DE112013004746B4

DE112013004746B4 - Oil control device for gears, transmission comprising such an oil control device and vehicle comprising such a transmission

Info

Publication number: DE112013004746B4
Application number: DE112013004746.2T
Authority: DE
Inventors: Per Arnelöf; Jörgen Forsberg; Mårten Dahlbäck
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: WO2014062116A1; DE112013004746T5; SE1251174A1; SE537950C2

Abstract

Ölsteuervorrichtung für Zahnräder, umfassend ein erstes und ein zweites gekrümmtes Element (120; 220; 320; 420, 122; 222; 322; 422), die sich mindestens teilweise entlang des Umfangs eines ersten und eines zweiten Zahnrads (104, 105) erstrecken, die zusammen ein Zahnradpaar (118) bilden, das in Eingriff miteinander gebildet ist, wobei eine Ölzuführeinrichtung (124) an dem ersten und/oder dem zweiten gekrümmten Element (120; 220; 320; 420, 122; 222; 322; 422) angeordnet ist, um mittels eines Ölflusses einem Raum (125) zwischen dem ersten gekrümmten Element (120; 220; 320; 420) und dem ersten Zahnrad (104) und/oder einem Raum (127) zwischen dem zweiten gekrümmten Element (122; 222; 322; 422) und dem zweiten Zahnrad (105) Öl zuzuführen, und wobei entweder- die Ölzuführeinrichtung (124) mit einer Auslassöffnung (132) versehen ist, die an einer kurzen Seite (134, 136) des ersten und des zweiten gekrümmten Elements (120; 220; 420, 122; 222; 422) angeordnet ist, wobei eine Ölumlenkeinrichtung (138) vor der Auslassöffnung (132) der Ölzuführeinrichtung (124) angeordnet ist, wobei diese Ölumlenkeinrichtung (138) sowohl das Öl in jeweilige Räume (125, 127) zwischen dem ersten und dem zweiten gekrümmten Element (120; 220; 420, 122; 222; 422) und dem ersten und dem zweiten Zahnrad (104, 106) führt als auch den Eingriff des Zahnradpaars (118) davor schützt, von dem Ölfluss von der Ölzuführeinrichtung (124) getroffen zu werden, oder- die Ölzuführeinrichtung (124) mit einer Auslassöffnung (132) versehen ist, die in einer Öffnung (348) in dem ersten oder dem zweiten gekrümmten Element (320, 322) angeordnet ist, wobei mindestens ein Verbindungskanal (346) zwischen dem ersten und dem zweiten gekrümmten Element (320, 322) angeordnet ist, wobei der mindestens eine Verbindungskanal (346) Öl aus dem Raum (125) zwischen dem ersten gekrümmten Element (320) und dem ersten Zahnrad (104) zu dem Raum (127) zwischen dem zweiten gekrümmten Element (322) und dem zweiten Zahnrad (106) führt.Gear oil control device comprising first and second curved members (120; 220; 320; 420, 122; 222; 322; 422) extending at least partially along the circumference of a first and second gear (104, 105), together forming a pair of gears (118) formed in mesh with each other, oil supply means (124) being arranged on the first and/or the second curved member (120; 220; 320; 420, 122; 222; 322; 422). is for, by means of an oil flow, a space (125) between the first curved element (120; 220; 320; 420) and the first gear (104) and/or a space (127) between the second curved element (122; 222; 322; 422) and the second gear (105), and wherein either- the oil supply means (124) is provided with an outlet port (132) formed on a short side (134, 136) of the first and second curved members ( 120; 220; 420, 122; 222; 422), an oil deflection device (138) being arranged in front of the outlet opening (132) of the oil supply device (124), this oil deflection device (138) both conveying the oil into respective spaces (125, 127) between the first and second curved members (120; 220; 420, 122; 222; 422) and the first and second gears (104, 106) as well as protecting the meshing of the pair of gears (118) from being hit by the oil flow from the oil feed device (124), or - the oil feed device (124) with an outlet opening (132) disposed in an opening (348) in one of the first and second curved members (320, 322), with at least one connecting channel (346) disposed between the first and second curved members (320, 322). wherein the at least one connecting passage (346) carries oil from the space (125) between the first curved member (320) and the first gear (104) to the space (127) between the second curved member (322) and the second gear (106) leads.

Description

Technischer Hintergrund der Erfindung und Stand der TechnikTechnical background of the invention and prior art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölsteuervorrichtung für Zahnräder, ein Getriebe, das solch eine Ölsteuervorrichtung umfasst, und ein Fahrzeug, das solch ein Getriebe umfasst.The present invention relates to an oil control device for gears, a transmission including such an oil control device, and a vehicle including such a transmission.

