WO2021190927A1 - Oil compensation chamber for a gearbox - Google Patents

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WO2021190927A1
WO2021190927A1 PCT/EP2021/056027 EP2021056027W WO2021190927A1 WO 2021190927 A1 WO2021190927 A1 WO 2021190927A1 EP 2021056027 W EP2021056027 W EP 2021056027W WO 2021190927 A1 WO2021190927 A1 WO 2021190927A1
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WO
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space
oil
transmission
compensation
receiving space
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/056027
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German (de)
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Inventor
Peter Reinders
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042Guidance of lubricant
    • F16H57/0421Guidance of lubricant on or within the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes, pipes, grooves, channels or the like
    • F16H57/0423Lubricant guiding means mounted or supported on the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes or pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0447Control of lubricant levels, e.g. lubricant level control dependent on temperature

Definitions

  • the invention relates to a device for receiving excess oil in egg nem compensation space in a transmission for motor vehicles.
  • Gearboxes often contain oil for various purposes, such as lubrication or hydraulic functions.
  • the amount of oil in the transmission circuit is usually constant, but the volume that the oil takes up is not. This means that the places where there is oil are different and z. B. on the temperature orenszu was dependent on the transmission.
  • DE10308560A1 teaches a transmission device in which splash oil reaches an oil bunker.
  • the oil is actively pumped out of this bunker and, if necessary, conveyed back into the gear room via a control device, in which the oil becomes effective again and contributes to the oil level.
  • the proposed transmission for a motor vehicle suitable for operation with oil, comprises the following components:
  • the compensation space is permanently connected to the receiving space for the oil, this connection being arranged in such a way that the excess oil from the compensation space can flow back into the receiving space independently and without the influence of control means.
  • the receiving space is arranged below the central sub-space.
  • the equal space is arranged at least in sections above a lower edge of the central part space.
  • Oil that is in a modern transmission, usually in a closed circuit, can serve several purposes: firstly as hydraulic fluid for switching shifting elements in the transmission in a hydraulic oil circuit and secondly as a lubricant and coolant for friction components in a lubricating oil circuit.
  • the lubricating oil circuit runs in such a way that the oil reaches the right places on the gear parts to be lubricated / cooled, such as bearings, gears and clutches (multi-plate clutches).
  • One way of supplying the lubricating oil is ensured by the design of the drive shaft as a hollow shaft or with a longitudinal bore on the inside. This drive shaft has radial bores at the points where the oil for lubrication purposes is to reach the gear parts to be lubricated Ge.
  • the moving or rotating transmission parts include, in particular, the planetary gear sets, which in their entirety are also referred to as the transmission tower. At the same time, these moving gear parts must be able to throw off the maximum amount of oil that can be fed through the feed. If this does not succeed, too much oil remains between the moving parts of the transmission and an increased drag torque is caused.
  • the moving parts of the gearbox can also dip into the oil sump or the oil level in the oil sump can rise so far and thus cause increased resistance (drag torque) or cause the oil to foam up.
  • the oil sump has a surface with a height called the oil level.
  • the alignment of the surface changes with acceleration, according to the vector combination of the acceleration of the gear unit and the acceleration due to gravity. It is possible that the oil level is different in different places in the gearbox.
  • a gear pot with optimized bores through the jacket surface can be provided, which contains the gear parts, the oil being pushed outwards by rotating the gear pot through the bores (drains for de-oiling). This can happen even against a certain resistance if the pot rotates in the oil sump. However, if the oil sump rises too high, pressing outwards will no longer work. Typically, this results in a boundary condition of only filling the gear unit with a corresponding maximum amount of oil so that the oil level is too high in specified or foreseeable operating states of the gear unit (determined e.g. by the maximum permissible temperature, speed, speed) is avoided.
  • the oil sump is used as a reservoir of a wet sump system, there is a suction opening for the oil pump in the receiving space. It is important that no air is sucked in as this can lead to undesired behavior of the transmission during dynamic driving.
  • a compensation space as proposed, is now used to take up oil and, if necessary, can replace the missing spaces, as described above. This should be done in operating conditions or driving situations in which there would otherwise be too much oil in the circuit, as described above. This oil, which is undesirable in the circuit, is known as excess oil.
  • the compensation space can be designed as a separate component, which is connected from the outside to the transmission housing or can be located in the transmission housing are located, with a part of the gear housing itself can already form part of the equalization space.
  • the oil evades by itself when the receiving space is filled and then pushes itself into other free spaces, such as. B. the proposed compensation space.
  • the compensation space is permanently connected to the receiving space for the oil and the oil can flow unhindered between these two spaces.
  • the permanent connection is also designed to be essentially resistance-free, i. H. there are z. B. no chokes provided.
  • the permanent connection is characterized by the fact that it does not contain any locks, such as B. Valves that are switched depending on the oil level or according to a control mechanism for dynamic control of the oil level or oil volume, as z. B. in solutions with floats on the oil sump, which actuate a valve at egg nem certain oil level, is the case. Valves for other functions, such as a general deactivation of the compensation chamber, can optionally be conceivable, provided that they do not relate to the changing oil level as a control variable.
  • the permanent connection is arranged in such a way that the excess oil can automatically flow back into the receiving space from the compensation space when the operating state of the transmission has changed again accordingly.
  • the self-constant flow back occurs due to the weight of the excess oil.
  • connection between the receiving space and the compensation space can also be telbar, d. h take place via channels and cavities or rooms. A direct connection is also conceivable without other spaces in between. There may be additional drainage bores or drainage channels between the receiving space and the compensation space.
  • the compensation space must be able to empty itself until the receiving space is full or the compensation space is empty. If the receiving space and any supply lines are full, the compensation space would not empty further.
  • the compensation chamber provides any oil that may have escaped during the braking process, so that the entire amount of oil is quickly returned to the oil sump in the event of a direct acceleration, thus preventing air from being drawn in through the intake opening.
  • a reliable oil supply is particularly important when accelerating, for example for upcoming gear changes. This creates a basis for dynamic driving.
  • An example of a dynamic driving situation is (heavy) braking followed by immediate acceleration.
  • the oil in the transmission is brought into a certain position by braking, from which it only flows back with a delay, due to the inertia of the oil and resistance in the oil circuit.
  • a different starting position prevails after braking (with regard to the oil) than when accelerating from an unbraked movement.
  • a riser pipe connects the receiving space with the compensation space, via which the excess oil can get into the receiving space.
  • the riser pipe picks up the oil that rises during the evasive action and feeds it to the equalization chamber. Depending on the geometric arrangement of the receiving space in relation to the compensation space, the receiving space is filled in this situation.
  • the position of the riser pipe can be determined depending on the driving dynamics.
  • the riser pipe should be located at the point where oil collects in the receiving space in the respective driving condition and should evade.
  • the riser pipe can be implemented as a separate component or from a recess in the form of other components, e.g. B. as a recess in the cast of the gearbox housing.
  • the transmission further comprises an escape space into which the collected oil of the oil sump can first escape when the receiving space is filled.
  • the recording room is directly connected to the soft room from. The excess oil from the compensation space can flow back into the receiving space via the escape space.
  • the escape room can be connected directly to the compensation room.
  • the receiving space and the compensation space are not directly connected to one another, but rather via the alternative space.
  • the oil collects in the oil sump.
  • the oil expands in the oil sump, the oil is pushed into the connected evacuation space, which offers additional volume for spreading.
  • the oil level rises, possibly beyond the receiving space.
  • the connection or access to the compensation room is located above the access to the recording room. Therefore, as the oil level continues to rise, the escape space begins to fill up.
  • the additional volume of the compensation chamber prevents or delays the further increase in the oil level in the central sub-chamber. As a result, the entire space in which the oil rises is expanded in a targeted manner.
  • the escape space is formed by at least one transmission component, from the selection of: housing of a torque converter of the transmission, shell which at least partially encloses the housing of the torque converter; and wall of a housing of the transmission.
  • the oil pan for example, which can form a substantial part of the receiving space, is usually designed to be open at the top so that evasive oil seeks its place in the free space of the transmission.
  • the transmission components that are not primarily created for the purpose of forming an escape space can also be used to create such an escape space. This saves on the one hand manufacturing expenses such. B. with a separate riser and still a simple possibility to connect the compensation space, since the escape space is accessible in many places, especially in the vertical, while the receiving space is only in the lower part of the gearbox and possibly only on the left or right side of the transmission.
  • an underside or a bottom of the compensation space is arranged above the surface of the oil sump when the transmission is at rest.
  • the compensation space should preferably be arranged in such a way that it unfolds its effect at the moment when the oil level reaches a certain level Height reached.
  • the oil level at the inlet to the equalization chamber is decisive here, because if it exceeds this, the equalization chamber fills automatically. The same applies to the flowing back of the excess oil.
  • the compensation chamber should preferably be arranged in such a way that it is not filled by the oil level when the gear unit has cooled down. To do this, the floor of the compensation chamber must be above the oil level in the idle state. This applies to at least the majority of the floor area. Optionally, grooves or edges can be provided in the floor, which may not meet this condition.
  • an underside or a floor of the compensation space is arranged at a maximum height above the receiving space at which an increase in drag torque is avoided when the oil sump rises.
  • the weight of the oil may lead to the compensation chamber not being filled. Instead, oil could rise from the receiving space into the central part space and thus lead to an increase in drag torque, which must be avoided.
  • the central part space, or at least the moving parts of the gearbox, should be able to permanently dispense their excess oil.
  • the transmission in the motor vehicle is aligned parallel to the direction of travel of the motor vehicle.
  • a drive side and an output side of the transmission are arranged at the opposite end of the transmission.
  • the compensation space is arranged centrally between the drive side and the driven side or closer to the driven side than to the drive side.
  • the longitudinal direction or x-direction of the transmission is in the direction of the drive shaft.
  • the front designates the side of the drive / motor, the rear that of the output.
  • the designation front and rear can also indicate the orientation in the vehicle in which the transmission is to be installed. The latter applies in particular with regard to movement processes caused by the vehicle, such as Braking and accelerating. Above, below, left and right also results from the intended installation position in the vehicle.
  • the compensation space is arranged in the rear part of the transmission, viewed in the longitudinal direction, it can advantageously be prevented that the compensation space becomes too fast or too effective during braking.
  • the compensation chamber is arranged on a first side of the transmission and a further compensation chamber is arranged on a second side of the transmission.
  • the second side is opposite the first side.
  • the functionality of the compensation space for cornering is advantageously guaranteed in this way. If the arrangement is only one-sided, it can otherwise happen that the equalization space unfolds its effect to a greater extent in a certain curve direction. It can therefore make sense to arrange the left and right compensation spaces symmetrically
  • the bottom of the compensation space is inclined so that the oil can flow back independently.
