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Patent Searching and Data


Title:
TRANSMISSION HOUSING FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/223615
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission housing (1) for a motor vehicle, which surrounds a housing chamber (2) in which a transmission device for a motor vehicle can be or is arranged, wherein: the housing chamber (2) delimits an oil chamber; the transmission housing (1) has a connection portion (3) for connecting the transmission housing (1) to a connection portion of a drive apparatus (4); a stiffening apparatus (6) is disposed or formed in the connection portion (3) of the transmission housing (1) and brings about a stiffness increase of the transmission housing (1) in the axial direction between a connection surface (7) of the connection portion (3) and a housing wall (8) delimiting the housing chamber (2).

Inventors:
BUSSEWITZ PAUL (DE)
FLEISCHMANN ANDREAS (DE)
EICHHORN TORSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/060414
Publication Date:
October 27, 2022
Filing Date:
April 20, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16H57/03
Foreign References:
US20210006127A12021-01-07
US20090241727A12009-10-01
DE102008009573A12009-08-20
Other References:
IPLSOLUTIONS: "Generative Assembly Structural Analysis (GAS) CATIA V5 - FEA, FEM, MES IPL Solutions", 13 July 2011 (2011-07-13), XP055949903, Retrieved from the Internet [retrieved on 20220809]
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Claims:
Patentansprüche

1. Getriebegehäuse (1 ) für ein Kraftfahrzeug, das einen Gehäuseraum (2) um schließt, in dem eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug anordenbar o- der angeordnet ist, wobei der Gehäuseraum (2) einen Ölraum begrenzt und das Getriebegehäuse (1) einen Verbindungsabschnitt (3) für die Verbindung des Getriebegehäuses (1) mit einem Verbindungsabschnitt einer Antriebsein richtung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsab schnitt (3) des Getriebegehäuses (1) eine Versteifungseinrichtung (6) ange ordnet oder ausgebildet ist, die eine Steifigkeitserhöhung des Getriebegehäu ses (1) in Axialrichtung zwischen einer Verbindungsfläche (7) des Verbin dungsabschnitts (3) und einer den Gehäuseraum (2) begrenzenden Gehäuse wandung (8) bewirkt.

2. Getriebegehäuse (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungseinrichtung (6) eine in Umfangsrichtung, insbesondere endlos, umlaufende Versteifungsrippe aufweist, die dazu ausgebildet ist, die Steifigkeit des Getriebegehäuses (1) im Bereich der Versteifungsrippe gegenüber dem Bereich des Verbindungsabschnitts (3) zwischen Verbindungsfläche (7) und Versteifungsrippe zu erhöhen.

3. Getriebegehäuse (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (1) wenigstens ein Leitelement (11) aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine an das Getriebegehäuse (1) angren zende Fläche, insbesondere eine Fläche eines Fahrzeugtunnels (12), bei ei ner Relativbewegung des Getriebegehäuses (1) zu dem Kraftfahrzeug zu lei ten.

4. Getriebegehäuse (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungsbutzen (5), insbesondere alle Befestigungsbutzen (5) in dem Verbindungsabschnitt (3), sich von der Verbin dungsfläche (7) bis zu einem Endpunkt erstrecken, wobei der Endpunkt zwi schen der Verbindungsfläche (7) und der Versteifungseinrichtung (6) in Axial richtung angeordnet ist.

5. Getriebegehäuse (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Versteifungseinrichtung (6) wenigstens ein Stützele ment (10), insbesondere eine sich in Axialrichtung erstreckende Stützrippe, aufweist.

6. Getriebegehäuse (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens ein Bereich des Getriebegehäuses (1) gezielt mechanisch geschwächt ist.

7. Getriebegehäuse (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Anzahl der Befestigungspunkte (5) in Abhängigkeit der Steifigkeit festgelegt ist.

8. Getriebegehäuse (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Dichtebene in Axialrichtung auf der der Versteifungs einrichtung (6) abgewandten Seite der Begrenzungswand des Ölraums ange ordnet ist.

9. Kraftfahrzeug, umfassend ein Getriebegehäuse (1) nach einem der vorange henden Ansprüche.

10. Verfahren zur Auslegung einer Versteifungseinrichtung (6) für ein Getriebege häuse (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen eines das Getriebegehäuse (1) beschreibenden Gehäusedaten satzes

- Bereitstellen eines wenigstens eine Umgebungsstruktur beschreibenden Um gebungsdatensatzes und eines eine Antriebseinrichtung (4) beschreibenden Antriebsdatensatzes

- Berechnung eines Belastungsverlaufs basierend auf einem Untergruppenda tensatz, der eine Untergruppe beschreibt, die die Umgebungsstruktur und die Antriebseinrichtung (4) und das Getriebegehäuse (1) umfasst.

Description:
Getriebeqehäuse für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse für ein Kraftfahrzeug, das einen Gehäuse raum umschließt, in dem eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug anordenbar oder angeordnet ist, wobei der Gehäuseraum einen Ölraum begrenzt und das Getrie begehäuse einen Verbindungsabschnitt für die Verbindung des Getriebegehäuses mit einem Verbindungsabschnitt einer Antriebseinrichtung aufweist.

