DE102007026338A1

DE102007026338A1 - Einrichtung zur luftdichten Trennung zwischen Getriebeinnenraum und äußerer Umgebung

Info

Publication number: DE102007026338A1
Application number: DE200710026338
Authority: DE
Inventors: Bernhard Markus Pollak; Manfred Rahm
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-12-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Druckausgleichsöffnung zum Ausgleich eines Druckunterschieds zwischen einem Innenraum des Getriebegehäuses und einer Umgebungsatmosphäre. Das erfindungsgemäße Getriebegehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass die Druckausgleichsöffnung direkt oder indirekt mittels einer flexiblen Membran verschlossen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Druckausgleichsvorrichtung zum Ausgleich eines Druckunterschiedes zwischen einem Innenraum eines Getriebegehäuses und einer Umgebungsatmosphäre.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Druckausgleichsöffnung zum Ausgleich eines Druckunterschieds zwischen einem Innenraum des Getriebegehäuses und einer Umgebungsatmosphäre.
Geschlossene Getriebeeinheiten sind mit Entlüftungseinrichtungen ausgestattet, durch welche der Innen- und der Außenraum des Getriebes miteinander in Verbindung stehen. Zweck dieser Einrichtungen ist es, Druckunterschiede zwischen dem Getriebeinnenraum und der Umgebung abzubauen. Derartige Druckunterschiede entstehen beispielsweise durch Erwärmung des Getriebes und der damit einhergehenden Ausdehnung der in dessen Inneren befindlichen Luft und des Getriebeschmiermittels/-öls während des Betriebs des Fahrzeugs und/oder durch Änderungen des Umgebungsdrucks bei Betrieb des Fahrzeugs in wechselnden Höhenlagen.
Eine solche Entlüftungseinrichtung soll verhindern, dass Druckdifferenzen einen Schmiermittelaustritt an dafür nicht vorgesehenen Dichtstellen bewirken oder das Getriebe schädigen. So können beispielsweise Dichtringe an der Antriebs- und der Abtriebswelle des Getriebes durch einseitigen Über-/Unterdruck beschädigt, ausgerückt oder anderweitig in ihrer Funktion nachteilig beeinflusst werden.
Herkömmliche Getriebegehäuse weisen deshalb zumeist eine Öffnung auf, die mit einem Schlauch – oder einer Röhre – verbunden ist. Dieser Schlauch ist bezüglich der Umgebungsatmosphäre offen. Das offene Ende des Schlauchs wird zumeist im oberen Bereich eines Fahrzeugs platziert. Erhöht sich beispielsweise die Temperatur des Getriebeöls bei Betrieb des Fahrzeugs, so dehnen sich die im Inneren befindlichen Gase und das Öl aus. Die hierdurch im Getriebegehäuse verdrängten Gase oder sogar das sich ausdehnende Getriebeöl steigt in dem Schlauch nach oben. Dadurch wird ein Druckausgleich zwischen dem Getriebeinneren und der Umgebung hergestellt.
Allerdings kann hierdurch nicht verlässlich verhindert werden, dass Fremdstoffe in das Getriebe eindringen, da die im Wesentlichen offene Verbindung einen direkten Kontakt zwischen dem Schmiermittel des Getriebes und der Umgebungsatmosphäre ermöglicht. Dadurch können Feuchtigkeit, Sauerstoff der Luft und/oder Verschmutzungen (Staub, etc.) eindringen. Dies führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer der verwendeten Getriebeschmiermittel und damit zu schlechteren Schmiereigenschaften. Zudem können die Getriebeteile korrodieren.
Weiterhin kann das Getriebeöl durch die herkömmliche, im Wesentlichen offene Verbindung unter bestimmten Betriebsbedingungen (starke Neigung des Fahrzeugs, starke Erwärmung, Schaumbildung im Öl, etc) Getriebeöl austreten. Einerseits führt dies zu Ölmangel in dem Getriebe, andererseits stellt das ausgetretene Getriebeöl eine erhebliche und nicht akzeptable Umweltverschmutzung dar. Darüber hinaus erfordert die herkömmliche offene Entlüftung eine spezielle Handhabung des Getriebes beim Transport, der Montage und dem Service, da der vorstehend beschriebene Schlauch für die Entlüftung im Fahrzeuginneren verlegt ist und somit nicht ohne weiteres zugänglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebegehäuse zu schaffen, das einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Getriebegehäuses und der Umgebungsatmosphäre ermöglicht, ohne die vorstehend beschriebenen Nachteile herkömmlicher Entlüftungs-/Druckausgleichseinrichtungen in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass eine Druckausgleichsöffnung des Getriebegehäuses direkt oder indirekt mittels einer flexiblen Membran verschlossen ist.
