DE102006043047A1 - Lagerung eines kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades bei einer Off-Axis Pumpenanordnung in einem Automatgetriebe - Google Patents

Lagerung eines kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades bei einer Off-Axis Pumpenanordnung in einem Automatgetriebe Download PDF

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Abstract

Es wird eine Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung in einem Automatgetriebe, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe, vorgeschlagen, bei der das kupplungsseitige Pumpenantriebsrad (4) auf der Zentrierplatte (7) der Pumpe (2) gelagert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades bei einer Off-Axis Pumpenanordnung in einem Automatgetriebe, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Automatgetriebe weisen zur Hydraulikversorgung der Komponenten, z. B. der Schaltelemente, üblicherweise mechanisch angetriebene Pumpen auf. Hierbei sind die Pumpen in Abhängigkeit vom zur Verfügung stehenden Bauraum und den konstruktiven Gegebenheiten als inline (koaxial zu deren Antrieb angeordnete) Pumpen oder als off axis Pumpen ausgebildet; bei den off axis Pumpen ist die Pumpe parallel zur Antriebswelle des Getriebes angeordnet und wird über einen den Achsversatz ausgleichenden Stirntrieb angetrieben, der nach dem Stand der Technik üblicherweise als geradverzahnte Stirnradstufe mit einem treibenden und einem angetriebenen Rad ausgebildet ist.
  • Nach dem Stand der Technik sitzt das kupplungsseitige Rad der Stirnradstufe mittels Presssitz auf der Kupplungsnabe, wobei das andere Rad auf der Pumpenwelle angeordnet ist. Die presssitzbedingte Verformung des kupplungsseitigen Zahnrades und die lange Toleranzkette zwischen Kupplungsrad und Pumpenrad über mehrere Bauteile und Gehäuse hinweg führt in nachteiliger Weise zu einem nicht optimalen Zahneingriff an der Stirnradstufe und somit zu starken Verzahnungsgeräuschen.
  • Des weiteren kann es bei der Montage der Kupplung zu Beschädigungen der Stirnräder kommen, da die Zähne blind eingefädelt werden müssen. Hinzu kommt, dass bei der beschriebenen Anordnung Zwangskräfte, die durch Kupplungsunwuchten entstehen und/oder Verspannungen, bedingt durch die lange Toleranzkette zwischen den Zahnrädern auf das Innere der Pumpe übertragen werden, welche in einem erhöhten Verschleiß von Pumpenbuchsen und Pumpenrädern resultieren können.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades bei einer Off-Axis Pumpenanordnung in einem Automatgetriebe, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe anzugeben, durch die die erwähnten Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird eine Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades bei einer Off-Axis Pumpenanordnung in einem Automatgetriebe, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe, vorgeschlagen, bei der das kupplungsseitige Pumpenantriebsrad auf der Zentrierplatte der Pumpe gelagert ist, welche auch die Rückwand der Pumpe bildet und in welche üblicherweise auch eine der beiden Buchsen zur Lagerung der Pumpenwelle eingepresst ist.
  • Hierbei erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen der Kupplung und dem kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad über eine geschlitzte Kupplungsnabe und einen auf dem kupplungsseitigen Antriebsrad angebrachten Mitnahmefinger. Auf diese Weise werden Zwangs- und Störkräfte von dem Zahnrad und somit auch von der Pumpe ferngehalten; es wird lediglich das Drehmoment übertragen. Des weiteren wird die Toleranzkette zwischen den Zahnrädern und damit die Schwankung des Achsabstandes reduziert, was den Zahneingriff hinsichtlich Geräuschentwicklung und Haltbarkeit positiv beeinflusst. In vorteilhafter Weise ist das kupplungsseitige Pumpenantriebsrad auch akustisch von der Kupplung entkoppelt.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konzeption besteht darin, dass die Pumpenantriebsräder bei der erfindungsgemäßen Lagerung auf der Zentrierplatte vor der Kupplungsmontage vormontiert werden können, wodurch das schwierige Einfädeln des zuvor bereits auf der Kupplung sitzenden Zahnrades in das Gegenzahnrad entfällt.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die beiden Stirnräder durch einen Kettenantrieb miteinander wirkverbunden sein, was durch die Entkopplung von den Axialbewegungen der Kupplung ermöglicht wird.
  • Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades auf der Zentrierplatte ist die unterschiedliche Wärmeausdehnung des Zahnrades aus Stahl zur Zentrierplatte aus Aluminium zu berücksichtigen.
  • Da aus akustischen Gründen eine Gleitlagerung d.h. eine Entkopplung über einen Schmierfilm vorteilhaft ist, hätte sich bei einer direkten Lagerung des Pumpenantriebsrades auf der Zentrierplatte oder auch bei einer auf die Zentrierplatte aufgepressten Stahlbuchse das Lagerspiel zwischen beiden Teilen über dem Temperaturbereich zu stark verändert.
