-
Die Erfindung betrifft eine Teilummantelung einer Antriebseinheit mittels eines dünnwandigen, mit seinen Enden in bzw. an einem Getriebegehäuse fixierten Abschirmelements, das zumindest teilweise zylindrisch ausgebildet ist und die aus einem rotationssymmetrischen Antriebselement sowie zumindest einem Zahnrad bestehende Antriebseinheit schalenartig untergreift, so dass es gemeinsam mit dieser ein Schmiermittelreservoir begrenzt, wobei ein teilzylindrischer Abschnitt an dem einen axialen Ende des Abschirmelements in eine radial verlaufende Seitenwand übergeht.
-
Derartige Teilummantelungen rotierender Antriebseinheiten werden in Getriebegehäusen von Getrieben verwendet, wenn die jeweilige Antriebseinheit aufgrund des in dem Getriebegehäuse vorhandenen Schmierölniveaus permanent in das Schmieröl eintaucht. Die Zahnräder und/oder ein ebenfalls auf der entsprechenden Antriebswelle angeordnetes Antriebselement tauchen zumindest teilweise in das Schmieröl ein, so dass aufgrund der rotativen Bewegung Panschverluste auftreten. Andererseits soll die Antriebseinheit zur Schmierung von deren Komponenten mit einer ausreichenden Schmierölmenge versorgt werden. Daher ist unterhalb der Antriebseinheit die Teilummantelung vorgesehen, die eine geringere Schmierölmenge aufnimmt und diese gezielt in die Bereiche der Antriebseinheit, die geschmiert bzw. gekühlt werden sollen, leitet.
-
Eine Teilummantelung einer Antriebseinheit mittels eines dünnwandigen, mit seinen Enden in einem Getriebegehäuse fixierten Abschirmelements der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der
2 und der entsprechenden Beschreibung der
DE 10 2011 089 189 A1 bekannt. Dieses Abschirmelement weist teilzylindrische Abschnitte auf, die als Seitenwände bezeichnet und über einen kegelförmig verlaufenden Abschnitt, der ebenfalls als Seitenwand angegeben ist, miteinander verbunden sind. Dabei sind mit einem Ende des Abschirmelements, und zwar an dem mit einem großen Krümmungsradius ausgeführten Abschnitt, jeweils über einen Steg erste Haltevorrichtungen verbunden, die zur Fixierung dieses Endes des Abschirmelements im Getriebegehäuse L-förmige Auflageflächen aufweisen. Am anderen Ende des Abschirmelements schließt sich an den mit einem kleineren Krümmungsradius ausgebildeten teilzylindrischen Abschnitt ein geschwungen ausgeführter Steg an, welcher an seinem jeweils freien Ende mit je einer tellerförmig gestalteten weiteren Haltevorrichtung verbunden ist. Diese Haltevorrichtungen sollen, wie weiterhin in der Druckschrift in der
2a dargestellt, in eine im Getriebegehäuse vorgesehene Vertiefung eingeschnappt werden. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel sollen die Stege mit zu diesen abgewinkelten Laschen versehen sein, wobei in diesen angebrachte Bohrungen an Bolzen oder Stiften, die im Getriebegehäuse fixiert sind, eingeschnappt werden sollen.
-
Das zuvor als erstes Ausführungsbeispiel beschriebene Abschirmelement wird für seine Montage in das Getriebegehäuse zunächst durch eine Kraft auf die Haltevorrichtungen soweit elastisch verformt, dass es in dieses eingesetzt werden kann. Nach dessen entsprechender Positionierung innerhalb des Getriebegehäuses wird die Kraft reduziert, so dass sich das Abschirmelement nach dem Entfernen der Kraft mittels der Haltevorrichtungen in dem Getriebegehäuse verklemmt.
-
Weiterhin ist aus der
US 5,505,112 A ein Achsgehäuse mit einem in diesem angeordneten, ein Tellerrad aufnehmenden Differentialgehäuse bekannt. Ferner ist in das Achsgehäuse ein Abschirmelement eingesetzt, wobei dieses seitliche Laschen aufweist, über das es am Boden des Achsgehäuses verschraubt ist.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ausbildung des Abschirmelements und dessen Befestigung zu verbessern, wobei die entsprechende Fixierung ohne wesentliche konstruktive Veränderungen des Getriebegehäuses innerhalb unterschiedlich ausgeführter Varianten einer Baureihe von Antriebseinheiten bzw. Getriebegehäusen ermöglicht werden soll.
-
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
-
Gemäß der Erfindung besteht eine Teilummantelung einer Antriebseinheit aus einem dünnwandigen, mit seinen Enden in einem Getriebegehäuse fixierten Abschirmelement, das zumindest teilweise zylindrisch ausgebildet ist. Über seine Längserstreckung gesehen setzt sich das Abschirmelement folglich aus Abschnitten zusammen, die zylindrisch verlaufen, und aus Abschnitten, die von den zylindrischen Abschnitten ausgehen bzw. diese miteinander verbinden. Das Abschirmelement untergreift dabei die aus einem rotationssymmetrischen Antriebselement sowie zumindest einem Zahnrad bestehende Antriebseinheit schalenartig, so dass es im Bereich der Abschirmung gemeinsam mit dem rotationssymmetrischen Antriebselement ein Schmiermittelreservoir begrenzt, das eine Teilmenge des Schmiermittels des Getriebegehäuses aufnimmt. Ein teilzylindrischer Abschnitt des Abschirmelements geht an dem einen axialen Ende des Abschirmelements in eine radial verlaufende Seitenwand über.
-
Erfindungsgemäß ist das Abschirmelement als spanlos geformtes Blechteil ausgebildet, so dass dieses sich bei kleineren Stückzahlen im Vergleich zu einem im Spritzguss hergestellten Kunststoffteil kostengünstiger fertigen lässt, da das erforderliche Spritzgusswerkzeug erhebliche Kosten verursachen würde. Weiterhin soll die Seitenwand einen Flansch zur Verschraubung mit dem Getriebegehäuse bilden. Über diesen Flansch und das andere von dem Flansch angewandte teilzylindrische Ende, das formschlüssig in das Getriebegehäuse eingreift, lässt sich das Abschirmelement funktionssicher im Getriebegehäuse fixieren. Es besteht also kein Risiko, dass sich das Abschirmelement aus dieser Fixierung löst, wodurch anderenfalls Schäden an der Antriebseinheit verursacht würden.
-
Demgegenüber soll das Abschirmelement nach der
DE 10 2011 089 189 A1 als elastisch verformbares Kunststoffteil hergestellt werden, welches aufgrund seiner Elastizität in das Getriebegehäuse eingeschnappt werden kann. In diesem müssen somit entsprechende Ausnehmungen zur Aufnahme der Haltevorrichtungen oder Bolzen oder Stifte, die in Bohrungen der Haltevorrichtungen eingreifen, vorgesehen sein. Das Abschirmelement nach der
US 5,505,112 A ist nicht in der erfindungsgemäßen Form ausgebildet.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das teilzylindrische Ende in einer ringförmigen Nut des Getriebegehäuses geführt ist. Auf diese Weise kann dieses Ende des Abschirmelements in einfacher Weise durch eine Steckverbindung am Getriebegehäuse fixiert sein.
-
Weiterhin kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung das Abschirmelement zur Aufnahme des rotationssymmetrischen Antriebselements und des zumindest einen Zahnrades Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. Damit lässt sich das Abschirmelement an die entsprechenden unterschiedlichen radialen Abmessungen vom Antriebselement und vom Zahnrad anpassen.
-
Weiterhin soll sich der Flansch von dem Abschirmelement radial nach innen oder nach außen erstrecken. Die Lage des Flansches kann danach bestimmt werden, an welcher Stelle des Getriebegehäuses sich Möglichkeiten einer Schraubverbindung realisieren lassen.
-
Außerdem besteht die Möglichkeit, das Abschirmelement aus zwei mit unterschiedlichem Krümmungsradius ausgebildeten teilzylindrischen Abschnitten herzustellen, die an ihren einander zugewandten Rändern über eine Wand miteinander verbunden sind. Dabei kann die Wand rechtwinklig zu den beiden Abschnitten verlaufen. Alternativ dazu kann die Wand einen kegeligen Verlauf aufweisen.
-
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Abschirmelement Öffnungen zur Zuleitung oder Ableitung von Schmieröl aufweist. Über die Öffnungen tritt Schmieröl, das mit einem bestimmten Niveau im Getriebegehäuse vorhanden ist, in das durch das Abschirmelement getrennte Schmiermittelreservoir ein. Daher können aufgrund des geringeren Ölvolumens Panschverluste des Zahnrades vermieden werden.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann von dem Flansch zumindest ein Leitblech ausgehen, das zur teilweisen Abdeckung eines in dem Getriebegehäuse vorgesehenen Schmiermittelkanals vorgesehen ist. Dieses Leitblech kann unterschiedliche Funktionen übernehmen, nämlich die aus dem Schmiermittelkanal austretende Ölmenge zu drosseln bzw. einen Austritt insgesamt zu verhindern, oder das austretende Schmieröl in bestimmte Bereiche der Antriebseinheit zu leiten.
-
Schließlich soll die Antriebseinheit als mit einem Tellerrad versehenes Achsdifferential ausgebildet sein, wobei der Flansch mit einem ersten Achsrohr verschraubt ist, während das teilzylindrische Ende des Abschirmelements in die durch einen Achsrohrflansch und ein Achsgehäuse gebildete Nut eingreift. Für ein Achsgetriebe mit dem darin angeordneten Achsdifferential eignet sich das erfindungsgemäße Abschirmelement in besonderer Weise, da es trotz raumsparender Bauweise sicher an Seitenwänden des Achsgehäuses befestigt werden kann.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs und der von diesem abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Patentansprüche nicht beschränken.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abschirmelements,
- 2 im Schnitt eine Teilansicht eines Achsdifferentials mit einem unterhalb eines Tellerrades und eines Differentialgetriebes angeordneten Abschirmelement,
- 3 einen vergrößerten Ausschnitt III in der 2,
- 4 einen vergrößerten Ausschnitt IV in der 2,
- 5 als perspektivische Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Abschirmelements, bei dem von dessen mit Ölzufuhr- oder Ölaustrittsöffnungen aufweisenden teilzylindrischen Abschnitt axiale Vorsprünge ausgehen,
- 6 als perspektivische Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Abschirmelements, bei dem ein aus einzelnen Segmenten bestehender Flansch vorgesehen ist,
- 7 im Schnitt eine Teilansicht eines Achsgetriebes, wobei eine Wand des Abschirmelements kegelförmig verläuft,
- 8 im Schnitt eine Teilansicht eines Achsgetriebes, wobei eine Wand des Abschirmelements rechtwinklig zu zwei mit dieser verbundenen teilzylindrischen Abschnitten verläuft,
- 9 eine im Wesentlichen mit der Ausführungsform der 7 übereinstimmendes Abschirmelement, wobei dieses eine Abwinkelung aufweist, die bis an den äußeren Umfang eines Tellerrades geführt ist,
- 10 eine weitere Ausführungsform eines Abschirmelements, das eines zur Abdeckung eines Schmierölkanals dienendes Abdeckblech aufweist,
- 10a eine Anordnung des Abschirmelements nach 10 in einem Getriebegehäuse,
- 11 einen Längsschnitt durch ein Achsgetriebe mit dem in diesem angeordneten Abschirmelement und
- 12 das Achsgetriebe nach der 11, wobei dieses in einer geänderten Lage im Fahrzeug montiert ist und auf Grund dessen auch das Abschirmelement in einer geänderten Position im Achsgetriebe angeordnet wurde.
