DE19945897C2 - Getriebe-Entlüftungsaufbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Getriebe-Entlüftungsaufbau, insbesondere für ein vierradgetriebenes Fahrzeug, das auf einem frontgetriebenen Frontmotorfahrzeug basiert.

Bei Fahrzeugen, wie z. B. vierradgetriebenen Fahrzeugen, ist ein Verteilergetriebe als Kraftübertragungsvorrichtung vorgesehen, das zur Aufteilung der von Getriebe, Differenzial und Getriebeseite kommenden Antriebskraft des Motors dient, um diese Antriebskraft in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen gezielt umgewandelt zu übertragen.

DE 198 33 536 A1 offenbart einen Getriebe-Entlüftungsaufbau mit einer in einem Getriebegehäuse mittels eines Lagers gelagerten Getriebewelle und mit einer Dichtung für das Getriebegehäuse, die auf der Getriebewelle parallel zum Lager angeordnet ist, wobei in dem Getriebe-Entlüftungsaufbau ein Entlüftungsraum über der Getriebewelle vorgesehen ist, der zwischen dem Lager und der Dichtung gebildet ist. Hierbei kann Öl durch die Entlüftungsöffnung austreten.

In DE 39 39 050 A1 ist ein Getriebe-Entlüftungsaufbau mit einer in einem Getriebegehäuse mittels eines Lagers gelagerten Getriebewelle offenbart, bei dem der Druckausgleich vom Innenraum des Gehäuse mit der äußeren Umgebung über eine hohlgebohrte Welle erfolgt. Auch hier kann Öl durch die Entlüftungsöffnung austreten.

In JP 8-178027 A ist ein weiterer Getriebe-Entlüftungsaufbau mit einer in einem Getriebegehäuse mittels eines Lagers gelagerten Getriebewelle offenbart, wobei die Entlüftung über ein im Getriebegehäuse befestigtes Rohr erfolgt. Hierbei kann ebenfalls Öl durch die Entlüftungsöffnung austreten.

Bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug, das auf einem frontgetriebenen Frontmotorfahrzeug basiert, ist es bekannt, ein gesondertes Verteilergetriebe koaxial zu den Radachsen der Antriebsräder anzuordnen, das mit einem einstückig am Getriebe ausgebildeten Differenzial verbunden ist. Dabei ist am Getriebe und am Verteilergetriebe ein Entlüfter vorgesehen, der den beim Fahrbetrieb erhöhten Innendruck nach außen leitet und damit reduziert.

Der bekannte Entlüfter stellt lediglich Anforderungen an die Abgabe des erhöhten Innendrucks in die Atmosphäre und soll gegen das Ausströmen von Schmieröl und das Eindringen von Fremdstoffen von außen, wie Schmutzwasser oder dergleichen, geschützt sein.

Solche Entlüfter sind z. B. in der JP 10-138774 A, den JP 6-71247 U und JP 6-32151 U offenbart. In der JP 10-138774 A ist ein Verteilergetriebe beschrieben, bei dem ein Entlüftungsraum in einem dicken Bauteil, das an einem Verteilergetriebegehäuse angeformt ist, gebildet ist, wobei der Innenraum des Verteilergetriebegehäuses mit dem unteren Bereich des Entlüftungsraums verbunden ist und der obere Bereich des Entlüftungsraums nach außen geführt ist. Beim Verteilergetriebe gemäß der JP 6-71247 U ist eine herausragende Zwischenrippe vorgesehen, die zwischen einer vorderen und einer hinteren Rippe angeordnet ist und die von der Oberseite eines Differenzialträgers herausragt, wobei zwischen der Zwischenrippe und der hinteren Rippe eine Entlüftungsbohrung gebildet ist. Gemäß der JP 6-32151 U ist der Entlüfter auf einer Seite des Differenzialträgers in Richtung der Fahrzeugquerachse angeordnet, wobei eine Saugöffnng des Entlüfters geneigt angeordnet ist, um Eindringen von Öl in den Entlüfter zu vermeiden.

