DE202019103779U1 - Twin-Getriebe mit einer vorteilhaften Ölschmierung durch ein Mehrkammernsystem - Google Patents
Twin-Getriebe mit einer vorteilhaften Ölschmierung durch ein Mehrkammernsystem Download PDFInfo
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Abstract
Twin-Getriebe (1),
das sich aus Teilgetrieben (15, 17) zusammensetzt,
mit Zahnrädern (77, 77', 49, 49I, 50, 50I, 79), wie ein erstes Zahnrad (77, 77I) und ein zweites Zahnrad (49, 49', 50, 50', 79), für Momentenpfade in den Teilgetrieben (15, 17), mit einem Sumpf (160),
in den zumindest das erste Zahnrad (77, 77I) mit zumindest einem Zahnradbogenabschnitt (240) eintaucht,
und mit einem Mehrkammernsystem (200),
das benachbart zu einer Zahnradstufe (55),
umfassend das erste Zahnrad (77, 77I) und das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79), vorhanden ist,
wobei das Twin-Getriebe (1) nicht vollständig mit einem Schmiermittel (162) gefüllt ist, sondern ein Volumen (108) in jedem Teilgetriebe (15, 17) größer als ein von dem Schmiermittel (162) beanspruchtes Volumen im Inneren des Twin-Getriebes (1) ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79) die Funktion eines Zentrifugalschmierfilmabscheidezahnrads übernimmt
und das Mehrkammernsystem (200) einen kontinuierlich das Schmiermittel (162) liefernden Strömungspfad von Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) zu Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) als Rezirkulationspfad durch eine Düse (182) und/oder eine Blende (184) als Verzögerungsmittel (180, 180I, 180II) hindurch in den Sumpf (160) bietet.
das sich aus Teilgetrieben (15, 17) zusammensetzt,
mit Zahnrädern (77, 77', 49, 49I, 50, 50I, 79), wie ein erstes Zahnrad (77, 77I) und ein zweites Zahnrad (49, 49', 50, 50', 79), für Momentenpfade in den Teilgetrieben (15, 17), mit einem Sumpf (160),
in den zumindest das erste Zahnrad (77, 77I) mit zumindest einem Zahnradbogenabschnitt (240) eintaucht,
und mit einem Mehrkammernsystem (200),
das benachbart zu einer Zahnradstufe (55),
umfassend das erste Zahnrad (77, 77I) und das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79), vorhanden ist,
wobei das Twin-Getriebe (1) nicht vollständig mit einem Schmiermittel (162) gefüllt ist, sondern ein Volumen (108) in jedem Teilgetriebe (15, 17) größer als ein von dem Schmiermittel (162) beanspruchtes Volumen im Inneren des Twin-Getriebes (1) ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79) die Funktion eines Zentrifugalschmierfilmabscheidezahnrads übernimmt
und das Mehrkammernsystem (200) einen kontinuierlich das Schmiermittel (162) liefernden Strömungspfad von Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) zu Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) als Rezirkulationspfad durch eine Düse (182) und/oder eine Blende (184) als Verzögerungsmittel (180, 180I, 180II) hindurch in den Sumpf (160) bietet.
Description
- Die vorliegende Erfindung behandelt ein Twin-Getriebe, insbesondere eines Duo-Elektromaschinenantriebsstrangs, mit einem Sumpf und einem Mehrkammernsystem, über das einzelne Zahnräder des Getriebes geschmiert werden können.
- Mit einer passiven Schmierfilmverteilung können Laufflächen von Zahnrädern und vorzugsweise Getriebelager des Getriebes geschmiert werden.
- Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung behandelt ein Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Die vorliegende Erfindung behandelt auch ein Twin-Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 13 sowie ein Twin-Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 27.
- Technisches Gebiet
- Elektrisch angetriebene Fahrzeuge können derart gestaltet sein, dass wenigstens zwei Räder, z. B. die beiden Räder einer Hinterachse, von einem eigenen Elektromotor angetrieben werden. Der Elektromotor dreht häufig im Vergleich zur gewünschten Raddrehzahl hochtourig (z. B. mit bis zu 15.000 U/min, bei höhertourigen Auslegungen mit bis zu 18.000 U/min oder sogar mit bis zu 20.000 U/min). Aus diesem Grund ist die Drehzahl des Elektromotors zu reduzieren (z. B. durch eine Übersetzung i zwischen 6 bis 9, gegebenenfalls auch durch eine Übersetzung i in einem Übersetzungsbereich von 4 bis 12). Der erste Elektromotor greift an einem Eingangszahnrad eines ersten Übersetzungsgetriebes in das Langsame an. Der zweite Elektromotor greift an ein anderes, zweites Eingangszahnrad eines zweiten, anderen Übersetzungsgetriebes in das Langsame an. Über zwei oder mehr Stufen erfolgt die Übersetzung auf Abtriebswellen, die zugleich die Radhalbachsen des Kraftfahrzeuges sein können. Werden die beiden Getriebe in einem Gesamtgetriebegehäuse verblockt, so können an das Getriebegehäuse jeweils seitlich, d. h. der erste Elektromotor an einer ersten Seite und an einer anderen Seite der zweite Elektromotor, angeflanscht werden.
- So gestaltete Antriebsstränge werden sowohl in den Zeichnungen der
JP 2016 205 444 A JP 2017 019 319 A - Solche Getriebe können als Doppelgetriebe oder auch als Twin-Getriebe bezeichnet werden, weil im Endeffekt zwei voneinander vollständig unabhängige Getriebe zu einer größeren Getriebeeinheit verbunden sind. Aufgrund der beiden vorhandenen Elektromaschinen, die üblicherweise typgleich sind, kann auch von einer Duo-Elektromaschine gesprochen werden.
- Mit Hilfe von Motorsteuerungen können beliebige Ansteuerungen, insbesondere in Bezug auf Drehzahl und Drehmoment, der angeschlossenen Räder durchgeführt werden. Umgangssprachlich wird ein solcher Antriebsstrang als elektrisches „torque-vectoring“ bezeichnet. Damit lässt sich das jeweilige Raddrehmoment an den getriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs stufenlos, insbesondere bei Kurvenfahrten, vorgeben, wodurch die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs verbessert und die Lenkarbeit verringert werden kann. Diese Kategorie Getriebe kann auch als aktives Differenzial bezeichnet werden. Dieser Typ Getriebe erhöht zudem den Wirkungsgrad eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs. Bei Kraftfahrzeugen mit nur jeweils einem treibenden Fahrmotor sind hierzu Überlagerungsgetriebe-Bauarten erforderlich. In Anlehnung an die Wirkungsweise können die Getriebe daher auch als mehrfache Einzelradgetriebe bezeichnet werden.
- Stand der Technik
- Üblicherweise sind die Getriebe zu schmieren. Je nach Ausgestaltung der Elektromaschinen kann es aber vorkommen, dass die Getriebe zwei Drehrichtungen (Vorwärtslauf/Rückwärtslauf) bewerkstelligen können müssen. Je nach Anwendung werden Elektromaschinen so gestaltet, dass sie als Antriebsmaschinen motorisch oder mitunter auch generatorisch betreibbar sind.
- In solchen Getrieben ist also ein besonderes Augenmerk auf die zuverlässige Schmierung des Getriebes zu legen. Vorteilhaft aus energetischen Überlegungen bzw. in wirtschaftlicher Hinsicht sind Getriebe, die ohne eigene Pumpkreise auskommen.
- Tauchsumpfschmierungen sind an verschiedenen Stellen eines Antriebsstrangs üblich. Tauchschmierungen sollen energetische Verluste durch Planschen gering halten.
- Die
DE 10 2014 216 753 A1 (Veröffentlichungstag: 19.03.2015; Anmelderin: BorgWarner, Inc.) und dieDE 10 2015 202 711 A1 (Veröffentlichungstag: 27.08.2015; Anmelderin: BorgWarner, Inc.) beschreiben einen Typ Verteilergetriebe, bei denen ein Schmiermittelsammelbehälter, der auch als Fluidaufnahmebehälter bezeichnet wird, Teil eines Vorratsbehältersystems ist, das entfernt von dem Sumpf des Getriebes angeordnet wird. DieDE 10 2014 216 753 A1 führt weitergehend aus, dass das Schmiermittel mit Hilfe einer Sammelplatte gesammelt wird und daher der Fluidaufnahmebehälter einen Luftauslass aufweisen muss, damit im Öl verteilte Luft von dem Öl im Sammelbehälter abgesondert werden kann. DieDE 10 2015 202 711 A1 führt aus, dass das Ölsystem für einen normalen Betrieb und für einen Betrieb mit höherer Drehmomentanforderung zu gestalten sei. Über ein Ventil, das über eine elektronische Steuereinheit betrieben wird, kann eine Freisetzung einer größeren Menge an Schmiermittel durch das Ventil bewirkt werden. Alle vorgestellten Verteilgetriebe basieren auf einer Pumpenförderung des Öls, das gegen ein Sammelelement wie eine Sammelplatte schlagen soll. Wie sich aus derDE 10 2015 202 711 A1 ergibt, ist auch die Verteilung des Öls durch eine elektronische Steuerung einzustellen. Mit anderen Worten, obwohl dieDE 10 2014 216 753 A1 die parasitären Energieverbräuche thematisiert, halten beide Druckschriften es für unumgänglich, weiterhin zahlreiche parasitäre Verbraucher zur Aufrechterhaltung der Ölflüsse und der Ölverteilung in einem Getriebe zu verbauen. - Eine hierzu deutlich primitivere Variante der Ölbevorratung eines dreiachsigen Reduziergetriebes ist den Figuren der
WO 2017/063 595 A1 CN 205 101 518 U und alsCN 105 179 650 A veröffentlicht, zu entnehmen, wobei die Wellen in einer Ebene nebeneinander liegen. In den Schutzrechten werden eine waagerechte Einbaulage des Getriebes, eine Getriebelage im Fall einer Bergab-Fahrt und ein geänderter Ölstand im Fall einer Bergauf-Fahrt skizziert. Senkrecht angeordnete Stege in einem Sumpf werden gezeigt, wodurch hinter den Stegen Öl zurückgehalten werden kann. Außerdem können die Stege Löcher für einen Durchfluss in den Sumpf aufweisen. Bei einem Betrieb des Fahrzeugs in horizontaler Lage soll das Flüssigkeitsniveau stets über dieser sogenannten Separationsanordnung stehen, sodass sichergestellt ist, dass ein Teil des Schmieröls in den statischen Speicherbereich zurückfließt. Das Ganze wird als dynamischer Ölspeicher mit einem zyklischen Öleinlass und einem zyklischen Ölauslass bezeichnet. - In den Druckschriften
JP 2009 030 743 A JP 2009 180 281 A JP 60 215 159 A JP 2007 032 797 A DE 38 19 519 A1 (Anmelderin: Siemens AG; Offenlegungstag: 21.12.1989) sind Getriebe wie Hinterachsgetriebe bzw. Differenzialgetriebe vorgestellt, die eine oben liegende (im Sinne einer Einbaurichtung) Ölwanne aufweisen, in der Öl gesammelt werden kann, das anschließend nach unterschiedlichen Kriterien wie Temperatur oder wie eine Punktverteilung wieder abgegeben werden kann. - Die
DE 10 2009 057 458 A1 (Anmelderin: American Axle & Mfg., Inc.; Offenlegungstag: 01.07.2010), auch veröffentlicht alsUS 2010/144 480 A1 - Die Beschreibung der
JP 2017-129 205 A 8 und11 gezeigt werden. Diese Platte soll dazu dienen, Schmieröl auf eine gewünschte Stelle auftropfen zu lassen, und zwar auf den Eingriffsbereich eines kleineren Zahnrads des als Doppelzahnrad ausgebildeten Mittenzahnrads mit dem Abtriebszahnrad. Dies sei notwendig, weil das kleinere Zahnrad nicht in einem Ölbad dreht. Wie in7 derJP 2017-129 205 A - In der
DE 10 2006 043 723 A1 (Anmelderin: Daimler AG; Offenlegungstag: 27.03.2008) ist eine Allradantriebseinheit beschrieben, bei der der Ölstand eines Hauptgetriebes möglichst konstant gehalten werden soll, damit die Getriebeölpumpe keine Luft saugt. Wie in der3 derDE 10 2006 043 723 A1 anhand der eingezeichneten Tropfen angedeutet wird, wird über eine Auswurfsöffnung Öl von einem Abtriebskegelrad in eine Staukammer gefördert. Die Staukammer hat eine dort am Grund vorgesehene Bohrung, über die das Öl in eine Nebenabtriebskammer fließen kann. Sofern die Staukammer in einen linken und in einen rechten Staukammerbereich unterschieden werden kann, fehlt es aber an Trennwänden. Die Zahnräder eines Verteilergetriebes sind passiv geschmierte Zahnräder, während aber das gesamte Getriebe als Hauptgetriebe mit einer Getriebeöldruckversorgung ausgestattet sein soll. - Die Patentanmeldung
JP 2017-129 178 A JP 2017-129 178 A - Weitere interessante Getriebekonfigurationen sind in den folgenden Druckschriften beschrieben:
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DD 143 174 A - •
WO 2017/138 312 A1 - •
JP 2005-083 491 A - •
JP 2014-015 976 A - •
JP 2014-015 977 A - •
JP 2007-032 797 A - •
JP S60-215 159 A - •
JP 2017-019 319 A - Die zuvor genannten Druckschriften gelten mit ihrer Benennung als vollumfänglich in vorliegende Erfindungsbeschreibung inkorporiert. Hierdurch soll vermieden werden, nicht mehr erneut und wiederholt allgemein bekannte Zusammenhänge zwischen Getrieben, ihren Zahnrädern und der dazugehörigen Schmierung unter Nutzung der Gravitation erneut zu erörtern, sondern durch Verweis auf die Druckschriften als ebenfalls definiert für vorliegende Erfindung ansehen zu dürfen.
