DE102014019120B4

DE102014019120B4 - Hohlwelle für einen Kraftwagen

Info

Publication number: DE102014019120B4
Application number: DE102014019120.6A
Authority: DE
Inventors: Christof Eberspächer
Original assignee: Daimler Truck AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2034-12-20
Also published as: DE102014019120A1

Abstract

Hohlwelle (10), insbesondere Getriebehohlwelle, für einen Kraftwagen, mit einer Zuflussseite (12) zum Zuführen von Schmierstoff und einer Abflussseite (14) zum Abführen von Schmierstoff, zwischen welchen in axialer Richtung (z) ein Partikelabscheider (25) zum Abscheiden von in dem Schmierstoff enthaltenen Partikeln angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelabscheider (25) einen sich in axialer Richtung (z) erstreckenden Mittelkanal (16) sowie mehrere mit dem Mittelkanal (16) fluidisch verbundene, sich in axialer Richtung (z) erstreckende und in radialer Richtung (r) außenseitig am Mittelkanal (16) angeordnete Außenkanäle (18) aufweist, welche in radialer Richtung (r) jeweils zumindest eine Hinterschneidung (20) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hohlwelle, insbesondere Getriebehohlwelle, für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Die EP 0365574 B1 zeigt eine gattungsgemäße Hohlwelle, insbesondere Getriebehohlwelle, für einen Kraftwagen. Die dort gezeigte Hohlwelle umfasst eine Zuflussseite zum Zuführen von Schmierstoff und eine Abflussseite zum Abführen von Schmierstoff, zwischen welchen in axialer Richtung ein Partikelabscheider zum Abscheiden von in dem Schmierstoff enthaltenen Partikeln angeordnet ist.
Bei der dort gezeigten Hohlwelle handelt es sich um eine Getriebewelle, in der ein Partikelabscheider in Form eines Rotationsraums vorgesehen ist, durch welchen Öl geleitet wird. In dem Öl enthaltene Partikel werden durch die Zentrifugalwirkung an der Mantelfläche des Rotationsraums abgeschieden. Die Zentrifugalwirkung wird hierbei durch eine Durchmesseraufweitung des Rotationsraums in Durchströmrichtung des Öls verstärkt.
Nachteilig hierbei ist, dass die an der Mantelfläche des Rotationsraums abgeschiedenen Partikel durch das durchströmende Öl und gegebenenfalls durch die Schwerkraft bei einem Stillstand der Hohlwelle wieder abgetragen werden können. Trotz des Partikelabscheiders kann es also vorkommen, dass Partikel an zu schmierende Stellen eines Getriebes gelangen, in welchem die Hohlwelle zur Ölverteilung verwendet wird. Insbesondere die Lebensdauer von Wälzlagern, die im dem Getriebe einsetzt werden, kann dadurch reduziert werden.
Weiterhin ist in der US 2005 / 0 133 466 A1 eine Hohlwelle gezeigt, welche in einem rotierenden System zur Abscheidung von Verunreinigungen aus einem Fluid angeordnet ist. Diese Hohlwelle weist in der inneren Mantelfläche Ringnuten auf, welche Hinterschneidungen in radialer Richtung besitzen.
Darüber hinaus zeigt die DE 39 05 770 A1 eine gattungsgemäße Hohlwelle in einer Vorrichtung zur Reinigung von Schmieröl in einem Getriebe mit einer Zufuhr von Schmieröl. Das durch die Rotation der Hohlwelle gereinigte Schmieröl wird dann aus dem Rotationsraum an die Verbraucher weitergeleitet.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hohlwelle der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Reinigungswirkung des Partikelabscheiders erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Hohlwelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Hohlwelle, insbesondere Getriebehohlwelle, für einen Kraftwagen umfasst eine Zuflussseite zum Zuführen von Schmierstoff und eine Abflussseite zum Abführen von Schmierstoff, zwischen welchen in axialer Richtung ein Partikelabscheider zum Abscheiden von in dem Schmierstoff enthaltenen Partikeln angeordnet ist. Um eine verbesserte Reinigungswirkung des Partikelabscheiders zu ermöglichen, ist es bei der erfindungsgemäßen Hohlwelle vorgesehen, dass der Partikelabscheider einen sich in axialer Richtung erstreckenden Mittelkanal sowie mehrere mit dem Mittelkanal fluidisch verbundene, sich in axialer Richtung erstreckende und in radialer Richtung außenseitig am Mittelkanal angeordnete Außenkanäle aufweist, welche in radialer Richtung jeweils zumindest eine Hinterschneidung aufweisen.
Bei der Hohlwelle kann es sich also um eine Getriebehohlwelle handeln, welche als drehendes Rohr zur Verteilung von Schmierstoff, insbesondere Öl, in einem Getriebe dient. Dadurch, dass die Hohlwelle in ihrem Inneren einen Bereich mit mehreren am Umfang verteilten taschenartigen Außenkanälen aufweist, in welche die Partikel eingeschleudert werden können, die eine größere Dichte als das Öl aufweisen, und in welchen sie sich dauerhaft festsetzen können, wird eine besonders zuverlässige Reinigungswirkung des Partikelabscheiders ermöglicht. Die taschenartigen Außenkanäle sind auf einem größeren Durchmesser des Partikelabscheiders angeordnet, während der Mittelkanal auf einem kleineren Durchmesser des Partikelabscheiders angeordnet ist, durch welchen das Öl fließt. Die Ausdehnung der taschenartigen Außenkanäle in axialer Richtung, also in Längsrichtung der Hohlwelle, ist dabei so lang gewählt, dass zumindest im Wesentlichen alle im Öl enthaltenden Partikel beim Durchströmen des Partikelabscheiders in die Außenkanäle hinein beschleunigt werden können. Erfindungsgemäß ist die Innenkontur des Partikelabscheiders so ausgestaltet, dass die Partikel weder durch das durchströmende Schmiermittel noch durch die Schwerkraft bei Stillstand der Hohlwelle aus den Außenkanälen abgetragen werden. Dies wird durch die in radialer Richtung vorgesehenen Hinterschneidungen erzielt. Zudem dienen die Außenkanäle noch dazu, dass der Schmierstoff in Umfangsrichtung der Drehbewegung der Hohlwelle folgt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Hohlwelle wird also ein besonders kostengünstiger und effektiver Partikelabscheider bereitgestellt. Es sind keine zusätzlichen Pumpen zur Förderung des Schmierstoffs und auch keine zusätzlichen Verrohrungen erforderlich. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine Erhöhung der Wälzlagerlebensdauer innerhalb von Getrieben durch eine verringerte Anzahl von überwälzten Partikeln ermöglicht, da diese durch den Partikelabscheider zuverlässig abgeschieden werden und innerhalb des Partikelabscheiders verbleiben.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Außenkanäle in axialer Richtung an der Abflussseite verschlossen sind, wobei der Mittelkanal in axialer Richtung in die Abflussseite mündet. Dadurch kann auf effektive Weise verhindert werden, dass die aufgrund der Zentrifugalwirkung in die Außenkanäle beförderten Partikel an der Abflussseite ausströmen, und somit können diese auch nicht an entsprechende Schmierstellen und insbesondere auch nicht an entsprechende Wälzlager gelangen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Partikelabscheider mehrere sich in radialer Richtung erstreckende und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Stege aufweist, zwischen welchen die Außenkanäle ausgebildet sind. Die Außenkanäle können dadurch auf besonders einfache Weise ausgebildet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stege an ihren in radialer Richtung an den Mittelkanal angrenzenden Bereichen jeweils eine auf den Mittelkanal gerichtete positive Pfeilung aufweisen, durch welche die Hinterschneidungen ausgebildet sind. Mit anderen Worten können die Stege an ihren in radialer Richtung an den Mittelkanal angrenzenden Bereichen pfeilförmig ausgebildet sein, wobei die Pfeilspitzen auf den Mittelkanal gerichtet sind. An den Hinterseiten der Pfeilspitzen werden somit die besagten Hinterschneidungen ausgebildet, so dass die Partikel zum einen aufgrund der Zentrifugalwirkung besonders einfach in die Außenkanäle gelangen, aber durch die Pfeilspitzen ausgebildeten Hinterschneidungen zuverlässig in den Außenkanälen verbleiben.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Stege an ihren in radialer Richtung an den Mittelkanal angrenzenden Bereichen jeweils eine in Umfangsrichtung ausgebildete Verbreiterung aufweisen, durch welche die Hinterschneidungen ausgebildet sind. Dadurch wird ebenfalls auf besonders zuverlässige Weise sichergestellt, dass einmal in die Außenkanäle gelangte Partikel nicht wieder aus diesen Außenkanälen in den Mittelkanal gelangen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Partikelabscheider als Einschubteil ausgebildet ist, welches, insbesondere in axialer Richtung, in die Hohlwelle einschiebbar und aus dieser entnehmbar ist. Mit anderen Worten kann der Partikelabscheider als separates, von der restlichen Hohlwelle verschiedenes Bauteil hergestellt und in die Hohlwelle eingesetzt und wieder aus dieser entnommen werden. Insbesondere, wenn der Partikelabscheider als Einschubteil ausgebildet ist, kann der Partikelabscheider auf einfache Weise zur Reinigung aus der Hohlwelle entnommen werden. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Partikelabscheider und die Hohlwelle einstückig hergestellt sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Durchmesser D₁ des Mittelkanals an der Abflussseite in Abhängigkeit von einer Konstanten k, dem Außendurchmesser D₂ der Hohlwelle, der Länge I₁ der Hohlwelle und einem vorgegebenen Schmierstoffvolumen V durch die Hohlwelle folgendermaßen vorgegeben ist: $D_{1} = \frac{k \cdot D_{2}^{3} \cdot I_{1}}{\dot{V}},$
