DE102023107622A1

DE102023107622A1 - Lubrication device for a gearbox, transmission and motor vehicle

Info

Publication number: DE102023107622A1
Application number: DE102023107622.1A
Authority: DE
Inventors: Gerald Gruber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2023-03-27
Filing date: 2023-03-27
Publication date: 2024-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung (1), ein die Schmiervorrichtung (1) aufweisendes Getriebe (2), sowie ein Kraftfahrzeug, das die Schmiervorrichtung (1) aufweist. Ein Ölsumpfbereich (7) der Schmiervorrichtung (1) ist dazu eingerichtet, mit einem Öl befüllt zu werden, sodass ein Ölsumpf (8) bereitgestellt wird. Eine Stirnradwanne (9) der Schmiervorrichtung (1) definiert einen Stirnradlaufbereich (10), in welchem ein Segment (11) des Stirnrads (5) angeordnet ist. Mittels der Stirnradwanne (9) sind der Ölsumpfbereich (7) und der Stirnradlaufbereich (10) voneinander fluidisch abgrenzt, und zwar bis zu einer dem Ölsumpfbereich (7) zugewandten Stirnradwannenoberkante (12) der Stirnradwanne (9). Mittels einer Befülleinrichtung (13) ist eine vorgegebene vom Ölsumpfbereich (7) in den Stirnradlaufbereich (10) strömende Ölmenge einstellbar.

The invention relates to a lubricating device (1), a transmission (2) having the lubricating device (1), and a motor vehicle having the lubricating device (1). An oil sump region (7) of the lubricating device (1) is designed to be filled with oil so that an oil sump (8) is provided. A spur gear pan (9) of the lubricating device (1) defines a spur gear running region (10) in which a segment (11) of the spur gear (5) is arranged. The spur gear pan (9) fluidically separates the oil sump region (7) and the spur gear running region (10) from one another, up to an upper edge (12) of the spur gear pan (9) facing the oil sump region (7). A filling device (13) can be used to set a predetermined amount of oil flowing from the oil sump region (7) into the spur gear running region (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für ein Getriebe, ein die Schmiervorrichtung aufweisendes Getriebe und ein Kraftfahrzeug, das die Schmiervorrichtung aufweist, indem es das Getriebe aufweist.The present invention relates to a lubricating device for a transmission, a transmission having the lubricating device, and a motor vehicle having the lubricating device by having the transmission.

Bei herkömmlichen Getrieben mit einer Ölsumpfschmiervorrichtung taucht in einen Ölsumpf ein Zahnrad des Getriebes ein und verteilt das Öl innerhalb des Getriebegehäuses, um Getriebekomponenten (Stirnräder, Wellen, Kupplungen, Axial- und Radiallager etc.) mit Öl zur Schmierung und/oder Kühlung zu versorgen. Es kommt jedoch durch die teilweise oder vollständig in den Ölsumpf eingetauchten Zahnräder zu hohen Verlusten wegen Flüssigkeitsreibung mit dem Öl (Planschverluste). Da eine Ölmenge, die mittels des in den Ölsumpf eingetauchten Zahnrads bewegt bzw. transportiert wird, in direktem Zusammenhang mit einer aktuellen Drehzahl des betreffenden Zahnrads steht, kann die Verteilung des Öls, insbesondere die Ölmenge, innerhalb des Getriebes kaum beeinflusst werden. Lediglich ein Verändern der Drehzahl bietet die Möglichkeit, die Ölmenge zu verändern. Da aber ein Ölbedarf an den unterschiedlichen Getriebekomponenten unterschiedlich ist und der Ölbedarf ohnehin nicht direkt von der Zahnraddrehzahl abhängt, sind herkömmliche Ölsumpfschmierungen wenig effizient.In conventional gearboxes with an oil sump lubrication device, a gear of the gearbox is immersed in an oil sump and distributes the oil within the gearbox housing in order to supply gearbox components (spur gears, shafts, couplings, axial and radial bearings, etc.) with oil for lubrication and/or cooling. However, the gears partially or completely immersed in the oil sump result in high losses due to fluid friction with the oil (splashing losses). Since the amount of oil that is moved or transported by the gear immersed in the oil sump is directly related to the current speed of the gear in question, the distribution of the oil, in particular the amount of oil, within the gearbox can hardly be influenced. Only changing the speed offers the possibility of changing the amount of oil. However, since the oil requirements of the various gearbox components vary and the oil requirements are not directly dependent on the gear speed anyway, conventional oil sump lubrication is not very efficient.

Die DE 10 2019 201 586 A1 schlägt vor, einen Ölbehälter in ein Getriebe zu integrieren, in welchen im Betrieb des Getriebes mittels eines rotierenden Getriebezahnrads Öl hineinbefördert wird. Vom Ölbehälter aus wird das aufgefangene Öl in einen Strömungskanal geleitet, um andere Getriebekomponenten mit dem Öl zu versorgen. Weiter offenbart die DE 10 2021 201 872 A1 ein Getriebe, welches zur Schmierung des Getriebes Öl Förderelemente aufweist, die kreisförmig an einem Träger angeordnet, der mit einer Welle des Getriebes verbunden ist. Zudem kann eine Ölabstreifung vorgesehen sein, mittels derer Öl von einem Zahnrad abgestreift und in einen Ölsammler geleitet wird. Von dort aus wird das Öl über Kanäle weiter verteilt.The DE 10 2019 201 586 A1 proposes to integrate an oil tank into a transmission, into which oil is pumped by means of a rotating gear wheel when the transmission is in operation. The collected oil is fed from the oil tank into a flow channel in order to supply other transmission components with the oil. The DE 10 2021 201 872 A1 a gearbox which has oil conveying elements for lubricating the gearbox, which are arranged in a circle on a carrier which is connected to a shaft of the gearbox. In addition, an oil scraper can be provided, by means of which oil is scraped off a gear and fed into an oil collector. From there, the oil is further distributed via channels.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders effiziente Schmierung für Getriebe zu schaffen.The object of the present invention is to provide a particularly efficient lubrication for transmissions.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind kategorie- und ausführungsformübergreifend zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.This object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Further possible embodiments of the invention are disclosed in the subclaims, the description and the figures. Features, advantages and possible embodiments that are set out in the description for one of the subject matter of the independent claims are to be regarded, across categories and embodiments, at least analogously as features, advantages and possible embodiments of the respective subject matter of the other independent claims and any possible combination of the subject matter of the independent claims, if applicable in conjunction with one or more of the subclaims.

Gemäß der Erfindung werden eine Schmiervorrichtung für ein Getriebe, ein die Schmiervorrichtung aufweisendes Getriebe und ein Kraftfahrzeug, das die Schmiervorrichtung aufweist, vorgeschlagen. Demnach ist durch die Schmiervorrichtung in bestimmungsgemäßer Einbaulage ein Bestandteil des Getriebes gebildet. Bei dem Getriebe handelt es sich zum Beispiel um ein Fahrstufenwechselgetriebe, um ein Längsdifferenzialgetriebe, um ein Querdifferenzialgetriebe etc. Indem das Kraftfahrzeug besagtes Getriebe aufweist, weist es die Schmiervorrichtung auf, sodass durch das Getriebe bzw. durch die Schmiervorrichtung ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs gebildet ist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein rein verbrennungsmotorisch antreibbares Kraftfahrzeug oder um ein rein- oder hybridelektrisch antreibbares Kraftfahrzeug.According to the invention, a lubricating device for a transmission, a transmission having the lubricating device and a motor vehicle having the lubricating device are proposed. Accordingly, the lubricating device forms a component of the transmission in the intended installation position. The transmission is, for example, a gear change transmission, a longitudinal differential transmission, a transverse differential transmission, etc. As the motor vehicle has said transmission, it has the lubricating device, so that the transmission or the lubricating device forms a component of the motor vehicle. The motor vehicle is, for example, a motor vehicle that can be driven purely by an internal combustion engine or a motor vehicle that can be driven purely or by hybrid electrics.

Die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung weist einen Ölsumpfbereich auf, der dazu eingerichtet ist, mit einem Öl befüllt zu werden, sodass ein Ölsumpf bereitgestellt wird. Somit gilt für das Getriebe, das für den bestimmungsgemäßen Betrieb einsatzbereit ist, und für das das Getriebe aufweisende und einsatzbereite Kraftfahrzeug, dass der Ölsumpfbereich mit Öl befüllt ist, das zum Schmieren und/oder Kühlen von Getriebekomponenten (Stirnräder, Wellen, Kupplungen, Axial- und Radiallager etc.) ausgelegt ist. Des Weiteren weist die Schmiervorrichtung eine Stirnradwanne auf, die einen Stirnradlaufbereich definiert oder begrenzt. Die Stirnradwanne bzw. der Stirnradlaufbereich sind dazu eingerichtet, innenseitig zumindest ein Segment eines Stirnrads des Getriebes aufzunehmen. Das bedeutet, dass bei dem Getriebe das Stirnrad desselben teilweise in die Stirnradwanne, das heißt in den Stirnradlaufbereich, eintaucht wobei ein Kreissektor des Stirnrads von der Stirnradwanne umgriffen ist. Die Stirnradwanne weist eine Stirnradoberkante auf, die dem Ölsumpfbereich zugewandt ist. Bis zu dieser Oberkante sind der Stirnradlaufbereich und der Ölsumpfbereich mittels der Stirnradwanne voneinander fluidisch abgrenzt. Die Schmiervorrichtung weist weiter eine Befülleinrichtung auf, mittels derer im Betrieb der Schmiervorrichtung eine vom Ölsumpfbereich in den Stirnradlaufbereich strömende Ölmenge einstellbar ist. Diese Ölmenge ist vorgegeben, insbesondere an einen erforderlichen Ölbedarf zum effizienten Kühlen der Getriebekomponenten angepasst.The lubricating device according to the invention has an oil sump area that is designed to be filled with oil so that an oil sump is provided. Thus, for the transmission that is ready for use for its intended purpose and for the motor vehicle that has the transmission and is ready for use, the oil sump area is filled with oil that is designed to lubricate and/or cool transmission components (spur gears, shafts, couplings, axial and radial bearings, etc.). Furthermore, the lubricating device has a spur gear pan that defines or delimits a spur gear running area. The spur gear pan or the spur gear running area are designed to accommodate at least one segment of a spur gear of the transmission on the inside. This means that in the transmission, the spur gear of the transmission partially dips into the spur gear pan, i.e. into the spur gear running area, with a circular sector of the spur gear being encompassed by the spur gear pan. The spur gear pan has a spur gear upper edge that faces the oil sump area. Up to this upper edge, the spur gear running area and the oil sump area are fluidically separated from one another by the spur gear pan. The lubrication device also has a filling device by means of which the amount of oil flowing from the oil sump area into the spur gear running area can be adjusted during operation of the lubrication device. This amount of oil is predetermined, in particular adapted to the oil requirement required for efficient cooling of the transmission components.

Auf diese Weise taucht im Betrieb der Schmiervorrichtung bzw. des Getriebes das Stirnrad in weniger Öl ein, sodass weniger Planschverluste auftreten. Dadurch ist die Schmiervorrichtung und infolgedessen das Getriebe besonders effizient. Denn die Ölmenge, die zum Schmieren/Kühlen der Getriebekomponenten erforderlich ist, kann mittels der Befülleinrichtung eingestellt werden. Das Einstellen kann bereits bei einem Konzeptionieren der Schmiervorrichtung bzw. des Getriebes erfolgen, beispielsweise indem die Oberkante auf eine mit der vorgegebenen Ölmenge korrespondierende Höhe entlang einer Hochachse z der Schmiervorrichtung bzw. des Getriebes gelegt wird. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Befülleinrichtung in bestimmungsgemäßer Einbaulage im Betrieb der Schmiervorrichtung bzw. des Getriebes verstellbar ist, um die Ölmenge während des Betriebs der Schmiervorrichtung bedarfsgerecht einzustellen. Mit anderen Worten kann eine einzige Ölmenge für die gesamte Lebensdauer des Getriebes vorgegeben werden, oder es werden zwei oder mehr Ölmengen für unterschiedliche Betriebssituationen und/oder Betriebsarten des Getriebes vorgegeben, die sich zum Beispiel hinsichtlich eines ermittelten Schmierungsbedarfs, einem Alterungszustand des Getriebes, einer erfassen Fahrsituation (dem das mit dem Getriebe ausgerüstete Kraftfahrzeug unterworfen ist) einer Getriebetemperatur oder dergleichen unterscheiden.In this way, when the lubricating device or gearbox is in operation, the spur gear is immersed in less oil, so that fewer splashing losses occur. This makes the lubricating device and consequently the gearbox particularly efficient. This is because the amount of oil required to lubricate/cool the gearbox components can be adjusted using the filling device. The adjustment can be made when the lubricating device or gearbox is being designed, for example by placing the upper edge at a height corresponding to the specified amount of oil along a vertical axis z of the lubricating device or gearbox. In addition, it can be provided that the filling device can be adjusted in the intended installation position when the lubricating device or gearbox is in operation in order to adjust the amount of oil as required during operation of the lubricating device. In other words, a single oil quantity can be specified for the entire service life of the transmission, or two or more oil quantities can be specified for different operating situations and/or operating modes of the transmission, which differ, for example, with regard to a determined lubrication requirement, an ageing state of the transmission, a detected driving situation (to which the motor vehicle equipped with the transmission is subjected), a transmission temperature or the like.

