DE1054861B - Lagerschmierung fuer die Welle des Antriebsritzels bei Kegel- und Kegelschraubgetrieben, insbesondere in Vorderachsgetrieben von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung Ixaid« sich »uf die Lagerschmierung für die WdIc ckx Antrietx» itxcls hei Kegel- und Kegdschraulipriricben, insbesondere bei Vorderachsgctriehcn von Kraftfahrzeugen, mit im wesentlichen waagerechter Lage der Achten von Tellerrad und i Antriafaritzei und einem DrucVstiick. weiche* des Tellerrad in Höhe des AntriebsrilzeJs gegun axiales Ausweichen bei hoher Belastung abnützt.

fiel bekannten Getriebeansfukningen dieser Aft werden die beiden Lager »lcs Antriebtritxels durch te VOOi Tellerrad nach olien geschleudert«« Ol in den tpclstcn FäJkii ausreichend geschmiert. Dmrait alwar dalxa das au&en bcrtndliehe Lager nocb genügend Ol enthält, sii>tl lxaondcrc Maßaahrncu erforderlich. Diese können UeJ Gleitlagern beispielsweise darin *$ bestehen, üaE ia dl« Welle de« Antriebsritzcls sogenannte ülmiten eingofriist lind, die das 01 an das /.wdtc Lagvr weiterleiten.

Im Kraftfahrzctigliau ist es üblich, das Antridvstituj fur den Achsantrieb in zwei Wälzlagern xu »· lagern. Das Lager, welches nahe dem An£rieh*ritzcJ angeordnet ist, hat den von dem Zahttdrttck berrilhet*· den Axialschub and eventuell auch Kräfte in ent' gegcngcsciztcr Richtung aufzunehmen. Wird du Kugellager dicieii Anforderungen gerecht, so ist es a$ vorteilhaft, solche Lager zu verwenden, welche einen im Querschott! 5-förmißcn Köfig haben and sie so einnil>euai, daß im Betrieb eine Pomp wirkung in Richtung auf da.s äußere Leger erzeugt wird.

Ein grn&cr TdI des vom Tellerrad gegen das Lager 3» gCKlikudcriiai öle» wird dann unter Ausnutrun« dieser Wirkung dem dußeron L»ger zugeleitet und dies« somit geschmiert Unter gewissen BetrichsvcrhaitniSven, wie s. B. bei iehr niedriger Drehzahl des Gctrleiies (Kriochgcschwiadigkeit des FahrjcuRC-t), M Ist die ausreichende Schmierung der Lager des Antricl»$ritseb jedoch in Frage gestellt

Auf der anderen Seite betieiit bei hohen Drehzahlen die Gefahr, daß die Leget mit Öl ul*rschweimnt werifcn. Um eine an^moKSeitc Ölversorgung im gesamten Drchzahllxrrcidi zn erzielen, wurden scIhmi ipezjdk: FördcrcinricJituiigeii bcnutat. Diese Einrichtungen verzehren jedoch zusätzlich Leistung und verteilern das Aggregat erheblich.

Die Welle des Antriebiritecli wird auch liüufig in «3 Kegclrolleiilagern gelagert. Um die Axialkräfte fts beiden Richtungen sicher aufnehmen zu knrtnen. werden diese Lager in symmetrischer Lage zueinander angeordnet, insbesondere ist das dem Antriebsritzcl uaScRclcgcnc Kegdrotlenlager so eingclwut, daß die *· WältköVpcr des Lagers In Richtung auf daa andere Lager iur Welle geneigt t'ma, was iur Folge hat, daß dieses Lager jeglichen öldurchgang ium iu&cren Lagor hin sperrt.

Lagerschmierung

für die Weile des Antriebsritzels

bei Kegel- und Kegelschraubgetrieben,

insbesondere in. Vorderachsgetrieben

von Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Adam Opel Aktiengesellschaft,
Rüsselsheim (Hess.)

Adolf Stemer. RUsscUbcltn (Hess.),
1st als Er/Inder genannt worden

Bei liekannten Ausführungen von Hinterad»- gctricl»«! IstdasSchmiorproljlem fttrdk l<idcn Lager dadurch gdöst worden, daB man das vom Teilerfad gegen d«b Gchlnsc hochgeschlettderte öl unter Ausnutzung der dem Ol erteilten RotatlotiM-nergie durch lx^omlerc Kanäle in den Raum zwischen leiden Lagern einleitet.

Diees Verfahren versagt al»er beispielsweise bei Vordtrachsgefricl>cn, bei denen sieh das Tellerrad¹ Hai der Seite des AntricbsritzeU von unten nach tilxn bewegt, wodurch das OI an den EimrituofFnuttgen dieser KanSle voflicigcichleiKlert wird l«w. auf dieser Seite der Gdiäuiewamlung ulcht in genügender Menge ruriickflicßt.

