DE1959585A1

DE1959585A1 - Schmiersystem

Info

Publication number: DE1959585A1
Application number: DE19691959585
Authority: DE
Inventors: Vollmer George Winfield
Original assignee: Eaton Axles Ltd
Current assignee: Eaton Axles Ltd
Priority date: 1968-12-02
Filing date: 1969-11-27
Publication date: 1970-11-19
Also published as: US3550724A; DE1959585B2; SE352425B; GB1290345A; DE1959585C3; ZA698148B; ES374133A1; FR2025019A1

Description

Patentanwälte Dr.-Ing. HANS i'UnCHKE

ULAR

n SU, Piaruencuorstr. 2

Unser Zeichen E 433 A

Eaton Axles Limited, Victoria Road, Great Sankey Warrington, Lancaster / England

"Schmiersystem"

Die Erfindung "betrifft ein verbessertes Schmiersystem für einen Getriebemechanismus und insbesondere ein System zur sicheren Schmierung einer Diff'erentialge-* triebeeinheit unter Hoohgeschwindigkeits-Arbeitsbedingungen, wie in einer Zwi s chenaohs endif f er entials trulrtur.

Zahnantriebsmechanismen, wie Mehrgangsachsantriebe werden normalerweise während des Betriebes mit Hilfe eines Schleudersystems geschmiert. Bei diesen Systemen ist der Getriebeantriebsmeohanismus normalerweise mit einem Schmiermittelsumpf versehen, wobei ein oder mehrere Zahnräder so angeordnet sind, daß wenigstens ein Teil der Zahnräder sich in das im Sumpf vorgesehene Schmiermittel erstreckt, so daß die Zahnräder begrenzte Mengen des Schmiermittels aufnehmen und mit sich reiseen,

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wenn sich die Zahnräder dadurch drehend "bewegen. Das Schmiermittel wird so den verschiedenen Zahnrädern des Antriebsmechanismus auf Grund des Kämmens zugeführt. Durch das Drehen der Zahnräder wird auch ein Teil des Schmiermittels von den Zahnrädern abgeworfen, worauf es dann anderen gewünschten Schmierpunkten, insbesondere den lagern zugeführt wird.

Während das Schmieren mit Hilfe eines Schleudersystems in vielen Fällen ausreichend ist, ist die Herstellung eines adäquaten Schleuderschmiersystems für einen Getriebeantriebsmechanismus durch die vielen Wände und Stege zum Tragen der zahlreichen Zahnräder und dazugehöriger drehbarer Elemente kompliziert, welche innerhalb eines solchen Mechanismus vorgesehen sind. Da weiterhin bei hohen Geschwindigkeiten das Schmiermittel dazu neigt, schnell von den sich drehenden Zahnrädern abgeworfen zu werden und da Hoohgeschwindigkeitsarbeit der Zahnräder von erhöhter Zufuhr an Schmiermittel begleitet werden soll, ergibt sich hieraus ein grösserer Verschleiss der Zahnräder und demzufolge eine reduzierte Lebensdauer fe des Antriebsmechanismus.

Ein weiterer Iiaoht eil, welchem bei Schleuderschmier systemen begegnet wird_? besteht darin, daß das von den Zahnrädern abgeworfene Schmiermittel nicht lückenlos zu den gewünschten Regionen oder iagerpunkten gerichtet ist. Beispielsweise wird bei geringer Geschwindigkeit durch die langsame Drehgeschwindigkeit der Zahnräder das Schmiermittel davon in einer ersten Richtung abgeworfen oder übertragen, wogegen, wenn die Zahnräder mit hohen Geschwindig-

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keiten gedreht werden, diese hohe Zentrifugalkraft oft verursacht, dag das Schmiermittel sehr viel schneller abgeworfen und demzufolge von den Zahnrädern in eine Sichtung geworfen wird, welche von der ersten Sichtung unterschiedlich ist. Somit sind viele der gewünschten Schmierpunkte in dem Zahnradantriebsmechanismus nicht ausreichend mit Schmiermittel bei allen Arbeitsbedingungen versorgt« Dies erhöht beträchtlich den Verschleiss der verschiedenen Teile des Getriebemechanismus, und demzuföl ;e v.ira seine wertvolle Lebensdauer reduziert.

Demzufolge ist es ein Gegenstand der Erfindung, ein, veruesaertes Schmiersystem für ein.Getriebeantriebsmeehani£3iuus zu schaffen und insbesondere

1.) ein sicheres Druckschuiiersystem zu schaffen, bei wel*- cr.e.'a daa Sciimiernittel den gewünschten Schmierpunkten iiuf.erhulb des Antriebcmecha-:ismus zugefuMirt wird,·

2.) ei;. Sciiiniersystem zu sciiaffen, welches eine Pumpe einaohlieHst, die einen bestimmten Druck auf das Schmieriaitt«.i ausübt, un zu gowährleioten, daß es zu den gev;ibi3cir»c:i Sciaaierpunkten bei aller. Arbeitsbedingungen ,"refiüirt wird,

3«) ei.. Sc-uieraystem für ein Differerniialgetriebeaiechar.isniu.? zu 3cr.aii"e:i, welcher somit insbesondere während i;cl:er 'iGschwindi^keit sicher geschmiert wird·

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-4·.) ein Schmiersystem zu schaffen, wobei eine Anzahl von Durchgängen zwischen einem Schmiermittelsumpf und dem Differentialgetriebemechanismus vorgesehen sind und das Schmiermittel gezwungen wird, durch die Durchgänge mit Hilfe einer wirksam angetriebenen Pumpe zu strömen,

5·) ein Schmiersystem zu schaffen, bei welchem eine Sprühdüse direkt neben dem Drehgehäüse des Differentialgetriebemechanismus angeordnet ist, .