- Aufgabenstellung
- Es existiert ein Bedarf nach geeigneten Schmierkonzepten, durch die insbesondere Twin-Getriebe möglichst früh, d. h., möglichst zeitnah bzw. von Anfang an ihrer Betriebszeiten ausreichend geschmiert benutzt werden können. Auf der anderen Seite sind exzessive Schmierölmengen nicht zuletzt aus energetischen Überlegungen unerwünscht. Ist die Schmierung einmal ausreichend gegeben, d. h. der Schmierfilm aufgebaut, stellt sich die Frage, welche Schmiermittelmenge denn von dem Getriebe tatsächlich benötigt wird.
- Wie ein geeignetes Getriebe, insbesondere in Bezug auf sein Schmierkonzept mit vorzugsweise Getriebeöl, insbesondere als Teil eines elektrisch angetriebenen Antriebsstrangs, zu gestalten ist, bedarf zahlreicher Überlegungen und Gedanken.
- Erfindungsbeschreibung
- Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Twin-Getriebe nach Anspruch 1 gelöst. Ebenso wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Twin-Getriebe nach Anspruch 13 sowie durch ein Twin-Getriebe nach Anspruch 27 gelöst.
- Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.
- Ein Getriebe, dessen Getriebegehäuse z. B. auf zwei Halbschalen basiert, in deren Inneren vorzugsweise jeweils ein eigenständiges Getriebe realisiert ist, und das als Pärlingsgetriebe bzw. gepaartes Getriebe bezeichnet werden kann, d. h. das nahezu zwillingsartig aufgebaut ist, kann mit dem Begriff Twin-Getriebe bezeichnet werden. Das Twin-Getriebe ist Teil eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs. Zu dem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang gehören zwei Elektromaschinen. Jede Elektromaschine ist unter Nutzung des Getriebes dafür vorgesehen, ein der jeweiligen Elektromaschine zugeordnetes Straßenrad anzutreiben. Von einer Elektromaschine ist der Drehmomentenfluss auf eines der Straßenräder unter Nutzung einer Hälfte des Getriebes vorgesehen.
- Das Getriebe umfasst Zahnräder, insbesondere Stirnradräder, und Lager, insbesondere Wälzlager, Nadellager oder Kugellager, die mittels eines Schmierfilms, wie z. B. eines Ölfilms, zu schmieren sind. Die Zahnräder befinden sich im Inneren eines der Teilgehäuse. Die Schmierung, vorzugsweise mit Öl, erfolgt vorzugsweise passiv, d. h., der Schmierfilm, im Falle von Öl der Ölfilm, verteilt sich durch ein rotatorisches Fördern und Fortbewegen mittels Zahnrädern (das Planschen). Es kann auch gesagt werden, die Zahnräder ziehen den Schmierfilm mit. Die Zahnräder sind für eine Schmierung durch sich selbst ausgelegt. Die Schmierung findet im Inneren des Getriebegehäuses statt.
- Das Planschen ermöglicht eine Beölung des Getriebes bei Vorwärtslauf sowie bei Rückwärtslauf des Getriebes, also bei einer Umkehr der Drehrichtung. Besonders vorteilhaft ist die Beölung bei einer Lastumkehr, wenn zu beölende Zahnflanken der Zahnräder wechseln. Hierbei kann von vier Betriebsmodi gesprochen werden und zwar Zug vorwärts, Schub rückwärts, Zug rückwärts und Schub vorwärts, für die sowohl im motorischen als auch im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschinen die Beölung sichergestellt ist.
- Das Getriebe ist aber nicht vollständig mit dem, insbesondere flüssigen, Schmiermittel gefüllt, sondern das gesamte zur Verfügung stehende Volumen (in jedem Teilgetriebe) ist größer als das Volumen, das von dem Schmiermittel im Inneren des Getriebes beansprucht wird. Somit befindet sich zumindest eines der Zahnräder zumindest teilweise in einer Luftumgebung, kann jedoch aufgrund seiner Schmierung und seiner Rotationen von der Luft durch einen Ölschmierfilm getrennt sein.
- Im Sumpf befindet sich eine gewisse Menge des Schmiermittels, deren Füllstand nach längeren Phasen des Stillstands des Getriebes am höchsten sein sollte.
- Ist der vorgesehene Füllgrad des Getriebes, der Anteil, der durch den Füllstand in dem Getriebe auf seinem geplanten Niveau erfüllt, so taucht zumindest ein erstes Zahnrad mit zumindest einem Zahnradbogenabschnitt in diesen Sumpf soweit ein, dass das Schmiermittel an dem eintauchenden Teil des Zahnrades anhaften kann.
- Neben dem ersten Zahnrad gibt es ein zweites Zahnrad als Teil des Twin-Getriebes. Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad sind für einen Eingriff miteinander vorgesehen; sie bilden zusammen eine Zahnradstufe. Insbesondere umfasst das Getriebe mehr als die eingangs erwähnten beiden Zahnräder.
- Neben den Zahnrädern des Getriebes hat das Getriebe ein Mehrkammernsystem. Das Mehrkammernsystem befindet sich in Nachbarschaft zu einzelnen Zahnrädern des Getriebes. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Mehrkammernsystem neben einer Zahnradstufe, vorzugsweise in unmittelbarer Nachbarschaft zu der Zahnradstufe angesiedelt ist, um Schmiermittel bzw. Getriebeöl in Nachbarschaft zu der Getriebestufe vorzuhalten. Das durch das Mehrkammernsystem gebildete Reservoir befindet sich örtlich in Nähe zu wenigstens einer Getriebestufe.
- Das als zweites Zahnrad bezeichnete Zahnrad ist Teil einer Zahnradübertragungskette mit mehreren Zahnradstufen. Wie eingangs angesprochen, ist das Getriebe als Teil eines Antriebsstrangs, dessen Drehmoment(e) aus Elektromotoren zur Verfügung gestellt wird, dafür ausgelegt, eine Reduktion der Drehzahl ausgangsseitig des Getriebes zu bewirken. Über die einzelnen Zahnradstufen wird die Drehzahl von Stufe zu Stufe reduziert. Im Betrieb des Getriebes mit dieser aus mehreren Zahnrädern sich zusammensetzenden Kette einzelner Getriebestufen dreht das zweite Zahnrad mit einer mittleren Drehzahl. Zumindest ein Zahnrad, es können aber auch mehrere Zahnräder sein, ist im Drehmomentenfluss durch das Getriebe ein vorgelagertes Zahnrad. Das mindestens eine vorgelagerte Zahnrad dreht im motorischen Antriebsbetrieb des Getriebes (Zugbetrieb) schneller als das ihm nachfolgende, insbesondere zweite Zahnrad. Nach dem zweiten Zahnrad können weitere Zahnräder im Momentenfluss nachgeschaltet sein, um noch geringere Umdrehungsgeschwindigkeiten bzw. geringere Drehzahlen zu erwirken.
- Das zweite Zahnrad kann somit aus verschiedenen Blickwinkeln bzw. aus verschiedenen Betrachtungsweisen heraus beschrieben werden.
- Darüber hinaus dient das zweite Zahnrad zum Abgeben, z. B. durch ein Wegschlagen, durch ein Abscheiden oder durch ein Abstreifen, eines Teils des Schmierfilms, der an dem Zahnrad ausgebildet ist. Das Zahnrad bleibt idealerweise, selbst nach einem Teilabscheiden des Schmierfilms, weiterhin schmierfilmbehaftet, insbesondere solange, wie das Getriebe (rotatorisch) im Betrieb ist. Ein Zuviel an Schmiermittel bzw. Schmieröl kann über das zweite Zahnrad an das Mehrkammernsystem abgegeben werden. Hierzu wird vorteilhafterweise die vorhandene Zentrifugalkraft, wenn das Getriebe ordnungsgemäß arbeitet, genutzt. Eine solche Zentrifugalkraftabscheidung kann mit einem Rechen, einem Abscheideblech oder einem spachtelartigen Schmierfilm- bzw. Öltrenner hergestellt oder gefördert werden. Mit anderen Worten, das zweite Zahnrad übernimmt zusätzlich zu seiner Aufgabe der Schmiermittelverteilung noch die Funktion eines Zentrifugalschmierfilmabscheidezahnrads. Unter Nutzung der Zentrifugalkraft wird das Zahnrad dazu verwendet, einen Teil des Schmiermittels abzuscheiden und in eine Aufbereitungs- und Rezirkulationseinrichtung, die das Mehrkammernsystem zur Verfügung stellt, einzubringen.
- Das Mehrkammernsystem ist dafür ausgelegt, das Schmiermittel wieder zurück in den Sumpf zu leiten. Hierbei ist vorgesehen, den zurückströmenden Fluss des Schmiermittels während des Betriebs des Getriebes nicht unterbrechen zu lassen, wenn er einmal zu fließen begonnen hat. Es ist aber eine der Aufgaben des Mehrkammernsystems, einen Schmiermittelanteil bzw. ein Quantum Schmiermittel aus der unmittelbaren Schmiermittelversorgung der Zahnräder herauszunehmen. Dies kann durch eine Steuerung der Rezirkulation erfolgen. Ein Ansatz besteht darin, über den Einsatz von wenigstens einem Verzögerungsmittel die Schmiermittelversorgung zu beeinflussen. Das Schmiermittel, bei der Verwendung von Öl als Getriebeschmiermittel also das Öl, genauer gesagt, das von dem Zentrifugalschmierfilmabscheidezahnrad in das Mehrkammernsystem eingeleitete Öl läuft zwar kontinuierlich zurück in den Sumpf, um von dort erneut für die Schmierung der Zahnräder zur Verfügung zu stehen. Das Mehrkammernsystem bietet also einen Strömungspfad für das Schmiermittel. Das Schmiermittel kann entlang des Strömungspfads zurück in den Sumpf gelangen. Aber idealerweise ist, obwohl von einer kontinuierlichen Rezirkulation zu sprechen ist, wenigstens ein Verzögerungsmittel im Strömungspfad vorhanden, sodass (in Bezug auf die Gesamtmenge des Schmiermittels) eine verzögerte Rezirkulation (also in Bezug auf die Gesamtdurchflussmenge) eintreten kann. Ein anfängliches Zurückstauen bzw. Einlagern eines Quantums des Schmiermittels wird durch das Mehrkammernsystem ausgeführt bzw. ermöglicht.
- Als Verzögerungsmittel kommen hydraulische Bauteile in Betracht, die ein langsameres oder im Volumen reduzierteres Durchtreten des hydraulischen Mittels, des Schmiermittels bzw. des Getriebeöls bewirken. Solche (hydraulischen) Verzögerungsmittel sind Düsen sowie Blenden. Durch z. B. Querschnittsverengungen lässt sich ein Abfließen des Schmiermittels verzögern. Das Schmiermittel wird verzögert in der Rezirkulation zurückgeleitet.
- Das Getriebe, das vorteilhafterweise als Twin-Getriebe für den individuellen Antrieb in zwei Antriebssträngen, d. h. für einen getrennten, doppelten Antrieb über das gleiche Getriebe gestaltet ist, umfasst mehrere Baugruppen und Bauteile, u. a. ein Mehrkammernsystem, das vorteilhafterweise wenigstens drei Kammern umfasst. Zu den drei Kammern des Mehrkammernsystems gehören unterschiedliche Kammern (beispielhaft kann die Unterscheidung zwischen den Kammern aus funktioneller Perspektive abgeleitet werden). Es kann auch gesagt werden, die Kammern übernehmen verschiedene Aufgaben in dem Getriebe. Zur Erfüllung seiner verschiedenen Aufgaben besitzt das Kammernsystem mehrere Kammern. Aufgrund der unterschiedlichen Aufgaben und Funktionen der verschiedenen Kammern des Mehrkammernsystems können die Kammern unterschiedlich groß ausgelegt werden. In einer möglichst platzsparenden Ausgestaltung sind die Kammern dafür vorgesehen, möglichst vollständig nach einer initialen Phase des Betriebs mit Schmiermittel ausgefüllt zu werden. Es kann auch gesagt werden, das Mehrkammernsystem hat wenigstens zwei Kammern, die zueinander unterschiedliche Volumina haben. Die Kammern können anhand ihrer jeweiligen Funktion, genauso anhand ihrer Abmessungen und ihrer Schmiermittel aufnehmenden Volumina charakterisiert werden.
