DE3806996C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verteilergetriebegehäuse

Um die sichere Schmierung eines Getriebes zu gewährleisten sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von Maßnahmen bekannt. Besonders bei Automatikgetrieben, die in der Regel wesentlich mehr zu schmierende Bauteile aufweisen, kann eine zuverlässige Schmierung aller Bauteile oft nur mit hohem konstruktivem Aufwand gewährleistet werden. Beispielsweise sind bei dem querlie­ genden Automatikgetriebe, das in der JP-Patent-Veröffentli­ chung Nr. 58-17 896 offenbart ist, die Bauteile, wie die Bremsen und Kupplungen, so konzentrisch wie möglich zum Pla­ netenradsatz angeordnet, um der Forderung für eine Verkür­ zung der Gesamtlänge des Getriebes zu entsprechen. Diese konzentrische Anordnung führt zu einer Vereinzelung der zu schmierenden Teile in der radialen Richtung, wobei diese Teile mittels Pumpendruck oder Zentrifugalkraft zwangsläu­ fig geschmiert werden. Das Schmiermittel, das die Zahnflächen der Getrieberäder und die Reibschlußglieder der Lamellen­ kupplungen der nassen Bauart geschmiert hat, fließt letzt­ lich in den Ölsumpf nach unten. Durch die in jüngerer Zeit bestehende Tendenz zu höheren Drehzahlen einer Maschine wer­ den jedoch die folgenden Probleme aufgeworfen.

Das Schmiermittel, das die Getrieberadsätze und die Lamel­ lenkupplungen der nassen Bauart geschmiert hat, wird all­ mählich dazu gebracht, durch die Zentrifugalkraft radial auswärts zu fließen, bis es von den drehenden Bauteilen weggespritzt wird. Das hat zur Folge, daß das an der Innen­ wand des Gehäuses aufgefangene Schmiermittel in den Ölsumpf tropft, so daß es wiederum zu den Getrieberadsätzen usw. gefördert werden kann.

Wenn lediglich diese Umlaufzyklen wiederholt werden, so wird das Schmiermittel allmählich auf eine höhere Temperatur er­ wärmt und zur Bildung von Blasen durchgerührt. Diese Tenden­ zen sind umso bedenklicher, je höher die Drehzahlen der Ma­ schine sind, d.h., je größer die Eingangsleistung am Auto­ matikgetriebe ist. Als Folge dessen wird der Schmiermittel­ spiegel im Ölsumpf durch die sowohl auf dem Anstieg in der Öltemperatur wie auf der Blasenbildung auf Grund der Rühr­ wirkung beruhende volumetrische Ausdehnung angehoben. Da­ durch wird aber das Aufrühren des Schmiermittels wiederum verstärkt. Diese Teufelskreise werden wiederholt, so daß Probleme, wie ein Leistungsverlust oder die Verkürzung der Verwendungszeit des Schmiermittels selbst und die Verkürzung der Lebensdauer des Getriebes als Ganzes, hervor­ gerufen werden.

Im Fall einer Hochgeschwindigkeitsmaschine wird die auf das Schmiermittel im Automatikgetriebe ausgeübte Zentrifugal­ kraft erhöht oder verstärkt, so daß mehr Schmiermittel ver­ spritzt wird, welches häufig wieder auf die drehenden Bau­ teile tropft, nachdem es von der Innenwand des Gehäuses auf­ gefangen worden ist. Das hat zum Ergebnis, daß die Kühlge­ schwindigkeit des Schmiermittels absinkt, womit die Öltempera­ tur und die volumetrische Expansion erheblich ansteigen, so daß der Druck im Gehäuse auf einen hohen Wert angehoben wird. Insofern wird das Schmiermittel durch die Zentrifugal­ kraft noch mehr verteilt und möglicherweise durch ein Entlüf­ tungselement nach außen geblasen.

