DE102022205854A1

DE102022205854A1 - Getriebevorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022205854A1
Application number: DE102022205854.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kölbl; Heidi Bartlsperger; Stephan Brandl; Nils Trümper; Sophia Schubert; Christina Weber; Alois Biereder
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-06-08
Filing date: 2022-06-08
Publication date: 2023-12-14

Abstract

Getriebevorrichtung (2) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine zwei Getriebestufen (8, 11) tragende Zwischenwelle (4), wobei ein Drehmoment, insbesondere von einer elektrischen Maschine (3), mittels einer ersten Getriebestufe (8, 11) auf die Zwischenwelle (4) und mittels einer zweiten Getriebestufe (8, 11) von der Zwischenwelle (4) auf eine weitere Getriebeeinrichtung, insbesondere ein Differenzial (5), übertragbar ist, wobei eine Fluidzuführeinrichtung (15) dazu ausgebildet ist, ein Fluid, insbesondere Öl, in einen in der Zwischenwelle (4) ausgebildeten Hohlraum (17) zuzuführen, wobei das Fluid mittels wenigstens einer Verteilfläche (18, 19) innerhalb des Hohlraums (17) zu wenigstens einem Lager (13, 14) der Zwischenwelle (4) führbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine zwei Getriebestufen tragende Zwischenwelle, wobei ein Drehmoment, insbesondere von einer elektrischen Maschine, mittels einer ersten Getriebestufe auf die Zwischenwelle und mittels einer zweiten Getriebestufe von der Zwischenwelle auf eine weitere Getriebeeinrichtung, insbesondere ein Differenzial, übertragbar ist.
Getriebevorrichtungen für Antriebsstränge von Kraftfahrzeugen, die eine elektrische Maschine aufweisen und zur Übertragung des von der elektrischen Maschine erzeugten Drehmoments auf einen Abtrieb des Antriebsstrangs, beispielsweise über eine weitere Getriebeeinrichtung, insbesondere ein Differenzial, zwei Getriebestufen aufweisen, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei können von der elektrischen Maschine Drehmomente erzeugt (oder aufgenommen) werden und über eine erste Getriebestufe, beispielsweise umfassend ein an der Rotorwelle angeordnetes erstes Zahnrad, das mit einem auf einer Zwischenwelle angeordneten zweiten Zahnrad kämmt, auf die Zwischenwelle übertragen werden. Die Zwischenwelle trägt zum Beispiel zusätzlich ein drittes Zahnrad, das mit einem vierten Zahnrad der weiteren Getriebeeinrichtung, beispielsweise ein Tellerrad eines Differentials, in Eingriff steht. Dadurch kann die Umsetzung der Drehbewegung, die von der elektrischen Maschine erzeugt wird auf den Eingang der weiteren Getriebeeinrichtung vorgenommen werden. Insbesondere kann die Drehzahl reduziert und das Drehmoment erhöht werden.
Die beschriebene Zwischenwelle ist über Lager in dem Antriebsstrang bzw. in der Getriebevorrichtung gelagert. Die Lager, beispielsweise Wälzlager, müssen über den Betrieb der Getriebevorrichtung hinweg mit einem Fluid geschmiert werden, um einen zuverlässigen Betrieb der Lager zu gewährleisten. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise bekannt, im Wege einer „Nassschmierung“ eines der Zahnräder der beiden Getriebestufen in einem Ölsumpf laufen zu lassen bzw. in einen Ölsumpf eintauchen zu lassen, um aufgrund der Drehbewegung des Zahnrads Öl in der Getriebevorrichtung zu verteilen. Durch die Drehbewegung wird das Öl in der Getriebevorrichtung geschleudert, sodass ein „Panschen“ des Öls auftritt, wobei das sogenannte „Panschöl“ üblicherweise eine Schmierung der Lager gewährleistet.
Die beschriebene Drehbewegung des Zahnrads in dem Ölsumpf verursacht jedoch Verluste, die die Effizienz der Getriebevorrichtung bzw. des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs beeinträchtigen. Eine Reduzierung der Versorgung der Lager mit Fluid, beispielsweise bei Verzicht auf eine Nassschmierung, ist jedoch nur begrenzt möglich, wobei sicherzustellen ist, dass kein Betriebszustand auftritt, in dem das Lager zu wenig Schmierstoff bzw. Fluid erhält und dadurch seine Lebensdauer beeinträchtigt werden könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Getriebevorrichtung anzugeben.
