DE4035624A1 - Differential fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Differential für Kraftfahrzeuge mit einem Antriebselement und Abtriebselementen, die in einem Gehäuse angeordnet und mit Schmieröl beaufschlagt sind.

Allgemein sind Differentiale für Kraftfahrzeuge in Gehäusen drehbar gelagert, welche teilweise mit Schmieröl gefüllt sind. Im Betrieb er­ folgt die Schmierung dabei im wesentlichen durch Tauchschmierung. Durch diese Tauchschmierung tritt jedoch ein gewisses Planschen im Schmieröl auf, das eine Verschäumung bewirkt und mit Einblick auf den Getriebe­ wirkungsgrad ebenfalls nicht günstig ist.

Durch die DE-OS 32 15 430 ist es bereits bekannt, diesem Planschen im Schmieröl dadurch entgegenzuwirken, daß um das Ausgleichsgehäuse des Differentialgetriebes eine hüllenartige Abdeckung angeordnet ist, die lediglich einige kleinere Öffnungen für den Durchtritt von Schmieröl aufweist. Zudem dient diese Abdeckung dazu, den in dem Kegelrad-Diffe­ rentialgetriebe für die Lagerung der Planetenräder vorgesehenen Lager­ bolzen zu sichern.

Nach wie vor läuft dieses Differentialgetriebe aber im Schmieröl, um die Schmierung des Differentialgetriebes sicherzustellen, wobei über diese kleineren Öffnungen in der hüllenartigen Abdeckung der Schmieröl­ austausch erfolgen soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Aufrechterhaltung einer zuverlässigen Schmierung des Differentiales dessen Eintauchen in das im Getriebege­ häuse befindliche Schmieröl weitgehend oder vollständig zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, das Ausgleichsgehäuse zur Auf­ nahme einer definierten Ölmenge zu kapseln. Darunter wird verstanden, die Kapselung des Ausgleichsgehäuses so zu gestalten, daß eine defi­ nierte Ölmenge darin gehalten ist. Dies kann entweder durch vollständi­ ges Verschließen des Ausgleichsgehäuses unter Befüllung mit einer de­ finierten Ölmenge erreicht werden, jedoch wird bevorzugt gemäß Anspruch 2 vorgeschlagen, in der Kapsel eine Schmierölzuführung und einen Schmierölabfluß vorzusehen, wobei der Schmierölabfluß so angeordnet ist, daß stets eine definierte Ölmenge in der Kapsel verbleibt. Die de­ finierte Ölmenge muß dabei sowohl im Betrieb (bei sich drehendem Aus­ gleichsgehäuse) als auch im Stillstand erhalten bleiben. Durch diese Gestaltung erfolgt eine ständige Durchströmung des Differentiales mit Frischöl, wobei auch übermäßige Wärme abgeführt wird. Beim Anfahren aus dem Stillstand ist eine sofortige, ausreichende Schmierung sicherge­ stellt.

Das Vorsehen einer Schmierölrestmenge kann in bevorzugter Weise gemäß den Merkmalen des Anspruches 3 mittels eines in der Kapsel vorgesehenen Ringkanales erfolgen, der mit diametral gegenüberliegenden Zufluß- und Abflußöffnungen versehen ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Kapsel durch eine topfförmige Hülse mit einen Deckel gebildet sein. Ferner kann in beson­ ders zweckmäßiger Weise die Schmierölzuführung in das gekapselte Aus­ gleichsgehäuse über eine in das Ausgleichsgehäuse führende Welle be­ werkstelligt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Torsen-Zwischenachsdifferential in einem nicht näher dargestellten Geschwindigkeits-Wechselgetriebe eines Kraftfahr­ zeuges.

In dem nur teilweise dargestellten Getriebegehäuse 10 eines Geschwin­ digkeits-Wechselgetriebes für ein Kraftfahrzeug ist ein Zwischenachsdifferential 12 in nicht näher dargestellter Weise drehbar gelagert. Das Zwischenachsdifferential 12 ist ein sogenanntes Torsen-Differen­ tial, wie es beispielsweise in der US-PS 28 59 641 detailliert be­ schrieben ist.

Das Differential 12 weist als Antriebselement eine hohe Antriebswelle 14 auf, die über eine Verzahnung 16 mit dem Ausgleichsgehäuse 18 des Differentiales 12 drehfest verbunden ist. In dem Ausgleichsgehäuse 18 sind mehrere Schneckenräder 17, 19 drehbar gelagert, die mit abtriebs­ seitigen Schneckenrädern 20, 22 in Eingriff sind.

Dabei ist das Schneckenrad 20 über eine Verzahnung 24 mit einer ersten Abtriebswelle 30 verbunden. Das Schneckenrad 22 sitzt auf einer zweiten Abtriebswelle 34.

Das Ausgleichsgehäuse 18 ist drehbar gelagert (Wälzlager 29, 31); ferner sind die Abtriebswellen 30, 34 über Wälzlager 33, 35, 37 im Ausgleichsge­ häuse 18 bzw. Getriebegehäuse 10 gelagert.