  • no active return unit (pump) is necessary in order to allow the excess oil to flow from the compensation chamber back into the receiving chamber.
  • connection can be indirect, i. H.
  • the compensation room would be connected to the recording room via the alternative room.
  • the spaces form the shape of a lying letter U, with the curvature facing forward, i.e. in the direction of the drive side.
  • the compensation space forms the upper leg, the receiving space the lower leg and the escape space the curvature of the U-shape.
  • this arrangement leads to the fact that, especially during braking, the equalizing space can be used by the escaping oil.
  • the oil sloshes in the other direction, no or less oil would escape into the compensation chamber in this arrangement of the U-shape.
  • the compensation space tapers in the direction of the connection to the receiving space.
  • the compensation space is only narrower, further away from the inlet then further ge formed.
  • Narrow and wide refers to the cross-section of the compensation space for the incoming / outgoing oil.
  • the beginning of the compensation space is now tapered, it initially provides little volume to evade the excess oil, but more and more as the oil level increases.
  • less additional volume is initially made available for the evasive oil than without braking.
  • the oil does not move as far from the rear end of the receiving space as would be the case with a full compensating volume without the taper. If the surface of the oil sump moves too far forward, air is sucked in through the suction nozzle for the oil pump.
  • the taper is step-shaped.
  • the receiving space or alternative space is connected to the compensation space at the narrow subspace.
  • the wide sub-area is located next to the narrow sub-area.
  • the narrow sub-space has a smaller cross-section, diameter and / or recording volume than the wide sub-space.
  • This advantageously enables a narrow first region of the compensation space that may be necessary due to the installation space. Furthermore, it prevents the (too much) filling of the large partial space, which has a large receiving volume, in the case of certain movements, such as braking.
  • a ventilation device can also be provided for the compensation room.
  • a method for operating a transmission for a motor vehicle includes that oil collects in a receiving space in the form of an oil sump and parts of this oil escape from the oil sump into a compensation space and collect there as excess oil. The excess oil flows automatically from the compensation space back into the receiving space. This flowing back takes place in the same way as the evasion.
  • Fig. 2b shows the position of oil in a hot, non-accelerated transmission
  • FIG. 3a shows a sectional view of the transmission
  • Fig. 3b is a sectional view of the transmission according to a further game personssbei.
  • Fig. 1 the arrangement of different rooms in a transmission 1 for a motor vehicle, in which oil can stay, is shown.
  • the transmission 1 in the motor vehicle is arranged parallel to the direction of travel of the motor vehicle.
  • the transmission 1 has a drive side 11 and an output side 12, which are arranged at opposite ends of the transmission 1.
  • the drive side 11 forms the front side of the transmission 1 in the forward direction of travel.
  • the output side 12 forms the rear side of the transmission 1 in the forward direction of travel of the motor vehicle.
  • the transmission 1 has a central axis 13.
  • the central axis 13 is that axis about which an input shaft and an output shaft of the transmission 1 rotate.
  • the oil flows into an underlying receiving space 3.
  • the lower part of the receiving space 3 can be formed by an oil pan.
  • the evacuation space 5 connected to the receiving space 3 is formed by gear components 51, 52 and can lie in front of the central part space 2 like an ascending channel.
  • the receiving space 3 is connected to an equal space 4 via the alternative space 5.
  • the compensation space 4 is arranged above a lower edge of the central sub-space 2.
  • the illustrated transmission 1 shows a division into a central part space 2 and egg NEN drying space 21.
  • the compensation space 4 is divided into two at the point where a Ver taper 42 is located.
  • the taper is shown here as a step.
  • a first part connected to the compensation space 5 is the narrow sub-space 43, and a second part is the wide sub-space 44 adjoining this.
  • the bottom 41 of the compensation chamber 4 is slightly inclined in the direction of the connection to un th so that the excess oil 7 can flow off independently.
  • FIG. 1 the transmission from FIG. 1 is shown, with the status of the oil (shown hatched) is illustrated.
  • the oil sump 6 is formed by the oil flowing back independently under its own weight.
  • a surface 61 of the oil sump 6 is formed, which has a certain height (oil level).
  • the oil level is usually below the upper edge of the receiving space 3, as shown.
  • the compensation space 4 is empty because it is arranged above the surface 61.
  • the alternative space 5 is also only filled up to the level of the oil level.
  • Fig. 2b shows the transmission 1 in a state with too much oil in the system, as it is, for. B. may be the case in an operating state when the oil is hot and the volume of the oil is thereby increased.
  • the oil has expanded out of the full-flowed receiving space 3 and has ascended into the alternative space 5 and has an increased oil level. Since the connection between the equalization space 4 and the escape space 5 is below this oil level, the equalization space 4 is also filled with excess oil 7 up to the level of this oil level. This excess oil 7 is withdrawn from the effective oil circuit as long as it is in the equalization space 4 from.
  • 2c shows the transmission 1 in a state during braking of the motor vehicle with the transmission 1.
  • the oil sloshes forward and the surface of the oil sump 6 inclines and forms a slope, shown here at an angle of approximately 45 °. More than the oil level in the rear part of the transmission 1, the oil level rises in the soft space from 5, since this is arranged in front. In the rear of the receiving space 3 there is no longer any oil.
  • the tapering of the compensation space 4 or the narrow sub-space 43 means that in this operating state not as much oil gets into the compensation space 4 as would be the case if this taper 42 did not exist.
  • a fictitious compensation area without a taper 45 is indicated with a dashed line.
  • the surface that would result is also marked as a dashed oblique line. It can be seen that the intake connector 8 sucks in air in this case.
  • FIG. 3 a shows a sectional view of the transmission 1, the sectional plane being oriented normal to the central axis 13.
  • Fig. 3a the spatial arrangement of the equal space 4 and the escape space 5 in the transmission 1 is shown.
  • the connec tion between receiving space 3 and escape space 5 is arranged directly below the central axis 13.
  • the compensation space 4 is arranged in sections above the central axis 13.
  • Fig. 3b shows a sectional view of the transmission 1 according to a further embodiment, for example.
  • the transmission 1 has a further compensation space 4b.
  • the two compensation spaces 4, 4b are each connected to the escape space 5 via a channel.
  • Designation gearbox 1 drive side 2 output side 3 central axis central part space 1 hybrid space, 2 lower edge central part space receiving space equalization space b additional equalization space 1 floor of equalization space 2 tapering 3 narrow subspace 4 wider subspace 5 fictitious space without tapering escape space51, 52 oil sump excess oil sump 1 surface (of the oil sump)

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Abstract

The invention relates to a gearbox (1) and an associated method for a motor vehicle, suitable for operation with oil and having a central sub-chamber (2) in which movable gearbox parts are located and into which oil can be dispensed, a receiving chamber (3) as an oil sump (6) in which the oil can collect, and a compensation chamber (4) which can receive excess oil (7) escaping from the receiving chamber, the compensation chamber being permanently connected to the receiving chamber for the oil to pass through, and this connection being arranged in such a way that excess oil can flow automatically out of the compensation chamber and back into the receiving chamber.

Description

Ölausqleichsraum für ein Getriebe Oil equalization space for a transmission
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von überschüssigem Öl in ei nem Ausgleichsraum in einem Getriebe für Kraftfahrzeuge. The invention relates to a device for receiving excess oil in egg nem compensation space in a transmission for motor vehicles.
Getriebe beinhalten für diverse Zwecke, wie Schmierung oder hydraulische Funktio nen, häufig Öl. Dabei ist die Ölmenge im Getriebekreislauf gewöhnlich konstant, das Volumen, dass das Öl einnimmt jedoch nicht. Damit sind auch die Stellen, an denen sich Öl befindet, unterschiedlich und z. B. von der Temperatur oder Bewegungszu stand des Getriebes abhängig. Gearboxes often contain oil for various purposes, such as lubrication or hydraulic functions. The amount of oil in the transmission circuit is usually constant, but the volume that the oil takes up is not. This means that the places where there is oil are different and z. B. on the temperature or Bewegungszu was dependent on the transmission.
Um das Volumen und damit die Position des Öls oder den Ölstand zu regulieren, gibt es im Stand der Technik Lösungen mit Ölbehältern, die zwar einen Teil des Ölkreis laufs im Getriebe sind, jedoch das Öl so aufnehmen können, dass es nicht für die ge nannten Zwecke nutzbar ist und in Ölbehältern, sogenannten Bunkern, weggespei chert bzw. gepuffert wird. To regulate the volume and thus the position of the oil or the oil level, there are solutions in the prior art with oil tanks that are part of the oil circuit in the transmission, but can absorb the oil so that it is not called for the ge Purposes can be used and is stored away or buffered in oil containers, so-called bunkers.
So lehrt die DE10308560A1 eine Getriebevorrichtung, bei der Spritzöl in einen Öl bunker gelangt. Je höher der Ölstand und damit das Volumen im Getrieberaum ist, desto mehr Öl wird in den Bunker befördert. Dies hilft insbesondere bei hohen Dreh zahlen, in denen zu viel Öl einen unerwünschten Widerstand (Schleppmoment) er zeugen würde. Aus diesem Bunker wird das Öl wieder aktiv abgepumpt und über eine Regelvorrichtung ggf. wieder in den Getrieberaum befördert, in dem das Öl wie der wirksam wird und zum Ölstand beiträgt. For example, DE10308560A1 teaches a transmission device in which splash oil reaches an oil bunker. The higher the oil level and thus the volume in the gear compartment, the more oil is pumped into the bunker. This is particularly helpful at high speeds, in which too much oil would create an undesirable drag (drag torque). The oil is actively pumped out of this bunker and, if necessary, conveyed back into the gear room via a control device, in which the oil becomes effective again and contributes to the oil level.
Die DE 102017102527A1 bewerkstelligt im Wesentlichen Gleiches, mit der Hauptauf gabe, in dem Ölbehälter das Öl sich beruhigen (entgasen) zu lassen. DE 102017102527A1 accomplishes essentially the same thing, with the main task of allowing the oil to calm down (degas) in the oil container.
Solche Vorrichtungen müssen jedoch durch Aktoren aktiv betrieben und geregelt werden. Es kann zu Regelungenauigkeiten und Verzögerungen kommen. However, such devices must be actively operated and controlled by actuators. Regulation inaccuracies and delays can occur.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Getriebe und ein Verfahren bereitzu stellen, mittels den ein vorteilhafter Ölstand ohne zusätzliche Aktuatorik erreicht wird. Diese Aufgabe wird mit einem Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine weitere Lösung der Aufgabe ist durch das Verfahren gemäß Patentan spruch 15 angegeben. It is the object of the present invention to provide a transmission and a method by means of which an advantageous oil level is achieved without additional actuators. This object is achieved with a transmission with the features of claim 1. Another solution to the problem is given by the method according to claim 15 patent.
