DE102021209281A1

DE102021209281A1 - Schraube für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021209281A1
Application number: DE102021209281.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Fischer; Jan Hajek; Alfred Köstler; Ferdinand Weidinger; Daniel Wutte
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Mahle International GmbH
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Mahle International GmbH
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2023-03-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraube (1), insbesondere eine Ablassschraube (4), für ein Kraftfahrzeug (3). Die Schraube (1) weist eine Aufnahmestruktur (14) für ein Schraubwerkzeug (13) sowie ein Gewinde (9) auf. Die Aufnahmestruktur (14) weist zumindest zwei in einer Umfangsrichtung (18) zueinander beabstandete und radial vorstehende Vorsprünge (19) auf.Eine vereinfachte Herstellung der Schraube (1) bei zugleich begrenzter, mittels des Schraubwerkzeugs (13) auf die Schraube (1) übertragbarer Drehmomente (20, 21) wird dadurch erreicht, dass zwischen zumindest zwei der Vorsprünge (19) ein Schlitz (22) angebracht ist, der die zugehörigen Vorsprünge (19) voneinander trennt, sodass der jeweilige Schlitz (22) die Aufnahmestruktur (14) in zwei voneinander in Umfangsrichtung (18) getrennte Segmente (23) unterteilt.Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Einrichtung (2) mit einer solchen Schraube (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraube, insbesondere eine Ablassschraube, für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine von einer Flüssigkeit durchströmte Einrichtung für ein Kraftfahrzeug und mit einer solchen Schraube.
Schrauben für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Derartige Schrauben weisen gewöhnlich ein Gewinde auf, welches derart ausgebildet ist, dass die Schraube beim Drehen in einer ersten Drehrichtung eingeschraubt und beim Drehen in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung ausgeschraubt wird. Das Ein- und Ausschrauben erfolgt üblicherweise mittels eines Schraubwerkzeugs, welches zu diesem Zweck in einer Aufnahmestruktur der Schraube, welche gewöhnlich in einem Schraubenkopf ausgebildet ist, greift.
Eine derartige Schraube ist beispielsweise aus der EP 0 461 344 B1 bekannt. Die Schraube dient als eine Ablassschraube zum Ablassen einer Flüssigkeit.
Aus der WO 2020/096716 A1 ist eine Schraube bekannt, welche im Schraubenkopf eine Aufnahmestruktur mit einem axial oberen, sich axial nach innen verjüngenden Abschnitt aufweist. Die Aufnahmestruktur weist ferner einen axial inneren, sich axial nach innen verjüngenden Abschnitt auf.
In bestimmten Anwendungen ist es erwünscht, ein beim Einschrauben der Schraube mögliches Drehmoment, nachfolgend auch als Anzugsmoment bezeichnet, zu begrenzen.
Aus der DE 195 46 739 A1 ist eine als Ablassschraube für einen Behälter ausgebildete Schraube bekannt. Die Schraube weist eine Aufnahmestruktur mit einer in Axialrichtung gestuft ausgebildeten Ausnehmung auf. Um ein durch ein Schraubenwerkzeug beim Einschrauben wirkendes Anzugsmoment zu begrenzen, ist die Schraube derart ausgestaltet, dass eine in Axialrichtung obere Betätigungsausnehmung der Aufnahmestruktur oberhalb eines vorgegebenen Drehmoments zerstört wird.
Aus der EP 3 315 797 A1 ist eine Schraube bekannt, welche in einem Schraubenkopf eine Aufnahmestruktur aufweist. Die Aufnahmestruktur weist zumindest zwei in einer Umfangsrichtung zueinander beabstandete Vorsprünge auf. Die Vorsprünge gehen dabei über Vertiefungen der Aufnahmestruktur ineinander über. Um beim Zusammenwirken mit einem zugehörigen Schraubwerkzeug beim Einschrauben ein kleineres Drehmoment zuzulassen als beim Ausschrauben, ist die Aufnahmestruktur asymmetrisch ausgebildet.