Die Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wie eingangs beschrieben, betrifft die Erfindung eine Getriebevorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welche Getriebevorrichtung zwei Getriebestufen aufweist, die von einer Zwischenwelle getragen sind. Das bedeutet insbesondere, dass die Zwischenwelle jeweils ein Getriebeelement, insbesondere ein Zahnrad jeweils einer der zwei Getriebestufen trägt und diese auf der Zwischenwelle angeordnet sind. Die Zwischenwelle trägt somit insbesondere zwei Zahnräder, die jeweils einer Getriebestufe zugeordnet sind bzw. Bestandteil jeweils einer Getriebestufe sind. Es kann mittels der ersten Getriebestufe Drehmoment von der elektrischen Maschine auf die Zwischenwelle und mittels einer zweiten Getriebestufe Drehmoment von der Zwischenwelle auf die weitere Getriebeeinrichtung übertragen werden. Selbstverständlich ist eine Umkehrung der beschriebenen Drehmomentflussrichtung, beispielsweise in einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine, ebenso möglich.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Fluidzuführeinrichtung vorgesehen ist bzw. die Getriebevorrichtung eine Fluidzuführeinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein Fluid, insbesondere Öl, in einen in der Zwischenwelle ausgebildeten Hohlraum zuzuführen, wobei das Fluid mittels wenigstens einer Verteilfläche innerhalb des Hohlraums zu wenigstens einem Lager der Zwischenwelle führbar ist. Mit anderen Worten schlägt Erfindung vor, anstelle einer Nassschmierung eine Trockenschmierung zu verwenden, wobei die Zahnräder der Getriebevorrichtung, insbesondere die der ersten und zweiten Getriebestufe zugehörigen, auf der Zwischenwelle angeordneten Zahnräder, nicht in einem Ölsumpf laufen bzw. außerhalb eines Ölsumpfes laufen.
Die Fluidzuführeinrichtung führt das Fluid, beispielsweise Öl, in den Hohlraum zu, der in der Zwischenwelle ausgebildet ist. Der Hohlraum in der Zwischenwelle kann grundsätzlich beliebig ausgeführt werden, beispielsweise durch eine Bohrung oder spanlos ausgebildet werden, zum Beispiel durch eine Schmiedung. Der Hohlraum in der Zwischenwelle bewirkt weiterhin, dass die Zwischenwelle gegenüber einer vollständig durchgängig ausgeführten Zwischenwelle gewichtsreduziert ist. Vorteilhafterweise kann somit gleichzeitig eine Gewichtsreduzierung in der Getriebevorrichtung erreicht werden. Wie beschrieben, ist in dem Hohlraum wenigstens eine Verteilfläche vorgesehen, die das Fluid, das durch die Fluidzuführeinrichtung in den Hohlraum eingebracht bzw. zugeführt wird, zu wenigstens einem Lager der Zwischenwelle führt.
Die Verteilfläche kann insbesondere eine Innenwand des Hohlraums der Zwischenwelle sein, wobei das in den Hohlraum eingebrachte Fluid, beispielsweise bedingt durch eine Drehbewegung der Zwischenwelle, an der Verteilfläche entlang geführt wird und somit, beispielsweise zu den Enden der Zwischenwelle oder Endbereichen der Zwischenwelle, an denen die Zwischenwelle mit den Lagern gekoppelt ist, geführt wird, um dort die Lager zu schmieren. Die Verteilfläche kann auch als Führungsfläche bezeichnet werden.
