DE10155721B4

DE10155721B4 - Druckzuführung in eine Welle

Info

Publication number: DE10155721B4
Application number: DE10155721.3A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Müller Klaus
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2015-11-05
Anticipated expiration: 2021-11-14
Also published as: US20030092517A1; DE10155721A1; US6846255B2

Abstract

Druckzuführung in eine Welle (1) eines Getriebes, mit einem hydraulischen oder pneumatischen Steuergerät, über das die Druckzuführung mit Druckmedium beaufschlagbar ist, mit einem Getriebegehäuse (2), in dem die Welle (1) über mindestens ein Lager (3) gelagert ist, wobei das Getriebegehäuse (2) im Bereich des Lagers (3) eine das Getriebegehäuse (2) durchdringende Lagerbohrung (4) aufweist und wobei das Lager (3) über ein Halteblech (5) im Getriebegehäuse (2) axial fixiert ist, mit einem Gehäusedeckel (6), der die Lagerbohrung (4) des Getriebegehäuses (2) abdeckt und Zuführbohrungen (7, 8) aufweist, über die das Druckmedium von dem hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerät in die Welle (1) geleitet wird, wobei zwischen dem hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerät und einer parallel zur Welle (1) angeordneten Zuführbohrung (8) des Gehäusedeckels (6) eine Druckleitung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitung (10) aus einem Rohr (11) und einem mit dem Rohr (11) unlösbar und druckdicht verbundenen Stutzen (12) besteht, wobei der Stutzen (12) lösbar druckdicht in die parallel zur Welle angeordnete Zuführbohrung (8) des Gehäusedeckels (6) eingesetzt ist und wobei das Rohr (11) lösbar druckdicht mit einem Druckausgangskanal des hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerätes verbunden ist, dass der Stutzen (12) einen Bund (13) zur axialen Fixierung der Druckleitung (10) im Getriebegehäuse (2) aufweist, und dass das Halteblech (5) des Lagers (4) zusätzlich die Druckleitung (10) über den Bund (13) des Stutzens (12) axial im Getriebegehäuse (2) fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckzuführung in eine Welle eines Getriebes, insbesondere in eine Variatorwelle eines stufenlosen Getriebes, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Druckzuführungen in eine rotierende Welle, die in einem Getriebegehäuse gelagert ist, sind vielfältig bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 199 21 749 A1 eine Druckölzuführung in eine Primärwelle eines Umschlingungsvaria tors eines stufenlosen Automatgetriebes. Die Primärwelle ist über ein Lager in einem Getriebegehäuse gelagert. Im Bereich dieses Lagers ist im Getriebegehäuse eine die Gehäusewand durchdringende Lagerbohrung vorgesehen. Das Lager ist mit einem Sicherungsring im Getriebegehäuse axial fixiert. Zur Druckölversorgung des Variators ist ein elektrohydraulisches Steuergerät vorgesehen, welches senkrecht zur Lagerbohrung an der Stirnfläche des Getriebegehäuses angeordnet ist und gleichzeitig die Lagerbohrung im Getriebegehäuse abdeckt. Die Ölzuführung von dem elektrohydraulischen Steuergerät in eine axiale Bohrung der Primärwelle erfolgt über ein Steckrohrsystem, bei dem zwei ineinanderliegende Rohre in ein Stufenbohrung des elektrohydraulischen Steuergerätes öldicht eingesetzt sind, beide Rohre in die axiale Bohrung der Primärwelle hineinragen und beide Rohre gegen die Primärwelle über je ein Gleitlager rotatorisch abgedichtet sind. Das äußere Rohr ist über ein Halteblech am elektrohydraulischen Steuergerät axial fixiert. Das innere Rohr weist keinerlei axiale Sicherung auf.
In der DE 199 32 339 A1 der Anmelderin ist eine Druckzuführung für eine Variatorwelle eines stufenlosen Getriebes bekannt geworden, bei der die Druckölversorgung von einem hydraulischen Getriebesteuergerät über in einem Getriebegehäuse angeordnete Ölzuführkanäle und anschließend über in einem Gehäusedeckel angeordnete Ölzuführkanäle in eine axiale Stufenbohrung der Variatorwelle erfolgt. Die Variatorwelle ist in dem Getriebegehäuse über mindestens ein Lager gelagert, wobei das Lager in einer entsprechenden Lagerbohrung des Getriebegehäuses angeordnet und über ein Halteblech axial in dieser Lagerbohrung fixiert ist. Die Lagerbohrung ist als Durchgangsbohrung ausgebildet, in welche die Variatorwelle hineinragt und welche durch den Gehäusedeckel abgedeckt ist. Ein rohrförmiger Deckelvorsprung des Gehäusedeckels ragt in die axiale Stufenbohrung der Variatorwelle hinein und ist gegen die rotierende Variatorwelle über einen Rechteckring abgedichtet. Das Drucköl wird von einem Getriebegehäusekanal in einen parallel zur Welle verlaufenden Getriebedeckelkanal geleitet, von dort in eine senkrecht zur Welle verlaufende Getiebedeckelbohrung und anschließend über eine innere axiale Bohrung des rohrförmigen Deckelvorsprungs in die Variatorwelle. Eine Flachdichtung dichtet die Ölzuführkanäle in der Trennfuge zwischen Getriebegehäuse und Gehäusedeckel nach außen hin ab.