Nachteilig beim Stand der Technik bekannten Lösungen zum Vorgeben und/oder Begrenzen der beim Schrauben der Schraube möglichen Drehmomente ist die komplexe Herstellung der Schrauben und/oder die zumindest teilweise Zerstörung der Schraube.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Schraube der eingangs genannten Art sowie für eine Einrichtung mit einer solchen Schraube verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich insbesondere durch eine vereinfachte Herstellung und/oder zerstörungsfreie Nutzung auszeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Aufnahmestruktur einer Schraube, welche mit einem zugehörigen Schraubwerkzeug zusammenwirkt, mit radial vorstehenden und in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Vorsprüngen auszubilden und zumindest zwei der Vorsprünge in Umfangsrichtung durch einen Schlitz voneinander zu trennen. Das Vorsehen des Schlitzes resultiert in voneinander getrennten Segmenten der Aufnahmestruktur. In der Folge gibt zumindest eines der Segmente beim Einwirken des Schraubwerkzeugs auf die Aufnahmestruktur radial nach. Somit erfolgt beim Schrauben der Schraube mittels des zugehörigen Schraubwerkzeugs eine radiale Verstellung des zumindest einen Segments. Mit zunehmendem, auf das Segment wirkenden Drehmoment mittels des zugehörigen Schraubwerkzeugs nimmt die radiale Verstellung des Segments nach außen zu. Somit erfolgt nach einer vorgegebenen radialen Verstellung und somit nach einem vorgegebenen, auf das Segment wirkenden Drehmoment ein Durchrutschen des Schraubwerkzeugs. Auf diese Weise wird das mittels des Schraubwerkzeugs ausgeübte Drehmoment auf einfache und effektive Weise begrenzt. Zugleich lassen sich derartige Schlitze einfach in die Aufnahmestruktur einbringen, sodass die Herstellung der Schraube vereinfacht ist. Ferner ist auf diese Weise keine Anpassung des Schraubwerkzeugs an sich notwendig, sodass bereits verfügbare Schraubwerkzeuge, nachfolgend auch als Standard-Schraubwerkzeuge bezeichnet, zum Einsatz kommen können.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Schraube ein Gewinde auf. Das Gewinde ist derart ausgebildet, dass die Schraube beim Drehen in einer ersten Drehrichtung eingeschraubt und beim Drehen in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung ausgeschraubt wird. Die Schraube weist ferner die Aufnahmestruktur auf, welche axial offen ist. Die Aufnahmestruktur weist zumindest zwei radial abstehende und zueinander in Umfangsrichtung beabstandete Vorsprünge auf. Dabei steht das Schraubwerkzeug beim Drehen der Schraube und somit beim Ein- und Ausschrauben mit den Vorsprüngen in Eingriff. Erfindungsgemäß ist zwischen zumindest zwei der Vorsprünge ein Schlitz eingebracht, welcher die zugehörigen Vorsprünge voneinander trennt. Somit unterteilt der jeweilige Schlitz die Aufnahmestruktur in zwei voneinander in Umfangsrichtung getrennten Segmenten. Das jeweilige Segment weist dabei zumindest einen Vorsprung auf. Das Schraubwerkzeug wirkt somit beim Drehen auf die Segmente ein, wobei zumindest eines der Segmente wenigstens teilweise radial nach außen verstellt wird.
Unter der radialen Verstellung ist vorliegend vorteilhaft eine zumindest teilweise radiale Deformation, bevorzugt eine radiale Biegung, des zumindest einen Segments zu verstehen. Entsprechend ist die Aufnahmestruktur ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann die radiale Verstellung eine zumindest teilweise radiale Verschiebung des zumindest einen Segments sein.
Bevorzugt wird das Segment in einem axial oberen Abschnitt radial verstellt, insbesondere deformiert, wogegen ein axial unterer Abschnitt verstellungsfrei, insbesondere deformationsfrei, bleibt. Das zumindest eine Segment wird also radial oben radial verstellt, beispielswiese deformiert, und bleibt unten verstellungsfrei, insbesondere deformationsfrei. Somit erfolgt eine teilweise Verstellung des zumindest einen Segments. Die Aufnahmestruktur, insbesondere die Segmente, sind zweckmäßig radial nachgiebig, insbesondere radial elastisch. Somit erfolgt mittels des Schraubwerkzeugs insbesondere eine zumindest teilweise elastische radiale Deformation, insbesondere eine elastische radiale Biegung, des zumindest einen Segments. Mittels der radialen Nachgiebigkeit kann somit das vorgegebene, übertragbare Drehmoment eingestellt werden. Insbesondere hängt die radiale Nachgiebigkeit von der Nachgiebigkeit der Aufnahmestruktur sowie der Dimensionierung des zumindest einen Schlitzes, insbesondere von einer axialen Tiefe des zumindest einen Schlitzes, ab. Durch eine entsprechende Abstimmung ist es somit möglich, ein vorgegebenes, übertragbares Drehmoment, insbesondere beim Einschrauben der Schraube, das heißt ein vorgegebenes Anzugsmoment, zu realisieren.
Die vorliegend angegebenen Richtungen beziehen sich insbesondere auf die Drehrichtung der Schraube. Dabei verlaufen die Drehrichtungen um die Axialrichtung. Die Umfangsrichtung verläuft um die Axialrichtung und somit insbesondere parallel oder entlang der Drehrichtungen. Radial oder Radialrichtungen verlaufen quer zur Axialrichtung.
