WO2023170031A1 - Getriebevorrichtung für ein kraftfahrzeug sowie fahrzeug mit der getriebevorrichtung - Google Patents

Getriebevorrichtung für ein kraftfahrzeug sowie fahrzeug mit der getriebevorrichtung Download PDF

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WO2023170031A1
WO2023170031A1 PCT/EP2023/055680 EP2023055680W WO2023170031A1 WO 2023170031 A1 WO2023170031 A1 WO 2023170031A1 EP 2023055680 W EP2023055680 W EP 2023055680W WO 2023170031 A1 WO2023170031 A1 WO 2023170031A1
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WO
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lubricant
gear
drive shaft
wheel
transmission device
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PCT/EP2023/055680
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Arthur Strehlau
Tobias Zürn
Andreas Geiger
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16H57/045—Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case

Definitions

  • the invention relates to a transmission device for a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a vehicle with the transmission device.
  • electric drive trains are increasingly being used, which are used to drive the vehicle electrically and/or hybridly.
  • Such drive trains usually have an electric machine, in particular an electric motor, and a downstream reduction gear, which translates the rotary movement generated by the electric motor into slow speed.
  • the reduction gear can be connected to one or more wheels of the vehicle directly or via a differential gear in order to transmit the rotational movement to the wheels.
  • different oil guidance concepts are known.
  • the document DE 11 2013 007 520 B4 discloses a transmission device for a motor vehicle, comprising an input element, a first and a second gear and an output element, the first and second gear being driveably connected to one another.
  • the transmission device further comprises a lubricant filling, which defines a lubricant level in a static installed state of the transmission device; a first reservoir which is arranged above the lubricant level and can be filled with lubricant by rotating the first gear when the transmission device is driven; a second reservoir, which is arranged above the lubricant level and can be filled with lubricant by rotating the second gear when the transmission device is driven; and a clutch in the power path between the input element and the output element, with which a torque transmission can optionally be produced or interrupted.
  • the first and second reservoirs are arranged axially spaced apart from one another, with a gear housing having a first and a second housing part being provided, which are connected to one another in a joining plane, wherein the first reservoir and the second reservoir lie on different sides of the joining plane.
  • the invention is based on the object of creating a transmission device which is characterized by a safe lubrication and cooling concept in different driving states of a vehicle.
  • the subject of the invention is a transmission device which is designed and/or suitable for a motor vehicle.
  • the transmission device is designed as a reduction gear, preferably a two-stage spur gear, which serves to reduce a drive torque.
  • a reduction gear is preferably to be understood as a transmission which translates a drive speed and a drive torque into a lower drive speed and a higher drive torque.
  • the transmission device preferably has a transmission ratio of i > 1. In other words, the gear device is used to translate into slow speed.
  • the transmission device has a transmission housing.
  • the gearbox housing serves to accommodate all gearbox components.
  • the gearbox housing is preferably designed as a wet space which is sealed in a fluid-tight manner from the environment.
  • the transmission device can be connected to a drive unit, in particular an electric machine, via the transmission housing.
  • the transmission device has a drive shaft and a drive wheel, which are designed and/or suitable for driving by an electric machine.
  • the drive shaft is connected to the electric machine, in particular connected to an electric motor.
  • the drive shaft preferably forms a transmission input of the transmission device.
  • the drive shaft is rotatably connected to the drive wheel.
  • the drive wheel is designed as a separate gear, preferably spur gear, which is rotatably connected to the drive shaft.
  • the drive shaft and the drive wheel can also be made in one piece, in particular from a common material section.
  • the drive shaft defines a first axis of rotation about which the drive shaft rotates during operation of the transmission device.
  • the drive shaft is mounted in the transmission housing so that it can rotate about the first axis of rotation.
  • the transmission device has an output shaft and an output wheel, which is designed and/or suitable for driving at least one vehicle wheel.
  • the output shaft is connected to one or more vehicle wheels of the vehicle in terms of drive technology and/or transmission technology.
  • the output shaft can be coupled directly to one of the vehicle wheels in terms of drive technology.
  • the output shaft is connected in terms of drive technology to at least or exactly two vehicle wheels via at least one transfer case, in particular a differential gear.
  • the output shaft preferably forms a transmission output of the transmission device.
  • the output shaft is connected to the output gear in a rotationally fixed manner.
  • the output gear is designed as a separate gear, preferably a further spur gear, which is connected to the output shaft in a rotationally fixed manner.
  • the output shaft and the output gear can also be made in one piece, in particular from a common material section.
  • the output shaft defines a second axis of rotation which is aligned with the first axis of rotation and around which the output shaft rotates during operation of the transmission device.
  • the output shaft is mounted in the transmission housing so that it can rotate about the second axis of rotation.
  • the transmission device has an intermediate gear.
  • the intermediate wheel serves to bridge a shaft distance between the drive and output shaft and/or to reverse the direction of rotation between the drive wheel and the output wheel.
  • the drive wheel and the driven wheel are connected to one another in terms of transmission technology within the transmission housing via the intermediate wheel.
  • the intermediate gear has a first and a second intermediate gear toothing, preferably spur gear toothing, wherein the first intermediate gear toothing is in meshing engagement with the drive wheel to form a first gear stage and the second intermediate gear toothing is in meshing engagement with the driven gear to form a second gear stage.
  • the first and second intermediate gear teeth have a different tip circle diameter.
  • the intermediate gear can be designed as a stepped gear, which carries the first and second intermediate gear teeth.
  • the intermediate gear is formed by two separate gears, preferably two further spur gears, which each carry an intermediate gear toothing and are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the intermediate wheel is rotatably mounted within the transmission housing with respect to a third axis of rotation.
  • the first, second and third axes of rotation are aligned parallel and/or in the same direction to one another.
  • the transmission device has an intermediate shaft, the intermediate wheel being connected to the intermediate shaft in a rotationally fixed manner.
  • the intermediate shaft and the intermediate wheel are designed separately from one another.
  • the intermediate shaft and the intermediate wheel can also be made in one piece, in particular from a common material section.
  • the intermediate shaft defines the third axis of rotation about which the intermediate shaft rotates during operation of the transmission device.
  • the intermediate shaft is mounted in the transmission housing so that it can rotate about the third axis of rotation.
  • the transmission device has a lubricant sump, which defines a lubricant level within the housing in a static installed state of the transmission device.
  • the lubricant sump is formed within the transmission housing in a floor area.
  • the lubricant sump is preferably designed as a dry sump.
  • the lubricant is preferably used for Cooling and/or lubrication of the transmission components during operation of the transmission device.
  • the lubricant can be designed as a gear oil.
  • the transmission housing has a first and a second lubricant guide contour.
  • the first and second lubricant guide contours serve to direct the lubricant thrown off in the gear housing during operation of the gear device in a targeted manner in the direction of the drive components, preferably the drive shaft and/or the drive wheel.
  • the first and second lubricant guide contours are preferably arranged opposite one another in the transmission housing. According to the invention, when the intermediate wheel rotates, lubricant is/is supplied or can be supplied along the first lubricant guide contour on a first side in the direction of the drive shaft.
  • lubricant is/is supplied or can be supplied along the second lubricant guide contour on a second side opposite the first side in the direction of the drive shaft.
  • the first and second lubricant guiding contours can be arranged opposite one another in the transmission housing in such a way that a subset of lubricant from the lubricant sump is guided along the first lubricant guiding contour from one side to the drive shaft and that a further subset of lubricant from the lubricant sump is guided parallel and/or or at the same time is guided along the second lubricant guide contour from the other, opposite side to the drive shaft.
  • the conveying effect of the intermediate or driven gear is used in that the intermediate or driven gear, when rotating, conveys part of the lubricant upwards from the lubricant sump via the teeth.
  • the invention is based on the finding that, depending on the driving situation, in particular during an uphill or downhill journey, the sensitivity of the lubricant supply on the drive side of the transmission device is significantly increased when a lubricant pump is not present.
  • a second lubricant-conducting contour opposite the first lubricant-conducting contour the lubricant flow is divided during operation of the transmission device, which ensures greater independence of the lubricant supply from the driving situation of the vehicle.
  • a transmission device is therefore proposed which is characterized by a safe lubrication and cooling concept in different driving states of a vehicle.
  • a first lubricant path in particular from the lubricant sump or a further lubricant sump, runs via the intermediate gear along the first lubricant guide contour on the first side to the drive shaft and that a second lubricant path, in particular from the lubricant sump, via the driven gear runs along the second lubricant guide contour on the second side to the drive shaft.
  • an amount of lubricant is supplied along the first lubricant path from one side of the drive shaft and a further amount of lubricant is supplied from the opposite side of the drive shaft.
  • the lubricant directed to the drive shaft or the drive wheel then drips into the lubricant sump or the further lubricant sump, so that the lubricant circulates along the first and second lubricant paths in the transmission housing.
  • the first lubricant path is defined or predetermined in sections by the first lubricant guide contour and the second lubricant path in sections by the second lubricant guide contour.
  • the first and/or second lubricant path can be divided into one or more partial flow paths in order to specifically supply further transmission components within the transmission housing with lubricant.
  • the drive shaft can be supplied with lubricant from different sides. This ensures, on the one hand, a sufficient supply of lubricant on the drive side and, on the other hand, depending on the driving situation, a permanent supply of lubricant is ensured via at least one of the two lubricant paths.
  • the first lubricant-conducting contour is arranged in the transmission housing in such a way that when driving uphill, lubricant flows along the first lubricant-conducting contour largely from the first side of the drive shaft can be supplied and/or is supplied.
  • the second lubricant guide contour is arranged in the transmission housing in such a way that when driving downhill, lubricant can be and/or is supplied largely along the second lubricant guide contour from the second side of the drive shaft.
  • the first lubricant-conducting contour is arranged on an inside of the transmission housing when viewed in the direction of travel, and the second lubricant-conducting contour is arranged on an opposite inner side of the transmission housing, i.e. opposite to the direction of travel, when viewed in the direction of travel.
  • the first lubricant guiding contour is lower than the second lubricant guiding contour and when driving uphill, it is higher than the second lubricant guiding contour.
  • the first lubricant guide contour is essentially arranged through a first inner wall of the gearbox housing arranged on the first side and a first collecting space arranged on the first side, in particular in the installed state above an axis of rotation of the drive shaft, in particular the first axis of rotation is formed.
  • the second lubricant guide contour is essentially formed by a second inner wall of the transmission housing arranged on the second side and a second collecting space arranged on the second side, in particular in the installed state above the first axis of rotation. “Essentially” is to be understood to mean that the first and second lubricant guiding contours are at least but not exclusively formed from the inner wall and the collecting space.
  • the first and/or second lubricant guide contour can be formed by a variety of geometric shapes, such as depressions, webs, deformations, bores or the like, which are preferably formed on the housing between the intermediate gear and the drive shaft or the driven gear and the drive shaft to be the first or second lubricant path.
  • the first inner wall of the gear housing is oriented tangentially to the direction of rotation of the intermediate gear, so that when the intermediate gear rotates, a first flow of lubricant is forced along the first inner wall in the direction of the first collecting space due to the centrifugal forces acting.
  • the second inner wall of the gear housing is oriented tangentially to the direction of rotation of the driven wheel, so that when the driven wheel rotates, a second flow of lubricant is forced along the second inner wall in the direction of the second collecting space due to the centrifugal forces acting.
  • the lubricant can be supplied from the first and/or second collecting space in the direction of the drive shaft depending on the driving situation.
  • the first and second collecting spaces serve to collect the lubricant supplied along the first and second inner walls and to supply it to the drive shaft in a targeted manner.
  • a portion of the amount of lubricant can be supplied on both sides from the first and second collecting spaces in the direction of the drive shaft when traveling on the plane.
  • a large part of the lubricant concentration can be supplied from the first collecting space in the direction of the drive shaft when driving uphill and can be supplied from the second collecting space in the direction of the drive shaft when driving downhill.
  • the first and second collecting spaces are arranged in the transmission housing in such a way that in the installed state, in particular when driving on the plane, lubricant can drip or flow away from both collecting spaces in the direction of the drive shaft.
  • a transmission device is therefore proposed which is characterized by a particularly efficient and space-saving design of the lubricant guide contours.
  • the first and second collecting spaces are fluidly connected to one another via at least or exactly one lubricant channel, with lubricant from the first and/or second collecting space being able to be supplied to the drive shaft via the lubricant channel.
  • the lubricant channel has in particular the function of one or more connections Drive components, preferably the drive shaft, to supply lubricant in a targeted manner.
  • the lubricant channel can in principle be formed by a lubricant line laid in the gearbox housing, for example a hose, pipe section or the like. Alternatively or optionally in addition, the lubricant channel, for example one or more bores, is formed and/or introduced in the transmission housing.
  • the first and second lubricant paths are brought together in the lubricant channel.
  • the first and second lubricant paths open together into the lubricant channel.
  • the lubricant supplied from the first and second sides can be specifically supplied to the relevant drive components, in particular the drive shaft, in the last section via the lubricant channel. This ensures particularly efficient cooling or lubrication of the drive components with sufficient lubricant.
  • the first lubricant path opens into the first collecting space in the radial direction with respect to the first axis of rotation and is deflected in the axial direction within the first collecting space.
  • the second lubricant path opens into the second collecting space in the radial direction with respect to the first axis of rotation and is deflected in the axial direction within the second collecting space.
  • the first lubricant path enters the first collecting space radially and exits axially from the first collecting space, or the second lubricant path enters the first collecting space radially and exits axially from the second collecting space.
  • the first and/or second collecting space and/or the lubricant channel extend at least in sections in the axial direction and/or in the same direction as the axis of rotation of the drive shaft.
