DE2836899A1

DE2836899A1 - Kraftuebertragungseinheit mit schmiereinrichtung

Info

Publication number: DE2836899A1
Application number: DE19782836899
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Nishikawa; Makoto Uno
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1977-11-02
Filing date: 1978-08-23
Publication date: 1979-05-03
Also published as: GB2007316A; US4242923A; FR2408078A1; DE2836899C2; FR2408078B1; GB2007316B

Description

Kraftübertragungseinheit mit Schmiereinr ichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Kraftübertragungseinheit für ein Motorfahrzeug und ins-

25 besondere auf eine Kraftübertragungseinheit, die ein Achsendurchgangsgehäuse, das mit seiner aufrecht stehenden vorderen Paß- bzw. Auflagefläche starr an einem Zylinderblock einer Maschine befestigt ist und das eine obere Kammer zur Aufnahme einer auskuppelbaren bzw. Trennkupplung

30 für den Anschluß einer Kurbelwelle der Maschine und eine untere Kammer zur Aufnahme eines Endtrieb- bzw. Achsantriebzahnradsatzes und einer Differentialgetriebeeinheit hat, sowie ein Getriebegehäuse aufweist, das unter Abdichtung mit seiner aufrecht stehenden vorderen Paßfläche

35 an die aufrecht stehende hintere Paßfläche des Achsdurch-

VI/ud

9098 1 8/0663

Deutsche Bank (München) Klo. 51/61070

Dresdner Bank (München) Kto. 3939

Posischeck (München) Kto. 670-43-804

- 7 ■ B 9164

gangsgehäuses angeschlossen ist und in welchem ein Wechselgetriebe enthalten ist, das antriebsmäßig mit einem Ausgangselement der Trennkupplung verbunden ist; das Achsdurchgangsgehäuse ist dabei mit einer aufrechtsstehenden Trennwand zur Unterteilung der unteren Kammer in eine vordere und eine hintere Kammer versehen; der Achsantriebszahnradsatz weist eine Treibritzelwelle auf, die mittels eines Paars in axialem Abstand stehender Lager gelagert ist, welche an der Trennwand abgestützt sind, und die ein Treibritzel in Eingriff mit einer Zahnscheibe für den Antrieb der Differentialgetriebeeinheit hat, wobei die Treibritzelwelle koaxial an das Wechselgetriebe angeschlossen ist.

Bei einem derartigen Achsantriebszahnradsatz der vorstehend beschriebenen Art wird das zur vorderen Kammer hinweisende Lager direkt mit Schmieröl bespritzt, das durch Drehung der Zahnscheibe hochgeschaufelt bzw. hochgeschöpft wird; das der hinteren Kammer zugewandte Lager wird jedoch möglicherweise nicht mit dem hochgeschöpften Schmieröl bespritzt. Es ist daher notwendig, dieses Lager zwangsweise zu schmieren, um damit die Lebensdauer der Kraftübertragungseinheit sicherzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftübertragungseinheit zu schaffen, bei der zum ausreichenden Schmieren beider Lager für die Treibritzelwelle eine einfache Schmiereinrichtung vorgesehen ist.

Gemäß einem vorzugsweise gewählten Ausführungsbeispiel wird die Aufgabe der Erfindung mit»einer Kraftübertragungseinheit gelöst, die eine Rührvorrichtung, die zum Hochschöpfen von Schmieröl in der hinteren Kammer entweder an einer Hauptwelle oder an einer Vorgelegewelle des Wechselgetriebes befestigt ist, einen ölfänger bzw. einen öl-

909818/0663

- G - B 9164

auffangbehälter, der an der hinteren Fläche der Trennwand befestigt ist und das durch Drehen der Rührvorrichtung hochgeschöpfte Schmieröl aufnimmt, eine axiale Höhlung, die zur Aufnahme des Schmieröls aus dem ölauffangbehälter an der Trennwand neben der Treibritzelwelle ausgebildet ist und zur hinteren Kammer hin offen ist, und einen Querdurchlaß bzw. einen Querkanal aufweist, der zur Verbindung der Höhlung mit einem Ringraum zwischen den Lagern um die Treibritzelwelle herum durch die Trennwand hindurch ausgebildet ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Rührvorrichtung ein zusätzliches Wechselrad, das an der Hauptwelle befestigt ist, ein zusätzliches Vorgelegerad, das drehbar an der Vorgelegewelle gelagert ist und mit dem zusätzlichen Wechselrad kämmt, und eine zusätzliche Synchronisiereinrichtung aufweisen, die zum Herbeiführen eines Gleichlaufs bei der Antriebsverbindung zwischen dem Vorgelegerad und der Vorgelegewelle drehbar an der Vorgelegewelle gelagert ist, wobei die zusätzlichen Räder und die Synchronisiereinrichtung unterhalb des ölauffangbehälter s angeordnet sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kraftübertragungseinheit kann der ölauffangbehälter ein Querabflußelement bzw. Querrinnenelement, das zum Einführen des Schmieröls in die axiale Höhlung an der hinteren Fläche der Trennwand befestigt ist, und ein Längsrinnenelement aufweisen, das mit seinem vorderen Ende an dem Querrinnenelement befestigt ist und mit seinem hinteren Ende an der Innenwandung des Achsdurchgangsgehäuses befestigt ist, so daß es das durch Drehung der Rührvorrichtung hochgeschöpfte Schmieröl aufnimmt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh-

909818/0663

- 9 - B 9164

rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit der Kraftübertragungs

einheit.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der

Kraftübertragungseinheit.
10

Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines

in Fig. 2 gezeigten Achsantriebszahnradsat-

zes.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Horizontalschnittansicht des Achsantriebszahnradsatzes nach Fig. 2.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Rückansicht einer aufrecht stehenden Trennwand eines Achsdurch

gangsgehäuses nach Fig. 2.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines in

Fig. 5 gezeigten Ölauffangbehälters. 25

Fig. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Ebene der Linie VII-VII in Fig. 5.