Das erfindungsgemäße Getriebegehäuse besitzt also eine Druckausgleichsöffnung zum Ausgleich eines Druckunterschieds zwischen einem Innenraum des Getriebegehäuses und einer Umgebungsatmosphäre. Dadurch, dass diese Druckausgleichsöffnung mit einer flexiblen Membran (z. B. Folie oder dergleichen) verschlossen ist, können sich das Gas und das Getriebeschmiermittel/-öl im Inneren des Getriebegehäuses ausdehnen, wenn es sich beispielsweise während des Betriebs des Fahrzeugs erwärmt. Durch die Volumenzunahme des Öls und des im Getriebeinnenraum enthaltenen Gases (Luft oder Schutzgas) wird die flexible Membran verformt. Die Volumenänderung des Getriebeöls und des Gases wird also durch eine Verformung der Membran kompensiert und der Druck im Inneren des Getriebegehäuses bleibt im Wesentlichen konstant bzw. entspricht dem Druck der Umgebungsatmosphäre.
Gleichzeitig wird der direkte Kontakt zwischen dem Getriebeöl und der Umgebungsatmosphäre vermieden und der Getriebeinnenraum vor Verschmutzung geschützt. Das vorhandene Schmiermittel wird also nicht durch äußere Einflüsse geschädigt oder verunreinigt und kann daher länger genutzt werden. Hierdurch ergibt sich eine längere Lebensdauer des Getriebes, und auch der Wirkungsgrad und die Funktionsfähigkeit des Getriebes bleiben länger erhalten.
Die Membran kann direkt an der Druckausgleichsöffnung angeordnet sein, um diese zu verschließen, oder es ist ein indirektes Verschließen vorgesehen, wobei die Membran mit der Druckausgleichsöffnung beispielsweise über einen rohrartigen Verlängerungsabschnitt verbunden ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Membran in eine oder beide Richtungen im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig. Alternativ oder zusätzlich ist die Membran gasundurchlässig. Dadurch wird nicht nur das Eindringen von Staub- und Schmutzpartikeln verhindert, sondern auch das Eindringen von Gasen (Sauerstoff) und Feuchtigkeit vermieden. Außerdem kann der Innenraum des Getriebegehäuses somit mit einem Schutzgas befüllt werden, das daher nicht leicht durch die Druckausgleichsöffnung entweicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebegehäuses ist die Fläche der Membran im entfalteten Zustand größer als der Öffnungsquerschnitt der Druckausgleichsöffnung des Getriebegehäuses. Dies führt dazu, dass bei fehlender Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und einer Umgebungsatmosphäre die Membran locker gefaltet ist.
Somit kann eine Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Getriebegehäuses und der Umgebungsatmosphäre besonders gut ausgeglichen werden, da die Volumenausdehnung des Schmiermittels und des Gases im Innenraum des Getriebegehäuses nicht oder zumindest anfänglich nicht den Rückstellkräften einer sich elastisch ausdehnenden Membran entgegenwirken muss. Die Volumenausdehnung bewirkt also im Wesentlichen lediglich ein zumindest teilweises Entfalten der Membran.
Die Fläche der Membran kann derart gewählt sein, dass eine maximale zu erwartende Volumenausdehnung des Getriebeschmiermittels kompensiert werden kann, ohne dass die Membran wesentlich gespannt und elastisch verformt wird.
Es kann in bestimmten Fällen auch eine elastische Membran vorgesehen sein, um nach einem maximalen freien Entfalten der Membran eine zusätzliche Volumenänderung zu gestatten.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein trichterartiger Verbindungsabschnitt vorgesehen, dessen eines Ende in die Druckausgleichsöffnung mündet und dessen anderes Ende mittels der Membran verschlossen ist. Dies entspricht also einem indirekten Verschließen der Druckausgleichsöffnung mittels der flexiblen Membran. Zwischen den beiden genannten Enden ist der Verbindungsabschnitt geschlossen, wobei jedoch ein oder mehrere Sicherheitsventile vorgesehen sein können.
Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass der Öffnungsquerschnitt des Verbindungsabschnitts an dem Ende, das mittels der Membran verschlossen ist, größer ist als der Öffnungsquerschnitt der Druckausgleichsöffnung. Mit anderen Worten kann die Druckausgleichsöffnung in dem Getriebegehäuse relativ klein gewählt werden, um die Stabilität des Gehäuses nicht zu beeinträchtigen. Durch den trichterartigen Verbindungsabschnitt mit einem gegenüber der Druckausgleichsöffnung vergrößerten Öffnungsquerschnitt kann die Volumenausdehnung des Schmiermittels effizienter aufgenommen werden. Das heißt je größer der membranseitige Öffnungsquerschnitt des Verbindungsabschnitts ist, desto weniger muss die Membran senkrecht zu der betreffenden Öffnungsfläche des Verbindungsabschnitts verformt oder entfaltet werden, um die Volumenausdehnung aufzunehmen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Membran an dem Verbindungsabschnitt befestigt und bildet zusammen mit dem Verbindungsabschnitt eine von dem Getriebegehäuse unabhängige Baueinheit.
Durch diesen modularen Aufbau wird die Montage und/oder Wartung des Getriebegehäuses vereinfacht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Getriebegehäuse eine Rückhalteeinrichtung auf. Diese Rückhalteeinrichtung ermöglicht – bezogen auf die Gebrauchslage des Getriebegehäuses – eine unterseitige Abstützung und den Schutz der Membran, wenn diese von keiner Druckdifferenz beaufschlagt ist. In diesem Zustand weist die Membran, wie vorstehend beschrieben, lockere Falten auf. Die Rückhalteeinrichtung, nimmt also bei fehlender Druckdifferenz den überschüssigen Teil der Membran auf. Um die Übertragung des Drucks zu gewährleisten, weist die Rückhalteeinrichtung wenigstens eine Öffnung auf oder ist beispielsweise gitterartig gestaltet. Sie kann auch derart gestaltet sein, dass die Membran vor Schmiermittelströmungen in Inneren des Getriebegehäuses geschützt wird.
Außerdem kann das Getriebegehäuse einen Deckelabschnitt zum Schutz der Membran aufweisen, beispielsweise in Form einer oberseitigen Schutzkappe, einer Kuppel oder einer Abschlussplatte, wobei der Deckelabschnitt wenigstens eine Öffnung für einen Druckausgleich besitzt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Druckausgleichsvorrichtung zum Ausgleich eines Druckunterschieds zwischen einem Innenraum eines Getriebegehäuses und einer Umgebungsatmosphäre, die ein Ausgleichsgefäß mit einem Verbindungsabschnitt aufweist, der an einem Ende eine Anschlussöffnung zur Verbindung mit einer Druckausgleichsöffnung des Getriebegehäuses aufweist und an einem anderen Ende mittels einer flexiblen Membran verschlossen ist.
Die Druckausgleichsvorrichtung zeichnet sich also dadurch aus, dass ein Ausgleichsgefäß vorgesehen ist. Das Ausgleichsgefäß kann über einen eine Anschlussöffnung aufweisenden Verbindungsabschnitt mit einer Druckausgleichsöffnung des Getriebegehäuses verbunden werden. Das der Anschlussöffnung entgegengesetzte Ende des Verbindungsabschnitts ist mit einer flexiblen Membran verschlossen. Der Verbindungsabschnitt weist also ein membranseitiges und ein getriebegehäuseseitiges Ende auf.
Das Ausgleichsgefäß hat im Wesentlichen ein variables Volumen, da sich die Membran entfalten kann, wenn es zu einer Volumenänderung des Schmiermittels kommt.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckausgleichsvorrichtung ist der membranseitige Öffnungsquerschnitt des Verbindungsabschnitts größer als der Öffnungsquerschnitt der Anschlussöffnung. Weiterhin kann die Fläche der (entfalteten) Membran wiederum größer sein als der vorstehend beschriebene membranseitige Öffnungsquerschnitt des Verbindungsabschnitts, um einen besonders effizienten Ausgleich eines Druckunterschiedes zu ermöglichen.