  • lubricant can be directed to an axial end of the drive shaft. This means that a particularly simple and compact lubricant guide can be realized within the gearbox housing.
  • the first lubricant path within the first collecting space is deflected at least once in a radial plane of the first axis of rotation.
  • the second lubricant path within the second collecting space is deflected at least once in a radial plane of the first axis of rotation.
  • the flow direction and/or flow speed of the lubricant flow can be changed by redirecting the first and/or second lubricant path in the radial plane.
  • the first and/or second lubricant path is deflected in the radial plane by more than 90 degrees, preferably more than 180 degrees, in particular by more than 270 degrees.
  • the first or second collecting space adjoins the associated inner wall of the transmission housing to form a radius, the deflection or the degree of deflection being defined primarily by the radius.
  • the lubricant supply can be further improved.
  • the gearbox housing and the first and/or second lubricant guide contour are made from a common material section.
  • the first and/or second lubricant guide contour and the gearbox housing are made in one piece, preferably from a single casting.
  • a gear housing with a lubricant-conducting contour is therefore proposed, which can be produced particularly easily and cost-effectively in terms of production technology.
  • the gear arrangement has at least or exactly one bearing device which is designed and/or suitable for rotatably mounting the drive shaft relative to the gear housing.
  • the drive shaft can be rotatably supported on the transmission housing in the radial and/or axial direction with respect to the axis of rotation via the bearing device.
  • the bearing device is designed as a roller bearing, for example a ball bearing.
  • the transmission arrangement has at least or exactly one sealing device which is designed and/or suitable for sealing the drive shaft relative to the transmission housing.
  • the drive shaft can be supported on the transmission housing in a fluid-tight manner via the sealing device in a radial manner with respect to the axis of rotation.
  • the sealing device is designed as a sealing ring, e.g. B. a radial shaft seal.
  • the gearbox housing has an inlet opening through which the drive shaft is guided into the gearbox housing, with the sealing device sealing against the drive shaft within the inlet opening.
  • the bearing device and/or the sealing device can be supplied with lubricant during operation of the transmission device via the first and/or second lubricant guide contour.
  • the lubricant or at least part of the lubricant from the first and/or second collecting space is supplied to the at least one bearing device and/or sealing device via the at least one lubricant channel.
  • a first and a second lubricant chamber are arranged in the gearbox housing, which are opened above the lubricant level and are fluidly connected to one another in a floor area.
  • the first and second lubricant chambers each form a reservoir or a collecting container for a lubricant thrown off in the transmission housing.
  • the first and second lubricant chambers can be formed by a container insert which is accommodated separately in the transmission housing and which includes the first and second lubricant chambers.
  • the first and second lubricant chambers are formed and/or co-formed by the gearbox housing.
  • the first and second lubricant chambers are designed such that a lubricant arranged within the first and second lubricant chambers is fluidically separated from the lubricant sump.
  • a further lubricant sump is formed in the first and second lubricant chambers, which defines a further lubricant level.
  • the lubricant level and the further lubricant level are at a different level.
  • the first lubricant chamber can be and/or is filled with lubricant when the transmission device is driven by a rotation of the driven wheel.
  • the lubricant level is preferably selected so that the driven gear is at least partially immersed in the lubricant.
  • Splash lubrication is preferably implemented by the lubricant sump, with the driven wheel splashing in the lubricant sump during rotation or immersed.
  • the first lubricant chamber is arranged in a lubricant flow generated by the driven gear in such a way that the lubricant picked up by the driven gear and thrown off again is partially conveyed into the first lubricant chamber and partially conveyed via the second lubricant guide contour in the direction of the drive shaft.
  • lubricant can be and/or is guided from the second lubricant chamber along the first lubricant guide contour in the direction of the drive shaft by rotating the intermediate wheel.
  • the further lubricant level is preferably selected so that the intermediate gear, in particular the first intermediate gear toothing, is at least partially immersed in the lubricant of the second lubricant chamber.
  • further splash lubrication is implemented by the further lubricant sump, with the intermediate wheel splashing or immersing in the further lubricant sump during rotation.
  • the lubricant sump or a part of the lubricant quantity of the lubricant sump can be transported to the spatially higher drive shaft and/or the drive wheel when the intermediate wheel rotates.
  • the conveying effect of the intermediate wheel is used in that the intermediate wheel, when rotating, conveys part of the lubricant upwards from the further lubricant sump via the toothing, in particular the first intermediate wheel toothing.
  • the drive shaft and/or the drive wheel is arranged in a lubricant flow generated by the intermediate wheel in such a way that the lubricant picked up by the intermediate wheel and thrown off again is largely conveyed to the drive shaft or the drive wheel.
  • the first and second lubricant chambers store the lubricant away from the lubricant sump of the transmission housing, thereby reducing the drag Losses and oil foam formation within the gearbox housing can be significantly reduced.
  • large amounts of lubricant can be specifically conveyed to the drive shaft or the drive wheel via the intermediate wheel in order to sufficiently cool and/or lubricate the latter itself and its bearing and sealing devices.
  • the first lubricant path runs from the lubricant sump via the driven gear into the first lubricant chamber and from the second lubricant chamber via the intermediate gear and the first lubricant guide contour to the drive shaft.
  • the further lubricant sump is formed by conveying the lubricant from the lubricant sump into the first lubricant chamber, the lubricant level of which increases as the driven wheel rotates until the intermediate wheel dips into the further lubricant sump.
  • the second lubricant chamber can be supplied with lubricant from the first lubricant chamber. In other words, the first and second lubricant chambers have the same lubricant level.
  • the further lubricant level increases when the first lubricant chamber is supplied with the lubricant at the same time and/or synchronously in the second lubricant chamber. Accordingly, the further lubricant level drops when the lubricant is transported from the second lubricant chamber at the same time and/or synchronously in the first lubricant chamber.
  • the first and second lubricant chambers in particular in the bottom region, are fluidly connected to one another in such a way that no dead volume is formed in the first or second lubricant chamber.
  • a transmission device is therefore proposed which is characterized by a particularly reliable and efficient distribution of the lubricant in the transmission housing during operation.
  • a lubricant supply is therefore proposed, which is characterized by a targeted supply of lubricant to all transmission-relevant components, in particular the gear wheels and their shafts.
  • the first and second lubricant chambers are separated from one another by a partition, in particular in the axial direction with respect to one of the axes of rotation.
  • the partition serves to calm the lubricant thrown off into the first lubricant chamber.
  • the partition wall has at least or exactly one connection opening in the bottom area.
  • the partition can have several of the connection openings, which are arranged distributed in the floor area.
  • the partition wall preferably has exactly one connection opening, which is dimensioned such that the lubricant flow between the first and the second lubricant chambers ensures a constant lubricant level between the two lubricant chambers.
  • the first lubricant path preferably runs over the at least one connection opening.
  • the at least one connection opening is designed as a bore, a breakthrough, cutout or the like. The partition wall allows the churning losses of the transmission device, in particular of the intermediate gear, to be further reduced.
  • the partition extends in a radial plane with respect to one of the axes of rotation, with at least the first lubricant chamber and the driven gear being arranged on one side of the radial plane and the second lubricant chamber and the driven gear being arranged on the other side of the radial plane.
  • the first and second lubricant chambers or the drive wheel and the driven wheel are spaced apart from one another in the axial direction with respect to one of the axes of rotation.
  • a central plane of the drive wheel and a central plane of the driven wheel are spaced apart from one another.
  • a gear device is therefore proposed which is characterized by a particularly simple and symmetrical structure, which simplifies the assembly of the gear device.
  • the first lubricant guide contour has the function of specifically directing the lubricant of the driven wheel thrown off in the gearbox housing in the direction of the first lubricant chamber.
  • the first lubricant guide contour can be arranged within the gear housing in such a way that during rotation The lubricant thrown off the driven wheel is guided downwards into the first lubricant chamber along the first lubricant guide contour, in particular the first inner wall.
  • the intermediate wheel has a first intermediate wheel section which is in engagement with the drive wheel and a second intermediate wheel section which is in engagement with the driven wheel.
  • the first and second intermediate wheel sections are connected to one another in terms of drive technology, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the first and second intermediate gear sections can, as already described above, be designed as two separate gears or can be made from a common material section.
  • the first intermediate gear section carries the first intermediate gear toothing and the second intermediate gear section carries the second intermediate gear toothing.
  • the second intermediate wheel section is immersed in the lubricant or the further lubricant sump of the second lubricant chamber when the intermediate wheel rotates and/or conveys lubricant by rotation from the second lubricant chamber in the direction of the drive shaft.
  • the further lubricant level is selected such that the first intermediate gear section is at least partially immersed in the lubricant.
  • the first intermediate gear section preferably has a larger tip circle diameter or a higher number of teeth than the second intermediate gear section.
  • the first intermediate wheel section has a larger tip circle diameter or a higher number of teeth than the drive wheel section. In this way a translation into slow speed is created.
  • the second intermediate gear section preferably has a smaller tip circle diameter or a smaller number of teeth than the driven gear.
  • the intermediate wheel reverses the direction of rotation, which can be used specifically to transport lubricant into the first lubricant chamber and from the second lubricant chamber.
  • a transmission device is therefore proposed which is characterized by reduced churning losses and thus by high efficiency.
  • the axis of rotation of the drive shaft lies above the axis of rotation of the intermediate wheel.
  • the axis of rotation of the output shaft lies below the axis of rotation of the intermediate gear.
  • the axis of rotation of the drive shaft is above the lubricant level of the transmission housing.
  • the axis of rotation of the intermediate wheel lies above the further lubricant level of the first and/or second lubricant chamber.
  • the drive wheel is completely above the lubricant level of the transmission housing and further the lubricant level of the first and second lubricant chambers.
  • the vehicle is designed as a motor vehicle or a commercial vehicle.
  • the vehicle is particularly preferably designed as an electric vehicle.
  • the transmission device is arranged in a drive train of the vehicle between a drive unit, in particular an electric machine, and at least one vehicle wheel in the power path.
  • the transmission device is particularly preferably integrated into an electric axle, in particular an electric front or rear axle, of the vehicle.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a vehicle with a transmission device as an exemplary embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of the transmission device in an axial view
  • Figure 3 is a schematic representation of the transmission device in a top view
  • Figure 4 shows a concrete embodiment of a transmission housing of the transmission device in an axial view when traveling on the plane
  • Figure 5 shows the gearbox housing in the same representation as Figure 4 when driving downhill
  • Figure 6 shows the gearbox housing in the same view as Figure 4 when driving uphill.
  • Figure 1 shows a highly schematic representation of a vehicle 1 as an exemplary embodiment of the invention.
  • the vehicle 1 is designed as an electrically powered motor vehicle.
  • the vehicle 1 has an electric axle, which is formed by an electric machine 2, a transmission device 3 and a transfer case 4.
  • the electric machine 2 is designed, for example, as an electric motor, which generates an electric drive torque during operation.
  • the drive torque is translated via the transmission device 3 to the transfer case 4, with the transfer case 4 distributing the drive torque to two vehicle wheels 5, 6.
  • the transmission device 3 has a drive shaft 7 as a transmission input and an output shaft 8 as a transmission output.
  • the drive shaft 7 is connected to the electric machine 2 in terms of drive technology.
  • the output shaft 8 is connected to the transfer case 4 in terms of transmission technology.
  • the transmission device 3 is at for example, designed as a reduction gear, which has a transmission ratio of i > 1. In other words, the transmission device 3 serves to translate into slow speed.
  • the transmission device 3 can be designed, for example, as a two-stage spur gear.
  • the transmission device 3 is therefore suitable for increasing a torque transmitted from the drive shaft 7 to the output shaft 8 or for reducing a speed transmitted from the drive shaft 7 to the output shaft 8.
  • the output shaft 8 in turn forms a transmission input into the transfer case 4, with a transmission output of the transfer case 4 being connected to the first vehicle wheel 5 and another transmission output of the transfer case 4 being connected to the second vehicle wheel 6 in terms of drive technology.
  • the transfer case 4 is designed as a differential gear.
  • Figures 2, 3 each show the transmission device 3 for the vehicle 1 in a highly schematic representation, with Figures 2, 3 being described together below.
  • the transmission device 3 has a drive wheel 9 which is non-rotatably connected to the drive shaft 7 and an output wheel 10 which is non-rotatably connected to the output shaft 8.
  • the drive wheel 9 and the driven wheel 10 are connected to one another via an intermediate wheel 11 in terms of transmission technology.
  • the intermediate wheel 11 has a first intermediate wheel section 12 and a second intermediate wheel section 13, which are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the intermediate wheel 11 or the first and second intermediate wheel sections 12, 13 is/are arranged on an intermediate shaft 14.
  • the first and second intermediate gear sections 12, 13 can be designed as two separate gears, which are connected to one another in a rotationally fixed manner on the intermediate shaft 14.
  • the two intermediate wheel sections 12, 13 and the intermediate shaft 14 are made from a common material section.
  • the drive gear 9, the driven gear 10 and the intermediate gear 11 are each designed as a spur gear, which has spur gear teeth on the circumference. Included the first and second intermediate gear sections 12, 13 have a different tip circle diameter.
  • the spur gear toothing can be designed as straight or helical toothing.
  • the drive wheel 9 is in meshing engagement with the first intermediate wheel section 12, with the intermediate wheel section 12 having a larger tip circle diameter than the drive wheel 9 for the slow translation.
  • the driven gear 10 is in meshing engagement with the second intermediate gear section 13, with the second intermediate gear section 13 having a smaller tip circle diameter than the driven gear 10 for further translation into slow speed.
  • the drive shaft 7 is rotatably mounted about a first axis of rotation A1, the output shaft 6 about a second axis of rotation A2 and the intermediate shaft 14 about a third axis of rotation A3.
