DE102016214595A1

DE102016214595A1 - Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016214595A1
Application number: DE102016214595.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Simon; Daniel Löwe
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit wenigstens einer Welle und einem Dichtelement, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzvorrichtung für das Dichtelement vorhanden ist, die formschlüssig und/oder kraftschlüssig angebunden ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit wenigstens einer Welle und einem Dichtelement.
An den Wellen eines Getriebes sind Dichtelemente wie beispielsweis Dichtungsringe angeordnet, um Ölräume abzudichten oder voneinander zu trennen.
Es hat sich herausgestellt, dass die Dichtigkeit der Ölräume insbesondere nach außen im Lauf der Lebensdauer eines Getriebes nachlässt, da die Dichtelemente verschleißen.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe anzugeben, das demgegenüber verbessert ist.
Zur Lösung des Problems wird bei einem Getriebe der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass eine Schutzvorrichtung für das Dichtelement vorhanden ist, die formschlüssig und/oder kraftschlüssig angebunden ist.
Als Kern der Erfindung ist anzusehen, dass das Dichtelement vor mechanischem Verschleiß geschützt wird, indem eine Schutzvorrichtung vorhanden ist. Die beschriebene Art der Anbindung erlaubt dabei eine einfache Montage und insbesondere eine besonders flexible Anpassbarkeit der Schutzvorrichtung an das Getriebe. Insbesondere kann auf diese Art und Weise eine Schutzvorrichtung an das Getriebe angebunden werden, selbst wenn das Getriebe bereits an und für sich auskonstruiert ist.
Vorzugsweise kann die Schutzvorrichtung als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet sein. Dann ist es möglich, dass die Schutzvorrichtung elastische Elemente aufweist, die insbesondere auch bei Temperaturschwankungen eine feste Verbindung der Schutzvorrichtung mit der Welle beibehalten.
Vorzugsweise kann die Schutzvorrichtung an einer an der Welle befestigten Mutter angebunden sein. Die Schutzvorrichtung kann also entweder direkt an der Welle oder indirekt an einem anderen an der Welle befestigten Bauteil, insbesondere einer Mutter, befestigt sein. Dadurch ist die Anbindung in der Nähe des Dichtelementes möglich.
Vorteilhafterweise weist die Schutzvorrichtung wenigstens ein elastisches Element zur Anbindung an die Welle auf. Vorzugsweise kann die Schutzvorrichtung radial und/oder axial bewegliche Rast- oder Clipselemente zur Anbindung aufweisen. Vorzugsweise sind die Rast- oder Clipselement symmetrisch in Umfangsrichtung angeordnet. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der auf die Schutzvorrichtung wirkenden Kräfte.
Vorzugsweise kann die Welle und/oder die Mutter wenigstens eine Nut zur Aufnahme wenigstens eines Rast- oder Clipselementes der Schutzvorrichtung aufweisen. Das heißt, dass der elastische Teil der Verbindung an der Schutzvorrichtung vorhanden ist und die feste Aufnahme auf Seiten der Welle.
Vorteilhafterweise kann die Nut umlaufend ausgebildet sein. Statt für jedes Rastelement eine eigene Nut vorzusehen kann durch eine umlaufende Nut erreicht werden, dass die Schutzvorrichtung auf der Welle oder einem an der Welle befestigten Bauteil drehbar gelagert ist.
Vorzugsweise können die Rastelemente als nach radial innen weisende Finger ausgebildet sein. Diese rasten in die Nuten oder die Nut beim Aufschieben auf die Welle ein und befestigen die Schutzvorrichtung gegenüber der Welle.
Vorteilhafterweise kann das Rastelement als mit Einbuchtungen versehender Ring ausgebildet sein. Die Einbuchtungen weisen dabei in radialer Richtung, sodass diese in eine Nut eingreifen können.
Vorzugsweise können die Rastelemente als in Umfangsrichtung weisende Ärmchen ausgebildet sein. Dabei ist auch eine Kombination der beschriebenen Rastelemente möglich. Beispielsweise können die Ärmchen an nach radial innen weisenden Fingern ausgebildet sein. Ebenso kann der Ring Unterbrechungen aufweisen, sodass die Ringabschnitte ähnlich wie Ärmchen ausgebildet sind.
Weiterhin oder alternativ kann das wenigstens eine Rastelement sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecken und in axialer Richtung gebogen sein. Dies gilt sowohl für die beschriebenen Finger, Ärmchen, den Ring wie auch die Kombinationen davon. Die Biegung in axialer Richtung bewirkt eine Vorspannung gegenüber der Welle. Dadurch können die Temperaturschwankungen besonders effizient aufgefangen werden.
