DE3523761C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung eines Füllstands eines Ölsumpfes für Tauch­ schmiersysteme von synchronisierten Kraftfahrzeuggetrieben, bei dem eine Teilmenge des Öls des Ölsumpfes von einem Gehäuse des Getriebes in einen Hohlraum überführt wird, der mit dem Gehäuse in Verbindung steht, vorzugsweise mit einem in seinem Volumen veränderbaren, in dem Hohlraum angeordne­ ten Dehnkörper.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind durch die DE-OS 32 08 100 bekannt geworden.

Tauchschmiersysteme sind bei heutigen Getrieben, insbesonde­ re Kraftfahrzeuggetrieben, allgemein bekannt. Die in das Öl des Ölsumpfes eintauchenden Zahnräder wirbeln das Öl während des Drehvorganges nach oben, so daß das Getriebegehäuse mit einem Ölnebel gefüllt ist, der für eine ausreichende Schmie­ rung an allen erforderlichen Stellen sorgt.

Bei der bekannten Tauchschmierung ist ein Getriebegehäuse im Ruhezustand mindestens so weit mit Öl gefüllt, daß Teile des Getriebes in das Öl eintauchen. Im Betriebszustand wirbeln die rotierenden Getriebeteile das Öl auf und in dem im Querschnitt kreisförmigen Getriebegehäuse entsteht ein Ölring, der sich an die Innenfläche des Gehäuses anlegt.

Damit bei unterschiedlichen Getriebebelastungen eine vor­ teilhafte Schmierung der einzelnen Getriebeteile entsteht, ist das Getriebegehäuse mit einem Speicherraum verbunden, der so angeordnet ist, daß je nach Rotationsgeschwindigkeit der Getriebeteile das im Getriebegehäuse gespeicherte Öl mehr oder weniger in den Speicherraum gedrückt wird. Dies ist dann vorteilhaft, wenn bei hohen Drehzahlen eine geringe Öleintauchtiefe der sich drehenden Teile gefordert wird und wenn bei niedrigen Drehzahlen und größeren Drehmomenten eine intensivere Schmierung der Getriebeteile notwendig ist.

In einer Weiterbildung des bekannten Tauchschmiersystems sind in den Verbindungsöffnungen zwischen dem Getriebegehäu­ se und dem Speicherraum temperaturgesteuerte Ventile vorge­ sehen, die nur bei bestimmten Temperaturen einen Ölzufluß bzw. -abfluß aus dem Speicherraum zulassen.

Das bekannte Tauchschmiersystem hat jedoch den Nachteil, daß ein mit diesem Schmiersystem ausgerüstetes Getriebe auch bei tiefen Temperaturen mit der gesamten zähflüssigen Ölmenge im Getriebegehäuse angefahren werden muß. Die erhöhte Viskosi­ tät des kalten Öles in Kraftfahrzeuggetrieben, z.B. in der Winterzeit, erfordert eine Panscharbeit bzw. ein Schleppmo­ ment des Getriebes, das vor allem die Synchronisiereinrich­ tungen des Getriebes stark belastet und sie soweit abbremsen kann, daß es zu unsynchronisierten Schaltvorgängen kommt. Dies kann zu erheblichen Beschädigungen des Getriebes füh­ ren, weil heutige Kraftfahrzeuggetriebe im allgemeinen nicht mehr so ausgelegt sind, daß sie auch unsynchronisierte Fehlschaltungen ertragen, denn die Synchronisiereinrichtun­ gen des Getriebes sorgen für einen weichen Gangwechsel.

Insbesondere ist bei dem bekannten Getriebe das Anfahren mit noch nicht abgesenktem Ölspiegel auch deshalb von Nachteil, weil es bei Anfahrvorgängen im Winter zu Problemen in Form des sogenannten "Schaltkratzens", führen kann, da beim Anfahren aus einer niedrigen Drehzahl von beispielsweise 800 min^-1 die Synchronisierelemente des ersten Ganges unter Umständen mit zähem Öl verklebt sind.

Weiterhin ist aus der DE-OS 31 20 394 eine Schmiereinrich­ tung für Zahnradgetriebe bereits bekannt, die bei niedrigen Drehzahlen eine reichliche Tauchschmierung gewährleistet und bei allmählich steigenden Drehzahlen einzelner Getriebeteile zur Verringerung von Leistungsverlusten die Tauchschmierung weitgehend verringert. Zu diesem Zweck sind im Getriebege­ häuse seitlich neben den Zahnrädern in Längsrichtung der Getriebewellen Speicherkammern vorgesehen, die in ihrem unteren Bereich über eine drosselnde Rücklauföffnung mit dem Ölsumpf des Getriebegehäuses in Verbindung stehen.

