DE102021204055A1

DE102021204055A1 - Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102021204055A1
Application number: DE102021204055.1A
Authority: DE
Inventors: Christian Fürstenhöfer; Bernd Haas
Original assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Current assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Antriebsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, umfassend einen in einem Motorgehäuse (2) aufgenommenen Elektromotor (3), ein mit dem Elektromotor (3) gekoppeltes Getriebe (7), das in einem Getriebegehäuse (8) aufgenommen ist, einen in dem Getriebegehäuse (8) angeordneten Parksperrenaktuator (9) mit einer Sperrklinke (10), die in eine Sperrverzahnung (11) eines Parksperrenrads (12) des Getriebes (7) in Eingriff bringbar ist, eine Druckausgleichseinrichtung zum Verbinden des Innenraums des Parksperrenaktuators (9) mit einer außerhalb des Getriebegehäuses (8) herrschenden Atmosphäre, wobei der Innenraum des Parksperrenaktuators (9) über die Druckausgleichseinrichtung mit dem Motorgehäuse (2) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend einen in einem Motorgehäuse aufgenommenen Elektromotor, ein mit dem Elektromotor gekoppeltes Getriebe, das in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist, einen in dem Getriebegehäuse angeordneten Parksperrenaktuator mit einer Sperrklinke, die in eine Sperrverzahnung eines Parksperrenrads des Getriebes in Eingriff bringbar ist, und eine Druckausgleichseinrichtung zum Verbinden des Innenraums des Parksperrenaktuators mit einer außerhalb des Getriebegehäuses herrschenden Atmosphäre.
Parksperren werden bei Kraftfahrzeugen mit einem automatischen Getriebe eingesetzt. Ein bewegbares Arretierungsmittel wirkt dabei auf ein Parksperrenrad, das über Getriebekomponenten mit einem Rad des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Das Arretierungsmittel wird durch einen elektromotorisch angetriebenen Parksperrenaktuator betätigt. Im gesperrten Zustand blockiert die Parksperre das Rad des Kraftfahrzeugs. Der Parksperrenaktuator ist in dem mit Getriebeöl gefüllten Getriebegehäuse angeordnet. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass unter ungünstigen Umständen Getriebeöl in den Parksperrenaktuator eindringen kann, beispielsweise wenn in dem Parksperrenaktuator ein geringerer Druck im Vergleich zu dem Druck im Inneren des Getriebegehäuses vorliegt. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, ein Entlüftungsrohr von dem Parksperrenaktuator durch das Getriebegehäuse nach außen zu führen, um einen Druckausgleich sicherzustellen. Allerdings verursacht eine derartige Ausgestaltung einen erhöhten baulichen Aufwand und somit zusätzliche Kosten.
Das Dokument DE 10 2018 133 266 A1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung mit einem Parksperrenaktuator, der eine Druckausgleichsschnittstelle aufweist, über die der Innenraum des Parksperrenaktuators flüssigkeitsdicht mit der außerhalb des Getriebegehäuses herrschenden Atmosphäre verbunden ist. Auf diese Weise kann die Entstehung eines Unterdrucks aufgrund von Temperaturänderungen verhindert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit einer Druckausgleichseinrichtung anzugeben, die einfach und kostengünstig realisierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Innenraum des Parksperrenaktuators über die Druckausgleichseinrichtung mit dem Motorgehäuse verbunden ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Funktionsausfälle des Parksperrenaktuators als Bestandteil der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung häufig auf das Eindringen von Schmiermittel in den Parksperrenaktuator zurückzuführen sind. Dieses Eindringen beruht auf einem Druckunterschied zwischen dem Inneren des Parksperrenaktuators und seiner Umgebung. Durch die Druckausgleichsvorrichtung wird ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Parksperrenaktuators und dem Äußeren des Getriebegehäuses realisiert und dadurch ein Eindringen des Schmiermittels verhindert. Dies ermöglicht vorteilhafterweise einen robusteren Betrieb der Antriebsvorrichtung. Erfindungsgemäß erfolgt die Entlüftung des Parksperrenaktuators in das Motorgehäuse.
Da das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse üblicherweise unmittelbar aneinander angrenzen, benötigt die Druckausgleichseinrichtung lediglich einen geringen Bauraum.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Druckausgleichseinrichtung eine Rohrleitung oder einen Schlauch aufweist, dessen erstes Ende in dem Innenraum des Parksperrenaktuators angeordnet ist und dessen zweites Ende in dem Motorgehäuse mündet. Eine derartige Druckausgleichseinrichtung kann mit besonders geringem Aufwand realisiert werden. Ein Schlauch oder eine Rohrleitung kann auch eine gebogene Form aufweisen und somit einfach montiert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird es bevorzugt, dass die Rohrleitung oder der Schlauch eine Wand des Motorgehäuses durchsetzt. Alternativ oder zusätzlich kann die Rohrleitung oder der Schlauch die Wand des Getriebegehäuses passieren. Eine entsprechende Öffnung für die Rohrleitung oder den Schlauch kann bei der Herstellung des Motorgehäuses oder des Getriebegehäuses vorgesehen werden. Der Durchgang durch das Gehäuse kann mit einer Dichtung versehen sein.
Es wird besonders bevorzugt, dass die Rohrleitung oder der Schlauch einen Lagerschild des Elektromotors durchsetzt, insbesondere einen A-Lagerschild. Als A-Lagerschild wird eine Abdeckung oder ein Deckel des Gehäuses an der Abtriebsseite des Motors bezeichnet.
Im Rahmen der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse mit einem Schmiermittel wie Getriebeöl befüllt ist und die Druckausgleichsvorrichtung oberhalb des Schmiermittelniveaus angeordnet ist. Die Druckausgleichsvorrichtung kann jedoch auch teilweise von dem Schmiermittel umgeben oder unterhalb des Schmiermittelniveaus angeordnet sein.
Vorzugsweise weist die Druckausgleichseinrichtung eine im Motorgehäuse angeordnete Membran auf. Die Membran verhindert eine Verschmutzung des Motors und des Parksperrenaktuators.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, wobei

