JP6612927B2 - ギアボックスを冷却するための冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、ギアボックスを冷却するための冷却装置であって、ギアボックスがハウジングを有し、ハウジングに、少なくとも１つの温度感受性構成要素、特に制御デバイスが取り付けられ、冷却装置がギアボックス換気デバイスを備え、ギアボックス換気デバイスが、ギアボックスに隣接するように車体に固定して配置されて、ギアボックスに冷却空気を供給するように構成される、冷却装置に関する。

ギアボックスを冷却するための冷却装置は、従来技術から様々な実施形態で知られている。ここで、冷却空気は、少なくとも１つの空気入口を通って冷却装置に流入し、例えば１つまたは複数の空気チャネルダクトによって、および／または空気偏向手段、特に空気偏向ブレードによってギアボックスの特定の領域に案内することができる。

（特許文献１）は、ギアボックスを冷却するための冷却装置であって、クラッド部が、ギアボックスのハウジングの前部領域で冷却のための対応する空気入口を有する冷却装置を開示している。空気入口は、ゆっくりと流れる空気の動きを生じさせるために幅広の設計である。

従来技術から知られているギアボックスは、１つまたは複数の温度感受性構成要素を有することがよくある。これらの温度感受性構成要素は、例えばギアボックスの制御デバイスを含む。例えばギアボックスのハウジングの外側に取り付けられることがあるこの制御デバイスは、動作中に比較的高い熱負荷にさらされる。したがって、それにもかかわらず制御デバイスの機能を保証するためには、制御デバイスの効果的な冷却を可能にする適切な手段を講じる必要がある。そうしなければ、制御デバイスが運転動作中および停車中の両方に過熱するという問題が生じる可能性がある。

独国特許第１０３ ０８ ０８４ Ｂ４号明細書

したがって、本発明の目的は、ギアボックスの温度感受性構成要素、特に制御デバイスを簡単に効率的に冷却できるようにする、ギアボックスを冷却するための上記タイプの冷却装置を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴部の特徴を有する冒頭に述べたタイプの冷却装置によって実現される。従属請求項は、本発明の有利な発展形態に関する。

本発明による冷却装置は、ギアボックス換気デバイスが第１の空気ダクトを有し、第１の空気ダクトが空気入口開口を有し、空気入口開口を通って冷却空気が第１の空気ダクトに流入することができ、さらに第１の空気ダクトが空気出口開口を有し、空気出口開口を通って冷却空気が第１の空気ダクトから流出することができ、さらにギアボックス換気デバイスが冷却空気チャネル手段を有し、ここで、冷却空気チャネル手段が、第１の空気ダクトに接続され、空気出口開口から流出する冷却空気をギアボックスの温度感受性構成要素へ直に案内することができるように設計される。この手段は、ギアボックスの温度感受性構成要素、特に制御デバイスを効果的に直に冷却することを保証する。

温度感受性構成要素、特に制御デバイスの効率的な冷却を可能にするために、有利な実施形態では、冷却空気チャネル手段が、少なくとも特定の部分ではギアボックスの温度感受性構成要素の周りに延在し、上記構成要素を少なくとも一部取り囲むように形成されることが提案される。その結果、少なくとも特定の領域において、ギアボックスの温度感受性構成要素に冷却空気を直に案内することができる。

特に有利な実施形態では、冷却空気チャネル手段は、温度感受性構成要素を完全に取り囲むように形成することができる。これは、ギアボックスの温度感受性構成要素、特に制御デバイスのさらに効果的な直接の冷却を保証することができる。温度感受性構成要素、特に制御デバイスを空気チャネル手段で完全に取り囲むことは、有利には定常過熱を効果的に回避することができることを保証する。冷却空気チャネル手段は、特に実質的にシュノーケル状に形成することができる。

好ましい実施形態では、冷却空気チャネル手段が第１の端部を有し、第１の空気ダクトが自由端を有し、自由端に空気出口開口が形成され、ここで、冷却空気チャネル手段の第１の端部と第１の空気ダクトの自由端とが、所望の取付け位置で、第１の空気ダクトが冷却空気チャネル手段内に延在するように形成されることが企図される。すなわち、第１の空気ダクトの自由端が冷却空気チャネル手段の第１の端部に係合し、その結果、空気ダクトと冷却空気チャネル手段との確実な流体接続が得られる。