Eine weitere mögliche Ausführungsform sieht vor, dass die Befülleinrichtung eine an der Stirnradwanne angeordnete Öffnungsanordnung aufweist, mittels derer der Ölsumpfbereich und der Stirnradlaufbereich fluidisch verbunden oder verbindbar sind. Die Öffnungsanordnung weist eine Öffnung oder mehrere gleich- oder verschiedenartige Öffnungen auf. Jedenfalls durchdringt die jeweilige Öffnung der Öffnungsanordnung eine dem Ölsumpf zugewandte Wandung der Stirnradwanne vollständig, wobei eine Längsmittenachse der jeweiligen Öffnung parallel oder schräg zu einer oder mehr der Raumrichtungen (x, y, z) der Schmiervorrichtung verlaufen können. Die jeweilige Öffnung kann hohlkreiszylindrisch ausgeführt sein. Im Betrieb der Schmiervorrichtung kann Öl aus dem Ölsumpfbereich durch die Öffnung oder Öffnungen hindurch in den Stirnradlaufbereich nachströmen, sodass eine Ölversorgung des Stirnrads und infolgedessen der Getriebeschmierung gewährleistet ist. Dabei ist die Öffnungsanordnung gezielt dazu eingerichtet, einen Volumenstrom des vom Ölsumpfbereich in den Stirnradlaufbereich strömenden Öls zu begrenzen, um die vorgegebene Ölmenge zu erreichen bzw. einzuhalten. Somit ist das Nachströmen des Öls aus dem Ölsumpfbereich in den Stirnradlaufbereich nicht allein durch eine Höhe und/oder Gestalt der Stirnradwannenoberkante allein einstellbar; aufgrund der Öffnungsanordnung ist ein weiterer Parameter zum Einstellen der Ölmenge geschaffen. So ist die für die effiziente Schmierung erforderliche Ölmenge besonders genau einstellbar.Another possible embodiment provides that the filling device has an opening arrangement arranged on the spur gear pan, by means of which the oil sump area and the spur gear running area are or can be fluidically connected. The opening arrangement has one opening or several openings of the same or different types. In any case, the respective opening of the opening arrangement completely penetrates a wall of the spur gear pan facing the oil sump, wherein a longitudinal center axis of the respective opening can run parallel or obliquely to one or more of the spatial directions (x, y, z) of the lubricating device. The respective opening can be designed as a hollow circular cylinder. When the lubricating device is in operation, oil can flow from the oil sump area through the opening or openings into the spur gear running area, so that an oil supply to the spur gear and consequently to the gear lubrication is ensured. The opening arrangement is specifically designed to limit a volume flow of the oil flowing from the oil sump area into the spur gear running area in order to achieve or maintain the specified oil quantity. This means that the flow of oil from the oil sump area into the spur gear running area cannot be adjusted solely by the height and/or shape of the spur gear pan upper edge; the opening arrangement creates an additional parameter for adjusting the amount of oil. This means that the amount of oil required for efficient lubrication can be adjusted particularly precisely.

In möglicher Weiterbildung weist eine Öffnung der Öffnungsanordnung eine Öffnungsgeometrie auf, die gezielt dazu eingerichtet ist, einen vorgegebenen Ölvolumenstrom in den Stirnradlaufbereich passieren zu lassen. So kann die entsprechende Öffnung zum Beispiel einen an den gewünschten Ölvolumenstrom angepassten Durchmesser und/oder eine an den gewünschten Ölvolumenstrom angepasste Querschnittsfigur aufweisen, beispielsweise eine Düsen- oder Diffusorform. Alternativ oder zusätzlich kann an einer Innenwand dieser Öffnung eine strömungsbeeinflussende Struktur vorgesehen sein, etwa Rippen, Finnen und/oder weitere strömungslenkende bzw. -leitende Elemente, und/oder Elemente, die eine Strömungsart (laminare Strömung, turbulente Strömung oder Mischströmung) beeinflussen oder ändern. Selbstverständlich kann die Öffnungsanordnung zwei oder mehr Öffnungen aufweisen, die gleich, ähnlich oder unterschiedlich ausgeführt sind. Dann hängt die aus dem Ölsumpfbereich in den Stirnradlaufbereich strömende Ölmenge von der Summe der durchströmbaren Flächen der Öffnungen ab. Durch entsprechende Gestaltung der Öffnungsanordnung bzw. deren Öffnung oder Öffnungen kann die Ölmenge, die im Betrieb aus dem Ölsumpfbereich in den Stirnradlaufbereich einströmt, besonders zielgerichtet eingestellt werden.In a possible further development, an opening of the opening arrangement has an opening geometry that is specifically designed to allow a predetermined oil volume flow to pass into the spur gear running area. For example, the corresponding opening can have a diameter adapted to the desired oil volume flow and/or a cross-sectional shape adapted to the desired oil volume flow, for example a nozzle or diffuser shape. Alternatively or additionally, a flow-influencing structure can be provided on an inner wall of this opening, such as ribs, fins and/or other flow-directing or flow-guiding elements, and/or elements that influence or change a type of flow (laminar flow, turbulent flow or mixed flow). Of course, the opening arrangement can have two or more openings that are designed the same, similarly or differently. The amount of oil flowing from the oil sump area into the spur gear running area then depends on the sum of the flow-through areas of the openings. By appropriately designing the opening arrangement or its opening or openings, the amount of oil that flows from the oil sump area into the spur gear area during operation can be adjusted in a particularly targeted manner.