Fig. 8 zeigt einen abgewandelten ölauffangbehälter. 30

Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Kraftübertragungseinheit.

Fig. 10 ist eine vergrößerte Rückansicht einer aufrecht stehenden Trennwand eines Achsdurch

gangsgehäuses gemäß Fig. 9.

909818/0663

- 10 - B 9164

Fig. 11 ist eine vergrößerte Schnittansicht in der Ebene der Linie XI-XI in Fig. 10.

Fig. 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht in der Ebene der Linie XII-XII in Fig. 10.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Kraftübertragungseinheit gezeigt, die in einem Kraftfahrzeug 10 mit Frontmotor und Vorderradantrieb angebracht ist. Ein Gehäuseaufbau 20 für die Kraftübertragungseinheit weist ein Radachsen- bzw. Achsdurchgangsgehäuse 21 und ein Getriebegehäuse 22 auf, welche unter Flüssigkeitsabdichtung miteinander über eine hochstehende bzw. aufrecht stehende Zwischenplatte 23 verbunden sind. Das Achsdurchgangsgehäuse 21 ist mit seiner aufrecht stehenden vorderen Auflage- bzw. Paßfläche an einer aufrecht stehenden hinteren Paßfläche eines Zylinderblocks einer Maschine 11 starr befestigt und gemäß der Darstellung in Fig. 2 allgemein so gestaltet, daß es einer in seiner oberen Kammer enthaltenen Reibungskupplung 12 sowie einem Achsantriebsgetriebe bzw. einem Achsantriebszahnradsatz 40 und einer Differentialgetriebeeinheit 13 angepaßt ist, die in seiner unteren Kammer enthalten sind. Die untere Kammer des Achsdurchgangsgehäuses 21 ist unter Abdichtung mittels einer kuppenförmigen Abdeckplatte 24 abgeschlossen, so daß Schmieröl innerhalb des Gehäuseaufbaus 20 gehalten wird.

Das Getriebegehäuse 22 ist unter Flüssigkeitsabdichtung mit seiner aufrecht stehenden vorderen Paßfläche über die Zwischenplatte 23 an der aufrecht stehenden hinteren Paßfläche des Achsdurchgangsgehäuses 21 befestigt und allgemein so ausgestaltet, daß es einem darin enthaltenen Wechselgetriebe 30 angepaßt ist. Das Wechselgetriebe 30 ist antriebsmäßig einerseits über die Reibungskupplung 12 mit der Kurbelwelle der Maschine 11 und andererseits

909818/0663

- 11 - B 9164

über den Achsantriebszahnradsatz 40 mit der Differentialgetriebeeinheit 13 verbunden. Ferner ist zur Vervollständigung des Gehäuseaufbaus 20 an einer hinteren Stirnauflagefläche des Getriebegehäuses 22 flüssigkeitsdicht ein Verlängerungsgehäuse 25 befestigt.

Die Reibungskupplung 12 hat ein Krafteingangselement zum Anschluß der Kurbelwelle der Maschine 11 und ein Kraftausgangselement 12a, das mittels eines Paars in axialem Abstand angeordneter Lager B.. und B- jeweils an der Zwischenplatte 23 bzw. an dem Getriebegehäuse 22 gelagert ist. An dem Kraft-Ausgangselement 12a ist ein Treibrad 12b ausgebildet, das zwischen den Lagern B₁ und B- liegt; ferner ist das Ausgangselement von einem Dichtungselement umgeben, um damit Fremdkörper aus dem Getriebegehäuse 22 herauszuhalten und das Schmieröl im Getriebegehäuse 22 zurückzuhalten. Eine Zwischenwelle 31 ist mittels eines Paars von in axialem Abstand angeordneten Lagern B, und B. jeweils an der Zwischenplatte 23 bzw. an dem Getriebegehäuse 22 gelagert und ferner mit einem Zwischenrad 31a und einem Umkehr- bzw. Rückwärtsgang-Treibrad 31b ausgestaltet. Das Zwischenrad 31a kämmt ständig mit dem Treibrad 12b an dem Ausgangselement 12a, während das Rückwärtsgang-Treibrad 31b in axialem Abstand von dem Zwischenrad 31a und neben dem rechts liegenden Lager B. angeordnet ist.

Das Wechselgetriebe 30 weist eine Abgabe-Hauptwelle 32 auf, die mittels eines Paars in axialem Abstand angeordneter Lager B₅ und B_ß gelagert ist, welche jeweils an

der Zwischenplatte 23 bzw. an dem Getriebegehäuse 22 abgestützt sind. An der Hauptwelle 32 ist ein Eingangsrad bzw. Rad 32d für den vierten Gang angebracht, das mit dem Zwischenrad 31a der Zwischenwelle 31 sowie mit einem Rad 33d kämmt, das einstückig mit einer Vorgelegewelle 33 ausgebildet ist. Mit der Vorgelegewelle 33 sind ferner ein-

909818/0663

- 12 - B 9164

stückig drei weitere Räder 33a, 33b und 33c verschiedener Größen ausgebildet, die jeweils mit Rädern 32a, 32b und 32c für den ersten, den zweiten und den dritten Gang kämmen, die drehbar an der Hauptwelle 32 gelagert sind. Die Wahl der Übersetzungsverhältnisse wird mittels eines Gangschaltmechanismus 14 (siehe Fig. 1) bewerkstelligt, der funktionell über eine mechanische Gelenkverbindung 14b mit einem Paar von Synchronisiereinrichtungen 32e und 32f verbunden ist.

Wenn die erste Synchronisiereinrichtung 32e in ihrer neutralen Stellung steht, sind die Räder 32a und 32b für den ersten bzw. den zweiten Gang von der Hauptwelle 32 frei bzw. gelöst. Die Synchronisiereinrichtung 32e wirkt auf die übliche Weise so, daß in Abhängigkeit von der Richtung, in der mittels einer nicht gezeigten ersten Schaltgabel des Gangschaltmechanismus 14 die Synchronisiereinrichtung 32e verschoben wird, der Gleichlauf bei der Antriebsverbindung zwischen der Hauptwelle 32 und dem Rad 32a für den ersten Gang oder dem Rad 32b für den zweiten Gang herbeigeführt wird. Wenn die zweite Synchronisiereinrichtung 32f in ihrer neutralen Stellung steht, sind die Räder 32c und 32d für den dritten bzw. den vierten Gang von der Hauptwelle 32 gelöst. Die Synchronisiereinrichtung 32f wirkt auf die übliche Weise so, daß in Abhängigkeit von der Richtung der Verschiebung der Synchronisiereinrichtung 32f mittels einer nicht gezeigten zweiten Schaltgabel des Gangschaltmechanismus 14 der Gleichlauf bei der Antriebsverbindung zwischen der Hauptwelle 32 und dem Rad 32c für den dritten Gang oder dem Rad 32d für den vierten Gang herbeigeführt wird.

Einstückig mit der zweiten Synchronisiereinrichtung 32f ist ein Umkehr- bzw. Rückwärtsgangrad 32g ausgebildet, das so angeordnet ist, daß es in einer gemeinsamen verti-

909818/0 6 63

- 13 - B 9164

kalen Ebene rait dem Rückwärtsgang-Treibrad 31b liegt, wenn die Synchronisiereinrichtung 32f in ihrer neutralen Stellung steht. Wenn mittels einer nicht gezeigten dritten Schaltgabel des Gangschaltraechanismus 14 bei Neutralzustand der Synchronisiereinrichtung 32f ein nicht gezeigtes Rückwärtsgang-Zwischenrad verschoben wird, wird das Rückwärtsgang-Zwischenrad in Eingriff mit den Rädern 31b und 32g gebracht, so daß dadurch ein Rückwärtsgang-Drehmomentabgabeweg zwischen dem Kupplungs-Ausgangselement 12a und der Hauptwelle 32 gebildet wird. Die Vorgelegewelle 33 ist mittels eines Paars in axialem Abstand angeordneter Lager By und Bg jeweils an der Zwischenplatte 23 bzw. dem Getriebegehäuse 22 gelagert und im wesentlichen in gleicher Höhe über dem Boden wie die Hauptwelle 32 und parallel zu dieser angeordnet. In der Fig. 2 ist die Vorgelegewelle 33 jedoch in einer Lage unterhalb der Hauptwelle 32 dargestellt, um dadurch deutlich den Eingriff bei der Getriebeübertragung zu zeigen.

Wie aus den Fig. 2 bis 4 gut ersichtlich ist, hat der Achantriebszahnradsatz 40 eine Treibritzelwelle 41, die mittels einer Nutenkupplung 49 koaxial an die Hauptwelle 32 angeschlossen ist; innerhalb des Achsdurchgangsgehäuses 21 ist eine aufrecht stehende Trennwand 21A angebracht, die die untere Kammer in eine vordere Kammer R₁ und eine hintere Kammer R₂ unterteilt. Die Treibritzelwelle 41 ist längs der Fahrzeuglängsachse angeordnet und mittels eines Paars in axialem Abstand angeordneter Kegelrollenlager 43 und 44 gelagert, die an einem Lagervorsprung bzw. Lageranguß 21a der hochstehenden Trennwand 21A getragen sind. Einstückig mit der Treibritzelwelle 41 ist ein Hypold-Treibritzel 41a ausgebildet, das in der vorderen Kammer R. mit einer Hypoid-Zahnscheibe 42 kämmt. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist die Hypoid-Zahnscheibe 42 mit Schrauben 45 an einem Differentialgehäuse 13a der Differentialgetrie-