Die beschriebene Fluidzuführeinrichtung kann ein Fluidzuführelement aufweisen, das außerhalb oder zumindest abschnittsweise innerhalb des Hohlraums angeordnet und dazu ausgebildet ist, Fluid aus einer Fluidförderleitung in den Hohlraum einzubringen. Grundsätzlich kann die Fluidförderleitung Bestandteil eines Fluidkreislaufs bzw. eines Ölkreislaufs sein, wobei das Fluid aus einem Reservoir oder „Bunker“ durch eine geeignete Druckerzeugungseinrichtung in die Fluidförderleitung geführt und somit dem Fluidzuführelement bereitgestellt werden kann. Das Fluid kann durch das Fluidzuführelement in den Hohlraum eingebracht werden. Hierbei kann ein „ballistisches Einbringen“ stattfinden, wobei das Fluidzuführelement außerhalb des Hohlraums angeordnet ist und das Fluid, das aus dem Fluidzuführelement, insbesondere unter Druck, austritt, in den Hohlraum eintritt. Ebenso ist es möglich, dass das Fluidzuführelement zumindest abschnittsweise innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, beispielsweise in den Hohlraum in Axialrichtung eingreift, und das Fluid bereits innerhalb des Hohlraums aus dem Fluidzuführelement austreten und dabei in den Hohlraum eintreten kann.
Im Rahmen dieser Anmeldung kann grundsätzlich der Begriff „Fluid“ sowie die damit verbundenen Einrichtungen und Elemente, insbesondere die Fluidzuführeinrichtung, die Fluidförderleitung und das Fluidzuführelement, beliebig durch ein geeignetes Fluid ausgetauscht werden, beispielsweise „Öl“, sodass die Fluidzuführeinrichtung als Ölzuführeinrichtung, die Fluidförderleitung als Ölförderleitung und das Fluidzuführelement als Ölzuführelement bezeichnet und als solche ausgestaltet werden können.
Das Fluidzuführelement kann ein einteiliges oder ein mehrteiliges Element sein, beispielsweise kann das Fluidzuführelement ein Fitting, also ein Verbindungsstück, umfassen, das zur Kopplung des Fluidzuführelements an die Fluidförderleitung, beispielsweise ein das Fluid bereitstellender Kanal, Schlauch oder eine Leitung, ausgebildet ist. Weiter kann das Fluidzuführelement ein Übergabeelement oder eine Düse oder eine Blende aufweisen oder als Übergabeelement oder Düse oder Blende ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fluidzuführelement mehrteilig ausgeführt sein und neben dem Fitting, das grundsätzlich die Verbindung zu der Fluidförderleitung herstellt, ein Übergabeelement oder eine Düse oder eine Blende aufweisen. Das Übergabeelement kann beispielsweise im Rahmen einer geeigneten Öffnung ein Einbringen des Fluids in den Hohlraum ermöglichen bzw. ein entsprechendes Austreten des Fluids aus der Fluidförderleitung bzw. dem Fluidzuführelement durchführen. Ebenso kann eine Blende in dem Fluidzuführelement oder an dem Fluidzuführelement vorgesehen sein, dass die Durchflussmenge durch das Fluidzuführelement bzw. in den Hohlraum einstellt.
Ebenso kann eine Düse vorgesehen sein, die ein definiertes Einbringen des Fluids in den Hohlraum, beispielsweise als Sprühkegel, ermöglicht. Grundsätzlich können Fitting, Blende, Düse oder Übergabeelement als einzelne miteinander gekoppelte Bauteile oder als kombinierte bzw. integrierte Bauteile oder einteilig als Fluidzuführelement ausgestaltet sein. Hierbei sind beliebige Kombinationen der Elemente möglich, beispielsweise kann das Fluidzuführelement ein einzelnes Fitting und eine Kombination aus Blende und Düse aufweisen. Sämtliche weitere Kombinationen sind ebenfalls möglich. Das Fluidzuführelement stellt dabei insbesondere sicher, dass eine geeignete Menge des Fluids in den Hohlraum eingebracht wird, sodass ausgeschlossen ist, dass die Lager zu viel Fluid erhalten, um einen durch das Fluid in den oder an den Lagern erhöhten Widerstand auszuschließen. Weiter wird auch eine zu geringe Menge an Schmierstoff an den Lagern ausgeschlossen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Getriebevorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Zwischenwelle eine Verteileinrichtung, insbesondere eine Spritzkante aufweist, wobei die Fluidzuführeinrichtung dazu ausgebildet ist, das Fluid im Bereich der Verteileinrichtung einzubringen. Wie zuvor beschrieben, wird über die Fluidzuführeinrichtung grundsätzlich festgelegt, wie viel Fluid und an welcher Position das Fluid in dem Hohlraum eingebracht wird, beispielsweise in Form eines Übergabeelements oder einer Düse, insbesondere mit einem durch eine Blende eingestellten Druck bzw. Volumenstrom. Die Anordnung des Fluidzuführelements und dessen Ausgestaltung legt somit die Menge und die Position des eingebrachten Fluids in dem Hohlraum fest. Hierbei kann die Fluidzuführeinrichtung so ausgestaltet sein, dass das Fluid schwerpunktmäßig im Bereich der beschriebenen Verteileinrichtung eingebracht wird, beispielsweise mittig bzw. in einem Mittelbereich, im Speziellen in einem mittleren Drittel der Zwischenwelle.