Einer weiteren möglichen Ausgestaltung zufolge weist die Öffnungsanordnung zwei oder mehr Öffnungen auf, die entlang einer Hochrichtung (z) der Schmiervorrichtung an unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Diese übereinander angeordneten Öffnungen können gleich, ähnlich oder unterschiedlich ausgeführt sein. Im Betrieb der Schmiervorrichtung bzw. des Getriebes strömt demnach eine vom Ölspiegel im Ölsumpf abhängige Ölmenge aus dem Ölsumpfbereich in den Stirnradlaufbereich. Durch Regulieren des Ölspiegels im Ölsumpfbereich kann so die in den Stirnradlaufbereich einströmende Ölmenge reguliert bzw. eingestellt werden, das heißt durch ein bedarfsgerechtes Absenken bzw. Anheben des Ölspiegels. Hierzu kann die Schmiervorrichtung, insbesondere das mit der Schmiervorrichtung ausgestattete Getriebe eine Ölpumpe aufweisen, mittels derer der Ölspiegel im Ölsumpfbereich und infolgedessen die vorgegebene Ölmenge bedarfsgerecht eingestellt werden kann. Dies ist steuerungstechnisch in vorteilhafter Weise wenig kompliziert, wodurch das Einstellen der vorgegebenen Ölmenge besonders einfach und aufwandsarm ist.According to another possible embodiment, the opening arrangement has two or more openings that are arranged at different heights along a vertical direction (z) of the lubricating device. These openings arranged one above the other can be the same, similar or different. When the lubricating device or the gear is in operation, an amount of oil that depends on the oil level in the oil sump flows from the oil sump area into the spur gear running area. By regulating the oil level in the oil sump area, the amount of oil flowing into the spur gear running area can be regulated or adjusted, i.e. by lowering or raising the oil level as required. For this purpose, the lubricating device, in particular the gear equipped with the lubricating device, can have an oil pump by means of which the oil level in the oil sump area and consequently the specified amount of oil can be adjusted as required. In terms of control technology, this is advantageously not very complicated, which makes setting the specified amount of oil particularly simple and requires little effort.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform weist eine Öffnung der Öffnungsanordnung eine Ventileinheit auf, mittels derer die vom Ölsumpfbereich in den Stirnradlaufbereich strömende Ölmenge regelbar ist. Es können zwei oder mehr der Öffnungen der Öffnungsanordnung mit einer solchen Ventileinheit ausgestattet sein, wobei die Ventileinheiten dann individuell, gruppenweise oder gemeinsam steuerbar ausgebildet sein können. Die jeweilige Ventileinheit ist beispielsweise elektrisch steuerbar, insbesondere ist die jeweilige Ventileinheit mit einer Steuereinrichtung der Schmiervorrichtung und/oder des Getriebes zur Steuersignalübertragung und zur Energieversorgung gekoppelt oder koppelbar. Aufgrund der Ventileinheit oder Ventileinheiten ist ein bedarfsgerechtes Einstellen der vorgegebenen Ölmenge noch einfacher und genauer.According to a further possible embodiment, an opening of the opening arrangement a valve unit by means of which the amount of oil flowing from the oil sump area into the spur gear area can be regulated. Two or more of the openings of the opening arrangement can be equipped with such a valve unit, whereby the valve units can then be designed to be controllable individually, in groups or together. The respective valve unit is, for example, electrically controllable, in particular the respective valve unit is or can be coupled to a control device of the lubricating device and/or the transmission for control signal transmission and energy supply. Due to the valve unit or valve units, setting the specified amount of oil as required is even easier and more precise.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung sieht vor, dass die Befülleinrichtung die Stirnradwannenoberkante aufweist. Dabei weist die Stirnradwannenoberkante eine Formstruktur auf, die gezielt dazu eingerichtet ist, einen vorgegebenen Volumenstrom von Öl über die Stirnradwannenoberkante in den Stirnradlaufbereich passieren zu lassen. Beispielsweise kann die Stirnradwannenoberkante eine Tiefstelle, eine Zinnenstruktur oder Ähnliches aufweisen, sodass Öl lediglich an entsprechenden materialfreien Stellen der Formstruktur vorbeifließen kann. Insbesondere ist es denkbar, dass die materialfreien Stellen der Formstruktur einstellbar sind, zum Beispiel mittels eines Schiebermechanismus, welcher - ähnlich der Ventileinheit - elektrisch steuerbar sein kann. In diesem Fall ist die Formstruktur insbesondere mit der Steuereinrichtung der Schmiervorrichtung und/oder des Getriebes zur Steuersignalübertragung und zur Energieversorgung gekoppelt oder koppelbar. Durch die insbesondere veränderbare Formstruktur, die an der Stirnradwannenoberkante angeordnet ist oder diese ganz oder teilweise bildet, ist noch eine weitere Möglichkeit geschaffen, um die vorgegebene Ölmenge besonders genau einzustellen.Another possible embodiment provides that the filling device has the upper edge of the spur gear pan. The upper edge of the spur gear pan has a mold structure that is specifically designed to allow a predetermined volume flow of oil to pass over the upper edge of the spur gear pan into the spur gear running area. For example, the upper edge of the spur gear pan can have a depression, a crenellated structure or something similar, so that oil can only flow past corresponding material-free areas of the mold structure. In particular, it is conceivable that the material-free areas of the mold structure can be adjusted, for example by means of a slide mechanism, which - similar to the valve unit - can be electrically controlled. In this case, the mold structure is or can be coupled in particular to the control device of the lubricating device and/or the gear for control signal transmission and energy supply. The mold structure, which is particularly changeable and is arranged on the upper edge of the spur gear pan or forms it in whole or in part, creates yet another possibility for setting the predetermined amount of oil particularly precisely.

Die Stirnradwanne und ein Getriebegehäuse für das Getriebe sind gemäß einer möglichen Weiterbildung einstückig miteinander ausgebildet. Das bedeutet, die Stirnradwanne und das Getriebegehäuse werden in einem gemeinsamen Arbeitsschritt integral bzw. monolithisch ausgebildet, insbesondere urgeformt. Um eine geometrisch besonders komplizierte oder besonders vielteilige Gussform zu vermeiden, ist insbesondere vorgesehen, dass das Getriebegehäuse und die Stirnradwanne mittels eines Generativen Herstellungsverfahrens urgeformt werden. Es kann auf Befestigungsmittel zum Befestigen/Fixieren der Stirnradwanne im Getriebegehäuse verzichtet werden, wodurch ein Montieren des Getriebes vereinfacht wird.According to a possible further development, the spur gear pan and a gear housing for the gear are formed in one piece. This means that the spur gear pan and the gear housing are formed integrally or monolithically in a common work step, in particular by primary molding. In order to avoid a geometrically particularly complicated or multi-part casting mold, it is particularly intended that the gear housing and the spur gear pan are primary molded using a generative manufacturing process. Fasteners for fastening/fixing the spur gear pan in the gear housing can be dispensed with, which simplifies assembly of the gear.

Einer weiteren möglichen Ausführungsform zufolge weist die Befülleinrichtung der Schmiervorrichtung eine Ölauffangschale auf. Ein Auffangbereich der Ölauffangschale ist dazu eingerichtet, Öl aufzufangen und zu speichern, das im Betrieb mittels des Stirnrads tangential abgeworfen wurde. Die Ölauffangschale weist zudem einen unterseitigen Ölauslass auf, durch welchen hindurch Öl aus der Ölauffangschale direkt einem Kämmbereich zugeleitet wird, in welchem das Stirnrad mit einem anderen Stirnrad kämmt. Dabei kommt kein künstliches Antriebsmittel (Pumpe oder dergleichen) zum Einsatz, um das Öl in den Kämmbereich zu transportieren. Stattdessen fließt das Öl rein schwerkraftinduziert durch den unterseitigen Ölauslass und infolgedessen in den Kämmbereich. Der Ölauslass kann an einen Kanal, zum Beispiel an ein Rohr und/oder an einen Schlauch, angeschlossen sein, der einerseits am Ölauslass und andererseits besonders nah am Kämmbereich mündet. Dadurch ist eine besonders zuverlässige Schmierung des Kämmbereichs, das heißt des Bereichs, in dem die in Zahneingriff stehenden Stirnräder aufeinander abwälzen, gewährleistet. Insbesondere, wenn der Zahneingriff an einer ablaufenden Flanke des Stirnrads angeordnet ist, wird oberhalb des Zahneingriffs bereits ein Großteil des Öls tangential vom Stirnrad abgeworfen. Durch die Ölauffangschale wird das Öl - ohne Einsatz einer separaten Pumpe - besonders zuverlässig direkt zum Zahneingriff geleitet, wodurch dieser besonders effizient geschmiert wird und folglich besonders verschleißarm arbeitet. According to another possible embodiment, the filling device of the lubricating device has an oil collecting tray. A collecting area of the oil collecting tray is designed to collect and store oil that has been tangentially thrown off by the spur gear during operation. The oil collecting tray also has an oil outlet on the underside, through which oil from the oil collecting tray is fed directly to a meshing area in which the spur gear meshes with another spur gear. No artificial drive means (pump or the like) is used to transport the oil to the meshing area. Instead, the oil flows purely by gravity through the oil outlet on the underside and consequently into the meshing area. The oil outlet can be connected to a channel, for example to a pipe and/or to a hose, which opens on the one hand at the oil outlet and on the other hand particularly close to the meshing area. This ensures particularly reliable lubrication of the meshing area, i.e. the area in which the spur gears in meshing contact one another. In particular, if the meshing area is located on a trailing flank of the spur gear, a large part of the oil is already thrown off tangentially from the spur gear above the meshing area. The oil collecting tray directs the oil particularly reliably to the meshing area - without the use of a separate pump - which means that it is lubricated particularly efficiently and therefore operates with particularly low wear.