Aus dem DE-GM 77 11 176 ist eine Schmiereinrichtung für Getriebe im Anfahrzustand bekannt geworden, die die einzel­ nen Getriebeteile beim Anfahren unter maximalem Ölfüllstand im Getriebegehäuse schmiert. Erst nachdem eine Pumpe einen Ölkreislauf für eine Spritzschmierung aufgebaut hat, sinkt der Ölstand im Getriebegehäuse.

Aus der DE-AS 20 45 995 ist auch eine Vorrichtung zur An­ fahrschmierung für Getriebe bekannt geworden, mit der durch eine in einem Wellenhohlraum gespeicherte Ölmenge eine Schmierung einzelner Getriebeteile beim Anfahrvorgang ge­ währleistet wird, bis ein fremd angetriebenes Schmiermittel­ versorgungssystem die Schmiermittelkanäle des Getriebegehäu­ ses versorgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren zur Einstellung eines Füllstan­ des eines Ölsumpfs eines Getriebes und der damit in Verbin­ dung stehenden Vorrichtung, Verfahren und Vorrichtung so weiterzubilden, daß von der Tauchschmierung herrührende Störungen der Synchronisiereinrichtungen des Getriebes nicht auftreten können. Insbesondere sollen auch bei extrem tiefen Temperaturen unsynchronisierte Fehlschaltungen vermieden werden, und andererseits keine nachteiligen Auswirkungen auf das Schaltverhalten bei normaler Betriebstemperatur entste­ hen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfah­ rens dadurch gelöst, daß der Füllstand nur in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur des Getriebes geändert wird, indem bei tiefen Temperaturen die Teilmenge selbsttätig in den Hohlraum überführt und bei erhöhten Temperaturen dem Ölsumpf wieder zugeführt wird.

Hinsichtlich der Vorrichtung erfolgt die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß mit einer ersten, einen veränderlichen Dehnkörper verwendenden Vorrichtung dadurch, daß der Dehn­ körper mit einem Material gefüllt ist oder aus einem Mate­ rial besteht, das einen großen Temperaturkoeffizienten der Ausdehnung aufweist, so daß das Überführen bzw. das Zuführen des Öls nur aufgrund des temperaturabhängigen Schrumpfens bzw. Ausdehnens des Dehnkörpers erfolgt.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Hohlraum der Hohlraum einer hohlen Getriebewelle ist, daß der Hohlraum über radiale, durch einen Wellenmantel bzw. durch den Wellenmantel und Zahnräder führende Kanäle mit dem Ölsumpf verbunden ist, und daß nur bei niedriger Betriebstemperatur wirksame Mittel zur Verhinderung des Durchflusses von Öl durch die Kanäle vorge­ sehen sind.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß die Schmierwirkung des Tauchschmiersystems bei tiefen Temperaturen herabgesetzt wird, insbesondere kann kein aufgrund der tiefen Temperatur hochviskoses Öl mehr in die Synchronisiereinrichtungen gelangen und damit die Synchronisation der beim Gangwechsel in Eingriff miteinander zu bringenden Getriebeteile verhin­ dern. Bei normaler Betriebstemperatur steht hingegen wieder die volle Ölmenge zur Verfügung, so daß ein Rasseln oder Klappern des Getriebes sicher vermieden wird.

Auf diese Weise wird erreicht, daß nach dem Außerbetrieb­ setzen des Motors das noch warme, sehr dünnflüssige Öl aus dem Ölsumpf in den Hohlraum überführt wird und dort ver­ bleibt, bis sich nach der nächsten Inbetriebnahme des Motors das Getriebe wieder auf Betriebstemperatur erhöht hat.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Synchronisier­ elemente sehr einfach und damit kostengünstig ausgelegt werden können, weil sie lediglich auf den Betriebszustand des dünnflüssigen Öls ausgelegt sein müssen. Auch hinsicht­ lich der verwendeten Öle ergibt sich ein wesentlicher Vor­ teil, weil keine sehr aufwendigen Öle mehr verwendet werden müssen, die einerseits bei sehr niedrigen Temperaturen noch ausreichend flüssig sind, andererseits bei sehr hohen Tempe­ raturen nicht zu flüssig werden. Es ist vielmehr vollkommen ausreichend, ein Öl zu verwenden, das nur für hohe Tempera­ turen ausgelegt ist, dort aber besonders gute Eigenschaften aufweist, wie sie bei Ölen nicht erreichbar sind, die über einen sehr weiten Temperaturbereich eingesetzt werden müs­ sen.