In der Aufnahmestruktur folgen zweckmäßig Vorsprünge und radiale Vertiefungen abwechselnd aufeinander, sodass die Vorsprünge über die Vertiefungen ineinander übergehen und umgekehrt.
Bevorzugt stehen die Vorsprünge radial nach innen ab. Dementsprechend sind die Vertiefungen radial nach innen gerichtet.
Die axial offene Ausbildung der Aufnahmestruktur dient dem Zweck, ein Schraubwerkzeug axial in die Aufnahmestruktur einzubringen, insbesondere zu stecken, sodass das Schraubwerkzeug und die Aufnahmestruktur miteinander in Eingriff stehen.
Zweckmäßig gehen Vorsprünge und Vertiefungen über Flanken der Aufnahmestruktur ineinander über. Das heißt, dass die Aufnahmestruktur für den jeweiligen Vorsprung eine in Umfangsrichtung entlang der ersten Drehrichtung hin zum Vorsprung führende erste Flanke und eine in Umfangsrichtung entlang der ersten Drehrichtung weg vom Vorsprung führende zweite Flanke aufweist. Die zweite Flanke führt somit in Umfangsrichtung entlang der zweiten Drehrichtung hin zum Vorsprung.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen zumindest einer der wenigstens einen Schlitze, vorteilhaft der jeweilige Schlitz, in der Vertiefung, bevorzugt im Tal der Vertiefung, zwischen den zugehörigen Vorsprüngen angeordnet ist. Somit erfolgt eine vereinfachte Herstellung der Schraube sowie eine vorteilhafte und definierte radiale Nachgiebigkeit der zugehörigen Segmente. Zudem kann auf diese Weise bereits vorhandenes Standard-Schraubwerkzeug zum Einsatz kommen.
Das Schraubwerkzeug wirkt zweckmäßig zum Drehen der Schraube auf die Flanken der Aufnahmestruktur ein. Das heißt, dass das Schraubwerkzeug beim Einschrauben der Schraube und somit beim Drehen in erster Drehrichtung auf die ersten Flanken einwirkt. Zudem wirkt das Schraubwerkzeug beim Ausschrauben der Schraube und somit beim Drehen in zweiter Drehrichtung auf die zweiten Flanken der Aufnahmestruktur ein.
Das Schraubwerkzeug weist zweckmäßig für zumindest eine der Vertiefungen einen Zahn und für zumindest einen der Vorsprünge eine Zahnlücke auf, sodass die der zumindest eine Zahn und die wenigstens eine Zahnlücke mit der Aufnahmestruktur einen Eingriff bilden. Vorteilhaft steht der jeweilige Zahn radial nach außen ab und ist die jeweilige Zahnlücke radial nach innen gerichtet.
Bei bevorzugten Ausführungsformen sind zumindest einer der ersten Flanken und einer der zweiten Flanken unterschiedlich ausgebildet. Bevorzugt sind zumindest eine erste Flanke und eine zweite Flanke eines der Vorsprünge unterschiedlich ausgebildet. Vorteilhaft sind die ersten Flanken und die zweiten Flanken unterschiedlich ausgebildet. Bevorzugt sind dabei die ersten Flanken gleich und die zweiten Flanken gleich ausgebildet. Folglich erfolgen beim Drehen des Schraubwerkzeugs in erster Drehrichtung und in zweiter Drehrichtung unterschiedliche radiale Verstellungen des zumindest eines Segments. Somit ist es insbesondere möglich, beim Drehen des Schraubwerkzeugs in erster Drehrichtung und in zweiter Drehrichtung unterschiedliche Nachgiebigkeiten und somit unterschiedliche zulässige Drehmomente zu realisieren. Ferner können durch die unterschiedliche Form der ersten Flanke und der zweiten Flanke unterschiedliche mögliche Drehmomente in erster Drehrichtung und in zweiter Drehrichtung realisiert werden, ohne dass es hierfür einer Anpassung des zugehörigen Schraubwerkzeugs bedarf.
Unter unterschiedlich geformt ist dabei insbesondere eine solche Ausgestaltung zu verstehen, bei der bei einer gleichen Form der mit den Flanken zusammenwirkenden Flächen des Schraubwerkzeugs die Flanken unterschiedliche, mit den Oberflächen zusammenwirkende Konturen aufweist.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die erste Flanke und die zweite Flanke derart geformt sind, dass das mittels des Schraubwerkzeugs beim Einschrauben übertragbare Drehmoment, nachfolgend auch als Anzugsmoment bezeichnet, kleiner ist als das mittels des Schraubwerkzeugs beim Ausschrauben übertragbare Drehmoment, nachfolgend auch als Auszugsmoment bezeichnet. Das heißt, dass das Schraubwerkzeug beim Drehen in erster Drehrichtung bei einem kleineren Drehmoment durchrutscht als beim Drehen in zweiter Drehrichtung. Auf diese Weise werden insbesondere durch zu hohe Anzugsmomente bedingte Beschädigungen einer zugehörigen Einrichtung, in welcher die Schraube eingeschraubt wird, vermieden oder zumindest reduziert. Zudem wird ein vereinfachtes Ausschrauben der Schraube ermöglicht.
