*DE102007044518A120090319* (19) Bundesrepublik Deutschland Deutsches Patent- und Markenamt (10) DE 10 2007 044 518 A1 2009.03.19 (12) Offenlegungsschrift (21) Aktenzeichen: 10 2007 044 518.2 (22) Anmeldetag: 18.09.2007 (43) Offenlegungstag: 19.03.2009 (71) Anmelder: ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE (72) Erfinder: Beer, Uwe, 14476 Fahrland, DE; Drabek, Michael, 14776 Brandenburg, DE; Patzner, Jens, 14478 Potsdam, DE (51) Int Cl. 8 : F16H 57/04 (2006.01) (56) Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht zu ziehende Druckschriften: DE 195 01 799 C2 DE 39 27 775 C2 DE 32 38 780 C1 DE10 2005 052451 A1 DE10 2005 007131 A1 DE 195 48 756 A1 DE 102 03 618 A1 DE 101 30 388 A1 DE 40 17 142 A1 JP 02-2 48 756 A Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen Rechercheantrag gemäß 43 Abs. 1 Satz 1 PatG ist gestellt. (54) Bezeichnung: Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisenden Welle eines Getriebes (57) Zusammenfassung: Es wird eine Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung (2) aufweisenden Welle (1) eines Getriebes vorgeschlagen, umfassend einen gehäuseseitig angeordneten Stator und einen sich mit der Welle mitdrehenden Rotor, bei der der mit dem Gehäuse verbundene Lagerdeckel (4) bzw. das Halteblech des Lagers (3) der mit Öl zu versorgenden Welle (1) als Stator und die Nabe (6) eines ohnehin vorhandenen, axial betrachtet an der dem Gehäuse abgewandten Seite des Lagers (3) vor dem Lager (3) angeordneten und drehfest mit der Welle (1) verbundenen Elementes (5) als Rotor der Drehdurchführung dient. 1/7
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisenden Welle eines Getriebes, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. [0002] In Getrieben werden oft Wellen mit einer axial verlaufenden Bohrung bzw. Öldurchführung eingesetzt, um die Schmierölversorgung von Bauteilen zu gewährleisten, welche mit anderen Methoden schlecht zu versorgen sind. Beispielsweise kann es sich hierbei um die Schmierölversorgung von Losradlagern handeln. Nach dem Stand der Technik wird das Öl mittels einer Drehdurchführung über gehäuseseitige Bohrungen bzw. Nuten in die rotierende Welle gedrückt, wobei zu diesem Zweck in der Regel eine umlaufende Wellennut mit Radialbohrungen zum Welleninneren vorgesehen ist. Des weiteren sind zur Abdichtung der Drehdurchführung üblicherweise als Rechteckringdichtungen ausgeführte Schleifringdichtungen vorgesehen, die in entsprechenden Rechteckringnuten anordbar sind. [0003] Aus der DE 32 38 780 C1 ist ein Ölschmiersystem für ein Getriebe bekannt, bei dem eine Fliehkraftpumpe eingesetzt wird, welche das Öl radial nach außen durch Durchbrüche in radial gerichtete Umlenkkanäle leitet. Anschließend kann das Öl über eine Ringnut in das Innere einer hohlgebohrten Getriebewelle gelangen. Obwohl dieses System eine effektive Schmierölversorgung gewährleistet, weist es den Nachteil auf, dass die benötigte Fliehkraftpumpe einen nicht immer zur Verfügung stehenden Bauraum sowie einen hohen Abdichtungsaufwand erfordert. [0004] Des weiteren ist aus der DE 195 01 799 C2 der Anmelderin ein Ölschmiersystem für Getriebe bekannt, umfassend eine ringförmige Kammer, der Schmier- und Kühlöl zugeführt wird, eine rotierende Getriebewelle und ein Förderelement für das Schmier- und Kühlöl, wobei in der rotierenden Getriebewelle mindestens eine achsversetzt angeordnete Schmierölbohrung vorgesehen ist, und wobei das Förderelement aus einem Fang- und Leitblech gebildet ist, das mit dem Getriebegehäuse fest verbunden ist, die Querschnittsfläche der Kammer im Wesentlichen einnimmt und derart geformt ist, dass sich an dem Fang- und Leitblech das von der rotierenden Getriebewelle geförderte Öl unter Druckbildung staut, durch den das Schmier- und Kühlöl in die achsversetzt angeordnete Schmierölbohrung gedrückt wird. Auch diese Lösung erfordert in nachteiliger Weise einen relativ hohen