- Nach einem Start des Getriebes bzw. des Antriebsstrangs fangen die Zahnräder und somit die Komponenten der Zahnradstufen an sich zu drehen. Hierbei ist es aus energetischer Perspektive vorteilhaft, wenn die Schmierfilmverteilung über die Zahnräder nicht durch die Nutzung einer Umwälzpumpe erfolgt, sondern durch ein Mitziehen des Schmiermittels von einem Zahnrad auf das nächste Zahnrad. Dies sollte so lange geschehen, bis alle Zahnräder zumindest in Bezug auf ihre Zahnumläufe mit Schmiermittel bedeckt sind. Für die initiale Phase kann die Benetzung der Stirnflächen der Zahnräder mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Öl, zurückgestellt werden.
- Durch die Rotation verschiedener Zahnräder des Getriebes wird das Schmiermittel entlang der Laufflächen des Getriebes bzw. seiner Zahnräder verteilt. Es kann von einer passiven Schmierfilmverteilung gesprochen werden, weil keine aktiven, insbesondere Pumpleistungen umsetzende Komponenten in dem Getriebe verbaut sind, sondern die Zahnräder selbst für den ihre Zähne bedeckenden Schmierfilm und seine Verteilung sorgen.
- Der Sachverhalt der Schmiermittelrücklage kann auch wie folgt erklärt werden:
- Das Mehrkammernsystem verwahrt im Betrieb des Getriebes eine gewisse Menge Schmiermittel und gibt diese Menge erst nach einiger Zeit wieder zurück in die (Re-)Zirkulation. Die Rotation, insbesondere des zweiten Zahnrades, kann vorteilhafterweise für ein Abscheiden des Schmiermittels unter Nutzung einer Zentrifugalkraft eingesetzt werden. Das abgeschiedene Schmiermittel gelangt (zumindest in Teilen) in das Mehrkammernsystem, genauer in eine erste Aufnahmekammer, die z. B. eine Reservoirkammer ist.
- Ein Rezirkulationspfad führt von Kammer zu Kammer. Auf der anderen Seite soll nach einer initialen Betriebsstartphase eine gewisse Menge Schmiermittel aus dem Schmiermittelkreislauf ausgebracht werden. Es kann auch gesagt werden, das Schmiermittel wird ausschließlich verzögert in den Schmiermittelkreislauf zurückgebracht. Diese Verzögerungen können durch eines oder durch mehrere Verzögerungsmittel im Rezirkulationspfad bewirkt werden. Gelangt das Schmiermittel zurück in den Sumpf, so steht es zur erneuten Verteilung über die Zahnräder zur Verfügung. Ein erstes Zahnrad bedient sich permanent aus dem Sumpf des Getriebes und verteilt von Zahnrad zu Zahnrad, genauer von Lauffläche zu Lauffläche der einzelnen Zahnräder das Schmiermittel für eine Oberflächenschmierung der Zahnräder, insbesondere der Zähne der Zahnräder.
- Wie sich aus der Beschreibung zu dem Ablauf der Verteilung des Oberflächenschmierfilms ergibt, handelt es sich um ein kontinuierliches Schmieren. Die anfänglich trockenen Zahnräder erfahren innerhalb der ersten wenigen Umdrehungen, idealerweise bereits durch die erste Komplettumdrehung, eine Schmiermittelversorgung ihrer Oberflächen. Ein Zuviel, d. h. ein überschießender Anteil des Schmiermittels wird über das Mehrkammernsystem zurück zum Sumpf geleitet. Durch ein verzögertes bzw. reduziertes bzw. verlangsamtes Zurückleiten sammeln sich Schmiermittelvolumina in dem Mehrkammernsystem. Das Schmiermittel wird mit geringeren Volumina verzögert in den Sumpf abgegeben. Ein Teil des Schmiermittels verharrt in den Kammern des Mehrkammernsystems. Erst wenn die Zahnräder durch Gravitationseinflüsse trocken stehen, soll das Schmiermittel in dem Mehrkammernsystem wieder zum Sumpf zurückgelangt sein.
- Die von dem oder den Verzögerungsmitteln hervorgerufene Verzögerung im Rückfluss des Schmiermittels in den Sumpf sollte sich gleich lange auswirken wie das Trockensetzen der Zahnräder (insbesondere aufgrund des Rückflusses).
- Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dargelegt, die für sich gesehen, sowohl einzeln als auch in Kombination, ebenfalls erfinderische Aspekte offenbaren können.
- Eine Bezeichnungsweise für das zweite Zahnrad orientiert sich an der Einbauposition des Zahnrades in einem Getriebe in Einbaulage. Das zweite Zahnrad ist das vom Boden bzw. von einer Straße am entferntesten anzusiedelnde Zahnrad in dem Getriebe. Gleichartig können die Zahnräder aber auch anhand der (relativen) Drehzahl untereinander bezeichnet bzw. bestimmt werden. Das zweite Zahnrad ist jenes Zahnrad, das nicht mit der höchsten und auch nicht mit der niedrigsten Drehzahl drehen soll, sondern bei dem eine Rotation in einem mittleren Drehzahlbereich (bei Betrachtung aller Drehzahlen aller Zahnräder und einem Vergleich untereinander) erfolgt.
- Die Zahnräder sind für Drehungen ausgelegt, bei denen jedes Zahnrad jeweils für einen für ihn eigenen Drehzahlbereich ausgelegt ist. Eines der Zahnräder, insbesondere das im Abtriebsfluss bzw. Momentenfluss an zweiter Stelle angesiedelte Zahnrad, kann als schmiermittelabgebendes Zahnrad genutzt werden. Zum Abgeben kann vorteilhafterweise eine Zentrifugalkraft, die durch die Rotation des Zahnrades auf das Schmiermittel wirkt, genutzt werden.
- Die durch die Erdbeschleunigung auf das Schmiermittel ausgeübte Beschleunigungskraft wird für einen Rückfluss durch das Mehrkammernsystem in Richtung auf den Sumpf genutzt.
- Wie bereits weiter oben schon angeklungen, ist das Getriebe vorteilhafterweise in Gestalt eines Twin-Getriebes ein passiv geschmiertes Getriebe. Das Getriebe, das von einer elektromotorischen Antriebsquelle angetrieben wird, verbraucht möglichst wenig Energie für Hilfsversorgungen, wie z. B. für die Förderung des Schmiermittels durch eine Schmiermittelpumpe. Stattdessen wird das Getriebe passiv, genauer, durch die Zahnräder selbst und durch den im regulären Betrieb vorhandenen Schmiermittelstand des Schmiermittels, insbesondere des Öls, in dem Getriebe geschmiert. Mit anderen Worten, das Getriebe kann als pumpenfreies Getriebe bezeichnet werden, wenn über den Schmiermittelkreislauf, genauer gesagt, wenn schwerpunktmäßig über den Schmierölkreislauf gesprochen wird. In Bezug auf den Kreislauf des Schmiermittels wie z. B. des Öls ist das Getriebe ein pumpenfreies Getriebe.
- Ein Rücklauf des Schmiermittels erfolgt also vorteilhafterweise durch Nutzung bzw. aufgrund der Wirkung der Gravitation. Entgegen dieser Gravitationswirkung wird das Schmiermittel über die Zahnradoberflächen der Zahnräder dadurch verteilt, dass die Zahnräder drehen und das Schmiermittel von der vorangegangen Zahnradstufe bzw. von dem vorangegangenen Zahnrad übernehmen.
- Aus Klarstellungsgründen sei angemerkt, im Zugbetrieb des Getriebes kann der Schmiermittelpfad zur Verteilung des Schmiermittels über die Zahnräder von dem Drehmomentpfad durch das Getriebe abweichen. In einer positiven Ausgestaltung des Getriebes kann ein im Momentenpfad an letzter Stelle stehendes Zahnrad als Schmiermitteleingangszahnrad genutzt werden. Etwas abstrahierter betrachtet, es lassen sich im Momentenpfad in einem mittleren Bereich angeordnete Zahnräder oder sogar ein im Momentenpfad letztes Zahnrad als zuerst geschmierte Zahnräder nutzen. Hierdurch kann von diesen mittleren Zahnrädern aus oder von dem abtriebsseitig angeordneten Zahnrad aus in Richtung auf die mehr zu den Rändern des Drehmomentenpfads angeordneten Zahnräder das Schmiermittel durch die Rotation und den gegenseitigen Zahneingriff zwischen Zahnrad und Zahnrad verteilt werden.
- Über die Laufflächen zweier Zahnräder des Getriebes wird durch Nutzung der Zahnraddrehungen das Schmiermittel verteilt.
- Beispiele für Verzögerungsmittel sind Drosseln und Strömungsventile. Eine weitere Möglichkeit zur Verzögerung bieten besondere Verzögerungsstrecken. Z. B. kann über Strömungslängen und Gegendrucksysteme ein passiv betriebenes Verzögerungsmittel realisiert werden. Wie bereits eingangs angesprochen, sind aus Energiespargründen Verzögerungsmittel besonders vorteilhaft, die ohne aktive, insbesondere elektrisch anzusteuernde Funktionsgruppen realisiert sind.
- Für die einzelnen Momentenpfade können in dem Getriebe, das sich aus Teilgetrieben zusammensetzt, die insbesondere für unabhängige Drehmomentübertragungen von dem jeweils anderen Teilgetriebe gestaltet sind, eigenständige Übersetzungs-/Getriebebaugruppen vorhanden sein. Mit anderen Worten, das Getriebe kann auch als Verblockung mehrerer Einzelgetriebe, den (sogenannten) Teilgetrieben, betrachtet werden. Idealerweise ist jedes Teilgetriebe (im Wesentlichen) identisch zu einem weiteren Teilgetriebe des Getriebes realisiert. Jedes Teilgetriebe umfasst mehrere Stufen. Zur Reduktion der Drehzahl, mit der die Ausgangswelle des jeweiligen Teilgetriebes dreht, können wenigstens zwei, zur weiteren Reduktion der Drehzahl auch drei oder mehr Stufen vorgesehen sein. Vorteilhaft sind Stirnradzahnräder, aus denen die einzelnen Stufen aufgebaut sind. Zur Steigerung der Integration bzw. zur Förderung der Kompaktheit des Getriebes und seiner Teilgetriebe können Stufenzahnräder vorgesehen sein. In dieser Gestaltung können zwei Stufenzahnräder, oder auch mehr in dem Getriebe vorhanden sein. Eine mögliche Ausgestaltung des Getriebes besteht darin, in jedem Teilgetriebe wenigstens ein Stufenzahnrad verbaut zu haben.
- Als Stufen werden in den Getriebe zwei miteinander kämmende oder ineinander eingreifende Zahnräder als Gesamtgruppe zur Bildung der Stufe betrachtet. Bei einer solchen Betrachtungsweise der Teilgetriebe stellt ein Stufenzahnrad, obwohl zwei Zahnräder unterschiedlicher Durchmesser gekoppelt sind, keine eigene Stufe dar.
- Werden Aspekte wie Gewicht, Herstellungsaufwand und Bauraum bei der Entwicklung und Gestaltung des Mehrkammernsystems in die Überlegung einbezogen, so ist eine günstige Zahl an Einzelkammern, die zusammen das Mehrkammernsystem bilden, die Zahl
3 . Drei einzelne Kammern sind zusammen zu dem Mehrkammernsystem zusammengefasst. Natürlich ist es auch möglich, dass Mehrkammernsystem aus mehr als drei Kammern aufzubauen. Jede Kammer benötigt aber ihre Trennwände, sodass ein Mehrkammernsystem als ein Dreikammernsystem eine größere Anzahl an Kammern-Trennwänden benötigt. Die Trennwände können in einer Gussform für die Herstellung von Gehäusehälften integriert vorgesehen sein. - Werden die unterschiedlichen Verzögerungen und die Liefermengen während der verschiedenen Betriebsphasen und Betriebszuständen sowie der zu erwartenden Drehzahlen des Getriebes und seiner Zahnräder berücksichtigt, so ist es vorteilhaft, die Kammern des Mehrkammernsystems in ihren Volumina bzw. in ihren Größen auf die mittlere zu erwartende Durchström- und/oder Reservoirmenge auszulegen. Die Kammern untereinander sind somit nicht alle gleich groß, eine letzte, insbesondere unmittelbar in den Sumpf leitende Kammer, kann z. B. größer gestaltet sein als eine dieser letzten Kammern vorgeschaltete Kammer.
