WO2020221495A1 - Kraftfahrzeug-schaltgetriebe - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a manual transmission for a motor vehicle, a motor vehicle with the manual transmission and a method for operating the manual transmission.
- Conventional motor vehicle manual transmissions usually have a large number of gears for transmitting torque from an internal combustion engine to drive wheels in order to selectively provide different gear ratios. Most of the time, gears that are not participating in the torque transmission also mesh at the moment or in the selected gear stage and should therefore be lubricated and possibly also cooled by lubricants, especially gear oil.
- One object of an embodiment of the present invention is to improve a motor vehicle manual transmission or its operation, to reduce or avoid one or more of the aforementioned disadvantages in one embodiment.
- a gearbox for a motor vehicle in particular a motor vehicle, has at least two gear wheels, which in at least one operating state transmit torque in the direction of one or more drive wheels of the motor vehicle or are provided for this purpose, in particular are set up or are used, and are referred to herein as the first and second gear without restricting the generality.
- the gearbox has at least, in one embodiment exactly or only one reservoir, into which at least, in one embodiment exactly or only one, in particular the first, gear in at least one operating state, in which this gear rotates, in particular at least one operational state in which it transmits torque in the direction of the drive wheel or wheels and / or at least one operating state in which it does not transmit any torque in the direction of the drive wheel or wheels, lubricating and / or temperature control medium conveyed or which can be or is filled with lubricant and / or temperature control medium by the, in particular rotating, first gear or is or is provided for this purpose, in particular set up or used.
- this reservoir has at least one first lubricant and / or temperature control medium outlet which is arranged above the second gear and / or from which this lubricant and / or temperature control medium is in at least one operating state, in particular at least one operating state, by doing
- Lubricant and / or temperature control medium enters the reservoir, in particular the first gear wheel transports lubricant and / or temperature control medium into the reservoir, and / or at least one operating state in which the first gear wheel does not have any lubricant and / or temperature control medium in the reservoir conveyed, in particular no lubricant and / or temperature control agent reaches the reservoir, and / or at least one operating state in which the first and / or second gear wheel transmits torque in the direction of the drive wheel (s) and / or at least one operating state, in which the first and / or second gear wheel does not transmit any torque in the direction of the drive wheel (s), in particular the second gear wheel rotates or does not rotate, exits on the second gear wheel or which is provided for this purpose, in particular set up or used .
- the second gear can be lubricated, in particular oiled, without a separate pump being used or required for this. Accordingly, in one embodiment, the gearbox does not have a pump for pumping lubricant and / or temperature control agent into the reservoir. Additionally or alternatively, in one embodiment, churning losses of the second gear can be reduced, in particular avoided.
- the second gear is arranged in one embodiment above one, in particular maximum, lubricant and / or temperature control medium sump (level) in the gearbox.
- displacement energy or splashing losses of the first gearwheel that is falling anyway can be used to convey lubricants and / or temperature control agents into the reservoir.
- lubricant and / or temperature control medium passes into the reservoir without pumps and / or through displacement energy or splash losses of the first gear or the gearbox is set up for this or is used for this purpose.
- the entire amount of lubricant and / or temperature control medium can advantageously be used in a targeted manner, in particular collected and / or distributed , will.
- the gearbox has one or more further gears, which in at least one, in particular rotating, operating state transmit torque in the direction of one or more drive wheels of the motor vehicle or are provided, in particular set up or used for this purpose.
- the second and the or a further gearwheel can transmit torque in the direction of the drive wheel (s) or be provided for this purpose, in particular be set up or used, in particular mesh with one another, in different gear stages or the same gear stage.
- the or one or more of the further gearwheels is arranged above a, in particular maximum, lubricant and / or temperature control medium sump (level) in the gearbox. As a result, churning losses of this gearwheel can be reduced, in particular avoided, in one embodiment.
- one or more other lubrication and / or lubrication and / or lubrication and / or lubrication and / or lubrication and / or lubrication systems are provided over one or more additional components of the gearbox, especially the additional gear or one or more of the additional gears and / or one or more other components of the gearbox Temperierffenauslasst the reservoir arranged, which are here without loss of generality referred to as further lubricant and / or temperature control and / or through the each Weil was in at least one operating state, in particular at least one Basezu, in which the lubricant and / or temperature control in the Reservoir arrives, in particular the first gear transports lubricant and / or temperature control agent into the reservoir, and / o the at least one operating state in which the first gear wheel does not convey any lubricant and / or temperature control agent into the reservoir, in particular no lubricant and / or Tempe rierstoff reaches the reservoir, and / or at least one operating state
- the (respective) further component can advantageously be acted upon with lubricant and / or temperature control medium, ie in particular oiled, and thus be lubricated and / or controlled.