Die Ölauffangschale kann, alternativ oder zusätzlich zur Stirnradwanne, einstückig mit dem Getriebegehäuse urgeformt sein. Ferner kann die Ölauffangschale ein Rinnenelement aufweisen, dessen distales Ende besonders nah am Zahnkranz des Stirnrads angeordnet ist, um auch die Anteile des Öls aufzufangen, die ohne Rinnenelement am Stirnrad haftend unter der Ölauffangschale vorbeitransportiert werden würden. Zudem kann die Ölauffangschale weitere Ölauslässe aufweisen, um anderen Stellen bzw. Komponenten Öl zuzustellen. Hierzu kann der jeweilige Ölauslass an den Kanal oder an einen anderen Kanal angeschlossen sein, der im Nahbereich der dem entsprechenden Ölauslass zugeordneten Getriebekomponente mündet. Insbesondere kann der jeweilige Kanal in das Getriebegehäuse integriert sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Ölauffangschale entlang der Hochachse (z) so weit oben angeordnet ist, dass das über die Ölauslässe ausströmende Öl rein mittels Schwerkraft durch den jeweiligen Kanal und folglich zu der entsprechend zugeordneten der Getriebekomponenten (wozu generell auch der Ölsumpf selbst zählt) strömt. Die Ölauslässe können gleich, ähnlich oder unterschiedliche ausgeführt sein. Insbesondere ist ein von Öl frei durchströmbarer Querschnitt des jeweiligen Ölauslasses an einen Ölbedarf der zugeordneten Getriebekomponente angepasst.The oil collecting tray can, alternatively or in addition to the spur gear pan, be molded in one piece with the gear housing. Furthermore, the oil collecting tray can have a channel element, the distal end of which is arranged particularly close to the ring gear of the spur gear in order to also collect the portions of the oil that would be transported past the oil collecting tray without the channel element adhering to the spur gear. In addition, the oil collecting tray can have further oil outlets in order to supply oil to other locations or components. For this purpose, the respective oil outlet can be connected to the channel or to another channel that opens in the vicinity of the gear component assigned to the corresponding oil outlet. In particular, the respective channel can be integrated into the gear housing. In particular, it is provided that the oil collecting tray is arranged so high along the vertical axis (z) that the oil flowing out via the oil outlets flows purely by gravity through the respective channel and consequently to the correspondingly assigned gear component (which generally also includes the oil sump itself). The oil outlets can be the same, similar or different. In particular, a cross-section of the respective oil outlet is adapted to the oil requirement of the associated transmission component.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention can be derived from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features shown below in the description of the figures and/or in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in der als 1 bezeichneten einzigen Figur eine schematische und geschnittene Ansicht eines Getriebes mit einer Schmiervorrichtung.The drawing shows in the 1 The single figure shows a schematic and sectional view of a gearbox with a lubricating device.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung 1 für ein Getriebe 2, auf das die Schmiervorrichtung 1 aufweisende Getriebe 2 sowie auf ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt), das mit dem Getriebe 2 und folglich mit der Schmiervorrichtung 1 ausgestattet ist. In der Figur sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen versehen. Zur einfacheren Beschreibung wird hierin auf ein Koordinatensystem der Schmiervorrichtung 1 mit Längsrichtung x, Querrichtung y und Hochrichtung z bezuggenommen. Dieses Koordinatensystem kann - muss aber nicht - mit einem Koordinatensystem des Getriebes 2 und/oder des Kraftfahrzeugs übereinstimmen.The following description relates to a lubricating device 1 for a transmission 2, to the transmission 2 having the lubricating device 1, and to a motor vehicle (not shown) that is equipped with the transmission 2 and consequently with the lubricating device 1. In the figure, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals. For the sake of simplicity of description, reference is made here to a coordinate system of the lubricating device 1 with longitudinal direction x, transverse direction y and vertical direction z. This coordinate system can - but does not have to - correspond to a coordinate system of the transmission 2 and/or the motor vehicle.

Das Getriebe 2 bildet in bestimmungsgemäßer Einbaulage ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs, bei dem es sich um ein rein verbrennungsmotorisch antreibbares Kraftfahrzeug oder um ein rein- oder hybridelektrisch antreibbares Kraftfahrzeug handeln kann. Das Getriebe 2 ist zum Beispiel als Fahrstufenwechselgetriebe und/oder als Verteiler- bzw. Differenzialgetriebe ausgebildet. In einer Getriebekammer 3, die durch ein ein- oder mehrteiliges Getriebegehäuse 4 begrenzt bzw. definiert ist, sind Getriebekomponenten (Stirnräder, Wellen, Kupplungen, Axial- und Radiallager etc.) angeordnet und gelagert, von denen stellvertretend zwei miteinander kämmende Stirnräder 5, 6 angeführt werden. Das Getriebegehäuse ist in 1 lediglich angedeutet; eine finale Form des Getriebegehäuses kann - insbesondere hinsichtlich einer Montierbarkeit von Getriebekomponenten - von der Darstellung der 1 abweichen.In its intended installation position, the transmission 2 forms a component of the motor vehicle, which can be a motor vehicle driven purely by an internal combustion engine or a motor vehicle driven purely or by hybrid electrics. The transmission 2 is designed, for example, as a gear change transmission and/or as a transfer or differential transmission. In a transmission chamber 3, which is limited or defined by a single or multi-part transmission housing 4, transmission components (spur gears, shafts, couplings, axial and radial bearings, etc.) are arranged and mounted, of which two meshing spur gears 5, 6 are mentioned as representative. The transmission housing is in 1 merely indicated; a final form of the gearbox housing may - especially with regard to the mountability of gearbox components - differ from the representation of the 1 differ.