  • the drive wheel 9 rotates in a first direction of rotation D1, the driven wheel 10 in a second direction of rotation D2 and the intermediate wheel in a third direction of rotation D3, with the intermediate wheel 11 reversing the direction of rotation, so that the drive wheel 9 and the driven wheel 10 also rotate rotate in the same direction of rotation or the third direction of rotation D3 is opposite to the first and second directions of rotation D1, D2.
  • This reversal of direction of rotation can be used to specifically supply the transmission components with lubricant.
  • the first axis of rotation A1 is arranged above the second and third axes of rotation A2, A3 and the third axis of rotation A3 is arranged between the first and second axes of rotation A1, A2.
  • the transmission device 3 has a transmission housing 15, which serves to accommodate the drive wheel 9, the driven wheel 10 and the intermediate wheel 11.
  • the drive shaft 7 is guided into the transmission housing 15 on the drive side and the output shaft 8 is guided out of the transmission housing 15 on the output side, the intermediate shaft 14 being arranged within the transmission housing 15 at a radial distance from the drive shaft 7 and the output shaft 8.
  • the gearbox 15 can be mounted to the electric machine 2 via a flange connection and is sealed in a fluid-tight manner from the environment.
  • the transmission housing 15 is partially filled with a lubricant, with a lubricant sump 17 with a lubricant level 18 being formed in a base region 16 in a static installed state of the transmission device 3.
  • the lubricant level 18 is selected so that the driven gear 10 is partially immersed in the lubricant sump 17.
  • the lubricant is a gear oil, which is used to lubricate and/or cool the gear device 3.
  • a first and a second lubricant chamber 19, 20 are also arranged within the gear housing 15, which are open upwards above the lubricant level 18 or in the radial direction with respect to the third axis of rotation A3.
  • the first and second lubricant chambers 19, 20 are formed by a container insert 21, which is inserted as a separate component inside the transmission housing 15.
  • the container insert 21 is held in the gear housing 15 in a form-fitting and/or non-positive manner.
  • the first and second lubricant chambers 19, 20 are separated from one another in the axial direction with respect to the third axis of rotation A3 by a partition 22, the partition 22 extending in a radial plane E3 of the third axis of rotation A3.
  • the first and second lubricant chambers 19, 20 are partially filled with the lubricant, with a further lubricant sump 23 with a further lubricant level 24 being formed in the two lubricant chambers 19, 20 in the installed state of the transmission device 3.
  • the further lubricant level 24 is selected so that the intermediate wheel 11 is partially immersed in the further lubricant sump 23.
  • the two lubricant chambers 19, 20 are fluidly connected to one another in such a way that a flow of lubricant between the two lubricant chambers 19, 20 is possible.
  • the two lubricant chambers 19, 20 therefore have essentially the same lubricant level 24.
  • at least one hole can be arranged in the bottom region 16 in the partition 22 for the fluidic connection of the two lubricant chambers 19, 20.
  • the drive wheel 9, the first intermediate wheel section 12 and the first lubricant chamber 20 lie in a common first plane E1, which is defined, for example, by a central plane of the drive wheel 9.
  • the driven gear 10, the second intermediate gear section 13 and the first lubricant chamber 19 lie in a common second plane E2, which is defined, for example, by a central plane of the driven gear 10.
  • the first and second planes E1, E2 are aligned parallel to one another and/or to the radial plane E3.
  • the driven wheel 10 When the transmission device 3 is in operation, the driven wheel 10 is immersed in the lubricant sump 17 in such a way that when the drive wheel 10 rotates about the second axis of rotation A2, part of the lubricant flows in the direction of the first lubricant chamber 19 and another part of the lubricant in the direction of the drive shaft 7 is promoted.
  • the first lubricant chamber 19 is filled with lubricant by rotating the driven wheel 10, whereby the further lubricant level 24 increases. This is done because the driven gear 10 with its spur gear teeth absorbs lubricant from the lubricant sump 17 and then throws it off again during further rotation due to the acting centrifugal forces.
  • the intermediate wheel 11 is immersed in the further lubricant sump 23, so that when the intermediate wheel 11 rotates about the third axis of rotation A3, part of the lubricant is conveyed in the direction of the drive shaft 7.
  • the second lubricant chamber 20 is emptied by rotation of the intermediate wheel 11, whereby the further lubricant level 24 drops. This is done because the intermediate gear 11, in particular the first intermediate gear section 12, with its spur gear teeth absorbs lubricant from the further lubricant sump 23 and then throws it off again during further rotation due to the acting centrifugal forces.
  • the further lubricant level 24 can be kept at least approximately at a constant level.
  • the conveying effect generates a lubricant flow which runs along a first 25 and second lubricant path 26 - indicated by arrows - in the transmission housing 15.
  • the first lubricant path 25 runs within the transmission housing 15 essentially from the lubricant sump 17 via the driven gear 10 and the intermediate gear 11 on a first side S1 in the direction of the drive shaft 7 or the drive wheel 9.
  • the first lubricant path 25 runs from the lubricant sump 17 via the driven gear 10 into the first lubricant chamber 19 and from the second lubricant chamber 20 via the intermediate gear 11, in particular the first intermediate gear section 12, to the drive shaft 7 and the drive gear 9.
  • the second lubricant path 26 runs within the transmission housing 15 essentially from the lubricant sump 17 via the driven wheel 10 on a second side S2 opposite the first side S1 in the direction of the drive shaft 7 or the drive wheel 9.
  • the first lubricant path 25 is defined in sections by a first lubricant guide contour 27, which is arranged in the gear housing 15 in such a way that lubricant from the further lubricant sump 23 is directed upwards in the direction of the drive shaft 7 due to the centrifugal forces acting on the first side S1.
  • the second lubricant path 26 is defined in sections by a second lubricant guide contour 28, which is arranged in the gear housing 15 in such a way that lubricant from the lubricant sump 17 is directed upwards in the direction of the drive shaft 7 due to the centrifugal forces acting on the second side S2.
  • the drive shaft 7 is rotatably mounted relative to the gear housing 15 via at least one bearing device 29, for example ball bearings.
  • the drive shaft 7 is sealed from the transmission housing 15 via at least one sealing device 30, for example a radial shaft sealing ring.
  • the first and second lubricant guide contours 27, 28 are designed and/or fluidly connected in such a way that the lubricant transported along the first and second lubricant paths 25, 26 is specifically supplied to the bearing device 29 and/or the sealing device 30 in order to lubricate and seal them cool.
  • Figure 4 shows an axial view of the transmission housing 15, with the first and second lubricant paths 25, 26 being shown in operation of the transmission device 3, as previously described.
  • the transmission housing 15 is described while the vehicle 1 is traveling on the plane.
  • the first and second lubricant guide contours 27, 28 are formed in one piece, for example from a common casting, on the transmission housing 15.
  • the first lubricant guide contour 27 is essentially formed by a first inner wall 31 arranged on the first side S1 and a first collecting space 33 arranged on the first side S1, which is arranged above the first axis of rotation A1.
  • the second lubricant guide contour 28 is essentially formed by a second inner wall 32 arranged on the second side S2 and a second collecting space 34 arranged on the second side S2, which is arranged above the first axis of rotation A1.
  • the two collecting spaces 33, 34 are at least approximately at the same level.
  • first and second lubricant guide paths 25, 26 are delimited in sections relative to the respective inner wall 31, 32 by a wall section 35, 36, which extends in the same direction as the associated inner wall 31, 32.
  • the first inner wall 31 extends tangentially to the intermediate wheel 11, so that when the intermediate wheel 11 rotates, a first flow of lubricant is forced along the first inner wall 31 in the direction of the first collecting space 33 due to the centrifugal forces acting.
  • the second inner wall 32 extends tangentially to the driven gear 10, so that when the driven gear 10 rotates, a second lubricant flow is forced along the second inner wall 32 in the direction of the second collecting space 34 due to the centrifugal forces acting.
  • the respective lubricant path 25, 26 is deflected by at least approximately 270° in the first and second collecting spaces 33, 34.
  • first and second lubricant paths 25, 26 are within a radial plane of the first axis of rotation A1, for example within the first radial plane E1, deflected.
  • first collecting space 33 adjoins the first inner wall 31 directly via a first radius 37 and the second collecting space 34 adjoins the second inner wall 32 directly via a second radius 38.
  • first and second collecting spaces 33, 34 a further deflection of the respective lubricant path 25, 26 takes place in the axial direction with respect to the first axis of rotation A1, in particular in the direction of the bearing and / or sealing device 29, 30.
  • the first and second lubricant paths 25, 26 are brought together after the two collecting spaces 33, 34 to form a common lubricant path.
  • the first and second collecting spaces 33, 34 can be fluidly connected to one another via one or more flow channels, not shown in detail.
  • a quantity of lubricant from the further lubricant sump 24 is conveyed upwards along the first lubricant guide contour 27 into the first collecting space 33, deflected and moved in the axial direction in relation to the first axis of rotation A1 of the drive shaft 7, in particular the bearing and/or or sealing device 29, 30 supplied.
  • a quantity of lubricant from the lubricant sump 17 is conveyed upwards along the second lubricant guide contour 28 into the second collecting space 34, deflected and in the axial direction with respect to the first axis of rotation A1 of the drive shaft 7, in particular the bearing and/or sealing device 29, 30 supplied.
  • the excess amount of lubricant drips down onto the drive shaft 7 and can then be fed back to the lubricant sump 17 and/or the further lubricant sump 24.
  • Figure 5 shows the transmission housing 15 in the same representation as Figure 4 when the vehicle 1 is traveling downhill, with the first side S1 being arranged in the direction of travel and the second side S2 being arranged against the direction of travel.
  • the transmission housing 15 When driving downhill, the transmission housing 15 is oriented in such a way that the first collecting space 33 lies below the second collecting space 26.
  • the second collecting space 34 is arranged at a greater distance C1 from the first axis of rotation A1 than the first collecting space 33.
  • a fluid pressure, in particular a hydrostatic pressure in the second collecting space 34 is lower than in the first collecting space 33.
  • Figure 6 shows the transmission housing 15 in the same representation as Figure 4 when the vehicle 1 is driving uphill, with the first side S1 being arranged in the direction of travel and the second side S2 being arranged against the direction of travel.
  • the transmission housing 15 When driving uphill, the transmission housing 15 is oriented in such a way that the first collecting space 33 lies above the second collecting space 26.
  • the first collecting space 33 is arranged at a greater distance C2 from the first axis of rotation A1 than the second collecting space 34.
  • less lubricant is guided in the direction of the drive shaft 7 along the second lubricant path 26 than via the first lubricant path 25, since a fluid pressure, in particular a hydrostatic pressure in the first collecting space 33 is lower than in the second collecting space 34.
  • Vehicle electric machine transmission device transfer case first vehicle wheel second vehicle wheel drive shaft
  • Partition wall further lubricant sump further lubricant level first lubricant path second lubricant path first lubricant guiding contour second lubricant guiding contour bearing device sealing device first inner wall 32 second inner wall

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Abstract

Es wird eine Getriebevorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Getriebegehäuse (15), mit einer Antriebswelle (7) zum Antrieb durch eine elektrische Maschine (2) und mit einem Antriebsrad 9, wobei die Antriebswelle (7) und das Antriebsrad (9) drehfest miteinander verbunden sind, mit einer Abtriebswelle (8) zum Antrieb mindestens eines Fahrzeugrades (5, 6) und mit einem Abtriebsrad (10), wobei die Abtriebswelle (8) und das Abtriebsrad (10) drehfest miteinander verbunden sind, mit einem Zwischenrad (11), wobei das Antriebsrad (9) und das Abtriebsrad (10) innerhalb des Getriebegehäuses (15) über das Zwischenrad (11) getriebetechnisch miteinander verbunden sind, mit einem Schmiermittelsumpf (17), welcher in einem statischen Einbauzustand der Getriebevorrichtung (3) einen Schmiermittelpegel (18) innerhalb des Getriebegehäuse (15) definiert, vorgeschlagen, wobei das Getriebegehäuse (15) eine erste und eine zweite Schmiermitteleitkontur (27, 28) aufweist, wobei bei einer Rotation des Zwischenrades (11) Schmiermittel entlang der ersten Schmiermittelleitkontur (27) auf einer ersten Seite S1 in Richtung der Antriebswelle (7) geleitet wird und wobei bei einer Rotation des Abtriebsrades (10) Schmiermittel entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur 28 auf einer der ersten Seite S1 gegenüberliegenden zweiten Seite S2 in Richtung der Antriebswelle (7) geleitet wird.

Description

Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Fahrzeug mit der
Getriebevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit der Getriebevorrichtung.
