专利名称：带润滑油泵的变速器和变速器结构系列的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带润滑油泵的变速器/传动装置和变速器结构系列。
背景技术：
在变速器中填充润滑剂以降低磨擦热并防止磨损，即使油面较低时也必须将油引到轴承和齿部上。由DE 101 43 929 Al已知一种变速器控制装置，其中在变矩器上设置一附加的齿轮组，通过该齿轮组可驱动油泵。由DE 199 50 967 Al已知一种变速器结构单元和用在变速器结构单元中的控制平台，其中在变速器壳体内紧邻该壳体处设置一电子液压控制装置。由DE 10 23 194 Al已知一种平台变速器(Plattformgetriebe)和变速器组合部件，其中供给单元包括一泵装置。由US 3 029 661已知一种多用途减速单元，其中用螺栓固定的钢板构成变速器壳体。由DE 197 17 422 Al已知一种流量监视器，其中一设置在液压流体流动路径上的流阻元件可从第一位置运动到第二位置，并可与一电触点相连接。
发明内容
本发明的目的是，改进变速器以使之更加紧凑并成本低廉。按照本发明，所述目的由具有权利要求1规定的特征的变速器和具有权利要求25 规定的特征的结构系列实现。带润滑油泵的变速器的发明的重要特征是，润滑油泵由变速器的轴直接驱动，特别是布置成与变速器的一个级所包含一特别是连接变速器的输入轴和输出轴的传动线路所包含一的轴共轴。其优点是，可节省用来驱动润滑油泵一短泵(kurz pumpe)—— 的复杂机构并放弃单独的泵驱动装置。因此泵不容易遭受影响功能的损坏，可以取消附加电源或与冷却回路的外部接头。在一种有利的设计方案中，所述润滑油泵安装在变速器的壳体盖上，其中壳体盖至少部分地遮盖变速器的所述轴的轴承。例如所述泵以其泵法兰连接到变速器，其中特别是泵的所述轴布置成与一变速器轴共轴。因此，有利地可将泵牢固地固定在变速器上。在一种有利的设计方案中，变速器的所述轴是输入轴或第一中间轴。其优点是，在减速变速器中可使泵具有高转速。此外其优点还在于，泵不需要自己的驱动装置，亦即被动地工作，只有在变速器运行时润滑油才能运动。在一种有利的设计方案中，润滑油泵通过壳体盖连接到润滑油循环回路的管路系统。因此可始终避免外部的——亦即在变速器壳体外延伸的——管路。从而能够在可靠保护的情况下铺设泵的连接管路。在一种有利的设计方案中，泵与一分配器相连接，在该分配器上至少连接有第一传感器。优选地，借助于电线使传感器与一特别是用于处理传感器信号的电子线路相连接。 因此以紧凑的结构方式提供一种用来监测泵功能和/或泵状态的装置。可通过电子地读出传感器来实现远距离监测。其优点是，信号处理可在受保护的环境，如开关箱中进行。或者也可以采用设计成带内置电子线路的传感器。在一种有利的设计方案中，所述第一传感器是流量监视器和/或压力开关。利用流量监视器不仅可以监测泵功能，还可以监测管路功能。压力开关是一种至少用于双重地监测泵功能和管路通流性的经济的装置。在一种有利的设计方案中，在分配器上连接一过滤器和/或一特别是用于监测过滤器的第二传感器。从而有利地以一个紧凑装置提供过滤功能和泵送功能。另外，还可以可靠、经济地监测油的过滤。其优点还在于，可以通过过滤器净化油，可监测过滤器的净化能力，特别是可检测过滤器的损耗。过滤器优选包含无纺织物。总而言之，本发明提供一种用于油循环的泵，该泵坚固、故障率低、其功能可被监测、也不需要附加的能量供给。在一种有利的设计方案中，所述泵的至少一个抽吸连接部和至少一个压力连接部与设置在变速器内部的管道系统相连接。因此所述泵可用在内部管路上，在此处以及在下文中，“内部”表示由变速器壳体的外表包围的空间区域，例如在变速器内部或在变速器壁中。其优点是，泵可以抽吸润滑油并在压力出口处将其压入管路系统中。