In einem Getriebe findet Leistungsübertragung zwischen Zahnrädern statt, die an einer Anzahl von Wellen angeordnet sind. Die Zahnradeinstellung in dem Getriebe ist von der Beziehung zwischen der Anzahl von Zähnen auf den Zahnrädern auf jeder jeweiligen in Zusammenwirkung stehenden Welle bestimmt, wobei zwei gegenüberliegende, auf jeder entsprechenden Welle und in Eingriff miteinander angeordnete Zahnräder ein Zahnradpaar bilden. Die Zahnräder in dem Getriebe sind in einem Getriebegehäuse untergebracht, das teilweise mit Öl gefüllt ist, um die Zahnräder im Betrieb zu schmieren und zu kühlen. Ungenügende Schmierung kann zu übermäßiger Zahnradreibung und -verschleiß führen. Ungenügende Kühlung kann dazu führen, dass eine kritische Temperaturgrenze für das Öl überschritten wird, und dass der im Zahnradeingriff vorhandene Ölfilm abreißt, was zu Verschleiß der Zahnräder führt. Außerdem kommt es auch zu einer raschen Verschlechterung des Öls und seiner Fähigkeit, kontinuierlich zufriedenstellend zu funktionieren. Ungenügende Schmierung und/oder Kühlung führen somit zu Beschädigung der Zahnräder und einer drastischen Verkürzung der Lebensdauer des Getriebes. Ungenügende Kühlung kann auch aufgrund der Temperaturzunahmen in den Zahnrädern zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Zahnräder führen. Den Zahnrädern muss im Betrieb Öl zugeführt werden, um gründliche Schmierung und vor allem ausreichende Kühlung zu schaffen. Dies wird normalerweise durch Auswählen eines ausreichend hohen Ölstands in dem Getriebegehäuse mit dem Ergebnis sichergestellt, dass sich betroffene Zahnräder lange genug im Öl befinden, um gekühlt werden zu können, so dass die Rotation des Zahnradeingriffs von ausreichend Öl begleitet wird.In a gearbox, power transmission takes place between gears arranged on a number of shafts. The gear setting in the transmission is determined by the relationship between the number of teeth on the gears on each respective cooperating shaft, two opposed gears disposed on each respective shaft and meshing with each other forming a gear pair. The gears in the transmission are housed in a gear case that is partially filled with oil to lubricate and cool the gears during operation. Insufficient lubrication can lead to excessive gear friction and wear. Insufficient cooling can cause the oil to exceed a critical temperature limit and the oil film present in the gear mesh to break off, leading to wear of the gears. In addition, there is also rapid deterioration of the oil and its ability to function satisfactorily on a continuous basis. Insufficient lubrication and/or cooling thus lead to damage to the gears and a drastic reduction in the service life of the gearbox. Inadequate cooling can also lead to a reduction in gear life due to temperature increases in the gears. The gears must be supplied with oil during operation in order to provide thorough lubrication and, above all, sufficient cooling. This is normally ensured by selecting a sufficiently high level of oil in the gearbox with the result that affected gears are in the oil long enough to be cooled so that the rotation of the gear mesh is accompanied by sufficient oil.

Es wurde jedoch gezeigt, dass sich unter bestimmten Betriebsbedingungen, wenn das Getriebe in einem Fahrzeug montiert ist, eines oder mehrere Zahnräder letztendlich oberhalb des Ölstands in dem Getriebegehäuse befinden, was zu ungenügender Schmierung und Kühlung gewisser Zahnradpaare führt. Das vordere Zahnradpaar ist in einigen Getrieben unmittelbar in der Vorderseite des Getriebegehäuses angeordnet. Das Getriebe in einem Transportfahrzeug ist normalerweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs montiert, so dass diese Seite in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs am weitesten vorne positioniert ist. Das Getriebe kann auch in einer leicht geneigten Position in dem Fahrzeug montiert sein, wodurch die Vorderseite des Getriebes höher als die entsprechende Rückseite des Getriebes montiert ist. Dies verschlimmert die Schwierigkeit, dem vorderen Zahnradpaar ausreichende Schmierung und Kühlung zu liefern. Das Problem eines niedrigen Ölstands für dieses Zahnradpaar wird sogar noch deutlicher, wenn das Fahrzeug bergauf fährt, wobei die Steigung bewirkt, dass der Abstand zwischen dem Ölstand und dem Zahnrad in dem vorderen Zahnradpaar sogar noch weiter zunimmt. Weil ein relativ hohes Drehmoment übertragen wird, während das Auto bergauf fährt, führt dies dazu, dass die Belastung auf den Zahnrädern groß wird, sogar wenn eine Abwesenheit der Ölzufuhr droht.However, it has been shown that under certain operating conditions when the transmission is mounted on a vehicle, one or more gears will ultimately be above the oil level in the transmission housing, resulting in insufficient lubrication and cooling of certain gear pairs. In some transmissions, the front pair of gears is located directly in the front of the transmission housing. The gearbox in a transport vehicle is normally mounted in the direction of travel of the vehicle so that this side is positioned furthest forward in the forward direction of travel of the vehicle. The gearbox may also be mounted in the vehicle in a slightly inclined position, whereby the front of the gearbox is mounted higher than the corresponding rear of the gearbox. This exacerbates the difficulty in providing adequate lubrication and cooling to the front gear pair. The problem of a low oil level for this gear pair becomes even more apparent when the vehicle is traveling uphill, the incline causing the distance between the oil level and the gear in the front gear pair to increase even further. Because a relatively high torque is transmitted while the car is running uphill, this causes the load on the gears to become large even when there is a threat of absence of oil supply.

Um das Problem fehlender Ölzufuhr zu lösen, sollte es möglich sein, den Ölstand in dem Getriebegehäuse durch Zuführen von zusätzlichem Öl anzuheben. Jedoch bringt dies das Problem mit sich, dass die Effizienz des Getriebes bei übermäßig hohem Ölstand abnimmt. Es kann sich außerdem das Problem von Wellendichtungslecks ergeben.In order to solve the problem of no oil supply, it should be possible to raise the oil level in the gearbox by supplying additional oil. However, this involves the problem that the efficiency of the transmission decreases when the oil level is excessively high. The problem of shaft seal leakage can also arise.

Das Patentdokument SE 520 569 C2 beschreibt eine Lösung für dieses Problem. Ein Öl-führendes Element wird verwendet, um Öl von einem der anderen Zahnräder zu dem relevanten Zahnradpaar zu führen. Jedoch bringt es diese Konstruktion mit sich, dass gewisse Zahnräder in dem Getriebeölbad rotieren, was zu Strömungswiderstands- und Spritzverlusten führt. Die Konstruktion führt auch dazu, dass dem Zahnradeingriff des Zahnradpaars ein ungesteuertes Ölvolumen zugeführt wird, was es erschweren kann, dass das Öl den Zahnradeingriff in dem gleichen Ausmaß verlässt, wie es dem Zahnradeingriff zugeführt wird. Infolgedessen entstehen Leistungsverluste in dem Zahnradeingriff.The patent document SE 520 569 C2 describes a solution to this problem. An oil-carrying element is used to carry oil from one of the other gears to the relevant gear pair. However, this construction entails that certain gears rotate in the transmission oil bath, which leads to drag and splash losses. The design also results in an uncontrolled volume of oil being supplied to the gear mesh of the gear pair, which can make it difficult for the oil to leave the gear mesh to the same extent as it is being supplied to the gear mesh. As a result, power losses arise in the gear mesh.