6.) ein Schmiermittelsystem zu schaffen, bei welchem das Differentialgetriebegehäuse mit einer Anzahl von Öffnungen versehen ist, welche an der Sprühdüse vorbeigedreht werden, so daß das von der Düse abgegebene Schmiermittel durch die .öffnungen strömt, um die Differentialgetriebe und die Stützlager zu schmieren,

7.) ein Schmiermittel zu schaffen, bei welchem weitere Durchgänge in Verbindung mit der Auslaß3eite der Pumpe eingeschlossen sind, um das Schmiermittel wirksam zu anderen gewünschten Sohmierpunkten innerhalb des Getriebemechanismus zu führen,

8.) ein Schmiersystem zu schaffen, bei welchem die Schmierpumpe drehbar von einer Welle des Getriebeantriebsmechanismus angetrieben wird,

9·) ein Schmiermittel zu schaffen, insbesondere für die Verwendung in einer Mehrgang-Achsenstruktur, welche dazu verwendet wird, den Kraftström zwischen einem Paar von Achsen zu teilen, wie ein Tandemachsen- öder Vierradantrieb,

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1o.) ein Schmiersystem zu schaffen» welches eine wesentlich erhöhte Lebensdauer der Zahnräder und der entsprechenden Komponenten des Zahnradantriebsmechanismus zufolge hat, durch Vorsehen adäquater Schmierung bei allen Arbeitsbedingungen,

11») ein Schmiersystem zu schaffen, welches einfach im Betrieb und im wesentlichen frei von Wartung ist,

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen·
In den Zeichnungen zeigern

Fig. 1 eine teilweise gebrochene Schnittansicht eines ' Zahnradantriebsmechanismus, insbesondere eine Zwisehenachs-Diff erentialstruktur mit einem verbesserten Schmiersystem gemäss Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht im wesentlichen von dem linken Ende nach ELg* 1,

Fig. 3 eine teilweise gebrochene Schnittansicht nach Linie IH-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine teilweise gebrochene Schnittansicht nach Linie IV-IV in Fig. 3» wobei das Differentialgehäuse zum Zwecke der Übersicht winkelförmig verlagert ist,

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Fig* 5 eine vergrösserte Ansicht eines zusammengebauten Differentielgehäuses,

Fig. 6 eine Schnittansicht des Differentialgetriebemechanismus nach der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine Schnittansicht einer anderen Anordnung nach der Linie VII-VIi in Fig. 9,

Fig« 8 eine vergrösserte, teilweise weggekrochene Schnittansicht nach der Linie VIII-VIII in Fig. 9,

Fig. 9 eine Draufsicht, teilweise geschnitten nach der Linie IX-IX in Fig. 7.

Eine bestimmte Terminologie wird in der folgenden Beschreibung lediglich zwecks Vereinfachung verwendet und soll nicht beschränkend sein» Die Worte "aufwärts" , "abwärts¹¹, "nach rechts" und "nach links" sollen die Richtungen in den Zeichnungen angeben, auf welche Bezug genommen ±&t. Die tfTorte "vorwärts¹¹ und "rückwärts" beziehen sich auf Richtungen bezüglich der normalen Bewegungsrichtung des Fahrzeuges, in welcher die erfindungsgemässe Vorrichtung installiert ist. Die Wor/te i* einwärts" und "auswärts" beziehen sich auf lichtungen zu bezw. weg von dem der geometrischen Mitte der Vorrichtung und deren Teile. Dieae Terminologie schliesst die oben besonders erwähnten Worte, Abänderungen und Worte ähnlichen Sinnes ein.

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Im allgemeinen werden die Gegenstände und Zweoke der Erfindung dadurch erreicht, daß für ein Zahnradantriebamechanismus mit einem darin vorgesehenen Differentialgetriebemechanismus und insbesondere Zwischenachs-Differentialstruktur für Mehrfachachsen ein ringförmiges Differentialr:ehäuse vorgesehen ist, welches am Umfang eine· Vielzahl von öffnungen aufweist, die zwischen benachbarten Differentialgetrieben angeordnet sind, und wobei eine Pumpe vorgesehen ist, die wirksam beispielsweise durch . Drehverbindung mit einer lingangs- oder Ausgangswelle ä

angetrieben ist. Ein erster Durchgang führt Flüssigkeit aus einem Reservoir zu einer Pumpe und ein zweiter Durchgang führt die unter Druck stehende Flüssigkeit von.der Pumpe zu einer Ausgangsdüse, welche direkt in der Nähe des ringförmigen Differentialgehäuses vorgesehen ist. •Durch Drehen des ringförmigen Gehäuses werden die Öffnungen direkt neben der Auutrittsdüse vorbeibewegt, so daß äaraus abgegebenes Schmiermittel durch die öffnungen in 3_erührung mit den Differentialgetrieben u:id in Berührung mit dem Differentialkreuz tritt. Das Schmiermittel strömt dann radial auswärts auf Grund der Sentrifugalkrait, um die Lager für die Differentialgetriebe zu sciiiaieren. Andere aweckmässige Durchgänge, welche mit (

der Ausgangsseite der Pumpe in Verbindung stehen, sind vorgesehen,'um wirksam Schmiennittel zu anderen gewünschten Pumpen innerhalb des Mechanismus zu führen.