ギアボックス換気デバイスは、好ましくは自動車の床下で車体に固定して取り付けることができる。これは、ギアボックス換気デバイスが自動車の車体に固定して保持されることを保証する。ここで、冷却空気は、有利には、自動車の床下の方向からギアボックス換気デバイスに供給される。

冷却空気チャネル手段がしっかりと保持されることを保証するために、好ましい実施形態では、冷却空気チャネル手段が、ギアボックスのハウジングでギアボックスに固定して取り付けられることが提案される。

特に、冷却空気チャネル手段がギアボックスに固定して取り付けられ、ギアボックス換気デバイスが自動車の床下で車体に固定して取り付けられた状態で、第１の空気ダクトに対する冷却空気チャネル手段の相対運動を可能にするために、特に好ましい実施形態では、第１の空気ダクトの自由端が空気出口開口の方向に先細りするように設計されることを企図することができる。この手段により、係合する第１の空気ダクトの自由端に対する冷却空気チャネル手段の相対運動のための十分な遊びが残っている。さらに、この先細りはノズル効果も生み出し、これは、冷却空気の流れが第１の空気ダクトを通過するときに流れ挙動に良い効果を有する。

ギアボックスの冷却をさらに改良するために、有利な実施形態では、ギアボックス換気デバイスが第２の空気ダクトを有し、第２の空気ダクトが空気入口開口を備え、空気入口開口を通って冷却空気が第２の空気ダクトに流入することができ、さらに第２の空気ダクトが空気出口開口を有し、空気出口開口を通って冷却空気が第２の空気ダクトから流出することができる。

第２の空気ダクトは、好ましくは、第１の空気ダクトに隣接して配置することができる。第２の空気ダクトの冷却空気流は、例えばギアボックスの下側に向けることができ、この領域を効果的に冷却できるようにする。

有利な発展形態では、第２の空気ダクトは、その空気出口開口の方向に先細りするように形成することができる。この先細りはノズル効果を生み出し、これは、冷却空気の流れが第２の空気ダクトを通過する間に流れ挙動に良い効果を有する。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を参照して、好ましい例示的実施形態の以下の説明から明らかになろう。

ギアボックスのハウジングに取り付けられた制御デバイスを備える自動車のギアボックスの一部の斜視図である。 図１によるギアボックスを冷却するための冷却装置の分解図である。 図２による冷却装置の斜視図である。 図２および３による冷却装置を備えた図１によるギアボックスの一部の斜視図である。 図２および３による冷却装置を備えた図１によるギアボックスの一部の底面図である。

図１は、ギアボックス２の一部を示しており、このギアボックス２は、ここではいわゆる「ハングオンギアボックス」であり、自動車の車軸の一方が恒久的に駆動され、他方の車軸は必要なときにのみ駆動されるクラッチ制御式の全輪駆動装置を有する自動車において使用される。ギアボックス２はハウジング２０を有し、ハウジング２０に、ギアボックス２の動作を制御するように設計された制御デバイス３が取り付けられる。この制御デバイス３は、ギアボックス２の温度感受性構成要素である。したがって、この制御デバイス３を効果的に冷却して過熱を防止することが必要である。そのような過熱は、自動車の運転動作中および停車中の両方で発生する可能性があり、それと同時に、特定の状況下では制御デバイス３の動作不良、場合によってはさらに不可逆的な損傷をもたらす可能性がある。

制御デバイス３の効果的な冷却を可能にするために冷却装置１が設けられており、冷却装置１は、図２および図３に詳細に示されている。冷却装置１は、自動車の床下で車体に固定して取り付けることができるギアボックス換気デバイス４を有する。ギアボックス換気デバイス４は空気入口５を備え、この空気入口５によって、自動車の床下の方向から冷却空気をギアボックス２に供給し、ギアボックス２を冷却することができる。