Zum Antrieb von Fahrzeugen werden zunehmend elektrische Antriebsstränge eingesetzt, welche zum elektrischen und/oder hybriden Antrieb des Fahrzeugs dienen. Üblicherweise weisen derartige Antriebsstränge eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, sowie ein nachgelagertes Untersetzungsgetriebe auf, welches die vom Elektromotor erzeugte Drehbewegung ins Langsame übersetzt. Das Untersetzungsgetriebe kann unmittelbar oder über ein Differentialgetriebe mit ein oder mehreren Rädern des Fahrzeugs antriebstechnisch verbunden sein, um die Drehbewegung an die Räder weiterzuleiten. Um eine ausreichende Kühlung sowie Schmierung der Getriebekomponenten des Untersetzungsgetriebes zu gewährleisten, sind unterschiedliche Ölführungskonzepte bekannt.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 11 2013 007 520 B4 eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Eingangselement, ein erstes und ein zweites Zahnrad sowie ein Ausgangselement, wobei das erste und zweite Zahnrad miteinander antriebsverbunden sind. Die Getriebevorrichtung umfasst weiterhin eine Schmiermittelfüllung, die in einem statischen Einbauzustand der Getriebevorrichtung einen Schmiermittelpegel definiert; ein erstes Reservoir, das oberhalb des Schmiermittelpegels angeordnet ist und bei Antrieb der Getriebevorrichtung durch Rotation des ersten Zahnrades mit Schmiermittel befüllbar ist; ein zweites Reservoir, das oberhalb des Schmiermittelpegels angeordnet ist und bei Antrieb der Getriebevorrichtung durch Rotation des zweiten Zahnrades mit Schmiermittel befüllbar ist; und eine Kupplung im Leistungspfad zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement, mit der eine Drehmomentübertragung optional herstellbar oder unterbrechbar ist. Das erste und das zweite Reservoir sind axial beabstandet voneinander angeordnet, wobei ein Getriebegehäuse mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil vorgesehen ist, die in einer Fügeebene miteinander verbunden sind, wobei das erste Reservoir und das zweite Reservoir auf unterschiedlichen Seiten der Fügeebene liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung zu schaffen, welche sich durch ein sicheres Schmier- und Kühlungskonzept in unterschiedlichen Fahrzuständen eines Fahrzeugs auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Getriebevorrichtung, welche für ein Kraftfahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Getriebevorrichtung als ein Untersetzungsgetriebe, vorzugsweise ein zweistufiges Stirnradgetriebe, ausgebildet, welches zur Untersetzung eines Antriebsmomentes dient. Vorzugsweise ist unter einem Untersetzungsgetriebe ein Getriebe zu verstehen, welches eine Antriebsdrehzahl und ein Antriebsdrehmoment in eine niedrigere Antriebsdrehzahl und ein höheres Antriebsdrehmoment übersetzt. Bevorzugt weist die Getriebevorrichtung hierzu ein Übersetzungsverhältnis von i > 1 auf. Anders formuliert dient die Getriebevorrichtung zur Übersetzung ins Langsame.
Die Getriebevorrichtung weist ein Getriebegehäuse auf. Insbesondere dient das Getriebegehäuse zur Aufnahme sämtlicher Getriebekomponenten. Vorzugsweise ist das Getriebegehäuse als ein Nassraum ausgebildet, welcher gegenüber der Umgebung fluiddicht abgedichtet ist. Die Getriebevorrichtung kann über das Getriebegehäuse mit einer Antriebseinheit, insbesondere einer elektrischen Maschine, angebunden sein.
Die Getriebevorrichtung weist eine Antriebswelle und ein Antriebsrad auf, welche zum Antrieb durch eine elektrische Maschine ausgebildet und/oder geeignet sind. Insbesondere ist die Antriebswelle antriebstechnisch mit der elektrischen Maschine, insbesondere einem Elektromotor verbunden. Vorzugsweise bildet die Antriebswelle einen Getriebeeingang der Getriebevorrichtung.
Die Antriebswelle ist drehtest mit dem Antriebsrad verbunden. Insbesondere ist das Antriebsrad als ein separates Zahnrad, vorzugsweise Stirnrad, ausgebildet, welches drehtest mit der Antriebswelle verbunden ist. Alternativ können die Antriebswelle und das Antriebsrad jedoch auch einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, gefertigt sein. Besonders bevorzugt definiert die Antriebswelle eine erste Drehachse, um welche die Antriebswelle in einem Betrieb der Getriebevorrichtung rotiert. Insbesondere ist die Antriebswelle um die erste Drehachse drehbar in dem Getriebegehäuse gelagert.
Die Getriebevorrichtung weist eine Abtriebswelle und ein Abtriebsrad auf, welche zum Antrieb mindestens eines Fahrzeugrades ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Abtriebswelle antriebstechnisch und/oder getriebetechnisch mit ein oder mehreren Fahrzeugrädern des Fahrzeugs verbunden. Prinzipiell kann die Abtriebswelle unmittelbar mit einem der Fahrzeugräder antriebstechnisch gekoppelt sein. Alternativ ist die Abtriebswelle über mindestens ein Verteilergetriebe, insbesondere ein Differenzialgetriebe, mit mindestens oder genau zwei Fahrzeugrädern antriebstechnisch verbunden. Vorzugsweise bildet die Abtriebswelle einen Getriebeausgang der Getriebevorrichtung.
Die Abtriebswelle ist drehfest mit dem Abtriebsrad verbunden. Insbesondere ist das Abtriebsrad als ein separates Zahnrad, vorzugsweise ein weiteres Stirnrad, ausgebildet, welches drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Alternativ können die Abtriebswelle und das Abtriebsrad jedoch auch einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, gefertigt sein. Besonders bevorzugt definiert die Abtriebswelle eine zu der ersten Drehachse gleichgerichtete zweite Drehachse, um welche die Abtriebswelle in einem Betrieb der Getriebevorrichtung rotiert. Insbesondere ist die Abtriebswelle um die zweite Drehachse drehbar in dem Getriebegehäuse gelagert. Die Getriebevorrichtung weist ein Zwischenrad auf. Insbesondere dient das Zwischenrad zur Überbrückung eines Wellenabstandes zwischen Antriebs- und Abtriebswelle und/oder zur Drehrichtungsumkehr zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad. Hierzu sind das Antriebsrad und das Abtriebsrad innerhalb des Getriebegehäuses über das Zwischenrad getriebetechnisch miteinander verbunden. Insbesondere weist das Zwischenrad eine erste und eine zweite Zwischenradverzahnung, vorzugsweise Stirnradverzahnung, auf, wobei zur Bildung einer ersten Getriebestufe die erste Zwischenradverzahnung mit dem Antriebsrad und zur Bildung einer zweiten Getriebestufe die zweite Zwischenradverzahnung mit dem Abtriebsrad kämmend in Eingriff steht. Vorzugsweise weisen die erste und die zweite Zwischenradverzahnung einen unterschiedlichen Kopfkreisdurchmesser auf. Prinzipiell kann das Zwischenrad hierzu als ein Stufenrad ausgebildet sein, welches die erste und zweite Zwischenradverzahnung trägt. Alternativ ist das Zwischenrad durch zwei separate Zahnräder, vorzugsweise zwei weitere Stirnräder, gebildet, welche jeweils eine Zwischenradverzahnung tragen und drehfest miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das Zwischenrad in Bezug auf eine dritte Drehachse innerhalb des Getriebegehäuses drehbar gelagert. Besonders bevorzugt sind die erste, zweite und dritte Drehachse parallel und/oder gleichgerichtet zueinander ausgerichtet.
Optional weist die Getriebevorrichtung eine Zwischenwelle auf, wobei das Zwischenrad drehfest mit der Zwischenwelle verbunden ist. Insbesondere sind die Zwischenwelle und das Zwischenrad separat zueinander ausgebildet. Alternativ können die Zwischenwelle und das Zwischenrad jedoch auch einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, gefertigt sein. Im Speziellen definiert die Zwischenwelle die dritte Drehachse, um welche die Zwischenwelle in einem Betrieb der Getriebevorrichtung rotiert. Insbesondere ist die Zwischenwelle um die dritte Drehachse drehbar in dem Getriebegehäuse gelagert.
Die Getriebevorrichtung weist einen Schmiermittelsumpf auf, welcher in einem statischen Einbauzustand der Getriebevorrichtung einen Schmiermittelpegel innerhalb des Gehäuses definiert. Insbesondere ist der Schmiermittelsumpf innerhalb des Getriebegehäuses in einem Bodenbereich gebildet. Vorzugsweise ist der Schmiermittelsumpf als ein Trockensumpf ausgebildet. Das Schmiermittel dient vorzugsweise zur Kühlung und/oder Schmierung der Getriebekomponenten während eines Betriebes der Getriebevorrichtung. Beispielsweise kann das Schmiermittel als ein Getriebeöl ausgebildet sein.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Getriebegehäuse eine erste und eine zweite Schmiermitteleitkontur aufweist. Insbesondere dienen die erste und die zweite Schmiermittelleitkontur dazu, das in dem Getriebegehäuse abgeschleuderte Schmiermittel während eines Betriebes der Getriebevorrichtung gezielt in Richtung der Antriebskomponenten, vorzugsweise der Antriebswelle und/oder des Antriebsrades, zu leiten. Bevorzugt sind die erste und die zweite Schmiermitteleitkontur einander gegenüberliegend in dem Getriebegehäuse angeordnet. Erfindungsgemäß wird/ist bei einer Rotation des Zwischenrades Schmiermittel entlang der ersten Schmiermittelleitkontur auf einer ersten Seite in Richtung der Antriebswelle zugeleitet bzw. zuleitbar. Parallel dazu, wird/ist bei einer Rotation des Abtriebsrades Schmiermittel entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite in Richtung der Antriebswelle zugeleitet bzw. zuleitbar. Die erste und die zweite Schmiermittelleitkontur können derart einander gegenüberliegend in dem Getriebegehäuses angeordnet sein, dass eine Teilmenge an Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf entlang der ersten Schmiermittelleitkontur von der einen Seite zu der Antriebswelle geleitet wird und dass eine weitere Teilmenge an Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf parallel und/oder zeitgleich entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur von der anderen, gegenüberliegenden Seite zu der Antriebswelle geleitet wird. Hierfür wird die Förderwirkung des Zwischen- bzw. Abtriebsrades genutzt, indem das Zwischen- bzw. Abtriebsrad bei Rotation einen Teil des Schmiermittels über die Verzahnung aus dem Schmiermittelsumpf nach oben fördert.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in Abhängigkeit der Fahrsituation, insbesondere während einer Berg- oder Talfahrt, die Sensibilität der Schmiermittelversorgung auf der Antriebsseite der Getriebevorrichtung bei einer nicht vorhandenen Schmiermittelpumpe deutlich gesteigert ist. Durch die Anordnung einer der ersten Schmiermittelleitkontur gegenüberliegenden zweiten Schmiermittelleitkontur wird der Schmiermittelfluss im Betrieb der Getriebevorrichtung aufgeteilt, womit eine größere Unabhängigkeit der Schmiermittelversorgung von der Fahrsituation des Fahrzeugs sichergestellt werden kann. Es wird somit eine Getriebevorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch ein sicheres Schmier- und Kühlungskonzept in unterschiedlichen Fahrzuständen eines Fahrzeugs auszeichnet.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein erster Schmiermittelpfad, insbesondere von dem Schmiermittelsumpf oder einem weiteren Schmiermittelsumpf, über das Zwischenrad entlang der ersten Schmiermittelleitkontur auf der ersten Seite zu der Antriebswelle verläuft und dass ein zweiter Schmiermittelpfad, insbesondere von dem Schmiermittelsumpf, über das Abtriebsrad entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur auf der zweiten Seite zu der Antriebswelle verläuft. Vereinfacht gesagt, wird eine Schmiermittemenge entlang des ersten Schmiermittelpfades von einer Seite der Antriebswelle zugeführt und eine weitere Schmiermittelmenge von der gegenüberliegenden Seite der Antriebswelle zugeführt. Vorzugsweise tropft das zur Antriebswelle bzw. dem Antriebsrad geleitete Schmiermittel anschließend in den Schmiermittelsumpf bzw. den weiteren Schmiermittelsumpf ab, sodass das Schmiermittel entlang des ersten und zweiten Schmiermittelpfades in dem Getriebegehäuse zirkuliert. Insbesondere ist der erste Schmiermittelpfad abschnittsweise durch die erste Schmiermittelleitkontur und der zweite Schmiermittelpfad abschnittsweise durch die zweite Schmiermittelleitkontur definiert bzw. vorgegeben. Optional können der erste und/oder zweite Schmiermittelpfad in ein oder mehrere Teilströmungswege aufgeteilt sein, um weitere Getriebekomponenten innerhalb des Getriebegehäuses gezielt mit Schmiermittel zu versorgen. Durch die Aufteilung in zwei getrennte, gegenüberliegende Schmiermittelpfade kann die Antriebswelle von unterschiedlichen Seiten mit Schmiermittel versorgt werden. Somit wird zum einen eine ausreichende Schmiermittelzufuhr auf der Antriebsseite gewährleistet und zum anderen in Abhängigkeit der Fahrsituation eine dauerhafte Schmiermittelversorgung über mindestens einen der beiden Schmiermittelpfade sichergestellt.
In einer konstruktiven Ausgestaltung ist die erste Schmiermittelleitkontur derart in dem Getriebegehäuse angeordnet, dass bei einer Bergauffahrt Schmiermittel entlang der ersten Schmiermittelleitkontur größtenteils von der ersten Seite der Antriebswelle zuleitbar ist und/oder zugeleitet wird. Zudem ist die zweite Schmiermittelleitkontur derart in dem Getriebegehäuse angeordnet, dass bei einer Bergabfahrt Schmiermittel entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur größtenteils von der zweiten Seite der Antriebswelle zuleitbar ist und/oder zugeleitet wird. Insbesondere ist die erste Schmiermittelleitkontur im Einbauzustand der Getriebevorrichtung in Fahrtrichtung betrachtet auf einer Innenseite des Getriebegehäuses angeordnet und die zweite Schmiermittelleitkontur in Fahrtrichtung betrachtet auf einer gegenüberliegenden Innenseite des Getriebegehäuses, also entgegen der Fahrtrichtung, angeordnet. Somit liegt bei einer Bergabfahrt die erste Schmiermittelleitkontur tiefer als die zweite Schmiermitteleitkontur und bei einer Bergauffahrt liegt höher als die zweite Schmiermittelleitkontur. Durch die Leitung des ersten Schmiermittelpfades über das Zwischenrad und durch die Leitung des zweiten Schmiermittelpfades über das Abtriebsrad wird zudem sichergestellt, dass in Abhängigkeit der Fahrsituation (Bergab- bzw. Bergauffahrt) zumindest eines der beiden Getrieberäder (Zwischen- bzw. Abtriebsrad) immer mit ausreichend Schmiermittel in Kontakt steht und/oder zumindest abschnittweise in dem Schmiermittelsumpf planscht.