In Fig· 1 ist ein Zahnradantriebsmechanismus 1o gezeigt, welcher ~ura Zwecke der Illustration eine Zwischenachs-Dif-xerentialstruktur aufweist, welche als Leistungsteiler Antreiben :er Tandemachse!¹, dient. Eine solche

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Zwischenachs-Differentialstruktur und ihre Beziehung zu Tandemachsen ist in der US-Patentschrift 3 14.6 beschrieben. Jedoch soll eine kurze Beschreibung der Zwischenachs-Differentialstruktur 1o, welche unten als leistungsteiler bezeichnet wird, ein Verständnis des Sohmiersystemes gemäss Erfindung erleichtern*

Leistungsteiler to schließt ein Gehäuse 11 ein, welches drehbar eine Eingangswelle 12 trägt, die in Antriebsverbindung mit einer ersten und einer zweiten Ausgangswelle 13 bezw. 14 in Verbindung steht. Die Eingangswelle 12 ist koaxial zur Ausgangswelle 13 angeordnet und umfaßt einen Zapfenabschnitt 16, der innerhalb einer öffnung 17 innerhalb des Endes der Ausgangswelle 13 aufgenommen ist, wobei eine geeignete Büchse 18 dazwischen vorgesehen ist·

Sie zweite Ausgangswelle 14 ist mit einem Kegelantriebsritzel21 versehen, welches daran fest verbunden ist und in Kämmeingriff mit einem Achsantriebszahnrad 22 steht. Dieses Zahnrad 22 ist antriebsmässig mit einer Achse 23 mit Hilfe einer herkömmlichen Achsdifferentialeinheit verbunden, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 3 146 842 beschrieben ist. In ähnlicher Weise ist die erste- 'Ausgangswelle antriebsmässig mit einer weiteren Achse ebenfalls mit Hilfe eines herkömmlichen Achsdifferentialgetriebemechanismus verbunden. Diese Struktur ist bekannt und in der US-Patentschrift 3 146 842 beschrieben und bildet somit keinen Seil der vorliegenden Erfindung.

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Der leistungsteiler to schliesst einen Differential- , · getriebemeehanismus; 24 ein, welches, wie in Big* 6 gezeigt ist, ein herkömmliches Armkreuz 26 einschließt, das einea Haben- oder Ringabschnitt 27 aufweist, der · mit der Eingangswelle 12 verkeilt ist. Eine Vielzahl von am Umfang in Abstand voneinander angeordneten Bolzen 28 sind fest mit dem Eingabschnitt 27 verbunden und erstrecken sich von diesem radial nach aussen» Jeder -Bolzen 28 trägt drehbar ein herkömmliches Kegelrad 29 mit Hilfe einer herkömmlichen Büchse 31» " Bin ringförmiger Differential träger oder Gehäuse 32 umgibt das Armkreuz 26 und die Differentialräder 29, wobei das Differentialgehäuse mit öffnungen 33 versehen ist, welche die äusseren Enden der Bolzen 28 stützen» Der oben beschriebene Differentialgetriebemechanismus 24 ist herkömmlich und wohlbekannt·

Auf der Eingangswelle 12 in der Hähe des Diff erentialgetriebemechanismus 24 ist ein Zahnradteil 36 (Big. 1) drehbar angeordnet, welches mit einem angetriebenen Zahnrad 37 in Eingriff steht, welches auf der zweiten Ausgangswelle 14 verkeilt ist. Bas Zahnrad 36 weist (

eine Kegel verzahnung 38 an seinem rechten Ende zum Eingriff mit den Differentialzahnrädern. 29 auf. Die Differentialzahnräder 29 stehen auch mit Kegelzähnen an einem angetriebenen Zahnrad 39 in Eingriff, welches auf der Ausgangswelle 13 verkeilt ist· Das Zahnrad 36 weist weiter Kupplungszähne 41 auf, welche von Zähnen 42 eines leistungsteiler-Blockier-Kupplungsgliedes 43 eingegriffen werden können, wobei dieses Glied auf der Eingangswelle 12 zwecks axialer Bewegung gegen diese

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Welle 12 untlr zwecks Rotation damit vorgesehen ist« Das Kupplungsglied 43 wird von einer herkömmlichen Betätigiuigsvor:KLchtung in Betrieb gesetzt, wie beispielsweise einen Kxaftzylinder 46, wobei diese Vorrichtung über ein nerkommlioh.es Gestänge 47 arbeitet·

Wenn die Kupplungszähne 41 und 42 nicht, miteinander in Eingriff stehen., wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, kann eine Differentialbeziehung in bekannter Weise zwischen den beiden Ausgangswellen 15 und 14 bestehen, weil beide von dem Differentialgetriebemechanismus 24 mit Hilfe der Eingangswelle 12 gedreht v/erden» Wenn jedoch, die Kupplungszähne 41 und 42 miteinander in Eingriff stehen, wird das Zahnrad 43 auf der Eingangswelle blockiert und die angetriebenen Wellen 15 und werden zueinander im festen Verhältnis gedreht, wobei ein solches Verhältnis von der Beziehung zwischen den Zahnrädern 36 und 37 abhängt. Die oben beschriebene Zahnradstruktur ist herkömmlich und wohl bekannt»

Uin das Getriebe innerhalb des Leistungsteilers to zu schmieren, weisen seine leile ein Schmiersystem mit ausgewählten Durchgängen auf. Insbesondere hat die obere Seite des Gehäuses 11 (Fig. 1), welches äen Differentialgetriebemechanismus 24 umgibt, einen Durchgang 51 γ dessen eine Seite sich tangential zu und in der Üfähe des Zahnrades 36, letzteres umgebend, erstreckt, um in bekannter Weise Öl aufzunehmen, welches durch Zentrifugalkraft von dem Zahnrad 56 abgeworfen wird. Der Durchgang 51 erstreckt sich rückwärts