Abdichtungsaufwand, insbesondere zwischen der Getriebewelle und dem Innenraum des Getriebegehäuses. [0005] Aus der DE 39 27 775 C2 der Anmelderin ist eine weitere Ölzuführeinrichtung zum Zuführen von Schmier- und Kühlöl von einem Gehäuse auf eine sich drehende Welle bekannt, bei der auf der Welle zwei Dichtringe benötigt werden, die in axialem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei zwischen den Dichtringen und zwei im Gehäuse im Wesentlichen radial in axialem Abstand voneinander angeordneten Dichtflächen Dichtstellen gebildet sind. Hierbei liegen die Dichtringe unter der Vorspannung des zwischen den Dichtringen anstehenden Öldruckes an den Dichtflächen an. Zudem ist zwischen den Dichtstellen im Gehäuse ein Ölzuführanschluss vorgesehen, über den Öl in eine in der Welle zwischen den Dichtstellen vorgesehene Ölaufnahmebohrung gelangt. Bei dieser Konstruktion ist der Abdichtungsaufwand sehr hoch, was in hohen Herstellungs- und Montagekosten sowie in hohen Bauraumanforderungen resultiert. [0006] Aus der DE 102 03618 A1 ist eine einer nasslaufenden oder/und hydraulisch betätigbaren Mehrfach-Kupplungseinrichtung mit wenigstens zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen zugeordnete Drehdurchführungsanordnung zur Ölversorgung bekannt, die wenigstens einen getriebeseitig angeordneten oder anordenbaren Statorabschnitt und wenigstens einen sich mit der Kupplungseinrichtung mitdrehenden Rotorabschnitt aufweist, wobei der Statorabschnitt vor der Eingliederung der Kupplungseinrichtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit dem Rotorabschnitt koppelbar ist, um eine die Kupplungseinrichtung und wenigstens eine Drehdurchführung der Drehdurchführungsanordnung einschließlich dem Statorabschnitt umfassende Einbaueinheit zu bilden, die getriebeseitig unter Anbringung des Statorabschnitts am Getriebegehäuse montierbar ist. [0007] Die aus dem Stand der Technik bekannten Drehdurchführungen zur Versorgung von Wellen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisen, erweisen sich insgesamt als bauraum- und kostenintensiv. [0008] Für das Einbringen von Drucköl in rotierende Wellen ist in der Regel axialer Bauraum erforderlich, welcher sich im allgemeinen aus der Breite der zur Abdichtung erforderlichen zwei Rechteckringe, der Schulterbreite der entsprechenden Rechteckringnuten und der Breite der Ölübergabenut ergibt. Aus der Summe des zur Realisierung der Drehdurchführung erforderlichen axialen Bauraums und des axialen Bauraums der Lagerbasis gemäß der Getriebegrundauslegung ergibt sich ein insbesondere bezüglich der Wellenabdichtung und des übertragbaren Drehmomentes nachteilhaft großer axialer Gesamtbauraum. [0009] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehdurchführung zur Ölversorgung 2/7
einer eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisenden Welle eines Getriebes anzugeben, durch die die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Drehdurchführungen vermieden werden. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Einrichtung eine effektive Ölversorgung bei geringen Axialbauraumanforderungen gewährleisten; zur Realisierung der erfindungsgemäßen Drehdurchführung soll lediglich der zur Getriebegrundauslegung erforderliche Bauraum ausreichen. [0010] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor. [0011] Demnach wird eine Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisenden Welle, auf der axial betrachtet vor dem Lager der Welle ein Element, wie z. B. ein Festrad oder ein Synchronkörper oder ein Klauenschaltelement drehfest angeordnet ist, vorgeschlagen, umfassend einen gehäuseseitig angeordneten Stator und einen sich mit der Welle mitdrehenden Rotor, bei der der feststehende Lagerdeckel bzw. das Halteblech des Lagers der mit Öl zu versorgenden Welle als Stator und die Nabe des ohnehin vorhandenen, axial betrachtet an der dem Gehäuse abgewandten Seite des Lagers