DE4020239A1

DE4020239A1 - Schmiereinrichtung fuer ein lastschaltgetriebe

Info

Publication number: DE4020239A1
Application number: DE4020239A
Authority: DE
Inventors: Fritz Leber; Roland Petrowitz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1991-02-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe, bei dem das von einer Pumpe aus dem Sumpf des Getriebes geförderte Öl zur Betätigung von Schaltkupplungen zur Füllung einer hydrodynamischen Einheit und zur Schmierung der im Getriebe angeordneten Schaltkupplungen und Lager für Wellen sowie für Zahnräder eingesetzt wird, wobei die Versorgungsleitungen für die einzelnen Verwendungen über Drucksteuerventile, Druckreduzierventile und Sicherheitsventile druckmäßig angepaßt werden, und daß das dem z. B. Drehmomentwandler durchflossene Öl der Getriebeschmierung zugeleitet wird.

Aus der ATZ, 77. Jahrgang, Heft 9/1975, Seite 246 bis 249, ist ein solches z. B. automatisches Lastschaltgetriebe bekannt. In Bild 4, Seite 248, ist dargestellt, wie das von einer Pumpe 20 geförderte Druck- und Schmieröl über ein Wandlerdruckventil einen Kühler dem Wandler bzw. der hydrodynamischen Einheit zugeleitet wird, wobei das vom Wandler abfließende Öl über ein Schmierventil 32 der Getriebeschmierung zugeleitet wird. Auf Seite 249 unter der laufenden Nummer 2.6.2 im zweiten Abschnitt ist beschrieben, daß vor dem Wandler das Wandlerdruckventil 31 angeordnet ist und lastabhängig den Druck vor dem Wandler bestimmt. Hinter dem Wandler ist das konstant eingestellte Schmierventil angeordnet. Dieses bestimmt den Druck hinter dem Wandler, und das durchströmende Öl wird zur Schmierung des Getriebes verwendet. Eventuell überschüssiges Öl wird direkt in die Saugleitung der Ölpumpe zurückgeleitet.

Solche Schmiereinrichtungen für Lastschaltgetriebe, bei denen das den Wandler durchströmte Öl zur Schmierung des Getriebes verwendet wird, haben sich bewährt und sind auch heute noch bei Lastschaltgetrieben vorrangig bei Automatgetrieben im Einsatz. Für besonders hoch belastete Lastschaltkupplungen, insbesondere bei Lastschaltkupplungen mit längeren Rutschphasen, ist diese Art der Getriebeschmierung jedoch nicht ausreichend.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 weiterzuentwickeln. Insbesondere sollen höhere Schmier- und Kühlleistungen erzielt werden.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen vom Anspruch 1 erfüllt.

Wird zusätzlich zur bekannten Schmiermittelleitung aus dem Wandler zur Getriebeschmierung noch eine zweite Schmiermittelleitung vorgesehen, deren Schmieröl vor der hydrodynamischen Einheit entnommen wird und mit der ersten Schmiermittelleitung noch vor den Hauptschmierstellen der Getriebeschmierung zusammengeführt wird, entsteht ein gemeinsamer Kühl- und Schmiermittelstrom, der auch systembedingte längere rutschende Kupplungen ausreichend kühlt und schmiert. Dabei ist es zweckmäßig, das vom Wandlersicherheitsventil abfließende Öl nicht in den Sumpf zurückzuführen, sondern mit diesem Öl über ein Sicherheitsventil die zweite Schmiermittelleitung zu befüllen. Mit einer so gestalteten Getriebeschmiereinrichtung ist das Schmiermittelaufkommen genügend groß, ohne daß eine stärkere Schmiermittelpumpe vorgesehen werden muß. In einem anderen Einsatz ist es auch möglich, eine kleinere Pumpe ohne eine Verschlechterung der Schmierung und Kühlung des Getriebes zu verwenden. Werden die beiden Schmiermittelleitungen im Bereich des Getriebes als Ringkanäle ausgeführt, ergeben sich relativ große Querschnitte, ohne daß Wellen durch zusätzliche Bohrungen für Schmiermittelkanäle geschwächt werden müssen. Infolge der Schmiermittelleitungen in Form von Ringkanälen, die beide auf die ganze Länge des Getriebes verteilt sind - erster Ringkanal in der ersten Hälfte und zweiter Ringkanal in der zweiten Hälfte des Getriebes -, wird sowohl eine Kompaktbauweise wie auch eine hohe Momentübertragung bei den Wellen und Rädern möglich. Die großen Querschnitte der Ringkanäle werden bis zu den Kupplungen im radial verlaufenden Spalt unterstützt durch radial verlaufende Kanäle im Innenlamellenträger weiter garantiert. Die vorteilhafte Schmierölverteilung innerhalb der Kupplungen wird darüber hinaus durch Längsschlitze im Innenlamellen- und Doppellamellenträger unterstützt.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die hydraulische Steuerung im Bereich der Pumpe der hydromechanischen Einheit und der Schmierung in schematischer Darstellung;,

