DE102011078990A1

DE102011078990A1 - Schmiermittelkreislauf mit einem Kappenstopfen

Info

Publication number: DE102011078990A1
Application number: DE102011078990A
Authority: DE
Inventors: James T. Gooden; Ronald V. Cornacchia
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2012-01-19
Also published as: US20120015749A1; US8177648B2; CN102338211A; CN102338211B

Abstract

Ein Kreislauf zum Befördern von Hydraulikschmiermittel in einem Getriebe umfasst eine Welle mit einem Kanal, eine zweite Welle, die durch einen Raum von der Welle getrennt ist, und mit einem zweiten Kanal und einen Kappenstopfen mit einem Steg, der sich über den Raum erstreckt, wobei der Steg und die zweite Welle einen Durchgang bilden, der zwischen einem Ende des Stegs und dem Raum gerichtet ist, und einer Kappe mit einer Öffnung, die die Kanäle verbindet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Kraftfahrzeuggetriebe und insbesondere auf einen Kreislauf zum Befördern einer Schmierung zu Komponenten des Getriebes.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In Kraftfahrzeuggetrieben ist es schwierig, Öl oder Automatikgetriebefluid (ATF) zu allen Getriebekomponenten, die eine Schmierung erfordern, korrekt zu verteilen, wenn die Drehzahl der Komponenten hoch ist oder eine Strömung an Axiallagern vorbei beteiligt ist.
Wenn die Anordnung von Komponenten eine Strömung von einer Welle zu einer anderen beinhaltet und die Strömungsanforderungen zu einer stromabseitigen Welle beträchtlich niedriger sind als jene zu einer stromaufseitigen Welle, stellt ein Kappenstopfen am Ende der ersten Welle mit einer Öffnung in ihm sicher, dass die richte Verteilung von Öl stattfindet, vorausgesetzt, dass die Öffnung bemessen ist, um die geeignete Menge an Öl durchzulassen. Wenn in einer solchen Situation die Ölströmung, die die Kappenstopfenöffnung verlässt, an einem Axiallagerelement vorbeiströmen muss, ist es sehr schwierig zu garantieren, dass irgendwelches Öl über dieses Axiallager hinaus strömt, insbesondere wenn ein Endabstandsspalt am Lager vorhanden ist oder das Lager sich mit einer relativ hohen Drehzahl dreht.
Eine Lösung besteht darin, die stromaufseitige Welle in die stromabseitige Welle zu verlängern, aber diese Option steht nicht immer zur Verfügung. Das Hinzufügen von Rohrablenkungsvorrichtungen, um die Strömung an einer zu schmierenden Komponente wie z. B. einem Lager vorbei zu leiten, beinhaltet zusätzliche Teile und hohe Kosten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Kreislauf zum Befördern von Hydraulikschmiermittel in einem Getriebe umfasst eine Welle mit einem Kanal, eine zweite Welle, die durch einen Raum von der Welle getrennt ist, und mit einem zweiten Kanal und einen Kappenstopfen mit einem Steg, der sich über den Raum erstreckt, wobei der Steg und die zweite Welle einen Durchgang bilden, der zwischen einem Ende des Stegs und dem Raum gerichtet ist, und einer Kappe mit einer Öffnung, die die Kanäle verbindet.
Die Kreislaufkomponenten sind kostengünstig und leicht in einem Getriebegehäuse unterzubringen. Der Kreislauf dosiert eine Schmiermittelströmung, die einen Punkt im Kreislauf passiert, und lenkt das Schmiermittel zu einer gewünschten Stelle jenseits einer unerwünschten Stelle unter Verwendung einer anderen Komponente als herkömmlichen Getriebekomponenten.
Der Anwendungsbereich der bevorzugten Ausführungsform wird aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur zur Erläuterung gegeben. Verschiedene Änderungen und Modifikationen an den beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen werden für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird mit Bezug auf die folgende Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen leichter verständlich, in denen:
