Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
GEAR BOX LUBRICATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/040298
Kind Code:
A1
Abstract:
A gear change box (6) has a device (22, 24) for feeding lubricant to the gear box (6). The lubricant, preferably an oil, is fed from an oil reservoir (18) to the components that need to be lubricated by a pump (24) driven by an electromotor (22), for example a centrifugal pump. Direct current and three-phase alternomotors may be used. The electromotor (22) may at the same time drive a hydraulic pump (32) for a hydraulic circuit (34). Electromotor (22) and pump (24) may be arranged inside the gear box (6), for example together with a control (26) for the electromotor (22).

Inventors:
BIEBER GEROLD (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/001928
Publication Date:
October 30, 1997
Filing Date:
April 17, 1997
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
BIEBER GEROLD (DE)
International Classes:
F16H57/04; F16N13/00; B60K25/00; F16H61/00; F16N13/06; F16N13/20; (IPC1-7): F16H57/04
Foreign References:
DE4342233A11994-06-16
JPH05302221B
JPH05101808B
DE2526139B21977-03-31
DE4007008A11990-09-20
Download PDF:
Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Fahrzeugwechselgetriebe (6) mit einer Vorrich tung (22, 24) zur Förderung von Schmiermittel für das Ge¬ triebe (6), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorrichtung (22, 24) eine Pumpe (22) aufweist, die von einem Elektromotor (24) angetrieben wird.
2. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach Anspruch 1, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Elektromo¬ tor (24) ein Gleichstrommotor ist.
3. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach Anspruch 1, da durch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Elektromo¬ tor (24) ein Drehstrommotor ist.
4. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Pumpe (22) eine Kreiselpumpe ist.
5. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Pumpe (22) und Elektromotor (24) innerhalb des Getrie bes (6) angeordnet sind.
6. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Elektromotor (24) gleichzeitig eine Hydraulikpumpe (32) eines Hydraulikkreises (32) antreibt.
7. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach Anspruch 6, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Pumpe (22) zur Förderung des Schmiermittels, Elektromotor (24) und Hydraulikpumpe (32), in einer auswechselbaren Einschubein heit vorgesehen ist.
8. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Steuerung (26) für den Elektromotor (24) innerhalb des Getriebes (6) angeordnet ist.
9. Fahrzeugwechselgetriebe (6) nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schmiermittel Öl ist.
10. Verfahren zur Förderung von Schmiermittel für ein Wechselgetriebe (6) eines Fahrzeuges (2), dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß das Schmiermittel durch eine von einem Elektromotor (24) angetriebene Pumpe (22) gefördert wird.
11. Verwendung einer von einem Elektromotor (24) ange¬ triebenen Pumpe (22) zur Förderung eines Schmiermittels für ein Wechselgetriebe (6) eines Fahrzeuges (2) .
Description:
GetriebeSchmierung

Die Erfindung betrifft em Fahrzeugwechselgetriebe mit einer Vorrichtung zur Forderung von Schmiermittel für das Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Fahrzeuggetriebe, angeordnet im Antriebsstrang zwi¬ schen einem Antriebsmotor und den anzutreibenden Fahr- zeugradern, weisen zu ihrer Schmierung ein Schmiermittelsy- stem auf, das auf verschiedene Arten Schmiermittel an die Stellen im Getriebe fordert, die eine gesicherte Schmier- mittelversorgung erfordern. Zu den zu schmierenden Stellen gehören insbesondere Zahnrader und Lager von Wellen, Achsen und Zahnradern. Als Schmiermittel kommt heute vorzugsweise Getriebeöl unterschiedlicher Herstellung und Zusammenset¬ zung zum Einsatz. Andere, insbesondere synthetische Schmiermittel konnten aber ebenfalls anwendbar sein.

Bekannt sind dem Fachmann heute prinzipiell zwei Arten von Getriebeschmierungen.

