DE102012214770B4 - Plug-in shaft system and differential with such a plug-in shaft system and lubrication channels in a sun gear - Google Patents
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Abstract
Steckwellensystem (1) mit einem Hohlwellenstumpf (2), in dessen Innerem eine Welle (3) drehmomentübertragend steckt, wobei in dem Hohlwellenstumpf (2) wenigstens ein zumindest abschnittsweise axial verlaufender exzentrischer Ölkanal (18) vorhanden ist und wobei der Ölkanal (18) stirnseitig am Hohlwellenstumpf (2) eine Ölauslassöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ölleitkappe (9) den Hohlwellenstumpf (2) an einem stirnseitigen Ende (5) bedeckt, wobei der Ölkanal (18) in die Ölleitkappe (9) mündet.Plug-in shaft system (1) with a hollow stub shaft (2), inside which a shaft (3) is inserted to transmit torque, the hollow stub shaft (2) having at least one eccentric oil duct (18) running axially at least in sections, and the oil duct (18) being on the end face has an oil outlet opening on the hollow shaft stub (2), characterized in that an oil guide cap (9) covers the hollow shaft stub (2) at a front end (5), the oil channel (18) opening into the oil guide cap (9).
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung betrifft ein Steckwellensystem, mit einem Hohlwellenstumpf, in dessen Innerem eine Welle drehmomentübertragend steckt.The invention relates to a stub shaft system with a hollow stub shaft, inside which a shaft is inserted to transmit torque.
Aus dem Stand der Technik, etwa der
Die bekannten Systeme haben jedoch Nachteile bei der Ausnutzung des Bauraumes, bei der Montagefreundlichkeit, bei der Kosteneffizienz und bei der erreichten Dichtwirkung.However, the known systems have disadvantages in terms of the use of space, ease of installation, cost efficiency and the sealing effect achieved.
In
In
Oft werden, wie zum Beispiel in
Weitere Steckwellensysteme, welche den oben genannten Steckwellensystemen ähnlich sind, sind in auch in
Es gilt, die Nachteile aus dem Stand der Technik mit Hilfe der nachstehend vorgestellten Erfindung zu lösen.The aim is to solve the disadvantages of the prior art with the aid of the invention presented below.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Steckwellensystem erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with a plug-in shaft system of the generic type according to the features of
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims and are explained in more detail below.
Gemäß Erfindung bedeckt die Ölleitkappe den Hohlwellenstumpf, der mit wenigstens einem Ölkanal versehen ist. Der Ölkanal mündet in die Ölleitkappe. Die die Ölleitkappe sammelt aus wenigstens einem Schmierkanal der Hohlwelle austretendes Öl und führt dieses über die Trichteröffnung dem weiteren System zu.According to the invention, the oil-conducting cap covers the hollow shaft stub, which is provided with at least one oil channel. The oil channel opens into the oil guide cap. The oil guide cap collects oil escaping from at least one lubricating channel of the hollow shaft and feeds this to the rest of the system via the funnel opening.
Die Ölleitkappe bedeckt stirnseitig einen Wellenstumpf. Der Wellenstumpf ist hohl und in seiner zylindrischen Wand vorzugsweise mit parallelen Ölkanälen versehen. Die Ölkanäle münden in einen Spalt zwischen der zwischen der Ölleitkappe und der Stirnseite des Hohlwellenstumpfes. Dabei wird ein Spalt durch Distanzelemente erzeugt, die axial in Richtung der Stirnseite des Wellenstumpfes durchgestellt sind.The oil guide cap covers a stub shaft on the face side. The stub shaft is hollow and is preferably provided with parallel oil passages in its cylindrical wall. The oil channels open into a gap between the between the oil guide cap and the end face of the hollow shaft stub. A gap is created by spacer elements that are axially Are passed through towards the end face of the stub shaft.
