DE102015220773A1 - Oil guide bowl and gearbox equipped with it - Google Patents
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Abstract
Eine Ölleitschale (2) für ein Getriebe weist einen Oberflächenbereich (4) auf, der wenigstens einen Abschnitt (10) ausbildet, in dem wenigstens ein rotierendes Bauteil (44) des Getriebes vorgesehen ist. In dem wenigstens einen Abschnitt (10), in dem das rotierende Bauteil (44) aufgenommen ist, bildet die Ölleitschale (2) eine Mulde (36) aus. Der Durchmesser der Mulde (36) nimmt von der einen Seite des rotierenden Bauteils (44) zur anderen Seite hin ab.An oil guide shell (2) for a transmission has a surface region (4) which forms at least one section (10) in which at least one rotating component (44) of the transmission is provided. In the at least one section (10), in which the rotating component (44) is received, the Ölleitschale (2) forms a trough (36). The diameter of the trough (36) decreases from one side of the rotating member (44) to the other side.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ölleitschale nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Getriebe mit einer entsprechenden Ölleitschale. The invention relates to a Ölleitschale according to the preamble of claim 1 and a transmission with a corresponding Ölleitschale.
Ölleitschalen verschiedener Konstellationen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Leitschalen dienen der Bevorratung von Schmiermittel an Stellen, an denen es aus dem Schmiermittelsumpf heraus selbst nicht bereitgestellt werden kann oder soll. Damit wird Schmiermittel und Kühlmittel an kritischen Stellen zur Verfügung gestellt, ohne vermeidbare Verluste durch zu starkes Eintauchen und Pantschen von rotierenden Bauteilen im Schmiermittelsumpf in Kauf nehmen zu müssen. Als Schmiermittel kommt insbesondere Öl in Betracht. Von besonderer Bedeutung ist die Versorgung derjenigen Stellen der rotierenden Bauteile, an denen eine ausreichende Schmierung und Kühlung von entscheidender Bedeutung ist. Dies sind beispielsweise die Bereiche des Zahneingriffs bei ineinandergreifenden Zahnrädern einer Übersetzungsstufe. Wenn Teile eines an der Übersetzungsstufe beteiligten Zahnrades in den Schmiermittelsumpf eintauchen, wird das Schmiermittel von den Zähnen mittransportiert und durch die Rotation des Zahnrades tangential von diesem abgeschleudert. Der Bereich des direkten Zahneingriffs selbst, der an einem Punkt der Drehung des Zahnrades liegt, der weiter vom Aufnahmepunkt des Schmiermittels im Schmiermittelsumpf entfernt ist als der Abgabepunkt des Schmiermittels, an dem das Schmiermittel vom Zahnrad tangential weggeschleudert wird, kann dadurch gegebenenfalls eine zu geringe Menge an Schmiermittel erhalten. Oil guide shells of various constellations are known from the prior art. Such guide shells are used to store lubricant at points where it can not or should not be provided from the lubricant sump itself. This lubricant and coolant is provided at critical points without having to accept avoidable losses due to excessive immersion and Pantschen of rotating components in the lubricant sump. As a lubricant in particular oil comes into consideration. Of particular importance is the supply of those parts of the rotating components where adequate lubrication and cooling is of crucial importance. These are, for example, the areas of tooth engagement with meshing gears of a translation stage. When parts of a gear involved in the gear ratio immersed in the lubricant sump, the lubricant is transported by the teeth and tangentially thrown by the rotation of the gear. The region of the direct meshing engagement itself, which is located at a point of rotation of the gear which is farther from the pickup point of the lubricant in the lubricant sump than the delivery point of the lubricant at which the lubricant is tangentially ejected from the gear, may possibly be too small an amount obtained on lubricant.
