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Dokumentenidentifikation DE102006014933A1 04.10.2007
Titel Achsgetriebe mit einer Ölkühlungseinrichtung
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Dzioba, Matthias, Dipl.-Ing., 71229 Leonberg, DE;
Fussenegger, Holger, 73066 Uhingen, DE
DE-Anmeldedatum 31.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006014933
Offenlegungstag 04.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.2007
IPC-Hauptklasse F16H 57/04(2006.01)A, F, I, 20060331, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe (15) für ein Achstriebe. Diese Ölpumpe (15) kann in kostengünstiger Weise als einfaches Zahnrad (21) ohne Mondsichel ausgeführt sein, welches auf einer Ritzelwelle (1) angeordnet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Achsgetriebe mit einer Ölkühlungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 199 19 280 A1 sind verschiene Maßnahmen zur Ölkühlung eines Hinterachsgetriebes bekannt.

Die DE 33 31 131 A1 betrifft ein Achsgetriebe mit einer Ölkühlungseinrichtung, welche ein doppelwandiges Achsgehäuse umfasst. Dieses doppelwandiges Achsgehäuse wird vom Kühlmittel des Kühlkreislaufs des Antriebsmotors durchströmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Achsgetriebe mit einer kostengünstigen Ölkühlungseinrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Gemäß einem Vorteil der Erfindung ist im Achsgetriebe eine von einer Getriebewelle angetriebene Ölpumpe vorgesehen. Mit dieser Ölpumpe kann in besonders vorteilhafter Weise Öl aus dem Innenraum des Achsgetriebes zu Kühlzwecken zu einem Ölkühler geleitet werden, von dem das Öl wieder zurück in das Gehäuse des Achsgetriebes fließt. Dabei kann das Öl in besonders vorteilhafter Weise auf einen thermisch hoch belasteten Zahneingriff geleitet werden.

In einer besonders kostengünstigen Ausgestaltungsform ist die Ölpumpe als einfacher Förderring – insbesondere als Zahnrad – ausgeführt, der das Öl ohne Mondsichel oder einen Verzahnungseingriff von einer Öleinlauföffnung zu einer Ölaustrittsöffnung fördert. Eine solche Ölpumpe beeinträchtige den Wirkungsgrad des Achsgetriebes im Gegensatz zu Mondsichelpumpen und Zahnradpumpen nur geringfügig.

Gemäß einer weiteren fertigungsgünstigen Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Förderring und der Getriebewelle eine Führungsbuchse vorgesehen. Mittels dieser Führungsbuchse kann die Ölpumpe für verschiedene Wellengrößen angepasst werden, so dass die gleiche Ölpumpe in verschiedene Achsgetriebetypen eingebaut werden kann. Aus dem gleichen Grund kann ein Adapterring zwischen dem Pumpengehäuse und dem Achsgetriebegehäuse vorgesehen sein.

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:

1 ein Detail eines Achsgetriebes, welches einen Lagerhals mit einer Ölpumpe umfasst,

2 die Ölpumpe aus 1 separat in einer geschnittenen Seitenansicht,

3 die Ölpumpe aus 1 und 2 in einer Ansicht entlang deren Rotationsachse und

4 die in den Lagerhals eingesetzte Ölpumpe.