Die Ölleitkappe, die in dem Wellenstumpf steckt oder auch auf diesem sitzen kann, läuft trichterartig zu. Das Rohr des Trichters greift in einen Ölkanal des Wellenstumpfes einer axial gegenüberliegenden Welle oder in ein Rohr, welches in der gegenüberliegenden Welle sitzt. Die Wellen sind gegeneinander verdrehbar.The oil guide cap, which is in the stub shaft or can sit on it, tapers in the shape of a funnel. The tube of the funnel engages in an oil channel in the shaft end of an axially opposite shaft or in a tube that sits in the opposite shaft. The shafts can be rotated against each other.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ölleitkappe den Hohlwellenstumpf umgreifend, alternativ in dem Hohlwellenstumpf, angebracht ist. Auf diese Weise kann einerseits eine sehr kompakte Bauart realisiert werden und andererseits eine besonders leicht zu montierende Einheit zur Verfügung gestellt werden.One embodiment of the invention provides that the oil-conducting cap is fitted so as to encompass the hollow shaft stub, alternatively in the hollow shaft stub. In this way, on the one hand, a very compact design can be realized and, on the other hand, a unit that is particularly easy to assemble can be made available.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Ölleitkappe axial von einer Abdichtkappe beabstandet, einen Ölleitraum ausbildend, an dem Hohlwellenstumpf stirnseitig angebracht ist.It is also advantageous if the oil-conducting cap is spaced axially from a sealing cap, forming an oil-conducting space on which the hollow stub shaft is attached at the end.
Um eine besonders gute Schmierung zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn in den Ölleitraum zumindest ein Ölkanal mündet oder eine Vielzahl von vorzugsweise parallelen Ölkanälen münden.In order to achieve particularly good lubrication, it is advantageous if at least one oil duct or a large number of preferably parallel oil ducts open into the oil guide chamber.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ölleitkappe eine trichterartige Vertiefung aufweist, die vorzugsweise mittig angeordnet ist. Auf diese Weise kann Öl einfach einer weiteren Hohlwelle zugeleitet werden, insbesondere wenn die trichterartige Vertiefung in ein Röhrchen mündet, das in der anderen Hohlwelle steckt.One embodiment of the invention provides that the oil-conducting cap has a funnel-like depression, which is preferably arranged in the middle. In this way, oil can easily be fed to a further hollow shaft, in particular when the funnel-like depression opens into a small tube that is inserted in the other hollow shaft.
Die Fluidführung wird auch vereinfacht, wenn die Vertiefung in eine Ölauslassöffnung mündet.The fluid guidance is also simplified if the recess opens into an oil outlet opening.
Zweckmäßig ist es ferner, wenn der Ölleitraum als Spalt, insbesondere als Ringspalt ausgebildet ist, der vorzugsweise durch Distanzelemente erzeugt ist, die axial in Richtung der Stirnseite des Hohlwellenstumpfes durchgestellt sind.It is also expedient if the oil-guiding space is designed as a gap, in particular as an annular gap, which is preferably produced by spacer elements that are pushed through axially in the direction of the end face of the hollow shaft end.
Als besonders belastbar und langlebig hat es sich herausgestellt, wenn die Ölleitkappe aus einem Metallwerkstoff, wie Stahl, gefertigt ist.It has turned out to be particularly resilient and durable when the oil guide cap is made of a metal material such as steel.
Es ist auch von Vorteil, wenn im Bereich des stirnseitigen Endes des Ölkanals eine in diese Richtung ausgerichtete Vertiefung in der Ölleitkappe vorhanden ist, oder die Ölleitkappe zumindest drei an ihrer Innenseite gleichmäßig verteilte Vorsprünge aufweist, so dass ein Abstand zwischen dem Ende des Ölkanals und der Ölkappe vorhanden ist. Dieser Abstand kann dann genutzt werden, um eine besonders effiziente Ölleitung zu erreichen. Ein stumpfes Aufsetzen der Ölleitkappe und damit einhergehendes Abdichten der Ölkanäle wird verhindert.It is also advantageous if there is a depression in the oil guide cap in the area of the front end of the oil channel, which is aligned in this direction, or the oil guide cap has at least three projections evenly distributed on its inside, so that there is a distance between the end of the oil channel and the oil cap is present. This distance can then be used to achieve a particularly efficient oil line. A blunt placement of the oil guide cap and the associated sealing of the oil channels is prevented.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Hohlwellenstumpf und die Welle, die vorzugsweise als Vollwelle ausgebildet ist, über eine Verzahnung form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann eine Drehmomentübertragung einfach realisiert werden und auch eine Montage vereinfacht werden.Furthermore, it is advantageous if the hollow stub shaft and the shaft, which is preferably designed as a solid shaft, are connected to one another in a positive and/or non-positive manner via teeth. In this way, torque transmission can be implemented easily and assembly can also be simplified.