909818/0663 ORIGINAL INSPECTED

beeinheit 13 befestigt und wird mittels des Hypoid-Treibritzels 41a entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß der Darstellung in Fig. 3 gedreht. Ferner hat die Trennwand 21A an ihrem Bodenbereich eine axiale Durchgangsöffnung 21b, die die vordere Kammer R- mit der hinteren Kammer R₂ verbindet. Im Boden des Gehäuseaufbaus 20 ist eine vorbestimmte Menge an Schmieröl untergebracht, in das untere Teile der Zahnscheibe 42, der Räder an der Hauptwelle 32 und der Räder an der Vorgelegewelle 33 tauchen. In den Fig. 2 und zeigen'strichpunktierte Linien den Flüssigkeitspegel des Schmieröls während des Betriebs der Kraftübertragungseinheit, während die Doppelpunkt-Strich-Linien einen Flüssigkeitspegel des Schmieröls bei Ruhezustand der Kraftübertragungseinheit zeigen.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 eine Schmiereinrichtung 60 der Kraftübertragungseinheit in Einzelheiten beschrieben. Die Schmiereinrichtung 60 ist hinter der Trennwand 21A so angebracht, daß Schmieröl in die Kegelrollenlager 43 und 44 geleitet wird. Die Schmiereinrichtung 60 hat eine Öl-Rührvorrichtung 61, die an dem vorderen Ende der Vorgelegewelle 33 befestigt ist, einen Ölfänger bzw. ölauffangbehälter 62, der an der hinteren Fläche der Trennwand 21A befestigt ist, und einen Öl-Querkanal 63, der durch den Lagervorsprung 21a der Trennwand 21A hindurch gebohrt ist (siehe Fig. 4). Die Rührvorrichtung 61 hat die Form eines Stirnrads und hat eine Mehrzahl von Rührzähnen 61a, um damit das Schmieröl hochzuschöpfen. Gemäß der Darstellung in den Fig. 5 bis 7 weist der ölauffangbehälter 62 ein Querrinnenelement 62a auf, das über ein Kunstkautschuk-Dichtungsband 64, das nötigenfalls angebracht wird, an der hinteren Fläche der Trennwand 21A befestigt ist. Das Querrinnenelement 62a hat L-förmigen Querschnitt und ist gemäß der Darstellung" in Fig. 3 mit einem gebogenen Abschnitt 62e ausgestaltet, um dadurch den

909818/0663

- 15 - B 9164

unteren Abschnitt des Lagers 44 abzudecken. Das Querrinnenelement 62a hat ferner einen hochstehenden Querflansch 62f, dessen rechter Teilbereich gemäß der Darstellung in Fig. 5 zur Bildung einer ölstauwand unter die Treibritzelwelle 41 ragt. Auf diese Weise taucht das Lager 44 mit seinem unteren Bereich in das innerhalb der ölstauwand gesammelte Schmieröl.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 6 und 7 hat der ölauffangbehälter 62 ferner ein Längsrinnenelement 62b, das mit seinem vorderen Ende an dem hochstehenden Querflansch 62f des Querrinnenelements 62a so befestigt ist, daß es das mittels der Rührvorrichtung 61 erfaßte Schmieröl aufnimmt. Das Längsrinnenelement 62b hat U-förmigen Querschnitt und ist mit einem zum Querrinnenelement 62a hin geneigten Rinnenbereich 62c und einem hochstehenden Seitenflansch 62d ausgestaltet, welcher von dem Schmieröl angespritzt werden soll. Gemäß der Darstellung in den Fig. 4, 5 und 7 mündet der Öl-Querkanal 63 an seinem äußeren Ende in eine axiale Höhlung 65 an der linken Seite der Trennwand 21A sowie gemäß der Darstellung in Fig. 4 an seinem inneren Ende in einen Ringraum 53 zwischen den Lagern 43 und 44.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist gemäß der Darstellung in Fig. 4 eine weitere Schmiereinrichtung 50 vorgesehen, zu der eine axiale Höhlung 51, die ins Innere der vorderen Kammer R₁ an der Seite der Zahnscheibe 42 mündet, und ein Querkanal 52 zählen, die die Höhlung 51 mit dem Ringraum 53 um die Treibritzelwelle 41 herum verbindet. Die axiale Höhlung 51 dient dazu, das durch die Drehung der Zahnscheibe 42 hochgeschöpfte Schmieröl aufzunehmen, während der Querkanal 52 dazu dient, das Schmieröl vom Boden der Höhlung 51 in den Ringraum 53 zu leiten, um dadurch die beiden Kegelrollenlager 43 und 44 zu schmieren.

909818/066 3

- 16 - B 9164

Die Querkanäle 52 und 63 sind in einer gemeinsamen Achse ausgerichtet und durch Durchbohren der Gehäusewandung geformt, wobei der Querkanal 52 an seinem äußeren Ende mittels eines Verschlußstopfens 59 abgeschlossen ist.