1 zeigt ein Detail eines Achsgetriebes eines Kraftfahrzeuges. Dabei ist eine Ritzelwelle 1 mittels einer Kegelrollenlagerung in O-Anordnung in einem Lagerhals 2 eines Achsgetriebegehäuses gelagert. Der Lagerhals 2 ist mittels Schrauben 3 an ein Hauptgehäuse 4 des Achsgetriebegehäuses angeschraubt. Die Kegelrollenlagerung der Ritzelwelle 1 umfasst dabei zwei Kegelrollenlager 5, 6. Die Ritzelwelle 1 ist an deren hinterem Ende drehfest mit einem Kegelrad 7 verbunden. Das Kegelrad 7 kämmt in einem Eingriffsbereich 8 mit einem orthogonal zur Rotationsachse 9 der Ritzelwelle 1 angeordnetem Tellerrad 10. Dabei ist die Kegelrad-Tellerrad-Verzahnung als Hypoidverzahnung ausgestaltet. Das Tellrad 10 ist nahe an einer nicht näher dargestellten Ölabstreifrippe vorbeigeführt, die aus dem Achsgetriebegehäuse ausgeformt ist. Diese Ölabstreifrippe leitet das vom drehenden Tellerrad 10 beschleunigte Öl aus einem Ölsumpf des Achsgetriebes in einen Kanal 11, an dessen Ende sich der Ölstrom 40 in drei Teilströme 12, 13, 14 aufteilt. Die ersten beiden Teilströme 12, 13 werden zu den beiden Kegelrollenlagern 5, 6 geleitet und schmieren und kühlen diese. Von den Kegelrollenlagern 5, 6 fließen die ersten beiden Teilströme 12, 13 wieder in den Ölsumpf des Achsgetriebes. Der dritte Teilstrom 14 wird zu einer Ölpumpe 15 geleitet. Von dieser Ölpumpe 15 wird der dritte Teilstrom 14 über eine dem Kanal 16 bezüglich der Rotationsachse 9 nahezu diametral gegenüber liegende Anschlussöffnung 17 im Achsgetriebegehäuse nach außen geleitet. Von dort wird das Öl über eine außen liegende Leitung 18 und einen im Bereich des Wasserkühlers liegenden Ölkühler 19 zurück in eine Öffnung des Achsgetriebegehäuses geleitet. Diese Öffnung liegt in Einbaulage des Achsgetriebes über dem besagten Eingriffsbereich 8 der Kegelrad-Tellerrad-Verzahnung.

2 und 3 zeigen die Ölpumpe 15 separat in einem Schnitt und 4. zeigt die in den Lagerhals 2 eingesetzte Ölpumpe 15. Dabei weist die Ölpumpe 15 eine auf die Ritzelwelle 1 aufgepresste Führungsbuchse 20 auf, auf welche wiederum ein Zahnrad 21 aufgepresst ist. Das Zahnrad 21 läuft dabei innerhalb eines teilweise als Hohlwelle 22 ausgeführten Pumpengehäuses 23, das unter Zwischenfügung einer Adapterbuchse 24 in den Lagerhals 2 eingepresst ist. Das Pumpengehäuse 23 ist mit einem ringförmigen Deckel 25 verschlossen. Die Adapterbuchse 24 und die Hohlwelle 22 weisen in 3 und 4 ersichtliche Öleinlauföffnungen 26, 27 und nahezu diametral gegenüberliegend Ölaustrittsöffnungen 28, 29 auf. Ferner ist der Innendurchmesser der Hohlwelle 22 exzentrisch zu deren Außendurchmesser. Dabei ist die Adapterbuchse 24 in einer koaxial zur Ritzelwelle 1 angeordneten Aufnahmebohrung 30 im Lagerhals 2 aufgenommen. Dadurch läuft das Zahnrad 21 exzentrisch in der Hohlwelle 22. Durch diese Exzentrizität ergibt sich im Bereich der Öleinlauföffnung 26 ein größerer Spalt zwischen dem Zahnrad 21 und der Hohlwelle 22 als im Bereich der Ölaustrittsöffnung 28. Bei Rotation der Ritzelwelle 1 gegenüber dem stehenden Lagerhals 2 entsteht somit im schmaler werdenden Spalt ein Überdruck, so dass Öl von den Öleinlauföffnungen 26, 27 zu den Ölaustrittsöffnungen 28, 29 gepumpt wird. Dabei ist die Pumpleistung der Ölpumpe 15 abhängig von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ritzelwelle 1. Infolge der Verwendung der Führungsbuchse 20 ist die gleiche Ölpumpe 15 für verschiedene Einsatzzwecke nutzbar, indem für verschiedenen Einsatzzwecke verschiedene Führungsbuchsen verwendet werden. Dabei hängt die Größe der Führungsbuchse von der Größe der Welle – insbesondere Ritzelwelle – ab.