Bei einem bekannten Entlüftungsaufbau für eine Kraftübertragungsvorrichtung, z. B. für ein Differenzial 302, wie in Fig. 12 gezeigt, ist an einem Teil eines Differenzialgehäuses 304 ein Vorsprung 308 für die Bildung eines Entlüftungsraums 306 ausgebildet, der eine Bohrung 310 aufweist, wobei innenseitig am Differenzialgehäuse 304 zum Abdecken des Entlüftungsraums 306 und zum Schutz gegen Ölverlust ein Deckelteil 312 mit einem Befestigungsbolzen 314 befestigt ist und ein Stopfen 316 von der Außenseite des Differenzialgehäuses 304 in die Bohrung 310 eingesetzt ist.

Dieser Entlüftungsaufbau erfordert eine Vielzahl von Bauteilen, da der Entlüftungsraum mit Kappen, Deckel oder Stopfen zum Schatz gegen Eindringen von Öl, Schmutzwasser oder dergleichen versehen sind, was mit Blick auf den komplizierten Aufbau und die hohen Kosten nachteilig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einfachem Aufbau ein Austreten von Öl durch eine Entlüftungsöffnung weitestgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch den Verteilergetriebe-Entlüftungsaufbau gemäß Anspruch 1 und durch den Differenzial-Entlüftungsaufbau gemäß dem Anspruch 3 gelöst.

Hierzu wird ein in einem Verteilergetriebegehäuse mittels eines Lagers gelagerter Verteilergetriebe-Entlüftungsaufbau vorgeschlagen, der mit einer Verteilergetriebe-Eingangswelle für den Eingang der von der Getriebeseite kommenden Antriebskraft, und mit einer Dichtung für das Verteilergetriebegehäuse versehen ist, die auf der Verteilergetriebe- Eingangswelle parallel zum Lager angeordnet ist, wobei Druckerhöhung im Verteilergetriebegehäuse reduziert wird, und wobei in dem Verteilergetriebe- Entlüftungsaufbau über der Verteilergetriebe-Eingangswelle ein Entlüftungsraum vorgesehen ist, der zwischen dem Lager und der Dichtung gebildet ist, wobei das Lager ein Lager mit einer berührungsfreien Dichtung ist und daß das Verteilergetriebegehäuse mit einer Öl-Rücklaufbohrung ausgebildet ist, die mit dem Entlüftungsraum verbunden ist.

Erhöht sich der Druck im Verteilergetriebegehäuse, strömen die Luft und das Schmieröl in Richtung auf das Lager. Da das Lager Öldurchgang sperren kann, wird der größte Teil des Öls blockiert. Der übrige geringe Teil des Öls tritt durch das Lager und gelangt in den Entlüftungsraum, der auf der Seite der Dichtung liegt. Im Entlüftungsraum werden das Öl und die Luft getrennt und zurückgeleitet, wobei die Luft nach oben strömt und in die Atmosphäre abgegeben wird. Für den erfindungsgemäßen Entlüftungsaufbau wird auf zusätzliche Bauteile verzichtet, was zu Verminderung der Bauteilzahl und ein­ facher und kostengünstiger Bauweise führt.

Desweiteren wird ein Differenzial-Entlüftungsaufbau vorgeschlagen, mit mindestens einer in einem Differenzialgehäuse mittels eines Lagers gelagerten Differenzial-Ausgangswelle für den Ausgang der Antriebskraft, und mit einer Dichtung für das Differenzialgehäuse, die auf der Differenzial-Ausgangswelle parallel zum Lager angeordnet ist, wobei erhöhter Druck im Differenzialgehäuse reduziert wird, und wobei in dem Differenzial- Entlüftungsaufbau ein Entlüftungsraum über der Differenzial-Ausgangswelle vorgesehen ist, der zwischen dem Lager und der Dichtung gebildet ist, wobei das Lager ein Lager mit einer berührungsfreien Dichtung ist.