Die Anwendungsmöglichkeiten erhöhen sich, wenn der Hohlwellenstumpf ein Teil eines Sonnenrades ist, in dem die Welle nach Art einer Sonnenwelle aufgenommen ist.The application possibilities increase when the hollow shaft stub is part of a sun gear in which the shaft is accommodated in the manner of a sun shaft.
Die Erfindung betrifft auch ein Differenzial, wie ein Stirnraddifferenzial, mit einem Steckwellensystem der erfindungsgemäßen Ausprägung, wobei vorzugsweise zwei Sonnenräder eingesetzt sind.The invention also relates to a differential, such as a spur gear differential, with a stub shaft system of the type according to the invention, with two sun gears preferably being used.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkanal über einen radial ausgerichteten Verbindungskanal mit einer am Außenumfang des Hohlwellenstumpfes ausgebildeten Ölnut in Verbindung steht. Über die Ölnut kann dann einfach Öl zum Verbindungskanal geführt werden und weiter zur Ölauslassöffnung des Ölkanals, so dass Öl in den Spalt zwischen der Abdichtkappe und der Ölleitkappe gelangt. Das Öl kann dann weiter durch die Ölauslassöffnung der Ölleitkappe in das Innere einer weiteren Hohlwelle geleitet werden.An advantageous exemplary embodiment is also characterized in that the oil channel is connected via a radially aligned connecting channel to an oil groove formed on the outer circumference of the hollow shaft end. Oil can then simply be guided via the oil groove to the connecting channel and further to the oil outlet opening of the oil channel, so that oil gets into the gap between the sealing cap and the oil-conducting cap. The oil can then be routed further through the oil outlet opening of the oil guide cap into the interior of another hollow shaft.
Um eine effiziente Ölführung zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn die Ölnut in Axialrichtung verlaufend ausgerichtet ist.In order to facilitate efficient oil guidance, it is advantageous if the oil groove is aligned to run in the axial direction.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Hohlwellenstumpf als Sonnenrad mit einer Außenverzahnung ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich eine Planetenradstufe realisieren und dadurch auch ein Planetenradgetriebe.It is also advantageous if the hollow stub shaft is designed as a sun wheel with external teeth. In this way, a planetary gear set can be realized and thus also a planetary gear.
Um ein Auseinanderfallen der Einzelteile zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn die Welle im Hohlwellenstumpf über einen Schnappring axial festgelegt ist.In order to prevent the individual parts from falling apart, it is advantageous if the shaft is fixed axially in the hollow shaft stub using a snap ring.
Die Fertigung kann vereinfacht werden, wenn der Ölkanal und der Verbindungskanal als zueinander rechtwinklige Bohrungen ausgebildet sind.Manufacturing can be simplified if the oil passage and the connecting passage are formed as bores that are perpendicular to one another.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Ölkanäle gleichmäßig um die Rotationsachse des Hohlwellenstumpfes und zu ihr gleich beabstandet angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous if the oil channels are arranged uniformly around the axis of rotation of the hollow shaft stub and at the same distance from it.
Die Erfindung betrifft somit ein Steckwellensystem und im Speziellen auch eine Steckverbindung zwischen einer Sonnenwelle und dem darauf sitzenden Sonnenrad. Auch betrifft sie ein Differenzial mit zwei Sonnenrädern oder ein Verteilergetriebe mit einem Sonnenrad und einer weiteren Zentralwelle, wie einem Sonnenrad, einem Planetenträger oder einem Hohlrad.The invention thus relates to a plug-in shaft system and, in particular, also to a plug-in connection between a sun shaft and the sun gear seated on it. It also relates to a differential with two sun gears or a transfer case with one sun gear and another central shaft, such as a sun gear, a planet carrier or a ring gear.
