WO2008107159A1 - Achsgetriebe - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a axle drive according to the one-part patent claim 1.
  • the object of the invention is to provide a final drive with a differential lock with a high efficiency.
  • the efficiency of a transaxle is among other things determined by the drag losses due to the circulating in the oil sump differential gear.
  • An oil sump with low oil level thus allows a high efficiency.
  • the oil supply of the oil pump must be ensured even if such a low oil level varies greatly due to a strong vehicle inclination / acceleration / deceleration. Accordingly, a tank is proposed according to the invention, which is connected on the one hand with the inlet of the oil pump and on the other hand with the return of the oil pump.
  • the inlet of the oil pump preferably opens relatively far down, and the oil level is relatively high, is also in ex- In extreme driving situations or in extreme inclinations of the oil level, sufficient oil supply to the oil pump for engaging / disengaging the differential lock is ensured.
  • the tank can be designed to be self-filling.
  • an opening may be provided into which the rotating differential discharges the oil.
  • a funnel and / or guide grooves can be provided in the axle drive housing. These lead the oil to the opening.
  • the tank can be arranged within the axle drive, so that the external dimensions of the axle transmission are independent of the presence of a differential lock or the tank.
  • the oil can be recycled in a particularly advantageous manner in the tank.
  • the system has a very favorable operating temperature, which in addition to the more constant viscosity allows a lower load and thus better aging resistance of the oil.
  • FIG. 4 shows the tank according to FIG. 1 to FIG. 3 in a sectional representation
  • FIG. 5 shows a perspective view of the tank, wherein it comprises two shells and a cover
  • FIG. 6 shows a shell from FIG 5
  • FIG. 7 shows the other shell from FIG. 5
  • FIG. 8 shows the cover from FIG. 5.
  • Fig. 1 shows a side view of a running as a final drive 1 axle drive.
  • the apparent in Fig. 3 Hinterachsgetriebegekorusedeckel 2 of the rear axle 1 is dismantled. It is a bolted by means of screws 3 with the rear axle 1 tank 4 see light.
  • Fig. 2 shows the rear axle 1 without Hinterachsgetrie- begepureckel 2 in a view from behind.
  • a differential gear 5 is bolted to a Generalrad 6, which drives the differential gear 5 while driving, so that it rotates about a rotation axis 7.
  • two Radantrieb sectionen not shown are driven.
  • Each of the two Radantrieb sectionwellen is rotatably connected to a bevel gear 8, 9.
  • the two bevel gears 8, 9 are frictionally coupled with each other by means of a arranged within a differential cover 10 of the differential gear 5 multi-plate clutch.
  • an oil pump 11 is provided, which applies the hydraulic pressure to engage the differential lock. This oil pump 11 always pumps at a differential speed between the Radantriebtechnik etcwellen.
  • the pump sucks the oil from a supply line 12, which leads to an oil-filled tank 13.
  • the differential gear 5 in this case comprises a valve that has a blocking ball. By means of this locking ball, the valve is obvious, closable and partially apparent.
  • the valve is closed, the multi-plate clutch of the differential lock is engaged by means of the hydraulic pressure then built up by the oil pump 11. If the valve is opened, however, the oil is pumped via a return line 14 into the tank 13, so that no hydraulic pressure is applied to the multi-plate clutch. Thus, the multi-plate clutch is open and the differential lock thus solved. If the valve is partially open, a slip on the differential lock can be adjusted.
  • valve is controlled by an electronic control unit, in which driving state-specific parameters-for example a driving stability program-influence.
  • the rear axle is darg Benefici in Fig. 1 and Fig. 2 in the installed position.
  • the feed line 12 opens into a lower connection pipe socket 16 of the tank 13.
  • a lid 17 is inserted.
  • cover 17 throws the differential gear 5 in the rotating operation, the oil.
  • FIG. 3 shows the rear axle gear housing cover 2, not shown in FIGS. 1 and 2, which is screwed to a front rear gear housing 18 when the rear axle gear 1 is installed, so that a seal seals the rear axle gear housing part 18 against the rear axle gear housing cover 2.
