本發(fā)明涉及具有排擠體的車輛變速器以及具有這種排擠體的車輛變速器中的潤滑劑引導(dǎo)杯(schmiermittelleitschale)。

背景技術(shù)：

在車輛變速器的變速器殼體中，除了用于實(shí)施換擋過程所需的裝置以及各個(gè)傳動(dòng)級的參與驅(qū)動(dòng)側(cè)和從動(dòng)側(cè)之間的轉(zhuǎn)矩傳遞的齒輪組合以外，還儲存有一定量的潤滑劑，齒輪組合以及用于實(shí)施換擋過程的裝置均用其進(jìn)行冷卻和潤滑。在大多數(shù)情況下使用油或者配有添加劑的油作為潤滑劑。

在變速器殼體中，在設(shè)有車輛變速器的車輛在水平車道上行駛期間，潤滑劑基本上均衡，并且由潤滑劑形成的表面占據(jù)均勻分布的液位。在該行駛狀態(tài)中，為所有齒輪組合充分地供應(yīng)潤滑劑，并且通過將齒輪的至少是局部的區(qū)域浸入到潤滑劑中而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)齒輪在潤滑劑中的攪動(dòng)。由于這種攪動(dòng)在車輛變速器中產(chǎn)生損耗，該損耗可以通過相應(yīng)的措施減小或者消除。

在不同于平面行駛的行駛狀態(tài)中，在車輛進(jìn)行山地行駛期間發(fā)生潤滑劑在變速器殼體中的某些區(qū)域中的聚集，而在變速器殼體的其它區(qū)域中不再供應(yīng)潤滑劑。例如潤滑劑可以聚集于變速器的沿行駛方向的后部，在變速器的沿行駛方向的后部通常存在變速器的從動(dòng)側(cè)，而在驅(qū)動(dòng)側(cè)，在達(dá)到車輛行駛的某一傾斜角度后，至少一部分齒輪組合不再得到充分的潤滑劑供應(yīng)。未充分供應(yīng)潤滑劑的后果是相關(guān)構(gòu)件過熱，伴隨著隨后的持續(xù)受損以及尤其是齒部和軸承的過早失效。

在車輛變速器中潤滑劑高度過低的情況下，如果潤滑劑泵的吸入孔短時(shí)間地(例如在不利的行駛狀態(tài)期間)從潤滑劑凸出并吸入空氣，則會產(chǎn)生其它問題。由此可能對泵系統(tǒng)產(chǎn)生損害。

除了山地行駛以外，車輛的劇烈加速或者減速呈現(xiàn)如下的行駛狀態(tài)，即，該狀態(tài)可以導(dǎo)致變速器殼體中的潤滑劑量的偏移。在劇烈的車輛加速的情況下，車輛并且進(jìn)而變速器沿行駛方向向上傾斜，而車輛在相反的末端上朝向車道傾斜。因此潤滑劑在變速器殼體的與行駛方向相反的后部中積聚。因此變速器前部區(qū)域中的構(gòu)件離開潤滑劑并且在一些情況下無法得到充分供應(yīng)。相反地，在劇烈減速，即，劇烈負(fù)加速的情況下，潤滑劑在變速器殼體的沿行駛方向觀察的位于前部的部分中聚集。

可以呈現(xiàn)潤滑劑在變速器殼體中偏移的第三種行駛狀態(tài)是曲線行駛。尤其是當(dāng)以高速度駛過轉(zhuǎn)彎半徑并且該行駛方式可能長時(shí)間保持時(shí)，潤滑劑向變速器殼體的面對外轉(zhuǎn)彎邊緣的壁移動(dòng)。在這種情況下，潤滑劑泵的吸入孔或者部分齒輪組也會離開潤滑劑并且供應(yīng)不足。

由ep1389697b1已知一種變速器殼體中的排擠體，排擠體浸入潤滑劑中并且提高變速器殼體中的潤滑劑的液位。

由de102015215788a1已知一種潤滑劑引導(dǎo)杯，其布置在變速器殼體中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是在低損耗的情況下實(shí)現(xiàn)變速器的優(yōu)化的潤滑。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的變速器以及通過這種變速器中的潤滑劑引導(dǎo)杯解決。