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckzuführung von einem hydraulischen oder pneumatischen Getriebesteuergerät in eine Welle eines Getriebes weiterzuentwickeln, insbesondere für Anwendungen, bei denen der Druckabgang von dem hydraulische bzw. pneumatische Getriebesteuergerät zu der Welle nicht unmittelbar in der Nähe der Welle angeordnet ist, unter Berücksichtigung der Dichtigkeitsproblematik insbesondere bei hohen Drücken.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Druckzuführung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik umfaßt die Druckzuführung in eine Welle eines Getriebes ein hydraulisches oder auch pneumatisches Steuergerät, über das die Druckzuführung mit Druckmedium beaufschlagbar ist, ein Getriebebehäuse, in dem die Welle über mindestens ein Lager gelagert ist, wobei das Getriebegehäuse im Bereich des Lagers eine das Getriebegehäuse durchdringende Lagerbohrung aufweist, sowie einen Gehäusedeckel, der die Lagerbohrung im Getriebegehäuse abdeckt. Der Gehäusedeckel weist Zuführbohrungen auf, über die das Druckmedium von dem hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerät in die Welle eingeleitet wird, insbesondere von einer im Bereich des Lagers angeordneten Stirnfläche der Welle ausgehend in eine axiale Bohrung der Welle. Das Lager ist über ein Halteblech im Getriebegehäuse axial fixiert.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß zwischen dem hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerät und einer parallel zur Welle angeordneten Zuführbohrung des Gehäusedeckels eine Druckleitung angeordnet ist, welche aus einem Rohr und einem mit diesem Rohr unlösbar und druckdicht verbundenen Stutzen besteht. Der Stutzen ist lösbar druckdicht in die parallel zur Welle angeordneten Zuführbohrung in der Stirnfläche des Gehäusedeckels eingesetzt. Die dem Stutzen abgewandte Seite des Rohres ist lösbar druckdicht mit einem Druckausgangskanal des hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerätes verbunden. Zur axialen Fixierung der Druckleitung im Getriebegehäuse ist an dem Stutzen der Druckleitung ein Bund vorgesehen. Das Halteblech fixiert sowohl das Lager axial zum Getriebegehäuse als auch die Druckleitung über den Bund des Stutzens axial zum Getriebegehäuse.
In vorteilhafter Weise ist somit auch unter hohem Druck eine sichere druckdichte Druckverbindung zwischen dem hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerät und der Welle gewährleistet, da die druckabhängigen Abstützkräfte nicht zu einer unzulässigen axialen Verschiebung der Druckleitung führen können. Das hydraulische bzw. pneumatische Steuergerät muß nicht in unmittelbarer Nähe der Welle angeordnet sein. Dabei ist die erfindungsgemäße Druckzuführung sehr montagefreundlich ausgebildet, insbesondere durch den Entfall einer zusätzlich zu befestigenden axialen Sicherung der Druckleitung. Die Parallelität von Welle, Getriebedeckel und lösbarer Steckverbindung der Druckleitung zum Getriebedeckel erleichtert die Montage und Demontage des Gehäusedeckels. Auch kann die Montageabfolge des hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerätes innerhalb des Getriebegehäuses unabhängig sein von der Montage der Druckzuführung vom Steuergerät zur Welle.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Rohr und den Stutzen der Druckleitung miteinander zu verlöten, zu verschweißen oder zu verkleben. Gegenüber einer Preßverbindung zwischen Rohr und Stutzen wird hierdurch das Risiko einer Undichtigkeit dieser Fügestelle verringert, sowohl direkt bei der Montage als auch im Betrieb unter Druckwechselbelastung und Schwingungsbelastung.
Die solchermaßen beschriebene Druckzuführung eignet sich besonders für eine Druckzuführung in eine Variatorwelle eines stufenlosen Automatgetriebes. Da hier relativ große Volumenströme unter zum Teil hohem Druck in die rotierende Welle eingebracht werden müssen, ist eine axiale Druckeinleitung in die rotierende Variatorwelle günstig. Der axiale Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen Druckzuführung im Bereich der Stirnfläche des Lagers ist relativ gering und beschränkt sich auf die geometrischen Abmessungen des Lagerdeckels unter Berücksichtigung der erforderlichen Querschnitte und Wandstärken der im Lagerdeckel angeordneten Druckkanäle. Das hydraulische Steuergerät, über das die Variatorwelle mit Drucköl versorgt wird, kann parallel zur Variatorwelle und damit getriebelängensparend angeordnet werden.
