DE102017110174A1

DE102017110174A1 - Schierstoffführungseinrichtung for a Koaxialwellenspalt, and hereby provided electromechanical drive unit

Info

Publication number: DE102017110174A1
Application number: DE102017110174.8A
Authority: DE
Inventors: Marián Cintula
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierstoffführungseinrichtung zur Unterstützung eines Schmierstofftransfers innerhalb eines Ringraumes, der als solcher zwischen einer Hohlwelle und einer in dieser Hohlwelle aufgenommenen weiteren Welle besteht, wobei diese beiden Bauteile im Rahmen des Betriebs eines entsprechenden Systems zueinander in einer den Aufbau der Schmierstoffführungseinrichtung bestimmenden Vorzugsrichtung relativ rotieren, wobei in der Hohlwelle oder der Welle eine Nutgeometrie mit wenigstens einer gegenüber einer Mantelaxiallinie angestellten Nut ausgebildet ist, und in diese Nut ein Stegelement eingesetzt ist, das sich über die, an die Nut heranragende Wandung radial in den Ringraum hinein erhebt.

The invention relates to a lubricant guide means for supporting a lubricant transfer within an annular space, as such between a hollow shaft and a received in this hollow shaft further shaft, these two components in the context of the operation of a corresponding system to each other in a structure of the lubricant guide device determining Rotate preferred direction relatively, wherein in the hollow shaft or the shaft groove geometry is formed with at least one opposite a Mantelaxiallinie employed groove, and in this groove, a web element is inserted, which rises radially beyond the, on the groove wall projecting into the annular space.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierstoffführungseinrichtung zur Unterstützung eines Schmierstofftransfers innerhalb eines Ringspalts, der als solcher zwischen einer Hohlwelle und einer in dieser Hohlwelle koaxial aufgenommenen weiteren Welle besteht, wobei diese beiden Bauteile im Rahmen des Betriebs eines diese Bauteile umfassenden Systems, zueinander um ihre gemeinsame Achse relativ rotieren. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine elektromechanische Antriebseinheit, die mit einer derartigen Schmierstoffführungseinrichtung versehen ist.The invention relates to a lubricant guide means for supporting a lubricant transfer within an annular gap, as such between a hollow shaft and a coaxially received in this hollow shaft further wave, these two components in the context of the operation of a system comprising these components, to each other to their common Rotate the axle relatively. Furthermore, the invention also relates to an electromechanical drive unit, which is provided with such a lubricant guiding device.

