DE1811242C3

DE1811242C3 - Schmiervorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe

Info

Publication number: DE1811242C3
Application number: DE1811242A
Authority: DE
Inventors: Jack F. Engle; William G. Jeakle
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1967-11-30
Filing date: 1968-11-27
Publication date: 1974-03-28
Also published as: US3495298A; GB1230118A; JPS519214B1; DE1811242A1; FR1604287A; DE1811242B2; SE342186B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe mit begrenzter Selbstsperrung, wobei entweder Lamellenkupplungen oder Kegelkupplungen vorgesehen sind.

Beim Auftreten der Ausgleichswirkung verdrehen sich die Kupplungshälften gegeneinander, wodurch sich bei unzureichender Schmierung ein übermäßiger Abrieb einstellen kann, der schnell zum Ausfallen des Ausgleichsgetriebes führen kann.

Bei einem Ausgleichsgetriebe mit Lamellenkupplungen (USA.-Patentschrift 3 264 901) ist es bekannt, in den Zentral rädern Schmiermittelkanäle anzuordnen, die in axialer Richtung verlaufen und sich zwischen den Zähnen der Zentralräder und einem radial mittleren Bereich der Kupplungslamellen erstrecken. Beim Abwälzen der Zahnflanken soll das Schmiermittel in die Kanäle und damit zu den Kupplungslamellen gedruckt werden.

Ferner ist es bei Ausgleichsgetrieben mit Kegelkupplungen (französische Patentschrift 1 493 566) bekannt, in den kegeligen Kupplungsflächen des Ausgleichsgehäuses axial verlaufende Ausnehmungen vorzusehen, in welche das im Ausgleichsgehäuse befindliche Schmiermittel eintreten soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kanäle besser mit Schmiermittel zu versorgen. Das beiden Ausführungsformen der Erfindung, nämlich Ausgleichsgetriebe mit Lamellenkupplung bzw. Ausgleichsgetriebe mit Kegelkupplungen, zugrunde liegende gemeinsame Lösungsprinzip besteht darin, zusätzliche Elemente vorzusehen, die in das im Ausgleichsgehäuse befindliche Schmiermittel eintauchen und dieses in die Kanäle und damit zu den Kupplungen lenken.

Die obengenannte Aufgabe ist bei einer Schmiervorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe mit begrenzter Selbstsperrung, bei der in den Zentralrädern Kanäle und an den Innenumfängen der Kupplungslamellen ίο sowie in diesen Nuten zum Zuführen von Schmiermittel aus dem Ausgleichsgehäuse vorgesehen sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kanäle in den Zentralrädern in Richtung auf die Nuten an den Innenumfängen der Kupplungslamellen schräg radial nach außen verlaufen und in Strömungsrichtung vor den Kanälen Schöpftaschen vorgesehen sind, die in das im Ausgleichsgehäuse befindliche Schmiermittel eintauchen.

Das von den Schöpftaschen in die Kanäle geführte ao Schmiermittel gelangt zuverlässig unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zu den Kupplungslamellen. Dadurch können die Kupplungslamellen mit einer größeren Schmiermittelmenge versorgt werden.

Mit dem Planetenträger umlaufende Schöpfta- »5 sehen sind bei einem Getriebe mit stirnverzahntem äußeren und inneren Zentralrad bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 812 749).

Die obengenannte Aufgabe ist bei einer Schmiervorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe mit begrenzter Selbstsperrung und zwischen den Zentralrädern angeordneten Vorspannmitteln, bei der im Ausgleichsgehäuse Ausnehmungen im Bereich der kegeligen Kupplungsflächen zum Zuführen von Schmiermittel vorgesehen sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Vorspannmittel mit wenigstens einer vor den Ausnehmungen liegenden Leitfläche versehen sind, die in das im Ausgleichsgehäuse befindliche Schmiermittel eintauchen.

