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Title:
AIR ADMISSION AND REMOVAL ASSEMBLY FOR A VEHICLE UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/121761
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air admission and removal assembly for a vehicle unit, in particular vehicle transmissions, comprising a pressure equalization valve (1) which is attached to the unit housing (19) and which connects the unit interior (15) to the surroundings (17) in a liquid-impermeable and air-permeable manner via a unit installation opening (21). According to the invention, the attachment of the pressure equalization valve (1) to the unit housing (19) is provided in the form of an interference fit assembly (P) in which a connecting piece (19) of the pressure equalization valve (1) protrudes into the unit installation opening (21). In the interference fit assembly (P), the connecting piece (13) is pressed into the housing-side installation opening (21) with the interposition of a sleeve-shaped connecting element (23) during a plug-in process.

Inventors:
JANOSI FERENC (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/081046
Publication Date:
June 24, 2021
Filing Date:
November 05, 2020
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
F16H57/027; F16K24/00; H05K5/02
Domestic Patent References:
WO2010076326A12010-07-08
Foreign References:
US10228009B22019-03-12
EP0831572A11998-03-25
DE202005001931U12005-04-07
DE102008013137A12009-02-05
FR2966660A12012-04-27
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE:

Be- und Entlüftungsanordnung für ein Fahrzeugaggregat, insbesondere Fahrzeuggetriebe, mit einem am Aggregategehäuse (19) angebunde nen Druckausgleichventil (1), das den Aggregate-Innenraum (15) über eine Aggregate-Montageöffnung (21) flüssigkeitsundurchlässig sowie luftdurchlässig mit der Umgebung (17) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung des Druckausgleichventils (1) am Aggre gategehäuse (19) als ein Pressverband (P) realisiert ist, bei dem ein Anschlussstutzen (19) des Druckausgleichventils (1) in die Aggregate- Montageöffnung (21) einragt, und der Anschlussstutzen (13) in einem Steckvorgang unter Zwischenlage eines hülsenförmigen Verbindungs elements (23) in die gehäuseseitige Montageöffnung (21) eingepresst ist.

Be- und Entlüftungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Verbindungselement (23) aus einer Weichkomponente, insbesondere Gummi, gefertigt ist, die beim Steck vorgang unter Aufbau einer Presskraft elastisch verformbar ist, und/oder dass der Anschlussstutzen (13) und der Öffnungsrand der Aggregate-Montageöffnung (21) aus einer Hartkomponente gefertigt sind, die im Gegensatz zum verformbaren Verbindungselement (23) beim Steckvorgang unverformt bleiben.

Be- und Entlüftungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (13) materialeinheitlicher und/oder einstückiger Bestandteil eines Ventilgehäuses (3) des Druck ausgleichventils (1) ist, und/oder dass der Anschlussstutzen (13) aus Kunststoff gefertigt ist.

Be- und Entlüftungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (13) von einem Gehäuseboden (11) des Ventilgehäuses (3) um eine Stutzenlänge (I) vorragt, und/oder dass, in einer Steckrichtung betrachtet, der Anschlussstutzen (13) querschnittskleiner ist als das Ventilgehäuse (3), so dass der Gehäuse boden (11) des Ventilgehäuses (3) als ein Fügeanschlag wirkt, der beim Steckvorgang mittelbar oder unmittelbar in Anlage mit einem stirnseiti gen Öffnungsrandbereich (27) der Aggregate-Montageöffnung (21) bringbar ist.

Be- und Entlüftungsanordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Verbin dungselement (23) an seiner dem Druckausgleichventil (1) zugewand ten Seite einen durchmessergroßen Ringkragen (25) aufweist, der in Einbaulage auf einem Öffnungsrandbereich (27) der Aggregate- Montageöffnung (21) liegt.

Be- und Entlüftungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkragen (25) des hülsenförmigen Verbindungs elements (23) in Einbaulage zwischen dem Ventilgehäuseboden (11) und dem Öffnungsrandbereich (27) der Aggregate-Montageöffnung (21) angeordnet ist.

Be- und Entlüftungsanordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenumfang (31) der Aggregate-Montageöffnung (21) und/oder ein Außenumfang (29) des hülsenförmigen Verbindungselements (23) glattflächig, insbesondere glattzylindrisch ausgebildet ist.

