DE102014205976B3 - Oil guide in a differential gearbox - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Stirnraddifferenzial (20), ausgebildet als ein Planetengetriebe, das in Fahrzeugen eingesetzt ist und das ein drehbar gelagertes, ein Antriebselement einschließendes Ausgleichsgehäuse (12) umfasst, in dem mehrere, paarweise miteinander kämmende Planetenräder (15a, 15b) drehbar gelagert sind, die über verzahnte Abtriebsräder mit Abtriebswellen verbunden sind. In das Ausgleichsgehäuse (12) sind Öffnungen (21a, 21b) sowie Lamellen (22a, 22b) eingebracht, die in Anhängigkeit von einer Drehrichtung des Ausgleichsgehäuses (12) einen gezielten Eintritt und einen Austritt von Schmieröl sicherstellen, zur gezielten Beaufschlagung von Bauteilen innerhalb des Stirnraddifferenzials (20).The invention relates to a Stirnraddifferenzial (20), designed as a planetary gear, which is used in vehicles and which includes a rotatably mounted, a drive element enclosing differential housing (12) in which a plurality of pairs meshing planetary gears (15a, 15b) are rotatably mounted , which are connected via toothed driven wheels with output shafts. In the differential housing (12) openings (21 a, 21 b) and lamellae (22 a, 22 b) are introduced, which ensure depending on a direction of rotation of the differential housing (12) targeted entry and exit of lubricating oil, for targeted loading of components within the Helical differential (20).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stirnraddifferenzial, ausgebildet als ein Planetengetriebe, das in Fahrzeugen eingesetzt ist und das ein drehbar gelagertes, ein Antriebselement einschließendes Ausgleichsgehäuse umfasst, in dem mehrere, paarweise miteinander kämmende Planetenräder drehbar gelagert sind, die über verzahnte Abtriebsräder mit Abtriebswellen verbunden sind, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The present invention relates to a spur gear, designed as a planetary gear, which is used in vehicles and which includes a rotatably mounted, a drive element enclosing differential housing in which a plurality of meshing planet gears are rotatably mounted, which are connected via toothed output gears with output shafts, according to the features of the preamble of claim 1.
Planetengetriebe, die als Stirnraddifferenziale ausgebildet sind, werden beispielsweise in Automobilen zur Verteilung des Antriebsdrehmoments eingesetzt. Derartige Planetengetriebe umfassen oftmals ein Tellerrad oder Hohlrad, einen Planetenträger, Planetenräder und mindestens eine Sonne. Durch die Anordnung als Stirnraddifferenzial wird eine sehr kompakte Bauform erreicht. Bei der kompakten Bauweise des Stirnraddifferenzials ist eine ausreichende Schmierung aller Komponenten des Planetengetriebes erforderlich. Derartige Stirnraddifferentiale bilden eine Alternative zu klassischen, Kegelradsätze einschließenden Differenzialen. Aus der
Die
Auftretende Drehzahldifferenzen an den Abtriebsrädern
Der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Stirnraddifferenzial das Betriebsverhalten zu verbessern, durch eine gezielte Zuführung und Abführung des Schmieröls in das Stirnraddifferenzial. Weiterhin sollen diese Maßnahmen auf einfache Weise und kostengünstig durchführbar sein.The invention has for its object to improve the performance of a spur gear, through a targeted supply and discharge of the lubricating oil in the spur gear. Furthermore, these measures should be simple and inexpensive feasible.
Die zuvor genannte Problemstellung wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, die auf den Anspruch 1 rückbezogen sind.The aforementioned problem is solved by the features of independent claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the subclaims, which are related to the claim 1.
