DE10124864A1 - Getriebegehäuseelement und Verfahren zur Einwirkung auf den Ölpegel eines Getriebes - Google Patents
Getriebegehäuseelement und Verfahren zur Einwirkung auf den Ölpegel eines GetriebesInfo
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Abstract
Herkömmliche Gehäuse eines Getriebes erfordern zum Ablassen des Getriebeöles eine unabhängig von einer Öleinführöffnung vorzusehende Ölablaßschraube. Ohne eine derartige Ölablaßschraube muß eine Ölwanne mit in diesem angeordnetem hohem Ölpegel von dem übrigen Getriebegehäuse demontiert werden. DOLLAR A Erfindungsgemäß verfügt das Getriebegehäuseelement über eine Einrichtung, welche in zwei Arbeitsstellungen bringbar ist. In einer ersten Arbeitsstellung wird durch eine obere Öffnung der Einrichtung die Höhe des Flüssigkeitspegels im Getriebegehäuse während der Befüllung und des Betriebes des Getriebes vorgegeben. In einer zweiten Arbeitsstellung zum Ablassen des Getriebeöles wird eine Ölablaßöffnung der Einrichtung freigegeben, welche unterhalb der oberen Öffnung angeordnet ist und somit das Ablassen eines Großteils des im Getriebe angeordneten Öles ermöglicht. Eine Öffnung der Ölablaßöffnung erfolgt durch ein Werkzeug, welches von außen in die Ölablaßöffnung eingeführt wird. DOLLAR A Getriebe, insbesondere Automatikgetriebe, für Kraftfahrzeuge.
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebegehäuseelement gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Einwirkung
auf den Ölpegel eines Getriebes gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 7.
Aus der gattungsgemäßen DE 196 44 738 A1 ist eine Einrichtung
zur Regulierung des Ölstandes in einem Automatgetriebe bekannt.
Die Einrichtung verfügt über eine in geringem Umfang
höhenverstellbare obere Öffnung, mittels derer die Höhe eines
Ölpegels vorgebbar ist. Übersteigt der Ölpegel, beispielsweise
während eines Befüllungsvorganges, die Höhe der oberen
Öffnung, tritt Öl durch diese hindurch aus einer
Ölaustrittsöffnung aus dem Getriebegehäuse aus, bis der Ölpegel
dem durch die Höhe der oberen Öffnung vorgegebenen Ölpegel
entspricht.
Besonderheiten zum Ablassen bzw. einem Austausch des Öles sind
dem gattungsbildenden Stand der Technik nicht zu entnehmen.
Bekannt ist hierbei, eine komplette Ölwanne mit dem in dieser
angeordneten Öl von dem Getriebegehäuse zu demontieren, wobei
bei Demontage und Transport der Ölwanne große Sorgfalt zur
Vermeidung eines Austrittes des Öles aufgewendet werden muß.
Alternativ ist die Anordnung einer separaten Ölablaßschraube
bekannt, welche allerdings einen erhöhten konstruktiven Aufwand
und Bauraum, ein vergrößertes Gewicht sowie eine Erhöhung
notwendiger Dichtstellen nach außen erfordert.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Getriebegehäuseelement sowie ein Verfahren vorzuschlagen,
mittels derer bei einfacher Regulierung der Höhe des Ölpegels
ein vereinfachter Ölablaß oder -austausch ermöglicht ist.
Ein erfindungsgemäßer Vorschlag zur Lösung der der Erfindung
zugrunde liegenden Aufgabe ist gekennzeichnet durch die
Merkmale des Anspruchs 1. In einer ersten Arbeitsstellung,
welche beispielsweise einer (Dauer)betriebsstellung und/oder
einer Befüllungsstellung entspricht, gibt die obere Öffnung die
Höhe eines Ölpegels vor. Hierbei kann die obere Öffnung in
vorgegebener fester Höhe angeordnet sein. Alternativ kann die
Höhe der oberen Öffnung nach Maßgabe eines Betriebsparameters
wie die Temperatur des Getriebeöles verstellbar sein,
insbesondere entsprechend einer der Ausgestaltungsformen gemäß
der DE 196 44 738 A1. Die Einrichtung ist zur mindestens
teilweisen Entleerung des Ölvolumens aus dem Getriebegehäuse in
eine zweite Arbeitsstellung bringbar. In dieser kann das Öl
über eine unterhalb der oberen Öffnung angeordnete
Ölablaßöffnung der Einrichtung abgelassen werden. Das Volumen
des entleerbaren Öles korreliert hierbei mit der Differenz der
Höhen der oberen Öffnung und der geschaffenen Ölablaßöffnung.
