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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Differentialgehäuse für ein Differentialgetriebe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Differentialgetriebe mit einer Lamellenbremse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, dass Fahrzeuggetriebe ausreichend mit Schmierstoff versehen werden müssen, um erhöhte Verschleißerscheinungen und Ausfälle durch thermische Überlastung zu vermeiden. Insbesondere bei schnelllaufenden und hoch belasteten Differentialgetrieben, z.B. zur Verteilung von Antriebsmoment auf unterschiedliche Fahrzeugräder, ist eine ausreichende Schmierung daher unerlässlich. Zur Zuführung des Schmierstoffs sind dabei unterschiedliche Techniken bekannt, welche sich in eine pumpengestützte Zuführung mittels einer Hydraulikpumpe einerseits und eine passive Zuführung durch das Einfangen von Schmierstoffspritzern im Betrieb des Getriebes, insbesondere des Differentialgetriebes andererseits, unterscheiden lassen. Die passive Zuführung durch das Einfangen von Schmierstoffspritzern ist zwar kostengünstiger, kann jedoch ein besonderes Design des Getriebes und insbesondere des Differentialgehäuses erforderlich machen, um zum Einen eine ausreichende Schmierstoffzuführung zu gewährleisten, zum Anderen aber keine überhöhte Schmierstoffzuführung zu bewirken. Eine überhöhte Schmierstoffzuführung nämlich führt zu erhöhten Panschverlusten und damit zu einem reduzierten Wirkungsgrad des Getriebes bzw. des Differentials.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 38 35 223 A1 eine Getriebeanordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Getriebeanordnung gemäß der
DE 38 35 223 A1 umfasst ein Differentialgetriebe mit einem reibschlüssig andrückbaren, in Schmieröl laufenden Lamellenpaket, welches aus Innenlamellen und Außenlamellen besteht. Die Innenlamellen und die Außenlamellen weisen dabei durchgehende und zueinander fluchtende Axialbohrungen auf, wodurch eine vergleichsweise große Menge Schmieröl ins Innere des Lamellenpakets eindringen kann.
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Die bekannten Differentialgetriebe sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass bei einer passiven Beölung eine ausreichende Schmierung oftmals nicht gewährleistet werden kann, da nur eine unzureichende Menge Öl in das Innere des Differentials gelangt. Die aus der
DE 38 35 223 A1 bekannten Axialbohrungen erleichtern zwar die Weiterleitung des Öls in das Innere des Differentials, zeigen jedoch keine Verbesserung bei der bestehenbleibenden Problematik, dass zunächst den Axialbohrungen von außerhalb des Differentials ausreichend Öl zugeführt werden muss, welches diese dann weiterleiten können.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Differentialgehäuse vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Differentialgehäuse für ein Differentialgetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Die Erfindung betrifft ein Differentialgehäuse für ein Differentialgetriebe, wobei das Differentialgehäuse Öleintrittsöffnungen aufweist. Das erfindungsgemäße Differentialgehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass die Öleintrittsöffnungen an einer Außenseite des Differentialgehäuses jeweils schaufelförmige Ölfangrippen aufweisen, welche dazu ausgebildet sind, im Betrieb des Differentialgetriebes spritzendes Schmieröl einzufangen. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass dem Differentialgetriebe während dessen Betriebs also stets eine ausreichend große Menge Schmiermittel zugeführt werden kann. Dies verbessert die Schmierung des Differentialgetriebes und verringert dessen Verschleiß.
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Durch das Vorhandensein der Ölfangrippen können diese nämlich eine vergleichsweise größere Menge Schmieröl einfangen und durch die Öleintrittsöffnungen leiten, als ohne die Ölfangrippen im Betrieb des Differentialgetriebes durch die Öleintrittsöffnungen spritzen würde.