Erfindungsgemäß wird das Öl selbsttätig aus dem Ölsumpf in den Hohlraum gesaugt. Dies hat den Vorteil, daß keinerlei gesonderte Elemente mit motorischem Antrieb oder mechani­ sche Zusatzeinrichtungen vonnöten sind.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Füllstand so weit abgesenkt, daß Zahnräder des Getriebes bei einer vorgegebenen unteren Grenz-Betriebstem­ peratur nicht mehr in das Öl eintauchen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß unterhalb der genannten Grenztemperatur überhaupt kein Ölnebel mehr im Getriebegehäuse erzeugt wird. Für die normalerweise zu schmierenden Zahnradflanken kann dies in Kauf genommen werden, weil die untere Grenztemperatur bereits nach sehr kurzer Zeit, typischerweise einer Minute oder wenigen Minuten, bereits wieder überschritten wird und daher dann sofort wieder eine ausreichende Schmierung besteht. Lediglich die Synchronisiermittel werden während dieses kurzen Intervalls nicht durch aufge­ schleudertes hochviskoses Öl benetzt und können daher stö­ rungsfrei arbeiten.

Eine besonders gute Wirkung wird bei der einen Dehnkörper aufweisenden erfindungsgemäßen Vorrichtung dann erzielt, wenn das Dehnmaterial in einem elastischen Beutel enthalten ist und bei Überschreiten der Grenz-Betriebstemperatur verdampft.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß nahezu ein "Schaltver­ halten" bei der genannten unteren Grenz-Betriebstemperatur eintritt, derart, daß oberhalb dieser Temperatur der Ölsumpf normal gefüllt ist und unterhalb der Grenztemperatur der Füllstand des Ölsumpfes schlagartig auf einen Betrag ab­ sinkt, in dem die Zahnräder nicht mehr in das Öl eintauchen und sich daher die oben beschriebenen Vorteile einstellen. Weiterhin ist durch diese Maßnahme gewährleistet, daß bei Überschreiten der Grenztemperatur sofort wieder die normale Tauchschmierung zur Verfügung steht und daher die Füll­ standsabsenkung wirklich nur in dem Temperaturbereich ein­ tritt, in dem sie erforderlich ist.

Erfindungsgemäß kann das Material in diesem Fall ein Chlor­ fluorkohlenstoff sein, wie er unter dem Namen Frigen im Handel ist. Dieses Material wird großtechnisch erzeugt und ist daher relativ billig.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Hohlraum seitlich vom Gehäuse angeordnet und mit dem Ölsumpf über einen Durchgang verbunden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das erfindungsgemäße Tauchschmiersystem sehr kompakt aufgebaut werden kann, weil nur ein verhältnismäßig kleiner seitlicher Anbau am Getrie­ begehäuse erforderlich ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Hohlraum der Hohlraum einer hohlen Getriebewelle.

Diese Maßnahme hat zum einen den wesentlichen Vorteil, daß praktisch keine zusätzlichen Einbauten erforderlich sind, insbesondere werden die Außenabmessungen des Getriebes nicht vergrößert. Zum anderen hat diese Maßnahme den Vorteil, daß die Getriebehohlwelle, deren Hohlraum bei normaler Betriebs­ temperatur frei von Öl ist, wesentlich leichter ist als eine massive Getriebewelle und sich daher das Trägheitsmoment des Getriebes vermindert, was zu einer Erhöhung des Beschleuni­ gungsvermögens bzw. zu einer Verminderung des Kraftstoffver­ brauchs führt.

Besonders bevorzugt ist dabei, daß das Dehnmaterial in einem langgestreckten Beutel enthalten ist, weil so der Hohlraum der Getriebehohlwelle optimal voll- und leergepumpt werden kann.

Bei einer Variante der Ausführungsbeispiele, bei denen eine hohle Getriebewelle verwendet wird, kann die Verbindung vom Hohlraum zum Ölsumpf über eine flüssigkeitsdichte Drehkupp­ lung und eine Leitung hergestellt werden.

Diese Maßnahme ermöglicht es, den variablen Füllstand in der Ölwanne entweder alleine durch Saugwirkung oder aber auch durch in die Leitung eingeschaltete Pumpen o. dgl. zu vari­ ieren.

Bei der ohne einen Dehnkörper auskommenden erfindungsgemäßen Vorrichtung ist von Vorteil, daß eine relativ aufwendige Drehkupplung nicht erforderlich ist, und daß vielmehr der Austausch des Öles zwischen dem Hohlraum in der Getrie­ bewelle und dem Ölsumpf von selbst erfolgen kann.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der lichte Querschnitt der Kanäle so bemessen ist, daß das Öl die Kanäle nicht mehr zu durchfließen vermag, wenn seine Temperatur auf die nied­ rige Betriebstemperatur absinkt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei einem Kaltstart des Motors das im Hohlraum der Getriebewelle enthaltene kalte Öl dort zunächst verbleibt, so daß in der Ölwanne ein niedrige­ rer Füllstand vorliegt. Erst wenn sich das Getriebe auf normale Betriebstemperatur erwärmt hat, wird das Öl so dünnflüssig, daß es unter Fliehkrafteinfluß durch den dann ausreichenden Querschnitt der Kanäle nach außen in die Ölwanne abfließt und dort den Füllstand erhöht.