Die unterschiedliche Form der Flanken ist insbesondere dadurch realisiert, dass die erste Flanke und die zweite Flanke jeweils gekrümmt geformt sind, wobei die erste Flanke zumindest abschnittsweise einen größeren Krümmungsradius aufweist als die zweite Flanke. Die zweite Flanke ist also im Vergleich zur ersten Flanke flacher ausgebildet. Somit ist insbesondere das auf die Schraube mittels des Schraubwerkzeugs übertragbare Anzugsmoment kleiner als das Auszugsmoment.
Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, wenn die erste Flanke nach innen und die zweite Flanke nach außen gekrümmt geformt ist. Das heißt, dass die erste Flanke konkav und die zweite Flanke konvex gekrümmt geformt sind. Die nach innen gerichtete Krümmung der ersten Flanke führt dazu, dass das Werkzeug entlang der ersten Flanke bei kleineren Drehmomenten durchrutscht als entlang der zweiten Flanke. Folglich wird somit das mittels des Schraubwerkzeugs auf die Schraube übertragbare Drehmoment in erster Drehrichtung kleiner als das auf die Schraube übertragbare Drehmoment in zweiter Drehrichtung.
Prinzipiell kann in der Aufnahmestruktur lediglich ein einziger solcher Schlitz eingebracht sein, sodass die Aufnahmestruktur in zwei Segmente unterteilt ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist zwischen jeweils in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Vorsprüngen ein solcher Schlitz eingebracht. Dementsprechend entspricht die Anzahl der Segmente der Anzahl der Vorsprünge. Dies führt zu einer vereinfachten Herstellung der Schraube. Zudem können auf diese Weise die auf die Schraube übertragbaren Drehmomente genauer vorgegeben werden. Darüber hinaus ist auf diese Weise ein Zusammenwirken des Schraubwerkzeugs mit der Schraube vereinfacht.
Wie vorstehend erläutert, sind die Segmente bevorzugt jeweils radial elastisch ausgestaltet. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, wenn zumindest die Aufnahmestruktur, vorteilhaft die Schraube, aus Kunststoff hergestellt ist.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Segmente identisch ausgebildet sind. Somit ergibt sich eine drehsymmetrische Ausbildung der Aufnahmestruktur. Dies führt zu einer vereinfachten Herstellung der Schraube und zu einem vereinfachten Zusammenwirken der Schraube mit einem zugehörigen Schraubwerkzeug.
Vorteilhaft weist die Aufnahmestruktur in Draufsicht eine sternförmige Gestalt auf. Das heißt, dass die Aufnahmestruktur in axialer Draufsicht sternförmig ausgebildet ist. Dies führt insbesondere dazu, dass die Aufnahmestruktur mit einem Standard-Schraubwerkzeug zusammenwirken kann.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen, bei denen die Aufnahmestruktur derart ausgebildet ist, dass sie in beiden Drehrichtungen mit einem Standardwerkzeug, beispielsweise mit einem Innensechsrund-Schraubwerkzeug oder einem Außensechsrund-Schraubwerkzeug, insbesondere mit einem Torx-Schraubwerkzeug, zusammenwirkt.
Die Schraube kann prinzipiell in beliebigen Anwendungen zum Einsatz kommen.
Bevorzugt kommt die Schraube in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Im Kraftfahrzeug kann die Schraube einem beliebigen Zweck dienen.
Vorteilhaft handelt es sich bei der Schraube um eine Ablassschraube, die zum Ablassen einer Flüssigkeit aus einer zugehörigen Einrichtung ausgeschraubt und anschließend wieder eingeschraubt werden kann.
Die Einrichtung kommt insbesondere in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz.
Durch die Einrichtung strömt dementsprechend im Betrieb die Flüssigkeit, wobei die Einrichtung bevorzugt ein Sammelvolumen zum Sammeln der Flüssigkeit aufweist. Zudem weist die Einrichtung eine Wandung mit einer Öffnung auf, welche lösbar durch die Schraube geschlossen ist.
Bevorzugt wird das Sammelvolumen von der Wandung begrenzt, in der zum Ablassen der Flüssigkeit eine Ablassöffnung als Öffnung vorgesehen ist. Das heißt, dass die Wandung eine Ablassöffnung aufweist. Die Ablassöffnung ist dabei lösbar durch die Schraube geschlossen. Die Schraube ist also eine Ablassschraube.