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Die Ölfangrippen können z.B. an das Differentialgehäuse angeschraubt sein, angeschweißt sein oder angeklebt sein. Alternativ können die Ölfangrippen mit dem Differentialgehäuse auch einstückig ausgebildet sein, z.B. einstückig gegossen sein.
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Die Ölfangrippen sind bevorzugt metallisch ausgebildet, z.B. aus Blech. Ebenso ist aber auch eine Ausbildung aus einem Kunststoff oder aus einer Keramik denkbar.
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Bei dem Schmieröl handelt es sich bevorzugt um ein Getriebeöl.
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Die Öleintrittsöffnungen sind bevorzugt als Bohrungen ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ölfangrippen mit ihren Schaufelöffnungsseiten ausschließlich in eine Hauptdrehrichtung des Differentialgehäuses ausgerichtet sind. Die Hauptdrehrichtung kann z.B. der Drehrichtung bei einer Vorwärtsfahrt eines Fahrzeugs entsprechen, wobei das Fahrzeugs das erfindungsgemäße Differentialgehäuse in seinem Antriebsstrang aufweist. Da eine Vielzahl aller Fahrzeuge meistens vorwärts und nur selten rückwärts fährt, stellt die der Vorwärtsfahrt entsprechende Drehrichtung des Differentialgehäuses in diesem Fall die Hauptdrehrichtung dar. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass im Normalbetrieb, d.h. im Betrieb in Hauptdrehrichtung, das Differential im Differentialgehäuse stets mit einer ausreichenden Menge Schmieröl versorgt wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ölfangrippen mit ihren Schaufelöffnungsseiten unterschiedliche Drehrichtungen des Differentialgehäuses ausgerichtet sind. Somit kann auch bei einer Drehrichtung des Differentialgehäuses entgegen der Hauptdrehrichtung mittels der Ölfangrippen umherspritzendes Öl eingefangen und dem Differentialgetriebe im Inneren des Differentialgehäuses zugeführt werden. Durch die Ausrichtung der Ölfangrippen in unterschiedliche Drehrichtungen reduziert sich im Gegenzug jedoch die währende des Betriebs in Hauptdrehrichtung eingefangene Menge an Schmieröl.
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Diese Ausbildungsform ist besonders dann von Vorteil, wenn eine Hauptdrehrichtung des Differentialgehäuses aufgrund des spezifischen Verwendungszwecks des Differentials nicht vorhanden ist.
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Besonders bevorzugt sind die Ölfangrippen entlang der verschiedenen Öleintrittsöffnungen abwechselnd in die Hauptdrehrichtung und entgegen der Hauptdrehrichtung ausgerichtet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ölfangrippen die Öleintrittsöffnungen in Umfangsrichtung und in Radialrichtung jeweils an einer Seite umfassen. Diese Ausbildungsform begünstigt das Einfangen von im Betrieb des Differentialgetriebes spritzendem Schmieröl, da die Ölfangrippen somit eine Kehle aufweisen, in welcher sich das Schmieröl sammeln kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Öleintrittsöffnungen ausschließlich auf einer einem Tellerrad des Differentialgetriebes abgewandten Axialseite des Differentialgehäuses angebracht sind. Durch die besonders vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Differentialgehäuses hinsichtlich des Einfangens von Schmieröl und des Zuführens von Schmieröl zum Differentialgetriebe hat sich die Anbringung von Öleintrittsöffnungen ausschließlich auf der dem Tellerrad des Differentialgetriebes abgewandten Axialseite des Differentialgehäuses als ausreichend erwiesen. Weitere Bearbeitungsschritte zum Erzeugen zusätzlicher Öleintrittsöffnungen auf der Tellerradseite bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Differentialgehäuses entfallen somit vorteilhaft.
