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Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe.
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Ein solches Getriebe für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits der
JP 19960126923 (
JPH 09310773 A ) als bekannt zu entnehmen. Das Getriebe umfasst wenigstens ein Gehäuse, welches einen Aufnahmeraum für Getriebeelemente des Getriebes aufweist. Dies bedeutet, dass in fertig hergestelltem Zustand des Getriebes in dem Aufnahmeraum Getriebeelemente wie beispielsweise Zahnräder des Getriebes angeordnet beziehungsweise aufgenommen sind. Das Getriebe umfasst ferner wenigstens eine Entlüftungseinrichtung, mittels welcher der Aufnahmeraum entlüftet werden kann. Die Entlüftungseinrichtung weist wenigstens einen Entlüftungskanal auf, über welchen ein Gas wie beispielsweise Luft aus dem Aufnahmeraum, insbesondere an die Umgebung der Entlüftungseinheit beziehungsweise des Getriebes, abführbar ist.
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Ferner umfasst die Entlüftungseinrichtung wenigstens ein Ventilelement, welches zwischen wenigstens einer den Entlüftungskanal fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Entlüftungskanal freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Dies bedeutet, dass der Entlüftungskanal mittels des Ventilelements in der Schließstellung fluidisch versperrt ist, sodass der Entlüftungskanal beispielsweise nicht von Luft durchströmt werden kann. Dadurch kann beispielsweise in der Schließstellung vermieden werden, dass Medien wie beispielsweise Gase und Flüssigkeiten sowie Schmutz über den Entlüftungskanal in den Aufnahmeraum eindringen können. In der Offenstellung gibt das Ventilelement den Entlüftungskanal frei, sodass beispielsweise Gas aus dem Aufnahmeraum durch den Entlüftungskanal strömen und über den Entlüftungskanal an die Umgebung der Entlüftungseinheit gelangen kann, wodurch der Aufnahmeraum beziehungsweise das Getriebe insgesamt entlüftet wird.
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Das Ventilelement weist dabei wenigstens eine außenumfangsseitige Schließfläche auf, welche in der Schließstellung auf einem korrespondierenden Ventilsitz sitzt und dadurch den Entlüftungskanal fluidisch versperrt. Durch das Entlüften des Aufnahmeraums beziehungsweise des Getriebes kann ein übermäßiger Druckanstieg in dem Aufnahmeraum und somit in dem Gehäuse vermieden werden.
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Die
EP 1 764 532 B1 offenbart eine Entlüftungsvorrichtung für ein Kraftübertragungsbauteil, wobei die Entlüftungsvorrichtung einen Körper mit einer Innenbohrung mit einem ersten Ende aufweist, das so ausgebildet ist, dass es sich von einem Kraftübertragungsbauteilgehäuse aus nach außen erstreckt. Ferner ist ein zweites Ende vorgesehen, das so ausgebildet ist, dass es sich in das Kraftübertragungsbauteilgehäuse hinein erstreckt. Die Entlüftungsvorrichtung umfasst einen vom zweiten Ende abgestützten Einsatz zum Eintreten in einen Hohlraum des Kraftübertragungsbauteilgehäuses, wobei der Einsatz einen nicht einheitlichen Querschnitt mit einer distalen Spitze mit einer kronenförmigen Konfiguration aufweist. Ferner ist ein vom Einsatz abgestütztes elastisches Element vorgesehen, wobei das elastische Element und der Einsatz zusammenwirken, um zu verhindern, dass Schmierfluid in das zweite Ende der Innenbohrung gelangt, wohingegen Luft aus dem ersten Ende der Innenbohrung austreten kann.
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Außerdem ist aus der
CN 204372121 U eine Entlüftungseinrichtung bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Getriebe und ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Getriebe beziehungsweise dessen Aufnahmeraum besonders gut entlüftet werden kann, wobei ein übermäßiges Eindringen von Medien und/oder Objekten in den Aufnahmeraum vermieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, welches beispielsweise als Kraftwagen ausgebildet ist. Das Getriebe umfasst wenigstens ein Gehäuse, welches auch als Getriebegehäuse bezeichnet wird. Das Gehäuse weist einen Aufnahmeraum für Getriebeelemente des Getriebes auf, sodass die Getriebeelemente in fertig hergestelltem Zustand des Getriebes in dem Aufnahmeraum angeordnet beziehungsweise aufgenommen sind. Bei den Getriebeelementen handelt es sich beispielsweise um Zahnräder und/oder Wellen, wobei die Getriebeelemente relativ zu dem Getriebegehäuse bewegbar sein können. Das Getriebe kann dabei als Achsgetriebe beziehungsweise Differenzialgetriebe ausgebildet sein, welches beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs genutzt wird, um einen Drehzahlausgleich zwischen kurveninnerem und kurvenäußerem Rad zu ermöglichen. Ferner ist es denkbar, dass das Getriebe eine Mehrzahl von einlegbaren beziehungsweise schaltbaren Getriebestufen oder Schaltstufen aufweist, welche sich beispielsweise in ihrer jeweiligen Übersetzung voneinander unterscheiden.
