DE19538192A1

DE19538192A1 - Ölversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19538192A1
Application number: DE19538192A
Authority: DE
Inventors: Loren Christoper Dreier
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1997-04-17
Also published as: US5699877A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuführung von Öl an ein Lager in einem Getriebegehäuse nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.

Die Ölversorgung in Getriebegehäusen an die darin vor gesehenen Lager oder Zahnräder geschieht auf verschiedene Weise. Bekannt ist die Zuführung von Öl durch Verspritzen des Öls mittels der drehenden Zahnräder, die das Öl aus dem Ölsumpf aufnehmen und durch die Rotation der kämmenden Zahnräder das Öl im Getriebegehäuse verspritzen. Auffangta schen in den Innenwandungen des Gehäuses können dazu vor gesehen sein, das umherfliegende Öl aufzusammeln und über Ölleitvorrichtungen, wie Bohrungen, Kanäle oder Vorsprünge, an die ölbedürftigen Stellen heranzuführen.

Auch durch rotierende Bauteile aufgrund der Fliehkraft ge bildete Ölvolumina wurden bereits mit der Hilfe von Rohr leitungen, die in die rotierenden Ölvolumina eingreifen, an den gewünschten Stellen abgegriffen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 30 12 780-A1 bekannt.

Durch Pumpen gefördertes Öl läßt sich ebenfalls an ge wünschten Stellen beliebig verteilen, wobei aufwendige Rohrleitungen vorgesehen werden müssen, wenn eine große Anzahl an Lagern oder Zahnrädern mit Öl versorgt werden muß. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der EP 0 644 359-A1 bekannt. Das Öl wird aus einer Rohrleitung durch eine Vielzahl an Öffnungen auf die Zahnräder ge spritzt.

Insbesondere der Ölversorgung der Lager der Hauptwelle im Getriebe ist besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Hier kann eine Unterversorgung mit Öl zu verheerenden Schäden des Getriebes und auch des ganzen Fahrzeuges führen, in dem das Getriebe angeordnet ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor richtung zur Ölversorgung von Lagern vorzusehen, die ins besondere in Fahrzeuggetrieben angeordnet sind.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteran sprüchen.

Eine aus einem leichten Material mit ausreichender Temperaturbeständigkeit, insbesondere einem Kunststoff mit entsprechenden Eigenschaften, hergestellte Ölversorgungs vorrichtung wird unmittelbar in der Nähe des Lagers ange ordnet. Die Ölversorgungsvorrichtung besteht im wesentli chen aus einer Rinne, die in drei Bereiche aufgeteilt ist und von denen jeder Bereich eine eigene Funktion wahrnimmt. Der erste Bereich der Rinne dient dem Auffangen des herum spritzenden Öls und weist dafür an seinem einen Ende und an seinen Rändern eine Überhöhung auf. Die eine Überhöhung liegt vorzugsweise an der Gehäuseinnenwandung an und kann an der Innenwand herablaufendes Öl zusätzlich auffangen. Der erste Bereich der Rinne geht über in einen zweiten Be reich, der die Funktion eines Ölreservoirs wahrnimmt. Dort hin tropft das aufgefangene Öl und wird gesammelt. Das Vo lumen dieses zweiten Bereichs ist dafür so gestaltet, das zufließendes bzw. zutropfendes Öl gesammelt werden kann und nicht unmittelbar wieder abgegeben werden muß. Gleichzeitig kann dieser zweite Bereich in einer vorteilhaften Ausge staltung so ausgebildet sein, daß einer seiner Ränder Nasen aufweist, die in entsprechend ausgestaltete Aufnahmen im Gehäuse eingesteckt werden können, um eine formschlüssige Verbindung zwischen Rinne und Gehäuse zu bilden.

