DE102005059115A1

DE102005059115A1 - Ölschmiersystem für eine mit einem Gangschaltgetriebe wirkverbundene Mehrfachkupplung

Info

Publication number: DE102005059115A1
Application number: DE102005059115A
Authority: DE
Inventors: Michael Drabek
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-12-10
Filing date: 2005-12-10
Publication date: 2007-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ölschmiersystem für eine mit einem Gangschaltgetriebe wirkverbundene Mehrfachkupplung (1), mit zumindest zwei Getriebeingangswellen (3, 4), wobei denselben je eine Kupplungseinheit zugeordnet ist, die von einem Kupplungskorb (5) aufgenommen sind, der seinerseits in einem stationären Gehäuse (2) drehgelagert ist, wobei das Gehäuse (2) stirnseitig durch einen Gehäusedeckel (6) verschließbar ist, der eine zentrale Öffnung (7) aufweist, durch die eine Antriebsnabe (8) des Kupplungskorbes (5) hindurchgeführt ist, welche über wenigstens ein Wälzlager (9) am Gehäusedeckel (6) abgestützt ist, und wobei zwischen dem Gehäusedeckel (6) und der Antriebsnabe (8) zumindest ein Wellendichtring (11) angeordnet ist. DOLLAR A Um mit minimalem Aufwand eine ausreichende Schmierung des Wälzlagers (9) und des Wellendichtrings (11) zu gewährleisten, ist in einer zwischen Gehäusedeckel (6) und Kupplungskorb (5) vorgesehenen axialen Beabstandung (12) am Gehäusedeckel (6) zumindest ein weitestgehend radial ausgebildetes Sammel- und Leitblech (13) festgelegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölschmiersystem für eine mit einem Gangschaltgetriebe wirkverbundene Mehrfachkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 32 38 780 C1 ist ein Ölschmiersystem für ein Getriebe bekannt, mit dem eine im Inneren einer sich drehenden Getriebewelle liegende Schmierstelle mit Schmieröl versorgbar ist. Dazu ist auf der sich drehenden Getriebewelle eine so genannte Fliehkraftpumpe angeordnet. Dieser Fliehkraftpumpe wird Öl aus einer im oberen Bereich des Getriebes befindlichen Ölfangtasche zugeführt und durch ein Flügelrad von radial außen nach radial innen in einen umlaufenden Ölring gefördert. Der von dieser Fliehkraftpumpe erzeugte Druck reicht aus, das Öl über gehäusefeste Umlenkkanäle in eine an der Umfangsoberfläche der Getriebewelle befindliche Sammelringnut zu übertragen. Von dort wird das Öl durch einen Kanal in das Innere der Getriebewelle gedrückt.

Aus der DE 39 27 775 C2 ist des Weiteren eine Ölzufuhreinrichtung zum Zuführen von Schmier- oder Kühlöl von einem Gehäuse auf eine sich drehende Welle, insbesondere für Zahnradgetriebe, bekannt, bei der auf der Welle zwei Dichtringe vorgesehen sind, die in axialem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei zwischen den Dichtringen und zwei im Gehäuse im Wesentlichen radial und in axialem Abstand voneinander angeordneten Dichtflächen zugeordnete Dichtstellen gebildet sind. Hierbei liegen die Dichtringe unter der Vorspannung des zwischen den Dichtringen anstehenden Öldrucks an den Dichtflächen an. Zudem ist zwischen den Dichtstellen im Gehäuse ein Ölzufuhran schluss vorgesehen, über den Öl in eine in der Welle zwischen den Dichtstellen vorgesehene Ölaufnahmebohrung gelangt.

In der DE 195 01 799 C2 wird ferner ein Ölschmiersystem für ein Getriebe vorgestellt, welches ein Förderelement aus einem Fang- und Leitblech aufweist, das mit dem Getriebegehäuse fest verbunden ist. Das Fang- und Leitblech ist derart geformt, dass sich an demselben von einer rotierenden Getriebewelle gefördertes Öl unter Bildung eines Druckstaus aufstaut und nachfolgend in eine achsversetzt angeordnete Schmierölbohrung der Getriebewelle gedrückt wird.

Gemäß einer bisher unveröffentlichten Anmeldung der Anmelderin ( DE 10 2004 018 226.4 ) wird eine Einrichtung zur Ölversorgung von Wellen, insbesondere Getriebewellen, vorgeschlagen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisen. Es ist eine Ölbohrung vorgesehen, die von der Oberfläche der Welle in die axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung führt. Der genannten Ölbohrung ist mindestens eine außerhalb der Welle angeordnete Düse, über die Öl in die Ölbohrung eingespritzt wird, zugeordnet.