In der Getriebekammer 3 ist die Schmiervorrichtung 1 angeordnet, die einen Ölsumpfbereich 7 aufweist, der mit einem Öl befüllt ist, sodass im Ölsumpfbereich 7 ein Ölsumpf 8 bereitgestellt ist. Eine Stirnradwanne 9, die vorliegend einstückig mit dem Getriebegehäuse 4 ausgebildet ist, definiert einen Stirnradlaufbereich 10 für das Stirnrad 5, das mit einem Segment 11 im Stirnradlaufbereich 10 angeordnet ist. Unter einem Rotieren des Stirnrads 5 läuft es also mit dem Segment 11 stets im Stirnradlaufbereich 10. Mittels der Stirnradwanne 9 sind der Ölsumpfbereich 7 und der Stirnradlaufbereich 10 bis zu einer dem Ölsumpfbereich 7 zugewandten Stirnradwannenoberkante 12 der Stirnradwanne 9 fluidisch voneinander abgegrenzt. Die Schmiervorrichtung 1 weist eine Befülleinrichtung 13 auf, mittels derer im Betrieb der Schmiervorrichtung 1 bzw. des Getriebes 2 eine vorgegebene vom Ölsumpfbereich 7 in den Stirnradlaufbereich 10 strömende Ölmenge einstellbar ist.The lubricating device 1 is arranged in the gear chamber 3 and has an oil sump area 7 which is filled with oil, so that an oil sump 8 is provided in the oil sump area 7. A spur gear pan 9, which in this case is formed integrally with the gear housing 4, defines a spur gear running area 10 for the spur gear 5, which is arranged with a segment 11 in the spur gear running area 10. When the spur gear 5 rotates, it therefore always runs with the segment 11 in the spur gear running area 10. By means of the spur gear pan 9, the oil sump area 7 and the spur gear running area 10 are fluidically separated from one another up to a spur gear pan upper edge 12 of the spur gear pan 9 facing the oil sump area 7. The lubricating device 1 has a filling device 13, by means of which a predetermined amount of oil flowing from the oil sump area 7 into the spur gear running area 10 can be set during operation of the lubricating device 1 or the transmission 2.

Im vorliegenden Beispiel weist die Befülleinrichtung 13 eine Öffnungsanordnung 14 auf, die ihrerseits eine Öffnung 15, vorliegend zwei oder mehr Öffnungen 15, aufweist, welche eine dem Ölsumpfberiech 7 zugewandte Wandung der Stirnradwanne 9 vollständig durchdringen. Mittels der Öffnungsanordnung 14, das heißt mittels der Öffnungen 15, sind der Ölsumpfbereich 7 und der Stirnradlaufbereich 10 fluidisch miteinander verbunden, sodass im Betrieb der Schmiervorrichtung 1 Öl aus dem Ölsumpf 8 in den Stirnradlaufbereich 10 einströmen kann. Dabei ist die Öffnungsanordnung 14 gezielt dazu eingerichtet, einen Volumenstrom des vom Ölsumpfbereich 7 in den Stirnradlaufbereich 10 strömenden Öls zu begrenzen, um die vorgegebene Ölmenge zu erreichen. Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine oder mehr der Öffnungen 15 der Öffnungsanordnung 14 eine Öffnungsgeometrie aufweist, die gezielt dazu eingerichtet ist, den vorgegebenen Volumenstrom von Öl in den Stirnradlaufbereich 10 passieren zu lassen. Insbesondere weist die diese spezielle Öffnungsgeometrie aufweisende Öffnung 15 einen an den gewünschten Ölvolumenstrom angepassten Durchmesser und/oder eine an den gewünschten Ölvolumenstrom angepasste Querschnittsfigur auf. Alternativ oder zusätzlich kann an einer Innenwand besagter Öffnung 15 eine strömungsbeeinflussende Struktur vorgesehen sein, etwa Rippen, Finnen und/oder weitere strömungslenkende bzw. -leitende Elemente, und/oder Elemente, die eine Strömungsart beeinflussen.In the present example, the filling device 13 has an opening arrangement 14, which in turn has an opening 15, in this case two or more openings 15, which completely penetrate a wall of the spur gear pan 9 facing the oil sump area 7. By means of the opening arrangement 14, i.e. by means of the openings 15, the oil sump area 7 and the spur gear running area 10 are fluidically connected to one another, so that when the lubricating device 1 is in operation, oil can flow from the oil sump 8 into the spur gear running area 10. The opening arrangement 14 is specifically designed to limit a volume flow of the oil flowing from the oil sump area 7 into the spur gear running area 10 in order to achieve the predetermined amount of oil. For example, it is provided that one or more of the openings 15 of the opening arrangement 14 has an opening geometry that is specifically designed to allow the predetermined volume flow of oil to pass into the spur gear running area 10. In particular, the opening 15 having this special opening geometry has a diameter adapted to the desired oil volume flow and/or a cross-sectional shape adapted to the desired oil volume flow. Alternatively or additionally, a flow-influencing structure can be provided on an inner wall of said opening 15, such as ribs, fins and/or other flow-directing or flow-guiding elements, and/or elements that influence a type of flow.

Hier im Beispiel weist die Öffnungsanordnung 14 mehr als zwei Öffnungen 15 auf, die gleich, ähnlich oder unterschiedlich ausgeführt sind. Am Beispiel eines Paares von Öffnungen 15a, 15b geht aus 1 hervor, dass zumindest zwei der Öffnungen 15 der Öffnungsanordnung 14 entlang Hochrichtung z an unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Steigt ein Ölspiegel 16 im Ölsumpf 8 bzw. im Ölsumpfbereich 7 bis zur oberen Öffnung 15a bzw. über die obere Öffnung 15a strömt sowohl durch die obere Öffnung 15a als auch durch die untere Öffnung 15b Öl in den Stirnradlaufbereich 10.In this example, the opening arrangement 14 has more than two openings 15, which are identical, similar or different. Using the example of a pair of openings 15a, 15b, it is clear from 1 that at least two of the openings 15 of the opening arrangement 14 are arranged at different heights along the vertical direction z. If an oil level 16 in the oil sump 8 or in the oil sump area 7 rises to the upper opening 15a or above the upper opening 15a, oil flows into the spur gear running area 10 through both the upper opening 15a and the lower opening 15b.

Weiter weist/weisen eine oder mehr der Öffnungen 15 eine jeweilige Ventileinheit (nicht dargestellt) auf, mittels derer die vom Ölsumpfbereich 7 in den Stirnradlaufbereich 10 strömende Ölmenge regelbar ist. Im Falle von zwei oder mehr Ventileinheiten sind diese individuell, gruppenweise oder gemeinsam steuerbar ausgebildet. Die jeweilige Ventileinheit ist beispielsweise elektrisch steuerbar, indem sie mit einer Steuereinrichtung der Schmiervorrichtung 1 und/oder des Getriebes 2 zur Steuersignalübertragung und zur Energieversorgung gekoppelt oder koppelbar ist.Furthermore, one or more of the openings 15 has/have a respective valve unit (not shown), by means of which the amount of oil flowing from the oil sump area 7 into the spur gear running area 10 can be regulated. In the case of two or more valve units, these are designed to be controllable individually, in groups or together. The respective valve unit can be controlled electrically, for example, by being or being able to be coupled to a control device of the lubricating device 1 and/or the transmission 2 for control signal transmission and for energy supply.