Bei einer anderen Variante sind in den Kanälen Ventile angeordnet, die die Kanäle versperren, wenn die Temperatur auf die niedrige Betriebstemperatur absinkt.

Diese Maßnahme hat dieselben Vorteile, wie sie bereits zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, wobei nun jedoch die Ventile die Funktion des für hochviskoses Öl zu engen Querschnitts der Kanäle übernehmen.

Schließlich ist noch eine Variante bevorzugt, bei der in den Kanälen Ventile angeordnet sind, die die Kanäle versperren, wenn sie sich bei Drehung der Getriebewelle in einer nach oben geneigten Position befinden. Insbesondere sollen die Ventile dabei ein Schließglied aufweisen, das das Ventil in der geneigten Position unter Schwerkrafteinfluß schließt.

Diese Maßnahme hat einen überraschenden weiteren Vorteil, weil nämlich nach dem Stillsetzen des Getriebes die aus dem Öl herausragenden Kanäle durch die Ventile verschlossen werden, so daß beim Abkühlen des Getriebes Öl aus dem Öl­ sumpf in den Hohlraum des Getriebes angesaugt wird. Bei vollständiger Abkühlung des Getriebes, insbesondere auf besonders niedrige Umgebungstemperaturen, kann sich der Hohlraum in der Getriebewelle nahezu vollständig füllen, während der Füllstand des Ölsumpfes auf einen entsprechend niedrigen Wert absinkt, der weit unterhalb des Füllstandes im Hohlraum der Getriebewelle liegt.

Die Maßnahme, das Ventil mit einem schwerkraftbetätigten Schließglied zu versehen, hat den Vorteil, daß dieses Schließglied bei normalem Betrieb des Getriebes nicht stört, weil die bei Drehung der Getriebewelle auftretende Flieh­ kraft das Ventil ständig geöffnet hält.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsge­ mäßen Tauchschmiersystems bei sehr niedriger Betriebstemperatur;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1, jedoch bei norma­ ler Betriebstemperatur;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tauchschmiersystems mit einer hohlen Getriebe­ welle;

Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 3, vereinfacht, für eine Variante eines erfindungsgemäßen Tauch­ schmiersystems;

Fig. 5a und 5b einen Schnitt entlang der Linie V-V für unter­ schiedliche Betriebszustände und unterschiedliche Ausführungsformen des Tauchschmiersystems gemäß Fig. 5;

Fig. 6a und 6b eine schematisierte Darstellung eines Ventils, wie es bei einer Ausführungsform eines Tauch­ schmiersystems gemäß der rechten Hälfte von Fig. 5b verwendet werden kann.

In Fig. 1 bezeichnet 10 schematisch ein Gehäuse eines Ge­ triebes, in dem eine Getriebewelle 11 mit Zahnrädern 12 gelagert ist. Im unteren Bereich des Gehäuses 10 bildet dieses einen Ölsumpf 13, dessen Füllstand 14 in Fig. 1 so niedrig ist, daß die Zahnräder 12 nicht mehr in das Öl eintauchen.

Seitlich vom Gehäuse 10 befindet sich ein geschlossener Hohlraum 15, in dem ein Dehnkörper 16 angebracht ist. Im Hohlraum 15 befindet sich ein Ölvorrat 17 mit einem beim Betriebszustand gemäß Fig. 1 relativ hohen Füllstand 18. Der Hohlraum 15 ist mit dem Ölsumpf 13 über einen Durchgang 19 verbunden.

Das Tauchschmiersystem gemäß Fig. 1 befindet sich auf einer relativ niedrigen Betriebstemperatur, bei welcher der Dehn­ körper 16 sich extrem zusammengezogen hat. Ein bestimmter Anteil des Öls wurde daher in den geschlossenen Hohlraum 15 eingesaugt, der nur über den Durchgang 19 mit dem Außenraum verbunden ist. Die Innenabmessungen des Hohlraums 15, insbe­ sondere aber die Abmessungen und der Temperaturkoeffizient der Ausdehnung des Dehnkörpers 16 sind dabei so bemessen, daß bei Unterschreiten einer unteren Grenz-Betriebstempera­ tur von beispielsweise -30°C das Zusammenziehen des Dehn­ körpers 16 ein solches Ausmaß annimmt, daß sich Füllstän­ de 14, 18 einstellen, bei denen die Zahnräder 12 nicht mehr in den Ölsumpf 13 eintauchen.