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und einwärts (oder abwärts) zu einem Durchgang 52, welcher sich durch die Wand des Gehäuses 11 erstreckt und steht mit einer ringförmigen Ausnehmung 53 in dem Umfang der Ausgangswelle 13 in Verbindung. Eine Vielzahl von Radialöffnungen 56 stehen zwischen der Ausnehmung 53 und einer Mittelöffnung 57 innerhalb der ■ Ausgarigswelle 13 in Verbindung. Achsial in Abstand voneinander angeordnete O-Einge 58 vermeiden ein Abfliessen des Schmieröles zwischen der Welle 13 und dem Gehäuse und gewährleisten, daß das Schmieröl aus der öffnung 51 ™

zur Mittelöffnung 57 durch die Radialöffnungen 56 transportiert wird. Die Mittelöffnung 57 steht mit der Sapfenöffnung 17 in der Welle 13 und mit einer Mittelöffnung 59 innerhalb der Eingangswelle 12 in Verbindung. Die Eingangswelle 12 weist eine Vielzahl von Radialöffnungen 61 auf, welche sich von der Mittel-Öffnung 59 durch die Uinfangsf lache erstrecken, um mit dem Raum innerhalb des Gehäuses neben der linken Seite des Differentialgetriebemechanismus 24 in Verbindung zu stehen und um den ölstrom zu den Zahnrädern 38 zu richten. Durch Drehen der Differentialzahnräder 29 gegen das Kegelrad 38 wird eine Schmierung zwischen den Kegel- ( rädern 38 und 39 und den Differentialzahnrädern 29 geschaffen. »

So wird Öl aus einem Behälter oder Sumpf 63 neben dem '..:_' Boden des Gehäuses 11 von dem Zahnrad 37 aufwärts zu dem Sahnrad 36 geführt und dann zentrifugal in den Durchgang 51 geführt. Von dort strömt das öl durch Schwerkraft rückwärts und abwärts durch den Durchgang 52, die ringförmige Ausnehmung 53 und die Hadialöffmangen

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in die Mittelöffnung 57 innerhalb der Ausgangswelle Danach bewegt sich das öl nach links längs der Büchse 18 zwisohen den Wellen 12 und 13 und ebenfalls längs der Mittelöffnung 59 und dann auswärts durch die Radialöffnungen 61 und 62 zu dem Differentialgetriebemeohanismua 24 und der Büchse 35 für das Zahnrad 36ο

Das oben beschriebene Schleuderschmiersystem schafft so eine. Zufuhr an Schmiermittel zu besonderen Punkten innerhalb des Leistungsteilers 1o, wobei diese besonderen Funkte den Gretriebemechanismus 24,die Büchse 18 und die Büchse 35 einschliessen. Jedoch variiert bei einem Schleuderschmiersystem die Menge des zugeführten Schmiermittels mit der Drehgeschwindigkeit der einzelnen Zahnräder und ist ähnlich, von der geometrischen Ausbildung des Leistungsteilers abhängig, beispielsweise von dem Abstand zwisohen den einzelnen Elementen und dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von umgebenden Wänden und Stützstegen. Demgemäss, um eine adäquate Schmiermittelzufuhr zu den oberen Flächen bei allen Arbeitsbedingungen zu schaffen, und zwar insbesondere bei Hochgesohwindigkeits-Arbeitsbedingungen, ist der Leistungsteiler 1o zusätzlich mit einem wirksamen Druckschmiersystem versehen, um eine zweckmässige Schmiermittelzufuhr zu den gewünschten Bereichen zu gewährleistenβ

Das wirksame Druckschmiersystem ist in Fig. 1 bis 4 gezeigt und schliesst einen Reiniger 66 $Fig. 1) ein, weicher innerhalb der ölpumpe 63 in dem Boden des Gehäuses 11 vorgesehen ist· Der Reiniger 66 schafft eine

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Verbindung und einen dl strom in einem ersten Durchgang

67» der innerhalb des Gehäuses 11 vorgesehen ist, wobei der Durchgang 67 seinerseits mit einem weiteren Durchgang 68 in Verbindung steht, der ebenfalls innerhalb des

Gehäuses 11 vorgesehen ist. Der Durchgang 68 steht mit.

der Eingangsöffnung 69 (Pig· 3) einer herkömmlichen

Rotorpumpe 7o in Verbindung· Die Pumpe 7o schliesst

ein Pumpengehäuse 71 ein, das fest mit dem Gehäuse 11 und einer Antriebswelle 72 angeordnet ist, die einen

herkömmlichen Pumpenrotor 73 prägt. Die Antriebswelle f

72 weist ferner ein Antriebs zahnrad 76 auf, welches daran nicht drehbar vorgesehen ist und innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist und in Kämm- und Antrieb seingriff mit den Zähnen 77 an der Eingangswelle 12 steht.

Bei Drehen der Pumpe wird das zugeführte Öl aus dem Durchgang 68 unter Druck gesetzt und dann in die Aus—

laßöffnung 74 (Pig· 3) entleert, worauf es dann durch einen weiteren Durchgang 78 innerhalb des Gehäuses.

strömt, wobei der Durchgang 78 mit einer zylindrischen Bohrung 81 einer Filtereinheit 79 in Verbindung steht.

Die Gütereinheit 79 umfaßt einen herkömmlichen, zj- a

lindrischen Filter 82, welcher innerhalb der Bohrung

81 angeordnet ist, so daß das zugeführte öl zu der Bohrung 81 einwärts durch die TJmfangswände des Filters

82 strömt, wobei dann das gefilterte Öl durch das Achsialende (rechte Ende in Fig. 3) des Filters in. eine Kammer 83 entleert wird. Die Kammer 83 steht mit einer Ausgangs öffnung oder Düse 86 in Verbindung, welche sehr nahe an dem DiffeEentialgetriebemechanismus 24 (Fig.4) vorgesehen ist und mit letzterem im wesentlichen radial i'lucatet ►

. -Ι.μ .