Erfindungsgemäß kann vor der Demontage der Ölwanne durch die
Ölablaßöffnung Öl abgelassen werden, wodurch der Vorgang der
Demontage der Ölwanne sowie der Entfernung des Öles aus dieser
entscheidend vereinfacht ist. Gleichzeitig ist die
Notwendigkeit einer separaten Ölablaßschraube sowie die
Vorsehung weiterer empfindlicher Dichtstellen erübrigt. Für den
Fall, daß die Ölablaßöffnung am niedrigsten Punkt der Ölwanne
angeordnet ist, ist eine nahezu vollständige Entleerung des
Getriebeöles vor Demontage der Ölwanne ermöglicht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Getriebegehäuseelementes ist gekennzeichnet durch die Merkmale
des Anspruchs 2. Demgemäß erfolgt eine mechanische Einwirkung
auf die Einrichtung von der Unterseite des Getriebes bzw. der
Ölwanne durch die Ölaustrittsöffnung. Mittels dieser
mechanischen Einwirkung wird die Einrichtung von der ersten
Arbeitsstellung in die zweite Arbeitsstellung gebracht, d. h.
es wird die unterhalb der oberen Öffnung angeordnete
Ölablaßöffnung geschaffen. Beispielsweise wird die
Ölablaßöffnung mit Fenstern gebildet, welche in der ersten
Arbeitsstellung geschlossen sind und in der zweiten
Arbeitsstellung einen Verbindungskanal zwischen dem
Innenvolumen der Ölwanne und der Ölaustrittsöffnung schaffen,
durch welchen das Öl zum Ablassen desselben austreten kann.
Beispielsweise kann die Ölaustrittsöffnung von einem (Dreh-)
Schieberventil gebildet sein. Demgemäß werden die obere Öffnung
sowie die Ölablaßöffnung von unterschiedlichen Teilen bzw.
Teilbereichen der Einrichtung gebildet. In der zweiten
Arbeitsstellung kann die obere Öffnung weiterhin geöffnet oder
aber geschlossen sein.
Entsprechend einer vorzugsweisen Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Getriebegehäuseelementes weist ein Teil der
Einrichtung in der ersten Arbeitsstellung eine dichte
Verbindung mit der Ölablaßöffnung auf. Diese dichte Verbindung
ist durch die mechanische Einwirkung, beispielsweise eines
geeignet ausgebildeten Werkzeuges, zur Erzeugung der zweiten
Arbeitsstellung unter Freigabe der Ölablaßöffnung lösbar.
Insbesondere wird durch die mechanische Einwirkung der oberhalb
der Ölablaßöffnung angeordnete Teil der Einrichtung vom
Getriebegehäuse gelöst, so daß lediglich die in der zweiten
Arbeitsstellung geöffnete Ölablaßöffnung vorhanden ist und eine
Verbindung des Innenvolumens der Ölwanne mit der
Ölaustrittsöffnung schafft.
Vorzugsweise ist die Einrichtung mit einem Schnapprohr
gebildet. Das Schnapprohr ist mit dem Getriebegehäuse
verbunden. Hierbei erfolgt die Verbindung durch einen
Schnappvorgang, welcher in einem Formschluß besteht, der durch
Schnappen oder elastische Verformungen der beteiligten Bauteile
lösbar ist. Durch den Einsatz eines derartigen Schnapprohres
kann das erfindungsgemäße Getriebegehäuseelement besonders
einfach ausgebildet werden.
