WO2013167541A1 - Getriebegehäuse - Google Patents
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- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
- F16H1/14—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only
- F16H1/145—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only with offset axes, e.g. hypoïd gearings
Definitions
- the invention relates to a transmission housing for a bevel gear.
- the invention relates to a transmission housing having a housing space in which a bevel gear and a plate edge or differential are in an oil sump.
- PRIOR ART Angular gear units are used for converting the driving forces and the transmission of rotational movements and torques.
- the characteristic feature are the angled input and output shafts.
- the angles of the axes to each other are arbitrary, but are usually 90 °.
- One of the most common applications is in the differential gearbox.
- the gearbox should save space in the vehicle be installed and contribute as little as possible to the total weight of the vehicle.
- lubricant in the form of oil is present, which serves as a lubricant, but also as a coolant. Due to the reduced volume of the gear housing, the volume of coolant and lubricant is also reduced. The problem arises that with too low lubricant level reliable lubrication of all components is no longer possible, but at one high lubricant level, turning the rotating parts, the gears of the bevel gear, in the lubricant and thereby losses due to slipping and effects of lubricant aging occur. The leakage of lubricants from the ventilation of the angular gear is also observed.
- Lubricant to different consumers.
- lubricant is conveyed via a bucket wheel.
- the invention provides a transmission housing, which has no complicated partitions for the separation of lubricant spaces.
- the solution according to the invention represents an improved embodiment of the design of decoupled lubricant spaces.
- the solution according to the invention of the intermediate oil reservoir shows the shape of a circular ring, which optimally utilizes the structural volumes present. Furthermore, it is advantageous that the Ol Marathon Board can be arranged centrally about an output shaft. This also optimizes the available space. Furthermore, it is advantageous that the Olmony island is a self-contained component having an inlet opening which is designed as a scraping edge.
- oil buffer storage openings which are formed as drainage openings and which can produce an optimal flow resistance by their size.
- Olfachelle extends at least by an angular range of 280 ° about the output axis and so includes a majority of the available volume in the interior of the transmission housing.
- the wiping edge of the Ol conference agenda is close to the bevel gear.
- the wiping edge of the Olmony dioxide and the toothing of the bevel gear is arranged so that an acute angle between the two known is present.
- the wiping edge makes it possible to absorb the sprayed oil in a suitable manner and to feed it into the interior of the oil buffer.
- the Oldale afternoon is limited by walls so that it adapts to the shape of the transmission housing with advantageously a limiting wall along the outer contour of the Tellerrats or differential runs.
- Olssion gearbox is made of plastic material and as a lightweight and stable component in the Cast iron gearbox is installed. As a result, weight is saved and the structure of the transmission housing itself can be easily performed. Description of the invention
- FIG. 1 shows a schematic representation of the subject invention.
- FIG. 2 shows a section along the planes A-A from FIG. 1
- FIG. 3 shows a section along the plane B-B from FIG. 2
- FIG. 4 shows a section along the plane C-C of FIG. 1
- Figure 1 shows a transmission housing 1 with a drive 2, wherein the output 3 extends vertically upwards from the plane of the drawing.
- the figure contains two cutting lines A -A and CC, which are executed in the other figures.
- Figure 2 shows the representation of the angular gear in section AA.
- a drive 2 drives a bevel gear 4 via a drive shaft 8.
- the drive shaft 8 is mounted on bearings bearing the reference numerals first bearing 10 and second bearing 1 1 are shown. Furthermore, the drive shaft 8 seals, which are not detailed in the drawing.
- the bevel gear 4 is non-positively connected to the output 3. In this case, the bevel gear 4 engages in the toothing of a ring gear or differential 5, which sits on an output shaft 9. In the example shown, the driving force is converted by 90 °.
- the output shaft 9 is also supported on bearings, wherein a first bearing of the output 13 and a second bearing of the output 14 is shown.
- the output shaft 9 also has seals, for example seals 12a and 12 b at both exit planes of the output shaft 9.
- AA is a Ol resonance arrived at the selected sectional plane AA, which fills the space between the output shaft 9 and the transmission housing 1 at this point.
- the Ol fundamental agenda 6 represents a closed volume.