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Bfi®

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Der Differentialmechanismus 24 weist einen ringförmigen Träger 32 auf, welcher, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt isty¹ * aus einem Paar ringförmiger Glieder 87 und 88 besteht, ^; die spiegelbildlieh zueinander angeordnet sind und zusammen mit HiIjTe von Bolzen 89 "befestigt sind, wenn der Differentialmeohanismus 24 zusammengebaut ist. Jedes der ringförmigen Glieder 87 und 88 weist Ausnehmungsab— schnitt β auf, welche in den benachbarten anliegenden Flächen, vorgesehen sind. D_abei begrenzen diese Ausnehmungsab schnitte eine Anzahl von umfangsmassig in Abstand voneinander angeordnete, längliche rechtwinklige Fenster ;' oder Öffnungen 91* wenn der Differentiallagerkasten zusammengebaut ist, wie dies in Fig» 5 gezeigt ist. Die Fenster 91 sind am Umfang zwischen den benachbarten Bolzen 28 in Abstand voneinander angeordnet. Die Teile sind so vorgesehen* daß wenn sich der Differentiallagerkasten dreht, die Fenster 91 an der Austrittsdüse 86 (Fig. 4) sich vorbeibewegen, so daß das von der Düse abgegebene Öl durch die öffnungen 91 tritt, um so die Zähne der benachbarten Differential Bahnräder 29 zu berühren. Bin Teil des Schmiermittels wird auch in Berührung mit dem äusaeren Umfang des Ringes 27 kommen,, welches dann auf G-runider Zentrifugalkraft auswärts längs den Bolzen 28 strömt, um eine Schmierung der Büchsen 31 durchzuführen«,

I^er Betrieb der erfindung3gemässen Vorrichtung v/ird zwecks besBerenL Yerständnis naciifolgend besciirieben,»

Wenn das Kupp lungsglied 43 nicht Lr, Eingriff ateiit, wie dies'in Fig·. 1 gezei^fc iüt, verursacht ein Di-üiian aer E.Lngangswelle \2 eine Drehung de · ArnikreuaeD 26 ϊηπ

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Differentialmechanismus 24· Der Differentialmeohanismus 24 wird ein Drehen der Kegelzahnräder 38 und 39 bewirken, so daß die Ausgangewellen 13 und H ähnlich angetrieben werden. Die Ausgangswellen 13 und 14 werden dann einzelne Achsen durch ein weiteres herkömmliches Differentialgetriebe antreiben. Aniererseits, wenn das Kupplungsglied 43 verlagert ist, um mit den Zähnen 41 in Eingriff zu kommen, werden das Zahnrad 36 und der Differentialgetriebemechanismus 24 wirksam zusammen verriegelt als eine Einheit,*um sich mit der Eingangswelle 12 gleichzeitig "

zu drehen. Unter jeder der obengenannten Arbeitsbedingungen drehen sich das Armkreuz 26 (Pig. 6) und der Differentiallagerkasten 32 mit der Eingangswelle 12, so daß sich die Fenster 91 aufeinanderfolgend an den Austrittsdüsen 86 vorbeibewegen·

Ein Drehen der Eingangswelle 12 verursacht ebenfalls ein Drehen der Pumpenwelle 72, weil diese in Antriebsverbindun^ mit der Eingangswelle über ein Zahnrad 76 steht. Aul diese Weise wird öl aus der Pumpe 63 durch die Durchgänge 67 und 68 zur Pumpeneinlassöffnung 69

geführt, wo dann das öl unter Druck gesetzt und in »

den Ausgang 7ö entleert und zu der Filtereinheit 79 geführt Avird. Das öl tritt dann durch den Filter 82 und wird von dessen Innerem zur Kammer 33 geführt, worauf das unter Druck stehende öl durch die Düse 86 in Berührung mit dem Differentialgetriebemechanismua 24 entleert wird. Durch das Drehen des ringförmigen Differentiallagerkastens 32 vorbei an der Düse 86 wird das daraus entleerte Öl durch die ländlichen Fenster 91 versprüht, so daß etwas öl in Berührung mit den Zähnen der Differentialzahnräder

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28 kommt und dann zu den entsprechenden Kegelrädern 38 und 39 auf Grund des Kämmeingriff es geführt wird. Etwas Öl, welches durch das Fenster versprüht ist, kommt ebenfalls in Berührung mit dem Ring 27 und wird s dann auf Grund des Drehens- auswärts auf Grund der Zentrifugalkraft längs den Eadialbolzen 28 bewegt, um die gewünschte Schmierung der Büchsen 31 zu schaffen, die drehbar die Differentialzahnräder 29 tragene

Da die Pumpenwelle 72 in Antriebsverbindung mit der Eingangswelle 12 steht, variiert die Menge und/oder der Druck des Schmiermittels, das von der Pumpe 7o geliefert ist, im wesentlichen in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 12. Hieraus eingeben sich gröesere Sohmiermittelmengen, die dem Differentialgetriebemechaniemus bei höheren Geschwindigkeiten zugeführt werden· Da das Differential eine grössere Sohmieruhg bei hohen Geschwindigkeiten als bei geringeren Geschwindigkeiten benötigt, schafft die Pumpe 7 ο und ihre Antriebsbeziehung mit der Bingangswelle 12 auf diese Weise ein Ausgleiohsschmieraystem, welches eine Schmiermittelmenge zuführt, die im wesentlichen proportional zum Bedarf ist*

Xn Pig. 7 und 9 ist ©ine Abänderung der Erfindung gezeigt· Da jedoch auf Grund der Gesamtähnlichkeit zwischen der Ausführungsform nach Pig· 7 bis 9 mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeiepiel nach Pig. 1 bis 6 Teile der Ausführungsform nach Pig. 7. bis 9 mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, die mit entsprechenden Teilen der Ausführungsform nach Pig. 1 bis 6 übereinstimmen,

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wird der Zusatz "A" zugefügt· ·· ■ '

