DE102011089006A1

DE102011089006A1 - Getriebegehäuse mit Gehäusedeckel

Info

Publication number: DE102011089006A1
Application number: DE201110089006
Authority: DE
Inventors: Matthias Feuerbach; Jochen Löffelmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-20
Also published as: WO2013092069A1

Abstract

Gehäuse (1) eines Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebes mit einem Gehäusegrundkörper (2) und einem Gehäusedeckel (3), wobei der Gehäusegrundkörper (2) und der Gehäusedeckel (3) fest miteinander verbunden sind, wobei der Gehäusedeckel (3) am Gehäusegrundkörper (2) formschlüssig gesichert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse eines Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebes mit einem Gehäusegrundkörper und einem Gehäusedeckel, wobei der Grundkörper und der Gehäusedeckel fest miteinander verbunden sind.
Hintergrund der Erfindung
Gehäuse von Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetrieben weisen häufig eine Montageöffnung auf, um Einzelteile oder vormontierte Baugruppen durch diese in das Gehäuse einzusetzen. Nach der Montage wird die Montageöffnung mit einem Deckel verschlossen. Dazu wird dieser mit dem Gehäusegrundkörper verschraubt.
Ein derartiger Zusammenbau erfordert viele Schrauben als Einzelteile und ist relativ zeit- und damit kostenaufwändig, was insbesondere für Großserien hohe Taktzeiten erfordert.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gehäuse eines Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebes bereitzustellen, das einfacher herstellbar ist.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gehäuse nach Anspruch 1 gelöst. Ein aufwändiges Verschrauben der beiden Bauteile Gehäusegrundkörper und Gehäusedeckel entfällt. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die beiden Bauteile keine relativ großen Haltekräfte aufnehmen und übertragen müssen, sondern lediglich sichergestellt sein muss, dass stets ein das ölbefüllten Getriebeinnere unter allen Betriebsbedingungen druckdicht verschlossen ist. Für eine sichere Anbindung an den Fahrzeugaufbau ist es ausreichend, eines der Bauteile Gehäusegrundkörper oder Gehäusedeckel an diesem zu fixieren, obwohl beide Bauteile separat fixiert sein können. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass bei den vorherrschenden Druckdifferenzen zwischen dem Getriebeinneren und dem variierenden Außenluftdruck eine formschlüssige Sicherung des Getriebedeckels ausreichend ist, so dass keine Leckageverluste auftreten. Durch das formschlüssige Sichern kann das Verschließen des Getriebegehäuses in unaufwändiger und schneller Weise erfolgen. Die Taktzeiten werden erheblich gesteigert. Schrauben oder andere Sicherungsmittel zum Verbinden der Bauteile brauchen nicht vorgehalten zu werden, so dass sich auch die Materiallagerhaltung vereinfacht.
In einer ersten Ausbildung der Erfindung ist der mittels des Formschlusses erzeugte Anpressdruck deutlich geringer als der durch mehrfaches Verschrauben erzeugte Anpressdruck. Er übersteigt den für die Druckdichtheit erforderlichen Druck nur unwesentlich zuzüglich einer Sicherheitsreserve. An das Herstellen des Formschlusses selbst brauchen dann keine erhöhten Anforderungen gestellt werden. Zusätzliche Sicherungsmittel können optional vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäusegrundkörper ein Dichtungsring angeordnet. Dieser stellt sicher, dass trotz des geringeren Anpressdrucks kein Getriebeöl in den Außenraum entweicht. Der Dichtungsring ist vorzugsweise als ein geschlossener, aber nicht notwendigerweise kreisförmiger O-Ring ausgebildet. In der Regel ist der Dichtungsring aus einem Gummimaterial hergestellt.
Im Gegensatz zum Verschweißen können erfindungsgemäß grundsätzlich auch nicht miteinander verschweißbare Materialien miteinander verbunden werden. Die Werkstoffe des Gehäusegrundkörpers und des Gehäusedeckels sollten einen ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, um bei jeder Betriebstemperatur die druckdichte Verbindung sicherzustellen. Besonders bevorzugt sind die beiden Bauteile daher aus dem gleichen Werkstoff ausgebildet. Prinzipiell sind aber auch Kombinationen von Metallen und Kunststoffen denkbar. Insbesondere sind Gehäusegrundkörper und Gehäusedeckel aus Aluminium, Stahl oder PA66-Kunststoff vorgesehen.
In einer Ausgestaltung des Gehäusegrundkörpers weist dieser eine Montageöffnung auf, durch die die Getriebekomponenten eingesetzt werden. Dazu ist der Gehäusegrundkörper im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und fast vollständig geschlossen, so dass ein flächiger, im Wesentlichen ebener Gehäusedeckel die Montageöffnung verschließen kann.
Die Montageöffnung ist in einer Ausführung als eine stirnseitige Öffnung ausgebildet. Das komplett oder in Teilen vormontierte Getriebe kann dann auf einfache Weise axial in das Gehäuse eingeführt werden. In einer anderen Ausbildung ist das Gehäuse aus zwei Halbschalen ausgebildet. Die Halbschalen sind nicht notwendigerweise gleich groß und werden nach der Montage der Getriebebaugruppen miteinander verstemmt. Schließlich kann die Montageöffnung ganz oder teilweise radial gerichtet sein.
Die Form der Montageöffnung ist in Falle der stirnseitigen Öffnung vorzugsweise annähernd kreisförmig. Dies minimiert den zu verschließenden Bereich und ist auch besonders einfach zu sichern. Gleichzeitig kann das Getriebegehäuse so geformt sein, dass es möglichst wenig Masse aufweist.
Der Gehäusedeckel weist vorzugsweise eine ebene Form auf. Die Ränder können aus der Ebene vorgeformt sein, um ein Verbinden zu erleichtern. Der planare Gehäusedeckel ist besonders einfach herstellbar und eignet sich insbesondere für kleine Montageöffnungen.