Aus DE 10 2009 051 002 A1 ist eine elektromechanische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen Elektromotor und ein seitlich daran angesetztes Getriebe aufweist. Der Elektromotor umfasst eine Rotorwelle die als Hohlwelle ausgeführt ist. Durch diese Hohlwelle ist eine Radantriebswelle hindurchgeführt, die einseitig an ein Achsdifferential angekoppelt ist, das Bestandteil des seitlich an den Elektromotor angesetzten Getriebes bildet. Im Innenbereich dieser Hohlwelle ist eine Spiralnut ausgebildet. Bei Rotation der Radantriebswelle wird Schmierstoff der in den Zwischenraum zwischen der Radantriebswelle und der Rotorwelle eindringt, aufgrund von Fluidreibungseffekten in dem zwischen der Radantriebswelle und der Rotorwelle definierten Ringraum entsprechend der Orientierung und Steigung der Spiralnut unter Nutzung der Spiralnut als Fluidweg axial verlagert.Out DE 10 2009 051 002 A1 For example, an electromechanical drive unit for a motor vehicle is known, which has an electric motor and a gearbox attached laterally thereto. The electric motor comprises a rotor shaft which is designed as a hollow shaft. Through this hollow shaft, a wheel drive shaft is passed, which is coupled on one side to an axle differential, which forms part of the laterally attached to the electric motor transmission. In the interior of this hollow shaft a spiral groove is formed. Upon rotation of the wheel drive shaft, lubricant entering the clearance between the wheel drive shaft and the rotor shaft is axially displaced due to fluid friction effects in the annulus defined between the wheel drive shaft and the rotor shaft according to the orientation and pitch of the spiral groove using the spiral groove as the fluid path.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche es möglich wird, innerhalb eines Ringspaltbereich zwischen zwei koaxial geschachtelten Wellenstrukturen ein Ölfördersystem bereitzustellen, das sich durch einen kostengünstig realisierbaren Aufbau und ein vorteilhaftes Förderverhalten auszeichnet.The invention has for its object to provide solutions by which it is possible to provide an oil delivery system within an annular gap area between two coaxially nested wave structures, which is characterized by a cost-effective construction and an advantageous conveying behavior.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schmierstoffführungseinrichtung zur Unterstützung eines Schmierstofftransfers innerhalb eines Ringraumes, der als solcher zwischen einer Hohlwelle und einer in dieser Hohlwelle aufgenommenen weiteren Welle besteht, wobei diese beiden Bauteile im Rahmen des Betriebs eines entsprechenden Systems zueinander in einer den Aufbau der Schmierstoffführungseinrichtung bestimmenden Vorzugsrichtung relativ rotieren, wobei in der Hohlwelle oder der Welle eine Nutgeometrie mit wenigstens einer gegenüber einer Mantelaxiallinie angestellten Nut ausgebildet ist, und in diese Nut ein Stegelement eingesetzt ist, das sich über die, an die Nut heranragende Wandung radial in den Ringraum hinein erhebt.This object is achieved by a lubricant guiding device for supporting a lubricant transfer within an annular space, which as such between a hollow shaft and a received in this hollow shaft further shaft, these two components in the context of operation of a corresponding system to each other in a structure of the lubricant guide device relative preferential direction rotate relatively, wherein in the hollow shaft or the shaft a groove geometry is formed with at least one opposite a Mantelaxiallinie employed groove, and in this groove, a web element is inserted, which rises radially over the projecting, the groove in the wall into the annulus ,

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Schmierstoffführungseinrichtung zu schaffen, bei welcher über die Relativdrehung der beiden ineinander gefügten Bauteile eine gegenüber bisherigen Ansätzen erhöhte Förderwirkung erreicht wird indem nicht die Nut, sondern der Ringraum den primär zur Ölförderung beitragenden Querschnitt darstellt. Das Stegelement kann in montagetechnisch vorteilhafter Weise seine Funktionsstellung einhalten, indem dieses selbst durch seine Eigenelastizität in diese Funktionsstellung in der Nut drängt.This makes it possible in an advantageous manner to provide a lubricant guide device, in which over the relative rotation of the two nested components a comparison with previous approaches increased conveying effect is achieved by not the groove, but the annulus is the primary contributing to oil production cross section. The web element can advantageously comply with its functional position in terms of assembly technology, in that it pushes itself through its inherent elasticity into this functional position in the groove.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Stegelement eine Elastomerstruktur und einen Trägerkern, wobei vorzugsweise diese Elastomerstruktur an den Trägerkern anvulkanisiert ist. Dieser Vulkanisiervorgang kann herbeigeführt werden, indem der Trägerkern durch eine beheizte Extrudermatrize geführt wird und hierbei unter Vernetzung des Elastomer-Ausgangsmateriales vorzugsweise vollumfänglich ummantelt wird. Der Trägerkern kann im Bereich seiner Oberfläche derart behandelt sein, dass sich eine hochfeste Verbindung zwischen dem Elastomermaterial und dem Trägerkern ergibt. Hierzu kann der Trägerkern einer Ätz- oder Sandstrahlbehandlung unterzogen werden und weiterhin auch mit sog. Haftvermittlern beschichtet werden. Das Elastomermaterial ist vorzugsweise ein NPBR-Werkstoff oder ein Silikonkautschuk wie z.B. VITON wie er insbesondere für die Realisierung von Radialwellendichtringen Anwendung findet.According to a particular aspect of the present invention, the web element comprises an elastomeric structure and a carrier core, wherein preferably this elastomeric structure is vulcanized onto the carrier core. This vulcanization process can be brought about by passing the carrier core through a heated extruder die and, in this case, preferably completely covering it by cross-linking the elastomer starting material. The carrier core can be treated in the region of its surface in such a way that a high-strength connection results between the elastomer material and the carrier core. For this purpose, the carrier core can be subjected to an etching or sandblasting treatment and furthermore also be coated with so-called adhesion promoters. The elastomeric material is preferably an NPBR material or a silicone rubber such as e.g. VITON as used in particular for the realization of radial shaft seals.