WO 2012 / 028 231 A1 beschreibt ein Getriebe mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad, die in einem Eingriffsbereich miteinander kämmen. Dabei umschließt eine aus zwei Teilwänden gebildete Hüllwand die beiden Zahnräder. Ein Öldüse dient der Schmierung und Kühlung, wozu sie Öl in den Getriebeinnenraum spritzt. Weiterer Stand der Technik ist in den Dokumenten JP 2011 - 012 805 A , US 1 912 422 A , US 5 048 370 A , US 2010 / 0 140 019 A1 , DE 10 2012 214 082 B3 und DE 10 2005 013 657 A1 beschrieben. WO 2012/028 231 A1 describes a transmission with a first and a second gear which mesh with one another in an engagement area. A shell wall formed from two partial walls encloses the two gear wheels. An oil nozzle is used for lubrication and cooling, for which purpose it sprays oil into the interior of the gearbox. Further prior art is in the documents JP 2011 - 012 805 A , U.S. 1,912,422 A , U.S. 5,048,370 A , U.S. 2010/0 140 019 A1 , DE 10 2012 214 082 B3 and DE 10 2005 013 657 A1 described.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Trotz bekannter Lösungen besteht gegenwärtig eine Notwendigkeit, Getriebe weiter zu entwickeln, um ein Getriebe mit niedrigeren Leistungsverlusten als gegenwärtig bekannte Getriebe bereitzustellen, wobei in diesem Getriebe ausreichende Schmierung und Kühlung der Zahnräder erreicht wird.Despite known solutions, there is currently a need to further develop transmissions in order to provide a transmission with lower power losses than currently known transmissions, in which transmission suffices Appropriate lubrication and cooling of the gears is achieved.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Zufuhr von Öl zu einem bestimmten Zahnrad oder Zahnradpaar sicherstellt.The object of the present invention is therefore to provide a device that ensures the supply of oil to a specific gear or pair of gears.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine effizientere Kühlung eines speziellen Zahnrads oder Zahnradpaars sicherstellt.Another object of the invention is to provide a device that ensures more efficient cooling of a specific gear or pair of gears.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die Leistungsverluste in dem Zahnradeingriff zwischen einem Zahnradpaar reduziert.Yet another object of the invention is to provide a device that reduces power losses in the gear mesh between a gear pair.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die Strömungswiderstands- und Spritzverluste in Verbindung mit Zahnradrotation reduziert oder eliminiert und gleichzeitig eine effektive Schmierung und Kühlung eines speziellen Zahnrads oder Zahnradpaars sicherstellt.Yet another object of the invention is to provide an apparatus which reduces or eliminates drag and splatter losses associated with gear rotation while ensuring effective lubrication and cooling of a particular gear or pair of gears.

Diese Aufgaben werden mittels einer Ölsteuervorrichtung für Zahnräder vom oben beschriebenen Typ erreicht, wobei diese Vorrichtung durch Merkmale, wie in Anspruch 1 angegeben, gekennzeichnet ist.These objects are achieved by means of an oil control device for gears of the type described above, this device being characterized by features as specified in claim 1.

Solch eine Ölsteuervorrichtung reduziert oder eliminiert Strömungswiderstands- und Spritzverluste in Verbindung mit Zahnradrotation und stellt gleichzeitig eine effektive Schmierung und Kühlung eines speziellen Zahnrads oder Zahnradpaars sicher. Die Vorrichtung reduziert außerdem Leistungsverluste in dem Zahnradeingriff zwischen einem Zahnradpaar. Demzufolge nimmt dann, wenn die Ölsteuervorrichtung in einem Getriebe in einem Fahrzeug installiert ist, der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs gleichzeitig ab, wenn Emissionen aus dem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs abnehmen.Such an oil control device reduces or eliminates drag and splatter losses associated with gear rotation while ensuring effective lubrication and cooling of a particular gear or gear pair. The device also reduces power losses in the gear mesh between a gear pair. Accordingly, when the oil control device is installed in a transmission in a vehicle, the fuel consumption of the vehicle decreases at the same time as emissions from the vehicle's internal combustion engine decrease.

Diese Aufgaben werden auch mittels eines Getriebes vom oben beschriebenen Typ erreicht, das durch Merkmale, wie in Anspruch 10 angegeben, gekennzeichnet ist.These objects are also achieved by means of a gearbox of the type described above, characterized by features as specified in claim 10.

Diese Aufgaben werden auch mittels eines Fahrzeugs vom oben beschriebenen Typ erreicht, das von den Merkmalen, wie in Anspruch 11 angegeben, gekennzeichnet ist.These objects are also achieved by means of a vehicle of the type described above, characterized by the features as stated in claim 11.

Zusätzliche Vorteile der Erfindung sind in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargelegt.Additional advantages of the invention are set forth in the detailed description that follows.

Figurenlistecharacter list

Beispielhafte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind unten mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In denen zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 mit einer Ölsteuervorrichtung für Zahnräder und einem Getriebe, das solch eine Ölsteuervorrichtung umfasst, gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine perspektivische Ansicht eines Zahnradpaars mit einer Ölsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
3 eine perspektivische Ansicht eines Zahnradpaars mit einer Ölsteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
4 eine Schnittansicht einer Ölsteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung,
5 eine perspektivische Ansicht eines Zahnradpaars mit einer Ölsteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, und
6 eine Schnittansicht eines schematisch wiedergegebenen Zahnradpaars in einem Getriebe mit einer Ölsteuervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.