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Das Getriebe umfasst wenigstens eine Entlüftungseinrichtung, welche zum Entlüften des Aufnahmeraums ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Aufnahmeraum mittels der Entlüftungseinrichtung entlüftet werden kann. Die Entlüftungseinrichtung umfasst dabei wenigstens einen Entlüftungskanal, über welchen ein Gas wie beispielsweise Luft aus dem Aufnahmeraum abführbar ist. Dies bedeutet, dass unter dem Entlüften des Aufnahmeraums und somit des Getriebes insgesamt zu verstehen ist, dass wenigstens ein Gas wie beispielsweise Luft aus dem Aufnahmeraum abgeführt und beispielsweise an die Umgebung der Entlüftungseinrichtung beziehungsweise des Getriebes geführt wird. Durch dieses Entlüften kann ein übermäßiger Druckanstieg in dem Aufnahmeraum und somit in dem Getriebegehäuse vermieden werden.
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Die Entlüftungseinrichtung umfasst ferner wenigstens ein Ventilelement, welches zwischen wenigstens einer den Entlüftungskanal fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Entlüftungskanal freigebenden Offenstellung bewegbar ist. Dies bedeutet, dass in der Schließstellung der Entlüftungskanal mittels des Ventilelements fluidisch versperrt ist, sodass keine Medien wie beispielsweise Flüssigkeiten und/oder Gase und kein Schmutz durch den Entlüftungskanal hindurch in den Aufnahmeraum gelangen können. In der Offenstellung gibt das Ventilelement den Entlüftungskanal frei, sodass beispielsweise ein Gas aus dem Aufnahmeraum durch den Entlüftungskanal hindurch strömen kann, um dadurch den Aufnahmeraum und somit das Gehäuse beziehungsweise das Getriebe insgesamt zu entlüften.
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Dabei weist das Ventilelement wenigstens eine außenumfangsseitige Schließfläche auf, welche in der Schließstellung auf einem korrespondierenden Ventilsitz sitzt und dadurch den Entlüftungskanal fluidisch versperrt. Dies bedeutet, dass die wenigstens eine Schließfläche durch eine außenumfangsseitige Mantelfläche des Ventilelements gebildet ist.
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Um nun eine besonders vorteilhafte Entlüftung des Aufnahmeraums und somit des Getriebes insgesamt zu realisieren und dabei ein übermäßiges Eindringen von Medien wie beispielsweise Flüssigkeiten und Gase sowie von Schmutz in den Aufnahmeraum zu vermeiden, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest die Schließfläche kugelförmig oder kegelförmig ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Ventilelement beziehungsweise dessen die Schließfläche bildende außenumfangsseitige Mantelfläche zumindest im Bereich der Schließfläche kugelförmig oder kegelförmig ausgebildet ist und somit eine kugelförmige oder kegelförmige Außenkontur beziehungsweise Außenform aufweist, wobei das Ventilelement als Kugel oder Kegel beziehungsweise als Kugelsegment oder Kegelsegment ausgebildet sein kann. Durch diese kugelförmige oder kegelförmige Ausgestaltung der Schließfläche kann der Entlüftungskanal in der Schließstellung des Ventilelements besonders sicher mittels des Ventilelements beziehungsweise mittels der Schließfläche fluidisch versperrt und somit abgedichtet werden, sodass ein übermäßiges Eindringen von Medien und Schmutz aus der Umgebung der Entlüftungseinheit über den Entlüftungskanal in den Aufnahmeraum vermieden werden kann. Ferner kann das Ventilelement den Entlüftungskanal in der Offenstellung besonders gut freigeben, sodass eine sichere Entlüftung des Aufnahmeraums realisierbar ist. Dadurch kann ein übermäßiger Druckanstieg in dem Aufnahmeraum sicher vermieden werden.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass beispielsweise als Achsgetriebe ausgebildete herkömmliche Getriebe die Aufgabe haben, Antriebskräfte auf entsprechende Räder eines Kraftfahrzeugs zu übertragen und gegebenenfalls einen Drehzahlausgleich zwischen kurveninnerem und kurvenäußerem Rad zu gewährleisten. Ein solches Getriebe weist üblicherweise ein oder mehrere Entlüftungsventile auf, um einen Druckausgleich zwischen dem Aufnahmeraum und der Umgebung des Getriebes zu gewährleisten. Ist das Getriebe beispielsweise zunächst eine längere Zeit deaktiviert, so entspricht beispielsweise die Temperatur im Aufnahmeraum der Umgebungstemperatur. Erwärmt sich dann das Getriebe im Laufe seines Betriebs, so kann es zu einem aus dieser Erwärmung resultierenden und somit thermisch bedingten Druckanstieg in dem Aufnahmeraum kommen. Dabei wird beispielsweise zunächst im Aufnahmeraum aufgenommene Luft erwärmt, wobei sich die Luft ausdehnt, was zu dem genannten Druckanstieg führt. Um einen übermäßigen Druckanstieg zu vermeiden, kann die sich ausdehnende Luft beispielsweise über den Entlüftungskanal aus dem Aufnahmeraum ausströmen. Die Entlüftungsventile von herkömmlichen Getrieben bestehen üblicherweise aus Gummi und haben wenigstens einen definierten Entlüftungsschlitz, welcher bei Über- beziehungsweise Unterdruck öffnet oder schließt.