Selbstverständlich ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Druckzuführung in eine Getriebewelle aber universell einsetzbar und nicht beschränkt auf den Anwendungsfall der zuvor beispielhaft beschriebenen Variatorwellendruckzuführung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Als ausgeführtes Beispiel einer erfindungsgemäßen Druckzuführung in eine Getriebewelle zeigt die einzige Figur eine Druckzuführung in eine rotierende Variatorwelle eines stufenlosen Getriebes.
Mit 1 ist eine Welle eines Getriebes bezeichnet, im dargestellen Ausführungsbeispiel die Variatorwelle des stufenlosen Automatgetriebes. Die Welle 1 ist über ein Lager 3, das beispielsweise als Wälzlager ausgeführt ist, in einem Getriebegehäuses 2 gelagert. Die Welle 1 durchdringt das Getriebegehäuse 2 im Bereich einer dem Lager 3 zugeordneten Lagerbohrung 4. Die Lagerbohrung 4 ist mit einem Gehäusedeckel 6 abgedeckt. Axial fixiert ist das Lager 3 auf der Welle 1 über eine Wellenmutter und im Getriebegehäuse 2 über ein Halteblech 5. Selbstverständlich sind dem Fachmann auch andere konstruktive Ausbildungen der Lagerung der Welle 1 im Getriebegehäuse 2 bekannt. Die Welle 1 weist an dem dem Lagerdeckel 6 zugewandten Wellenende mindestens eine axiale Wellenbohrung 15 auf, über die Druckmedium von einem nicht dargestellten hydraulischen oder pneumatischen Steuergerätes des Getriebes in die Welle 1 eingeleitet wird. Im ausgeführten Beispiel ist diese axiale Wellenbohrung 15 als Stufenbohrung ausgebildet, in der ein Druckmedium führendes Steckrohr 16 angeordnet ist. Die Druckzuführung in die axiale Wellenbohrung 15 bzw. in das Steckrohr 16 erfolgt über mehrere Zuführbohrungen 7, 8, die in dem Lagerdeckel 6 angeordnet sind. Im ausgeführten Beispiel verläuft die Zuführbohrung 7 innerhalb des Gehäusedeckels 6 senkrecht zur Welle 1 und mündet einerseits in das Steckrohr 16, andererseits innerhalb des Gehäusedeckels in die parallel zur Welle 1 verlaufende Zuführbohrung 8. Diese Zuführbohrung 8 ist zum Getriebeaußenraum hin dicht und mündet im Bereich einer der Lagerbohrung 4 zugewandten Stirnfläche 9 des Gehäusedeckels 6 in das Getriebegehäuse 2.
Erfindungsgemäß ist zwischen der parallel zur Welle 1 verlaufenden Zuführbohrung 8 des Gehäusedeckels 6 und einem nicht dargestellten Druckausgangskanal des hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerätes des Getriebes eine Druckleitung 10 angeordnet, die ein Rohr 11 und einen Stutzen 12 umfaßt und vorzugsweise von einem Innenraum 17 des Getriebegehäuses 2 her montiert wird. Dabei sind Rohr 11 und Stutzen 12 unlösbar druckdicht miteinander verbunden, beispielsweise über eine Preßverbindung, eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung oder auch eine Klebeverbindung. Die dem Stutzen 12 abgewandte Seite des Rohres 11 ist lösbar druckdicht mit dem Druckausgangskanal des hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerätes des Getriebes verbunden, beispielsweise über eine mittels Dichtring abgedichtete Steckverbindung. Die dem Rohr 11 abgewandte Seite des Stutzens 12 ist lösbar druckdicht mit der parallel zur Welle verlaufenden Zuführbohrung 8 des Getriebedeckels 6 verbunden. Im ausgeführten Beispiel ragt der Stutzen 12 im montierten Zustand hierbei in die Zuführbohrung 8 hinein und ist über einen Dichtring 14 gegenüber dem Durchmesser der Zuführbohrung 8 abgedichtet. Selbstverständlich kann die Verbindung zwischen dem Stutzen 12 und der Zuführbohrung 8 konstruktiv auch anders ausgebildet sein, beispielsweise als Flachsitz mit Flachdichtung.
Zur Verhinderung einer unbeabsichtigten axialen Verschiebung der Druckleitung 10 im Betrieb speziell unter Druckbeaufschlagung ist eine axiale Fixierung der Druckleitung 10 relativ zum Getriebegehäuse 2 vorgesen. Erfindungsgemäß fixiert das Halteblech 5 des Lagers 3 nicht nur das Lager 3 axial im Getriebegehäuse 2, sondern zusätzlich auch die Druckleitung 10 über einen Bund 13 des Stutzens 12 axial im Getriebegehäuse 2. Diese Doppelfunktion des Halteblechs 5 vereinfacht die Montage und auch die Demontage des Getriebes in besonders vorteilhafter Weise.
Bezugszeichenliste