1 eine entlang einer Rotorachse geschnittene Ansicht ist, wobei lediglich die untere Hälfte dargestellt ist; und
2 den in einem Getriebegehäuse aufgenommenen Parksperrenaktuator zeigt.

Die Antriebsvorrichtung 1 ist für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgesehen und umfasst ein Motorgehäuse 2, in dem ein Elektromotor 3 aufgenommen ist. Der Elektromotor 3 umfasst in an sich bekannter Weise einen äußeren Stator 4 mit Statorwicklungen. Der Stator 4 umgibt einen innenliegenden Rotor 5, der mit einer drehbar gelagerten Rotorwelle 6 verbunden ist.
An einer Axialseite des Motorgehäuses 2 befindet sich ein Getriebe 7 mit mehreren Zahnrädern, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind. Das Getriebe 7 ist von einem Getriebegehäuse 8 umgeben.
In 2 ist dargestellt, dass in dem Getriebegehäuse 8 ein Parksperrenaktuator 9 aufgenommen ist, der eine Sperrklinke 10 aufweist, die um eine Drehachse schwenkbar ist. Wenn der Parksperrenaktuator betätigt wird, wird die Sperrklinke 10 geschwenkt, sodass sie in eine Sperrverzahnung 11 eines Parksperrenrads 12 des Getriebes 7 in Eingriff gebracht wird. Das Parksperrenrad 12 ist mit einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs verbunden, dessen Drehung auf diese Weise blockiert wird. In diesem gesperrten Zustand kann das Fahrzeug nicht bewegt werden.
Der Parksperrenaktuator 9 umfasst eine Druckausgleichseinrichtung in Form eines Schlauchs 13, dessen eines Ende in einem Gehäuse des Parksperrenaktuators 9 mündet. Der Schlauch 13 durchsetzt eine Durchgangsöffnung einer Wand des Motorgehäuses 2, bei der es sich um das A-Schild des Elektromotors 3 handelt. Der Schlauch 13 mündet im Inneren des Motorgehäuses 2. An dem freien Ende des Schlauchs 13 im Motorgehäuse 2 befindet sich eine Membran 14. Die Montage der Druckausgleichsvorrichtung kann beispielsweise so erfolgen, dass ein Ende des Schlauchs 13 in dem Motorgehäuse 2 durch die Öffnung in dem in das Getriebegehäuse 8 geführt und dort an dem Parksperrengehäuse 9 angebracht wird, zum Beispiel durch Aufstecken auf einen entsprechenden Schlauchanschluss. Das andere Ende des Schlauchs 13 wird in dem Motorgehäuse 2 mit einer Membran 14 versehen. Die Membran 14 kann dazu eine an sich bekannte Schlauchkupplung aufweisen, auf die der Schlauch 13 aufgesteckt wird. Die Membran 14 wird an der Innenseite des Motorgehäuses 2 fixiert. Da das Innere des Motorgehäuses 2 frei von Schmiermittel oder Schmiermittelnebel ist, ist es ausgeschlossen, dass Schmiermittel in das Parksperrengehäuse 9 gelangt. Ein Ausfall des Parksperrengehäuses 9 aufgrund eingedrungenen Schmiermittels wird auf diese Weise ausgeschlossen.