- the reservoir has one or more lubricant and / or temperature control medium outlets, which in the present case are referred to as second lubricant and / or temperature control medium outlets without loss of generality and are arranged above the second gear wheel and / or through the respective in at least one operating state, in particular at least one operating state in which
- Lubricant and / or temperature control medium enters the reservoir, in particular the first gear wheel transports lubricant and / or temperature control medium into the reservoir, and / or at least one operating state in which the first gear wheel does not have any lubricant and / or temperature control medium in the reservoir conveyed, in particular no lubricant and / or temperature control agent reaches the reservoir, and / or at least one operating state in which the first and / or second gear wheel transmits torque in the direction of the drive wheel (s) and / or at least one operating state, in which the first and / or second gear wheel does not transmit any torque in the direction of the drive wheel (s).
- gears of the gearbox can be particularly advantageously lubricated in one embodiment, possibly (also) gears, some of which temporarily do not take part in the torque transmission, but nevertheless mesh with one another and are therefore lubricated by lubricants and / or temperature control agents and, if necessary, also cooled should.
- the first gear is the largest gear of the gearbox for transmitting torque to the drive wheel.
- the first gear is a lower, in a further development a lower gear of the gearbox for transmitting torque to the drive wheel. Additionally or alternatively, in one embodiment, the first gear is immersed in at least one operating state in which it rotates, at least in one, in particular the lower, in one embodiment the lowest, lubricant and / or temperature control medium sump to remove lubricant and / or temperature control medium from it (to the reservoir or its inlet opening or into the reservoir or its inlet opening) to convey or displace.
- Lubricants and / or temperature control agents in a lower area of the gearbox in particular for conveying lubricants and / or temperature control agents.
- the first gear is a most output-side or an output of the gearbox in the power flow and / or axially closest gear. Additionally or alternatively, the first gear wheel is in one embodiment for torque transmission to the drive wheel (s) in at least two, in a further development Provided in all gear stages of the manual transmission, in particular set up or used for this purpose.
- gears Due to their position or (frequent) rotation, such gears are particularly suitable for conveying lubricants and / or temperature control media.
- At least one inlet opening of the reservoir is for filling through the first gear or its displacement energy or splash losses, in particular an (inlet) opening of the reservoir to an interior of the gearbox (housing) or to the first gear , spaced apart from the first gear, in particular radially, in one embodiment by at least 2%, in particular at least 5%, in one embodiment at least 10%, of an outer diameter of the first gear.
- lubricant and / or temperature control medium which is thrown off the first gearwheel, after a free flight and / or a discharge, is collected on a guide and collected in the reservoir.
- friction losses between gear wheel and reservoir and / or flow losses in a feed channel can be reduced, preferably avoided, in one embodiment.
- the inlet opening is arranged at least partially above the first gear, in particular its upper edge, in a further development its lower edge, is arranged above the first gear.
- lubricant and / or temperature control medium that is thrown off the first gear is advantageously collected in the reservoir.
- the reservoir has exactly or only one inlet opening for filling by the first gear.
- the reservoir has at least one overflow opening which is open at the top, which in one embodiment is not filled by the first gear wheel or is provided for this purpose, in particular is set up or used, in a further development axially spaced from the first gear wheel or is offset against this.
- a maximum amount of lubricant and / or temperature control agent in the reservoir can be influenced, in particular determined. If, in one embodiment, the lubricant and / or temperature control medium supply into the reservoir is greater than during operation the lubricant and / or temperature control medium drain from the reservoir, the reservoir can overflow and the level of the lubricant and / or temperature control medium pump can be reduced. As a result, splashing losses are advantageously reduced in one embodiment.
- excess lubricant and / or temperature control agent can be selectively removed through the overflow opening, in particular by passing certain components or supplied to certain components and / or a backwater can be reduced or avoided.
- the reservoir can be filled from the outside or the overflow opening can be used for this purpose or provided, in particular designed.
- the reservoir is made entirely or partially from plastic. Additionally or alternatively, the reservoir is formed separately in one embodiment and attached to a housing of the gearbox.
- weight can be saved, the manufacturing effort is reduced and / or the reservoir can be replaced if necessary.
- a gearbox drive in particular a gearbox input or input shaft, is arranged above a gearbox output, in particular a gearbox output or output shaft.
- splashing losses when idling or when the vehicle is stationary can advantageously be reduced, preferably avoided.
- a lubricant and / or temperature control medium supply (quantity) into the reservoir through the (rotating) first gear or its displacement energy or splashing losses greater than one (e) Lubricant and / or terrestrial agent outflow (amount) from the reservoir, in particular its lubricant and / or temperature control medium outlet or lubricant and / or temperature control medium outlets, or the reservoir, in particular its lubricant and / or temperature control medium outlet or its lubricant outlet - And / or temperature control medium outlets, set up in such a way that in at least one operating state, in particular at least one operating state
- splashing losses can be reduced, in a further development a dry sump can be implemented or a lubricant and / or temperature control medium sump can be reduced, in particular at least temporarily and / or essentially drained.