vor dem Lager angeordneten und drehfest mit der Welle verbundenen Elementes als Rotor der Drehdurchführung dient. [0012] Gemäß der Erfindung übernimmt der funktionsbedingt mit dem Gehäuse verbundene, vorzugsweise verschraubte Lagerdeckel Drucköl über gehäuseseitig vorgesehene Zuführbohrungen; im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Lagerdeckel Aufnahmebearbeitungen zur Aufnahme der vorzugsweise als Rechteckringe ausgeführten Dichtelemente, mit den gehäuseseitig vorgesehenen Zuführbohrungen fluidtechnisch verbundene Zuführbohrungen und eine mit den Zuführbohrungen fluidtechnisch verbundene umlaufende Ölübergabenut auf. [0013] Des weiteren weist die Nabe des vor dem Lager angeordneten Elementes die erforderliche axiale und radiale Aufnahmebearbeitung zur Aufnahme der vorzugsweise als Rechteckringe ausgeführten Dichtelemente sowie einerseits mit der Ölübergabenut und andererseits mit von der Oberfläche der Welle in die axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung führenden Bohrungen fluidtechnisch verbundene Zuführbohrungen für das Öl auf. [0014] Das drehfest mit der Welle verbundene Element kann vorzugsweise ein Festrad, ein Synchronkörper einer Synchronisierung oder ein Klauenschaltelement ohne eine Synchronisiervorrichtung sein. [0015] Beispielsweise kann in einem Automatgetriebe zur Ölversorgung der Hauptwelle eine gemäß der Erfindung ausgeführte Drehdurchführung vorgesehen sein, bei der das Halteblech des Festlagers der Hauptwelle als Stator und die Nabe des Parksperrenrades als Rotor der Drehdurchführung dient. [0016] Durch die erfindungsgemäße Konzeption der Integration der Drehdurchführung innerhalb der Auslegungslagerbasis wird eine Drehdurchführung zur Verfügung gestellt, zu deren Realisierung der bereits vorhandene Bauraum ausreicht. Zudem werden die Herstellungs- und Montagekosten reduziert, da ohnehin vorhandene Bauteile, insbesondere der Lagerdeckel und ein axial betrachtet vor dem Lager auf der Welle angeordnetes Festelement verwendet werden. [0017] Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert: Es zeigen: [0018] Fig. 1: Eine schematische Schnittansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Drehdurchführung zur Ölversorgung einer Welle, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweist; und [0019] Fig. 2: Eine vergrößerte Detailansicht der Drehdurchführung zur Ölversorgung gemäß Fig. 1. [0020] In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine mit Öl zu versorgende Hauptwelle 1 eines Getriebes dargestellt, die eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung 2 aufweist und über ein Festlager 3 gelagert ist, dessen Halteblech bzw. Lagerdeckel mit 4 bezeichnet ist. Der Lagerdeckel 4 ist funktionsbedingt mit einem (nicht dargestellten) Gehäuse des Getriebes verbunden. Des weiteren ist axial betrachtet an der dem Gehäuse abgewandten Seite des Lagers 3 vor dem Lagerdeckel 4 ein drehfest mit der Welle 1 verbundenes Parksperrenrad 5 angeordnet. [0021] Gemäß der Erfindung wird eine Drehdurchführung zur Ölversorgung der Welle 1 vorgeschlagen, umfassend einen gehäuseseitig angeordneten Stator und einen sich mit der Welle 1 mitdrehenden Rotor, bei der der feststehende Lagerdeckel 4 bzw. das Halteblech des Lagers 3 der mit Öl zu versorgenden Welle 1 als Stator und die Nabe 6 des ohnehin vorhandenen, axial betrachtet an der dem Gehäuse abgewandten Seite des Lagers 3 vor dem Lager 3 angeordneten und drehfest mit der Welle 1 verbundenen Elementes 5, das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Parksperrenrad ausgebildet ist, als Rotor der Drehdurchführung dient. [0022] Gemäß der Erfindung weist der Lagerdeckel 4 bzw. das Halteblech des Lagers 2 mit gehäuseseitig vorgesehenen Zuführbohrungen (nicht dargestellt) für das Drucköl fluidtechnisch verbundene Zu- 3/7