Schließlich zeigt die DE 102 23 780 C1 ein Gangschaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit hydraulisch betätigbarer Mehrfachkupplung, insbesondere Doppelkupplung, mit einer ersten Getriebeeingangswelle zum Antrieb einer ersten Gruppe von Getriebegängen und einer zweiten Getriebeeingangswelle zum Antrieb einer zweiten Gruppe von Getriebegängen. Beiden Getriebewellen ist jeweils eine Kupplungseinheit zugeordnet, die koaxial zueinander angeordnet sind, sowie von einem stationären Gehäuse aufgenommen sind. Das Gehäuse ist stirnseitig durch einen Gehäusedeckel verschließbar, der eine zentrale Öffnung aufweist, durch die eine Antriebsnabe eines Kupplungskorbes hindurchgeführt ist. Der Gehäusedeckel weist ferner einen Lagerflansch auf, an dem der Kupplungskorb über ein Wälzlager abgestützt ist. Zwischen der Innenseite des Lagerflansches und der Außenseite der Antriebsnabe ist weiterhin ein Wellendichtring vorgesehen.

Es ist an sich bekannt, dass Wälzlager und Wellendichtringe generell mit einer ausreichenden Ölschmierung versehen sein sollten. In der Praxis werden bei der vorerwähnten Doppelkupplung das in Rede stehende Wälzlager und der Wellendichtring aufwendig von Innen durch die Welle beölt, wobei das Schmieröl mit recht hohem Aufwand in die Welle gedrückt werden muss. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.

Ausgehend von der gattungsbildenden DE 102 23 780 C1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ölschmiersystem für eine mit einem Gangschaltgetriebe wirkverbundene Mehrfachkupplung zu schaffen, welches mit minimalem Aufwand eine ausreichende Schmierung eines Wälzlagers, über welches ein Kupplungskorb an einem Gehäusedeckel eines stationären Gehäuses abgestützt ist, sowie eines Wellendichtrings gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Demnach geht die Erfindung zunächst aus von einem Ölschmiersystem für eine mit einem Gangschaltgetriebe wirkverbundene Mehrfachkupplung, mit zumindest einer ersten Getriebeeingangswelle zum Antrieb einer ersten Gruppe von Getriebegängen und einer zweiten Getriebeeingangswelle zum Antrieb einer zweiten Gruppe von Getriebegängen, wobei den Getriebeeingangswellen je eine Kupplungseinheit zugeordnet ist, sowie mit einem die Kupplungseinheiten aufnehmenden Kupplungskorb, der in einem stationären Gehäuse drehgelagert ist, wobei das Gehäuse stirnseitig durch einen fest mit demselben ver bindbaren Gehäusedeckel verschließbar ist, welcher eine zentrale Öffnung aufweist, durch die eine Antriebsnabe des Kupplungskorbes hindurchgeführt ist, welche über wenigstens ein Wälzlager am Gehäusedeckel abgestützt ist, und wobei zwischen dem Gehäusedeckel und der Antriebsnabe zumindest ein Wellendichtring angeordnet ist.

Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, dass in einer zwischen Gehäusedeckel und Kupplungskorb vorgesehenen axialen Beabstandung am Gehäusedeckel zumindest ein weitestgehend radial ausgerichtetes Sammel- und Leitblech zur gezielten Weiterleitung von aus den Kupplungseinheiten beziehungsweise aus dem Kupplungskorb herausgeschleudertem Schmieröl zum Wälzlager und weiter durch dasselbe hindurch zum Wellendichtring festgelegt ist.

Durch diese Maßnahme ist eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion zur Schmierung des in Rede stehenden Wälzlagers sowie des Wellendichtrings geschaffen, die obendrein im Vergleich mit herkömmlichen Lösungen noch gewichtsoptimiert ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Sammel- und Leitblech nach radial innen leicht trichterförmig ausgebildet sein. Weiter wird vorgeschlagen, dass das Sammel- und Leitblech in Umfangsrichtung gesehen gewellt ausgebildet ist, wobei die gebildeten Wellenkonturen von radial innen nach radial außen strahlenförmig ausgerichtet sind.

Als zweckmäßig hat sich erwiesen, dass das Sammel- und Leitblech radial außen einen abgestellten und über den Kupplungskorb reichenden Flansch aufweist.