Getriebegehäuse für Kraftfahrzeuge, die einen Ölraum begrenzen, in dem Kompo nenten einer Getriebevorrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine schaltbare Getriebeeinrichtung und eine Kupplungseinrichtung, angeordnet sind, sind grund sätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Solche Getriebegehäuse unterliegen unterschiedlichsten Anforderungen, insbesondere in Fahrsituationen, in denen das Getriebegehäuse beschädigt werden könnte. Beispielsweise soll in einer Unfallsitua tion das Getriebegehäuse nicht aufreißen, sodass Öl aus dem Ölraum in die Umge bung gelangen könnte. Ferner sind Anforderungen bekannt, nach denen kein Teil des Getriebegehäuses andere Teile beschädigen bzw. aufreißen soll, insbesondere Teile der Fahrgastzelle.

Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass der Integrationsgrad in entspre chenden Getriebevorrichtungen stetig zunimmt, d.h. insbesondere, dass durch immer höhere Leistungsdichten auch höhere Anforderungen an das Getriebegehäuse ge stellt werden müssen. Beispielsweise werden immer potentere elektrische Maschinen verwendet, die ebenfalls in dem Getriebegehäuse angeordnet werden sollen, sodass eine möglichst vollständige Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums an gestrebt wird. Für die Kühlung derartiger elektrischer Maschinen wird zumeist eben falls der Ölraum in dem Getriebegehäuse verwendet, sodass der Ölraum letztlich größer dimensioniert werden muss und dadurch die Dichtigkeit des Ölraums auch während einer Unfallsituation eine größere Herausforderung darstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein demgegenüber verbessertes Getrie begehäuse anzugeben. Die Aufgabe wird durch ein Getriebegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Wie beschrieben, betrifft die Erfindung ein Getriebegehäuse für ein Kraftfahrzeug, das einen Gehäuseraum umschließt. In dem Gehäuseraum kann eine Getriebevor richtung für das Kraftfahrzeug angeordnet werden bzw. angeordnet sein, derart, dass der Gehäuseraum einen Ölraum begrenzt. Beispielsweise kann die Getriebevorrich tung somit eine schaltbar Getriebeeinrichtung, eine Kupplungseinrichtung, eine elekt rische Maschine oder beliebige weitere Baugruppen der Getriebevorrichtung um schließen. Das Getriebegehäuse weist ferner einen Verbindungsabschnitt auf, über den die Verbindung zwischen dem Getriebegehäuse und einer Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs hergestellt werden kann. Mit anderen Worten weist die Antriebs einrichtung, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, und das Getriebegehäuse, je weils einen Verbindungsabschnitt auf, mit dem diese miteinander direkt oder indirekt verbunden werden können.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in dem Verbindungsabschnitt des Ge triebegehäuses eine Versteifungseinrichtung angeordnet oder ausgebildet ist, die eine Steifigkeitserhöhung des Getriebegehäuses in Axialrichtung zwischen einer Ver bindungsfläche des Verbindungsabschnitts und einer den Gehäuseraum begrenzen den Gehäusewandung bewirkt. Mit anderen Worten weist der Verbindungsabschnitt eine Versteifungseinrichtung auf, die die Steifigkeit des Getriebegehäuses in diesem Abschnitt erhöht. In diesem Zusammenhang kann auch von einem „Steifig keitssprung“ gesprochen werden, da die Steifigkeit im Bereich der Versteifungsein richtung möglichst stark zunimmt. Dadurch wird erreicht, dass insbesondere der Be reich in Axialrichtung vor der Versteifungseinrichtung, d.h., auf der der Antriebsein richtung zugewandten Seite des Verbindungsabschnitts des Getriebegehäuses eine niedrigere Steifigkeit aufweist als die Versteifungseinrichtung selbst.

Die Versteifungseinrichtung wird dabei zwischen dem Gehäuseraum und der Verbin dungsfläche angeordnet, mit dem das Getriebegehäuse direkt oder indirekt mit dem Verbindungsabschnitt der Antriebseinrichtung verbunden werden kann. Somit befin det sich die Versteifungseinrichtung vor der Gehäusewandung, die den Gehäuseraum begrenzt. Insbesondere ist die Versteifungseinrichtung somit in Axial richtung vor dem Ölraum angeordnet. Vorteilhafterweise ist es daher möglich, eine Beschädigung des Ölraums mit der Versteifungseinrichtung abzufangen bzw. abzu leiten. Tritt bei einer Unfallsituation ein Riss in dem Verbindungsabschnitt auf, bei spielsweise in dem Verbindungsabschnitt der Antriebseinrichtung, der sich durch den Verbindungsabschnitt des Getriebegehäuses fortsetzt, wird durch die Versteifungs einrichtung vorteilhafterweise erreicht, dass sich besagter Riss nicht in Axialrichtung über die Versteifungseinrichtung hinaus fortsetzen kann. Vielmehr wird aufgrund der vergleichsweise starken Erhöhung der Steifigkeit im Bereich der Versteifungseinrich tung der Riss „gelenkt“, sodass dieser die Versteifungseinrichtung nicht passieren kann.