该管路系统特别是借助于管路分配器再将所述油引到希望的空间区域，特别是润滑位置处。通过形成连接部，也可使作为油循环回路一部分的泵具有内部管线的优点——亦即防损坏和结构尺寸紧凑。其优点特别是，不设置在外部区域中围绕变速器的油管，因此也不会造成损坏。由分配器和带传感器的泵组成的紧凑单元是坚固的。此外，可按上述方式使变速器与表面上可设置有例如一设计成变速器盖的壳体盖的泵相连接。在一种有利的设计方案中，压力出口相对于泵轴的轴线指向或朝向轴向方向。在此处以及下文中，“指向”的意思是由一平面的大致圆形的部分限定的法线的方向，其中该圆形部分以压力出口的开口为边界。该指向的方向性理解为关于泵是从内向外的。在一种有利的设计方案中，所述润滑油泵的泵送方向与润滑油泵的轴的旋转方向无关。泵送方向是指润滑油在润滑油泵的各出口——亦即连接部——之间的流动方向。因此泵可被安装在变速器的运行时在两个旋转方向工作的轴上。这里输送方向或泵送方向与驱动轴的旋转方向——亦即旋转方向的变化——无关。这可有利地通过在泵连接部上的阀技术或通过泵中的机械转换装置或以其他方式——例如借助于柱塞泵——实现。在一种有利的设计方案中，所述泵具有一第一类型的第一连接部和一第一类型的第二连接部，特别是用以连接油循环管路，所述第一连接部和第二连接部相互对称布置成， 使得当泵被安装在变速器的第一侧时，第一类型的第一连接部与设置在变速器内部的管道系统相连接，其中第一类型的第二连接部被封闭；而当泵被安装在变速器的第二侧时，第一类型的第二连接部与设置在变速器内部的管道系统相连接，其中第一类型的第一连接部被封闭。优选地，所述泵另外具有一第二类型的连接部，当所述泵被安装在所述两侧中任一侧上时，该第二类型的连接部都相应地与设置在变速器内部的管道系统相连接。在一种有利的设计方案中，所述第一类型的连接部设计成压力连接部，而所述第二类型的连接部设计成抽吸连接部。在一种可替代的有利设计方案中，所述第一类型的连接部设计成抽吸连接部，而第二类型的连接部设计成压力连接部。这两种可选方案都有这样的优点同一个泵可被安装在变速器两侧。这提高了可制造的变速器的变型的多样性。在一种设计方案中，通过形成两个压力连接部提出了一种泵，其中在两个安装位置中位于上方的连接部始终是抽吸连接部，而位于下方的连接部始终是压力连接部。由上述可选设计方案也得到类似的优点ο因此可将较坚固的抽吸连接部安装在变速器壳体的可抬起的部分内，而被加载压力因而较敏感的压力连接部则可以被布置成对管路形成保护。在一种可选方案中，泵具有两个第一类型的连接部，所述两连接部对称布置成，使得当泵被安装在变速器的相反的一侧时一个第一类型的连接部被封闭，而相应的另一个第一类型的连接部则用于与设置在变速器内部的管道系统相连接。在一种有利的设计方案中，所述两个第一类型的连接部或者都设计成压力连接部，或者都设计成抽吸连接部。这两种设计方案都具有优点除抽吸连接部之外还可设置一压力连接部或除压力连接部外还可设置一抽吸连接部，特别是在180°对称时，即使在相反的一侧上应用所述泵，应用的抽吸连接部与压力连接部间的相对高度也保持不变，因此管道系统所需的改变极小。此外安装顺序和其他框架条件也不变。在一种有利的设计方案中，所述变速器的第一侧和第二侧是变速器的相互面对的两侧。因此优选地，所述泵在安装在第一侧和第二侧上时都与同一轴相连接。因此，所述泵被安装在变速器的哪一侧上，对泵的功率、特别是转速并无影响，可以仅根据可用空间进行选择。在一种有利的设计方案中，所述泵通过一壳体盖与变速器相连接，其中泵可通过壳体盖与变速器壳体中的内部油循环回路相连接。替代或附加地，所述泵可通过外部管路与外部油循环回路相连接。因此提高了在对泵的可能安装方案的选择方面的灵活性。在一种有利的设计方案中，所述泵具有开口指向变速器壳体的两个内部压力连接部、开口的指向平行于壳体表面的两个外部压力连接部、一开口指向变速器壳体的内部抽吸连接部、和一开口的指向平行于壳体表面的外部抽吸连接部。