  • Gemäß der Erfindung ist in den Innendurchmesser der Zentrierplatte aus Aluminium eine Hülse gepresst, die aus einem Material besteht, welches es einen geringeren Längenausdehnungskoeffizienten als die Zentrierplatte aufweist, wobei die Hülse derart umgeformt ist, dass sie den Außendurchmesser der Zentrierplatte in einem gewissen Abstand zur Außenkontur der Zentrierplatte nochmals konzentrisch umschließt. Der hierbei entstehende Spalt zwischen der Hülse und dem Außendurchmesser der Zentrierplatte ist so ausgelegt, dass über den gesamten Temperaturbereich ein je nach Temperatur mehr oder weniger großer Spalt erhalten bleibt. Der für die Gleitlagerung benötigte Spalt (Gleitlagerspalt) zwischen dem sich drehenden kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad und der Hülse bleibt aufgrund der wärmedehnungstechnischen Entkoppelung temperaturunabhängig konstant.
  • Für den Fall, dass die Zentrierplatte, wie aus dem Stand der Technik bekannt, aus Aluminium hergestellt ist, ist die Hülse vorzugsweise als Stahlhülse ausgebildet.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht der Anordnung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades bei einer Off-Axis Pumpenanordnung nach dem Stand der Technik und
  • 2 eine schematische Schnittansicht der Anordnung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades bei einer Off-Axis Pumpenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung und eine Detailansicht der für die Erfindung relevanten Bauteile.
  • In 1 ist die Doppelkupplung 1 eines Doppelkupplungsgetriebes gezeigt sowie die Pumpe 2, welche parallel zur Antriebswelle 3 des Getriebes angeordnet ist und über einen den Achsversatz ausgleichenden Stirntrieb, umfassend ein kupplungsseitiges treibendes Pumpenantriebsrad 4 und ein pumpenseitiges angetriebenes Zahnrad 5, angetrieben wird. Hierbei ist das kupplungsseitige Pumpenantriebsrad 4 mittels Presssitz auf der Kupplungsnabe angeordnet bzw. auf der Kupplung 1 aufgeschrumpft, wobei das pumpenseitige Rad auf der Pumpenwelle 6 angeordnet ist.
  • Wie bereits erläutert, führt diese Anordnung zu einem nicht optimalen Zahneingriff an der Stirnradstufe und somit zu starken Verzahnungsgeräuschen. Um dieses Problem zu lösen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, das kupplungsseitige Pumpenantriebsrad 4 auf der Zentrierplatte 7 der Pumpe 2 zu lagern, welche auch die Rückwand der Pumpe 2 bildet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand der 2, wobei der rechte Teil der Figur eine Detailansicht des mit dem Kreis A im linken Teil der Figur bezeichneten Bereiches ist. Wie 2 zu entnehmen, ist das kupplungsseitige Pumpenantriebsrad 4 auf der Zentrierplatte 7 der Pumpe 2 gelagert, wobei die Drehmomentübertragung zwischen der Kupplung 1 und dem kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad 4 über eine geschlitzte Kupplungsnabe 8 erfolgt, in die ein auf dem kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad 4 angebrachter Mitnahmefinger 9 eingreift. Vorzugsweise ist die Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades 4 eine Gleitlagerung, welche aus akustischen Gründen sehr vorteilhaft ist.
  • Wie aus 2 ersichtlich, ist in den Innendurchmesser der Zentrierplatte 7, welche nach dem Stand der Technik aus Aluminium hergestellt ist, eine Stahlhülse 10 gepresst, welche derart umgeformt ist, dass sie den Außendurchmesser der Zentrierplatte 7 in einem gewissen Abstand zur Außenkontur der Zentrierplatte 7 konzentrisch umschließt. Der hierbei entstehende Spalt 11 zwischen der Hülse 10 und dem Außendurchmesser der Zentrierplatte 7 ist so ausgelegt, dass über den gesamten Temperaturbereich ein je nach Temperatur mehr oder weniger großer Spalt erhalten bleibt. Der für die Gleitlagerung benötigte Spalt (Gleitlagerspalt) 13 zwischen dem sich drehenden kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad 4 und der Hülse 10 bleibt aufgrund der wärmedehnungstechnischen Entkoppelung temperaturunabhängig konstant.
  • Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stahlhülse 10 an ihrem über dem Außendurchmesser der Zent rierplatte 7 vorgesehenen Ende derart umgeformt ist, dass eine Ölauffangrinne 12 gebildet wird, welche der zusätzlichen Schmierölversorgung der Lauffläche zwischen der Hülse 10 und dem Pumpenantriebsrad 4 dient.
  • Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile der erfindungsgemäßen Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.
    • 1
    Kupplung
    2
    Pumpe
    3
    Antriebswelle
    4
    kupplungsseitiges Pumpenantriebsrad
    5
    pumpenseitiges Pumpenantriebsrad
    6
    Pumpenwelle
    7
    Zentrierplatte
    8
    Nabe
    9
    Mitnahmefinger
    10
    Stahlhülse
    11
    Spalt zwischen der Stahlhülse und der Zentrierplatte
    12
    Ölauffangrinne
    13
    Gleitlagerspalt