Der Leistungsteiler toA» welcher; in Pig. 7 gezeigt ist, weist wiederum eine Zwischenachs-Differentiälstruktur auf f, welche zum Antrieb eines ]?ahrzeuges mit Vierradantrieb verwendet wird. Der Leistungsteiler ToA weist ein Gehäuse 1tA-mit einer darin drehbar angeordneten Eingangswelle 12A auf, die in Antriebsverbindung mit Ausgangswellen 12A und T4A steht» Die Ausgangswelle 13A i ist Über einen herkömmlichen Differentialgetriebemecha— nismus mit einer rückwärtigen Achse verbunden, wogegen die Ausgangswelle HA über einen herkömmlichen Differentialgetriebemechanismus mit einer Vorderachse in Antriebs— verbindung steht. Die Eingangswelle 12A trägt drehbar ein Zahnrad 36A» welches mit einem weiteren Zahnrad 57A kämmt und dieses antreibt, welches nicht drehbar an der Ausgangswelle 14A befestigt ist· Das Zahnrad 26A ist ausrückbar mit der Eingangswelle T4A" durch das Kupplungsglied 45A in Eingriff, oder alternativ wird das Zahnrad 36A von dem Differentialgetriebemechanismus 24A ange» trieben, welcher ebenfalls das Kegelrad 39A antreibt, das auf der jfcusgangswelle 13A befestigt ist· Damit ist die Struktur die gleiche wie die ZwischenaohBf-Diff eren*· tialstruktur,, welche in !ig« 1 gezeigt ist;

Wenn man nun da« wirksame Drucksohmiersystem (Sig· 8) innerhalb des leistungsteilers toA betrachtet, umfaßt es eine herkömmliche Eotorpumpe 7oA, deren Antriebswelle 72A sich in eine Blittelöffnung 1o3 innerhalb des Endes der Ausgangswelle 14A erstreckt* Dabei ist die Rotorwelle 72A nicht drehbar an der Antriebswelle 14A

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mit Hilfe eines geeigneten, Eeriles befestigt» Die_: Eumpe TiXiL weist einen Einlaiädurchgang; 69A auf, der in. Verbin^ dung mit einem Durchgang: tot innerhalb des: Gehäuse Si t.TA, stellt« Dieser Durchgang tot öffnet sich, in einen Sumpf oder Beilälter 63A, der innerhalb des Bodens des Gehäuses t1A vorgesehen ist ο Ein Beiniger 66A. ist an dem Einlaß— ende des Durchganges tat vorgesehene*

Die Pumpe 7oA ist, ferner mit einem Auslassdurchgang versehen,, der mit einem weiteren Durchgang 1 o2 innerhalt! des Gehäuses- 11 Jt. in Verbindung steht. Dieser Durchgang steht seinerseits mit seiner Bohrung 81A der Gütereinheit 79A in Verbindung. Die. Filtereinheit 79Ä sehließt einen herkömmlichen zylindrischen Filter 82A. ein, so daß das zu der Bohrung 81A geförderte Öl durch die tJmfangswand des Filters 82A in den inneren Abschnitt strömt_r wodurch das gefilterte Öl axial in eine Kammer 83A strömt. Die Kammer 83A steht ihrerseits mit einem Durchgang to6 in Verbindung, der mit einem weit exen Durchgang to? in Verbindung steht. Dea* Durchgang 1o7 steht mit einer Austrittsdiise 1 öS in Verbindung, die in der Nähe dö& ringförmigen !Dragers 82A, des: Differen— tialgetriebemeGhaniBiflus 24-A angeordiiet: ist und radial dazu ausgerichtet ist· Der DifferentialgetriebemBchanismus 24A sßhliesst eine Anzahl em TJm£ang in Abstand voneinandör angeordnete Fenster auf, wie diese in. Figv 4 bis 6 gezeigt, sind^ so daß, aus der Düse 1o8 abgegebenes öl durch die; Fenster strömt,, um ein Schmieren des Diffe— rentialgetriebemeehanismus in der gleichen. Welse wie beschrieben zu sehaf f en.

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Der Durchgang 1o7 steht weiter mit einer äusseren ι

ringförmigen Ausnehmung 1o9 in Verbindung, die innerhalb eines Ringgliedes 111 vorgesehen ist, der drehbar die Eingangewelle 12A umgibt. Eine ringförmige Ausnehmung 1o9 steht mit einer weiteren inneren ringförmigen Ausnehmung 112 über eine Vielzahl von radialen Öffnungen 113 in Verbindung, wobei diese Radialöffnungen auch mit einer Axialöffnung 116 in Verbindung stehe, um einen Strom des Schmiermittels zu dem Lager 117 zu schaffen, welcher drehbar die Eingangswelle 124 *

innerhalb des Gehäuses 11A trägt·

Die ringförmige Ausnehmung 112 steht weiter mit einer Vielzahl von Radialöffnungen 119 innerhalb der Eingangswelle 12A in "erbindung, wobei die öffnungen 119 mit einem Mitteldurchgang 118 in Verbindung stehen der sich axial zu dem Ende der Eingangswelle erstreckt, um einen Schmiermittelstrom in die Öffnung 17A zu schaffen, wodurch die Büchse 18A geschmiert wird· Sine weitere Mittelöffnung 122 ist innerhalb des Endes der Ausgangswelle 13A vorgesehen. Die Mittelöffnung 122 steht mit der Öffnung 17A in Verbindung und weist eine Radialöffnung j 123 an ihrem innersten Ende auf, um einen Schmiermittelstrom zu dem Rollenlager 126 zu schaffen, welches drehbar die Ausgangswelle 13A innerhalb des Gehäuses 11A trägt. Eine weitere Radialöffnung 121 ist in der Eingangswelle 12A vorgesehen und schafft eine Verbindung zwischen der Mittelöffiiung 118 und der Büchse 127» die zwischen dem Sahnrad 36A und der Eingangswelle 121, vorgesehen ist.