Der Trägerkern ist vorzugsweise aus einem Metallwerkstoff, insbesondere einem Federstahlmaterial gefertigt. Der Trägerkern kann bereits vor Aufbringung des Elastomermateriales in seine Endform gebracht sein, die Ummantelung erfolgt dann vorzugsweise in einem entsprechenden Formwerkzeug in welches der Trägerkern, vorzugsweise unter elastischer Deformation eingelegt wird. Das Formwerkzeug kann so ausgelegt sein, dass in diesem die Elastomerstruktur in ihrer Sollgeometrie geformt wird. Nach Öffnen des Formwerkzeuges kann sich dann das gebildete Verbundbauteil zunächst unter der inneren Vorspannung des Trägerkernkerns radial weiten, oder ggf. radial einziehen. Es erlangt dann im Rahmen des Einbaus in die Hohlwelle oder im Rahmen des Aufsetzens auf die Welle seine Sollgeometrie und sichert sich durch seine Vorspannung selbst in der entsprechenden Nut an der Innenumfangswandung der Hohlwelle oder der Aussenumfangswandung der in der Hohlwelle sitzenden Welle.The carrier core is preferably made of a metal material, in particular a spring steel material. The carrier core can already be brought into its final shape prior to application of the elastomeric material, the sheathing is then preferably in a corresponding mold in which the carrier core, preferably inserted under elastic deformation. The molding tool can be designed so that in this the elastomeric structure is formed in its desired geometry. After opening the molding tool, the composite component formed can then initially expand radially under the internal pretensioning of the carrier core core, or possibly retract radially. It then acquires its desired geometry as part of the installation in the hollow shaft or in the context of placement on the shaft and secures itself by its bias in the corresponding groove on the inner peripheral wall of the hollow shaft or the outer peripheral wall of the seated shaft in the hollow shaft.

Alternativ zu der oben beschriebenen Ausgestaltung des Trägerkerns aus einem Metallwerkstoff ist es auch möglich, diesen aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoffmaterial zu fertigen. Hierbei ist es ebenfalls möglich, die Elastomerstruktur mit dem Trägerkern stofflich zu verbinden, insbesondere an diesen im Rahmen eines Spritschrittes anzuspritzen. Der Trägerkern kann auch durch ein Metallverbundmaterial gebildet sein, das beispielsweise einen Federstahlabschnitt und einen duktilen Abschnitt aus einem Buntmetall oder einer Aluminiumlegierung umfasst. Es ist auch möglich, den metallischen Abschnitt als U-Profil auszubilden in welchem eine elastomere Lippe geklemmt oder in das Profil eingebördelt ist.Alternatively to the above-described embodiment of the carrier core of a metal material It is also possible to manufacture this from a plastic material, in particular a fiber-reinforced plastic material. Here, it is also possible to materially connect the elastomeric structure with the carrier core, in particular to spray on these in the context of a Spritschrittes. The carrier core may also be formed by a metal composite material comprising, for example, a spring steel section and a ductile section of a non-ferrous metal or an aluminum alloy. It is also possible to form the metallic portion as a U-profile in which an elastomeric lip is clamped or crimped into the profile.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Elastomerstruktur hinsichtlich ihrer Querschnittsgeometrie derart gestaltet, dass diese wenigstens eine Dichtlippe, oder ein Paar paralleler Dichtlippen bildet. Die Gesamtdimensionierung kann so gewählt sein, dass die Dichtlippe mit einer definierten Druckkraft an der Gegenfläche anliegt. Es ist auch möglich, die Gesamtdimensionierung so abzustimmen, dass die Dichtlippe auf die Gegenfläche keinen signifikanten Druck ausübt, oder zu dieser einen Restspalt frei lässt. Geringe Anpressdrücke und ggf. ein Restspalt werden vorzugsweise für Systeme vorgesehen, bei welchen hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen der Hohlwelle und der darin sitzenden Welle auftreten können. Höhere Dichtlippenkontaktkräfte werden bei Anwendungen mit niedrigeren Relativgeschwindigkeiten vorgesehen.According to a particular aspect of the present invention, the elastomer structure is designed in terms of its cross-sectional geometry such that it forms at least one sealing lip, or a pair of parallel sealing lips. The overall dimensioning can be chosen so that the sealing lip abuts against the counter surface with a defined pressure force. It is also possible to tune the overall dimensioning so that the sealing lip exerts no significant pressure on the mating surface, or leaves a residual gap open to it. Low contact pressures and possibly a residual gap are preferably provided for systems in which high relative speeds between the hollow shaft and the shaft seated therein may occur. Higher sealing lip contact forces are provided in lower relative speed applications.

Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich wie oben schon ausgeführt für Applikationen, bei welchen die Dichtlippe an der der Nut gegenüberliegenden, zylindrischen Wandung anläuft. Diese Wandung kann die zylindrische Innenwandung der Hohlwelle sein, sie kann auch die zylindrische Umfangswandung der Welle sein.The concept according to the invention is suitable, as stated above, for applications in which the sealing lip starts against the cylindrical wall opposite the groove. This wall may be the cylindrical inner wall of the hollow shaft, it may also be the cylindrical peripheral wall of the shaft.

Sofern die erfindungsgemäße Schmierstoffführungsstruktur in einer Nut sitz, die in der Außenumfangswandung der inneren Welle ausgebildet ist, ist das Stegelement vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieses unter radialer Weitung in der Nut sitzt, d.h durch seine Eigenelastizität in einen Zustand mit kleinerem Durchmesser drängt. Diese Variante ist fertigungs- und montagetechnisch vorteilhaft.If the lubricant guide structure according to the invention is seated in a groove which is formed in the outer circumferential wall of the inner shaft, the web element is preferably formed so that it sits in radial expansion in the groove, that is, urged by its inherent elasticity in a state of smaller diameter. This variant is advantageous for production and assembly.

Sofern die erfindungsgemäße Schmierstoffführungsstruktur in einer Nut sitz, die in der Innenumfangswandung der Hohlwelle ausgebildet ist, ist das Stegelement vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieses unter radialer Stauchung in der Nut sitzt. Diese Variante ist insbesondere für hohe Drehzahlen der Hohlwelle vorteilhaft, da die am Stegelement angreifenden Radialkräfte das Stegelement in die Nut hinein drängen.If the lubricant guide structure according to the invention is seated in a groove which is formed in the inner circumferential wall of the hollow shaft, the web element is preferably designed such that it sits in the groove under radial compression. This variant is particularly advantageous for high rotational speeds of the hollow shaft, since the radial forces acting on the web element push the web element into the groove.

Figurenlistelist of figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

1 eine Axialschnittdarstellung durch ein Antriebssystem in welchem die erfindungsgemäße Schmierstoffführungseinrichtung Anwendung findet;
2a eine Axialschnitt-Detaildarstellung zur Bezugnahme auf den zylindrischen Ringspalt über welchen der Öltransfer bewerkstelligt wird;
2b eine Axialschnitt-Detaildarstellung zur weiteren Bezugnahme auf den zylindrischen Ringspalt über welchen der Öltransfer bewerkstelligt wird;
3 eine perspektivische Schnittdarstellung durch ein Getriebe- oder Antriebssystem in welchem die erfindungsgemäße Schmierstoffführungseinrichtung Anwendung findet, zur weiteren Veranschaulichung derselben;
4 eine perspektivische Detaildarstellung zur Veranschaulichung des Sitzes des Stegelements der Schmierstoffführungseinrichtung in der Hohlwelle;
5a bis 5e Einzelteildarstellungen des zur Bildung der Schmierstoffführungseinrichtung vorgesehenen Stegelements in unterschiedlichen Fertigungsstadien und Montagezuständen;
6a und 6b weitere Einzelteil- und Detaildarstellungen des Stegelements der Schmierstoffführungseinrichtung;
7a bis 7c Einzelteil- und Detaildarstellungen der Hohlwelle mit darin dreigängig ausgebildeten Nuten und darin sitzenden Stegelementen der Schmierstoffführungseinrichtung.

Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:

1 an axial sectional view through a drive system in which the lubricant guide device according to the invention finds application;
2a an axial sectional detail view for reference to the cylindrical annular gap over which the oil transfer is accomplished;
2 B an axial sectional detail view for further reference to the cylindrical annular gap over which the oil transfer is accomplished;
3 a perspective sectional view through a transmission or drive system in which the lubricant guide device according to the invention finds application, to further illustrate the same;
4 a detailed perspective view illustrating the seat of the stem of the lubricant guiding device in the hollow shaft;
5a to 5e Partial views of the provided for forming the lubricant guide means Stegelements in different stages of production and assembly states;
6a and 6b further detailed and detailed representations of the rod element of the lubricant guide device;
7a to 7c Part and detail representations of the hollow shaft with three-shaped grooves therein and seated therein web elements of the lubricant guiding device.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schmierstoffführungseinrichtung zur Unterstützung eines Schmierstofftransfers innerhalb eines Ringspalts R, der als solcher zwischen einer Hohlwelle H und einer in dieser Hohlwelle H aufgenommenen Welle W besteht, wobei diese beiden Bauteile H, W im Rahmen des Betriebs eines entsprechenden Systems zueinander in einer den Aufbau der Schmierstoffführungseinrichtung bestimmenden Vorzugsrichtung relativ rotieren, wobei in der Hohlwelle H und/oder der Welle W eine Nutgeometrie mit wenigstens einer gegenüber einer Mantelaxiallinie angestellten Nut N1 ausgebildet ist, und in diese Nut N1 ein Stegelement F eingesetzt ist, das sich radial in den Ringraum R hinein erhebt.The representation after 1 shows an embodiment of a first embodiment of a lubricant guide device according to the invention for supporting a lubricant transfer within an annular gap R as such between a hollow shaft H and one in this one Hollow shaft H recorded wave W exists, these two components H . W rotate relative to each other in a relative to the structure of the lubricant guide device determining preferred relative to the operation of a corresponding system, wherein in the hollow shaft H and / or the shaft W a groove geometry with at least one opposite a Mantelaxiallinie employed groove N1 is formed, and in this groove N1 a web element F is inserted, extending radially into the annulus R into it.

Das Stegelement F umfasst einen Trägerkörper oder Trägerkern K und eine Elstomerstruktur E. Die Elastomerstruktur ist an den Trägerkern K anvulkanisiert und ummantelt den Trägerkern K vollumfänglich. Der Trägerkern K ist aus einem Metallwerkstoff gefertigt. Die Elastomerstruktur E bildet wenigstens eine Dichtlippe SL, wobei die Dichtlippe SL an der, der Nut N1 gegenüberliegenden zylindrischen Wandung, hier der Aussenumfangswandung der Welle W anläuft. The web element F comprises a carrier body or carrier core K and an Elstomer structure e , The elastomeric structure is attached to the carrier core K vulcanized and encases the carrier core K full. The carrier core K is made of a metal material. The elastomer structure e forms at least one sealing lip SL , wherein the sealing lip SL at the, the groove N1 opposite cylindrical wall, here the Außenumfangswandung the shaft W starts.