車輛的變速器具有變速器殼體，在變速器殼體中注入預(yù)定的潤滑劑量，通過該預(yù)定的潤滑劑量滿足存在于變速器殼體中的構(gòu)件的潤滑和冷卻要求。此外，在變速器殼體中設(shè)置排擠體，該排擠體適合于擴(kuò)大變速器殼體中由存有的潤滑劑所占據(jù)的空間。通過使排擠體在潤滑劑中占據(jù)一定的空間，該空間不必由潤滑劑本身占據(jù)，由此本來并不存在于該空間中的潤滑劑有助于變速器殼體中的潤滑劑液位的升高。通過潤滑劑液位的升高，原本僅能夠得到不足的供應(yīng)的構(gòu)件又與潤滑劑接觸，由此避免了例如齒部上的潤滑劑不足或者過熱導(dǎo)致的損害或者過早失效，或者不會發(fā)生潤滑劑泵的無潤滑運(yùn)轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)將排擠體浸入到潤滑劑中。這意味著在第一行駛狀態(tài)中排擠體并不浸入到潤滑劑中，并且由此使得潤滑劑的表面液位在變速器殼體中僅到達(dá)第一高度。例如當(dāng)車輛在平面上行駛時(shí)就是這種情況。在該行駛狀態(tài)中，車輛變速器呈基本上水平的形式，并且潤滑劑的表面液位基本上水平平衡。所有相關(guān)的構(gòu)件得到足夠量的潤滑劑并且潤滑劑泵的吸入口完全處于潤滑劑中。因此可以以低的潤滑劑表面液位進(jìn)行行駛，從而通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在潤滑劑中的低程度的浸入而產(chǎn)生低的由于尤其是齒部在潤滑劑中的攪動(dòng)而導(dǎo)致的損耗。

在離開該第一行駛狀態(tài)的情況下并在渡到與第一行駛狀態(tài)不同的第二行駛狀態(tài)之后，排擠體才浸入到潤滑劑中。通過該浸入，潤滑劑的表面液位至少在部分的變速器殼體中占據(jù)第二高度，該第二高度與第一高度相比具有更大的值。因此變速器殼體中的潤滑劑表面液位在第二行駛狀態(tài)中至少在部分的變速器殼體中升高。這樣的第二行駛狀態(tài)可以是前面所描述的山地行駛狀態(tài)或者劇烈加速或減速。山地行駛不僅可以涉及上山也可以涉及下山。在山地行駛的情況下，潤滑劑的表面液位長期來看又基本上在整個(gè)變速器殼體中水平平衡。相反，在加速的情況下潤滑劑的表面液位不是水平的，而是在變速器殼體中以傾斜的方式凸出，確切地說僅在變速器殼體的一部分中。在加速的情況下(例如車輛快速起動(dòng))，該區(qū)域?yàn)樽兯倨鳉んw的沿行駛方向的后部區(qū)域，并且在劇烈制動(dòng)的情況下，該區(qū)域?yàn)樽兯倨鳉んw的沿行駛方向的前部區(qū)域。

然而這樣的第二行駛狀態(tài)也可以是曲線行駛，在該曲線行駛情況下，如上所述，車輛在轉(zhuǎn)彎半徑上移動(dòng)。在這樣的曲線行駛情況下將潤滑劑擠到變速器殼體的朝向轉(zhuǎn)彎半徑外部的區(qū)域中。

因此，優(yōu)選的是排擠體到潤滑劑中的浸入取決于變速器的傾斜。在這種情況下，該傾斜基于變速器殼體的中軸線。在這種情況下，在一種優(yōu)選的配置方案中，變速器殼體的中軸線橫向于行駛方向。這相當(dāng)于發(fā)生山地行駛或者劇烈加速或減速的行駛狀態(tài)。

在另一種有利的配置方案中，變速器殼體的中軸線沿行駛方向延伸。這相當(dāng)于發(fā)生曲線行駛的行駛狀態(tài)。因此在變速器殼體的如下區(qū)域中布置排擠體，即，在該區(qū)域中在相應(yīng)的行駛狀態(tài)中存在潤滑劑，從而可以提高表面液位。