Die beschriebene Verteileinrichtung kann zum Beispiel eine sich in Umfangsrichtung innerhalb des Hohlraums erstreckende Spritzkante sein, die eine Aufteilung des zugeführten Fluids in gegenüberliegende Richtungen in Axialrichtung der Zwischenwelle vornimmt. Mit anderen Worten kann das aus dem Fluidzuführelement in dem Hohlraum eingebrachte Fluid auf die Spritzkante treffen, wobei sich der Fluidstrom an der Spritzkante in einen ersten Teil des Fluids und einen zweiten Teil des Fluids aufteilt. Ein erster Teil des Fluids kann zum Beispiel ausgehend von der Verteileinrichtung in eine erste Axialrichtung und ein zweiter Teil des Fluids kann zum Beispiel ausgehend von der Verteileinrichtung in eine zweite Axialrichtung gefördert werden, wobei sich die erste Axialrichtung und die zweite Axialrichtung gegenüberliegen.
Je nach Anordnung der Verteileinrichtung und Ausgestaltung der Verteileinrichtung, beispielsweise Höhe der Spritzkante oder Form der Spritzkante sowie der Position und Art der Einbringung des Fluids seitens der Fluidzuführeinrichtung, kann eine geeignete Verteilung des Fluids eingestellt werden, beispielsweise eine gleichmäßige Verteilung in beide Axialrichtungen, sodass beide Lager der Zwischenwelle die gleiche Menge an Fluid zugeführt bekommen. Je nach Anzahl, Art, Ausgestaltung und Anordnung der Lager der Zwischenwelle kann jedoch auch eine abweichende Verteilung sinnvoll sein, sodass eine entsprechende Positionierung und Ausgestaltung der Verteileinrichtung und des Fluidzuführelements gewählt werden können.
Der Hohlraum der Zwischenwelle kann in wenigstens einem Bereich, insbesondere ausgehend von der Verteileinrichtung, konisch ausgebildet sein. Durch das konische Ausbilden des Hohlraums, also letztlich der als Verteilfläche wirkenden Innenfläche des Hohlraums, wird zusammen mit der Drehbewegung der Zwischenwelle eine definierte Förderung des Fluids, das in den Hohlraum eingebracht wird, erreicht. Mit anderen Worten wird das Fluid, das in den Hohlraum eingebracht wird, aufgrund der Drehbewegung der Zwischenwelle an die Innenfläche des Hohlraums beschleunigt, sodass aufgrund der konischen Öffnung in Axialrichtung bzw. in Förderrichtung, die Förderrichtung unterstützt wird und die Förderung des Fluids definiert zu dem der Verteilfläche zugeordneten Lager erfolgen kann. Mit anderen Worten wird die durch die Rotation der Zwischenwelle erzeugte Fliehkraft ausgenutzt, um zusammen mit der konischen Öffnung eine Vorzugsbewegung des Fluids und somit eine Unterstützung der Förderbewegung zu erreichen. Die beschriebene Verteileinrichtung, beispielsweise die Spritzkante, sowie die konische Ausbildung sind insbesondere für eine spanlose Herstellung, beispielsweise eine Schmiedung, zusätzlich vorteilhaft.