Ein Vorteil dieser berührungsfreien Dichtung ist, daß sie Flüssigkeiten wie Öl größten Teils zurückhalten kann, jedoch für Gase wie Luft leicht durchlässig sind.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher und konkret erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen vergrößerten Schnitt durch einen wesentlichen Teil des in Fig. 2 dargestellten Verteilergetriebes,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Verteilergetriebe,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Verteilergetriebes von links

Fig. 4 eine Seitenansicht der Kraftübertragungsvorrichtung von links,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Kraftübertragungsvorrichtung von rechts,

Fig. 6 eine Seitenansicht des linken Gehäuseteils,

Fig. 7 eine Seitenansicht des linken Gehäuseteils, von rechts

Fig. 8 einen vergrößerten Schnitt durch einen wesentlichen Teil in Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt durch ein Differenzial des zweiten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 10 einen vergrößerten Schnitt durch einen wesentlichen Teil in Fig. 9,

Fig. 11 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil des Verteilergetriebes beim dritten Ausführungsbeispiel und

Fig. 12 das Differenzial mit dem Entlüfter des Stands der Technik.

In Fig. 1 bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In Fig. 4 und 5 ist mit 2 eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug (nicht dargestellt) bezeichnet, das auf einem frontgetriebenen Frontmotorfahrzeug basiert.

Die Kraftübertragungsvorrichtung 2 ist mit einem Getriebe 4, in das ein Differenzial (nicht dargestellt) integriert ist, und mit einem Verteilergetriebe 6 versehen, das vom Getriebe 4 getrennt montiert ist.

Das Verteilergetriebe 6 ist in einem Verteilergetriebegehäuse 8 aufgenommen, das aus einem linken Gehäuseteil 8-1 und einem rechten Gehäuseteil 8-2 besteht. Im Verteilergetriebegehäuse 8 ist mittels eines radachsenseitigen Lagers 12 eine Radachse 10 für die Antriebsräder gelagert, die mit einem nicht dargestellten Räderwerk des Differenzials des Getriebes 4 verbunden ist. Die Radachse 10 ist an einem Ende mit dem Räderwerk des Differenzials des Getriebes 4 verbunden und an einem anderen Ende mittels des radachsenseitigen Lagers 12 gelagert, das im rechten Gehäuseteil 8-2 gehalten wird. Im Bereich des anderen Endes der Radachse 10 ist eine radachsenseitige Dichtung 14 für das Verteilergetriebegehäuse 8 angeordnet, die gegenüber dem radachsenseitigen Lager 12 axial außen liegend im rechten Gehäuseteil 8-2 gehalten ist.

Im Verteilergetriebegehäuse 8 ist außerdem eine im Querschnitt ringförmige Verteilergetriebe-Eingangswelle 16 mittels eingangsseitiger linker- und rechter Lager 18 und 20 gelagert, wobei die Verteilergetriebe-Eingangswelle 16 mit Spiel auf die Radachse 10 aufgesteckt ist. Die Verteilergetriebe-Eingangswelle 16 ist in einem Endbereich mit einem (nicht dargestellten) Gehäuse des Differenzials verbunden. Die linken und rechten Lager 18 und 20 bestehen jeweils aus einem Kugellager und sind jeweils mit einer berührungsfreien Dichtung ausgebildet, so daß sie Flüssigkeiten wie Öl größten Teils zurückhalten können, jedoch für Gase wie Luft leicht durchlässig sind.

Auf der Verteilergetriebe-Eingangswelle 16 ist in einem Endbereich eine eingangsseitige linke Dichtung 22 dem linken Lager 18 benachbart, und in einem anderen Endbereich zwei eingangsseitige nebeneinanderliegende rechte Dichtungen 24, 24 dem rechten Lager 20 benachbart angeordnet. Die eingangsseitigen Dichtungen 22, 24 sind jeweils aus einem elastischen beständigen Material hergestellt.

Im Mittelbereich der Verteilergetriebe-Eingangswelle 16 ist ein Verteilergetriebe-Eingangsrad 26 an dieser angeformt.

Parallel zur Verteilergetriebe-Eingangswelle 16 ist eine Verteilergetriebe- Vorgelegewelle 28 angeordnet, die mittels eines ersten und zweiten Lagers 30- 1 und 30-2 drehbar gelagert ist.

Auf der Verteilergetriebe-Vorgelegewelle 28 sitzt ein Verteilergetriebe- Vorgelegerad 32, welches in das Verteilergetriebe-Eingangsrad 26 eingreift. Das Verteilergetriebe-Vorgelegerad 32 ist an der Verteilergetriebe- Vorgelegewelle 28 angeformt.

