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VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/592,994, eingereicht am 31. Januar 2012, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Abdicht- und Abflussvorrichtung für ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar und können, müssen jedoch nicht Stand der Technik bilden.
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Getriebe für Kraftfahrzeuge enthalten Komponenten wie etwa Zahnräder und Kupplungsanordnungen, die in ein Gehäuse eingeschlossen sind. Unter unerwarteten Umständen kann das Gehäuse teilweise oder vollständig in Wasser getaucht werden, wenn das Fahrzeug tiefes Wasser überquert, was z. B. während Hochwasser auftreten kann. In solchen Situationen ist das Gehäuse für kurze Zeitdauer teilweise oder vollständig untergetaucht. Allerdings ist es unwirtschaftlich, den Innenraum des Gehäuses vollständig gegen für lange Zeit ankommendes Wasser abzudichten.
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Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer Abdicht- und Abflussvorrichtung für ein Getriebe, die eine Beschädigung der Innenkomponenten des Getriebes, wenn das Getriebegehäuse teilweise oder vollständig in Wasser getaucht ist, verhindert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Abdicht- und Abflussvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe. Die Abdicht- und Abflussvorrichtung befindet sich in einer Wand näherungsweise in der Nähe des Bodens des Getriebegehäuses und enthält eine Kugel und eine Platte, die die Kugel in einer Bohrung durch die Gehäusewand einschließt. Die Platte weist eine Öffnung auf, auf der die Kugel während normaler Betriebsbedingungen sitzt. Während unerwarteter Hochwasserbedingungen strömt Wasser durch die Öffnung in die Bohrung. Die Kugel schwimmt auf dem Wasser, so dass die Kugel, während das Wasser in der Bohrung ansteigt, ebenfalls zu der Oberseite der Bohrung ansteigt, um die Bohrung gegenüber dem Innenraum des Gehäuses abzudichten, was verhindert, dass Wasser in das Gehäuse strömt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der hier gegebenen Beschreibung hervor. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung bestimmt und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendig maßstabsgerecht, wobei der Schwerpunkt stattdessen auf der Darstellung der Prinzipien der Erfindung liegt. Darüber hinaus bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen überall in den Ansichten einander entsprechende Teile. In den Ansichten ist:
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1 eine Querschnittsdarstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes, die einen Ort für eine Abdicht- und Abflussvorrichtung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2A eine Querschnittsansicht einer Anordnung für eine Abdicht- und Abflussvorrichtung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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2B eine Ansicht längs der Linie A-A aus 2A;
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3A eine Querschnittsansicht einer alternativen Abdicht- und Abflussvorrichtung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung:
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3B eine vergrößerte Ansicht eines Stempels für die in 3A gezeigte Abdicht- und Abflussvorrichtung;
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4 eine vergrößerte Ansicht einer Stempelanordnung für die Abdicht- und Abflussvorrichtung aus 3A;
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5 eine vergrößerte Ansicht eines Stopfens für die in 4 gezeigte Stempelanordnung;
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6 eine Querschnittsansicht einer nochmals anderen Anordnung für eine Abdicht- und Abflussvorrichtung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine Querschnittsansicht einer nochmals anderen Anordnung für eine Abdicht- und Abflussvorrichtung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, die vorliegende Anwendung oder die vorliegenden Verwendungen nicht einschränken.
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Nun anhand der Zeichnungen ist ein Kraftfahrzeuggetriebe, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, in 1 dargestellt und mit 10 bezeichnet. Das Getriebe 10 enthält ein Gehäuse 11, das eine Kupplungsanordnung 21 einschließt, und enthält ferner eine Abdicht- und Abflussvorrichtung 31 an dem Boden des Gehäuses 11. Wenn das Gehäuse 11, z. B. unter der Bedingung eines unerwarteten Hochwassers, teilweise oder vollständig in Wasser getaucht ist, dichtet die Abdicht- und Abflussvorrichtung 31 das Gehäuse 11 ab, um zu verhindern, dass das Wasser in das Gehäuse 11 eintritt. Wenn die Hochwasserbedingung beseitigt ist, ermöglicht die Abdicht- und Abflussvorrichtung 31, dass Wasser aus dem Gehäuse 11 abgelassen wird.
