 40 beispielsweise mittels einer Laserpunktierung 42 drehfest mit dem Wellenmantel 20 der Welle 18 verbunden. Anstelle einer Laserpunktierung 42, d. h. der Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Wellenmantel 20 und dem Fluidleitelement 24 kann auch eine kraftschlüssige oder eine stoffschlüssige Verbindung 40 zwischen dem Fluidleitelement 24 und der Welle 18 dargestellt werden.Both cavities 60, 66 are each bounded by the inner sides 56 of the fluid guide elements 24, 26 designed in the form of a shell 32 and by the side surfaces 64 of the gearwheel of the first gearwheel 14. In the embodiment variant of the device proposed according to the invention 3 the first fluid guide element 24 is connected to the shaft jacket 20 of the shaft 18 in a rotationally fixed manner at a connection 40 , for example by means of laser puncturing 42 . Instead of laser puncturing 42, ie the formation of an integral connection between the shaft casing 20 and the fluid guide element 24, a non-positive or an integral connection can also be used sige connection 40 between the fluid guide element 24 and the shaft 18 are shown.

Alternativ zur Aufnahme des Fluidleitelements 24 oder der Fluidleitelemente 24, 26 über die Verbindung 40 am Wellenmantel 20 besteht die Möglichkeit, das Fluidleitelement 24 oder beide Fluidleitelemente 24, 26 an einem hier nicht dargestellten Gehäuse ortsfest zu befestigen, d. h. frei von der Welle 18 beziehungsweise vom Wellenmantel 20.As an alternative to receiving the fluid guide element 24 or the fluid guide elements 24, 26 via the connection 40 on the shaft jacket 20, there is the possibility of the fluid guide element 24 or both fluid guide elements 24, 26 being fixed to a housing (not shown here), i. H. free from the shaft 18 or from the shaft jacket 20.

Wird, wie in der Darstellung gemäß 3, das Fluidleitelement 24 beziehungsweise beide Fluidleitelemente 24, 26 drehfest am Wellenmantel 20 angeordnet, so kann das Fluidleitelement 24 beziehungsweise beide Fluidleitelemente 24, 26 als Wuchtelemente Verwendung finden. Durch entsprechende Ausbildung des Fluidleitelements 24 beziehungsweise beider Fluidleitelemente 24, 26 kann insbesondere bei schnell drehenden Anwendungen, wie bei einer elektrischen Maschine beziehungsweise eines E-Achsen-Moduls eines elektrischen Antriebs, die Paarung aus erstem Zahnrad 14 und Welle 18 entsprechend gewuchtet werden, was abhängig von den geforderten Rundlaufgenauigkeiten ist. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass der Wellenmantel 20 der Welle 18 in einer Wanddicke 50 ausgeführt ist und durch die Umlenkfläche 58 die Innenseite eines Überhangs 52 bezeichnet ist. Der Überhang 52 ist der Teil des Fluidleitelements 24, welcher den Hohlraum 60 neben dem Kontaktbereich 38 der beiden miteinander kämmenden Zahnräder 14 oder 16 bildet.Will, as per the illustration 3 If the fluid guide element 24 or both fluid guide elements 24, 26 are arranged in a rotationally fixed manner on the shaft jacket 20, the fluid guide element 24 or both fluid guide elements 24, 26 can be used as balancing elements. By designing the fluid guide element 24 or both fluid guide elements 24, 26 appropriately, the pairing of the first gear wheel 14 and shaft 18 can be balanced accordingly, particularly in the case of high-speed applications, such as in an electrical machine or an E-axis module of an electrical drive, which depends of the required concentricity. For the sake of completeness, it should be mentioned that the shaft casing 20 of the shaft 18 has a wall thickness 50 and the deflection surface 58 designates the inside of an overhang 52 . The overhang 52 is the part of the fluid guide element 24 which forms the cavity 60 next to the contact area 38 of the two gears 14 or 16 meshing with one another.