- the gearbox in one development only, is driven by an internal combustion engine, in particular an Otto or diesel engine, of the motor vehicle, in particular in at least one of the operating states mentioned.
- the present invention can be used with particular advantage, in particular because of the operating characteristics of internal combustion engines.
- “Above”, “above” and “below” relate in particular to an installation position of the gearbox and the gravitational direction or vertical direction of the vehicle. “Axial” in this case refers in particular to a direction parallel to an axis of rotation of one, in particular the first, second and / or further gear of the gearbox, “ra dial” in particular in a right direction to this and to a direction of rotation of this gearwheel.
- the lubricant and / or temperature control medium is liquid and / or has oil, in particular it can be oil.
- the agent is used for lubrication and / or temperature control, in particular cooling, of the corresponding component (s), in particular special corresponding gears, or is provided for this purpose, in particular is set up, or is used for this purpose, and is therefore referred to here as lubricant and / or temperature control medium.
- Fig. 1 shows an open gearbox according to an embodiment of the present invention at a standstill
- Fig. 2 shows the gearbox in Fig. 1 corresponding representation in an operating state with a rotating first gear
- FIG. 6 shows a motor vehicle with the manual transmission.
- FIG. 1 shows an open gearbox 100 of a motor vehicle 110 (cf. FIG. 6) according to an embodiment of the present invention with a gearbox drive or input (swelle) 101, a gearbox output (s or . -output shaft) 102, a first gear 1 at a standstill and a lubricant and / or temperature control medium, the surface of which defines an oil sump level NO.
- a reservoir in the form of a separately constructed plastic container 10 is attached to a housing 20 of the gearbox 100.
- This has a first lubricant and / or temperature control medium outlet 11 and a second lubricant and / or temperature control medium outlet 12, which are arranged via a second gear 2, further lubricant and / or temperature control medium outlets 13, which are connected via further gears 3 and / or other components to be oiled are arranged, an inlet opening 14 and an overflow opening 15 (see. Fig. 4).
- the first gear 1 is driven by an internal combustion engine 120 coupled to the gearbox 100 via a closed clutch 130 in order to drive drive wheels 140 (see FIG. 6)
- lubricants and / or temperature control agents can be conveyed or steered in free flight and / or guided through the housing 20 into the reservoir 10 or its inlet opening 14.
- the lubricant and / or temperature control medium emerging from the reservoir 10 or its lubricant and / or temperature control medium outlets 11-13 hits the gears 2, 3 and lubricates them or the other components to be oiled, as in Fig. 4 through (thinner) ones. Lubricant arrows indicated.
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe (100) für ein Kraftfahrzeug (110), das ein erstes Zahnrad (1) und ein zweites Zahnrad (2) zur Drehmomentübertragung in Richtung zu wenigstens einem Antriebsrad (140) des Kraftfahrzeugs hin und wenigstens ein durch das erste Zahnrad (1) mit Schmier- und/oder Temperiermittel (S) befüllbares Reservoir (10) mit wenigstens einem ersten Schmier- und/oder Temperiermittelauslass (11) aufweist, der über dem zweiten Zahnrad (2) angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, dass das Reservoir (10) wenigstens eine nach oben offene Überlauföffnung (15) aufweist.
Description
KRAFTFAHRZEUG-SCHALTGETRIEBE
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahr zeug mit dem Schaltgetriebe und ein Verfahren zum Betreiben des Schaltgetriebes.
Herkömmliche Kraftfahrzeug-Schaltgetriebe weisen meist eine Vielzahl von Zahnrädern zur Drehmomentübertragung von einer Brennkraftmaschine auf Antriebsräder auf, um se lektiv unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zur Verfügung zu stellen. Dabei kämmen meist auch aktuell bzw. in der gewählten Schaltstufe nicht an der Drehmomentübertra gung teilnehmende Zahnräder und sollen daher durch Schmiermittel, insbesondere Ge triebeöl, geschmiert und gegebenenfalls auch gekühlt werden.
Hierzu ist es bekannt, einen Ölsumpf vorzusehen, in den die Zahnräder eintauchen und dabei beölt werden.
Nachteilig ergeben sich dabei Planschverluste.
Um diese zu vermeiden oder zu reduzieren, sind mechanisch oder elektrisch angetrie bene Pumpen bekannt, die Öl zur Reduktion des Ölsumpfs in Zusatzbehälter pumpen.
Nachteilig erfordern diese Antriebsleistung.