- the Olracaille 6 is sealed off from the rotating parts of the transmission and is filled by the rotational movement and promotion of the bevel gear and the ring gear.
- the spraying-on oil is guided via the scraping edge 7 to the oil buffer 6.
- the collected oil is selectively discharged back into the reservoir and into the oil sump 15.
- the oil from the oil sump is then transported again by the ring gear 5.
- the efficiency and temperature characteristics of the gearbox are optimized.
- the losses due to gear shells in the oil are minimized.
- an optimum amount of oil is distributed via the different distribution channels to the consumers, such as the bearings, and radial shaft seals of the drive 2 and the bearings of the ring gear 5 and the associated seals allows.
- the spraying-on oil is taken up at the wiping edge 7 by the intermediate oil reservoir 6 and the oil sump 15 is discharged via the opening 16.
- the oil buffer is filled up to a certain level.
- the oil level is arranged above the output shaft 9.
- the squirting oil is injected into a second circuit at the top of the gear housing and runs along the outer edge of the bevel gear 4 via the first bearing 10 to the second bearing 1 1.
- the oil passes through the drive shaft 8 following the gravity down and over the first Camp 10 again
- a circumferential nose attached to the housing serves as a support for a lubricant level in the drive, which allows a reliable lubrication of the bearing 1 1.
- the oil level in the oil sump 15 is defined by the level in the intermediate oil reservoir 6 and the size of the drainage openings 16.
- FIG. 4 shows a section through the plane CC.
- the output shaft 9 can be seen in FIG. 4 with the ring gear 5.
- the intermediate oil accumulator 6 can be seen in the illustration on both sides of the output shaft 9 and completely fills the construction volume of the transmission housing.
- the intermediate oil reservoir 6 can be seen as a closed structure whose wall adapts to the crown wheel 17 on the design of the Tellerrat.
- the oil buffer is adapted to the design of the gear housing, but allows the oil to flow along its outer walls.
- the oil spraying from the ring gear is passed through ducts at the top of the transmission housing and lubricates the front seal 12a of the output shaft 9.
- the oil flows through the second bearing of the output 14 into the oil sump.
- the squirting oil also flows along the oblique From there, the oil flows to the seal 12 b and via the output shaft 9 in the bearing 13 and the outer surface of the Ol fundamentalelle in the oil sump before 15 it.
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Abstract
Es wird ein Getriebegehäuse für ein Winkelgetriebe mit einem Gehäuseraum vorgeschlagen, in dem sich ein Kegelrad und ein Tellerrad/Differential in einem Ölsumpf (15) bewegen, wobei im Getriebegehäuse (1) ein separates Bauteil als Olzwischenspeicher (6) eingebaut ist.
Description
Getriebegehäuse
Die Erfindung befasst sich mit einem Getriebegehäuse für ein Winkelgetriebe. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Getriebegehäuse mit einem Gehäuseraum, in dem sich ein Kegelrad und ein Tellerrand oder Differen- tial in einem Ölsumpf befinden.
Stand der Technik Winkelgetriebe werden zum Umsetzen der Antriebskräfte und der Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten eingesetzt. Das charakteristische Merkmal sind dabei die im Winkel zueinander stehenden An- und Abtriebswellen. Die Winkel der Achsen zueinander sind beliebig wählbar, betragen jedoch meist 90°. Eine der gebräuchlichsten Anwen- dung findet im Differenzialgetriebe statt.
Eine der Anforderungen eines Winkelgetriebes ist dabei ein geringes Bauvolumen des Getriebegehäuses insgesamt. Das Getriebegehäuse soll platzsparend im Fahrzeug einbaubar sein und möglichst wenig zum Gesamtgewicht des Fahrzeugs beitragen. Im Getriebegehäuse ist Schmiermittel in Form von Öl vorhanden, das als Schmiermittel, aber auch als Kühlmittel dient. Durch das verringerte Bauvolumen des Getriebegehäuses ist das Volumen des Kühl- und Schmiermittels ebenfalls reduziert. Dabei tritt das Problem auf, das bei zu niedrigen Schmiermittelniveau eine zuverlässige Schmierung aller Komponenten nicht mehr möglich ist, aber bei einem zu
hohen Schmiermittelniveau die drehenden Teile, die Zahnräder des Winkelgetriebe, im Schmiermittel drehen und dadurch Verluste durch Panschen und Effekte der Schmiermittelalterung auftreten. Auch das Austreten von Schmiermitteln aus der Entlüftung des Winkelgetriebes wird beo- bachtet.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen Schmiermittel über Pumpen gefördert werden, wobei die Pumpen auf ein definiertes Schmiermittelreservoir zugreifen. Beispielsweise zeigte die EP0756676 B l ein Getriebegehäuse, das über Wände , die im Gehäuse ausgebildet sind, unterschiedliche Schmiermittelräume gegeneinander abtrennt. Eine Pumpe greift auf eines dieser Schmiermittelräume zu und fördert
Schmiermittel zu den unterschiedlichen Verbrauchern. Zusätzlich wird Schmiermittel über ein Schöpfrad gefördert.