Der Erfindung liegt insofern die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ teilergetriebegehäuse zu schaffen, das auf Grund seiner Kon­ struktion eine ausgezeichnete Kühlleistung für das Schmier­ mittel hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verteilergetriebegehäuse gemäß der Erfindung mit einem Ölrücklaufkanal ausgestattet, der zwischen einem drehenden Bauteil eines Getrieberadsatzes und einer Gehäusewandung ausgebildet wird, um in diesem das vom drehenden Bauteil verspritzte Schmieröl zu führen und in den Ölsumpf zurückzuleiten. In einem Verteilergetrie­ begehäuse, dessen Achse quer zum Fahrzeug liegt, umfaßt das Verteilergetriebegehäuse ge­ mäß der Erfindung insbesondere eine den Außenumfang des Ge­ trieberadsatzes umschließende Gehäusewandung, einen unterhalb des Getrieberadsatzes ausgebildeten Ölsumpf und eine Gehäusezwischen­ wand, die so ausgebildet ist, daß sie sich zwischen dem radial äußersten der drehenden Bauteile des Getrieberad­ satzes und der Gehäusewandung an der Frontseite des Fahr­ zeugs von der Oberseite des äußersten drehenden Bauteils in dessen Drehrichtung erstreckt, um zwischen ihr selbst und der Gehäusewandung einen Ölrücklaufkanal abzugrenzen, der vor dem drehenden Bauteil liegt und an seinem oberen Teil mit einer Eintrittsöffnung zur Aufnahme des vom drehenden Bauteil weggespritzten Schmieröls sowie mit einer zum Öl­ sumpf offenen Austrittsöffnung versehen ist.

Gemäß der Erfindung wird das vom drehenden Bauteil durch die auf dessen Umdrehungen beruhende Zentrifugalkraft weg­ geschleuderte Schmiermittel in den Ölrücklaufkanal an der oberhalb des drehenden Bauteils offenen Eintrittsöffnung geführt. Das von dem drehenden Bauteil aufgenommene Schmier­ mittel, welches im Ölsumpf aufgerührt wird, wird durch die Zentrifugalkraft, während es von dem drehenden Bauteil auf­ wärts geführt wird, verspritzt, so daß der größte Teil des Schmiermittels von der Eintrittsöffnung in den Ölrücklaufka­ nal geleitet wird. Das in diesen Kanal eingeführte Schmier­ mittel fließt in diesem in Richtung zur Austrittsöffnung und tropft von dieser in den Ölsumpf. Das hat zum Ergebnis, daß das vom drehenden Bauteil verspritzte Schmiermittel dar­ an gehindert wird, wiederum auf das drehende Bauteil zu trop­ fen, bevor es zum Ölsumpf zurückkehrt. Weil darüber hinaus der Ölrücklaufkanal an der Frontseite des Fahrzeugs angeord­ net ist, wird das durch diesen fließende Schmiermittel wirk­ sam durch den auftreffenden Fahrtwind gekühlt.

Aus der DE-PS 8 25 359 ist ein Getriebegehäuse mit zwei unterschiedlich hoch liegenden Ölsümpfen bekannt, das einen Schmierölkanal aufweist, der dazu dient, von einem rotierenden Bauteil abgespritztes Öl, das an der Gehäuseinnenwand abfließt, aufzufangen und dem höherliegenden Ölsumpf zuzuführen.

Dieser Kanal kann jedoch ein Herabtropfen des abgespritzen Öls von der Gehäuseinnenwand auf das rotierende Bauteil nicht verhindern. Die Kühlung des Schmieröls wird durch diesen Kanal nicht verbessert.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht bzw. einen Schnitt durch das Verteiler­ getriebegehäuse, das in der Querrichtung des Fahr­ zeugs angeordnet ist;

Fig. 2 einen Teil-Schnitt durch das Verteilergetriebege­ häuse mit einem Getrieberadsatz.

In Fig. 1 ist die Frontseite des Fahrzeugs durch den Pfeil A angedeutet. Das Verteilergetriebegehäuse 1 ist für ein quer­ liegendes Automatikgetriebe bestimmt. Ein Drehmomentwandler­ gehäuse 2 geht in ein Wechselgetriebegehäuse 3 über, von dem der größte Teil durch eine Gehäuseaußenwand 4 umhüllt ist und dessen untere Seite zu einem Ölsumpf 5 offen ist. Die Frontfläche der Gehäuseaußenwand 4 bildet eine stehende, ebene Wand, die der Frontseite des Fahrzeugs zugewandt ist, wäh­ rend die Rückfläche eine Wand mit einem bogenförmigen Ab­ schnitt bildet. Die Oberseite der Gehäuseaußenwand 4 ist teil­ weise offen und bildet eine Öffnung 6, die von einem Deckel 7 dicht verschlossen wird. Für diesen Deckel 7 ist es aus­ reichend, wenn er die Öffnung 6 abdichten kann. Insofern kann der Deckel 7 auch noch mit einem (nicht gezeigten) Hilfs-Ölsumpf ausgestattet sein, wenn er zu einem geeigne­ ten Behälter ausgebildet wird.