Das bedeutet insbesondere, dass der Riss sich entlang der Versteifungseinrichtung ausbilden kann und somit der Gehäuseraum unbeschädigt bleibt und daher kein Öl aus dem Ölraum austreten kann. Der in Axialrichtung bzw. abschnittsweise in Axial richtung verlaufende Riss wird dabei insbesondere durch die Versteifungseinrichtung in Umfangsrichtung umgelenkt, sodass zwar der Verbindungsabschnitt des Getrie begehäuses reißen kann, eine Fortsetzung des Risses über die Versteifungseinrich tung hinaus jedoch verhindert wird. Letztlich wird durch die Versteifungseinrichtung somit eine Vorzugsrichtung für die Rissbildung vorgegeben bzw. wird ein auftreten der Riss durch die Versteifungseinrichtung gelenkt. Die Versteifungseinrichtung kann somit auch derart verstanden werden, dass diese eine „Sollbruchstelle“ bzw. „Soll rissstelle“ für eine solche Unfallsituation vorgibt. Die Sollbruchstelle kann, in Axial richtung betrachtet, gezielt den Bereich des Verbindungsabschnitts vor der Verstei fungseinrichtung bereitstellen, um definiert abzureißen, anstatt zuzulassen, dass sich der Riss in Axialrichtung fortsetzt und somit den Gehäuseraum öffnet und einen Aus tritt von Öl in die Umgebung bewirkt. Die Versteifungseinrichtung hält einen solchen Riss auf und lenkt diesen gegebenenfalls in Umfangsrichtung um, sodass der Ge häuseraum intakt bleibt.

Nach einer Ausgestaltung des Getriebegehäuses kann vorgesehen sein, dass die Versteifungseinrichtung eine in Umfangsrichtung, insbesondere endlos, umlaufende Versteifungsrippe aufweist, die dazu ausgebildet ist, die Steifigkeit des Getriebegehäuses im Bereich der Versteifungsrippe gegenüber dem Bereich des Verbindungsabschnitts zwischen Verbindungsfläche und Versteifungsrippe zu erhö hen.

Wie beschrieben, ist Versteifungseinrichtung dazu ausgebildet, in dem Verbindungs abschnitt, insbesondere in Axialrichtung vor der Gehäusewandung, die den Gehäu seraum begrenzt, die Steifigkeit so zu erhöhen, dass ein Riss in diesem Bereich nicht auftritt bzw. die Versteifungseinrichtung nicht passieren kann. Durch die ringförmig umlaufende Versteifungsrippe, beispielsweise Ringrippe, wird das Getriebegehäuse in diesem Bereich versteift, sodass der Verbindungsabschnitt in Axialrichtung be trachtet vor der Versteifungsrippe weniger steif ausgebildet ist. Dies bewirkt, dass sich ein von der Verbindungsfläche aus ausbreitender Riss nicht in Axialrichtung über die Versteifungsrippe erstrecken kann, sondern „an dieser entlang“ geführt wird. Die ringförmige Versteifungsrippe führt somit dazu, dass ein auftretender Riss definiert geführt wird und sich in Axialrichtung nicht weiter erstrecken kann. Die Versteifungs rippe kann somit auch als umlaufende Ringrippe bezeichnet bzw. ausgeführt werden. Die Versteifungsrippe kann insbesondere Wellenform aufweisen, derart, dass diese in Radialrichtung verschiedene Abmessungen von einem Zentrum bzw. einer Zentral achse des Getriebegehäuses aufweist. Insbesondere kann die Versteifungseinrich tung ihre radiale Ausdehnung in Umfangsrichtung variieren. Hierbei können insbe sondere Freigänge für Werkzeuge bereitgestellt werden, die zur Anbindung des Ge triebegehäuses an eine Antriebseinrichtung dienen.

Die Versteifungsrippe soll insbesondere bewirken, dass anstelle eines Risses, der sich in Axialrichtung durch das Getriebegehäuse erstreckt, ein Segment in Axialrich tung vor der Versteifungsrippe ausgerissen wird und zusammen mit der Antriebsein richtung von dem Getriebegehäuse abgerissen wird. Dabei bleibt der Gehäuseraum, insbesondere der Ölraum intakt und geschlossen, da sich die Antriebseinrichtung zu sammen mit dem Segment von dem restlichen Verbindungsabschnitt des Getrie begehäuses lösen kann.

Das Getriebegehäuse kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass wenigs tens ein Leitelement vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, eine an das Getriebegehäuse angrenzende Fläche, insbesondere eine Fläche eines Fahrzeug tunnels, bei einer Relativbewegung des Getriebegehäuses zu dem Kraftfahrzeug zu leiten. Das Leitelement bewirkt somit, dass bei einer Relativbewegung zwischen Ge triebegehäuse und angrenzender Fläche, beispielsweise Innenfläche eines Fahr zeugtunnels, die angrenzende Fläche nicht aufgerissen wird, beispielsweise der Fahrzeugtunnel nicht geöffnet wird, sondern ein definiertes Gleiten des Getriebege häuses an der Fläche, beispielsweise an dem Fahrzeugtunnel, durchgeführt wird.