  • This Schuachsgetriebegepureckel 2 has a plurality of merging ribs 19, 20. Some areas of the ribs 19, 20 are provided for positioning and holding the tank 13. Other portions of the ribs 19, 20 are provided as guide grooves for the oil. These guide channels guide the toworfende from the differential gear 5 oil to a funnel 21 in the lid 17, which conducts oil into the tank 13 through an opening 22 shown in FIGS. 5 and 8.
  • the tank 13 has a lateral overflow opening 23 at the level of the upper connection pipe socket 15.
  • This overflow opening 23 is widened upwards. This V-shaped widening ensures that the overflow runs faster the higher the oil level rises. Through the overflow opening 23 ensures that the apparent in Fig. 4 oil level 24 can not rise above the upper connection pipe socket 15.
  • the tank 13 comprises two shells 25, 26 which are glued together.
  • the oil volume in the differential lock can be about 1/3 of the oil volume in the tank.
  • the differential lock can be filled with 67ml of oil, whereas 190ml are in the tank.
  • the axle drive does not have to be designed as a rear axle drive. It can also be designed as Vorderachsgetriebe or even as a longitudinal transfer case.
  • the axle drive can be used in all-wheel drive vehicles, since these are used in a particular degree differential locks and it comes on steep slopes to vehicle inclinations / acceleration / deceleration.
  • the differential lock must not be designed as a frictionally engaged multi-plate clutch, but may also be designed as a positive jaw clutch, in which case a controllable slip operation is not possible.
  • dowel pins - may be provided instead of the screws 3.
  • the described embodiments are only exemplary embodiments. A combination of the described features for different embodiments is also possible. Further, in particular not described features of the device parts belonging to the invention are to be taken from the geometries of the device parts shown in the drawings.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Achsgetriebe mit einer Differentialsperre, die mittels des Hydraulikdrucks einer Ölpumpe (11) betätigbar ist. Für diese Ölpumpe (11) ist ein Tank (13) vorgesehen, der auch in extremen Fahrsituationen die Ölversorgung der Differentialsperre sicherstellt.

Description

Achsgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Achsgetriebe gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1.
Aus der DE 195 33 140 Cl ist bereits ein Hinterachsgetriebe bekannt, bei dem ein Hinterachsgetriebegehäusedeckel mit einer gehäuseinneren Gehäusewand verbunden ist, so dass sich eine Entlüftungskammer bildet .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Achsgetriebe mit einer Differentialsperre mit einem hohen Wirkungsgrad zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Der Wirkungsgrad eines Achsgetriebes wird unter anderem durch die Schleppverluste infolge des im Ölsumpf umlaufenden Differentialgetriebes bestimmt. Ein Ölsumpf mit niedrigem Ölniveau ermöglicht somit einen hohen Wirkungsgrad. Bei einer hydraulisch betätigen Differentialsperre muss jedoch auch dann die Ölversorgung von deren Ölpumpe sichergestellt werden, wenn ein solches niedriges Ölniveau infolge einer starken Fahrzeugneigung/Beschleunigung/Abbremsung stark variiert. Demzufolge wird erfindungsgemäß ein Tank vorgeschlagen, der einerseits mit dem Zulauf der Ölpumpe und andererseits mit dem Rücklauf der Ölpumpe verbunden ist. Da in einen solchen Tank der Zulauf der Ölpumpe vorzugsweise relativ weit unten einmündet, und das Ölniveau relativ hoch liegt, ist auch in ex- tremen Fahrsituationen bzw. in extremen Schräglagen des Öl- spiegels eine ausreichende Ölversorgung der Ölpumpe für das Ein-/Ausrücken der Differentialsperre gewährleistet.
In besonders vorteilhafter Weise kann der Tank selbstbefül- lend ausgeführt sein. Dafür kann eine Öffnung vorgesehen sein, in welche das rotierende Differential das Öl abwirft. Zusätzlich kann ein Trichter und/oder es können Leitrinnen im Achsgetriebegehäuse vorgesehen sein. Diese leiten das Öl zur Öffnung.
Im Rahmen einer ModulStrategie kann der Tank innerhalb des Achsgetriebes angeordnet sein, so dass die Außenmaße des Achsgetriebes unabhängig von dem Vorhandensein einer Differentialsperre bzw. des Tanks sind.
Von der Ölpumpe bzw. einem Ventil kann das Öl in besonders vorteilhafter Weise in den Tank zurückgeführt werden.
