WO2018196902A1

WO2018196902A1 - Getriebeeinrichtung, sowie darin vorgesehene ölführungsstruktur

Info

Publication number: WO2018196902A1
Application number: PCT/DE2018/100143
Authority: WO
Inventors: Ronny GÜNNEL; Andreas Grein; Zoltan Kalmar; Philip Wurzberger; Swen DÖRRIE
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2018-11-01
Also published as: CN110494678A; DE102017108748B3; US11105410B2; US20200132183A1; CN110494678B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeeinrichtung mit einem Getriebegehäuse, einem in dem Getriebegehäuse aufgenommenen Zahnradsatz mit einem ersten Zahnrad das um eine erste Zahnradachse drehbar ist, und einem zweiten Zahnrad, das in das erste Zahnrad eingreift und um eine zweite Zahnradachse drehbar ist welche parallel zur ersten Zahnradachse verläuft, wobei in einem Seitenbereich des ersten Zahnrades eine Ölführungsstruktur vorgesehen ist, die als separat vom Getriebegehäuse gefertigtes Bauteil ausgeführt ist, und ein erstes radial zur ersten Zahnradachse ausgedehntes Blendensegment umfasst das sich zumindest teilweise um die erste Getriebeachse herum erstreckt und dabei unter Belassung eines Zwischenraums eine dem ersten Zahnrad zugewandte erste Seitenfläche bildet.

Description

Getriebeeinrichtung, sowie darin vorgesehene Olführungsstruktur

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeeinrichtung mit einem Getriebegehäuse das einen Bodenbereich sowie einen ersten und einen zweiten Seitenwandungsbereich aufweist, einem in dem Getriebegehäuse aufgenommenen Zahnradsatz mit einem ersten Zahnrad das um eine erste Zahnradachse drehbar ist, und einem zweiten Zahnrad, das in das erste Zahnrad radial von außen her eingreift und um eine zweite Zahnradachse drehbar ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf eine Olführungsstruktur für eine derartige Getriebeeinrichtung, wobei diese Olführungsstruktur als vom Getriebegehäuse separat gefertigtes Einbauteil im Rahmen des Zusammenbaus der Getriebeeinrichtung in das Getriebegehäuse eingesetzt wird.

Aus DE 10 2010 034 130 A1 ist eine Getriebeeinrichtung bekannt, die als solche Bestandteil eines elektromechanischen Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges bildet. Die Getriebeeinrichtung umfasst ein in Topfbauweise gefertigtes Getriebegehäuse in welchem ein Achsdifferentialgetriebe, sowie in achsparalleler Anordnung zu diesem eine Planetengetriebestufe angeordnet sind. Das Achsdifferentialgetriebe trägt hierbei ein erstes Stirnrad das radial von außen her in ein zweites Stirnrad eingreift welches mit dem Planetenträger der Planetengetriebestufe gekoppelt ist.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeeinrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die sich im Betrieb durch einen hohen mechanischen Wirkungsgrad auszeichnet und bei welcher auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen, wie z.B. dauerhaft niedriger Fahrgeschwindigkeit, oder hohen Längs- und anhaltenden Querbeschleunigungen eines entsprechenden Fahrzeuges, im Bereich von getriebeinternen Lagerstellen sowie Zahnkontaktzonen tribologischen Anforderungen zuverlässig entsprochen wird. Erfindungsgemäße Lösung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Getriebeeinrichtung mit:

- einem Getriebegehäuse das einen Bodenbereich sowie einen ersten und einen zweiten Seitenwandungsbereich aufweist,

- einem in dem Getriebegehäuse aufgenommenen Zahnradsatz mit einem ersten Zahnrad das um eine erste Zahnradachse drehbar ist, die im wesentlichen zum Bodenbereich parallel ausgerichtet ist, und

- einem zweiten Zahnrad, das in das erste Zahnrad eingreift und um eine zweite Zahnradachse drehbar ist, welche wiederum parallel zur ersten Zahnradachse verläuft,

wobei

- in einem Seitenbereich des ersten Zahnrades eine Ölführungsstruktur vorgesehen ist, die als separat vom Getriebegehäuse gefertigtes Bauteil ausgeführt ist,

- die Ölführungsstruktur ein erstes radial zur ersten Zahnradachse ausgedehntes Blendensegment umfasst das sich zumindest teilweise um die erste Getriebeachse herum erstreckt und dabei eine dem ersten Zahnrad zugewandte erste Seitenfläche bildet,

- das erste Blendensegment von einer Innenkante und einer Außenkante begrenzt ist,

- der Abstand der Innenkante des ersten Blendensegments von der ersten Achse kleiner ist als der Radius des Fußkreises des ersten Zahnrades,

- die Kontur der Außenkante des ersten Blendensegments komplementär zur Innenkontur des benachbarten Bodenbereichs ausgebildet ist, und