Der beschriebene Hohlraum kann zwei gegenüberliegende konische Öffnungen aufweisen. Insbesondere kann ausgehend von der beschriebenen Verteileinrichtung, beispielsweise der Spritzkante, in einer ersten Axialrichtung eine erste konische Öffnung und in einer zweiten zu der ersten Axialrichtung gegenüberliegenden Axialrichtung, eine zweite konische Öffnung ausgeführt sein. Somit können die Innenflächen des Hohlraums ausgehend von der Verteileinrichtung in gegenüberliegenden Richtungen geöffnet sein. Die Winkel der konischen Öffnungen sind somit gegenüberliegend ausgeführt, sodass diese in Richtung der Enden der Zwischenwelle geöffnet vorliegen. Hierbei können verschiedene Öffnungen für die verschiedenen Seiten bzw. die beiden Verteilflächen des Hohlraums vorgesehen sein. Insbesondere kann eine sich in einer ersten Axialrichtung erstreckende erste Verteilfläche flacher oder steiler ausgeführt bzw. unter einem flacheren oder steileren ersten Öffnungswinkel ausgeführt sein als eine sich in einer zweiten Axialrichtung erstreckende zweite Verteilfläche bzw. ein zweiter Öffnungswinkel einer sich in der zweiten Axialrichtung erstreckende zweiten Verteilfläche.
Die Getriebevorrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Fluid durch die Rotation der Zwischenwelle und/oder durch die Umfangsbewegung von Wälzkörpern der Lager der Zwischenwelle über den Umfang der Lager zu verteilen. Wie bereits beschrieben, kann durch die Rotation der Zwischenwelle eine Förderbewegung des Fluids unterstützt werden oder verursacht werden. Dabei kann durch die Zentrifugalkraft bzw. die durch die Rotation der Zwischenwelle auftretende Beschleunigung eine Förderung des Fluids entlang der Verteilflächen, die insbesondere konisch ausgeführt sein können, bewirkt werden. Weiterhin kann eine Verteilung des Fluids auch durch die Wälzkörper der Lager selbst vorgenommen werden. Beispielsweise kann sich Fluid im Bereich der Lager sammeln, welches durch die Drehbewegung der Wälzkörper entlang des Außenumfangs der Zwischenwelle über den Umfang der Lager verteilt wird. Je nach Betriebsgeschwindigkeit, insbesondere je nach Drehzahl der Zwischenwelle kann einer der beschriebenen Effekte dominieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Getriebevorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Fluidzuführeinrichtung mit wenigstens einem Fluidkreislauf gekoppelt ist, der eine Fördereinrichtung, insbesondere eine Pumpe, aufweist, die dazu ausgebildet ist, Fluid aus einem zu einem Trockensumpf separaten Fluidreservoir der Fluidzuführeinrichtung zuzuführen. Die beschriebene Fördereinrichtung bzw. Pumpe fungiert somit als Druckerzeuger, die Fluid aus dem Fluidreservoir entnimmt und über die Fluidförderleitung dem Fluidzuführelement zuführt. Aus den Lagern ausströmendes Fluid kann anschließend in einem Trockensumpf gesammelt werden. Der Trockensumpf liegt außerhalb eines Bereichs in einem Getrieberaum der Getriebevorrichtung, in dem die Getriebeelemente der Getriebestufen angeordnet sind, d.h., dass kein Abschnitt der Getriebestufen in den Trockensumpf eingreift. Aus dem Trockensumpf wird das Fluid in das Fluidreservoir geführt. Das Fluidreservoir kann auch als „Bunker“ bezeichnet werden. In dem Fluidreservoir wird extern, d.h. räumlich abgetrennt, zu dem Getrieberaum Fluid gespeichert, das über die Fördereinrichtung wieder in den Fluidkreislauf zugeführt werden kann, nämlich zu dem Fluidzuführelement. Der Fluidkreislauf kann zusätzlich weitere Aggregate bedienen, beispielsweise eine Kühlung der elektrischen Maschine speisen.
Neben der Getriebevorrichtung betrifft die Erfindung einen Achsantrieb, der eine beschriebene Getriebevorrichtung umfasst. Der Achsantrieb weist somit wenigstens eine elektrische Maschine auf, die zur Erzeugung und/oder Aufnahme von Drehmoment über ihre Rotorwelle ausgebildet ist. Die Rotorwelle ist an die beschriebene Zwischenwelle gekoppelt, die Getriebeelemente der zwei Getriebestufen trägt. Weiterhin weist der Achsantrieb beispielsweise ein Differenzial auf, das von der Zwischenwelle abgegebenes Drehmoment an Seitenwellen verteilen kann.
