DE102008028473A1

DE102008028473A1 - Achsgetriebe

Info

Publication number: DE102008028473A1
Application number: DE200810028473
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr. Mintzlaff; Viktor Stoyanov; Gerhard Wolf
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-06-14
Filing date: 2008-06-14
Publication date: 2009-12-17

Abstract

Achsgetriebe, mit - einem Achsgetriebegehäuse, dessen unterer Gehäusebereich mit Öl befüllt ist, - einem Antriebsritzel und - einem Tellerrad, das mit dem Antriebsritzel kämmt. In einem Einlaufbereich, in dem Zähne des Antriebsritzels in Eingriff mit dem Tellerrad kommen, ist eine erste Öldüse angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Achsgetriebe, insbesondere ein Hinterachsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In Achsgetrieben mit so genannter „T-Anordnung”, d. h. bei Achsgetrieben, bei denen das Antriebsritzel im Wesentlichen rechtwinkelig zwischen den einander gegenüberliegenden Abtriebswellen angeordnet ist, werden Hypoidradsätze mit Tauchschmierung eingesetzt. Ein Hypoiradsatz ist ein spiralverzahnter Kegelradsatz, bei dem sich die üblicherweise senkrecht zueinander stehenden Achsen des Antriebsritzels und der beiden Abtriebswellen nicht schneiden. Es liegt somit ein Achs- bzw. Höhenversatz vor. Aufgrund des Achsversatzes sind die Gleitanteile bei der Abwälzbewegung höher als bei einer Kegelradstufe ohne Achsversatz. Der Ölversorgung kommt daher eine entscheidende Bedeutung für die Sicherstellung der Betriebssicherheit zu. Das Öl wird einerseits zur Schmierung der ineinander eingreifenden Zähne des Ritzels und des Tellerrads benötigt und zum anderen zur Kühlung des Ritzels und des Tellerrads.
Bei Achsgetrieben mit Tauchschmierung taucht das Tellerrad in den im unteren Gehäusebereich des Achsgetriebes befindlichen Ölsumpf ein und nimmt dabei Öl mit. Das mitgenommene Öl benetzt das Tellerrad und wird vom Tellerrad auch auf das Ritzel übertragen. Indem das Öl vom Tellerrad und vom Ritzel abgeschleudert wird, verteilt es sich im gesamten Getriebe gehäuse. Das Öl-/Luftgemisch, welches sich im Getriebegehäuse bildet, gelangt schließlich an die Lager und benetzt auch diese mit Öl. Die Beölung der einzelnen Achsgetriebekomponenten erfolgt zumindest teilweise willkürlich, d. h. nicht an den jeweiligen Betriebszustand angepasst. Die Beölung muss daher auf den ungünstigen Betriebszustand ausgelegt werden und ist somit für die meisten anderen Betriebszustände „überdimensioniert”.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Achsgetriebe zu schaffen, das einen hohen Wirkungsgrad und eine Schmierung aufweist, die besser and den jeweiligen Betriebszustand angepasst ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist Achsgetriebe, mit einem Achsgetriebegehäuse, dessen unterer Bereich mit Öl befüllt ist. Das im unteren Gehäusebereich befindliche Öl wird auch als „Ölsumpf” bezeichnet. Das Achsgetriebe weist ferner ein Antriebsritzel und ein damit kämmendes Tellerrad auf.
Gemäß der Erfindung ist in einem „Einlaufbereich”, d. h. in einem Bereich, in dem die Zähne des Antriebsritzels in Eingriff mit dem Tellerrad kommen, eine erste Öldüse angeordnet. In einem Auslaufbereich, in einem Bereich in dem Zähne des Antriebsritzels außer Eingriff mit dem Tellerrad treten, kann eine zweite Öldüse angeordnet sein.
Durch eine derartige „Einspritzschmierung” wird das Öl exakt an die Stellen gebracht, an denen es benötigt wird. Bei Verwendung zweier Öldüsen kann die Antriebsritzel-Tellerradstufe bzw. die Hypoidstufe im Einlaufbereich zur Schmierung und im Auslaufbereich zur Kühlung des Antriebsritzels und des Tellerrads gezielt mit Öl versorgt werden. Durch eine Begrenzung des Schmierölvolumenstroms auf das für die Schmierung optimale Maß können Quetschverluste, das sind Verluste, die durch das Auspressen überschüssigen Öls aus der Verzahnung entstehen, minimiert werden.
Durch eine Verringerung des Kühlölvolumenstroms in der Warmlaufphase des Achsgetriebes kann eine schnellere Erwärmung des Achsgetriebes auf seine optimale Betriebstemperatur erreicht werden, was zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads führt.
In erster Näherung genügt für die Schmierung der Antriebsritzel-Tellerradstufe ein konstanter Ölvolumenstrom, wohingegen der für die Kühlung benötigte Ölvolumenstrom proportional zur Last ist.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 beschreibt das Grundprinzip der Erfindung.
1 zeigt ein Achsgetriebe 1 mit einem Achsgetriebegehäuse 2, einem Antriebsritzel 3 und einen Tellerrad 4, das mit dem Antriebsritzel 3 kämmt.
In einem Einlaufbereich 5, in dem Zähne des Antriebsritzels in Eingriff 3 mit dem Tellerrad 4 kommen, ist eine erste Öldüse 6 angeordnet. In einem Auslaufbereich 7, in dem Zähne des Antriebsritzels 3 außer Eingriff mit dem Tellerrad 4 treten, ist eine zweite Öldüse 8 angeordnet.
Die erste Öldüse 6 ist über eine Ölleitung 9, 10 mit einem Ausgang 11, einer Ölpumpe 12 verbunden. Die Ölpumpe 12 kann mechanisch von einer Welle angetrieben sein, welche auch das Ritzel 3 antreibt, d. h. von einer Ritzelwelle des Achsgetriebes 1.
Die zweite Öldüse ist über eine Ölleitung 10, 13 ebenfalls mit dem Ausgang 11 der Ölpumpe 12 verbunden, wobei in der Ölleitung 10, 13, ein Überdruckventil 14 angeordnet ist. In dem in 1 gezeigten Grundzustand ist das Überdruckventil 14 geschlossen. Erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks in der Ölleitung 10, 13 öffnet sich das Überdruckventil und gibt die Fluidverbindung zur zweiten Öldüse 8 frei.
Ein Eingang 14 bzw. ein Sauganschluss der Pumpe 12 saugt über eine Ölleitung 15 Öl aus einem unteren Bereich des Achsgetriebegehäuses 2 an. Das in diesem Bereich befindliche Öl wird als Ölsumpf 16 bezeichnet.
Parallel zur Ölpumpe 12 ist ein Druckbegrenzungsventil 17 geschaltet, das in dem in 1 gezeigten Grundzustand geschlossen ist. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Öldrucks am Ausgang 11 der Ölpumpe 12 öffnet das Druckbegrenzungsventil 17 und stellt somit einen Kurzschluss zwischen dem Ausgang 11 und dem Eingang 14 dar.
Die Ölpumpe 12 fördert Öl aus dem Ölsumpf 16 zur Öldüse 6, d. h. zum „Zahneinlauf” 5 der Zahnradstufe. Steigt die Drehzahl der Ritzelwelle 3 an, so steigt entsprechend das Fördervolumen der Ölpumpe 12 und der Druck in der Ölleitung 10. Ab einem bestimmten vorgegebenen Druck öffnet das Überdruckventil, so dass nun auch die Öldüse 8 mit Öl versorgt wird. Über die Öldüse 8 wird der „Zahnauslauf” 7 der Zahnradstufe mit Öl versorgt. Während die Öldüse 6 primär zur Bereitstellung von Schmieröl für die Zahnradstufe dient, hat die Öldüse 8 primär die Aufgabe, die Zahnradstufe mittels Öl zu kühlen.

