DE3140330C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gehäuseausbildung für Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannten Gehäuseausbildung der gattungsgemäßen Art (DE-AS 16 30 902) ist eine der die Welle aus Stahl aufnehmenden und axial abstützenden Querwände des Gehäuses aus Leichtmetall dün­ ner ausgebildet, um durch deren beabsichtigte Verformung bei Temperaturänderungen einen Längenausgleich zu erreichen. Dabei tritt jedoch eine sich ändernde Vorspannung der axialen Lagerung der Welle auf, welche schwer beherrschbar ist. Zudem wird die Steifigkeit des Getriebegehäuses durch die dünnere Querwand ver­ mindert, wodurch sich ebenfalls Probleme ergeben können.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, das gattungsgemäße Getrie­ be derart weiterzubilden, daß bei Temperaturänderungen ein Län­ genausgleich ohne sich ändernde Vorspannungen der Axiallager und bei einer unverminderten Steifigkeit des Gehäuses erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die Anordnung von Bauteilen mit einem gegenüber dem Leichtmetall unterschied­ lichen Ausdehnungskoeffizienten wird eine Bimetallwirkung er­ zielt, die eine gezielte Verformung der Querwand bei Temperatur­ änderungen verursacht. Diese Verformung im Bereich der Axialla­ ger bewirkt einen Längenausgleich, der trotz der unterschiedli­ chen Wärmedehnung zwischen dem Leichtmetall-Gehäuse und der Stahl­ welle eine Spielfreiheit der Axiallager und ggf. eine gleich­ mäßige Vorspannung sicherstellt. Zugleich dienen die Bauteile vorteilhaft als Verstärkung für die Querwand und beeinflus­ sen somit günstig die Steifigkeit des Gehäuses. Die gewichts­ bedingten Vorteile eines Gehäuses aus Leichtmetall bleiben nahe­ zu voll erhalten.

Die Merkmale des Patentanspruches 2 kennzeichnen eine besonders zweckmäßige und herstellungstechnisch einfache Ausführung der Querwand. Zusätzlich tragen dadurch die Bauteile besonders wirksam zur Steifigkeit der Querwand bei, während der herstel­ lungstechnische Aufwand während des Gießens der Querwand relativ gering ist.

Es versteht sich, daß als Querwand im Sine der vorliegenden Erfindung auch ein ein Gehäuse abschließender Lagerdeckel anzu­ sehen ist. Bei der Verwendung eines Lagerdeckels kann dieser entsprechend den Merkmalen des Patentanspruches 3 ausgebildet sein. Durch die Verankerung der Bauteile im Verschraubungs­ bereich des Lagerdeckels ergibt sich einerseits eine besonders stabile Konstruktion und andererseits eine bereits bei geringen Temperaturdifferenzen zuverlässig ansprechende Regelfunktion der Bauteile.

Die Querwand bzw. der Lagerdeckel kann gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 4 und 5 mit Rippen versehen sein. Diese erhöhen weiterhin die Steifigkeit des Gehäuses insgesamt und sichern in ihrer Funktion nach Art von Scharnieren eine auf die Aufnahme­ bohrung für das Axiallager konzentrierte Verformung. Die Funktion der Bauteile ist somit vornehmlich auf die Wellenlagerung ausgerichtet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weite­ ren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein teilweise dargestelltes, erfindungsgemäßes Getriebe und

Fig. 2 eine Ansicht X der Fig. 1.

Mit 2 ist das Gehäuse eines nur teilweise dargestellten Wechsel­ getriebes mit integriertem Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahr­ zeug bezeichnet, in dem eine ein Antriebsritzel 4 tragende Welle 6 aus Stahl gelagert ist. Das Gehäuse 2 besteht aus einer Alumi­ nium-Magnesium-Legierung und ist durch eine Querwand 8 in einen Ausgleichsgetriebeteil 10 und einen Wechselgetriebeteil 12 unter­ teilt. Der Wechselgetriebeteil 12 ist durch eine weitere Quer­ wand bzw. einen Lagerdeckel 14 abgeschlossen. Das in den Aus­ gleichsgetriebeteil 10 ragende Antriebsritzel 4 treibt das Tel­ lerrad 16 des nicht näher dargestellten Ausgleichsgetriebes an. Es versteht sich, daß auf der Welle 6 in üblicher Weise Zahnrä­ der angeordnet sind, die mit Zahnrädern auf einer nicht darge­ stellten Antriebswelle des Wechselgetriebes zur Bildung mehrerer Übersetzungsstufen schaltbar sind.

Die Welle 6 ist über zwei Kegelrollenlager 18, 20 im Gehäuse 2 axial und radial spielfrei gelagert. Dabei ist jeweils der Außenring 22, 24 der Kegelrollenlager 18, 20 in einer entsprechenden Aufnahmebohrung 26, 28 in der Querwand 8 bzw. im Lagerdeckel 14 abgestützt, während die korrespondieren­ den Innenringe 30, 32 auf der Welle 6 festgelegt sind.