Der Drehmomentfluss kann somit von der elektrischen Maschine über die Rotorwelle über ein erstes Zahnrad an ein zweites Zahnrad, die zusammen die erste Getriebestufe bilden, geführt werden. Da das zweite Zahnrad auf der Zwischenwelle angeordnet ist, wird das Drehmoment in die Zwischenwelle eingeleitet und durch ein drittes Zahnrad, das auf der Zwischenwelle angeordnet ist, an ein viertes Zahnrad übergeben, wobei das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad die zweite Getriebestufe bilden. Das vierte Zahnrad kann beispielsweise Bestandteil des Differentials, insbesondere ein Tellerrad des Differentials, sein. Der beschriebene Drehmomentfluss kann in einem generatorischen Betrieb des Achsantriebs auch umgekehrt verlaufen, sodass die elektrische Maschine zur Rekuperation von Energie ausgebildet ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend einen zuvor beschriebenen Achsantrieb und/oder eine zuvor beschriebene Getriebevorrichtung. Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Getriebevorrichtung beschrieben wurden, sind vollständig auf den Achsantrieb und das Kraftfahrzeug übertragbar und umgekehrt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 einen Ausschnitt eines Achsantriebs für ein Kraftfahrzeug mit einer Getriebevorrichtung;
2 einen Ausschnitt des Achsantriebs von 1; und
3 einen schematischen Verlauf von Fluid in dem Ausschnitt von 2.

1 zeigt einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Achsantriebs 1, der eine Getriebevorrichtung 2, eine elektrische Maschine 3, eine Zwischenwelle 4 und ein Differenzial 5 sowie zwei Seitenwellen 6 aufweist. Eine Rotorwelle der elektrischen Maschine 3 steht mit einem ersten Zahnrad 7 einer ersten Getriebestufe 8 in Verbindung, welche erste Getriebestufe 8 ein zweites Zahnrad 9 aufweist, das an der Zwischenwelle 4 angeordnet ist. Die Zwischenwelle 4 trägt weiterhin ein drittes Zahnrad 10 einer zweiten Getriebestufe 11, das mit einem vierten Zahnrad 12, beispielsweise einem Tellerrad des Differentials 5 kämmt. Die Benennung der Zahnräder 7, 9, 10, 12 sowie der Getriebestufen 8, 11 ist grundsätzlich beliebig änderbar, je nach Betrachtung des Drehmomentflusses bei Drehmomentstellung oder Drehmomentaufnahme seitens der elektrischen Maschine 3, beispielsweise in Funktion als Traktionsantrieb oder als Generator.
Die Zwischenwelle 4 ist weiterhin an dem Gehäuse der Getriebevorrichtung 2 über ein erstes Lager 13 und ein zweites Lager 14 gelagert. Auch hierbei sind die Begriffe „erstes“ und „zweites“ beliebig austauschbar. Im Rahmen der Beschreibung wird als Axialrichtung grundsätzlich die Erstreckungsrichtung der Zwischenwelle 4 mit ihrer Längsachse bzw. Drehachse verstanden. Die Drehachse der Zwischenwelle 4 kann beispielsweise parallel zu den Seitenwellen 6 bzw. der Rotorwelle des Rotors der elektrischen Maschine 3 verlaufen. Die Drehachse ist strichliert in 3 gezeigt.
Die Getriebevorrichtung 2 weist ferner eine Fluidzuführeinrichtung 15 auf, die ein Fluidzuführelement 16 umfasst, um Fluid, insbesondere Öl, in einen Hohlraum 17 innerhalb der Zwischenwelle 4 einzubringen. Aus dem Hohlraum 17 kann das Fluid anschließend, insbesondere über Verteilflächen 18, 19, den Lagern 13, 14 zugeführt werden. Anschließend kann das Fluid in einen Trockensumpf 20 fließen und von dort in ein Fluidreservoir 21 gefördert werden. Die Fluidzuführeinrichtung 15 weist dazu eine Fördereinrichtung 22, beispielsweise eine Pumpe, auf, die anschließend über eine nicht näher dargestellte Fluidförderleitung das Fluid an das Fluidzuführelement 16 bereitstellt. Somit wird seitens der Fluidzuführeinrichtung 15 ein Fluidkreislauf bereitgestellt bzw. bedient oder Fluid aus diesem bezogen. Der Trockensumpf 20 ist dabei radial so weit unterhalb bzw. außerhalb des Bereichs des Getrieberaums der Getriebevorrichtung 2 angeordnet, dass das zuvor beschriebene zweite Zahnrad 9 und auch alle übrigen Zahnräder 7, 10, 12 der Getriebestufen 8, 11 nicht in Kontakt mit dem Fluid in dem Trockensumpf 20 kommt, d.h., dass die Zahnräder 7, 9, 10, 12 außerhalb des Trockensumpfs 20 drehen.