Ebenso ist es denkbar, dem Sammel- und Leitblech ein separates, fest am Gehäusedeckel oder einem anderen geeigneten drehfesten Bauteil angeordnetes weiteres Leitblech mit einem radial außen über den Kupplungskorb reichenden Flansch zuzuordnen.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, ist radial innen in einem Bereich zwischen dem Wälzlager und der Antriebsnabe eine Kammer und/oder in der Antriebsnabe eine Ringnut zum Sammeln von Schmieröl vorgesehen, welche an zumindest eine Ölabflussbohrung in der Antriebsnabe angeschlossen sind. In vorteilhafter Weise verbindet die zumindest eine Ölabflussbohrung die Kammer und/oder Ringnut mit wenigstens einer der Getriebeeingangswellen und/oder mit einer Lagerung derselben.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich das Sammel- und Leitblech lediglich über denjenigen oberen Teilkreis des Gehäusedeckels erstreckt, welcher in einer Einbausituation ein schwerkraftbedingtes Ablaufen des Schmieröls zu dem Wälzlager und dem Wellendichtring ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet sich insbesondere zur Verwendung an einer Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes an.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt.
In dieser zeigt:
1 schematisch die perspektivische Außenansicht einer Mehrfachkupplung in gemeinsamer Darstellung mit einem herausgelösten Gehäusedeckel mit Blick auf die Innenkontur desselben,
2 eine Detailansicht gemäß 1 und
3 die Mehrfachkupplung in einem Teilschnitt.
Demnach zeigen die 1 bis 3 eine Mehrfachkupplung 1, beispielsweise eine Doppelkupplung, die mit einem nicht näher gezeigten, jedoch an sich bekannten Gangschaltgetriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes wirkverbunden werden kann. Die Mehrfachkupplung 1 verfügt vorliegend über ein separates Gehäuse 2, sie kann jedoch auch in eine Gehäuseerweiterung des Getriebegehäuses integriert sein, so dass das Gehäuse 2 der Mehrfachkupplung 1 mit dem Getriebegehäuse einstückig ausgebildet ist.
Die Mehrfachkupplung 1 weist eine erste Getriebeeingangswelle 3 zum Antrieb einer ersten Gruppe von Getriebegängen und eine zweite Getriebeeingangswelle 4 zum Antrieb einer zweiten Gruppe von Getriebegängen auf. Die erste, beispielsweise als Vollwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle 3, ist innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Getriebeeingangswelle 4 mittels nicht näher gezeigter Wälzlager drehgelagert, wobei sich die zweite Getriebeeingangswelle 4 unmittelbar oder mittelbar am Gehäuse 2 der Mehrfachkupplung 1 beziehungsweise am Getriebegehäuse abstützt.
Jeder der beiden Getriebeeingangswellen 3 und 4 ist bekanntermaßen eine hier nicht näher dargestellte Kupplungseinheit zugeordnet, welche von einem Kupplungskorb 5 aufgenommen sind (3). Das Gehäuse 2 weist ferner auf der zur nicht dargestellten Brennkraftmaschine gerichteten Stirnseite einen Gehäusedeckel 6 auf, der mit dem Gehäuse 2 fest verbindbar ist. Der Gehäusedeckel 6 verfügt über eine zentrale Öffnung 7, durch die eine Antriebsnabe 8 des Kupplungskorbes 5 hindurchgeführt ist. Diese Antriebsnabe 8 stützt sich über wenigstens ein Wälzlager 9 am Gehäusedeckel 6 ab.
Zwischen dem Gehäusedeckel 6, vorliegend zwischen einem Axialsteg 10 desselben, und der Außenmantelfläche der Antriebsnabe 8 ist zumindest ein Wellendichtring 11, respektive Radialwellendichtring, angeordnet. Wie bereits oben erläutert, sind das Wälzlager 9 und der Wellendichtring 11 generell zu schmieren, welches bei bekannten technischen Lösungen nicht optimal beziehungsweise nur mit erhöhtem technischem Aufwand gewährleistet werden kann.
Um gegenüber diesen bekannten technischen Lösungen diesem Problem mit einfacheren und demgemäß kostengünstigen Mitteln begegnen zu können, ist in einer zwischen Gehäusedeckel 6 und Kupplungskorb 5 vorgesehenen axialen Beabstandung 12 bzw. Freiraum am Gehäusedeckel 6 zumindest ein weitestgehend radial ausgerichtetes Sammel- und Leitblech 13 zur gezielten Weiterleitung von aus den genannten Kupplungseinheiten bzw. aus dem Kupplungskorb 5 herausgeschleudertem Schmieröl radial nach innen zum Wälzlager 9 und weiter durch dasselbe hindurch zum Wellendichtring 11 angeordnet. Dieses Sammel- und Leitblech 13 kann beispielsweise an dem Gehäusedeckel 6 mittels Punktschweißung angeheftet oder mit demselben mittels mechanischer Befestigungsmittel, wie Verschraubungen oder Vernieten, fest verbunden sein.