- Wie bereits weiter oben angesprochen, hat das Getriebe eine Vorzugsrichtung, die der Einbauorientierung bzw. einer Einbaulage entspricht. Das Getriebe ist für eine ganz bestimmte Einbaurichtung bzw. Einbaulage konzipiert. Die Kammern des Mehrkammernsystems liegen, sofern sich das Getriebe in der Einbaulage befindet, auf unterschiedlichen Höhen oder Niveaus. Eine einzige Kammer des Mehrkammernsystems ist vorteilhafterweise die höchste Kammer. Als höchste Kammer kann jene Kammer bezeichnet werden, von der die Gravitationsablaufstrecke, die auch über weitere Kammern führen kann, eine längste Strecke (im Vergleich mit anderen Schmiermittelablaufstrecken) ist. Die höchste Kammer kann somit anhand der Gravitationsablaufstrecken bestimmt werden. Eine Gravitationsablaufstrecke liegt insbesondere vor, wenn Öl getrieben durch Gravitationskraft eine niedrigere potentielle Energie einnehmen kann, z. B. indem es von einer Auftreffstelle auf eine Oberfläche oder aus einem Sammelreservoir gravitationsgetrieben ablaufen kann, vorzugsweise bis es wiederum von einem Reservoir aufgenommen wird. Das (re-)zirkulierende Schmiermittel, wie z. B. das Schmieröl, folgt dem Gravitationsweg. Unter dem Blickwinkel der Gravitation gibt es eine höchste Kammer, nämlich jene, die die längste Ablaufstrecke hat, gemessen ab der Ablaufseite einer Kammer. Diese höchste Kammer kann als Tropf- und Sammelkammer ausgestaltet sein. Die höchste Kammer kann dafür vorgesehen sein, dass abzuscheidende Schmiermittel von dem, insbesondere zweiten, Zahnrad aufzunehmen. Weil Zentrifugaleffekte beim Abscheiden des Schmiermittels ebenfalls genutzt werden, kann es positiv sein, die Tropf- und Sammelkammer als Auffangbecken und somit manschettenartig um zumindest eine Seite des für die Abscheidung vorgesehenen Zahnrads zulegen. Zur Konzentration des Schmiermittels in der höchsten Kammer, zum schnelleren Sammeln des Schmiermittels und auch zum Reinigen des Schmiermittels kann die Tropf- und Sammelkammer außerdem mit einem Abscheidemagneten ausgestattet sein. Der Abscheidemagnet kann z. B. an einem Boden der Tropf- und Sammelkammer angeordnet sein. Das Schmiermittel sammelt sich anfänglich am Boden der Tropf- und Sammelkammer. In der Sammelkammer kann sich ein erstes Reservoir von Schmiermittel ausbilden. Metallspäne, Verschmutzungen und magnetisch leitende Teile können über den Abscheidemagnet aus der rezirkulierenden, die Kühlung des Getriebes fördernden Flüssigkeit, die das Schmiermittel ist, herausgebracht werden.
- Eine der höchsten Kammer nachfolgende Kammer des Mehrkammernsystems (unter dem Blickwinkel des Strömungspfads) kann als Reservoirkammer, insbesondere als erste oder zweite Reservoirkammer, bezeichnet werden. Aus der Reservoirkammer strömt das Schmiermittel, insbesondere ausschließlich, langsamer ab, u. a. aufgrund einer Hemmung im Strömungspfad, als es von der Tropf- und Sammelkammer einströmen kann. Innerhalb von wenigen Drehungen bzw. Rotationen der Zahnräder des Getriebes sammelt sich Schmiermittel in der Reservoirkammer an. Dieses sich in der Reservoirkammer befindliche Schmiermittel benötigt in einer initialen Phase des Betriebs des Getriebes länger zum Ablauf als zum Ansammeln, insbesondere durch Abscheiden vom zweiten Zahnrad. Auch das verzögerte Abgeben, insbesondere Zurückleiten kann durch Nutzung der Gravitationskraft bewirkt werden. Auch hierfür wird keine weitere Energie zum Steuern verwendet.
- Das Verzögerungsmittel, über das die Verzögerung der Rückleitung des Schmiermittels aus der ersten bzw. ggf. zweiten Reservoirkammer einzustellen ist, kann an einer Abgabenseite der Reservoirkammer angesiedelt sein und eine einzige Möglichkeit der Ableitung aus der Reservoirkammer darstellen. Das Verzögerungsmittel ist vorteilhafterweise an der Abgabenseite der Reservoirkammer angeordnet. Somit ist ein Eintritt des Schmiermittels in die Reservoirkammer aus der Tropf- und Sammelkammer in unverzögerter Art und Weise sichergestellt. Erst das Verlassen der Reservoirkammer wird verlangsamt. Somit ist als Sammel- und Aufnahmeraum die sich bildende Gesamtkammer aus Reservoirkammer und Tropf- und Sammelkammer als Speichervolumen vorhanden.
- Die Teilgetriebe selbst sind voneinander unabhängig gestaltet. Das bedeutet, die Getriebe bzw. die Teilgetriebe des (Gesamt-)getriebes können jedes für sich unabhängig eine Drehzahl-Drehmomenten-Wandlung durchführen. Räumlich vorteilhaft ist die Anordnung der beiden Teilgetriebe nebeneinander, insbesondere parallel zueinander. Dadurch können gemeinsame Achsen und gemeinsame Wellen genutzt werden. Die Zahnräder können z. B. auf gemeinsam ausgeführten Hülsen lagern. Außerdem ermöglicht eine solche Anordnung, dass ein einziges Mehrkammernsystem für die beiden Teilgetriebe ausreicht. Jedes der Teilgetriebe ist ein mehrstufiges Getriebe, d. h., jedes Teilgetriebe hat eine zwei- oder dreistufige Übersetzungstrecke. Die Übersetzungsstrecken sind dafür vorgesehen, eingangsseitig höhere Drehzahlen in hierzu im Vergleich ausgangseitig niedrigere Drehzahlen umzusetzen, d. h. zu verringern. Jede der Übersetzungsstrecken ist Teil eines eigenen Antriebsstrangs. Wie bereits weiter oben angesprochen, gehört zu jedem Antriebsstrang eine eigene Elektromaschine. Somit sind zwei Elektromaschinen bei einem Twin-Getriebe vorgesehen.
- Unmittelbar vor dem Sumpf des Getriebes kann das Mehrkammernsystem eine weitere, insbesondere in Bezug auf die Einbaulage unterste Kammer haben. Diese unterste Kammer ist ein Vorhof zum Sumpf. Der Vorhof zum Sumpf kann in den Sumpf übergehen, z. B. mit einem dazwischengeschalteten, weiteren Verzögerungselement. Durch die Schaffung eines Vorhofs vor dem Sumpf ist es möglich, mit unterschiedlichen Fühlständen und Niveaus zwischen Vorhof und Sumpf während einer Betriebsphase des Getriebes zu operieren.
- Das Mehrkammernsystem kann in einer vorteilhaften Formgebung so gestaltet sein, dass es in seinem Inneren mehrere Kammern aufweist, die Teil der zur Rezirkulation des Öls vorgesehenen Ablaufstrecke sind. Zugleich kann das Mehrkammernsystem so geformt sein, dass es außerhalb seines Mehrkammernsystems auch noch wenigstens eine Vertiefung oder Kammer anbietet, um z. B. ein in dieser Vertiefung liegendes oder drehendes, insbesondere höchstbelastetes Zahnrad in einem (zweiten bzw. eigenständigen) Sumpf zu halten. Ist eine erhöhte Schmierung oder eine Versorgung mit mehr Schmiermittel eines Zahnrades oder einer Zahnradstufe des Getriebes notwendig, so kann eine schmiermittelsammelnde, insbesondere im Äußeren des Mehrkammernsystems angeordnete Vertiefung oder Kammer diese erhöhte Schmiermittelversorgung sicherstellen. Der Spiegel bzw. das Niveau des Schmiermittels im Sumpf und der Spiegel bzw. das Niveau des Schmiermittels in der weiteren Vertiefung, die auch als Zahnradbeölungswanne bezeichnet werden kann, können folglich voneinander abweichen. Das in der Zahnradbeölungswanne laufende Zahnrad übernimmt somit die Aufgabe eines weiteren Planschzahnrades.
- Mit anderen Worten, ein erfindungsgemäßes Getriebe kann auch mit mehreren Quellen der Schmierung ausgestattet sein, indem neben einem Sumpf wenigstens ein weiterer Vorratsbereich für ein Schmierfilmverteilen vorhanden ist.
- Die zuvor dargestellten Kombinationen und Ausführungsbeispiele lassen sich auch in zahlreichen weiteren Verbindungen und Kombinationen betrachten.
- Unter einem weiteren Blickwinkel kann auch gesagt werden, dass das Getriebe eine, insbesondere in einem Zentralenbereich, angeordnete Schmiermittelversorgungstrecke aufweist, die von dem Momentenflusspfad abweichend verläuft. Ein im Momentenflusspfad nachgeschaltetes Zahnrad, sozusagen ein zweites, drittes oder viertes Zahnrad im Momentenfluss, ist eines, das für das Schmiermittel als erstes und somit zentral verteilendes Zahnrad vorhanden ist. Ein für die Einleitung des Momentenflusses in das Getriebe vorgesehenes erstes Zahnrad, über das also der Momentenfluss in das Getriebe eingeleitet wird, kann seinen erhöhten Schmiermittelbedarf aus einer Zahnradbeölungswanne beziehen. Diese Zahnradbeölungswanne ist eventuell das erste Mal, d. h. in einer Anfangsphase, zu befüllen. Anschließend steht das Schmiermittel als weitere Quelle zur Verfügung.
- Die Getriebe, die insbesondere als sog. Untersetzungsgetriebe, d. h. als Getriebe mit einer Übersetzung in das Langsame, Teile von elektrischen Antriebssträngen sind, sollen möglichst so ausgelegt sein, dass, insbesondere im Hinblick auf die beschränkte elektrische Speichermöglichkeit im Kraftfahrzeugbau, möglichst die gesamte elektrische Energie für den Antrieb zur Verfügung steht, d. h., möglichst wenig elektrische Energie soll für Nebenaggregate, sonstige Aufgaben oder durch Verlustleistungen „verbraucht werden“. Die Eingangswellen des erfindungsgemäßen Doppelgetriebes und die Ausgangswellen des Doppelgetriebes sind in einem mittleren Bereich, bezogen auf eine Erstreckung quer zu einer Fahrtrichtung, d. h. insbesondere eine kürzere Strecke von einer Gehäusewand bis zu einer ihr gegenüberliegenden Gehäusewand des Getriebegehäuses, insbesondere auf einer gleichen Höhe liegend, angeordnet. Die Eingangswellen und die Ausgangswellen definieren eine Bezugsebene innerhalb des Getriebegehäuses. Die Position einer mittleren Achse eines der Zahnradzentren ist, ausgewinkelt zu der Bezugsebene, als eine getriebegehäusebodenferne Position vorhanden. Diese Erhöhung der Position der mittleren Achse gegenüber der Bezugsebene bewirkt insgesamt eine Achsanordnung aller Zahnradzentren in der Art eines Dreiecks. In diesem (gedachten) Dreieck ist eine erste Seite, vorzugsweise eine Langseite, wie eine Hypotenuse, vorzugsweise mit der Bezugsebene zur Deckung gebracht. In diesem (gedachten) Dreieck bilden zwei Kurzseiten, eine zweite Seite und eine dritte Seite, die jeweils die erste Seite, insbesondere an jeweils einem Ende der ersten Seite, schneiden, je eine Gerade, wie zwei Schenkel oder wie eine Gegenkathete und eine Ankathete. Geraden, die den Kurzseiten gegenüber der ersten Seite folgen, schneiden mit einer Schräge in einem Wert, der aus dem Winkelbereich zwischen etwa 5° und 70° entnehmbar ist, die Bezugsebene bzw. die erste Seite. Anders gesagt, können die zweite Seite und die dritte Seite jeweils mit der ersten Seite eine (gedachte) Ecke mit einem Winkel ausbilden. Vorteilhaft ist es, wenn ein Winkel aus einem Winkelbereich zwischen 10° und 50° ausgewählt wird. Div. mathematische Simulationen und Berechnungen führten dazu, dass Winkel als ganz besonders vorteilhaft erscheinen, die in einem Winkelbereich zwischen 15° und 48° liegen.
- Idealerweise gibt es wenigstens ein Zahnrad in dem Getriebe, das als höchstes Zahnrad (z. B. bezogen auf eine Bodenposition) bezeichnet werden kann. Für das Getriebe gibt es eine (bevorzugte) Einbaulage. Eine der möglichen Lagen des Getriebes ist eine besonders ausgezeichnete Ausrichtung des Getriebes, in der das Getriebe mit Befestigungsmitteln eines Fahrzeugs an diesem befestigt werden kann. Befindet sich das Getriebe in dieser besonderen Lage, so ist das Getriebe in jener Einbaulage. Aufgrund der Gestalt des Getriebes (z. B. aufgrund der Stellen der Befestigungspunkte) ist diesem eine Einbaulage zugeordnet. Wird das Getriebe bei einer (gedanklichen) Positionierung in seiner Einbaulage (z. B. durch eine Schnittbetrachtung) angeschaut, so gibt es Zahnräder, die näher zum Boden hin positioniert sind, und es gibt zumindest ein Zahnrad, das als am nächsten bzw. das Nächste zur bodenabgewandten Seite des Getriebes bezeichnet werden kann. Das zumindest eine bodenabgewandte Zahnrad dient nicht nur zur Kraft- und Drehmomentübertragung, sondern auch zur Weiterförderung des Schmiermittels, insbesondere in Gestalt eines das Zahnrad benetzenden Schmierfilms.