Mit besonderem Vorteil kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein.
Das Dichtelement und die Schutzvorrichtung können sich bevorzugt an einem Endbereich der Welle befinden. Vorzugsweise kann die Schutzvorrichtung das Dichtelement nach außen hin abschirmen. Auf diese Art und Weise werden Schmutzteilchen und Schleuderteilchen, die von außen in das Getriebe dringen können, von dem Dichtelement fern gehalten.
Das Dichtelement kann vorteilhafterweise als Dichtring ausgebildet sein.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 ein Getriebe,
2 eine Schutzvorrichtung in einer ersten Ausgestaltung,
3 die Schutzvorrichtung nach 2 in einer zweiten Ansicht,
4 eine Schutzvorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung,
5 die Schutzvorrichtung nach 4 in einer zweiten Ansicht,
6 eine Schutzvorrichtung in einer dritten Ausgestaltung,
7 die Schutzvorrichtung nach 6 in einer zweiten Ansicht,
8 die Schutzvorrichtung nach 6 in einer dritten Ansicht,
9 die Schutzvorrichtung nach 6 in einer vierten Ansicht,
10 eine Schutzvorrichtung in einer vierten Ausgestaltung,
11 die Schutzvorrichtung nach 10 in einer zweiten Ansicht,
12 eine Schutzvorrichtung in einer ersten Anordnung an eine Welle, und
13 eine Schutzvorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung an einer Welle.
1 zeigt ein Getriebe 1 mit einer Welle 2, die auf der einen Seite am Getriebegehäuse 3 gelagert ist. Die Lagerung erfolgt dabei über ein Wälzlager 4. Zur Abdichtung des Getriebegehäuses befindet sich außen auf der Welle 2 ein Dichtring 5, der mittels einer Buchse 6 und einer Schutzvorrichtung 7 geschützt ist. Die Schutzvorrichtung 7 schützt den Dichtring 5 dabei vor mechanischen Beschädigungen, beispielsweise durch hochgeschleuderte Steine oder ähnlichem.
Die Schutzvorrichtung 7, auch als Schutzkappe bezeichenbar, ist kraftschlüssig über elastische Rastelemente mit der Welle 2 verbunden. Mögliche Ausgestaltungen der Verbindung sind in den folgenden Figuren im Detail dargestellt.
2 zeigt eine Schutzvorrichtung 7 in einer ersten Ausgestaltung in der Draufsicht. Die Schutzvorrichtung 7 besteht aus einem ringförmigen Grundelement mit umlaufendem Kragen, von dem sich Finger 8 nach radial innen erstrecken. Der ringförmige Grundkörper 9 und der umlaufende Kragen 10 sind wie die Finger 8 einstückig ausgebildet, da die Schutzvorrichtung 7 als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist.
3 zeigt die Schutzvorrichtung 7 nach 2 im Querschnitt. Dabei erkennt man, dass sich die Finger 8 vom ringförmigen Grundkörper 9 weg erstrecken und dass die Finger 8 neben einer radialen auch eine axiale Erstreckung aufweisen.
4 zeigt eine Schutzvorrichtung 12 in einer zweiten Ausgestaltung. Diese ist ringförmig mit Einbuchtungen 14 ausgestaltet, wobei die Einbuchtungen 14 sich in radialer und axialer Richtung erstrecken.
5 zeigt die Schutzvorrichtung 12 im Querschnitt. Dabei kann man erkennen, dass auch die Schutzvorrichtung 12 einen umlaufenden Kragen 10 aufweist. Eine Einbuchtung 14 des umlaufenden Ringes 16 sorgt dabei für eine Verbindung mit der Welle 2, die in axialer und in radialer Richtung elastisch ausgebildet ist.
6 zeigt eine Schutzvorrichtung 18 in einer dritten Ausgestaltung. Dabei erstrecken sich ausgehend von einem Grundkörper 20 Ärmchen 22 nach radial innen.
7 zeigt die Schutzvorrichtung 18 nach 6 im Querschnitt. Dabei erkennt man, dass sich die Ärmchen 22 an einen Grundkörper 20 anschließen, der sich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erstreckt und dadurch auch einen umlaufenden Kragen bildet.
8 zeigt ein Ärmchen im Detail. Dabei ist zu erkennen, dass das Ärmchen 22 als Ringsegment ausgebildet ist, also auf der Innenseite und der Außenseite gebogen ist. Dadurch kann die Kontaktfläche mit der Welle oder dem Bauteil, mit dem die Schutzvorrichtung 18 verbunden ist, maximiert werden.