1: Welle
2: Getriebegehäuse
3: Lager
4: Lagerbohrung im Getriebegehäuse
5: Halteblech des Lagers
6: Gehäusedeckel
7, 8: Zuführbohrungen im Gehäusedeckel
9: Stirnfläche des Gehäusedeckels
10: Druckleitung
11: Rohr der Druckleitung
12: Stutzen der Druckleitung
13: Bund des Stutzens
14: Dichtring des Stutzens
15: axiale Wellenbohrung
16: Steckrohr der Welle
17: Innenraum des Getriebegehäuses

Claims

Druckzuführung in eine Welle (1) eines Getriebes, mit einem hydraulischen oder pneumatischen Steuergerät, über das die Druckzuführung mit Druckmedium beaufschlagbar ist, mit einem Getriebegehäuse (2), in dem die Welle (1) über mindestens ein Lager (3) gelagert ist, wobei das Getriebegehäuse (2) im Bereich des Lagers (3) eine das Getriebegehäuse (2) durchdringende Lagerbohrung (4) aufweist und wobei das Lager (3) über ein Halteblech (5) im Getriebegehäuse (2) axial fixiert ist, mit einem Gehäusedeckel (6), der die Lagerbohrung (4) des Getriebegehäuses (2) abdeckt und Zuführbohrungen (7, 8) aufweist, über die das Druckmedium von dem hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerät in die Welle (1) geleitet wird, wobei zwischen dem hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerät und einer parallel zur Welle (1) angeordneten Zuführbohrung (8) des Gehäusedeckels (6) eine Druckleitung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitung (10) aus einem Rohr (11) und einem mit dem Rohr (11) unlösbar und druckdicht verbundenen Stutzen (12) besteht, wobei der Stutzen (12) lösbar druckdicht in die parallel zur Welle angeordnete Zuführbohrung (8) des Gehäusedeckels (6) eingesetzt ist und wobei das Rohr (11) lösbar druckdicht mit einem Druckausgangskanal des hydraulischen bzw. pneumatischen Steuergerätes verbunden ist, dass der Stutzen (12) einen Bund (13) zur axialen Fixierung der Druckleitung (10) im Getriebegehäuse (2) aufweist, und dass das Halteblech (5) des Lagers (4) zusätzlich die Druckleitung (10) über den Bund (13) des Stutzens (12) axial im Getriebegehäuse (2) fixiert.
Druckzuführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (11) und der Stutzen (12) der Druckleitung (10) miteinander verpreßt, verlötet, verschweißt oder verklebt sind.
Druckzuführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (1) eine Variatorwelle eines stufenlosen Automatgetriebes ist.