Das vorgeschlagene Getriebe für ein Kraftfahrzeug, geeignet zum Betrieb mit Öl, um fasst folgende Bestandteile: The proposed transmission for a motor vehicle, suitable for operation with oil, comprises the following components:
Einen Zentralteilraum, in dem sich bewegliche Getriebeteile befinden und in den Öl abgeben werden kann, einen Aufnahmeraum in dem sich dieses Öl als Ölsumpf sammeln kann und einen Ausgleichsraum, der aus dem Aufnahmeraum ausweichen des überschüssiges Öl aufnehmen kann. Der Ausgleichsraum ist dabei mit dem Auf nahmeraum permanent für das Öl durchgängig verbunden, wobei diese Verbindung so angeordnet ist, das überschüssige Öl aus dem Ausgleichsraum selbständig und ohne Einfluss von Steuerungsmittel zurück in den Aufnahmeraum fließen kann. A central part space in which there are moving gear parts and into which oil can be released, a receiving space in which this oil can collect as an oil sump, and a compensation space which can escape from the receiving space and which can take up excess oil. The compensation space is permanently connected to the receiving space for the oil, this connection being arranged in such a way that the excess oil from the compensation space can flow back into the receiving space independently and without the influence of control means.
Der Aufnahmeraum ist dabei unterhalb des Zentralteilraums angeordnet. Der Aus gleichsraum ist zumindest abschnittsweise oberhalb einer Unterkante des Zentralteil raums angeordnet. Die Begriffe .oberhalb' und .unterhalb' beziehen sich auf eine Einbaulage des Getriebes im Kraftfahrzeug. The receiving space is arranged below the central sub-space. The equal space is arranged at least in sections above a lower edge of the central part space. The terms "above" and "below" relate to an installation position of the transmission in the motor vehicle.
Öl, das sich in einem modernen Getriebe, üblicherweise in einem geschlossenen Kreislauf, befindet, kann mehreren Zwecken dienen: Erstens als Hydraulikfluid zum Schalten von Schaltelementen im Getriebe in einem Hydraulikölkreislauf und zwei tens als Schmier- und Kühlmittel für reibende Komponenten in einem Schmierölkreis lauf. Der Schmierölkreislauf verläuft derart, dass das Öl an die an richtige Stellen auf die zu schmierenden/kühlenden Getriebeteile, wie Lager, Verzahnungen und Kupp lungen (Mehrscheibenkupplungen) gelangt. Eine Art der Zuführung des Schmieröls ist durch die Ausbildung der Antriebswelle als Hohlwelle, bzw. mit einer innen liegen den Längsbohrung gewährleistet. Diese Antriebswelle weist radiale Bohrungen an den Stellen auf, an denen das Öl zu Schmierzwecken auf die zu schmierenden Ge triebeteile gelangen soll. Zu den beweglichen bzw. drehenden Getriebeteilen zählen insbesondere die Plane tenradsätze, die in ihrer Gesamtheit auch als Getriebeturm bezeichnet werden. Diese beweglichen Getriebeteile müssen gleichzeitig in die Lage versetzt werden, die durch die Zuführung maximal zu geführte Menge an Öl abzuschleudern. Gelingt dies nicht, so verbleibt zu viel Öl zwischen den beweglichen Getriebeteilen und es wird ein er höhtes Schleppmoment verursacht. Auch können die beweglichen Getriebeteile in den Ölsumpf eintauchen, bzw. der Ölstand im Ölsumpf soweit aufsteigen und so ei nen erhöhten Widerstand (Schleppmoment) verursachen oder ein schaumig Schla gen des Öls bewirken. Oil that is in a modern transmission, usually in a closed circuit, can serve several purposes: firstly as hydraulic fluid for switching shifting elements in the transmission in a hydraulic oil circuit and secondly as a lubricant and coolant for friction components in a lubricating oil circuit. The lubricating oil circuit runs in such a way that the oil reaches the right places on the gear parts to be lubricated / cooled, such as bearings, gears and clutches (multi-plate clutches). One way of supplying the lubricating oil is ensured by the design of the drive shaft as a hollow shaft or with a longitudinal bore on the inside. This drive shaft has radial bores at the points where the oil for lubrication purposes is to reach the gear parts to be lubricated Ge. The moving or rotating transmission parts include, in particular, the planetary gear sets, which in their entirety are also referred to as the transmission tower. At the same time, these moving gear parts must be able to throw off the maximum amount of oil that can be fed through the feed. If this does not succeed, too much oil remains between the moving parts of the transmission and an increased drag torque is caused. The moving parts of the gearbox can also dip into the oil sump or the oil level in the oil sump can rise so far and thus cause increased resistance (drag torque) or cause the oil to foam up.
Eine Voraussetzung ist daher, dass die maximal zuführbare Menge Öl auch ablaufen kann. Es existieren Abläufe aus dem Zentralteilraum, in dem das Abschleudern statt findet, in den Aufnahmeraum, in welchem sich im Betrieb eine Öllache, der soge nannte Ölsumpfs bildet. Dieser Aufnahmeraum befindet sich üblicherweise am Bo den des Getriebes, so dass das Öl aufgrund seiner Gewichtskraft dorthin ablaufen kann. Eine Ölwanne bildet häufig einen wesentlichen Teil des Aufnahmeraums. It is therefore a prerequisite that the maximum amount of oil that can be supplied can also run off. There are processes from the central part space, in which the spinning takes place, into the receiving space, in which a puddle of oil, the so-called oil sump, forms during operation. This receiving space is usually located on the bottom of the transmission, so that the oil can drain there due to its weight. An oil pan often forms a substantial part of the receiving space.
Der Ölsumpf weist eine Oberfläche auf mit einer Höhe, die als Ölstand oder Ölpegel bezeichnet wird. Die Ausrichtung der Oberfläche ändert sich bei Beschleunigungen, entsprechend der Vektorkombination aus Beschleunigung des Getriebes und der Erdbeschleunigung. So kann es sein, dass der Ölstand an verschiedenen Orten im Getriebe unterschiedlich ist. The oil sump has a surface with a height called the oil level. The alignment of the surface changes with acceleration, according to the vector combination of the acceleration of the gear unit and the acceleration due to gravity. It is possible that the oil level is different in different places in the gearbox.
Steigt nun das Öl im Ölsumpf auf eine Höhe (Ölstand), die die Abläufe zur Entölung des Zentralteilraums verschließt, können die Getriebeteile das Öl nicht mehr ab schleudern, sondern tauchen schlimmstenfalls in den aufgestiegenen Ölsumpf ein. If the oil in the oil sump now rises to a level (oil level) that closes the drains for de-oiling the central section, the transmission parts can no longer throw the oil off, but in the worst case plunge into the ascending oil sump.
Optional kann ein Getriebetopf mit optimierten Bohrungen durch die Mantelfläche vorgesehen sein, welcher die Getriebeteile beinhaltet, wobei das Öl durch eine Dre hung des Getriebetopfs durch die Bohrungen (Abläufe zur Entölung) nach außen ge drückt wird. Dies kann selbst gegen einen gewissen Widerstand geschehen, falls der Topf im Ölsumpf rotiert. Steigt der Ölsumpf jedoch zu hoch, funktioniert das nach au ßen drücken nicht mehr. Klassischerweise ergibt sich hieraus eine Randbedingung, nur eine entsprechende Maximalmenge an Öl in das Getriebe einzufüllen, so dass in spezifizierten oder ab sehbaren Betriebszuständen des Getriebes (bestimmt z. B. durch maximale zuläs sige Temperatur, Drehzahl, Geschwindigkeit) die Situation des zu hohen Ölstandes vermieden wird. Optionally, a gear pot with optimized bores through the jacket surface can be provided, which contains the gear parts, the oil being pushed outwards by rotating the gear pot through the bores (drains for de-oiling). This can happen even against a certain resistance if the pot rotates in the oil sump. However, if the oil sump rises too high, pressing outwards will no longer work. Typically, this results in a boundary condition of only filling the gear unit with a corresponding maximum amount of oil so that the oil level is too high in specified or foreseeable operating states of the gear unit (determined e.g. by the maximum permissible temperature, speed, speed) is avoided.
Wenn der Ölsumpf als Reservoir eines Nasssu m pf-System s benutzt wird, so befin den sich eine Ansaugöffnung für die Ölpumpe in dem Aufnahmeraum. Wichtig ist, dass dabei keine Luft angesaugt wird, da dies zu unerwünschtem Verhalten des Ge triebes bei dynamischer Fahrt führen kann. If the oil sump is used as a reservoir of a wet sump system, there is a suction opening for the oil pump in the receiving space. It is important that no air is sucked in as this can lead to undesired behavior of the transmission during dynamic driving.
Da das Öl jedoch je nach Bewegung des Getriebes oder respektive des Fahrzeugs hin- und her schwappt, ergibt sich die Randbedingung, dass eine Mindestmenge an Öl im Getriebe vorhanden sein muss, um in absehbaren Bewegungssituationen eine ständige Versorgung der Ansaugöffnung mit Öl zu gewährleisten. However, since the oil sloshes back and forth depending on the movement of the gearbox or the vehicle, there is the boundary condition that a minimum amount of oil must be present in the gearbox in order to ensure a constant supply of oil to the intake opening in foreseeable movement situations.
Diese beiden Randbedingungen können nicht immer gleichzeitig erfüllt werden, ins besondere bei zunehmender Miniaturisierung der Getriebeteile und des Zentralteil raumes. Moderne Getriebe sollen ihre Leistung bei immer kleinerem Bau raum bieten, wobei sich Volumenänderungen durch Temperaturänderungen dabei verstärkt auf den Ölstand auswirken. Gleichzeitig gibt es immer weniger Freiräume, in die das Öl bei Ausdehnung hin ausweichen kann. These two boundary conditions cannot always be met at the same time, in particular with increasing miniaturization of the gear parts and the central part space. Modern gearboxes should offer their performance with ever smaller installation space, with changes in volume due to temperature changes having an increased effect on the oil level. At the same time, there are fewer and fewer free spaces into which the oil can escape when it expands.
Ein Ausgleichsraum, wie vorgeschlagen, dient nun dazu, Öl aufzu nehmen und kann ggf. die fehlenden Freiräume, wie oben beschrieben, ersetzen. Dies soll in Betriebs zuständen bzw. Fahrsituationen geschehen, in denen ansonsten zu viel Öl im Kreis lauf vorhanden wäre, wie oben beschrieben. Dieses Öl, das im Kreislauf uner wünscht ist, wird als überschüssiges Öl bezeichnet. A compensation space, as proposed, is now used to take up oil and, if necessary, can replace the missing spaces, as described above. This should be done in operating conditions or driving situations in which there would otherwise be too much oil in the circuit, as described above. This oil, which is undesirable in the circuit, is known as excess oil.