Durch die Leitflächen wird auch bei dieser Aus- *o führungdorm eine größere Schmiermittelmenge in die Ausnehmungen und damit in den Bereich der Kupplungsflächen gebracht.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein Ausgleichsgetriebe mit Lamellenkupplungen,

F i g. 2 eine Seitenansicht eines Zentralrades,

Fig. 3 eine Seitenansicht der die Kupplungslamellen tragenden Nabe,

F i g. 4 eine Seitenansicht der auf der Nabe gemäß Fig. 3 angeordneten Kupplungslamelle^

F i g. 5 eine Seitenansicht einer mit dem Ausgleichsgetriebe verbundenen Kupplungslamelle,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Vorspannmittel mit den Schöpftaschen,

F i g. 7 einen Längsschnitt durch ein Ausgleichsgetriebe mit Kegelkupplungen.

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung eines Federhalters der Vorspannmittel mit einer leitfläche,

Fig. 9 einen Teilschnitt nach der Linie 9-9 in F i g. 7 und

Fig. 10 einen Teilschnitt durch einen Federhalter in abgewandelter Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 besteht das Ausgleichsgehäuse 17 eines Ausgleichsgetriebes 10 mit Lamellenkupplungen aus zwei Abschnitten 19, 21, deren zylindrische

Wandteile 23 bei 25 aufeinander stoßen und mittels Bolzen 27 verschraubt sind. Durch Naben 31 des Ausgleichsgehäuses erstrecken sich Abtriebswellen II, auf deren Enden 13 die Zentra-räder 43 sowie die Naben 56 mittels einer Keüverzahnung 24 axial 5 verschiebbar befestigt sind. Die Verlängerungen 57 der Naben sind im Ausgleichsgehäuse drehbar angeordnet. An den Naben sind die KupplungsLimellen 75 der Kupplungen 55 über hexagonale Flächen 58 (Fig.3) drehfest gehalten. Der Antrieb des Ausgleichsgehäuses erfolgt über einen Zahnkranz 41 am Flansch 39. Ferner ist eine seitliche Öffnung 33 zum Eintritt von Schmiermittel und wenigstens eine Schmiermitteltasche 35 auf der Innenwandung des Ausgleichsgehäuses im Hohlraum 29 angeordnet, die zur Speicherung größerer Schmiermittelmengen während der Drehung des Ausgleichsgehäuses dient.

In ringförmigen Ausnehmungen 60 des Ausgleichsgehäuses sind die Kupplungslamellen 70 drehfest gehalten, die mit entsprechenden Vorsprüngen ao 71 versehen sind. Die Kupplungslamellen 70, 75 sind über aus Federhalter 80 und Druckfedern 81 bestehende Vorspannmittel, sowie durch den zwischen den Zentralrädern 43 und den Ausgleichsrädern 49 wirksamen Zahndruck gegenseitig in Reibeingriff ge- »5 drückt. Um beim Auftreten einer Ausgleichswirkung Schaden an den Kupplungen zu vermeiden, sind verbesserte Schmiervorrichtungen vorgesehen.

Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt, sind die Zenfalräder 43 mit mehreren (z.B. vier) Kanälen 84 \ersehen, die sich durch die Zentralräder 43 unter einem Winkel zur Achse der Abtriebswellen 11 erstrecken. Die Kanäle 84 münden an den Oberflächen der Zentralräder 43 auf den den Kupplungen 55 zugekehrten Seiten im Bereich der hexagonalen Oberflächen 58 der Naben 56 und wirken so mit den Nuten 78 in den Kupplungslamellen zusammen.

Wie in F i g. 1 und 6 gezeigt, sind die Federnhalter 80 der Vorspannmittel mit zwei Schöpftaschen 90 und 91 verschen.

Die Federhalter 80 werden aus Blech gefertigt, so daß die Schöpftaschen 90 und 91 durch Schnitte und Biegen in der gewünschten Form wirtschaftlich hergestellt werden können, obwohl auch andere verschiedene Formen benutzt werden können. Wie in F i g. 6 gezeigt, erstrecken sich die Schöpftaschen 90 schräg zur Achse der Abtriebswellen 11 und entgegengesetzt zu den Schöpftaschen 91.

Die Federhalter 80 können auch mit einer zusätzlichen Anzahl von Schöpftaschen versehen werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, in der die Schöpftaschen 91 gezeigt sind, sind die Schöpftaschen in radialer Richtung so angeordnet, daß sie mit den Kanälen 84 aui den den Federhaltern 80 zugekehrten Seiten der Zentralräder 43 zusammenarbeiten können. Die Federhalter 80 weisen Ausschnitte 95 auf, die heim Einbau der Federhalter 80 in das Ausgleichsgetriebe 10 die Ausgleichsradwelle 51 aufnehmen, so daß sich die Federhalter 80 mit dem Ausgleichsgehäuse 17 und der Ausgleichsradwelle 51 *<> drehen.