Das Leitelement kann beispielsweise in Form von „Abgleitrippen“ ausgeführt sein. Wird das Getriebegehäuse somit relativ zu dem Fahrzeugtunnel bewegt, gleiten die beschriebenen „Abgleitrippen“ über die Innenfläche des Fahrzeugtunnels. Dabei kann das Blech des Fahrzeugtunnels gedehnt werden, ein Aufreißen des Fahrzeug tunnels wird jedoch verhindert.

Die Abgleitrippen überdecken dabei bevorzugt Kanten des Getriebegehäuses, so- dass diese nicht in dem Fahrzeugtunnel einhaken und zum Aufreißen des Fahrzeug tunnels führen können. Ferner kann wenigstens ein Leitelement auf einem Deckel des Getriebegehäuses vorgesehen sein, des Leistungsanschlüsse der elektrischen Maschine abdeckt. Auf besagtem Deckel kann auch eine Rampe ausgeführt sein, die die Leistungselektronik abdeckt. Wird das Getriebegehäuse in einer Unfallsituation somit relativ zu dem Fahrzeugtunnel bewegt, beispielsweise bei einer entsprechen den Krafteinwirkung auf die Antriebseinrichtung, die mit dem Getriebegehäuse ge koppelt ist, wird sichergestellt, dass der Fahrzeugtunnel nicht aufgerissen wird.

Das Getriebegehäuse kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass wenigs tens ein Befestigungsbutzen, insbesondere alle Befestigungsbutzen in dem Verbin dungsabschnitt, sich von der Verbindungsfläche bis zu einem Endpunkt erstrecken, wobei der Endpunkt zwischen der Verbindungsfläche und der Versteifungseinrich tung in Axialrichtung angeordnet ist. Gegenüber herkömmlichen Befestigungsbutzen können die nach dieser Ausgestaltung vorgesehenen Befestigungsbutzen auch als gekürzt bezeichnet werden. Dies bewirkt ferner, dass in dem Verbindungsabschnitt in Axialrichtung vor der Versteifungseinrichtung eine weitere Reduzierung der Steifigkeit erreicht wird. Dadurch bildet sich insbesondere hinter dem wenigstens einen Befestigungsbutzen, d.h. in Axialrichtung zwischen dem Befestigungsbutzen und der Versteifungseinrich tung ein Bereich mit niedriger Steifigkeit. In Bezug auf den Verbindungsabschnitt kann dieser Bereich auch als Bereich verstanden werden, in dem die Steifigkeit des Getriebegehäuses am niedrigsten ist. Folglich reißt der Verbindungsabschnitt bevor zugt zwischen den Befestigungsbutzen und der Versteifungseinrichtung, sodass, wie zuvor beschrieben, angestrebt wird, ein Segment aus dem Verbindungsabschnitt zu sammen mit der Verbindungsfläche, an dem die Antriebseinrichtung angebunden ist, auszureißen und somit das Getriebegehäuse in Axialrichtung intakt zu lassen. Hier bei markiert die Versteifungseinrichtung letztlich den Bereich, ab dem keine Risse in Axialrichtung auftreten können.

Die Versteifungseinrichtung kann ferner wenigstens ein Stützelement, insbesondere eine sich in Axialrichtung erstreckende Stützrippe, aufweisen. Das Stützelement ist dafür vorgesehen, die Versteifungseinrichtung in Axialrichtung an dem Getriebege häuse abzustützen. Beispielsweise ist das Stützelement als eine sich auf der Außen fläche des Getriebegehäuses abstützende Stützrippe ausgebildet. Dies bewirkt, dass bei einem auftretenden Riss bzw. allgemein einer auftretenden Beschädigung in ei ner Unfallsituation die Versteifungseinrichtung in Axialrichtung abgestützt werden kann und somit die Steifigkeit in dem Verbindungsabschnitt durch die Versteifungs einrichtung weiter verbessert wird. Hierfür können mehrere Stützelemente in Um fangsrichtung verteilt vorgesehen sein.

Das Stützelement verhindert insbesondere ein Abknicken oder Einreißen der Verstei fungseinrichtung. Insbesondere in Unfallsituationen, bei denen es zu einer Verdre hung des Getriebegehäuses kommt, beispielsweise einem versetzten Frontalaufprall, kann eine Verdrehung des Getriebegehäuses zu der Antriebseinrichtung durch das Stützelement verbessert kompensiert werden. Dabei kann insbesondere eine Seite der Antriebseinrichtung verstärkt belastet werden, sodass letztlich auf einer Seite des Getriebegehäuses eine Zugbelastung und auf der anderen Seite eine Druckbelas tung auftritt. Durch die Versteifungseinrichtung wird hierbei begünstigt, dass ein so genanntes „Scharnier“ ausbricht. Durch das Ausbrechen eines flächigen Bereiches wird insbesondere verhindert, dass sich mehrere kleinere Einzelrisse ausbilden, die von der Versteifungseinrichtung aufgenommen werden müssten.

