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Die
Erfindung betrifft eine Ölwannenanordnung
eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Bei
vorbekannten Ausführungen
einer Ölwannenanordnung
besteht die Ölwanne
aus Stahl, wobei die Ablassöffnung
der Ölwanne
ein Innengewinde trägt.
In dieses Innengewinde wird ein Ölablassstopfen
in Form einer Ölablassschraube
eingedreht. Dabei wird eine zwischenliegende Kupferdichtung verpresst,
um die erforderliche Dichtigkeit sicherzustellen. Für das Anziehen
der Ölablassschraube
ist ein Anzugs-Drehmoment vorgeschrieben, damit das Gewinde nicht
zerstört
wird. Die üblichen Drehmomente
liegen im Bereich von 20 Nm bis 40 Nm.
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Bei
weniger tragfähigen
Materialien der Ölwanne,
beispielsweise bei Ausführungen
aus Aluminium oder bei Getriebeölwannen
aus Kunststoff wird zur Schonung des Gewindes ein noch geringeres Drehmoment
vorgeschrieben, was bei Kunststoff-Ölwannen im Bereich von ca.
8 Nm liegt. Bei Wartungsarbeiten kann es vorkommen, dass die Ölablassschraube
nicht sachgerecht angezogen wird. Beispielsweise bei Verzicht auf
einen Drehmomentschlüssel
kann es zu einer Beschädigung
oder sogar zum Ausreißen
des Gewindes in der Ölwanne
kommen. Dies führt
zu Undichtigkeiten oder sogar zur Unbrauchbarkeit der Ölwanne.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Ölwannenanordnung
derart weiterzubilden, dass eine dauerhafte Dichtigkeit im Bereich
ihrer Ablassöffnung
sichergestellt ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Ölwannenanordnung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
wird eine Ölwannenanordnung
vorgeschlagen, bei der an einer Außenseite der Ölwanne mindestens
ein Drehanschlag für
den Ölablassstopfen
angeordnet ist. Der eingesetzte und in einer Drehbewegung festgezogene Ölablassstopfen schlägt bei der
festziehenden Drehbewegung an den Drehanschlag an. Dies kann vom
Benutzer ohne Spezialwerkzeug ertastet und als Signal verstanden werden,
dass der Ölablassstopfen
seine geschlossene und dichtende Betriebsposition eingenommen hat.
Da außerdem
der auf der Außenseite
der Ölwanne
angeordnete Drehanschlag für
den Benutzer sichtbar ist, gibt es eine zusätzliche optische Kontrolle,
anhand derer der Benutzer mittels der Anlage an dem Drehanschlag
die geschlossene Drehposition des Ölablassstopfens erkennt. Hierdurch
ist vermieden, dass der Ölablassstopfen über den
gefühlten Anschlag
hinaus weitergedreht wird, was zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Ölwanne führen würde. Fehlbedienungen
der Ölablassschraube
mit einhergehenden Ölundichtigkeiten
sind zuverlässig unterbunden.
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Als
Drehanschlag können
verschiedene geeignete formschlüssige
Maßnahmen
in Betracht kommen. Bevorzugt weist ein außenliegender Kopf des Ölablassstopfens
mindestens eine und bevorzugt zwei in radialer und in axialer Richtung
sich erstreckende Anschlagflächen
auf, denen je ein Drehanschlag zugeordnet ist. Die vorstehend definierten Anschlagflächen liegen
senkrecht zur Umfangs- bzw. Drehrichtung des Ölablassstopfens, wodurch bei
Anlage an den entsprechend ausgebildeten Drehanschlägen eine
geringe Flächenpressung
auftritt. Selbst bei weichen Materialien wie Leichtmetall und insbesondere
Kunststoff ist eine dauerhafte Tragfähigkeit sichergestellt. Außerdem ergibt
sich beim Anschlag eine präzise
definierte Drehwinkelposition des Ölablassstopfens, wodurch ein Überdrehen
vermieden ist. Die Anordnung von mindestens zwei Anschlagflächen und
Drehanschlägen
führt außerdem zu
einer Lastverteilung unter Vermeidung von Verkantung.
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In
bevorzugter Weiterbildung steht mindestens ein Drehanschlag im montierten
Zustand des Ölablassstopfens
in dessen Axialrichtung über
den Kopf hervor. Der Drehanschlag übernimmt dabei eine Schutzfunktion
für den Ölablassstopfen
und dessen Halterung in der Ölwanne
gegenüber äußeren mechanischen
Einflüssen.