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Alternativ bevorzugt können die Öleintrittsöffnungen auch auf einer dem Tellerrad des Differentialgetriebes zugewandten Axialseite des Differentialgehäuses angebracht sein.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Öleintrittsöffnungen auf beiden Axialseiten des Differentialgehäuses angebracht sind. Dies verbessert die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Differentialgehäuses hinsichtlich des Einfangens von Schmieröl und des Zuführens von Schmieröl zum Differentialgetriebe noch weiter.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass axiale Außenseiten der Ölfangrippen mittels jeweils einer Ölleitwand zumindest teilweise verblendet sind. Dies begünstigt das Zuführen des eingefangenen Schmieröls zum Differentialgetriebe noch weiter, da ein Abfließen des eingefangenen Schmieröls durch die Ölleitwände erschwert wird. Durch die Drehbewegung des Differentialgehäuses sowie die dadurch auf das eingefangene Schmieröl wirkende Trägheitskraft und Zentrifugalkraft wird das Schmieröl nämlich in eine Kehle der schaufelförmigen Ölfangrippen gepresst, von wo es in beide Axialrichtungen abzufließen versucht. Indem nun die axialen Außenseiten der Ölfangrippen verblendet sind, kann das Schmieröl bevorzugt nur durch die Öleintrittsöffnungen abfließen.
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Die Ölleitwand kann z.B. an das Differentialgehäuse bzw. an die Ölfangrippe angeschraubt sein, angeschweißt sein oder angeklebt sein. Alternativ kann die Ölleitwand mit dem Differentialgehäuse bzw. mit der Ölfangrippe auch einstückig ausgebildet sein, z.B. einstückig gegossen sein.
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Die Ölleitwand ist bevorzugt metallisch ausgebildet, z.B. aus Blech. Ebenso ist aber auch eine Ausbildung aus einem Kunststoff oder aus einer Keramik denkbar.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Differentialgehäuse längs einer Radialwand mindestens eine Ölaustrittsöffnung aufweist. Somit kann das in das Getriebegehäuse zugeführte Schmieröl auch wieder aus dem Getriebegehäuse entweichen, nachdem es die Getriebeelemente des Differentialgetriebes geschmiert und ggf. gekühlt hat. Dies verhindert Panschverluste des Differentialgetriebes durch zu viel Schmieröl im Inneren des Differentialgehäuses.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Differentialgetriebe mit einer Lamellenbremse, wobei die Lamellenbremse Innenlamellen und Außenlamellen umfasst. Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass das Differentialgetriebe in ein erfindungsgemäßes Differentialgehäuse eingehaust ist. Daraus ergeben sich die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Differentialgehäuse bereits beschriebenen Vorteile.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Außenlamellen an einer Innenseite des Differentialgehäuses angeordnete sind und dass die Außenlamellen mittels Materialaussparungen mit Öleintrittsöffnungen des Differentialgehäuses fluchtende Ölkanäle bilden. Somit wird eine Zuführung des von den Ölfangrippen des Differentialgehäuses eingefangenen Schmieröls zum Differentialgetriebe im Inneren des Differentialgehäuses begünstigt, da die Außenlamellen den Schmierölstrom von den Öleintrittsöffnungen in das Innere des Differentialgehäuses nicht behindern.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine beispielhafte Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgehäuses,
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2 beispielhaft einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Differentialgehäuses,
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3 beispielhaft einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Differentialgehäuse und
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4 beispielhaft eine Öleintrittsöffnung, welche an einer axialen Außenseite der Ölfangrippe mittels einer Ölleitwand teilweise verblendet ist.