In einer anderen Ausbildung ist der Gehäusedeckel räumlich verrundet ausgebildet. Ein derartiger Gehäusedeckel ist gleichmäßiger belastet, insbesondere wenn er sehr groß ist, so dass auch die auf die Verbindungsbereiche wirkenden Drucke sich gleichmäßig verteilen. Zudem ist ein konvexer Getriebedeckel besser der zylindrischen Grundform des Getriebegehäuses angepasst, so dass er auch relativ groß, im Grenzfall sogar von der Größenordnung des Gehäusegrundkörpers ausgebildet sein kann, ohne dass eine unvertretbare Massenzunahme des Getriebegehäuses erwächst.
Um den Gehäusedeckel möglichst gleichmäßig zu belasten, ist es vorteilhaft, den Getriebedeckel mit einem verrundeten Außenumriss zu versehen. Zumindest sollte die Krümmung der Außenkontur stets positiv sein.
Alternativ zu einem Dichtungsring kann zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäusegrundkörper eine Membran angeordnet werden. Der Gehäusedeckel weist eine kleine Öffnung auf, so dass sich je nach Differenzdruck zwischen dem Getriebeinneren und der Umgebung die Membran verformt. Damit kann der Druck im Getriebeinneren durch die Volumenänderung des Bereichs, in dem das Getriebeöl sich befindet, angeglichen werden.
Die Erfindung ermöglicht aufgrund ihres einfachen Verschließens der Montageöffnung auch ein Vorsehen von mehreren Montageöffnungen. Diese können dann jeweils unabhängig voneinander gesichert werden. Gegebenfalls lassen sich für das Sichern auch rein formschlüssige Verbindungen vorsehen. Ein Teil der Gehäusedeckel und der Gehäusegrundkörper können beispielsweise verstemmt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die formschlüssige Verbindung mittels Hinterschnitten realisiert. Dazu kann eines der Bauteile Gehäusegrundkörper und Gehäusedeckel eine umlaufende Ringnut aufweisen, in die einzelne Nasen oder ein Bord des anderen Bauteils eingreifen oder ggf. verschnappen kann.
Alternativ sind einzelne, diskrete Ausnehmungen vorgesehen, in die einzelne Nasen des Komplementärbauteils eingreifen oder verschnappen können. Die Ausnehmungen können als Löcher oder aber lediglich als zurückgesetzte Vertiefungen ausgebildet sein.
In besonders bevorzugter Weise weist die Anordnung einen Dichtungsring auf, der bei Überdruck im Inneren des Gehäuses gegen eine am Gehäusegrundkörper angeordnete Hinterschneidung gedrückt wird. Damit geht mit jeder Druckerhöhung im Getriebeinneren auch eine Erhöhung des Anpressdrucks auf den Deckel einher, so dass die Anordnung auch bei hohen Drucken dicht verschließt.
Vorzugsweise ist mit dem Gehäusedeckel eine topfförmige Öffnung verschlossen, in der ein hubentkoppelter Hebel angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erste, durch einen Gehäusedeckel verschlossene Montageöffnung eine Getriebes in einer perspektivischen Teilansicht,
2 die Teilansicht nach 1 ohne den Gehäusedeckel,
3 die Teilansicht nach 1 im Querschnitt,
4 eine zweite, durch einen Gehäusedeckel verschlossene Montageöffnung eine Getriebes in einer perspektivischen Teilansicht und
5 die Teilansicht nach 4 im Querschnitt.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 bis 3 zeigen jeweils Teil eines Gehäuses 1 eines Getriebes in einer Außenansicht. Das Gehäuse 1 weist einen Gehäusegrundkörper 2 und einen Gehäusedeckel 3 als ursprünglich separat hergestellte Bauteile auf, die unlösbar fest miteinander verbunden sind. Der Gehäusedeckel 3 ist aus Blech hergestellt und hat eine beidseitig verrundete Tropfenform. Aus Stabilitätsgründen weist er einen durchgestellten Zentralbereich 4 oder nicht dargestellte Sicken auf. Am Gehäusegrundkörper 2 ist der Gehäusedeckel 3 formschlüssig gesichert.
Der Zentralbereich 4 und der Außenbereich 7 des Gehäusedeckels 3 sind parallel zueinander angeordnet und liegen in einer Ebene, die von der Getriebeachse radial nach außen gerichtet ist. An seinem Außenumfang weist der Gehäusedeckel 3 einen umlaufenden Vorsprung 6 auf, mit dem er einen Dichtungsring 5 hintergreift (3). Der Dichtungsring 5 stützt sich wiederum an einem Ringabsatz 8 ab, so dass bei einer Druckerhöhung im Getriebeinneren der Gehäusedeckel 3 über den Dichtungsring 5 auf den Ringabsatz 8 und damit auf den Gehäusegrundkörper 2 gepresst wird. Der Gehäusegrundkörper 2 ist so ausgebildet, dass der Gehäusedeckel 3 radial hervorsteht, so dass sich die Bauteile in einer Ebene aneinander grenzen und Werkzeuge gut angreifen können.
Der Ringabsatz 8 umschließt eine im weitesten Sinne kreissegmentartige Öffnung 9. Die Öffnung 9 wird von einer Gehäusewand 10 begrenzt, die aus dem Topfzylinder 11 des Gehäusegrundkörpers 2 radial auskragt. In der Öffnung 9 ist ein Hebel 12 zur Bewegung einer Schaltwelle 16 angeordnet, der um eine Drehachse, dargestellt durch die Schraube 13, verschwenkbar ist. Die Öffnung 9 ist in ihrer Größe und Form so bemessen, dass der von dem Schalthebel 12 maximal überstrichene Bereich zuzüglich eines umlaufenden, in etwa konstanten Toleranzabstands eingefasst. In das so ausgebildete Gehäuse 1 ist die Baugruppe mit dem Schalthebel 12 leicht montierbar bei gleichzeitig minimaler Bauraumbeanspruchung.
4 und 5 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, die im Wesentlichen der der 1–3 entspricht. Abweichend davon ist der Gehäusedeckel 3 über einzelne, diskrete Nasen 14 gesichert, die in an der Gehäusewand 10 eingebrachte Ausnehmungen 15 eingreifen. Die Ausnehmungen 15 sind lediglich als nutartige Vertiefungen in der Gehäuseaußenwand 10 ausgebildet und brauchen somit nicht abgedichtet werden. Anstatt in eine gesondert vorzusehende, nutartige Vertiefung kann ein Verschnappen auch in vorhandene, nicht dargestellte Versteifungsrippen erfolgen.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Gehäusegrundkörper
3: Gehäusedeckel
4: Zentralbereich
5: Dichtungsring
6: Vorsprung
7: Außenbereich
8: Ringabsatz
9: Öffnung
10: Gehäusewand
11: Topfbereich
12: Hebel
13: Schraube
14: Nase
15: Ausnehmung
16: Schaltwelle