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Dabei besteht die Herausforderung, dass die Anforderung an die Dichtheit von Fahrzeugen und somit von deren Getrieben stetig steigt. Gerade bei Schwallwasser oder bei einem Eintauchen des Getriebes in Wasser, welches eine geringere Temperatur als das beispielsweise erwärmte Getriebe aufweist, kühlt sich das Getriebe rasch ab, sodass in dem Aufnahmeraum gegenüber der Umgebung des Getriebes ein Unterdruck entstehen kann. In einer solchen Situation ist es bei herkömmlichen Getrieben möglich, dass über das herkömmliche Entlüftungsventil Wasser in das Getriebe beziehungsweise in den Aufnahmeraum gesogen wird. Dies kann zu akustischen Auffälligkeiten oder gar zu Schäden des Getriebes führen. Weiterhin wurde gefunden, dass sich ein leichter Ölnebel an das herkömmliche Entlüftungsventil anlegen kann, sodass dort ein erhöhter Schmutzfilm entstehen kann, wodurch die Funktionsweise beziehungsweise das Verhalten des herkömmlichen Entlüftungsventils beeinflusst werden kann. Des Weiteren kann durch Fertigungsschwankungen des Entlüftungsschlitzes bei dem als Gummiventil ausgebildeten, herkömmlichen Entlüftungsventil eine komplette Absicherung der gewünschten Funktion nicht gewährleistet werden, da es zu Schwankungen der Gummimischung und zu Schwankungen hinsichtlich der Positionierung beziehungsweise Abnutzung von Gussformen zur Herstellung des Gummiventils kommen kann, sodass Wasserspritzer in den Aufnahmeraum und somit in das Getriebe eindringen können.
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Diese Nachteile und Probleme können bei dem erfindungsgemäßen Getriebe vermieden werden, da sich mittels des Ventilelements, insbesondere mittels der entsprechend ausgeformten Schließfläche, eine besonders gute Abdichtung des Entlüftungskanals, insbesondere in der Schließstellung des Ventilelements, gewährleisten lässt. Mit anderen Worten ist es mittels des Ventilelements des erfindungsgemäßen Getriebes möglich, einen Wassereintritt in das Getriebe und eine mögliche eigenschaftsbeeinflussende Verschmutzung zu verhindern, da anstelle eines Gummiventils die beschriebene Entlüftungseinrichtung verwendet wird.
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Um eine besonders vorteilhafte Dichtungsfunktion des Ventilelements realisieren zu können, ist es bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Ventilelement aus einem von Gummi und einem Textil unterschiedlichen Werkstoff gebildet ist. Dadurch kann ein übermäßiges Eindringen von Medien und Schmutz in den Aufnahmeraum besonders sicher vermieden werden.
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Um den Entlüftungskanal in der Schließstellung des Ventilelements besonders gut abdichten beziehungsweise fluidisch versperren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Ventilsitz eine an die Form der Schließfläche angepasste Gegenform aufweist. Ist somit die Schließfläche beispielsweise kugelförmig ausgebildet, so ist auch der Ventilsitz kugelförmig ausgebildet. Ist die Schließfläche beispielsweise kegelförmig ausgebildet, so ist vorzugsweise auch der Ventilsitz kegelförmig ausgebildet. Dabei weist die Schließfläche beispielsweise eine Positivform beziehungsweise eine Positivkontur auf, wobei der Ventilsitz eine mit der Positivform beziehungsweise mit der Positivkontur korrespondierende, an die Positivform beziehungsweise die Positivkontur angepasste Negativform beziehungsweise Negativkontur aufweist. Dadurch sitzt die Schließfläche flächig und somit definiert auf dem Ventilsitz, wodurch der Entlüftungskanal sicher fluidisch versperrt werden kann. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit, dass über den Entlüftungskanal Medien und Schmutz von außen in den Aufnahmeraum eindringen, besonders gering gehalten werden.