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Getriebevorrichtung 2 im Bereich der Zwischenwelle 4. Lediglich beispielhaft ist das Fluidzuführelement 16 aus drei einzelnen Elementen gebildet, die alternativ in beliebiger Kombination ineinander integriert bzw. miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise kann das Fluidzuführelement 16 auch als Einzelteil oder auch aus zwei Teilen aufgebaut sein. In dem gezeigten Beispiel weist das Fluidzuführelement 16 ein Fitting 23 auf, das grundsätzlich die Verbindung zu der zuvor beschriebenen Fluidförderleitung herstellt, beispielsweise die Ankopplung an einen Ölkanal oder einen Ölschlauch. Weiterhin weist das Fluidzuführelement 16 optional eine Blende 24 auf, die eine Einstellung des Drucks des Fluids bzw. einen Fluidstrom des Fluids durch das Fluidzuführelement 16 einstellt. Zudem weist das Fluidzuführelement 16 optional ein Übergabeelement oder eine Düse 25 auf, aus der letztlich das Fluid in den Hohlraum 17 einströmen bzw. allgemein eingebracht werden kann.
Eine anderweitige Anordnung des Fluidzuführelements 16 weiter außerhalb des Hohlraums 17 bzw. weiter innerhalb des Hohlraums 17 ist ebenso möglich. Der Hohlraum 17 weist eine Verteileinrichtung 26 auf, die als Spritzkante innerhalb des Hohlraums 17 ausgeführt sein kann. Ausgehend von der Verteileinrichtung 26 erstrecken sich die zuvor beschriebenen Verteilflächen 18, 19 in entgegengesetzte Axialrichtung. Beispielsweise kann eine erste Verteilflächen 18 ausgehend von der Verteileinrichtung 26 sich in einer ersten Axialrichtung zu dem ersten Lager 13 erstrecken, beispielsweise in den Fig. nach rechts. Ebenso kann sich eine zweite Verteilflächen 19 ausgehend von der Verteileinrichtung 26 in einer zweiten Axialrichtung, die der ersten Axialrichtung gegenüberliegt, in Richtung des zweiten Lagers 14 erstrecken, beispielsweise in den Fig. nach links.
Fluid, insbesondere Öl, das durch das Fluidzuführelement 16 in den Hohlraum 17 eingebracht wird, trifft somit auf die Verteileinrichtung 26, wo sich das Fluid in zwei Fluidanteile aufteilen kann, die zum einen entlang der ersten Verteilfläche 18 zu dem ersten Lager 13 und zum anderen Teil entlang der zweiten Verteilfläche 19 zu dem zweiten Lager 14 gefördert werden.
Um die Förderbewegung zu verstärken, sind die Verteilflächen 18, 19 konisch geöffnet, wobei die Öffnungswinkel entsprechend den Axialrichtungen umgekehrt angeordnet sind. Das bedeutet, dass die erste Verteilflächen 18 in Richtung der ersten Axialrichtung bzw. des ersten Lagers 13 geöffnet ist und die zweite Verteilfläche 19 in der zweiten Axialrichtung bzw. in Richtung des zweiten Lagers 14 geöffnet ist.
