DE4035624C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Differential für Kraftfahrzeuge mit einem Antriebselement und Abriebselementen, die in einem Gehäuse angeordnet und mit Schmieröl beaufschlagt sind, gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.

Allgemein sind Differentiale für Kraftfahrzeuge in Gehäusen drehbar gelagert, welche teilweise mit Schmieröl gefüllt sind. Im Betrieb erfolgt 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 Getriebewirkungsgrad ebenfalls nicht günstig ist.

Durch die gattungsgemäße DE 37 06 217 A1 ist es ferner bekannt, bei einem Kegelrad-Differential das Ausgleichsgehäuse geschlossen also gekapselt auszuführen und eine Schmierölzuführung und einen Schmier­ ölabfluß vorzusehen. Durch eine teilweise konische Ausbildung der inneren Umfangsflächen des Ausgleichsgehäuses und ggf. durch einen separaten Schmierölzuführkanal soll zuverlässig Schmieröl in das Aus­ gleichsgehäuse gefördert werden, wobei sich durch die Lage der Schmier­ ölzuführung und des Schmierölabflusses ein definiertes Schmierölvo­ lumen in Form einer bei sich drehendem Differential ausbildenden Schmierölwalze einstellt. Dieses Schmieröl läuft aber beim Stillstand befindlichem Getriebe auf Grund der fehlenden Fliehkraftwirkung größ­ tenteils über die Zuführ- und Ablauföffnungen wieder ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Aufrechterhaltung einer zuverlässi­ gen Schmierung des Differentiales über dessen gesamten Betriebsbe­ reich dessen Eintauchen in das im Getriebegehäuse 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 in weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, in der Kapsel einen Ringka­ nal anzuordnen, der mit diametral gegenüberliegenden Zufluß- und Abflußöffnungen versehen ist. Damit ist sichergestellt, daß stets eine definierte Ölmenge in der Kapsel verbleibt, weil durch die laby­ rinthartige Anordnung der Zuführöffnung und Ablauföffnung des Ringka­ nales die bei sich drehendem Differential auf Grund der Fliehkraft­ wirkung einstellende Schmierölmenge im Stillstand nicht ablaufen kann. Es steht somit auch beim Anfahren aus dem Stillstand sowie bei sehr niedrigen Drehzahlen sofort zur Schmierung der innerhalb des Ausgleichsgehäuses befindlichen Differentialelemente (Ausgleichsräder) zu Verfügung.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Kapsel durch eine topfförmige Hülse mit einem Deckel gebildet sein, wobei in dem Deckel der Ringkanal angeordnet ist. Ferner kann in besonders zweck­ mäßiger Weise die Schmierölzuführung in das gekapselte Ausgleichsge­ häuse über eine in das Ausgleichsgehäuse führende Welle erfolgen.

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 hohle 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 43 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 (3)

1. Differential für Kraftfahrzeuge mit einem Antriebselement und mit Abtriebselementen, die in einem Ausgleichsgehäuse angeordnet und mit Schmieröl beaufschlagt sind, und das Ausgleichsgehäuse zur Aufnahme einer definierten Ölmenge gekapselt ist und an der Kapsel zumindest eine Schmierölzuführung und ein Schmierölabfluß vorgese­ hen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kapsel (Deckel 28) als Schmierölabfluß ein Ringkanal (38) mit diametral gegenüberlie­ gender Zufluß- und Abflußöffnung (42, 44) vorgesehen ist, wobei die Zuflußöffnung (42) relativ zum Kapselumfang radial nach innen ver­ setzt ist.

2. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kap­ sel durch eine das Differential umhüllende topfförmige Hülse (26) mit einem Deckel (28) gebildet ist und daß der Ringkanal (38) in dem Deckel (28) angeordnet ist.

3. Differential nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölzuführung über zumindest einen Kanal (36) in einer in die Kapsel führenden Welle (Abtriebswelle 34) erfolgt.