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Um den Aufnahmeraum besonders vorteilhaft entlüften und abdichten, das heißt gegen ein übermäßiges Eindringen von unerwünschten Medien und Schmutz schützen zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Entlüftungseinrichtung eine Ventilkammer aufweist, in welcher das Ventilelement bewegbar aufgenommen ist. Beispielsweise ist die Ventilkammer durch ein Gehäuseelement, insbesondere durch ein Ventilgehäuse, der Entlüftungseinrichtung gebildet. Ferner umfasst die Entlüftungseinrichtung wenigstens einen zusätzlich zu dem Entlüftungskanal vorgesehenen und über die Ventilkammer von dem Entlüftungskanal beabstandeten Abführkanal, welcher fluidisch mit dem Aufnahmeraum verbunden ist und in den Ventilraum mündet. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil der Ventilkammer zwischen dem Entlüftungskanal und dem Abführkanal angeordnet ist, sodass – zumindest in der Offenstellung des Ventilelements – der Abführkanal über die Ventilkammer fluidisch mit dem Entlüftungskanal verbunden ist. Dadurch kann beispielsweise zum Entlüften des Aufnahmeraums Gas aus dem Aufnahmeraum aus- und in den Abführkanal einströmen. Befindet sich das Ventilelement in seiner Offenstellung, so kann das in den Abführkanal eingeströmte Gas den Abführkanal durchströmen und aus dem Abführkanal aus- und in die Ventilkammer einströmen. Ferner kann das in die Ventilkammer eingeströmte Gas weiter aus der Ventilkammer aus- und in den Entlüftungskanal einströmen, sodass das Gas den Entlüftungskanal durchströmen und beispielsweise an die Umgebung der Entlüftungseinrichtung geführt werden kann. Dabei ist auch der Abführkanal in der Schließstellung des Ventilelements mittels des Ventilelements fluidisch versperrt.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Abführkanal und der Entlüftungskanal schräg oder senkrecht zueinander verlaufen. Dies bedeutet beispielsweise, dass der Entlüftungskanal und der Abführkanal jeweilige, schräg oder senkrecht zueinander verlaufende Längserstreckungsrichtungen aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gas – in der Offenstellung des Ventilelements – entlang einer ersten Strömungsrichtung durch den Abführkanal und entlang einer zweiten Strömungsrichtung durch den Entlüftungskanal strömen kann, wobei die Strömungsrichtungen schräg oder senkrecht zueinander verlaufen.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Ventilelement entlang einer Bewegungsrichtung translatorisch – insbesondere relativ zu dem Ventilgehäuse – zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar ist, wobei der Entlüftungskanal schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft. Somit verläuft beispielsweise die Strömungsrichtung, entlang welcher das Gas durch den Entlüftungskanal strömen kann, schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung. Hierdurch kann der Aufnahmeraum entlüftet werden, wobei gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit, dass unerwünschte Medien und Schmutz über die Entlüftungseinrichtung in den Aufnahmeraum eindringen können, besonders gering gehalten werden kann.
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Um dabei den Abführkanal besonders sicher mittels des Ventilelements verschließen und somit abdichten zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Ventilelement wenigstens eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende, außenumfangsseitige weitere Schließfläche aufweist, mittels welcher der Abführkanal in der Schließstellung versperrt ist. Dies bedeutet, dass die weitere Schließfläche zumindest in der Schließstellung des Ventilelements in einer Ebene angeordnet ist, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung sowie insbesondere senkrecht zu der Strömungsrichtung verläuft, entlang welcher das Gas durch den Abführkanal strömen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Entlüftungseinrichtung wenigstens ein Federelement auf, mittels welchem das Ventilelement aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist. Hierdurch kann das Ventilelement sicher aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt und dabei beispielsweise in der Schließstellung gehalten werden, sodass das Ventilelement eine sichere Entlüftung des Aufnahmeraums zulässt sowie in der Schließstellung den Aufnahmeraum sicher abdichtet.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Entlüftungseinrichtung ein separat von dem Gehäuse ausgebildetes Ventilgehäuse aufweist, welches mittels eines Gewindes oder mittels eines Presssitzes, das heißt mittels einer Übermaßpassung, an dem Gehäuse befestigt ist. Dadurch ist die Entlüftungseinrichtung besonders sicher an dem Gehäuse gehalten. Ferner ist die Entlüftungseinrichtung besonders bedarfsgerecht an dem Gehäuse anordenbar, sodass das Gehäuse sicher entlüftet werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens ein erfindungsgemäßes Getriebe umfasst. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Getriebes sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Entlüftungseinrichtung, welche wenigstens ein Ventilelement aufweist, welches zumindest im Bereich seiner Schließfläche kugelförmig oder kegelförmig ausgebildet ist;
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2 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Getriebes, wobei sich das Ventilelement in seiner Offenstellung befindet; und
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3 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Getriebes, wobei sich das Ventilelement in seiner Schließstellung befindet.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise ein einer schematischen Schnittansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Getriebe für ein Kraftfahrzeug, welches beispielsweise als Kraftwagen ausgebildet ist. Das Getriebe ist beispielsweise ein Hauptgetriebe, welches eine Mehrzahl von einlegbaren beziehungsweise aktivierbaren Getriebestufen oder Gangstufen, insbesondere Gängen, aufweisen kann, wobei sich die Getriebestufen beziehungsweise Gangstufen beispielsweise in ihrer jeweiligen Übersetzung voneinander unterscheiden können. Ferner ist es denkbar, dass das Getriebe 10 als Achsgetriebe ausgebildet ist. Ein solches Achsgetriebe wird auch als Differenzial oder als Differenzialgetriebe bezeichnet und dient dazu, bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs einen Drehzahlausgleich zwischen kurveninnerem und kurvenäußerem Rad einer Achse zuzulassen beziehungsweise zu ermöglichen.
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Das Kraftfahrzeug umfasst beispielsweise wenigstens einen in den Fig. nicht dargestellten Antriebsmotor, welcher Antriebsleistungen beziehungsweise Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann. Die von dem Antriebsmotor bereitgestellten Antriebsleistungen beziehungsweise Antriebsdrehmomente werden beispielsweise über das Getriebe 10 auf die Räder übertragen, wodurch die Räder und somit das Kraftfahrzeug insgesamt mittels des Antriebsmotors angetrieben werden können.
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Dabei umfasst das Getriebe 10 wenigstens ein Gehäuse 12, welches auch als Getriebegehäuse bezeichnet wird. Das Gehäuse 12 weist einen Aufnahmeraum 14 für Getriebeelemente des Getriebes 10 auf. Dies bedeutet, dass das Getriebe 10 in seinem vollständig hergestellten Zustand Getriebeelemente umfasst, welche in dem Aufnahmeraum 14 und somit in dem Getriebegehäuse aufgenommen beziehungsweise angeordnet sind. Bei diesen Getriebeelementen handelt es sich beispielsweise um Wellen und/oder Zahnräder, welche relativ zu dem Gehäuse 12 bewegbar, insbesondere drehbar, sind.
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Das Getriebe 10 umfasst ferner wenigstens eine Entlüftungseinrichtung 16, mittels welcher der Aufnahmeraum 14 und somit das Gehäuse 12 beziehungsweise das Getriebe 10 insgesamt entlüftbar sind beziehungsweise entlüftet werden können. Unter dem Entlüften ist zu verstehen, dass ein Gas wie beispielsweise Luft mittels der Entlüftungseinrichtung 16, welche auch als Entlüftungseinheit bezeichnet wird, aus dem Aufnahmeraum 14 abgeführt und beispielsweise an die Umgebung 18 der Entlüftungseinrichtung 16 geführt werden kann. Hierzu weist die Entlüftungseinrichtung 16 wenigstens einen Entlüftungskanal 20 auf, über welchen das Gas aus dem Aufnahmeraum 14 abführbar ist. Aus 1 ist erkennbar, dass der Entlüftungskanal 20 einenends an die Umgebung 18 mündet, sodass das den Entlüftungskanal 20 durchströmende Gas aus dem Entlüftungskanal 20 ausströmen und an die Umgebung 18 strömen kann. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, ist der Entlüftungskanal 20 vorliegend durch ein Ventilgehäuse 22 der Entlüftungseinrichtung 16 gebildet, wobei das Ventilgehäuse 22 ein separat von dem Gehäuse 12 ausgebildetes und mit dem Gehäuse 12 verbundenes und somit an dem Gehäuse 12 befestigtes Bauteil ist.