优选地，所述泵的内部连接部指向泵轴的轴向方向，泵的外部连接部相对于泵轴指向径向方向。因此外部连接部可简单、节省空间地与沿着——亦即并行于——变速器壳体表面铺设的外部管路相连接。连接部开口限定一平面的边界，该平面的法线限定各指向的方向。概念“内部”和“外部”相对于变速器壳体而言外部管路设置在壳体外部，而内部管路设置在变速器内部或变速器的壳体壁中。变速器结构系列的发明的重要特征是，包括多个变型，在第一变型中，润滑油泵设置在变速器轴的第一端部上并由该变速器轴驱动。在第二变型中，润滑油泵设置在变速器轴的第二端部上并由该变速器轴驱动，润滑油泵分别连接到变速器内部的润滑油管路系统。在一种有利的设计方案中，在第一变型中，润滑油泵设置在变速器壳体的盖上，其中所述盖遮盖变速器的轴——特别是输入轴——的轴承，所述泵经由所述盖连接到变速器内部的管路系统上；在第二变型中，润滑油泵设置在变速器壳体的盖上，该泵与第一变型的润滑油泵结构相同；其中润滑油泵连接到外部管路系统上。其优点是，在外部管路系统上可连接例如冷却装置和/或过滤装置。在一种有利的设计方案中，在第一变型中，变速器壳体设计成单体式结构；在第二变型中，变速器壳体设计成至少两件；在两种变型中都设置一内部油循环管路，两种变型的变速器壳体设计成基本相同。亦即两种壳体间的区别仅在于变型的两件式设计方案。因此， 很多成形部、孔面、法兰面、轴承套等加工工序是一致的，并可节省加工工具。可根据用户要求来选择稳定的单体式变型或在维修时容易接近的两件式变型。特别是在单体式变型中可设置有成形部，通过切削或切割加工可将该成形部制成壳体的壳体件的相互匹配的法兰。在一种有利的设计方案中，可在泵法兰上连接轴向移动的长泵(lang Pumpe)。从而进一步提高结构系列的变型多样性。可提供不同的过滤器尺寸和/或不同的泵功率，特别是流量。特别是可通过改变泵的单个构件——例如过滤器壳体、分配器和/或泵壳体，有利地实现泵的结构系列。优选地，设置有一可与变速器相连接的法兰，该法兰可被安装在泵的不同长度的壳体上。从而提出一种接口，该接口在始终采用同样的法兰的情况下实现了大量的泵的变型。其它优点由从属权利要求得到。本发明不局限于权利要求的特征组合。技术人员可以特别是通过提出任务和/或通过与现有技术相比较而提出任务，得到权利要求和/或单个权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它有价值的可能的组合方案。附图标记列表
UlO泵2、14第一传感器
3、13第二传感器4、11分配器法兰
5、12过滤器15变速器
16、21 壳体盖22,23孔
24轴25孔
30泵31法兰板
32泵法兰32a第一结构形式的泵法
32b第二结构形式的泵法兰34a第一外部压力连接部
34b第二外部压力连接部38排气孔
36外部抽吸连接部
39分配器40过滤器
42过滤器监测装置44传感器连接部
46放油旋塞48放油旋塞
49栗盖50泵轴
52孔54内抽吸连接部
56a第一内压力连接部56b第二内压力连接部
58连接通道60连接通道
62固定螺钉64螺纹孔
70a第一结构形式的泵70b第二结构形式的泵
72中间空间80地球重力场方向
6
601上壳体外罩602下壳体外罩603第一轴604第二轴605第三轴606第一轴承607第二轴承608第三轴承609第四轴承610第一齿轮611第二齿轮612第三齿轮613第四齿轮620泵621抽吸管622油盘623压力管6M管路分配器625第一供给管6 第二供给管627第三供给管6 喷嘴
下面借助于附图详细说明本发明。附图中，图1示出一安装有润滑油泵的变速器壳体；图2示出一带过滤器和传感器的润滑油泵的原理图；图3示出一带泵法兰和过滤器的润滑油泵；图4示出图3的润滑油泵的部分分解的视图；图5示出图3的润滑油泵的不同结构形式；图6示出一带润滑油泵和油循环管路的变速器的原理图。