Vorzugsweise bilden das Ausgleichsgefäß und die Membran eine von dem Getriebegehäuse separate Baueinheit. Das heißt das Ausgleichsgefäß und die Membran sind nicht integraler Bestandteil des Getriebegehäuses, sondern können beispielsweise in Massenfertigung in verschiedenen Baugrößen als eigenes Modul kostengünstig vorgefertigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckausgleichsvorrichtung ist das Ausgleichsgefäß im Innenraum des Getriebegehäuses angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise des Getriebes.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Ausgleichsgefäß außerhalb des eigentlichen Getriebegehäuses angeordnet ist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform liegt beispielsweise darin, dass die Druckausgleichsvorrichtung dadurch leicht zugänglich und einfach zu montieren und auszuwechseln ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Druckausgleichsvorrichtung weist das Ausgleichsgefäß einen Deckel oder Boden auf, der auf der dem Verbindungsabschnitt gegenüberliegenden Seite der Membran angebracht ist. Dieser Deckel bzw. Boden weist zumindest eine Öffnung, insbesondere eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch die ein Druckausgleich mit der Umgebung (Umgebungsatmosphäre oder Getriebegehäuse-Innenraum) ermöglicht wird. Der Deckel kann beispielsweise kappenartig geformt sein.
Der Deckel oder Boden schützt die Membran effizient gegen mechanische Beschädigung. Die zumindest eine Öffnung des Deckels kann auch einen zusätzlichen Filter aufweisen, um das Eindringen von Staub und Schmutz in den Bereich der Membran zu verhindern.
Bevorzugt ist das Volumen des Ausgleichsgefäßes so gewählt, dass die maximal zu erwartende Volumenänderung des Schmiermittels und des im Gehäuseinnenraum befindlichen Gases aufgenommen werden kann.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Sicherheits-/Überdruckventil aufweist, um in außergewöhnlichen Situationen bei übermäßiger Druckänderung im Inneren des Getriebegehäuses Ölaustritt zu verhindern und Schäden von dem Getriebe und/oder der Druckausgleichsvorrichtung abzuwenden.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
1 zeigt schematisch ein Getriebegehäuse mit einer Druckausgleichsöffnung, die mittels einer flexiblen Membran verschlossen ist.
2 bis 4 zeigen schematisch Teile verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebegehäuses.
5 bis 6b zeigen schematisch verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Druckausgleichsvorrichtung.
1 zeigt ein Getriebegehäuse 10 in einer schematisierten Ansicht. Das Getriebegehäuse 10 umgibt ein Getriebe (nicht gezeigt). Das Getriebe weist eine Antriebswelle 12 und eine Abtriebswelle 14 auf. Das Gehäuse ist durch Wellendichtungen 16 an den Durchtrittsstellen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 14 abgedichtet.
Während des Betriebs eines Fahrzeugs erwärmt sich das Innere des Getriebegehäuses 10 beispielsweise durch Reibung der Getriebekomponenten. Infolgedessen dehnen sich in dem Getriebegehäuse 10 enthaltenes Schmiermittel (Getriebeöl) und Gas (Luft oder Schutzgas) aus, und es entsteht ein Überdruck im Inneren des Getriebegehäuses 10, der zu einem Schmiermittelaustritt an den Wellendichtungen 16 oder sogar zu einer Verformung oder Beschädigung der Wellendichtungen 16 führen kann.
Um negative Auswirkungen eines Druckunterschieds zwischen dem Innenraum des Getriebegehäuses 10 und der Umgebungsatmosphäre (Außenraum des Getriebegehäuses 10) zu minimieren, weist das Getriebegehäuse 10 eine Druckausgleichsöffnung 18 auf. Die Druckausgleichsöffnung 18 ist mit einer flexiblen Membran 20 verschlossen. Wie aus der 1 ersichtlich, ist die Membran 20 nicht straff über die Druckausgleichsöffnung 18 gespannt. Vielmehr ist die Fläche der Membran 20 deutlich größer als die Fläche der Druckausgleichsöffnung 18. Daher liegt die Membran 20 in dem hier dargestellten Zustand (ohne Druckunterschied) in einem locker gefalteten Zustand vor. Bei einem Druckanstieg im Inneren des Getriebegehäuses 10 wird sich die Membran 20 nach außen ausbeulen bis der Druckunterschied zur Umgebungsatmosphäre im Wesentlichen abgebaut ist. Dadurch erhöht sich das dem Schmiermittel bzw. dem im Getriebegehäuse 10 enthaltenen Gas zur Verfügung stehende Volumen, und die Volumenzunahme des Schmiermittels wird kompensiert.