Ferner ist gemäß dem Beispiel vorgesehen, dass die Befülleinrichtung 13 die Stirnradwannenoberkante 12 aufweist, die eine Formstruktur 17 aufweist, die gezielt dazu eingerichtet ist, einen vorgegebenen Volumenstrom von Öl über die Stirnradwannenoberkante 12 in den Stirnradlaufbereich 10 passieren zu lassen. In 1 sind zwei mögliche Beispiele für die Formstruktur 17 in einer jeweiligen Detailansicht A dargestellt, die einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können. Die Formstruktur 17 kann eine Tiefstelle 18 und/oder eine Zinnenstruktur 19 oder dergleichen aufweisen. So kann das Öl lediglich an entsprechenden materialfreien Stellen der Formstruktur 17 vorbeifließen. Insbesondere ist es denkbar, dass Formstruktur 17 einstellbar ist, etwa mittels eines Schiebers 20, welcher elektrisch steuerbar sein kann. In diesem Fall ist die Formstruktur 17 bzw. der Schieber 20 mit der Steuereinrichtung der Schmiervorrichtung zur Steuersignalübertragung und zur Energieversorgung gekoppelt oder koppelbar. Der Schieber 20 kann sowohl im Zusammenspiel mit der Tiefstelle 18 als auch im Zusammenspiel mit der Zinnenstruktur 19 vorgesehen sein.Furthermore, according to the example, it is provided that the filling device 13 has the spur gear pan upper edge 12, which has a shaped structure 17 that is specifically designed to allow a predetermined volume flow of oil to pass over the spur gear pan upper edge 12 into the spur gear running area 10. In 1 Two possible examples of the mold structure 17 are shown in a respective detailed view A, which can be used individually or in combination. The mold structure 17 can have a depression 18 and/or a crenellated structure 19 or the like. The oil can thus only flow past corresponding material-free areas of the mold structure 17. In particular, it is conceivable that the mold structure 17 is adjustable, for example by means of a slide 20, which can be electrically controlled. In this case, the mold structure 17 or the slide 20 is or can be coupled to the control device of the lubricating device for control signal transmission and for energy supply. The slide 20 can be provided both in interaction with the depression 18 and in interaction with the crenellated structure 19.

In 1 ist des Weiteren eine Ölauffangschale 21 dargestellt, deren Auffangbereich 22 dazu eingerichtet ist, das Öl aufzufangen und zu speichern, das mittels des Stirnrads 5 tangential von dessen Zahnkranz abgeworfen wurde. Die Ölauffangschale 21 weist einen unterseitigen Ölauslass 23 auf, durch welchen hindurch - rein schwerkraftinduziert - das Öl aus der Ölauffangschale 21 bzw. aus deren Auffangbereich 22 direkt einem Kämmbereich 24 zugeleitet wird, in welchem das Stirnrad 5 im Betrieb des Getriebes 2 mit dem anderen Stirnrad 6 kämmt. Zudem ist vorliegend vorgesehen, dass die Ölauffangschale 21, alternativ oder zusätzlich zur Stirnradwanne 9, einstückig mit dem Getriebegehäuse 4 urgeformt ist. Ferner weist die Ölauffangschale 21 ein Rinnenelement 25 auf, dessen distales Ende 26 besonders nah am Zahnkranz des Stirnrads 5 angeordnet ist, um auch die Anteile des Öls aufzufangen, die ohne Rinnenelement 25 am Stirnrad 5 haftend unter der Ölauffangschale 21 vorbeitransportiert werden würden. Zudem weist die Ölauffangschale 21 hier im Beispiel weitere unterseitige Ölauslässe 27 auf, um anderen Stellen bzw. Komponenten des Getriebes 2 Öl zuzustellen. Zumindest die Ölauslässe 27 sind vorliegend an einen jeweiligen Kanal 28 angeschlossen, der im Nahbereich der dem entsprechenden Ölauslass 27 zugeordneten Getriebekomponente mündet. Vorliegend ist der jeweilige Kanal 28 in das Getriebegehäuse 4 integriert. Dabei ist die Ölauffangschale 21 bzw. sind die Ölauslässe 23, 27 entlang der Hochachse (z) so weit oben angeordnet, dass das über die Ölauslässe 23, 27 ausströmende Öl rein mittels Schwerkraft durch den jeweiligen Kanal 28 und folglich zu der entsprechend zugeordneten der Getriebekomponenten strömt. Ein von Öl frei durchströmbarer Querschnitt des jeweiligen Ölauslasses 23, 27 ist an einen Ölbedarf der zugeordneten Getriebekomponente angepasst.In 1 Furthermore, an oil collecting tray 21 is shown, the collecting area 22 of which is designed to collect and store the oil that has been thrown off tangentially by the spur gear 5 from its ring gear. The oil collecting tray 21 has an oil outlet 23 on the underside, through which - purely by gravity - the oil from the oil collecting tray 21 or from its collecting area 22 is fed directly to a meshing area 24 in which the spur gear 5 meshes with the other spur gear 6 when the gear 2 is in operation. In addition, it is provided here that the oil collecting tray 21, alternatively or in addition to the spur gear pan 9, is molded in one piece with the gear housing 4. Furthermore, the oil collecting tray 21 has a channel element 25, the distal end 26 of which is arranged particularly close to the gear ring of the spur gear 5 in order to also collect the portions of the oil that would be transported past the oil collecting tray 21 without the channel element 25 adhering to the spur gear 5. In addition, the oil collecting tray 21 in this example has further oil outlets 27 on the underside in order to supply oil to other locations or components of the transmission 2. At least the oil outlets 27 are connected to a respective channel 28, which opens in the vicinity of the transmission component assigned to the corresponding oil outlet 27. In this case, the respective channel 28 is integrated into the transmission housing 4. The oil collecting tray 21 or the oil outlets 23, 27 are arranged so high along the vertical axis (z) that the oil flowing out via the oil outlets 23, 27 flows purely by gravity through the respective channel 28 and consequently to the correspondingly assigned transmission component. A cross-section of the respective oil outlet 23, 27 through which oil can freely flow is adapted to the oil requirement of the assigned transmission component.

Durch die Schmiervorrichtung 1, das Getriebe 2 und das Kraftfahrzeug ist eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, wie eine besonders effiziente Schmierung für Getriebe geschaffen wird. Der Wirkungsgrad von Getrieben mit Sumpfschmierung wird zum einen durch die Stirnradwanne 9 und zum anderen durch die Ölauffangschale 21 verbessert.The lubricating device 1, the transmission 2 and the motor vehicle each show a possibility of how particularly efficient lubrication for transmissions can be achieved. The efficiency of transmissions with sump lubrication is improved by the spur gear pan 9 and the oil collecting tray 21.

