排气装置和具有这种排气装置的传动装置

摘要

本发明涉及用于具有润滑剂中运行构件之结构组件的排气装置。排气装置(2)包括壳体件(4)，转动结构件(7)，其借助滚动轴承(8)围绕转轴线A相对壳体件(4)被可转动地支承，以及用于结构组件排气的排气道(5)，其中排气道(5)的内部口(6)被轴向上相邻于滚动轴承(8)地设置，并其中该排气道(5)的口(6)在轴向视图中至少部分地覆盖滚动轴承(8)。本发明还涉及具有这种排气装置的传动装置。

说明书

本发明涉及一个用于具有在润滑剂中运行构件-其借助滚动轴承被可转动地支承-之结构组件的排气装置，特别是用于机动车驱动系中的传动装置。这种排气装置应用于，能将结构组件之增高的内压力排放到大气环境中，同时应避免润滑剂的外溢或侵入杂质。

由DE19945897A1公开了一个用于分动器的传动装置-排气结构设置。该分动器包括一个壳体，其中借助一个轴承可转动地支承一个输入轴。轴向上与轴承间距地被设置一个密封，其将位于输入轴和壳体之间的环空间相密封。在轴承和密封之间设置一个排气腔，其能降低分动器中增高的内压力。

一般说适合的传动装置排气的结构方案和设置则由于结构空间条件的原因而出现困难，特别是面对机动车驱动系中趋于紧凑且轻便结构的普遍要求的技术背景。

作为本发明基础的任务是，建议一个排气装置，其用于具有在润滑剂中运行构件-其借助一个或多个滚动轴承被可转动地支承-的结构组件，特别在机动车驱动系中，它能在较小结构空间情况下实现一个良好的排气，还避免润滑剂从传动装置的内部空间中溢出且结构简单。该任务还在于，建议一个具有这种排气装置的传动装置。

该解决方案在于一个用于具有在润滑剂中运行构件的结构组件的排气装置，其包括：一个壳体件；一个可转动的结构件，其借助一个滚动轴承围绕一个转轴线A至少间接地被相对壳体件可转动地支承，并包括一个用于使结构组件排气的排气道，其中排气道的一个内部口被轴向上相邻滚动轴承设置，并且其中该排气道的口在轴向视图中至少部分地覆盖该滚动轴承。

本发明排气装置的优点在于，该转动结构件的滚动轴承被应用于，产生一个输送润滑剂的泵效应。在结构组件-其包括在润滑剂中转动的构件-的运行中特别在高转速情况下可能导致一泡沫生成并因此可能导致润滑剂到排气道中的升高。由于这种使排气道口处在与滚动轴承的重叠区域中的布置就在滚动轴承的转动时使润滑剂从该口区域被向下方地输送或者说被输送到结构组件的内部中。以此方式防止，润滑剂以不希望的方式从结构组件内部到达外面。另一个效果是，在排气道中存在的润滑剂通过滚动轴承的转动构件获得一个旋流，其将导致这个区域中润滑剂泡沫生成的下降。此外本发明排气装置还防止，润滑剂即便在结构组件的极端使用条件下外泄。

可以理解，该滚动轴承可以任意地按照对转动构件之支承的要求被设计。特别适合的是向心球轴承或径向推力球轴承，其中其他轴承如锥柱轴承或类似物也不排除。该转动结构件可以例如是一个传动装置中的驱动轴或轴颈。作为润滑剂原则上说可以应用任何适合于使转动结构件被冷却和润滑的材料，例如油。

关于该口与滚动轴承至少部分的覆盖在本发明范围内被认为是，该滚动轴承在轴向视图中限定一个想像的环面并且该口在轴向视图中限定一个想像的口面，其中该口面和环面在轴向视图中共同构成一个相交面。这个也可以被表征为覆盖面。

关于内部口被认为是，这个口面对着结构组件的内部空间，同时该排气道的相反安置的外部口则通入到外部环境中。因此该排气道将结构组件的内部空间与外部环境连接。因此在结构组件中在运行时由于热量产生的过压就可以通过排气道的外口而泄溢到外部环境中。相反地，在结构组件运行停止并因此连接的冷却的运行停止则空气就可以从外界流入到结构组件的内部中。