Erfindungsgemäß wird ein als Stirnraddifferenzial ausgeführtes, im Betriebszustand in beiden Drehrichtungen umlaufendes Stirnradplanetengetriebe vorgeschlagen, bei dem im Einbauzustand des Stirnraddifferenzials die Lamellen von gegenüberliegenden Öffnungen für den Eintritt und den Austritt des Schmieröls entgegensetzt zueinander abgewinkelt angeordnet sind. Die Lamellen sind dabei innenseitig den Öffnungen zugeordnet, die in den parallel beabstandeten, die Funktion von Planetenträgern ausübenden Gehäusedeckeln des Stirnraddifferenzials eingebracht sind. Die auch als ein Umlenkelement zu bezeichnende, vorteilhaft der Größe der Öffnung entsprechende Lamelle ist dazu so angeordnet oder ausgerichtet, dass diese eine wirksame Unterstützung und gezielte Strömungslenkung des über die jeweilige Öffnung in das Ausgleichsgehäuse eintretenden oder austretenden Ölstroms bewirkt. Dabei kommt es in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Stirnraddifferenzials zu einem Wechsel zwischen den Eintritts- und den Austrittsöffnungen, so dass die Eintrittsöffnungen zu Austrittsöffnungen werden und umgekehrt. Diese Wirkungsweise wird erreicht, indem erfindungsgemäß die gegenüberliegenden Lamellen entgegengesetzt zueinander schräg bzw. abgewinkelt verlaufend an der jeweiligen Gehäusewandung angeordnet sind. Mit den Öffnungen, die auch als Schmiermitteldurchlassöffnungen zu bezeichnen sind und die in den gegenüberliegenden Gehäusedeckeln bzw. den Wandungen des Ausgleichsgehäuses eingebracht sind, wird eine gewünschte optimierte Schmierung und gleichzeitig eine wirksame Kühlung des Stirnraddifferenzials erreicht.According to the invention, a spur gear planetary gear mechanism designed as a spur gear differential and rotating in both directions of rotation in the operating state is provided, in which, in the installed state of the spur gear differential, the blades are oppositely angled away from opposite openings for the inlet and outlet of the lubricating oil. The lamellae are assigned to the openings on the inside, which are introduced into the parallel spaced, the function of planetary carriers performing housing covers of Stirnraddifferenzials. The lamella, which can also be referred to as a deflecting element and advantageously corresponds to the size of the opening, is arranged or oriented in such a way that it effects effective support and targeted flow guidance of the oil flow entering or leaving the compensating housing via the respective opening. Depending on the direction of rotation of the spur gear differential, a change occurs between the inlet and the outlet openings, so that the inlet openings become outlet openings and vice versa. This mode of operation is achieved by the invention according to the opposite lamellae are arranged opposite to each other obliquely or angled extending on the respective housing wall. With the openings, which are also referred to as lubricant passage openings and which are introduced into the opposite housing covers or the walls of the differential housing, a desired optimized lubrication and at the same time effective cooling of the spur gear differential is achieved.
Die einfach und kostengünstig durchführbare erfindungsgemäße Maßnahme gewährleistet eine gezielte Ölbeaufschlagung aller Bauteile, insbesondere der Planetenradlagerungen, innerhalb des Stirnraddifferenzials. In den bevorzugt weitestgehend übereinstimmend aufgebauten und stoffschlüssig zusammengefügten, beispielsweise scheibenförmigen Gehäusedeckeln sind die Schmiermitteldurchlassöffnungen so platziert, dass im Betriebszustand bei rotierendem Ausgleichsgehäuse sich vorteilhaft einerseits eine die Lagerungen beaufschlagende Ölströmung und andererseits ein entsprechender Austritt der Ölströmung einstellt. The simple and inexpensive feasible measure according to the invention ensures a targeted Ölbeaufschlagung all components, in particular the Planetenradlagerungen within the Stirnraddifferenzials. In the preferred largely constructed and cohesively assembled, for example disc-shaped housing covers the lubricant passage openings are placed so that in the operating state with rotating differential housing advantageously on the one hand, the bearings acting on oil flow and on the other hand, a corresponding outlet of the oil flow.