Die Nut N1 ist demgemäß bei diesem Ausführungsbeispiel in der Innenumfangswandung der Holwelle H ausgebildet, und das Stegelement F ist derart ausgebildet, dass dieses unter radialer Stauchung in der Nut N1 sitzt. Wenn sich die Hohlwelle H und die innere Welle W gegeneinander rotieren dann schleppt die erfindungsgemäße Schmierstoffführungseinrichtung das im Ringspalt R befindliche Öl in die entsprechend der Steigung der Spirale und der Drehrichtung sich ergebende Förderrichtung. Falls in den Ringspalt phasenweise Luft nachströmt, bildet sich phasenweise ein lediglich geringer Schmierfilm unter den Dichtlippen SL und eine signifikante Ölförderung tritt erst dann wieder ein, wenn hinreichend Öl nachfliest. Die erfindungsgemäße Schmierstoffführungseinrichtung kann zum aktiven Transfer von Schmierstoff herangezogen werden, sie kann zur Abförderung von Leck- und Kriechöl verwendet werden und ggf. auch so ausgelegt sein, dass diese eine Rückförderung von Öl an den Bereich bewirkt aus welchem das Öl zufliest. So kann etwaiges Kriechöl am vollständigen Durchgang durch einen Wellenspalt gehindert werden. Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Schmierstoffführungseinrichtung auch eine Abdichtung des Ringspalts R erreicht werden, die bewirkt, dass das Öl eines Ölsumpfes der z.B. aufgrund einer Schrägstellung eines Getriebesystems bis an den vertikal unteren Bereich des Ringspaltes R heranreicht nicht ohne weiteres durch diesen Ringspalt hindurch abwandern kann.The groove N1 is accordingly in this embodiment in the inner peripheral wall of the hollow shaft H trained, and the web element F is formed such that this under radial compression in the groove N1 sitting. When the hollow shaft H and the inner wave W rotate against each other then drag the lubricant guide device according to the invention in the annular gap R located oil in the corresponding direction of the slope of the spiral and the direction of rotation resulting conveying direction. If phased air flows into the annular gap, only a small amount of lubricating film forms under the sealing lips in phases SL and significant oil production does not recur until sufficient oil replenishes. The lubricant guide device according to the invention can be used for the active transfer of lubricant, it can be used for the removal of leaking and penetrating oil and possibly also be designed so that this causes a return of oil to the area from which the oil zufliest. Thus, any creep oil can be prevented from passing completely through a shaft gap. Furthermore, by the lubricant guide device according to the invention also a seal of the annular gap R be achieved, which causes the oil of an oil sump, for example, due to an inclination of a transmission system to the vertical lower portion of the annular gap R does not reach easily through this annular gap can move through.

Die Darstellung nach 2a zeigt die Gestaltung des Systems nach 1 in einem Bereich aus welchem das durch die Schmierstoffführungseinrichtung geförderte Öl ggf. abfliesen kann. Der Spalt R beträgt vorzugsweise etwa 0,4 bis 2mm.The representation after 2a shows the design of the system 1 in an area from which the oil conveyed by the lubricant guiding device can optionally drain off. The gap R is preferably about 0.4 to 2mm.

Die Darstellung nach 2b zeigt die Gestaltung des Systems nach 1 in einem Bereich in welchem Öl Zugang zu dem Ringspalt R zwischen der Hohlwelle H und der darin sitzenden Welle W finden kann. Die SchmierstoffführungseinrichtungThe representation after 2 B shows the design of the system 1 in an area in which oil access to the annular gap R between the hollow shaft H and the shaft seated therein W Can be found. The lubricant guiding device

Die Darstellung nach 3 veranschaulicht den Verlauf der Spiralnut N1 in der Innenumfangswandung der Hohlwelle H. Die hier gezeigte Ölförderrichtung ergibt sich, wenn in dieser Darstellung mit Blick auf das in der Darstellung linke Ende, die Hohlwelle H im Uhrzeigersinn rotiert, und/oder die Welle W entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert. Die Spiralnut N1 hat hier eine konstante Steigung und ist als mehrgängige Nut ausgeführt. Die Steigung kann auch kleiner bemessen sein, und die Spiralnut N1 kann auch so ausgebildet sein, dass diese nur wenige Windungen bildet und sich nicht über die gesamte Länge des Ringspalts R erstreckt.The representation after 3 illustrates the course of the spiral groove N1 in the inner circumferential wall of the hollow shaft H , The oil delivery direction shown here results when, in this illustration, with a view to the left end in the illustration, the hollow shaft H rotates clockwise and / or the shaft W rotated counterclockwise. The spiral groove N1 here has a constant slope and is designed as a multi-course groove. The slope can also be smaller, and the spiral groove N1 can also be designed so that it forms only a few turns and not over the entire length of the annular gap R extends.