Vorteilhaft ist die Wandung zumindest im Bereich der Öffnung aus Kunststoff und/oder einem Blech hergestellt. Mittels der Schraube werden dabei insbesondere mechanische Beschädigungen der Wandung beim Einschrauben, welche durch zu hohe Anzugsmomente entstehen können, vermieden oder zumindest reduziert.
Bei der Flüssigkeit kann es sich um eine beliebige Flüssigkeit handeln.
Insbesondere handelt es sich bei der Flüssigkeit um Öl oder einen Kraftstoff.
Bei der Einrichtung kann es sich insbesondere um eine Filtereinrichtung handeln, welche im Betrieb die Flüssigkeit filtert. Zweckmäßig weist die Einrichtung zu diesem Zweck zumindest einen von der Flüssigkeit durchströmten Filter auf.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 einen Schnitt durch eine Einrichtung mit einer Schraube,
2 eine isometrische Ansicht der Schraube,
3 eine Draufsicht auf die Schraube bei einem anderen Ausführungsbeispiel,
4 eine isometrische Ansicht der Schraube aus 3,
5 eine Draufsicht auf die Schraube bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,
6 eine isometrische Ansicht der Schraube aus 5,
7 einen Schnitt durch die Schraube der 5 und 6 mit einem mit der Schraube zusammenwirkenden Schraubwerkzeug.

Eine Schraube 1, wie sie beispielsweise in den 1 bis 7 gezeigt ist, kann in einer in 1 gezeigten Einrichtung 2, beispielsweise in einem im Übrigen nicht gezeigten Kraftfahrzeug 3, zum Einsatz kommen. Beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Schraube 1 in der Einrichtung 2 als eine Ablassschraube 4 zum Ablassen einer Flüssigkeit aus der Einrichtung 2. Zu diesem Zweck weist die Einrichtung 2 eine Wandung 5 auf, welche ein Sammelvolumen 6 zum Sammeln der Flüssigkeit begrenzt. In der Wandung 5 ist eine Öffnung 7 als Ablassöffnung 71 vorgesehen, welche mittels der Schraube 1 lösbar verschlossen ist. Die Schraube 1 der gezeigten Ausführungsbeispiele weist einen Schraubenkopf 8 auf, welcher beim eingeschraubten Zustand auf der Wandung 5 aufliegt (nicht gezeigt).
Die Schraube 1 weist ein Gewinde 9 auf. Das Gewinde 9 ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen als ein Außengewinde 10 ausgebildet. Das Gewinde 9 wirkt in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Gegengewinde 11 der Einrichtung 2 zusammen. Bei der Einrichtung 2 kann es sich insbesondere um eine Filtereinrichtung 12 zum Filtern der Flüssigkeit handeln.
Zum Einschrauben und Ausschrauben der Schraube 1 wirkt die Schraube 1 mit einem lediglich in 7 gezeigten Schraubwerkzeug 13 zusammen. Zu diesem Zweck weist die Schraube 1 eine Aufnahmestruktur 14 zum Aufnehmen des Schraubwerkzeugs 13 auf, mit welcher das Schraubwerkzeug 13 zum Einschrauben und Ausschrauben in Eingriff steht.
Das Gewinde 9 der Schraube 1 ist derart ausgebildet, dass die Schraube 1 beim Drehen in einer ersten Drehrichtung 15 eingeschraubt und beim Drehen in einer der ersten Drehrichtung 15 entgegengesetzten zweiten Drehrichtung 16 ausgeschraubt wird. Zum Drehen der Schraube 1 in den Drehrichtungen 15, 16 wird das Schraubwerkzeug 13 in die Aufnahmestruktur 14 eingebracht. Zu diesem Zweck ist die Aufnahmestruktur 14 in einer Axialrichtung 17 und somit axial offen. Die Aufnahmestruktur 14 weist zumindest zwei radial abstehende und zueinander in einer Umfangsrichtung 17 beabstandete Vorsprünge 19 auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen stehen die Vorsprünge 19 radial nach innen ab. Das Schraubwerkzeug 13 steht zum Drehen der Schraube 1 mit den Vorsprüngen 19 in Eingriff. Dabei wird das Schraubwerkzeug 13 zum Einschrauben in erster Drehrichtung 15 gedreht und überträgt somit ein entsprechendes, in 3 angedeutetes Drehmoment 20 auf die Schraube 1, wobei dieses Drehmoment 20 nachfolgend auch als Anzugsmoment 20 bezeichnet wird. Zum Ausschrauben der Schraube 1 wird das Schraubwerkzeug 13 in zweiter Drehrichtung 16 gedreht und überträgt somit ein in 3 angedeutetes Drehmoment 21 auf die Schraube 1, wobei dieses Drehmoment 21 nachfolgend auch als Auszugsmoment 21 bezeichnet wird.