本發(fā)明的一種配置方案提出將排擠體布置在緊固于變速器殼體中的潤滑劑引導(dǎo)杯上。該潤滑劑引導(dǎo)杯使得可以將由于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件浸入到潤滑劑中而導(dǎo)致的損耗保持得較低。這樣的潤滑劑引導(dǎo)杯可以作為例如由塑料制成的構(gòu)件引入到變速器殼體中并緊固在那里。通過該緊固，潤滑劑引導(dǎo)杯相應(yīng)于變速器的傾斜地與變速器殼體共同移動(dòng)。

在排擠體的多件式結(jié)構(gòu)的情況下得到本發(fā)明的一種特別有利的配置方案。通過多件式的排擠體，可以得到改善的適配和造型，通過其可以實(shí)現(xiàn)在車輛的并因此也實(shí)現(xiàn)變速器的特定傾斜角度上的優(yōu)化。

在這種多件式的排擠體的情況下，排擠體的第一部分可以有利地是變速器殼體的內(nèi)表面的一部分并且排擠體的第二部分是可引入變速器殼體中的獨(dú)立構(gòu)件的一部分。這種獨(dú)立構(gòu)件又可以是潤滑劑引導(dǎo)杯。在變速器殼體中，這兩部分相配合以形成共同的排擠體。因此，可以適應(yīng)具有相同變速器殼體的變速器的不同需求，為此將排擠體的一部分固定于變速器殼體地設(shè)置而第二部分通過要獨(dú)立引入的構(gòu)件可以變化。尤其有利的是另一種配置方案，其中排擠體的形狀適配于不同的行駛狀態(tài)。因此可以用排擠體的造型補(bǔ)償變速器的不同傾斜，該排擠體的排擠體積在一定的范圍內(nèi)隨著增大傾斜而變大。在增大傾斜的情況下，相應(yīng)于傾斜地，更多的排擠體體積進(jìn)入到潤滑劑中并且排擠更多的潤滑劑，從而可以相應(yīng)地提高表面液位。

通過使排擠體在平面行駛過程中處于潤滑劑液位上方，可以在大多數(shù)行駛狀態(tài)中以低的潤滑劑液位進(jìn)行行駛，從而實(shí)現(xiàn)通過齒部和其它構(gòu)件在潤滑劑中的攪動(dòng)而導(dǎo)致的低的損耗。盡管如此，還在艱難的行駛狀態(tài)中保證對所有齒部和構(gòu)件的潤滑劑供應(yīng)。如果與本發(fā)明相對地，通過更大的潤滑劑量解決齒部從潤滑劑露出的問題，那么不僅由于更大的潤滑劑量產(chǎn)生費(fèi)用，而且由于攪動(dòng)產(chǎn)生更高的損耗，并且在變速器中產(chǎn)生更高的熱量輸入，這會導(dǎo)致較低的壽命。變速器的重量也將提高。由于潤滑劑泵的不再浸入潤滑劑中的吸入孔而導(dǎo)致的問題被避免。

所描述的排擠體實(shí)現(xiàn)了在變速器中的靈活置放，尤其是當(dāng)排擠體設(shè)置為單獨(dú)構(gòu)件時(shí)。通過將排擠體整合到現(xiàn)有的構(gòu)件中，可以降低變速器構(gòu)件的數(shù)量和其復(fù)雜度。如果不整合到現(xiàn)有的構(gòu)件中，則得到用于布置排擠體的更高的造型自由度。與布置于變速器殼體中的擋壁相比，所示的排擠體的使用在同時(shí)具有簡單造型的情況下實(shí)現(xiàn)了潤滑劑的節(jié)省和潤滑劑表面液位的升高。

尤其有利的是將排擠體緊固到潤滑劑引導(dǎo)杯上，由此可以省去排擠體在變速器殼體中的單獨(dú)安裝。這樣的排擠體可以適配于各個(gè)構(gòu)件的通過使用這樣的潤滑劑引導(dǎo)杯而得到的特別的潤滑劑供應(yīng)。有利的是，這樣的排擠體可以匹配到潤滑劑引導(dǎo)杯的其它結(jié)構(gòu)中，并且借鑒de102015215788a1的公開內(nèi)容至少在其部分表面中具有如下的結(jié)構(gòu)，即，在該結(jié)構(gòu)中設(shè)置向下敞開并且除此以外封閉的用于形成氣墊的腔室。