Ein dritter Bereich der Rinne schließt sich an das Ölreser voir an, und weist einen gegenüber dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich verringerten Querschnitt auf. Der Über gang zwischen dem zweiten Bereich und dem dritten Bereich ist derart gestaltet, daß das Niveau des dritten Bereichs tiefer liegt als das Niveau des zweiten Bereichs, so daß Öl durch die Schwerkraft unterstützt den Weg aus dem zweiten Teil in den dritten Teil findet, auch wenn einmal nur wenig Öl im zweiten Teil vorhanden sein sollte. Der dritte Be reich weist vorzugsweise eine Richtungsänderung im Verlauf der Rinne gegenüber dem ersten Bereich auf. Damit wird gewährleistet, daß das Ende des dritten Bereichs der Rinne hinter eine Lagerschale des mit Öl zu versorgenden Lagers greifen kann, während der erste Bereich der Rinne im wesentlichen parallel zur gelagerten Welle an der Gehäuse innenwand verläuft. Aus dem Ende des dritten Bereichs ge langt das Öl direkt an die zu schmierenden Stellen des La gers. Dabei ist das Ende der Rinne zwischen der Lagerschale und dem Gehäuse innerhalb der Aufnahme für die Lagerschale angeordnet. Es wird somit in der Aufnahme für das Lager eine Vertiefung vorgesehen, in der zumindest ein Teil des dritten Bereichs der Rinne vorgesehen ist.

Die Ölversorgungsvorrichtung ist derart gestaltet, daß das zu versorgende Lager selbst zusammen mit der genannten formschlüssigen Anordnung die Befestigung der gesamten Vor richtung bildet. Eine zusätzliche Verschraubung zur Befe stigung an der Gehäuseinnenwand ist nicht erforderlich. Das vereinfacht die Montage wesentlich und verringert nachhal tig die Kosten. Verschraubungen erfordern in entsprechend dünn gehaltenen Gehäusewandungen den zusätzlichen Aufwand, daß diese Verschraubungsbohrungen abgedichtet werden müs sen.

Durch das niedrige Gewicht der Vorrichtung bleiben deren Schwingungen innerhalb des Gehäuses gering, so daß weitere Befestigungen nicht erforderlich sind. Eine separate Auf nahme für die Ölversorgungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Lagerdeckels, ist ebenfalls nicht erforderlich.

Die drei Bereiche der Rinne sind derart zueinander angeordnet und die Rinne ist derart innerhalb des Gehäuses angeordnet, daß vom Anfang des ersten Bereichs bis zum Ende des dritten Bereichs der Rinne ein Gefälle erzielt wird, das dazu führt, daß das eingefangene Öl im wesentlichen von der Schwerkraft zum zu versorgenden Lager transportiert wird. Zusätzliche Fördereinrichtungen, wie beispielsweise Pumpen, sind nicht erforderlich.

Leitflächen können beispielsweise in Form von Rippen innerhalb des Gehäuses derart zur Unterstützung des Auffan gens des Öls vorgesehen sein, daß das Öl an ihnen abtropft und dabei in die Rinne hineintropft.

Die Ölversorgungsvorrichtung bietet eine leichte Mon tage in Verbindung mit einer hohen Sicherstellung der Schmierung wichtiger Lagerstellen. Dabei weist die Vorrich tung ein geringes Gewicht auf und ist einfach in der Her stellung. Vorzugsweise wird sie aus einem wärmebeständigen Kunststoff hergestellt, insbesondere gespritzt. Der Fach mann wird aber auch die Herstellung aus einem leichten Metall, beispielsweise einem Metallblech, in Betracht zie hen.

Der Aufbau der Ölversorgungsvorrichtung ermöglicht insbe sondere für eine Herstellung aus Kunststoff eine einfache Vorgehensweise, wobei die Einrichtung zwischen lediglich zwei Werkzeugteilen hergestellt wird. Beide Werkzeugteile werden zusammengefügt und anschließend wird der Kunststoff mit Druck in den Hohlraum zwischen den beiden Teilen ge preßt bzw. gespritzt. Damit läßt sich die gesamte Versor gungsvorrichtung mit lediglich zwei Werkzeugteilen in einem einzigen Prozeß herstellen.