Das Fluidleitelement 24 beziehungsweise beide Fluidleitelemente 24, 26 können als Blechteile, als Stanzteile, als Kunststoffspritzgussteile oder als 3D-Aufbauteile hergestellt werden. Insbesondere bei der Ausbildung der Fluidleitelemente 24, 26 in Schalenform 32 als Tiefziehteile können, wie beispielsweise in 5 dargestellt ist, mittels Tiefziehverfahren Radialführungsstrukturen 74 in die Innenseite 56 der Fluidleitelemente 24, 26 eingeprägt werden.The fluid guide element 24 or both fluid guide elements 24, 26 can be produced as sheet metal parts, as stamped parts, as plastic injection molded parts or as 3D assembly parts. In particular when the fluid guide elements 24, 26 are designed in the form of a shell 32 as deep-drawn parts, as for example in 5 is shown, radial guide structures 74 are embossed into the inside 56 of the fluid guide elements 24, 26 by means of a deep-drawing process.

4 zeigt das weitere Fluidleitelement 26, welches dem ersten Zahnrad 14 zugeordnet ist. Die Anordnung gemäß 4 ist mittels additiver Fertigung entstanden. Wie 4 zeigt, ist das erste Zahnrad 14 mit der Außenverzahnung 28 versehen, die als Geradverzahnung 62 ausgeführt ist. Das weitere Fluidleitelement 26 überdeckt mit seiner Umlenkfläche 58 beziehungsweise seinem Überhang 52 die einzelnen Zähne der Außenverzahnung 28. Die Zähne der Außenverzahnung 28 werden jeweils an Flanken 30 gebildet. 4 shows the further fluid guide element 26, which is assigned to the first gear wheel 14. The arrangement according to 4 was created using additive manufacturing. As 4 shows, the first gear 14 is provided with the external toothing 28, which is designed as straight toothing 62. The further fluid guide element 26 covers the individual teeth of the external toothing 28 with its deflection surface 58 or its overhang 52. The teeth of the external toothing 28 are formed on flanks 30 in each case.

5 zeigt eine Anordnung eines ersten mittels 3D-Aufbauverfahrens hergestellten ersten Zahnrades 14, welche das Fluidleitelement 24 sowie das weitere Fluidleitelement 26 umfasst. Das Fluidleitelement 24 ist von der Welle 18 entfernt, so dass an dieser eine der Austrittsöffnungen 46 sichtbar wird. Auch das erste Zahnrad 14 gemäß der perspektivischen Darstellung nach 5 zeigt die Außenverzahnung 28, die als Geradverzahnung 62 ausgeführt ist. Auch hier ist die Umlenkfläche 58 Teil des Überhangs 52 des weiteren Fluidleitelements 26. 5 shows an arrangement of a first gear 14 produced by means of a 3D construction method, which comprises the fluid guide element 24 and the further fluid guide element 26. The fluid guide element 24 is removed from the shaft 18 so that one of the outlet openings 46 is visible on it. Also the first gear 14 according to the perspective view 5 shows the external toothing 28, which is designed as straight toothing 62. Here, too, the deflection surface 58 is part of the overhang 52 of the further fluid guide element 26.

Das von der Zahnradseitenfläche 64 entfernte Fluidleitelement 24 ist so positioniert, dass dessen Innenseite 56 sichtbar ist. Auf der Innenseite 56 befinden sich eine Radialführung 72 des Schmiermediums beziehungsweise des Kühlmediums ermöglichende Radialführungsstrukturen 74, die beispielsweise als Radialrillen 76 ausgebildet sein können. Durch diese wird bei der Rotation der Anordnung aus erstem Zahnrad 14 und den beidseitig angeordneten Fluidleitelementen 24, 26 eine Radialführung 72 des Kühlmediums oder des Schmiermediums erreicht sowie dessen zielgerichtete Zuführung zu den Zahnflanken 30 der als Geradverzahnung 62 ausgeführten Außenverzahnung 28 des ersten Zahnrades 14.The fluid directing element 24 removed from the gear side surface 64 is positioned such that its inner side 56 is visible. On the inside 56 there are radial guide structures 74 which enable radial guidance 72 of the lubricating medium or the cooling medium and which can be designed as radial grooves 76, for example. During the rotation of the arrangement of the first gear wheel 14 and the fluid guide elements 24, 26 arranged on both sides, this achieves a radial guidance 72 of the cooling medium or the lubricating medium and its targeted supply to the tooth flanks 30 of the external toothing 28, designed as straight toothing 62, of the first gear wheel 14.

