DE102006018793A1 - Ölführende Welle, durch die die Schmierung von Bauteilen eines Getriebes erfolgt - Google Patents

Abstract

Es wird eine ölführende Welle (1), durch die die Schmierung von Bauteilen eines Getriebes erfolgt, vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Längsbohrung (2) und zumindest eine mit jeweils einer Längsbohrung (2) strömungstechnisch verbundene Ölzulaufbohrung (2), wobei die Ölzulaufbohrung (2) mit einem Anstellwinkel beta ausgerichtet ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine ölführende Welle, durch die die Schmierung von Bauteilen eines Getriebes erfolgt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Antriebswelle eines Automatgetriebes mit zentraler Schmierung.
• Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Schmierung von Bauteilen eines Getriebes mittels ölführender Wellen zu realisieren. Hierbei weisen die Wellen zumindest eine Axialbohrung auf, durch die ein flüssiges Medium leitbar ist. Zur Entnahme und zur Einspeisung des Mediums sind in der Welle Radialbohrungen vorgesehen, welche mit der Axialbohrung strömungstechnisch verbunden sind.
• Eine derartige ölführende Welle ist beispielsweise im Rahmen der DE 103 33 432 A1 der Anmelderin beschrieben. Sie umfasst einen zur Wellenlängsachse koaxialen bzw. achsparallelen Welleninnenraum sowie ein im Welleninnenraum angeordnetes Mittel zur Aufteilung des Welleninnenraumes in wenigstens zwei voneinander getrennte ölführende Kanäle. Um mehr eine Mehrzahl von ölführenden Kanälen in einer vergleichsweise dünnen Welle realisieren zu können, sind die Kanäle als über ihre Längserstreckung offene Kanäle an der Innenwand der Welle ausgebildet und durch ein in den Welleninnenraum eingeschobenes Rohr voneinander getrennt und gegeneinander abgedichtet. In der Welle gemäß DE 103 33 432 A1 ist zumindest eine radiale Schmiermittelbohrung bzw. Zulaufbohrung vorgesehen.
• Für den Fall, dass eine nach dem Stand der Technik radiale Zulaufbohrungen aufweisende ölführende Welle eine hohe Drehzahl aufweist, besteht das Problem, dass aufgrund der Fliehkraft, die einen dem Schmierdruck entge gengerichteten Druck aufbaut, nicht ausreichend Medium bzw. Schmieröl über die radialen Ölzulaufbohrungen in die Welle eingespeist werden kann. Dies wiederum resultiert darin, dass der Druck in der Axialbohrung mit steigender Entfernung zum Einspeisepunkt des Mediums bzw. zur Ölzulaufbohrung sinkt.
• Diese Drehzahlabhängigkeit der Ölversorgung kann beispielsweise bei einem Automatgetriebe mit zentraler Schmierung durch die Antriebswelle darin resultieren, dass mit zunehmender Drehzahl der letzte Ölverbraucher, z.B. ein Planetensatz, in nachteiliger Weise fast kein Schmieröl mehr erhält.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ölführende Welle, durch die die Schmierung von Bauteilen eines Getriebes erfolgt, anzugeben, bei der die Drehzahlabhängigkeit der Ölversorgung reduziert wird, so dass die Schmierung sämtlicher zu schmierenden Bauteile auch bei hohen Drehzahlen der ölführenden Welle gewährleistet wird.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine weitere Ausgestaltung geht aus dem Unteranspruch hervor.
• Demnach wird eine ölführende Welle vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Längsbohrung und zumindest eine mit jeweils einer Längsbohrung strömungstechnisch verbundene Ölzulaufbohrung, wobei die Ölzulaufbohrung nicht radial, sondern mit einem Anstellwinkel β (ungleich Null) ausgerichtet ist.
• Durch die erfindungsgemäße Ausrichtung der Ölzulaufbohrung entsteht ein Impulsvektor an der Ölsäule, welcher in vorteilhafter Weise der drehzahlbedingten Fliehkraft entgegenwirkt und diese teilweise kompensiert.
• Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird die Drehzahlabhängigkeit der Ölversorgung bei einer ölführenden Welle auf einfache Weise kostengünstig reduziert. Für den Fall einer Antriebswelle eines Getriebes mit zentraler Schmierung resultiert dies in einer Erhöhung der Lebensdauer der Radsätze und der Kupplungen. Zudem wird die Funktionssicherheit des Getriebes (z.B. durch die vollständige Befüllung der Ausgleichsräume) erhöht.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine schematische Schnittansicht durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete ölführende Welle; und
• 2 ein Diagramm, welches den Druckverlauf in der Axial- bzw. Längsbohrung einer ölführenden Welle im Bereich eines von der Zulaufbohrung entfernten Verbrauchers als Funktion der Drehzahl der Welle nach dem Stand der Technik und gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
• In 1 ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete ölführende Welle 1 mit mehreren Längsbohrungen 3 dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Ölzulaufbohrung 2 mit einem Anstellwinkel β ausgerichtet und strömungstechnisch mit einer Längsbohrung 3 verbunden. Durch den Anstellwinkel β entsteht ein Impulsvektor v_p an der Ölsäule, der der drehzahlbedingten Fliehkraft entgegenwirkt und diese teilweise kompensiert. Zur Veranschaulichung ist in der Figur ein Öltropfen 4 dargestellt.
• In 2 wird die Drehzahlabhängigkeit der Ölversorgung bei einem von der Zulaufbohrung entfernten Verbraucher für den Fall einer radial ausgerichteten Zulaufbohrung (Kurve A) und für den Fall einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerichteten Zulaufbohrung (Kurve B) veranschaulicht. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, wird durch die erfindungsgemäße Konzeption auch bei hohen Drehzahlen das Vorliegen eines ausreichenden Drucks zur Ölversorgung in der Längsbohrung der Welle gewährleistet.
• Eine gemäß der Erfindung ausgeführte ölführende Welle kann in vorteilhafter Weise als Antriebswelle eines Automatgetriebes mit zentraler Schmierung eingesetzt werden, wodurch eine ausreichende Schmierung sämtlicher durch die Antriebswelle zu schmierenden Bauteile gewährleistet wird.

1

ölführende Welle

2

Zulaufbohrung

3

Längsbohrung

4

Öltropfen

A

Druckverlauf in der Längsbohrung als Funktion der Drehzahl nach dem Stand der Technik

B

Druckverlauf in der Längsbohrung als Funktion der Drehzahl gemäß der Erfindung

β

Anstellwinkel

v_p

Impulsvektor

Claims (2)

1. Ölführende Welle, durch die die Schmierung von Bauteilen eines Getriebes erfolgt, umfassend zumindest eine Längsbohrung und zumindest eine mit jeweils einer Längsbohrung strömungstechnisch verbundene Ölzulaufbohrung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölzulaufbohrung (2) mit einem Anstellwinkel β ausgerichtet ist.
2. Ölführende Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Antriebswelle eines Automatgetriebes mit zentraler Schmierung ausgebildet ist.