Der Ausgleichsraum kann als eigenes Bauteil ausgebildet sein, welches von außen an das Getriebegehäuse angeschlossen wird oder sich im Getriebegehäuse befinden, wobei ein Teil des Getriebegehäuses selbst bereits einen Teil des Aus gleichsraums bilden kann. The compensation space can be designed as a separate component, which is connected from the outside to the transmission housing or can be located in the transmission housing are located, with a part of the gear housing itself can already form part of the equalization space.
Das Öl weicht von selber aus, wenn der Aufnahmeraum gefüllt ist und drückt sich dann in andere Freiräume, wie z. B. den vorgeschlagenen Ausgleichsraum. The oil evades by itself when the receiving space is filled and then pushes itself into other free spaces, such as. B. the proposed compensation space.
Der Ausgleichsraum ist mit dem Aufnahmeraum permanent für das Öl durchgängig verbunden und das Öl kann ungehindert zwischen diesen beiden Räumen fließen. Vorteilhafterweise kann so auf eine Umpumpen des Öls aus dem Aufnahmeraum o- der ein anderweitiges Befördern in den Ausgleichsraum verzichtet werden, stattdes- sen weicht das Öl selbständig in den Ausgleichsraum aus, durch die permanent durchgängige Verbindung. Auch ist die permanente Verbindung im Wesentlichen wi derstandsfrei ausgelegt, d. h. es sind z. B. keine Drosseln vorgesehen. The compensation space is permanently connected to the receiving space for the oil and the oil can flow unhindered between these two spaces. Advantageously, it is possible to dispense with pumping the oil out of the receiving space or otherwise conveying it into the equalization space, instead the oil escapes automatically into the equalization space through the permanently continuous connection. The permanent connection is also designed to be essentially resistance-free, i. H. there are z. B. no chokes provided.
Die permanente Verbindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie keine Sperren bein haltet, wie z. B. Ventile, die abhängig vom Ölstand bzw. entsprechend einem Regel mechanismus zum dynamischen Regeln des Ölstandes oder Ölvolumens geschaltet werden, wie dies z. B. bei Lösungen mit Schwimmern auf dem Ölsumpf, die bei ei nem bestimmten Ölstand ein Ventil betätigen, der Fall ist. Optional können Ventile für andere Funktionen, wie ein generelles Deaktivieren des Ausgleichsraumes denkbar sein, sofern sie als Regelgröße nicht den veränderlichen Ölstand betreffen. The permanent connection is characterized by the fact that it does not contain any locks, such as B. Valves that are switched depending on the oil level or according to a control mechanism for dynamic control of the oil level or oil volume, as z. B. in solutions with floats on the oil sump, which actuate a valve at egg nem certain oil level, is the case. Valves for other functions, such as a general deactivation of the compensation chamber, can optionally be conceivable, provided that they do not relate to the changing oil level as a control variable.
Die permanente Verbindung ist derart angeordnet, dass das überschüssige Öl aus dem Ausgleichsraum selbstständig zurück in den Aufnahmeraum fließen kann, wenn sich der Betriebszustand des Getriebes wieder entsprechend geändert hat. Das selb ständige Zurückfließen geschieht aufgrund der Gewichtskraft des überschüssigen Öls. The permanent connection is arranged in such a way that the excess oil can automatically flow back into the receiving space from the compensation space when the operating state of the transmission has changed again accordingly. The self-constant flow back occurs due to the weight of the excess oil.
Die Verbindung zwischen Aufnahmeraum und Ausgleichsraum kann dabei auch mit telbar sein, d. h über Kanäle und Kavitäten bzw. Räume stattfinden. Ebenso ist eine unmittelbare Verbindung denkbar ohne andere dazwischen liegende Räume. Es kön nen zusätzliche Ablaufbohrungen oder Ablaufkanäle zwischen Aufnahmeraum und Ausgleichsraum vorhanden sein. Natürlich spielt auch die jeweilige aktuelle Bewegung des Getriebes eine Rolle, je doch muss sich im unbeschleunigten und nicht gekippten Zustand des Getriebes der Ausgleichsraum soweit selbständig entleeren können, bis der Aufnahmeraum voll o- der der Ausgleichsraum leer ist. Falls der Aufnahmeraum und eventuelle Zuleitungen voll sind, würde sich der Ausgleichsraum nicht weiter entleeren. The connection between the receiving space and the compensation space can also be telbar, d. h take place via channels and cavities or rooms. A direct connection is also conceivable without other spaces in between. There may be additional drainage bores or drainage channels between the receiving space and the compensation space. Of course, the current movement of the gearbox also plays a role, but in the unaccelerated and not tilted state of the gearbox, the compensation space must be able to empty itself until the receiving space is full or the compensation space is empty. If the receiving space and any supply lines are full, the compensation space would not empty further.
Vorteilhafterweise kann Abstimmungsaufwand und Risiko einer Ablaufsteuerung zum Befüllen und/oder Entleeren des Ausgleichsraums vermieden werden und eine ei genständige Regelung des Systems, abhängig vom Ölbedarf erreicht werden. Advantageously, coordination effort and the risk of a sequence control for filling and / or emptying the compensation space can be avoided and an independent control of the system can be achieved depending on the oil requirement.
Weiterhin wird vorteilhafterweise das dynamische Fahren zusätzlich unterstützt. Bei spielsweise stellt der Ausgleichsraum beim Bremsvorgang etwaig ausgewichenes Öl direkt wieder zur Verfügung, so dass sich bei einer direkt anschließenden Beschleu nigung die gesamte Ölmenge zügig wieder im Ölsumpf befindet und so ein Ansau gen von Luft durch die Ansaugöffnung vermieden wird. Insbesondere beim Beschleu nigen ist eine zuverlässige Ölversorgung wichtig, beispielsweise für anstehende Schaltvorgänge. Somit wird eine Grundlage für dynamisches Fahren geschaffen. Furthermore, dynamic driving is advantageously additionally supported. For example, the compensation chamber provides any oil that may have escaped during the braking process, so that the entire amount of oil is quickly returned to the oil sump in the event of a direct acceleration, thus preventing air from being drawn in through the intake opening. A reliable oil supply is particularly important when accelerating, for example for upcoming gear changes. This creates a basis for dynamic driving.
Ein Beispiel für eine dynamische Fahrsituation ist (starkes) Bremsen gefolgt von un mittelbarem Beschleunigen. Das Öl im Getriebe wird durch das Bremsen in eine be stimmte Lage gebracht, aus der es nur verzögert zurückfließt, aufgrund der Trägheit des Öls und Widerständen im Ölkreislauf. Für den unmittelbar folgenden Beschleuni gungsvorgang herrscht nach dem Bremsen eine andere Ausgangslage (im Bezug auf das Öl) vor, als beim Beschleunigen aus einer ungebremsten Bewegung heraus. An example of a dynamic driving situation is (heavy) braking followed by immediate acceleration. The oil in the transmission is brought into a certain position by braking, from which it only flows back with a delay, due to the inertia of the oil and resistance in the oil circuit. For the immediately following acceleration process, a different starting position prevails after braking (with regard to the oil) than when accelerating from an unbraked movement.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes existiert nur eine (einzige) Ver bindung zwischen Ausgleichsraum und Aufnahmeraum. In a preferred embodiment of the transmission there is only one (single) connection between the compensation space and the receiving space.
Für das Öl existiert dadurch nur ein einziger Zu- und Ablauf zum/vom Ausgleichs raum. Das ausweichende Öl nimmt denselben Weg in den Ausgleichsraum hinein, wie das überschüssige Öl aus dem Ausgleichsraum heraus. Dies verringert vorteil hafterweise die mechanische Komplexität im Aufbau. Durch eine geschickte Anordnung und Formung der Verbindung und des Ausgleichs raums kann auf eine aktive Ölförderung in den Ausgleichsraum und damit verbunden unterschiedliche Wege für Zu- und Ablauf verzichtet werden. As a result, there is only one single inlet and outlet for the oil to / from the compensation chamber. The evading oil takes the same path into the equalization chamber as the excess oil takes out of the equalization chamber. This advantageously reduces the mechanical complexity in the structure. By cleverly arranging and shaping the connection and the equalization space, active oil delivery into the equalization space and the associated different paths for inflow and outflow can be dispensed with.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes verbindet ein Steigrohr den Aufnahmeraum mit dem Ausgleichsraum, über welches das überschüssige Öl in den Aufnahmeraum gelangen kann. In a preferred embodiment of the transmission, a riser pipe connects the receiving space with the compensation space, via which the excess oil can get into the receiving space.
Das Steigrohr nimmt das Öl, das während des Ausweichens aufsteigt, auf und führt es dem Ausgleichsraum zu. Je nach geometrischer Anordnung des Aufnahmeraums gegenüber dem Ausgleichsraum ist der Aufnahmeraum in dieser Situation gefüllt. Die Position des Steigrohrs kann abhängig von den fahrdynamischen Zuständen festge legt werden. So sollte das Steigrohr sich an der Stelle befinden, an der sich im jewei ligen Fahrzustand Öl im Aufnahmeraum sammelt und ausweichen soll. The riser pipe picks up the oil that rises during the evasive action and feeds it to the equalization chamber. Depending on the geometric arrangement of the receiving space in relation to the compensation space, the receiving space is filled in this situation. The position of the riser pipe can be determined depending on the driving dynamics. The riser pipe should be located at the point where oil collects in the receiving space in the respective driving condition and should evade.
Das Steigrohr kann als eigenes Bauteil oder aus Aussparung in der Form anderer Bauteile realisiert werden, z. B. als Aussparung im Guss des Getriebegehäuses. The riser pipe can be implemented as a separate component or from a recess in the form of other components, e.g. B. as a recess in the cast of the gearbox housing.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes umfasst das Getriebe weiterhin einen Ausweichraum, in den das gesammelte Öl des Ölsumpfs als Erstes auswei chen kann, wenn der Aufnahmeraum gefüllt ist. Der Aufnahmeraum ist mit dem Aus weichraum direkt verbunden. Das überschüssige Öl aus dem Ausgleichsraum kann über den Ausweichraum in den Aufnahmeraum zurückfließen. In a preferred embodiment of the transmission, the transmission further comprises an escape space into which the collected oil of the oil sump can first escape when the receiving space is filled. The recording room is directly connected to the soft room from. The excess oil from the compensation space can flow back into the receiving space via the escape space.
Zusätzlich kann der Ausweichraum direkt mit dem Ausgleichsraum verbunden sein. Mit anderen Worten, der Aufnahmeraum und der Ausgleichsraum sind nicht direkt miteinander verbunden, sondern über den Ausweichraum. In addition, the escape room can be connected directly to the compensation room. In other words, the receiving space and the compensation space are not directly connected to one another, but rather via the alternative space.