Man kann die Erfindung auch dadurch charakterisieren, dass in einer Vorrichtung mit einer Hohlwelle oder einem hohlen Wellenabschnitt eine weitere Welle in der Hohlwelle oder ein Wellenabschnitt in dem Hohlwellenabschnitt sitzt. Ein Ringspalt zwischen den Hohlwellen bzw. Hohlwellenabschnitten ist mit einer Kappe axial verschlossen, die stirnseitig beider Wellen bzw. Wellenabschnitte in der Hohlwelle oder in dem Hohlwellenabschnitt sitzt. Desweiteren sitzt auf der Hohlwelle oder dem Hohlwellenabschnitt die Ölleitkappe mit wenigstens einer „Trichteröffnung“.The invention can also be characterized in that, in a device with a hollow shaft or a hollow shaft section, a further shaft is seated in the hollow shaft or a shaft section is seated in the hollow shaft section. An annular gap between the hollow shafts or hollow shaft sections is closed axially with a cap, which sits in the hollow shaft or in the hollow shaft section on the front side of both shafts or shaft sections. Furthermore, the oil guide cap with at least one “funnel opening” sits on the hollow shaft or the hollow shaft section.
Die Erfindung wird auch nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert, die unterschiedliche Ausführungsbeispiele wiedergeben. Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform eines Steckwellensystems in einer Längsschnittsdarstellung entlang einer Rotationsachse des Hohlwellenstumpfes, -
2 eine weitere Längsschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckwellensystems, -
3 eine weitere Schnittansicht einer indem Steckwellensystem der 1 und2 verwendeten Ölleitkappe, -
4 eine weitere Darstellung der Ölleitkappe aus3 , -
5 eine Ansicht von der hohlwellenstumpffernen Seite der Ölleitkappe auf diese, -
6 eine Ansicht auf die Ölleitkappe von der Seite des Hohlwellenstumpfes, -
7 eine vergrößerte Darstellung eines stirnseitigen Endes des Hohlwellenstumpfes mit aufgesetzter Ölleitkappe der3 bis 6 , -
8 eine weitere Längsschnittdarstellung des Steckwellensystems der1 ,2 und7 mit Ölnuten auf der Außenseite des Hohlwellenstumpfes, -
9 eine Ausgestaltung des Hohlwellenstumpfes der Ausführungsbeispiele der1 ,2 ,7 und8 als Sonnenrad in einer perspektivischen Darstellung überwiegend von einer ölleitkappenfernen Seite betrachtet, und -
10 das Sonnenrad aus 9 von einer Ölleitkappenseite aus gesehen.
-
1 a first embodiment of a stub shaft system in a longitudinal sectional view along an axis of rotation of the hollow shaft stub, -
2 a further longitudinal sectional view of a stub shaft system according to the invention, -
3 another sectional view in thestub shaft system 1 and2 used oil guide cap, -
4 Another illustration of theoil guide cap 3 , -
5 a view of the oil guide cap from the side of the oil guide cap that is far from the stub shaft, -
6 a view of the oil guide cap from the side of the hollow shaft end, -
7 an enlarged view of a front end of the hollow shaft stub with attachedoil guide cap 3 until6 , -
8th another longitudinal sectional view of thestub shaft system 1 ,2 and7 with oil grooves on the outside of the hollow shaft stub, -
9 an embodiment of the hollow shaft stub of the embodiments of1 ,2 ,7 and8th as a sun wheel in a perspective view, mainly viewed from a side far from the oil guide cap, and -
10 the sun gear off9 viewed from an oil guide cap side.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only of a schematic nature and serve only to understand the invention. The same elements are provided with the same reference numbers.