Wie den 2 bis 7 entnommen werden kann, ist zwischen zumindest zwei der Vorsprünge 19 ein Schlitz 22 eingebracht, welcher die beiden Vorsprünge 19 voneinander trennt. Der jeweilige Schlitz 22 ist derart, dass er die Aufnahmestruktur 14 in zwei voneinander in Umfangsrichtung 18 getrennte Segmente 23 unterteilt. Das jeweilige Segment 23 weist dabei zumindest einen Vorsprung 19 auf. Dies führt, wie in 3 angedeutet, dazu, dass das Schraubwerkzeug 13 beim Drehen in den Drehrichtungen 15, 16 zumindest eines der Segmente 23 wenigstens teilweise radial nach außen verstellt. In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird zumindest eines der Segmente 23 wenigstens teilweise radial nach außen deformiert, insbesondere radial nach außen gebogen. Die entsprechende radiale Verstellung 24, insbesondere Deformation, ist in 3 mit Pfeilen angedeutet. Die radiale Verstellung 24 des zumindest einen Segments 23 führt dazu, dass das Schraubwerkzeug 13 oberhalb einer vorgegebenen radialen Verstellung 24 nicht mehr mit der Aufnahmestruktur 14 in Eingriff steht und somit durchrutscht. Da die radiale Verstellung 24 abhängig vom jeweiligen Drehmoment 20, 21 ist, wird auf diese Weise das auf die Schraube 1 übertragbare Drehmoment 20, 21 begrenzt. Durch eine entsprechende Einstellung der radialen Verstellung 24 wird somit ein vorgegebenes, übertragbares Drehmoment 20, 21 erreicht. Wie beispielsweise den 2, 4 und 6 entnommen werden kann, erstreckt sich in den gezeigten Ausführungsbeispielen der jeweilige Schlitz 22 axial bis zu einem axial inneren Anschlag 30 der Schraube 1 für das Schraubwerkzeug 13.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Aufnahmestruktur 14 sechs Vorsprünge 19 auf. Beim in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Aufnahmestruktur 14 zwei solcher Schlitze 22 auf, welche radial gegenüberliegend angeordnet sind. Somit ist die Aufnahmestruktur 14 in zwei Segmente 23 mit jeweils drei Vorsprüngen 19 unterteilt. Bei den in den 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Aufnahmestruktur 14 zwischen jeweils in Umfangsrichtung 18 aufeinanderfolgenden Vorsprüngen 19 einen solchen Schlitz 22 auf. Dementsprechend weist die Aufnahmestruktur 14 sechs Segmente 23 mit jeweils einem Vorsprung 19 auf. Bei diesen Ausführungsbeispielen entspricht die Anzahl der Segmente 23 also der Anzahl der Vorsprünge 19.
Wie den 2 bis 7 entnommen werden kann, weist die Aufnahmestruktur 14 zwischen den in Umfangsrichtung 18 aufeinanderfolgenden Vorsprüngen 19 jeweils eine radial nach innen gerichtete Vertiefung 25 auf. In Umfangsrichtung 18 sind somit abwechselnd Vorsprünge 19 und Vertiefungen 25 angeordnet. Wie den 2 bis 7 auch entnommen werden kann, sind die Schlitze 22 der gezeigten Ausführungsbeispiele jeweils in einer zugehörigen der Vertiefungen 25 angeordnet. Die Vorsprünge 19 und Vertiefungen 25 gehen über Flanken 26, 27 der Aufnahmestruktur 14 ineinander über. Somit weist die Aufnahmestruktur 14 für den jeweiligen Vorsprung 19 eine in Umfangsrichtung 18 entlang der ersten Drehrichtung 15 von der nächstbenachbarten Vertiefung 25 zum Vorsprung 19 führende erste Flanke 26 auf. Zudem weist die Aufnahmestruktur 14 für den jeweiligen Vorsprung 19 eine in Umfangsrichtung 18 entlang der ersten Drehrichtung 15 vom Vorsprung 19 zur nächstbenachbarten Vertiefung 25 führende zweite Flanke 27 auf. Die zweite Flanke 27 führt somit in Umfangsrichtung 18 entlang der zweiten Drehrichtung 16 von der Vertiefung 25 zum Vorsprung 19. Hierbei wirkt, wie insbesondere 7 entnommen werden kann, das Schraubwerkzeug 13 beim Einschrauben und somit bei einer Drehung in erster Drehrichtung 15 auf die ersten Flanken 26. Zudem wirkt das Schraubwerkzeug 13 beim Ausschrauben und somit beim Drehen in zweiter Drehrichtung 16 auf die zweiten Flanken 27.