Im Aufnahmeraum sammelt sich das Öl im Ölsumpf. Wenn sich das Öl im Ölsumpf ausdehnt, drückt sich das Öl in den angeschlossenen Ausweich raum, welcher zu sätzliches Volumen zum Ausbreiten bietet. Dabei steigt der Ölstand an, ggf. über den Aufnahmeraum hinaus. Die Verbindung bzw. der Zugang zum Ausgleichsraum befindet sich oberhalb des Zugangs zum Aufnahmeraum. Daher fängt bei weiter aufsteigendem Ölstand der Ausweichraum an sich zu füllen. Das zusätzliche Volumen des Ausgleichraums ver hindert, bzw. verzögert das weitere Ansteigen des Ölstands im Zentralteilraum. Dadurch wird der Gesamtraum, in welchem das Öl aufsteigt, gezielt erweitert. In the receiving space, the oil collects in the oil sump. When the oil expands in the oil sump, the oil is pushed into the connected evacuation space, which offers additional volume for spreading. The oil level rises, possibly beyond the receiving space. The connection or access to the compensation room is located above the access to the recording room. Therefore, as the oil level continues to rise, the escape space begins to fill up. The additional volume of the compensation chamber prevents or delays the further increase in the oil level in the central sub-chamber. As a result, the entire space in which the oil rises is expanded in a targeted manner.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes wird der Ausweichraum mitun ter durch wenigstens ein Getriebebestandteil gebildet, aus der Auswahl von: Gehäuse eines Drehmomentwandlers des Getriebes, Schale, welche das Gehäuse des Drehmomentwandlers zumindest teilweise umschließt; und Wand eines Gehäu ses des Getriebes. In a preferred embodiment of the transmission, the escape space is formed by at least one transmission component, from the selection of: housing of a torque converter of the transmission, shell which at least partially encloses the housing of the torque converter; and wall of a housing of the transmission.
Zwischen Getriebeteilen, wie den aufgezählten, entstehen Freiräume mit Begrenzun gen, die als Ausweichraum dienen können. So ist die Ölwanne, die einen wesentli chen Teil des Aufnahmeraums bilden kann, meist nach oben offen konstruiert, so dass sich ausweichendes Öl seinen Platz im Freiraum des Getriebes sucht. Between transmission parts, such as the ones listed, there are clear spaces with limitations that can serve as evasive space. The oil pan, for example, which can form a substantial part of the receiving space, is usually designed to be open at the top so that evasive oil seeks its place in the free space of the transmission.
Vorteilhafterweise können die Getriebebestandteile, die nicht primär zum Zweck der Bildung eines Ausweichraumes geschaffen sind, ebenfalls dazu genutzt werden um einen solchen Ausweichraum zu schaffen. Dies erspart einerseits Herstellungsauf wände, wie z. B. bei einem separaten Steigrohr und weiterhin eine einfache Möglich keit zur Verbindung des Ausgleichsraums, da der Ausweichraum an vielen Stellen, insbesondere in der Vertikalen zugänglich ist, während sich der Aufnahmeraum nur im unteren Bereich des Getriebes befindet und dies ggf. auch nur auf der linken oder rechten Seite des Getriebes. Advantageously, the transmission components that are not primarily created for the purpose of forming an escape space can also be used to create such an escape space. This saves on the one hand manufacturing expenses such. B. with a separate riser and still a simple possibility to connect the compensation space, since the escape space is accessible in many places, especially in the vertical, while the receiving space is only in the lower part of the gearbox and possibly only on the left or right side of the transmission.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes ist eine Unterseite bzw. ein Bo den des Ausgleichsraums oberhalb der Oberfläche des Ölsumpfs im Ruhezustand des Getriebes angeordnet. In a preferred embodiment of the transmission, an underside or a bottom of the compensation space is arranged above the surface of the oil sump when the transmission is at rest.
In der Vertikalen betrachtet ist der Ausgleichsraum vorzugsweise so anzuordnen, dass er seine Wirkung in dem Moment entfaltet, an dem der Ölstand eine gewisse Höhe erreicht. Hierbei ist der Ölstand an dem Einlass zum Ausgleichsraum entschei dend, denn übersteigt er diesen, dann füllt sich der Ausgleichsraum selbständig. Gleiches gilt für das Zurückfließen des überschüssigen Öls. Viewed vertically, the compensation space should preferably be arranged in such a way that it unfolds its effect at the moment when the oil level reaches a certain level Height reached. The oil level at the inlet to the equalization chamber is decisive here, because if it exceeds this, the equalization chamber fills automatically. The same applies to the flowing back of the excess oil.
Der Ausgleichsraum ist vorzugsweise so anzuordnen, dass er durch den Ölstand im abgekühlten Ruhezustand des Getriebes nicht befüllt wird. Dazu muss der Boden des Ausgleichsraums oberhalb des Ölstandes im Ruhezustand liegen. Dies gilt min destens für den Großteil der Bodenfläche. Es können optional Rillen oder Kanten im Boden vorgesehen sein, die diese Bedingung evtl nicht erfüllen. The compensation chamber should preferably be arranged in such a way that it is not filled by the oil level when the gear unit has cooled down. To do this, the floor of the compensation chamber must be above the oil level in the idle state. This applies to at least the majority of the floor area. Optionally, grooves or edges can be provided in the floor, which may not meet this condition.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes ist eine Unterseite bzw. ein Bo den des Ausgleichsraums maximal in einer Höhe über dem Aufnahmeraum angeord net ist, bei der bei steigendem Ölsumpf eine Schleppmomenterhöhung vermieden wird. In a preferred embodiment of the transmission, an underside or a floor of the compensation space is arranged at a maximum height above the receiving space at which an increase in drag torque is avoided when the oil sump rises.
Wird der Ausgleichsraum zu hoch angeordnet, so führt die Gewichtskraft des Öls un ter Umständen dazu, dass der Ausgleichsraum nicht befüllt wird. Stattdessen könnte Öl vom Aufnahmeraum in den Zentralteilraum aufsteigen und so zu einer Schlepp momenterhöhung führen, die es zu vermeiden gilt. Der Zentralteilraum, bzw. zumin dest die beweglichen Getriebeteile sollen dauerhaft die Möglichkeit bekommen, ihr überschüssiges Öl abgeben zu können. If the compensation chamber is arranged too high, the weight of the oil may lead to the compensation chamber not being filled. Instead, oil could rise from the receiving space into the central part space and thus lead to an increase in drag torque, which must be avoided. The central part space, or at least the moving parts of the gearbox, should be able to permanently dispense their excess oil.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Getriebe im Kraftfahrzeug parallel zur Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet. Eine Antriebsseite und einer Abtriebs seite des Getriebes sind dabei an gegenüberliegenden Endes des Getriebes ange ordnet. Der Ausgleichsraum ist dabei zwischen Antriebsseite und Abtriebsseite mittig oder näher zur Abtriebsseite als zur Antriebsseite angeordnet. In a preferred embodiment, the transmission in the motor vehicle is aligned parallel to the direction of travel of the motor vehicle. A drive side and an output side of the transmission are arranged at the opposite end of the transmission. The compensation space is arranged centrally between the drive side and the driven side or closer to the driven side than to the drive side.
In Richtung der Antriebswelle befindet sich die Längsrichtung oder x-Richtung des Getriebes. Vorne bezeichnet hierbei die Seite des Antriebs/Motors, hinten die des Abtriebs. Die Bezeichnung vorne und hinten kann auch die Orientierung im Fahrzeug bezeichnen, in welches das Getriebe eingebaut werden soll. Letzteres gilt insbeson dere im Bezug auf durch das Fahrzeug verursachte Bewegungsvorgänge, wie Bremsen und Beschleunigen. Oben, unten, links und rechts ergibt sich ebenfalls durch die vorgesehene Einbaulage im Fahrzeug. The longitudinal direction or x-direction of the transmission is in the direction of the drive shaft. The front designates the side of the drive / motor, the rear that of the output. The designation front and rear can also indicate the orientation in the vehicle in which the transmission is to be installed. The latter applies in particular with regard to movement processes caused by the vehicle, such as Braking and accelerating. Above, below, left and right also results from the intended installation position in the vehicle.
So kann der Ausgleichsraum z. B. in Längsrichtung (x-Richtung) betrachtet neben den beweglichen Getriebeteilen (dem Getriebeturm) im Getriebegehäuse angeordnet sein. Vorteilhafterweise wird in Längsrichtung schwappendes Öl, z. B. beim Be schleunigen und Bremsen, auf diese Weise an dem Abschnitt an dem sich die be weglichen Getriebeteile befinden gespeichert. Das überschüssige Öl kann derart ge nau in diesem Bereich von den beweglichen Getriebeteilen ferngehalten werden. So the compensation space z. B. viewed in the longitudinal direction (x-direction) next to the moving gear parts (the gear tower) in the gear housing. Advantageously, oil sloshing in the longitudinal direction, e.g. B. when loading and braking, stored in this way at the section where the moving gear parts are located. The excess oil can be kept away from the moving transmission parts in this area.
Wird beim Bremsen eine Verzögerung von 1g erreicht, führt das dazu, dass das Öl bzw. die Oberfläche des Ölsumpfs im 45° Winkel im Getriebe geneigt steht. Der Aus gleichsraum wird daher nicht vorne angeordnet, da sonst beim Bremsen zu viel Öl in den Ausgleichsraum gelangen würde und dem wirksamen Ölkreislauf entzogen wäre. If a deceleration of 1g is achieved when braking, the result is that the oil or the surface of the oil sump is inclined at a 45 ° angle in the gearbox. The equalization space is therefore not arranged at the front, since otherwise too much oil would get into the equalization space when braking and the effective oil circuit would be withdrawn.
Wird der Ausgleichsraum in Längsrichtung betrachtet im hinteren Teil des Getriebes angeordnet, so kann vorteilhafterweise verstärkt verhindert werden, dass bei Brems vorgängen der Ausgleichsraum zu schnell oder zu stark wirksam wird. If the compensation space is arranged in the rear part of the transmission, viewed in the longitudinal direction, it can advantageously be prevented that the compensation space becomes too fast or too effective during braking.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes ist der Ausgleichsraum auf ei ner ersten Seite des Getriebes angeordnet und ein weiterer Ausgleichsraum auf ei ner zweiten Seite des Getriebes. Die zweite Seite liegt der ersten Seite gegenüber. In a preferred embodiment of the transmission, the compensation chamber is arranged on a first side of the transmission and a further compensation chamber is arranged on a second side of the transmission. The second side is opposite the first side.