In einer weiteren konstruktiven Konkretisierung ist vorgesehen, dass die erste Schmiermittelleitkontur im Wesentlichen durch eine auf der ersten Seite angeordnete erste Innenwand des Getriebegehäuses sowie einen auf der ersten Seite angeordneten, insbesondere im Einbauzustand oberhalb einer Drehachse der Antriebswelle, insbesondere der ersten Drehachse, angeordneten ersten Sammelraum gebildet ist. Zudem ist vorgesehen, dass die zweite Schmiermittelleitkontur im Wesentlichen durch eine auf der zweiten Seite angeordnete zweite Innenwand des Getriebegehäuses sowie einen auf der zweiten Seite angeordneten, insbesondere im Einbauzustand oberhalb der ersten Drehachse, angeordneten zweiten Sammelraum gebildet ist. Dabei ist „im Wesentlichen“ dahingehend zu verstehen, dass die erste und die zweite Schmiermittelleitkontur mindestens aber nicht ausschließlich jeweils aus der Innenwand und dem Sammelraum gebildet sind. Optional können die erste und/oder zweite Schmiermitteleitkontur durch eine Vielzahl von geometrischen Formen, wie z.B. Vertiefungen, Stege, Verformungen, Bohrungen oder dergleichen gebildet sein, welche zwischen dem Zwischenrad und der Antriebswelle bzw. dem Abtriebsrad und der Antriebswelle vorzugsweise an dem Gehäuse ausgebildet sind, um den ersten bzw. zweiten Schmiermittelpfad zu definieren. Besonders bevorzugt ist die erste Innenwand des Getriebegehäuses tangential zur Drehrichtung des Zwischenrades ausgerichtet, so dass bei einer Rotation des Zwischenrades aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte ein erster Schmiermittelfluss entlang der ersten Innenwand in Richtung des ersten Sammelraums erzwungen wird. Besonders bevorzugt ist die zweite Innenwand des Getriebegehäuses tangential zur Drehrichtung des Abtriebsrades ausgerichtet, so dass bei einer Rotation des Abtriebsrades aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte ein zweiter Schmiermittelfluss entlang der zweiten Innenwand in Richtung des zweiten Sammelraums erzwungen wird.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Schmiermittel in Abhängigkeit der Fahrsituation von dem ersten und/oder zweiten Sammelraum in Richtung der Antriebswelle zuleitbar. Insbesondere dienen der erste und der zweite Sammelraum dazu, das entlang der ersten bzw. zweiten Innenwand zugeführte Schmiermittel zu sammeln und zielegerichtet der Antriebswelle zuzuführen. Insbesondere ist jeweils ein Teil der Schmiermittelmenge bei einer Fahrt in der Ebene beidseitig von dem ersten und zweiten Sammelraum in Richtung der Antriebswelle zuleitbar. Insbesondere ist ein Großteil der Schm iermittelm enge bei der Bergauffahrt von dem ersten Sammelraum in Richtung der Antriebswelle zuleitbar und bei der Bergabfahrt von dem zweiten Sammelraum in Richtung der Antriebswelle zuleitbar. Besonders bevorzugt sind der erste und der zweite Sammelraum derart in dem Getriebegehäuse angeordnet, dass in dem Einbauzustand, insbesondere bei Fahrt in der Ebene, jeweils Schmiermittel von beiden Sammelräumen in Richtung der Antriebswelle abtropfen bzw. abfließen kann. Es wird somit eine Getriebevorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders effiziente und bauraumsparende Ausgestaltung der Schmiermittelleitkonturen auszeichnet.
In einer weiteren konstruktiven Realisierung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Sammelraum über mindestens oder genau einen Schmiermittelkanal strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wobei Schmiermittel aus dem ersten und/oder zweiten Sammelraum über den Schmiermittelkanal der Antriebswelle zuleitbar ist. Der Schmiermittelkanal hat insbesondere die Funktion ein oder mehreren An- triebskomponenten, vorzugsweise der Antriebswelle, Schmiermittel gezielt zuzuführen. Der Schmiermittelkanal kann prinzipiell durch eine in dem Getriebegehäuse verlegte Schmiermittelleitung, z.B. Schlauch, Rohrstück oder dergleichen gebildet sein. Alternativ oder optional ergänzend ist der Schmiermittelkanal, z.B. ein oder mehrere Bohrungen, in dem Getriebegehäuse ausgebildet und/oder eingebracht. Insbesondere sind der erste und der zweite Schmiermittepfad in dem Schmiermittelkanal zusammengeführt. Anders formuliert münden der erste und der zweite Schmiermittelpfad gemeinsam in dem Schmiermittelkanal. Somit kann das von der ersten und zweiten Seite zugeführte Schmiermittel in dem letzten Teilstück gezielt über den Schmiermittelkanal den relevanten Antriebskomponenten, insbesondere der Antriebswelle, zugeführt werden. Dadurch kann eine besonders effiziente Kühlung bzw. Schmierung der Antriebskomponenten mit ausreichend Schmiermittel sichergestellt werden.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der erste Schmiermittelpfad in Bezug auf die erste Drehachse in radialer Richtung in dem ersten Sammelraum mündet und innerhalb des ersten Sammelraums in axialer Richtung umgelenkt ist. Alternativ oder optional ergänzend ist vorgesehen, dass der zweite Schmiermittelpfad in Bezug auf die erste Drehachse in radialer Richtung in dem zweiten Sammelraum mündet und innerhalb des zweiten Sammelraums in axialer Richtung umgelenkt ist. Anders formuliert, tritt der erste Schmiermittelpfad radial in den ersten Sammelraum ein und axial aus dem ersten Sammelraum aus bzw. tritt der zweite Schmiermittelpfad radial in den ersten Sammelraum ein und axial aus dem zweiten Sammelraum aus. Vorzugsweise erstrecken sich der erste und/oder zweite Sammelraum und/oder der Schmiermittelkanal zumindest abschnittsweise in axialer Richtung und/oder gleichgerichtet zur Drehachse der Antriebswelle. Durch die axiale Um lenkung des ersten bzw. zweiten Schmiermittelpfades kann Schmiermittel zu einem axialen Ende der Antriebswelle geleitet werden. Somit kann eine besonders einfache und kompakte Schmiermittelführung innerhalb des Getriebegehäuses realisiert werden.
In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass der erste Schmiermittelpfad innerhalb des ersten Sammelraums in einer Radialebene der ersten Drehachse mindestens einmal umgelenkt ist. Alternativ oder optional ergänzend ist vorgesehen, dass der zweite Schmiermittelpfad innerhalb des zweiten Sammelraums in einer Radialebene der ersten Drehachse mindestens einmal umgelenkt. Insbesondere kann durch die Umlenkung des ersten und/oder zweiten Schmiermittelpfades in der Radialebene die Strömungsrichtung und/oder Strömungsgeschwindigkeit des Schmiermittelflusses geändert werden. Insbesondere ist der erste und/oder zweite Schmiermittelpfad in der Radialebene um mehr als 90 Grad, vorzugsweise mehr als 180 Grad, im Speziellen um mehr als 270 Grad umgelenkt. Vorzugsweise schließt sich der erste bzw. der zweite Sammelraum unter Bildung eines Radius an die jeweils zugehörige Innenwand des Getriebegehäuses an, wobei die Umlenkung bzw. der Grad der Umlenkung hauptsächlich durch den Radius definiert ist. Durch die Umlenkung des ersten bzw. zweiten Schmiermittelpfades kann die Schmiermittelzufuhr weiter verbessert werden.
In einer weiteren Realisierung ist vorgesehen, dass das Getriebegehäuse und die erste und/oder zweite Schmiermittelleitkontur aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt sind. Insbesondere sind die erste und/oder zweite Schmiermittelleitkontur und das Getriebegehäuse einstückig, vorzugsweise aus einem Guss, gefertigt. Es wird somit ein Getriebegehäuse mit Schmiermittelleitkontur vorgeschlagen, welches sich fertigungstechnisch besonders einfach und kostengünstig herstellen lässt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Getriebeanordnung mindestens oder genau eine Lagereinrichtung aufweist, welche zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle gegenüber dem Getriebegehäuse ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Antriebswelle kann hierzu in radialer und/oder axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse über die Lagereinrichtung drehbar an dem Getriebegehäuse abgestützt sein. Insbesondere ist die Lagereinrichtung als ein Wälzlager, z.B. ein Kugellager, ausgebildet. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Getriebeanordnung mindestens oder genau eine Dichtungseinrichtung aufweist, welche zur Dichtung der Antriebswelle gegenüber dem Getriebegehäuse ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Antriebswelle kann hierzu in radialer in Bezug auf die Drehachse über die Dichtungseinrichtung fluiddicht an dem Getriebegehäuse abgestützt sein. Insbesondere ist die Dichtungseinrichtung als ein Dichtring, z. B. ein Radialwellendichtring, ausgebildet. Besonders bevorzugt weist das das Getriebegehäuse eine Eingangsöffnung auf, über welche die Antriebswelle in das Getriebegehäuse geführt ist, wobei die Dichtungseinrichtung innerhalb der Eingangsöffnung an der Antriebswelle dichtend anläuft. Zudem ist vorgesehen, dass die Lagereinrichtung und/oder die Dichtungseinrichtung im Betrieb der Getriebevorrichtung über die erste und/oder zweite Schmiermittelleitkontur mit Schmiermittel versorgbar. Vorzugsweise ist das Schmiermittel bzw. zumindest ein Teil des Schmiermittels aus dem ersten und/oder zweiten Sammelraum über den mindestens einen Schmiermittelkanal der mindestens einen Lagereinrichtung und/oder Dichtungseinrichtung zugeführt.
In einer konkreten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in dem Getriebegehäuse eine erste und eine zweite Schmiermittelkammer angeordnet sind, welche oberhalb des Schmiermittelpegels geöffnet und in einem Bodenbereich strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Insbesondere bilden die erste und die zweite Schmiermittelkammer jeweils ein Reservoir bzw. einen Auffangbehälter für ein in dem Getriebegehäuse abgeschleudertes Schmiermittel. Prinzipiell können die erste und die zweite Schmiermittelkammer durch einen in dem Getriebegehäuse separat aufgenommenen Behältereinsatz gebildet sein, welcher die erste und die zweite Schmiermittelkammer umfasst. Alternativ sind die erste und die zweite Schmiermittelkammer durch das Getriebegehäuse gebildet und/oder mitgebildet. Insbesondere sind die erste und die zweite Schmiermittelkammer derart ausgestaltet, dass ein innerhalb der ersten und zweiten Schmiermittelkammer angeordnetes Schmiermittel strömungstechnisch von dem Schmiermittelsumpf getrennt ist. Anders formuliert, ist in der ersten und zweiten Schmiermittelkammer ein weiterer Schmiermittelsumpf gebildet, welcher einen weiteren Schmiermittelpegel definiert. Vorzugsweise liegen der Schmiermittelpegel und der weitere Schmiermittelpegel auf einem unterschiedlichen Niveau.
Gemäß dieser Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Schmiermittelkammer bei einem Antrieb der Getriebevorrichtung durch eine Rotation des Abtriebsrades mit Schmiermittel befüllbar ist und/oder befüllt wird. Der Schmiermittelpegel ist vorzugsweise so gewählt, dass das Abtriebsrad zumindest teilweise in das Schmiermittel eintaucht. Vorzugsweise ist durch den Schmiermittelsumpf eine Tauchschmierung umgesetzt, wobei das Abtriebsrad bei der Rotation in dem Schmiermittelsumpf planscht bzw. eintaucht. Durch das Eintauchen des Abtriebsrades in den Schmiermittelsumpf kann der Schmiermittelsumpf bzw. ein Teil der Schmiermittelmenge des Schmiermittelsumpfs bei einer Rotation des Abtriebsrades über die räumlich höher liegende Öffnung in die erste Schmiermittelkammer befördert werden. Dabei ist die erste Schmiermittelkammer derart in einem durch das Abtriebsrad erzeugten Schmiermittelfluss angeordnet, dass das durch das Abtriebsrad aufgenommene und wieder abgeschleuderte Schmiermittel teilweise in die erste Schmiermittelkammer befördert wird und teilweise über die zweite Schmiermittelleitkontur in Richtung der Antriebswelle befördert wird.
Zudem ist gemäß dieser Weiterbildung vorgesehen, dass durch eine Rotation des Zwischenrades Schmiermittel aus der zweiten Schmiermittelkammer entlang der ersten Schmiermittelleitkontur in Richtung der Antriebswelle leitbar ist und/oder geleitet wird. Der weitere Schmiermittelpegel ist vorzugsweise so gewählt, dass das Zwischenrad, insbesondere die erste Zwischenradverzahnung, zumindest teilweise in das Schmiermittel der zweiten Schmiermittelkammer eintaucht. Vorzugsweise ist durch den weiteren Schmiermittelsumpf eine weitere Tauchschmierung umgesetzt, wobei das Zwischenrad bei der Rotation in dem weiteren Schmiermittelsumpf planscht bzw. eintaucht. Durch das Eintauchen des Zwischenrades in den Schmiermittelsumpf kann der Schmiermittelsumpf bzw. ein Teil der Schmiermittelmenge des Schmiermittelsumpfs bei einer Rotation des Zwischenrades zu der räumlich höher liegenden Antriebswelle und/oder dem Antriebsrad befördert werden. Hierfür wird die Förderwirkung des Zwischenrades genutzt, indem das Zwischenrad bei Rotation einen Teil des Schmiermittels über die Verzahnung, insbesondere die erste Zwischenradverzahnung, aus dem weiteren Schmiermittelsumpf nach oben fördert. Dabei ist die Antriebswelle und/oder das Antriebsrad derart in einem durch das Zwischenrad erzeugten Schmiermittelfluss angeordnet, dass das durch das Zwischenrad aufgenommene und wieder abgeschleuderte Schmiermittel größtenteils zu der Antriebswelle bzw. dem Antriebsrad befördert wird.