Es kann somit ein halboffenes System mit Tank geschaffen werden, dass Leckverluste selbstständig kompensiert. Somit bildet sich innerhalb des halboffenen Systems ein quasi- geschlossener Kreislauf aus Zulauf, Rücklauf und Überlauf.
Neben dem guten Wirkungsgrad und dem damit verbundenen günstigen Kraftstoffverbrauch weist das System eine sehr günstige Betriebstemperatur auf, was neben der konstanteren Viskosität eine niedrigere Belastung und damit bessere Alterungsbeständigkeit des Öls erlaubt.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Dabei zeigen: Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Hinterachsgetriebe ohne
Hinterachsgetriebegehäusedeckel, Fig. 2 das Hinterachsgetriebe gemäß Fig. 1 in einer
Ansicht von hinten, Fig. 3 den in Fig. 1 und Fig. 2 nicht dargestellten
Hinterachsgetriebegehäusedeckel mit einem Tank, Fig. 4 den Tank gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 in einer geschnittenen Darstellung, Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht den Tank, wobei dieser zwei Schalen und einen Deckel umfasst, Fig. 6 die eine Schale aus Fig. 5, Fig. 7 die andere Schale aus Fig. 5 und Fig. 8 den Deckel aus Fig. 5.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht ein als Hinterachsgetriebe 1 ausgeführtes Achsgetriebe. Dabei ist der in Fig. 3 ersichtliche Hinterachsgetriebegehäusedeckel 2 des Hinterachsgetriebes 1 demontiert. Es ist ein mittels der Schrauben 3 mit dem Hinterachsgetriebe 1 verschraubter Tank 4 ersieht- licht.
Fig. 2 zeigt das Hinterachsgetriebe 1 ohne Hinterachsgetrie- begehäusedeckel 2 in einer Ansicht von hinten. Ein Differentialgetriebe 5 ist dabei mit einem Teilrad 6 verschraubt, welches das Differentialgetriebe 5 während der Fahrt antreibt, so dass es um eine Rotationsachse 7 rotiert. Somit werden zwei nicht näher dargestellte Radantriebshalbwellen angetrieben. Jeder der beiden Radantriebshalbwellen ist drehfest mit einem Kegelrad 8, 9 verbunden. Die beiden Kegelräder 8, 9 sind mittels einer innerhalb eines Differentialdeckels 10 des Differentialgetriebes 5 angeordneten Lamellenkupplung reibschlüssig drehfest miteinander koppelbar. Dazu ist eine Ölpumpe 11 vorgesehen, die den Hydraulikdruck zum Einrücken der Differentialsperre aufbringt. Diese Ölpumpe 11 pumpt immer bei einer Differenzdrehzahl zwischen den Radantriebshalbwellen. Dabei saugt die Pumpe das Öl aus einer Zulaufleitung 12 an, die zu einem ölgefüllten Tank 13 führt. Das Differentialgetriebe 5 umfasst dabei ein Ventil, dass eine Sperrkugel aufweist. Mittels dieser Sperrkugel ist das Ventil offenbar, schließbar und teilweise offenbar. Bei geschlossenem Ventil wird mittels des dann von der Ölpumpe 11 aufgebauten Hydraulikdrucks die Lamellenkupplung der Differentialsperre eingerückt. Wird das Ventil geöffnet, so wird das Öl hingegen über eine Rücklaufleitung 14 in den Tank 13 gepumpt, so dass kein Hydraulikdruck auf die Lamellenkupplung aufgebracht wird. Damit ist die Lamellenkupplung geöffnet und die Differentialsperre somit gelöst. Ist das Ventil teilweise geöffnet, so ist ein Schlupf an der Differentialsperre einregelbar.
Generell wird das Ventil von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert, in die fahrzustandspezifische Parameter - beispielsweise ein Fahrstabilitätsprogramme - Einfluss nehmen.
Das Hinterachsgetriebe ist in Fig. 1 und Fig. 2 in Einbaulage dargstellt. Dabei mündet die Rücklaufleitung 14 in einen oberen Anschlussrohrstutzen 15 des Tanks 13. Hingegen mündet die Zulaufleitung 12 in einen unteren Anschlussrohrstutzen 16 des Tanks 13. Oben ist den Tank 13 ein Deckel 17 eingesetzt. Auf diesen auch in Fig. 3 ersichtlichen Deckel 17 wirft das Differentialgetriebe 5 im rotierenden Betrieb das Öl.
