DE19849327A1

DE19849327A1 - Lageranordnung

Info

Publication number: DE19849327A1
Application number: DE19849327A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bender
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-04-27
Anticipated expiration: 2018-10-27
Also published as: DE19849327B4

Abstract

Die Lageranordnung für die Welle (2) des mit einer Pumpe versehenen hydrodynamischen Wandlers eines Automatgetriebes besteht aus einem die Welle konzentrisch umgebenden Wälzlager, das eine Vielzahl von in einem Lageraußenring (9) angeordneten Wälzkörpern (3, 3') aufweist, wobei zwischen den dem Pumpenrad (7) abgewandten Enden der Wälzkörper (3) und dem zugehörigen stirnseitigen Rand (10) des Lageraußenrings ein Drosselring (4) mit radialem Spiel in das Wälzlager eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für die Weile des mit einer Pumpe versehenen hydrodynamischen Wand lers eines Automatgetriebes insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Automatgetriebe, insbesondere stufenlose Automatge triebe fürs Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise eine Ver drängerpumpe für die Versorgung eines hydrodynamischen Wandlers, einer Schmiereinrichtung sowie von Steuer- und Betätiungseinrichtungen des Getriebes über eine Anzahl von Steuerkanälen auf.

Aus der DE-41 39 611 ist ein Automatgetriebe mit einer Verdrängerpumpe bekannt, die einen radial ausserhalb einer Anzahl von Auslassventilen liegenden Sammelraum aufweist, der als Ringraum ausgebildet ist und die Verdrängerpumpe umgreift. Der Ringraum ist zwischen einem Pumpengehäuse und einem Wandlergehäuse des Wandlers angeordnet. An derartige Getriebe werden hohe Anforderungen im Hinblick auf einen niedrigen Geräuschpegel gestellt. Geräusche treten bei der artigen Getrieben unter anderem durch Pulsationen der Ver drängerpumpe und dadurch erzeugte Schwingungen auf.

Eine Möglichkeit die Geräusche im Automatgetriebe niedrig zu halten, liegt deshalb in der Dämpfung der Pulsa tionen. Bei diesem bekannten Automatgetriebe ist zu diesem Zweck in einem Pumpengehäuse eine radial aussen liegende Sammelringnut vorgesehen, die bis zu einem gewissen Masse dämpfend auf die Pulsationen wirkt. Eine Vergrösserung der Sammelringnut könnte zwar eine weitere Verbesserung dieser Dämpfung bringen, ist jedoch durch den zylindrischen Eng pass im Wandlergehäuse, in dem das Pumpengehäuse gehalten ist, begrenzt.

Ein weiteres Automatgetriebe ist aus der DE 44 35 593 bekannt, wobei zur Dämpfung der Pulsationen und damit zur Verringerung der Geräusche der Verdrängerpum pe vorgeschlagen wird, dass der Ringraum als Tilgeraum aus gebildet und in der Hauptsache in einer Ausnehmung des Wandlergehäuses, d. h. nahezu vollständig ausserhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist.

Ein derartiges Automatgetriebe eignet sich vorzüglich zur Kombination mit einer als Radialkolbenpumpe ausgestal teten Verdrängerpumpe, da Radialkolben die Möglichkeit ei nes höheren Druckniveaus und einer Saugregelung bieten.

Eine weitere als unangenehm empfundene Geräuschent wicklung beruht auf der Lagerung des Wandlerhalses, d. h. einer sich drehenden Welle in einem Wälzlager, da hier ein ungedämpfter metallischer Kontakt der Wälzkörper, die übli cherweise als Nadeln ausgebildet sind, mit dem gelagerten Wandlerhals während des Betriebes auftritt; diese Geräu schentwicklung wird noch bei Unterbrechung der Schmierung und insbesondere durch Temperaturschwankungen verstärkt. Ferner wird gelegentlich ein sogenanntes "Fressen" der La geranordnung durch den Zusammenbruch des hydrodynamischen Schmierfilms aufgrund einer auftretenden Schiefstellung des Wandlers beobachtet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lageranordnung für die Welle des mit einer Pumpe versehenen hydrodynamischen Wandlers eines Automatgetriebes zu schaffen, die ge räuscharm ist, die im vorhandenen Bauraum herkömmliche Au tomatgetriebe untergebracht werden kann und die unempfind lich gegen eine Schiefstellung des Wandlers, eine hohe Ra dialbelastung durch die Pumpe, eine Schmierungsunterbre chung und insbesondere Temperaturschwankungen ist.

Ausgehend von einer Lageranordnung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit dem im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmal; vorteil hafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrie ben.

Erfindungsgemäss wird also eine kompakte Lageranord nung für die sich drehende mit dem Pumpenrad verbundene Welle eines Automatgetriebes vorgeschlagen, die in den vor handenen Bauraum herkömmlicher Getriebe eingebaut werden kann und bei der die aus dem ungedämpften metallischen Kon takt der Wälzkörper mit der zu lagernden Welle stammende Geräuschentwicklung verhindert wird, während zusätzlich ein druckbeaufschlagter Raum mit einem definierten Öldurchsatz abgedichtet wird.

