DE10254572A1

DE10254572A1 - Zusatzölsumpf

Info

Publication number: DE10254572A1
Application number: DE10254572A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Straub
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-09-07
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-03-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiermittelwanne 2 eines Schaltgetriebegehäuses 1. Die Schmiermittelwanne 2 ist hierbei im Bereich einer Getriebedecke 3 angeordnet und weist mindestens einen als Steckrohr ausgebildeten Ölkanal 5 auf, der das in der Schmiermittelwanne 2 angesammelte Öl an die zu schmierenden Radsätze 4 transportiert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgetriebegehäuse für ein Kraftfahrzeug mit einem Schmiermittelsumpf im Bereich eines Getriebebodens sowie einer Schmiermittelkante im Bereich einer Getriebedecke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Schaltgetriebegehäuse für ein Kraftfahrzeug mit einem Schmiermittelsumpf im Bereich eines Getriebebodens sowie einem zusätzlichen Schmiermittelvorratsbehälter nach dem Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 2.

Es ist bereits ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Ölsumpf aus der DE 30 04 365 A1 bekannt. Dem Ölsumpf ist eine vorspringende Schmiermittelkante am oberen Abschnitt des Getriebegehäuses zugeordnet. Durch die Schmiermittelkante wird ein Schmiermittelvorratsbehälter mit ablaufendem Schmiermittel gefüllt, der wiederum eine Schaltwelle versorgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebegehäuse derart auszubilden und anzuordnen, dass eine gezielte und effiziente Schmierung gewährleistet ist.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass nach Anspruch 1 die Schmiermittelkante über mindestens 50 % der Länge L des Schaltgetriebegehäuses und über mindestens 50 % der Breite B des Schaltgetriebegehäuses als Schmiermittelwanne ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, dass sich das Schmiermittel unabhängig von den jeweiligen Strömungsverhältnissen in der Schmiermittelwanne sammelt und beruhigt. Durch die Verlagerung eines Teils des Schmiermittels aus dem Schmiermittelsumpf in die Schmiermittelwanne reduzieren sich Pansch- und Quetschverluste. Durch eine gezielte und einfach gestaltete Schmiermittelversorgung aus der Schmiermittelwanne ist insgesamt weniger Schmiermittel notwendig.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß nach Anspruch 2 der Schmiermittelvorratsbehälter als eine im Bereich einer Getriebedecke angeordnete Schmiermittelwanne ausgebildet ist. Das Schaltgetriebegehäuse weist zwischen der Getriebedecke und der Schmiermittelwanne zumindest in Teilbereichen zwei in Querrichtung des Schaltgetriebegehäuses, also quer zu Drehachsen von Radsätzen des Schaltgetriebes beabstandete Spalte auf. Über diese Spalte kann Schmiermittel von beiden Seiten in die Schmiermittelwanne gelangen. Die Spalte können beispielsweise auch als Öffnungen oder Bohrungen ausgeführt sein. Damit wird vorteilhaft eine wirkungsvolle Befüllung des Ölreservoirs mir Schmiermittel erreicht, womit die oben genannten Vorteile besonders zum Tragen kommen.

Die Schmiermittelwanne kann dabei einstöckig mit dem Schaltgetriebegehäuse ausgeführt sein oder aus einem separaten Bauteil bestehen, das im Schaltgetriebegehäuse geeignet gehalten wird. Die Schmiermittelwanne kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein.

Für eine wirkungsvolle Befüllung ist es weiter vorteilhaft, dass die Getriebedecke über eine Abtropfkante verfügt, welche in das Schaltgetriebegehäuse hineinragt. Hochgeschleudertes bzw. umlaufendes Schmiermittel, welches in der Schmiermittelwanne gesammelt werden soll, wird von der Abtropfkante in die Schmiermittelwanne geleitet. Dies ermöglich in weiten Betriebsbereichen des Schaltgetriebes ein wirkungsvolles Befüllen der Schmiermittelwanne.

Eine besonders wirkungsvolle Schmierung wird damit erreicht, dass die Schmiermittelwanne die genannten Spalten aufweist und sie sich über mindestens 50 % der Länge und über mindestens 50 % der Breite des Schaltgetriebegehäuses erstreckt.

In Ausgestaltung der Erfindung verbindet die Abtropfkante zumindest in Teilbereichen der Schmiermittelwanne die Getriebedecke mit einem Bodenbereich der Schmiermittelwanne. Damit wird wirkungsvoll verhindert, das Schmiermittel, das auf der einen Seite eingefangen wird, bei entsprechender Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs auf der anderen Seite wieder herausgeschleudert wird. Die damit entstehenden Kammern können mit Öffnungen verbunden sein, um damit einen Ölaustausch zwischen den Kammern zu ermöglichen. Die Schmiermittelwanne kann dabei von der Abtropfkante getragen werden.