Bei einer Erwärmung des Getriebes würde sich aufgrund der grö­ ßeren Wärmedehnung des Gehäuses 2 gegenüber der Welle 6 eine Dehnlängendifferenz ergeben, die - da die Außenringe 22, 24 der Kegelrollenlager 18, 20 am Gehäuse 2 und deren korrespondierende Innenringe 30, 32 an der Welle 6 abgestützt sind - ein unzulässi­ ges Lagerspiel verursacht.

Zur Vermeidung eines derartigen Lagerspieles sind in den Lager­ deckel 14 Bauteile 34 aus Stahlblech in der gezeigten Weise eingegossen, die aufgrund ihres geringeren Ausdehnungskoeffizien­ ten eine Bimetallwirkung in dem Sinne erzeugen, daß der Bereich des Lagerdeckels 14 um die Aufnahmebohrung 28 bei einer Erwär­ mung um etwa das Maß der Dehnlängendifferenz zwischen dem Ge­ häuse 2 und der Welle 6 nach innen verformt wird.

Die diametral gegenüber angeordneten Bauteile 34 erstrecken sich jeweils radial von der Aufnahmebohrung 28 nach außen und enden in den etwa ringförmig angeformten Flansch 36 des Lager­ deckels 14, wobei mehrere der den Lagerdeckel 14 mit dem übri­ gen Gehäuse 2 verbindende Befestigungsschrauben 38 die Bauteile 34 durchdringen.

An der Außenseite des Lagerdeckels 14 sind im Bereich der Bauteile 34 radial ausgerichtete Rippen 40, 42 ausgebildet, die jeweils an dem Flansch 36 und der Aufnahmebohrung 28 enden. Diese dienen einerseits als Aussteifung des Lagerdeckels 14 und andererseits als Doppelscharnier, um das der mittlere, zentrale Teil des Lagerdeckels 14 relativ zum Flansch 36 verformt wird.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das gezeigte Aus­ führungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Patentan­ sprüche auf Getriebe jeglicher Art mit einem Leichtmetallgehäu­ se und Wellen aus Stahl anwendbar ist. Die Bauteile können nicht nur in Lagerdeckeln, sondern auch in mit dem Gehäuse ein­ stück ausgebildeten Querwänden angeordnet sein. Bei der Aus­ bildung von aussteifenden Rippen 40, 42 an Querwänden ist je­ doch darauf zu achten, daß die Rippen nicht in das übrige Ge­ häuse übergehen, weil dies eine Verformung der Querwand erschwe­ ren würde. Bei verschiedenen Getrieben kann es auch vorteilhaft sein, die auftretende Dehnlängendifferenz durch Anordnung von Regelgliedern in mehreren Querwänden auszugleichen. Anstelle mehrerer um eine Aufnahmebohrung eines Axiallagers verteilter Bauteile 34 kann auch ein einziges Bauteil mit einer bei­ spielsweise sternartigen Gestaltung verwendet werden.

Claims (5)

1. Gehäuseausbildung für Getriebe, insbesondere für Wechselgetriebe mit integriertem Ausgleichsgetriebe für Kraftfahrzeuge, wobei in dem Gehäuse aus Leichtmetall zumindest eine Welle aus Stahl zwi­ schen zwei Querwänden des Gehäuses in Axiallagern spielfrei gela­ gert ist und zumindest eine Querwand die unterschiedlichen Wärme­ ausdehnungen zwischen dem Gehäuse und der Welle in Wellenachsrich­ tung ausgleicht, dadurch gekennzeichnet, daß an/in zumindest der einen Querwand (Lagerdeckel 14) Bauteile (34) aus einem Material mit einem gegenüber dem Leichtmetall unterschiedlichen Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten angeordnet sind, welche die Querwand bei Temperaturänderungen durch Erzeugung einer Bimetallwirkung im Be­ reich des Axiallagers (Kegelrollenlager 20) verformen.

2. Gehäuseausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Querwand (Lagerdeckel 14) ein oder mehrere radial von der Auf­ nahmebohrung (28) für das Axiallager (Kegelrollenlager 20) nach außen führende Bauteile (34) aus Stahl eingegossen sind.

3. Gehäuseausbildung nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei die Querwand als Lagerdeckel (14) ausgebildet ist, welcher über einem äußeren, im wesentlichen ringförmigen Flansch (36) mit dem Gehäuse (2) ver­ schraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (34) in diesem Flansch (36) enden und daß sich Befestigungsschrauben (38) des Lagerdeckels (14) auch durch die Bauteile (34) erstrecken.

4. Gehäuseausbildung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Querwand (Lagerdeckel 14) mehrere von der Aufnahme­ bohrung (28) für das Axiallager radial nach außen verlaufende Rip­ pen (40, 42) angeformt sind, die ohne Übergang in das übrige Gehäuse (2) in der Querwand enden.

5. Gehäuseausbildung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rippen (40, 42) zwischen dem äußeren, ringförmigen Flansch (36) und der Aufnahmebohrung (28) für das Axiallager an­ geordnet sind.