- Nach einem (längeren) Stillstand, sobald die Zahnräder sich aber wieder drehen, wird der Schmierfilm nach und nach über alle Zahnräder verteilt, insbesondere durch einen Neuaufbau des Ölfilms.
- Besonders interessant ist der Zustand unmittelbar nach einer längeren Stillstandsphase, genau dann, wenn das Getriebe wieder anfängt anzulaufen. Im Stillstand taucht also ein Teil eines ersten Zahnrads, wie ein erstes Stirnzahnrad, in den Sumpf ein.
- Für eine möglichst schnelle, vollumfassende Schmierung aller Laufflächen aller Zahnräder des Getriebes wird eine in einem mittleren Bereich angeordnete Zahnradversorgung der passiv schmierenden Zahnradschmierung realisiert. Von der Mitte aus wird das Schmiermittel über die übrigen Zahnräder weitergezogen. An den Zahnrädern, die eine erhöhte Schmiermittelversorgung verlangen, können weitere Zahnradbeölungswannen vorgehalten sein. Neben dem eigentlichen Sumpf des Getriebes gibt es somit einen, zwei oder mehr als zwei zu bezeichnende Nebensümpfe. Ist ein solcher Nebensumpf ohne jeglichen Ablauf ausgestaltet, so ist nach einer initialen Befüllungsphase auch das Zahnrad mit einem erhöhten Schmiermittelbedarf ein planschendes Zahnrad.
- Besonders materialsparend ist es, wenn Wände der Kammern durch das Getriebegehäuse gebildet werden. Zumindest bereichsweise trennende Wände zwischen den Kammern. Eine trennende Wand zwischen zwei Kammern kann durch mindestens ein Trennblech gebildet sein, das in das Gehäuse eingesetzt ist. Vorteilhafterweise sind Trennwände zwischen den Kammern an das Getriebegehäuse, z. B. durch Formguss, angeformt. Aufgrund niedriger mechanischer Belastung können Trennwände, die der Ölführung dienen, blechartig gestaltet sein, d. h. eine Stärke von weniger als 1 Zentimeter aufweisen.
- Figurenliste
- Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, die beispielhaft besonders vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten darlegen, ohne die vorliegende Erfindung auf diese einzuschränken, wobei
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1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb, -
2 einen Querschnitt durch ein Doppelgetriebe und -
3 einen rechtwinklig zu dem Querschnitt von2 orientierten, zweiten Querschnitt durch das Doppelgetriebe zeigt. - Figurenbeschreibung
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1 stellt schematisch ein Kraftfahrzeug500 dar, das neben dem Raum für den Fahrer, zu erkennen an dem Lenkrad514 , einen Fond526 und einen Kofferraumbereich528 hat, zu erkennen an der eingezeichneten Fahrtrichtung502 . Im vorderen Teil der Fahrgastzelle ist, wie üblich, das Lenkrad514 , das über ein Lenkgestänge516 auf zwei Räder als Straßenräder510 ,512 Lenkbewegungen eines Fahrers übertragen kann. An einer zweiten Achse, der Fahrzeughinterachse518 sind zwei weitere Straßenräder506 ,508 angebracht. Die Straßenräder506 ,508 werden über Halbachsen520 ,522 angetrieben. Die Halbachsen520 ,522 , die z. B. durch Gelenkwellen realisiert sein können, sind an einem Doppelgetriebe1 abtriebsseitig befestigt. Antriebsseitig an dem Doppelgetriebe1 sind eine erste Elektromaschine5 und eine zweite Elektromaschine7 befestigt. Die Elektromaschinen5 ,7 und die Halbachsen520 ,522 sind jeweils paarweise an gleichen Seiten des Getriebes1 befestigt. Über eine Seite gelangt der motorische Antrieb aus der Elektromaschine5 in das Getriebe1 hinein und auf der gleichen Seite des Getriebes1 ist die erste Halbachse520 befestigt, somit der Abtrieb auf das erste Straßenrad506 . - Ein besonders vorteilhafter Kraftfahrzeugaufbau liegt vor, wenn die gemäß
1 in Fahrtrichtung502 vor den Halbachsen520 ,522 montierten Elektromaschinen5 ,7 hinter den Halbachsen520 ,522 montiert sind, z. B. indem das symmetrisch aufgebaute Doppelgetriebe1 in der gezeigten Ebene des Fahrzeugbodens504 von1 um 180° gedreht ist und insbesondere Montagestellen für das Doppelgetriebe1 bzw. die Elektromaschinen5 ,7 unter dem Kofferraum528 vorhanden sind. - Im Bereich des Fahrzeugbodens
504 gemäß1 befindet sich ein elektrischer Akkumulator9 , der über elektrische Leitungen11 ,13 elektrische Energie den Elektromaschinen5 ,7 und ihren (nicht gezeigten) Motorsteuerungen zur Verfügung stellen kann. Der Antriebsstrang3 erstreckt sich somit von dem Akkumulator9 kommend über die elektrischen Leitungen11 ,13 , über die Elektromaschinen5 ,7 , und deren Motorsteuerungen, über das Doppelgetriebe1 und über die Halbachsen520 ,522 zu den Straßenrädern506 ,508 . - Das Getriebe
1 ist auf der Fahrzeuglängsachse524 angeordnet. Eine Elektromaschine5 und eine Halbachse520 befinden sich auf einer Seite zu der Fahrzeuglängsachse524 , die andere Elektromaschine7 und die andere Halbachse522 sind seitengleich auf der anderen Seite zur Längsachse524 angeordnet. Die quer zur Fahrzeuglängsachse524 rotierende, zentrumsnah angeordnete Elektromaschine5 bzw.7 dreht das Getriebe1 , damit abtriebsseitig ebenfalls quer zur Fahrzeuglängsachse524 eine Ausgangswelle37 ,39 (vgl.2 ) ein Drehmoment auf ein Rad506 bzw.508 aufbringen kann. - Das in
1 gezeigte Fahrzeug500 wird über seine Fahrzeughinterachse518 angetrieben. Es handelt sich um einen elektrischen Hinterachsantrieb mit Hilfe des Doppelgetriebes1 . Das Doppelgetriebe1 ist im Bereich des Fonds526 bzw. im Bereich des Kofferraums528 und dort im Bereich des Fahrzeugbodens504 angeordnet. - Nachfolgend werden vorrangig an den Figuren
2 und3 interessante Aspekte zu dem Doppelgetriebe1 erläutert. Besonders hilfreich ist es, beide Figuren2 und3 gemeinsam mit dem nachfolgenden Text zu betrachten. - Das Getriebe
1 ist in2 in einer Schnittansicht dargestellt, bei der der Schnitt durch die einzelnen Zahnradzentren25 ,27 ,29 geführt ist. - Das in
2 detaillierter dargestellte Doppelgetriebe1 ist, wie bereits weiter oben angesprochen, in1 in einer Einbaulage auf der Fahrzeuglängsachse524 eines Fahrzeugs, wie dem Fahrzeug500 , zum individuellen Antrieb von zwei Rädern506 ,508 angeordnet dargestellt. Das Doppelgetriebe1 bildet so einen Teil eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs500 , genauer seines Antriebsstrangs3 . - Wie die
2 zeigt, weist das Doppelgetriebe1 zwei Einzelgetriebe15 ,17 auf, wobei jedes Einzelgetriebe15 ,17 als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildet ist. Jedes Stirnradgetriebe weist drei Positionen19 ,21 ,23 für Zahnradzentren25 ,27 ,29 in einem einzigen, gemeinsamen Getriebegehäuse31 auf. Ein Antriebsdrehmoment5I ,7I wird von den Elektromaschinen5 ,7 (s.1 ) auf die jeweilige Eingangswelle33 ,35 aufgebracht. Die mit den jeweiligen Elektromaschinen5 und7 (vgl.1 ) verbundenen Eingangswellen33 ,35 und die mit den jeweiligen Halbachsen520 und522 verbundenen Ausgangswellen37 und39 sind in einem mittleren BereichM , bezogen auf eine Quererstreckung, d. h. insbesondere eine kürzere Strecke von einer Gehäusewand41 bis zu einer ihr gegenüberliegenden Gehäusewand43 des Getriebegehäuses31 auf einer gleichen Höhe liegend angeordnet. Die Lage der Eingangswellen33 ,35 und der Ausgangswellen37 ,39 , die die Zahnradzentren25 und29 definieren, beschreibt eine BezugsebeneB innerhalb des Getriebegehäuses31 . Eine mittlere Achse45 , welche das Zahnradzentrum27 oder eine Position beschreibt, die ein mittleres Zahnradzentrum ist, ist abgewinkelt bzw. erhöht zu der BezugsebeneB und bildet eine getriebegehäusebodenferne Position des Zahnradzentrums27 . - Die mittlere Achse
45 ist hierbei über eine, das Zahnradzentrum25 oder29 und die mittlere Achse45 verbindenden GeradeG (siehe3 ) schneidbar, und zwar in einem Winkelbereich von etwa 5° bis 70° bezogen auf eine als Konstruktionshilfe gedachte Verbindungslinie zwischen den Zahnradzentren25 und29 . - Wie ebenfalls aus
2 entnommen werden kann, ergibt sich in Abhängigkeit von den von den Zahnrädern75 ,75I der Eingangswellen33 ,35 , von den Zahnrädern77 ,77I der Ausgangswellen37 ,39 und von den Zahnrädern49 ,49I ,50 ,50I der auf der mittleren Achse45 gewählten Verzahnungsgeometrien und von den zu übertragenden Leistungen, wie die Zahnradzentren25 ,27 ,29 anzusiedeln sind. Die Zahnräder - Das jeweilige eingangswellenseitige Zahnrad
75 ,75I eines jeden Einzelgetriebes15 ,17 treibt ein jeweiliges Zahnrad49 ,49I auf der mittleren Achse45 an. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Drehrichtungen der Elektromaschinen5 ,7 (vgl.1 ) im Zugbetrieb des Fahrzeugs so gewählt, dass das Zahnrad49 ,49I einen von dem Gehäuseboden51 des Getriebegehäuses31 wegdrehenden Rotationssinn nach einer Zahnradberührung in antreibender Weise hat. - Wird abweichend zu dem in
1 gezeigten und in diesem Zusammenhang beschriebenen vorteilhaften Kraftfahrzeugaufbau ein Kraftfahrzeugaufbau mit einer Getriebeanordnung realisiert, bei dem die Getriebeanordnung um 180° hierzu gewendet ist, so würde sich bei dem Zahnrad49 ,49I ein zu dem Gehäuseboden51 des Getriebegehäuses hin drehender Rotationssinn nach einer Zahnradberührung einstellen. - Wie insbesondere die
2 verdeutlicht, ist die die mittlere Position oder das mittlere Zahnradzentrum27 definierende Achse45 als gehäusefeste, ruhende Achse ausgebildet. Dies ermöglicht eine Aussteifung des Getriebegehäuses31 , ohne dass zusätzliche Bauelemente erforderlich wären. Das jeweilige angetriebene Zahnrad49 ,49I auf der Achse45 und das treibende Zahnrad50 ,50I sind über jeweils zwei Nadellager61 ,63 auf der Achse45 gelagert, um ein Kippen der Zahnräder49 ,49I ,50 ,50I , die im Übrigen vorzugsweise als einstückiges Stufenrad gebildet sind, zu vermeiden. - Die Eingangswellen
33 ,35 und die Ausgangswellen37 ,39 sind hingegen mit Wälzlagern65 ,67 ,69 und71 in Außenwänden des Getriebegehäuse31 gelagert. Ferner sind die Eingangswellen33 ,35 in einer Gehäusezwischenwand73 , die Durchbrüche, wie den Durchbruch212 , zur gemeinsamen Schmierung der Einzelgetriebe15 und17 aufweist, mittels Kugellagern gelagert. Eine Wandstütze210 , ausgebildet als Teil der Gehäusezwischenwand73 , bildet eine Verbindung zum Getriebegehäuse31 . Die Ausgangswellen37 und39 sind in einer zweiten Gehäusezwischenwand73I , genauer einer Lagerbrille, mittels Nadellagern gelagert. - Die Eingangswellen