Ein weiterer Vorschlag zur Lösung der der Erfindung zugrunde
liegenden Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des
Anspruchs 7. Demgemäß wird ein Verfahren zur Einwirkung auf den
Flüssigkeitspegel eines Getriebes vorgeschlagen, bei dem bei
einer Befüllung des Getriebes mit Öl oder dem Betrieb des
Getriebes ein obere Öffnung einer Einrichtung, welche einen
Verbindungskanal mit der Umgebung bildet, die Höhe eines
Ölpegels des Getriebes vorgibt. Zum Ablassen des Öles tritt ein
Werkzeug von der Unterseite des Getriebes in die (noch
geschlossene) Ölaustrittsöffnung ein und wirkt derart auf die
Einrichtung mechanisch ein, daß eine unterhalb der oberen
Öffnung angeordnete Ölablaßöffnung der Einrichtung zur
Entleerung des Ölvolumens geschaffen wird. Entsprechend diesem
Vorschlag der Erfindung kann das Getriebeöl vor einer Demontage
der Ölwanne abgelassen werden, wobei die Vorsehung einer
separaten Ölablaßschraube erübrigt ist. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist besonders einfach, sauber und schnell
durchführbar.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen und der Beschreibung. Zwei bevorzugte
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden
nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuseelement in einer
ersten Arbeitsstellung und
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuseelement in einer
alternativen Ausgestaltungsform.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuseelement in
einer ersten Arbeitsstellung. Ein Getriebegehäuse 10,
insbesondere eines Automatikgetriebes, ist im unteren Bereich
mit einer Ölwanne 11 gebildet, welche dicht mit weiteren Teilen
des Getriebegehäuses verbunden ist. In dem Getriebegehäuse 10
ist Öl mit einem vorbestimmten Ölpegel 12 angeordnet.
An einem dem Boden zugewandten Ort verfügt die Ölwanne über
eine Ölaustrittsöffnung 13, welche gemäß Fig. 1 in der ersten
Arbeitsstellung mit einer Schraube 14 verschließbar ist. Die
Schraube 14 tritt in Wirkverbindung mit einem Innengewinde in
der Ölwanne 11 bzw. einer der Ölwanne 11 zugeordneten Hülse 15.
Zwischen Schraube 14, Ölwanne 11 und Hülse 15 können zur
Abdichtung geeignete Dichtelemente 16 angeordnet sein.
Die Hülse 15 verfügt im Außenbereich über eine im wesentlichen
zylinderförmige Mantelfläche und einen radial nach außen aus
der Mantelfläche austretenden Vorsprung 17. Der Vorsprung 17
ist ungefähr halbringförmig oder wulstförmig ausgebildet und
ungefähr in der Mitte der Längserstreckung der zylinderförmigen
Mantelfläche der Hülse 15 angeordnet. Auf die Hülse 15 ist ein
Schnapprohr 18 in vertikaler Richtung von oben aufgesteckt. Das
Schnapprohr 18 verfügt über zwei hohlzylinderförmige
Teilbereiche 19, 20, die bei koaxialer Längserstreckung über
einen Verbindungsbereich 21 miteinander verbunden sind.
Teilbereich 19 hat einen kleineren Innendurchmesser als der
Teilbereich 20 und als die Innenbohrungen der Hülse 15 und der
Ölaustrittsöffnung 13. Der Teilbereich 20 verfügt über eine
zylinderförmige innere Mantelfläche, welche an der äußeren
Mantelfläche der Hülse 15 anliegt. Im Bereich der
zylinderförmigen Innenfläche des Teilbereiches 20 ist eine
Ausnehmung 22 vorgesehen, deren Kontur korrespondierend zur
Kontur des Vorsprungs 17 ausgebildet ist. Der untere
Teilbereich 20 liegt unter Ausbildung einer radialen
Anpreßkraft, insbesondere im Bereich des Vorsprungs 17 an der
Außenfläche der Hülse 15 an, wodurch eine Dichtwirkung bewirkt
wird.
In der in Fig. 1 dargestellten ersten Arbeitsstellung ist das
Schnapprohr ungefähr vertikal orientiert und dicht mit der
Hülse 15 verbunden. Die Herstellung der Verbindung erfolgt
durch elastische Aufweitung des Schnapprohres 18 im Bereich des
Teilbereiches 20, bis der Vorsprung 17 in die Ausnehmung 22
eintritt. In dem Verbindungsbereich 21 abgewandten Endbereich
verfügt der Teilbereich 19 über eine obere Öffnung 23.