按照一个优选的结构方案该壳体件具有至少一个部分，其在装配的状态中构成该结构组件的一个侧壁。因此实现一个简单并紧凑的排气装置结构方案。作为优选，该壳体件与排气道被至少部分地构成在结构组件的壳体上，特别是被与壳体设置为一个整体件。因此产生一个简单并紧凑的排气装置结构方案。

该转动结构件相邻于滚动轴承具有端侧面，其与壳体件的一个壁部分对置。因此该转动结构件的端侧面被认为是，其位于滚动轴承的附近。对于一个紧凑的结构方案和一个良好的润滑剂输送有利方式是，在转动结构件的端侧面和壳体件之间设置一个尽可能小的轴向隙缝，其中该隙缝的轴向宽度最好是小于滚动轴承的轴向宽度，特别是小于滚动轴承的半个轴向宽度。

在滚动轴承的环部分-其不与口重叠-内该滚动轴承被轴向上直接相邻于该壳体件的壁部分地设置。也就是说，在口与滚动轴承重叠的区域中构成一定的口腔，同时在滚动轴承之其余的环部分中只构成一个相对壁部分很小的轴向隙缝。其中为了一种良好的润滑剂输送而规定，该口腔的轴向伸长大于该位于滚动轴承之其余环部分和壳体壁之间的轴向隙缝。

按照一个优选结构方案该排气道的内部口至少部分地位于滚动轴承最大外直径和其最小内直径之间。以此方式就通过滚动轴承的旋转运动实现一个特别好的泵效应及从排气道口区域的抽吸作用。特别优选的是，排气道的内部口完全地位于滚动轴承最大外直径和其最小内直径之间的径向区域中。

按照一个优选结构方案规定，滚动轴承具有一个通过转轴线的第一中央平面及该内部口具有一个第二中央平面，其中第二中央平面相对第一中央平面被移位地设置。其中该移位被如此选择，以便在滚动轴承的优选转向上该泵效应被提高。最好是该排气道的内部口在朝滚动轴承的轴向视图中至少部分地被设置在一个区域中，其中该滚动轴承的滚动体在滚动轴承的优选转向上具有一个竖直向下的运动分量。以此方式使滚动轴承的滚动体在转动时将润滑剂从口腔向下方地输送到结构组件的内部空间中。

按照一个优选的结构方案该排气装置具有一个封闭盖，其将排气道的上口封闭。最好是该封闭盖具有一个迷宫式密封，通过其可以让空气流过。此外有利方式是，该封闭盖具有一个带底部的插入件，其至少部分地插置到排气道中，在插入件中至少构成一个侧向通口以流通空气。其中该插入件的底部构成一个挡坝以用于运行时润滑剂的向上渗涌。为了防止，污物或其他颗粒通过排气道侵入到结构组件中，该封闭盖具有一个可拆卸的盖件，其与插入件是可拆卸的连接，特别是借助一个卡扣连接或螺纹连接。其中还以优选方式存在的可能方案是，将排气道应用于向结构组件充注润滑剂。为此只须将盖件从插入件上拆下。其中排气道和排气装置的其余横截面被如此结构设置，以便实现相应高的流通量，为的是结构组件的填注时间保持较少。

上述任务的解决方案还在于一个传动装置形式的结构组件，特别是应用在机动车驱动系中，其包括一个传动装置壳体，其包含一个内部空间并在其中至少两个传递扭矩的驱动轴是相互驱动连接的，其中设置一个按上述结构方案之一的排气装置，其中该排气装置的壳体件是传动装置壳体的组成部分，其中该转动结构件是所述至少两个驱动轴之一并且其中该排气道应用于内部空间的排气。

这个传动装置在紧凑结构设置的同时提供上述的、防止润滑剂从壳体内部空间中溢出的优点。其中该驱动轴滚动轴承的泵效应被应用于，在转动时使润滑剂从口区域向下方或者说向传动装置壳体的内部输送。以此方式防止，润滑剂以不希望方式从传动装置的内部空间到达外部。特别是即便在传动装置的极端使用条件下，如它在纵向-或侧向加速情况下，如它作为例子可能发生在倾斜试验的框架内，本发明传动装置有效地防止润滑剂的溢出。另一方面是，在排气道中存在的润滑剂通过滚动轴承的转动构件获得一个旋流，其导致口区域中润滑剂泡沫生成的减小。