- die Ölführungsstruktur in dem Getriebegehäuse derart positioniert ist, dass zwischen dem ersten Zahnrad und der diesem zugewandten ersten Seitenfläche des ersten Blendensegments ein Zwischenraum verbleibt.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, den Seitenbereich eines Zahnrades von dem benachbarten Innenraum eines Getriebegehäuses zumindest teilweise, insbesondere im Sumpfbereich abzuschirmen und damit den Olaufgriff durch das Zahn- rad abzustimmen und auch bei reduziertem Ölstrom eine hinreichende Schmierung im Bereich der Zahnkontaktzonen und der Lagerstellen zu erreichen. Die Ölführungs- struktur kann als Einlege- oder Einsatzbauteil gefertigt werden, das im Rahmen des Zusammenbaus des Getriebes in das Gehäuse eingesetzt wird. Das Einlegeteil kann insbesondere als Kunststoff teil oder auch als Kunststoff-Metall Verbundbauteil gefertigt werden. Das Einlegeteil kann in den Flanschbereich zwischen Gehäusekomponenten eintauchen und darin fixiert sein, es kann als Einsatzteil im Getriebegehäuse sitzen, es kann auch an eine Flanschdichtung angebunden sein, insbesondere integral mit dieser ausgebildet sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ölfüh- rungsstruktur vorzugsweise derart gestaltet, dass der Abstand der Außenkante des ersten Blendensegments von der ersten Achse größer ist als der Fußkreisradius des ersten Zahnrades. Hierdurch wird es möglich, den zwischen dem Fußkreis des Zahnrades und dem Zahnradwellenbereich liegenden Seitenbereich des Zahnrades vom weiteren Innenbereich des Getriebes abzuschirmen. Die erste Seitenfläche des Blendensegments kann in vorteilhafter Wiese hierbei derart gestaltet sein, dass diese eine die Getriebeachse kegelmantelartig umgreifende Wandung beinhaltet. Alternativ hierzu, oder auch in Kombination mit diesem Ansatz ist es auch möglich, die Ölführungs- struktur so zu gestalten, dass die erste Seitenfläche des Blendensegments eine Planfläche beinhaltet.

Das erste Blendensegment ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass sich dieses ring- oder Tellerrand-artig geschlossen um die erste Zahnradachse herum erstreckt. Es ist jedoch auch möglich, das Blendensegment auf jene Umfangswinkel begrenzt auszubilden die den Ölsumpfbereich erfassen.

Die Ölführungsstruktur kann als brillenartiger Einsatz ausgeführt werden so dass sich an das erste Blendensegment ein zweites Blendensegment anschließt, das sich ringartig geschlossen um die zweite Zahnradachse herum erstreckt. Wenigstens eines der Blendensegmente, insbesondere jenes Blendensegment welches das hinsichtlich sei- nes Kopfkreisdurchmessers kleinere Zahnrad umgreift, kann so gestaltet sein, dass dieses einen sich nahe an den Eingriffsbereich der beiden Zahnräder heran erstreckenden Haibschalenabschnitt trägt, der sich in Richtung der Zahnradachsen von dem entsprechenden Blendsegment in axialer Richtung erhebt und welcher den Kopfkreis des unmittelbar benachbarten Zahnrades unter Belassung eines Zwischenraumes umsäumt. Die Zahnräder des Zahnradsatzes sind vorzugsweise als Stirnräder mit einer Schrägverzahnung ausgeführt.

Der Haibschalenabschnitt kann in vorteilhafter Weise so gestaltet sein, dass dieser eine Innenwandung eines halbbogenartig um die zweite Zahnradachse gekrümmten Halbbogen-Hohlkörpers bildet. Dieser Halbbogen-Hohlkörper kann als dynamisches Reservoir fungieren das während eines Hochdrehzahlbetriebs einen Teil des Schmieröls aufnimmt und damit zu einer Sumpfpegelabsenkung beiträgt. Aus diesem Reservoir kann über speziell dimensionierte und ausgerichtete Kanäle und Öffnungen eine Ölableitung gezielt in jene Bereiche erfolgen, die einen erhöhten Schmierstoffbedarf haben.

Die Ölleitblende kann als eine flache Blende ausgebildet sein. Zur Verbesserung der Abdichtwirkung zwischen Ölleitblende und Aluminiumgehäuse kann als Toleranzausgleich eine gummiartige Dichtlippe vorgesehen werden. Diese gummiartige Dichtlippe kann sowohl als 2K Spritzgusskonstruktion, oder als aufgeschobenes Dichtprofil realisiert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Ölführungsstruk- tur so gestaltet sein, dass auf einer der ersten Seitenfläche des ersten Blendensegments abgewandten Rückseite des Blendensegments eine sich von dieser Rückseite in Richtung der ersten Zahnradachse axial erhebende Raumfüllstruktur erhebt. Diese Raumfüllstruktur kann als Hohlkörperstruktur, z.B. mit einem Schaum- oder Wabenkern gefertigt sein. Die Raumfüllstruktur kann zudem in vorteilhafter Weise hinsichtlich ihrer axialen Tektur komplementär zur Innenwandung eines benachbarten stationären Gehäuseteils ausgebildet werden und hierbei der Fixierung oder Abstützung der Olführungsstruktur im Getriebegehäuse dienen oder zumindest dazu beitragen.