In
Eine Abdichtkappe 4 ist an einem stirnseitigen Ende 5 des Hohlwellenstumpfes 2 angebracht. Die Abdichtkappe 4 weist einen Endflansch 6 auf, der abdichtend an einer Innenseite 7 des Hohlwellenstumpfes 2 anliegt. Ein stirnseitiges Ende 8 der Abdichtkappe 4 ist axial innerhalb des Hohlwellenstumpfes 2 angeordnet oder zumindest bündig mit dem stirnseitigen Ende 5 des Hohlwellenstumpfes 2 ausgerichtet.A sealing
Aus den
Die Ölleitkappe 9 steckt in einem Röhrchen 13, welches seinerseits in einer Hohlwelle 14 steckt, die ihrerseits drehbar ist, insbesondere relativ zu dem Hohlwellenstumpf 2.The oil-conducting
Die Ölleitkappe 9 weist einen Flanschbereich 24 auf, der das stirnseitige Ende 5 des Hohlwellenstumpfes 2 umgreift und mit einem Presssitz an der Außenseite des Hohlwellenstumpfes 2 anliegt.The oil-conducting
Auf der Außenseite der Welle 3 und der Innenseite des Hohlwellenstumpfes 2 ist eine Verzahnung, nach Art einer Keilverzahnung ausgebildet. Der Hohlwellenstumpf 2 und die Welle 3 sind komplementär zueinander ausgeformt.On the outside of the
An der gleichen axialen Stelle weisen die beiden Elemente jeweils eine Nut 15 auf, in der ein Sicherungselement 16 nach Art eines Schnappringes 17 vorhanden ist. Über den Schnappring 17 wird die Welle 3 relativ zum Hohlwellenstumpf 2 in axialer Richtung festgelegt.At the same axial point, the two elements each have a
Im Hohlwellenstumpf 2 sind Ölkanäle 18 ausgebildet. Der jeweilige Ölkanal 18 ist über einen radial ausgerichteten Verbindungskanal 19 mit einer Ölnut 20 verbunden.
Die Ölnut 20 ist an einem vom stirnseitigen endfernen Bereich des Hohlwellenstumpfes 2 ausgebildet, nämlich auf der Außenseite, wobei die Ölnut 20 in Axialrichtung ausgerichtet ist.The
Die Ölleitkappe 9 ist aus Stahl gefertigt. Die Abdichtkappe 4 ist ebenfalls aus Stahl gefertigt, kann jedoch auch aus Kunststoff gefertigt sein. Auch ist es möglich, dass die Ölleitkappe 9 aus Kunststoff gefertigt ist. Für beide Bauteile sind auch Leichtmetalllegierungen möglich.The
In
Wie in den
Wie aus den
Es sei auch noch erwähnt, dass anstelle der Vorsprünge 23, auch Ausnehmungen im Material der Ölleitkappe ausgebildet sein können, oder eine Kombination aus Ausnehmungen und Vorsprüngen 23 verwendet werden kann.It should also be mentioned that instead of the
Die Ölleitkappe 9 ist spielbehaftet innerhalb des Röhrchens 13 befindlich, wobei jedoch das Röhrchen 13 in die Hohlwelle 14 eingepresst ist. In
Wie in den
Unter einem Öl wird hier ein Hydraulikmittel verstanden, das ein Fluid ist. Motoröl, Hydrauliköl und ähnliche Öle sind hierunter zu subsumieren.An oil is understood here to mean a hydraulic medium that is a fluid. Engine oil, hydraulic oil and similar oils are subsumed under this.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Steckwellensystemstub shaft system
- 22
- Hohlwellenstumpfhollow stub shaft
- 33
- Wellewave
- 44
- Abdichtkappesealing cap
- 55
- stirnseitiges Ende des Hohlwellenstumpfesfront end of the hollow shaft stub
- 66
- Endflanschend flange
- 77
- Innenseiteinside
- 88th
- stirnseitiges Ende der Abdichtkappefront end of the sealing cap
- 99
- Ölleitkappeoil guide cap
- 1010
- Ölleitraumoil guide room
- 1111
- trichterartige Vertiefungfunnel-like depression
- 1212
- Ölauslassöffnungoil outlet hole
- 1313
- Röhrchentube
- 1414
- Hohlwellehollow shaft
- 1515
- Nutgroove
- 1616
- Sicherungselementfuse element
- 1717
- Schnappringsnap ring
- 1818
- Ölkanaloil channel
- 1919
- Verbindungskanalconnecting channel
- 2020
- Ölnutoil groove
- 2121
- Rotationsachseaxis of rotation
- 2222
- stirnseitiges Ende der Wellefront end of the shaft
- 2323
- Vorsprunghead Start
- 2424
- Flanschbereichflange area
- 2525
- Außenverzahnungexternal teeth
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2013
- 2013-08-20 CN CN201310364499.XA patent/CN103629334B/en not_active Expired - Fee Related
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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