Die Membran 20 ist im Wesentlichen luft- und wasserundurchlässig und ist druckdicht mit dem Getriebegehäuse 10 verbunden. Somit kann auf einfache Weise eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Getriebegehäuses 10 ausgeglichen werden, ohne dass Schmutz, Feuchtigkeit und/oder Gase in das Innere des Getriebegehäuses 10 gelangen, wodurch das Schmiermittel verunreinigt und das Getriebe beschädigt werden könnte. Die Membran kann eine Kunststofffolie sein, wobei die Membran korrosions- und temperaturbeständig ist, um dem Schmiermittel und den Bedingungen im Inneren eines Getriebes widerstehen zu können.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Gezeigt ist lediglich ein Teil des Getriebegehäuses 10 im Bereich der Druckausgleichsöffnung 18. Die Membran 20 wird bei dieser Ausführungsform durch ein Rückhaltegitter 22 davon abgehalten, im druckdifferenzfreien Zustand in das Innere des Getriebegehäuses 10 zu ragen oder zu hängen. Bezüglich des Außenraums ist die Membran 20 durch eine Schutzkappe 24 geschützt. Sowohl das Rückhaltegitter 22, als auch die Schutzkappe 24 können eine gitterartige Struktur aufweisen. Es sind aber auch Schutzkappen 24 oder Rückhaltevorrichtungen 22 vorstellbar, die lediglich wenige Öffnungen (zumindest aber eine Öffnung) aufweisen. Die Membran 20 soll durch die Schutzkappe 24 oder die Rückhaltevorrichtungen 22 nicht druckdicht von der Umgebung abgeschirmt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 3 dargestellt. In dieser Ausführungsform wird die schützende Funktion der Schutzkappe 24 aus 2 durch eine Kuppel 26 erfüllt. Die Kuppel 26 wird durch eine Ausbuchtung des Getriebegehäuses 10 selbst gebildet. Die Druckausgleichsöffnung 18 ist in dieser Ausführungsform vergleichsweise klein gestaltet, wodurch die Stabilität des Getriebegehäuses 10 kaum beeinträchtigt wird. Der Sockelbereich der Kuppel 26 wird durch die Membran 20 verschlossen. Da üblicherweise eine Volumenausdehnung des Schmiermittels zu erwarten ist, wird sich die Membran 20 bei Betrieb des Fahrzeugs nach außen wölben und gegebenenfalls innen an der Kuppel 26 anliegen. Diese Ausführungsform vereinigt also die Vorteile einer kleinen Druckausgleichsöffnung 18 mit denen einer großen Membranfläche, um eine Volumenänderung auf einfache Weise ausgleichen zu können. Die Membran 20 wird getriebeseitig wiederum durch ein Rückhaltegitter 22 geschützt.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In diesem Fall weist das Getriebegehäuse 10 eine integrale Ausgleichsvertiefung 30 auf. Die Druckausgleichsöffnung 18 befindet sich in der Sohle der Ausgleichsvertiefung 30 und ist mit der Membran 20 verschlossen. Die Membran 20 ist auch hier durch ein Rückhaltegitter 22 gegenüber dem Inneren des Getriebegehäuses 10 geschützt.
Die Ausgleichsvertiefung 30 wird durch eine Abschlussplatte 32 verschlossen. Durch eine Bohrung 34 kann sich in der Ausgleichsvertiefung 30 der Druck der Umgebungsatmosphäre einstellen.
Ein Schutzfilter 36 bedeckt die Bohrung 34. Er schließt aber nicht druckdicht, sondern verhindert lediglich das Eindringen von Partikeln in die Ausgleichsvertiefung 30, die die Membran 20 schädigen könnten.
Im Falle eines Erwärmens des Schmiermittels und des Gases in dem Getriebe und der damit einhergehenden Volumenvergrößerung kann sich die Membran in das Innere der Ausgleichsvertiefung hinein entfalten und ist somit auch in entfaltetem Zustand stets zuverlässig geschützt.
Eine alternative Möglichkeit zum Ausgleich eines Druckunterschieds zwischen einem Innenraum des Getriebegehäuses 10 und einer Umgebungsatmosphäre ist in 5 dargestellt.