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Die Entlüftungseinrichtung 16 umfasst ferner wenigstens ein Ventilelement 24, welches entlang einer in 1 durch einen Doppelpfeil 26 veranschaulichten Bewegungsrichtung relativ zu dem Ventilgehäuse 22 und somit relativ zu dem Gehäuse 12 zwischen wenigstens einer in 1 und 3 gezeigten, den Entlüftungskanal 20 fluidisch versperrenden und somit abdichtenden Schließstellung und wenigstens einer in 2 gezeigten, den Entlüftungskanal 20 freigebenden Offenstellung bewegbar, insbesondere translatorisch bewegbar, ist. Dies bedeutet, dass das Ventilelement 24 in der Schließstellung den Entlüftungskanal 20 fluidisch versperrt, sodass das genannte Gas nicht durch den Entlüftungskanal 20 hindurchströmen kann. Ferner können in der Schließstellung keine unerwünschten Medien wie beispielsweise Flüssigkeiten und Gase aus der Umgebung 18 den Entlüftungskanal 20 durchströmen, sodass in der Schließstellung des Ventilelements 24 weder unerwünschte Medien noch Schmutz aus der Umgebung 18 über die Entlüftungseinrichtung 16 in den Aufnahmeraum 14 eindringen können.
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In der Offenstellung gibt das Ventilelement 24 den Entlüftungskanal 20 frei, sodass der Aufnahmeraum 12 entlüftet werden kann, da in der Offenstellung Gas aus dem Aufnahmeraum 12 durch den Entlüftungskanal 20 hindurchströmen kann. Vorliegend ist der Entlüftungskanal 20 in der Schließstellung des Ventilelements 24 mittels des Ventilelements 24 fluidisch von dem Aufnahmeraum 14 getrennt. In der Offenstellung jedoch gibt das Ventilelement 24 den Entlüftungskanal 20 derart frei, dass der Entlüftungskanal 20 in der Offenstellung des Ventilelements 24 fluidisch mit dem Aufnahmeraum 14 verbunden ist. Dadurch kann in der Offenstellung Gas aus dem Aufnahmeraum 14 in und durch den Entlüftungskanal 20 strömen.
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Das Ventilelement 24 weist dabei eine außenumfangsseitige erste Schließfläche 28 auf, welche in der Schließstellung auf einem korrespondierenden und vorliegend durch das Ventilgehäuse 22 gebildeten Ventilsitz 30 sitzt und dadurch den Entlüftungskanal 20 fluidisch versperrt. Die Schließfläche 28 ist somit durch eine außenumfangsseitige Mantelfläche des Ventilelements 24 gebildet.
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Um nun den Aufnahmeraum 14 beziehungsweise das Getriebe 10 insgesamt besonders vorteilhaft entlüften zu können und dabei ein übermäßiges Eindringen von unerwünschten Medien und Schmutz über die Entlüftungseinrichtung 16 in den Aufnahmeraum 14 sicher vermeiden zu können, ist zumindest die Schließfläche 28 bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel kegelförmig ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Ventilelement 24 zumindest im Bereich der Schließfläche 28 außenseitig beziehungsweise außenumfangsseitig kegelförmig beziehungsweise in Form eines Kegels ausgebildet ist, wodurch der Entlüftungskanal 20 besonders gut fluidisch versperrt und somit abgedichtet werden kann. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass das Ventilelement 24 zumindest im Bereich der Schließfläche 28 die Außenform eines Kegels aufweist, sodass die außenumfangsseitige Schließfläche 28 kegelförmig ausgebildet ist. Aus 1 ist erkennbar, dass das Ventilelement 24 vorliegend als Kegelsegment beziehungsweise als Kegelstumpf ausgebildet ist, wobei die Schließfläche 28 durch eine außenumfangsseitige Mantelfläche des Kegelsegments beziehungsweise des Kegelstumpfs gebildet ist. Alternativ zu dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist es denkbar, dass zumindest die Schließfläche 28 kugelförmig ausgebildet ist, sodass das Ventilelement 24 zumindest im Bereich der Schließfläche 28 als Kugel beziehungsweise Kugelsegment ausgebildet ist.
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Ferner weist der Ventilsitz 30 eine an die Form beziehungsweise Außenform der Schließfläche 28 angepasste Gegenform auf. Somit ist der Ventilsitz 30 vorliegend kegelförmig beziehungsweise als Kegel oder Kegelstumpf ausgebildet. Dabei ist die Außenform des Ventilelements 24 zumindest im Bereich der Schließfläche 28 eine Positivkontur beziehungsweise eine Positivform, wobei der Ventilsitz 30 als an die Positivform angepasste und mit der Positivform korrespondierende Gegenform beziehungsweise Gegenkontur ausgebildet ist. Dadurch liegt die Schließfläche 28 in der Schließstellung des Ventilelements 24 großflächig an dem Ventilsitz 30 an, wodurch der den Ventilsitz 30 durchdringende Entlüftungskanal 20 besonders gut fluidisch versperrt und somit abgedichtet ist, wenn sich das Ventilelement 24 in der Schließstellung befindet.