Nimmt der Kraftfahrer nun sein Fahrzeug in Betrieb, erfolgt keine Tauchschmierung der Zahnräder 12 und der in Fig. 1 nicht dargestellten Synchronisiermittel, die Synchronisier­ mittel können daher nicht mit bei dieser tiefen Temperatur hochviskosem Öl verklebt werden und sorgen daher ungeachtet der tiefen Temperatur für normal synchronisierte Schaltvor­ gänge.

Nach einer sehr kurzen Betriebszeit von beispielsweise einer oder wenigen Minuten hat sich das Getriebe jedoch bereits so weit erwärmt, daß der Dehnkörper 16 sich beträchtlich ausge­ dehnt hat, wie dies Fig. 2 zeigt. Bei Ausdehnung des Dehn­ körpers 16 wird der Ölvorrat 17 durch den Durchgang 19 in den Bereich des Ölsumpfes 13 zurückgedrückt, der Füll­ stand 21 nimmt daher ab, und der Füllstand 20 des Ölsum­ pfes 13 nimmt zu. Es stellt sich dann der in Fig. 2 darge­ stellte normale Betriebszustand des Tauchschmiersystems ein, in dem zumindest ein Teil der Zahnräder 12 in den Ölsumpf 13 eintaucht.

Es versteht sich dabei, daß die Erfindung nicht auf das in den Fig. 1 und 2 dargestellte temperaturabhängige Absaugen bzw. Eindrücken des Öles aus der Ölwanne in den Hohlraum bzw. umgekehrt beschränkt ist. Statt des temperaturabhängi­ gen Saugmechanismus können selbstverständlich auch eine Ölpumpe o. dgl. verwendet werden, die temperaturabhängig gesteuert für einen variablen Füllstand in der Ölwanne sorgt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in einem Gehäuse 30 eine Getriebewelle 31 angeordnet, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Dabei umschließt ein Wellen­ mantel 32 einen Hohlraum 33 der Welle 31. Auf den Wellen­ mantel 32 sind Zahnräder 34, 35, 36, 37 aufgesetzt. Im Hohlraum 33 befindet sich ein langgestreckter Dehnkörper 38. Das vom Dehnkörper 38 nicht eingenommene Volumen des Hohl­ raums 33 steht über eine flüssigkeitsdichte Drehkupplung 39, eine Leitung 40 und einen Stutzen 41 mit einem Ölsumpf 42 im Bodenbereich des Gehäuses 30 in Verbindung. Mit 43 ist ein Füllstand bei normalem Betrieb des Tauchschmiersystems bezeichnet, während 44 einen Füllstand bezeichnet, wie er bei extrem kaltem Getriebe eingestellt werden soll.

Die Funktionsweise des in Fig. 3 dargestellten Ausführungs­ beispiels entspricht weitgehend der Funktionsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels, mit der Abweichung, daß der Hohlraum 33 der Getriebewelle 31 selbst ausgenutzt wird. Bei tiefen Temperaturen zieht sich der Dehnkörper 38 so weit zusammen, daß Öl aus dem Ölsumpf 42 über den Stutzen 41, die Leitung 40 und die Drehkupplung 39 in den Hohlraum 33 der Getriebewelle 31 eingesaugt wird, so daß bei Erreichen einer unteren Grenz-Betriebstemperatur der Füllstand 44 des Ölsumpfs 42 erreicht wird, bei dem keines der Zahnräder 34 bis 37 mehr in das Öl eintaucht.

Überschreitet das Getriebe gemäß Fig. 3 nun wieder die untere Grenztemperatur nach Inbetriebnahme des Kraftfahr­ zeuges, dehnt sich der Dehnkörper 38 wieder aus, und das im Hohlraum 33 gespeicherte Öl wird in den Ölsumpf 42 zurückge­ drückt.

Es versteht sich, daß zur Erreichung eines maximalen Pump­ effektes durch den Dehnkörper 16 bzw. 38 für diesen ein Material mit möglichst großem Temperaturkoeffizienten der Ausdehnung zu wählen ist. Besonders bevorzugt ist, als Material einen Chlorfluorkohlenstoff zu verwenden, weil dieses Material in einem für die vorliegenden Anwendungen geeigneten Temperaturbereich verdampft und so bei einer bestimmten Grenztemperatur eine schlagartige Volumenerhöhung bzw. Volumenverminderung eintritt. Das erfindungsgemäße Tauchschmiersystem kann daher mit einer "Schaltcharakte­ ristik" versehen werden, bei der die Tauchschmierung bei einer vorgewählten unteren Grenz-Betriebstemperatur "einge­ schaltet" bzw. "ausgeschaltet" wird.