Ein Herausschleudern des Schmiermittels kann zusätzlich dadurch verhindert werden, dass die Schmiermittelwanne im Bodenbereich wenigstens eine in Querrichtung des Schaltgetriebegehäuses laufende Rippe und/oder wenigstens eine in Längsrichtung des Schaltgetriebegehäuses laufende Rippe aufweist. Dies verhindert auch ein zu starkes Umherschwappen des Schmiermittels in der Schmiermittelwanne, was zu einer schnellen Beruhigung des Schmiermittels führt. Die Rippen bewirken außerdem, dass im Bereich von Abflüssen der Schmiermittelwanne auch bei hohen Längs- oder Querbeschleunigungen ausreichend Schmiermittel vorhanden ist, um eine effiziente Schmierung zu gewährleisten. Die genannten Rippen können in jeder der drei beschriebenen Ausführungsformen angebracht sein.

Für eine Reduzierung der Pansch- und Quetschverluste ist es vorteilhaft, dass die Schmiermittelwanne ein Rückhaltevolumen V_R zwischen 10 % und 50 %, insbesondere zwischen 15 und 20 % der Gesamtschmiermittelmenge des Schaltgetriebegehäuses aufweist und dass die Länge der Schmiermit telwanne zwischen 60 % und 100 %, insbesondere zwischen 80 und 90 % der Länge eines im Getriebe angeordneten Radsatzes ist. Somit kann ausreichend Schmiermittel in der Schmiermittelwanne zurückgehalten werden.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Breite b der Schmiermittelwanne zwischen 60 % und 100 %, insbesondere zwischen 80 und 90 % der Breite B des Schaltgetriebegehäuses im Bereich der Getriebedecke ist. Somit ist der Eintritt von Schmiermittel in die Schmiermittelwanne gewährleistet.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass an der Schmiermittelwanne mindestens ein Ölkanal angeordnet ist, der mit dem Rückhaltevolumen V_R in Durchflussverbindung steht und im Bereich der zu schmierenden Getriebeglieder bzw. des zu schmierenden Radsatzes endet, wobei der Ölkanal auf- bzw. einsteckbar ausgebildet ist und einen Durchmesser zwischen 2 mm und 20 mm, insbesondere zwischen 6 mm und 12 mm aufweist. Je nach zu transportierendem Schmiermittelstrom ist der Ölkanal entsprechend dick ausgebildet. Es ist keine zusätzliche Schmiermittelpumpe notwendig. Die Ölkanäle sind hierbei an den mit Bezug zur Horizontalen tiefsten Stellen der Schmiermittelwanne vorgesehen.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass das Verhältnis der Breite b der Schmiermittelwanne zur Höhe h der Schmiermittelwanne zwischen 0,1 und 0,5, insbesondere zwischen 0,2 und 0,4 ist.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die Schmiermittelwanne einen im Querschnitt bogenförmigen, der Form des Radsatzes angepassten Bodenbereich aufweist, der an die Getriebedecke angeschlossen ist. Die Schmiermittelwanne ist somit zwischen der Getriebedecke und dem Radsatz angeordnet, so dass die gegebenen Bau raumverhältnisse oberhalb des Radsatzes optimal ausgenutzt werden. Das in der Schmiermittelwanne zurückgehaltene Schmiermittel kann somit über die Ölkanäle bis auf eine zu vernachlässigende Restmenge ablaufen.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Schmiermittelwanne an die Getriebedecke form- und/oder kraftschlüssig angeschlossen oder angegossen ist und dass die Schmiermittelwanne die Schmiermittelkante mit einer Vertikalen einen Winkel α zwischen 0° und 50°, insbesondere zwischen 20° und 30° einschließt. Somit ist der Bodenbereich der Schmiermittelwanne sehr breit ausgebildet und trotzdem ein Spalt zum Einfließen des umlaufenden Schmiermittels gegeben.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Dabei zeigen:
1 ein Schaltgetriebegehäuse im Querschnitt mit einer Schmiermittelwanne im Bereich der Getriebedecke;
2 eine Prinzipskizze eines Schaltgetriebegehäuses im Längsschnitt;
3 ein Schaltgetriebegehäuse im Querschnitt mit einer Schmiermittelwanne im Bereich der Getriebedecke in einer zweiten Ausführungsform;