In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Bereich des Getriebegehäuses gezielt mechanisch geschwächt ist. Der entsprechende Be reich des Getriebegehäuses kann sonach mechanisch bearbeitet werden, beispiels weise angefräst werden. Demnach können gezielt vergleichsweise kleine mechani sche Schwächungen eingebracht werden. Zum Beispiel können auf der Innenseite des Getriebegehäuses, das auch als Kupplungsglocke bezeichnet werden kann, Sollbruchstellen bzw. Kerben eingebracht werden, die in einer Unfallsituation das Schädigungsbild definieren. Zum Beispiel können derartige mechanische Schwä chungen gezielt eingebracht werden, um zu verhindern, dass der Gehäuseraum, der den Ölraum begrenzt, beschädigt wird. Stattdessen wird ein Bereich derart ge schwächt, insbesondere in Axialrichtung vor der Versteifungseinrichtung, dass dieser zuvor abreißt bevor der Gehäuseraum Schaden nimmt. Letztlich kann dies als me chanische Sicherung verstanden werden, die sicherstellt, dass das Getriebegehäuse in einem bevorzugten Bereich zerstört wird und stattdessen der Gehäuseraum intakt bleibt.

Das Getriebegehäuse kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass die An zahl der Befestigungspunkte in Abhängigkeit von der Steifigkeit festgelegt ist. Vergli chen mit üblichen Getriebegehäuse kann somit insbesondere die Anzahl der Befesti gungspunkte erhöht werden. Das trägt vorteilhafterweise dazu bei, dass, insbeson dere lokal, Spannungen reduziert werden können. Die Anzahl der Befestigungs punkte kann somit in Abhängigkeit von der zu erreichenden Steifigkeit in diesem Be reich gewählt werden. Die Befestigungspunkte bezeichnen dabei insbesondere die Befestigung des Getriebegehäuses an der Verbindungsfläche, also an dem Verbin dungsabschnitt der Antriebseinrichtung.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Getriebegehäuses kann vorgesehen sein, dass eine Dichtebene in Axialrichtung auf der der Versteifungseinrichtung abgewand ten Seite der Begrenzungswand des Ölraums angeordnet ist. Die Dichtebene kann somit verglichen mit herkömmlichen Lösungen „ nach hinten“ verschoben werden. Das bedeutet, dass die Dichtebene von der Verbindungsfläche, an der der Verbin dungsabschnitt mit der Antriebseinrichtung verbunden wird, weg verlagert wird. Hier bei wird insbesondere sichergestellt, dass eine in Axialrichtung in diesem Bereich an geordnete elektrische Maschine in Form einer Mantelkühlung gekühlt werden kann. Somit wird der Kompromiss eingegangen, dass der Ölraum möglichst in Axialrichtung nahe an der Antriebseinrichtung angeordnet bleiben muss, um die entsprechende Kühlwirkung zu erzeugen. Hierbei wird die Dichtungseinrichtung bzw. das Dichtele ment bzw. die Dichtebene letztlich in Axialrichtung auf eine Position hinter der Be grenzungswand des Ölraums verlagert, zum Beispiel hinter einen Statorträger. Bezo gen auf eine Gehäusewandung des Getriebegehäuses kann die Dichtebene somit auf der Seite des Ölraums liegen.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend ein zuvor beschriebenes Getriebegehäuse. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Auslegung einer Versteifungseinrichtung für ein zuvor beschriebenes Getriebegehäuse für ein Kraft fahrzeug. Das Verfahren umfasst insbesondere die Schritte:

- Bereitstellen eines das Getriebegehäuse beschreibenden Gehäusedatensat zes

- Bereitstellen eines wenigstens eine Umgebungsstruktur beschreibenden Um gebungsdatensatzes und eines eine Antriebseinrichtung beschreibenden An triebsdatensatzes

- Berechnung eines Belastungsverlaufs basierend auf einem Untergruppenda tensatz, der eine Untergruppe beschreibt, die die Umgebungsstruktur und die Antriebseinrichtung und das Getriebegehäuse umfasst.

Demnach ist vorgesehen, dass für das Auslegen der Versteifungseinrichtung nicht ein Datensatz verwendet wird, der das gesamte Kraftfahrzeug beschreibt, sondern es werden Untermodelle erzeugt und das Verhalten in Bezug auf das Untermodell be trachtet. Dies erlaubt insbesondere eine Verkürzung der Rechenzeit bzw. eine gleich zeitige Erhöhung des Detailgrads in dem die Auslegung durchgeführt werden kann. Hierzu wird ein Gehäusedatensatz bereitgestellt, der das Getriebegehäuse, insbe sondere mit allen darin umschlossenen Einrichtungen beschreibt. Ferner wird ein Umgebungsdatensatz bereitgestellt, der die Umgebungsstruktur beschreibt, welche Umgebungsstruktur das Getriebegehäuse in einem verbauten Zustand umgibt. Zu sätzlich wird ein Antriebsdatensatzes bereitgestellt, der das Verhalten einer Antriebs einrichtung beschreibt.