Claims (7)

  1. Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung in einem Automatgetriebe, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das kupplungsseitige Pumpenantriebsrad (4) auf der Zentrierplatte (7) der Pumpe (2) gelagert ist.
  2. Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragung zwischen der Kupplung (1) und dem kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad (4) über eine geschlitzte Kupplungsnabe (8) erfolgt, in die ein auf dem kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad (4) angebrachter Mitnahmefinger (9) eingreift.
  3. Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) eine Gleitlagerung ist.
  4. Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Innendurchmesser der Zentrierplatte (7) eine Hülse (10) aus einem Material gepresst ist, welches es einen geringeren Längenausdehnungskoeffizienten als die Zentrierplatte aufweist, wobei die Hülse derart umgeformt ist, dass sie den Außendurchmesser der Zentrierplatte (7) in einem gewissen Abstand zur Außenkontur der Zentrierplatte (7) konzentrisch umschließt, wobei der für die Gleitlagerung benötigte Gleitlagerspalt (13) zwischen dem sich drehenden kupplungsseitigen Pumpenantriebsrad (4) und der Hülse (10) aufgrund der wärmedehnungstechnischen Entkoppelung temperaturunabhängig konstant bleibt.
  5. Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (11) zwischen der Hülse (10) und dem Außendurchmesser der Zentrierplatte (7) so ausgelegt ist, dass über den gesamten Temperaturbereich ein je nach Temperatur mehr oder weniger großer Spalt erhalten bleibt.
  6. Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass die Zentrierplatte (7) aus Aluminium hergestellt ist, die Hülse (10) als Stahlhülse ausgebildet ist.
  7. Lagerung des kupplungsseitigen Pumpenantriebsrades (4) bei einer Off-Axis Pumpenanordnung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) an ihrem über dem Außendurchmesser der Zentrierplatte (7) vorgesehenen Ende derart umgeformt ist, dass eine Ölauffangrinne (12) gebildet wird, welche der zusätzlichen Schmierölversorgung der Lauffläche zwischen der Hülse (10) und dem Pumpenantriebsrad (4) dient.
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