Exemplary preferred embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. In which show:

1 a schematic side view of a vehicle 1 with an oil control device for gears and a transmission comprising such an oil control device according to the present invention,
2 a perspective view of a gear pair with an oil control device according to a first embodiment of the invention,
3 a perspective view of a gear pair with an oil control device according to a second embodiment of the invention,
4 a sectional view of an oil control device according to the second embodiment of the invention,
5 a perspective view of a pair of gears with an oil control device according to a third embodiment of the invention, and
6 a sectional view of a gear pair shown schematically reproduced in a transmission with an oil control device according to a fifth embodiment of the invention.

Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der ErfindungDetailed description of a preferred embodiment of the invention

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs 100, wobei das Fahrzeug mit einer Ölsteuervorrichtung 102 für Zahnräder 104, 106 gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist. Das Fahrzeug 100 ist auch mit einem Getriebe 108 versehen, das die Ölsteuervorrichtung 102 umfasst. Das Getriebe 108 ist mit einem Verbrennungsmotor 110 verbunden, der die Fahrzeugantriebsräder 112 über das Getriebe 108 und eine Antriebswelle 114 antreibt. Als Alternative zu einem Verbrennungsmotor 110 kann auch ein Elektromotor oder eine Kombination davon verwendet werden. Das Getriebe 108 kann mit einem externen Ölbehälter 116 versehen sein, von dem den Zahnrädern 104, 106 in dem Getriebe 108 Öl zugeführt wird. Folglich ist kein Ölbad innerhalb des Getriebes 108 erforderlich, in das die Zahnräder 104, 106 eingetaucht werden. 1 1 shows a schematic side view of a vehicle 100, the vehicle being provided with an oil control device 102 for gears 104, 106 according to the present invention. The vehicle 100 is also provided with a transmission 108 that includes the oil control device 102 . The transmission 108 is connected to an engine 110 that drives the vehicle drive wheels 112 through the transmission 108 and a driveshaft 114 . As an alternative to an internal combustion engine 110, an electric motor or a combination thereof can also be used. The transmission 108 may be provided with an external oil reservoir 116 from which oil is supplied to the gears 104, 106 in the transmission 108. Consequently, no oil bath is required within the transmission 108 in which the gears 104, 106 are immersed.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zahnradpaars 118 mit einer Ölsteuervorrichtung 102 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Ölsteuervorrichtung 102 umfasst ein erstes und ein zweites gekrümmtes Element 120, 122, die sich mindestens teilweise entlang des Umfangs des ersten und des zweiten Zahnrads 104, 106 erstrecken, die zusammen ein in Eingriff miteinander gebildetes Zahnradpaar 118 bilden. Die Erstreckung des ersten und des zweiten gekrümmten Elements beginnt geeigneterweise in Verbindung mit dem Eingriff des Zahnradpaars 188 nach selbigem. Eine Ölzuführeinrichtung 124 in Form einer Röhre ist an dem ersten und dem zweiten gekrümmten Element 120, 122, vorteilhafterweise am Anfang der Elemente 120, 122, angeordnet, um mittels eines Ölflusses einem Raum 125 zwischen dem ersten gekrümmten Element 120 und dem ersten Zahnrad 104 und einem Raum 127 zwischen dem zweiten gekrümmten Element 122 und dem zweiten Zahnrad 106 Öl zuzuführen. Das Öl wird somit von der Ausgangsseite des Eingriffs des Zahnradpaars 118 zugeführt. Das Öl kann mittels der Ölzuführeinrichtung 124 den Räumen 125, 127 entweder direkt oder indirekt über eine Ölumlenkeinrichtung 138 zugeführt werden. Jedoch ist es möglich, nur das erste Zahnrad 104 mit einem ersten gekrümmten Element 120 oder nur das zweite Zahnrad 106 mit einem zweiten gekrümmten Element 122 auszustatten. Um jedoch eine effektive Schmierung und Kühlung des Zahnradpaars 188 sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn das erste Zahnrad 104 mit einem ersten gekrümmten Element 120 versehen ist und das zweite Zahnrad 106 gleichzeitig auch mit einem zweiten gekrümmten Element 122 versehen ist. Gemäß der ersten Ausführungsform bestehen das erste und das zweite gekrümmte Element 120, 122 aus einer entsprechenden ersten und zweiten Schiene aus Metall oder Kunststoff. Es können auch andere Materialien verwendet werden. Das erste und das zweite gekrümmte Element 120, 122 können aus Blech gemacht oder gegossen sein. 2 12 shows a perspective view of a gear pair 118 with an oil control device 102 according to a first embodiment of the invention. The oil control device 102 includes first and second arcuate members 120, 122 extending at least partially along the circumference of the first and second gears 104, 106 which together form a gear pair 118 formed in mesh with each other. The extension of the first and second arcuate elements suitably begins in connection with the engagement of the gear pair 188 therewith. An oil supply device 124 in the form of a tube is arranged on the first and the second curved element 120, 122, advantageously at the beginning of the elements 120, 122, in order to fill, by means of an oil flow, a space 125 between the first curved element 120 and the first gear 104 and to supply oil to a space 127 between the second curved member 122 and the second gear 106 . The oil is thus supplied from the output side of meshing of the gear pair 118 . The oil can be supplied to the spaces 125 , 127 either directly or indirectly via an oil deflection device 138 by means of the oil supply device 124 . However, it is possible to provide only the first gear 104 with a first curved element 120 or only the second gear 106 with a second curved element 122 . However, in order to ensure effective lubrication and cooling of the gear pair 188, it is advantageous if the first gear 104 is provided with a first curved element 120 and the second gear 106 is also provided with a second curved element 122 at the same time. According to the first embodiment, the first and second curved members 120, 122 consist of respective first and second rails made of metal or plastic. Other materials can also be used. The first and second curved members 120, 122 may be made of sheet metal or cast.