4 ein Schaltgetriebegehäuse im Querschnitt mit einer Schmiermittelwanne im Bereich der Getriebedecke in einer dritten Ausführungsform;
Das in 1 dargestellte Schaltgetriebegehäuse 1 weist eine im Querschnitt glockenförmig ausgebildete Schaltgetriebegehäusewand 1.1 mit mehreren Verbindungsgewinden 6 bis 6° zum Anflanschen eines nicht dargestellten Kupplungsgehäuses auf.
Innerhalb des Schaltgetriebegehäuses 1 ist eine Getriebewelle mit einem Radsatz 4 angeordnet. Oberhalb des Radsatzes 4 bzw. unterhalb einer Getriebedecke 3 der Schaltgetriebegehäusewand 1.1 ist eine Schmiermittelwanne 2 vorgesehen.
Die Schmiermittelwanne 2 ist gemäß 1 an der linken Seite mit der Schaltgetriebegehäusewand 1.1 einstöckig verbunden bzw. dort angegossen. Die Schmiermittelwanne 2 weist einen bogenförmigen Bodenbereich 2.1 auf, der mit dem Radsatz 4 einen gleichförmigen Spalt S bildet. Innerhalb des Bodenbereichs 2.1 sind zwei Ölkanäle 5 , 5^I vorgesehen, die den aus der Schmiermittelwanne 2 austretenden Ölstrom an nicht dargestellte zu schmierende Stellen des Radsatzes führen. Die Schmiermittelwanne 2 wird gemäß 1 auf der rechten Seite durch eine Schmiermittelkante 2.2 begrenzt. Die Schmiermittelkante 2.2 schließt mit einer Vertikalen einen Winkel von etwa 15° ein, so dass zwischen der Oberkante der Schmiermittelkante 2.2 und der Getriebedecke 3 ein Spalt E zum Einströmen von umlaufendem Schmiermittel gegeben ist.
Die Schmiermittelwanne 2 weist eine Breite b auf, die in etwa 80 % der Breite B der Getriebedecke 3 entspricht.
Durch die bogenförmige Ausbildung des Bodenbereichs 2.1 ist ein Abfließen des Schmiermittels in die Ölkanäle 5, 5^I gewährleistet, die in den beiden Senken der Schmiermittelwanne 2 angeordnet sind.
Das in 2 dargestellte Schaltgetriebegehäuse 1 hat die Länge L, bezogen auf eine vordere Getriebegehäusestirnwand 1.2 und eine hintere Getriebegehäusestirnwand 1.3. Der Schmiermittelsumpf ist in einem Bodenbereich 8 des Schaltgetriebegehäuses 1 vorgesehen. Die Schmierölwanne 2 weist im Bodenbereich 2.1 eine in Querrichtung des Schaltgetriebegehäuses 1 verlaufende Rippe 10 auf.
In den 3 und 4 sind im Vergleich zu den 1 und 2 gleiche oder vergleichbare Teile mit um 100 bzw. 200 erhöhten Bezugzeichen versehen.
Das in 3 dargestellte Schaltgetriebegehäuse 101 in einer zweiten Ausführungsform weist eine Schmierölwanne 102 auf, welche nicht an einer Seite mit der Schaltgetriebegehäusewand 101.1 einstöckig verbunden ist. Die Schmiermittelwanne 102 ist im wesentlichen symmetrisch zu einer durch die Längsachse des Schaltgetriebegehäuses 101 laufenden Ebene ausgeführt. Die symmetrischen Hälften der Schmiermittelwanne 102 entsprechen dabei dem von der Schaltgetriebegehäusewand 1.1 abgewandten Teil der Schmiermittelwanne 2 aus 1. Damit ergeben sich zwei Spalten E1 und E2 zum Einströmen des Schmiermittels. Die Halterung der Schmiermittelwanne 102 ist nicht dargestellt.
An der Getriebedecke 103 ist eine Abtropfkante 109 ausgeformt, welche in das Schaltgetriebegehäuse 101 nach unten hineinragt. Die Abtropfkante ist dabei an die Getriebedecke 103 angegossen. Im Bodenbereich 102.1 weist die Schmiermittelwanne 102 eine in Längsrichtung des Schaltgetriebegehäuses 101 verlaufende Rippe 111 auf.
Das in 4 dargestellte Schaltgetriebegehäuse 201 nach einer dritten Ausführungsform unterscheidet sich vom Schaltgetriebegehäuse 101 aus 3 dadurch, dass die Abtropfkante 209 die Getriebedecke 203 mit dem Bodenbereich 202.1 der Schmiermittelwanne 202 verbindet. Die Abtropfkante 209 trägt dabei auch die Schmiermittelwanne 202. Die Abtropfkante 209 weist nicht dargestellte Verbindungsöffnungen auf, mittels welchen ein Ölaustausch durch die Abtropfkante 209 hindurch möglich ist.
Die Schaltgetriebegehäuse 101 aus 3 und 201 aus 4 weisen den selben Längsschnitt auf wie das Schaltgetriebegehäuse 1 aus 1. Die Prinzipskizze aus 2 hat damit auch für die Schaltgetriebegehäuse 101 aus 3 und 201 aus 4 Gültigkeit.