In einer alternativen Ausgestaltung wird auf die Führungsbuchse 20 verzichtet, so dass das Zahnrad direkt auf der Ritzelwelle aufgepresst ist.

Das Achsgetriebe kann beispielsweise ein Hinterachsgetriebe, ein Vorderachsgetriebe oder ein Durchtriebsachsgetriebe sein. Durchtriebsachsgetriebe werden vorrangig in Nutzfahrzeugen mit mehr als zwei Achsen verwendet.

Ein Ölkühler muss nicht vorhanden sein. Die Leitung kann auch direkt durch Wasserkreislauf des Antriebsmotors geführt werden. Auch kann ein Ölkühler vorhanden sein, der nicht durch den Wasserkreislauf des Antriebsmotors geführt wird. Bei einem solchen Verzicht auf den Anschluss an den Wasserkreislauf des Antriebsmotors kann der Ölkühler besonders kompakt und nahe dem Achsgetriebe eingebaut sein. Es kann ein zusätzlicher Lüfter vorgesehen sein.

Der Förderring muss nicht als Zahnrad ausgeführt sein. Es sind weitere Formgebungen des Förderringes möglich. So kann beispielsweise eine Rippenform oder Schaufelform vorgesehen. Es ist ferner möglich, den Ring mit Öffnungen zu versehen, in denen federbelastete Schieber eingesetzt sind, die permanent an der Innenwandung der Hohlwelle anliegen.

In einer alternativen Ausgestaltung ist anstelle des Kegelrades der Ritzelwelle ein Stirnrad vorgesehen. Insbesondere von Fahrzeugen mit Front-quer-Antrieb sind solche Achsgetriebe mit Stirnrädern bekannt. Ebenso ist es möglich, dass es sich um ein Achsgetriebe unter Verwendung von zumindest einem Kronenrad handelt, wie eine solches beispielsweise aus der DE 103 39 424 A1 bekannt ist.

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.


Anspruch[de]
Achsgetriebe mit einer Ölkühlungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine unmittelbar von einer Achsgetriebewelle (Ritzelwelle 1) angetriebene Ölpumpe (15) vorgesehen ist. Achsgetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (15) einen drehfest koaxial auf der Achsgetriebewelle (Ritzelwelle 1) angeordneten Förderring (Zahnrad 21) umfasst, der innerhalb eines Ölpumpengehäuses (23) angeordnet ist, das eine Hohlwelle (22) umfasst, die exzentrisch zum Förderring (Zahnrad 21) angeordnet ist, so dass ein Spalt zwischen der Hohlwelle (22) und dem Förderring (Zahnrad 21) im Bereich einer Öleinlauföffnung (26) in dem Ölpumpengehäuse (23) größer ist, als ein Spalt im Bereich einer Ölauslassöffnung (28). Achsgetriebe nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Förderring (Zahnrad 21) und der Achsgetriebewelle (Ritzelwelle 1) eine Führungsbuchse (20) vorgesehen ist. Achsgetriebe nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölpumpengehäuse (23) in einen Adapterring (24) eingesetzt ist, welcher in einen Lagerhals (2) eingesetzt ist. Achsgetriebe nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsgetriebewelle eine Ritzelwelle (1) ist, welche mit einem großen Zahnrad (Tellerrad 10) kämmt, welches das Öl zur Ölpumpe (15) leitet. Achsgetriebe nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgetriebegehäuse (4) bewegungsfest gegenüber einer Ölabstreifrippe ist, welche Öl vom rotierenden großen Zahnrad (Tellerrad 10) abstreift und sowohl zur Öleinlauföffnung (26) in dem Ölpumpengehäuse (23) als auch zu einer Wälzlagerung (Kegelrollenlagerung) der Ritzelwelle (1) leitet.






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