Vor allem bei Verwendung eines verdampfenden Dehnkörpers ist der Dehnkörper erfindungsgemäß in einem elastischen Beutel enthalten, der beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 mit 22 und beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mit 45 bezeichnet ist. Der Beutel 45 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 ist dabei bevorzugt langgestreckt ausgebildet, so daß das gesamte Volumen des Hohlraums 33 beeinflußt werden und ein besonders guter Pumpeffekt erzielt werden kann.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird ein Tauchschmier­ system verwendet, das sehr ähnlich dem gemäß Fig. 3 ist. Der Unterschied besteht darin, daß die Getriebewelle 31 an Wellenenden 50, 51 verschlossen ist, somit keine Drehkupp­ lung 39, wie in Fig. 3, vorgesehen ist. Eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 33 und dem Ölsumpf 13 wird im Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 4 durch radial verlaufende Kanä­ le 52, 53 hergestellt, von denen jeweils mehre­ re über einen Umfang verteilt angeordnet sind. Der Kanal 52 durchsetzt den Wellenmantel 32 an einer zahnradfreien Posi­ tion, während der Kanal 53 sowohl den Wellenmantel 32 wie auch ein Zahnrad 36, und zwar bis zum Zahngrund, durch­ setzt.

Mit dem Tauchschmiersystem gemäß Fig. 4 sind unterschied­ liche Varianten und Betriebsweisen möglich, die nachstehend anhand der Fig. 5a und 5b erläutert werden, die jeweils Schnittdarstellungen entlang der Linie V-V von Fig. 4 sind.

In der Darstellung gemäß Fig. 5a erkennt man, daß beispiels­ weise vier Kanäle 53 a, 53 b, 53 c und 53 d über den Umfang verteilt angeordnet sind. Die Darstellung gemäß Fig. 5a zeigt den Betriebszustand des bei normaler Temperatur arbei­ tenden Getriebes, wie durch einen Pfeil für die umlaufende Getriebewelle 31 angedeutet. Durch Wirkung der Fliehkraft ist der Hohlraum 33 leer, weil das gesamte Öl aus dem Hohl­ raum 33 durch die genügend weiten Kanäle 53 a bis 53 d in den Ölsumpf 13 herausgeflossen ist.

In diesem Betriebszustand mit umlaufender Getriebewelle 31 stellt sich beispielsweise ein erster Füllstand 54 ein.

Steht nun das Getriebe still, beispielsweise weil ein mit dem Getriebe ausgerüstetes Fahrzeug abgestellt wurde, geht der erste Füllstand 54 auf einen zweiten Füllstand 55 zu­ rück, der in der linken Hälfte von Fig. 5b eingezeichnet ist. Bei stillstehender Getriebewelle 31 fließt nämlich das Öl in Richtung eines Pfeiles 56 beispielsweise durch den Kanal 53 d und füllt dort den Hohlraum 33 teilweise aus, wobei sich gleiche zweite Füllstände 55 im Ölsumpf 13 und im Hohlraum 33 ausbilden, weil die beiden miteinander kommuni­ zieren. Damit das Öl bei 56 in den Kanal 53 d einströmen kann, verläßt andererseits im Hohlraum 33 zuvor vorhandene Luft den Hohlraum 33 durch den Kanal 53 a in Richtung des Pfeiles 57.

Bei einer Variante des Tauchschmiersystems, wie es in der rechten Hälfte von Fig. 5b dargestellt ist, ist in diesem Betriebszustand vorgesehen, einen Kanal 53 b′ zu verschlie­ ßen. Es wird nun das Öl zunächst in Richtung des Pfeiles 62 in den Kanal 53 c einströmen, bis ein Zustand gemäß der linken Hälfte von Fig. 5b vorliegt. Bei geschlossenem Ka­ nal 53 b′ zieht sich nun jedoch die im Hohlraum 33 verblei­ bende Restluft und das Öl bei Abkühlung des Getriebes zusam­ men, so daß weiteres Öl durch den Kanal 53 c in Richtung des Pfeiles 62 eingesaugt wird. Bei Erreichen der tiefsten Temperatur stellt sich nun im Hohlraum 33 ein dritter Füll­ stand 58 ein, der höher als der zweite Füllstand 55 liegt, während im Ölsumpf 13 sich ein vierter Füllstand 59 einge­ stellt hat, der niedriger als die beiden vorgenannten Füll­ stände 55 und 63 ist.

Zwischen den Fig. 5a und 5b ist die erreichbare Absenkung des im Betrieb vorliegenden ersten Füllstandes 54 mit einer Füllstandsdifferenz 60 für das Ausführungsbeispiel gemäß der linken Hälfte von Fig. 5b und mit einer Füllstandsdiffe­ renz 61 für das Ausführungsbeispiel gemäß der rechten Hälfte von Fig. 5b nochmals dargestellt.