6 zeigt das erste Zahnrad 14 mit als Geradverzahnung 62 ausgebildeter Außenverzahnung 28. Unterhalb des Überhangs 52, der an seiner Unterseite von der Umlenkfläche 58 begrenzt wird, tritt das Schmiermedium beziehungsweise das Kühlmedium in die Geradverzahnung 62 aus. 6 shows the first gear 14 with external teeth 28 designed as straight teeth 62 .

7 zeigt eine Komplettdarstellung der Anordnung eines mittels 3D-Aufbauverfahrens erzeugten ersten Zahnrades 14 mit beidseits angeordneten Fluidleitelementen 24, 26. Die in 7 dargestellte Anordnung ist auf der Welle 18 drehfest aufgenommen. Beide Fluidleitelemente 24, 26 sind im Wesentlichen in Schalenform 32 ausgeführt. Die jeweiligen Überhänge 52 übergreifen die Zahnflanken 30 der Außenverzahnung 28 des ersten Zahnrades 14. Die Außenverzahnung 28 ist als Geradverzahnung 62 ausgeführt, könnte jedoch auch als Schrägverzahnung, Pfeilverzahnung oder dergleichen ausgeführt sein. 7 shows a complete representation of the arrangement of a first gear wheel 14 produced by means of a 3D construction method with fluid guide elements 24, 26 arranged on both sides 7 The arrangement shown is received on the shaft 18 in a rotationally fixed manner. Both fluid guide elements 24, 26 are designed essentially in the form of a shell 32. The respective overhangs 52 overlap the tooth flanks 30 of the external teeth 28 of the first gear 14. The external teeth 28 are designed as straight teeth 62, but could also be designed as helical teeth, herringbone teeth or the like.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zur zielgerichteten Zufuhr eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums zum Kontaktbereich 38 der Außenverzahnungen 28 der Zahnräder 14, 16 kann, wie anhand der 1 bis 7 beschrieben, sowohl als Stanzteil aus metallischem Material, als Tiefziehteil als auch als 3D-Aufbauteil ausgeführt werden. Für alle prinzipiellen Fertigungsvarianten gelten die vorstehend aufgezählten Vorteile gleichermaßen.The inventively proposed device for the targeted supply of a lubricating medium or a cooling medium to the contact area 38 of the external teeth 28 of the gears 14, 16, as shown in FIG 1 until 7 described, can be designed both as a stamped part made of metallic material, as a deep-drawn part and as a 3D structural part. The advantages listed above apply equally to all basic production variants.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather is within within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 202004011456 U1 [0003]DE 202004011456 U1 [0003]
  • DE 102016118699 A1 [0004]DE 102016118699 A1 [0004]

Claims (12)