ギアボックス換気デバイス４は、図５による底面図で見ることができる空気入口開口６０を有する第１の空気ダクト６をさらに備える。冷却空気は、この空気入口開口６０を通って、自動車の床下の方向から第１の空気ダクト６に流入することができる。第１の空気ダクト６はさらに、空気出口開口６２を有する自由端６１を有し、その空気出口開口６２を通って冷却空気が第１の空気ダクト６から流出することができる。

ギアボックス２のハウジング２０に取り付けられた制御デバイス３を効果的に冷却できるように、冷却装置１は、冷却空気チャネル手段７をさらに有し、この冷却空気チャネル手段７は、ここでは実質的にシュノーケル状に設計される。冷却空気チャネル手段７は第１の端部７０を有し、第１の端部７０は第１の空気ダクト６に配置することができるように形成され、その結果、第１の空気ダクト６は、冷却空気チャネル手段７内に延在し、冷却空気チャネル手段７内に係合する。これは確実な流体接続を保証し、その結果、冷却空気は、第１の空気ダクト６の空気出口開口６２から冷却空気チャネル手段７に流出することができる。

冷却空気チャネル手段７は、ギアボックス２のハウジング２０に取り付けられた制御デバイス３の周りに延び、少なくとも一部、好ましくは完全に制御デバイス３を取り囲むように形成される。制御デバイス３は、冷却空気チャネル手段７を通って流れて制御デバイス３に向かって流出する冷却空気によって直に冷却し、それにより過熱から効果的に保護することができる。空気チャネル手段７は、制御デバイス３を好ましくは完全に取り囲むように設計されて配置されているので、特に有利なことに、自動車の運転動作中だけでなく停車中もギアボックス２を効果的に冷却することができることが保証され、その結果、制御デバイス３の定常的な過熱を効果的に防止することができる。

冷却空気チャネル手段７は、さらに第２の端部７１を有し、第２の端部７１は、ギアボックス２のハウジング２０でギアボックスに固定して取り付けられる。ギアボックスへのこの固定取付けは、ギアボックス２が対応する方向に一部動く場合に、冷却空気チャネル手段７が、３つの互いに直交する空間方向（すなわち長手方向、横方向、および垂直方向）で、車体に固定されたギアボックス換気デバイス４に対する相対運動のための３自由度を有することを意味する。車体に固定されたギアボックス換気デバイス４に対する、ギアボックスに固定された冷却空気チャネル手段７のこれらの相対運動を可能にするために、第１の空気ダクト６の自由端６１は、空気出口開口６２の方向に先細りするように設計される。したがって、第１の空気ダクト６の自由端６１に対して冷却空気チャネル手段７が相対運動するための十分な遊びが残っている。さらに、この先細りはノズル効果を利用可能にし、これは、冷却空気の流れが第１の空気ダクト６を通過するときに流れ挙動に有利な効果を有する。

ギアボックス２の冷却をさらに改良するために、ギアボックス換気デバイス４はさらに第２の空気ダクト８を有し、第２の空気ダクト８も同様に空気入口開口８０を備え、空気入口開口８０を通って冷却空気が自動車の床下の方向から第２の空気ダクト８に流入することができ、さらに第２の空気ダクト８は空気出口開口８１も備え、空気出口開口８１を通って冷却空気が第２の空気ダクト８から流出することができる。第２の空気ダクト８を通って流れる冷却空気によって、特に自動車の床下に向けられた下面でギアボックス２を効果的に冷却することができる。この例示的実施形態では、第２の空気ダクト８も同様に、その空気出口開口８１の方向に先細りするように形成され、それによりノズル効果が生み出され、これは、冷却空気の流れが第２の空気ダクト８を通過するときに流れ挙動に良い効果を有する。ここで、この場合、空気出口開口８１は分離ウェブ８２によって２つの領域に細分される。

本明細書で提示した冷却装置１は、有利には、ギアボックス２の少なくとも１つの温度感受性構成要素（この場合、制御デバイス３）を効果的に冷却できるようにする。ここで、制御デバイス３は、冷却空気チャネル手段７によって完全に取り囲まれ、冷却空気チャネル手段７は、特別に形成された第１の空気ダクト６によって自動車の床下の方向から冷却空気を供給することができる。