Beim Betrieb der Kraftübertragungseinheit wird unter der Annahme, daß das Wechselgetriebe 30 in seine neutrale Stellung gebracht ist, das Antriebsdrehmoment des Kupplungs-Ausgangselements 12a durch den ständigen Eingriff des Treibrads 12b, des Zwischenrads 31a, des Eingangsrads 32d und des Vorgelegerads 33d zur Vorgelegewelle 3 3 übertragen. Diese dreht das Rühr-Stirnrad 61 und ferner die Räder 32a, 32b und 32c für den ersten, den zweiten bzw. den dritten Gang durch ständigen Eingriff mit den Vorgelegerädern 33a, 33b bzw. 33c der Vorgelegewelle 33. Danach wird durch die Drehung der Räder an der Hauptwelle 32 bzw. der Vorgelegewelle 33 das Schmieröl hochgerührt, so daß die Zähne des Wechselgetriebes 30 und die Lager B₅, B_g, B^ und Β« geschmiert werden. In der hinteren Kammer R- des Achsdurchgangsgehäuses 21 wird das Schmieröl durch Drehung des Stirnrads 61 hochgeschßpft und spritzt an die obere Wand der hinteren Kammer R2 sowie den hochstehenden Seitenflansch 62d des Ölauffangbehälters 62, Als Folge davon tropft das Schmieröl in das Längsrinnenelement 62b des Ulauffangbehälters 62 und fließt in das Querrinnenelement 62a, wo es innerhalb der ölstauwand des Querrinnenelements 62a gesammelt wird. Das Schmieröl aus dem Längsrinnenelement 62b wird ferner über die axiale Höhlung 65 und den Querkanal 63 in den Ringraum 53 geführt. Da in diesem Fall die Treibritzelwelle 41 angehalten ist, fließt das Schmieröl in dem Ringraum 53 über das vordere Lager 43 nach vorne zu in die vordere Kammer R₁. Inzwischen flutet das Schmieröl innerhalb der ölstauwand des Querrinnenelements 62a über den hochstehenden Querflansch 62f in die hintere Kammer R₂·

909818/0663

- 17 - B 9164

Wenn während des Betriebs der Kraftübertragungseinheit an dem Wechselgetriebe 30 ein gewähltes Vorwärtsgang-Drehzahlverhältnis geschaltet wird, wird mittels einer der Synchronisiereinrichtungen 32e oder 32f das Antriebsdrehmoment von der Vorgelegewelle 33 zu der Hauptwelle 32 übertragen. Diese dreht die Treibritzelwelle 41, so daß die Zahnscheibe 42 entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. in Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Danach wird das Antriebsdrehmoment der Zahnscheibe 42 auf die Differential-

getriebeeinheit 13 übertragen, so daß ein Paar von Radachsen 15 angetrieben wird. In dieser Lage strömt das Schmieröl in der hinteren Kammer R₂ in das Querrinnenelement 62a des ölauffangbehälters 62 und gemäß der vorstehenden Beschreibung über die axiale Höhlung 65 in den Ringraum 53, während das Schmieröl in der vorderen Kammer R. durch die Drehung der Zahnscheibe 42 hochgeschöpft wird. Das hochgeschöpfte öl spritzt direkt auf das vordere Kegelrollenlager 43 und fließt zum Teil über die Höhlung 51 und den Querkanal 52 in den Ringraum 53. Daher fließt das in den Ringraum 53 geförderte Schmieröl zum Teil nach vorne zu zum Schmieren des vorderen Lagers 43 und zum Teil nach hinten zu zum Schmieren des hinteren Lagers 44, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Ferner wird das hintere Lager 44 auch durch das Schmieröl innerhalb der ölstauwand des Querrinnenelements 62a geschmiert.

Wenn im Wechselgetriebe 30 der Rückwärtsgang-Drehmomentabgabeweg gebildet wird, ist das Rückwärtsgang-Treibrad 31b über das (nicht gezeigte) Rückwärtsgang-Zwischenrad mit dem Rückwärtsgang-Rad 32g verbunden und dreht die Hauptwelle 32 und die Treibritzelwelle 41 in Gegenrichtung. Dies ergibt eine Uhrzeigerdrehung der Zahnscheibe 42 in der vorderen Kammer R-.Obgleich in diesem Fall das in die Höhlung 51 fließende Schmieröl abnimmt, werden die Lager 43 und 44 mit dem von dem ölauffangbehälter 62 in den

909818/066 3

- 18 - B 9164

Ringraum 53 geförderten öl geschmiert. Es ist auch anzumerken, daß die Schmierung der Kegelrollenlager 43 und 44 im Hinblick auf die geringe Drehzahl der Treibritzelwelle 41 und der- geringen Anwendungshäufigkeit beim Rückwärtsgang-Antrieb sichergestellt werden kann. Beim Parken des Fahrzeugs sammelt sich etwas Schmieröl innerhalb der ölstauwand des ölauffangbehälters 62, so daß das hintere Lager 44 geschmiert wird. Daher ist beim Starten des Fahrzeugs bzw. der Anfangsdrehung der Treibritzelwelle 41 sichergestellt, daß von vorneherein ein Mangel an Schmieröl für das Lager 44 vermieden ist.

Bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist festzustellen, daß der Ölauffangbehälter 62 die ölstauwand an seinem gebogenen Teilbereich 62e bildet. Wie gut aus Fig. "8 ersichtlich ist, ist es jedoch möglich, einen ölauffangbehälter 162 ohne ölstaudamm zu verwenden. Ferner kann die Rührvorrichtung 61 bei diesem Ausführungsbeispiel an der Abgabe-Hauptwelle 32 befestigt sein.