Neben den Fordcidnrichtungen mit besonderem Antrieb, mit denen selbstverständlich jedes Scinnterpr <ililvmi. soweit ca lediglich die Versorgung mit Schmiermittel betrifft, gelöst werden kann, ist es auch Ix&muu, den von einem in da$ Oll*a<J eintauchen· den Getrieberad oder umlaufenden Ring initgcfährten Ölfilm durch einen Abstreifer alixustreifen und dann (UKr eine Auffattgeinrichtiing tied Kanäle den einzelnen Lager st eil cn mit Gefälle zuzufahren.

Die nach diesem Prinzip atltcitenden bekannten Schmieröl fürdcreinrichtujigen vervrttKlen alt A1>Mrc-ifcr relativ kornplitieite Gebilde, die nur in einer Drehrichtung bzw. nur innerhalb eng begrenzter Betricl»Jiedingungen zuverläviig arbeiten.

Sie sind deshalb im Falle der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht ohne weiteres verwcnihar.

mmam

Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, den von dem in das ölbad eintauchenden Tellerrad nach oben mitgeführten und von dem Druckstück abgestreiften Ölfilm durch eine am Getriebegehäuse angeordnete Fangrippe aufzufangen und in an sich bekannter Weise über einen Kanal den Lagern des Antriebsritzeis mit Gefälle zuzuleiten.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die beiden Lager des Antriebsritzels auch bei extremen Betriebszuständen unter Verwendung einfachster, zum Teil schon vorhandener Mittel einwandfrei und ausreichend geschmiert werden. Das neue Schmiersystem bewährt sich elienso bei Verwendung von dünn- oder zähflüssigem bzw. kaltem oder warmem Schmieröl.

Weitere Merkmale der Erfindung bezidien sich auf die Ausbildung des Druckstückes, welches gleichzeitig als Abstreifer dient.

Der Kanal, der das abgestreifte öl den beiden Lagern des Antriebsritzels zuführt, ist an das Lagergehäuse für das Antriebsritzel angegossen und läuft zum Druckstück hin in die Fangrippe aus. Durch die Ausbildung der Fangrippe kann die ölmenge so reguliert werden, daß im gesamten Drehzahlbereich eine ausreichende Schmierung vorhanden ist und auch keine öl Überflutung der Lager eintritt. Damit sich im Lagergehäuse des Antriebsritzels ein bestimmter ölstand aufbauen kann, liegt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die EinlauföfFnung in den Rückführkanal des Öles in einer bestimmten Höhe. Die Abführung der Lagerwärme durch das öl kann durch Abstimmung dieser beiden Einflußgrößen leicht reguliert werden ,und bereitet auch deshalb keine Schwierigkeiten, weil die Ölversorgung im Hauptstrom erfolgt. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Vorderachsgetriebe eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Lagergehäuse des Antriebsritzels entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, .

Fig. 3 einen Schnitt durch das Lagergehäuse des Antriebs ritzel s entlang der Linie 3-3 der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Die Vorderachse ist mit einem Kegelschraubgetriebe (Hypoidgetriebe) mit nach oben versetzter Achse des Antriebsritzels ausgerüstet. Das Tellerrad 11 steht über Antriebswellen und Gelenkverbindungen (nicht dargestellt) mit den lenkbaren Vorderrädern des Fahrzeuges in Verbindung. Das Gehäuse 12 des Achsgetriebes besitzt einen Ansatz 13, in welchem die Welle 14 des Antriebs ritzeis 15 gelagert ist. Auf der anderen Seite ist das Gehäuse 12 durch einen Deckel 16 aus Blech abgeschlossen. Dieser Deckel ist durcli Zwischenlegen einer Abdichtung 17 mittels mehrerer Schrauben 18 am Gehäuse 12 befestigt. Ein Gewindestopfen 19 verschließt die öffnung 20. durch welche der ölstand kontrolliert werden, kann. Die Welle 14 des Antriebsritzels 15 ist in zwei Kegelrollenlagern 21 und 22 gelagert. Zwischen den Innenringen 23 bzw. 24 der beiden Wälzlager befindet sich die Abstandshülse 25. In das eine Ende der Welle 14 ist ein Vielkeilprofil 26 eingeschnitten, auf dem das Flanschstück 27 für den Anschluß der nicht dargestellten Gelenkwelle sitzt. Die Scheibe 28 hat die Aufgabe, das öl, welches durch das Wälzlager 22 nach außen hindurchtritt, gegen die Gehäusewandung abzuschleudern und die Dichtung 29 von öl zu entlasten. Durch den Anzug der Mutter 30 werden alle auf der Welle 14 sitzenden Elemente fest eingespannt bzw. gegen die Stirnfläche 31 des am anderen Ende der Welle sitzenden Antriebsritzels 15 gepreßt und bilden so eine Einheit.

Zur Aufnahme der exzentrischen Beanspruchung, welcher das Tellerrad 11 infolge der Zahnkraft ausgesetzt ist, bzw. zur Vermeidung von Kantenpressung in den Lagern wird das Tellerrad 11 durch ein Druckstück 32 abgestützt. Das Druckstück 32 ist rechteckig ausgebildet und legt sich mit den seitlichen Nasen 32 a, 32 & gegen den Flansch 33 der Nal>e des zweiteiligen Tellerrades an, wodurch es in seiner Lage festgelegt ist.