Letztlich können somit die Datensätze darauf beschränkt werden, wie das Getrie begehäuse in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist bzw. von welchen Strukturen das Getriebegehäuse, insbesondere unmittelbar, umgeben ist. Dadurch lässt sich die Struktur des Kraftfahrzeugs auf diejenigen Komponenten beschränken, die unmittel baren Einfluss auf das Getriebegehäuse besitzen, insbesondere bei einer Unfallsitu ation mit dem Getriebegehäuse in Kontakt kommen können und umgekehrt. Hierbei kann dem Antriebsdatensatz ferner die Belastung bzw. die konkrete Bewegung des Unfallverlaufs aufgeprägt werden. Zum Beispiel kann hierbei definiert werden, wie die Antriebseinrichtung in der Unfallsituation beaufschlagt wird und wie die entspre chende Bewegung verläuft, die die Antriebseinrichtung dabei an das Getriebege häuse weitergibt.

Anschließend kann ein Belastungsverlauf berechnet werden, insbesondere basie rend auf einem Untergruppendatensatz. Der Untergruppendatensatz beschreibt da bei eine Untergruppe, die die Umgebungsstruktur und die Antriebseinrichtung und das Getriebegehäuse umfasst. Letztlich wird somit der Datensatz nicht auf das ge samte Kraftfahrzeug bezogen, da dieser Datensatz zusätzliche Daten enthält, der für den Belastungsverlauf im Bereich des Getriebegehäuses irrelevant ist. Stattdessen können sämtliche Komponenten, die bei einer Unfallsituation im Bereich des Getrie begehäuses beitragen, detaillierter betrachtet werden und zeitgleich kann die Re chenzeit bzw. erforderliche Rechenleistung bei einer Simulation reduziert werden.

Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf das Getriebege häuse beschrieben wurden, sind vollständig auf das Kraftfahrzeug und das Verfahren übertragbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug nahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen: Fig. 1 ein Getriebegehäuse für ein Kraftfahrzeug in einer ersten Darstellung;

Fig. 2 das Getriebegehäuse von Fig. 1 in einer zweiten Darstellung;

Fig. 3 das Getriebegehäuse von Fig. 1 , 2 in einer dritten Darstellung;

Fig. 4 ein Detail des Getriebegehäuses von Fig. 1-3; und

Fig. 5 eine Untergruppe eines Kraftfahrzeugs mit einem Getriebegehäuse nach Fig. 1-4.

Fig. 1 zeigt ein Getriebegehäuse 1 für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug.

Das Getriebegehäuse 1 umschließt einen Gehäuseraum 2, in dem eine Getriebevor richtung für das Kraftfahrzeug angeordnet werden kann. Der Gehäuseraum 2 kann einen Ölraum begrenzen bzw. definieren. Das Getriebegehäuse 1 weist ferner einen Verbindungsabschnitt 3 auf, wobei das Getriebegehäuse 1 über den Verbindungsab schnitt 3 mit einem Verbindungsabschnitt einer Antriebseinrichtung 4 verbunden wer den kann.

In dem Verbindungsabschnitt 3 weist das Getriebegehäuse 1 mehrere Butzen 5 auf, mittels denen das Getriebegehäuse 1 an einem Verbindungsabschnitt der Antriebs einrichtung 4 befestigt werden kann. Das Getriebegehäuse 1 weist daneben eine Versteifungseinrichtung 6 auf, die die Steifigkeit in dem Verbindungsabschnitt 3 er höht. Insbesondere ist die Versteifungseinrichtung 6 zwischen einer Verbindungsflä che 7 und einer Gehäusewandung 8 angeordnet, welche Gehäusewandung 8 den Gehäuseraum 2 in Axialrichtung begrenzt. Mit anderen Worten ist die Steifigkeit in Axialrichtung in Bezug auf eine Drehachse 9 (vgl. Fig. 2) durch die Versteifungsein richtung 6 erhöht. Insbesondere der Bereich des Verbindungsabschnitts 3 zwischen der Verbindungsfläche 7, der in Axialrichtung der Antriebseinrichtung 4 zugewandt ist und in Axialrichtung vor der Versteifungseinrichtung 6 angeordnet ist, weist eine nied rigere Steifigkeit auf als die Versteifungseinrichtung 6. Dadurch wird erreicht, dass bei einer Unfallsituation, bei der eine Kraft auf die An triebseinrichtung 4 bewirkt wird, insbesondere bei einem versetzten Frontalaufprall, ein Aufriss bzw. Abriss des Getriebegehäuses 1 in Axialrichtung vor der Verstei fungseinrichtung 6 verläuft. Mit anderen Worten wird ein Riss, der sich in Axialrich tung in Richtung des Gehäuseraums 2 erstreckt, nicht bis in den Gehäuseraum 2 Vordringen, sondern von der Versteifungseinrichtung 6 aufgehalten. Die Verstei fungseinrichtung 6 ist hierbei beispielsweise als ringförmige Rippe bzw. Ringrippe ausgeführt. Dadurch ist die Versteifungseinrichtung 6 insbesondere in der Lage, ei nen, insbesondere in Axialrichtung verlaufenden, Riss, in Umfangsrichtung zu leiten, sodass letztlich ein Segment des Verbindungsabschnitts 3 zusammen mit der An triebseinrichtung 4 ausreißen kann, der Gehäuseraum 2 jedoch intakt bleibt und nicht aufreißt. Dadurch wird verhindert, dass Öl aus dem Ölraum, der von dem Gehäuse raum 2 begrenzt wird, austreten kann.