Zur Befüllung des Getriebegehäuses 10 wird in dieses in der
ersten Arbeitsstellung des Schnapprohres 18, beispielsweise
durch eine separate Einführöffnung, einen Einfüllstutzen oder
aber die Ölaustrittsöffnung 13 Getriebeöl in das
Getriebegehäuse 10 eingefüllt oder eingepumpt. Überschreitet
der Ölpegel 12 die Höhe der oberen Öffnung 23, welche durch die
obere Stirnfläche des Schnapprohres 18 vorgegeben ist, kann bei
entfernter Schraube das Öl durch die obere Öffnung 23, einen
mit verbundenen Innenbohrungen der Teilbereiche 19, 20
gebildeten Verbindungskanal 24, die Innenbohrung der Hülse 15
sowie die Ölaustrittsbohrung 13 in die Umgebung oder einen
nicht dargestellten Ölauffangbehälter austreten, so daß der
Ölpegel selbständig auf die Höhe der oberen Öffnung 23
eingestellt wird. Nach diesem Einstellvorgang kann das
Getriebegehäuse durch Einschrauben der Schraube 14 dauerhaft
verschlossen werden.
Zum Entleeren des Öles aus dem Getriebegehäuse 10 wird die
Schraube 14 entfernt. Mit einem geeigneten Werkzeug,
beispielsweise einem Dorn, welcher von unten in die
Ölaustrittsöffnung 13 und durch die Innenbohrung der Hülse 15
eingeführt wird, wird eine Kraft in Längsrichtung des
Schnapprohres 18 nach oben auf dieses ausgeübt, insbesondere im
Bereich einer kreisringförmigen inneren Stirnfläche 24. Im in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stirnfläche 24
von einem der Ölaustrittsöffnung 13 zugewandten Stirnfläche des
Verbindungsbereiches 21 gebildet. In Folge der Kraftausübung in
Längsrichtung des Schnapprohres 18 und der Geometrie der
Vorsprünge 17 bzw. Vertiefung 22 wird der Teilbereich 20 radial
aufgeweitet, bis der Vorsprung 17 aus der Vertiefung 22
austreten kann und mit einer Relativverschiebung des
Schnapprohres 18 gegenüber der Hülse 15 das Schnapprohr 18 von
der Hülse 15 geschoben wird. Das Schnapprohr 18 fällt
anschließend seitlich in die Ölwanne oder schwimmt in dem
ablaufenden Öl. Mit dem von der Hülse 15 gelösten Schnapprohr
18 befindet sich das Getriebegehäuseelement in der zweiten
Arbeitsstellung. In dem der Ölwanne 11 abgewandten Endbereich
der Hülse 15 bildet diese die Ölablaßöffnung 25, welche über
eine innere Bohrung der Hülse 15 mit der Ölaustrittsöffnung 13
zum Ablassen des Öles verbunden ist. In der vorgenannten
zweiten Arbeitsstellung kann Öl abgelassen werden, bis der
Ölpegel 12 auf eine durch die der Ölablaßöffnung 25 zugeordnete
Stirnfläche 26 der Hülse 15 vorgegebene Höhe abgesunken ist.
Die Hülse 15 kann entsprechend Fig. 1 als separates Bauteil mit
der Ölwanne 11 verbunden sein oder aber als integrales Bauteil
des Getriebegehäuses bzw. der Ölwanne 11 ausgebildet sein. Das
Schnapprohr 18 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt.
Insbesondere wird ein Polyamid mit einem Glasfaseranteil von
ungefähr 20% eingesetzt.
Das Werkzeug tritt zum Lösen des Schnapprohres 18 von der Hülse
15 durch Ausübung einer ungefähr in Längsrichtung des
Schnapprohres 18 wirkenden Kraft in Wirkverbindung. Alternativ
oder zusätzlich ist die Ausübung eines, insbesondere um die
Längsachse des Schnapprohres 18 drehenden, Momentes möglich.
Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Schnappverbindung
zwischen Schnapprohr 18 und Hülse 15 kann eine beliebige
dichtende und lösbare Verbindung eingesetzt werden, welche von
der Getriebeaußenseite lösbar ist, insbesondere eine
Gewindeverbindung.
Entsprechend Fig. 1 kann erfindungsgemäß der Ölpegel 12 auf
eine Höhe eingestellt werden, welche oberhalb der
Verbindungsstelle der Ölwanne 11 mit dem übrigen
Getriebegehäuse 10 liegt, was für eine Demontage der Ölwanne 11
ohne vorheriges Ablassen des Öles nicht möglich wäre.