In den Fig. 9 bis 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kraftübertragungseinheit gezeigt, bei welchem an der Hauptwelle 32 in Keilnutverbindung ein fünftes Rad bzw. Rad 32h für den fünften Gang angebracht ist, während die Vorgelegewelle 33 an ihrem vorderen Ende drehbar mittels eines Rollenlagers B. gelagert ist, das an einem weiteren Lageranguß bzw. Lagervorsprung 21c der Trennwand 21A sitzt. Die Vorgelegewelle 33 ist ferner mit einem Vorgelegerad 33h für den Eingriff am Rad 32h für den fünften Gang sowie mit einer dritten Synchronisiereinrichtung 33e versehen. Das Vorgelegerad 33h ist drehbar an der Vorgelegewelle 33 gelagert, während die Synchronisiereinrichtung 33e in ihrer Schaltstellung dazu dient, eine Antriebsverbindung zwischen dem Rad 33h und der Vorgelegewelle 33 zu bilden. Dabei ist ferner das übersetzungsverhältnis der Räder 32h und 33h so

909818/0663

- 19 - B 9164

gewählt, daß sich ein Schnellgang-Getriebezug ergibt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist anzumerken, daß in dem Lagervorsprung 21c eine axiale Bohrung 67 gebildet ist, die gemäß der Darstellung in den Fig. 11 und 12 mit der axialen Höhlung 65 sowie über den Öl-Querkanal 63 mit dem Ringraum 53 in Verbindung steht. Die Vorgelegewelle ist an ihrem vorderen Ende mit einem axialen Kanal 68a versehen, der zu der axialen Bohrung 67 hin mündet, und weist eine Außennut 68c auf, die über eine Radialbohrung 68b mit dem axialen Kanal 68a in Verbindung steht. Der übrige Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel. Daher bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Bestandteile und Teilbereiche derselben; eine Wiederholung der schon bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ausgeführten Erläuterungen ist hier weggelassen.

Wenn die Vorgelegewelle 33 bei neutralem bzw. Leerlaufzustand des Wechselgetriebes 30 von dem Antriebsdrehmoment aus dem Kupplungs-Ausgangselement 12a angetrieben wird, dreht die dritte Synchronisiereinrichtung 33e zusammen mit der Vorgelegewelle 33, so daß das Schmieröl in der hinteren Kammer R₂ des Achsdurchgangsgehäuses 21 hochgeschöpft wird; ferner werden die Räder 32a, 32b und 32c für den ersten, den zweiten bzw. den dritten Gang durch den ständigen Eingriff mit den Vorgelegerädern 33a, 33b bzw. 33c der Vorgelegewelle 33 gedreht, so daß das Schmieröl in dem Getriebegehäuse 22 hochgerührt bzw. hochgefördert wird. Das mittels der Synchronisiereinrichtung 33e hochgeschöpfte Schmieröl spritzt danach an die obere Wand der hinteren Kammer R₂ und an den hochstehenden Seitenflansch 62d des ölauffangbehälters 62 und tropft in das Längsrinnenelement 62b. In der Folge davon fließt das Schmieröl aus dem Längsrinnenelement 62b in das Querrinnenelement

90 98 18/066 3

- 2O -

62a und wird innerhalb der ölstauwand des Querrinnenelements 62a gesammelt. Das Schmieröl aus dem Längsrinnenelement bzw. der Längsrinne 62b wird ferner über die axiale Höhlung 65 und den Querkanal 63 in den Ringraum 53 und die axiale Bohrung 67 geführt. Daher fließt das Schmieröl in dem Ringraum 53 nach vorne zu und läuft über das vordere Lager 43 in die vordere Kammer R₁, während das Schmieröl innerhalb der Stauwand des Querrinnenelements bzw. der Querrinne 62a über den hochstehenden Querflansch 62f in die hintere Kammer R- flutet. Zugleich kehrt das Schmieröl in der axialen Bohrung 67 über das Lager B_g in die hintere Kammer R₂ zurück und fließt über den axialen Kanal 68a und die Radialbohrung 68b in die Außennut 68c, so daß die Lagerungsabschnitte des Vorgelegerads 33h und der Synchronisiereinrichtung 33e geschmiert werden.

Wenn mittels einer der Synchronisiereinrichungen 32e oder 32f das Antriebsdrehmoment der Vorgelegewelle 33 zur Hauptwelle 32 übertragen wird, dreht das Rad 32h für den fünften Gang zusammen mit der Hauptwelle 32 und treibt das Rad 33h an, während die Treibritzelwelle 41 dreht und die Zahnscheibe 42 entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. in Vorwärtsrichtung antreibt. Danach wird das Antriebsdrehmoment der Zahnscheibe 42 auf die Differentialgetriebeeinheit 13 übertragen, so daß die Radachsen 15 angetrieben werden.

Unter diesen Bedingungen wird das Schmieröl in der hinteren Kammer R- durch die Drehung der Räder 32h, 33h und der Synchronisiereinrichtung 33e hochgeschöpft, während das Schmieröl in der vorderen Kammer R.. durch die Drehung der Zahnscheibe 42 hochgeschöpft wird. Daher fließt gemäß der vorangehenden Beschreibung mit Hilfe des ölsammelbehälters 62 das Schmieröl in den Ringraum 53 und die axiale Bohrung 67, so daß die Lager 43, 44 und B_g sowie die Lagerungsbereiche des Vorgelegerads 33h und der Synchronisiereinrichtung 33e geschmiert werden. Darüber hinaus spritzt das mit-

909818/0663

- 21 - B 9164

tels der Zahnscheibe 42 hochgeschöpfte bzw. hochgeförderte Schmieröl auf das Vorderlager 43 und fließt über die Höhlung 51 und den Querkanal 52 in den Ringraum 53, so daß während des Betriebs der Kraftübertragungseinheit mit hoher Drehzahl die Schmierung der Lager 43 und 44 sichergestellt ist.

