DE102011109393A1 - Axle gear for motor car, has shielding element with surface, which is arranged in axial direction opposite to crown wheel toothing and in circumferential direction along toothing, and extends above lubricant level and bevel gear toothing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Achsgetriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a axle drive for a motor vehicle according to the preamble of
Aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Achsgetriebe darzustellen, welches sich gegenüber dem genannten Stand der Technik durch weiter verringerte Planschverluste und insgesamt durch einen höheren Wirkungsgrad auszeichnet.It is the object of the present invention to represent a final drive, which is characterized compared to the cited prior art by further reduced churning losses and overall by a higher efficiency.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Achsgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a axle drive for a motor vehicle having the features of
Das Achsgetriebe für das Kraftfahrzeug weist ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse aufgenommenen flüssigen Schmierstoff auf. Eine Menge des Schmierstoffs ist zumindest so groß, dass sich innerhalb des Gehäuses in einem ruhenden Zustand des Achsgetriebes ein Schmierstoffpegel ausbildet. Innerhalb des Gehäuses ist ein Tellerrad, welches in dem ruhenden Zustand in den Schmierstoff eintaucht angeordnet. Weiterhin ist innerhalb des Gehäuses ein Kegelrad angeordnet, welches über eine Antriebswelle mit einem Getriebe des Kraftfahrzeugs in Wirkverbindung steht. Das Tellerrad und das Kegelrad weisen jeweils eine Verzahnung auf, wobei das Kegelrad mit dem Tellerrad über die Verzahnungen zum Zwecke einer Übertragung eines Drehmoments in Eingriff steht. Schließlich weist das Achsgetriebe ein Ausgleichsgetriebe mit einem Ausgleichsgehäuse in bekannter Form auf.The axle drive for the motor vehicle has a housing and a liquid lubricant accommodated in the housing. An amount of the lubricant is at least so large that forms a lubricant level within the housing in a dormant state of the axle drive. Within the housing is a ring gear, which immerses in the dormant state in the lubricant. Furthermore, a bevel gear is disposed within the housing, which is operatively connected via a drive shaft with a transmission of the motor vehicle. The ring gear and the bevel gear each have a toothing, wherein the bevel gear with the ring gear on the teeth for the purpose of transmitting torque is engaged. Finally, the axle drive on a differential gear with a differential housing in a known form.
Ebenfalls innerhalb des Gehäuses ist ein Abschirmelement angeordnet, welches einen Raum innerhalb des Gehäuses unterteilt in einen Raum in der Nähe von sich im Innern des Gehäuses drehenden Teilen und in einen Raum im Innern des Gehäuses abseits von sich drehenden Teilen. Das Abschirmelement weist eine erste Fläche auf, welche in einer axialen Richtung gegenüber der Verzahnung des Tellerrads und in einer Umfangsrichtung entlang der Verzahnung des Tellerrads angeordnet ist. Mit der axialen Richtung ist eine Richtung einer Drehachse des Tellerrads gemeint. Mit der Umfangsrichtung ist eine Richtung einer Kreisbahn im Wesentlichen parallel zu der Verzahnung des Tellerrades und damit senkrecht zu der axialen Richtung gemeint.Also disposed within the housing is a shield member which divides a space within the housing into a space near parts rotating inside the housing and into a space inside the housing away from rotating parts. The shielding element has a first surface which is arranged in an axial direction with respect to the toothing of the ring gear and in a circumferential direction along the toothing of the ring gear. By the axial direction is meant a direction of a rotation axis of the ring gear. By the circumferential direction is meant a direction of a circular path substantially parallel to the toothing of the ring gear and thus perpendicular to the axial direction.
Erfindungsgemäß ist die erste Fläche über dem Schmierstoffpegel sowie oberhalb der Verzahnung des Kegelrads angeordnet. Vorteilhafter Weise ist die erste Fläche annähernd eben und annähernd senkrecht zur axialen Richtung angeordnet. Ebenso vorteilhaft ist eine leicht gekrümmte Form der ersten Fläche, z. B. die Form eines Ausschnitts eines Kegelstumpfes parallel zu einer einhüllenden Fläche der Verzahnung des Tellerrads. Die erste Fläche kann auch annähernd als sichelförmig beschrieben werden, wobei der sichelförmige Verlauf sich ausgehend von dem Bereich oberhalb der Verzahnung des Kegelrades über das Ausgleichsgehäuse hinweg und wieder nach unten bis in einen Bereich oberhalb des Schmierstoffpegels erstreckt.According to the invention, the first surface is arranged above the lubricant level and above the toothing of the bevel gear. Advantageously, the first surface is arranged approximately flat and approximately perpendicular to the axial direction. Also advantageous is a slightly curved shape of the first surface, z. B. the shape of a section of a truncated cone parallel to an enveloping surface of the toothing of the ring gear. The first surface can also be described approximately as sickle-shaped, wherein the crescent-shaped course extends from the region above the toothing of the bevel gear across the differential housing and back down to a region above the lubricant level.
Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass bei einer derartigen Anordnung des Abschirmelements ein im Vergleich zum Stand der Technik deutlich erhöhter Wirkungsgrad erzielbar ist. Die Verbesserung führt gegenüber dem Stand der Technik, bei ansonsten gleichbleibenden Parametern, zu einer Kraftstoffeinsparung des Kraftfahrzeugs von ca. 0,8%. Möglicherweise bewirkt das Abschirmelement in der erfindungsgemäßen Anordnung eine Reduktion von turbulenten Strömungsanteilen bei einer Rotationsbewegung des Schmiermittels um die axiale Richtung in Folge der Rotationsbewegung des Tellerrades.It has surprisingly been found that in such an arrangement of the shielding a significantly higher compared to the prior art efficiency can be achieved. The improvement leads over the prior art, with otherwise constant parameters, to a fuel economy of the motor vehicle of about 0.8%. Possibly causes the shield in the inventive arrangement, a reduction of turbulent flow components in a rotational movement of the lubricant about the axial direction due to the rotational movement of the ring gear.
Eine erste Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das Abschirmelement eine zweite Fläche aufweist, welche in der axialen Richtung gegenüber der Verzahnung des Tellerrads und in der Umfangsrichtung entlang der Verzahnung des Tellerrads angeordnet ist und sich die zweite Fläche auf einer der Verzahnung des Kegelrads gegenüber liegenden Seite des Tellerrads ausgehend von der ersten Fläche bis unterhalb des Schmierstoffpegels erstreckt. Bei dieser Weiterbildung ist somit das Abschirmelement auf der dem Kegelrad gegenüber liegenden Seite ausgehend von der ersten Fläche bis unter den Schmierstoffpegel gleichsam verlängert. Der Wirkungsgrad des Achsgetriebes kann auf diese Weise weiter verbessert werden.A first development of the invention consists in that the shielding element has a second surface which is arranged in the axial direction with respect to the toothing of the ring gear and in the circumferential direction along the toothing of the ring gear and the second surface lies opposite one of the toothing of the bevel gear Side of the ring gear extending from the first surface to below the lubricant level. In this development, the shielding element is thus on the opposite side of the bevel gear, starting from the first surface to below the lubricant level extended as it were. The efficiency of the transaxle can be further improved in this way.
Bei einer weiteren Weiterbildung der Erfindung weist das Abschirmelement eine dritte Fläche auf, welche sich in der axialen Richtung gegenüber der Verzahnung des Tellerrads und in der Umfangsrichtung entlang der Verzahnung des Tellerrads angeordnet ist und sich die dritte Fläche unterhalb des Schmierstoffpegels ausgehend von der zweiten Fläche bis unterhalb der Verzahnung des Kegelrads erstreckt. Bei dieser Weiterbildung erstreckt sich somit das Abschirmelement in Form Fläche, welche ausgehend von einem Bereich oberhalb der Verzahnung des Kegelrads bis zu einem Bereich unterhalb der Verzahnung des Kegelrads reicht, so dass nur der Bereich um die Verzahnung des Kegelrads von dieser Fläche ausgespart ist. Der Wirkungsgrad des Achsgetriebes kann auf diese Weise weiter verbessert werden.In a further development of the invention, the shielding member has a third surface, which is arranged in the axial direction relative to the toothing of the ring gear and in the circumferential direction along the toothing of the ring gear and the third surface below the lubricant level, starting from the second surface to extends below the teeth of the bevel gear. In this refinement, the shielding element thus extends in the form of a surface which, starting from an area above the Toothing of the bevel gear to an area below the toothing of the bevel gear is sufficient, so that only the area around the teeth of the bevel gear is recessed from this surface. The efficiency of the transaxle can be further improved in this way.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Abschirmelement eine vierte Fläche aufweist, welche im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Ausgleichsgehäuses angeordnet ist und sich in Umfangsrichtung entlang der ersten Fläche und/oder entlang der zweiten Fläche und/oder entlang der dritten Fläche erstreckt. Mit der vierten Fläche wird neben dem sich drehenden Tellerrad auch das sich drehende Ausgleichsgehäuse zumindest zum Teil gleichermaßen eingehüllt, so dass zwischen der vierten Fläche und dem Ausgleichsgehäuse ein Spalt entsteht, in welchem sich das Schmiermittel bei einer Drehbewegung des Achsgetriebes in einer vorgegebenen Bahn bewegen kann. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad des Achsgetriebes weiter verbessert werden.A further development of the invention provides that the shielding element has a fourth surface, which is arranged substantially parallel to a surface of the differential housing and extends in the circumferential direction along the first surface and / or along the second surface and / or along the third surface , With the fourth surface, in addition to the rotating ring gear and the rotating differential housing is at least partially wrapped equally, so that between the fourth surface and the differential housing, a gap is formed, in which the lubricant can move in a rotational movement of the axle in a predetermined path , In this way, the efficiency of the transaxle can be further improved.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Schmierstoffpegel höher liegt als 15% eines inneren vertikalen Durchmessers des Gehäuses des Achsgetriebes und/oder und/oder dass der Schmierstoffpegel so hoch ist, dass das Ausgleichsgehäuse mindestens teilweise in den Schmierstoff eintaucht und/oder dass eine maximale Drehzahl des Tellerrads des Achsgetriebes des Kraftfahrzeuges größer ist als 1000 U/min. Es hat sich gezeigt, dass der durch die Erfindung erzielbare Wirkungsgradgewinn besonders hoch ist, wenn sich eine große Schmierölmenge in dem Achsgetriebegehäuse befindet und/oder wenn die maximale Drehzahl des Tellerrades aufgrund einer Gesamtauslegung eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges besonders hoch ist.A further development of the invention provides that the lubricant level is higher than 15% of an inner vertical diameter of the housing of the transaxle and / or and that the lubricant level is so high that the differential housing is at least partially immersed in the lubricant and / or a maximum speed of the ring gear of the axle of the motor vehicle is greater than 1000 U / min. It has been shown that the efficiency gain achievable by the invention is particularly high when there is a large amount of lubricating oil in the axle drive housing and / or when the maximum speed of the ring gear is particularly high due to an overall design of a drive train of the motor vehicle.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Abschirmelement an einem Lagerdeckel des Achsgetriebes befestigt ist. Dadurch ergibt sich eine kostengünstige Befestigung des Abschirmelementes, da Schrauben des Lagerdeckels verwendet werden können, die bereits vorhanden sind.A further development of the invention provides that the shielding is attached to a bearing cap of the axle drive. This results in a cost-effective attachment of the shielding, since screws of the bearing cap can be used, which are already present.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert, aus denen sich weitere Merkmale und Vorteile ergeben. In den Zeichnungen sind gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments and the accompanying drawings, from which further features and advantages. In the drawings, like elements are given identical reference numerals. Show
Die erste Fläche
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Achsgetriebetransaxles
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Antriebswelledrive shaft
- 44
- Kegelradbevel gear
- 55
- Ausgleichsgehäusedifferential case
- 66
- Schmierstoffpegellubricant level
- 77
- Verzahnung des KegelradsDovetailing of the bevel gear
- 88th
- Drehachse des KegelradsRotary axis of the bevel gear
- 99
- Tellerradcrown
- 1010
- Verzahnung des TellerradsToothing of the ring gear
- 11, 11111, 111
- Abschirmelementshielding
- 12, 11212, 112
- Erste FlächeFirst surface
- 1313
- Axiale RichtungAxial direction
- 1414
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 15, 11515, 115
- Zweite FlächeSecond surface
- 16, 11616, 116
- Dritte FlächeThird area
- 1717
- Lagerdeckelbearing cap
- 1818
- Erste SchraubeFirst screw
- 1919
- Zweite SchraubeSecond screw
- 2020
- Trennstelleseparation point
- 121121
- Vierte FlächeFourth area
- 2222
- Maximaler innerer vertikaler DurchmesserMaximum inner vertical diameter
- 2323
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 2424
- Seitlicher HalterSide holder
- 25 25
- Raumroom
- 2626
- Stirnseitiger Durchmesser des KegelradesFront-side diameter of the bevel gear
- 2727
- Einhüllende FlächeEnveloping surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009036670 A1 [0002] DE 102009036670 A1 [0002]
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---|---|---|---|
DE201110109393 DE102011109393A1 (en) | 2011-08-04 | 2011-08-04 | Axle gear for motor car, has shielding element with surface, which is arranged in axial direction opposite to crown wheel toothing and in circumferential direction along toothing, and extends above lubricant level and bevel gear toothing |
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-
2011
- 2011-08-04 DE DE201110109393 patent/DE102011109393A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |