DE10235279A1

DE10235279A1 - Antriebsstrang

Info

Publication number: DE10235279A1
Application number: DE2002135279
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl.-Ing. Bauknecht; Bernd Dipl.-Ing. Lutz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-02-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Getriebe und einer Pumpe (10) zur Schmiermittelversorgung des Getriebes (1), wobei ein Pumpenrad (4) von einer Antriebswelle (1) angetrieben wird. Eine direkte Lagerung des Pumpenrads (4) ist auf einer außenzentrierenden Verzahnung (2) der Antriebswelle (1) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Getriebe und einer Pumpe zur Schmiermittelversorgung des Getriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine weit verbreitete Bauform einer Getriebepumpe ist eine Innenzahnradpumpe. Die Pumpenräder werden dabei üblicherweise vom Antriebsstrang des Fahrzeugs angetrieben. Die Pumpenräder im Pumpengehäuse sollen zum Pumpengehäuse der Pumpe zentriert sein. Bei Automatgetrieben mit Wandlern wird hierzu das Pumpenrad entweder auf einem Wandlerhals des Wandlers zentriert und mitgenommen oder das Pumpenrad ist auf einer gehäusefesten Leitradwelle des Getriebes, auf welcher der Wandler gelagert ist, und über welche das Wandlerstützmoment am Getriebegehäuse abgestützt wird, mit einem Gleit- oder Nadellager gelagert. Der Antrieb des Pumpenrades erfolgt über eine entsprechend ausgebildete Mitnahme vom Wandler. Diese beiden Konzepte haben jedoch den Nachteil, dass sich durch Addition der Toleranzen und Rundlaufabweichungen große Radialspalte ergeben, die mit einem Exponenten 3 in den Leckagestrom eingehen. Die Lagerung auf der Leitradwelle erzeugt zusätzliche Reibungsverluste.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Getriebe und einer Pumpe zur Schmiermittelversorgung des Getriebes zu schaffen, mit verbesserten mechanischen und volumetrischen Wirkungsgraden der Pumpe bei reduzierten Fertigungskosten.

Die Lösung erfolgt mit einem Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Gemäß der Erfindung weist der Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ein Getriebe und eine Pumpe zur Schmiermittelversorgung des Getriebes auf. Ein Pumpenrad der Pumpe wird von dem Antriebsstrang über eine Antriebswelle angetrieben, die beispielsweise in Kraftflußrichtung zwischen einem Antriebsmotor und dem Getriebe angeordnet ist. Eine direkte Lagerung des Pumpenrads ist auf einem Lagersitz mit außenzentrierter Verzahnung der Antriebswelle vorgesehen, wobei gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Zahnkopf der Mitnahmeverzahnung des Pumpenrads zusammen mit dem Lagersitz der Antriebswelle feinbearbeitet ist, so daß Rundlauffehler fast vollständig eliminiert werden können. Das Pumpenrad zentriert sich gemäß der Erfindung auf der Antriebswelle über den Zahnkopf im vorzugsweise fertig gesinterten Zentrierdurchmesser des Pumpenrades, der durch den Fertigungsprozess sehr genauen Rundlauf zur Mitnahmeverzahnung im Pumpenrad und zur außenzentrierten Verzahnung der Antriebswelle aufweist, so dass sich eine sehr kleine Gesamtrundlaufabweichung ergibt, die einen sehr kleinen Radialspalt und damit einen verbesserten volumetrischen Wirkungsgrad der Pumpe gemäß der Erfindung auch verglichen mit Serienpumpen gleichen Fördervolumens ermöglicht. Als weiterer Vorteil aus der Erfindung ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik ein verbesserter mechanischer Wirkungsgrad infolge der verringerten Anzahl der Lagerstellen. Zudem ergibt sich als weiterer Vorteil aus der Erfindung, dass mit der speziellen Nabenstruktur eine Fertigung der Pumpenradmitnahme (beispielsweise durch Sinterung) ohne Nachbearbeitung möglich ist. Dies und die ge meinsame Bearbeitung der Mitnahmeverzahnung zusammen mit der außenzentrierten Verzahnung der Antriebswelle reduziert den Bearbeitungsaufwand. Der kleinere Durchmesser der Antriebswelle gegenüber dem des üblichen Wandlerhalses erlaubt es, die Pumpe gemäß der Erfindung radial kleiner und damit leichter auszuführen. Kleinere Schleppmomente der Pumpe gemäß der Erfindung reduzieren mechanische Verluste des Getriebes.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt.
Es zeigen:
1 eine Profilkontur einer Antriebswelle mit Pumpenrad gemäß der Erfindung und
2 einen Querschnitt durch eine Pumpe auf der Antriebswelle gemäß der Erfindung.
1:
Auf einer Antriebswelle 1 mit außenzentrierter Verzahnung 2 und Drehachse 3 ist ein Pumpenrad 4 mit Mitnahmeverzahnung 5 zentriert. Ein Zahnkopf 6 der außenzentrierten Verzahnung 2 ist am Außendurchmesser 7 feinbearbeitet. Die Mitnahmeverzahnung 5 ist am Innendurchmesser mit feinbearbeiteten Bereichen 8 versehen, wobei der feinbearbeitete Außendurchmesser 7 und die feinbearbeiteten Bereiche 8 zur Zentrierung des Pumpenrades 4 auf der Antriebswelle 1 zusammenwirken. Die Feinbearbeitung kann beispielsweise durch Schleifen oder Feindrehen usw. erfolgt sein.
In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Bereiche der Mitnahmeverzahnung 5 des Pumpenrades 4, über welche die Zentrierung des Pumpenrades 5 am Außendurchmesser 7 der Verzahnung 2 der Antriebswelle 1 erfolgt, zusammen mit dem Pumpenrad 4 fertiggesintert sind, eine mechanische Nachbearbeitung also entfällt.
2:
Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1 bezeichnet. Ein Pumpengehäuse 9 einer Pumpe 10 ist mit einem Radiallager 11 und einer Dichtung 12 auf der Antriebswelle 1 montiert. Das Radiallager 11 ist im dargestellten Beispiel als Nadellager ausgebildet und mit einem Sicherungsring 13 im Pumpengehäuse 9 axial gehalten. Anstelle des Nadellagers kann auch ein Gleitlager vorgesehen sein.
Die Verzahnung 2 der Antriebswelle 1 greift in die korrespondierende Mitnahmeverzahnung 5 des Pumpenrades 4 ein. Die Antriebswelle 1 weist einen Lagersitz 14 für das Radiallager 11 auf. Der feinbearbeitete Außendurchmesser 7 des Zahnkopfes 6 der Verzahnung 2 und der Lagersitz 14 der Antriebswelle 1 sind vorzugsweise zusammen, d. h. gemeinsam, in einem Arbeitsprozeß feinbearbeitet, beispielsweise durch Schleifen oder Feindrehen. Die Zentrierung des Pumpenrades 4 auf der Antriebswelle 1 erfolgt – wie beschrieben – über den feinbearbeiteten Außendurchmesser 7 der außenzentrierten Verzahnung 2 der Antriebswelle 1 und die feinbearbeiteten Bereiche 8 der Mitnahmeverzahnung 5 des Pumpenrades 4.

1: Antriebswelle
2: außenzentrierende Verzahnung der Antriebswelle
3: Drehachse
4: Pumpenrad
5: Mitnahmeverzahnung des Pumpenrades
6: Zahnkopf der außenzentrierten Verzahnung
: der Antriebswelle
7: feinbearbeiteter Außendurchmesser des Zahnkopfes
8: feinbearbeiteter Bereich der Mitnahmeverzahnung
: des Pumpenrades
9: Pumpengehäuse
10: Pumpe
11: Radiallager
12: Dichtung
13: Sicherungsring
14: Lagersitz auf der Antriebswelle

Claims

Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Getriebe und einer Pumpe (10) zur Schmiermittelversorgung des Getriebes, wobei die Pumpe (10) ein Pumpenrad (4) aufweist, welches von einer mit dem Antriebsstrang wirkverbundenen Antriebswelle (1) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (4) direkt auf einer außenzentrierten Verzahnung (2) der Antriebswelle (1), über die das Pumpenrad (4) angtrieben wird, gelagert ist.
Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (7) eines Zahnkopfes (6) der außenzentrierten Verzahnung (2) der Antriebswelle (1) zusammen mit einem Lagersitz (14) der Antriebswelle (1) feinbearbeitet ist, wobei ein Pumpengehäuse (9) der Pumpe (10) über den Lagersitz (14) auf der Antriebswelle (1) radial gelagert ist.
Antriebsstrang gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mitnahmeverzahnung (5) des Pumpenrades (4) in die außenzentrierte Verzahnung (2) der Antriebswelle (1) eingreift und feinbearbeitete Bereiche (8) aufweist, über die das Pumpenrad (4) an den Außendurchmesser (7) der außenzentrierten Verzahnung (2) der Antriebswelle (1) zentriert wird.
Antriebsstrang gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mitnahmeverzahnung (5) des Pumpenrades (4) in die außenzentrierte Verzahnung (2) der Antriebswelle (1) eingreift und fertiggesinterte Bereiche aufweist, über die das Pumpenrad (4) an dem Außendurchmesser (7) der außenzentrierten Verzahnung (2) der Antriebswelle (1) zentriert wird.