Fig. 2 einen Teilschnitt des Lastschaltgetriebes.

In der schematischen Darstellung der hydraulischen Steuerung nach Fig. 1 fördert die Pumpe 1 über den Filter 11 aus dem Sumpf 21 des Lastschaltgetriebes 2, das in Fig. 2 im Halbschnitt dargestellt ist. Über das Schaltdruckventil 12 wird der Druck eingestellt für die nicht dargestellten Schaltkupplungen, wobei in diesem Beispiel in der Leitung 31 zu den Schaltkupplungen noch ein zweiter Filter 32 angeordnet ist. Die Ölversorgung der hydrodynamischen Einheit, in diesem Beispiel ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 4, erfolgt über die Leitung 33 und die Leitung 41, wobei dazwischen noch ein Kühler 42 sich befindet und der Druck in der Leitung 41 über ein Wandlerdruck-Begrenzungsventil 43 eingestellt wird. Nach der Durchströmung der hydrodynamischen Einheit 4 wird das Schmieröl über eine Drossel 44 oder auch ein an dieser Stelle angeordnetes Wandlergegendruckventil in der Leitung 45 der Getriebeschmiereinrichtung 5 über die Schmiermittelleitung 51 zugeleitet. Vom Wandlerdruck- Begrenzungsventil 43 führt eine zweite Schmiermittelleitung 52 zur Getriebeschmiereinrichtung 5, wobei der Druck in dieser Leitung über ein Sicherheitsventil 53 begrenzt wird und beide Schmiermittel- Versorgungsleitungen 51, 52 noch vor der Getriebeschmiereinrichtung 5 zu einer Leitung 54 zusammengeführt werden. In dem Lastschaltgetriebe, in diesem Beispiel einem Wendegetriebe 2 nach Fig. 2, erfolgt der Antrieb in bekannter Weise über die Mitnahmescheibe 46 auf das Pumpenrad 47 und von dort auf das Turbinenrad 48 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4. Das Leitrad 49 ist mit dem Getriebegehäuse 24 über einen Freilauf in bekannter Weise verbunden. Da das Lastschaltgetriebe noch einen motorseitig angetriebenen Nebenabtrieb 62 hat, wird durch das ganze Getriebe eine zentrale Welle 61 geführt. Das Turbinenrad 48 treibt über die Eingangswelle 63 den Doppellamellenträger 37 von beiden Schaltkupplungen 3, 30. Nach dem Drehmomentwandler 4 ist in einem Getriebeflansch 25 noch die Schmier- und Druckmittelpumpe 1 angeordnet. Der Innenlamellenträger 34 der ersten innenliegenden Schaltkupplung 3 ist mit der Zwischenwelle 65 drehfest und diese mit dem Zahnrad 230 fest verbunden. Der Außenlamellenträger 39 hat über eine zweite Zwischenwelle 66 eine drehfeste Verbindung zu einem Zahnrad 23, wobei vorrangig die Zwischenwellen 65 und 66 über Lager 22 im Getriebegehäuse 24 abgestützt werden. Die nicht dargestellte Abtriebswelle des Getriebes 2 ist achsversetzt angeordnet und wird wahlweise von den Zahnrädern 23 und 230 angetrieben. Zwischen der zentralen Welle 61 und der Eingangswelle 63 in der eingangsseitigen Hälfte des Getriebes wird der erste Ringkanal 7 gebildet, der als erste Schmiermittelleitung 51 das dem Wandler 4 durchflossene Schmieröl bis zu einem Spalt 9, der in radialer Richtung zu den Doppelkupplungen 3, 30 führt, geleitet. Parallel zu diesem Spalt sind zur Vergrößerung des Querschnittes für den Öldurchfluß ebenfalls radial verlaufende Kanäle 36 im Innenlamellenträger 34 angeordnet. Da aber beim Inch-Betrieb dieses Wendegetriebes 2 die Kupplungen 3, 30 hoch beansprucht werden, ist zwischen der zentralen Welle 61 und teilweise dem Anschlußstück 64 für den Nebenabtrieb 62 sowie der Zwischenwelle 65 auf der anderen Seite des Getriebes - Ausgangsseite - noch ein zweiter Ringkanal 8 angeordnet. Über diesen Ringkanal wird das Schmieröl, das vor dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 entnommen worden ist, zum Spalt 9 und zu den Kanälen 36 geleitet. Damit wird die Schmierung und Kühlung der Kupplungen 3, 30 in Verbindung mit dem ersten Ringkanal 7 auch bei hohen Belastungen, also in einem Dauerrutschbetrieb, sichergestellt. Das Schmieröl wird zum zweiten Ringkanal 8 vom außerhalb des Getriebes 2 angeordneten Sicherheitsventil 53 über den Ringraum 26, der sich im Getriebegehäuse 24 befindet, geleitet. Der über die Kanäle 36 verstärkte radial nach außen verlaufende Spalt 9 führt beide Schmierölströme 51, 52, wie in Fig. 1 als Leitung 54 dargestellt, zu den Schmierstellen in den Kupplungen 3, 30, wobei über Längsschlitze 35, 38, die sowohl im in Achsrichtung verlaufenden Teil 340 des Innenlamellenträger 34 wie auch im Doppellamellenträger 37 angeordnet sind, eine bessere Verteilung des Schmieröls in nerhalb der Lamellenpakete der Kupplungen 3, 30 gewährleistet wird. Die weitere Schmierung der Lager 22 und Zahnräder 23, 230 erfolgt über geeignete Ölleiteinrichtungen, z. B. über Durchbrüche 27 im Getriebegehäuse 24.

