DE102018131097A1

DE102018131097A1 - Vorrichtung zur Sicherung eines Druckausgleichsventils in einem Getriebebauteil, Druckausgleichsventil und Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102018131097A1
Application number: DE102018131097.8A
Authority: DE
Inventors: Lukas Kuhn; Horst Hartmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (50) zur Sicherung eines Ventils (20, 23, 24, 47) in einem Getriebebauteil (44) eines Fahrzeuggetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (50) zumindest durch einen an einem Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53) des Ventils (20, 23, 24, 47) angreifenden Ring (30, 45, 49) und eine erste Ausnehmung (43) des Getriebebauteils (44) gebildet ist, wobei zumindest ein erster Vorsprung (25) des Rings (30, 45, 49) formschlüssig in die erste Ausnehmung (43) eingreift. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ventil (20, 23, 24, 47) für eine derartige Vorrichtung sowie eine Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung eines Ventils in einem Getriebebauteil eines Fahrzeuggetriebes und ein Ventil zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung sowie eine Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe mit einem als Druckausgleichsventil ausgeführten derartigen Ventil.
Hintergrund der Erfindung
Ein Ventil der Gattung ist als sogenanntes Zweistufen-Rückschlagventil in DE 10 2007 035 706 A1 beschrieben. Dieses Ventil weist ein Ventilgehäuse, ein als Endplatte bezeichnetes Stützelement zwei Kolben und zwei Druckfedern auf. Einer der Kolben ist ein aus einem Kolbengehäuse und einem Stößel zusammengesetzter Kolben, der über die eine der Druckfedern axial an der Endplatte abgestützt ist. Dieser Kolben verschließt in einer Ruhestellung eine frontseitig koaxial zur Ventilachse in dem Ventilgehäuse ausgebildete Einlassöffnung. Dieser Kolben selbst ist auch mit einem Ventilsitz an einer Öffnung versehen, die in der Ruhestellung durch den zweiten aus einer Kugel bestehenden Kolben verschlossen ist. Die Kugel ist über eine zweite Druckfeder an dem Stößel axial abgestützt. Das Ventilgehäuse ist hülsenförmig ausgebildet und frontseitig mit der Einlassöffnung versehen. Rückseitig am offenen Ende des Ventils sitzt die Endplatte, die mehrere Durchgangslöcher aufweist. Die Durchgangslöcher bilden die Auslassöffnung des Ventils. Die als Stützelement ausgebildete Endplatte ist in einer Umfangsnut des Ventilgehäuses befestigt. Die Umfangsnut wurde durch Einwalzen der Endplatte erzeugt. Das dazu notwendige Verfahren ist relativ aufwendig. Es besteht die Gefahr, dass aufgrund der hohen Umformkräfte beim Einwalzen das Ventil verformt und der Ventilsitz dementsprechend nachteilig beeinflusst wird.
Ein Ventil mit einem massiven Gehäuse, einem massiven Kolben, einer Druckfeder und einem scheibenförmigen Stützelement ist in EP 03 01 5018 A1 beschrieben. Das Gehäuse weist frontseitig eine Eingangsöffnung auf. Der Ausgang des Ventils ist rückseitig, wobei der Durchlassquerschnitt über Öffnungen in dem Stützelement vorgegeben ist. Das Ventil sitzt in einem Gehäuse und ist axial über eine gegen die Rückseite des Ventils vorgespannte Platte bzw. Gehäusehälfte im Ventilsitz gesichert. Ein derartig massiv ausgebildetes Ventil ist aufgrund seiner vorwiegend spanabhebenden Bearbeitung relativ teuer. Darüber hinaus ist der Materialverbrauch zur Herstellung groß und das Gewicht des Ventils ist relativ hoch.
Ventile der Gattung werden auf unterschiedlichste Weise im Gehäuse gesichert. DE 10 2007 002 445 A1 zeigt ein Ventil, dass mittels einer Schweißverbindung im Gehäuse gesichert ist. Eine derartige Sicherungstechnik setzt schweißbares Material der gleichen Ausführung des Gehäuses und des Ventils bzw. eines Sicherungselements voraus. Deswegen ist eine derartige Verbindung, wenn das Ventil beispielsweise in ein Gehäuse eines Fahrzeuggetriebes aus einer Aluminiumlegierung eingesetzt ist, nur schwer ausführbar. Andere Ventile werden eingeschraubt, so wie dies in US 2 590 244 A offenbart ist. Eine derartige Sicherung setzt eine relativ aufwändige Vorbereitung des Ventilsitzes voraus, da auch in die Bohrung für den Ventilsitz im Gehäuse ein Gewinde eingebracht werden muss. DE 197 39 904 A1 zeigt ein Ventil, das durch eine Verstemmung axial im Ventilsitz gesichert ist. Bei der Herstellung der Verstemmung wird mit einem Stempel plastisch Material aus dem Gehäuse verdrängt und gegen die Rückseite des Ventils gedrückt.
Besondere Anforderungen an die Herstellung und Montage bestehen bei den Ventilen, deren Ventilkörper auch quer zur Ventilachse gerichtete Zu- oder Abflussöffnungen aufweist. Ein derartiges Ventil ist in DE 10 2015 211 599 A1 offenbart. Bei derartigen Ventilen ist häufig eine gerichtete Montage notwendig, damit die quer gerichteten Öffnungen des Ventilkörpers und die der dazugehörigen Kanäle im Gehäuse miteinander durchlässig in Übereinstimmung gebracht werden.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden und durch welches die genannten Anforderungen mit einfachen und kostengünstigen Maßnahmen umgesetzt werden können.