Beides reduziert somit die Effizienz.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahr zeug-Schaltgetriebe bzw. dessen Betrieb zu verbessern, in einer Ausführung einen oder mehrere der vorgenannten Nachteile zu mindern oder zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch ein Schaltgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 9, 10 stellen ein Kraftfahrzeug mit einem hier beschriebenen Schaltgetriebe und ein Verfahren zum Betreiben eines hier beschriebenen Schaltgetriebes unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Schaltgetriebe für ein Kraft fahrzeug, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wenigstens zwei Zahnräder auf, die jeweils in wenigstens einem Betriebszustand Drehmoment in Richtung zu einem oder mehreren Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs hin übertragen bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet sind bzw. verwendet werden, und vorliegend ohne Beschränkung der Allge meinheit als erstes und zweites Zahnrad bezeichnet werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das Schaltgetriebe wenigstens, in einer Ausführung genau bzw. nur, ein Reservoir auf, in das wenigstens, in einer Aus führung genau bzw. nur, ein, insbesondere das erste, Zahnrad in wenigstens einem Be triebszustand, in dem dieses Zahnrad rotiert, insbesondere wenigstens einem Betriebszu stand, in dem es Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem es kein Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt, Schmier- und/oder Temperiermittel befördert bzw. das durch das, insbesondere rotierende, erste Zahnrad mit Schmier- und/oder Tem periermittel befüllbar ist bzw. befüllt wird bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerich tet ist bzw. verwendet wird.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist dieses Reservoir wenigstens ei nen ersten Schmier- und/oder Temperiermittelauslass auf, der über dem zweiten Zahnrad angeordnet ist und/oder aus dem dieses Schmier- und/oder Temperiermittel in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere wenigstens einem Betriebszustand, in dem
Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir gelangt, insbesondere das erste Zahnrad Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir befördert, und/oder wenigs tens einem Betriebszustand, in dem das erste Zahnrad kein Schmier- und/oder Tempe riermittel in das Reservoir befördert, insbesondere kein Schmier- und/oder Temperiermit tel in das Reservoir gelangt, und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste und/oder zweite Zahnrad Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste und/oder zweite Zahnrad kein Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin über trägt, insbesondere das zweite Zahnrad rotiert oder nicht rotiert, auf das zweite Zahnrad austritt bzw. der hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird.
Dadurch kann in einer Ausführung das zweite Zahnrad geschmiert, insbesondere beölt, werden, ohne dass hierzu eine separate Pumpe verwendet bzw. benötigt wird. Entspre chend weist in einer Ausführung das Schaltgetriebe keine Pumpe zum Pumpen von Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir auf.
Zusätzlich oder alternativ können hierdurch in einer Ausführung Planschverluste des zwei ten Zahnrads reduziert, insbesondere vermieden werden. Insbesondere hierzu ist das zweite Zahnrad in einer Ausführung oberhalb eines, insbesondere maximalen, Schmier und/oder Temperiermittelsumpf(niveau)s im Schaltgetriebe angeordnet.
Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch in einer Ausführung, insbesondere ohnehin an fallende, Verdrängungsenergie bzw. Planschverluste des ersten Zahnrades genutzt wer den, um Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir zu befördern. Somit gelangt in einer Ausführung Schmier- und/oder Temperiermittel pumpenlos und/oder durch Ver drängungsenergie bzw. Planschverluste des ersten Zahnrades in das Reservoir bzw. ist das Schaltgetriebe hierzu eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
Dies kann insbesondere bei Kraftfahrzeug-Schaltgetrieben mit Zahnrädern vorteilhaft sein, von denen manche temporär nicht an der Drehmomentübertragung teilnehmen, aber trotzdem miteinander kämmen und daher durch Schmier- und/oder Temperiermittel ge schmiert und gegebenenfalls auch gekühlt werden sollen.
Wenn in einer Ausführung nur ein Reservoir vorgesehen ist, in das Schmier- und/oder Temperiermittel durch ein Zahnrad befördert wird, kann in einer Ausführung vorteilhaft die gesamte Schmier- und/oder Temperiermittelmenge gezielt(er) genutzt, insbesondere ge sammelt und/oder verteilt, werden.
In einer Ausführung weist das Schaltgetriebe ein oder mehrere weitere Zahnräder auf, die jeweils in wenigstens einem, insbesondere rotierenden, Betriebszustand Drehmoment in Richtung zu einem oder mehreren Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs hin übertragen bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet sind bzw. verwendet werden.
Insbesondere können das zweite und das bzw. ein weitere(s) Zahnrad in unterschiedli chen Schaltstufen oder derselben Schaltstufe Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin übertragen bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet sein bzw. verwendet werden, insbesondere miteinander kämmen.
In einer Ausführung ist das bzw. eines oder mehrere der weiteren Zahnräder oberhalb ei nes, insbesondere maximalen, Schmier- und/oder Temperiermittelsumpf(niveau)s im Schaltgetriebe angeordnet. Dadurch können in einer Ausführung Planschverluste dieses Zahnrads reduziert, insbesondere vermieden werden.