1: Schaltgetriebegehäuse
1.1: Schaltgetriebegehäusewand
1.2: Getriebegehäusestirnwand
1.3: Getriebegehäusestirnwand
2: Schmiermittelwanne
2.1: Bodenbereich der Schmiermittelwanne
2.2: Schmiermittelkante
3: Getriebedecke
4: Radsatz
5: Ölkanal
5^I: Ölkanal
6: Verbindungsgewinde
6^I: Verbindungsgewinde
6^II: Verbindungsgewinde
6^III: erbindungsgewinde-
6^IV: Verbindungsgewinde
6^V: Verbindungsgewinde
7: Schmiermittelsumpf
8: Bodenbereich des Schaltgetriebegehäuses
109: Abtropfkante
10: querlaufende Rippe
111: längslaufende Rippe

Claims

Schaltgetriebegehäuse (1) für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Schmiermittelsumpf (7) im Bereich eines Getriebebodens (8) sowie einer Schmiermittelkante (2.2) im Bereich einer Getriebedecke (3), dadurch gekennzeichnet , dass die Schmiermittelkante (2.2) über mindestens 50 % der Länge L des Schaltgetriebegehäuses (1) und über mindestens 50 % der Breite B des Schaltgetriebegehäuses (1) als Teil einer Schmiermittelwanne (2) ausgebildet ist.
Schaltgetriebegehäuse (101, 201) für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Schmiermittelsumpf (7) im Bereich eines Getriebebodens (8) sowie einem zusätzlichen Schmiermittelvorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schmiermittelvorratsbehälter als eine im Bereich einer Getriebedecke (103, 203) angeordnete Schmiermittelwanne (102, 202) ausgebildet ist und – das Schaltgetriebegehäuse (101, 201) zwischen der Getriebedecke (103, 203) und der Schmiermittelwanne (102, 202) zumindest in Teilbereichen zwei in Querrichtung des Schaltgetriebegehäuses (101, 201) beabstandete Spalte (E1 und E2) aufweist, über welche Schmiermittel von beiden Seiten in die Schmiermittelwanne (102, 202) gelangen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebedecke (103, 203) über eine Abtropfkante (109, 209) verfügt, welche in das Schaltgetriebegehäuse (101, 201) hineinragt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelwanne (102, 202) sich über mindestens 50 der Länge L des Schaltgetriebegehäuses (101, 201) und über mindestens 50 % der Breite B des Schaltgetriebegehäuses (101, 201) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtropfkante (209) zumindest in Teilbereichen der Schmiermittelwanne (202) die Getriebedecke (203) mit einem Bodenbereich (202.1) der Schmiermittelwanne (202) verbindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelwanne (2, 102) im Bodenbereich (2.1, 102.1) – wenigstens eine in Querrichtung des Schaltgetriebegehäuses (1) laufende Rippe (10) und/oder – wenigstens eine in Längsrichtung des Schaltgetriebegehäuses (101) laufende Rippe (111) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelwanne (2, 102, 202) ein Rückhaltevolumen V_R zwischen 10 % und 50 %, insbesondere zwischen 15 % und 20 % der Gesamtschmiermittelmenge des Schaltgetriebegehäuses (1, 101, 201) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Schmiermittelwanne (2, 102, 202) zwischen 60 % und 100 %, insbesondere zwischen 80 % und 90 % der Länge eines im Getriebe angeordneten Radsatzes (4, 104, 204) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite b der Schmiermittelwanne (2, 102, 202) zwischen 60 % und 100 %, insbesondere zwischen 80 % und 90 % der Breite B des Schaltgetriebegehäuses im Bereich der Getriebedecke (3, 103, 203) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schmiermittelwanne (2, 102, 202) mindestens ein Ölkanal (5, 105, 205) angeordnet ist, der mit dem Rückhaltevolumen V_R in Durchflussverbindung steht und im Bereich des zu schmierenden Radsatzes (4, 104, 204) endet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkanal (5, 105, 205) aufsteckbar ausgebildet ist und einen Durchmesser zwischen 2 mm und 20 mm, insbesondere zwischen 6 mm und 12 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Breite b der Schmiermittelwanne (2, 102, 202) zur Höhe h der Schmiermittelwanne (2, 102, 202) zwischen 0,1 und 0,5, insbesondere zwischen 0,2 und 0,4 ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelwanne (2, 102, 202) einen im Querschnitt bogenförmigen, der Form des Radsatzes (4, 104, 204) angepassten Bodenbereich (2.1, 102.1, 202.1) aufweist, der an die Getriebedecke (3, 103, 203) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelwanne (2, 102, 202) an die Getriebedecke (3, 103, 203) form- und/oder kraftschlüssig angeschlossen oder angegossen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelkante (2.2, 102.2, 202.2) mit einer Vertikalen einen Winkel a zwischen 0° und 50°, insbesondere zwischen 20° und 30° einschließt.