Der Antrieb des Kraftfahrzeuges erfolgt von dem nicht dargestellten Geschwindigkeits-Wechselgetriebe über die Antriebswelle 14 auf das Ausgleichsgehäuse 18 und von diesem über die Schneckenräder 17, 19 im Ausgleichsgehäuse auf die Schneckenräder 20, 22. Dabei wird über das Schneckenrad 20 und die Abtriebswelle 30 die Vorderachse des Kraftfahr­ zeuges und über das Schneckenrad 22 und die Abtriebswelle 34 die Hinterachse angetrieben.

Eine auf einen nabenartigen Abschnitt 25 des Ausgleichsgehäuses 18 aufgesetzte, topfförmige Hülse 26 bildet mit einem Deckel 28 eine Kapsel, innerhalb der eine definierte Ölmenge in dem Differential 12 gespeichert werden soll.

Die Versorgung des Zwischenachs-Differentiales 12 bzw. der Kapsel mit Schmieröl erfolgt über einen zentralen Kanal 36 in der Abtriebswelle 30, welcher zum Ende der Abtriebswelle 30 hin innerhalb des Ausgleichs­ gehäuses 18 offen ist und von dort sowie über einen Querkanal 39 Schmieröl in das Ausgleichsgehäuse 18 bzw. innerhalb des Differentials gelangen läßt.

Der Schmierölabfluß bzw. die Speicherung des Schmieröls in einer defi­ nierten Menge erfolgt über einen Ringkanal 38, der zwischen dem Deckel 28 und einer in den Deckel eingepreßten Ringscheibe 40 vorgesehen ist. Dabei ist in der Ringscheibe 40 eine Zulauföffnung 42 für den Ringkanal 38 und im Deckel 28 eine nach außen in das Getriebegehäuse 10 offene Ablauföffnung 44 vorgesehen. Die Ablauföffnung 44 liegt der Zulauf­ öffnung 42 diametral gegenüber. Die Zulauföffnung 42 ist gegenüber dem Innenumfang der topfförmigen Hülse 26 radial nach innen versetzt.

Durch diese Anordnung der Zulauföffnung 42 ist zunächst sichergestellt, daß bei sich drehendem Differential 12 das durch die Fliehkraft nach außen verdrängte Schmieröl an der Hülse 26 walzenförmig bis zu der strichpunktiert eingezeichneten Linie in einer definierten Ölmenge ge­ halten wird und erst dann über die Zuflußöffnung 42 in den Ringkanal 38 abfließen kann. Vom Ringkanal 38 wird es dann über die Abflußöffnung 44 nach außen abgeschleudert. Dabei ist im Getriebegehäuse 10 die Schmier­ ölmenge so berechnet, daß das Differential 12 oberhalb des Schmieröl­ niveaus 41 im Getriebegehäuse 10 liegt. Ein Ölplanschen tritt dadurch nicht auf. Über den Kanal 36 wird ständig frisches Schmieröl zugeführt, welches über die Abflußöffnung 44 aus dem Differential 12 wieder aus­ tritt.

Bei stillstehendem Differential 12 sammelt sich die innerhalb der Kapsel 26, 28 befindliche Ölmenge aufgrund der fehlenden Fliehkraftwir­ kung im unteren Bereich des Differentiales 12, wobei ein Füllstand bis etwa zur Höhe der Antriebswelle 14 auftritt. Diese Schmierölmenge kann über den Ringkanal 38 nicht abfließen, weil aufgrund des diametralen Versatzes zwischen der Zuflußöffnung 42 und der Abflußöffnung 44 ein Labyrinth geschaffen ist, welches das Schmieröl zurückhält.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel be­ schränkt. Anstelle eines Torsen-Differentiales kann auch ein Kegelrad- Differential oder ein Stirnrad-Differential verwendet sein.

Claims (5)

1. Differential für Kraftfahrzeuge mit einem Antriebselement und mit Abtriebselementen, die in einem Ausgleichsgehäuse angeordnet und mit Schmieröl beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgehäuse (18) zur Aufnahme einer definierten Ölmenge ge­ kapselt ist.

2. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kapsel (Hülse 26, Deckel 28) zumindest eine Schmierölzuführung (Ka­ nal 36) und ein Schmierölabfluß (Zuflußöffnung 42, Abflußöffnung 44) vorgesehen sind, wobei der Schmierölabfluß 50 angeordnet ist, daß stets eine definierte Ölmenge in der Kapsel verbleibt.

3. Differential nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kapsel (Deckel 28) als Schmierölabfluß ein Ringkanal (38) mit dia­ metral gegenüberliegender Zufluß- und Abflußöffnung (42, 44) vor­ gesehen ist, wobei die Zuflußöffnung (42) relativ zum Kapselumfang radial nach innen versetzt ist.

4. Differential nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel durch eine das Differential umhül­ lende topfförmige Hülse (26) mit einem Deckel (28) gebildet ist.

5. Differential nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölzuführung über zumindest einen Kanal (36) in einer in die Kapsel führenden Welle (Abtriebswelle 34) erfolgt.