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Die Entlüftungseinrichtung 16 weist eine durch das Ventilgehäuse 22 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, gebildete Ventilkammer 32 auf, in welcher das Ventilelement 24 bewegbar aufgenommen ist. Ferner umfasst die Entlüftungseinrichtung 16 wenigstens einen zusätzlich zu dem Entlüftungskanal 20 vorgesehenen und über die Ventilkammer 32 von dem Entlüftungskanal 20 beabstandeten Abführkanal 34, welcher vorliegend durch das Ventilgehäuse 22 gebildet ist. Der Abführkanal 34 ist einenends fluidisch mit dem Aufnahmeraum 14 verbunden und mündet andernends in die Ventilkammer 32. Ferner mündet der Entlüftungskanal 20 andernends in die Ventilkammer 32. In der Schließstellung ist der Abführkanal 34 mittels des Ventilelements 24 fluidisch versperrt, sodass in der Schließstellung des Ventilelements 24 mittels dieses sowohl der Entlüftungskanal 20 als auch der Abführkanal 34 fluidisch versperrt sind. Dabei ist der Entlüftungskanal 20 in der Schließstellung des Ventilelements 24 mittels dieses fluidisch von dem Abführkanal 34 getrennt. In der Offenstellung gibt das Ventilelement 24 den Abführkanal 34 frei, sodass der Abführkanal 34, welcher in der Schließstellung des Ventilelements 24 mittels dieses von der Ventilkammer 32 fluidisch getrennt ist, fluidisch mit der Ventilkammer 32 verbunden ist. Somit ist der Abführkanal 34 in der Offenstellung des Ventilelements 24 über die Ventilkammer 32 fluidisch mit dem Entlüftungskanal 20 verbunden, sodass in der Offenstellung des Ventilelements 24 Gas aus dem Aufnahmeraum 14 in den Abführkanal 34, von diesem in die Ventilkammer 32 und von dieser in den Entlüftungskanal 20 strömen kann, sodass schließlich das Gas über den Entlüftungskanal 20 an die Umgebung 18 abgeführt werden kann.
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Ferner ist es bei der Entlüftungseinrichtung 16 vorgesehen, dass der Abführkanal 34 und der Entlüftungskanal 20 schräg zueinander verlaufen. Ferner verläuft der Entlüftungskanal 20 schräg zur Bewegungsrichtung des Ventilelements 24. Ferner verläuft der Abführkanal 34 zumindest im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Ventilelements 24. Außerdem weist das Ventilelement 24 wenigstens eine weitere Schließfläche 36 auf, mittels welcher der Abführkanal 34 in der Schließstellung fluidisch versperrt ist. Dabei erstreckt sich die weitere Schließfläche 36 zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ventilelements 24.
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Die Entlüftungseinrichtung 16 umfasst ferner wenigstens einen Deckel 38, welcher beispielsweise als ein separat von dem Ventilgehäuse 22 ausgebildetes und mit dem Ventilgehäuse 22 verbundenes, insbesondere reversibel lösbar verbundenes, Bauteil ausgebildet ist. Dabei begrenzt der Deckel 38 die Ventilkammer 32 teilweise. Ferner umfasst die Entlüftungseinrichtung 16 wenigstens ein Federelement 40, welches beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet ist. Das Federelement 40 ist einerseits an dem Deckel 38 und andererseits an dem Ventilelement 24 abgestützt. Mittels des Federelements 40 ist das Ventilelement 24 aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar.
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Beispielsweise nach einer gewissen Zeitspanne, während welcher sich das Kraftfahrzeug und somit das Getriebe 10 nicht im Betrieb befunden haben, weist das Getriebe 10 eine Temperatur auf, die der Umgebungstemperatur entspricht. Im Laufe des Betriebs des Getriebes 10 erwärmt sich dieses, wodurch beispielsweise im Aufnahmeraum 14 aufgenommene Luft erwärmt wird. Infolge dieser Erwärmung dehnt sich die Luft aus, sodass es zu einem Druckanstieg in dem Aufnahmeraum 14 kommt. Infolge dieses Druckanstiegs kann es zu einem in dem Aufnahmeraum 14 herrschenden Druck kommen, welcher größer als der in der Umgebung 18 herrschende Druck ist. Somit liegt in dem Aufnahmeraum 14 im Vergleich zu der Umgebung 18 ein Überdruck vor. Infolge dieses Überdrucks wird beispielsweise das Ventilelement 24 aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt, da der Überdruck über den Abführkanal 34 auf das Ventilelement 24, insbesondere auf die Schließfläche 36, wirken kann. Durch den Überdruck wird das Ventilelement 24 entgegen des Federelements 40 aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt, insbesondere dann, wenn der Überdruck ein vorgebbares Niveau überschreitet. Dieses Niveau ist beispielsweise durch die Federstärke beziehungsweise die Vorspannung des Federelements 40 einstellbar.