Die Aufgabe ist mit einem dem Gegenstand des Anspruchs 1 entsprechenden Vorrichtung zur Sicherung eines Ventils in einem Getriebebauteil, mit einem Ventil für die Vorrichtung und mit einer Vorrichtung, in der ein als Druckausgleichsventil ausgeführtes Ventil verbaut ist, gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zumindest durch einen an einem Ventilgehäuse des Ventils angreifenden Ring und eine Ausnehmung des Getriebebauteils gebildet ist. Dabei greift zumindest ein erster Vorsprung des Rings formschlüssig in die Ausnehmung ein. Die Sicherung eines Ventils gegen Verdrehen um die Ventilachse im Getriebebauteil und/oder gegen axiales Verschieben im Getriebebauteil ist mittels eines an dem Ventil angreifenden Rings relativ einfach zu bewerkstelligen. Unter Getriebebauteil sind Gehäuse oder andere denkbaren Bauteile, wie zum Beispiel eine Getriebewelle, des Getriebes zu verstehen.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ring formschlüssig an dem Ventilgehäuse des Ventils angreift. Formschlußverbindungen sind zuverlässige Verbindungen, die in nahezu beliebiger den Anforderungen angepasster Form ausgeführt werden können.
Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vorsprung zumindest teilweise in radialer Richtung über eine Außenkontur des Ventilgehäuses hervorsteht und dabei in die Ausnehmung eingreift. Ausnehmungen sind Löcher, Längs-, Quer- oder Umfangsnuten oder Spalte. Der formschlüssige Eingriff des Vorsprungs in die Ausnehmung schließt nicht aus, dass der Vorsprung in der Ausnehmung eingeklemmt und zum Beispiel auch durch zusätzlichen Stoffschluss gesichert ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in den vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten der Formschlussverbindung.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Ring zwei Vorsprünge, also den ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung aufweist. Der erste Vorsprung dient, wie schon zuvor erwähnt, einer Formschlusssicherung des Ventils am Getriebebauteil. Der zweite Vorsprung greift formschlüssig in eine Ausnehmung des Ventilgehäuses ein und sichert somit die Formschlussverbindung zwischen dem Ring und dem Ventilgehäuse des Ventils ab. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass derartige Ringe relativ einfach aufgebaut sind und sich kostengünstig herstellen lassen.
Eine weitere Ausgestaltung ist auf einen einfachen vorteilhaften Aufbau des Ventils zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet. Das Ventil ist mit einem Ventilgehäuse, wenigstens einem Kolben, und zumindest einer Feder versehen. Der Kolben und das Ventilgehäuse vorzugsweise aus Blech kalt geformte Teile und demzufolge kostengünstig herstellbar. Sie sind zueinander koaxial auf einer gedachten Ventilachse angeordnet welche laut Definition in diesem Fall axial ausgerichtet ist. Die Feder ist vorzugsweise eine Druckfeder, wobei wahlweise auch mehrere Federn gleichen oder unterschiedlichen Typs und gleicher oder unterschiedlicher Auslegung eingesetzt werden können.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, der Ring an einem Rand der ersten Öffnung an dem Ventilgehäuse sitzt. Der Außenumfang des Rands wird vom Öffnungsquerschnitt der Öffnung des Ventilgehäuses bestimmt und ist in der Regel kleiner als der Außenumfang des Ventilgehäuses am Sitz des Ventiles im Getriebebauteil. Der Rand bietet damit vorteilhaft einen Sitz für einen Ring zur Sicherung des Ventils in dem Getriebebauteil. Außerdem lässt sich der Ring radial auf einem derartigen Rand gut zentrieren. Eine geeignete Gestaltung des Rands bietet außerdem vielfältige Möglichkeiten für die Gestaltung des formschlüssigen Angriffs eines Vorsprungs oder mehrerer Vorsprünge des Rings einem Ventilgehäuse.
Ring ist aus wenigstens einem Kunststoff und ist damit einfach und kostengünstig und dieses auch mit relativ komplizierten Design herstellbar. Der Ring kann alternativ auch als ein massiver Ring aus einem metallischen Werkstoff ausgeführt sein. Weiterhin kann der Ring als ein Bauelement aus Blech ausgeführt sein.
Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ring aus einem Draht gebildet ist. Draht ist ein relativ kostengünstiges Halbzeug, welches sich in vielfältiger Gestalt formen lässt. So ist vorgesehen, dass der erste Vorsprung durch zwei Schenkel aus dem Draht gebildet ist, wobei jeder Schenkel die jeweilige Ausnehmung des Getriebebauteils eingreift.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Vorsprung durch zwei Schenkel aus dem Draht gebildet ist, wobei jeder Schenkel in die erste radiale Richtung rückseitig in Form eines Vorsprunges in eine dritte Ausnehmung eingreift und in eine der ersten radialen Richtung entgegengesetzte zweite radiale Richtung für den Eingriff in ein Getriebebauteil über die Außenkontur seines Sitzes hervorsteht. Außerdem ist vorgesehen, dass der Ring einen zweiten Vorsprung aufweist, welcher die gleiche Richtung hervorsteht wie die beiden Schenkel. Der zweite Vorsprung greift auch in eine auch an dem Ventilgehäuse ausgebildete zweite Ausnehmung ein. Zum einen ist es wichtig, den Ring aus Draht sicher zusätzlich in der dritten Ausnehmung zu halten und so eventuelles auf Federn und den Verlust des Sitzes des Ringes am Ventilgehäuse zu vermeiden. Zum anderen wird die Verdrehsicherung stabiler, wenn zwei Vorsprünge den Sitz des Ringes am Ventil stabilisieren.