Durch den Einschub der Ölversorgungsvorrichtung in eine Aufnahme im Getriebegehäuse und die Anordnung des öl abgebenden Endes dieser Vorrichtung unmittelbar an der zu schmierenden Stelle zwischen Lager und Gehäuse wird eine solide Befestigung bei minimalem Montageaufwand geschaffen.

Die Ölversorgungsvorrichtung ist selbstverständlich nicht auf das hier näher beschriebene Lager beschränkt. Auch andere Lager im Gehäuse eines Getriebes oder in ande ren Gehäusen, in denen Öl verspritzt wird, können mit der erfinderischen Vorrichtung versehen werden.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher beschrie ben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Fahrzeugdarstellung;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Getriebes nach Fig. 1;

Fig. 3 die Ölversorgungsvorrichtung in Draufsicht;

Fig. 4 die Ölversorgungsvorrichtung in Seitenan sicht und

Fig. 5 die Ölversorgungsvorrichtung in einer weite ren Seitenansicht.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 2 mit einem Antriebsaggregat 4, einem Getriebe 6 und einer zwischen Antriebsaggregat 4 und Getriebe 6 vor gesehenen Kupplung 8. Das Getriebe 6 ist über eine Ab triebswelle 10 mit einem Differential 12 verbunden, von dem aus je eine Halbwelle 14 zu den angetriebenen Rädern 16 führt.

Die Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung ein Getriebe 6 mit hier beispielsweise fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Mit einem Schalthebel 18 wird auf die drei Schaltstangen 20, 22 und 24 zugegriffen, die über Schaltgabeln die Synchronisiereinrichtungen 26, 28 und 30 in die gewünschten Schaltstellungen bewegen. So schaltet die Synchronisierung 30 den Rückwärtsgang und die erste Getriebeübersetzung. Die Synchronisierung 26 schaltet die Gangstufen zwei und drei, während die Synchronisierung 28 zur Schaltung der Gangstufen vier und fünf verwendet wird. Die Getriebeeingangswelle 32 ist im Getriebegehäuse 34 durch eine Lagerung, beispielsweise ein hier gezeigtes La ger 36, gelagert. Die Hauptwelle 38 ist durch ein Lager 40 in der Getriebeeingangswelle 32 und durch eine Lagerung, beispielsweise ein hier gezeigtes Lager 42, in dem Gehäu se 34 gelagert. Die Umkehr der Drehrichtung der Abtriebs welle 10 für den Rückwärtsgang wird durch ein Zwischen rad 44 erzielt, dessen Verzahnung in die Verzahnung des Rückwärtsgangrades auf der Hauptwelle 38 und die Verzahnung der Vorgelegewelle 46 eingreift. Die weiteren Verzahnungen der Zahnräder auf der Hauptwelle 38 für die Vorwärtsgang übersetzung greifen ebenfalls in entsprechende Verzahnungen in der Vorgelegewelle 46 ein.

Das Lager 36 des Getriebes 6 wird in der Fig. 3 wie nach Schnittlinie 48 gezeigt dargestellt.

In dem Getriebegehäuse 34 ist die Getriebeeingangswelle 32 durch das Kegelrollenlager 36 gelagert. Die Getriebeein gangswelle 32 weist die Verzahnung 50 für die fünfte Gang stufe auf. Weiterhin ist an der Getriebeeingangswelle 32 eine Verzahnung 52 zur Aufnahme eines Kupplungskörpers 54 vorgesehen. An der Innenwand des Getriebegehäuses 34 ist eine Rinne 60 angeordnet. Die Rinne 60 gliedert sich in drei Bereiche auf. Ein erster Bereich 62 der Rinne 60 dient dem Auffangen des herumspritzenden Öls und weist dafür an seinem einen Ende 64 und an seinen Rändern Überhöhungen 66 und 68 auf.