具体实施例方式在图2中示意性地示出一根据本发明的系统。在图1中示出变速器的具体系统。有利的是，在变速器外部区域内在系统周围不设置油管。其原因是系统被安装在变速器盖16上，并通过该变速器盖16与变速器内部的管道系统相连接。所述系统在图2中示出。在变速器壳体的壳体盖21上安装有一泵1。泵1在其抽吸连接部处经由一孔22吸油，并在其压力出口处经由孔23将所述油再压回变速器内部。 设在泵1上置的分配器法兰4无需其它外部管道，并可以直接连接传感器和过滤器。泵1 与变速器的轴M相连接，该轴M穿过壳体盖21中的孔25驱动泵1。在泵轴的端面中、在泵轴的直径上设置两个轴向布置的销子(未示出)，所述销子嵌入变速器轴M上相应地设计的孔内，从而形锁合(Formschluss)地驱动泵1。特别是设置有一第一传感器2和一第二传感器3，其中第一传感器例如设计成流量监视器，第二传感器设计成过滤器监测装置。该过滤器监测装置监测同样连接在分配器法兰4上的过滤器5的功能性。如果过滤器越来越堵塞，则该第二传感器3向一连接的电子线路发出一相应信号。传感器3比较流入过滤器5的油的油压与从过滤器流出的油的油压。如果压力差超过一临界值，则触发一信号或报告该值。替代地，连续测量该值，并以规则的时间间隔向上一级的电子线路进行报告。传感器2检测流量，并将测量值报告上一级电子线路或者当流量低于一临界值时触发一信号。在图1中具体表示出图2所提及的部件，所述部件连接在一变速器上。泵10被设计成一紧凑的单元，可以被直接连接在变速器上。取消了可能是敏感的外部管道。在分配器法兰11上设置第一传感器14和第二传感器13，在该分配器法兰上还设置有过滤器12。变速器15具有一壳体盖16，所述系统可安装在该壳体盖中。与图2不同， 在图1中分配器法兰11、传感器13、14和过滤器12大致布置在一平行于壳体壁延伸的平面内。在本发明另一些实施例中，设置根据其它测量原理工作的装置作为传感器。在本发明另一些实施例中，裸露的传感器借助于电线与相应的处理线路相连接， 所述处理线路远离变速器例如在开关箱内。图3表示本发明的另一个实施例，泵30通过一法兰板31与泵法兰32连接。泵法兰安装在一未示出的变速器盖上。泵30的壳体具有一第一外部压力连接部34a、一第二外部压力连接部34b、一外部抽吸连接部36和一换气孔38，它们分别借助于螺钉封闭。一泵盖49沿轴向封闭泵30。外部和内部的概念分别涉及到在外部的——亦即变速器外的——管路上进行连接的可能方案和在内部的——亦即变速器内的或壳体壁中的——管路上的进行连接的可能方案。泵30与一分配器39连接，在该分配器上安装有一过渡器40、一用于过滤器监测装置42的连接部和一用于流量监视器的传感器连接部44。一排油旋塞封闭一排油孔。在过滤器40上设置另一排油旋塞48。图4以部分分解的视图示出同一实施例的另一视图。泵30的泵轴50在装配状态下穿过一孔52与变速器轴连接，该变速器轴优选为变速器输入轴。法兰板31具有一内抽吸连接部59、一第一内压力连接部56a和一第二内压力连接部56b。内抽吸连接部M在法兰板31被安装在泵法兰32上时与一通入连接通道58中的孔重叠。第一内压力连接部56a在法兰板31被安装在泵法兰32上时与一通入连接通道 60中的孔重叠。第二内压力连接部56b在法兰板31被安装在泵法兰32上时被泵法兰32 密封封闭。泵法兰32被安装在一未示出的变速器盖上。连接通道58、60经该变速器盖通入油循环管路中，该油循环管路的端部被压入通向连接通道58、60的孔中。因此连接通道58、60可与变速器壳体中的内部管路的连接部相连接。由于连接通道58、60的长孔形结构，同一泵法兰32可安装在不同的变速器壳体上，特别是以管路连接部的相对距离相区别的不同变速器盖上。因此，同一泵法兰可安装在不同尺寸的变速器上， 特别是以互不相同的轴承直径相区别的变速器。固定螺钉62相对于泵法兰32固定法兰板31以防止转动，并将泵30固定在泵法兰32上。泵法兰32可通过螺纹孔64借助于螺钉与变速器壳体连接。经由外抽吸连接部36和一第一外压力连接部3 可连接至少部分在变速器外延伸的油循环回路。如果需要附加地对油进行冷却，则特别需要这种外连接部，为了连接外部管路而将图3所示的封闭螺钉分别取出。