Die Versteifungseinrichtung 6 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Wellenform auf und ermöglicht somit Freigänge für ein Werkzeug, das mit den Butzen 5 intera gieren soll, insbesondere das Getriebegehäuse 1 mit der Antriebseinrichtung 4 ver binden soll. Die Versteifungseinrichtung 6 ist über mehrere Stützelemente 10 an dem Getriebegehäuse 1 abgestützt, insbesondere in Axialrichtung abgestützt. Dadurch wird erreicht, dass eine auftretende Beschädigung nicht zu einem Abknicken bzw. Durchreißen der Versteifungseinrichtung 6 führt, sondern diese in Axialrichtung durch die Stützelemente 10 abgestützt werden kann.

Zudem sind bei dem in Fig. 1 gezeigten Getriebegehäuse 1 Leitelemente 11 gezeigt, die letztlich eine Führung bzw. geleitete Bewegung des Getriebegehäuses 1 relativ zu einer das Getriebegehäuse 1 umgebenden Struktur des Kraftfahrzeugs, zum Bei spiel ein Fahrzeugtunnel 12, wie in Fig. 5 gezeigt, ermöglichen. Die Leitelemente 11 ermöglichen insbesondere, dass das Getriebegehäuse 1 relativ zu dem Fahrzeugtun nel 12 bewegt werden kann, sodass der Fahrzeugtunnel 12 an den Leitelementen 11 entlang gleiten kann. Die Leitelemente 11 bewirken daher maximal eine Dehnung des Fahrzeugtunnels 12 aber verhindern, dass eine Kante des Getriebegehäuses 1 in dem Fahrzeugtunnel 12 einhaken und diesen aufreißen kann. In Fig. 2 ist eine Darstellung in Axialrichtung gezeigt, bei der das Getriebegehäuse 1 von der Seite der Antriebseinrichtung 4 gezeigt ist. Bei der Auslegung des Getrie begehäuses 1 kann unter anderem die Anzahl bzw. die Anordnung oder die Vertei lung der Butzen 5 berücksichtigt werden, sodass insbesondere lokale Spannungen reduziert werden können. Dadurch lässt sich ferner der Rissverlauf verbessert kon trollieren bzw. festlegen. Zum Beispiel kann durch die Auswahl und die Anordnung der Butzen 5 im Bereich der Anbindung an die Antriebseinrichtung 4 eine definierte Steifigkeit erreicht werden, sodass der Bereich des Verbindungsabschnitts 3 zwi schen den Butzen 5 und der Versteifungseinrichtung 6 eine gegenüber der Steifigkeit der Versteifungseinrichtung 6 und den Butzen 5 deutlich geringere Steifigkeit auf weist. Das bedeutet insbesondere, dass das Getriebegehäuse 1 in dem Bereich ab reißt, der zwischen den Butzen 5 und der Versteifungseinrichtung 6 liegt, sodass ge zielt Segmente bzw. „Scharniere“ zusammen mit der Antriebseinrichtung 4 aus dem Getriebegehäuse 1 ausgerissen werden können, der Gehäuseraum 2 jedoch intakt bleibt, d.h., dass jedwede Risse die Versteifungseinrichtung 6 in Axialrichtung nicht passieren können, sondern letztlich in Umfangsrichtung an dieser entlanggeführt werden können.

Fig. 2 zeigt ferner, dass mechanische Schwächungen 13, insbesondere die Innen seite des Getriebegehäuses 1 eingebracht werden können. Dies erlaubt ferner, dass ein auftretender Riss einen zuvor festgelegten Pfad nehmen wird, sodass das Be schädigungsverhalten des Getriebegehäuses 1 letztlich im Voraus bestimmt werden kann. Dies ermöglichz, dass eine Sollbruchstelle vorgegeben wird, an der das Getrie begehäuse 1 aufreißen bzw. mit der Antriebseinrichtung 4 abreißen wird, sodass effi zient verhindert werden kann, dass sich ein Riss anderweitig ausbildet und das Ge triebegehäuse 1 , insbesondere den Gehäuseraum 2 schädigen kann.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt IV-IV, wie dieser in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 4 verdeutlicht, dass eine Dichtungseinrichtung 14, insbesondere eine Dichtebene bzw. ein Dichtele ment, in der der Gehäuseraum 2 des Getriebegehäuses 1 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, in Axialrichtung hinter einer Gehäusewandung 8 des Getriebegehäu ses 1 angeordnet ist. Mit anderen Worten befindet sich die Dichtungseinrichtung 14 auf der Seite der Gehäusewandung 8, die dem Verbindungsabschnitt 3 abgewandt ist und somit auf der Seite des Gehäuseraum 2.