Der erste Bereich 62 geht über in einen zweiten Bereich 70, der die Funktion eines Ölreservoirs wahrnimmt. Dorthin tropft das aufgefangene Öl und wird gesammelt. Das Volumen dieses zweiten Bereichs 70 ist dafür so gestaltet, daß zu fließendes bzw. zutropfendes Öl gesammelt werden kann und nicht unmittelbar wieder abgegeben werden muß. Gleichzeitig weist dieser zweite Bereich 70 Nasen 72 auf, die in ent sprechend ausgestaltete Aufnahmen 74 im Gehäuse 34 einge steckt werden können, um eine formschlüssige Verbindung zwischen Rinne 60 und Gehäuse 34 zu bilden (siehe Fig. 4). Ein dritter Bereich 80 der Rinne 60 schließt sich an den als Ölreservoir dienenden Bereich 70 an und weist einen gegenüber dem ersten Bereich 62 und dem zweiten Bereich 70 verringerten Querschnitt auf. Der Übergang zwischen dem zweiten Bereich 70 und dem dritten Bereich 80 ist derart gestaltet, daß das Niveau des dritten Bereichs 80 in bezug auf die Anordnung der Rinne 60 im Getriebegehäuse 34 tiefer liegt als das Niveau des zweiten Bereichs 70, so daß Öl durch die Schwerkraft unterstützt den Weg aus dem zweiten Bereich 70 in den dritten Bereich 80 findet, auch wenn einmal nur wenig Öl im zweiten Bereich 70 vorhanden sein sollte. Der dritte Bereich 80 weist vorzugsweise eine Rich tungsänderung im Verlauf der Rinne 60 gegenüber dem ersten Bereich 62 auf. Die Rinne 60 ist dabei vorzugsweise an der Innenwand des Gehäuses 34 angepaßt und knickt im letzten Teilstück 82 des dritten Bereichs 80 derart ab, das dieses letzte Teilstück 82 rechtwinklig zur Getriebeeingangswel le 32 vorgesehen ist. Damit wird gewährleistet, daß das Ende 84 des Teilstückes 82 der Rinne 60 hinter die Lager schale 86 des mit Öl zu versorgenden Lagers 36 greifen kann, während der erste Bereich 62 der Rinne 60 im wesent lichen parallel zur Getriebeeingangswelle 32 verläuft. Vorzugsweise ist die Rinne 60 im ersten Bereich 62 breiter ausgebildet als im dritten Bereich 80, damit eine möglichst optimale Auffangeigenschaft der Rinne 60 im ersten Be reich 62 gewährleistet ist. Die Rinne 60 ist weiterhin vor zugsweise im zweiten Bereich 70 tiefer ausgebildet als in den beiden anderen Bereichen.

Die Fig. 4 zeigt eine Darstellung der Anordnung der Rinne 60 im Getriebegehäuse 34 aus der Sicht vom Inneren des Getriebes 6 nach außen. Die Rinne 60 weist die Berei che 62, 70 und 80 auf. Der erste Bereich 62 wird vom oberen Ende 64 und den Erhöhungen 66 und 68 begrenzt. Zwischen dem ersten Bereich 62 und dem dritten Bereich 80 ist der zweite Bereich 70 angeordnet. Der zweite Bereich 70 weist Nasen 72 auf, die in Ausnehmungen 74 in dem Getriebegehäuse 34 sit zen. Damit erhält die gesamte Rinne 60 im Getriebege häuse 34 einen festen Halt. Aus dem Ende 84 des Teilstüc kes 82 gelangt das Öl direkt an die zu schmierenden Stellen des Lagers 36. Dabei ist das Ende 84 zwischen der Lager schale 86 und dem Gehäuse 34 innerhalb der Aufnahme 88 für die Lagerschale 86 angeordnet. Es wird somit in der Aufnah me 88 für das Lager 36 eine Vertiefung 90 vorgesehen, in der zumindest ein Teil des dritten Bereichs 80 der Rinne 60 vorgesehen ist. Am Ende 84 können Nasen 92 vorgesehen sein, die eine Verbesserung der Halterung des dritten Bereichs 80 der Rinne 60 in der Aufnahme 88 erzielen können. Je nach der Innengestaltung des Getriebegehäuses 34 kann eine Rip pe 94 vorgesehen sein, von der im Getriebe 6 herumgespritz tes Öl in die Rinne 60 hinein abtropfen kann.