Demgegenüber stellt die Erfindung ein Getriebegehäuse vor, das keine aufwändigen Zwischenwände für das Abtrennen von Schmiermittelräumen aufweist.
Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine verbesserte Ausführungsform der Gestaltung von entkoppelten Schmiermittelräumen dar.
Dazu weist die erfindungsgemäße Lösung des Getriebegehäuses ein separates Bauteil auf, das als Ölzwischenspeicher eingebaut wird. Dadurch vermeidet man aufwändige Ausgestaltungen des Getriebegehäuses selbst.
Die erfindungsgemäße Lösung des Ölzwischenspeicher zeigt dabei die Form eines Kreisringes, was die bauliche vorhandenen Volumina optimal ausnutzt.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass der Olzwischenspeicher zentrisch um eine Abtriebswelle angeordnet werden kann. Auch dadurch wird der vorhandene Bauraum optimal ausgenützt. Weiterhin ist es von Vorteil dass der Olzwischenspeicher ein in sich geschlossenes Bauteil ist, das eine Eintrittsöffnung aufweist die als Abstreifkante gestaltet ist.
Vorteilhafte Weise hat der Ölzwischenspeicheröffnungen, die als Ablauföffnungen ausgebildet sind und die durch ihre Größe einen optimale Ab- laufwiderstand herstellen können.
Es ist dabei auch von Vorteil, dass der Olzwischenspeicher sich mindestens um einen Winkelbereich von 280° um die Abtriebsachse erstreckt und so einen Großteil des zur Verfügung stehenden Volumens im Innen- räum des Getriebegehäuses umfasst.
Es ist weiterhin von Vorteil dass die Abstreifkante des Olzwischenspeicher nahe am Kegelrad liegt. Dabei ist vorteilhafter Weise die Abstreifkante des Olzwischenspeicher und die Verzahnung des Kegelrades so angeordnet, dass ein spitzer Winkel zwischen den beiden kannten vorhanden ist.
Dadurch ermöglicht es die Abstreifkante das aufspritzende Öl in geeigneter Weise aufzufangen und in das Innere des Olzwischenspeicher zuleiten.
Vorteilhafterweise ist der Olzwischenspeicher durch Wände so begrenzt, dass er sich an die Form des Getriebegehäuses anpasst wobei vorteilhafter Weise eine begrenzende Wand entlang der Außenkontur des Tellerrates oder Differenzial verläuft.
Besonders vorteilhaft ist es, dass der Olzwischenspeicher aus Kunststoff- Material hergestellt ist und als leichtes und stabiles Bauteil in das aus
Eisenguss hergestellte Getriebegehäuse eingebaut wird. Dadurch wird Gewicht eingespart und der Aufbau des Getriebegehäuses selbst kann einfach ausgeführt sein. Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird in den Zeichnungen 1-4 dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine schematische Darstellung des Erfindungsgegenstandes.