Häufig sind Ölleitschalen an ihrer den rotierenden Bauteilen zugewandten Oberfläche mehr oder weniger horizontal ausgebildet, so dass das abgeschleuderte Schmiermittel nahezu senkrecht nach oben fliegt und dann entweder an der Innenwand des Gehäuses wieder in den Schmiermittelsumpf zurückfließt oder aber wenig Schmiermittel an der gewünschten Stelle zur Schmierung und Kühlung ankommt. Often Ölleitschalen are more or less horizontally formed on their surface facing the rotating components, so that the spun lubricant almost vertically flies up and then either back on the inner wall of the housing back into the lubricant sump or little lubricant at the desired location for lubrication and Cooling arrives.
So ist beispielgebend aus der
In diesem Abschnitt ist die Ölleitschale mit einer Mulde versehen, die das rotierende Bauteil aufnimmt. In this section, the Ölleitschale is provided with a trough, which receives the rotating component.
Verzahnungen an rotierenden Bauteilen sind insbesondere aus Geräuschgründen häufig als Schrägverzahnungen ausgelegt, bei denen die einzelnen an der Oberfläche angeordneten Zähne zwar parallel zueinander, aber unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Seitenfläche ausgebildet sind. Derartige Schrägverzahnungen bilden axiale Kräfte in Richtung der Rotationsachse des mit der Schrägverzahnung versehenen Bauteils aus. In gleicher Weise wird von der Schrägverzahnung mitgeführtes Schmiermittel in Richtung dieser Axialkraft verdrängt. Sind die rotierenden Bauteile in einem Getriebe verbaut, so weisen die aus der Schrägverzahnung resultierenden Kräfte, zumindest an der Vorgelegewelle, häufig in Richtung der Getriebeabtriebsseite, die üblicherweise bezogen auf die Einbaulage des Getriebes im Fahrzeug tiefer liegt als die Getriebeeingangsseite. Befindet sich das mit einer Schrägverzahnung versehene rotierende Bauteil in einer Ölleitschale, bei der der Abschnitt, in dem dieses rotierenden Bauteils angeordnet ist, eine Mulde in zylindrischer Form aufweist, bei der der Durchmesser des Aufnahmebereichs für das rotierende Bauteil, entlang der Rotationsachse betrachtet, konstant bleibt, so wird das Schmiermittel durch die Schrägverzahnung an die Kanten der Seitenflächen dieser Abschnitte gedrückt. Wenn an den Kanten der Seitenflächen dieser Abschnitte keine Begrenzungsvorrichtungen vorgesehen sind, die ausreichend hoch über die Kanten der Oberfläche der Ölleitschale hinausragt, so fließt das Schmiermittel in der Ölleitschale in einen anderen Abschnitt, insbesondere in einen tiefer gelegenen Abschnitt. Durch das rotierende Bauteil wird zudem das Schmiermittel beim Austritt aus der Mulde an dieser Kante schräg nach oben in Richtung der Getriebeabtriebsseite abgeschleudert, so dass das Schmiermittel nicht oder nicht vollständig zur Schmierung und zur Kühlung an den gewünschten Stellen und insbesondere im Zahneingriff der jeweiligen Übersetzungsstufe zur Verfügung steht. Je nach Ausgestaltung der Radsatzgeometrie ist es nicht möglich, eine Begrenzungsvorrichtung eines Abschnittes so vorzusehen, dass ein Übertreten und Abfließen in einen benachbarten Abschnitt vermieden werden kann. Gear teeth on rotating components are often designed, in particular for reasons of noise, as helical gears, in which the individual teeth arranged on the surface are indeed formed parallel to one another but at an angle deviating from 90 ° to the side surface. Such helical gears form axial forces in the direction of the axis of rotation of the provided with the helical gear component. In the same way entrained by the helical gear lubricant is displaced in the direction of this axial force. If the rotating components are installed in a transmission, the forces resulting from the helical gearing, at least on the countershaft, often point in the direction of the transmission output side, which is usually lower in relation to the installed position of the transmission in the vehicle than the transmission input side. The helical-toothed rotating member is disposed in an oil guide cup in which the portion in which this rotating member is disposed has a cylindrical shape in which the diameter of the rotating member receiving portion, viewed along the rotation axis, is constant remains, the lubricant is pressed by the helical teeth on the edges of the side surfaces of these sections. If no limiting devices are provided at