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Anhand von 2A und 2B enthält die Abdicht- und Abflussvorrichtung 31 eine zylindrische Bohrung 12 mit einer Kegeloberfläche 13, die in das Gehäuse 11 maschinell eingearbeitet ist. Ferner enthält die Abdicht- und Abflussvorrichtung 31 eine leichte Kugel 14 (die z. B. aus einem Kunststoff oder Kautschuk hergestellt ist), die sich in der Bohrung 12 befindet. Die Kugel 14 ist durch eine Platte 15 in der Bohrung 12 eingeschlossen. Die Platte 15 kann durch eine Kerbverbindung oder eine Einpressoperation dauerhaft an dem Gehäuse 11 befestigt sein. Alternativ kann die Platte 15 dadurch an dem Gehäuse 11 befestigt sein, dass die Platte 15 in das Gehäuse 11 geschraubt ist, um Zugang und Wartungsfähigkeit für die Kugel 4 sicherzustellen. Die Platte 15 enthält eine Öffnung 16 mit einem Durchmesser X und enthält außerdem einen Satz von Schlitzen 16A, die von der Öffnung 16 nach außen verlaufen.
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Wenn eine Hochwasserbedingung auftritt, tritt durch die Öffnung 16 in der Platte 15 Wasser in die Bohrung 12 ein. Die Kugel 14 schwimmt und bewegt sich aus einer Ruheposition (1) in eine Abdichtposition (2), wo die Kugel 14 die Kegeloberfläche 13 in der Bohrung 12 berührt und dadurch verhindert, dass Wasser in das Gehäuse 11 eintritt. Falls das Hochwasser eine längere Zeitdauer anhält, kann etwas Wasser in den Bereich 21 der Kupplungsanordnung (1) eintreten. Wenn die Hochwasserbedingung endet und der Wasserspiegel unter die Abdichtposition (2) fällt, schwimmt die Kugel 14 auf dem Wasser und senkt ihre Position bis zu einer Position (1) ab, während das Wasser aus dem Loch 16 abläuft, bis die Kugel 14 die Platte 15 um den Umfang des Lochs 16 berührt. Irgendwelches Wasser, das bereits in das Kupplungsgehäuse 11 eingetreten ist, strömt durch die Schlitze 16A um die Öffnung 16 aus dem Gehäuse 11 und aus der Bohrung 12.
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Um die richtige Funktionalität aufrechtzuerhalten, sind die Kegeloberfläche 13 und die Kugel 14 allgemein nicht mit Staub, Schmutz usw. verunreinigt. Üblicherweise ist der Boden des Gehäuses 11 während normaler Betriebsbedingungen ebenso wie während Hochwasserbedingungen Verunreinigungen ausgesetzt. Dementsprechend ist in einer anderen Anordnung einer Abdicht- und Abflussvorrichtung 131 (3A und 3B) ein Verunreinigungsschutzmerkmal enthalten. Genauer enthält die Abdicht- und Abflussvorrichtung 131 eine Stempelanordnung 22 mit einer Feder 19. Außerdem enthält die Stempelanordnung 22 (4) einen Außenstopfen 17 und einen Innenstopfen 18. Die Kugel 14 ist wiederum innerhalb der Bohrung 12 angeordnet. Die Bohrung 12 ist mit einer Plattenanordnung 15A (4) geschlossen. In der in 3A und 4 gezeigten Implementierung enthält die Plattenanordnung 15A die Platte 15, die Stempelanordnung 22 und die Feder 19.
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Die Plattenanordnung 15A wird dadurch zusammengesetzt, dass der Innenstopfen 18 in die Öffnung 16 der Platte 15 eingeführt wird (siehe z. B. 2B und 4), woraufhin die Feder 19 auf die Platte 15 fallengelassen wird, der Außenstopfen 17 auf den Innenstopfen 18 geschoben wird, bis ein Satz von Verriegelüngsmerkmalen 18a (5) mit dem Außenstopfen 17 in Eingriff gelangen. In einer alternativen Anordnung enthält eine Abdicht- und Abflussvorrichtung 231 ein Verriegelungsmerkmal wie etwa einen Stift 111, um den Außenstopfen 17 und den Innenstopfen 18, wie in 6 gezeigt ist, miteinander zu verriegeln.