Die Einrichtung 27 zur Regulierung des in dem Getriebegehäuse
10 angeordneten Ölvolumens ist mit dem Schnapprohr 18 und der
Hülse 15 gebildet. In dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist in der ersten Arbeitsstellung die
Einrichtung 27 mit miteinander verbundenem Schnapprohr 18 und
Hülse 15 gebildet, während in der zweiten Arbeitsstellung das
Schnapprohr 18 und die Hülse 15 der Einrichtung 27 räumlich
voneinander getrennt sind.
Nach der Entleerung des Getriebegehäuses kann das Schnapprohr
18 für eine erneute Befüllung erneut auf die Hülse 15
aufgesteckt und wiederverwendet werden.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuseelement in
einer alternativen Ausgestaltungsform.
Der im wesentlichen ähnliche Aufbau der alternativen
Ausgestaltungsform unterscheidet sich gegenüber dem ersten
Ausführungsbeispiel durch die Ausgestaltung der
Steckverbindung. Ein Schnapprohr 118 ist dabei am unteren Ende
mit einem radial nach innen gerichteten ringförmigen Absatz 122
ausgestaltet, welcher einen korrespondierenden radial
abgesetzten - d. h. im Außendurchmesser erweiterten - Bereich
117 einer Hülse 115 hintergreift.
Claims (7)
1. Getriebegehäuseelement mit einer Ölaustrittsöffnung (13),
welche mit einer Einrichtung (27) zur Regulierung des im
Getriebegehäuse (10) angeordneten Ölvolumens verschließbar ist,
wobei die Einrichtung (27) in einer ersten Arbeitsstellung im
Bereich einer oberen Öffnung (23) die Höhe eines Ölpegels (12)
vorgibt
dadurch gekennzeichnet, daß
in einer zweiten Arbeitsstellung der Einrichtung (27) eine
unterhalb der oberen Öffnung (23) angeordnete Ölablaßöffnung
(25) zur Entleerung des Ölvolumens freigebbar ist.
2. Getriebegehäuseelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (27) mittels mechanischer Einwirkung durch die
Ölaustrittsöffnung (13) hindurch von außen von der ersten
Arbeitsstellung in die zweite Arbeitsstellung bringbar ist.
3. Getriebegehäuseelement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teil der Einrichtung (27) in der ersten Arbeitsstellung
eine dichte Verbindung mit der Ölablaßöffnung (25) des
Getriebegehäuses (10) aufweist und die dichte Verbindung mit
der Ölablaßöffnung (25) des Getriebegehäuses (10) aufweist und
die dichte Verbindung durch die mechanische Einwirkung zur
Erzeugung der zweiten Arbeitsstellung lösbar ist.
4. Getriebegehäuseelement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (27)mit einem Schnapprohr (18) mit dem
Getriebegehäuse (10) verbunden ist.
5. Getriebegehäuseelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schnapprohr (18) zur Herstellung der dichten Verbindung ein
der Ölaustrittsöffnung (13) zugeordnetes Gegenelement (Hülse
15) von außen umschließt.
6. Getriebegehäuseelement nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schnapprohr (18) aus Kunststoff gebildet ist.
7. Verfahren zur Einwirkung auf den Ölpegel eines Getriebes,
insbesondere mit einem Getriebegehäuseelement nach einem der
Ansprüche 1 bis 6,
bei dem bei einer Befüllung des Getriebes mit Öl oder dem Betrieb des Getriebes der Ölpegel (12) mittels einer oberen Öffnung (23) einer Einrichtung (27) eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum Ablassen des Öles ein Werkzeug von der Unterseite des Getriebes durch eine Ölaustrittsöffnung (13) auf die Einrichtung (27) mechanisch einwirkt und infolge der mechanischen Einwirkung eine unterhalb der oberen Öffnung (23) angeordnete Ölablaßöffnung (25) der Einrichtung (27) zur Entleerung des Ölvolumens geschaffen wird.
bei dem bei einer Befüllung des Getriebes mit Öl oder dem Betrieb des Getriebes der Ölpegel (12) mittels einer oberen Öffnung (23) einer Einrichtung (27) eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum Ablassen des Öles ein Werkzeug von der Unterseite des Getriebes durch eine Ölaustrittsöffnung (13) auf die Einrichtung (27) mechanisch einwirkt und infolge der mechanischen Einwirkung eine unterhalb der oberen Öffnung (23) angeordnete Ölablaßöffnung (25) der Einrichtung (27) zur Entleerung des Ölvolumens geschaffen wird.
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