Vorteilhafterweise ist so die Funktionalität des Ausgleichsraumes für Kurvenfahrten gewährleistet. Bei nur einseitiger Anordnung kann es sonst passieren, dass der Aus gleichsraum bei einer bestimmten Kurven richtung seine Wirkung verstärkt entfaltet. Es kann daher sinnvoll sein, den linken und rechten Ausgleichsraum symmetrisch anzuordnen The functionality of the compensation space for cornering is advantageously guaranteed in this way. If the arrangement is only one-sided, it can otherwise happen that the equalization space unfolds its effect to a greater extent in a certain curve direction. It can therefore make sense to arrange the left and right compensation spaces symmetrically
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes ist der Boden des Ausgleichs raumes geneigt, so dass das Öl selbstständig zurückfließen kann. In a preferred embodiment of the transmission, the bottom of the compensation space is inclined so that the oil can flow back independently.
Dies muss nicht für jeden Fahrzustand gelten, jedoch im Ruhezustand und vorausge setzt, dass der Ölstand entsprechend niedrig ist, so dass das Öl aus dem Ausgleichsraum abfließen kann. Je steiler die Neigung ist, desto schneller kann das Öl ablaufen. Die Neigung sollte dazu in Richtung der Verbindung zum Aufnahme raum hin (Abfluss) abfallen. This does not have to apply to every driving state, but in the idle state and provided that the oil level is correspondingly low so that the oil from the Compensation space can flow off. The steeper the slope, the faster the oil can drain. The slope should drop towards the connection to the receiving space (drain).
Vorteilhafterweise ist so keine aktive Rückführeinheit (Pumpe) notwendig, um das überschüssige Öl aus dem Ausgleichsraum zurück in den Aufnahmeraum fließen zu lassen. Advantageously, no active return unit (pump) is necessary in order to allow the excess oil to flow from the compensation chamber back into the receiving chamber.
Wie bereits beschrieben, kann die Verbindung mittelbar sein, d. h. der Ausgleichs raum wäre über den Ausweich raum mit dem Aufnahmeraum verbunden. In diesem Fall bilden die Räume die Form eines liegenden Buchstaben U, mit der Krümmung nach vorne, also in Richtung der Antriebsseite gerichtet. Der Ausgleichsraum bildet dabei den oberen, der Aufnahmeraum den unteren Schenkel und der Ausweichraum die Krümmung der U-Form. As already described, the connection can be indirect, i. H. The compensation room would be connected to the recording room via the alternative room. In this case, the spaces form the shape of a lying letter U, with the curvature facing forward, i.e. in the direction of the drive side. The compensation space forms the upper leg, the receiving space the lower leg and the escape space the curvature of the U-shape.
Beim Bremsen kann passieren, dass im vorderen Bereich des Getriebes der Ölstand höher ist, als im hinteren Bereich, da das Öl nach vorne schwappt. In diesem Fall kann der Ausweichraum hoch geflutet sein und ggf. auch der Getriebetopf mit seinem vorderen Bereich im Ölsumpf stehen. When braking, it can happen that the oil level in the front area of the transmission is higher than in the rear area, as the oil sloshes forward. In this case, the escape space can be flooded and, if necessary, the front area of the gear unit can also be in the oil sump.
Vorteilhafterweise führt diese Anordnung dazu, dass gerade beim Bremsen, der Aus gleichsraum vom ausweichenden Öl genutzt werden kann. Beim Beschleunigen je doch, wenn das Öl in die andere Richtung schwappt, würde bei dieser Anordnung der U-Form kein oder weniger Öl in den Ausgleichsraum ausweichen. Advantageously, this arrangement leads to the fact that, especially during braking, the equalizing space can be used by the escaping oil. When accelerating, however, if the oil sloshes in the other direction, no or less oil would escape into the compensation chamber in this arrangement of the U-shape.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes verjüngt sich der Ausgleichs raum in Richtung zur Verbindung zum Aufnahmeraum. In a preferred embodiment of the transmission, the compensation space tapers in the direction of the connection to the receiving space.
Mit anderen Worten, von der Verbindungsstelle, z. B. dem Zulauf/Ablauf aus gese hen, ist der Ausgleichsraum erst enger, weiter entfernt vom Zulauf dann weiter ge formt. Eng und weit bezieht sich auf den Querschnitt des Ausgleichsraumes für das zu-/ablaufende Öl. Bei Beschleunigungs- oder Bremsvorgängen schwappt das Öl so, dass sich die Ori entierung des Ölsumpfes bzw. dessen Oberfläche verändert. Aus Sicht des aufstei genden Öls neigt sich in dieser Situation das Getriebe und damit der Ausgleichs raum, so dass das Öl durch den Zulauf ggf. aufsteigen muss. Die Neigung entspricht im Wesentlichen der Vektorkombination aus der Kraft resultierend durch die Be- schleunigungA/erzögerung und der Gewichtskraft bzw. der Vektorkombination aus BeschleunigungA/erzögerung und der Erdbeschleunigung. Da der Ölsumpf sich neigt, passiert es, dass sich im hinteren Teil des Aufnahmeraums kein Öl mehr befin det, sondern dieses in den Ausweichraum und/oder Ausgleichsraum ausweicht. In other words, from the junction, e.g. B. the inlet / outlet from hen seen, the compensation space is only narrower, further away from the inlet then further ge formed. Narrow and wide refers to the cross-section of the compensation space for the incoming / outgoing oil. When accelerating or braking, the oil sloshes in such a way that the orientation of the oil sump or its surface changes. From the point of view of the rising oil, in this situation the gearbox and thus the compensation chamber tilt, so that the oil may have to rise through the inlet. The inclination essentially corresponds to the vector combination of the force resulting from the acceleration / deceleration and the weight force or the vector combination of acceleration / deceleration and the acceleration due to gravity. Since the oil sump is inclined, it happens that there is no longer any oil in the rear part of the receiving space, but that it escapes into the alternative space and / or compensation space.
Ist der Beginn des Ausgleichsraumes nun verjüngt, so stellt dieser anfangs wenig Vo lumen zum Ausweichen des überschüssigen Öls bereit, mit zunehmendem Ölstand jedoch immer mehr. Beim Bremsen wird somit anfangs weniger zusätzliches Volu men für das ausweichende Öl bereitgestellt als ohne Bremsvorgang. Dies hat zur Folge, dass sich das Öl nicht so weit vom hinteren Ende des Aufnahmeraums entfer nen, wie es bei vollem Ausgleichsvolumen ohne die Verjüngung der Fall sein würde. Entfernt sich die Oberfläche des Ölsumpfs nämlich zu weit nach vorne, so wird durch den Ansaugstutzen für die Ölpumpe Luft angesaugt. If the beginning of the compensation space is now tapered, it initially provides little volume to evade the excess oil, but more and more as the oil level increases. When braking, less additional volume is initially made available for the evasive oil than without braking. As a result, the oil does not move as far from the rear end of the receiving space as would be the case with a full compensating volume without the taper. If the surface of the oil sump moves too far forward, air is sucked in through the suction nozzle for the oil pump.
Wenn das Volumen des ausweichenden Öls jedoch sehr hoch ist, dann wird die Ver jüngung gefüllt und das volle Volumen des Ausgleichsraumes kann zum Tragen kom men. Vorteilhafterweise wird so für unterschiedliche Ölvolumina in unterschiedlichen Betriebszuständen vermieden, dass beim Bremsen der Ansaugstutzen für die Öl pumpe Luft ansaugt. However, if the volume of the escaping oil is very high, the taper is filled and the full volume of the compensation chamber can come into play. Advantageously, for different oil volumes in different operating states, this prevents the suction port for the oil pump from sucking in air during braking.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes ist die Verjüngung stufenförmig ausgebildet. In a preferred embodiment of the transmission, the taper is step-shaped.
Vorteilhafterweise ergibt sich so die Möglichkeit einer Abstimmung der Ausformung der Stufen, angepasst auf Zustandsänderungen, z. B. Schaltvorgänge im Getriebe. Wenn diese nicht kontinuierlich sind, so können diskrete Stufen besser auf die Zu standsänderungen angepasst sein. In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes existiert (genau) eine Stufe im Ausgleichsraum, zwischen einem engen und einem weiten Teilraum. This advantageously results in the possibility of coordinating the shape of the stages, adapted to changes in state, e.g. B. Shifts in the transmission. If these are not continuous, then discrete stages can be better adapted to the changes in state. In a preferred embodiment of the transmission, there is (exactly) one step in the compensation space, between a narrow and a wide subspace.
Der Aufnahmeraum, bzw. Ausweichraum ist am engen Teilraum mit dem Ausgleichs raum verbunden. Am engen Teilraum anschließend befindet sich der weite Teilraum. Der enge Teilraum weist einen geringeren Querschnitt, Durchmesser und/oder Auf nahmevolumen auf, als der weite Teilraum. The receiving space or alternative space is connected to the compensation space at the narrow subspace. The wide sub-area is located next to the narrow sub-area. The narrow sub-space has a smaller cross-section, diameter and / or recording volume than the wide sub-space.
Dies ermöglicht vorteilhafterweise einen möglicherweise bauraumbedingt notwendi gen schmalen ersten Bereich des Ausgleichsraums. Weiterhin verhindert es das (zu starke) Befüllen des weiten Teilraums, der ein großes Aufnahmevolumen besitzt, im Falle bestimmter Bewegungen, wie dem Bremsen. This advantageously enables a narrow first region of the compensation space that may be necessary due to the installation space. Furthermore, it prevents the (too much) filling of the large partial space, which has a large receiving volume, in the case of certain movements, such as braking.
Wie für Räume üblich, die mit Öl befüllt werden können, kann auch beim Ausgleichs raum eine Entlüftungsvorrichtung vorgesehen sein. As usual for rooms that can be filled with oil, a ventilation device can also be provided for the compensation room.
Weiterhin umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes für ein Kraftfahr zeug, dass sich Öl in einem Aufnahmeraum in Form eines Ölsumpfs sammelt und Teile dieses Öls aus dem Ölsumpf in einen Ausgleichsraum ausweichen und sich dort als überschüssiges Öl sammeln. Das überschüssige Öl fließt selbständig aus dem Ausgleichsraum zurück in den Aufnahmeraum. Dieses Zurückfließen geschieht über den gleichen Weg wie das Ausweichen. Furthermore, a method for operating a transmission for a motor vehicle includes that oil collects in a receiving space in the form of an oil sump and parts of this oil escape from the oil sump into a compensation space and collect there as excess oil. The excess oil flows automatically from the compensation space back into the receiving space. This flowing back takes place in the same way as the evasion.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Ausführungs beispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert. Examples of embodiment of the invention are described and explained in more detail below with reference to the accompanying figures.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Anordnung eines Getriebes mit einem Ausgleichsraum, 1 shows an arrangement of a transmission with a compensation space,
Fig. 2a die Lage von Öls in einem ruhenden Getriebe, 2a shows the position of oil in a stationary transmission,
Fig. 2b die Lage von Öls in einem heißen, unbeschleunigten Getriebe, Fig. 2b shows the position of oil in a hot, non-accelerated transmission,
Fig. 2c die Lage von Öls in einem Getriebe beim Bremsen, 2c shows the position of oil in a transmission during braking,
Fig. 3a eine Schnittansicht des Getriebes, Fig. 3b eine Schnittansicht des Getriebes gemäß eines weiteren Ausführungsbei spiels. 3a shows a sectional view of the transmission, Fig. 3b is a sectional view of the transmission according to a further game Ausführungsbei.