该传动装置最好是被设置为用于混合驱动的分级式传动装置形式，特别是一个两级正齿轮传动装置。其中该分级式传动装置被一个电动机驱动并通过一个在传力链中后置的差速传动装置将扭矩传输到机动车右边和左边的侧轴上。但应理解，该排气装置也可以应用在任何其他的结构组件或者说传动装置中，其中转动构件借助滚动轴承被支承。该排气装置特别好地适合，于结构组件其中该转动结构件以特别高转速运行。此时亦即可能导致增高的泡沫生成，其借助本发明的排气装置被有效地减小，因此最终避免了润滑剂从结构组件的壳体中溢出。

下面借助附图描述优选的具体实施例。附图表明：

图1是本发明排气装置第一具体实施例的纵剖图，

图2是图1排气装置的横剖图，

图3是本发明排气装置第二具体实施例的纵剖图，

图4是图3排气装置的横剖图，

图5是通过图3排气装置之滚动轴承的壳体剖面细节图，

图6是处在一个传动装置的壳体中的图1排气装置的壳体件的、从外部看该传动装置的立体图，

图7是通过图6传动装置之排气装置的纵剖图，

图8是从内部看、图6传动装置之通过排气装置的横剖图，和

图9是图6传动装置之通过排气装置的水平剖面图。

下面一起描述图1和2。它表明了一个结构组件1的排气装置2，其在此处只被部分地描述。排气装置2应用于，能将结构组件1的运行中产生的增高内压力排放到大气环境中，其中同时应避免润滑剂的溢出以及外部杂质侵入到结构组件1的内腔3中。

排气装置2包括一个壳体件4，其中设置一个排气道5，其通过一个口6与结构组件1的内腔3连接。此外排气装置2包括一个可转动的、具有纵轴线A的结构件7，其借助一个第一滚动轴承8和一个第二滚动轴承12被可转动地支承在传动装置1的壳体9中。

结构组件1被设置为一个传动装置的形式，其中该转动的结构件7是一个传动装置的轴。与轴7固定连接一个倾斜制齿的齿轮10，其与另一个齿轮(未描述)相啮合。在轴7之相反对置的端部上设置一第二滚动轴承12，借助它使轴7被相对壳体9可转动地支承。此外第二齿轮的轮毂13也可以看出，其具有一个比第一齿轮10大的直径并被设置在第一齿轮10和第二滚动轴承12之间。应用于扭矩传递的第二齿轮与另外的齿轮相啮合，其例如可被设置在一个平行于轴7的轴(未示出)上。

可以看出，与滚动轴承8相邻的轴7之端面14与壳体9的壳体部分15相对置。其中在端面14和壳体部分15之间构成一个轴向隙缝16，其宽度小于滚动轴承8的轴向宽度和其径向伸展。在隙缝16的上方构成一个口腔6，其中可以看出，该口腔的轴向宽度-其被构成在滚动轴承8和壳体件4之间-大于隙缝16。壳体件4-其构成该排气道5-与壳体9固定连接、特别是与其设计为一体。其中该排气道5可以在铸造过程中被成型到壳体9上。

滚动轴承8具有一个轴承外环17，其被安装在壳体9一个相应圆柱形支承部分21中，还有一个轴承内环18，其被推置在轴7的相应圆柱形部分上，以及具有多个球体19，其运行在轴承外环17和轴承内环18的相应滚道中。滚动轴承8如展示地被设置为凹槽球轴承，其中可以理解，也可以使用其他滚动轴承，例如一个径向推力球轴承或圆锥滚子轴承。