Etwa im halben Bereich zwischen einem Getrieberadsatz 8, der in dem Getriebegehäuse 3 aufgenommen ist, und der Gehäuseaußen­ wand 4 ist an der Frontseite eine Trennwand 9 angeord­ net, die einen Krümmungsradius hat, der im allgemeinen gleich demjenigen der hinteren Hälfte der Gehäuseaußenwand 4 ist, so daß zwischen der Gehäusezwischenwand 9 und der Gehäuseaußenwand 4 ein Ölrücklaufkanal 10 ausgebildet wird. Insbesonde­ re erstreckt sich der eine Endabschnitt der Gehäusezwischenwand 9 über den Getrieberadsatz 8 und geringfügig nach rückwärts, um eine Eintrittsöffnung 11 für den Ölrücklaufkanal 10 zu bilden. Der andere Endabschnitt der Gehäusezwischenwand 9 verläuft bis unterhalb des Getrieberadsatzes 8, um eine Austritts­ öffnung 12 zwischen der Trennwand und dem frontseitigen Teil der Gehäuseaußenwand 4 abzugrenzen, wobei die Austritts­ öffnung zum Ölsumpf 5 hin offen ist.

In Fig. 1 sind noch eine Lagerbuchse 13 für eine Vorgele­ gewelle und ein vorderes Differentialgehäuse 14 dargestellt.

Der Schnitt von Fig. 2 zeigt den Zustand, in dem der Getrie­ beradsatz 8 in dem Verteilergetriebegehäuse 1 aufgenommen ist, wobei der Schnitt von der Rückseite des Fahrzeugs zu betrachten ist. Das Drehmomentwandlergehäuse 2 und das Wech­ selgetriebegehäuse 3 sind durch eine Ölpumpe 15, durch die sich eine Antriebswelle 16 erstreckt, voneinander getrennt. Die Antriebswelle 16 ist sowohl mit der Trommel 18 einer K1-Kupplung 17 als auch mit der Nabe 20 einer K2-Kupplung 19 verbunden. Diese K2-Kupplung 19 weist eine mit einer Ver­ bindungstrommel 22 vereinigte Trommel 21 auf. Die Verbin­ dungstrommel 22 ist innerhalb des Innenumfangs der erwähn­ ten Trennwand 9 angeordnet und umschließt die K1-Kupplung 17, die K2-Kupplung 19 sowie einen vorderen Planetenradsatz 23, wobei sie mit dem Sonnenrad 24 des Planetenradsatzes 23 vereinigt ist. Der vordere Planetenradsatz 23 hat ein Ringrad 25, das mit der Nabe 26 der K1-Kupplung 17 vereinigt ist, während sein Träger oder Steg 27 mit einer Vorgelege­ welle 28 verbunden ist. Das Sonnenrad 24 des vorderen Pla­ netenradsatzes 23 ist mit dem Sonnenrad 30 eines hinteren Planetenradsatzes 29 vereinigt. Die Sonnenräder 24 und 30 werden in ausgewählter Weise durch eine B1-Bremse 31 ge­ bremst. Diese Bremse ist um den Außenumfang der Verbindungs­ trommel 22 herum angeordnet und durch eine Freilauf- oder Einwegkupplung 32 mit einer B2-Bremse verbunden, so daß ihre Drehungen in der einen Richtung in ausgewählter Weise bloc­ kiert werden. Das Ringrad 34 des hinteren Planetenradsatzes 29 ist mit der Vorgelegewelle 28 verbunden, während der Steg 35 des Planetenradsatzes 29 mit einem vorbestimmten orts­ festen Teil durch eine Freilaufkupplung 36 und eine B3-Bremse 37 verbunden ist. In einem Teil des oberen Umfangs der Öl­ pumpe 15 ist eine zum Wechselgetriebegehäuse 3 hin gerichte­ te Entlüftungsöffnung 39 ausgebildet, die mit einem Lüf­ tungselement 38 in Verbindung steht. Die K1-Kupplung 17, die K2-Kupplung 19, die B1-Bremse 31, die B2-Bremse 33 und die B3-Bremse 37 werden durch ihre jeweiligen hydraulischen Servomechanismen betätigt. An das Automatikgetriebe mit dem beschriebenen Aufbau schließt sich ein (nicht gezeigter) Overdrive- oder Schnellgang-Mechanismus an.