Der Ölfluss wird vorzugsweise mittels einer Steuereinheit 126 gesteuert, die die Zufuhr des Ölflusses in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit des ersten und des zweiten Zahnrades 104, 106 und/oder von dem von dem Zahnradpaar 188 übertragenen Drehmoment variiert. Die Ölzuführeinrichtung 124 umfasst ein Kanalsystem 128, das mit dem Ölbehälter 116 über eine Pumpe 130 verbunden ist. Die Steuereinheit 126 ist mit der Pumpe verbunden. Öl, das dem Zahnradpaar 118 zugeführt wird, wird über einen (nicht gezeigten) Kanal zu dem Ölbehälter 116 zurückgeführt, der vorzugsweise im unteren Teil des Getriebes 108 angeordnet ist. Es ist auch möglich, den Ölfluss mittels der Steuereinheit 126 so zu steuern, dass die Zufuhr des Ölflusses in Abhängigkeit von der Temperatur des Öls und/oder einer Umgebungstemperatur, z.B. der Temperatur, die das Getriebe 108 oder das Fahrzeug 100 umgibt, variiert.The oil flow is preferably controlled by a control unit 126 which varies the supply of oil flow depending on the rotational speed of the first and second gears 104, 106 and/or the torque transmitted by the gear pair 188. The oil supply device 124 includes a channel system 128 which is connected to the oil tank 116 via a pump 130 . The control unit 126 is connected to the pump. Oil supplied to the gear pair 118 is returned to the oil reservoir 116, preferably located in the lower portion of the transmission 108, via a passage (not shown). It is also possible to control the oil flow via the control unit 126 such that the delivery of the oil flow varies depending on the temperature of the oil and/or an ambient temperature, e.g.

Die Steuereinheit 126 empfängt vorzugsweise Information, die die Betriebszustände des Fahrzeugs 100, des Verbrennungsmotors 110 und des Getriebes 108 betrifft, und führt Öl mit einer Strömungsrate und einem Strömungsvolumen zu, die effektive Schmierung und Kühlung des Zahnradpaars 118 sicherstellen. Nach Trennung des Getriebes 108 oder des speziellen Zahnradpaars 118 in dem Getriebe 108 kann die Steuereinheit 126, je nach dem gegenwärtigen Betriebszustand oder dem vorangegangenen Betriebszustand, die Pumpe 130 anweisen, für eine vorbestimmte Zeitdauer weiterhin einen Ölfluss an das Zahnradpaar 118 zu leiten, um die Zahnräder 104, 106 zu kühlen.The control unit 126 preferably receives information regarding the operating conditions of the vehicle 100, the engine 110 and the transmission 108 and supplies oil at a flow rate and flow volume that ensures effective lubrication and cooling of the gear pair 118. Upon disengagement of the transmission 108 or the particular gear pair 118 in the transmission 108, depending on the current operating condition or the previous operating condition, the controller 126 may command the pump 130 to continue to direct oil flow to the gear pair 118 for a predetermined period of time to provide the Gears 104, 106 to cool.

Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Ölzuführeinrichtung 124 mit einer Auslassöffnung 132 versehen, die an einer jeweiligen kurzen Seite 134, 136 des ersten und des zweiten gekrümmten Elements 120, 122 angeordnet ist. Eine Ölumlenkeinrichtung 138 ist vor der Auslassöffnung 132 der Ölzufuhreinrichtung 124 angeordnet, wobei die Ölumlenkeinrichtung 138 sowohl Öl in entsprechende Räume 125, 137 zwischen dem ersten und dem zweiten gekrümmten Element 120, 122 und dem ersten und dem zweiten Zahnrad 104, 106 leitet als auch den Eingriff des Zahnradpaars 188 davor schützt, von dem Ölfluss von der Ölzuführeinrichtung 124 getroffen zu werden. Wenn dem Zahnradeingriff des Zahnradpaars 188 ein wesentliches Ölvolumen zugeführt wird, kann es schwierig sein, dass das Öl den Zahnradeingriff im gleichen Ausmaß verlässt, wie es dem Zahnradeingriff zugeführt wird. Demzufolge kommt es zu Leistungsverlusten in dem Zahnradeingriff. Die Ölumlenkeinrichtung 138 trägt somit zu einer erhöhten Effizienz bei der Übertragung des Drehmoments in dem Zahnradpaar 118 bei. Die Ölumlenkeinrichtung 138 ist vorzugsweise aus gebogenem Blech oder geformtem Kunststoff gemacht. Die Ölumlenkeinrichtung 138 kann durch Gießen hergestellt werden. Damit das Öl effektiv in entsprechende Räume 125, 127 zwischen den Zahnrädern 104, 106 und den gekrümmten Elementen 120, 122 geleitet wird, muss die Rotationsrichtung der Zahnräder 104, 106 derart beschaffen sein, dass die Zähne 140 dabei helfen, das Öl in entsprechende Räume 125, 127 zwischen den Zahnrädern 104, 106 und den gekrümmten Elementen 120, 122 einzuführen und durch die Räume 125, 127 zu führen. 2 zeigt die Rotationsrichtung der Zahnräder 104, 106 mit entsprechenden Pfeilen p1 und p2. Die Ölumlenkeinrichtung 138 kann an den gekrümmten Elementen 120, 122 oder an einer anderen Komponente in dem Getriebe 108 befestigt sein.According to the first embodiment, the oil supply device 124 is provided with an outlet opening 132 which is arranged on a respective short side 134,136 of the first and the second curved element 120,122. An oil diverter 138 is located in front of the outlet port 132 of the oil feeder 124, the oil diverter 138 directing oil into respective spaces 125, 137 between the first and second curved members 120, 122 and the first and second gears 104, 106 as well as the The engagement of the gear pair 188 protects it from being hit by the flow of oil from the oil supply device 124 . When a substantial volume of oil is supplied to the gear mesh of gear pair 188, it may be difficult for the oil to leave the gear mesh to the same extent as it is supplied to the gear mesh. As a result, power losses occur in the gear mesh. The oil deflection device 138 thus contributes to increased efficiency in the transmission of the torque in the gear wheel pair 118 . The oil deflector 138 is preferably made of bent sheet metal or molded plastic. The oil deflector 138 can be made by casting. In order for the oil to be effectively directed into respective spaces 125, 127 between the gears 104, 106 and the arcuate members 120, 122, the direction of rotation of the gears 104, 106 must be such that the teeth 140 help direct the oil into respective spaces 125,127 between the gears 104,106 and the curved elements 120,122 and to pass through the spaces 125,127. 2 shows the direction of rotation of the gears 104, 106 with corresponding arrows p1 and p2. The oil diverter 138 may be attached to the curved members 120, 122 or to another component in the transmission 108.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zahnradpaars 118 mit einer Ölsteuervorrichtung 202 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass mindestens eines des ersten und des zweiten gekrümmten Elements 220, 22 mit geformten Flanschen 242 versehen sind, die sich von wenigstens einer Seite des Abschnitts 244 zwischen dem Element 220, 220 erstrecken. Die Flansche 242 tragen dazu bei, das Öl in dem Raum 125, 127 zwischen den Zahnrädern und jeweiligen gekrümmten Elementen 220, 222 zu halten. Wenn die Zahnräder 104, 106 mit spiralförmigen Zähnen 140 versehen sind, wie es in Fahrzeuggetrieben 108 oft der Fall ist, ist es denkbar, dass nur die eine Seite des gekrümmten Elements 220, 222 mit einem Flansch 242 versehen ist, wie in 4 in einer Schnittansicht gezeigt. Die spiralförmigen Zähne 140 zwingen das Öl während der Rotation der Zahnräder 104, 106, in eine axiale Richtung zu strömen. Durch Anordnen des Flansches 242 auf derjenigen Seite des gekrümmten Elements 220, 222, zu der das Öl von den spiralförmigen Zähnen 140 zu fließen gezwungen wird, kann das Öl für eine verlängerte Zeit in dem Raum 125, 127 zwischen den jeweiligen Zahnrädern 104, 106 und dem gekrümmten Element 220, 222 gehalten werden, wodurch Schmierung und Kühlung der Zahnräder 104, 106 sichergestellt werden. 3 12 shows a perspective view of a gear pair 118 with an oil control device 202 according to a second embodiment of the invention. This embodiment differs from the first embodiment in that at least one of the first and second arcuate members 220, 22 are provided with shaped flanges 242 extending from at least one side of the section 244 between the ele ment 220, 220 extend. The flanges 242 help contain the oil in the space 125,127 between the gears and arcuate members 220,222 respectively. If the gears 104, 106 are provided with helical teeth 140, as is often the case in vehicle transmissions 108, it is conceivable that only one side of the curved element 220, 222 is provided with a flange 242, as in FIG 4 shown in a sectional view. The helical teeth 140 force the oil to flow in an axial direction during rotation of the gears 104,106. By locating the flange 242 on that side of the arcuate member 220, 222 to which the oil is forced to flow from the helical teeth 140, the oil can remain in the space 125, 127 between the respective gears 104, 106 and the arcuate member 220,222, thereby ensuring lubrication and cooling of the gears 104,106.

Der mittlere Abschnitt 244 der gekrümmten Elemente 220, 222 ist in einem radialen Abstand von der Peripherie der Zahnräder 104, 105 angeordnet und bedeckt mindestens 25%, vorteilhafterweise jedoch über 50%, des Umfangs der Zahnräder 104, 105. In Rotationsrichtung p1, p2 der Zahnräder 104, 105 betrachtet, kann der Abschnitt 244 letztendlich in einer tangentialen Richtung enden, um die Installation in dem Fall zu erleichtern, dass die Flansche 242 auf beiden Seiten des Abschnitts 244 angeordnet und in einem Stück gebildet sind, da dies eine einfache Installation der gekrümmten Elemente 220, 222 ermöglicht. Wenn die gekrümmten Elemente 220, 222 nur Flansche 242 auf einer Seite des Abschnitts 244 haben, dann ist die Installation von der Seite einfach und können die gekrümmten Elemente 220, 222 darin bis zu ca. 75% des Umfangs der Zahnräder 104, 105 bedecken. Jedoch können die gekrümmten Elemente 220, 222 höchstens einen so großen Teil des Umfangs der Zahnräder 104, 105 bedecken, dass dies dazu führt, dass das Öl nicht daran gehindert wird, den Raum 125, 127 rechtzeitig und mit einem Abstand von dem anschließenden Zahnradeingriff zu verlassen.The middle section 244 of the curved elements 220, 222 is arranged at a radial distance from the periphery of the gears 104, 105 and covers at least 25%, but advantageously more than 50%, of the circumference of the gears 104, 105. In the direction of rotation p1, p2 of the Considering gears 104, 105, the section 244 can ultimately end in a tangential direction to facilitate installation in the event that the flanges 242 are arranged on either side of the section 244 and are formed in one piece, as this allows for easy installation of the curved elements 220, 222 allows. If the curved members 220, 222 only have flanges 242 on one side of the section 244, then installation from the side is easy and the curved members 220, 222 therein can cover up to about 75% of the circumference of the gears 104, 105. However, the curved elements 220, 222 can at most cover such a large part of the circumference of the gears 104, 105 that this results in the oil not being prevented from entering the space 125, 127 in time and at a distance from the subsequent gear engagement leave.

Vorzugsweise besteht ein gewisses Spiel zwischen dem Abschnitt 244 der gekrümmten Elemente 220, 22 und den Zahnrädern 104, 105, wobei dieses Spiel in die Rotationsrichtung p1, p2 abnimmt, so dass es am Einlass des Raums 125, 127 am größten und am Auslass des Raums 125, 127 so klein wie möglich ist.Preferably, there is some play between the portion 244 of the curved members 220, 22 and the gears 104, 105, this play decreasing in the direction of rotation p1, p2 so that it is greatest at the inlet of the space 125, 127 and at the outlet of the space 125, 127 is as small as possible.