图5示出在两侧安装带过滤器的轴泵(Welkpumpe)的原理。可设想到将变速器壳体在第一结构形式32a的泵法兰与第二结构形式32b的泵法兰之间布置在中间空间72 中。在本说明书中，物体的结构形式是指在处于工作位置的物体中的、优选在数学意义上相互垂直的两条轴线相对于地球的近似均勻的重力场的取向。在一变速器中这种轴线例如由输入轴的方向和一与该输入轴和壳体壁垂直的轴线确定。例如，在按图3的带过滤器的泵中这种轴线由泵轴的方向和过滤器的对称轴线确定。在第一结构形式中，泵70a与泵法兰3 连接使得泵法兰3 中的第一连接通道 58与泵70a的内抽吸连接部M相连接；壳体盖32a中的第二连接通道60与第一内压力连接部56a相连接；第二内压力连接部56b被壳体盖3 密封地封闭。在第二结构形式中，泵70b与泵法兰32b连接使得泵法兰32b中的第二连接通道 60与泵70a的内抽吸连接部M相连接；泵法兰32a中的第一连接通道58与第二内压力连接部56b相连接；第一内压力连接部56a被泵法兰32b密封封闭。连接通道58、60分别与变速器内部管路的连接管相连接。因此，在带有同一种泵法兰32a、32b和同一种泵70a、70b的两种结构形式中，抽吸连接部M分别与内部管路的相对于地球的重力场80在上方的连接管相连接。这样便能够以减少的零件种类提供不同的结构形式。如图4所示，泵30还具有一第二外压力连接部34b。该第二外压力连接部用于以第二结构形式对泵30进行安装，并以图5所示的相应方式与至少部分在外部的管路相连接。即，例如图4中第一外压力连接部3 的应用对应于图5中的第一内压力连接部的56a 的应用。图4中第二外压力连接部34b的应用对应于图5中的第二内压力连接部56b的应用。图4中的外抽吸连接部的应用对应于图5中内抽吸连接部M的应用。图6示意性地示出带轴泵和内部管路的变速器的根据本发明的一个实施例。变速器壳体包括一第一壳体外罩601和一第二壳体外罩602。变速器包括一第一轴603、一第二轴604和一第三轴605，如图所示，在所述轴上分别设置有一第一齿轮610、一第二齿轮611、一第三齿轮612和一第四齿轮613。所述各轴至少通过一第一轴承606、一第二轴承607、一第三轴承608和一第四轴承609保持和/或支承。所述各轴、齿轮和轴承相互间以及相对于壳体外罩610、620的布置结构仅被示意性地示出以表明功能原理。必要时技术人员可按常规设置其它未示出的轴承、其它齿轮、其它轴和/或所述部件的其它布置结构，以提供本发明其它的实施例。在图6中第一轴603是变速器的输入轴。在第一轴603上安装有一泵620，所述泵由轴603驱动。泵620设计成轴泵，并用作油循环泵。泵620与一伸入油盘622中的抽吸管621相连接。泵620经由压力管623与一管路分配器6M相连接。因此，由第一轴603驱动的泵620将油从油盘622抽吸到管路分配器似4。在管路分配器6M上至少连接有第一供给管625、第二供给管6 和第三供给管 627，通过所述各供给管继续输送被泵送到管路分配器624的油。也就是说，管路分配器拟4用来分配油。