Die Darstellung nach 4 veranschaulicht den Sitz der Schmierstoffführungseinrichtung in der Hohlwelle H. Die Nut N1 kann einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen und demgemäß in ihrem inneren Bodenbereich gerundet ausgebildet sein. Über die elastomere Ummantelung E des Federkerns K wird ein spielfreier, fester Sitz der Schmierstoffführungsstruktur F in der Nut N1 unterstützt. Die Ummantelung E wirkt wie eine schleifend kontaktierende Dichtung und unterstützt die Förderwirkung der in den Ringraum R vordringende Spiralstruktur in dem Getriebe.The representation after 4 illustrates the seat of the lubricant guiding device in the hollow shaft H , The groove N1 may have a substantially U-shaped cross-section and accordingly be rounded in its inner bottom portion. About the elastomeric sheath e of the spring core K becomes a play-free, tight fit of the lubricant guide structure F in the groove N1 supported. The jacket e acts like a sliding contact sealing and supports the conveying effect of the in the annulus R penetrating spiral structure in the transmission.

Wie aus der Darstellung nach 5a ersichtlich, kann die erfindungsgemäße Schmierstoffführungsstruktur F als zunächst dünnes plastisch und elastisch verformbares Stabelement gefertigt werden, das den relativ steifen Federkern K und die elastomere Ummantelung E umfasst. Die Länge dieses Ausgangswerkstücks entspricht der Länge der abgewickelten Nut N1 in der Hohlwelle H.As shown 5a can be seen, the lubricant guide structure according to the invention F as initially thin plastic and elastically deformable rod element are made, which includes the relatively stiff spring core K and the elastomeric sheath E. The length of this starting workpiece corresponds to the length of the unwound groove N1 in the hollow shaft H ,

Wie aus der Darstellung nach 5b ersichtlich, kann der Federkern K als im Querschnitt rechteckiger Stahlblechstreifen, oder auch als Draht gefertigt werden. Über die elastomere Ummantelung E wird eine Sitzzone E1 und eine Dichtlippe SL realisiert.As shown 5b can be seen, the spring core K as in cross-section rectangular sheet steel strips, or be made as a wire. About the elastomeric sheath e becomes a seating area E1 and a sealing lip SL realized.

Die Darstellung nach 5c zeigt die Gummiummantelung E und den Stahlblechkern K als separate Bauteile, vorzugsweise wird jedoch die Gummiummantelung E formtechnisch, entweder in einer geschlossenen Form oder einer Extrudereinrichtung über den Stahlblech- oder Drahtkern geformt und existiert somit nur im Verbund mit dem Stahlblechkern K.The representation after 5c shows the rubber jacket e and the sheet steel core K as separate components, but preferably the rubber jacket e molded, either in a closed mold or an extruder device formed on the sheet steel or wire core and thus exists only in conjunction with the steel core K ,

Wie aus der Darstellung nach 5d ersichtlich, werden im Endbereich der Schmierstoffführungsstruktur F kurze Abschnitte der elastomeren Ummantelung E vom Stahlblechkern K entfernt. Die freiliegenden Abschnitte des Stahlblechkerns K werden zur axialen Fixierung der Schmierstoffführungsstruktur F abgewinkelt.As shown 5d can be seen in the end region of the lubricant guide structure F short sections of the elastomeric sheath e from the sheet steel core K away. The exposed sections of the sheet steel core K are angled to the axial fixation of the lubricant guide structure F.