Vorrichtung zur zielgerichteten Zufuhr eines Schmiermediums oder eines Kühlmediums zu einem Kontaktbereich (38) kraft- oder drehmomentübertragender Komponenten, insbesondere Zahnrädern (14, 16), dadurch gekennzeichnet, dass einem der miteinander kämmenden Zahnräder (14, 16) mindestens ein Fluidleitelement (24, 26) zugeordnet ist, das das in radiale Richtung geförderte Schmiermedium oder Kühlmedium über mindestens eine Umlenkfläche (58) dem Kontaktbereich (38) zuführt.Device for the targeted supply of a lubricating medium or a cooling medium to a contact area (38) of force- or torque-transmitting components, in particular gear wheels (14, 16), characterized in that one of the meshing gear wheels (14, 16) has at least one fluid guide element (24, 26 ) is assigned, which feeds the lubricating medium or cooling medium conveyed in the radial direction to the contact area (38) via at least one deflection surface (58). Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) in Schalenform (32) ausgebildet ist.Device according to claim 1 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) is designed in the form of a shell (32). Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) eine im Wesentlichen plan ausgebildete Innenseite (56) aufweist, zu der die Umlenkfläche (58) in einem Umlenkwinkel orientiert ist.Device according to claims 1 until 2 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) has a substantially planar inner side (56) to which the deflection surface (58) is oriented at a deflection angle. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) als Blechteil oder als Stanzteil oder als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt ist.Device according to claims 1 until 3 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) is designed as a sheet metal part or as a stamped part or as a plastic injection molded part. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) als Tiefziehbauteil ausgeführt ist.Device according to claims 1 until 4 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) is designed as a deep-drawn component. Vorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Tiefziehbauteil tiefgezogene, eine Radialführung (72) des dem Kontaktbereich (38) zuzuführenden Schmiermediums oder Kühlmediums ermöglichende Radialführungsstrukturen (74) aufweist.Device according to the preceding claim, characterized in that the deep-drawn component has deep-drawn radial guide structures (74) enabling radial guidance (72) of the lubricating medium or cooling medium to be supplied to the contact region (38). Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) über eine stoffschlüssige, eine kraftschlüssige oder eine formschlüssige Verbindung (40) am Umfang einer Welle (18) befestigt ist.Device according to claims 1 until 6 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) is fastened to the circumference of a shaft (18) via an integral, non-positive or positive connection (40). Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) an einem Gehäuseteil eines die kraft- oder drehmomentübertragenden Komponenten aufweisenden Gehäuses befestigt ist.Device according to claims 1 until 6 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) is attached to a housing part of a housing having the force- or torque-transmitting components. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) als Wuchtelement für die Paarung aus der Welle (18) und dem ersten Zahnrad (14) dient, insbesondere für schnelldrehende Anwendungen in einer elektrischen Maschine oder einem E-Achsen-Modul.Device according to claims 1 until 7 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) serves as a balancing element for the pairing of the shaft (18) and the first gear (14), in particular for high-speed applications in an electrical machine or an E-axis module. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidleitelement (24, 26) mit einer Innenseite (56) und einem ersten Zahnrad (14) einen Hohlraum (60) bildet, dem über Austrittsöffnungen (46) der Welle (18) Schmiermedium oder Kühlmedium zugeführt wird, welches dem Kontaktbereich (38) aus dem Hohlraum (60) über die den Hohlraum begrenzende Umlenkfläche (58) zugeführt wird.Device according to claims 1 until 9 , characterized in that the at least one fluid guide element (24, 26) with an inner side (56) and a first gear wheel (14) forms a cavity (60) to which lubricating medium or cooling medium is supplied via outlet openings (46) of the shaft (18). , which is fed to the contact region (38) from the cavity (60) via the deflection surface (58) delimiting the cavity. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkwinkel zwischen 20° und 150°, bevorzugt zwischen 30° und 120° liegt.Device according to claim 3 , characterized in that the deflection angle is between 20° and 150°, preferably between 30° and 120°. Verwendung der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 in einer elektrischen Maschine oder einem E-Achsen-Modul.Use of the device according to claims 1 until 11 in an electric machine or an e-axis module.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202004011456U1 (en) 2004-07-14 2004-12-02 Schölzel, Marco Tilting light with body lead and light means has on off switch operated by tilting the lamp out of its original position
DE102011000571A1 (en) 2011-02-09 2012-08-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Gearbox for electrical drive module of electric vehicle e.g. convertible, has upper manifold arranged within gear housing, where lubrication oil distributed from manifold is conveyed to bearing of gearbox shafts by guiding devices
DE102016118699A1 (en) 2015-10-08 2017-04-13 GM Global Technology Operations LLC Variable baffle for oil reduction during meshing

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