die Figur ein Querschnitt in einer diametralen Ebene durch die kinematische Anordnung eines Automatikgetriebes ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die Figur zeigt einen Abschnitt einer kinematischen Anordnung eines Automatikgetriebes, das eine stromaufseitige Welle 12 mit einem Längskanal 14 umfasst, der ein Druckhydraulikschmiermittel wie z. B. ATF oder Öl enthält. Die Wand 16 der Welle 12 ist mit einem äußeren Keil 18 ausgebildet, durch den die Welle an einem Zahnrad 20 wie z. B. einen Sonnenrad einer Planetenradeinheit 22 befestigt ist. Ein Planetenritzel 24 der Zahnradeinheit ist zur Drehung durch ein Lager 26 an einer Ritzelwelle 28 abgestützt, die an einem Träger 30 befestigt ist.
Eine stromabseitige Welle 32 mit einem Längskanal 34 ist auf die Achse 36 der Welle 12 ausgerichtet und mit einer Wand 38 ausgebildet, die mit dem Träger 30 der Zahnradeinheit 22 einteilig ist.
Ein Axiallager 40, das axial zwischen der Stirnfläche 42 der Welle 14 und der benachbarten Stirnfläche 44 der Welle 32 angeordnet ist, überträgt eine axiale Kraft zwischen dem Sonnenrad 20 und der Welle 38.
Ein Kappenstopfen 50, der durch einen Presssitz im Kanal 14 der Welle 12 befestigt ist, umfasst einen axialen Steg 52, der sich über den Raum zwischen den Stirnflächen 42, 44 der Wellen 16, 38 erstreckt. Der Steg 52 ist radial von der inneren Oberfläche 54 der Welle 32 beabstandet, wodurch ein Fluiddurchgang 56 definiert ist, der am axialen Ende 58 des Stegs 52 vorbei und in Richtung des Axiallagers 40 führt. Die Kappe 60 des Stopfens 50 ist mit mindestens einer Öffnung 64 ausgebildet, durch die ATF vom Kanal 14 der stromaufseitigen Welle 12 zum Kanal 34 der stromabseitigen Welle 32 strömt.
Wie die Pfeile in der Figur angeben, strömt das ATF, das die Öffnung 64 verlässt, stromabwärts entlang der inneren Oberfläche des Stegs 52 und über die Endfläche 58 des Stegs 52. Ein Teil dieser Strömung bewegt sich stromaufwärts entlang des Durchgangs 58 durch den Kanal 62 zum Lager 40; ein anderer Teil strömt axial stromabwärts entlang der inneren Oberfläche 54 der Welle 32 zu den stromabseitigen Komponenten. Vorzugsweise ist die Öffnung 64 exzentrisch zur Achse 36 angeordnet, so dass eine Zentrifugalkraft die Strömung von Schmiermittel durch die Öffnung erleichtert, wenn sich die Welle 12 dreht.
Die Öffnung 64 dosiert die Durchflussrate des ATF, das durch die Öffnung strömt. Die Länge des Stegs 52 erstreckt sich axial und lenkt das Schmiermittel stromabwärts über das Axiallager 40 hinaus, um zu ermöglichen, dass sich das Öl geeigneter zwischen dem Lager 40 und den Komponenten stromabwärts verteilt.
Vorzugsweise ist der Stopfen 50 aus Stahl oder Aluminium ausgebildet, obwohl er aus Kunststoff ausgebildet sein kann. Seine Dicke ist etwa 0,050 Zoll. Der Durchmesser der Öffnung 64 ist so festgelegt, dass eine gewünschte Durchflussrate erzeugt wird. Das Längen-Durchmesser-Verhältnis des Stopfens 50 ist gewöhnlich größer als 1,0 und vorzugsweise etwa 1,5 oder höher. Die Länge des Stegs 52 des Stopfens reicht aus, um den Stopfen 50 durch einen Presssitz in der Welle 12 festzuhalten und den Raum 62 zwischen den benachbarten Wellen 12, 32 zu überspannen.
Gemäß den Bestimmungen der Patentstatuten wurde die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die alternativen Ausführungsformen anders als speziell dargestellt und beschrieben ausgeführt werden können.