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Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
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1 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgehäuses 1 mit einem daran angeordneten Tellerrad 2. Im Differentialgehäuse 1 befindet sich ein in 1 nicht dargestelltes Differentialgetriebe 7. Auf der dem Tellerrad abgewandten Axialseite des Differentialgehäuses 1 sind Öleintrittsöffnungen 3, 3‘, 3‘‘ zu sehen. Weiterhin zu sehen sind schaufelförmige Ölfangrippen 4, 4‘, 4‘‘, welche jeweils einer Öleintrittsöffnung 3, 3‘, 3‘‘ zugeordnet sind und dazu ausgebildet sind, im Betrieb des Differentialgetriebes 7 spritzendes Schmieröl einzufangen. Die Ölfangrippen 4, 4‘, 4‘‘ sind dabei mit ihren Schaufelöffnungsseiten in jeweils eine von zwei möglichen Drehrichtungen des Differentialgehäuses 1 ausgerichtet. Dies ermöglicht ein Einfangen von spritzendem Schmieröl unabhängig von der Drehrichtung des Differentialgehäuses 1 durch die Ölfangrippen 4, 4‘, 4‘‘. Außerdem ist zu sehen, dass die Ölfangrippen 4, 4‘, 4‘‘ die Öleintrittsöffnungen 3, 3‘, 3‘‘ in Umfangsrichtung und in Radialrichtung jeweils an einer Seite umfassen. Dies begünstigt das Einfangen von spritzendem Schmieröl durch die Ölfangrippen 4, 4‘, 4‘‘. Beispielsgemäß sind die Ölfangrippen 4, 4‘, 4‘‘ einstückig mit dem Differentialgehäuse 1 mittels Gießens hergestellt.
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2 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Differentialgehäuses 1 mit einer Öleintrittsöffnungen 3, welche in Umfangsrichtung und in Radialrichtung jeweils an einer Seite von einer Ölfangrippen 4 umfasst ist. In der Öleintrittsöffnung 3 sind Außenlamellen 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ zu sehen, welche an einer Innenseite des Differentialgehäuses 1 angeordnete sind und mittels Materialaussparungen mit der Öleintrittsöffnung 3 des Differentialgehäuses 1 einen fluchtenden Ölkanal bilden. Durch diesen Ölkanal wird die Zuführung des von der Ölfangrippe 4 eingefangenen Schmieröls in das Innere des Differentialgehäuses 1 erleichtert. Das Schmieröl sammelt sich dabei im Betrieb des Differentialgetriebes 7, d.h. bei einer Drehbewegung des Differentialgehäuses 1, aufgrund der auf das Schmieröl wirkenden Trägheitskraft und Zentrifugalkraft in einer Kehle 6 der schaufelförmigen Ölfangrippe 4.
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3 zeigt beispielhaft einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Differentialgehäuse 1 mit einem vom Differentialgehäuse 1 eingehausten erfindungsgemäßen Differentialgetriebe 7. Die in 3 dargestellten Getriebeelemente des Differentialgetriebes 7 umfassen u.a. ein Ausgleichsrad 8 und zwei Kegelräder 9, 9‘. Durch die Öleintrittsöffnung 3 kann von der Ölfangrippe 4 eingefangenes Schmieröl entlang des von den Außenlamellen 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ gebildeten Ölkanals zum Differentialgetriebe 7 geführt werden.
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4 zeigt beispielhaft eine Öleintrittsöffnung 3, welche an einer axialen Außenseite der Ölfangrippe 4 mittels einer Ölleitwand 10 teilweise verblendet ist. Die Ölleitwand 10 verhindert ein Abfließen des von der Ölfangrippe 4 eingefangenen Schmieröls in eine andere Richtung als in die Öleintrittsöffnung 3. Beispielsgemäß ist die Ölleitwand 10 aus Blech ausgebildet und mittels einer nicht dargestellten Schraubverbindung mit der Ölfangrippe 4 verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1‘
- Differentialgehäuse
- 2
- Tellerrad
- 3, 3‘, 3‘‘
- Öleintrittsöffnung
- 4, 4‘, 4‘‘
- Ölfangrippe
- 5, 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘
- Außenlamelle
- 6
- Kehle
- 7
- Differentialgetriebe
- 8
- Ausgleichsrad
- 9, 9‘
- Kegelrad
- 10
- Ölleitwand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3835223 A1 [0003, 0003, 0004]