Figur 2 zeigt einen Schnitt entlang der Ebenen A-A aus Figur 1
Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der Ebene B-B aus Figur 2
Figur 4 zeigt einen Schnitt entlang der Ebene C-C aus Figur 1
Figur 1 zeigt ein Getriebegehäuse 1 mit einem Antrieb 2, wobei sich der Abtrieb 3 aus der Zeichenebene senkrecht nach oben erstreckt. Die Figur enthält zwei Schnittlinien A -A sowie C-C, die in den weiteren Figuren ausgeführt werden. Figur 2 zeigt die Darstellung des Winkelgetriebe im Schnitt A-A. Ein Antrieb 2 treibt über eine Antriebswelle 8 ein Kegelrad 4 an. Die Antriebswelle 8 ist dabei auf Lagern gelagert mit den Bezugszeichen erstes Lager 10 und zweites Lager 1 1 dargestellt sind. Weiterhin weist die Antriebswelle 8 Dichtungen auf, die in der Zeichnung nicht näher ausgeführt sind. Das Kegelrad 4 ist kraftschlüssig mit dem Abtrieb 3 verbunden. Dabei greift das Kegelrad 4 in die Verzahnung eines Tellerrades oder Differentials 5 ein, das auf einer Abtriebswelle 9 sitzt. Im dargestellten Beispiel wird dabei die Antriebskraft um 90° umgesetzt. Die Abtriebswelle 9 ist ebenfalls auf Lagern abgestützt, wobei ein erstes Lager des Abtriebs 13 und ein zweites Lager des Abtriebs 14 dargestellt ist. Auch die Abtriebswelle 9 weist Dichtungen auf, beispielsweise Dichtungen 12a
und 12 b an beiden Austrittsebenen der Abtriebswelle 9. In der gewählten Schnittebene A-A ist ein Olzwischenspeicher 6 zu erkennen, der den Raum zwischen Abtriebswelle 9 und dem Getriebegehäuse 1 an dieser Stelle ausfüllt. Der Olzwischenspeicher 6 stellt dabei ein geschlossenes Volumen dar.
In Figur 3 wird die Schnittebene B-B der Figur 2 dargestellt. Auch hier ist der Antrieb 2 mit der Antriebswelle 8 zu erkennen, wobei die Abtriebswelle 9 senkrecht aus der Zeichnung herausragt. Das Kegelrad 5 greift in die Verzahnung des Tellerrades 5 ein. Der Olzwischenspeicher 6 hat in etwa die Form eines Kreisringes, wobei sich der relative Durchmesser über das Kreissegment ändert. Im dargestellten Beispiel wird der Olzwischenspeicher in seiner radialen Erstreckung reduziert, da das Getriebegehäuse sich auf der linken Seite der Figur 3 verjüngt. Der Olzwischenspeicher 6 weist an seiner Oberseite eine Abrisskante 7 auf, die als Eingangsöffnung für Schmiermittel dient. Auf der unteren Seite des Ölzwischenspeichers 6 wird der Raum des Olzwischenspeicher durch eine Wand 18 verschlossen. Der Olzwischenspeicher weist in dieser Ausführungsform eine Öffnung 16 auf.
Der Olzwischenspeicher 6 ist von den rotierenden Teilen des Getriebes abgeschottet und wird durch die Rotationsbewegung und Förderung des Kegelrades und des Tellerrades gefüllt. Dabei wird das aufspritzende Öl über die Abstreifkante 7 dem Olzwischenspeicher 6 zu geleitet. Über die Öffnung 16 wird das gesammelte Öl gezielt wieder in das Reservoir und in den Ölsumpf 15 abgelassen. Das Öl aus dem Ölsumpf wird dann wieder vom Tellerrad 5 befördert.
Durch das Aufnehmen des Öl im Olzwischenspeicher wird der Wirkungsgrad und das Temperaturverhalten des Getriebes optimiert. Die Verluste durch Zahnradpantschen im Öl werden minimiert. Gleichzeitig wird eine optimale Ölmenge über die unterschiedlichen Verteilungswege zu den Verbrauchern wie den Lagerungen, und Radialwellendichtungen des An-
triebs 2 sowie den Lagerungen des Tellerrades 5 und den dazugehörigen Dichtungen ermöglicht.