33 ,35 und die Ausgangswellen37 ,39 sind in Bezug auf den Gehäuseboden51 des Getriebegehäuses31 niedriger angeordnet als die Achse45 . - Die Stufenzahnräder, wie das Stufenzahnrad
79 auf der Achse45 weisen einen ersten, größeren Durchmesserd1 auf der Antriebsseite und einen kleineren, zweiten Durchmesserd2 auf der Abtriebsseite auf. Die zwei Zahnräder49 ,50 sind zu einem Stufenzahnrad79 zusammengefügt. Entsprechend ist ein zweites Zahnradpaar49I ,50I als Stufenzahnrad montiert. Je nach Zählweise können zueinander drehfest angeordnete Zahnradpaare49 ,50 ;49I ,50I , wie das Stufenzahnrad79 , als zweite Zahnräder oder als zweite (50 ,50I ) und dritte Zahnräder (49 ,49I ) bezeichnet werden. - Es ergibt sich in dem erfindungsgemäßen Doppelgetriebe
1 eine erste Getriebestufe53 , die eine von dem Gehäuseboden51 des Getriebegehäuses31 sich wegwendende Übersetzung bildet und eine zweite Getriebestufe55 , die eine auf den Gehäuseboden51 sich zuwendende Übersetzung bildet. - Wie insbesondere die
2 in einem schematischen Längsschnitt durch das Doppelgetriebe1 zeigt, sind die mittleren, einstückig miteinander gebildeten Zahnräder49 ,50 bzw.49I ,50I für eine querkraftfreie Übertragung eines Drehmoments gestaltet, indem die Zähne57 und59 bzw.57I und59I zweier benachbarter Zahnräder49 ,50 bzw.49I ,50I mit für jede Zahnreihe verschieden ausgebildeten Schrägungswinkeln, wie die Schrägungswinkelβ1 undβ2 , versehen sind. Die Schrägungswinkelβ1 ,β2 sind in der gezeigten Schnittebene von2 lediglich schematisch angedeutet. Die Zähne57 ,59 sowie benachbarte Zähne der jeweiligen Zahnreihen (ohne Bezugszeichen) erstrecken sich mit jeweiligen Zahnrichtungen parallel durch die Schnittebene von2 hindurch. Die Zähne57 ,59 bzw. deren Laufflächen erstrecken sich bezüglich einer vorgegebenen bzw. gewählten Richtung der mittleren Achse45 mit einer Zahnrichtung gleichartig seitlich hin zu dem anderen Teilgetriebe15 bzw. weg von dem anderen Teilgetriebe15 , wobei eine vektorielle Abweichung der Zahnrichtungen der Zähne57 ,59 von der Richtung der mittleren Achse45 ein gleiches Vorzeichen aufweist. - Für die Zahnräder
49I ,50I bzw. die Zähne57I ,59I des anderen Einzelgetriebes15 gilt aufgrund eines gleichartigen Aufbaus von Getriebeteilen entsprechendes. - Die Zahnräder
49 ,50 bzw.49I ,50I sind zumindest im Zugbetrieb des Fahrzeugs frei von Axialkräften. Es kann vorteilhaft sein, zur Abstützung der Zahnräder49 ,50 bzw.49I ,50I an dem Getriebegehäuse31 Anlaufscheiben vorzusehen. - Ferner kann es zur Belüftung des Getriebegehäuses
31 vorteilhaft sein, anstatt einer massiv ausgestalteten mittleren Achse die mittlere Achse45 als Hülse oder zusätzlich auf der mittleren Achse45 eine Hülse vorzusehen, die einen Druckausgleich des Getriebegehäuses31 ermöglicht. - Die Zahnräder
49 ,49I ,50 ,50I ,75 ,75I und77 ,77I sind wegen der hohen, zu übertragenden Drehmomente als Scheibenräder gebildet. Wie2 zeigt, sind die ausgangswellenseitigen Zahnräder77 ,77I mit einer Scheibe gebildet, die eine geringere Stärke aufweist, als die Breite ihres Zahnkranzes. Zudem ist die jeweilige Scheibe der Zahnräder77 ,77I zu der jeweiligen Ausgangswelle37 ,39 angewinkelt. d. h., sie kann mit einem von dem senkrechten Winkel verschiedenen Winkel zu der jeweiligen Ausgangswelle37 ,39 ausgebildet sein. Die Scheibe weist eine Basis mit einer Stirnfläche auf, die sich radial von der Ausgangswelle37 ,39 erstreckt bzw. in die Ausgangswelle37 ,39 übergeht und insbesondere eine Lauffläche eines Nadellagers in einer Axialrichtung begrenzt. - Alle in dem Getriebegehäuse
31 verbauten Zahnräder49 ,49I ,50 ,50I ,75 ,75I ,77 ,77' , Achsen und Wellen33 ,35 ,37 ,39 sind über einen gemeinsamen Sumpf (vgl.3 ) geschmiert. Jedes Einzelgetriebe15 ,17 weist eine Übersetzung ins Langsame von beispielsweise 8,5:1 oder sogar 12:1 auf. - Das Getriebegehäuse
31 ist in einem regulären Befüllungszustand mit einem Getriebeöl, aber nicht in Gänze mit Öl befüllt, sondern ein Teil des Innenraums, d. h. des Innenvolumens108 des Getriebegehäuses31 ist mit Luft ausgefüllt. - Das in
2 gezeigte Getriebe1 mit seinem Getriebegehäuse31 schafft durch seinen inneren Hohlraum ein von seiner ersten Innenseite102 bis zu seiner zweiten Innenseite104 sich erstreckendes Innenvolumen108 . In dem Innenvolumen108 sind aber das Volumen reduzierende Bauteile angeordnet. Ein das Innenvolumen108 reduzierendes Bauteil ist eine Ölführungswand226 . Das Innenvolumen108 wird durch die Zahnräder, wie die Zahnräder49 ,49I ,50 ,50I ,75 ,75I ,77 ,77I , durch Wellen, wie die Wellen33 ,35 ,37 ,39 , und durch weitere Bauteile, wie Nadellager61 ,63 und Wälzlager, sowie durch eine Hülse116 zum Teil reduziert. Das freie Innenvolumen108 verringert sich durch die eingebauten Bauteile. Das verbleibende Innenvolumen108 wird für den Betrieb des Getriebes1 mit einer Getriebeflüssigkeit, wie einem Getriebeöl, bis zu einem gewissen Niveau gefüllt. Im Rest des Innenvolumens108 verbleibt Luft. - Das Innenvolumen
108 ist teilweise gekammert. Die Ölführungswand226 separiert Bereiche des Innenvolumens108 voneinander. Die Ölführungswand226 ist mit dem Getriebegehäuse31 verbunden. Im Bereich einer Mitte110 des Getriebes1 ist die Wandstütze210 der Ölführungswand226 vorhanden, die zugleich als eine Lagerstütze für zwei Wellen33 ,35 ausgebildet ist. Die Wandstütze210 separiert eine Sammelkammer204I des einen Einzelgetriebes15 von einer Sammelkammer204 des anderen Einzelgetriebes17 . In der Wandstütze210 sorgt mindestens eine Ausgleichsdurchflussöffnung212 für einen Niveauausgleich des Getriebeöls in den Sammelkammern204 ,204I zwischen den Einzelgetrieben15 ,17 . Mit anderen Worten sind die Einzelgetriebe15 ,17 in der Momentenübertragung voneinander entkoppelt aber beölungstechnisch miteinander gekoppelt. Durch separate aber öldurchlässige Bereiche des Innenvolumens108 erfolgt mit Hilfe von Verzögerungsmitteln für einen Getriebeöldurchfluss, wie dem Verzögerungsmittel180II , eine bedarfsgerechte Getriebebeölung, wie noch eingehender erläutert wird. - Für Luft, die über eine Bohrung
118 in der Hülse116 zu einer Entlüfterkappe130 zur Abgabe nach außen gelangen soll, ist eine Entlüftungsstruktur in dem Getriebe1 eingebaut. - Unter den als Stufenzahnrädern
79 ausgebildeten Zahnradpaaren49 ,50 bzw.49I ,50I befindet sich im Bereich der Zahnradachse114 die durch eine Bohrung118 hohle Hülse116 . Der durch die Bohrung118 geschaffene Hohlraum im Inneren der Hülse116 hat über weitere Bohrungen118I ,118II Verbindungen zum restlichen Innenvolumen108 des Getriebes1 bzw. des Getriebegehäuses31 . - Die Hülse
116 erstreckt sich von der einen Innenseite102 bis zur ihr gegenüber liegenden Innenseite104 des Getriebegehäuses31 . Die Hülse116 ist eine das Gehäuse31 versteifende Querverstrebung. Die (innere) Breite106 des Getriebegehäuses31 wird durch die Hülse116 komplett überspannt. Von einer ersten Gehäusewand41 bis zu einer zweiten Gehäusewand43 erstreckt sich also die Hülse116 . - Vorteilhafterweise ist die Hülse
116 in einem mittleren BereichM des Getriebes1 angesiedelt. Der mittlere BereichM des Getriebes1 wird durch die zweite, mittlere Position21 für das Zentern von Zahnrädern49 ,49I ,50 ,50I verwendet. - Luft aus dem Innenvolumen
108 , egal an welcher Stelle, solange sie irgendwie verteilt über die Breite106 vorhanden ist, kann über die (Zuleitungs-)Bohrungen118I ,118II in die zentral angeordnete, insbesondere die Breite106 des Gehäuses31 überspannende, Bohrung118 der Hülse116 gelangen. Anschließend gelangt die Luft zu der Entlüfterkappe130 . In der Gehäusewand41 ,43 können weitere, bereichsweise entlang der Gehäusewand41 ,43 sich erstreckende Bohrungen (nicht dargestellt) vorhanden sein, über die Luft in die die Breite106 des Gehäuses31 überspannende, Bohrung118 gelangt. Solche Gehäusewandbohrungen dienen außerdem der Ölzufuhr zu den Nadellagern der Zahnräder49 ,49I ,50 ,50I . - Wie sich aus einer Betrachtung der Details der
2 ergibt, ist ein dünnerer Abschnitt136 an den stärkeren Abschnitt134 außerhalb der Mitte110 des Getriebes1 angeschlossen. Der dünnere Abschnitt136 der Entlüftung erstreckt sich über weniger als die Hälfte der Strecke der Hülse116 , insbesondere in Richtung der Breite106 . - In
3 ist ein Querschnitt durch das in einer anderen Schnittansicht in2 gezeigte Doppelgetriebe1 , schematisch entlang einer unterbrochenen LinieA gebildet, dargestellt. Die beiden Schnittebenen, jene zu2 und jene zu3 sind rechtwinklig zueinander gelegt. In3 wird eine Schnittansicht durch das zweite Teilgetriebe17 gezeigt. Zur besseren Übersicht wurden einige Details aus2 , wie die Hülse116 , die bereits anhand von2 ausführlich erläutert sind, in3 vereinfacht wiedergegeben. - Ein Schnitt in entsprechender Weise durch das erste, ebenfalls in
2 dargestellte Teilgetriebe15 würde einen zur3 gleichartigen Aufbau zeigen. In3 ist das Teilgetriebe17 von dem Getriebegehäuse31 umgeben. Dargestellt sind ein erstes Zahnrad77 , mit Zahnradzentrum29 , das auf der Ausgangswelle39 angeordnet ist, und ein weiteres, als zweites Zahnrad zu bezeichnendes Zahnrad50 . Das erste Zahnrad77 steht im Eingriff mit dem zweiten Zahnrad50 , das auf der ruhenden Zahnradachse114 bzw. auf der mittleren Achse45 sitzt. Das zweite Zahnrad50 bildet zusammen mit einem dritten Zahnrad49 ein Stufenzahnrad79 . In der gezeigten Konstruktion des Doppelgetriebes1 kann auch davon gesprochen werden, dass die Zahnradachse114 höher angeordnet ist als die Ausgangswelle39 , die auf einem gleichen Niveau, bezogen auf eine (nicht eingezeichnete) Fahrzeugstellfläche bzw. einer Straße, wie die Eingangswelle35 angeordnet ist. Exemplarisch und zur Veranschaulichung der Geometrie sind die Zentren25 und45 mit einer strichpunktierten GeradenG verbunden. Die Eingangswelle35 trägt ein viertes Zahnrad75 , das mit dem dritten Zahnrad49 in Eingriff steht. Das auf der Zahnradachse114 angeordnete Stufenzahnrad79 wird indirekt beölt. - Nachfolgend wird das Augenmerk der Beschreibung auf einzelne Aspekte der Schmierung, insbesondere der Beölung gelegt.