Die Erfindung sieht außerdem die Anwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Sicherung eines Ventils in einer Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe vor. Die Vorrichtung ist aus einem Abschnitt eines Getriebebauteils, aus zumindest einem ersten Kanal und aus einem zweiten Kanal sowie aus einem als Druckausgleichsventil ausgeführten Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet. Der erste Kanal führt in dem Abschnitt zu der ersten Öffnung und die zweite Öffnung mündet in den zweiten Kanal. Es ist vorgesehen, dass der erste Vorsprung formschlüssig in eine Ausnehmung des Getriebebauteils eingreift. Das Strömungsmittel ist Öl.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von weiteren Ausgestaltungen und Ausführungsbeispielen von Ventilen, welche als Druckausgleichsventile ausgeführt sind, sowie anhand einer Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels bzw. einer Vorrichtung zur Sicherung eines Druckausgleichsventils näher erläutert.

1 zeigt eine Gesamtansicht eines als Druckausgleichsventil 1 ausgeführten Ventils 20.
2 zeigt eine Frontalansicht des Druckausgleichsventils 1 nach 1 mit Blick auf einen am Druckausgleichsventil 1 befestigten Ring 30.
3 zeigt eine Schnittdarstellung des Druckausgleichsventils 1 in einem Längsschnitt entlang der Ventilachse 6 des Druckausgleichsventils 1, wobei der Kolben 3 des Druckausgleichsventils 1 sich in einer Schließstellung I befindet.
4 zeigt eine Vorrichtung 37 zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe mit dem darin verbauten Druckausgleichsventil 1 nach 1 sowie einer Vorrichtung 50 zur Sicherung des Druckausgleichsventils 1 in einem Getriebebauteil 44. Die Vorrichtungen 37 und 50 sowie das Druckausgleichsventil 1 sind in einem Längsschnitt entlang der Ventilachse 6 des Druckausgleichsventils 1 dargestellt, wobei sich der Kolben 3 des Druckausgleichsventils 1 entsprechend der Darstellung nach 4 in einer Öffnungsstellung II in dem Ventilgehäuse 2 befindet.
5a zeigt Teilansichten des Druckausgleichsventils 1 mit Fokus auf einen am Druckausgleichsventil 1 befestigten Ring 30.
Die 5b und 5c zeigen Teilansichten mit weiterer Ventile 23 und 24 mit Fokus auf einen alternativ ausgebildeten und formschlüssig am jeweiligen Ventil 23 bzw. 24 angreifenden Ring 49 in der Gegenüberstellung zu 5a.
6 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines als Druckausgleichsventil 32 ausgebildeten Ventils 47 mit einem Ring 45 aus Draht.
7 zeigt eine Rückansicht des Druckausgleichsventils 32 nach 6.
8 zeigt eine Schnittdarstellung des Druckausgleichsventils 32 in einem Längsschnitt entlang der Ventilachse 6 des Druckausgleichsventils 32, wobei der Kolben 3 des Druckausgleichsventils 32 sich in einer Schließstellung I befindet.
9 zeigt eine Frontalansicht des Druckausgleichsventils 32 nach 6 mit Fokus auf den Ring 45 aus Draht.
10 - zeigt den Ring 45 aus Draht als Einzelteil.
11 - zeigt ein Detail des Ventilgehäuses 53 des Druckausgleichsventils 32 mit Blick auf eine Ausnehmung 39 bzw. 40 im Rand 54 des Ventilgehäuses 53.
12 - zeigt im Detail einer Frontalansicht des Druckausgleichsventils 32, wie der Ring 45 aus Draht an dem Rand 54 des Ventilgehäuses 53 befestigt ist.
13 - eine Gesamtansicht des Druckausgleichsventils 32 nach 6.

1 - in der Gesamtansicht des Druckausgleichsventils 1 sind das Ventilgehäuse 2 mit einem Ring 30, mit einer ersten Öffnung 8, einer zweiten Öffnung 10 und hinter der zweiten Öffnung 10 teilweise ein Kolben 3 zu sehen. Der Ring 30 kann aus Metall gebildet sein oder ist vorzugsweise aus Kunststoff gebildet und aus beiden Werkstoffen einteilig mit einem ersten Vorsprung 25 ausgebildet.
2 - in der Frontalansicht des Druckausgleichsventils 1 ist der Blick auf die erste Öffnung 8 und auf den Rand 33 der ersten Öffnung 8 sowie auf den am Rand 33 sitzenden Ring 30 gerichtet. Der Rand 33 umgibt die erste Öffnung 8. Der erste Vorsprung 25 steht in radialer Richtung, d. h. quer zur Ventilachse 6 gerichtet, über die Außenkontur 29 des Ventilgehäuses 2 hinaus.