In den Fig. 6a und 6b sind Ventile dargestellt, wie sie zum Verschließen des Kanales 53 b′ in Fig. 5b, rechte Hälfte, verwendbar sind.

Fig. 6a zeigt den Betriebsfall der rechten Hälfte von Fig. 5b, bei dem das Ventil nach oben geneigt angeordnet ist und sich das Getriebe auf einer relativ hohen Temperatur befindet. Fig. 6b zeigt demgegenüber den Betriebsfall, bei dem das Ventil infolge Drehung der Getriebewelle 31 nach unten geneigt angeordnet ist und außerdem das Getriebe eine verhältnismäßig tiefe Temperatur aufweist.

Man erkennt aus den Fig. 6a und 6b, daß, in Fig. 6a von unten gesehen, der Kanal 53 b′ zunächst aus einer verhältnis­ mäßig großen ersten Bohrung besteht, an die sich ein ver­ hältnismäßig enger Kanal 71 anschließt. Im Übergang von der ersten Bohrung 70 zum Kanal 71 befindet sich ein temperatur­ abhängig betätigtes Ventil, das in extrem vereinfachter Darstellung von einem Ventilkegel 72 und einem Bimetall­ halter 73 gebildet wird. Oberhalb des Kanals 71 schließt sich ein nach oben öffnender Ventilkegel 72 an, der in eine zweite Bohrung 76 übergeht, in der eine Kugel 75 läuft. Die Bohrung 76 ist mit seitlichen, an der Kugel 75 vorbeilaufen­ den Längsnuten 77 versehen. Am oberen Ende geht die Boh­ rung 76 in einen engeren Kanal 78 über, wobei die Bohrung 78 von einem Steg 79 überquert wird.

Die Anordnung gemäß den Fig. 6a und 6b dient zwei unter­ schiedlichen Zielen.

Zum einen ist das aus der Öffnung des Kanals 71, dem Ventil­ kegel 72 und dem Bimetallhalter 73 bestehende temperaturge­ steuerte Ventil dazu vorgesehen, um bei sehr niedrigen Betriebstemperaturen das Öl im Hohlraum 33 der Getriebe­ welle 31 zu halten. Bei üblicher, relativ hoher Betriebs­ temperatur öffnet das Ventil durch Abheben des Ventilke­ gels 72 infolge Verformung des Bimetallhalters 73, wie dies in Fig. 6a dargestellt ist, und es kann sich die in Fig. 5a dargestellte Betriebsweise ergeben, bei der das Öl unter Fliehkrafteinfluß aus dem Hohlraum 33 der Getriebewelle 31 herausgeschleudert wird.

Hat sich jedoch nach dem Stillsetzen des Getriebes auf eine der beschriebenen oder noch zu beschreibenden Weisen der Hohlraum 33 mit Öl gefüllt und ist die Betriebstemperatur stark abgesunken, stellt sich die in Fig. 6b dargestellte Stellung des Bimetallhalters 73 ein, bei der der Ventil­ kegel 72 den Kanal 71 versperrt. Das im Hohlraum 33 ent­ haltene Öl wird nun so lange dort festgehalten und damit der abgesenkte Füllstand 55 bzw. 59 im Ölsumpf 13 so lange aufrecht erhalten, bis sich eine Betriebstemperatur des Getriebes eingestellt hat, bei der das Ventil 71/72/73 wieder öffnet.

Eine davon unabhängige Funktion hat das aus der Kugel 75 und dem Kegelsitz 74 bestehende Ventil. Dieses dient in der Position gemäß Fig. 6a, die dem Betriebsfall der rechten Hälfte gemäß Fig. 5b entspricht, dazu, ein weiteres Ein­ saugen von Öl in den Hohlraum 33 dadurch zu ermöglichen, daß die Verbindung des Hohlraums 33 mit dem umgebenden Außenraum oberhalb des Ölsumpfes 13 verschlossen wird. Hierzu fällt die Kugel 75 unter Schwerkrafteinfluß auf den Kegelsitz 74 und versperrt damit den Kanal 71. Die an der unteren Hälfte der Getriebewelle 31 befindlichen Ventile befinden sich hingegen in der in Fig. 6b gezeigten Stellung, in der die Kugel 75 auf dem Steg 79 aufliegt und Öl durch den Kanal 78, die Längsnuten 77, den Kanal 71 und die erste Bohrung 70 in den Ölsumpf 13 eingesaugt werden kann. Es versteht sich, daß, solange noch Öl auf diese Weise eingesaugt wird, der Ventilkegel 72 entgegen der Darstellung gemäß Fig. 6b noch vom Kanal 71 abgehoben ist und erst bei Erreichen der End­ temperatur schließt.