3 zeigt schematisch anhand von Pfeilen einen möglichen Fluss des Fluids innerhalb des Hohlraums 17. Wie beschrieben, trifft das durch das Fluidzuführelement 16 eingebrachte Fluid die Verteileinrichtung 26 und teilt sich dabei in ein ersten Fluidstrom, der entlang der ersten Verteilfläche 18 zu dem ersten Lager 13 geführt wird, und in einen zweiten Fluidstrom, der entlang der zweiten Verteilfläche 19 zu dem zweiten Lager 14 geführt wird, auf. Das Fluid kann die Lager 13, 14 durchströmen und anschließend dem Trockensumpf 20 zugeführt werden, wie zuvor beschrieben. Die konische Ausbildung der Verteilflächen 18, 19 unterstützt bei einer Drehbewegung der Zwischenwelle 4 um die Drehachse, die strichliert eingezeichnet ist und beispielsweise durch das Fluidzuführelement 16 verläuft, die Förderbewegung des Fluids. Ebenso kann das Fluid in den Lagern 13, 14 durch die Drehbewegung der Wälzkörper in Umfangsrichtung verteilt werden.
Die in Bezug auf die einzelnen Fig. beschriebenen Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig untereinander austauschbar, miteinander kombinierbar und aufeinander übertragbar.
Bezugszeichen

1: Achsantrieb
2: Getriebevorrichtung
3: elektrische Maschine
4: Zwischenwelle
5: Differenzial
6: Seitenwelle
7: Zahnrad
8: Getriebestufe
9: Zahnrad
10: Zahnrad
11: Getriebestufe
12: Zahnrad
13, 14: Lager
15: Fluidzuführeinrichtung
16: Fluidzuführelement
17: Hohlraum
18, 19: Verteilfläche
20: Trockensumpf
21: Fluidreservoir
22: Fördereinrichtung
23: Fitting
24: Blende
25: Düse
26: Verteileinrichtung

Claims

Getriebevorrichtung (2) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine zwei Getriebestufen (8, 11) tragende Zwischenwelle (4), wobei ein Drehmoment, insbesondere von einer elektrischen Maschine (3), mittels einer ersten Getriebestufe (8, 11) auf die Zwischenwelle (4) und mittels einer zweiten Getriebestufe (8, 11) von der Zwischenwelle (4) auf eine weitere Getriebeeinrichtung, insbesondere ein Differenzial (5), übertragbar ist, gekennzeichnet durch eine Fluidzuführeinrichtung (15), die dazu ausgebildet ist, ein Fluid, insbesondere Öl, in einen in der Zwischenwelle (4) ausgebildeten Hohlraum (17) zuzuführen, wobei das Fluid mittels wenigstens einer Verteilfläche (18, 19) innerhalb des Hohlraums (17) zu wenigstens einem Lager (13, 14) der Zwischenwelle (4) führbar ist.
Getriebevorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzuführeinrichtung (15) ein Fluidzuführelement (16) aufweist, das außerhalb oder zumindest abschnittsweise innerhalb des Hohlraums (17) angeordnet und dazu ausgebildet ist, Fluid aus einer Fluidförderleitung in den Hohlraum (17) einzubringen.
Getriebevorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidzuführelement (16) ein Übergabeelement oder eine Düse (25) oder eine Blende (24) aufweist oder als Übergabeelement oder Düse (25) oder Blende (24) ausgebildet ist.
Getriebevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (4) eine Verteileinrichtung (26), insbesondere eine Spritzkante aufweist, wobei die Fluidzuführeinrichtung (15) dazu ausgebildet ist, das Fluid im Bereich der Verteileinrichtung (26) einzubringen.
Getriebevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (17) der Zwischenwelle (4) in wenigstens einem Bereich, insbesondere ausgehend von der Verteileinrichtung (26), konisch ausgebildet ist.
Getriebevorrichtung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (17) zwei gegenüberliegende konische Öffnungen aufweist.
Getriebevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, das Fluid durch die Rotation der Zwischenwelle (4) und/oder durch die Umfangsbewegung von Wälzkörpern der Lager (13, 14) der Zwischenwelle (4) über den Umfang der Lager (13, 14) zu verteilen.
Getriebevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzuführeinrichtung (15) mit wenigstens einem Fluidkreislauf gekoppelt ist, der eine Fördereinrichtung (22), insbesondere eine Pumpe, aufweist, die dazu ausgebildet ist, Fluid aus einem zu einem Trockensumpf (20) separaten Fluidreservoir (21) der Fluidzuführeinrichtung (15) zuzuführen.
Achsantrieb, umfassend eine Getriebevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug, umfassend einen Achsantrieb (1) nach dem vorangehenden Anspruch und/oder eine Getriebevorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.