-
In der 1 ist eine erste Ausführungsform eines mit 1 bezeichneten Abschirmelements dargestellt. Dieses Abschirmelement 1 ist durch ein spanloses Umformverfahren als Blechteil hergestellt, wobei es zusätzlich in bestimmten Bereichen durch Sicken und ähnlichem versteift sein kann. Wie die perspektivische Darstellung nach der 1 erkennen lässt, weist das Abschirmelement 1 zwei teilzylindrisch ausgebildete Abschnitte 2 und 3 auf, die mit unterschiedlichen Krümmungsradien ausgeführt sind. Mit der Beschreibung dieser Abschnitte 2 und 3 als „teilzylindrisch“ ist gemeint, dass es sich hinsichtlich deren Form jeweils um einen in Längsrichtung durchtrennten Hohlzylinder handelt, der folglich schalenartig ausgebildet ist. An einem Ende des Abschirmelements 1 befindet sich der mit einem größeren Krümmungsradius versehene Abschnitt 2, an den sich eine kegelförmig verlaufende Wand 4 anschließt. Diese geht in den mit einem kleineren Krümmungsradius hergestellten Abschnitt 3 über, an den sich eine radial verlaufende Seitenwand 5 anschließt, die als ringsegmentförmiger Flansch 6 ausgeführt ist.
-
Aus der 2 geht eine im Schnitt dargestellte Antriebseinheit 7 hervor, die als mit einem Achsdifferential 8 versehenes Achsgetriebe 9 ausgebildet ist. Das Achsgetriebe 9 weist ein Getriebegehäuse 10 auf, welches mit Achsrohren 11 und 12 verbunden ist, wobei an diesen Achsrohren 11 und 12 Achsrohrflansche 13 und 14 ausgebildet sind, über die diese mit dem Getriebegehäuse 10 verbunden sind. Weiterhin ist mit dem Getriebegehäuse 10 ein Lagerflansch 15 verschraubt, der zur Lagerung einer mit einem Kegelritzel 17 versehenen Kegelritzelwelle 16 dient. Über dieses Kegelritzel 17 treibt die Kegelritzelwelle 16 ein Tellerrad 18 an, das mit einem Differentialgehäuse 19 verbunden ist.
-
Wie weiterhin der 2 entnommen werden kann, erstreckt sich das Abschirmelement 1 unterhalb dieser Antriebseinheit 7 unter Bildung eines Schmiermittelreservoirs 20, wobei das Abschirmelement 1 an seinem einen Ende über den Flansch 6 mit einem ortsfest in dem Achsrohr 12 angeordneten Ring 21 verschraubt ist.
-
Hierzu wird auf die im Maßstab vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes IV aus der 2 in der 4 verwiesen, aus der die entsprechende Verbindung des Flansches 6 mit dem Ring 21 hervorgeht. An seinem anderen Ende ist das Abschirmelement 1, wie bereits im Zusammenhang mit der 1 erläutert, teilzylindrisch ausgebildet und greift mit diesem Ende 22 des Abschnitts 2 in eine ringförmige Nut 23, die radial zwischen einem Zentrierbund 24 und einer Aufnahmebohrung 25 des Getriebegehäuses 10 gebildet ist. Diese Anordnung des Endes 22 in der ringförmigen Nut 23 ist darüber hinaus der im Maßstab vergrößerten Darstellung der 3 zu entnehmen.
-
Die 5 bis 9 zeigen weitere Ausführungsformen erfindungsgemäß ausgebildeter Abschirmelemente. Soweit das jeweilige Abschirmelement Merkmale aufweist, die mit denen der Ausführung nach der 1 überstimmen, werden hierfür nachfolgend die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet. In der 5 ist ein Abschirmelement 26 dargestellt, bei dem nicht das Ende des ersten teilzylindrischen Abschnitts 2 für einen Eingriff in die ringförmige Nut 23 nach den 2 und 3 vorgesehen ist, sondern es sind für diesen Zweck in axialer Richtung dieses Abschnitts 2 weisende Vorsprünge 27 vorgesehen. Im Übrigen weist der erste teilzylindrische Abschnitt 2 Öffnungen 28 auf, über die ein Schmiermittelaustausch zwischen dem im Inneren des Getriebegehäuses vorhandenen Ölsumpf und dem Schmiermittelreservoir 20 ermöglicht werden soll (siehe hierzu die Anordnung nach der 2).
-
Bei einem Abschirmelement 29 nach der 6 sind an Stelle des sich entlang des Außenmantels erstreckenden Flansches einzelne voneinander getrennt ausgebildete Flanschabschnitte 30 vorgesehen.