Be- und Entlüftungsanordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenumfang (31) der Aggregate-Montageöffnung (21) und/oder der Außenumfang (29) des hülsenförmigen Verbindungselements (23) mit zumindest einem Ver drängungs-Freigang (33) ausgebildet ist, in den hinein sich beim Steck vorgang zumindest teilweise Material des hülsenförmigen Verbindungs elements (23) verdrängt.

9. Be- und Entlüftungsanordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Gesamt-Bauhöhe (hges) des Druckausgleichventils (1), in Steckrichtung betrachtet, zu sammensetzt aus einer Ventilgehäuse-Höhe (hv) und einer Anschluss- stutzen-Länge (I), und dass in der Einbaulage der Anschlussstutzen

(13) des Druckausgleichventils (1) zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig in die Aggregate-Montageöffnung (21) ein getaucht ist, so dass das Druckausgleichventil (1) vom Aggregatege häuse (19) mit einem reduzierten Überstand (ai) abragt, der im We- sentlichen der Ventilgehäuse-Höhe (hv) entspricht.

Description:
Be- und Entlüftungsanordnung für ein Fahrzeugaggregat

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Be- und Entlüftungsanordnung für ein Fahrzeug- aggregat, insbesondere Fahrzeuggetriebe, nach dem Oberbegriff des An spruches 1.

Ein Fahrzeuggetriebe kann im Fährbetrieb erheblichen Temperaturunter schieden ausgesetzt sein. Um im Getriebe-Innenraum thermisch bedingte Druckschwankungen zu vermeiden, kann das Fahrzeuggetriebe mit einer Be- und Entlüftungsanordnung ausgebildet sein.

In einer gattungsgemäßen Be- und Entlüftungsanordnung verbindet ein am Getriebegehäuse angebundenes Druckausgleichventil den Getriebe- Innenraum über eine Getriebeöffnung flüssigkeitsundurchlässig sowie luft durchlässig mit der Umgebung. Das Druckausgleichventil weist ein Ventilge häuse mit einem davon abragenden Anschlussstutzen auf.

Zur Anbindung des Druckausgleichventils am Getriebegehäuse sind im Stand der Technik ein Verbindungsschlauchelement und ein Adapterstück bereitgestellt. Zudem weist die Getriebeöffnung ein Innengewinde auf. Im Zusammenbauzustand ist das Adapterstück in die Getriebeöffnung einge schraubt. Das Verbindungsschlauchelement ist mit seinem einen Schlau chende auf eine Anschlusskontur des eingeschraubten Adapterstückes ge- steckt. Das andere Schlauchende des Verbindungsschlauchelementes ist in Steckverbindung mit dem am Ventilgehäuse angeformten Anschlussstutzen.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Druckausgleichventil ragt mit ei nem vergleichsweise großen Überstand vom Getriebegehäuse ab. Auf diese Weise ergibt sich ein hoher Bauraumbedarf der aus dem Stand der Technik bekannten Be- und Entlüftungsanordnung. Zudem ist im Stand der Technik die Montage des Druckausgleichsventils mit hohem Bauteilaufwand sowie hohem Fertigungsaufwand verbunden.

Aus der DE 20 2005 001 931 U1 ist ein Be- und Entlüftungsventil zum Aus gleichen thermisch bedingter Druckunterschiede zwischen dem Innenraum eines Gehäuses, insbesondere eines Kraftfahrzeuggetriebes, und einem Au ßenbereich bekannt. Aus der DE 10 2008 013 137 A1 ist eine Entlüftungsein richtung bekannt. Aus der FR 2 966 660 A1 ist eine weitere Be- und Entlüf tungsanordnung bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Be- und Entlüftungsanordnung für ein Fahrzeugaggregat bereitzustellen, das im Vergleich zum Stand der Technik einen reduzierten Bauraumbedarf aufweist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Erfindungsgemäß ist die Anbindung des Druckausgleichventils am Aggrega tegehäuse (d.h. am Getriebegehäuse) so ausgelegt, dass das Druckaus gleichventil mit einem im Vergleich zum Stand der Technik reduzierten Über stand vom Aggregategehäuse abragt, wodurch der Bauraumbedarf entspre chend reduziert ist. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist die Anbindung des Druckausgleichventils am Aggregategehäuse als ein Pressverband realisiert, bei dem der Anschlussstutzen des Druckausgleich ventils in die Aggregate-Montageöffnung einragt. Der Anschlussstutzen ist in einem Steckvorgang unter Zwischenlage eines hülsenförmigen Verbin dungselementes in die Aggregate-Montageöffnung eingepresst. Der Press verband wirkt daher in Radialrichtung zwischen dem Anschlussstutzen des Druckausgleichventils, dem Verbindungselement und der Aggregate- Montageöffnung. Im Hinblick auf eine betriebssichere Ventil-Anbindung ist es bevorzugt, wenn das hülsenförmige Verbindungselement aus einer Weichkomponente, insbe sondere aus Gummi, gefertigt ist. Auf diese Weise wird das hülsenförmige Verbindungselement beim Steckvorgang unter Aufbau einer Presskraft elas tisch verformt. Demgegenüber kann sowohl der Anschlussstutzen als auch der Öffnungsrand der Aggregate-Montageöffnung aus einer Hartkomponente gefertigt sein, die im Gegensatz zum elastisch verformbaren Verbindungs element beim Steckvorgang unverformt bleiben.