Die Kugel 75 nimmt bei normalem Betrieb des Getriebes gemäß Fig. 5a ebenfalls die in Fig. 6b gezeigte Stellung ein, weil sie sich unter Fliehkrafteinfluß dann ständig an den Steg 79 anlegt.

Claims (14)

1. Verfahren zur Einstellung eines Füllstands (14, 18; 20, 21; 43, 44; 54; 55, 58, 59) eines Ölsumpfes (13; 42) für Tauchschmiersysteme von synchronisierten Kraftfahrzeuggetrieben, bei dem eine Teilmenge des Öls des Ölsumpfes (13; 42) von einem Gehäuse (10; 30) des Getriebes in einen Hohlraum (15; 33) überführt wird, der mit dem Gehäuse (10; 30) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstand (14, 18; 20, 21; 43, 44; 54; 55, 58, 59) nur in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur des Getriebes geändert wird, indem bei tiefen Temperaturen die Teilmenge selbsttä­ tig in den Hohlraum (15; 33) überführt, und bei erhöh­ ten Temperaturen dem Ölsumpf (13; 42) wieder zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmenge in den Hohlraum (15; 33) gesaugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Füllstand (14; 20; 43, 44) so weit abge­ senkt wird, daß Zahnräder (12; 34 bis 37) des Getrie­ bes bei einer vorgegebenen unteren Grenz-Betriebstem­ peratur nicht mehr in das Öl eintauchen.

4. Vorrichtung zur Einstellung des Füllstands (14, 18; 20, 21; 43, 44; 54; 55, 58, 59) eines Ölsumpfes (13; 42) für Tauchschmiersysteme von synchronisierten Kraftfahrzeuggetrieben, mit Mitteln zum Überführen einer Teilmenge des Öls des Ölsumpfes (13; 42) von einem Gehäuse (10; 30) des Getriebes in einen Hohl­ raum, der mit dem Gehäuse (10; 30) in Verbindung steht, und mit einem in seinem Volumen veränderbaren, in dem Hohlraum (15; 33) angeordneten Dehnkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnkörper mit einem Material gefüllt ist oder aus einem Material besteht, das einen großen Temperaturkoeffizienten der Ausdeh­ nung aufweist, so daß das Überführen bzw. das Zuführen des Öls nur aufgrund des temperaturabhängigen Schrumpfens bzw. Ausdehnens des Dehnkörpers erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einem elastischen Beutel (22; 45) enthalten ist und bei Überschreiten der Grenz-Be­ triebstemperatur verdampft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Chlorfluorkohlenstoff ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (15) seitlich von dem Gehäuse (10) angeordnet und mit dem Ölsumpf (13) durch einen Durchgang (19) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (33) der Hohlraum (33) einer hohlen Getriebewelle (31) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (33) über eine flüssigkeitsdichte Drehkupplung (39) und eine Leitung (40) mit dem Öl­ sumpf (42) verbunden ist.

10. Vorrichtung zur Einstellung des Füllstands (14, 18; 20, 21; 43, 44; 54; 55, 58, 59) eines Ölsumpfes (13; 42) für Tauchschmiersysteme von synchronisierten Kraftfahrzeuggetrieben, mit Mitteln zum Überführen einer Teilmenge des Öls des Ölsumpfes (13; 42) von einem Gehäuse (10; 30) des Getriebes in einen Hohl­ raum, der mit dem Gehäuse (10; 30) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (33) der Hohlraum (33) einer hohlen Getriebewelle (31) ist, daß der Hohlraum (33) über radiale, durch einen Wellenmantel (32) bzw. durch den Wellenmantel (32) und Zahnräder (36) führende Kanäle (52, 53) mit dem Öl­ sumpf verbunden ist, und daß nur bei niedriger Betriebstemperatur wirksame Mittel zur Verhinderung des Durchflusses von Öl durch die Kanäle vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Querschnitt der Kanäle (52, 53) so bemessen ist, daß das Öl die Kanäle (52, 53) nicht mehr zu durchfließen vermag, wenn seine Temperatur auf die niedrige Betriebstemperatur absinkt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Kanälen (53 b′) Ventile angeordnet sind, die die Kanäle (53 b′) versperren, wenn die Temperatur auf die niedrige Betriebstemperatur ab­ sinkt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß in den Kanälen (53 b′) Ven­ tile angeordnet sind, die die Kanäle (53 b′) versper­ ren, wenn sie sich bei Drehung der Getriebewelle (31) in einer nach oben geneigten Position befinden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schließglied (74, 75) das Ventil in der ge­ neigten Position unter Schwerkrafteinfluß schließt.