Bei Drehung des Ausgleichsgehäuses 17 drehen sich die Federhalter 80 mit und fördern in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Gehäuses entweder die Schöpf taschen 90 oder 91 innerhalb des Hohlraums 29 Schmiermittel in die durch die Zentralräder 43 führenden Kanäle 84. Das Schmiermittel wird dann in den Nuten 78 der Kupplungslamellen 75 längs der hexagonalen Flächen 58 geführt. Wie man aus F i g. 1 ersieht, ist zwischen der Innenbohrung der Kupplungslamellen 70 und den Flächen 58 eia Spielraum vorgesehen, damit das Schmiermittel über die Flächen 58 fließen kann. Mit Hilfe der Zentrifugalkraft verteilt sich dann das Schmiermittel auf die sich radial erstreckenden Nuten 72 in den Kupplungslamellen 70.

Damit wird jede der sich in Reibeingriff befindlichen Flächen der Kupplungen 55 in Abhängigkeit von der Drehzahl des Ausgleichsgehäuses 17 mit einem vergrößerten Schmiermittelfluß versehen.

Jeder der Abschnitte 19 und 21 des Ausgleichsgehäuses weist eine auf dem Inneren der Seitenwände ausgebildete ringförmige Ausnehmung 97 auf; die Seitenwände der Abschnitte 19 und 21 sind mit sich axial erstreckenden Öffnungen 98 versehen, die sich von den Kupplungen 55 bis zur Außenseite des Ausgleichsgebäuses 17 erstrecken. Ein Teil des über die Flächen 58 durch die Nuten 78 fließenden Schmiermittels tritt in die Ausnehmungen 97 ein und stellt somit einen Schmiermittelspeicher für die Kupplungen dar. Das Schmiermittel kann auch durch die öffnungen 98 in das Gehäuse abfließen, indem das Ausgleichsgetriebe 10 angeordnet ist und aus dem es durch die Öffnung 33 wieder in den Hohlraum 29 des Ausgleichsgehäuses eintreten kann. Da das Schmiermittel auf die radial innenliegenden Teile der Kupplungen geführt wird, sorgt die Zentrifugalkraft für eine bessere Verteilung des Schmiermittels an den Kupplungen.

Da an den Federhaltern 80 die Schöpftaschen für entgegengesetzte Schöpfrichtungen ausgebildet sind, sind immer zwei Schöpftaschen bei beliebiger Drehrichtung des Ausgleichsgehäuses 17 wirksam, so daß auch eine andauernde Differentialwirkung zulässig ist, ohne daß schwerwiegende Abnutzungserscheinungen oder Schäden an den Kupplungslamellen auftreten.

Die F i g. 7, 8 und 9 zeigen ein Ausgleichsgetriebe 110 mit Kegelkupplung, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einer vorgesetzten Eins bezeichnet sind. Für die Kegelkupplungen 155 sind ebenfalls Vorspannmittel vorgesehen, die aus Schraubenfedern 181 und aus den Federhaltern 180 bestehen.

Die Kegelkupplungen 155 weisen kegelige Kupplungsflächen 210 auf, die auf den Innenwänden des Ausgleichsgehäuses 117 auf beiden Seiten ausgebildet sind, und die mit kegeligen Kupplungsflächen 212 der Kupplungselemente 211 auf den Abtriebswellen 111 in Reibeingriff sind. Die Kupplungsflächen 212 sind mit schraubenförmigen Nuten 213 für eine verbesserte Schmierung versehen. Der von den Vorspannmitteln herrührende Vorlastdruck drückt die Zentrairader 143 auseinander und in Eingriff mit den Kupplungselementen 211, um einen Reibeingriff zwischen den kegeligen Kupplungsflächen 210 und 212 zu bewirken.

Nach den F i g. 7 und 9 ist in jeder Kupplungsfläche 210 im Ausgleichsgehäuse 117 eine sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung 215 vorgesehen, die einen Speicherraum für Schmiermittel bereitstellen, damit im Ausgleichsgehäuse selbst größere Schmiermittel mengen zur Verfügung stehen.