Durch die erste und zweite Schmiermittelkammer wird das Schmiermittel von dem Schmiermittelsumpf des Getriebegehäuses entfernt gebunkert, wodurch die Schlepp- Verluste und Ölschaumbildung innerhalb des Getriebegehäuse deutlich reduziert werden können. Zudem können große Schmiermittelmengen über das Zwischenrad gezielt zu der Antriebswelle bzw. dem Antriebsrad befördert werden, um diese selbst sowie deren Lager- und Dichtungseinrichtungen ausreichend zu kühlen und/oder zu schmieren.
In einer konkreten Ausführung verläuft der erste Schmiermittelpfad von dem Schmiermittelsumpf über das Abtriebsrad in die erste Schmiermittelkammer und von der zweiten Schmiermittelkammer über das Zwischenrad und die erste Schmiermittelleitkontur zu der Antriebswelle. Vorzugsweise wird durch die Beförderung des Schmiermittels von dem Schmiermittelsumpf in die erste Schmiermittelkammer der weitere Schmiermittelsumpf gebildet, wobei dessen Schmiermittelpegel bei einer Rotation des Abtriebsrades so weit steigt, bis das Zwischenrad in den weiteren Schmiermittelsumpf eintaucht. Dabei ist/wird zugleich die zweite Schmiermittelkammer mit Schmiermittel aus der ersten Schmiermittelkammer versorgbar bzw. versorgt. Anders formuliert, weisen die erste und die zweite Schmiermittelkammer den gleichen Schmiermittelpegel auf. Insbesondere steigt der weitere Schmiermittelpegel bei einer Versorgung der ersten Schmiermittelkammer mit dem Schmiermittel zeitgleich und/oder synchron in der zweiten Schmiermittelkammer. Entsprechend sinkt der weitere Schmiermittelpegel bei einer Beförderung des Schmiermittels aus der zweiten Schmiermittelkammer zeitgleich und/oder synchron in der ersten Schmiermittelkammer. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Schmiermittelkammer, insbesondere in dem Bodenbereich, derart strömungstechnisch miteinander verbunden, dass kein Totvolumen in der ersten bzw. zweiten Schmiermittelkammer gebildet ist. Es wird somit eine Getriebevorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders zuverlässige und effiziente Verteilung des Schmiermittels in dem Getriebegehäuse während eines Betriebes auszeichnet. Es wird somit eine Schmiermittelversorgung vorgeschlagen, welche sich durch eine gezielte Schm iermittelzufuhr aller getrieberelevanten Bauteile, insbesondere der Getrieberäder sowie deren Wellen, auszeichnet. Optional ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Schmiermittelkammer, insbesondere in axialer Richtung in Bezug auf eine der Drehachsen, durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. Insbesondere dient die Trennwand dazu das in die erste Schmiermittelkammer abgeschleuderte Schmiermittel zu beruhigen. Zur strömungstechnischen Verbindung der beiden Schmiermittelkammern weist die Trennwand in dem Bodenbereich mindestens oder genau eine Verbindungsöffnung auf. Prinzipiell kann die Trennwand mehrere der Verbindungsöffnungen aufweisen, welche in dem Bodenbereich verteilt angeordnet sind. Bevorzugt weist die Trennwand jedoch genau eine Verbindungsöffnung auf, welche so dimensioniert ist, dass der Schmiermittelfluss zwischen der ersten und der zweiten Schmiermittelkammer einen konstanten Schmiermittelpegel zwischen den beiden Schmiermittelkammern sicherstellt. Vorzugsweise verläuft der erste Schmiermittelpfad über die mindestens eine Verbindungsöffnung. Beispielsweise ist die mindestens eine Verbindungsöffnung als eine Bohrung, ein Durchbruch, Ausschnitt oder dergleichen ausgebildet. Durch die Trennwand können die Planschverluste der Getriebevorrichtung, insbesondere des Zwischenrades, weiter reduziert werden.
Optional ist vorgesehen, dass sich die Trennwand in Bezug auf eine der Drehachsen in einer Radialebene erstreckt, wobei zumindest die erste Schmiermittelkammer und das Abtriebsrad auf einer Seite der Radialebene und die zweite Schmiermittelkammer und das Abtriebsrad auf der anderen Seite der Radialebene angeordnet sind. Anders formuliert, sind die erste und die zweite Schmiermittelkammer bzw. das Antriebsrad und das Abtriebsrad in axialer Richtung in Bezug auf eine der Drehachsen voneinander beabstandet. Insbesondere sind eine Mittelebene des Antriebsrades und eine Mittelebene des Abtriebsrades zueinander beabstandet. Es wird somit eine Getriebevorrichtung vorgeschlagen welches sich durch einen besonders einfachen und symmetrischen Aufbau auszeichnet, wodurch die Montage der Getriebevorrichtung vereinfacht wird.
Optional hat die erste Schmiermittelleitkontur die Funktion, das in dem Getriebegehäuse abgeschleuderte Schmiermittel des Abtriebsrades gezielt in Richtung der ersten Schmiermittelkammer zu leiten. Die erste Schmiermittelleitkontur kann hierzu derart innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sein, dass das bei einer Rotation des Abtriebsrades abgeschleuderte Schmiermittel entlang der ersten Schmiermittelleitkontur, insbesondere der ersten Innenwand, nach unten in die erste Schmiermittelkammer geleitet wird.
In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Zwischenrad einen mit dem Antriebsrad in Eingriff stehenden ersten Zwischenradabschnitt und einen mit dem Abtriebsrad in Eingriff stehenden zweiten Zwischen radabschnitt aufweist. Insbesondere sind der erste und der zweite Zwischenradabschnitt antriebstechnisch, insbesondere drehfest miteinander verbunden. Der erste und der zweite Zwischenradabschnitt können dabei, wie bereits zuvor beschrieben, als zwei separate Zahnräder ausgebildet sein oder aus einem gemeinsamen Matenalabschnitt gefertigt sein. Insbesondere trägt der erste Zwischenradabschnitt die erste Zwischenradverzahnung und der zweite Zwischenradabschnitt die zweite Zwischenradverzahnung.
Es ist vorgesehen, dass zumindest der zweite Zwischenradabschnitt bei einer Rotation des Zwischenrades in das Schmiermittel bzw. den weiteren Schmiermittelsumpf der zweiten Schmiermittelkammer eintaucht und/oder Schmiermittel durch Rotation aus der zweiten Schmiermittelkammer in Richtung der Antriebswelle befördert. Vorzugsweise ist der weitere Schmiermittelpegel so gewählt, dass der erste Zwischenradabschnitt zumindest teilweise in das Schmiermittel eintaucht. Bevorzugt weist der erste Zwischenradabschnitt einen größeren Kopfkreisdurchmesser bzw. eine höhere Zähnezahl als der zweite Zwischenradabschnitt auf. Insbesondere weist der erste Zwischenradabschnitt einen größeren Kopfkreisdurchmesser bzw. eine höhere Zähnezahl wie der Antriebsradabschnitt auf. Auf diese Weise wird eine Übersetzung ins Langsame erzeugt. Vorzugsweise weist der zweite Zwischenradabschnitt einen kleineren Kopfkreisdurchmesser bzw. eine geringere Zähnezahl als das Abtriebsrad auf. Auf diese Weise wird eine weitere Übersetzung ins Langsame erzeugt. Besonders bevorzugt erfolgt durch das Zwischenrad eine Drehrichtungsumkehr, welche gezielt zur Schmiermittelbeförderung in die erste Schmiermittelkammer sowie aus der zweiten Schmiermittelkammer genutzt werden kann. Es wird somit eine Getriebevorrichtung vorgeschlagen, welche sich durch reduzierte Planschverluste und somit durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet. In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass in einem Einbauzustand der Getriebevorrichtung die Drehachse der Antriebswelle oberhalb der Drehachse des Zwischenrades liegt. Alternativ oder optional ergänzend ist vorgesehen, dass in dem Einbauzustand der Getriebevorrichtung die Drehachse der Abtriebswelle unterhalb der Drehachse des Zwischenrades liegt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Drehachse der Antriebswelle oberhalb des Schmiermittelpegels des Getriebegehäuses liegt. Alternativ oder optional ergänzend ist vorgesehen, dass die Drehachse des Zwischenrades oberhalb des Weiteren Schmiermittelpegels der ersten und/oder zweiten Schmiermittelkammer liegt. Alternativ oder optional ergänzend ist vorgesehen, dass das Antriebsrad vollständig oberhalb des Schmiermittelpegels des Getriebegehäuses und des Weiteren Schmiermittelpegels der ersten und zweiten Schmiermittelkammer liegt. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass bei einer Bergauffahrt zumindest der erste Sammelraum oberhalb der ersten Drehachse liegt und/oder bei einer Bergabfahrt zumindest der zweite Sammelraum oberhalb der ersten Drehachse liegt. Durch diese an Ordnung wird sichergestellt, dass eine reduzierte Schmiermittelmenge sowie reduzierte Planschverluste zu einer höheren Leistungsfähigkeit der Getriebevorrichtung beitragen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Getriebevorrichtung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug oder ein Nutzfahrzeug ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Im Speziellen ist die Getriebevorrichtung in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit, insbesondere einer elektrischen Maschine, sowie mindestens einem Fahrzeugrad im Leistungspfad angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Getriebevorrichtung in eine elektrische Achse, insbesondere eine elektrische Vorder- oder Hinterachse, des Fahrzeugs integriert.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Getriebevorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine schematische Darstellung der Getriebevorrichtung in einer Axialansicht;
Figur 3 eine schematische Darstellung der Getriebevorrichtung in einer Draufsicht;
Figur 4 eine konkrete Ausführung eines Getriebegehäuses der Getriebevorrichtung in einer Axialansicht bei einer Fahrt in der Ebene;
Figur 5 das Getriebegehäuse in gleicher Darstellung wie Figur 4 bei einer Bergabfahrt;
Figur 6 das Getriebegehäuse in gleicher Darstellung wie Figur 4 bei einer Bergauffahrt.
Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Fahrzeug 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise ist das Fahrzeug 1 als ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet.
Das Fahrzeug 1 weist eine elektrische Achse auf, welche durch eine elektrische Maschine 2, eine Getriebevorrichtung 3 sowie einem Verteilergetriebe 4 gebildet ist. Die elektrische Maschine 2 ist beispielsweise als ein Elektromotor ausgebildet, welcher in einem Betrieb ein elektrisches Antriebsmoment erzeugt. Das Antriebsmoment wird über die Getriebevorrichtung 3 auf das Verteilergetriebe 4 übersetzt, wobei das Verteilergetriebe 4 das Antriebsmoment auf zwei Fahrzeugräder 5, 6 verteilt.
Die Getriebevorrichtung 3 weist eine Antriebswelle 7 als Getriebeeingang und eine Abtriebswelle 8 als Getriebeausgang auf. Die Antriebswelle 7 ist dabei antriebstechnisch mit der elektrischen Maschine 2 verbunden. Die Abtriebswelle 8 ist getriebetechnisch mit dem Verteilergetriebe 4 verbunden. Die Getriebevorrichtung 3 ist bei- spielsweise als ein Untersetzungsgetriebe ausgebildet, welches ein Übersetzungsverhältnis von i > 1 aufweist. Anders formuliert, dient die Getriebevorrichtung 3 zur Übersetzung ins Langsame. Die Getriebevorrichtung 3 kann hierzu beispielsweise als ein zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildet sein. Die Getriebevorrichtung 3 ist somit dazu geeignet, ein von der Antriebswelle 7 auf die Abtriebswelle 8 übertragenes Drehmoment zu erhöhen bzw. eine von der Antriebswelle 7 auf die Abtriebswelle 8 übertragene Drehzahl zu reduzieren.
Die Abtriebswelle 8 bildet wiederum einen Getriebeeingang in das Verteilergetriebe 4, wobei ein Getriebeausgang des Verteilergetriebes 4 mit dem ersten Fahrzeugrad 5 und ein weiterer Getriebeausgang des Verteilergetriebes 4 mit dem zweiten Fahrzeugrad 6 antriebstechnisch verbunden ist. Beispielsweise ist das Verteilergetriebe 4 als ein Differenzialgetriebe ausgebildet.
Die Figuren 2, 3 zeigen jeweils die Getriebevorrichtung 3 für das Fahrzeug 1 in einer stark schematisierten Darstellung, wobei die Figuren 2, 3 nachfolgend gemeinsam beschrieben werden.
Die Getriebevorrichtung 3 weist ein mit der Antriebswelle 7 drehfest verbundenes Antriebsrad 9 sowie ein mit der Abtriebswelle 8 drehfest verbundenes Abtriebsrad 10 auf. Das Antriebsrad 9 und das Abtriebsrad 10 sind über ein Zwischenrad 11 getriebetechnisch miteinander verbunden. Hierzu weist das Zwischenrad 11 einen ersten Zwischenradabschnitt 12 sowie einen zweiten Zwischenradabschnitt 13 auf, welche drehfest miteinander verbunden sind. Das Zwischenrad 11 bzw. der erste und der zweite Zwischenradabschnitt 12, 13 ist/sind auf einer Zwischenwelle 14 angeordnet. Prinzipiell können der erste und der zweite Zwischenradabschnitt 12, 13 als zwei separate Zahnräder ausgebildet sein, welche drehfest auf der Zwischenwelle 14 miteinander verbunden sind. Alternativ sind die beiden Zwischenradabschnitte 12, 13 und die Zwischenwelle 14 aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt.