第一供给管625终止于第三轴承608，从而提供用于润滑第三轴承608的油。第二供给管拟6终止于一喷嘴628，通过该喷嘴向第一齿轮610与第二齿轮611的啮合部喷射油。第三供给管627终止于固定在变速器壳体内的第一轴承606处。从而通过该第三供给管627润滑第一轴承606。还设置有其它的供给管，但是为了图示清晰的原因而未示出。第三轴605、第四轴承609和第四齿轮613分别部分浸入油盘622中。因此直接从油盘622为所述零件605、 609,613供给润滑油。第四齿轮613通过公共的啮合部为第三齿轮612供给来自油盘622 的润滑油。通过按图5的设计方案，一方面将用于油润滑的整个管路布置在变速器壳体内从而防止无意的损坏；另一方面，可以在不必拆卸管路的承受压力的敏感部件的情况下取下上壳体外罩601，所述敏感部件至少包括压力管623，管路分配器6 和供给管625、626、 627。特别是在取下上壳体外罩601后，至多是需要重新手动调整简单、结实的抽吸管621。在另一个实施例中，变速器壳体设计成单体式的变型，亦即一体式。其中用于轴或管路连接部的孔的布置结构或其它通路和/或安装位置有利地选择成与具有分体式壳体的变型相同。因此一体式变型的变速器壳体与上述的两件式方案基本上相同。两种壳体的区别仅仅在于与两件式结构直接相关的细节，例如带用于螺钉的孔的剖分面、密封结构等等。因此对两种变型可相同地执行多个加工工序和操作工序。在本发明另一些实施例中，泵具有一抽吸连接部和两个压力出口，其中出口关于泵轴线对称布置。因此变速器盖可以与系统一起设置在变速器的相对两侧上，其中设置另一出口用于变速器内部的管道系统。其中对管道系统只须作无关紧要的改变，装配可以以相同的方式进行。因此在变速器上可以重复采用相同的带系统的盖子。在本发明另一些实施例中，泵具有一指向变速器的法兰，并可以被可安装在相同的法兰上的另一泵取代。用这种方法可以实现不同的泵，特别是轴向长度不同的泵。因此根据驱动泵的轴的转速、或根据所需流量来连接较大或较小的泵。在本发明另一些实施例中，泵与变速器的输入轴或第一中间轴相连接并受其驱动。因此，由于泵转速高而只需要一小泵。在本发明中，“油”也理解为其它的液态润滑剂，例如润滑脂，该润滑脂在工作温度下的粘度等于液体的粘度因而能够被泵送。其它优点由从属权利要求得到。本发明不局限于权利要求的特征组合。技术人员可以特别是通过提出任务和/或通过与现有技术相比较而提出任务，得到权利要求和/或单个权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它有价值的可能的组合方案。
权利要求
1.一种包括多个变型的变速器结构系列，其中，在第一变型中，润滑油泵设置在变速器的轴的第一端部上，并由变速器的该轴驱动，在第二变型中，润滑油泵设置在变速器的所述轴的第二端部上，并由变速器的所述轴驱动，其中，润滑油泵分别连接到变速器内部的油循环管路。
2.根据权利要求1所述的变速器结构系列，其特征为在第一变型中，润滑油泵设置在变速器壳体的盖上，其中所述盖遮盖变速器的轴—— 特别是输入轴——的轴承，所述泵经由所述盖连接到变速器内部的油循环管路，在第二变型中，润滑油泵设置在变速器壳体的盖上，该润滑油泵与第一变型的润滑油泵结构相同，其中润滑油泵连接到外部管路系统。
3.根据权利要求1或2所述的变速器结构系列，其特征为 在第一变型中，变速器壳体设计成单体式结构，在第二变型中，变速器壳体设计成至少两件， 在两种变型中都设置一内部油循环管路， 两种变型的变速器壳体设计成基本相同。
全文摘要
本发明涉及一种包括多个变型的变速器结构系列，其中，在第一变型中，润滑油泵设置在变速器的轴的第一端部上，并由变速器的该轴驱动，在第二变型中，润滑油泵设置在变速器的所述轴的第二端部上，并由变速器的所述轴驱动，其中，润滑油泵分别连接到变速器内部的油循环管路。
文档编号F16H57/04GK102537297SQ201210017928
公开日2012年7月4日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年1月26日
发明者E·格伦德尔 申请人:索尤若驱动有限及两合公司