5 zeigt eine erfindungsgemäße Druckausgleichsvorrichtung 40. Die Druckausgleichsvorrichtung 40 weist ein Ausgleichsgefäß 42 mit einem trichterartigen Verbindungsabschnitt 44 auf. Ein Ende des Verbindungsabschnitts 44 ist an oder in der Druckausgleichsöffnung 18 des Getriebegehäuses 10 befestigt. Das andere Ende des Verbindungsabschnitts 44 ist mittels der Membran 20 verschlossen. In dem durch die Membran 20 verschlossenen Inneren des Verbindungsabschnitts 44 herrscht somit der gleiche Druck wie im Inneren des Getriebegehäuses 10.
Nach außen hin wird die Membran 20 durch den Ausgleichsgefäßdeckel 46 geschützt, der eine Bohrung 34 aufweist. Optional kann auch hier für die Bohrung 34 ein Schutzfilter 36 (siehe 4) vorgesehen sein.
Ist der Druck im Inneren des Getriebegehäuses 10 größer als der Druck der Umgebungsatmosphäre (was im Betrieb des Fahrzeugs der Normalfall ist), so beult sich die folienartige Membran in Richtung des mit p+ bezeichneten Pfeils aus. Im gegenteiligen Fall wird die Membran 20 in die durch p– bezeichnete Richtung entfaltet.
Für den außergewöhnlichen Fall eines Auftretens eines besonders großen Druckunterschieds, der nicht mehr durch die Druckausgleichsvorrichtung 40 ausgeglichen werden kann, ist ein Sicherheitsventil 52 vorgesehen, das einen Austritt der in dem Verbindungsabschnitt 44 enthaltenen Gase in die Umgebungsatmosphäre gestattet. Das Sicherheitsventil 52 kann mit einer Warneinrichtung gekoppelt sein, die einen Fahrer über eine Fehlfunktion der Druckausgleichsvorrichtung 40 und/oder des Getriebes informiert.
Die Anschlussöffnung 48 des Verbindungsabschnitts 44 ragt in eine Entlüftungskammer 50 im Inneren des Getriebegehäuses 10. Diese Entlüftungskammer 50 dient dem Zweck, Turbulenzen des Schmiermittels von der Druckausgleichsvorrichtung 40 fernzuhalten bzw. solche Turbulenzen im Inneren der Druckausgleichsvorrichtung 40 selbst zu vermeiden. Grundsätzlich kann eine solche Entlüftungskammer 50 auch außerhalb des eigentlichen Getriebegehäuses 10 angeordnet sein.
Eine derartige schützende Vorkammer kann auch bei den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Getriebegehäusen vorgesehen sein, um die Membran vor Schmiermittelbeaufschlagung zu schützen.
Die 6a und 6b zeigen weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Druckausgleichsvorrichtung.
6a weist im Wesentlichen ähnliche Komponenten auf, wie sie schon in 5 gezeigt wurden. Die Druckausgleichsvorrichtung 40' weist einen Ausgleichsbehälter 42 mit einem Verbindungsabschnitt 44 und einem Ausgleichsgefäßdeckel 46 auf. In einem oberen Bereich ist der Ausgleichsdeckel 46 gitterartig ausgestaltet. Der der Membran 20 abgewandte rohrförmige Teil des Verbindungsabschnitts 44 ist in die Druckausgleichsöffnung 18 des Getriebegehäuses 10 druckdicht eingesteckt. Zwischen der Wand des Getriebegehäuses 10 und dem rohrförmigen Abschnitt des Verbindungsabschnitts 44 befindet sich eine Dichtung (nicht gezeigt).
Diese Ausführungsform verdeutlicht den modularen Charakter, den eine erfindungsgemäße Druckausgleichsvorrichtung aufweisen kann. Die in 6a dargestellte Druckausgleichsvorrichtung 40' kann unabhängig von dem Getriebegehäuse 10 vorgefertigt werden und erst später in einem weiteren Montageschritt angebracht werden. Bei einer Montage im Außenraum des Getriebegehäuses 10 ist eine einfache Wartung der Druckausgleichsvorrichtung 40' gewährleistet.
In 6b ist eine Druckausgleichsvorrichtung 40'' dargestellt, die im Wesentlichen baugleich zu der Druckausgleichsvorrichtung 40' aus 6a ist. In diesem Fall ist die Druckausgleichsvorrichtung 40'' allerdings im Inneren des Getriebegehäuses 10 angeordnet. Durch das Anbringen der Druckausgleichsvorrichtung 40'' innerhalb des Getriebegehäuses 10 ist eine sehr kompakte Bauweise des Getriebegehäuses 10 möglich, ohne dass auf eine zuverlässige Druckausgleichsvorrichtung mit modularem Charakter verzichtet werden muss.