Auf der Verteilergetriebe-Vorgelegewelle 28 sitzt ferner ein Verteilergetriebe- Kegelrad 34, das dem Verteilergetriebe-Vorgelegerad 32 benachbart und auf der Seite des Getriebes 4 parallel zum diesem angeordnet ist. Das Verteilergetriebe-Kegelrad 34 ist mit der Verteilergetriebe-Vorgelegewelle 28 verkeilt, wobei es mittels einer Befestigungsmutter 36, die in Gewindeverbindung mit der Vorgelegewelle 28 steht, an dieser festgelegt ist.

Senkrecht zur Verteilergetriebe-Vorgelegewelle 28 ist eine Verteilergetriebe- Ritzelwelle 38 angeordnet, die einen Verteilergetriebe-Ausgang bildet. Die Verteilergetriebe-Ritzelwelle 38 ist gegenüber dem Kegelrad 34 dem Getriebe 4 näher liegend angeordnet und mittels eines ersten und zweiten Ritzellagers 40-1 und 40-2 drehbar gelagert. Auf der Verteilergetriebe-Ritzelwelle 38 ist ein Verteilergetriebe-Ritzel 42 vorgesehen, das in das Kegelrad 34 eingreift.

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist z. B. eingangsseitig zwischen dem linken Lager 18 und der linken Dichtung 22 ein Entlüftungsraum 44 mit einer vor­ gegebenen Breite W gebildet, der bei in das Fahrzeug eingebauter Kraftüber­ tragungsvorrichtung 2 nach oben gerichtet ist, wie in Fig. 6 dargestellt.

In das linke Gehäuseteil 8-1 ist eine dem Entlüftungsraum 44 entsprechende Einsteckbohrung 46 eingearbeitet, in die ein Anschlußstück 48 eingesteckt wird.

An das Anschlußstück 48 ist ein Entlüftungsschlauch 50 angeschlossen, wie in Fig. 1 und 4 dargestellt. Ein Ende des Entlüftungsschlauchs 50, das nach oben verlängert ist, liegt im Motorraum und ist mit einer Kappe 52 versehen, die zum Schutz gegen Eindringen von Schmutzwasser oder dergleichen dient.

In das linke Gehäuseteil 8-1 ist eine Öl-Rücklaufbohrung 54 eingearbeitet, wie in Fig. 1 und 6 dargestellt, die mit dem Entlüftungsraum 44 verbunden ist, und durch die das nach Schmierung der eingangsseitigen linken Dichtung 22 im Entlüftungsraum 44 verbleibende Restöl in das Verteilergetriebegehäuse 8 eingeleitet wird.

Nachstehend wird die Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben:
Durch Druckerhöhung im Verteilergetriebegehäuse 8 können Luft und Schmieröl im Verteilergetriebegehäuse 8 vom eingangsseitigen linken Lager 18 in Richtung auf den Entlüftungsraum 44 bewegt werden, wobei das linke Lager 18 infolge seiner Ausbildung als Kugellager mit eingebauter berührungsfreier Dichtung einen leichten Durchgang der Luft erlaubt und den größten Teil des Öls zurückhält.

Das durch das eingangsseitige linke Lager 18 durchgehende Öl gelangt in den Entlüftungsraum 44, um die eingangsseitige Dichtung 22 zu schmieren. Das vorhandene Restöl im Entlüftungsraum 44 wird über die Rücklaufbohrung 54 zurückgeleitet.

Die Luft im Entlüftungsraum 44 wird dagegen über das Anschlußstück 48 in den Entlüftungsschlauch 50 eingeleitet und in dem oberen Bereich des Motorraums freigegeben.

Daraus ergibt sich, daß die Entlüftung des Verteilergetriebes 6 erfolgen kann, ohne daß Öl nach außen tritt, wobei der Entlüfter hinsichtlich Entlüftungsraum, Deckel usw. nicht kompliziert ausgestaltet werden muß, und auch keine Kappe, wie bspw. ein komplizierter Stopfen oder dergleichen, vorgesehen werden muß, wie dies beim Verteilergetriebe-Entlüftungsaufbau des Stands der Technik nötig ist. Dies führt zu Verminderung der Bauteilzahl, sowie zu einfachen und kostengünstigen Ausgestaltungen.

