DE102008039292A1

DE102008039292A1 - Getriebe

Info

Publication number: DE102008039292A1
Application number: DE102008039292A
Authority: DE
Inventors: Johann Märkl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-02-25

Abstract

Zur Reduzierung von Reibungsverlusten in einem Getriebe wird zumindest an einer Stelle eines Bauteils (12, 20; 10, 10) des Getriebes eine ölabweisende Beschichtung (16, 16a, 16b, 22, 22') vorgesehen, wobei hierfür bevorzugt solche Stellen ausgesucht werden, die bei einem Zusammenwirken des Bauteils (12, 20) mit einem weiteren Bauteil keinen Berührkontakt zu einem solchen weiteren Bauteil haben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe.
In einem Getriebe wird üblicherweise als Schmierstoff Öl (Schmieröl) eingesetzt.
Das Öl haftet üblicherweise großflächig an den Bauteilen des Getriebes an. Die DE 10 25 85 04 A1 befasst sich mit dem Problem, dass durch das Anhaften ein verstärkter Austausch von Wärme zwischen den Bauteilen des Getriebes und dem Öl erfolgt. Um einen Austausch von Wärme zu unterbinden, wird das Getriebe an manchen Stellen mit einer Beschichtung versehen, welche thermisch isolierend ist, damit das auf der Beschichtung anhaftende Öl an der betreffenden Stelle keine oder nicht viel Wärme vom Getriebe von dem Bauteil aufnimmt oder an es abgibt.
In einem Getriebe entstehen Verluste auch durch Reibung. Hinzu kann auch das Öl beitragen, insbesondere wenn es kalt ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Reibungsverluste in einem Getriebe zu verringern.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest ein Bauteil des Getriebes an zumindest einer Stelle eine ölbabweisende Beschichtung aufweist.
Somit tritt an der Stelle mit der Beschichtung kein nennenswerter Reibungsverlust durch Vermittlung von Öl auf und die gesamten Reibungsverluste im Getriebe verringern sich.
Eine ölabweisende Beschichtung kann insbesondere unter Verwendung von Nanomaterial wie Nanoparikeln und Nanofasern gebildet sein.
Man sollte bevorzugt für die ölabweisende Beschichtung eine solche Stelle oder solche Stellen auswählen, an denen die eigentliche Funktion des Öls der Schmierung nicht benötigt ist. Eine Schmierung ist insbesondere dann erforderlich, wenn ein Bauteil mit einem weiteren Bauteil zusammenwirkt und hierbei Berührkontakt hat, insbesondere solchen, um Kräfte und Drehmomente zu übermitteln. An diesen Stellen mit Berührkontakt ist das Öl sinnvoll eingesetzt. Bevorzugt wird man daher solche Stellen für die ölabweisende Beschichtung vorsehen, die bei einem Zusammenwirken des betreffenden Bauteils keinen Berührkontakt zu einem solchen weiteren Bauteil haben. An diesen Stellen ist das Öl nämlich nicht erforderlich, sondern kann für eine störende Reibkraft sorgen. Allerdings ist es auch möglich, an Stellen, an denen Berührkontakt zu einem weiteren Bauteil gegeben ist, eine ölabweisende Beschichtung, insbesondere zusätzlich zu der Beschichtung an Stellen ohne Berührkontakt, vorzusehen. Hierbei kann allerdings die ölabweisende Beschichtung lediglich einen kleinen Prozentsatz der Stellen mit Berührkontakt betreffen, z. B. insgesamt nicht mehr als 30%, und bevorzugt wird die ölabweisende Beschichtung so aufgebracht, dass das Öl nur in kleinen lokalen Einheiten wie Flecken oder Linien anhaftet. Die ölabweisende Beschichtung kann an Stellen mit Berührkontakt insbesondere so angeordnet sein, dass die Form und das Fließverhalten eines Schmierfilms durch die ölabweisenden Stellen beeinflusst, wenn nicht festgelegt wird. An Stellen ohne Berührkontakt kann ein ähnlicher Effekt bewirkt werden, wenn sie sich in einem Abstand von höchstens 3 mm, bevorzugt höchstens 1 mm von einer Stelle mit Berührkontakt entfernt befinden, was z. B. beim Zahnfuß oder am Zahnkopf eines mit Zähnen versehenen Elements der Fall ist. An diesen Stellen kann so das Verdrängen des Öls aus der Zahnlücke heraus erleichtert werden.
Die Erfindung wird bereits verwirklicht, wenn ein Getriebe mit zumindest einer Stelle mit ölabweisender Beschichtung bereitgestellt ist, auch wenn in dem Getriebe noch kein Öl befindlich ist. Üblicherweise wird jedoch spätestens im Betrieb Öl (insbesondere Schmieröl) in einem solchen Getriebe angeordnet sein. Nur in diesem Fall erweist die ölabweisende Beschichtung ihren Sinn.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei
1 im Schnitt ein Stirnrad als Teil eines Getriebes veranschaulicht, bei dem die Erfindung verwirklicht ist und
2 schematisch ein Tellerrad als Teil eines Getriebes veranschaulicht, in dem die Erfindung verwirklicht ist.