Bei der Tauchschmierung planschen die Zahnrader im Schmiermittel und verteilen das Schmiermittel beim Weiter- drehen auf die Zahnrader und Lager. Das Schmiermittel la¬ gert sich beim Durchdrehen der Zahnrader durch das Schmier¬ mittel kurzzeitig zwischen den Zahnen an und wird beim Wei¬ terdrehen, insbesondere auch unter Fliehkrafteinwirkung, wieder abgegeben. Sie wird vorzugsweise bei kleineren Ge- trieben mit bis zu sechs Gangen und mit Motordrehmomenten bis 1 000 Nm sowie in Verteilergetrieben verwendet. Die Art der Schmierung bietet den Vorteil eines einfachen Aufbaus,

zumal meist nur Fangbleche und Abschirmungen im Getriebe anzuordnen sind.

Bei der Pumpenschmierung verteilt eine von der An¬ triebswelle angetriebene Verdrängerpumpe über ein Leitungs¬ und Kanalnetz das Schmiermittel auf die Zahnräder und La¬ ger. Es gibt Varianten, bei denen ein Teil der Zahnräder im Schmiermittelvolumen eintauchen oder aber alle Räder außer¬ halb des Schmiermittels liegen {TrockensumpfSchmierung) .

Zur Schmierung ist nur wenig Schmiermittel notwendig. Die Schmierung muß aber an allen kritischen Stellen und unter allen Bedingungen funktionieren, da es sonst zu Blok- kaden und Totalschäden von Bauteilen im Getriebe kommen kann.

Das Schmiermittel hat noch die wesentliche zusätzliche Funktion, entstehende Wärme von Zahnrädern oder Synchroni¬ sierungen abzuführen und zu verteilen.

Es bleiben bei beiden Schmierungen noch Probleme, die zu lösen sind.

Tauchschmierungen und vor allem motordrehzahlabhängige PumpenSchmierungen verhalten sich konträr zu den Erforder- nissen der Getriebe im Hinblick auf Schmierung und Kühlung.

Bei tiefen Temperaturen und somit hochviskosem Schmiermittel müssen Zahnräder und Lager nur vom Schmiermittel benetzt sein. Eine Kühlung ist unnötig oder schadet. Die Durchtriebsverluste erreichen ein Maximum und erschweren das Synchronisieren.

Bei hohen Temperaturen und hohen Drehzahlen ist das Schmiermittel wohl dünnflüssig und alle Zahnräder und Lager werden durch die große Menge an verwirbeltem Schmiermittel oder von der Pumpe gefördertem Schmier- mittel mehr als ausreichend geschmiert und die Zahnrä¬ der gekühlt, aber es wird unnötig viel Energie ver¬ braucht, die dazu beiträgt, daß die Getriebetemperatur zusätzlich steigt.

- Für Getriebe, die in ihrem Einsatz keine zulässige

Beharrungstemperatur erreichen, ist es üblich, Kühl¬ sets einzusetzen. Vor allem bei geräuschgekapselten Getrieben ist diese Vorgehensweise üblich. Hierbei wird Schmiermittel mittels motordrehzahlabhängiger Pumpen über einen separaten Luft/Schmiermittel- Wärmetauscher gekühlt. Diese Pumpen sind aufwendig und laufen unabhängig ihrer Erfordernis mit und verbrau¬ chen Energie.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Förderung von Schmier¬ mittel für Getriebe vorzusehen, die bedarfsabhängig gesteu¬ ert werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schmiermittelförde- rung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Eine von einem Elektromotor angetriebene Kreiselpumpe läuft unabhängig von der Getriebeeingangsdrehzahl und för- dert das Schmiermittel aus einem Vorratsbereich zu den zu schmierenden Stellen. Als Elektromotoren sind sowohl Gleichstrom- als auch Drehstrommotoren anwendbar.

Für die Getriebeschmierung und Kühlung ergibt sich ein sehr gut geeignetes Verhalten mit folgenden Vorteilen.