wobei die Konstante einen Wert zwischen $1 \frac{1}{s}$
und $3 \frac{1}{s},$
insbesondere von $1,5 \frac{1}{s},$
aufweist. Bei Einhaltung dieser geometrischen Verhältnisse kann eine besonders gute Reinigungswirkung durch den Partikelabscheider erzielt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Partikelabscheider oder die gesamte Hohlwelle aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist. Der Partikelabscheider oder die gesamte Hohlwelle werden vorzugsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff mit einer ausreichenden Temperaturbeständigkeit hergestellt, beispielsweise aus einem mit Glasfasern verstärkten Polyamid, wobei der Polyamidanteil 4,6 Prozent und der Glasfaseranteil 25 Prozent beträgt. Alternativ ist es aber möglich, dass der Partikelabscheider oder die gesamte Hohlwelle beispielsweise aus einem nicht-faserverstärkten Kunststoff, aus einem Blech oder aus Aluminium hergestellt sind.
Schließlich ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Partikelabscheider oder die gesamte Hohlwelle als Spritzgussteil ausgebildet sind. Dadurch kann der Partikelabscheider oder die gesamte Hohlwelle besonders kostengünstig und in hoher Stückzahl hergestellt werden. Insbesondere wenn der Partikelabscheider als von der restlichen Hohlwelle separates Bauteil hergestellt wird, ist es auch möglich, dass der Partikelabscheider als Extrusionsteil hergestellt wird. Dadurch ist es möglich, den Partikelabscheider besonders einfach und kostengünstig herzustellen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine Perspektivansicht einer Hohlwelle für einen Kraftwagen, mit einer Zuflussseite zum Zuführen von Schmierstoff und einer Abflussseite zum Abführen von Schmierstoff, wobei die Hohlwelle einen sich in axialer Richtung erstreckenden Mittelkanal sowie mehrere mit dem Mittelkanal fluidisch verbundene, sich ebenfalls in axialer Richtung erstreckende und in radialer Richtung außenseitig am Mittelkanal angeordnete Außenkanäle aufweist;
2 eine Querschnittsansicht der Hohlwelle, wobei die Anordnung des Mittelkanals und der außenumfangsseitig angeordneten Außenkanäle dargestellt ist;
3 eine Schnittansicht der Hohlwelle entlang der in 2 gekennzeichneten Schnittebene A-A;
4 eine Schnittansicht der Hohlwelle entlang der in 2 gekennzeichneten Schnittebene B-B; und in
5 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der Hohlwelle, wobei die Außenkanäle durch jeweilige, sich in radialer Richtung erstreckende und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Stege definiert sind, und die Stege an ihren in radialer Richtung an den Mittelkanal angrenzenden Bereichen jeweils eine auf den Mittelkanal gerichtete positive Pfeilung aufweisen.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Hohlwelle 10, bei welcher es sich um eine Getriebehohlwelle für einen Kraftwagen handelt, ist in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. Die Hohlwelle 10 umfasst eine Zuflussseite 12 zum Zuführen von Schmierstoff, insbesondere von Öl, und eine Abflussseite 14 zum Abführen von Schmierstoff. Zwischen der Zuflussseite 12 und der Abflussseite 14 ist ein hier nicht näher bezeichneter Partikelabscheider zum Abscheiden von im Schmierstoff enthaltenen Partikeln angeordnet. Der Partikelabscheider umfasst einen sich in axialer Richtung z erstreckenden Mittelkanal 16 sowie mehrere mit dem Mittelkanal 16 fluidisch verbundene, sich ebenfalls in axialer Richtung z erstreckende und in radialer Richtung r außenseitig am Mittelkanal 16 angeordnete Außenkanäle 18. Zur vereinfachten Lesbarkeit der 1 ist allerdings nur einer der sechs Außenkanäle 18 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Außenkanäle 18 weisen jeweils zwei in radialer Richtung r ausgebildete Hinterschneidungen 20 auf. Im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel der Hohlwelle 10 werden die Hinterschneidungen 20 dadurch erzielt, dass die Außenkanäle 18 einen kreisartigen Querschnitt aufweisen, welcher in Richtung des Mittelkanals 16 eine Öffnung aufweist, so dass die Außenkanäle 18 mit dem Mittelkanal 16 fluidisch verbunden sind.