Von einem erfindungsgemäßen Getriebe ist in 1 schematisch das Gehäuse 10 dargestellt und im Schnitt ein Stirnrad 12 gezeigt. Wie durch die strichpunktierte Linie 14 angedeutet, steht das Stirnrad 12 in Eingriff mit einem weiteren Bauteil, das aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung nicht gezeigt ist. Das Stirnrad 12 dreht sich um die Achse A, um ein Moment von dem weiteren Bauteil zu empfangen oder auf dieses zu übertragen. Es lassen sich nun genau die Stellen des Stirnrads 12 lokalisieren, die in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehen. Das Stirnrad 12 weist jenseits dieser Stellen, die in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehen, eine Beschichtung 16 auf, welche ölabweisend ist, was z. B. durch Bereitstellen einer Beschichtung aus Nanopartikeln möglich ist. Die Beschichtung 16 ist vorliegend an solchen Stellen angeordnet, die benachbart zu den in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehenden Stellen sind, denn an diesen Stellen, an denen die Beschichtung 16 angeordnet ist, könnte ein bei Drehung des Stirnrads 12 mitgeführter Schmierfilm für eine nicht gewünschte Reibung sorgen. Diese Reibung ist für den Betrieb des Getriebes nicht notwendig, anders als an den in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehenden Stellen. Das Stirnrad 12 kann jenseits der Stellen, die in Berührkontakt mit einem weiteren Bauteil stehen, durchgängig mit einer Beschichtung 16 ausgestattet sein, wobei in manchen Bereichen 18 eine solche Beschichtung 16 nicht unbedingt notwendig ist.
Genauso wie bei einem Stirnrad 12 kann auch bei einem Tellerrad 20, das sich gegenüber einem Gehäuse 10' um eine Achse A dreht, die Erfindung verwirklicht sein. Auch hier deutet eine Linie 14' an, dass das Tellerrad 20 in Eingriff mit einem weiteren Bauteil ist. Eine Beschichtung 16a ist jenseits der in Berührkontakt mit dem weiteren Bauteil stehenden Stellen angeordnet, nämlich auf der Rückseite des Tellerrades. Auch auf der anderen Seite des Tellerrades kann eine Beschichtung vorgesehen sein, diese ist mit 16b gekennzeichnet. In einem Bereich 18a und 18b ist eine Beschichtung nicht unbedingt notwendig, kann aber ebenfalls bereitgestellt sein.
Sowohl bei der Ausführungsform gemäß 1 als auch gemäß 2 kann eine Beschichtung 22, 22' auf dem jeweiligen Gehäuse 10, 10', zumindest an ausgewählten Stellen angeordnet sein. Insbesondere bei dem Tellerrad 20 kann es zwischen der Stelle 24 und der Stelle 26 zu einer Reibung durch Vermittlung von Öl kommen. Dadurch, dass die Beschichtung 16a, 22' ölabweisend ist, wird diese Reibung vermieden.
Die Erfindung kann grundsätzlich in jedem beliebigen Getriebe eingesetzt werden. Sie kann insbesondere auch in einem stufenlosen Geschwindigkeitswechselgetriebe eingesetzt werden, wobei die Beschichtung dann an den Stellen angeordnet wird, die nicht in Berührkontakt mit Scheiben eines Scheibensatzes stehen. Die Erfindung kann auch bei einem Verteilerdifferenzial gesetzt werden. Grundsätzlich kann an beliebigen Bauteilen eines Getriebes eine ölabweisende Beschichtung bereitgestellt sein, und zwar bevorzugt sowohl an dem jeweiligen Gehäuse als auch an Stellen von Bauteilen des Getriebes, die nicht in Berührkontakt mit anderen Bauteilen stehen. Die Beschichtung könnte sich theoretisch sogar bis zu diesen Stellen, die in Berührkontakt zu anderen Bauteilen stehen, hin erstrecken, wenn die Schmierung auf Teilbereiche der Berührbereiche konzentriert werden soll. Kleinteilig kann eine Beschichtung auf den Berührbereichen zu einer wunschgemäßen Formung des Schmierfilms beitragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10258504 A1 [0003]

Claims

Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bauteil (12, 20; 10, 10') des Getriebes an zumindest einer Stelle eine ölabweisende Beschichtung (16, 16a, 16b; 22, 22') aufweist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (16, 16a, 16b; 22, 22') unter Verwendung von Nanomaterial gebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Bauteil (12, 20) an einer solchen Stelle eine ölabweisende Beschichtung (16, 16a, 16b) bereitgestellt ist, die bei einem Zusammenwirken dieses Bauteils (12, 20) mit einem weiteren Bauteil kein Berührkontakt zu einem solchen weiteren Bauteil hat.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Bauteil an einer solchen Stelle oder an solchen Stellen eine ölabweisende Beschichtung bereitgestellt ist, die bei einem Zusammenwirken dieses Bauteils mit einem weiteren Bauteil Berührkontakt zu einem weiteren Bauteil hat bzw. haben, so dass die Beschichtung die Ausformung eines Schmierfilms zwischen den im Berührkontakt stehenden Bauteilen beeinflusst.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihm Öl befindlich ist.