Claims

Kreislauf zum Befördern von Hydraulikschmiermittel in einem Getriebe, der Folgendes umfasst: eine Welle mit einem Kanal; eine zweite Welle, die durch einen Raum von der Welle getrennt ist, und mit einem zweiten Kanal; einen Kappenstopfen mit einem Steg, der sich über den Raum erstreckt, wobei der Steg und die zweite Welle einen Durchgang bilden, der zwischen einem Ende des Stegs und dem Raum gerichtet ist, und einer Kappe mit einer Öffnung, die die Kanäle verbindet.
Kreislauf nach Anspruch 1, wobei die Kanäle gegenseitig ausgerichtet sind und die Kappe eine Barriere zwischen den Kanälen bildet.
Kreislauf nach Anspruch 1, der ferner einen Kanal umfasst, der den Durchgang und die Raumkomponente verbindet.
Kreislauf nach Anspruch 1, der ferner eine Komponente umfasst, die im Raum angeordnet ist.
Kreislauf nach Anspruch 1, wobei die Öffnung die Strömung von Schmiermittel zwischen den Kanälen einschränkt.
Kreislauf nach Anspruch 1, wobei eine innere Oberfläche des zweiten Kanals das Schmiermittel vom Ende des Stegs in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung der Schmiermittelströmung im Durchgang weglenkt.
Kreislauf nach Anspruch 1, wobei eine innere Oberfläche des zweiten Kanals das Schmiermittel vom Ende des Stegs weglenkt.
Kreislauf nach Anspruch 1, wobei die Kappe einen Außendurchmesser aufweist und der Steg eine Länge aufweist, die sich von der Kappe erstreckt, und ein Verhältnis der Länge und des Durchmessers größer ist als eins.
Kreislauf nach Anspruch 1, wobei die Kappe einen Außendurchmesser aufweist und der Steg eine Länge aufweist, die sich von der Kappe erstreckt, und ein Verhältnis der Länge und des Durchmessers in einem Bereich zwischen 1,0 und 2,5 liegt.
Kreislauf zum Befördern von Hydraulikschmiermittel in einem Getriebe, der Folgendes umfasst: eine Welle mit einem Kanal; eine zweite Welle, die durch einen Raum von der Welle getrennt ist, und mit einem zweiten Kanal; einen Stopfen, der in die Welle eingesetzt ist, mit einer Kappe, einem Steg, der sich von der Kappe über den Raum erstreckt, wobei der Steg und die zweite Welle einen Durchgang bilden, der von einem Ende des Stegs in Richtung des Raums gerichtet ist, und einer Öffnung, die die Kanäle verbindet.
Kreislauf nach Anspruch 10, wobei die Kanäle gegenseitig ausgerichtet sind und die Kappe eine Barriere zwischen den Kanälen bildet.
Kreislauf nach Anspruch 10, der ferner eine Komponente umfasst, die im Raum angeordnet ist.
Kreislauf nach Anspruch 10, wobei eine innere Oberfläche des zweiten Kanals das Schmiermittel vom Ende des Stegs in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung der Schmiermittelströmung im Durchgang weglenkt.
Kreislauf nach Anspruch 10, wobei eine innere Oberfläche des zweiten Kanals das Schmiermittel vom Ende des Stegs weglenkt.
Kreislauf nach Anspruch 10, wobei die Kappe einen Außendurchmesser aufweist und der Steg eine Länge aufweist, die sich von der Kappe erstreckt, und ein Verhältnis der Länge und des Durchmessers größer ist als eins.
Kreislauf nach Anspruch 10, wobei die Kappe einen Außendurchmesser aufweist und der Steg eine Länge aufweist, die sich von der Kappe erstreckt, und ein Verhältnis der Länge und des Durchmessers in einem Bereich zwischen 1,0 und 2,0 liegt.
Schmiermittelkreislauf in einem Getriebe, der Folgendes umfasst: eine Welle; eine zweite Welle; einen Stopfen, der in die Welle eingesetzt ist, mit einer Kappe mit einem Durchmesser, einem Steg mit einer Länge, die sich von der Kappe über einen Raum zwischen den Wellen und in die zweite Welle erstreckt, wobei der Steg und die zweite Welle einen Durchgang bilden, der in Richtung des Raums gerichtet ist, einer Öffnung, die die Kanäle verbindet, wobei ein Verhältnis der Länge und des Durchmessers größer ist als eins.
Kreislauf nach Anspruch 17, wobei das Verhältnis in einem Bereich zwischen 1,0 und 2,0 liegt.
Kreislauf nach Anspruch 17, wobei eine innere Oberfläche des zweiten Kanals Schmiermittel von einem Ende des Stegs in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Strömungsrichtung im Durchgang weglenkt.
Kreislauf nach Anspruch 17, der ferner ein Lager umfasst, das in dem Raum angeordnet ist.