Der Abschnitt 244 deckt vorteilhafterweise die gesamte Breite der Zahnräder 104, 105 und der Flansche 242 ab, die sich auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Zahnrads 104, 105 in eine radiale Richtung zu der Mitte des Zahnrads 104, 105 hin erstrecken, so dass er im wesentlich den gesamten Zahnspalt bedeckt.
Wenn der Abschnitt 244 mit zwei Flanschen 242, einer auf jeder Seite des Zahnrads 104, 105, versehen ist, ist es vorteilhaft, dass keiner der Flansche die Höhe des Zahnrads 140 in seiner Gesamtheit bedeckt, sondern lieber einen unbedeckten Teil in der Nähe der Zahnradwurzel lässt, um einen gewissen Ausfluss von Öl aus dem Raum 125, 127 in der Nähe der Zahnradwurzel zu ermöglichen, um eine günstige kühlende Wirkung selbiger zu erreichen.The section 244 advantageously covers the entire width of the gears 104, 105 and the flanges 242, which extend on one side or on both sides of the gear 104, 105 in a radial direction towards the center of the gear 104, 105 so that it essentially covers the entire tooth gap.
If the section 244 is provided with two flanges 242, one on each side of the gear 104, 105, it is advantageous that neither flange covers the height of the gear 140 in its entirety, but rather an uncovered part near the gear root leaves to allow some outflow of oil from the space 125, 127 near the gear root to achieve a beneficial cooling effect thereof.

5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zahnradpaars 118 mit einer Ölsteuervorrichtung 302 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Verbindungskanal 346 zwischen dem ersten und dem zweiten gekrümmten Element 320, 322 angeordnet, wobei dieser Verbindungskanal 346 Öl aus dem Raum 125 zwischen dem ersten gekrümmten Element 320 und dem ersten Zahnrad 104 zu dem Raum 127 zwischen dem zweiten gekrümmten Element 322 und dem zweiten Zahnrad führt. Die Auslassöffnung 132 der Ölzuführeinrichtung 124 ist in einer Öffnung 348 in dem ersten gekrümmten Element 320 angeordnet. Alternativ kann die Auslassöffnung 132 der Ölzuführeinrichtung 124 in einer (nicht gezeigten) Öffnung in dem zweiten gekrümmten Element 322 angeordnet sein, wobei das Öl über den Verbindungskanal 346 aus dem zweiten Raum 127 zu dem ersten Raum 125 geführt wird. Wenn dem Raum 125 zwischen dem ersten Zahnrad 104 und dem ersten gekrümmten Element 320 Öl zugeführt wird, wird das Öl mittels der Rotation des ersten Zahnrads 104 von den Zähnen 140 des ersten Zahnrads 104 weitergeführt. Das Öl wird anschließend in den Verbindungskanal 346 gezwungen und weiter zu dem Raum 127 zwischen dem zweiten Zahnrad 106 und dem zweiten gekrümmten Element 322 geführt. Das Öl wird anschließend mittels der Zähne 140 auf dem zweiten Zahnrad 106 in den Raum 127 zwischen dem zweiten Zahnrad 106 und dem zweiten gekrümmten Element 322 weitertransportiert, wenn dieses rotiert. Vorzugsweise sind zwei Verbindungskanäle 346 nebeneinander angeordnet, die beide Öl aus dem Raum 125 zwischen dem ersten gekrümmten Element 120 und dem ersten Zahnrad 104 zu dem Raum 127 zwischen dem zweiten gekrümmten Element 322 und dem zweiten Zahnrad 106 führen. Die Verbindungskanäle 346 führen das Öl auf der Seite des Zahnradeingriffs an dem Zahnradeingriff vorbei und schützen den Eingriff des Zahnradpaars 118 davor, dass ihm viel zu viel Öl zugeführt wird. Wie vorstehend angemerkt, kann es, wenn dem Zahnradeingriff des Zahnradpaars 118 ein beträchtliches Ölvolumen zugeführt wird, schwierig werden, dass das Öl den Zahnradeingriff im gleichen Ausmaß verlässt, wie es dem Zahnradeingriff zugeführt wird. Folglich kommt es zu Leistungsverlusten in dem Zahnradeingriff. Die Verbindungskanäle 346 tragen somit zu gesteigerter Effizienz bei der Übertragung des Drehmoments in dem Zahnradpaar 118 bei. Die Verbindungskanäle 346 können ein geschlossenes Profil, aber auch ein offenes Profil aufweisen, so dass eine untere Hälfte des Kanals 346 die Form eines umgekehrten U hat, die dann mit einer oberen Hälfte des Kanals zusammen wirkt, die die Form eines nicht umgekehrten U hat. Die Rotation des ersten Zahnrads 104 bewirkt, dass das Öl von dem unteren Teil des U-förmigen Kanals weiter zu dem oberen Teil des U-förmigen Kanals geführt wird. 5 12 shows a perspective view of a gear pair 118 with an oil control device 302 according to a third embodiment of the invention. According to this embodiment, a connecting channel 346 is arranged between the first and the second curved element 320, 322, this connecting channel 346 carrying oil from the space 125 between the first curved element 320 and the first gear wheel 104 to the space 127 between the second curved element 322 and the second gear leads. The outlet opening 132 of the oil supply device 124 is arranged in an opening 348 in the first curved element 320 . Alternatively, the outlet opening 132 of the oil supply device 124 can be arranged in an opening (not shown) in the second curved element 322 , with the oil being guided from the second space 127 to the first space 125 via the connecting channel 346 . When oil is supplied to the space 125 between the first gear 104 and the first arcuate member 320 , the oil is carried forward by the teeth 140 of the first gear 104 by means of the rotation of the first gear 104 . The oil is then forced into the connecting channel 346 and further led to the space 127 between the second gear 106 and the second curved element 322 . The oil is then carried further by the teeth 140 on the second gear 106 into the space 127 between the second gear 106 and the second curved member 322 as it rotates. Preferably, two connecting channels 346 are arranged side by side, both of which lead oil from the space 125 between the first curved element 120 and the first gear 104 to the space 127 between the second curved element 322 and the second gear 106 . The connecting passages 346 direct the gear mesh side oil past the gear mesh and protect the gear pair 118 mesh from being supplied with excessive oil. As noted above, when a significant volume of oil is supplied to the gear mesh of gear pair 118, it may be difficult for the oil to leave the gear mesh to the same extent as it is supplied to the gear mesh. As a result, there are power losses in the gear mesh. The connecting channels 346 carry thus to increased efficiency in the transmission of torque in the gear pair 118 at. The connecting channels 346 may have a closed profile, but also an open profile such that a lower half of the channel 346 has an inverted U-shape which then cooperates with an upper half of the channel which has a non-inverted U-shape. The rotation of the first gear 104 causes the oil to continue from the lower part of the U-shaped channel to the upper part of the U-shaped channel.