Die Figuren sind Projektionszeichnungen, die zwar Schnitte durch die verschiedenen Räume zeigt, jedoch nicht zwangsläufig in einer Schnittebene liegen. Illustriert wer den sollen insbesondere die Verbindungen, in denen das Öl frei fließen kann. The figures are projection drawings that show sections through the various rooms, but do not necessarily lie in a sectional plane. In particular, the connections in which the oil can flow freely should be illustrated.
In Fig. 1 wird die Anordnung verschiedener Räume in einem Getriebe 1 für ein Kraft fahrzeug, in denen sich Öl aufhalten kann, dargestellt. Das Getriebe 1 im Kraftfahr zeug ist parallel zur Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet. Das Getriebe 1 weist eine Antriebsseite 11 und eine Abtriebsseite 12 auf, welche an gegenüberlie genden Enden des Getriebes 1 angeordnet sind. Die Antriebsseite 11 bildet die in Kraftf a h rze u g - Vorwä rtsf a hrtrichtung vordere Seite des Getriebes 1 . Die Abtriebsseite 12 bildet die in Kraftfahrzeug-Vorwärtsfahrtrichtung hintere Seite des Getriebes 1 .In Fig. 1, the arrangement of different rooms in a transmission 1 for a motor vehicle, in which oil can stay, is shown. The transmission 1 in the motor vehicle is arranged parallel to the direction of travel of the motor vehicle. The transmission 1 has a drive side 11 and an output side 12, which are arranged at opposite ends of the transmission 1. The drive side 11 forms the front side of the transmission 1 in the forward direction of travel. The output side 12 forms the rear side of the transmission 1 in the forward direction of travel of the motor vehicle.
Das Getriebe 1 weist eine Zentralachse 13 auf. Die Zentralachse 13 ist jene Achse um die sich eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle des Getriebes 1 dreht. The transmission 1 has a central axis 13. The central axis 13 is that axis about which an input shaft and an output shaft of the transmission 1 rotate.
Aus dem Zentralteilraum 2 welcher in Fig. 1 nicht dargestellte beweglichen Getriebe teile beinhaltet, fließt das Öl in einen darunter befindlichen Aufnahmeraum 3. Der un tere Teil des Aufnahmeraums 3 kann durch eine Ölwanne gebildet sein. From the central subspace 2 which includes parts not shown in Fig. 1 movable transmission, the oil flows into an underlying receiving space 3. The lower part of the receiving space 3 can be formed by an oil pan.
Der mit dem Aufnahmeraum 3 verbundene Ausweichraum 5 bildet sich durch Getrie bebestandteile 51, 52 und kann wie ein aufsteigender Kanal vor dem Zentralteil raum 2 liegen. Der Aufnahmeraum 3 ist über den Ausweichraum 5 mit einem Aus gleichsraum 4 verbunden. Der Ausgleichsraum 4 ist oberhalb einer Unterkante des Zentralteilraums 2 angeordnet. The evacuation space 5 connected to the receiving space 3 is formed by gear components 51, 52 and can lie in front of the central part space 2 like an ascending channel. The receiving space 3 is connected to an equal space 4 via the alternative space 5. The compensation space 4 is arranged above a lower edge of the central sub-space 2.
Das dargestellte Getriebe 1 zeigt eine Zweiteilung in einen Zentralteilraum 2 und ei nen Trockenraum 21. Der Ausgleichsraum 4 ist an der Stelle, an der sich eine Ver jüngung 42 befindet, zweigeteilt. Die Verjüngung ist hier als Stufe dargestellt. Ein ers ter mit dem Ausgleichsraum 5 verbundener Teil ist der enge Teilraum 43, ein zweiter Teil ist der an diesen anschließende weite Teilraum 44. Der Boden 41 des Ausgleichsraums 4 ist leicht in Richtung der Verbindung nach un ten geneigt, damit das überschüssige Öl 7 selbständig abfließen kann. The illustrated transmission 1 shows a division into a central part space 2 and egg NEN drying space 21. The compensation space 4 is divided into two at the point where a Ver taper 42 is located. The taper is shown here as a step. A first part connected to the compensation space 5 is the narrow sub-space 43, and a second part is the wide sub-space 44 adjoining this. The bottom 41 of the compensation chamber 4 is slightly inclined in the direction of the connection to un th so that the excess oil 7 can flow off independently.
In den Fig. 2a bis 2c ist wiederum das Getriebe aus Fig. 1 dargestellt, wobei der Zu stand des Öls (schraffiert dargestellt) illustriert ist. 2a to 2c, in turn, the transmission from FIG. 1 is shown, with the status of the oil (shown hatched) is illustrated.
Fig. 2a zeigt das Getriebe 1 im Ruhezustand. Im Aufnahmeraum 3 bildet sich der Öl sumpf 6 durch das durch die eigene Gewichtskraft selbständig zurücklaufende Öl aus. In einem Ruhezustand des Getriebes 1 , d. h. unbeschleunigt und bei Normal temperatur (nicht im Betrieb), bildet sich eine Oberfläche 61 des Ölsumpfs 6 aus, der eine gewisse Höhe (Ölstand) aufweist. Üblicherweise befindet sich der Ölstand unter halb der Oberkante des Aufnahmeraums 3, so wie dargestellt. Der Ausgleichsraum 4 ist dabei leer, da er oberhalb der Oberfläche 61 angeordnet ist. Der Ausweichraum 5 ist dabei ebenso nur bis zur Höhe des Ölstands gefüllt. 2a shows the transmission 1 in the idle state. In the receiving space 3, the oil sump 6 is formed by the oil flowing back independently under its own weight. In an idle state of the transmission 1, d. H. unaccelerated and at normal temperature (not in operation), a surface 61 of the oil sump 6 is formed, which has a certain height (oil level). The oil level is usually below the upper edge of the receiving space 3, as shown. The compensation space 4 is empty because it is arranged above the surface 61. The alternative space 5 is also only filled up to the level of the oil level.
Fig. 2b zeigt das Getriebe 1 in einem Zustand mit zu viel Öl im System, wie es z. B. in einem Betriebszustand der Fall sein kann, wenn das Öl heiß ist und das Volumen des Öls dadurch vergrößert ist. Das Öl hat sich in diesem Fall aus dem vollgelaufe nen Aufnahmeraum 3 heraus ausgedehnt und ist in den Ausweichraum 5 aufgestie gen und weist einen erhöhten Ölstand auf. Da die Verbindung zwischen Ausgleichs raum 4 und Ausweichraum 5 unterhalb dieses Ölstands liegt, ist auch der Aus gleichsraum 4 bis auf Höhe dieses Ölstands mit überschüssigem Öl 7 gefüllt. Dieses überschüssige Öl 7 ist dem wirksamen Ölkreislauf entzogen, solange es sich im Aus gleichsraum 4 befindet. Fig. 2b shows the transmission 1 in a state with too much oil in the system, as it is, for. B. may be the case in an operating state when the oil is hot and the volume of the oil is thereby increased. In this case, the oil has expanded out of the full-flowed receiving space 3 and has ascended into the alternative space 5 and has an increased oil level. Since the connection between the equalization space 4 and the escape space 5 is below this oil level, the equalization space 4 is also filled with excess oil 7 up to the level of this oil level. This excess oil 7 is withdrawn from the effective oil circuit as long as it is in the equalization space 4 from.
Aufgrund der waagrechten Oberfläche des Ölsumpfs ist es unerheblich, ob das Volu men für das überschüssige Öl 7 im engen 43 oder weiten Teilraum 44 zur Verfügung gestellt wird. Die Verjüngung 42 des Ausgleichsraums 4 hat in diesem Betriebszu stand keine Auswirkung. Due to the horizontal surface of the oil sump, it is irrelevant whether the volume for the excess oil 7 in the narrow 43 or wide subspace 44 is made available. The taper 42 of the compensation space 4 has no effect in this Betriebszu.
Fig. 2c zeigt das Getriebe 1 in einem Zustand bei einer Bremsung des Kraftfahrzeugs mit dem Getriebe 1 . Dabei schwappt das Öl nach vorne und die Oberfläche des Öl sumpfs 6 neigt sich und bildet eine Schräge, hier ca. im 45° Winkel dargestellt. Stärker als der Ölstand im hinteren Teil des Getriebes 1 steigt der Ölstand im Aus weichraum 5 an, da dieser vorne angeordnet ist. Im hinteren Teil des Aufnahme raums 3 befindet sich kein Öl mehr. 2c shows the transmission 1 in a state during braking of the motor vehicle with the transmission 1. The oil sloshes forward and the surface of the oil sump 6 inclines and forms a slope, shown here at an angle of approximately 45 °. More than the oil level in the rear part of the transmission 1, the oil level rises in the soft space from 5, since this is arranged in front. In the rear of the receiving space 3 there is no longer any oil.
Die Verjüngung des Ausgleichsraums 4 bzw. der enge Teilraum 43 führt dazu, dass in diesem Betriebszustand nicht so viel Öl in den Ausgleichsraum 4 gelangt, als wie es der Fall wäre, wenn es diese Verjüngung 42 nicht gäbe. The tapering of the compensation space 4 or the narrow sub-space 43 means that in this operating state not as much oil gets into the compensation space 4 as would be the case if this taper 42 did not exist.
Zum Vergleich ist mit einer gestrichelten Linie ein fiktiver Ausgleichsraum ohne Ver jüngung 45 angedeutet. Die Oberfläche, die dabei entstehen würde, ist ebenfalls als gestrichelte schräge Linie gekennzeichnet. Es wird sichtbar, dass der Ansaugstut zen 8 in diesem Fall Luft ansaugt. For comparison, a fictitious compensation area without a taper 45 is indicated with a dashed line. The surface that would result is also marked as a dashed oblique line. It can be seen that the intake connector 8 sucks in air in this case.
Mit einer Verjüngung 42 jedoch liegt der Ölstand höher (durchgezogene Linie) da we niger überschüssiges Öl 7 in den Ausgleichsraum 4 gelangt und der Ansaugstutzen 8 bleibt so weiterhin mit Öl versorgt. With a taper 42, however, the oil level is higher (solid line) because we niger excess oil 7 reaches the compensation chamber 4 and the intake port 8 continues to be supplied with oil.