１ 冷却装置
２ ギアボックス
３ 制御デバイス
４ ギアボックス換気デバイス
５ 空気入口
６ 第１の空気ダクト
７ 冷却空気チャネル手段
８ 第２の空気ダクト
２０ ハウジング
６０ 空気入口開口
６１ 自由端
６２ 空気出口開口
７０ 第１の端部
８０ 空気入口開口
８１ 空気出口開口

Claims (10)

1. ギアボックス（２）を冷却するための冷却装置（１）であって、前記ギアボックス（２）がハウジング（２０）を有し、前記ハウジング（２０）に、少なくとも１つの温度感受性構成要素、特に制御デバイス（３）が取り付けられ、冷却装置（１）がギアボックス換気デバイス（４）を備え、前記ギアボックス換気デバイス（４）が、前記ギアボックス（２）に隣接するように車体に固定して配置されて、前記ギアボックス（２）に冷却空気を供給するように構成され、前記ギアボックス換気デバイス（４）が第１の空気ダクト（６）を有し、第１の空気ダクト（６）が空気入口開口（６０）を有し、前記空気入口開口（６０）を通って冷却空気が前記第１の空気ダクト（６）に流入することができ、さらに第１の空気ダクト（６）が空気出口開口（６２）を有し、前記空気出口開口（６２）を通って冷却空気が前記第１の空気ダクト（６）から流出することができ、さらに前記ギアボックス換気デバイス（４）が冷却空気チャネル手段（７）を有し、ここで、前記冷却空気チャネル手段（７）が、前記第１の空気ダクト（６）に接続され、前記空気出口開口（６２）から流出する前記冷却空気を前記ギアボックス（２）の温度感受性構成要素へ直に案内することができるように設計されており、
   前記温度感受性構成要素が前記制御デバイス（３）である場合を含む、ことを特徴とする冷却装置（１）。
2. 前記冷却空気チャネル手段（７）が、少なくとも特定の部分では前記ギアボックス（２）の前記温度感受性構成要素の周りに延在し、前記構成要素を少なくとも一部取り囲むように形成されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置（１）。
3. 前記冷却空気チャネル手段（７）が、前記温度感受性構成要素を完全に取り囲むように形成されることを特徴とする請求項２に記載の冷却装置（１）。
4. 前記冷却空気チャネル手段（７）が第１の端部（７０）を有し、前記第１の空気ダクト（６）が自由端（６１）を有し、前記自由端（６１）に前記空気出口開口（６２）が形成され、ここで、前記冷却空気チャネル手段（７）の前記第１の端部（７０）と、前記第１の空気ダクト（６）の前記自由端（６１）とが、所望の取付け位置で、前記第１の空気ダクト（６）が前記冷却空気チャネル手段（７）内に延在するように形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
5. 前記ギアボックス換気デバイス（４）が、前記自動車の床下で前記車体に固定して取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
6. 前記冷却空気チャネル手段（７）が、前記ギアボックス（２）の前記ハウジング（２０）で前記ギアボックスに固定して取り付けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
7. 前記第１の空気ダクト（６）の前記自由端（６１）が、前記空気出口開口（６２）の方向に先細りするように設計されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
8. 前記ギアボックス換気デバイス（４）が第２の空気ダクト（８）を有し、前記第２の空気ダクト（８）が空気入口開口（８０）を備え、前記空気入口開口（８０）を通って冷却空気が前記第２の空気ダクト（８）に流入することができ、さらに前記第２の空気ダクト（８）が空気出口開口（８１）を備え、前記空気出口開口（８１）を通って前記冷却空気が前記第２の空気ダクト（８）から流出することができることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
9. 前記第２の空気ダクト（８）が、前記第１の空気ダクト（６）に隣接して配置されることを特徴とする請求項８に記載の冷却装置（１）。
10. 前記第２の空気ダクト（８）が、その空気出口開口（８１）の方向に先細りするように形成されることを特徴とする請求項８または９に記載の冷却装置（１）。

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