Bei dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zumindest eine erste Flanke 26 und zumindest eine zweite Flanke 27 unterschiedlich ausgebildet, insbesondere geformt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die ersten Flanken 26 und zweiten Flanken 27 unterschiedlich geformt. Hierbei sind die ersten Flanken 26 gleich geformt. Zudem sind die zweiten Flanken 27 gleich geformt. Durch die unterschiedliche Form der Flanken 26, 27 erfolgt beim Drehen des Schraubwerkzeugs 13, wie in 3 angedeutet, eine unterschiedliche radiale Verstellung 24 der Segmente 23. Die beim Einschrauben erzielte radiale Verstellung 24a ist also eine andere als die beim Ausschrauben erzielte radiale Verstellung 24b. Das heißt, dass durch die unterschiedliche Form der Flanken 26, 27 unterschiedliche Drehmomente 20, 21 auf die Schraube 1 übertragbar sind.
In dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Flanken 26, 27 derart geformt, dass die Segmente 23 beim Drehen des Schraubwerkzeugs 13 in erster Drehrichtung 15 und somit beim Einschrauben radial weiter verstellt werden als beim Drehen in zweiter Drehrichtung 16. Dementsprechend ist in 3 die radiale Verstellung 24a zum Anzugsmoment 20 größer als die radiale Verstellung 24b beim Auszugsmoment 21. Folglich ist das auf die Schraube 1 übertragbare Anzugsmoment 20 kleiner als das auf die Schraube 1 übertragbare Auszugsmoment 21.
In dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Flanke 26, 27 gekrümmt geformt. Dabei sind die ersten Flanken 26 nach innen gekrümmt und somit konkav. Demgegenüber sind die zweiten Flanken 27 nach außen gekrümmt und somit konvex. Wie insbesondere 4 entnommen werden kann, ist im jeweiligen Segment 23 axial nach innen versetzt eine Aussparung 28 eingebracht, welche sich in Umfangsrichtung 18 über beide zugehörige Flanken 26, 27 erstreckt. Mit der jeweiligen Aussparung 28 wird die radiale Nachgiebigkeit des zugehörigen Segments 23 erhöht.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Segmente 23 der Aufnahmestruktur 14 gleich ausgebildet. Somit ist die Aufnahmestruktur 14 bezüglich Drehungen um die Axialrichtung 17 symmetrisch. Dies führt zu einer einfachen Anwendbarkeit der Schraube 1. Insbesondere führt dies zu einem vereinfachten Zusammenwirken der Schraube 1 mit dem Schraubwerkzeug 13.
Die in den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele der Schraube 1 sind in axialer Draufsicht sternförmig ausgebildet. Die Aufnahmestrukturen 14 sind dabei in der Art eines Außensechsrunds 29 geformt. In der Folge lassen sich die Schrauben 1 mit einem Standard-Schraubwerkzeug 13 (nicht gezeigt), insbesondere mit einem Torx-Werkzeug, ein- und ausschrauben.
Das in den 5 bis 7 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Flanken 26, 27 jeweils nach außen gekrümmt und somit konvex sind. Zudem weisen die Segmente 23 des in den 4 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiels keine Aussparungen 28 auf. In der Folge werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Segmente 23 bei Drehungen des Schraubwerkzeugs 13 in beiden Drehrichtungen 15, 16 radial gleich verstellt. Das heißt, dass die dem Anzugsmoment 20 zugehörige radiale Verstellung 24a der dem Auszugsmoment 21 zugehörigen radialen Verstellung 24b entspricht. Dementsprechend sind die übertragbaren Drehmomente 20, 21 in beiden Drehrichtungen 15, 16 und folglich beim Einschrauben und beim Ausschrauben gleich.
Die Aufnahmestruktur 14, vorzugsweise die Schraube 1, ist vorteilhaft aus einem Kunststoff hergestellt. Dies führt zu vorteilhaften radialen Nachgiebigkeiten der Segmente 23. Zudem ist die Schraube 1 auf diese Weise vereinfacht herstellbar.
Die Segmente 23 sind zweckmäßig radial elastisch. Das heißt, dass die Segmente 23 nach einer mittels des Schraubwerkzeugs 13 bewirkten radialen Verstellung 24, insbesondere Deformation, vorteilhaft Biegung, in ihrer Ausgangsposition zurückkehren. Die Verstellung 24 erfolgt also elastisch.