Das Antriebsrad 9, das Abtriebsrad 10 sowie das Zwischenrad 11 sind jeweils als ein Stirnrad ausgebildet, welches umfangsseitig eine Stirnradverzahnung trägt. Dabei weisen der erste und der zweite Zwischenradabschnitt 12, 13 einen unterschiedlichen Kopfkreisdurchmesser auf. Beispielsweise kann die Stirnradverzahnung als eine Gerad- oder Schrägverzahnung ausgebildet sein. Zur Bildung einer ersten Getriebestufe steht das Antriebsrad 9 mit dem ersten Zwischenradabschnitt 12 kämmend in Eingriff, wobei zur Übersetzung ins Langsame der Zwischenradabschnitt 12 einen größeren Kopfkreisdurchmesser als das Antriebsrad 9 aufweist. Zur Bildung einer zweiten Getriebestufe steht das Abtriebsrad 10 mit dem zweiten Zwischenradabschnitt 13 kämmend in Eingriff, wobei zur weiteren Übersetzung ins Langsame der zweite Zwischenradabschnitt 13 einen kleineren Kopfkreisdurchmesser als das Abtriebsrad 10 aufweist.
Die Antriebswelle 7 ist um eine erste Drehachse A1 , die Abtriebswelle 6 um eine zweite Drehachse A2 und die Zwischenwelle 14 um eine dritte Drehachse A3 drehbar gelagert. In einem Betrieb rotiert das Antriebsrad 9 in einer ersten Drehrichtung D1 , das Abtriebsrad 10 in einer zweiten Drehrichtung D2 und das Zwischenrad in einer dritten Drehrichtung D3, wobei durch das Zwischenrad 1 1 eine Drehrichtungsumkehr erfolgt, so dass das Antriebsrad 9 und das Abtriebsrad 10 mit der gleichen Drehrichtung drehen bzw. die dritte Drehrichtung D3 entgegengesetzt zu der ersten und zweiten Drehrichtung D1 , D2 ist. Diese Drehrichtungsumkehr kann zur gezielten Schmiermittelversorgung der Getriebekomponenten genutzt werden.
Wie in Figur 2 dargestellt, ist die erste Drehachse A1 oberhalb der zweiten und dritten Drehachse A2, A3 angeordnet bzw. die dritte Drehachse A3 zwischen der ersten und zweiten Drehachse A1 , A2 angeordnet.
Die Getriebevorrichtung 3 weist ein Getriebegehäuse 15 auf, welches zur Aufnahme des Antriebsrades 9, des Abtriebsrades 10 sowie des Zwischenrades 1 1 dient. Dabei ist die Antriebswelle 7 antriebsseitige in das Getriebegehäuse 15 geführt und die Abtriebswelle 8 abtriebsseitig aus dem Getriebegehäuse 15 geführt, wobei die Zwischenwelle 14 innerhalb des Getriebegehäuse 15 radial beabstandet zu der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 8 angeordnet ist. Beispielsweise ist das Getriebegehäuse 15 über eine Flanschverbindung an die elektrische Maschine 2 montierbar und gegenüber der Umgebung fluiddicht abgedichtet. Das Getriebegehäuse 15 ist teilweise mit einem Schmiermittel befüllt, wobei in einem statischen Einbauzustand der Getriebevorrichtung 3 in einem Bodenbereich 16 ein Schmiermittelsumpf 17 mit einem Schmiermittelpegel 18 gebildet ist. Der Schmiermittelpegel 18 ist so gewählt, dass das Abtriebsrad 10 teilweise in den Schmiermittelsumpf 17 eintaucht. Beispielsweise ist das Schmiermittel ein Getriebeöl, welches zur Schmierung und/oder Kühlung der Getriebevorrichtung 3 dient.
Innerhalb des Getriebegehäuses 15 ist zudem eine erste und eine zweite Schmiermittelkammer 19, 20 angeordnet, welche oberhalb des Schmiermittelpegels 18 bzw. in radialer Richtung in Bezug auf die dritte Drehachse A3 nach oben hin geöffnet sind. Die erste und die zweite Schmiermittelkammer 19, 20 sind durch einen Behältereinsatz 21 gebildet, welcher als ein separates Bauteil im Inneren des Getriebegehäuses 15 eingesetzt ist. Beispielsweise ist der Behältereinsatz 21 in dem Getriebegehäuse 15 formschlüssig und/oder kraftschlüssig gehalten.
Die erste und die zweite Schmiermittelkammer 19, 20 sind in axialer Richtung in Bezug auf die dritte Drehachse A3 durch eine Trennwand 22 voneinander getrennt, wobei sich die Trennwand 22 in einer Radialebene E3 der dritten Drehachse A3 erstreckt. Die erste und die zweite Schmiermittelkammer 19, 20 sind teilweise mit dem Schmiermittel befüllt, wobei in dem Einbauzustand der Getriebevorrichtung 3 ein weiterer Schmiermittelsumpf 23 mit einem weiteren Schmiermittelpegel 24 in den beiden Schmiermittelkammem 19, 20 gebildet ist. Dabei ist der weitere Schmiermittelpegel 24 so gewählt, dass das Zwischenrad 11 teilweise in den weiteren Schmiermittelsumpf 23 eintaucht. Die beiden Schmiermittelkammem 19, 20 sind strömungstechnisch derart miteinander verbunden, dass ein Schmiermittelfluss zwischen den beiden Schmiermittelkammem 19, 20 möglich ist. Somit weisen die beiden Schmiermittelkammem 19, 20 im Wesentlichen den gleichen Schmiermittelpegel 24 auf. Beispielsweise kann zur strömungstechnischen Verbindung der beiden Schmiermittelkammern 19, 20 mindestens eine Bohrung in dem Bodenbereich 16 in der Trennwand 22 angeordnet sein. Wie in Figur 3 ersichtlich, liegen das Antriebsrad 9, der erste Zwischenradabschnitt 12 sowie die erste Schmiermittelkammer 20 in einer gemeinsamen ersten Ebene E1 , welche beispielsweise durch eine Mittelebene des Antriebsrades 9 definiert ist. Das Abtriebsrad 10, der zweite Zwischenradabschnitt 13 sowie die erste Schmiermittelkammer 19 liegen in einer gemeinsamen zweiten Ebene E2, welche beispielsweise durch eine Mittelebene des Abtriebsrades 10 definiert ist. Die erste und die zweite Ebene E1 , E2 sind parallel zueinander und/oder zu der Radialebene E3 ausgerichtet.
In einem Betrieb der Getriebevorrichtung 3 taucht das Abtriebsrad 10 derart in den Schmiermittelsumpf 17 ein, dass bei einer Rotation des Antriebsrades 10 um die zweite Drehachse A2 ein Teil des Schmiermittels in Richtung der ersten Schmiermittelkammer 19 sowie ein weiterer Teil des Schmiermittels in Richtung der Antriebswelle 7 befördert wird. Dabei wird die erste Schmiermittelkammer 19 durch Rotation des Abtriebsrades 10 mit Schmiermittel befüllt, wodurch der weitere Schmiermittelpegel 24 steigt. Dies erfolgt dadurch, dass das Abtriebsrad 10 mit seiner Stirnradverzahnung Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf 17 aufnimmt und anschließend bei weiterer Drehung aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte wieder abschleudert.
Zeitgleich taucht das Zwischenrad 1 1 derart in den weiteren Schmiermittelsumpf 23 ein, so dass bei einer Rotation des Zwischenrades 11 um die dritte Drehachse A3 ein Teil des Schmiermittels in Richtung der Antriebswelle 7 befördert wird. Dabei wird die zweite Schmiermittelkammer 20 durch Rotation des Zwischenrades 1 1 entleert, wodurch der weitere Schmiermittelpegel 24 sinkt. Dies erfolgt dadurch, dass das Zwischenrad 11 , insbesondere der erste Zwischenradabschnitt 12, mit seiner Stirnradverzahnung Schmiermittel aus dem weiteren Schmiermittelsumpf 23 aufnimmt und anschließend bei weiterer Drehung aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte wieder abschleudert. Beispielsweise kann durch das geleichzeitige Befüllen der ersten Schmiermittelkammer 19 und Entleeren der zweiten Schmiermittelkammer 20 der weitere Schmiermittelpegel 24 zumindest annährend auf einem konstanten Niveau gehalten werden. Durch die Förderwirkung wird ein Schmiermittelfluss erzeugt, welcher entlang eines ersten 25 und zweiten Schmiermittelpfades 26 - durch Pfeile angedeutet - in dem Getriebegehäuse 15 verläuft. Der erste Schmiermittelpfad 25 verläuft dabei innerhalb des Getriebegehäuses 15 im Wesentlichen von dem Schmiermittelsumpf 17 über das Abtriebsrad 10 und das Zwischenrad 11 auf einer ersten Seite S1 in Richtung der Antriebswelle 7 bzw. des Antriebsrades 9. Konkret verläuft der erste Schmiermittelpfad 25 von dem Schmiermittelsumpf 17 über das Abtriebsrad 10 in die erste Schmiermittelkammer 19 und von der zweiten Schmiermittelkammer 20 über das Zwischenrad 11 , insbesondere den ersten Zwischenradabschnitt 12, zu der Antriebswelle 7 und dem Antriebsrad 9. Der zweite Schmiermittelpfad 26 verläuft innerhalb des Getriebegehäuses 15 im Wesentlichen von dem Schmiermittelsumpf 17 über das Abtriebsrad 10 auf einer der ersten Seite S1 gegenüberliegenden zweite Seite S2 in Richtung der Antriebswelle 7 bzw. des Antriebsrades 9.
Der erste Schmiermittelpfad 25 ist abschnittsweise durch eine erste Schmiermittelleitkontur 27 definiert, welche derart in dem Getriebegehäuse 15 angeordnet ist, so dass Schmiermittel aus dem weiteren Schmiermittelsumpf 23 aufgrund der einwirkenden Fliehkräfte auf der ersten Seite S1 gezielt nach oben in Richtung der Antriebswelle 7 geleitet wird. Der zweite Schmiermittelpfad 26 ist abschnittweise durch eine zweite Schmiermittelleitkontur 28 definiert, welche derart in dem Getriebegehäuse 15 angeordnet ist, so dass Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf 17 aufgrund der einwirkenden Fliehkräfte auf der zweiten Seite S2 gezielt nach oben in Richtung der Antriebswelle 7 geleitet wird.
Wie aus der Figur 3 zu entnehmen, ist die Antriebswelle 7 über mindestens eine Lagereinrichtungen 29, z.B. Kugellager, drehbar gegenüber dem Getriebegehäuse 15 gelagert. Zudem ist die Antriebswelle 7 über mindestens eine Dichtungseinrichtung 30, z.B. ein Radialwellendichtring, gegenüber dem Getriebegehäuse 15 abgedichtet. Die erste und die zweite Schmiermittelleitkontur 27, 28 sind derart ausgebildet und/oder strömungstechnisch verbunden, dass das entlang des ersten und zweiten Schmiermittelpfades 25, 26 transportierte Schmiermittel gezielt der Lagereinrichtung 29 und/oder der Dichtungseinrichtung 30 zugeführt wird, um diese zu schmieren und zu kühlen. Figur 4 zeigt eine axiale Ansicht des Getriebegehäuses 15, wobei der erste und der zweite Schmiermittelpfad 25, 26 in einem Betrieb der Getriebevorrichtung 3, wie zuvor beschrieben, dargestellt ist. Das Getriebegehäuse 15 wird dabei bei einer Fahrt des Fahrzeugs 1 in der Ebene beschrieben. Beispielsweise sind die erste und die zweite Schmiermittelleitkontur 27, 28 einstückig, z.B. aus einem gemeinsamen Guss, an dem Getriebegehäuse 15 ausgebildet.
Die erste Schmiermittelleitkontur 27 ist im Wesentlichen durch eine auf der ersten Seite S1 angeordnete erste Innenwand 31 sowie einen auf der ersten Seite S1 angeordneten ersten Sammelraum 33 gebildet, welcher oberhalb der ersten Drehachse A1 angeordnet ist. Die zweite Schmiermittelleitkontur 28 ist im Wesentlichen durch eine auf der zweiten Seite S2 angeordnete zweite Innenwand 32 sowie einen auf der zweiten Seite S2 angeordneten zweiten Sammelraum 34 gebildet, welcher oberhalb der ersten Drehachse A1 angeordnet ist. Bei Fahrt in der Ebene liegen die beiden Sammelräume 33, 34 zumindest annähernd auf einem gleichen Niveau.
Weiterhin sind der erste und der zweite Schmiermittelleitpfad 25, 26 gegenüber der jeweiligen Innenwand 31 , 32 abschnittsweise durch jeweils einen Wandabschnitt 35, 36 begrenzt, welcher sich gleichgerichtet zu der zugehörigen Innenwand 31 , 32 erstreckt.