Claims

Gehäuse (1) eines Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebes mit einem Gehäusegrundkörper (2) und einem Gehäusedeckel (3), wobei der Gehäusegrundkörper (2) und der Gehäusedeckel (3) fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (3) am Gehäusegrundkörper (2) formschlüssig gesichert ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss durch Hinterschnitte gebildet ist.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (3) Nasen (14) aufweist, welche in Ausnehmungen (15) am Gehäusegrundkörper (2) verschnappt sind.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (3) den Gehäusegrundkörper (2) druckdicht verschließt, wobei der Anpressdruck so gewählt ist, dass er den zur Druckdichtheit erforderlichen Druck nicht wesentlich übersteigt.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsring (5) zwischen dem Gehäusegrundkörper (2) und dem Gehäusedeckel (3) angeordnet ist.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (5) bei Überdruck gegen eine am Gehäusegrundkörper (2) angeordnete ringförmig umlaufenden Vorsprung gepresst wird.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusegrundkörper (2) aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff und der Gehäusedeckel (3) aus Kunststoff ausgebildet ist.
Baueinheit mit einem begrenzt verschwenkbaren Hebel (12), über den durch das Verschwenken eine Schaltwelle (16) drehbar oder verschiebbar ist, und mit einem Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (3) Form aufweist, die der Fläche entspricht, die der Hebel (12) beim Bewegen aus seiner einen Endlage in seine andere Endlage überstreicht, zuzüglich eines diese Fläche verbreiternden und im Vergleich zur Fläche schmalen Toleranzbereichs.