Durch dieses Sammel- und Leitblech 13 ist ein weitestgehend kontinuierlicher Schmierölfluss direkt zum Wälzlager 9 und nachfolgend zum Wellendichtring 11 gewährleistet, wodurch deren Lebensdauer erhöht wird.
Wie insbesondere den 1 und 2 zu entnehmen ist, erstreckt sich das Sammel- und Leitblech 13 lediglich über einen bestimmten oben angeordneten Teilkreis des Gehäusedeckels 5, welches aus dem Umstand resultiert, dass vorliegend die Schwerkraft zur gezielten Weiterleitung des herausgeschleuderten und gesammelten Schmieröles genutzt wird, indem das Schmieröl von ra dial außen nach radial innen an der Oberfläche des Sammel- und Leitbleches 13 entlang zum Wälzlager 9 fließt.
Eine Ausbildung des Sammel- und Leitbleches 13 über den Vollkreis ist zwar möglich, wird jedoch zum Zwecke der gezielten Weiterleitung von gesammeltem Schmieröl zum Wälzlager 9 und weiter zur Wellendichtung 11 nicht unbedingt als erforderlich erachtet.
Im Rahmen von Untersuchungen hat sich ferner eine leicht trichterförmige Ausbildung des Sammel- und Leitbleches 13 bewährt, um dasselbe soweit wie möglich an den rotierenden Kupplungskorb 5 zu führen ohne denselben jedoch in seiner Bewegung zu behindern. Durch diese Maßnahme kann austretendes Schmieröl sofort abgefangen und gezielt radial nach unten zum Wälzlager 9 geleitet werden.
Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Sammel- und Leitblech 13 in Umfangsrichtung gesehen gewellt auszubilden, wobei die gebildeten Wellenkonturen 14 von radial innen nach radial außen strahlenförmig ausgerichtet sind. Es wurde nämlich erkannt, dass über derartige Wellenkonturen des Sammel- und Leitbleches 13 vorteilhaft auf die Geräuschemission im Sinne einer Minderung derselben Einfluss genommen werden kann. Über die Wahl der Anzahl und der strukturellen Ausbildung dieser Wellenkonturen 14 ist eine optimale Einstellung bezüglich der Minderung der Geräuschemission möglich (insbesondere 1 und 2).
Zwar wird, wie oben ausgeführt, im Hinblick auf die gezielte Weiterleitung von Schmieröl eine Ausbildung des Sammel- und Leitbleches 13 über den gesamten Teilkreis nicht als unbedingt erforderlich angesehen, jedoch kann sich demgegenüber eine solche Ausbildung in Bezug auf eine wirksame Minde rung der Geräuschemission wiederum vorteilhaft auswirken und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst.
Als zweckmäßig hat es sich des Weiteren erwiesen, das Sammel- und Leitblech 13 radial außen mit einem abgestellten und über den Kupplungskorb 5 reichenden Flansch auszustatten, wodurch der Sammelcharakter des Sammel- und Leitbleches 13 noch weiter verstärkt wird (nicht näher gezeigt).
Eine weitestgehend gleichwirkende Maßnahme ist in den vorliegenden 1 bis 3 gezeigt, indem dem Sammel- und Leitblech 13 ein separates, fest am Gehäusedeckel 6 oder einem anderen geeigneten drehfesten Bauteil angeordnetes weiteres Leitblech 15 mit einem radial außen über den Kupplungskorb 5 reichenden Flansch 16 zugeordnet ist.
Infolge der Tatsache, dass das Schmieröl über das Wälzlager 9 und den Radialwellendichtring 11 letztlich nach radial innen zur Antriebsnabe 8 geführt wird, ist es angezeigt, dasselbe hier zu sammeln und abzuleiten. Insofern ist gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel radial innen in einem Bereich zwischen dem Wälzlager 9 und der Antriebsnabe 8 eine Kammer 17 zum Sammeln von Schmieröl vorgesehen, die sich vorzugsweise über den gesamten Umfang der Antriebsnabe 8 erstreckt.
Radial zu dieser Kammer 17 ist des Weiteren eine Ringnut 18 in die Außenkontur der Antriebsnabe 8 eingebracht, an welche sich wiederum zumindest eine Ölabflussbohrung 19 anschließt. Die zumindest eine Ölabflussbohrung 19 verbindet dabei die Ringnut 18 bzw. die Kammer 17 mit wenigstens einer der Getriebeeingangswellen 3 oder 4, vorliegend der zentralen Getriebeeingangswelle 3 (3). In besonders vorteilhafter Ausbildung kann diese Ölabflussbohrung 19 auch direkt zu einer oder zu mehreren Lager der Getriebeeingangswellen 3, 4 geführt sein (nicht näher dargestellt).