6 - in der Seitenansicht des Druckausgleichsventils 32 sind das Ventilgehäuse 53 mit dem Ring 45 aus Draht, mit einer zweiten Öffnung 10 und hinter der zweiten Öffnung 10 teilweise ein Kolben 3 zu sehen.
9 - In der Frontalansicht des Druckausgleichsventil 32 ist der Blick auf die erste Öffnung 8 und den Rand 54 des Ventilgehäuses 53 sowie auf den am Rand 54 der ersten Öffnung 8 formschlüssig angreifenden Ring 45 aus Draht gerichtet. Der Ring 45 aus Draht weist zwei Schenkel 51 und 52 auf, die radial über die Außenkontur 29 des Ventilgehäuses 53 hervorstehen.
3, 4, 7 und 8 - der Blick auf die Rückseite eines Druckausgleichsventils 1 bzw. 32 ist stellvertretend für beide Ventile 7 dargestellt. An der Rückseite des jeweiligen Druckausgleichventils 1 bzw. 32 sitzt ein Stützelement 4 in dem Ventilgehäuse 2 bzw. 53. Das Stützelement 4 ist analog eines Zackenrings federelastisch und weist mehrere am Umfang verteilte zackenartig ausgebildete Vorsprünge 28 auf, welche in eine Umfangsnut 21 des Ventilgehäuses 2 bzw. 53 eingeschnappt sind und eine axiale Formschlussverbindung bilden. Das Stützelement 4 und das Ventilgehäuse 2 sind durch die axiale bzw. radiale Formschlussverbindung axial aneinander gesichert.
3 und 4 - Das Druckausgleichsventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2, einen Kolben 3, ein Stützelement 4 und eine Feder 5 auf. Das Ventilgehäuse 2 und der Kolben 3 sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zu einer Ventilachse 6 angeordnet. Die Ventilachse 6 ist axial ausgerichtet. Der Kolben 3 ist axial beweglich aber radial eng mit wenig radialem Spiel in dem Ventilgehäuse 2 geführt und mit einem Kolbenmantel 9 sowie einen Kolbenboden 7 versehen. Das radiale Spiel beträgt vorzugsweise 30 µm. Der Kolbenmantel 9 ist hohlzylindrisch ausgebildet und koaxial zur Ventilachse 6 ausgerichtet und erstreckt sich von dem Kolbenboden 7 aus in Richtung des Stützelements 4. Die Feder 5 ist eine Druckfeder und axial in die eine Richtung an dem Kolbenboden 7 des Kolbens 3 und in die andere axiale Richtung an dem Stützelement 4 so abgestützt, dass die Feder 5 axial zwischen dem Kolbenboden 7 und dem Stützelement 4 eingespannt ist. Das Stützelement 4 greift mit den Vorsprüngen 28 in eine Umfangsnut 21 des Ventilgehäuses 2 ein und ist dort durch die Federwirkung der Zacken fest abgestützt. Der Kolben 3 ist aus einer mit 3 dargestellten Schließstellung I gegen die Wirkung der Federkräfte der Feder 5 in eine mit 4 dargestellte Öffnungsstellung II beweglich.
3 und 4 - Das hülsenförmig ausgebildete Ventilgehäuse 2 ist mit einer für Strömungsmittel durchlässigen ersten Öffnung 8 und mit einer zweiten Öffnung 10 versehen. Die erste Öffnung 8 ist kopfseitig des Druckausgleichsventils 1 an dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet, koaxial zur Ventilachse 6 angeordnet und senkrecht von der Ventilachse 6 durchstoßen. Die zweite Öffnung 10 ist quer zur ersten Öffnung 8 ausgerichtet, d. h., dass sich die zweite Öffnung 10 mit radialem Abstand zur Ventilachse 6 in axialer Richtung erstreckt. Die Mittenachse 56 der Öffnung 10 verläuft in radialer Richtung senkrecht zur Ventilachse 6. Ein Ventilsitz 17 ist am Rand 33 des Ventilgehäuses 2 an der ersten Öffnung 8 ausgebildet. Der Ventilsitz 17 weist vorzugsweise eine konkav nach innen gewölbte kalottenförmige Fläche auf, die mit einer konvexen Ringfläche 16 des Kolbens 3 korrespondiert. Dem Kolbenboden 7 schließt sich axial ein Übergangsabschnitt 11 an, an dem der Kolbenboden 7 in den Kolbenmantel 9 bzw. der Kolbenmantel 9 in den Kolbenboden 7 übergeht. Der Übergangsabschnitt 11 ist in Form einer Hohlkehle konkav-rinnenförmig ausgebildet und verbindet den Kolbenboden 7 mit dem Kolbenmantel 9. Der Abschnitt am Kolbenboden 7 weist einen kleineren Außendurchmesser auf als der Kolbenmantel 9. Die Ringfläche 16 schließt sich der Fläche 22 des Kolbenbodens 7 an und leitet in den Übergangsabschnitt über. Die Fläche 22 kann wie dargestellt eine flache Kreisfläche alternativ aber auch eine konvex oder konkav bzw. anderweitig dreidimensional strukturierte Fläche sein.