- In einem Bodenbereich des Doppelgetriebes
1 befindet sich der Getriebesumpf160 . Der Bodenbereich wird auch als Sumpf160 bezeichnet, weil er in einem Ruhezustand des Doppelgetriebes1 das Schmiermittel162 in dem Gehäuse31 aufnimmt. Es stellt sich ein erster Schmiermittelspiegel164 des Sumpfs160 ein. Der Schmiermittelspiegel164 kann auch als Füllstand oder Pegel bezeichnet werden. Ein erster Zahnradbogenabschnitt240 des ersten Zahnrads77 ist in das Schmiermittel162 eingetaucht. Wird das Doppelgetriebe1 durch einen Motorantrieb in Drehbewegung versetzt, z. B. für eine Vorwärtsbewegung des in1 gezeigten Kraftfahrzeugs500 , so bewegt sich das erste Zahnrad77 mit einem Zahnraddrehsinn260 . Planschzähne, wie der erste Planschzahn230 , rotieren mit dem Zahnrad77 durch den Sumpf160 und fördern Schmiermittel162 empor. Ein zweiter Zahnradbogenabschnitt242 muss an dem zweiten Zahnrad50 vorbeilaufen, bevor von dem ersten Zahnrad77 gefördertes Schmiermittel162 zu dem zweiten Zahnrad50 bzw. zu der Lauffläche250 des Zahnrads durch Transport gelangen kann. Das von dem ersten Zahnrad77 auf das zweite Zahnrad50 übertragene, überschüssige Schmiermittel162 wird weiter transportiert, bevor es durch Zentrifugalkräfte abgetragen wird. Hierdurch erfolgt in einem Fahrbetrieb allmählich eine Absenkung des Schmiermittels162 in dem Sumpf160 von dem ersten Schmiermittelspiegel164 auf einen niedrigeren Schmiermittelspiegel168 , der auch als dritter Schmiermittelspiegel bezeichnet werden kann. Damit verlängert sich zugleich der zweite Zahnradbogenabschnitt242 um eine überschießende Länge, nämlich zu einem dritten Zahnradbogenabschnitt244 , also zu diesem Zahnradbogenabschnitt244 , der zurückgelegt werden muss, bis Schmiermittel162 aus dem Sumpf160 an dem zweiten Zahnrad50 ankommt. Anders gesagt, bei einem niedrigeren Schmiermittelspiegel168 verlängert sich die Zeit, bis Schmiermittel162 zu dem zweiten Zahnrad50 emporgeschöpft ist. - Das vierte Zahnrad
75 schöpft unterdessen mit einer gleichsinnigen Drehrichtung wie das erste Zahnrad77 mit seinem Drehsinn260 Schmiermittel162 aus einer Zahnradbeölungswanne208 mittels zweiter Planschzähne, wie dem zweiten Planschzahn232 , empor. Der Drehsinn260 bezeichnet eine von zwei möglichen Drehrichtungen des Zahnrads77 . Das Schmiermittel162 aus der Zahnradbeölungswanne208 wird zumindest teilweise auf das dritte Zahnrad49 übertragen. Die Zahnradbeölungswanne208 weist in einem Ruhezustand des Doppelgetriebes1 einen zweiten Schmiermittelspiegel166 auf, dessen Niveau bzw. Höhe durch eine Abfließbarriere224 der Zahnradbeölungswanne208 begrenzt ist. Der zweite Schmiermittelspiegel166 ist durch das Verzögerungsmittel180II , vorzugsweise in Form einer elektromechanisch verschließbaren Blendenöffnung in einer Zahnradbeölungswand208 , auf einen weiteren, niedrigeren Schmiermittelspiegel166II absenkbar. Die Zahnradbeölungswanne208 und die sich daran in einer Vertikalrichtung anschließende Ölsammelwanne234 sind als Bereiche der Ölführungswand226 ausgebildet. Die Ölsammelwanne234 befindet sich in einem Winkelbereich um die Eingangswelle35 bzw. um das auf der Eingangswelle35 angeordnete Zahnrad75 (vgl.2 ), fängt peripher d. h. nicht auf ein Zahnrad gerichtete Ölspritzer ein und leitet sie in die Zahnradbeölungswanne208 . Getriebeöl ist aus der Zahnradbeölungswand208 kontrolliert in die Sammelkammer204 ableitbar. Damit können bei rotierender Eingangswelle35 Energieverluste, die durch Planschen entstehen, gering gehalten werden. Das Verzögerungsmittel180II wird vorzugsweise bei einem Getriebestillstand verschlossen. Ein solches, insbesondere doppeltes, Zwei-Getriebeölniveau-System164 ,166 ,166II ,168 eines Einzelgetriebes17 ermöglicht eine schnelle Beölung des Stufenzahnrads79 , z. B. bei Getriebeanlauf, aus zwei unterschiedlichen Richtungen, d. h. von einer Antriebsseite bzw. einer Seite der Eingangswelle35 und von einer Abtriebsseite bzw. einer Seite der Ausgangswelle39 . - Auf das Stufenzahnrad
79 emporgeschöpftes, überschüssiges Schmiermittel162 wird durch Zentrifugalkräfte zumindest teilweise in Tröpfchenform einer Gravitationsablaufstrecke190 zugeführt. Die Gravitationsablaufstrecke190 erstreckt sich entlang einer Innenseite104I des Getriebegehäuses31 . Zwischen der Innenseite104I und der die Zahnräder49 ,75 und77 teilweise umschließenden Ölführungswand226 befindet sich ein System aus mehreren in Richtung der Gravitationswirkung nacheinander angeordneten Kammern, also ein Kammernsystem200 , die eine Mehrzahl von Verzögerungsmitteln, wie das Verzögerungsmittel180 , das eine Wandverengung ist, oder das Verzögerungsmittel180I , das ein Strömungsventil188 ist, für einen Schmiermittelablauf aufweist. Die Ölführungswand226 hat an ihrem oberen Ende die Gestalt eines Schabers, sodass Schmiermittel162 von dem vorbeilaufenden Zahnrad49 von dem Schaber abgestriffen werden kann. Eine erste Kammer ist die Tropfkammer202 , in der Schmiermitteltropfen aufgesammelt werden. Die Tropfkammer bildet in einer vertikalen Abfolge von Kammern eine oberste Kammer. Aufgesammeltes Schmiermittel wird am Boden der Tropfkammer von metallischem Abrieb durch einen Abscheidemagnet228 getrennt. So gereinigtes Schmiermittel wird über eine Düse182 in Verbindung mit einer Blende184 der Sammelkammer204 tröpfchenweise zugeführt. Das Wort „tröpfchenweise“ schließt dabei mit ein, dass die Zuführung als eng gezogener Strömungsfaden erfolgen kann; eine bestimmte Tropfenform des Schmiermittels ist nicht erforderlich. Der Abscheidemagnet228 verhindert ein Verstopfen der Düse182 . Durch die Blende184 wird verhindert, dass Öltröpfchen direkt von der Innenseite104I in die Tiefe gelangen. Tröpfchen aus der Düse182 gelangen in die Sammelkammer204 . In der Sammelkammer204 kann sich ein Reservoir von Schmiermittel ansammeln. Somit kann die Sammelkammer als eine mittlere Kammer auch als eine erste Reservoirkammer bezeichnet werden. Die Sammelkammer204 weist einen Wandabschnitt auf, der als Abgabeseitenteil222 bezeichnet werden kann und eine Abflussdrossel186 bildet. Von der Sammelkammer204 gelangt das Schmiermittel162 in die Reservoirkammer206 . Die Reservoirkammer206 , die auch als zweite Reservoirkammer206 bezeichnet werden kann, ist eine unterste Kammer des Mehrkammernsystems200 . Die Reservoirkammer206 ist in ihrem Abgabeseitenteil222I mit dem Strömungsventil188 ausgestattet. Durch das Strömungsventil188 , das ein Verzögerungsmittel180I bildet, kann ein Rückfluss von Schmiermittel162 in den Sumpf160 zumindest zeitweise gesperrt werden. Durch die somit beschriebenen Verzögerungsmittel180 ,180I wird sichergestellt, dass der dritte Schmiermittelspiegel168 eine für die Beölung des Doppelgetriebes1 ausreichende Höhe aufweist, wobei aber energetische Verluste durch ein Rühren des ersten Zahnrads77 in dem Sumpf160 so gering wie möglich gehalten werden. Der zweite Schmiermittelspiegel166I in der Reservoirkammer206 kann sich über das Verzögerungsmittel180I , d. h. über das Strömungsventil188 in Richtung auf den Schmiermittelspiegel168 abbauen, sofern der Schmiermittelspiegel168 unter dem zweiten Schmiermittelspiegel166I liegt. Dank des Verzögerungsmittels180I geschieht ein Schmiermittelspiegelausgleich zwischen dem Schmiermittelspiegel168 , der im Sumpf160 vorliegt, und dem zweiten Schmiermittelspiegel166I , der in der Reservoirkammer206 vorliegt, verzögert. Der erste Schmiermittelspiegel164 begünstigt eine schnelle, pumpenfreie Ölverteilung beim Anfahren des Doppelgetriebes1 . So ist es möglich, die Zähne77 ,50 ,49 ,75 mit einer Oberflächenschmierung220 durch ein Schmiermittel162 auszustatten. - Die in den einzelnen Figuren gezeigten Ausgestaltungsmöglichkeiten lassen sich auch untereinander in beliebiger Form verbinden.
- So ist es natürlich auch möglich, das mit seinem Schwerpunkt vor der Hinterachse
518 angeordnete Getriebe1 so in ein Fahrzeug einzubauen, dass es sich mit seinem Schwerpunkt hinter der Hinterachse518 befindet. - Die in
2 hohl dargestellte mittlere Achse45 kann massiv ausgestaltet sein. Genauso können die Achsen33 ,35 ,37 ,39 hohl ausgestaltet sein. - Ein Fachmann versteht, dass die in
1 beispielhaft dargestellte Hinterachsantriebsvariante eines Kraftfahrzeugs500 eines Fahrzeugs mit Vorderachsantrieb entsprechend auch auf eine Vorderachsantriebsvariante umgestaltet werden kann. In dem Falle greift nicht nur die Lenkbewegung aus dem Lenkrad514 über das Lenkgestänge516 auf die Straßenräder510 ,512 und ihre Winkelposition, sondern auch der Antriebsstrang3 mündete in den Straßenrädern510 ,512 . - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Doppelgetriebe bzw. Twin-Getriebe ausgebildet als Stirnradgetriebe
- 3
- Antriebsstrang, insbesondere Duo-Elektromaschinenantriebsstrang
- 5
- erste Elektromaschine
- 5I
- erstes Antriebsdrehmoment
- 7
- zweite Elektromaschine
- 7I
- zweites Antriebsdrehmoment
- 9
- Energiespeicher, insbesondere elektrischer Akkumulator
- 11
- erste elektrische Leitung
- 13
- zweite elektrische Leitung
- 15
- Einzelgetriebe, insbesondere erstes Einzelgetriebe bzw. Teilgetriebe
- 17
- Einzelgetriebe, insbesondere zweites Einzelgetriebe bzw. Teilgetriebe
- 19
- Position, erste
- 21
- Position, zweite, mittlere
- 23
- Position, dritte
- 25
- Zahnradzentrum, insbesondere erstes Zahnradzentrum
- 27
- Zahnradzentrum, insbesondere zweites Zahnradzentrum
- 29
- Zahnradzentrum, insbesondere drittes Zahnradzentrum
- 31
- Getriebegehäuse
- 33
- Eingangswelle
- 35
- Eingangswelle
- 37
- Ausgangswelle
- 39
- Ausgangswelle
- 41
- Gehäusewand
- 43
- Gehäusewand
- 45
- Achse, mittlere
- 49, 49I
- drittes Zahnrad, insbesondere angetriebenes Stirnzahnrad im Zugbetrieb
- 50, 50I
- zweites Zahnrad, insbesondere abgetriebenes Stirnzahnrad im Zugbetrieb
- 51
- Gehäuseboden
- 53
- Stufe, erste, insbesondere Zahnradstufe mit Übersetzung
- 55
- Stufe, zweite, insbesondere Zahnradstufe mit Übersetzung
- 57,57I
- Zahn
- 59,59I
- Zahn
- 61
- Nadellager
- 63
- Nadellager
- 65
- Wälzlager
- 67
- Wälzlager
- 69
- Wälzlager
- 71
- Wälzlager
- 73, 73I
- Gehäusewand, insbesondere Gehäusezwischenwand wie eine Lagerbrille
- 75, 75I
- viertes Zahnrad, insbesondere der Eingangswelle
- 77, 77I
- erstes Zahnrad, insbesondere Stirnzahnrad der Ausgangswelle
- 79
- Stufenzahnrad
- 102
- Innenseite, erste Innenseite
- 104, 104I
- Innenseite, zweite Innenseite
- 106
- Breite
- 108
- Innenvolumen
- 110
- Mitte, insbesondere des Gehäuses, bzw. mittlerer Bereich des Gehäuses
- 114
- Zahnradachse, insbesondere ruhende Zahnradachse
- 116
- Hülse
- 118, 118', 118"
- Bohrung
- 130
- Entlüfterkappe bzw. Entlüfterelement
- 134
- erster Abschnitt, insbesondere stärkerer Abschnitt
- 136
- zweiter Abschnitt, insbesondere schwächerer Abschnitt
- 160
- Sumpf
- 162
- Schmiermittel
- 164
- erster Schmiermittelspiegel, insbesondere des Sumpfes
- 166, 166I, 166II
- weiterer Schmiermittelspiegel, insbesondere zweiter Schmiermittelspiegel
- 168
- dritter Schmiermittelspiegel, insbesondere des Sumpfes
- 180, 180I, 180II
- Verzögerungsmittel
- 182
- Düse
- 184
- Blende
- 186
- Drossel
- 188
- Strömungsventil
- 190
- Gravitationsablaufstrecke
- 200
- Kammersystem, insbesondere Mehrkammernsystem
- 202
- Tropfkammer, insbesondere oberste Kammer
- 204, 204I
- Sammelkammer, insbesondere erste reservoirbildende Kammer
- 206
- Reservoirkammer, insbesondere unterste Kammer
- 208
- Zahnradbeölungswanne, insbesondere Zahnradbeölungskammer
- 210
- Wandstütze, insbesondere Lagerstütze
- 212
- Durchbruch, insbesondere Ausgleichsdurchflussöffnung
- 220
- Oberflächenschmierung
- 222, 222I
- Abgabeseitenteil
- 224
- Abfließbarriere
- 226
- Ölführungswand, insbesondere in Gestalt eines Ölschabers
- 228
- Abscheidemagnet
- 230
- erster Planschzahn
- 232
- zweiter Planschzahn
- 234
- Ölsammelwanne