可以看出，排气道5的口6被设置在与滚动轴承8的径向重叠中。因此认为，排气道5的口腔与内腔3构成一个交面20，其至少部分地位于滚动轴承8的区域中。通过这种使口6在相对滚动轴承8重叠区域中的设置则在滚动轴承8转动时润滑剂被从口腔6向下方地输送或被输送到传动装置1的内部3中。该在口6和滚动轴承8的环面之间的多面20被在图2中以阴影线表征。该切交面20的形状被由通过滚动轴承8构成之环腔与排气道5的重合构成。为了一个特别好的泵作用有利方式是，如本展示的情况，排气道5的内口6完全位于滚动轴承8最大外直径D1和滚动轴承8最小内直径D2之间的径向区域中。

在图2中可看出，排气道5是以它纵轴线B相对滚动轴承8的转轴线A被侧向上移位设置的，也就是说，纵轴线B以间距与转轴线A交叉。这个错位V被如此选择，以便在滚动轴承8的优选转向上该泵作用被提高。其中该排气道5的内部口6在向滚动轴承8的轴向视图中被至少部分地设置在一个区域中，在其中该滚动轴承8的滚动体19在滚动轴承8的优选转向上具有一个竖直向下的运动分量。以此方式使滚动轴承8的滚动体19在转动时将润滑剂从口腔6中往下方输送到传动装置1的内腔3中。

此外排气装置2具有一个封闭盖22，其将排气道5的上面口23封闭。封闭盖22被设置为两件式结构并包括一个插入件24，其被插置到排气道5中，和包括一个在插入件24上可拆卸连接的盖件25。在插入件24和盖件25之间被设置一个迷宫式密封，其防止，污染物或其他颗粒通过排气道5到达内腔3中。在插入件24和盖件25之间的连接通过一个卡扣连接形成，其中也不排除其他可拆卸的连接形式。该插入件24具有一个下面底部26，其中在插入件24的周部分中设置一个至排气道5的开口27。排气装置2之可拆卸的盖件25以有利方式允许，将排气道5也应用于给结构组件填注润滑剂。为此只须将盖件25从插入件24上拆下。其中特别规定，排气道5和排气装置2的其余横截面被如此设计，以便实现相应高的流量，为的是该传动装置的填注时间保持较短。

下面被共同描述的图3-5表明一个本发明排气装置2的另一具体实施例。其最大程度地对应于图1和2的具体实施例，因此关于共同性可参见上面的说明。其中相同的或者说被变型的结构件设有相同的附图标记。下面重点地描述本具体实施例的区别。

本具体实施例的区别在于排气道5的口6至内腔3的结构设计。特别是从图3可以看出，该排气道5被设置为壳体件4中一钻孔的形式。在滚动轴承8和排气道5之间区域中轴向上设置一个中间壁28，其中设置一个通口29，它将排气道5与内腔3连通。其中通口29被相对滚动轴承8的径向伸展而言设置在该轴承外环的最大外直径D1和该轴承内环之最小内直径D2之间。以此方式可以使滚动轴承8在轴7旋转时由于滚动体19的泵效应则特别好地从排气道5输送润滑剂到内腔3中。通口29可以例如在铸造时通过一个相应的安装到铸模中的芯体被构成。

图4表明了在滚动轴承8区域中于口腔6和内腔3之间的交面20。其中可以看出，该交面20大致以月牙形地延伸在滚动轴承的环部分区域中。而且在本展示的具体实施例中该口6或者说排气道5的纵轴线B是相对转轴线A被侧向上移位设置的。以此方式确保，滚动体19在滚动轴承8的优先转向上具有一个向下的运动分量。因此在滚动轴承8转动时润滑剂被从口腔6离开沿滚动轴承8转动方向地输送到传动装置的内腔3中。

如特别从图5中看出的，在通口29上连接一个过渡区30，其通过一个环部分延伸在滚动轴承的圆周方向上。该过渡区30和通口29具有锥形的侧壁，因此一个相应的铸芯可以简便地从内部安装并在铸造过程之后被取出。

在中间壁28和滚动轴承8之间设置一个轴向隙缝，其宽度B1为了一个特别好的泵效应是相对小的。其中该隙缝小于滚动轴承8的轴向宽度B2，最好是甚至小于滚动轴承8轴向宽度B2的一半或1/4。