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Die in 3A gezeigte Abdicht- und Abflussvorrichtung 131 enthält die innerhalb der Bohrung 12 eingeschlossene Kugel 14 und die Plattenanordnung 15A. Die Kugel 14 ist durch eine Feder 20 über der Stempelanordnung 22 innerhalb der Bohrung 12 gehalten. Die Plattenanordnung 15A kann durch eine Kerbverbindung oder durch Einpressen der Plattenanordnung 15A in das Gehäuse 11 an dem Gehäuse 11 befestigt werden. Alternativ kann die Plattenanordnung 15A in das Gehäuse 11 geschraubt werden, um den Ausbau der Plattenanordnung 15A zu ermöglichen, so dass die Kugel 14 und die Stempelanordnung 22 gewartet werden können.
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In dem zusammengesetzten Zustand schiebt die Feder 19 die Stempelanordnung 22 nach oben, so dass die Außenflanschoberfläche 18b des Innenstempels 18 die Platte 15 berührt. Somit ist die Öffnung 16 verschlossen, um die Bohrung 12, die Kugel 14 und die Stempelanordnung 22 vor Verunreinigung zu schützen. Außerdem wird angemerkt, dass die Stempelanordnung 22 in der oberen Position die Wasserströmung in die Bohrung 12 während Hochwasserbedingungen verlangsamt.
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Wenn eine Hochwasserbedingung auftritt, tritt durch die Öffnung 16 in der Platte Wasser in die Bohrung 12 ein. Die Kugel 14 schwimmt und bewegt sich aus der Ruheposition in die Dichtungsposition, wo die Kugel 14 die Kegeloberfläche 13 in der Bohrung 12 berührt und dadurch verhindert, dass Wasser in das Gehäuse 11 eintritt. Wenn die Hochwasserbedingung endet und der Wasserspiegel unter die Dichtungsposition fällt, schwimmt die Kugel 14 auf dem Wasser und senkt ihre Position ab, während das Wasser aus dem Loch 16 abfließt. Es wird angemerkt, dass die auf den Innenstopfen 18 der Stempelanordnung 22 wirkende Wasserdruckhöhe die Feder 19 zusammendrückt und die Stempelanordnung 22 nach unten bewegt, wenn die Hochwasserbedingung abnimmt und der Umgebungswasserspiegel sinkt, um das Abfließen des Wassers aus dem Gehäuse 11 weiter zu erleichtern. Irgendwelches verbleibendes Wasser strömt durch die Schlitze 16A um die Öffnung 16 aus dem Gehäuse 11 und aus der Bohrung 12.
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Während des Betriebs des Fahrzeugs bewegt es sich wegen Straßenwechselwirkungen und Fahrzeugbeschleunigung/-verzögerung nach oben und unten. Da die vertikalen Fahrzeugbewegungen Trägheitskräfte auf die Abdicht- und Abflussvorrichtung 131 erzeugen, wird diese Fahrzeugbewegung ebenfalls in eine Bewegung der Abdicht- und Abflussvorrichtung 131 umgesetzt. Somit veranlassen die Trägheitskräfte der Stempelanordnung 22, dass die Feder 19 gebogen wird, was wiederum ermöglicht, dass sich die Stopfen 17 und 18 etwas nach oben und unten bewegen. Diese Bewegung schafft für die Stempelanordnung 22 und für die Plattenanordnung 15A einen Selbstreinigungsmechanismus, der die Reinheit der Abdicht- und Abflussvorrichtung 131 weiter verbessert.
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In einer weiteren Implementierung, die in 7 als eine Abdicht- und Abflussvorrichtung 431 gezeigt ist, kommen die Kugel 14 und die Plattenanordnung 15A in einer abgeschlossenen Kapsel C bei dem Montageband an. Die Abdicht- und Abflussvorrichtung 431 kann auf eine Anzahl von Arten zusammengesetzt werden. Zum Beispiel kann das Kugelgehäuse 112 mit der kegelförmigen Oberfläche 113 als ein getrenntes Teil ausgelegt sein und in das Gehäuse 11 gepresst werden, woraufhin die Plattenanordnung 15A in das Gehäuse 11 geschraubt werden kann. In einer anderen Ausführungsform wird das Kugelgehäuse 112 an der Plattenanordnung 15A befestigt und daraufhin als eine Anordnung an dem Gehäuse 11 befestigt.
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Die Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und Änderungen, die nicht vom Hauptpunkt der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Solche Änderungen werden nicht als Abweichung von dem Erfindungsgedanken und Umfang der Erfindung angesehen.