In einer Ausführung sind über einer oder mehreren weiteren Komponenten des Schaltge triebes, insbesondere dem weiteren Zahnrad bzw. einem oder mehreren der weiteren Zahnräder und/oder einer oder mehreren anderen Komponenten des Schaltgetriebes, (je weils) ein oder mehrere weitere Schmier- und/oder Temperiermittelauslässe des Reser voirs angeordnet, die vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als weitere Schmier- und/oder Temperiermittelauslässe bezeichnet werden und/oder durch die je weils in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere wenigstens einem Betriebszu stand, in dem Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir gelangt, insbesondere das erste Zahnrad Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir befördert, und/o der wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste Zahnrad kein Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir befördert, insbesondere kein Schmier- und/oder Tempe riermittel in das Reservoir gelangt, und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste, zweite und/oder weitere Zahnrad Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste, zweite und/oder weitere Zahnrad kein Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt, insbesondere das zweite und/oder weitere Zahnrad rotiert oder nicht rotiert, Schmier- und/oder Temperiermittel auf die (entsprechende) weitere Komponente, insbesondere das (entsprechende) weitere Zahnrad, austritt bzw. die hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet sind bzw. verwendet werden. Hierdurch kann in einer Ausführung die (jeweilige) weitere Komponente vorteilhaft mit Schmier- und/oder Temperiermittel beaufschlagt, insbesondere also beölt, und so geschmiert und/oder tem periert werden.
Zusätzlich oder alternativ weist das Reservoir in einer Ausführung einen oder mehrere Schmier- und/oder Temperiermittelauslässe auf, die vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als zweite Schmier- und/oder Temperiermittelauslässe bezeichnet werden und über dem zweiten Zahnrad angeordnet sind und/oder durch die jeweils in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere wenigstens einem Betriebszustand, in dem
Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir gelangt, insbesondere das erste Zahnrad Schmier- und/oder Temperiermittel in das Reservoir befördert, und/oder wenigs tens einem Betriebszustand, in dem das erste Zahnrad kein Schmier- und/oder Tempe riermittel in das Reservoir befördert, insbesondere kein Schmier- und/oder Temperiermit tel in das Reservoir gelangt, und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste und/oder zweite Zahnrad Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste und/oder zweite Zahnrad kein Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin über-
trägt, insbesondere das zweite Zahnrad rotiert oder nicht rotiert, Schmier- und/oder Tem periermittel auf das zweite Zahnrad austritt bzw. die hierzu vorgesehen, insbesondere ein gerichtet sind bzw. verwendet werden.
Dadurch können in einer Ausführung Zahnräder des Schaltgetriebes besonders vorteilhaft geschmiert werden, gegebenenfalls (auch) Zahnräder, von denen manche temporär nicht an der Drehmomentübertragung teilnehmen, aber trotzdem miteinander kämmen und da her durch Schmier- und/oder Temperiermittel geschmiert und gegebenenfalls auch ge kühlt werden sollen.
In einer Ausführung ist das erste Zahnrad das größte Zahnrad des Schaltgetriebes zur Drehmomentübertragung zu dem Antriebsrad.
Dieses eignet sich aufgrund seiner Umfangsgeschwindigkeit besonders zur Beförderung von Schmier- und/oder Temperiermittel. Zusätzlich oder alternativ verursacht ein solches Zahnrad in einer Ausführung, insbesondere aufgrund seiner häufig tiefen Position, beson ders große Planschverluste, welche in eine Art Strömung von Schmier- und/oder Tempe riermittel resultieren.
Zusätzlich oder alternativ ist das erste Zahnrad in einer Ausführung ein unteres, in einer Weiterbildung ein unterstes, Zahnrad des Schaltgetriebes zur Drehmomentübertragung zu dem Antriebsrad. Zusätzlich oder alternativ taucht das erste Zahnrad in einer Ausführung in wenigstens einem Betriebszustand, in dem es rotiert, wenigstens in einen, insbeson dere unteren, in einer Ausführung untersten, Schmier- und/oder Temperiermittelsumpf ein, um Schmier- und/oder Temperiermittel aus diesem (zu dem Reservoir bzw. dessen Zulauföffnung hin bzw. in das Reservoir bzw. dessen Zulauföffnung) zu befördern bzw. verdrängen.
Solche Zahnräder eignen sich aufgrund der schwerkraftbedingten Sammlung von
Schmier- und/oder Temperiermittel in einem unteren Bereich des Schaltgetriebes beson ders zur Beförderung von Schmier- und/oder Temperiermittel.
Zusätzlich oder alternativ ist das erste Zahnrad in einer Ausführung ein abtriebsseitigstes bzw. einem Abtrieb des Schaltgetriebes im Leistungsfluss und/oder axial nächstes Zahn rad. Zusätzlich oder alternativ ist das erste Zahnrad in einer Ausführung zur Drehmomen tübertragung zu dem bzw. den Antriebsrädern in wenigstens zwei, in einer Weiterbildung
in allen, Gangstufen des Schaltgetriebes vorgesehen, insbesondere eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
Solche Zahnräder eignen sich aufgrund ihrer Lage bzw. (häufige(re)n) Rotation besonders zur Beförderung von Schmier- und/oder Temperiermittel.