Bevorzugt ist die Anzahl der stirnseitig in den Gehäusewandungen des Ausgleichsgehäuses eingebrachten Schmiermitteldurchlassöffnungen für den Öleintritt und den Ölaustritt äquidistant verteilt angeordnet. Abweichend dazu können die Öffnungen beispielsweise entsprechend der Lage der Planetenradlagerungen platziert werden, wobei eine umfangsseitige symmetrische Verteilung der Durchlassöffnungen angestrebt wird.Preferably, the number of the front side introduced into the housing walls of the differential housing lubricant passage openings for the oil inlet and the oil outlet is arranged distributed equidistant. Deviating from this, the openings can be placed, for example, according to the position of the planetary wheel bearings, with a circumferential symmetrical distribution of the passage openings is desired.
Zur Herstellung der Gehäusedeckel des Ausgleichsgehäuses ist erfindungsgemäß ein spanloses Umformverfahren, insbesondere ein Tiefziehverfahren, vorgesehen. Dabei schließt das eingesetzte Verfahren auch die Gestaltung der Öffnungen sowie das Anformen, das Durchstellen der zugehörigen Lamellen ein.For the production of the housing cover of the differential housing according to the invention a chipless forming process, in particular a deep-drawing process, is provided. In this case, the method used also includes the design of the openings and the molding, the passage of the associated slats.
Eine bevorzugte Auslegung zur Erzielung einer optimalen Wirkungsweise sieht vor, dass die abgewinkelten Lamellen jeder Öffnung unter einem Anstellwinkel α ≥ 10° bis ≤ 40° zu einer Innenwandung der Gehäusedeckel gespreizt ausgerichtet sind. Zur vereinfachten Anströmung der Schmiermitteldurchlassöffnungen sind diese vorteilhaft viereckig, insbesondere rechteckig ausgebildet.A preferred design for achieving an optimal mode of action provides that the angled lamellae of each opening are aligned spread apart at an angle of attack α ≥ 10 ° to ≦ 40 ° to an inner wall of the housing cover. For simplified flow of the lubricant passage openings these are advantageously quadrangular, in particular rectangular.
Zur weiteren Optimierung der Ölströme bietet es sich an, die Lamellen endseitig innerhalb des Ausgleichsgehäuses schalenartig zu gestalten, um den Ölaustritt zu verbessern. Als alternative oder ergänzende Maßnahme kann die Wandung des Ausgleichsgehäuses gemäß der Erfindung lokal im Bereich der Öffnungen gegenüberliegend von einer Anlenkung der Lamellen bogenförmig nach außen bzw. konvex gestaltet werden.To further optimize the oil flows, it is advisable to make the lamellae end-like inside the differential housing shell-like, in order to improve the oil leakage. As an alternative or supplementary measure, the wall of the differential housing according to the invention locally in the region of the openings opposite of an articulation of the slats arcuate outward or convex be designed.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die dargestellte Ausführungsform zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Lösung, die jedoch keine abschließende Begrenzung der Erfindung darstellt. Dabei zeigt:Further features of the invention will become apparent from the following description of the drawings, in which an embodiment of the invention is shown. The illustrated embodiment shows an example of a solution according to the invention, but not a final limitation of the invention. Showing:
Die
Die Darstellung gemäß
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- StirnraddifferenzialSpur gear
- 11a, 11b11a, 11b
- Gehäusedeckelhousing cover
- 1212
- Ausgleichgehäusedifferential case
- 1313
- Tellerradcrown
- 14a, 14b14a, 14b
- Planetenradplanet
- 15a, 15b15a, 15b
- Abtriebsradoutput gear
- 16a, 16b16a, 16b
- Abtriebswelleoutput shaft
- 17a, 17b17a, 17b
- Planetenbolzenplanet shaft
- 2020
- StirnraddifferenzialSpur gear
- 21a, 21b21a, 21b
- Öffnungopening
- 22a, 22b22a, 22b
- Lamellelamella
- 2323
- Ölbadoil bath
- 2424
- Innenwandunginner wall
- 2525
- Endseiteend side
- αα
- Anstellwinkel der LamellenIncident angle of the slats
Claims (5)
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Publications (1)
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