Die Arbeitsweise des Schmiersysteines, welches in Pig. 7 bis 9 gezeigt ist, ist im wesentlichen mit der Arbeits-

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weise des Schmiersystemes nach Fig. 1 bis 6 gleich, wie dies oben erläutert ist» D-h., daß die Pumpe 7oA mit einer der Ausgangswellen drehbar verbunden ist, so daß Flüssigkeit wirksam unter Druck gesetzt und zu dem Differentialgetriebemechanismus 24A geftihrt wird, welcher Fenster in dem ringförmigen Kasten aufweist, um eine adäquate Schmierung der Differentialzahnräder und der Stützbüchsen zu schaffen· Die in Fig. 7 bis 9 gezeigte Ausführungsform weist weitere Schmierdurchgänge auf, welche mit der Ausgangsseite der Pumpe verbunden sind, um einen Strom unter Druck stehenden Schmiermittels zu anderen kritischen Schmierbereichen zu schaffen, wie die Wellenstützlager 117 und 126 und die Büchsen 18A und 127·

JÜs Abänderung der Erfindung schafft so ein wirksames Schmieren nicht nur des Differentialgetriebemechanismus, sondern auch aller kritischen Lager und Reibungspunkte, insbesondere bei Arbeitsbedingungen unter hoher Geschwindigkeit.

Es sind zweckmässige Abänderungen möglich, ohne sich dabei jedoch vom Kern der Erfindung zu entfernen.

Pat entansp rüche

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Claims

Ansprüche

(1·))Schmiersystem für eine Getriebeantriebsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer ersten Welle und einer Einrichtung, welche die Welle zwecks Relativdrehung zu dem Gehäuse trägt, einer zweiten Welle und einer Einrichtung, welche diese zwecks Relativdrehung zum Gehäuse trägt, einer Zahnradeinrichtung, welche die erste und zweite Welle antriebsmässig verbindet, dadurch gekennzeichnet, *

daß eine Schmiereinrichtung zum Zuführen unter Druck stehenden Schmiermittels zu einem gewünschten Sohmierpunkt vorgesehen ist, daß die Schmiereinrichtung einen Sohmiermittelbehälter und eine Pumpeneinrichtung umfaßt» welche das Schmiermittel wirksam unter Druck setzt und es aus dem Gehäuse zu dem gewünschten Schmierpunkt führt.

2.) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinrichtung ein Drehpumpenglied und eine Einrichtung umfaßt, die das Drehpumpenglied mit einer der Wellen antriebsmässig verbindet, so daß es sich damit dreht. (

3·) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtung das Schmiermittel zu der Zahnradeinrichtung führt.

4·) System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradeinrichtung einen Differentialgetriebemechanismus einschliesst, welcher antriebsmässigiwischen der ersten und zweiten Welle verbunden ist.

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BAD ORIGMAL

5.) System nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtung eine Schmiermittelaustrittsdiise umfaßt, welche im wesentlichen in der Häiie der Differentialgetriebeelnriehtung angeordnet ist, und daß · eine L e it ungs einrichtung vorgesehen ist, welche die Austrittsdiise mit der Pump en einrichtung verbindet, um einen Schmiermittelstrom von der Pumpeneinrichtung zu der Austrittsdüse zu schaffen, so daß die Differentialgetriebeeinrichtung wirksam geschmiert werden kann.

60) System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentielgetriebeeinrichtung ein ringförmiges Trägerglied und ein Armkreuzglied einschliesst, welches innerhalb des ringförmigen Irägergliedes angeordnet ist; und damit nicht drehbar verbunden i3t, daß das Armkreuzglied einen Nabenabschnitt aufweist, welcher auf einer der Wellen getragen ist, wobei sich radial erstreckende Arme mit dem ringförmigen Irägerglied verbunden sind, daß die Differentialgetriebeeiorichtung weiter ein Differentialzahnrad einschliesst, welches drehbar auf jedem eier Arme innerhalb eines ringförmigen Raumes zwischen den Ilabenabschnitt und dem ringförmigen !ragerglied getragen ist, daß das Trägerglied weiter eine öffnung aufweist, welche neben der Austrittsdüse angeordnet v/erden kann, um zu erlauben, daß Schmiermittel durch diese Öffnung zum Schmieren des Differentialgetriebemechanismus versprüht wird·

7.) System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Tragerglied eine Anzahl von am Umfang in · Abstand voneinander angeordnete Öffnungen aufweist, die sich radial durch eine TJmfangswand erstrecken, daß die

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BAD GRiGINAL

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Auntritt3dUse iia wesentlichen in der Höhe der Umfangsv.'anä des Trägergliedes angeordnet ist und im wesentlichen radial einwärts gerichtet ist, um das Schmiermitteldurch diese Öffnungen zu versprühen.

b.) System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Punpeiieiiirichtung ein Drehpunpenglied und eine Einrichtung unfaßt, welche dieses Drehpumpenglied mit einer der Welle antrieb3mässig verbindet.

9·) System nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagereinrichtung angeordnet ist, welche an dem Gehäuse sum drehbaren Lagern einer der Wellen vorgesehen ist, und daß die Schmiereinrichtung eine Durchgangseinrichtung umfaßt, welche zwischen der Lagereinrichtung und der Puiapeneinrichtung eine Verbindung schafft, um wirksam Schmiermittel zu dieser Lagereinrichtung zu führen»

1o.) System nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtung eine erste Leitungseinrichtung einschließt, welche zwischen dem Behälter und der Eingänge-Öffnung zu der Pumpeneinrichtung verbunden ist⁹, und daß eine zweite Leitungseinrichtung zwischen der Auslaßöffnung der Piuapenöinrichtung und der Austrittsdüse verbunden ist, und daß eine Schmiermittelfiltereinrichtung mit einem Filterglied in dem Strömungsweg vorgesehen ist, der von der ersten, und zweiten Leitungseinrichtung begrenzt ist, um das Schmiermittel zu veranlassen, durch das Filterglied zu strömen·

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11.) Getriebeantriebsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Gehäuse einrichtung mit einem Schmiermittelbehälter, durch eine Eingangswelle» deren einer Abschnitt innerhalb der Gehäuseeinriohtung vorgesehen ist, eine erste und zweite Ausgangswelle mit je einem Abschnitt, welche» innerhalb der G-ehäuseeinrichtung vorgesehen ist, eine lagereinrichtung, welche die Eingangs- und Ausgangs-Wellen an der Gehäuseeinrichtung drehbar lagern, eine Getriebeeinrichtung, welche die Eingangswelle mit der ersten und der zweiten Ausgangswelle mit dem Antrieb verbindet, wobei die Getriebe einrichtung einen Differentialgetriebemechanismus einschliesst und durch eine Schmiereinrichtung mit einer Pumpeneinrichtung, um unter Druck stehendes Schmiermittel aus dem Behälter zu einer der Lagereinriehtungen und der Getriebeeinrichtungen wirksam zuzuführen.