附圖說明

借助附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中：

圖1示出示意性的車輛示圖；

圖2示出具有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯；

圖3示出處于平面中的具有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯；

圖4示出山地行駛情況下的具有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯；

圖5示出山地行駛情況下的沒有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯；

圖6示出山地行駛情況下的潤滑劑液位的比較；

圖7示出加速情況下的具有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯；

圖8示出加速情況下的沒有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯；

圖9示出加速情況下的潤滑劑液位的比較。

具體實(shí)施方式

圖1示出汽車2的示意性車輛示圖，汽車具有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4、變速器6以及布置在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4和變速器6之間的離合器8。變速器6通過驅(qū)動(dòng)軸10和差速器12與兩個(gè)后輪14連接。中軸線16和中軸線20延伸穿過變速器，中軸線16在汽車2的行駛方向18上伸展，中軸線20橫向于行駛方向18地伸展。

圖2示出潤滑劑引導(dǎo)杯22，在其中示出了朝向容納于潤滑劑引導(dǎo)杯中的并且在此未示出的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的方向取向的表面區(qū)域24和朝向周圍的并且在此同樣未示出的變速器殼體的方向取向的表面區(qū)域26。朝向旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的方向取向的表面區(qū)域24分成多個(gè)區(qū)段28、30、32、34、36、38、40。區(qū)段28至40中的凹腔具有不同的直徑，并且設(shè)置用于容納具有不同直徑的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。例如，區(qū)段32設(shè)置用于容納具有大直徑的齒輪，而區(qū)段38設(shè)置用于容納具有比區(qū)段32中的齒輪更小的直徑的齒輪。區(qū)段40適合于容納多個(gè)并排布置的具有相似直徑的構(gòu)件。這可以是例如具有高傳動(dòng)比的擋位的齒輪，例如1擋或者倒擋。

在用于容納旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的凹腔的側(cè)面設(shè)置面42和44，其中面42在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的入口側(cè)46上鄰接于相應(yīng)的凹腔，而面44在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的出口側(cè)48上鄰接于相應(yīng)的凹腔。在出口側(cè)48上，面44由限界設(shè)備50包圍，該限界設(shè)備以壁的形式將配屬于各個(gè)區(qū)段28至40的面44彼此界定。

與面42鄰接地在表面4上設(shè)置沿著區(qū)段40延伸的自由面54。面54通過排擠體56限界，該排擠體在區(qū)段40的側(cè)上的另外的走向中呈現(xiàn)表面24的輪廓。因此，自由面54形成第一杯區(qū)域57，該第一杯區(qū)域允許區(qū)段40與包圍潤滑劑杯22的區(qū)域之間的無阻礙的交換，并且排擠體56在區(qū)段40的入口側(cè)46上形成第二杯區(qū)域58，該第二杯區(qū)域限制區(qū)段40與區(qū)段40在該側(cè)上的周圍環(huán)境之間的潤滑劑交換。

在圖3中示出了第一種行駛狀態(tài)，第一種行駛狀態(tài)代表車輛在平面上的行駛。在這里，邊框示意性地表示包圍潤滑劑引導(dǎo)杯的變速器殼體60。在這種情況下，潤滑劑引導(dǎo)杯22基本上水平取向。潤滑劑存儲器64的表面液位62至少在足夠的穩(wěn)定階段后也基本上水平。自由面54的區(qū)域因此大致平行于第一表面液位62延伸，但是在第一表面液位62上方，使得來自潤滑劑存儲器的潤滑劑不能通過面34進(jìn)入潤滑劑引導(dǎo)杯22內(nèi)部的區(qū)段40中。排擠體56在該行駛狀態(tài)中不進(jìn)入到潤滑劑存儲器64中，并且因此也不導(dǎo)致第一表面液位62的升高。