Weiterhin kann in vorteilhafter Weise das erste Blendensegment so gestaltet werden, dass dieses einen Innenkragen bildet, der sich in eine von dem ersten Zahnrad hinwegweisende Richtung zu einer Lagereinrichtung hin erstreckt, welche das erste Zahnrad, oder eine dieses tragende Getriebestruktur lagert. Das erste Zahnrad kann hierbei zum Beispiel ein Achsdifferentialgetriebe umgreifen, wobei dieses wiederum vorzugsweise als Stirnraddifferential gefertigt ist.

Die Olführungsstruktur ist vorzugsweise in einem Zwischenbereich zwischen dem ersten Zahnrad und dem ersten Seitenwandungsbereich des Getriebegehäuses angeordnet. Dieser erste Seitenwandungsbereich kann einen Seitendeckel eines Elektromotors bilden dessen Rotor sich auf einer dem zweiten Zahnrad abgewandten Seite des Seitendeckels befindet. Der Seitendeckel kann im Innenbereich mit Gussrippen ausgesteift sein, wobei die Olführungsstruktur Positionierungsstrukturen bereitstellt, die in jenem Zwischenbereich Gussrippen des Getriebegehäuses verlaufen. Die an der Olführungsstruktur ausgebildeten Positionierungsstrukturen sind vorzugsweise komplementär zu diesen Gussrippen ausgebildet und tauchen in den zwischen diesen Gussrippen definierten Zwischenraum ein.

Das Getriebegehäuse ist vorzugsweise aus einem Metall-Werkstoff, insbesondere einer Aluminium legierung gefertigt. Die Olführungsstruktur ist vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussteil gefertigt. Sie kann jedoch auch als Blechumformteil, als Metall- Kunststoffverbundbauteil oder auch als anderweitiges Metallteil, oder Sandwhich- Bauteil gefertigt werden.

Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur eignet sich insbesondere für Getriebeeinrichtungen für elektromechanische Antriebssysteme mit einem Elektromotor, einem Reduktionsgetriebe und einem Achsdifferentialgetriebe, wobei die Zentralachsen dieser beiden Teilgetriebe zueinander parallel ausgerichtet sind. Das Antriebssystem wird in einem entsprechenden Kraftfahrzeug derart verbaut, dass die genannten Zentralachsen im wesentlichen Fahrbahn-parallel und wiederum vorzugsweise quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufen. Der Elektromotor und das als Umlaufrädergetriebe ausgeführte Reduktionsgetriebe sind zu einer gemeinsamen Hauptachse gleichachsig angeordnet. Der Läufer des Elektromotors ist in einem Gehäuseabschnitt aufgenommen, welcher außerhalb des als Lagerplatte für den Elektromotor fungierenden Getriebegehäuseseitenteiles. Diese Lagerplatte trägt auch den Lagerbereich für das Differential aufweist. Die andere Gehäusehälfte des Getriebes umfasst das Getriebe und das Differential sowie einen Ölsumpf unter dem Differenzial. Die Lagerplatte und die sich anschließenden Gehäusekomponente des Getriebes sind vorzugsweise über eine Flanschverbindung miteinander verbunden.

Die Lagerplatte, also das Seitenteil des Getriebegehäuses, insbesondere die Lagerplatte des Elektromotors aber auch deren Abschnitt für das Differenzial weisen eine intern stark strukturierte Oberfläche auf. Derartige Strukturierungen fungieren als Kühlrippen, Stützrippen, Verstärkungen oder fertigungsbedingte Hinterschnitte. Die in dieser Strukturierung entstehenden Kavitäten können das Spritzöl auffangen und gegebenenfalls halten. Da die in dem Ölsumpf gespeicherte Ölmenge relativ gering ist (Geringhalten der Planschverluste) kann das dazu führen, dass im System nicht ausreichend Schmieröl zur Verfügung steht. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird erreicht, dass einerseits ausreichend Schmieröl für das Getriebe bereitsteht, ohne dass im Fahrbetrieb übermäßig Schmieröl aus dem Ölsumpf über das Differenzial in dem von der zweiten Gehäusehälfte umhausten Hohlraum durch Spritzen in Toträume verteilt wird. Vielmehr kann durch den Hohlkörper Spritzöl aufgefangen werden und definiert relevanten Schmierstellen zugeführt werden. Mit der erfindungsgemäßen Öl- führungsstruktur wird eine getriebeinterne Abdeckplatte geschaffen, welche die stark strukturierte Oberfläche des Getriebegehäuses intern abgedeckt.

Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, intern zusätzliche Sammeloder Fangstrukturen bereitzustellen durch welche Spritzöl, insbesondere das ans „Dach" des Getriebegehäuses geschleuderte Öl über eine Sammelstruktur in einem über dem Sumpfniveau liegenden Höhenniveau aufgefangen werden kann. Ein hierzu beispielsweise vorgesehenes behälterartiges Gebilde weist am Boden eine Öffnung auf, durch welche das gefangene Öl gezielt auf die Oberfläche des rotierenden Differentials, den Eingriffsbereich von Zahnrädern oder in Richtung des Ölsumpfs zurückgeführt wird. Denkbar sind auch andere Orientierungen. Die Abdeckplatte wird entweder separat zur Flanschverbindung angebracht oder in die Flanschverbindung integriert. Damit das Spritzöl nicht zwischen die Abdeckplatte und die Lagerplatten in die Kavitäten gelangt, kann die Verbindung auch mit einer Dichtung versehen sein.

Die Ölleitblende trennt die beiden Gehäusehälften des Getriebes vorteilhaft dahingehend, dass zur Sicherstellung von Tribologie/Kühlung der Getriebebauteile unter extremen Fahrbedingungen immer genügend Öl in der Getriebeglocke eingeschlossen wird und das Öl nicht bei hohen Querbeschleunigungen (Kurvenfahrten) in der ver- rippten Gußstruktur des E-Maschinengehäuses verloren geht und somit dem Ölkreis- lauf entzogen wird.

Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur eignet sich insbesondere für Antriebssysteme wie zum Beispiel E-Achsen mit achsparalleler Anordnung des Differentialgetriebes oder auch koaxialer Anordnung. Sie ermöglicht es, stark strukturierte gehäuseinterne Oberflächen zu verkleiden und damit die Schmierölverteilung zu verbessern. Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur kann hierbei als Einsatzteil realisiert sein, das die Kavitäten eines Getriebegehäuses im Umgebungsbereich eines Zahnrades mit Füllkörperabschnitten ausfüllt.

Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur kann an der Rückseite der Abdeckplatte mit Füllkörpern versehen sein, die integral mit der Abdeckplatte ausgebildet sind, und die das positive oder zumindest angenähert komplementäre Profil der Kavitäten aufweisen. Im Zusammenbau füllen die Volumina der Füllkörper die Kavitäten, sodass in diesen Zonen kein Platz für Schmieröl verbleibt.

Kurzbeschreibung der Figuren Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt: eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines elektromechanischen Fahrzeugantriebs mit einer erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung mit einer darin vorgesehenen, als Einlegebauteil ausgeführten stationären Ölführungsstruktur; eine perspektivische Darstellung einer Ölführungsstruktur für eine Getriebeeinrichtung einer elektromechanischen Antriebseinrichtung, insbesondere gemäß Figur 1 ; eine weitere perspektivische Darstellung der Ölführungsstruktur nach Figur 2 mit Blick auf deren Rückseite, zur Veranschaulichung weiterer vorteilhafter technischer Einzelheiten, insbesondere Einzelheiten zur axialen Positionierung und Verankerung der Ölführungsstruktur.

Ausführliche Beschreibung der Figuren

Die Darstellung nach Figur 1 veranschaulicht in Form einer Schemadarstellung den Aufbau einer elektromechanischen Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Diese umfasst einen Antriebsmotor M, eine Getriebeeinrichtung G mit einem Achsdifferentialgetriebe G1 und einem als Reduktionsgetriebe fungierenden Teilgetriebe G2, Antriebswellen DS1 , DS2 sowie Antriebsrädern W1 , W2.

Das Achsdifferentialgetriebe G1 ist hier als axial schmal bauendes Stirnraddifferentialgetriebe ausgeführt. Das Teilgetriebe G2 ist ebenfalls als Umlaufrädergetriebe ausgeführt. Der Leistungstransfer von dem Teilgetriebe G2 zu dem Achsdifferentialgetriebe G1 erfolgt über einen Zahnradsatz mit einem ersten Zahnrad Z1 und einem zweiten Zahnrad Z2. Das erste Zahnrad Z1 ist um eine erste Zahnradachse X1 drehbar gelagert die auch die Differentialgetriebeachse XD darstellt. Das zweite Zahnrad Z2 ist um eine zweite Zahnradachse X2 drehbar gelagert. Diese zweite Zahnradachse X2 entspricht auch der Getriebeachse XG des ersten Teilgetriebes G2 und fluchtet mit der Achse eines Rotors des Elektro-Motors M. Der Einbau der Antriebseinrichtung in ein Kraftfahrzeug erfolgt hierbei derart, dass die Achsen X1 , X2 der Zahnräder Z1 , Z2 im wesentlichen parallel zur Fahrbahnebene und quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufen.

Die Getriebeeinrichtung G umfasst ein Getriebegehäuse GH das einen Bodenbereich GB, sowie einen ersten und einen zweiten Seitenwandungsbereich GS1 , GS2 aufweist. Die vorliegende Darstellung ist eine Draufsicht aus einer zur Fahrbahn im wesentlichen senkrechten Blickachse. Der Motor M liegt dabei vorzugsweise in auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite der Antriebswellen DS1 , DS2. Das Getriebegehäuse GH beherbergt den zur Koppelung des ersten Teilgetriebes G2 mit dem Achsdifferential G1 vorgesehenen Zahnradsatz mit dem ersten Zahnrad Z1 das um die erste Zahnradachse X1 drehbar ist, und dem zweiten Zahnrad Z2, das in das erste Zahnrad Z1 radial von außen her eingreift und um die zweite Zahnradachse X2 drehbar ist, welche parallel zur ersten Zahnradachse X1 verläuft.