3 - Der Kolben 3 ist in der Schließstellung I durch die Wirkung der Feder 5 axial gegen den Ventilsitz 17 vorgespannt und verschließt in dieser Position die erste Öffnung 8 mit dem Kolbenboden 7. Schließstellung I ist dementsprechend die Position des Kolbenbodens 7 zum Ventilsitz 17 im geschlossenen Zustand des Ventils 3. Dabei liegt die Ringfläche 16 dichtend an dem Ventilsitz 17 an. Die zweite Öffnung 10 ist in der Schließstellung I des Kolbens 3 größtenteils durch den Kolbenmantel 9 verschlossen, wobei jedoch eine für Strömungsmittel durchlässige spaltförmige Durchgangsöffnung verbleibt. Die spaltförmige Durchgangsöffnung ist dabei durch einen Abschnitt des Kolbenmantels 9 des Kolbens 3 bzw. durch den Übergangsabschnitt 11 des Kolbens 3 sowie einen Rand des Ventilgehäuses 2 an der zweiten Öffnung 10 begrenzt.
3 und 4 - Die Vorrichtung 37 zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe ist aus wenigstens einem Abschnitt eines Getriebebauteils 44, einem ersten Kanal 41 einem zweiten Kanal 42, aus dem Druckausgleichsventil 1 sowie aus einer Vorrichtung 50 zur Sicherung des Druckausgleichsventils 1 in dem Getriebebauteil 44 gebildet. Das Druckausgleichsventil 1 sitzt in einer Durchgangsbohrung 57, deren Durchmesser gleich dem des ersten Kanals 41 oder größer bzw. kleiner als der erste Kanal 41 ist. Der erste Kanal 41 führt zur ersten Öffnung 8. Die zweite Öffnung 10 ist zu dem zweiten Kanal 42 so ausgerichtet, dass diese in den zweiten Kanal 42 mündet.
3 und 4 - Die Vorrichtung 50 zur Sicherung des Druckausgleichsventils 1 in dem Getriebebauteil 44 ist durch den Ring 30 und eine Ausnehmung 43 in dem Getriebebauteil 44 gebildet. Der Ring 30 sitzt fest am Ventilgehäuse 2. Der radiale Vorsprung 25 des Rings 30 greift formschlüssig in die Ausnehmung 43 des Getriebebauteils 44 ein und bildet eine Formschlussverbindung. Über die Formschlussverbindung ist das Ventil somit gegen Verdrehen um die Ventilachse 6 in dem Getriebebauteil 44 gesichert. Die Ausnehmung 43 ist in diesem Fall beispielsweise eine Längsnut in einem als Gehäuse oder eine Getriebewelle ausgebildeten Getriebebauteil 44. Darüber hinaus wird durch den Vorsprung 25 im Zusammenspiel mit der Ausnehmung 43 eine lageorientierte Montage des Druckausgleichsventils 1 in das Getriebebauteil 44 so bestimmt, dass die zweite Öffnung 10 und der zweite Kanal 42 zueinander ausgerichtet sind.
3 und 4 - Es wird davon ausgegangen, dass das in 3 gezeigte Druckausgleichsventil 1 in Schließstellung I des Kolbens 3 in der Vorrichtung 37 verbaut ist. In dieser Stellung ist die durch den Druck eines Strömungsmittels im ersten Kanal 41 auf die Fläche 22 des Kolbenbodens ausgeübte Kraft kleiner oder gleich einer im Inneren des Druckausgleichsventils 1 auf die Rückseite des Kolbenbodens 7 wirkenden Gegenkraft. Die Gegenkraft ist ein Ergebnis der durch einen Gegendruck im Inneren des Druckausgleichsventils 1 erzeugten Kraft an der Rückseite des Kolbenbodens 7 und vornehmlich der auf die Rückseite des Kolbenbodens 7 ausgeübten Federkraft der zwischen dem Kolbenboden 7 und dem Stützelement 4 eingespannten Feder 5. Wenn der Druck im ersten Kanal 41 soweit ansteigt, dass die dadurch auf die Fläche 22 des Kolbenbodens 7 die Gegenkraft übersteigt, bewegt sich der Kolben 3 axial in Richtung des Stützelements 4 in die Öffnungsstellung II (siehe 4) und gibt den Ventilsitz 17 frei. Das Strömungsmittel strömt durch einen so frei gegebenen Durchlass über die erste Öffnung 8 durchs Innere des Druckausgleichsventils 1 über die zweite Öffnung 10 in den zweiten Kanal 42. Dabei dichtet der Kolben 3, vorbehaltlich eines durch das Radialspiel vorgegebenen Leckspalts, die Rückseite des Druckausgleichsventils 1 auch ab.
5a, 5b und 5c - in der Darstellung sind von links nach rechts das Ventil 1, ein Ventil 23 und ein Ventil 24 in einer Teilansicht bzw. einer Schnittdarstellung und der dazugehörigen Frontalansicht dargestellt.
5a - Auf dem Ventilgehäuse 2 des Ventils 1 sitzt der Ring 30. Der Ring 30 ist auf dem Rand 33 zentriert. Der Ring 30 ist vorzugsweise stoffschlüssig, zum Beispiel durch Kleben, auf dem Ventilgehäuse 2 befestigt. Der Vorsprung 25 ragt radial über die Außenkontur 29 des Ventilgehäuses 2 hinaus.