Wenn die dritte Synchronisiereinrichtung 33e so verschoben wird, daß das Drehmoment der Vorgelegewelle 33 über die Räder 33h und 32h auf die Hauptwelle 32 übertragen wird, dreht die Treibritzelwelle 41 so, daß die Zahnscheibe 42 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird. Das Antriebsdrehmoment der Zahnscheibe 42 wird dann an die Differentialgetriebeeinheit 13 abgegeben und treibt die Radachsen 15 an. Unter diesen Bedingungen wird das Schmieröl in der hinteren Kammer R- durch die Drehung der Räder 33h und 32h sowie der Synchronisiereinrichtung 33e hochgeschöpft, so daß gemäß vorstehender Beschreibung die Lager 43, 44 und B„ sowie die Lagerungsbereiche des Rads 33h und der Synchronisiereinrichtung 33e geschmiert werden, während das Schmieröl in der vorderen Kammer R₁ durch die Drehung der Zahnscheibe 42 hochgeschöpft wird, so daß die Schmierung der Lager 43 und 44 sichergestellt ist. In diesem Fall ist anzumerken, daß das in die Außennut 68c der Vorgelegewelle 33 fließende Schmieröl dazu dient, auf Reibungsabnutzung beruhende Verschmutzungen an den Lagerabschnitten und Widerlagerabschnitten des Rads 33h und der Synchronisiereinrichtung 33e zu verhindern.

Mit der Erfindung ist eine Kraftübertragungseinheit geschaffen, die ein Wechselgetriebe mit einer Hauptwelle mit Wechselrädern bzw. Wechsel-Zahnrädern und einer Vorge-. legewelle mit Vorgelegerädern bzw, -zahnrädern zum wahlweisen Antrieb jeweiliger Wechselräder sowie eine Treibritzelwelle aufweist, die koaxial an die Hauptwelle angeschlossen ist und ein eine Zahnscheibe treibendes Treibrit-

909818/0663

- 22 - B 9164

zel hat/ wobei die Treibritzelwelle mittels eines Paars in axialem Abstand angeordneter Lager gelagert ist, die an einer hochstehenden Trennwand in einem Achsdurchgangsgehäuse bzw. Radachsgehäuse gehalten sind. Bei der Kraft-Übertragungseinheit ist entweder an der Hauptwelle oder an der Vorgelegewelle ein Rührelement angebracht, das Schmieröl in einer hinteren Kammer hinter der Trennwand hochschaufelt bzw. hochschöpft, ein ölfänger bzw. ölauffangbehälter an der hinteren Fläche der Trennwand befestigt, der das durch die Drehung des Rührelements hochgeschöpfte Schmieröl aufnimmt, eine axiale Höhlung an der Trennwand neben der Treibritzelwelle ausgebildet, die das Schmieröl aus dem ölauffangbehälter aufnimmt, und durch die Trennwand hindurch ein Seiten- bzw. Querkanal ausgebildet, der die Höhlung mit einem Ringraum verbindet, der um die Treibritzelwelle herum zwischen den Lagern liegt.

909818/0663

Claims

Patentansprüche

1./Kraftübertragungseinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einem Achsdurchgangsgehäuse, das mit seiner aufrecht stehenden vorderen Paßfläche an einem Zylinderblock einer Maschine befestigt ist und das eine obere Kammer zur Aufnahme einer Trennkupplung zum Anschluß an eine Kurbelwelle der Maschine sowie eine untere Kammer zur Aufnahme eines Achsantriebszahnradsatzes und einer Differentialgetriebeeinheit hat, und mit einem Getriebegehäuse, das unter Abdichtung mit seiner aufrecht stehenden vorderen Paßfläche an die aufrecht stehende hintere Paßfläche des Achsdurchgangsgehäuses angeschlossen ist und das ein antriebsmäßig mit einem Ausgangselement der Trennkupplung verbundenes Wechselgetriebe enthält, welches eine Vorgelegewelle mit Vorgelegerädern zum wahlweisen Antrieb jeweiliger Wechselräder an einer Hauptwelle hat, die ein zum Antrieb eines der Vorgelegeräder durch das Antriebsdrehmoment des Ausgangselements antreibbar angeordnetes Eingangsrad aufweist, wobei im Achsdurchgangsgehäuse eine aufrecht stehen-

VI/ud

909818/0683

Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) Kto 3939 844

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

- 2 - B 9164

de Trennwand zur Unterteilung der unteren Kammer in eine vordere und eine hintere Kammer vorgesehen ist und wobei der Achsantriebszahnradssatz eine Treibritzelwelle aufweist, die mittels eines Paars aus einem vorderen und einem hinteren Lager gelagert ist, welche an der Trennwand in axialem Abstand getragen sind, und die ein in der vorderen Kammer angeordnetes Treibritzel hat, wobei zum Antrieb der Differentialgetriebeeinheit die Treibritzelwelle koaxial an die Hauptwelle angeschlossen ist und das