Fig. 3 zeigt den in Fig. 1 und Fig. 2 nicht dargestellten Hinterachsgetriebegehäusedeckel 2, der bei eingebautem Hinterachsgetriebe 1 mit einem vorderen Hinterachsgetriebegehäu- seteil 18 verschraubt ist, so dass eine Dichtung das Hinter- achsgetriebegehäuseteil 18 gegen den Hinterachsgetriebegehäu- sedeckel 2 abdichtet . Dieser Hinterachsgetriebegehäusedeckel 2 weist mehrere ineinander übergehende Rippen 19, 20 auf. Einige Bereiche der Rippen 19, 20 sind zur Positionierung und Halterung des Tanks 13 vorgesehen. Andere Bereiche der Rippen 19, 20 sind als Leitrinnen für das Öl vorgesehen. Diese Leitrinnen leiten das vom Differentialgetriebe 5 abgeworfende Öl zu einem Trichter 21 im Deckel 17, der durch eine in Fig. 5 und Fig. 8 ersichtliche Öffnung 22 Öl in den Tank 13 leitet.
Der Tank 13 weist in der Höhe des oberen Anschlussrohrstutzens 15 eine seitliche Überlauföffnung 23 auf. Diese Überlauföffnung 23 ist nach oben aufgeweitet. Durch diese V- förmige Aufweitung wird erreicht, dass der Überlauf schneller umso von statten geht, je höher das Ölniveau ansteigt. Durch die Überlauföffnung 23 wird sichergestellt, dass das in Fig. 4 ersichtliche Ölniveau 24 nicht über den oberen Anschlussrohrstutzen 15 ansteigen kann.
In Fig. 5 und Fig. 6 ist ersichtlich, dass der Tank 13 zwei Schalen 25, 26 umfasst, die miteinander verklebt sind.
Das Ölvolumen in der Differentialsperre kann ca. 1/3 des Ölvolumens im Tank betragen. Beispielsweise kann die Differentialsperre mit 67ml Öl befüllt sein, wohingegen sich 190ml im Tank befinden.
Das Achsgetriebe muss nicht als Hinterachsgetriebe ausgeführt sein. Es kann auch als Vorderachsgetriebe oder sogar als Längs-Verteilergetriebe ausgeführt sein. Insbesondere kann das Achsgetriebe Anwendung bei allradgetriebenen Fahrzeugen finden, da bei diesen im besonderen Maße Differentialsperren verwendet werden und es im Gefälle zu starken Fahrzeugneigungen/Beschleunigungen/Abbremsungen kommt .
Die Differentialsperre muss nicht als reibschlüssige Lamellenkupplung ausgeführt sein, sondern kann auch als formschlüssige Klauenkupplung ausgeführt sein, wobei dann ein regelbarer Schlupfbetrieb nicht möglich ist.
Anstelle der Schrauben 3 können auch sonstige zur Befestigung geeignete Mittel - insbesondere Spannstifte - vorgesehen sein. Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Achsgetriebe mit einer Differentialsperre, die mittels des Hydraulikdrucks einer Ölpumpe (11) betätigbar ist, wobei einerseits Öldruck zur Differentialsperre und andererseits Öl in einen Tank (13) leitbar ist, der
- einen Zulauf zur Ölversorgung der Ölpumpe (11) und
— einen Überlauf (23) zur Einregelung des Ölniveaus (24) im Tank (13) aufweist .
2. Achsgetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl mittels einer Rücklaufleitung (14) von einem Ventil in den Tank (13) einleitbar ist.
3. Achsgetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass in Einbaulage oberhalb des Überlaufs (23) eine Öffnung (22) vorgesehen ist, in welche das Öl von einem Differentialgetriebe (5) hineingeschleudert wird.
4. Achsgetriebe nach Patentanspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das ein Trichter (21) zur Öffnung (22) führt.
5. Achsgetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (13) zwei Schalen (25, 26) umfasst.
6. Achsgetriebe nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (25, 26) miteinander verklebt sind.
7. Achsgetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (13) mit einem Achsgetriebegehäuseteil (18) verschraubt ist.
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