DE3939050A1

DE3939050A1 - Differential gear for motor vehicle - has pumping device to return oil flowing through ventilation hole

Info

Publication number: DE3939050A1
Application number: DE19893939050
Authority: DE
Inventors: Werner Goericke
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1989-11-25
Filing date: 1989-11-25
Publication date: 1991-05-29

Abstract

The differential gear for a motor vehicle has an inner housing (7), which forms part of the crown wheel, and encloses the bevel pinions (2, 9). These bevel pinions (2, 9) mesh with the pinion (10) which is mounted on the hollow shaft (13) which is connected to one of the half shafts. The bore (15) of the hollow shaft (13) and the hole (18) in the end cover (17) serve to ventilate the interior of the inner housing (7). Any oil which flows into the chamber (16) at the end of the hollow shaft (13) is pumped to the bearing (8) by the pumping effect produced by the radial holes (20) as the hollow shaft (13) rotates. USE - Differential gears for motor vehicles.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für Kraft fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a transmission for power vehicles according to the preamble of the main claim.

Die Antriebselemente in derartigen Getrieben sind ölgeschmiert, so daß das Getriebe nach außen hin abge dichtet ist. Für eine zuverlässige Abdichtung ist ein Druckausgleich des Innenraumes des Getriebegehäuses mit der äußeren Umgebung erforderlich. Hierfür ist nach der DE-GM 66 05 915 eine Entlüftungsbohrung im Getriebege häuse vorgesehen.The drive elements in such gears are oil-lubricated, so that the gearbox faces the outside is sealed. For a reliable seal is a Pressure equalization of the interior of the gearbox with outside environment. For this is after the DE-GM 66 05 915 a ventilation hole in the gearbox housing provided.

Um bei allen Betriebsbedingungen den Austritt von Öl an der Entlüftungsbohrung zu verhindern, muß diese an einem vom Öl spritzgeschützten Raum innerhalb des Getriebe gehäuses angeordnet sein. Eine derartige Anordnung erfordert zu ihrer Ermittlung in der Regel erst prak tische Versuche.To prevent oil leakage in all operating conditions To prevent the vent hole, this must be on one Oil splash-proof space inside the gearbox Be arranged housing. Such an arrangement usually requires prak to determine table trials.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Getriebe so weiterzuentwickeln, daß der mit der Ent lüftungsbohrung verbundene Bauaufwand am Getriebe verringert wird. The object of the invention is a generic Develop gearbox so that the Ent ventilation hole associated construction work on the gearbox is reduced.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, den ansonsten nicht genutzten Bauraum einer Welle zum An- oder Abtrieb des Getriebes für eine Entlüftungsbohrung zu nutzen. Zusätzlich verringert sich das Gewicht der Welle durch die Entlüftungsbohrung. Sie befindet sich automatisch in einem bei allen Betriebsbedingungen ölfreien Raum, da mit der Welle verbundene und in das Öl eintauchende Antriebselemente des Getriebes das Öl durch die ein wirkende Zentrifugalkraft von der Entlüftungsbohrung fernhalten.The essence of the invention is otherwise Unused space for a shaft for driving or driving to use the gearbox for a ventilation hole. In addition, the weight of the shaft is reduced the vent hole. It is automatically in an oil-free room under all operating conditions, because connected to the shaft and immersed in the oil Transmission elements drive the oil through the one acting centrifugal force from the vent hole keep away.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsbohrung in ihrer Längserstreckung einen Abschnitt mit reduziertem Querschnitt aufweist. Geringe Ölmengen innerhalb der Entlüftungsbohrung können deshalb auch bei stillstehen dem Kraftfahrzeug, das heißt bei sich nicht drehender Welle, nicht nach außen gelangen.An embodiment of the subject of the invention is characterized in that the vent hole in a section with a reduced length Has cross-section. Small amounts of oil within the Vent holes can therefore also be stopped the motor vehicle, that is, not rotating Wave, do not get outside.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsge genstandes geht von der Entlüftungsbohrung eine die Welle durchsetzende radiale Bohrung aus, die in den Innenraum des Gehäuses führt. Dadurch wird gewähr leistet, daß bei einer in Querrichtung des Kraftfahr zeuges angeordneten Welle und bei Kurvenfahrt kein Öl über die Entlüftungsbohrung nach außen fließen kann. Denn das Öl wird bei sich drehender Welle über die Zentrifugalkraft an die Innenwandung der Entlüftungs bohrung und damit in die radiale Bohrung gedrückt.In a further embodiment of the invention object goes from the vent hole Radial bore penetrating the shaft in the Interior of the housing leads. This ensures does that in a transverse direction of the motor vehicle arranged shaft and no oil when cornering can flow out through the vent hole. Because the oil is on the rotating shaft Centrifugal force on the inner wall of the vent bore and thus pressed into the radial bore.

Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes weist eine Kammer innerhalb der Welle auf, die gegenüber der Entlüftungsbohrung einen vergrößerten Querschnitt aufweist. Bei einer Vermischung von Luft und Öl inner halb des Getriebes unter Bildung von Ölschaum, der in die Entlüftungsbohrung eindringen kann, zerplatzen die Bläschen des Ölschaums in vorteilhafter Weise am Über gang der Entlüftungsbohrung zur Kammer. Das entstandene Öl sammelt sich in der Kammer und wird dadurch in vorteilhafter Weise am Austreten in die äußere Umgebung gehindert.An embodiment of the subject matter of the invention a chamber inside the shaft facing the Vent hole an enlarged cross section having. When air and oil are mixed internally half of the gearbox with the formation of oil foam, which in the vent hole can penetrate, the burst Bubbles of the oil foam in an advantageous manner on the over vent hole to the chamber. The resulting Oil collects in the chamber and is thereby in advantageously at the exit into the external environment hindered.

Eine Möglichkeit, verflüssigte Reste des Ölschaumes aus der Kammer zurück in den Innenraum des Getriebes zu befördern, bietet die Anordnung der vorstehend genannten radialen Bohrung, die von der Kammer ausgeht.One way to make liquefied remains of the oil foam the chamber back into the interior of the transmission convey, offers the arrangement of the above radial bore emanating from the chamber.

Eine Fertigungsvereinfachung der Welle läßt sich durch folgende Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes erzielen. Ein mit einer Öffnung versehener Deckel ist an der Welle befestigt. Er bildet den im Querschnitt reduzierten Abschnitt der Entlüftungsbohrung.The shaft can be simplified in terms of production following embodiment of the subject matter of the invention achieve. A lid with an opening is on attached to the shaft. It forms the cross section reduced section of the vent hole.

In weiterer Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispieles befindet sich die Kammer am außenliegenden Ende der Welle und wird von dem Deckel nach außen abgegrenzt. Dadurch vereinfacht sich die Fertigung der Kammer.In a further embodiment of this embodiment the chamber is at the outer end of the Wave and is delimited from the lid to the outside. This simplifies the manufacture of the chamber.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist dadurch gekenn zeichnet, daß die radiale Bohrung zu einem innerhalb des Getriebes ringförmigen Raum führt. Er ist in radialer Richtung durch das Gehäuse des Getriebes und durch die Welle begrenzt. In axialer Richtung stellt ein Wellen dichtring und ein eine Pumpwirkung erzeugendes Kegel rollenlager für die Welle eine Begrenzung dar. Dadurch wird einerseits die Wellendichtung an ihrer Gleitfläche mit der Welle geschmiert und andererseits überflüssiges Öl, das über die Entlüftungsbohrung in den ringförmigen Raum gelangt, von dem Kegelrollenlager in den Innenraum des Getriebes zurückbefördert.A further exemplary embodiment is characterized by this records that the radial bore to a within the Gearbox leads annular space. It is in radial Direction through the housing of the gearbox and through the Wave limited. In the axial direction there is a wave sealing ring and a cone producing a pumping action roller bearings are a limitation for the shaft on the one hand the shaft seal on its sliding surface lubricated with the shaft and on the other hand superfluous Oil flowing through the vent hole in the annular Space comes from the tapered roller bearing into the interior of the transmission is returned.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention is in the following description and the corresponding Drawing shown in more detail. Show it:

Fig. 1 das Schema eines Differentialgetriebes für ein Kraftfahrzeug, Fig. 1 shows the diagram of a differential gear for a motor vehicle,

Fig. 2 das Detail A aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und gegenständlicher Darstellung einer Entlüftungsanordnung für das Differentialgetriebe. Fig. 2 shows the detail A from Fig. 1 on an enlarged scale and the representation of a venting arrangement for the differential gear.

Fig. 1 zeigt ein Differentialgetriebe 1 mit einem Gehäuse 3, in dem eine vom Motor eines Kraftfahrzeuges angetriebene Eingangswelle über eine Kegelradverzahnung 5 mit einem Tellerrad 6 eingriffsverbunden ist. Ein mit dem Tellerrad 6 fest verbundenes Ausgleichsgehäuse 7 sitzt über je ein Kegelrollenlager 8, das in Fig. 2 dargestellt ist, drehbeweglich innerhalb des Gehäuses 3. Fig. 1 shows a differential gear 1 with a housing 3 , in which an input shaft driven by the engine of a motor vehicle is meshed via a bevel gear 5 with a ring gear 6 . A differential housing 7, which is fixedly connected to the ring gear 6 , sits rotatably within the housing 3 via a tapered roller bearing 8 , which is shown in FIG. 2.

Innerhalb des Ausgleichsgehäuses 7 sind zwei zueinander diametral angeordnete Ausgleichskegelräder 2 und 9 gelagert, die den Antrieb von der Eingangswelle 4 und dem Ausgleichsgehäuse 7 auf Wellenräder 10 und 11 übertragen. Diese greifen über eine formschlüssige Verzahnung 14 jeweils in eine Welle 12 bzw. 13 ein. Jeweils eine Welle 12 bzw. 13 führt bei Heckantrieb zu einem Hinterrad, bei Frontantrieb zu einem Vorderrad eines Kraftfahrzeuges.Within the differential housing 7 two mutually diametrically positioned pinions 2 and 9 are mounted, which transmit drive from the input shaft 4 and the differential case shaft 7 to the wheels 10 and 11. FIG. These engage in a shaft 12 or 13 via a positive toothing 14 . In each case one shaft 12 or 13 leads to a rear wheel in the case of rear-wheel drive and to a front wheel of a motor vehicle in the case of front-wheel drive.

Die Entlüftung des Differentialgetriebes 1 erfolgt über eine Entlüftungsbohrung 15, die nach der Fig. 2 die Welle 13 in axialer Richtung durchsetzt. Die Entlüf tungsbohrung 15 führt zu einer von der Welle 13 und einem Deckel 17 begrenzenden Kammer 16. Der Deckel 17 ist über einen Preßsitz mit der Welle 13 öldicht ver bunden. Eine Öffnung 18 stellt die Verbindung der Entlüftungsbohrung 15 über die Kammer 16 zur äußeren Umgebung des Differentialgetriebes 1 her.The differential gear 1 is vented via a vent hole 15 which, according to FIG. 2, penetrates the shaft 13 in the axial direction. The ventilation bore 15 leads to a chamber 16 delimiting from the shaft 13 and a cover 17th The lid 17 is oil-tight via a press fit with the shaft 13 a related party. An opening 18 connects the vent hole 15 via the chamber 16 to the external environment of the differential gear 1 .