如果現(xiàn)在車輛過渡到另一行駛狀態(tài)并且在需要高功率的山地行駛情況下必須越過一個(gè)陡坡，那么潤滑劑引導(dǎo)杯22的傾斜情況將如圖4所示發(fā)生改變。為了上坡，在車輛變速器6中掛上例如具有高傳動(dòng)比的擋位。因此，設(shè)置于區(qū)段20中的高傳動(dòng)比構(gòu)件需要更多的潤滑劑。因此，利用目前浸入的排擠體56，潤滑劑從某一時(shí)間后再次變得基本水平的新的更高的第二表面液位66經(jīng)由自由面54流入到潤滑劑引導(dǎo)杯22的輪廓中，并到達(dá)區(qū)段40中的待潤滑區(qū)域。由此可以在需要對高傳動(dòng)比擋位的構(gòu)件進(jìn)行特別潤滑的山地行駛狀態(tài)中用簡單的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)該潤滑，而不需要額外的激活機(jī)構(gòu)，例如閥、閘板或者滑塊。在圖4中，在面54和表面液位66之間構(gòu)造假想的第一傾斜角度68，該傾斜角度偏離圖3中第一表面液位62和面54之間的基本上平行的平行度。

圖5中示出來自圖4的沒有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯。該行駛狀態(tài)對應(yīng)于圖4的行駛狀態(tài)，因此產(chǎn)生潤滑劑存儲器64的表面液位62和面54之間的相同傾斜角度68。因?yàn)闆]有排擠體進(jìn)入潤滑劑存儲器64中，所以表面液位對應(yīng)于圖3中的表面液位62。

為了清楚說明，圖6示出針對圖4和圖5所示的行駛狀態(tài)的兩個(gè)表面液位62和66的比較?？梢郧宄乜闯鲇貌钪礱表示的表面液位62、66的不同高度，該差值由于排擠體56進(jìn)入到潤滑劑存儲器64中而產(chǎn)生。

圖7中呈現(xiàn)了未示出的車輛的另一種行駛狀態(tài)。潤滑劑引導(dǎo)杯22再次占據(jù)基本上水平的位置，但是存在向圖面左側(cè)的輕微傾斜。由于車輛劇烈加速而產(chǎn)生該位置，并且因此車輛以及進(jìn)而變速器6和潤滑劑引導(dǎo)杯22會沿行駛方向18略微離開底部升起并且在車輛的相反末端上略微向著底部傾斜。潤滑劑存儲器64中的潤滑劑作為存在于變速器6中的液體在該加速期間逆著行駛方向18向圖面中的變速器殼體60的左邊緣輸送并聚集在那里，使得圖7的圖面中左部的第三表面液位70高于圖面中的右部。因此在該行駛狀態(tài)中潤滑劑也可以流動(dòng)經(jīng)過區(qū)段40中的自由面54并充分潤滑布置在那里的構(gòu)件。在圖7中同樣在第三表面液位70和面54之間構(gòu)造假想的傾斜角度68，該傾斜角度同樣明顯偏離0°。

圖8中示出來自圖7的沒有排擠體的潤滑劑引導(dǎo)杯。該行駛狀態(tài)對應(yīng)于圖7的行駛狀態(tài)，因此產(chǎn)生潤滑劑存儲器64的第四表面液位72和面54之間的相同傾斜角度68。

為了清楚說明，圖9示出針對圖7和圖8所示的加速行駛狀態(tài)的兩個(gè)表面液位70和72的比較。可以清楚地看出用差值a表示的表面液位70、72的不同高度，該差值由于排擠體56進(jìn)入潤滑劑存儲器64而產(chǎn)生。

附圖標(biāo)記列表

2汽車

4驅(qū)動(dòng)馬達(dá)

6變速器

8離合器

10驅(qū)動(dòng)軸

12差速器

14后輪

16中軸線

18行駛方向

20中軸線

22潤滑劑引導(dǎo)杯

24表面區(qū)域

26表面區(qū)域

28區(qū)段

30區(qū)段

32區(qū)段

34區(qū)段

36區(qū)段

38區(qū)段

40區(qū)段

42面

44面

46入口側(cè)

48出口側(cè)

50限界設(shè)備

54面

56排擠體

57杯區(qū)域

58杯區(qū)域

60變速器殼體

62表面液位

64潤滑劑存儲器

66表面液位

68傾斜角度

70表面液位

72表面液位