In einem in dieser Darstellung linken Seitenbereich des ersten Zahnrades Z1 ist eine Ölführungsstruktur LG vorgesehen, die als separat vom Getriebegehäuse GH gefertigtes Bauteil ausgebildet ist. Diese Ölführungsstruktur LG umfasst ein erstes Blendensegment LG1 das sich zumindest teilweise um die erste Zahnradachse X1 herum erstreckt und dabei eine dem ersten Zahnrad Z1 zugewandte erste Seitenfläche S1 bildet.

Das erste Blendensegment LG1 ist von einer Innenkante 1 und einer Außenkante 2 begrenzt. Der Abstand der Innenkante 1 des ersten Blendensegments LG1 von der ersten Achse X1 ist kleiner als der Radius des Fußkreises des ersten Zahnrades Z1. Der Abstand der Außenkante 2 des ersten Blendensegments LG1 von der ersten Achse X1 ist größer als der Fußkreis des ersten Zahnrades Z1 . Die Kontur der Au- ßenkante 2 des ersten Blendensegments LG1 ist komplementär zur Innenkontur des benachbarten Bodenbereichs GB ausgebildet. Die Ölführungsstruktur LG umfasst Befestigungsabschnitte LG3, LG4, zur Positionierung des ersten Blendensegments LG1 derart, dass zwischen der Seitenfläche des ersten Zahnrades Z1 und der diesem zugewandten ersten Seitenfläche des ersten Blendensegments LG1 ein Zwischenraum verbleibt.

Das erste Zahnrad Z1 umgreift hier das Umlaufgehäuse des Achsdifferentialgetriebes G1 das hier als Stirnraddifferential gefertigt ist. Die erfindungsgemäße Ölführungsstruktur LG befindet sich bei dieser Ausführungsform in einem Zwischenbereich zwischen dem ersten Zahnrad Z1 und dem ersten, dem Motor M benachbarten Seitenwandungsbereich GS1 des Getriebegehäuses GH. Die Ölführungsstruktur LG kann auch in dem, dem Seitenwandungsbereich GS1 abgewandten Seitenbereich des ersten Zahnrades Z1 angeordnet sein. Es können auch zwei derartige Ölführungsstruktu- ren auf beiden Seiten des Stirnraddifferentials angeordnet sein.

Die Darstellung nach Figur 2 veranschaulicht in Form einer perspektivischen Darstellung den Aufbau einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer Ölführungsstruktur LG wie sie bei einem Antriebssystem nach Figur 1 Anwendung finden kann.

Diese Ölführungsstruktur LG ist als zunächst separat vom Getriebegehäuse GH gefertigtes Bauteil ausgeführt, das im Rahmen des Zusammenbaus einer entsprechenden Getriebeeinrichtung in deren Gehäuse eingesetzt wird. Diese Ölführungsstruktur LG umfasst wie oben bereits ausgeführt ein erstes Blendensegment LG1 das sich zumindest teilweise um die erste Zahnradachse X1 herum erstreckt und dabei eine dem ersten, hier nicht weiter dargestellten Zahnrad Z1 zugewandte erste Seitenfläche S1 bildet.

Das erste Blendensegment LG1 ist von einer Innenkante 1 und einer Außenkante 2 begrenzt. Der Abstand der Innenkante 1 des ersten Blendensegments LG1 von der ersten Achse X1 ist kleiner als der Radius des Fußkreises des ersten Zahnrades Z1. Der Abstand der Außenkante 2 des ersten Blendensegments LG1 von der ersten Achse X1 ist hier größer als der Fußkreis des ersten Zahnrades Z1 . Die Kontur der Außenkante 2 des ersten Blendensegments LG1 ist komplementär zur Innenkontur des hier nur angedeuteten benachbarten Bodenbereichs GB des Getriebegehäuses ausgebildet.

Die Ölführungsstruktur LG umfasst mehrere Befestigungsabschnitte LG3, LG4 zur Positionierung des ersten Blendensegments LG1 derart, dass zwischen dem ersten Zahnrad Z1 und der diesem zugewandten ersten Seitenfläche S1 des ersten Blendensegments LG ein Zwischenraum verbleibt.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Seitenfläche S1 des Blendensegments so gestaltet, dass diese eine radial zur ersten Getriebeachse ausgerichtete Trichterfläche S1 a beinhaltet. Das erste Blendensegment LG1 ist weiterhin derart gestaltet, dass sich dieses ring- oder ringscheibenartig geschlossen um die erste Zahnradachse X1 herum erstreckt.