führbohrungen 7 und an dessen dem Element 5 zugewandten Seite eine mit den Zuführbohrungen 7 fluidtechnisch verbundene umlaufende Ölübergabenut 8 auf. [0023] Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich, weist die Nabe 6 des vor dem Lager 3 angeordneten Parksperrenrades 5 einerseits mit der Ölübergabenut 8 und andererseits mit von der Oberfläche der Welle 1 in die axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung 2 führenden Bohrungen 9 fluidtechnisch verbundene Zuführbohrungen 10 für das Öl auf. [0024] Demnach wird das vorzugsweise von einer getriebeinternen Ölpumpe geförderte Öl über die gehäuseseitig vorgesehenen Zuführbohrungen, die im Lagerdeckel 4 vorgesehenen Zuführbohrungen 7, die Übergabenut 8, die in der Nabe 6 des Parksperrenrades 5 vorgesehenen Zuführbohrungen 10 und die Zuführbohrungen 9 in die Bohrung bzw. Öldurchführung 2 der Welle 1 gedrückt, wie in Fig. 1 anhand des Pfeils und des schraffiert dargestellten Bereichs verdeutlicht. [0025] Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf Fig. 2 weisen der Lagerdeckel 4 bzw. das Halteblech des Lagers 3 und die Nabe 6 des Parksperrenrades 5 die erforderlichen axialen und/oder radialen Aufnahmeinrichtungen bzw. Ringnuten 11, 12 zur Aufnahme der vorzugsweise als Rechteckringe 13, 14 ausgeführten Dichtelemente der Drehdurchführung auf. Bezugszeichenliste 1 mit Öl zu versorgende Welle 2 Öldurchführung der Welle 1 3 Festlager 4 Lagerdeckel 5 Parksperrenrad 6 Nabe 7 Zuführbohrung 8 Ölübergabenut 9 Bohrung 10 Zuführbohrung 11 Ringnut 12 Ringnut 13 Rechteckring 14 Rechteckring DE 10 2007 044 518 A1 2009.03.19 4/7
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. Zitierte Patentliteratur - DE 3238780 C1 [0003] - DE 19501799 C2 [0004] - DE 3927775 C2 [0005] - DE 10203618 A1 [0006] DE 10 2007 044 518 A1 2009.03.19 5/7
Patentansprüche 1. Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine aufweisenden Welle (1) eines Getriebes, umfassend einen gehäuseseitig angeordneten Stator und einen sich mit der Welle mitdrehenden Rotor, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Gehäuse verbundene Lagerdeckel (4) bzw. das Halteblech des Lagers (3) der mit Öl zu versorgenden Welle (1) als Stator und die Nabe (6) eines ohnehin vorhandenen, axial betrachtet an der dem Gehäuse abgewandten Seite des Lagers (3) vor dem Lager (3) angeordneten und drehfest mit der Welle (1) verbundenen Elementes (5) als Rotor der Drehdurchführung dient. aufweisenden Welle (1) eines Getriebes, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass die mit Öl zu versorgende Welle (1) die Hauptwelle eines Automatgetriebes ist, das Element (5) das Parksperrenrad ist. Es folgt ein Blatt Zeichnungen 2. Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel (4) bzw. das Halteblech des Lagers (3) mit gehäuseseitig vorgesehenen Zuführbohrungen für das Drucköl fluidtechnisch verbundene Zuführbohrungen (7) und eine mit den Zuführbohrungen (7) fluidtechnisch verbundene umlaufende Ölübergabenut (8) aufweist und dass die Nabe (6) des vor dem Lager (3) angeordneten Elementes (5) einerseits mit der Ölübergabenut (8) und andererseits mit von der Oberfläche der Welle (1) in die axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung (2) führenden Bohrungen (9) fluidtechnisch verbundene Zuführbohrungen (10) für das Öl aufweist. 3. Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel (4) bzw. das Halteblech des Lagers (3) und die Nabe (6) des Elementes (5) die erforderlichen axialen und/oder radialen Aufnahmeinrichtungen bzw. Ringnuten (11, 12) zur Aufnahme Dichtelemente (13, 14) der Drehdurchführung aufweisen. 4. Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (13, 14) der Drehdurchführung als Rechteckringe ausgeführt sind. 5. Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (5) ein Festrad, ein Synchronkörper einer Synchronisierung oder ein Klauenschaltelement ohne eine Synchronisiervorrichtung ist 6. Drehdurchführung zur Ölversorgung einer eine 6/7
Anhängende Zeichnungen 7/7