6 zeigt eine Schnittansicht eines Zahnradpaars 188 in einem Getriebe 408 mit einer Ölsteuervorrichtung 402 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform umfassen das erste und das zweite gekrümmte Element 420, 422 einen Teil, der zusammenhängend mit dem Getriebegehäuse 450 gebildet ist, das das Zahnradpaar 118 umschließt, wobei dieser Teil vorzugsweise in einem Stück mit dem Getriebegehäuse 450 gegossen ist. Somit wird eine hochgradig kompakte Konstruktion mit wenigen Komponenten erreicht und trägt dadurch zu einem verminderten Gewicht des Getriebes 408 bei. Wenn das Getriebe 408 in einem Fahrzeug 100 installiert ist, trägt das niedrige Gewicht des Getriebes 408 zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs 100 bei. Die Umsetzung der gekrümmten Elemente 420, 422 in einem Stück mit dem Getriebegehäuse 450 vereinfacht auch die Installation des Getriebes 408. 6 14 shows a sectional view of a gear pair 188 in a transmission 408 with an oil control device 402 according to a fourth embodiment of the invention. According to this embodiment, the first and second arcuate members 420, 422 include a portion integrally formed with the gear case 450 that encloses the gear pair 118, which portion is preferably cast in one piece with the gear case 450. Thus, a highly compact design with few components is achieved, thereby contributing to reduced weight of the transmission 408. When the transmission 408 is installed in a vehicle 100, the low weight of the transmission 408 contributes to a reduction in fuel consumption of the vehicle 100. The implementation of the curved members 420, 422 in one piece with the gearbox housing 450 also simplifies the installation of the gearbox 408.

Die vorstehend beschriebenen Komponenten und Merkmale können innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung aus verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden.The components and features described above may be combined within the scope of the invention from various described embodiments.

Claims

Gear oil control device comprising first and second curved members (120; 220; 320; 420, 122; 222; 322; 422) extending at least partially along the circumference of a first and second gear (104, 105), together forming a pair of gears (118) formed in mesh with each other, oil supply means (124) being arranged on the first and/or the second curved member (120; 220; 320; 420, 122; 222; 322; 422). is for, by means of an oil flow, a space (125) between the first curved element (120; 220; 320; 420) and the first gear (104) and/or a space (127) between the second curved element (122; 222; 322; 422) and the second gear (105) to supply oil, and wherein either - The oil supply device (124) is provided with an outlet opening (132) which is arranged on a short side (134, 136) of the first and the second curved element (120; 220; 420, 122; 222; 422), wherein a Oil deflection device (138) is arranged in front of the outlet opening (132) of the oil supply device (124), said oil deflection device (138) both directing the oil into respective spaces (125, 127) between the first and the second curved element (120; 220; 420, 122; 222; 422) and the first and second gears (104, 106) as well as protecting the meshing of the pair of gears (118) from being hit by the oil flow from the oil supply means (124), or - the oil supply device (124) is provided with an outlet opening (132) which is arranged in an opening (348) in the first or the second curved element (320, 322), with at least one connecting channel (346) between the first and the second curved element (320, 322), wherein the at least one connecting channel (346) carries oil from the space (125) between the first curved element (320) and the first gear (104) to the space (127) between the second curved element (322) and the second gear (106).

oil control device claim 1 , characterized in that the oil flow is controlled by means of a control unit (126) which varies the delivery of the oil flow depending on the rotational speed of the first and second gears (104, 106) and/or the torque transmitted by the gear pair (118). .

Oil control device according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the oil flow is controlled by means of a control unit (126) which varies the delivery of the oil flow depending on the temperature of the oil and/or an ambient temperature.

Oil control device according to one of the preceding claims, characterized in that the oil supply device (124) comprises a channel system (128).

Oil control device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the first and second arcuate members (220, 222) is provided with shaped flanges (242) extending from at least one side of a central portion (244) of the member (220 , 222), this portion being spaced radially from the periphery of the gear (104, 105).

An oil control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and second curved members (120; 220; 320, 122; 222; 322) are formed from respective first and second rails of metal or plastic.

oil control device claim 6 characterized in that the first and second curved members (120; 220; 320, 122; 222; 322) are formed from sheet metal fabricated or cast respective first and second rails.

Oil control device according to one of Claims 1 - 5 Characterized in that the first and second arcuate members (420, 422) are formed of one piece integrally formed with a gear housing (45) enclosing the pair of gears (118).

Oil control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the gears (104, 105) are arranged such that they contribute to supply the oil during rotation in a rotational direction (p1, p2) to the respective spaces (125, 127).

Transmission, characterized in that it comprises an oil control device (102; 202; 302; 402) according to any one of Claims 1 - 8th includes.

Vehicle, characterized in that it has a transmission (108; 408). claim 10 includes.