Bezugszeichen

1 Schmier- und Druckmittelpumpe
11 Filter
12 Schaltdruckventil
2 Lastschaltgetriebe
21 Sumpf
22 Lager
23 Zahnräder
230 Zahnräder
24 Getriebegehäuse
25 Flansch
26 Ringraum
27 Durchbrüche
3 Schaltkupplungen
30 Schaltkupplungen
31 Leitung
32 Filter
33 Leitung
34 Innenlamellenträger
340 in Achsrichtung verlaufendes Teil des Innenlamellenträgers
35 Längsschlitze
36 Kanäle
37 Doppellamellenträger
38 Längsschlitze
39 Außenlamellenträger
4 hydrodynamische Einheit/hydrodynamischer Drehmomentwandler
41 Leitung
42 Kühler
43 Wandlerdruck-Begrenzungsventil
44 Drossel
45 Leitung
46 Mitnehmerscheibe
47 Pumpenrad
48 Turbinenrad
49 Leitrad
5 Getriebeschmiereinrichtung
51 Schmiermittelleitung/Schmiermittelversorgungsleitung
52 zweite Schmiermittelleitung
53 Sicherheitsventil
54 Leitung
6 Wellen
61 zentrale Welle/Nebenabtriebswelle
62 Nebenabtrieb
63 Eingangswelle
64 Anschlußstück/Nebenabtrieb
65 Zwischenwelle
66 zweite Zwischenwelle
7 Ringkanal
8 Ringkanal
9 radial verlaufender Spalt