Der Partikelabscheider umfasst mehrere sich in radialer Richtung r erstreckende und in Umfangsrichtung φ voneinander beabstandete Stege 22, zwischen welchen die Außenkanäle 18 ausgebildet sind. Vorliegend sind die Stege 22 an ihren in radialer Richtung r an den Mittelkanal 16 angrenzenden Bereichen 24 derart ausgebildet, dass diese Bereiche 24 eine in Umfangsrichtung φ ausgebildete Verbreiterung aufweisen, durch welche die Hinterschneidungen 20 ausgebildet sind.
In 2 ist die Hohlwelle 10 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Wie zu erkennen, sind die sechs Außenkanäle 18 außenumfangsseitig am Mittelkanal 16 angeordnet. In der vorliegenden Darstellung sind nochmals gut die Hinterschneidungen 20 zu erkennen, welche durch die Formgebung der Stege 22 bestimmt werden, da die Stege 22 an ihren in radialer Richtung r an den Mittelkanal 16 angrenzenden Bereichen 24 die besagten, jeweils in Umfangsrichtung φ ausgebildeten Verbreiterungen aufweisen, durch welche die Hinterschneidungen 20 in ihrer Formgebung definiert sind.
In 3 ist die Hohlwelle 10 in einer Seitenschnittansicht entlang der in 2 gekennzeichneten Schnittebene A-A dargestellt. In der vorliegenden Darstellung befindet sich die Zuflussseite 12 rechts und die Abflussseite 14 links. Der zuvor bereits erwähnte Partikelabscheider ist in der vorliegenden Darstellung mit dem Bezugszeichen 25 gekennzeichnet. Die Hohlwelle 10 erstreckt sich in axialer Richtung z über die Länge I₁ und der Partikelabscheider 24 erstreckt sich in axialer Richtung z über die Länge I₂, wobei die Länge I₂ des Partikelabscheiders 24 geringer ist als die Länge I₁ der gesamten Hohlwelle 10.
Wie bereits erwähnt, umfasst der Partikelabscheider 25 den sich in axialer Richtung z erstreckenden Mittelkanal 16 sowie die sechs mit dem Mittelkanal 16 fluidisch verbundenen, sich in ebenfalls axialer Richtung z erstreckenden und in radialer Richtung r außenseitig am Mittelkanal 16 angeordneten Außenkanäle 18, welche in radialer Richtung r die besagten Hinterschneidungen 20 aufweisen. Der Partikelabscheider 25 kann - wie hier dargestellt - als integraler Bestandteil der Hohlwelle 10 ausgebildet sein. Mit anderen Worten können der Partikelabscheider 25 und die Hohlwelle 10 einstückig ausgebildet sein. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Partikelabscheider 25 als separates Einschubteil ausgebildet ist, welches in axialer Richtung z in die Hohlwelle 10 einschiebbar und aus dieser entnehmbar ist.
Der Partikelabscheider 25 oder die gesamte Hohlwelle 10 können aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt sein. Alternativ ist es auch möglich, dass der Partikelabscheider 25 oder die gesamte Hohlwelle 10 beispielsweise aus einem anderweitigen Kunststoff, Aluminium oder einem Blechteil hergestellt sind. Beispielsweise können der Partikelabscheider 25 und die Hohlwelle 10 als ein Spritzgussteil ausgebildet sein. Insbesondere wenn der Partikelabscheider 25 als von der restlichen Hohlwelle 10 verschiedenes Bauteil hergestellt wird, ist es möglich, dass der Partikelabscheider 25 auch beispielsweise als Extrusionsteil hergestellt wird.