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist der Entlüftungsraum 44 zwischen dem eingangsseitigen linken Lager 18 und der eingangsseitigen linken Dichtung 22 gebildet. Auch ist es möglich, den Entlüftungsraum 44 beispielweise zwischen dem eingangsseitigen rechten Lager 20 und einer der eingangsseitigen rechten Dichtung 24 zu bilden.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich insbesondere dadurch, daß das Differenzial 102 einen Entlüftungsraum 110 aufweist, der zwischen einem achsenseitigen, im Differenzialgehäuse 104 gehaltenen Lager 106 und einer achsenseitigen Dichtung 108 gebildet ist. Mit dem Entlüftungsraum 110 ist das Anschlußstück 112 verbunden, an welches der Entlüftungsschlauch 114 angeschlossen ist. Das achsenseitige Lager 106 besteht aus einem Kugellager mit einer berührungsfreien Dichtung.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die Ausgestaltungen entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel in einfacher Weise auf das Differenzial 102 übertragbar.

Die Fig. 11 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich insbesondere dadurch, daß ein Außenring 18a des eingangsseitigen linken Lagers 18 mit einem Verbindungsloch 202 ausgebildet ist, wobei eine mit diesem verbundene Bohrung 204 in das linke Gehäuseteil 8- 1 eingearbeitet ist, in die das Anschlußstück 206 eingesteckt ist.

Durch den Aufbau gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird erreicht, daß das Anschlußstück 206 mit dem eingangsseitigen linken Lager 18 überlappend angeordnet ist, wodurch mit Blick auf ein kompaktes linkes Gehäuseteil 8-1 die axiale Breite W des Entlüftungsraums 44 verkleinert werden kann.

Dadurch, daß über der Verteilergetriebe-Eingangswelle erfindungsgemäß ein Entlüftungsraum zwischen dem Lager und der Dichtung gebildet ist, kann auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden, so daß eine Verminderung der Bauteilzahl sowie eine einfache und kostengünstige Bauweise erzielt wird.

Claims (4)

1. Verteilergetriebe-Entlüftungsaufbau, mit einer in einem Verteilergetriebegehäuse (8) mittels eines Lagers (18) gelagerten Verteilergetriebe-Eingangswelle (16) für den Eingang der von der Getriebeseite kommenden Antriebskraft und mit einer Dichtung (22) für das Verteilergetriebegehäuse, die auf der Verteilergetriebe- Eingangswelle parallel zum Lager angeordnet ist, wobei erhöhter Druck im Verteilergetriebegehäuse reduziert wird, und wobei in dem Verteilergetriebe-Entlüftungsaufbau ein Entlüftungsraum (44) über der Verteilergetriebe-Eingangswelle vorgesehen ist, der zwischen dem Lager und der Dichtung gebildet ist, das Lager (18) ein Lager mit einer berührungsfreien Dichtung ist und das Verteilergetriebegehäuse (8) mit einer Öl-Rücklaufbohrung (54) ausgebildet ist, die mit dem Entlüftungsraum (44) verbunden ist.

2. Verteilergetriebe-Entlüftungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Lagerring (18a) des Lagers (18) eine Öffnung (202) gebildet ist, die mit dem Entlüftungsraum (44) in Verbindung steht.

3. Differenzial-Entlüftungsaufbau, mit mindestens einer in einem Differenzialgehäuse (10) mittels eines Lagers (106) gelagerten Differenzial-Ausgangswelle (116) für den Ausgang der Antriebskraft und mit einer Dichtung (108) für das Differenzialgehäuse, die auf der Differenzial-Ausgangswelle parallel zum Lager angeordnet ist, wobei erhöhter Druck im Differenzialgehäuse reduziert wird, und wobei in dem Differenzial-Entlüftungsaufbau ein Entlüftungsraum (110) über der Differenzial-Ausgangswelle vorgesehen ist, der zwischen dem Lager und der Dichtung gebildet ist, wobei das Lager (106) ein Lager mit einer berührungsfreien Dichtung ist.

4. Differenzial-Entlüftungsaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzialgehäuse mit einer Öl- Rücklaufbohrung ausgebildet ist, die mit dem Entlüftungsraum (110) verbunden ist.