Durch die begrenzten, auf die Schraube 1 wirkenden Drehmomente 20, 21 wird die Schraube 1 mit einer begrenzten, vorgegebenen Kraft ein- und ausgeschraubt. Insbesondere wird durch die erzielte Begrenzung des Anzugsmoments 20 mit der Schraube 1 beim Einschrauben eine entsprechend begrenzte Kraft übertragen. Somit werden Beschädigungen beim Einschrauben, welche beispielsweise durch eine zu starke axiale Einwirkung der Schraube 1 auf die Wandung 5 der Einrichtung 2 auftreten können, vermieden oder zumindest reduziert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0461344 B1 [0003]
WO 2020096716 A1 [0004]
DE 19546739 A1 [0006]
EP 3315797 A1 [0007]

Claims

Schraube (1), insbesondere Ablassschraube (4), für ein Kraftfahrzeug (3), - mit einem Gewinde (9), derart, dass die Schraube (1) beim Drehen in einer ersten Drehrichtung (15) eingeschraubt und beim Drehen in einer der ersten Drehrichtung (15) entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (16) ausgeschraubt wird, - mit einer axial offenen Aufnahmestruktur (14) zum Aufnehmen eines Schraubwerkzeugs (13), - wobei die Aufnahmestruktur (14) zumindest zwei radial abstehende und zueinander in einer Umfangsrichtung (18) beabstandete Vorsprünge (19) aufweist, welche beim Drehen mit dem Schraubwerkzeug (13) in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest zwei der Vorsprünge (19) ein Schlitz (22) eingebracht ist, der die zugehörigen Vorsprünge (19) voneinander trennt, derart, dass der jeweilige Schlitz (22) die Aufnahmestruktur (14) in zwei voneinander in Umfangsrichtung (18) getrennte Segmente (23) mit jeweils zumindest einem Vorsprung (19) unterteilt und derart, dass das Schraubwerkzeug (13) beim Drehen zumindest eins der Segmente (23) wenigstens teilweise radial nach außen verstellt.
Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestruktur (14) derart ausgebildet ist, dass das Schraubwerkzeug (13) beim Drehen zumindest eins der Segmente (23) wenigstens teilweise elastisch radial nach außen deformiert.
Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass die Aufnahmestruktur (14) für den jeweiligen Vorsprung (19) eine in Umfangsrichtung (18) entlang der ersten Drehrichtung (15) hin zum Vorsprung (19) führende erste Flanke (26) und eine in Umfangsrichtung (18) entlang der zweiten Drehrichtung (16) weg vom Vorsprung (19) führende zweite Flanke (27) aufweist, derart, dass das Schraubwerkzeug (13) beim Drehen in erster Drehrichtung (15) auf die ersten Flanken (16) und beim Drehen in zweiter Drehrichtung (16) auf die zweiten Flanken (27) wirkt, - dass zumindest eine erste Flanke (26) und eine zweite Flanke (27) unterschiedlich ausgebildet sind, derart, dass das Schraubwerkzeug (13) die zugehörigen Segmente (23) beim Drehen in erster Drehrichtung (15) und in zweiter Drehrichtung (16) radial unterschiedlich weit verstellt.
Schraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flanke (26) und die zweite Flanke (27) derart geformt sind, dass das mittels des Schraubwerkzeugs (13) beim Drehen in erster Drehrichtung (15) übertragbare Drehmoment (20) kleiner ist als beim Drehen in zweiter Drehrichtung (16).
Schraube nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flanke (26) nach innen gekrümmt und die zweite Flanke (27) nach außen gekrümmt geformt ist.
Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (1) zwischen jeweils in Umfangsrichtung (18) aufeinander folgenden Vorsprüngen (19) einen solcher Schlitz (22) aufweist, sodass die Anzahl der Segmente (23) der Anzahl der Vorsprünge (19) entspricht.
Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (23) radial elastisch ausgestaltet sind.
Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Aufnahmestruktur (14) aus Kunststoff hergestellt ist.
Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestruktur (14) sternförmig ausgebildet ist.
Schaube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestruktur (14) derart ausgebildet ist, dass die Schraube (1) in beiden Drehrichtungen (15, 16) mit einem Standard-Schraubwerkzeug (13), insbesondere mit einem Außensechsrund-Schraubwerkzeug, drehbar ist.
Einrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (3), - wobei im Betrieb eine Flüssigkeit durch die Einrichtung (2) strömt, - wobei die Einrichtung (2) ein Sammelvolumen (6) zum Sammeln der Flüssigkeit aufweist, - wobei die Einrichtung (2) eine Wandung (5) mit einer Öffnung (7) aufweist, - wobei die Öffnung (7) mit einer Schraube (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 lösbar geschlossen ist.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelvolumen (6) von der Wandung (5) begrenzt und die Öffnung (7) als eine Ablassöffnung (71) zum Ablassen der Flüssigkeit aus dem Sammelvolumen (6) ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2) als eine Filtereinrichtung (12) ausgebildet ist, welche im Betrieb die Flüssigkeit filtert.