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Durch das Bewegen des Ventilelements 24 aus der Schließstellung in die Offenstellung wird das entlang der Bewegungsrichtung zwischen dem Ventilelement 24 und dem Deckel 38 angeordnete Federelement 40 gespannt, wodurch das Federelement 40 zumindest in der Offenstellung eine Federkraft bereitstellt, welche auf das Ventilelement 24 wirkt. Infolge des Bewegens des Ventilelements 24 in die Offenstellung kann – wie zuvor beschrieben – die sich ausdehnende Luft über die Entlüftungseinrichtung 16 an die Umgebung 18 strömen, wodurch ein Druckausgleich zwischen der Umgebung 18 und dem Aufnahmeraum 14 stattfindet. Herrscht beispielsweise in dem Aufnahmeraum 14 und in der Umgebung 18 der gleiche Druck oder liegt der Druck in dem Aufnahmeraum unter dem zuvor genannten Niveau, so wird das Ventilelement 24 mittels des Federelements 40 beziehungsweise mittels der von dem Federelement 40 bereitgestellten Federkraft aus der Offenstellung zurück in die Schließstellung bewegt. Vorzugsweise ist das Federelement 40 auch in der Schließstellung noch etwas gespannt, sodass das Federelement 40 auch in der Schließstellung eine Federkraft bereitstellt, welche auf das Ventilelement 24 wirkt. Dadurch kann das Ventilelement 24 mittels des Federelements 40 sicher in der Schließstellung gehalten werden.
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Aus 1 ist erkennbar, dass das Gehäuse 12 eine beispielsweise als Bohrung ausgebildete Ausnehmung 42 aufweist, in welcher die Entlüftungseinrichtung 16, insbesondere das Ventilgehäuse 22, zumindest teilweise angeordnet ist. Über die Ausnehmung 42 ist die Entlüftungseinrichtung 16, insbesondere das Ventilgehäuse 22, beispielsweise mittels eines Gewindes oder mittels einer Übermaßpassung und somit mittels eines Presssitzes an dem Gehäuse 12 befestigt.
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2 zeigt das Getriebe 10 in einem Zustand, in welchem es zu einem Druckaufbau beziehungsweise einem Druckanstieg in dem Aufnahmeraum 14 kommt beziehungsweise gekommen ist. Infolge des Druckanstiegs wirken der Überdruck und somit eine in 2 durch einen Kraftpfeil F veranschaulichte und durch den Überdruck bewirkte Kraft auf das Ventilelement 24, wobei diese Kraft der Federkraft des Federelements 40 entgegengerichtet ist. Ist die Kraft größer als die Federkraft, so wird das Ventilelement 24 aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt. Mit anderen Worten hebt sich das als Dichtelement fungierende Ventilelement 24, sodass der Abführkanal 34 und der Entlüftungskanal 20, welche beispielsweise als Bohrungen beziehungsweise Entlüftungsbohrungen ausgebildet sind, frei werden. In der Folge kann – wie in 2 durch Pfeile 44 veranschaulicht ist – das Gas aus dem Aufnahmeraum 14 an die Umgebung 18 strömen, wodurch ein Druckausgleich zwischen der Umgebung 18 und dem Aufnahmeraum 14 stattfindet.
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3 zeigt das Getriebe 10 bei einer Wasserdurchfahrt, wobei das Getriebe 10 zumindest teilweise in Wasser eintaucht, dessen Pegel in 3 mit 46 bezeichnet ist. Dabei befindet sich der Entlüftungskanal 20 unterhalb des Pegels 46. Wie in 3 durch einen Pfeil 48 veranschaulicht ist, kann bei dieser Wasserfahrt Wasser in den Entlüftungskanal 20 eindringen. Ferner ist in 3 die zuvor beschriebene, von dem Federelement 40 bereitgestellte Federkraft durch einen Kraftpfeil FE veranschaulicht. Mittels der Federkraft wird das Ventilelement 24 sicher in der Schließstellung gehalten, sodass zwar Wasser in den Entlüftungskanal 20 eindringen, jedoch den Entlüftungskanal 20 nicht vollständig durchströmen kann. Somit kann kein Wasser über die Entlüftungseinrichtung 16 in den Aufnahmeraum 14 gelangen, sodass das Getriebe 10 sicher abgedichtet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 19960126923 [0002]
- JP 09310773 A [0002]
- EP 1764532 B1 [0005]
- CN 204372121 U [0006]