Fig. 3a zeigt eine Schnittansicht des Getriebes 1 , wobei die Schnittebene normal zur Zentralachse 13 ausgerichtet ist. In Fig. 3a ist die räumliche Anordnung des Aus gleichsraums 4 und des Ausweichraums 5 im Getriebes 1 dargestellt. Die Verbin dung zwischen Aufnahmeraum 3 und Ausweichraum 5 ist direkt unterhalb der Zent ralachse 13 angeordnet ist. Der Ausgleichsraum 4 ist abschnittsweise oberhalb der Zentralachse 13 angeordnet. 3 a shows a sectional view of the transmission 1, the sectional plane being oriented normal to the central axis 13. In Fig. 3a, the spatial arrangement of the equal space 4 and the escape space 5 in the transmission 1 is shown. The connec tion between receiving space 3 and escape space 5 is arranged directly below the central axis 13. The compensation space 4 is arranged in sections above the central axis 13.
Fig. 3b zeigt eine Schnittansicht des Getriebes 1 gemäß eines weiteren Ausführungs beispiels. Das Getriebe 1 weist zusätzlich zum Ausgleichsraum 4 einen weiteren Ausgleichsraum 4b auf. Die beiden Ausgleichsräume 4, 4b sind über je einen Kanal mit dem Ausweichraum 5 verbunden. Bezuqszeichen Getriebe 1 Antriebsseite 2 Abtriebsseite 3 Zentralachse Zentralteilraum 1 Hybridraum, 2 Unterkante Zentralteilraum Aufnahmeraum Ausgleichsraum b Weiterer Ausgleichsraum 1 Boden des Ausgleichsraums 2 Verjüngung 3 Enger Teilraum 4 Weiter Teilraum 5 fiktiver Raum ohne Verjüngung Ausweichraum51 , 52 Getriebebestandteil Ölsumpf 1 Oberfläche (des Ölsumpfs) überschüssiges Öl Einlauf/Ansaugstutzen Fig. 3b shows a sectional view of the transmission 1 according to a further embodiment, for example. In addition to the compensation space 4, the transmission 1 has a further compensation space 4b. The two compensation spaces 4, 4b are each connected to the escape space 5 via a channel. Designation gearbox 1 drive side 2 output side 3 central axis central part space 1 hybrid space, 2 lower edge central part space receiving space equalization space b additional equalization space 1 floor of equalization space 2 tapering 3 narrow subspace 4 wider subspace 5 fictitious space without tapering escape space51, 52 oil sump excess oil sump 1 surface (of the oil sump) Inlet / intake manifold

Claims

Patentansprüche Claims
1. Getriebe (1 ) für ein Kraftfahrzeug, geeignet zum Betrieb mit Öl, umfassend: 1. Transmission (1) for a motor vehicle, suitable for operation with oil, comprising:
- einen Zentralteilraum (2), in dem sich bewegliche Getriebeteile befinden und in den Öl abgeben werden kann, - a central compartment (2) in which moving gear parts are located and into which oil can be released,
- einen unterhalb des Zentralteilraums (2) angeordneten Aufnahmeraum (3) in dem sich das vom Zentralteilraum (2) ablaufende Öl als Ölsumpf (6) sammeln kann,- A receiving space (3) arranged below the central part space (2) in which the oil draining from the central part space (2) can collect as an oil sump (6),
- einen oberhalb des Aufnahmeraums (3) angeordneten Ausgleichsraum (4), der aus dem Aufnahmeraum (3) ausweichendes überschüssiges Öl (7) aufnehmen kann, wo bei der Ausgleichsraum (4) zumindest abschnittsweise oberhalb einer Unterkante (22) des Zentralteilraums (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - A compensating space (4) arranged above the receiving space (3), which can receive excess oil (7) escaping from the receiving space (3), where the compensating space (4) is at least partially above a lower edge (22) of the central subspace (2) is arranged, characterized in that
- der Ausgleichsraum (4) mit dem Aufnahmeraum (3) permanent für das Öl durch gängig verbunden ist, und dass - The compensation space (4) is permanently connected to the receiving space (3) for the oil, and that
- diese Verbindung so angeordnet ist, dass überschüssiges Öl (7) aus dem Aus gleichsraum (4) selbstständig und ohne Einfluss von Steuerungsmittel zurück in den Aufnahmeraum (3) fließen kann. - This connection is arranged so that excess oil (7) from the equalization space (4) can flow independently and without the influence of control means back into the receiving space (3).
2. Getriebe (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Verbindung zwischen Ausgleichsraum (4) und Aufnahmeraum (3) existiert. 2. Transmission (1) according to claim 1, characterized in that there is only one connection between the compensation space (4) and the receiving space (3).
3. Getriebe (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1 ) weiterhin einen Ausweich raum (5) umfasst, in den das gesammelte Öl des Ölsumpfs (6) als Erstes ausweich en kann, wenn der Aufnahmeraum (3) gefüllt ist, wobei der Aufnahmeraum (3) mit dem Ausweichraum (5) direkt verbunden ist und wobei das überschüssige Öl (7) aus dem Ausgleichsraum (4) über den Ausweich- raum (5) in den Aufnahmeraum (3) zurück fließen kann. 3. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (1) further comprises an escape space (5) into which the collected oil of the oil sump (6) can escape first when the receiving space ( 3) is filled, the receiving space (3) being directly connected to the escape space (5) and the excess oil (7) flowing back from the compensation space (4) via the escape space (5) into the receiving space (3) can.
4. Getriebe (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwi schen Aufnahmeraum (3) und Ausweichraum (5) direkt unterhalb einer Zentralachse (13) des Getriebes (1) angeordnet ist. 4. Transmission (1) according to claim 3, characterized in that the connection between the receiving space (3) and escape space (5) is arranged directly below a central axis (13) of the transmission (1).
5. Getriebe (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (4) zumindest abschnittsweise oberhalb einer Zentralachse (13) des Getriebes (1 ) angeordnet ist. 5. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation space (4) is arranged at least in sections above a central axis (13) of the transmission (1).
6. Getriebe (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (41 ) des Ausgleichsraums (4) oberhalb der Oberfläche (61 ) des Ölsum pfs (6) im Ruhezustand des Getriebes (1 ) angeordnet ist. 6. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a bottom (41) of the compensation chamber (4) is arranged above the surface (61) of the Ölsum pfs (6) in the idle state of the transmission (1).
7. Getriebe (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (41 ) des Ausgleichsraums (4) maximal in einer solchen Höhe über dem Aufnahmeraum (3) angeordnet ist, bei der eine Schleppmomenterhöhung aufgrund von aus dem Ölsumpf (6) in den Zentralteilraum (2) aufsteigendes Öl vermieden wird 7. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a bottom (41) of the compensation space (4) is arranged at a maximum height above the receiving space (3) at which a drag torque increase due to from the oil sump ( 6) oil rising into the central compartment (2) is avoided
8. Getriebe (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) im Kraftfahrzeug parallel zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeug ausgerichtet ist, wobei eine Antriebsseite (11) und eine Abtriebsseite (12) an gegen überliegenden Enden des Getriebes (1) angeordnet sind, wobei der Ausgleichsraum (4) im Getriebe (1 ) zwischen Antriebsseite (11 ) und Ab triebsseite (12) mittig oder näher zur (12) Abtriebsseite als zur Antriebsseite (11 ) an geordnet ist. 8. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (1) in the motor vehicle is aligned parallel to the direction of travel of the motor vehicle, with a drive side (11) and an output side (12) at opposite ends of the transmission ( 1) are arranged, the compensation chamber (4) in the gearbox (1) between the drive side (11) and from the drive side (12) in the middle or closer to the (12) output side than to the drive side (11).
9. Getriebe (1 ) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Ausgleichsraum (4) und dem Aufnahmeraum (3) nä her zur Antriebsseite (11 ) als zur Abtriebsseite (12) angeordnet ist. 9. Transmission (1) according to claim 8, characterized in that the connection between the compensation space (4) and the receiving space (3) is arranged closer to the drive side (11) than to the output side (12).
10. Getriebe (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (4) auf einer ersten Seite des Getriebes (1 ) angeordnet ist und ein weiterer Ausgleichsraum (4b) auf einer zweiten Seite des Getriebes (1 ), wobei die zweite Seite der ersten Seite gegenüberliegt. 10. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation chamber (4) is arranged on a first side of the transmission (1) and a further compensation chamber (4b) is arranged on a second side of the transmission (1), the second side being opposite the first side.
11 . Getriebe (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (41) des Ausgleichsraumes (4) derart geneigt ist, so dass das Öl selbst ständig in den Aufnahmeraum (3) zurückfließen kann. 11. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom (41) of the compensation space (4) is inclined in such a way that the oil itself can constantly flow back into the receiving space (3).
12. Getriebe (1 ) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (4) in Richtung zur Verbindung zum Aufnahmeraum (3) eine Ver jüngung (42) aufweist. 12. Transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation space (4) has a taper (42) in the direction of the connection to the receiving space (3).
13. Getriebe (1 ) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung (42) stufenförmig ausgebildet ist. 13. Transmission (1) according to claim 12, characterized in that the taper (42) is step-shaped.
14. Getriebe (1 ) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stufe im Ausgleichsraum (4) existiert, sodass durch die Stufe den Ausgleichs raum zwischen einem ersten Teilraum (43) und einem weiten Teilraum (44), wobei der erste Teilraum (43) enger ist als der weitere Teilraum (44). 14. Transmission (1) according to claim 13, characterized in that a step in the compensation space (4) exists, so that the compensation space between a first sub-space (43) and a wide sub-space (44), wherein the first sub-space ( 43) is narrower than the further subspace (44).
15. Verfahren zum Betreiben eines Getriebes (1 ) für ein Kraftfahrzeug, wobei sich Öl in einem Aufnahmeraum (3) in Form eines Ölsumpfs (6) sammelt und Teile dieses Öls aus dem Ölsumpf (6) in einen Ausgleichsraum (4) ausweichen und sich dort als überschüssiges Öl (7) sammeln, dadurch gekennzeichnet, dass das überschüssige Öl (7) selbständig aus dem Ausgleichsraum (4) zurück in den Auf nahmeraum (3) fließt und dieses Zurückfließen über den gleichen Weg wie das Ausweichen geschieht. 15. A method for operating a transmission (1) for a motor vehicle, wherein oil collects in a receiving space (3) in the form of an oil sump (6) and parts of this oil escape from the oil sump (6) into a compensation chamber (4) and become collect there as excess oil (7), characterized in that the excess oil (7) flows independently from the compensation chamber (4) back into the receiving chamber (3) and this flow back occurs via the same path as the evasion.
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