Die erste Innenwand 31 erstreckt sich tangential zu dem Zwischenrad 11 , so dass bei einer Rotation des Zwischenrades 11 aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte ein erster Schmiermittelfluss entlang der ersten Innenwand 31 in Richtung des ersten Sammelraums 33 erzwungen wird. Die zweite Innenwand 32 erstreckt sich tangential zu dem Abtriebsrad 10, so dass bei einer Rotation des Abtriebsrades 10 aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte ein zweiter Schmiermittelfluss entlang der zweiten Innenwand 32 in Richtung des zweiten Sammelraums 34 erzwungen wird. Dabei erfolgt in dem ersten und dem zweiten Sammelraum 33, 34 jeweils eine Umlenkung des jeweiligen Schmiermittelpfades 25, 26 um zumindest annähernd 270°. Beispielsweise sind der erste bzw. zweite Schmiermittelpfad 25, 26 innerhalb einer Radial- ebene der ersten Drehachse A1 , z.B. innerhalb der ersten Radialebene E1 , umgelenkt. Hierzu schließt sich der erste Sammelraum 33 unmittelbar über einen ersten Radius 37 an die erste Innenwand 31 und der zweite Sammelraum 34 unmittelbar über einen zweiten Radius 38 an die zweite Innenwand 32 an.
Weiterhin erfolgt innerhalb des ersten und des zweiten Sammelraums 33, 34 eine weitere Umlenkung des jeweiligen Schmiermittel pfades 25, 26 in axialer Richtung in Bezug auf die erste Drehachse A1 , insbesondere in Richtung der Lager- und/oder Dichtungseinrichtung 29, 30. Beispielsweise können der ersten und der zweite Schmiermittelpfad 25, 26 nach den beiden Sammelräumen 33, 34 zu einem gemeinsamen Schmiermittelpfad zusammengeführt werden. Der erste und der zweite Sammelraum 33, 34 können hierzu über ein oder mehrere Strömungskanäle, nicht näher dargestellt, strömungstechnisch miteinander verbunden sein.
In einem Betrieb der Getriebevorrichtung 3 wird eine Schmiermittelmenge aus dem weiteren Schmiermittelsumpf 24 entlang der ersten Schmiermittelleitkontur 27 nach oben in den ersten Sammelraum 33 befördert, umgelenkt und in axialer Richtung in Bezug auf die erste Drehachse A1 der Antriebswelle 7, insbesondere der Lager- und/oder Dichtungseinrichtung 29, 30 zugeführt. Parallel hierzu wird eine Schmiermittelmenge aus dem Schmiermittelsumpf 17 entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur 28 nach oben in den zweiten Sammelraum 34 befördert, umgelenkt und in axialer Richtung in Bezug auf die erste Drehachse A1 der Antriebswelle 7, insbesondere der Lager- und/oder Dichtungseinrichtung 29, 30 zugeführt. Die überschüssige Schmiermittelmenge tropft nach unten auf die Antriebswelle 7 ab und kann anschließend dem Schmiermittelsumpf 17 und/oder dem weiteren Schmiermittelsumpf 24 wieder zugeführt werden.
Figur 5 zeigt das Getriebegehäuse 15 in gleicher Darstellung wie Figur 4 bei einer Bergabfahrt des Fahrzeugs 1 , wobei die erste Seite S1 in der Fahrtrichtung und die zweite Seite S2 entgegen der Fahrtrichtung angeordnet ist. Das Getriebegehäuse 15 ist bei der Bergabfahrt derart orientiert, dass der erste Sammelraum 33 unterhalb des zweiten Sammelraums 26 liegt. Der zweite Sammelraum 34 ist dabei mit einem größeren Abstand C1 zu der ersten Drehachse A1 angeordnet als der erste Sammelraum 33. Dadurch wird entlang das ersten Schmiermittelpfades 25 weniger Schmiermittel in Richtung der Antriebswelle 7 geführt als über den zweiten Schmiermittelpfad 26, da ein Fluiddruck, insbesondere ein hydrostatischer Druck, in dem zweiten Sammelraum 34 geringer ist als in dem ersten Sammelraum 33 ist.
Figur 6 zeigt das Getriebegehäuse 15 in gleicher Darstellung wie Figur 4 bei einer Bergauffahrt des Fahrzeugs 1 , wobei die erste Seite S1 in der Fahrtrichtung und die zweite Seite S2 entgegen der Fahrtrichtung angeordnet ist.
Das Getriebegehäuse 15 ist bei der Bergauffahrt derart orientiert, dass der erste Sammelraum 33 oberhalb des zweiten Sammelraums 26 liegt. Der erste Sammelraum 33 ist dabei mit einem größeren Abstand C2 zu der ersten Drehachse A1 angeordnet als der zweite Sammelraum 34. Dadurch wird entlang das zweiten Schmiermittelpfades 26 weniger Schmiermittel in Richtung der Antriebswelle 7 geführt als über den ersten Schmiermittelpfad 25, da ein Fluiddruck, insbesondere ein hydrostatischer Druck, in dem ersten Sammelraum 33 geringer ist als in dem zweiten Sammelraum 34.
Der Vorteil der, insbesondere in Fahrtrichtung, einander gegenüberliegenden Schmiermittelleitkonturen 27, 28 liegt somit darin, dass sowohl bei der Bergabfahrt als auch bei der Bergauffahrt eine ausreichende Schmiermittelversorgung der Antriebskomponenten sichergestellt werden kann. Bezugszeichen
Fahrzeug elektrische Maschine Getriebevorrichtung Verteilergetriebe erstes Fahrzeugrad zweites Fahrzeugrad Antriebswelle
Abtriebswelle
Antriebsrad
Abtriebsrad
Zwischenrad erster Zwischenradabschnitt zweiter Zwischenradabschnitt Zwischenwelle
Getriebegehäuse Bodenbereich Schmiermittelsumpf Schmiermittelpegel erste Schmiermittelkammer zweite Schmiermittelkammer Behältereinsatz
Trennwand weiterer Schmiermittelsumpf weiterer Schmiermittelpegel erster Schmiermittelpfad zweiter Schmiermittelpfad erste Schmiermittelleitkontur zweite Schmiermittelleitkontur Lagereinrichtung Dichtungseinrichtung erste Innenwand 32 zweite Innenwand
33 erster Sammelraum
34 zweiter Sammelraum
35 erster Wandabschnitt
36 zweiter Wandabschnitt
37 erster Radius
38 zweiter Radius
A1 erste Drehachse
A2 zweite Drehachse
A3 dritte Drehachse
C1 Abstand
C2 Abstand
D1 erste Drehrichtung
D2 zweite Drehrichtung
D3 dritte Drehrichtung
E1 erste Ebene
E3 zweite Ebene
E3 Radialebene
S1 erste Seite
S2 zweite Seite

Claims

Patentansprüche
1 . Getriebevorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1 ), mit einem Getriebegehäuse (15), mit einer Antriebswelle (7) zum Antrieb durch eine elektrische Maschine (2) und mit einem Antriebsrad (9), wobei die Antriebswelle (7) und das Antriebsrad (9) drehfest miteinander verbunden sind, mit einer Abtriebswelle (8) zum Antrieb mindestens eines Fahrzeugrades (5, 6) und mit einem Abtriebsrad (10), wobei die Abtriebswelle (8) und das Abtriebsrad (10) drehfest miteinander verbunden sind, mit einem Zwischenrad (11 ), wobei das Antriebsrad (9) und das Abtriebsrad (10) innerhalb des Getriebegehäuses (15) über das Zwischenrad (11 ) getriebetechnisch miteinander verbunden sind, mit einem Schmiermittelsumpf (17), welcher in einem statischen Einbauzustand der Getriebevorrichtung (3) einen Schmiermittelpegel (18) innerhalb des Getriebegehäuse (15) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (15) eine erste und eine zweite Schmiermitteleitkontur (27, 28) aufweist, wobei bei einer Rotation des Zwischenrades (1 1 ) Schmiermittel entlang der ersten Schmiermittelleitkontur (27) auf einer ersten Seite (S1 ) in Richtung der Antriebswelle (7) geleitet wird und wobei bei einer Rotation des Abtriebsrades (10) Schmiermittel entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur (28) auf einer der ersten Seite (S1 ) gegenüberliegenden zweiten Seite (S2) in Richtung der Antriebswelle (7) geleitet wird.
2. Getriebevorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schmiermittelpfad (25) über das Zwischenrad (11 ) entlang der ersten Schmiermittelleitkontur (27) auf der ersten Seite (S1 ) in Richtung der Antriebswelle (7) verläuft und dass ein zweiter Schmiermittelpfad (26) über das Abtriebsrad (10) entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur (28) auf der zweiten Seite (S2) in Richtung der Antriebswelle (7) verläuft.
3. Getriebevorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schmiermittelleitkontur (27, 28) derart in dem Getriebegehäuse (15) angeordnet sind, dass bei einer Bergauffahrt Schmiermittel größtenteils entlang der ersten Schmiermittelleitkontur (27) von der ersten Seite (S1 ) in Richtung der Antriebswelle (7) zuführbar ist und dass bei einer Bergabfahrt Schmiermittel größtenteils entlang der zweiten Schmiermittelleitkontur (28) von der zweiten Seite (S2) in Richtung der Antriebswelle (7) zuführbar ist.
4. Getriebevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schmiermittelleitkontur (27) im Wesentlichen durch eine auf der ersten Seite (S1 ) angeordnete erste Innenwand (31 ) des Getriebegehäuses (15) sowie einen auf der ersten Seite (S1 ) im Einbauzustand oberhalb einer Drehachse (A1 ) der Antriebswelle (7) angeordneten ersten Sammelraum (33) gebildet ist und dass die zweite Schmiermittelleitkontur (28) im Wesentlichen durch eine auf der zweiten Seite (S2) angeordnete zweite Innenwand (32) des Getriebegehäuses (15) sowie einen auf der zweiten Seite (S2) im Einbauzustand oberhalb der Drehachse (A1 ) der Antriebswelle (7) angeordneten zweiten Sammelraum (34) gebildet ist.
5. Getriebevorrichtung (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel in Abhängigkeit der Fahrsituation von dem ersten und/oder zweiten Sammelraum (33, 34) in Richtung der Antriebswelle (7) zuleitbar ist.
6. Getriebevorrichtung (3) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Sammelraum (33, 34) über mindestens einen Schmiermittelkanal strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wobei über den Schmiermittelkanal Schmiermittel aus dem ersten und zweiten Sammelraum (33, 34) der Antriebswelle (7) zuleitbar ist.
7. Getriebevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schmiermittelpfad (25) in Bezug auf die Drehachse (A1 ) der Antriebswelle (7) radial in dem ersten Sammelraum (33) mündet und innerhalb des ersten Sammelraums (33) axial umgelenkt ist und/oder dass der zweite Schmiermittelpfad (26) in Bezug auf die Drehachse (A1 ) der Antriebswelle (7) radial in dem zweiten Sammelraum (34) mündet und innerhalb des zweiten Sammelraums (34) axial umgelenkt ist.
8. Getriebevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schmiermittelpfad (25) innerhalb des ersten Sammelraums (33) in einer Radialebene (E1 ) der Drehachse (A1 ) mindestens einmal umgelenkt ist und/oder dass der zweite Schmiermittelpfad (26) innerhalb des zweiten Sammelraums (34) in einer Radialebene (E1 ) der Drehachse (A1 ) mindestens einmal umgelenkt.
9. Getriebevorrichtung (3) nach einem der vorergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (15) und die erste und/oder zweite Schmiermittelleitkontur (27, 28) aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt sind.
10. Getriebevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (3) mindestens eine Lagereinrichtung (29) zur Lagerung der Antriebswelle (7) gegenüber dem Getriebegehäuse (15) und/oder mindestens eine Dichtungseinrichtung (30) zur Dichtung der Antriebswelle (7) gegenüber dem Getriebegehäuse (15) aufweist, wobei die Lagereinrichtung (29) und/oder die Dichtungseinrichtung (30) im Betrieb der Getriebevorrichtung (3) über die erste und/oder zweite Schmiermittelkontur (27, 28) mit Schmiermittel versorgbar sind.
11 . Getriebevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Getriebegehäuse (15) eine erste und eine zweite Schmiermittelkammer (19, 20) angeordnet sind, welche oberhalb des Schmiermittelpegels (18) geöffnet und in einem Bodenbereich (16) strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wobei die erste Schmiermittelkammer (19) durch eine Rotation des Abtriebsrades (10) mit Schmiermittel befüllt wird und bei einer Rotation des Zwischenrades (11 ) Schmiermittel aus der zweiten Schmiermittelkammer (20) entlang der ersten Schmiermittelleitkontur (27) in Richtung der Antriebswelle (7) geleitet wird.
12. Getriebevorrichtung (3) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schmiermittelpfad (25) von dem Schmiermittelsumpf (17) über das Abtriebsrad
(10) in die erste Schmiermittelkammer (19) verläuft und von der zweiten Schmiermittelkammer (20) über das Zwischenrad (11 ) und die erste Schmiermittel le itkontur (27) zu der Antriebswelle (7) verläuft.
13. Getriebevorrichtung (3) nach Anspruch 11 oder 12, dass das Zwischenrad
(11 ) einen mit dem Antriebsrad (9) in Eingriff stehenden ersten Zwischenradabschnitt
(12) und einen mit dem Abtriebsrad (10) in Eingriff stehenden zweiten Zwischenradabschnitt (13) aufweist, wobei zumindest der zweite Zwischenradabschnitt (13) bei einer Rotation des Zwischenrades (11 ) in das Schmiermittel der zweiten Schmiermittelkammer (20) eintaucht und/oder das Schmiermittel aus der zweiten Schmiermittelkammer (20) in Richtung der Antriebswelle (7) befördert.
14. Getriebevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einbauzustand eine Drehachse (A1 ) der Antriebswelle (7) oberhalb einer Drehachse (A3) des Zwischenrades (11 ) liegt und/oder eine Drehachse (A2) der Abtriebswelle (8) unterhalb der Drehachse (A3) des Zwischenrades (11 ) liegt.
15. Fahrzeug (1 ) mit der Getriebevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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