the edges of the side surfaces of these sections, which protrudes sufficiently high above the edges of the surface of the Ölleitschale, the lubricant flows in the Ölleitschale in another section, in particular in a lower-lying section. By the rotating member also the lubricant is thrown off at the outlet from the trough at this edge obliquely upwards in the direction of the transmission output side, so that the lubricant is not or not completely for lubrication and cooling at the desired locations and in particular in the tooth engagement of the respective translation stage Available. Depending on the configuration of the wheelset geometry, it is not possible to provide a limiting device of a section in such a way that it is possible to avoid passing and draining into an adjacent section.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ölleitschale für ein Getriebe und ein damit ausgestattetes Getriebe vorzuschlagen, die bestehende Unzulänglichkeiten beseitigen. The present invention has for its object to provide a Ölleitschale for a transmission and a gear equipped therewith, eliminate the existing shortcomings.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Ölleitschale mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Getriebe mit einer Ölleitschale mit den Merkmalen des Anspruchs 12. The object is achieved by a Ölleitschale with the features of claim 1 and a transmission with a Ölleitschale with the features of
Erfindungsgemäß weist eine Ölleitschale für ein Getriebe einen Oberflächenbereich auf, der wenigstens einen Abschnitt ausbildet, in dem wenigstens ein rotierendes Bauteil des Getriebes vorgesehen ist. Ein solches rotierendes Bauteil ist insbesondere ein Zahnrad oder eine Getriebewelle, auf der eine Verzahnung ausgebildet ist. Die Ölleitschale weist eine Mulde in diesem Abschnitt auf, innerhalb derer das rotierendes Bauteil aufgenommen ist. In der Mulde befindet sich Schmiermittel, insbesondere Öl, das durch die rotierende Bewegung des Bauteils in der Mulde mitgenommen wird und bei einer vorzugsweise als Schrägverzahnung ausgebildeten Formgebung der radial äußeren Oberfläche eine Axialkraft erfährt, die das Schmiermittel zu einer Seite der Mulde drückt. Der Durchmesser dieser Mulde ist nach der Erfindung so gestaltet, dass er von der einen Seite des rotierenden Bauteils zur anderen Seite hin abnimmt. Dadurch weist die Mulde eine von der zylindrischen Form abweichende Form auf. Somit bildet sich eine in etwa konische Form dieser Mulde aus, während das darin rotierende Bauteil eine im Wesentlichen zylindrische Formgebung aufweist. Durch diese nicht-zylindrische Formgebung der Mulde wird der auf das Schmiermittel wirkenden Axialkraft entgegengewirkt und diese soweit ausgeglichen, dass ein Abschleudern des Schmiermittels durch die Verzahnung im Wesentlichen über die gesamte Breite der Verzahnung erfolgt und das Schmiermittel in dem gesamten Zahneingriff wirken kann und damit an der gewollten Stelle in der gewollten Weise zur Verfügung steht. According to the invention, an oil guide shell for a transmission has a surface region which forms at least one section in which at least one rotating component of the transmission is provided. Such a rotating component is in particular a gear or a gear shaft on which a toothing is formed. The Ölleitschale has a trough in this section, within of which the rotating component is received. In the trough is lubricant, in particular oil, which is entrained by the rotating movement of the component in the trough and in a preferably formed as helical gearing shaping of the radially outer surface experiences an axial force that presses the lubricant to one side of the trough. The diameter of this trough is designed according to the invention so that it decreases from one side of the rotating member to the other side. As a result, the trough has a shape deviating from the cylindrical shape. Thus, an approximately conical shape of this trough forms, while the rotating therein component has a substantially cylindrical shape. By this non-cylindrical shape of the trough of the lubricant acting on the axial force is counteracted and compensated so far that a centrifuging of the lubricant through the teeth substantially over the entire width of the teeth and the lubricant can act in the entire tooth engagement and thus the desired place in the desired manner is available.