In einer technischen Umsetzung kann das Druckausgleichsventil ein Ventil gehäuse aus Kunststoff aufweisen, in dem ein Vorfilter sowie eine luftdurch lässige und flüssigkeitsundurchlässige Membran angeordnet ist. Die Ober seite des Ventilgehäuses kann mittels einer Ventilkappe luftdurchlässig ab gedeckt sein. Der Anschlussstutzen kann materialeinheitlich und einstückig an einem Ventilgehäuseboden angeformt sein. Im Betriebsfall wird somit zwischen dem Aggregate-Innenraum und der Umgebung ein Luft- Strömungsweg bereitgestellt, in dem der Anschlussstutzen, der Vorfilter so wie die Membran strömungstechnisch eingebunden sind.

Das Ventilgehäuse sowie der daran angeformte Anschlussstutzen können bauraumgünstig um eine Mittelachse rotationssymmetrisch ausgebildet sein, wobei der Anschlussstutzen im Vergleich zum Ventilgehäuse durchmesser kleiner realisiert ist. Bei dieser Bauteilgeometrie kann der Gehäuseboden des Ventilgehäuses als ein Fügeanschlag wirken, der beim Steckvorgang mittelbar oder unmittelbar in Anlage mit einem stirnseitigen Öffnungsrandbe reich der Aggregate-Montageöffnung bringbar ist.

Im Hinblick auf eine gesteigerte Flüssigkeitsdichtheit ist es von Vorteil, wenn das hülsenförmige Verbindungselement an seiner dem Druckausgleichventil zugewandten Seite einen durchmessergroßen Ringkragen aufweist. Dieser kann in Zusammenbaulage auf einem stirnseitigen Öffnungsrandbereich der Aggregate-Montageöffnung liegen. Der Ringkragen des hülsenförmigen Ver bindungselementes ist in der Zusammenbaulage zwischen dem Ventilge häuseboden und dem stirnseitigen Öffnungsrandbereich der Aggregate- Montageöffnung angeordnet, und zwar unter Bildung einer Dichtebene zwi schen dem Ventilgehäuse und der Aggregate-Montageöffnung.

Das erfindungsgemäße Druckausgleichventil ist nicht über eine Schraubver bindung, sondern über eine Steckverbindung unmittelbar in die Aggregate- Montageöffnung montiert, so dass ein Innengewinde in der Aggregate- Montageöffnung wegfallen kann. Vielmehr kann der Innenumfang der Aggre gate-Montageöffnung und/oder der Außenumfang des hülsenförmigen Ver bindungselementes glattflächig, insbesondere glattzylindrisch, ausgebildet sein.

Im Hinblick auf einen vereinfachten Steckvorgang kann es bevorzugt sein, wenn am Innenumfang der Aggregate-Montageöffnung und/oder am damit zusammenwirkenden Außenumfang des hülsenförmigen Verbindungsele mentes ein Verdrängungs-Freigang ausgebildet ist. Beim Steckvorgang kann sich das Material des hülsenförmigen Verbindungselementes in den Ver drängungsraum hinein verdrängen. Der Verdrängungs-Freigang kann bei spielhaft eine im Innenumfang der Aggregate-Montageöffnung eingearbeitete umlaufende Ringnut sein.