图6-9表明了传动装置1的排气装置2及壳体9之形状和结构设置的另外细节，其中此处仅表明了壳体9，也就是说，其余结构件如滚动轴承和轴是当前未被描述的。

图6表明了壳体9的壳体件4，其具有一个圆柱形状。该圆柱形壳体件4-其中构成排气道5-向下方延伸，最好是在垂直方向上延伸至轴承盖32，在其后面设置了轴和滚动轴承。此外可以看出不同的螺纹孔33以用于固定另外的壳体件以及壳体9的加强肋34。

图7的描述很大程度上对应于图1的那些描述，其中仅表明了壳体9。其中可以特别地看出，排气道5与内腔3在用于滚动轴承的圆柱形支承部分21的区域中空间上相交的情况。其中用于滚动轴承8的圆柱形支承部分21和排气道5被用一种粗实线来表明。

图8表明了按图7中剖示线VIII-VIII的传动装置壳体9。此处可特别地看出，在通过转轴线A的一中央平面E1和排气道5的纵轴线B之间的轴向移位V。其中纵轴线B如此安置或者说口6的中央平面E2在优选转向R上如此移位，以便该滚动体19在滚动轴承8于优选转向R上旋转时具有一个向下的或从口6离开的运动分量。通过这种结构设置就实现，如上面已提及的，一个特别好的、使润滑剂从排气道5到壳体9内腔3中的泵效应。

图9表明了-从下方观看-传动装置壳体9的水平剖视图，并至少部分地通过口区域6。可以看出，轴或滚动轴承8的转轴线A，以及在平面E1和一个平行的、通过纵轴线B的平面E2之间的错位V。此外还可以看出，排气道5之圆柱形部分以及用于在内腔3中支承该滚动轴承8的圆柱形支承部分21并用一种粗线来强调。该排气道5的圆柱形腔与内腔3的圆柱形腔构成一个相交结构，其形成该口6，通过它在运行时润滑剂可以从排气道5流入到壳体9的内腔3中。通过口6相对转轴线A的轴错位V就实现一个特别高的泵效应。

总之按照图1，2和6-9或3-5的本发明排气装置2提供的优点在于，应用于支承轴7的滚动轴承8可被利用于，在传动装置壳体9内腔3的方向上制造一个出自排气道5的泵效应。以此方式就防止，在传动装置运行时特别在高转速时润滑剂从内腔3到达外界环境中。

本发明排气装置2适用于所有的机组，其中转动的结构件在润滑剂中运行并借助滚动轴承围绕一个转轴线是相对一固定结构件可转动支承的。在这种机组中特别是可能出现引起泡沫生成的高转速情况。一种优选的应用是如下的传动装置，其轴或齿轮以特别高的转速旋转。作为例子此处列举一个用于驱动机动车轴的混合传动装置，其中该混合传动装置被一电机驱动并可以具有一个后面设置的差速传动装置。另外适于本发明排气装置的应用场合是机动车驱动系中的变速器或涡轮减速器。但是理所当然地也可以想到，将本发明排气装置应用于工业传动装置，其中设置了用于支承转动结构件的滚动轴承。

附图标记表

1-传动装置，2-排气装置，3-内腔，4-壳体件，5-排气道，6-口，7-转动结构件，8-滚动轴承，9-壳体，10-齿轮，12-滚动轴承，13-齿轮，14-端侧面，15-壳体部分，16-隙缝，17-轴承外环，18-轴承内环，19-滚动体，20-交面，21-支承部分，22-封闭盖，23-口，24-插入件，25-盖件，26-底部，27-开口，28-中间壁，29-通口，30-过渡部分，32-轴承盖，33-螺纹孔，34-加强肋

A-转轴线，B-纵轴线，E-平面，R-优选转向，V-错位。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.用于具有在润滑剂中运行的构件之结构组件的排气装置，包括：

壳体件(4)；

转动的构件(7)，其借助滚动轴承(8)围绕转轴线(A)相对壳体件(4)可转动地支承；

和用于该结构组件排气的排气道(5)，其中排气道(5)的内部口(6)是轴向上相邻于滚动轴承(8)设置的，排气道(5)的口(6)在轴向视图中至少部分地覆盖该滚动轴承(8)；