Die Federhalter 180 bestehen jeweils aus einer im allgemeinen ebenen Platte 22· mit zwei mittig angeordneten Armen 221 auf jeder Seite, die sich senk-

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recht zur Ebene der Platte 220 erstrecken. Die Arme 221 weisen halbkreisförmige Einschnitte 224 auf. so daß eine Öffnung zur Aufnahme der Ausgleichsradwelle ISl gebildet wird. Die Vorspannmittel drehen sich mit dem Ausgleichsgehäuse 117. Auf der Platte 220 sind mehrere kreisförmige Einprägungen 225 vorgesehen, die zur Zentrierung und Feststellung der Federn 181 dienen. Eine Mittelbohrung 227 ist in jedem Federhalter 180 vorgesehen, um einen freien Raum für die Enden der sich in das Ausgleichsgetriebe erstreckenden axialen Wellen zu bilden.

Die Schmiervorrichtung weist eine Schmiermittel ablenkende Leitfläche 240 auf, die an einem Ende der Federhalter 180 und von der Mittelbohrung entfernt angeformt ist. Wie in F i g. 8 gezeigt, sind die Leitflächen 240 auf dem Unterteil der Platte 220 ausgebildet und erstrecken sich in eine der Ausrichtung der Arme 221 ähnliche Richtung senkrecht zur Ebene der Platte 220. Die Leitflächen 240 können in Größe und Formgebung abgewandelt werden, so daß sie den verschiedenen Größen und Anordnungen verschiedenartiger Ausgleichsgetriebe angepaßt werden kann. Die Vorspannmittel werden so eingebaut, daß die Leitflächen 240 winkelmäßig genau den Ausnehmungen 215 im Ausgleichsgehäuse 217, wie in F i g. 9 gezeigt, gegenüberstehen.

Die Leitflächen 240 werden vorteilhaft durch Stanzen und Umbiegen hergestellt.

Die Leitflächen 240 wirken als Ablenkvorrichtung, wenn sich das Ausgleichsgehäuse 117 dreht und öl

ίο durch die Seitenöffnung 113 in das Ausgleichsgehäuse fließt, und das öl gelangt somit in die axialen Ausnehmungen 215, damit diese immer gut mit Schmiermittel versorgt werden. Die Federhalter 180 drehen sich so mit dem Ausgleichsgehäuse, daß die

t5 Ablenkwirkung immer dann auftritt, wenn sich das Gehäuse 117 dreht.

Die Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Schmiervorrichtung, bei der die Leitfläche 240 a nur auf einem der Federhalter 180 ausgebilde

ίο ist. Die Leitfläche 240 a erstreckt sich bis zu dem an deren Federhalter 180.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schmiervorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe mit begrenzter Selbstsperrung, bei der in den Zentralrädern Kanäle und an den Innenumfängen der Kupplungslamellen sowie in diesen Nuten zum Zuführen von Schmiermittel aus dem Ausgleichsgehäuse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (84) in den Zentralrädern (43) in Richtung auf die Nuten (78) an den Innenumfängen (76) der Kupplungslamellen (75) schräg radial nach außen verlaufen und in Strömungsrichtung vor den Kanälen Schöpftaschen (90, 91) vorgesehen sind, die in das im Ausgleichsgehäuse (17, 29) befindliche Schmiermittel eintauchen.

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 mit zwischen den Zentralrädern angeordneten Vorspannmitteln, dadurch gekennzeichnet,, daß die Schöpftüschen (90, 91) an den Vorspannmitteln angeordnet sind.

3. Schmiervorrichtung für ein Ausgleichsgetriebe mit begrenzter Selbstsperrung und zwischen den Zentralrädern angeordneten Vorspannmitteln, bei der im Ausgleichsgehäuse Ausnehmungen im Bereich der kegeligen Kupplungsflächen zum Zuführen von Schmiermittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel mit wenigstens einer vor den Ausnehmungen (213) liegenden Leitfläche (240; 240 A) versehen sind, die in das im Ausgleichsgehäuse (119, 123, 129) befindliche Schmiermittel eintauchen.