Das Druckausgleichventil kann als eine separate Vormontageeinheit vorge halten werden. Deren Gesamt-Bauhöhe setzt sich, in Steckrichtung betrach tet, aus einer Ventilgehäuse-Höhe und einer Anschlussstutzen-Länge zu sammen. Nach erfolgtem Montageprozess (das heißt nach erfolgtem Steck vorgang) ist der Anschlussstutzen des Druckausgleichventils zumindest teil weise, insbesondere vollständig, in die Aggregate-Montageöffnung einge taucht. Von daher ragt das Druckausgleichventil mit einem, im Vergleich zum Stand der Technik stark reduzierten Überstand vom Aggregategehäuse ab. Der reduzierte Überstand entspricht in etwa der Ventilgehäuse-Höhe.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefüg ten Figuren beschrieben.

Es zeigen: Fig. 1 eine Be- und Entlüftungsanordnung im Zusammenbauzustand;

Fig. 2 die Be- und Entlüftungsanordnung in Explosionsansicht; und

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend der Fig. 1 gemäß dem Stand der

Technik.

In der Fig. 1 ist eine Be- und Entlüftungsanordnung für ein Fahrzeuggetriebe gezeigt. Die Be- und Entlüftungsanordnung weist ein am Getriebegehäuse 19 angebundenes Druckausgleichventil 1 mit einem tassenförmigen Kunst stoff-Ventilgehäuse 3 mit einem Gehäuseboden 11 und einer davon hochge zogenen umlaufenden Seitenwand 12 auf. In dem Ventilgehäuse 3 sind ein Vorfilter 5 sowie eine luftdurchlässige und flüssigkeitsundurchlässige Memb ran 7 angeordnet. Die Oberseite des Ventilgehäuses 3 ist mittels einer Ven tilkappe 9 luftdurchlässig abgedeckt. Von dem Gehäuseboden 11 des Ventil gehäuses 3 ragt ein Anschlussstutzen 13 mit einer Stutzenlänge I (Fig. 2) nach unten ab. Der Anschlussstutzen 13 ist im Vergleich zum Ventilgehäuse 11 wesentlich durchmesserkleiner bemessen. Das Ventilgehäuse 11 sowie der Anschlussstutzen 13 sind mit Bezug auf eine Ventil-Längsachse V (Figur 2) rotationsymmetrisch ausgebildet.

Das Druckausgleichventil 1 stellt in der Figur 1 zwischen einem Getriebe- Innenraum 15 und der Umgebung 17 einen Luft-Strömungsweg L bereit, in dem der Anschlussstutzen 13, der Vorfilter 5 sowie die Membran 7 einge bunden sind.

Nachfolgend wird die Anbindung des Druckausgleichventils 1 am Aggregate gehäuse 19 beschrieben: Demzufolge ragt der am Ventilgehäuse 3 ange formte Anschlussstutzen 13 in eine Getriebeöffnung 21 ein. Der Anschluss stutzen 13 ist mittels eines Steckvorgangs unter Zwischenlage eines hülsen förmigen Verbindungselements 23 in die Getriebeöffnung 21 eingepresst worden, und zwar unter Bildung eines Radial-Pressverbands P (Figur 1), be- stehend aus Getriebeöffnung 21 , dem Verbindungselement 23 und dem An schlussstutzen 13.

Das hülsenförmige Verbindungselement 23 ist aus einem elastisch verform baren Gummi-Material gebildet, während der Anschlussstutzen 13 aus einer Kunststoff-Hartkomponente gefertigt ist, die (ebenso wie die Getriebeöffnung 21) beim Steckvorgang unverformt bleibt.

Gemäß der Fig. 1 weist das hülsenförmige Verbindungselement 23 an sei ner, dem Druckausgleichventil 1 zugewandten Seite einen durchmessergro ßen Ringkragen 25 auf. Dieser liegt in der dargestellten Einbaulage zwischen einem Öffnungsrandbereich 27 der Getriebeöffnung und dem Ventilgehäu seboden 11 und bildet eine horizontal ausgerichtete Dichtebene D zwischen dem Druckausgleichventil 1 und dem Aggregategehäuse 19.

In der Fig. 1 ist der Anschlussstutzen 13 unter Materialverdrängung des Gummi-Materials des hülsenförmigen Verbindungselementes 23 eingesteckt. Auf diese Weise wird in dem hülsenförmigen Verbindungselement 23 eine Presskraft aufgebaut, mittels der der Anschlussstutzen 13 betriebssicher in der Getriebeöffnung 21 positioniert ist.