Bei stillstehendem Fahrzeug liegt der Ölpegel innerhalb des Gehäuses 3 unterhalb der Entlüftungsbohrung 15. Bei fahrendem Kraftfahrzeug fördert das in den Ölsumpf eintauchende Tellerrad 6 das Öl zu höhergelegenen Stellen gegenüber der Entlüftungsbohrung 15. Wird das Fahrzeug abgebremst oder erfährt es eine Querbe schleunigung, so ist nicht auszuschließen, daß aus dem oberen Bereich des Gehäuses 3 nach unten fließendes Öl in die Entlüftungsbohrung 15 und von dort in die Kammer 16 gelangt. Über radiale Bohrungen 19, 20 innerhalb der Welle 13 strömt das unter Zentrifugalkraft stehende von der Kammer 16 in einen ringförmigen Raum 21.When the vehicle is at a standstill, the oil level lies within the housing 3 below the ventilation hole 15 . When the motor vehicle is moving, the ring gear 6, which is immersed in the oil sump, conveys the oil to higher points relative to the ventilation hole 15 . If the vehicle is braked or experiences a transverse acceleration, it cannot be ruled out that oil flowing downwards from the upper region of the housing 3 will enter the ventilation bore 15 and from there into the chamber 16 . The centrifugal force from the chamber 16 flows into an annular space 21 via radial bores 19 , 20 within the shaft 13 .

Dieser wird radial durch die Welle 13 und durch einen Lagerdeckel 22 im Gehäuse 3 begrenzt. Die axiale Er streckung des ringförmigen Raumes 21 ist vorgegeben durch das Kegelrollenlager 8 und einen Wellendichtring 23 für die Welle 13. Das Kegelrollenlager 8 ist so angeordnet, daß es eine Pumpwirkung für das in den ringförmigen Raum 21 eintretende Öl in den Innenraum des Gehäuses 3 erzeugt. Geringe Ölmengen, die in den ring förmigen Raum 21 gelangen, werden zur Schmierung des Wellendichtringes 23 gegenüber der Welle 13 genutzt.This is limited radially by the shaft 13 and by a bearing cover 22 in the housing 3 . The axial extension of the annular space 21 is predetermined by the tapered roller bearing 8 and a shaft sealing ring 23 for the shaft 13 . The tapered roller bearing 8 is arranged so that it produces a pumping action for the oil entering the annular space 21 into the interior of the housing 3 . Small amounts of oil that get into the ring-shaped space 21 are used to lubricate the shaft sealing ring 23 relative to the shaft 13 .

Claims

1. Gearbox for motor vehicles with a housing from which a shaft leads to the input or output of the gearbox to the outside, a vent hole on the gearbox allowing pressure equalization from the interior of the housing to the external environment, characterized in that the vent hole ( 15 ) is arranged in the axial direction and within the shaft ( 13 ) and is located above the oil level in the gear housing (housing 3 ).

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the vent hole ( 15 ) in its longitudinal extension has a portion (opening 18 ) with a reduced cross-section.

3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that a radial bore ( 19 , 20 ) inside half of the shaft ( 13 ) of the vent hole ( 15 ) leads into the interior of the housing ( 3 ).

4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the vent hole ( 15 ) to a chamber ( 16 ) within the shaft ( 13 ) is formed, the chamber ( 16 ) having a larger than the vent hole ( 15 ) Has cross section.

5. Transmission according to claim 3 and 4, characterized in that the radial bore ( 19 , 20 ) extends from the chamber ( 16 ).

6. Transmission according to one of claims 2 to 5, characterized in that a with an opening ( 18 ) provided cover ( 17 ) is fixed to the shaft ( 13 ) and forms the section reduced in cross section.

7. Transmission according to claim 6, characterized in that the chamber ( 16 ) at the outer end of the shaft ( 13 ) and is delimited from the cover ( 17 ) to the outside.

8. Transmission according to one of claims 2 to 6, characterized in that the radial bore ( 19 , 20 ) leads to an inside the gear (differential gear 1 ) annular space ( 21 ) which radially through the housing ( 3 ) and the shaft ( 13 ) and axially by a shaft seal (shaft sealing ring 23) and a pumping effect from the annular space ( 21 ) into the interior of the housing ( 3 ) producing tapered roller bearing ( 8 ) for the shaft ( 13 ).