Das in den Ölsumpf 8 eintauchende Stirnrad 5 wird durch die Stirnradwanne 9 vom Ölsumpf 8 gezielt abgetrennt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Menge an Schmierstoff bzw. Öl, welche aus dem Ölsumpf 8 mitgerissen wird, zu regulieren. Dies kann mithilfe der Geometrie der Stirnradwanne 9 in Relation zum Ölspiegel 16 erfolgen oder durch definierte Öffnungen, vorliegend den Öffnungen 15, der Stirnradwanne 9 gegenüber dem Ölsumpf 8 erfolgen. Die Öffnungen 15 sind so dimensioniert, dass im Betrieb des Getriebes 2 bzw. der Schmiervorrichtung 1 nur die benötigte Menge an Öl zur Versorgung der Getriebekomponenten in die Stirnradwanne 9 strömt und anschließend mittels des Stirnrads 5 mitgerissen wird. Dadurch ergibt sich eine Reduzierung der Verluste durch die Flüssigkeitsreibung des eintauchenden Stirnrads 5, da der Ölspiegel 29 in der Stirnradwanne 9 im Betrieb niedriger ist als der Ölspiegel 16 im Ölsumpf 8.The spur gear 5 immersed in the oil sump 8 is specifically separated from the oil sump 8 by the spur gear pan 9. This makes it possible to regulate the amount of lubricant or oil that is entrained from the oil sump 8. This can be done using the geometry of the spur gear pan 9 in relation to the oil level 16 or through defined openings, in this case the openings 15, of the spur gear pan 9 opposite the oil sump 8. The openings 15 are dimensioned such that when the gear 2 or the lubricating device 1 is in operation, only the amount of oil required to supply the gear components flows into the spur gear pan 9 and is then entrained by the spur gear 5. This results in a reduction in the losses due to the fluid friction of the immersed spur gear 5, since the oil level 29 in the spur gear pan 9 is lower during operation than the oil level 16 in the oil sump 8.

Mittels der Ölauffangschale 21 wird das mitgerissene Öl durch das an das Stirnrad 5 heranreichende Rinnenelement 25 aufgefangen bzw. vom Stirnrad 5 abgezogen. Das aufgefangene Öl wird in einer Ölauffangschale 21 gesammelt. Mittels der Ölauslässe 23, 27 wird das Öl gezielt im Getriebe 2 an Getriebekomponenten verteilt. Die Verteilung wird über die Kanäle 28 zu den Getriebekomponenten dargestellt, wobei die treibende Kraft lediglich aus dem geodätischen Höhenunterschied zwischen der zu schmierenden Getriebekomponente und dem entsprechenden Ölauslass 23, 27 im Getriebegehäuse 4 resultiert. Das Abziehen und Auffangen des mitgenommenen Öls bringt eine deutliche Reduzierung der Ölmenge, die in den Kämmbereich 24 zwischen Stirnrad 5 und Stirnrad 6 eingebracht wird. So kommt es im Zahneingriff zu weniger hydrodynamischen Quetschverlusten.By means of the oil collecting tray 21, the entrained oil is caught by the channel element 25 that reaches up to the spur gear 5 or is drawn off from the spur gear 5. The collected oil is collected in an oil collecting tray 21. By means of the oil outlets 23, 27, the oil is distributed in a targeted manner to the transmission components in the transmission 2. The distribution is carried out via the channels 28 to the transmission components, whereby the driving force results only from the geodetic height difference between the transmission component to be lubricated and the corresponding oil outlet 23, 27 in the transmission housing 4. Drawing off and collecting the entrained oil brings about a significant reduction the amount of oil that is introduced into the meshing area 24 between spur gear 5 and spur gear 6. This results in fewer hydrodynamic squeezing losses in the tooth mesh.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Schmiervorrichtunglubricating device
22: Getriebetransmission
33: Getriebekammertransmission chamber
44: GetriebegehäuseGearbox housing
55: Stirnradspur gear
66: Stirnradspur gear
77: Ölsumpfbereichoil sump area
88: ÖlsumpfOil sump
99: Stirnradwannespur gear pan
1010: Stirnradlaufbereichspur gear running area
1111: Segmentsegment
1212: Stirnradwannenoberkantespur gear housing upper edge
1313: Befülleinrichtungfilling device
1414: Öffnungsanordnungopening arrangement
1515: Öffnungopening
15a15a: obere Öffnungupper opening
15b15b: untere Öffnunglower opening
1616: Ölspiegeloil level
1717: Formkonturshape contour
1818: Tiefstellelow point
1919: Zinnenstrukturcrenellated structure
2020: SchieberSlider
2121: Ölauffangschaleoil drip tray
2222: Auffangbereichcollection area
2323: Ölauslassoil outlet
2424: Kämmbereichcombing area
2525: Rinnenelementgutter element
2626: Ende des Rinnenelementsend of the gutter element
2727: Ölauslassoil outlet
2828: Kanalchannel
2929: Ölspiegeloil level

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102019201586 A1 [0003]
DE 102021201872 A1 [0003]

Claims

Lubrication device (1) for a transmission (2), comprising: - an oil sump region (7) which is designed to be filled with oil so that an oil sump (8) is provided, - a spur gear pan (9) which fluidically separates a spur gear running region (10) and the oil sump region (7) from one another up to its spur gear pan upper edge (12) facing the oil sump region (7) and is designed to receive at least one segment (11) of the spur gear (5) on the inside, - a filling device (13) by means of which a predetermined amount of oil flowing from the oil sump region (7) into the spur gear running region (10) can be set.

Lubrication device (1) according to Claim 1 , characterized in that the filling device (13) has an opening arrangement (14) arranged on the spur gear pan (9), by means of which the oil sump region (7) and the spur gear running region (10) are or can be fluidically connected, wherein the opening arrangement (14) is specifically designed to limit a volume flow of the oil flowing from the oil sump region (7) into the spur gear running region (10) in order to achieve the predetermined oil quantity.

Lubrication device (1) according to claim 2 , characterized in that an opening (15) of the opening arrangement (14) has an opening geometry which is specifically designed to allow a predetermined volume flow of oil to pass into the spur gear running area (10).

Lubrication device (1) according to claim 2 or 3 , characterized in that the opening arrangement (14) has two or more openings (15, 15a, 15b) which are arranged at different heights along a vertical direction (z) of the lubricating device (1).

Lubrication device (1) according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that an opening (15) of the opening arrangement (14) has a valve unit by means of which the amount of oil flowing from the oil sump region (7) into the spur gear region (10) can be regulated.

Lubrication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the filling device (13) has the spur gear pan upper edge (12), which has a shaped structure (17, 18, 19) which is specifically designed to allow a predetermined volume flow of oil to pass over the spur gear pan upper edge (12) into the spur gear running area (10).

Lubrication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spur gear pan (9) and a gear housing (4) for the gear (2) are formed integrally with one another.

Lubrication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the filling device (13) has an oil collecting tray (21), the collecting region (22) of which is designed to collect and store oil which has been tangentially thrown off by means of the spur gear (5), wherein the oil collecting tray (21) has an oil outlet (23) on the underside, through which oil from the oil collecting tray (21) is fed purely by gravity directly to a meshing region (24) in which the spur gear (5) meshes with another spur gear (6) during operation of the transmission (2).

Gearbox (2) with a lubricating device (1) designed according to one of the preceding claims.

Motor vehicle with a Claims 1 until 8 designed lubrication device (1).