Vorzugsweise ist die Formgebung der Mulde so ausgerichtet, dass der Durchmesser der Mulde an der Seite des rotierenden Bauteils am geringsten ist, zu der das Schmiermittel durch die Schrägverzahnung gedrückt wird. Die auf das Schmiermittel einwirkende Kraft ist in diesem Bereich am größten und nimmt zum größer werdenden Durchmesser hin ab. Preferably, the shape of the trough is oriented so that the diameter of the trough is the lowest on the side of the rotating member to which the lubricant is forced by the helical gearing. The force acting on the lubricant is greatest in this area and decreases towards the increasing diameter down.
Als eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nimmt der Durchmesser der Mulde von der Seite des größten Durchmessers zu der Seite des geringsten Durchmessers hin gleichmäßig ab. Dadurch bildet sich eine konusförmige Gestalt der Mulde aus. Der Winkel, unter dem die Wandung der Mulde von der zylindrischen Form abweicht, kann variiert werden und dabei die Einbaulage des Getriebes im Fahrzeug berücksichtigen. As an advantageous embodiment of the invention, the diameter of the trough decreases evenly from the side of the largest diameter to the side of the smallest diameter. As a result, a cone-shaped shape of the trough forms. The angle at which the wall of the trough differs from the cylindrical shape, can be varied while taking into account the mounting position of the transmission in the vehicle.
Bei einer Ausgestaltungsform bleibt der Durchmesser der Mulde von der Seite des größten Durchmessers zu der Seite des geringsten Durchmessers hin zunächst für einen ersten Teil der Gesamtbreite der Mulde konstant, so dass in diesem ersten Teil eine zylindrische Formgebung der Mulde vorgesehen ist. Anschließend an diesen ersten Teil nimmt auf einem zweiten Teil der Gesamtbreite der Mulde der Durchmesser gleichmäßig ab. In one embodiment, the diameter of the trough from the side of the largest diameter to the side of the smallest diameter initially remains constant for a first part of the total width of the trough, so that in this first part a cylindrical shape of the trough is provided. Subsequent to this first part, the diameter decreases uniformly over a second part of the total width of the trough.
Eine andere Ausgestaltungsform der Mulde in der Ölleitschale sieht vor, dass der Durchmesser der Mulde von der Seite des größten Durchmessers zu der Seite des geringsten Durchmessers hin derart abnimmt, dass sich eine kurvenförmige Wandkontur der Mulde ergibt. Bei dieser kurvigen Wandkontur nimmt der Durchmesser ausgehend vom größten Durchmesser zunächst nur in einem ständigen, aber geringen Maß ab, während die Durchmesserabnahme zum geringsten Durchmesser hin ständig größer wird. Another embodiment of the trough in the Ölleitschale provides that the diameter of the trough decreases from the side of the largest diameter to the side of the smallest diameter out so as to give a curved wall contour of the trough. With this curvy wall contour, the diameter, starting from the largest diameter, initially decreases only in a constant, but small degree, while the diameter decrease towards the smallest diameter increases continuously.
Auch diese Formgebung der Mulde kann vorteilhaft so gestaltet werden, dass der Durchmesser der Mulde von der Seite des größten Durchmessers zu der Seite des geringsten Durchmessers hin zunächst für einen ersten Teil der Gesamtbreite der Mulde konstant bleibt und anschließend auf einem zweiten Teil der Gesamtbreite der Mulde derart abnimmt, dass sich die kurvenförmige Wandkontur der Mulde ergibt. Auch hier ist in einem ersten Teil eine zylindrische Formgebung der Mulde vorgesehen. Anschließend an diesen ersten Teil nimmt hier auf einem zweiten Teil der Gesamtbreite der Mulde der Durchmesser mit der kurvigen Wandkontur ab. Also, this shape of the trough can be advantageously designed so that the diameter of the trough from the side of the largest diameter to the side of the smallest diameter initially remains constant for a first part of the total width of the trough and then on a second part of the total width of the trough decreases so that the curved wall contour of the trough results. Again, a cylindrical shape of the trough is provided in a first part. Subsequent to this first part, the diameter with the curved wall contour decreases here over a second part of the total width of the trough.