Claims

Achsgetriebe (1), mit – einem Achsgetriebegehäuse (2), dessen unterer Gehäusebereich mit Öl (16) befüllt ist, – einem Antriebsritzel (3) und – einem Tellerrad (4), das mit dem Antriebsritzel (3) kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Einlaufbereich (5), in dem Zähne des Antriebsritzels (3) in Eingriff mit dem Tellerrad (4) kommen, eine erste Öldüse (6) angeordnet ist.
Achsgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Auslaufbereichbereich (7), in dem Zähne des Antriebsritzels (3) außer Eingriff mit dem Tellerrad (4) treten, eine zweite Öldüse (8) angeordnet ist.
Achsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Öldüse (6, 8) von einer Pumpe (12) mit Öl versorgt wird, die Öl (16) aus dem unteren Gehäusebereich des Achsgetriebegehäuses (2) ansaugt.
Achsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öldüse (6) über eine Ölleitung (9, 10) mit einem Ausgang (11) der Pumpe (12) verbunden ist.
Achsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öldüse (8) über eine Ölleitung (10, 13), in der ein Überdruckventil (14) angeordnet ist, mit einem Ausgang (11) der Pumpe (12) verbunden ist, wobei das Überdruckventil (14) in seinem Grundzustand geschlossen ist und erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks in der Ölleitung (10, 13) öffnet.
Achsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang (11) der Pumpe (12) über ein Druckbegrenzungsventil (17) mit einem Eingang (14) der Pumpe (12) verbunden ist, wobei das Druckbegrenzungsventil (17) in seinem Grundzustand geschlossen ist und erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks am Ausgang der Pumpe (12) öffnet.
Achsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgetriebe eine Trockensumpfschmierung aufweist, d. h. dass das Tellerrad (4) während des Betriebs des Achsgetriebes (1) nicht in das im unteren Gehäusebereich befindliche Öl (16) eingetaucht ist.
Achsgetriebe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Tellerrad (4) auch im Stillstand des Achsgetriebes (1) nicht in das im unteren Gehäusebereich befindliche Öl (16) eingetaucht ist.
Achsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (12) mechanisch von einer Welle, welche das Antriebsritzel antreibt, angetrieben ist.