Wie zu erkennen, erstreckt sich der Mittelkanal 16 über die gesamte Länge I₁ der Hohlwelle 10 und mündet in die Abflussseite 14. Die Außenkanäle 18 hingegen erstrecken sich nicht über die gesamte Länge I₁ der Hohlwelle 10 und sind in axialer Richtung z an der Abflussseite 14 verschlossen.
Sobald die Hohlwelle 10 um die axiale Richtung z in Rotation versetzt und ein Schmierstoff in die Zuflussseite 12 eingebracht wird, werden in dem Schmierstoff enthaltene Partikel aufgrund der Zentrifugalwirkung in radialer Richtung r in Richtung der Außenkanäle 18 befördert. Aufgrund der in Zusammenhang mit den 1 und 2 beschriebenen Hinterschneidungen 20 der Außenkanäle 18 werden die einmal in die Außenkanäle 18 beförderten Partikel des Schmierstoffs weder durch den durch die Hohlwelle 10 strömenden Schmierstoff, noch durch die Schwerkraft bei einem Stillstand der Hohlwelle 10 wieder aus den Außenkanälen 18 heraus befördert. Dadurch, dass die Außenkanäle 18 an der Abflussseite 14 verschlossen sind, wird verhindert, dass die in den Außenkanälen 18 angeordneten Partikel durch die Abflussseite 14 ausströmen und beispielsweise an entsprechende Wälzlager eines Getriebes gelangen können. Dadurch kann die Lebensdauer entsprechender, in einem Getriebe vorgesehener Wälzlager durch eine entsprechend verringerte Anzahl von überwälzten Partikeln erheblich erhöht werden.
Der Durchmesser D₁ des Mittelkanals 16 an der Abflussseite 14 ist dabei in Abhängigkeit von einer Konstanten k, dem Außendurchmesser D₂ der Hohlwelle 10, der Länge I₁ der Hohlwelle 10 und einem vorgegebenen Schmierstoffvolumen V durch die Hohlwelle 10 folgendermaßen vorgegeben: $D_{1} = \frac{k \cdot D_{2}^{3} \cdot I_{1}}{\dot{V}} .$
Die Konstante k weist dabei vorzugsweise einen Wert zwischen $1 \frac{1}{s}$
und $3 \frac{1}{s},$
insbesondere einen Wert von $1,5 \frac{1}{s}$
auf.
In 4 ist die Hohlwelle 10 in einer weiteren Schnittansicht gezeigt, wobei die Hohlwelle 10 entlang der in 2 gekennzeichneten Schnittebene B-B dargestellt ist. In der vorliegenden Darstellung ist gut zu erkennen, dass die Außenkanäle 18 an der Abflussseite 14 durch eine entsprechende Kontur 23 der Hohlwelle 10 in axialer Richtung z verschlossen sind. An der Abflussseite 14 kann der Schmierstoff also ausschließlich durch den Mittelkanal 16 aus der Hohlwelle 10 ausströmen, sodass zumindest im Wesentlichen auch nur von den Partikeln befreiter Schmierstoff aus der Hohlwelle 10 fließen kann.
In 5 ist eine alternative Ausführungsform des Partikelabscheiders 25 in einer Querschnittsansicht gezeigt. Der Partikelabscheider 25 umfasst wiederum einen sich in axialer Richtung z erstreckenden Mittelkanal 16 sowie mehrere mit dem Mittelkanal 16 fluidisch verbundene, sich ebenfalls in axialer Richtung z erstreckende und in radialer Richtung r außenseitig am Mittelkanal 16 angeordnete Außenkanäle 18.
Der Partikelabscheider 25 in der vorliegend gezeigten Ausführungsform umfasst wiederum mehrere sich in radialer Richtung r erstreckende und in Umfangsrichtung φ voneinander beabstandete Stege 22, zwischen welchen die Außenkanäle 18 ausgebildet sind. Zur besseren Lesbarkeit der 5 ist lediglich einer der Stege 22 mit dem entsprechenden Bezugszeichen versehen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform des Partikelabscheiders 24 weisen die Stege 22 an ihren in radialer Richtung r an den Mittelkanal 16 angrenzenden Bereichen 24 eine auf den Mittelkanal 16 gerichtete positive Pfeilung 26 auf, durch welche die jeweiligen Hinterschneidungen 20 der Außenkanäle 18 ausgebildet sind. Mit anderen Worten weisen die Stege 22 jeweilige Pfeilspitzen in Form der auf den Mittelkanal 16 gerichteten positiven Pfeilungen 26 auf. An den Rückseiten der Pfeilspitzen werden dadurch die Hinterschneidungen 20 ausgebildet. Entsprechend abzuscheidende Partikel aus dem Schmierstoff können aufgrund der Pfeilung 26 auf relativ einfache Weise in die Außenkanäle 18 gelangen, wobei die einmal in die Außenkanäle 18 gelangten Partikel aufgrund der Pfeilung 26 und den durch die Pfeilungen 26 ausgebildeten Hinterschneidungen 20 vor einem Rückströmen in den Mittelkanal 16 bewahrt werden.