.J₀ Treibritzel mit einer Zahnscheibe kämmt, gekennzeichnet durch eine Rührvorrichtung (61, 32h, 33h, 33e), die zum Hochschöpfen von Schmieröl in der hinteren Kammer (R₂) an der Hauptwelle (32) oder der Vorgelegewelle (33) befestigt ist, einen ölauffangbehälter (62), der zur Aufnahme des durch die Drehung der Rührvorrichtung hochgeschöpften Schmieröls an der hinteren Fläche der Trennwand (21A) befestigt ist, eine axiale Höhlung (65) , die zur Aufnahme des Schmieröls aus dem ölauffangbehälter an der Trennwand neben der Treibritzelwelle (41) ausgebildet ist und in die

2Q hintere Kammer mündet, und einen Querkanal (63) , der zur Verbindung der Höhlung mit einem Ringraum (53) um die Treibritzelwelle zwischen den Lagern (43, 44) herum durch die Trennwand hindurch ausgebildet ist.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung ein Zahnrad (61) ist, das an der Vorgelegewelle (33) befestigt ist und unterhalb des ölauffangbehälter s (62) angeordnet ist.

3. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung ein an der Hauptwelle (32) befestigtes Wechselrad (32h), ein Vorgelegerad (33h), das drehbar an der Vorgelegewelle (33) gelagert ist und mit dem Wechselrad (32h) kämmt, und eine Synchronisiereinrichtung (33e) aufweist, die zum Herbeiführen des Gleichlaufs bei

909818/0663

- 3 - B 9164

der Antriebsverbindung zwischen dem Vorgelegerad und der Vorgelegewelle drehbar an der Vorgelegewelle gelagert ist, wobei das zusätzliche Wechselrad und das zusätzliche Vorgelegerad sowie die Synchronisiereinrichtung unterhalb des ölauffangbehälters (62) angeordnet sind.

4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Wechselrad (32h) und das zusätzliche Vorgelegerad (33h) so ausgelegt sind, daß sie einen Schnellgang-Getriebezug bilden.

5. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ö!auffangbehälter (62) ein Querrinnenelement (62a), das an der hinteren Fläche der Trennwand (21A) befestigt ist, um damit Schmieröl in die axiale Höhlung (65) zu führen, und ein Längsrinnenelement (62b) aufweist, das mit seinem vorderen Ende an dem Querrinnenelement und mit seinem hinteren Ende an der Innenwandung des Achsdurchgangsgehäuses (21) befestigt ist und das durch Drehung der Rührvorrichtung (61) hochgeschöpfte Schmieröl aufnimmt.

6. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Querrinnenelement (62a) einen aufrecht stehenden Querflansch (62f) aufweist, der sich zur Bildung einer ölstauwand hinter dem hinteren Lager (44) unter der Treibritzelwelle (41) erstreckt, und daß das Längsrinnenelement (62b) einen aufrecht stehenden Längsflansch (62d) aufweist, der von dem Schmieröl angespritzt wird.

7. Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dichtung des Bodens der ölstauwand zwischen das Querrinnenelement (62a) und die hintere Fläche der Trennwand (21A) ein Querdichtungsband (64) gesetzt ist.

909818/0663

- 4 - B9J

8. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite axiale Höhlung (51), die zur Aufnahme des durch Drehung der Zahnscheibe (42) hochgeschöpften Schmieröls an der Trennwand (21A) neben der Treibritzelwelle (41) ausgebildet ist und in die vordere Kammer (R₁) mündet, und einen zweiten Querkanal (52), der zur Verbindung der zweiten Höhlung mit dem Ringraum (53) zwischen den Lagern (43, 44) durch die Trennwand hindurch (21A) ausgebildet ist.

9. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Querkanal (63) und der zweite Querkanal (52) koaxial durch Bohren des Achsdurchgangsgehäuses (21) gebildet sind, wobei der zweite Querkanal (52) an seinem äußeren Ende mittels eines Verschlußstopfens (59) abgeschlossen ist.

10. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (21A) einen Lagervorsprung (21c) für das drehbare Lagern eines verlängerten vorderen Endes der Vorgelegewelle (33) aufweist, der unterhalb der axialen Höhlung (65) liegt und mit einer axialen Bohrung (67) in offener Verbindung mit der axialen Höhlung über den Querkanal (63) versehen ist.

11. Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung ein Wechselrad (32h), das an der Hauptwelle (32) befestigt ist, ein Vorgelegerad (33h), das an der Vorgelegewelle (33) drehbar gelagert ist und mit dem Wechselrad kämmt, und eine Synchronisiereinrichtung (33e) aufweist, die zum Herbeiführen des Gleichlaufs bei der Antriebsverbindung zwischen dem Vorgelegerad und der Vorgelegewelle drehbar an der Vorgelegewelle gelagert ist, wobei das Wechselrad, das Vorgelegerad und die Synchronisiereinrichtung unterhalb des ölauffangbehälters an-

909818/0663

- 5 - B 9164

geordnet sind, und daß die Vorgelegewelle innen mit einem axialen Kanal (68a) , der in die axiale Bohrung (67) des LagervorSprungs (21c) mündet, und außen mit einer Außennut (68c) in offener Verbindung mit dem axialen Kanal versehen ist, wobei die Außennut an den Lagerungsbereichen des zusätzlichen Vorgelegerads und der Synchronisiereinrichtung angebracht ist.

909818/0663