5b - An dem Ventilgehäuse 18 des Ventils 23 sitzt ein Ring 49 welcher formschlüssig in eine Ringnut 14 eingreift. Die Ringnut 14 ist in den Rand 15, durch den die Öffnung 8 des Ventilgehäuses 18 begrenzt ist, eingeformt. Der Rand 15 ist außerdem mit einer Ausnehmung 26 versehen. Die Ausnehmung 26 liegt auf der Seite des Ventilgehäuses 18, an welchem die zweite Öffnung 10 ausgebildet ist.
5c - an dem Ventilgehäuse 19 des Ventils 24 ist ein Rand 13 ausgebildet, welche die Öffnung 8 umgibt und welcher vier Ausnehmungen, also die Ausnehmungen 12 , 27 und 39 sowie die Ausnehmung 26 aufweist. Die Ausnehmungen 12, 27 und 39 sind gleichmäßig um die Öffnung 8 verteilt, wobei die Ausnehmung 26 auf der Seite des Ventilgehäuses 19 ausgebildet ist, an welchem die zweite Öffnung 10 liegt.
5b und 5c - Auf dem Ventilgehäuse 18 des Ventils 23 und auf dem Ventilgehäuse 19 des Ventils 24 sitzt jeweils der Ring 49. Der Ring 49 weist den Vorsprung 25 und einen weiteren Vorsprung 46 auf. Der Vorsprung 25 und der Vorsprung 46 sind in die gleiche Richtung radial ausgerichtet. Der Vorsprung 46 jedoch ist radial in Richtung der ersten Öffnung 8 und der Vorsprung 25 radial von der Öffnung 8 weg gerichtet. Der Vorsprung 25 ist, wie schon zuvor beschrieben, in der Vorrichtung 50 zur Sicherung des als Druckausgleichsventil ausgeführten Ventils 23 bzw. 24 für den Formschluß mit einer Ausnehmung 43 in einem Getriebebauteil 44 vorgesehen und ragt dazu über die Außenkontur 29 des jeweiligen Ventils 23 bzw. 24 hinaus. Radial ist in diesem Fall als quer zur axialen Richtung, also quer zur Ventilachse 6, ausgerichtet zu betrachten. Der Vorsprung 46 dagegen dient der formschlüssigen Sicherung des Rings 49 am jeweiligen Ventilgehäuse 18 bzw. 19. Dazu greift der Vorsprung 46 formschlüssig radial und axial in die Ausnehmung 26 ein. Daraus ergibt sich in diesen Fällen, dass der Vorsprung 25 jeweils an der der zweiten Öffnung 10 gegenüberliegenden Seite über die Außenkontur 29 des Ventils 23 bzw. 24 hervorsteht und so vorteilhaft eine Lageorientierung mit Sicht auf die Lage der zweiten Öffnung 10 für den Einbau des jeweiligen Ventils 23 bzw. 24 vorgegeben ist.
5c - Da neben der Ausnehmung 26 auch noch drei weitere Ausnehmungen 12, 27 und 39 in dem Rand 13 ausgebildet sind, ergeben sich zwei alternative Ausrichtungen des Vorsprungs 25 nämlich dann, wenn der Vorsprung 46 in eine dieser Ausnehmungen 12 bzw. 27 oder 39 formschlüssig eingreift. Dies ist vorteilhaft und kann sinnvoll sein, wenn die Verwendung des Ventils 24 in verschiedenen Einbausituationen vorgesehen ist und zwangsläufig eine andere Lage der Kanäle eine anders orientierte Montage des Ventils 24 im Gehäuse erfordert. D.h., dass eine Änderung der Ausrichtung des Vorsprungs 25 zur zweiten Öffnung 10 des Ventils 24 notwendig wird. Dadurch kann zum Beispiel der Vorsprung 25 an der Seite mit der zweiten Öffnung 10 hervorstehend orientiert werden, wenn der Eingriff des Vorsprungs 46 in die Ausnehmung 39 vorgesehen wird.
8 - Das Druckausgleichsventil 32 ist im Aufbau und in der Funktion im Wesentlichen mit dem Druckausgleichsventil 1 vergleichbar und weist ein Ventilgehäuse 53, einen Kolben 3, ein Stützelement 4 und eine Feder 5 auf. Das Ventilgehäuse 53 und der Kolben 3 sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zu einer Ventilachse 6 angeordnet. Die Ventilachse 6 ist axial ausgerichtet. Der Kolben 3 ist axial beweglich aber radial eng mit wenig radialem Spiel in dem Ventilgehäuse 2 geführt und mit einem Kolbenmantel 9 sowie einen Kolbenboden 7 versehen. Der Kolbenmantel 9 ist hohlzylindrisch ausgebildet und koaxial zur Ventilachse 6 ausgerichtet und erstreckt sich von dem Kolbenboden 7 aus in Richtung des Stützelements 4. Die Feder 5 ist eine Druckfeder und axial in die eine Richtung an dem Kolbenboden 7 des Kolbens 3 und in die andere axiale Richtung an dem Stützelement 4 so abgestützt, dass die Feder 5 axial zwischen dem Kolbenboden 7 und dem Stützelement 4 eingespannt ist. Das Stützelement 4 greift mit den Vorsprüngen 28 in eine Umfangsnut 21 des Ventilgehäuses 53 ein und ist dort durch die Federwirkung der Zacken fest abgestützt. Der Kolben 3 ist analog der Darstellung nach 4 zum Druckausgleichsventil 1 in einer Öffnungsstellung II dargestellt. Die Unterschiede zu dem mit den 1 bis 4 dargestellten Druckausgleichsventil 1 ergeben sich im Wesentlichen aus der Ausführung und Anordnung des Rings 45, der in diesem Fall aus Draht ist und der sich aus der anderen Bauart des Rings 45 ergebenden anderen Ausführung des Rands 54 des Ventilgehäuses 53.