Falls zwischen dem Inneren des Parksperrenaktuators 9 und dem Inneren des Motorgehäuses 2 ein Druckunterschied herrscht, zum Beispiel aufgrund von Temperaturunterschieden, wird dieser von der luftdurchlässigen Membran 14 ausgeglichen. Allerdings ist die Funktion des Druckausgleichs auch dann sichergestellt, wenn lediglich der Schlauch 13 vorhanden ist, der einen Druckausgleich zwischen dem Inneren des Parksperrengehäuses 9 und dessen Umgebung ermöglicht. Das Vorhandensein der Membran 14 ist somit optional, sie verhindert jedoch, dass Verschmutzungen jeglicher Art in das Parksperrengehäuse 9 und den Motor gelangen.
Typischerweise besitzen sowohl der Motor als auch das Getriebe noch eine zusätzliche Druckausgleichsvorrichtung, die sicherstellt, dass der Druck in den beiden Gehäusen dem Umgebungsdruck entspricht.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsvorrichtung
2: Motorgehäuse
3: Elektromotor
4: Stator
5: Rotor
6: Rotorwelle
7: Getriebe
8: Getriebegehäuse
9: Parksperrenaktuator
10: Sperrklinke
11: Sperrverzahnung
12: Parksperrenrad
13: Schlauch
14: Membran

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018133266 A1 [0003]

Claims

Antriebsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, umfassend: - einen in einem Motorgehäuse (2) aufgenommenen Elektromotor (3), - ein mit dem Elektromotor (3) gekoppeltes Getriebe (7), das in einem Getriebegehäuse (8) aufgenommen ist, - einen in dem Getriebegehäuse (8) angeordneten Parksperrenaktuator (9) mit einer Sperrklinke (10), die in eine Sperrverzahnung (11) eines Parksperrenrads (12) des Getriebes (7) in Eingriff bringbar ist, - eine Druckausgleichseinrichtung zum Verbinden des Innenraums des Parksperrenaktuators (9) mit einer außerhalb des Getriebegehäuses (8) herrschenden Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Parksperrenaktuators (9) über die Druckausgleichseinrichtung mit dem Motorgehäuse (2) verbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druckausgleichseinrichtung eine Rohrleitung oder einen Schlauch (13) aufweist, dessen erstes Ende in dem Innenraum des Parksperrenaktuators (9) angeordnet ist und dessen zweites Ende in dem Motorgehäuse (2) mündet.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Rohrleitung oder der Schlauch (13) eine Wand des Motorgehäuses (2) durchsetzt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Rohrleitung oder der Schlauch (13) einen Lagerschild des Elektromotors (3) durchsetzt, insbesondere einen A-Lagerschild.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Getriebegehäuse (8) mit einem Schmiermittel befüllt ist und die Druckausgleichsvorrichtung oberhalb oder unterhalb des Schmiermittelniveaus angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckausgleichseinrichtung eine im Motorgehäuse (2) angeordnete Membran (14) aufweist.