- 240
- erster Zahnradbogenabschnitt
- 242
- zweiter Zahnradbogenabschnitt
- 244
- dritter Zahnradbogenabschnitt
- 250
- Lauffläche eines Zahnrads
- 260
- Zahnraddrehsinn
- 500
- Kraftfahrzeug
- 502
- Fahrrichtung
- 504
- Fahrzeugboden
- 506
- erstes Straßenrad
- 508
- zweites Straßenrad
- 510
- drittes Straßenrad
- 512
- viertes Straßenrad
- 514
- Lenkrad
- 516
- Lenkgestänge
- 518
- Fahrzeughinterachse
- 520
- erste Halbachse
- 522
- zweite Halbachse
- 524
- Fahrzeuglängsachse
- 526
- Fond
- 528
- Kofferraumbereich
- A
- Schnittebene
- B
- Bezugsebene
- G
- Gerade
- M
- Bereich, insbesondere mittlerer Bereich
- d1
- Durchmesser eines Zahnrads
49 , 49I - d2
- Durchmesser eines Zahnrads
50 , 50I - β1
- Schrägungswinkel
- β2
- Schrägungswinkel
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2016205444 A [0006]
- JP 2017019319 A [0006, 0019]
- DE 102014216753 A1 [0012]
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- CN 105179650 A [0013]
- JP 2009030743 A [0014]
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- JP 2017129178 A [0018]
- DD 143174 A [0019]
- WO 2017/138312 A1 [0019]
- JP 2005083491 A [0019]
- JP 2014015976 A [0019]
- JP 2014015977 A [0019]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Veröffentlichungstag: 08.12.2016; Anmelderin: NTN TOYO BEARING CO LTD [0006]
- Veröffentlichungstag: 26.01.2017; Anmelderin: NTN TOYO BEARING CO LTD [0006]
- Veröffentlichungstag: 19.03.2015; Anmelderin: BorgWarner, Inc [0012]
- Veröffentlichungstag: 27.08.2015; Anmelderin: BorgWarner, Inc. [0012]
- Anmelderin: BEIJING ELECTRIC VEHICLE CO., LTD.; Veröffentlichungstag: 20.04.2017 [0013]
- Anmelderin: Nissan Motor Co. Ltd.; Veröffentlichungstag: 12.02.2009 [0014]
- Anmelderin: Aisin Al Co. Ltd.; Veröffentlichungstag: 13.08.2009 [0014]
- Anmelderinnen: Fuji Tekkosho K.K., Nissan Motor Co. Ltd.; Veröffentlichungstag: 28.10.1985 [0014]
- Anmelderin: Toyota Motor Corp.; Veröffentlichungstag: 08.02.2007 [0014, 0019]
- Anmelderin: Siemens AG; Offenlegungstag: 21.12.1989 [0014]
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- Anmeldering: NTN Toyo Bearing Co. Ltd.; Veröffentlichungstag: 17.08.2017 [0019]
- Anmelderin: Toyota Motor Corp.; Veröffentlichungstag: 31.03.2005 [0019]
- Anmelderin: Honda Motor Co. Ltd, Yanagawa Seiki Co. Ltd.; Veröffentlichungstag: 30.01.2014 [0019]
- Anmelderin: Honda Motor Co. Ltd, Yanagawa Seiki Co. Ltd; Veröffentlichungstag: 30.01.2014 [0019]
- Anmelderinnen: Fuji Tekkosho:KK, Nissan Co. Ltd.; Veröffentlichungstag: 28.10.1985 [0019]
- Anmelderin: NTN Toyo Bearing Co. Ltd.; Veröffentlichungstag: 26.01.2017 [0019]
Claims (32)
- Twin-Getriebe (1), das sich aus Teilgetrieben (15, 17) zusammensetzt, mit Zahnrädern (77, 77', 49, 49I, 50, 50I, 79), wie ein erstes Zahnrad (77, 77I) und ein zweites Zahnrad (49, 49', 50, 50', 79), für Momentenpfade in den Teilgetrieben (15, 17), mit einem Sumpf (160), in den zumindest das erste Zahnrad (77, 77I) mit zumindest einem Zahnradbogenabschnitt (240) eintaucht, und mit einem Mehrkammernsystem (200), das benachbart zu einer Zahnradstufe (55), umfassend das erste Zahnrad (77, 77I) und das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79), vorhanden ist, wobei das Twin-Getriebe (1) nicht vollständig mit einem Schmiermittel (162) gefüllt ist, sondern ein Volumen (108) in jedem Teilgetriebe (15, 17) größer als ein von dem Schmiermittel (162) beanspruchtes Volumen im Inneren des Twin-Getriebes (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79) die Funktion eines Zentrifugalschmierfilmabscheidezahnrads übernimmt und das Mehrkammernsystem (200) einen kontinuierlich das Schmiermittel (162) liefernden Strömungspfad von Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) zu Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) als Rezirkulationspfad durch eine Düse (182) und/oder eine Blende (184) als Verzögerungsmittel (180, 180I, 180II) hindurch in den Sumpf (160) bietet.
- Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (77, 77I) ein erstes Stirnzahnrad (77, 77I) ist und/oder das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79) ein zweites Stirnzahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79) ist. - Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradstufe (55) sich aus mehr als zwei Zahnrädern (49, 49I, 50, 50I, 75, 75I, 77, 77I, 79) aufbaut.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (49, 49I, 50, 50I, 79) ein in Einbaulage des Twin-Getriebes (1) höchstes Zahnrad (49, 49I) und/oder ein für eine Rotation mit einer mittleren Drehzahl ausgelegtes Zahnrad (49, 49I, 50, 50I) ist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel (162) entlang des Strömungspfads durch Schwerkraft beschleunigt ist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Twin-Getriebe (1) ein passiv geschmiertes Getriebe (1) ist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Twin-Getriebe (1) ein pumpenfreies Getriebe (1) ist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Twin-Getriebe (1) eine entgegen einer Gravitation ausführbare Verteilung des Schmiermittels (162) durch Zahnraddrehungen (260) wenigstens zweier Zahnräder (49, 49I, 50, 50I, 75, 75I, 77, 77', 79) über Laufflächen (250) der Zahnräder (49, 49I, 50, 50I, 75, 75I, 77, 77', 79) vorgesehen ist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eines der mehreren Verzögerungsmittel (180, 180I, 180II) eine Drossel (186) und/oder ein Strömungsventil (188) in dem Getriebe (1) vorhanden ist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Teilgetriebe (15, 17) des Twin-Getriebes (1) ein zwei- oder dreistufiges Stirnradgetriebe ist.
- Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgetriebe wenigstens zwei Stufenzahnräder (79; 49I, 50I) aufweist. - Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 10 oderAnspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgetriebe ein Stufenzahnrad (79; 49I, 50I) pro Teilgetriebe (17; 15) aufweist. - Twin-Getriebe mit einem Mehrkammernsystem (200), dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrkammernsystem (200) ein wenigstens drei Kammern (202, 204, 204I, 206, 208) umfassendes Kammersystem (200) ist, durch das Schmiermittel (162) von Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) zu Kammer (202, 204, 204I, 206, 208) und durch ein Verzögerungsmittel (180, 180I, 180II), wie eine Düse (182), eine Blende (184), eine Drossel (186) und/oder ein Strömungsventil (188), hindurch in einen Sumpf (160) rezirkulierbar ist, um nach einer initialen Betriebsstartphase eine gewisse Menge des Schmiermittels (162) aus einem Schmiermittelkreislauf auszubringen.
- Twin-Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrkammernsystem (200) Kammern (202, 204, 206) mit zueinander unterschiedlichen Volumina aufweist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gravitationssinn eine höchste Kammer (202) des Mehrkammernsystems (200), d. h. eine Kammer, von der aus das Schmiermittel (162) eine längste Gravitationsablaufstrecke (190) aufweist, eine Tropf- und Sammelkammer (202) ist.
- Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, dass in der höchsten Kammer (202) ein Abscheidemagnet (228) an einem Boden anliegt. - Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittlere Kammer (204, 204I) des Mehrkammernsystems (200) eine erste Reservoirkammer (204, 204I) ist, die Schmiermittel (162) zur verzögerten Abgabe bereit halten kann.
- Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 17 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe von Schmiermittel (262) durch Gravitationskraft hervorgerufen ist. - Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 17 oderAnspruch 18 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsmittel (180, 180I) an einem Abgabenseitenteil (222, 222I) der ersten und/oder einer zweiten Reservoirkammer (204, 204I, 206) platziert ist. - Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsmittel (180, 180I) an einer Stelle eines tiefsten Punkts im Einbausinn eines Gehäuses (31) des Twin-Getriebes (1) platziert ist.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Twin-Getriebe (1) mit zwei parallel angeordneten, dreistufigen Übersetzungsstrecken, wobei jede Übersetzungsstrecke für einen eigenen Antriebsstrang (3) ausgelegt und durch eine der beiden Duo-Elektromaschinen (5, 7) antreibbar ist, ausgestaltet ist.
- Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstrecken als Übersetzungen in das Langsame ausgestaltet sind. - Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sumpf (160) sich an einer untersten Kammer (206) des Mehrkammernsystems (200) anschließt.
- Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 23 , dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Kammer (206) in den Sumpf (160) übergeht. - Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erstes Zahnrad (77, 77I) erste Planschzähne (230) aufweist und im Stillstand in den Sumpf (160) eintaucht und für einen Fahrbetrieb gestaltet ist, in dem die ersten Planschzähne (230) durch den Sumpf (160) rotieren und Schmiermittel (162) emporfördern, wodurch eine Absenkung eines ersten Schmiermittelspiegels (164) in dem Sumpf (160) auf einen niedrigeren Schmiermittelspiegel (168) erfolgt.
- Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrkammernsystem (200) ein einziges Mehrkammernsystem für beide Teilgetriebe (15 ,17) ist.
- Twin-Getriebe (1) mit einem Getriebegehäuse (31) und einer im teilweise gekammerten Innenvolumen (108) des Getriebegehäuses (31) vorhandenen und mit diesem verbundenen Ölführungswand (226), wobei die Ölführungswand (226) Bereiche separiert und sich so Kammern (204, 206, 208, 234) zwischen einer Innenseite (104I) des Getriebegehäuses (31) und der Ölführungswand (226) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich der Ölführungswand (226) als eine Ölsammelwanne (234) und ein Bereich der Ölführungswand (226) als eine Zahnradbeölungswanne (208) ausgebildet sind, wobei die Zahnradbeölungswanne (208) als eine von einem Sumpf (160) beabstandete Zahnradbeölungswanne (208) vorhanden ist, an die sich die Ölsammelwanne (234) anschließt und in der ein Zahnrad (75) vorhanden ist, durch dessen Planschzähne (232) Schmiermittel (162) emporgeschöpft werden kann, wobei die Zahnradbeölungswanne (208) eine Abfließbarriere (224) für Schmiermittel (162) in den Sumpf (160) aufweist, wodurch eine verzögerte Rezirkulation von Schmiermittel (162) in den Sumpf (160) eintritt.
- Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 27 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Zahnradbeölungswanne (208) ein Nebensumpf ausgebildet ist, wobei nach einer initialen Befüllungsphase ein in dem Nebensumpf laufendes Zahnrad (75) als ein planschendes Zahnrad wirkt. - Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 27 oderAnspruch 28 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abfließbarriere (224) einen im Vergleich mit einem ersten Schmiermittelspiegel (164) des Sumpfs (160) einstellenden zweiten Schmiermittelspiegel (166) zulässt, in den mindestens ein zweiter Planschzahn (232) des Getriebes (1) eingreift. - Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 29 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schmiermittelspiegel (166) durch ein weiteres Verzögerungsmittel (180II) auf einen niedrigeren Schmiermittelspiegel (166II) absenkbar ist. - Twin-Getriebe (1) nach
Anspruch 30 , dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Verzögerungsmittel (180II) eine elektromechanisch verschließbare Blendenöffnung in der Zahnradbeölungswanne (208) ist. - Twin-Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Twin-Getriebe (1) für einen Duo-Elektromaschinenantriebsstrangs (3) ausgebildet ist.
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