9 zeigt die Schutzvorrichtung 18 im Querschnitt auf Höhe eines Ärmchens 22. Die Ärmchen 22 erstrecken sich auch in axialer Richtung und bewirken so eine Vorspannung der Schutzvorrichtung 18 gegenüber der Welle 2.
10 zeigt eine Schutzvorrichtung 24 in der Draufsicht. Die Finger 26 sind dabei im Unterschied zur ersten Ausgestaltung zwar auch mit einer Erstreckung in axialer Richtung versehen, allerdings einfach durch eine Biegung des Fingers 28. Dies ist in 11 gezeigt, in der der schräg stehende Finger 28 zu erkennen ist. Außerdem weist auch die Schutzvorrichtung 24 einen umlaufenden Kragen 28 auf.
Die 12 und 13 zeigen zwei unterschiedliche Schutzvorrichtungen, bei denen Merkmale der einzelnen Ausgestaltungen teilweise gemischt sind.
12 zeigt eine Teilansicht des Getriebes 1 und zwar die Welle 2, die Buchse 6, einen Sicherungsring 30 sowie eine Schutzvorrichtung 32. Unter Berücksichtigung der bereits dargestellten Ausführungsbeispiele lässt sich feststellen, dass die Schutzvorrichtungen, insbesondere auch die Schutzvorrichtung 32, jeweils drei Abschnitte aufweisen. Der erste Abschnitt ist der Anbindungsabschnitt 34 mit den Elementen, die eine elastische Anbindung in radialer und axialer Richtung ermöglichen. Bei der Schutzvorrichtung 32 sind dabei Ärmchen 22 verwendet.
Auf den Anbindungsabschnitt 34 folgt der Trägerabschnitt 36, der eine Verbindung zum Kragenabschnitt 38 ermöglicht. Der Trägerabschnitt 36 ist bevorzugt ringförmig ausgebildet. Der Kragenabschnitt 38 erstreckt sich im Wesentlichen in radialer Richtung. Vorzugsweise können der Trägerabschnitt 36 und der Kragenabschnitt 38 über Stützrippen 40 verbunden sein. Auch kann der Kragenabschnitt 38 Stützstrukturen 42 aufweisen.
Dieser grundsätzliche Aufbau aus Anbindungsabschnitt 34, Trägerabschnitt 36 und Kragenabschnitt 38 gilt für alle beschriebenen Ausführungsbeispiele. Wie beschrieben weist der Anbindungsabschnitt rein exemplarisch Ärmchen 22 auf, statt dessen könnte er auch beispielsweise die Finger 8 oder den Ring 16 aufweisen.
13 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Schutzvorrichtung 44. Der Anbindungsabschnitt 34 weist dabei Finger 26 auf, die wie zu diesem Ausführungsbeispiel beschrieben eine geringe axiale Ausdehnung aufweisen. Der Trägerabschnitt 36 und der Kragenabschnitt 38 sind über einzelne Stützrippen 40 verbunden, wobei keine weiteren Stützstrukturen vorhanden sind.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: Welle
3: Getriebegehäuse
4: Wälzlager
5: Dichtring
6: Buchse
7: Schutzvorrichtung
8: Finger
9: ringförmiger Grundkörper
10: Kragen
12: Schutzvorrichtung
14: Einbuchtung
16: Ring
18: Schutzvorrichtung
20: Grundkörper
22: Ärmchen
24: Schutzvorrichtung
26: Finger
28: Kragen
30: Sicherungsring
32: Schutzvorrichtung
34: Anbindungsabschnitt
36: Trägerabschnitt
38: Kragenabschnitt
40: Stützrippe
42: Stützstruktur
44: Schutzvorrichtung

Claims

Getriebe mit wenigstens einer Welle (2) und einem Dichtelement (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzvorrichtung (7, 12, 18, 24, 32, 44) für das Dichtelement (5) vorhanden ist, die formschlüssig und/oder kraftschlüssig angebunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (7, 12, 18, 24, 32, 44) als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (7, 12, 18, 24, 32, 44) an einer an der Welle befestigten Mutter angebunden ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (7, 12, 18, 24, 32, 44) wenigstens ein radial und/oder axial bewegliches Rast- oder Clipselement zur Anbindung aufweist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) und/oder die Mutter wenigstens eine Nut zur Aufnahme wenigstens eines Rast- oder Clipselementes der Schutzvorrichtung (7, 12, 18, 24, 32, 44) aufweist.
Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut umlaufend ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente als nach radial innen weisende Finger (8, 26) ausgebildet sind.
Getriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement als mit Einbuchtungen versehener Ring (14) ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente als in Umfangsrichtung weisende Ärmchen (22) ausgebildet sind.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rastelement (8, 16, 22, 26) sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt und in axialer Richtung gebogen ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.