10 - Der Ring 45 ist aus einem kreisrund gebogenen Draht gebildet. Die beiden Enden des Drahts sind so gekröpft gebogen, dass sich zwei Schenkel 51 und 52 bilden, welche radial über den Außenumfang des ringförmigen Abschnitts 35 des Rings 45 hinausragen. Der Draht ist zu seinen Schenkeln 51 und 52 hin so gekröpft, dass in einer Übergangszone zu jedem der Schenkel 51 bzw. 52 hin jeweils ein Bogen 34 gebildet ist. Der jeweilige Bogen 34 steht radial über den Innendurchmesser des ringförmigen Abschnitts 35 hinaus in den Ring 45 hinein und wird, wenn dieser so wie mit den 11-13 beschrieben an der entsprechenden Ausnehmung 39 hinter den Hinterschnitten 55 verhakt. Der ringförmige Abschnitt 35 erstreckt sich umfangsgerichtet von Bogen 34 zu Bogen 34. Dabei wird die ringförmige Kontur des Abschnitts 35 an einer den Schenkeln 51 und 52 gegenüberliegenden Stelle durch eine U-förmige Kröpfung 38 unterbrochen, an der der Draht zunächst radial in den Abschnitt 35 hinein abgeknickt und da gemäß 13 am Hinterschnitt 55 verhakt ist, dann um ca. 90° quer gebogen und wiederum und ca. 90° radial in Richtung des Abschnitts 35 radial nach außen zurückgebogen und da gemäß 13 am anderen Hinterschnitt 55 verhakt ist sowie schließlich in den Abschnitt 35 zurück verläuft. Die Schenkel 51 und 52 bilden gemeinsam den ersten Vorsprung 25. Die Kröpfung 38 bildet den zweiten Vorsprung 46.
11, 12 und 13 - die Ausnehmungen 39 und 40 sind am Rand 54 der ersten Öffnung 8 des Ventilgehäuses 53 ausgebildet. Die Ausnehmungen 39 bzw. 40 sind jeweils axial nach außen hin mit einem Hinterschnitt 55 versehen, wodurch der Drahtring über seine Bögen 34 bzw. an der Kröpfung 38 an dem jeweiligen Hinterschnitt 55 verhakt ist. Der Ring 45 ist also auf den Rand 54 des Ventilgehäuses 53 so aufgesetzt, dass die Bögen 34 des Vorsprungs 25 in der Ausnehmung 39 verrastet sind und dass der Vorsprung 46 in der Ausnehmung 40 verrastet ist. Dabei weisen die Vorsprünge 46 und 25 in die gleiche radiale Richtung, wobei der Vorsprung 46 zur Öffnung 8 hin bzw. vom Rand 54 aus radial in die Öffnung 8 hineinragt aber der Vorsprung 25 über die Außenkontur 29 des Ventilgehäuses 53 hinausragt. Dabei ist der Vorsprung 25 radial an der Seite des Ventils 32 über die Außenkontur 29 des Ventilgehäuses 53 hinaus, an der die zweite Öffnung 10 ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

1: Druckausgleichsventil
2: Ventilgehäuse
3: Kolben
4: Stützelement
5: Feder
6: Ventilachse
7: Kolbenboden
8: erste Öffnung
9: Kolbenmantel
10: zweite Öffnung
11: Übergangsabschnitt am Kolben
12: Ausnehmung am Rand
13: Rand
14: Ringnut am Rand
15: Rand
16: Ringfläche
17: Ventilsitz
18: Ventilgehäuse
19: Ventilgehäuse
20: Ventil
21: Umfangsnut
22: Fläche des Kolbenbodens
23: Ventil
24: Ventil
25: Vorsprung
26: Ausnehmung am Rand
27: Ausnehmung am Rand
28: Vorsprung des Stützelements
29: Außenkontur des Ventilgehäuses
30: Ring
31: nicht belegt
32: Druckausgleichsventil
33: Rand
34: Bogen
35: ringförmiger Abschnitt
37: Vorrichtung zur Regelung von Drücken
38: Kröpfung
39: Ausnehmung
40: Ausnehmung
41: erster Kanal im Getriebebauteil
42: zweiter Kanal im Getriebebauteil
43: Ausnehmung im Getriebebauteil
44: Getriebebauteil
45: Ring aus Draht
46: Vorsprung
47: Ventil
48: nicht belegt
49: Ring
50: Vorrichtung zur Sicherung
51: Schenkel
52: Schenkel
53: Ventilgehäuse
54: Rand
55: Hinterschnitt
56: Mittenachse
57: Durchgangsbohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007035706 A1 [0002]
EP 03015018 A1 [0003]
DE 102007002445 A1 [0004]
US 2590244 A [0004]
DE 19739904 A1 [0004]
DE 102015211599 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (50) zur Sicherung eines Ventils (20, 23, 24, 47) in einem Getriebebauteil (44) eines Fahrzeuggetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (50) zumindest durch einen an einem Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53) des Ventils (20, 23, 24, 47) angreifenden Ring (30, 45, 49) und eine erste Ausnehmung (43) des Getriebebauteils (44) gebildet ist, wobei zumindest ein erster Vorsprung (25) des Rings (30, 45, 49) formschlüssig in die erste Ausnehmung (43) eingreift.