Dadurch wird insbesondere erreicht, dass bei einer auftretenden Beschädigung, ins besondere einem Abriss des Verbindungsabschnitts 3 die Dichtungseinrichtung 14 nicht beschädigt bzw. mit abgerissen wird. Hierbei wird ferner ein Kompromiss gefun den, der die Größe des Ölraums in dem Gehäuseraum 2 möglichst vollständig aus nutzt bzw. zulässt, die Dichtungseinrichtung 14 jedoch möglichst weit von dem Be reich niedrigerer Steifigkeit bzw. möglichst weit von der Versteifungseinrichtung 6 zu lässt. Daher kann insbesondere eine elektrische Maschine, die sich im Gehäuseraum 2 an der Gehäusewandung 8 befindet, insbesondere in Form einer Mantelkühlung gekühlt werden. Die Gehäusewandung 8 kann insbesondere zumindest teilweise durch einen Statorträger gebildet sein.

Fig. 5 zeigt das Getriebegehäuse 1 in einem beispielhaften verbauten Zustand zwi schen einer Antriebseinrichtung 4 und einem Fahrzeugtunnel 12. Weitere Bestand teile des Kraftfahrzeugs sind hierbei ausgeblendet. Fig. 5 verdeutlicht ferner ein Ver fahren zur Auslegung einer Versteifungseinrichtung 6 für ein zuvor beschriebenes Getriebegehäuse 1 . Hierbei wird ein Gehäusedatensatzes bereitgestellt, der das Ge triebegehäuse 1 beschreibt. Ferner werden, insbesondere von einem Hersteller des Kraftfahrzeugs, ein Umgebungsdatensatz und ein Antriebsdatensatz bereitgestellt. Der Umgebungsdatensatz beschreibt die Umgebung des Getriebegehäuses 1 , zum Beispiel den Fahrzeugtunnel 12 und der Antriebsdatensatz beschreibt die Antriebs einrichtung 4. Auf die Datensätze, insbesondere den Umgebungsdatensatz und den Antriebsdatensatz sind weitere Daten aufgeprägt, die die Unfallsituation beschreiben. Zum Beispiel kann bereitgestellt werden, wie, d.h. aus welcher Richtung und mit wel cher Kraft, die Antriebseinrichtung 4 beaufschlagt wird. Da das Getriebegehäuse 1 mit der Antriebseinrichtung 4 gekoppelt ist, wird diese Bewegung bei der Unfallsitua tion auf das Getriebegehäuse 1 übertragen.

Letztlich ist es somit möglich, den Belastungsverlauf während der Unfallsituation ba sierend auf einem Untergruppendatensatz zu berechnen. Der Untergruppendaten satz beschreibt dabei das Verhalten der Untergruppe, die sich zumindest aus dem Getriebegehäuse 1 , der Antriebseinrichtung 4 und dem Fahrzeugtunnel 12 zusam mensetzt. Das Verfahren ermöglicht somit insbesondere basierend auf dem Submo dell bzw. der Untergruppe, eine detailliertere Betrachtung der einzelnen Bauteile bei vergleichsweise kurzer Rechenzeit bzw. geringem Rechenaufwand. Verglichen mit einer Betrachtung in einem Gesamtfahrzeugmodell, entfallen in der Untergruppe, die in Fig. 5 dargestellt ist, eine Vielzahl an Bauteilen und Baugruppen, die für das Ver halten der Untergruppe in der Unfallsituation nicht relevant sind.

Die Untergruppe, wie in Fig. 5 gezeigt, stellt somit den verbauten Zustand des Getrie begehäuses 1 in dem Kraftfahrzeug dar, verzichtet jedoch auf Komponenten des Kraftfahrzeugs, die für die Berechnung des Belastungsverlaufs für das Getriebege häuse 1 in der Unfallsituation nicht erforderlich sind. Somit kann der Belastungsver lauf berechnet werden, indem der Antriebseinrichtung 4 das Bewegungsprofil aus der Gesamtberechnung bezogen auf das Kraftfahrzeug aufgegeben werden kann. Für die Untergruppe bzw. das Submodell kann somit in der Berechnung bzw. Simulation eine vergleichsweise feinere Vernetzung der Komponenten gewählt werden, sodass ein Beschädigungsverlauf, zum Beispiel ein Rissverlauf, deutlich detaillierter berech net werden kann als dies bei einer Betrachtung des Gesamtfahrzeugs möglich wäre. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Aussagekraft bezogen auf das Submodell.

Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar, untereinander austauschbar und aufeinander übertragbar.

Bezugszeichen Getriebegehäuse Gehäuseraum Verbindungsabschnitt Antriebseinrichtung Butzen Versteifungseinrichtung Verbindungsfläche Gehäusewandung Zentralachse Stützelement Leitelement Fahrzeugtunnel Schwächung Dichtungseinrichtung