In dem Getrieberadsatz 8 mit dem beschriebenen Aufbau wird die mit den Sonnenrädern 24 und 30 vereinigte Verbindungs­ trommel 32 mit einer niedrigen oder ersten Vorwärtsdrehzahl in einer zur Vorwärtsrichtung, die in Fig. 1 durch X ange­ deutet ist, entgegengesetzten Richtung gedreht und bei einer zweiten Vorwärtsdrehzahl angehalten, sie wird jedoch mit einer hohen Vorwärtsdrehzahl oder einer dritten oder höhe­ ren Drehzahl in der Vorwärtsrichtung X gedreht. Bei diesem Hochgeschwindigkeits-Übersetzungsverhältnis wird das Aufrüh­ ren und Verspritzen des Schmieröls gesteigert. Jedoch wird das von der Verbindungstrommel 22 aufgenommene Schmiermittel nach oben weggeschleudert. Als Ergebnis dessen wird der größte Teil des von der Verbindungstrommel 22 durch die Zentrifugalkraft weggeschleuderten Schmiermittels durch die am Ende der Gehäuseaußenwand 9 ausgebildete Eintrittsöffnung 11 in den Ölrücklaufkanal 10 geführt, so daß es vom Getriebe­ radsatz 8 getrennt ist. Dadurch wird die Möglichkeit zu einem Eintritt des Schmiermittels in die Entlüftungsöffnung 39 und damit zum Entlüftungselement 38 hin vermindert. Das Schmiermittel wird dann in Richtung des Pfeils Y (Fig. 1) geführt, bis es in den Ölsumpf 5 zurückkehrt. Während der Fahrt des Fahrzeugs trifft der eintretende Fahrtwind auf die Frontwand der Gehäuseaußenwand 4, die den Ölrücklaufkanal mit begrenzt, so daß das Schmiermittel bei seinem Fließen im Rücklaufkanal 10 durch die Luft gekühlt wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Ölrücklaufka­ nal 10 so ausgebildet, daß er der als drehendes Bauteil dienenden Verbindungstrommel 22 gegenüberliegt. Die Erfin­ dung ist jedoch nicht auf diese Ausbildung begrenzt, sondern kann derart abgewandelt werden, daß der Ölrücklaufkanal in Gegenüberlage zu einem anderen drehenden Bauteil ausgebildet wird.

Claims (4)

1. In Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs querliegend einbauba­ res Verteilergetriebegehäuse (1) zur Aufnahme eines in einer ölgeschmierten Lagerung rotierenden Bauteils eines Getrie­ beradsatzes (8) mit einer Gehäusezwischwand (9), die den Raum zwischen dem rotierenden Bauteil, dem Getrieberadsatz (8) und der frontseitigen Gehäuseaußenwand (4) teilweise in einen ringsegmentartigen Raum zwischen rotierendem Bauteil, Getrieberadsatz (8) und Gehäusezwischenwand (9) und in einen Ölrücklaufkanal (10) zwischen Gehäusezwischenwand (9) und Gehäuseaußenwand (4) teilt, wobei die in Einbaulage des Ver­ teilergetriebegehäuses (1) obere Stirnseite der Gehäusezwi­ schenwand (9) die Eintrittsöffnung (11) des Ölrücklaufkanals (10) oberhalb des rotierenden Bauteils des Getrieberadsat­ zes (8) festlegt und die untere Stirnseite unterhalb des ro­ tierenden Bauteils, des Getrieberadsatzes (8) die zum Öl­ sumpf hin offene Austrittsöffnung (12) festlegt.

2. Verteilergetriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frontseitige Gehäuseaußenwand (4) bogen­ förmig um die Achse des Getrieberadsatzes (8) herum verläuft und die Gehäusezwischenwand (9) eine im wesentlichen gleich der Krümmung der frontseitigen Gehäuseaußenwand (4) ausgebildete Bogenform aufweist.

3. Verteilergetriebegehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseaußenwand (4) mit einem ab­ nehmbaren Deckel (7) versehen ist, der den oberhalb der Gehäusezwischenwand (9) liegenden Teil des Verteilergetriebegehäuses verschließt.

4. Verteilergetriebegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (7) mit einem Hilfs-Ölsumpf ausgestattet ist.