12.) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß weiter eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Ihampenejjarichtung mit einer der Wellen im Antrieb verbindet· -.' *

13·)' Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenne ei chnet, daß -der Differentialgetriebemechanismus ein Stützglied aufweist, welches nicht drehbar an einer der Wellen befestigt ist, und daß eine Anzahl von Differential zahnrädern und Lagereinrichtung en drehbar die Differentialzahnräder auf dem Stützglied tragen, daß ein erstes Seitenzahnrad in Kämmeingriff mit den Differentialzahnrädern in Verbindung steht und im Antrieb mit einer zweiten der Wellen verbunden ist, daß ein zweites Seitenzahnrad in Eaämmeingriff mit den Differentialzahnrädern steht und antriebsmässig mit einer dritten der Wellen verbunden ' .' ■ . .'

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ORIGINAL

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ist, und daß die Schmiereinrichtung eine Austrittsdüse einschließt, welche in der Nähe des Differentialgetriebemechanismus angeordnet ist und daß eine Leitungseinrichtung die Austrittsdüse mit der Pumpeneinrichtung verbindet, um eine wirksame Schmierung des Differentialgetriebemechanismus zu schaffen, wobei die Düse das Schmiermittel auf die Differentialzahnräder und auf das Stützglied sprüht, um die lagereinrichtung zu schmieren_e

14·) Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, g daß der Differentialgetriebemechanismus ein ringförmiges ülrägerglied einschliesst, welches das Stützglied und die .Differentialzahnräder umgibt, daß das QJrägerglied eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, welches sich dadurch erstrecken, um der Austrittsdüse zu erlauben, Scbmiermitteldureh die öffnungen auf die Differentialzahnräder und auf das Stützglied zu sprühen.

15o) Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied einen Nabenabschnitt aufweist, welcher nicht drehbar an der einen Welle befestigt ist, daß eine Vielzahl von Armen vorgesehen ist, die sich radial auswärts von dem Habenabschnitt in Eingriff mit dem ring— ' förmigen Trägerglied erstrecken, daß die Differentialsahnräder drehbar auf den Armen lagern und innerhalb eines ringförmigen Saumes vorgesehen sind, welcher zwischen dem ringförmigen Trägerglied und dem Nabenabsehnitt begrenzt ist, daß das ringförmige Trägerglied eine Vielzahl von am Umfang in Abstand voneinander angeordnete öffnungen aufweist, die sich radial durch die Umfangswand erstrecken, wobei die Öffnungen zwischen den benachbarten Armen des Stützgliedes vorgesehen sind·

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BADORlGiNAL

16o) Beschmierter Differentialgetriebemechanismus» gekennzeichnet durch eine drehbareStützeinrichtung, eine Differentialgetriebeeinrichtung, welche drehbar auf der Stützeinrichtung getragen ist, und durch eine Einrichtung zum Schmieren der Getriebeeinrichtung, wobei die Schmiereinrichtung eine Sprühdüse in der Bähe der Stützeinrichtung umfaßt.

17·) Getriebemeohanismus nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung ein ringförmiges Gehauseglied, welches die JJiff erentialgetriebeeinrichtung umgibt, einschliesst, wobei das ringförmige (Jehäu3eglied eine Öffnung aufweist, welche sich dadurch erstreckt, daß die Austrittsdüse eng benachbart zum Bewegungsv/eg der Öffnung zum Versprühen von Schmiermittel durch die öffnung zürn Schmieren der Differentialgetriebeeinrichtung angeordnet ist·

18.) Getriebemechanismus nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungseinrichtung eine Vielzahl von am Umfang in Abstand voneiimder angeordnete Öffnungen einschliesst, die sich radial nach aussen durch das ringförmige Gehäuseglied erstrecken und daß die Austrittsdüse so angeordnet ist, daß sie das Schmiermittel radial einwärts durch die Öffnungen in Berührung mit der Differentialgetriebeeinrichtung richtet.

19·) Getriebemechanismus nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung ein Armkreuzglied mit einer Zentralnabe und einer Vielzahl von Armen, die sich radial auswärts von der liabe erstrecken, einschliesst, und daß die lagereinrichtung drehbar die

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ORIGINAL

Differentialgetriebeeinrichtung auf den Armen trägt, wobei die Austrittadüse das Schmiermittel auf die inneren Enden der Arme versprüht, so daß das Schmiermittel radial auswärts länge den Armen strömt, um die Lagereinrichtung zu schmieren·

2o.) Getriebemechanismus nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungseinrichtung eine Vielzahl von am Umfang in Abstand voneinander angeordnete

Öffnungen einochliesst» die sich radial nach aussen ä

durch dan Gchiiuceglied erstrecken und zwischen den Araeü angeordnet sind, so daß die Austrittsdüse das Schmiermittel radial einwärts durch die Öffnungen versprüht, um die Differentialgetriebeeinrichtung und die Lagereinrichtung zu schmieren.

21.) Getriebemechanismus nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpeneinrichtung zum wirksamen Zuführen von Hengen an Unter Druclr stehendem Scinaiennittel zu der Auatrittsdüse vorgesehen ist*

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