Bei tiefen Temperaturen und großer Schmiermittelvisko- sität fließt bei relativ kleiner Stromaufnahme des Elektro¬ motors, bedingt durch die großen Durchflußwiderstände, sehr wenig oder kein Schmiermittel.

Bei hohen Temperaturen und kleiner Schmiermittelviskosität sinkt der Durchflußwiderstand und entsprechend steigt die geförderte Ölmenge, ohne daß wesentliche Wärme von der

Schmiermittelpumpe selbst erzeugt wird. Dadurch wird die Wärmeabfuhr verbessert.

Da weder Zahnräder im Schmiermittel planschen noch Energie von der Antriebswelle benötigt wird, wird das Syn¬ chronisieren bei tiefen Temperaturen nicht erschwert.

Bei Benutzung eines Wärmetauschers zum Kühlen des Schmiermittels im Getriebes bringt die Kreiselpumpe eine sehr einfache und zuverlässige Lösung, da die Kreiselpumpe nur zwischen Schmiermittelablaß und Wärmetauscher eingefügt wird, um das gekühlte Schmiermittel in den Öleinlaß zurück¬ zufordern.

Beim Ausfall des Verbrennungsmotors, beispielsweise im Falle eines Abschleppvorganges, bleibt die Schmierung des Getriebes erhalten.

Besonders vorteilhaft ist eine Kombination einer Hy- draulikpumpe zur Druckerzeugung, beispielsweise eines sepa¬ raten Hydraulikkreises, und einer Kreiselpumpe zur Förde¬ rung von Getriebeschmiermittel, die von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben wird. Diese Elemente könnten be-

sonders vorteilhaft in einer Einschubeinheit zusammengefaßt werden, die für verschiedene Anwendungsfälle genutzt werden kann.

Die Erfindung wird anhand einer Abbildung näher be¬ schrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Erfindung

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 2 mit einem Antriebsaggregat 4, einem Getriebe 6 und einer zwischen Antriebsaggregat 4 und Getriebe 6 vorge¬ sehenen Kupplung 8. Das Getriebe 6 ist über eine Abtriebs- welle 10 mit einem Differential 12 verbunden, von dem aus je eine Halbwelle 14 zu den angetriebenen Rädern 16 führt. Im Getriebe 6 ist ein Olvorrat 18 vorgesehen, der über eine Leitung 20 mit einer Pumpe 22 verbunden ist. Die Pumpe 22 wird von einem Elektromotor 24 angetrieben, der von einer Steuerung 26 gesteuert und mit Energie versorgt wird. Die

Pumpe 22 führt Schmiermittel über eine Leitung 28 zu den zu schmierenden Bauteilen des Getriebes 6. Die Pumpe 22 und der Elektromotor 24 können auch innerhalb des Getriebes 6 angeordnet sein. Dann ist lediglich die Steuerleitung 30 nach Außerhalb geführt und mit der außenliegenden Steue¬ rung 26 verbunden.

In einer Ausgestaltung kann auch die Steuerung 26 in¬ nerhalb des Getriebes 6 vorgesehen sein.

In der Fig. 1 ist auch eine andere vorteilhafte Ausge¬ staltung aufgezeigt, indem der Elektromotor 24 gleichzeitig mit der Pumpe 22 eine weitere Pumpe 32 als eine Hydraulik-

pumpe für einen Hydraulikkreis 34 antreibt, der hier mit zuführender 36 und abführender Leitung 38 und einem Ver¬ braucher 40 schematisch gezeigt ist.

Bezugszeichen

2 Fahrzeug

4 Antriebsaggregat

6 Getriebe

8 Kupplung

10 Abtriebswelle

12 Differential

14 Halbwelle

16 angetriebene Räder

18 Olvorrat

20 Leitung

22 Pumpe

24 Elektromotor

26 Steuerung

28 Leitung

30 Steuerleitung

32 Hydraulikpumpe

34 Hydraulikkreis

36 zuführende Leitung

38 abführende Leitung

40 Verbraucher