Ferner wird mit der erfindungsgemässen Lageranordnung eine Verbilligung der Herstellungskosten erzielt, da der Lageraussenring nicht mehr aus einem aufwendigen Drehteil, sondern aus einem Blechumformteil besteht. Die erfindungs gemässe Integration des Drosselringes in die Lageranordnung erlaubt eine einfache Montage mit wenigeren Einzelteilen. Die konvexe Ausgestaltung, d. h. eine erhebliche Balligkeit der Wälzkörper ermöglicht eine Schiefstellung des Wandlers bzw. der Welle ohne Tragfähigkeitseinbussen und ohne soge nanntes "Fressen" innerhalb eines vorgegebenen Winkelbe reichs.

Da das Wälzlager ständig mit Drucköl beaufschlagt ist, ergibt sich eine erheblich bessere dämpfende Wirkung mit einer deutlichen Geräuschminderung, während die radiale Beweglichkeit des Drosselringes dazu führt, dass sich ein gleichmässiger Drosselspalt am Umfang einstellt.

Eine erhöhe Reibkraft zwischen dem Drosselring und dem Lageraussenring wird dadurch gewährleistet, dass der Dros selring nur in einem ringförmigen Bereich seines äusseren Durchmessers am stirnseitigen Rand des Aussenringes an liegt. Dies hat eine erhöhte Dichtwirkung an dieser Stelle zur Folge.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei in der einzigen Figur ein Quer schnitt durch die erfindungsgemässe Lageranordnung schema tisch dargestellt ist.

Da Automatgetriebe, wie eingangs dargelegt, vielfältig bekannt sind, wird hier auf die Darstellung der Einzelteile nicht näher eingegangen. Das Automatgetriebe weist eine Verdrängerpumpe auf, die in einem Wandlergehäuse angeordnet ist, welches ausserdem eine Anfahreinrichtung in Form eines hydrodynamischen Wandlers mit einem Leitrad, einem Turbi nenrad und einem Pumpenrad aufweist.

Das Pumpenrad 7 ist drehfest mit der Welle 2 verbun den, die in der erfindungsgemässen Lageranordnung gelagert ist. Zugleich muss durch die Lageranordnung ein druckbeauf schlagter Raum 1 zur drucklosen Rücklaufbohrung 5 abgedich tet werden.

Erfindungsgemäss ist nun zwischen den dem Pumpenrad 7 abgewandten Enden der Wälzkörper 3 und dem zugehörigen stirnseitigen Rand 10 des Lageraussenringes 9 ein Drossel ring 4 mit radialem Spiel in das Wälzlager eingesetzt. Um die gewünschte Funktion des mit 6 bezeichneten Wellendich tringes sicherzustellen, muss der Drosselring 4 eine defi nierte Schmierölmenge durchlassen. Durch die Anordnung der Wälzkörper 3 ausgehend von der Druckseite, d. h. dem druck beaufschlagten Raum 1 vor dem Drosselring 4 werden die Wälzkörper 3 ständig mit Drucköl beaufschlagt.

Dies bewirkt einen gedämpften Kontakt der Wälzkörper 3 mit der Aussenseite der Welle 2 und damit eine erhebliche Geräuschreduzierung.

Die radiale Beweglichkeit des Drosselrings 4 führt dazu, dass sich der Drosselspalt über den ganzen Umfang konstant einstellt. Um eine erhöhte Reibkraft gegen Mitdre hen und damit eine erhöhte Dichtwirkung des Drosselringes 4 zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn dieser nur im Bereich seines äusseren Durchmessers 8 am stirnseitigen Rand 10 des Lageraussenringes 9 anliegt. Der Lageraussenring 9 kann als einfaches Blechumformteil ausgebildet sein, wodurch die Herstellung vereinfacht wird.

Werden die Wälzkörper, wie es durch die punktierten Linien 3' angedeutet ist, konvex ausgestaltet, d. h. mit einer bestimmten Balligkeit versehen, so kann eine Schief stellung des Wandlers bzw. der Welle 2 in einem vorgegebe nen Winkelbereich ohne Tragfähigkeitseinbussen kompensiert werden, so dass ein Fressen der Welle in der Lageranordnung vermieden wird.

Die in den vorhandenen Raum integrierte erfindungsge mäss ausgestaltete Lageranordnung mit konstanter Schmierung führt zu einer äusserst geringen Geräuschentwicklung, wobei das Lager unempfindlich gegen eine hohe Radialbela stung durch die Pumpe, Temperatureinflüsse und Schiefstel lungen des Wandlers ist.

Bezugszeichen

1

Duckbeaufschlagter Raum

2

Welle

3

,

3

' Wälzkörper

4

Drosselring

5

Rücklaufbohrung

6

Wellendichtring

7

Pumpenrad

8

ringförmiger Bereich

9

Lageraussenring

10

Rand

Claims

1. Lageranordnung für die Welle des mit einer Pumpe versehenen hydrodynamischen Wandlers eines Automatgetriebes insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die Welle drehfest mit dem Pumpenrad verbunden ist, bestehend aus einem die Welle konzentrisch umgebenden Wälzlager, das eine Vielzahl von in einem Lageraussenring angeordneten Wälzkörpern auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen den dem Pumpenrad (7) abgewandten Enden der Wälzkör per (3) und dem zugehörigen stirnseitigen Rand (10) des Lageraussenringes (9) ein Drosselring (4) mit radialem Spiel in das Wälzlager eingesetzt ist.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Drosselring (4) an dem stirnseitigen Rand (10) des Lageraussenringes nur in einem ringförmigen Bereich (8) anliegt.

3. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraussenring (9) ein Blechumformteil ist.

4. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (3') konvex ausgebildet sind.