-
Die 7 zeigt ein im Wesentlichen mit der Ausführungsform nach der 1 ausgebildetes Abschirmelement 1, das in dem Getriebegehäuse 10 angeordnet ist und bei dem die Wand 4 ebenfalls kegelförmig verläuft, wobei aber in dem Abschnitt 2, im Bereich des Tellerrades 18 und dem Ende 22 zugewandt, zusätzlich eine Querwand 32 angeordnet ist.
-
Diese Querwand 32 ist bei einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel eines Abschirmelements 33 nach 9 mit einem rechtwinklig zu dieser verlaufenden Abschirmblech 34 versehen, das sich somit in Richtung einer äußeren Umfangsfläche des Tellerrades 18 erstreckt. Sowohl die Querwand 32 als auch das Abschirmblech 34 sind dafür vorgesehen, eine Schmiermittelmenge in einem bestimmten Bereich zu halten bzw. diese einem zu schmierenden Bauteil zuzuführen. Gemäß der 8 sind die beiden Abschnitte 2 und 3 durch eine rechtwinklig zu diesen verlaufende Wand 35 verbunden.
-
Die 10 und 10a zeigen ein Abschirmelement 36, bei dem von dem Flansch 6 ein Leitblech 37 ausgeht. Aus der 10a geht hervor, dass dieses Leitblech 37 bei einer Montage des Abschirmelements 36 im Getriebegehäuse 10 eine Mündung 38 eines in dessen Stirnwand 39 angeordneten Schmierölkanals 40 teilweise überdeckt. Damit besteht die Möglichkeit für eine Drosselung des über den Schmierölkanal 40 austretenden Schmierölstroms. Das Leitblech 37 kann, falls erforderlich, auch den Schmierölkanal 40 völlig verschließen. Natürlich kann die Mündung 38 auch für einen Eintritt von Schmieröl in den Schmierölkanal 40 vorgesehen sein.
-
Die 11 und 12 zeigen das zuvor erläuterte Achsgetriebe 9 in unterschiedlichen Lagen, wobei nach 11 die Kegelritzelwelle 16 das Tellerrad 18 in einer horizontalen Position antreibt, während nach der 12 das Achsgetriebe 9 um seine Längsmittelachse gedreht ist, so dass die Kegelritzelwelle 16 unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen verläuft. Diesen unterschiedlichen Lagen entsprechend kann auch das jeweilige Abschirmelement 1, 26, 29, 31, 33 und 36 angeordnet sein, wobei es durch eine über den Flansch 6 bzw. die Flanschabschnitte geänderte Positionierung an die Lageänderung des Achsgetriebes angepasst wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Abschirmelement
- 2
- erster teilzylindrischer Abschnitt von 1
- 3
- zweiter teilzylindrischer Abschnitt von 1
- 4
- kegelförmig verlaufende Wand von 1
- 5
- radial verlaufende Seitenwand von 1
- 6
- Flansch von 1
- 7
- Antriebseinheit
- 8
- Achsdifferential
- 9
- Achsgetriebe
- 10
- Getriebegehäuse
- 11
- Achsrohr
- 12
- Achsrohr
- 13
- Achsrohrflansch
- 14
- Achsrohrflansch
- 15
- Lagerflansch
- 16
- Kegelritzelwelle
- 17
- Kegelritzel
- 18
- Tellerrad
- 19
- Differentialgehäuse
- 20
- Schmiermittelreservoir
- 21
- Ring
- 22
- axiales Ende von 2
- 23
- ringfömige Nut
- 24
- Zentrierbund
- 25
- Aufnahmebohrung von 10
- 26
- Abschirmelement
- 27
- Vorsprung
- 28
- Öffnung in 2
- 29
- Abschirmelement
- 30
- getrennte Flanschabschnitte
- 31
- Abschirmelement
- 32
- Querwand
- 33
- Abschirmelement
- 34
- Abschirmblech
- 35
- rechtwinklig verlaufende Wand
- 36
- Abschirmelement
- 37
- Leitblech
- 38
- Mündung
- 39
- Stirnwand von 10
- 40
- Schmierölkanal
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011089189 A1 [0003, 0010]
- US 5505112 A [0005, 0010]