Anhand der Fig. 2 wird ein Montagevorgang des Druckausgleichventils be schrieben: Demzufolge wird zunächst in einem ersten Prozessschritt das hülsenförmige Verbindungselement 23 in die Getriebeöffnung 21 einge steckt, bis der als Höhenanschlag wirkende Ringkragen 25 des hülsenförmi gen Verbindungselementes 23 in Anlage mit dem Öffnungsrandbereich 27 der Getriebeöffnung 21 gebracht ist. Sowohl der Außenumfang 29 des hül senförmigen Verbindungselements 23 als auch der Innenumfang 31 der Ge triebeöffnung 21 sind glattflächig ausgebildet. Zudem ist in dem Innenumfang 31 der Getriebeöffnung 21 eine umlaufende Ringnut 33 eingearbeitet. Diese wirkt als Verdrängungs-Freigang, in den hinein sich Gummi-Material des hül senförmigen Verbindungselements 23 beim Steckvorgang verdrängt. Beim Steckvorgang wird das Ventilgehäuse 3 mit seinem Anschlussstutzen 13 in einer Fügerichtung F (Figur 2) in das hülsenförmige Verbindungsele ment 23 gesteckt, und zwar bis der als Fügeanschlag wirkende Ventilgehäu seboden 11 in Anlage mit dem Ringkragen 25 des hülsenförmigen Verbin dungselementes 23 kommt.

Wie aus der Fig. 2 weiter hervorgeht, setzt sich eine Gesamt-Bauhöhe h ges des Druckausgleichventils 1, in der Fügerichtung F betrachtet, aus einer Ventilgehäuse-Flöhe hv und einer Anschlussstutzen-Länge I zusammen. In der in der Fig. 1 gezeigten Einbaulage ist der Anschlussstutzen 13 im We sentlichen vollständig in die Getriebeöffnung 21 eingetaucht. Von daher ragt das Druckausgleichventil 1 lediglich mit einem, im Vergleich zum Stand der Technik (Figur 3) reduzierten Überstand ai vom Getriebegehäuse 19 ab.

In der Fig. 3 ist in einer Ansicht entsprechend der Fig. 1 eine Be- und Entlüf tungsanordnung gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Zur Anbindung des in der Fig. 3 gezeigten Druckausgleichventils 1 ist neben einem Verbin dungsschlauchelement 35 ein Adapterstück 37 bereitgestellt. Zudem weist die Getriebeöffnung 21 ein Innengewinde 39 auf. Im dargestellten Zusam menbauzustand ist das Adapterstück 37 in die Getriebeöffnung 21 einge schraubt. Das Verbindungsschlauchelement 35 ist mit einem unteren Schlauchende auf eine Anschlusskontur 41 des Adapterstückes 37 gesteckt. Das obere Schlauchende des Verbindungsschlauchelementes 35 ist in Steckverbindung mit dem Anschlussstutzen 13 des Ventilgehäuses 3 des Druckausgleichventils 1.

Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, ragt das Druckausgleichventil 1 mit einem im Vergleich zur Erfindung wesentlich größeren Überstand a2 vom Getriebege häuse 19 ab. Dieser setzt sich in der Figur 3 aus einer Schlauchlänge s des Ventilschlauchelementes 35 und aus der Ventilgehäuse-Bauhöhe hv zu sammen. Der sich in der Fig. 3 ergebende Überstand a2 ist daher in etwa um das Höhen-Maß s größer als der in der Fig. 1 gezeigte Überstand ai. Die in der Figur 1 gezeigte Be- und Entlüftungsanordnung weist daher einen im Vergleich zur Figur 3 stark reduzierten Bauraumbedarf auf. BEZUGSZEICHENLISTE

I Druckausgleichventil

3 Ventilgehäuse

5 Vorfilter

7 Membran

9 Ventilkappe

I I Ventilgehäuseboden

12 Gehäuse-Seitenwand

13 Anschlussstutzen

15 Innenraum

17 Umgebung

19 Getriebegehäuse oder Aggregategehäuse 21 Getriebeöffnung oder Aggregate-Montageöffnung 23 hülsenförmiges Verbindungselement 25 Ringkragen

27 Öffnungsrandbereich

29 Außenumfang des Verbindungselementes 31 Innenumfang der Aggregate-Montageöffnung 33 Ringnut

35 Verbindungsschlauchelement 37 Adapterstück

39 Innengewinde

41 Anschlusskontur

L Luftweg

P Pressverband

D Dichtebene

I Anschlussstutzen-Länge hv Ventilgehäuse-Bauhöhe ai, 32 Überstand V Ventil-Längsachse

F Fügerichtung




 
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