10: Getriebegehäuse
12: Antriebswelle
14: Abtriebswelle
16: Wellendichtung
18: Druckausgleichsöffnung
20: Membran
22: Rückhaltegitter
24: Schutzkappe
26: Kuppel
30: Ausgleichsvertiefung
32: Abschlussplatte
34: Bohrung
36: Schutzfilter
40, 40', 40'': Druckausgleichsvorrichtung
42: Ausgleichsgefäß
44: Verbindungsabschnitt
46: Ausgleichsgefäßdeckel
48: Anschlussöffnung
50: Entlüftungskammer
52: Sicherheitsventil
p+, p–: Membranbewegung

Claims

Getriebegehäuse für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Druckausgleichsöffnung (18) zum Ausgleich eines Druckunterschieds zwischen einem Innenraum des Getriebegehäuses (10) und einer Umgebungsatmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsöffnung (18) direkt oder indirekt mittels einer flexiblen Membran (20) verschlossen ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) im Wesentlichen gasundurchlässig und/oder flüssigkeitsundurchlässig ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Membran (20) größer ist als die Fläche der Druckausgleichsöffnung (18).
Getriebegehäuse nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (10) einen trichterartigen Verbindungsabschnitt (26) aufweist, dessen eines Ende in die Druckausgleichsöffnung (18) mündet und dessen anderes Ende mittels der Membran (20) verschlossen ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt des Verbindungsabschnitts (26) an dem Ende, das mittels der Membran (20) verschlossen ist, größer ist als der Öffnungsquerschnitt der Druckausgleichsöffnung (18).
Getriebegehäuse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) an dem Verbindungsabschnitt (26) befestigt ist, wobei der Verbindungsabschnitt (26) und die Membran (20) eine separate Baueinheit bilden.
Getriebegehäuse nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (10) eine Rückhalteeinrichtung (22) aufweist, die wenigstens eine gasdurchlässige Öffnung aufweist und die die Membran (20) bezogen auf die Gebrauchslage des Getriebegehäuses unterseitig abstützt, wenn die Membran (20) von keiner Druckdifferenz beaufschlagt ist.
Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (10) einen Deckelabschnitt (24, 26, 32) aufweist, der die Membran (20) überdeckt und wenigstens eine gasdurchlässige Öffnung aufweist.
Druckausgleichsvorrichtung zum Ausgleich eines Druckunterschiedes zwischen einem Innenraum eines Getriebegehäuses und einer Umgebungsatmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (40, 40, 40'') ein Ausgleichsgefäß (42) mit einem Verbindungsabschnitt (44) aufweist, der an einem Ende eine Anschlussöffnung (48) zur Verbindung mit einer Druckausgleichsöffnung (18) des Getriebegehäuses (10) aufweist und an einem anderen Ende mittels einer flexiblen Membran (20) verschlossen ist.
Druckausgleichsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt des Verbindungsabschnitts (44) an dem Ende, das mittels der Membran (20) verschlossen ist, größer ist als der Öffnungsquerschnitt der Anschlussöffnung (48).
Druckausgleichsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Membran (20) größer ist als die Fläche des Öffnungsquerschnitts des Verbindungsabschnitts (44) an dem Ende, das mittels der Membran (20) verschlossen ist.
Druckausgleichsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgefäß (42) und die Membran (20) eine von dem Getriebegehäuse (10) separate vormontierte Baueinheit bilden.
Druckausgleichsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgefäß (42) im Innenraum des Getriebegehäuses (10) angeordnet ist.
Druckausgleichsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgefäß (42) außerhalb des Getriebegehäuses (10) angeordnet ist.
Druckausgleichsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgefäß (42) an einer dem Verbindungsabschnitt (44) abgewandten Seite der Membran (20) einen Deckel (46) oder eine Rückhalteeinrichtung besitzt, der bzw. die wenigstens eine gasdurchlässige Öffnung (34) aufweist.
Druckausgleichsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das durch das Ausgleichsgefäß (42) eingeschlossene Volumen zumindest so groß ist, wie die größte zu erwartende Volumendifferenz zwischen einem Maximalvolumen und einem Minimalvolumen eines Fluids im Innenraum des Getriebegehäuses (10).
Druckausgleichsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (40, 40', 40'') ein Überdruckventil (52) aufweist.