In Figur 3 wird das aufspritzende Öl an der Abstreifkante 7 vom Ölzwi- schenspeicher 6 aufgenommen und über die Öffnung 16 den Ölsumpf 15 abgelassen. Der Ölzwischenspeicher wird dabei bis zu einem bestimmten Füllstand gefüllt. Beispielsweise ist der Ölstand dabei oberhalb der Abtriebswelle 9 angeordnet. Das aufspritzende Öl wird einem zweiten Kreislauf an die Oberseite des Getriebegehäuses gespritzt und läuft entlang der äußeren Kante des Kegelrades 4 über das erste Lager 10 bis zum zweiten Lager 1 1. Das Öl läuft über die Antriebswelle 8 der Schwerkraft folgend nach unten und über das erste Lager 10 wieder
in den Ölsumpf 15. Eine am Gehäuse angebrachte umlaufende Nase dient als Rückhalt für einen Schmiermittelpegel im Antrieb, der eine zu- verlässige Schmierung des Lagers 1 1 erlaubt.
Gleichzeitig wird über den Füllstand im Ölzwischenspeicher 6 und die Größe der Ablauföffnungen 16 der Ölstand im Ölsumpf 15 definiert.
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch die Ebene C-C . Man erkennt in der Fi- gur 4 die Abtriebswelle 9 mit dem Tellerrad 5. Der Ölzwischenspeicher 6 ist in der Darstellung auf beiden Seiten der Abtriebswelle 9 zu erkennen und füllt dabei das Bauvolumen des Getriebegehäuses vollständig aus. Der Ölzwischenspeicher 6 ist als geschlossenes Gebilde zu sehen, dessen Wand sich zum Tellerrad 17 an der Bauform des Tellerrates anpasst. Der Ölzwischenspeicher ist an die Bauform des Getriebegehäuses angepasst, ermöglicht es dem Öl aber, auch entlang seiner Außenwände zu fließen. Das vom Tellerrad aufspritzende Öl wird an der Oberseite des Getriebegehäuses über Kanäle geleitet und schmiert die vordere Dichtung 12a der Abtriebswelle 9. Das Öl fließt über das zweite Lager des Abtriebs 14 in den Ölsumpf. Das aufspritzende Öl fließt dabei auch entlang der schiefen
Außenfläche des Olzwischenspeicher in Richtung auf das erste Lager des Abtriebs 13. Von dort fließt des auf die Dichtung 12 b zu und über die Abtriebswelle 9 in das Lager 13 und die Außenfläche des Olzwischenspeicher in den Ölsumpf sie vor 15.
Bezugszeichenliste
1 Getriebegehäuse
2 Antrieb
3 Abtrieb
4 Kegelrad
5 Tellerrad/ Differential
6 Ölzwischenspeicher
7 Abstreifkante
8 Antriebswelle
9 Abtriebswelle
10 Erstes Lager Antrieb
1 1 Zweites Lager Antrieb
12 Dichtung
13 Erstes Lager Abtrieb
14 zweites Lager Abtrieb
15 Ölsumpf
16 Öffnungen
17 Wand zum Differential
18 Abschlusswand
19 Nase
Claims
1. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe mit einem Gehäuseraum, in dem sich ein Kegelrad (4) und ein Tellerrad/ Differential (5) in einem Ölsumpf ( 15) bewegen,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Getriebegehäuse ( 1) ein separates Bauteil als Ölzwischenspei- cher (6) eingebaut ist.
2. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ölzwischenspeicher (6) die Form eines Kreisrings aufweist.
3. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ölzwischenspeicher (6) zentrisch zu einer Abtriebswelle (9) angeordnet ist.
4. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ölzwischenspeicher (6) ein geschlossenes Bauteil ist, das eine Abstreifkante (7) als Eintrittsöffnung aufweist.
5. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ölzwischenspeicher (6) Öffnungen ( 16) als Ablauföffnungen aufweist.
6. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ölzwischenspeicher (6) sich um mindestens einen Winkelbereich von 280° um die Abtriebsachse (9) erstreckt.
7. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstreifkante (7) des Ölzwischenspeicher (6) nahe am Kegelrad (4) liegt.
8. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstreifkante (7) des Ölzwischenspeicher (6) mit der Verzahnung des Kegelrades (4) einen spitzen Winkel bildet.
9. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ölzwischenspeicher (6) durch Wände begrenzt ist, die sich der Form des Getriebegehäuses anpassen und wobei eine Wand ( 17) entlang der Außenkontur des Differentials (5) verläuft.
10. Getriebegehäuse ( 1) für ein Winkelgetriebe wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Olzwischenspeicher aus Kunststoff besteht.
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DE102012207634A1 (de) | 2013-11-14 |
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