Vorrichtung (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (45, 49) formschlüssig an dem Ventilgehäuse (18, 19, 53) des Ventils (23, 24, 47) angreift.
Vorrichtung (50) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsprung (25) zumindest teilweise in radialer Richtung über eine Außenkontur (29) des Ventilgehäuses (2, 18, 19, 53) hervorsteht und dabei in die erste Ausnehmung (43) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (45, 49) mindestens zwei Vorsprünge (25, 46), also wenigstens einen ersten Vorsprung (25) und wenigstens einen zweiten Vorsprung (46) aufweist, wobei zumindest der zweite Vorsprung (46) formschlüssig in eine zweite Ausnehmung (26, 27, 40) des Ventilgehäuses (18, 19, 53) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (25) in eine radiale Richtung formschlüssig in eine dritte Ausnehmung (39) an dem Ventil (47) und in die andere radiale Richtung in die erste Ausnehmung (43) des Getriebebauteils (44) eingreift.
Ventil (20, 23, 24, 47) zur Verwendung in einer Vorrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5, mit einem Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53), wenigstens einem Kolben (3), und zumindest einer Feder (5), mit den Merkmalen: - der Kolben (3) und das Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53) sind zueinander koaxial auf einer gedachten Ventilachse (6) angeordnet, wobei die Ventilachse (6) in eine erste axiale Richtung sowie in eine zur ersten axialen Richtung entgegengesetzte zweite axiale Richtung axial ausgerichtet ist, - der Kolben (3) ist gegen Federkräfte der Feder (5) axial beweglich in dem Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53) aufgenommen, - eine für Strömungsmittel durchlässige ersten Öffnung (8) des Ventilgehäuses (2, 18, 19, 53) ist dem Kolben (7) zugewandt und durch den Kolben (3) verschließbar, - in dem Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53) ist eine für die Strömungsmittel durchlässige zweite Öffnung (10) ausgebildet, wobei die zweite Öffnung (10) zumindest teilweise durch den Kolben (3) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring (30, 45, 49) an dem Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53) sitzt, wobei mindestens ein aus dem Ring (30, 45, 49) hervorstehender Vorsprung (25, 46) an dem Ring (30, 45, 49) ausgebildet ist.
Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (30, 45, 49) an einem Rand (13, 15, 33, 54) der ersten Öffnung (8) an dem Ventilgehäuse (2, 18, 19, 53) sitzt.
Ventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (45, 49) den zumindest einen ersten Vorsprung (25) und wenigstens einen zweiten Vorsprung (46) aufweist, und wobei der zweite Vorsprung (46) in eine zweite Ausnehmung (26, 40) des Ventilgehäuses (18, 19, 53) eingreift.
Ventil nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (49) formschlüssig sowohl in die zweite Ausnehmung (40) an dem Ventilgehäuse (53) als auch in eine an dem Ventilgehäuse (53) ausgebildete dritte Ausnehmung (39) eingreift.
Ventil nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (30) aus wenigstens einem Kunststoff ist.
Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (45) aus einem Draht gebildet ist, wobei der erste Vorsprung (25) durch zwei Schenkel (51, 52) aus dem Draht gebildet ist, wobei jeder Schenkel (51, 52) in die dritte Ausnehmung (39) eingreift.
Ventil nach Anspruch 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsprung (25) durch zwei Schenkel (51, 52) eines Rings (45) gebildet ist, wobei jeder Schenkel (51, 52) in die erste radiale Richtung in eine dritte Ausnehmung (39) eingreift und in eine der ersten radialen Richtung entgegengesetzte zweite radiale Richtung radial hervorsteht, wobei ein zweiter Vorsprung (46) in die zweite radiale Richtung aus dem Ring (45) hervorsteht sowie in eine auch an dem Ventilgehäuse (53) ausgebildete zweite Ausnehmung (40) eingreift.
Ventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (40) und dritte Ausnehmung (39) am Rand (54) einer ersten Öffnung (8) des Ventilgehäuses (2) ausgebildet sind.
Vorrichtung (37) zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe, wobei die Vorrichtung (37) aus einem Abschnitt eines Getriebebauteils (44), aus zumindest einem ersten Kanal (41) und aus einem zweiten Kanal (42) sowie aus einem als Druckausgleichsventil (1, 32) ausgeführten Ventil (20, 23, 24, 47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 13 gebildet ist, wobei der erste Kanal (41) in dem Abschnitt zu der ersten Öffnung (8) führt und die zweite Öffnung (10) in den zweiten Kanal (42) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsprung (25) formschlüssig in eine Ausnehmung (43) des Getriebebauteils (44) eingreift.