Claims

1. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2), bei dem das von einer Pumpe (1) aus dem Sumpf (21) des Getriebes (2) geförderte Druck- und Schmieröl zur Betätigung von Schaltkupplungen (3, 30), zur Füllung einer hydrodynamischen Einheit (4) und zur Schmierung der im Getriebe (2) angeordneten Schaltkupplungen (3, 30) und Lager (22) für Wellen (6) sowie Zahnräder (23, 230) zur Anwendung kommt, wobei die Versorgungsleitungen (31, 41, 51, 52) für die einzelnen Verwendungen über Drucksteuerventile, Druckreduzierventile (12, 43) und Sicherheitsventile (53) druckmäßig angepaßt werden und daß das dem z. B. Drehmomentwandler (4) durchflossene Öl der Getriebeschmierung (5) zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Getriebeschmierung (5) vorrangig der Schmierung und Kühlung von Kupplungen (3, 30) Schmieröl dem Versorgungskreislauf an einem vor der hydrodynamischen Einheit (4) liegenden Abschnitt (Leitung 41) entnommen und über ein Sicherheitsventil (53) den zulässigen Drücken in der Schmiereinrichtung (5) angepaßt wird, so daß die Schmierung des Getriebes (2) über zwei Versorgungsleitungen (51, 52) erfolgt, die noch vor den zu kühlenden und schmierenden Kupplungen (3, 30) zu einer gemeinsamen Leitung (54, 9, 36) zusammengeführt werden.

2. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die von der hydrodynamischen Einheit (4) kommende Versorgungsleitung (51) für die Getriebeschmierung (5) wie auch die vor der hydrodynamischen Einheit (4) abgezweigte zweite Versorgungsleitung (52) als Ringkanäle (7, 8) zwischen einer Zentralwelle (61) und Hohlwellen (Eingangswelle 63, Zwischenwelle 65) angeordnet sind.

3. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (7, 8) in Längsrichtung des Getriebes (2) nebeneinander mit zumindest gleichem Innendurchmesser angeordnet sind.

4. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ringkanal (7) zwischen einer zentralen Welle (61), die zum Nebenabtrieb (62) führt, der am Ausgang des Getriebes liegt und einer Eingangswelle (63), die als Hohlwelle ausgeführt, angeordnet ist, und daß der zweite Ringkanal (8) zwischen der zentralen Welle (61) und einem Anschlußstück (64) vom Nebenabtrieb (62) und einer als Hohlwelle ausgeführten Zwischenwelle (65), die auf der Eingangsseite mit dem Innenlamellenträger (34) der ersten innenliegenden Kupplung (3) drehfest und auf der Ausgangsseite mit einem Zahnrad (230) fest verbunden ist, und daß beide Ringkanäle (7, 8) und damit beide Schmierölströme der Schmiermittelleitungen (51, 52) an einem in radialer Richtung verlaufenden Spalt (9) zusammentreffen.

5. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der radial verlaufende Schmierölspalt (9) zu dem Doppelkupplungspaket (3, 30) führt, und daß zur Vergrößerung des Querschnittes dieser Schmierölleitung im Innenlamellenträger (34) noch in radialer Richtung verlaufende Kanäle (36) angeordnet sind.

6. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierölstrom im radial verlaufenden Schmierölspalt (9) und den Kanälen (36) zum in Achsrichtung verlaufenden Teil (340) des Innenlamellenträgers (34) der radial inneren Kupplung (3) geleitet wird.

7. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im in Achsrichtung verlaufenden Teil (340) des Innenlamellenträgers und in gleicher Richtung verlaufenden Teiles des Doppellamellenträgers Längsschlitze (35, 38) angeordnet sind, die eine bessere Kühlung und Schmierung der Lamellenpakete von den Kupplungen (3, 30) ermöglichen.

8. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Steuerung des Schmierölstromes zu den Lagern (22) und Zahnrädern (23, 230) entsprechende Durchbrüche (27) im Getriebegehäuse (24) angeordnet sind.