In einer Ausführung ist wenigstens eine Zulauföffnung des Reservoirs zur Befüllung durch das erste Zahnrad bzw. dessen Verdrängungsenergie bzw. Planschverluste, insbeson dere eine (Zulauf)Öffnung des Reservoirs zu einem Innenraum des Schaltgetriebe(ge- häuse)s bzw. zu dem ersten Zahnrad hin, von dem ersten Zahnrad, insbesondere radial, beabstandet, in einer Ausführung um wenigstens 2%, insbesondere wenigstens 5%, in ei ner Ausführung wenigstens 10%, eines Außendurchmessers des ersten Zahnrads.
Hierdurch wird in einer Ausführung Schmier- und/oder Temperiermittel, welches von dem ersten Zahnrad abgeworfen wird, nach einem Freiflug und/oder einer Ableitung an einer Führung aufgefangen und in dem Reservoir gesammelt. Dadurch können in einer Ausfüh rung Reibungsverluste zwischen Zahnrad und Reservoir und/oder Strömungsverluste in einem Zuführkanal reduziert, vorzugsweise vermieden, werden.
Zusätzlich oder alternativ ist die Zulauföffnung in einer Ausführung wenigstens teilweise oberhalb des ersten Zahnrads angeordnet, insbesondere ihre obere Kante, in einer Wei terbildung ihre untere Kante, oberhalb des ersten Zahnrads angeordnet.
Hierdurch wird in einer Ausführung Schmier- und/oder Temperiermittel, welches von dem ersten Zahnrad abgeworfen wird, vorteilhaft in dem Reservoir gesammelt.
In einer Ausführung weist das Reservoir genau bzw. nur eine Zulauföffnung zur Befüllung durch das erste Zahnrad auf.
In einer Ausführung weist das Reservoir wenigstens eine nach oben offene Überlauföff nung auf, die in einer Ausführung nicht durch das erste Zahnrad befüllt wird bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird, in einer Weiterbildung axial von dem ersten Zahnrad beabstandet bzw. gegen dieses versetzt ist.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine maximale Schmier- und/oder Temperiermittel menge im Reservoir beeinflusst, insbesondere bestimmt werden. Wenn in einer Ausfüh rung im Betrieb die Schmier- und/oder Temperiermittelzufuhr ins Reservoir größer ist als
der Schmier- und/oder Temperiermittelablauf aus dem Reservoir, kann es zum Überlau fen des Reservoirs kommen und das Niveau des Schmier- und/oder Temperiermittelsum pfs verringert werden. Dadurch werden in einer Ausführung Planschverluste vorteilhaft re duziert.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung durch die Überlauföffnung überschüs siges Schmier- und/oder Temperiermittel gezielt(er) ab-, insbesondere an bestimmten Komponenten vorbei- oder bestimmten Komponenten zugeführt werden und/oder ein Rückstau reduziert bzw. vermieden werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch das Reservoir in einer Ausführung von außen befüllt bzw. die Überlauföffnung hierzu verwen det werden bzw. vorgesehen, insbesondere eingerichtet sein.
In einer Ausführung ist das Reservoir ganz oder teilweise aus Kunststoff hergestellt. Zu sätzlich oder alternativ ist das Reservoir in einer Ausführung separat ausgebildet und an einem Gehäuse des Schaltgetriebes befestigt.
Hierdurch kann in einer Ausführung gegenüber einem Reservoir, das wenigstens teilweise integral mit dem, üblicherweise aus Metall hergestellten, Gehäuse ausgebildet ist, Ge wicht gespart, der Herstellungsaufwand reduziert und/oder bei Bedarf das Reservoir aus getauscht werden.
In einer Ausführung ist ein Schaltgetriebeantrieb, insbesondere eine Schaltgetrie- bean- bzw. -eintriebswelle, oberhalb eines Schaltgetriebeabtriebs, insbesondere einer Schaltgetriebeabtriebs- bzw. -ausgangswelle, angeordnet.
Hierdurch können in einer Ausführung Planschverluste im Leerlauf bzw. bei Fahrzeugstill stand vorteilhaft reduziert, vorzugsweise vermieden, werden.