Die Fig. 5 zeigt eine Darstellung der Rinne 60 in ei ner weiteren Seitenansicht. Die Rinne 60 ist mit ihrem zweiten Bereich 70 durch die Nasen 72 mit dem Getriebege häuse 34 verbunden. Dazu greifen die Nasen 72 in Auf nahmen 74 im Getriebegehäuse 34 ein. Vom Ende 84 des drit ten Bereichs 80 der Rinne 60 gelangt das Öl an das hier nicht gezeigte Lager. Im Getriebe 6 herumspritzendes Öl kann zur Verbesserung der Auffangmöglichkeiten von einer vorgesehenen Rippe 94 in die Rinne 60 abtropfen.

Bezugszeichenliste

2 Fahrzeug
4 Antriebsaggregat
6 Getriebe
8 Kupplung
10 Antriebswelle
12 Differential
14 Halbwelle
16 Rad
18 Schalthebel
20-24 Schaltstange
26-30 Synchronisiereinrichtung
32 Getriebeeingangswelle
34 Getriebegehäuse
36 Lager
38 Hauptwelle
40 Lager
42 Lager
44 Zwischenrad
46 Vorgelegewelle
48 Schnittlinie
50 Verzahnung
52 Verzahnung
54 Kupplungskörper
60 Rinne
62 Bereich der Rinne 60
64 Ende des Bereichs 62
66, 68 Überhöhung
70 Bereich der Rinne 60
72 Nase
74 Aufnahme
80 Bereich der Rinne 60
82 Teilstück
84 Ende des Teilstücks 82
86 Lagerschale
88 Aufnahme
90 Vertiefung
92 Nase
94 Rippe

Claims

1. Ölversorgungsvorrichtung (60) für die Lagerung (36) einer Welle (32) in einem Gehäuse, insbesondere einem Ge triebegehäuse (34) eines Kraftfahrzeuges (2), dadurch gekennzeichnet, daß an der Ölversorgungs vorrichtung (60) Nasen (72) vorgesehen sind, die mit Auf nahmen (74) im Gehäuse (34) zur Bildung einer formschlüssi gen Verbindung zusammenwirken und ein Ende (84) der Ölver sorgungsvorrichtung (60) innerhalb des Gehäuses (34) zwi schen der zu versorgenden Lagerung (36) und dem Ge häuse (34) angeordnet ist, um eine axiale Verschiebung der Ölversorgungsvorrichtung (60) und damit einen Verlust des Formschlusses zu verhindern.

2. Ölversorgungsvorrichtung (60) nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Ölversor gungsvorrichtung (60) aus einer dreiteiligen Rinne (62, 70, 80) besteht mit einem ersten Bereich (62) zur Aufsammlung des Öls, einem zweiten Bereich (70), ausgebildet als Reser voir für das Öl, und einem dritten Bereich (80), der das Öl an das zu schmierende Lager (36) führt.

3. Ölversorgungsvorrichtung (60) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vertiefung (90) in dem Gehäuse (34) vorgesehen ist, in der das Ende (84) der Ölversorgungsvorrichtung (60) angeordnet ist.

4. Ölversorgungsvorrichtung (60) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß inner halb des Gehäuses (34) oberhalb der Ölversorgungsvorrich tung (60) Rippen (94) angeordnet sind, von denen Öl in we nigstens des ersten Bereichs (62) der Ölversorgungsvorrich tung (60) abtropft.

5. Ölversorgungsvorrichtung (60) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölversorgungsvorrichtung (60) aus einem wärmebeständigen Kunststoff besteht.

6. Verfahren zur Herstellung einer Ölversorgungsvor richtung (60) nach wenigstens einem der vorherigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Öl versorgungsvorrichtung (60) aus Kunstoff zwischen lediglich zwei Werkzeugteilen gebildet wird, wobei der Kunststoff nach Zusammenfügung der Werkzeugteile zwischen beide Teile eingepreßt oder eingespritzt wird.