Wenn der Winkel in der Mulde gegenüber der radial außenliegenden Oberfläche des rotierenden Bauteils größer ist als der Wert, der bei einer Einbaulage entsteht, bei der das Fahrzeug, das das Getriebe aufnimmt, in einer ebenen Position steht, dann liegt der größere Durchmesser der Mulde in einer Ausführungsform der Erfindung auf einem geodätisch tieferen Punkt als der kleinere Durchmesser. Dadurch kann die Einbaulage des Getriebes ausgeglichen werden und Schmiermittel kann auch entgegen der durch die Schrägungsrichtung auf das Schmiermittel ausgeübten Kraft behindert werden, in benachbarte Abschnitte abzufließen. If the angle in the trough with respect to the radially outer surface of the rotating member is greater than the value that arises in a mounting position in which the vehicle that receives the transmission is in a flat position, then the larger diameter of the trough lies in an embodiment of the invention at a geodesically lower point than the smaller diameter. Thereby, the installation position of the transmission can be compensated and lubricant can also be hindered against the force exerted by the helical direction on the lubricant force to drain into adjacent sections.
Zusätzlich zu der Formgebung der Mulde kann die Ölleitschale vorteilhaft auch so ausgestaltet sein, dass die Mulde an der Seite des geringsten Durchmessers einen Vorsprung aufweist, gegen den das Schmiermittel durch die Schrägverzahnung gedrückt wird. Die Anordnung eines solchen Vorsprunges ist dann möglich, wenn die räumlichen Bedingungen am Rande der Mulde dies zulassen und kein Konflikt mit einem rotierenden Bauteil in einem Nachbarabschnitt gegeben ist. Durch diesen zusätzlichen Vorsprung wird ein Abfließen von Schmiermittel aus der Mulde in einen Nebenabschnitt weiter unterbunden bzw. behindert. In addition to the shape of the trough, the oil guide bowl can advantageously also be designed so that the trough on the side of the smallest diameter has a projection against which the lubricant is pressed by the helical gearing. The arrangement of such a projection is possible if the spatial conditions at the edge of the trough allow this and there is no conflict with a rotating component in a neighboring section. By this additional projection, a drainage of lubricant from the trough in a secondary section is further prevented or obstructed.
Auch innerhalb der Mulde kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Mulde in zumindest Teilen der Wandung eine Struktur aufweist, die das Schmiermittel innerhalb der Mulde leitet. Dadurch kann das Schmiermittel gezielt in Bereiche geführt werden, wo es verstärkt zur Kühlung und Schmierung benötigt wird und wo es ansonsten nicht oder nur unzureichend verfügbar wäre. Eine derartige Struktur kann von einem Vorsprung oder einer Rinne gebildet sein. Also within the trough can be advantageously provided that the trough in at least parts of the wall has a structure that directs the lubricant within the trough. As a result, the lubricant can be specifically directed into areas where it is increasingly needed for cooling and lubrication and where it would otherwise not or only insufficiently available. Such a structure may be formed by a projection or a gutter.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigen: Show it:
Die
Der Abschnitt
Die
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2 2
- Ölleitschale Ölleitschale
- 4 4
- Oberflächenbereich surface area
- 6 6
- Oberflächenbereich surface area
- 8 8th
- Abschnitt section
- 10 10
- Abschnitt section
- 12 12
- Abschnitt section
- 14 14
- Abschnitt section
- 16 16
- Abschnitt section
- 18 18
- Abschnitt section
- 20 20
- Abschnitt section
- 36 36
- Mulde trough
- 40 40
- Öffnung opening
- 42 42
- Mulde trough
- 44 44
- Zahnrad gear
- 46 46
- Verzahnung gearing
- 48 48
- Wandung wall
- 50 50
- erster Teil first part
- 52 52
- zweiter Teil second part
- 54 54
- Rinne gutter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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