其中该滚动轴承(8)具有通过转轴线(A)的竖直的第一中央平面(E1)并且其中该内部口(6)具有竖直的第二中央平面(E2)，其中该竖直的第二中央平面(E2)被相对滚动轴承(8)之竖直的第一中央平面(E1)移位地设置。

2.按权利要求1的排气装置，其特征在于：

排气道(5)构成排气腔并且结构组件在滚动轴承(8)的区域中构成轴承腔，其中该排气腔和轴承腔相交，从而构成通口。(图1和2)

3.按权利要求1或2的排气装置其特征在于：

在转动结构件(7)的端侧面(14)和壁件(4)的壁部分(15)之间构成隙缝(16)，其中隙缝(16)的宽度小于在口(6)的区域中排气道(5)的最小直径。

4.按权利要求1的排气装置，其特征在于：

排气道(5)构成排气腔，并该结构组件在滚动轴承(8)的区域中构成轴承腔，其中在排气腔和轴承腔之间设置中间壁(28)，其中该中间壁(28)具有通口(29)。(图3和4)

5.按权利要求4的排气装置，其特征在于：

在滚动轴承(8)和中间壁(28)之间构成隙缝(16)，其中隙缝(16)的轴向宽度(B1)小于滚动轴承(8)的径向伸展，特别是小于在轴承内环和轴承外环之间构成的环隙缝。

6.按权利要求4或5的排气装置，其特征在于：

通口(29)从排气道(5)在滚动轴承(8)的方向锥形地扩大。

7.按权利要求4-6之一的排气装置，其特征在于：

通口(29)在至内腔(3)的过渡部分(30)中具有在圆周方向上的延伸部分。

8.按权利要求1-7之一的排气装置，其特征在于：

排气道(5)的内部口(6)被至少部分地设置在滚动轴承(8)最大外直径(D1)和滚动轴承(8)最小内直径(D2)之间。

9.按权利要求1-8之一的排气装置，其特征在于：

排气道(5)的内部口(6)完全地位于滚动轴承(8)最大外直径(D1)和滚动轴承(8)最小内直径(D2)之间的区域中。

10.按权利要求1-9之一的排气装置，其特征在于：

排气道(5)的内部口(6)在向滚动轴承(8)的轴向视图中被至少部分地设置在如下区域中，其中该滚动轴承(8)的滚动体(19)在滚动轴承(8)的优选转向(R)上具有竖直向下的运动分量。

11.按权利要求1-10之一的排气装置，其特征在于：

构成排气道(5)的壳体件(4)被至少部分地成型在结构组件(1)的壳体(9)上，特别是被与壳体(9)构成一体。

12.按权利要求1-11之一的排气装置，其特征在于：

排气道(5)是被相对壳体件(4)的一壁部分(15)向外后移设置的，其与转动结构件(7)的端侧面(14)相反对置。

13.按权利要求1-12之一的排气装置，其特征在于：

设置封闭盖(22)，其将排气道(5)的外口(23)封闭，其中该封闭盖(22)特别具有迷宫式密封，通过迷宫式密封可以让空气流过。

14.按权利要求13的排气装置，其特征在于：

封闭盖(22)具有带底部(26)的插入件(24)，其至少部分地插置到排气道(5)中，其中在插入件(24)中至少设置一个用于流通空气的侧向通口(27)。

15.按权利要求14的排气装置，其特征在于：

封闭盖(22)具有可拆卸的盖件(25)，其与插入件(24)可拆开地的连接，特别是借助卡扣连接。

16.特别应用在机动车驱动系中的传动装置，包括传动装置壳体(9)，其构成内腔(3)并在其中至少两个用于传递扭矩的驱动轴(7)被相互驱动连接，其特征在于：

具有按权利要求1-15之一的排气装置(2)，其中

排气装置(2)的壳体件(4)是传动装置壳体(9)的组成部分，其中该转动结构件(7)是所述至少两个驱动轴之一并且其中排气道(5)用于内腔(3)的排气。

17.按权利要求16的传动装置，其特征在于：

该传动装置是用于混合动力驱动的分级式传动装置。