An das erste Blendensegment LG1 schließt sich hier ein zweites Blendensegment LG2 an, das sich ringartig geschlossen um die zweite Zahnradachse X2 erstreckt und einen hier als Planfläche S2 gestalteten Abschnitt trägt, der sich radial über den Kopfkreis des zweiten Zahnrades Z2 (vgl. Fig. 1 ) erhebt. Das zweite Blendensegment LG2 der Ölführungsstruktur LG trägt einen zylindersegmentartigen Haibschalenabschnitt S3, der sich in Richtung der Verzahnung des zweiten Zahnradachse X2 von dem zweiten Blendsegment LG2 erhebt und welcher den Kopfkreis des zweiten Zahnrades Z2 unter Belassung eines radialen Spalts und damit entsprechendem Zwischenraum umsäumt.

Der Haibschalenabschnitt S3 bildet eine Innenwandung eines halbbogenartig um die zweite Zahnradachse gekrümmten Halbbogen-Hohlkörpers HB. Der Haibschalenabschnitt S3 ist als Zylindersegment gestaltet. Dieser Halbbogen-Hohlkörper HB befindet sich in Einbaustellung der erfindungsgemäßen Ölführungsstruktur LG zumindest überwiegend oberhalb des Ölsumpfpegels des Getriebes und bildet einen ersten Endabschnitt HB1 und einen zweiten Endabschnitt HB2. Der erste Endabschnitt HB1 bildet ein Fangmaul zum Aufgriff des bei Vorwärtsfahrt eines entsprechenden Fahrzeuges vom zweiten Zahnrad Z2 (vgl. Fig. 1 ) aufgeworfenen Öles. Der zweite Endabschnitt HB2 ist über eine hier verdeckt dargestellte Stirnwand HB2^' im wesentlichen geschlossen und begrenzt mit der weiteren Innenwandung des Halbbogen- Hohlkörpers HB einen Sammelraum. Der Auslauf des Öles aus diesem Sammelraum kann über die Drosselbohrung HB3 erfolgen. Diese befindet sich vertikal über dem Zahneingriffsbereich der beiden Zahnräder Z1 , Z2, der entsprechend abfließende Ölstrom gelangt damit exakt in diesen Zahneingriffsbereich und benetzt die Kontaktflächen der Zähne mit Schmierstoff. Der Halbbogen-Hohlkörper HB erstreckt sich über einen Umfangsbereich des zweiten Zahnrades Z2 von wenigstens 60°, hier nahezu 200°.

Das erste Blendensegment LG1 bildet weiterhin einen Innenkragen C1 , der sich in eine von dem ersten Zahnrad hinwegweisende Richtung zu einer hier nicht weiter gezeigten Lagereinrichtung hin erstreckt, welche das erste Zahnrad Z1 bzw. das dieses erste Zahnrad Z1 tragende Umlaufgehäuse eines Differentialgetriebes lagert.

Die in der Darstellung nach Figur 2 gezeigte Olführungsstruktur LG kann insbesondere in einem Antriebssystem nach Figur 1 in der dort skizzierten Anordnung in einer Getriebeeinrichtung angeordnet werden. Der in der Darstellung nach Figur 2 zum Betrachter weisende untere Randbereich der Olführungsstruktur schmiegt sich dann eng an die Innenwandung des Getriebegehäusebodens GB an.

Die Positionierung und Fixierung der Olführungsstruktur in dem Getriebegehäuse kann über mehrere Kontaktstellen mit dem Getriebegehäuse, sowie stationären Bauteilen des Getriebes erfolgen. So können sich die axial auf der Rückseite des ersten Segments S1 erhebenden Strukturen an der Getriebegehäusewand, sowie daran ausgebildeten Rippen positionieren. Die im Innenbereich des Innenkragens C1 des Blendensegments LG1 angeordneten Befestigungsabschnitte LG3 können einen La- gerinnenring eines Wälzlagers hintergreifen dessen Lageraußenring das Umlaufgehäuse des Differentialgetriebes G1 lagert. Der hier erkennbare, auf der Rückseite des zweiten Ölführungssegments LG2 ausgebildete Befestigungsabschnitt LG4 kann einen Einsteckzapfen tragen der in eine Bohrung des Getriebegehäuses einsteckbar ist.

Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich insbesondere für den Einsatz in modernen elektrischen Achsantrieben und ermöglicht es, die Beölung der einzelnen Getriebestufen durch eine Schwerkraftbeölung ohne zusätzliche Pumpe zu bewerkstelligen. Dies hat den Vorteil, dass durch den Verzicht auf eine Ölpumpe Kosten, Bauraum und Gewicht eingespart werden können. Durch die erfindungsgemäße Ölführungsstruktur wird erreicht, dass selbst bei extremen Fahrmanövern (z.B. schnelle, andauernde Kurvenfahrten) eine zuverlässige Schmierung erreicht wird. Bei herkömmlichen Bauformen stößt bei diesen Betriebsbedingungen die klassische Schwerkraftbeölung durch die Querbeschleunigung an ihre technischen Grenzen. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird vermieden, dass sich das Öl durch die Zentripetalkraft überwiegend in vorhandenen Hohlräumen (z.B. zwischen den Versteifungsrippen des Gussgehäuses) des Getriebes sammelt. Das Öl steht damit weiterhin dem normalen Öl- kreislauf zur Verfügung. Dies erlaubt es insbesondere das Getriebe mit lediglich geringem Schierstoffpegel zu befüllen. Hierdurch ergibt sich eine Reduktion der Ölver- wirbelungen und der Panschverluste auch bei Normalfahrt.