In einer Ausführung ist in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste, zweite und/oder weitere Zahnrad Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt und/oder wenigstens einem Be triebszustand, in dem das erste, zweite und/oder weitere Zahnrad kein Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt, insbesondere das erste Zahnrad rotiert und das zweite und/oder weitere Zahnrad rotiert oder nicht rotiert, eine Schmier und/oder Temperiermittelzufuhr(menge) in das Reservoir durch das (rotierende) erste Zahnrad bzw. dessen Verdrängungsenergie bzw. Planschverluste größer als ein(e)
Schmier- und/oder Terriperiermittelabfluss(menge) aus dem Reservoir, insbesondere des sen Schmier- und/oder Temperiermittelauslass bzw. Schmier- und/oder Temperiermittel auslässe, bzw. das Reservoir, insbesondere sein Schmier- und/oder Temperiermittelaus lass bzw. seine Schmier- und/oder Temperiermittelauslässe, derart eingerichtet, dass in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste, zweite und/oder weitere Zahnrad Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt und/oder wenigstens einem Betriebszustand, in dem das erste, zweite und/oder weitere Zahnrad kein Drehmoment in Richtung zu dem bzw. den Antriebsrädern hin überträgt, insbesondere das erste Zahnrad rotiert und das zweite und/oder weitere Zahnrad rotiert oder nicht rotiert, eine Schmier- und/oder Temperiermit- telzufuhr(menge) in das Reservoir durch das erste Zahnrad bzw. dessen Verdrängungs energie bzw. Planschverluste größer als ein Schmier- und/oder Temperiermittelab- fluss(menge) aus dem Reservoir ist.
Hierdurch können in einer Ausführung Planschverluste reduziert, in einer Weiterbildung ein Trockensumpf realisiert bzw. ein Schmier- und/oder Temperiermittelsumpf reduziert, insbesondere wenigstens temporär und/oder im Wesentlichen, trockengelegt werden.
In einer Ausführung wird das Schaltgetriebe, in einer Weiterbildung nur, durch eine Brenn kraftmaschine, insbesondere einen Otto- oder Dieselmotor, des Kraftfahrzeugs angetrie ben, insbesondere in wenigstens einem der genannten Betriebszustände.
Bei solchen Schaltgetrieben bzw. Kraftfahrzeugen kann die vorliegende Erfindung mit be sonderem Vorteil verwendet werden, insbesondere aufgrund der Betriebscharakteristik von Brennkraftmaschinen.
„Oben“,„oberhalb“ bzw.„unten“ beziehen sich vorliegend insbesondere auf eine Einbau lage des Schaltgetriebes und die Gravitationsrichtung bzw. Fahrzeughochrichtung.„Axial“ bezieht sich vorliegend insbesondere auf eine Richtung parallel zu einer Drehachse eines, insbesondere des ersten, zweiten und/oder weiteren, Zahnrades des Schaltgetriebes,„ra dial“ insbesondere auf eine hierzu und zu einer Rotationsrichtung dieses Zahnrades senk rechte Richtung.
Das Schmier- und/oder Temperiermittel ist in einer Ausführung flüssig und/oder weist Öl auf, kann insbesondere Öl sein. Das Mittel dient in einer Ausführung zur Schmierung und/oder Temperierung, insbesondere Kühlung, der entsprechenden Komponente(n), ins-
besondere entsprechenden Zahnräder, bzw. ist hierzu vorgesehen, insbesondere einge richtet, bzw. wird hierzu verwendet, und wird daher vorliegend als Schmier- und/oder Temperiermittel bezeichnet.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 ein geöffnetes Schaltgetriebe nach einer Ausführung der vorliegenden Er findung im Stillstand;
Fig. 2 das Schaltgetriebe in Fig. 1 entsprechender Darstellung in einem Be triebszustand mit einem drehenden ersten Zahnrad;
Fig. 3-5 das geöffnete Schaltgetriebe in perspektivischer Darstellung im Betriebs zustand der Fig. 2; und
Fig. 6 ein Kraftfahrzeug mit dem Schaltgetriebe.
Fig. 1 zeigt ein geöffnetes Schaltgetriebe 100 eines Kraftfahrzeugs 1 10 (vgl. Fig. 6) nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem/r Schaltgetriebean- bzw. -ein- trieb(swelle) 101 , einem/r Schaltgetriebeabtrieb(s- bzw. -ausgangswelle) 102, einem ers ten Zahnrad 1 im Stillstand und einer Schmier- und/oder Temperiermittelfüllung, deren Oberfläche ein Ölsumpfniveau NO definiert.
An einem Gehäuse 20 des Schaltgetriebes 100 ist ein Reservoir in Form eines separat ausgebildeten Kunststoffbehälters 10 befestigt.
Dieser weist einen ersten Schmier- und/oder Temperiermittelauslass 11 und einen zwei ten Schmier- und/oder Temperiermittelauslass 12, die über einem zweiten Zahnrad 2 an geordnet sind, weitere Schmier- und/oder Temperiermittelauslässe 13, die über weiteren Zahnrädern 3 und/oder sonstigen zu beölenden Komponenten angeordnet sind, eine Zu lauföffnung 14 und eine Überlauföffnung 15 auf (vgl. Fig. 4).