Die Umformung des Ausgangswerkstücks der Schmierstoffführungsstruktur F zu der in 5e dargestellten Spiralstruktur erfolgt im Rahmen des Einbaus der Schmierstoffführungsstruktur F in die Hohlwelle H. Dies kann manuell, oder automatisiert unter Einsatz von speziellen Werkzeugen bewerkstelligt werden. Das Ausgangswerkstück kann hierzu vorzugsweise weitgehend vorgeformt werden, indem dieses zunächst auf einen Kern mit darin ausgebildeter Führungsnut gewickelt wird. Der Umformungsgrad des Ausgangswerkstückes ist relativ gering und die Schmierstoffführungsstruktur F sitzt auch aufgrund der inneren Verspannung des Federkerns K und der Verklemmung der Elastomerstruktur E in der Nut verliersicher in der Hohlwelle H. Um ein axiales Wandern der Schmierstoffführungsstruktur F in der Nut N1 zu verhindern werden die Enden F1, F2 abgewinkelt.The deformation of the starting workpiece of the lubricant guide structure F to the in 5e Spiral structure shown in the context of the installation of the lubricant guide structure F in the hollow shaft H , This can be manual, or automated be accomplished using special tools. For this purpose, the starting workpiece can preferably be largely preformed by first winding it onto a core with a guide groove formed therein. The degree of deformation of the starting workpiece is relatively low and the lubricant guiding structure F also sits due to the internal tension of the spring K and the jamming of the elastomer structure e in the groove captive in the hollow shaft H. To an axial migration of the lubricant guide structure F in the groove N1 to prevent the ends F1 . F2 angled.

Die Darstellungen nach den 7a bis 7c veranschaulichen weiter den Sitz der Schmierstoffführungsstruktur F in der Hohlwelle H. Die Schmierstoffführungseinrichtung ist hier als dreigängige Spirale ausgeführt und umfasst demgemäß drei in separate Nuten N1 eingesetzte Dichtlippeneinsatzstreifen F. Die axiale Sicherung derselben in der Hohlwelle H ist in 7d veranschaulicht. Der abgekröpfte Abschnitt F2 des Dichtlippeneinsatzes F ist vom Elastomermaterial E freigelegt. Die Freilegung erfolgt vorzugsweise bereits vor dem Einbau des Dichtlippeneinsatzes F der hierzu vorzugsweise schon exakt abgelängt ist.The representations after the 7a to 7c further illustrate the seat of the lubricant guide structure F in the hollow shaft H , The lubricant guiding device is designed here as a three-flighted spiral and accordingly comprises three separate grooves N1 used sealing lip insert strips F. The axial securing of the same in the hollow shaft H is in 7d illustrated. The cranked section F2 of the sealing lip insert F is exposed from the elastomeric material E. The exposure is preferably carried out before the installation of the sealing lip insert F this is preferably already exactly cut to length.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009051002 A1 [0002]

Claims

A lubricant guide device for supporting a lubricant transfer within an annular gap (R), as such between a hollow shaft (H) and a received in said hollow shaft (H) shaft (W), these two components in the context of the operation of a corresponding system to each other in a relatively rotate the construction of the lubricant guiding device determining preferred direction, wherein in the hollow shaft (H) and / or the shaft (W) a groove geometry is formed with at least one opposite a Mantelaxiallinie employed groove (N1), and in this groove (N1) a web element ( F) is inserted, and thereby rises radially into the annular space (R) inside.

Lubricant guiding device according to Claim 1 , characterized in that the web element (F) comprises a carrier core (K) and an Elstomerstruktur (E).

Lubricant guiding device according to Claim 2 , characterized in that the elastomeric structure (E) is vulcanized to the carrier core (K).

Lubricant guiding device according to Claim 3 , characterized in that the elastomeric structure (E) completely encases the carrier core (K).

Lubricant guiding device according to at least one of Claims 1 to 4 , characterized in that the carrier core (K) is made of a metal material.

Lubricant guiding device according to at least one of Claims 1 to 4 , characterized in that the carrier core (K) is made of a plastic material.

Lubricant guiding device according to at least one of Claims 1 to 6 , characterized in that the elastomeric structure (E) forms at least one sealing lip (SL).

Lubricant guiding device according to Claim 7 , characterized in that the sealing lip (SL) starts at the cylindrical wall opposite the groove (N1).

Lubricant guiding device according to at least one of Claims 1 to 8th , characterized in that the groove (N1) in the outer peripheral wall of the shaft (W) is formed, and the web element (F) is formed such that it sits under radial expansion in the groove (N1).

Lubricant guiding device according to at least one of Claims 1 to 9 , characterized in that the groove (N1) in the inner peripheral wall of the Holwelle (H) is formed, and the web element (F) is formed such that it sits under radial compression in the groove (N1).