Die Darstellung nach Figur 3 veranschaulicht den Aufbau der erfindungsgemäße Ölführungsstruktur LG im Bereich ihrer den zugeordneten Zahnrädern abgewandten und damit einer Getriebegehäuseseitenwand zugewandten Rückseite S1 b. Im Bereich dieser Rückseite S1 b sind mehrere Profilierungen SF ausgebildet, welche die Ölführungsstruktur LG aussteifen und zudem in Einbauposition die Positionierung der Ölführungsstruktur LG am Getriebegehäuse unterstützen. In einem rückwärtigen Bereich des zweiten Blendensegments LG2 ist eine weitere Befestigungsstruktur LG4 vorgesehen, die hier einen als Hohlzylinderzapfen gestalteten Schaft LG4a und einen Klemmkopf LG4b umfasst. Der Klemmkopf LG4b kann bei Montage der Ölführungs- struktur LG in eine entsprechend im Getriebeseitendeckel vorgesehene Bohrung ein- gepresst werden.

Wie aus dieser Darstellung besonders deutlich ersichtlich, ist der dem Getriebegehäuseboden GB (vgl. Fig. 1 ) benachbarte Randbereich LGR der Olführungsstruktur LG komplementär zur Innenwandung des Getriebegehäusebodens GB konturiert, so dass zwischen dem Getriebegehäuseboden und der Olführungsstruktur möglichst keine, oder allenfalls zur hinreichenden Ölnachflussdrosselung ausreichend kleine Spalte verbleiben. Es ist möglich, die Abdichtung durch eine angesetzte, oder angespritzte Elastomerstruktur weiter zu unterstützen.

An der Olführungsstruktur können Durchbrechungen LG5 und Ausmuldungen LG6 vorgesehen sein, durch welche Strukturen des Getriebegehäuse oder anderweitige Einbauteile des Getriebegehäuses hindurchtauchen können. An der Olführungsstruktur LG können auch anderweitige Geometrien realisiert sein, durch welche die Fixierung und Positionierung der Olführungsstruktur im Getriebegehäuse erreicht oder unterstützt wird. Es ist auch möglich, im Getriebegehäuse mehrere derartige Ölfüh- rungsstrukturen anzuordnen die ggf. miteinander zusammenwirkende, insbesondere zusammensteckbare oder miteinander in Anlage gelangenden Verbindungs- oder Positionierungsabschnitte aufweisen. So können zwei erfindungsgemäße Ölführungs- strukturen auch zu einem Kasten zusammengesetzt werden dessen Innenwandungen die Seitenwandungen von wenigstens einem zwischen den Ölführungsstrukturen eingeschlossenen Zahnrad vom Ölsumpf zumindest teilweise abschotten.

Durch das erfindungsgemäße Konzept ergibt sich eine Verbesserung der Bauteil Be- ölung auch bei extremen Fahrmanövern ohne signifikante Öl-Mehrbefüllung des Getriebes. Weiterhin steht das Öl kurzfristig und zielgerichtet in den notwendigen verschleißgefährdeten Bereichen des Getriebes zur Verfügung. Es wird eine Verminderung der Ölverwirbelung zwischen den Gehäuserippen und dem sich im Umlauf befindlichen Öl erreicht. Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur schafft eine glatte Abdeckung der inneren Gussrippen eines Getriebegehäuses, beispielsweise dem La- gerschild einer E-Maschine und reduziert die Ölverwirbelung. Weiterhin erfolgt eine Reduktion oder Eliminierung des Totvolumens im unteren Bereich des E-Maschinen Lagerschildes durch eine geschlossene Hohlkörperstruktur. Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur kann weiterhin Ölleitlippen bilden, zur Steuerung und Anstauung des durch ein Parksperrenrad einer Differentialstufe nach oben geförderten Öl- Volumenstromes.

Die Olführungsstruktur kann zudem eine Auffangschale bilden, zum Aufnehmen des nicht in die Ölkanäle des Getriebegehäuses übertragenen Öls. Die Olführungsstruktur ermöglicht eine gezielte Rückführung des Öls aus der Auffangschale über eine Auslauf Öffnung in den Kontaktbereich zwischen Außenverzahnung Differential und Planetenstufe zur erneuten Förderung nach oben an die Übergabestellen zu den Ölkanä- len im Getriebegehäuse und unterstützt damit eine geschlossene Kreislauffunktion.

Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur kann mit Dichtlippen versehen sein, die eine zumindest weitgehende Abdichtung des benachbarten Seitenbereichs des Getriebegehäuses bewirken, so dass von dort aus auch bei hohen Querbeschleunigungen kein erhöhter Ölszustrom erfolgt.