In einem in den Fig. 2 - 5 gezeigten Betriebszustand, in dem das erste Zahnrad 1 durch eine über eine geschlossene Kupplung 130 mit dem Schaltgetriebe 100 gekoppelte Brennkraftmaschine 120 angetrieben wird, um Antriebsräder 140 anzutreiben (vgl. Fig. 6), schleudert das erste Zahnrad 1 Schmier- und/oder Temperiermittel S in das Reservoir 10 bzw. dessen Zulauföffnung 14, wie in Fig. 2, 4 und 5 durch (dickere) Schmier- und/oder Temperiermittelpfeile angedeutet. Dabei kann Schmier- und/oder Temperiermittel im Frei flug und/oder durch das Gehäuse 20 geführt in das Reservoir 10 bzw. dessen Zulauföff nung 14 befördert bzw. gelenkt werden.
Aus dem Reservoir 10 bzw. dessen Schmier- und/oder Temperiermittelauslässen 11 - 13 austretendes Schmier- und/oder Temperiermittel trifft auf die Zahnräder 2, 3 und schmiert diese bzw. die sonstigen zu beölenden Komponenten, wie in Fig. 4 durch (dünnere) Schmier(mittel)pfeile angedeutet.
Bezugszeichenliste
Claims
1. Schaltgetriebe (100) für ein Kraftfahrzeug (110), aufweisend:
- ein erstes Zahnrad (1) und ein zweites Zahnrad (2) zur Drehmomentübertra gung in Richtung zu wenigstens einem Antriebsrad (140) des Kraftfahrzeugs hin; und
- wenigstens ein durch das erste Zahnrad (1) mit Schmier- und/oder Temperier mittel (S) befüllbares Reservoir (10) mit wenigstens einem ersten Schmier und/oder Temperiermittelauslass (11), der über dem zweiten Zahnrad (2) an geordnet ist,
- dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (10) wenigstens eine nach oben offene Überlauföffnung (15) aufweist.
2. Schaltgetriebe (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Reservoir (10) wenigstens einen weiteren Schmier- und/oder Temperiermittelauslass (13), der über einer weiteren Komponente des Schaltgetriebes (100), angeordnet ist, und/oder wenigstens einen zweiten Schmier- und/oder Temperiermittelauslass (12) aufweist, der über dem zweiten Zahnrad (2) angeordnet ist.
3. Schaltgetriebe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Zahnrad (1) das größte und/oder ein unteres und/oder ein abtriebsseitigstes Zahn rad zur Drehmomentübertragung in Richtung zu dem Antriebsrad (140) hin und/o der zur Drehmomentübertragung in Richtung zu dem Antriebsrad (140) hin in we nigstens zwei Gangstufen des Schaltgetriebes eingerichtet ist.
4. Schaltgetriebe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigs tens eine Zulauföffnung (14) des Reservoirs (10) zur Befüllung durch das erste Zahnrad (1) von dem ersten Zahnrad (1) beabstandet und/oder wenigstens teil weise oberhalb des ersten Zahnrads (1) angeordnet ist.
5. Schaltgetriebe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wei tere Komponente des Schaltgetriebes (100) ein weiteres Zahnrad (3), welches zur Drehmomentübertragung in Richtung zu dem Antriebsrad (140) hin eingerichtet ist, und /oder das erste Zahnrad (1) ein unterstes Zahnrad zur Drehmomentübertra gung in Richtung zu dem Antriebsrad (140) hin ist.
6. Schaltgetriebe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Re servoir (10) wenigstens teilweise aus Kunststoff hergestellt und/oder das separate Reservoir an einem Gehäuse (20) des Schaltgetriebes (100) befestigt ist.
7. Schaltgetriebe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein
Schaltgetriebeantrieb (101) oberhalb eines Schaltgetriebeabtriebs (102) angeord net ist.
8. Schaltgetriebe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer
Schmier- und/oder Temperiermittelfüllung, wobei das Reservoir derart eingerichtet ist, dass in wenigstens einem Betriebszustand eine Schmier- und/oder Temperier mittelzufuhr durch das erste Zahnrad größer als ein Schmier- und/oder Temperier mittelabfluss aus dem Reservoir ist.
9. Kraftfahrzeug (110) mit einem Schaltgetriebe (100) nach einem der vorhergehen den Ansprüche und einer Brennkraftmaschine zum Antreiben des Schaltgetriebes.
10. Verfahren zum Betreiben eines Schaltgetriebes (100) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei in wenigstens einem Betriebszustand das erste Zahn rad (1) Schmier- und/oder Temperiermittel (S) in das Reservoir (10) befördert und dieses Schmier- und/oder Temperiermittel durch den ersten Schmier- und/oder Temperiermittelauslass (11) auf das zweite Zahnrad (2) austritt.
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