1: Mehrfachkupplung
2: Gehäuse
3: Getriebeeingangswelle
4: Getriebeeingangswelle
5: Kupplungskorb
6: Gehäusedeckel
7: Öffnung im Gehäusedeckel 6
8: Antriebsnabe
9: Wälzlager
10: Axialsteg am Gehäusedeckel 6
11: Wellendichtring
12: Beabstandung
13: Sammel- und Leitblech
14: Wellenkontur
15: Leitblech
16: Flansch am Leitblech 15
17: Kammer
18: Ringnut
19: Ölabflussbohrung

Claims

Ölschmiersystem für eine mit einem Gangschaltgetriebe wirkverbundene Mehrfachkupplung (1), mit zumindest einer ersten Getriebeeingangswelle (3) zum Antrieb einer ersten Gruppe von Getriebegängen und einer zweiten Getriebeeingangswelle (4) zum Antrieb einer zweiten Gruppe von Getriebegängen, wobei den Getriebeeingangswellen (3, 4) je eine Kupplungseinheit zugeordnet ist, sowie mit einem die Kupplungseinheiten aufnehmenden Kupplungskorb (5), der in einem stationären Gehäuse (2) drehgelagert ist, wobei das Gehäuse (2) stirnseitig durch einen fest mit demselben verbindbaren Gehäusedeckel (6) verschließbar ist, der eine zentrale Öffnung (7) aufweist, durch die eine Antriebsnabe (8) des Kupplungskorbes (5) hindurchgeführt ist, welche ihrerseits über wenigstens ein Wälzlager (9) am Gehäusedeckel (6) abgestützt ist, und wobei zwischen dem Gehäusedeckel (6) und der Antriebsnabe (8) zumindest ein Wellendichtring (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zwischen Gehäusedeckel (6) und Kupplungskorb (5) vorgesehenen axialen Beabstandung (12) am Gehäusedeckel (6) zumindest ein weitestgehend radial ausgerichtetes Sammel- und Leitblech (13) zur gezielten Weiterleitung von aus den Kupplungseinheiten beziehungsweise aus dem Kupplungskorb (5) herausgeschleudertem Schmieröl zum Wälzlager (9) und weiter durch dasselbe hindurch zum Wellendichtring (11) festgelegt ist.
Ölschmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammel- und Leitblech (13) radial leicht trichterförmig ausgebildet ist.
Ölschmiersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammel- und Leitblech (13) in Umfangsrichtung gesehen gewellt ausgebildet ist, wobei die gebildeten Wellenkonturen (14) von radial innen nach radial außen strahlenförmig ausgerichtet sind.
Ölschmiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammel- und Leitblech (13) radial außen einen abgestellten und über den Kupplungskorb (5) reichenden Flansch aufweist.
Ölschmiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sammel- und Leitblech (13) ein separates, fest am Gehäusedeckel (6) oder einem anderen geeigneten drehfesten Bauteil angeordnetes weiteres Leitblech (15) mit einem radial außen über den Kupplungskorb (5) reichenden Flansch (16) zugeordnet ist.
Ölschmiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass radial innen in einem Bereich zwischen dem Wälzlager (9) und der Antriebsnabe (8) eine Kammer (17) und/oder in der Antriebsnabe (8) eine Ringnut (18) zum Sammeln von Schmieröl vorgesehen und dieselben an zumindest eine Ölabflussbohrung (19) der Antriebsnabe (8) angeschlossen sind.
Ölschmiersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ölabflussbohrung (19) die Kammer (17) und/oder Ringnut (18) mit wenigstens einer der Getriebeeingangswellen (3, 4) und/oder mit einer Lagerung derselben verbindet.
Ölschmiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Sammel- und Leitblech (13) lediglich über denjenigen oberen Teilkreis des Gehäusedeckels (5) erstreckt, welcher in einer Einbausituation ein schwerkraftbedingtes Ablaufen des Schmieröls zu dem Wälzlager (9) und dem Wellendichtring (11) ermöglicht.
Ölschmiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplung (1) eine Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes ist.