Über die erfindungsgemäße Olführungsstruktur können auch anderweitige Ölleitfunk- tionen im Getriebe realisiert werden. Die Olführungsstruktur bewirkt eine glatte Abdeckung der Gussrippen und eine Reduzierung oder Eliminierung des Totvolumens. Die Verdrängungsstrukturen können gewichtssparend als Wabenstruktur gefertigt werden. Die Olführungsstruktur kann mit Ölleitlippen versehen werden, welche eine Stau- und Leitfunktion für den Ölstrom bieten. Die Auffangschale ermöglicht es ungenutztes Tropföl aufzugreifen und an eine Schmierstelle zu verlagern. Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur ermöglicht einen definierten Auslauf des gesammelten Öl und unterstütz damit eine Kreislauffunktion. Die erfindungsgemäße Olführungsstruktur eignet sich insbesondere für den Einsatz in achsparallelen Vorderachsgetrieben (APA) und bewirkt eine Verbesserung der Beölung. Im Falle einer markanten inneren Gehäuse- verrippung kann zudem die Olführungsstruktur den Wirkungsgrad optimieren.

Claims

Patentansprüche etriebeeinrichtung mit:

- einem Getriebegehäuse (GH) das einen Bodenbereich (GB) sowie einen ersten und einen zweiten Seitenwandungsbereich (GS1 , GS2) aufweist,

- einem in dem Getriebegehäuse (GH) aufgenommenen Zahnradsatz mit einem ersten Zahnrad (Z1 ) das um eine erste Zahnradachse (X1 ) drehbar ist, und

- einem zweiten Zahnrad (Z2), das in das erste Zahnrad (Z1 ) eingreift und um eine zweite Zahnradachse (X2) drehbar ist, welche parallel zur ersten Zahnradachse (X1 ) verläuft,

wobei

- in einem Seitenbereich des ersten Zahnrades (Z1 ) eine Ölführungsstruktur (LG) vorgesehen ist, die als separat vom Getriebegehäuse (GH) gefertigtes Bauteil gebildet ist,

- die Ölführungsstruktur (LG) ein erstes Blendensegment (LG1 ) umfasst das sich zumindest teilweise um die erste Getriebeachse (X1 ) herum erstreckt und dabei eine dem ersten Zahnrad (Z1 ) zugewandte erste Seitenfläche (S1 ) bildet,

- das erste Blendensegment (LG1 ) von einem Innenrand (1 ) und einem Außenrand (2) begrenzt ist,

- der Abstand des Innenrands (1 ) des ersten Blendensegments (LG1 ) von der ersten Achse (X1 ) kleiner ist als der Radius des Fußkreises des ersten Zahnrades (Z1 ), und

- die Ölführungsstruktur derart angeordnet ist, dass zwischen dem ersten Zahnrad (Z1 ) und der diesem zugewandten ersten Seitenfläche (S1 ) des ersten Blendensegments (LG1 ) ein Zwischenraum verbleibt.

2. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seitenfläche (S1 ) des Blendensegments (LG1 ) eine radial zur ersten Getriebeachse (X1 ) ausgerichtete Kegel- oder Trichterfläche (S1 a) beinhaltet.

3. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Außenrandes (2) des ersten Blendensegments von der ersten Achse (X1 ) größer ist als der Fußkreis des ersten Zahnrades (Z1 ), und dass die Kontur des Außenrandes (2) des ersten Blendensegments (LG1 ) komplementär zur Innenkontur des benachbarten Bodenbereichs (GB) ausgebildet ist,

4. Getriebeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Blendensegment (LG1 ) flach ringscheibenartig geschlossen um die erste Zahnradachse (X1 ) herum erstreckt.

5. Getriebeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das erste Blendensegment (LG1 ) ein zweites Blendensegment (LG2) anschließt, das sich ringartig geschlossen um die zweite Zahnradachse (X2) herum erstreckt.

6. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Blendensegment (LG2) einen Haibschalenabschnitt (S3) trägt, der sich in Richtung der zweiten Zahnradachse (X2) von dem zweiten Blendsegment (LG2) erhebt und welcher den Kopfkreis des zweiten Zahnrades (Z2) unter Belassung eines Zwischenraumes umsäumt.

7. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halb- schalenabschnitt (S3) eine Innenwandung eines halbbogenartig um die zweite Zahnradachse gekrümmten Halbbogen-Hohlkörpers (HB) bildet.

8. Getriebeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Blendensegment (LG1 ) einen Innenkragen bildet, der sich in eine von dem ersten Zahnrad (Z1 ) hinweg weisende Richtung zu einer Lagereinrichtung hin erstreckt, welche eine das erste Zahnrad (Z1 ) tragende Getriebekomponente lagert.

9. Getriebeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (Z1 ) ein Achsdifferentialgetriebe (G1 ) umgreift, wobei dieses Achsdifferentialgetriebe (G1 ) als Stirnraddifferential gefertigt ist.

10. Getriebeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsstruktur (LG) in einem Zwischenbereich zwischen dem ersten Zahnrad (Z1 ) und dem ersten Seitenwandungsbereich (GS1 ) des Getriebegehäuses (G) angeordnet ist.