Wie Fig. 4 zeigt, greift in das Druckstück der Zapfen 34 einer Stellschraube 35 ein. Gegen Lösen ist die Stellschraube 35 durch eine Gegenmutter 36 gesichert.

An den Ansatz 13 des Achsgehäuses 12 ist seitlich ein Kanal 37 angegossen, welcher unter dem Druckstück 32 zu einer Fangrippe 38 ausläuft. Der Kanal 37 mündet zwischen den beiden Wälzlagern 21 und 22 in das Lagergehäuse 13 des Antriebsritzels 15 ein. Das Gehäuse 12 des Achsgetriebes ist bis zur angedeuteten Höhe mit Schmieröl gefüllt. Das Tellerrad 11 taucht in den ölspiegel ein und zieht im Betrieb einen Ölfilm mit nach oben. Die Schmierung der Lager 21 und 22 der Welle 14 des Antricbsritzels 15 erfolgt in der Weise, daß das öl,. welches infolge seiner Adhäsion dem Tellerrad anhaftet, vom Druckstück 32 abgestreift wird, auf die Fangrippe 38 zurückfällt und in dem Kanal 37 den Wälzlagern 21 und 22 zugeführt wird. Die beiden Kegelrollenlager 21 und 22 sind so angeordnet, daß durch ihre Pumpwirkung das öl nach außen gefördert wird. Durch das innere Lager 21 fließt das öl wieder unmittelbar in den ölsumpf zurück. Die ölmenge, welche das äußere Lager 22 passiert hat, wird zunächst von der Scheibe 26 erfaßt und gegen die Gehäusewandung geschleudert. Der Schwerkraft folgend, fließt es nach unten, sammelt sich am Gehäuseboden und fließt durch den Kanal 39 zurück dem ülstimpf im Achsgehäuse 12 zu.

Die Eintrittsöffnung 40 zum Kanal 39 liegt vorzugsweise etwas oberhalb des Gehäusegrundes, wodurch der ölstand im Lagergehäuse 13 des Antriebsritzeis 15 in einer bestimmten Höhe gehalten wird. Das Druckstück 32 ist auf seiner unteren Fläche 41 leicht ausgehöhlt. Hierdurch wird die Umlenkung des abgestreiften Ölfilms strömungsmäßig verl>essert. Je nachdem wie die Fangrippe38 ausgebildet wird, d.h. welcher Strömungsquerschnitt für den ölstrom zur Verfügung steht, wird mehr odei weniger öl zu den Wälzlagern 21 und 22 geleitet.

Durch das beschriebene Schmiersystem werden die Lager 21 und 22 des Antriebsritzels 15 bei allen Betriebszuständen, d. h. bei allen vorkommenden Drehzahlen sowie heißem oder kaltem öl ausreichend geschmiert, wobei auf der anderen Seite gleichzeitig auch einer ölüberflutung der Lager vorgebeugt ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lagerschmierung für die Welle des Antriebsritzeis bei Kegel- und Kegel schraubgetrieben, insbesondere bei Vorderachsgetrieben von Kraftfahrzeugen, mit im wesentlichen waagerechter Lage der Achsen von Tellerrad und Antriebsritzel und einem Druckstück, welches das Tellerrad in Höhe des Antriebsritzels gegen axiales Ausweichen bei hoher Belastung abstützt, gekennzeichnet durch

eine am Getriebegehäuse angeordnete Fangrippe (38), die den von dem in das ölbad eintauchenden Tellerrad (11) nach oben mitgeführten und von dem Druckstück (32) abgestreiften Ölfilm auffängt und in an sich bekannter Weise über einen Kanal 5 (37) den Lagern (21 und 22) des Antriebsritzels (15) mit Gefälle zuleitet.

2. Lagerschmierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (32) rechteckig ausgebildet und durch seitliche Nasen (32a xo und 32 b) an dem Flansch (33) der Nabe des zweiteiligen Tellerrades (11) gegen Verdrehen gesichert ist.

3. Lagerschmierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten gerichtete Fläche (41) des rechteckigen Druckstückes (32) konkav ausgebildet ist, wodurch der Ölfilm strömungsgünstig umgelenkt wird (Fig. 3).

4. Lagerschmierung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (37) an das Lagergehäuse (13) für das Antriebsritzel

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(15) angegossen ist und zum Druckstück (32) hin in die Fangrippe (38) ausläuft sowie zwischen den beiden Lagern (21 und 22) in das Lagergehäuse des Antriebsritzels eintritt.

5. Lagerschmierung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückführung des Öls ein weiterer Kanal (39) an das Lagergehäuse (13) des Antriebsritzels (15) angegossen ist, in welchem das öl nach Passieren des äußeren Lagers (22) in den ölsumpf zurückfließt.

6. Lagerschmierung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlauföffnung (40) in den Rückführkanal (39) so gelegt ist, daß der ölspiegel in den Lagern (21 und 22) des Antriebsritzels (15) nicht unter einen bestimmten Mindeststand absinken kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 720 409;
britische Patentschrift Nr. 170173;
USA.-Patentschrift Nr. 2 182 889.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809789/289 3.5»