Wesentliches Merkmal des Partikelabscheiders 25 ist somit, dass dieser die radial außenseitig vom Mittelkanal 16 angeordneten taschenförmigen Außenkanäle 18 aufweist, wobei die Außenkanäle 18 in radialer Richtung r jeweils zumindest eine der besagten Hinterschneidungen 20 aufweisen. Die Formgebung der Hinterschneidungen 20 ist dabei idealerweise derart, dass Partikel in radialer Richtung r der Hohlwelle 10 besonders einfach in die Außenkanäle 18 gelangen können, dabei aber effektiv verhindert wird, dass die einmal in die Außenkanäle 18 gelangten Partikel wiederum in radialer Richtung r in den Mittelkanal 16 zurückströmen können.

Claims

Hohlwelle (10), insbesondere Getriebehohlwelle, für einen Kraftwagen, mit einer Zuflussseite (12) zum Zuführen von Schmierstoff und einer Abflussseite (14) zum Abführen von Schmierstoff, zwischen welchen in axialer Richtung (z) ein Partikelabscheider (25) zum Abscheiden von in dem Schmierstoff enthaltenen Partikeln angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelabscheider (25) einen sich in axialer Richtung (z) erstreckenden Mittelkanal (16) sowie mehrere mit dem Mittelkanal (16) fluidisch verbundene, sich in axialer Richtung (z) erstreckende und in radialer Richtung (r) außenseitig am Mittelkanal (16) angeordnete Außenkanäle (18) aufweist, welche in radialer Richtung (r) jeweils zumindest eine Hinterschneidung (20) aufweisen.
Hohlwelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkanäle (18) in axialer Richtung (z) an der Abflussseite (14) verschlossen sind, wobei der Mittelkanal (16) in axialer Richtung (z) in die Abflussseite (14) mündet.
Hohlwelle (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelabscheider (25) mehrere sich in radialer Richtung (r) erstreckende und in Umfangsrichtung (φ) voneinander beabstandete Stege (22) aufweist, zwischen welchen die Außenkanäle (18) ausgebildet sind.
Hohlwelle (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (22) an ihren in radialer Richtung (r) an den Mittekanal (16) angrenzenden Bereichen (24) jeweils eine auf den Mittelkanal (16) gerichtete positive Pfeilung (26) aufweisen, durch welche die Hinterschneidungen (20) ausgebildet sind.
Hohlwelle (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (22) an ihren in radialer Richtung (r) an den Mittelkanal (16) angrenzenden Bereichen (24) jeweils eine in Umfangsrichtung (φ) ausgebildete Verbreiterung aufweisen, durch welche die Hinterschneidungen (20) ausgebildet sind.
Hohlwelle (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelabscheider (25) als Einschubteil ausgebildet ist, welches, insbesondere in axialer Richtung (z), in die Hohlwelle (10) einschiebbar und aus dieser entnehmbar ist.
Hohlwelle (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D₁) des Mittelkanals (16) an der Abflussseite (14) in Abhängigkeit von einer Konstanten (k), dem Außendurchmesser (D₂) der Hohlwelle (10), der Länge (I₁) der Hohlwelle (10) und einem vorgegebenen Schmierstoffvolumenstrom (V) durch die Hohlwelle (10) folgendermaßen vorgegeben ist: $D_{1} = \frac{k \cdot D_{2}^{3} \cdot I_{1}}{\dot{V}},$
wobei die Konstante (k) einen Wert zwischen $1 \frac{1}{s}$
und $3 \frac{1}{s}$
insbesondere von $1,5 \frac{1}{s},$
aufweist.
Hohlwelle (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelabscheider (25) oder die gesamte Hohlwelle (10) aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist.
Hohlwelle (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelabscheider (25) oder die gesamte Hohlwelle (10) als Spritzgussteil ausgebildet ist.