So kann der Motor beispielsweise im ausgebauten Zustand auf dem
Boden abgesetzt werden, ohne dass der Ölablassstopfen bzw. dessen
Aufnahme in der Ölwanne
mechanisch belastet wird.
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Es
kann zweckmäßig sein,
den Ölablassstopfen
mit einem Bajonettverschluss oder als Ölablassschraube mit einem Gewinde
auszubilden. In bevorzugter Weiterbildung ist eine Kulissenführung für den Ölablassstopfen
vorgesehen, die eine in Umfangsrichtung des Ölablassstopfens verlaufende
Verriegelungsnut aufweist. Bevorzugt ist eingangsseitig der Verriegelungsnut
und insbesondere zwischen einer axialen Einführnut und der Verriegelungsnut
eine in der Axialrichtung und der Umfangsrichtung verlaufende Schrägnut angeordnet.
Die in Axialrichtung verlaufende Einführnut erleichtert zunächst das
axiale Einsetzen des Ölablassstopfens
in die Ablassöffnung
in die vorgesehene Dichtposition. Die Schrägnut unterstützt bei
einer Drehbewegung das axiale Einziehen des Ölablassstopfens in die Ablassöffnung,
wofür jedoch
nur ein geringer Drehwinkel erforderlich ist. Die in Umfangsrichtung
verlaufende Verriegelungsnut führt
bei einer Drehung des Ölablassstopfens
nicht zu einem weiteren axialen Festziehen, sondern lediglich zum
Erreichen einer Verriegelungsposition. Hierdurch ist es möglich, mit
nur geringen Drehwinkeln auszukommen. Es entsteht eine Trennung
von axialer Einschubbewegung und drehender Verriegelungsbewegung.
Beim axialen Einsetzen sind die Drehanschläge nicht im Wege, üben jedoch bei
der nachfolgenden Drehbewegung ohne Einschränkung ihre Funktion als Drehwinkelbegrenzung aus.
Es kann zweckmäßig sein,
die vorgenannten Nuten in der Wand der Ablassöffnung einzuformen. Bevorzugt
ist jedoch die umgekehrte Anordnung gewählt, bei der die Schrägnut, die
Verriegelungsnut und ggf. auch die Einführnut am Ölablassstopfen angeordnet sind,
während
mindestens ein Kulissenzapfen der Ölwanne in die vorgenannte Nut
eingreift. Hierdurch ergibt sich eine höhere Tragfähigkeit bei einfacher Fertigung.
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Es
kann zweckmäßig sein,
eine Axialdichtung zwischen dem Ölablassstopfen
und einer Dichtfläche
der Ölwanne
anzuordnen. Vorteilhaft weist der Ölablassstopfen eine Radialdichtung
auf, die im montierten Zustand radial dichtend an einer insbesondere
zylindrischen Dichtfläche
der Ablassöffnung anliegt.
Die Radialdichtung stellt bereits bei axialem Einführen des Ölablassstopfens
die gewünschte Dichtwirkung
her. Ein axiales Festziehen ist für die Dichtwirkung nicht erforderlich.
Die verriegelnde Drehbewegung kann ohne großen Kraftaufwand erfolgen,
wodurch die Halterung für
den Ölablassstopfen
gering belastet ist.
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In
bevorzugter Weiterbildung ist im Bereich der Ablassöffnung eine
Rasteinrichtung zur Fixierung des Ölablassstopfens in seiner geschlossenen
Position vorgesehen. Die Drehanschläge üben ihre Funktion nur beim
Einsetzen des Ablassstopfens aus. Im laufenden Betrieb verhindert
die Rasteinrichtung zuverlässig,
dass sich der Ölablassstopfen
selbsttätig losdreht.
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Die
erfindungsgemäße Ausführung kann
bei jeder Bauform der Ölwanne
mit beliebigen Materialien eingesetzt werden. Die Vorteile treten
jedoch bei einer Ausführung
der Ölwanne
aus weichen Materialien wie Leichtmetall und insbesondere Kunststoff deutlich
hervor: Das weiche, wenig be lastbare Material der Ölwanne wird
beim Einsetzen und Festziehen des Ölablassstopfens nur gering
beansprucht. Trotz der geringen Tragfähigkeit des Materials ist eine Überbeanspruchung
zuverlässig
vermieden und die Öldichtigkeit
dauerhaft sichergestellt.
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In
einer bevorzugen Ausführungsform
weist der Kopf des Ablassstopfens einen Mehrfach-Werkzeugansatz
auf, der insbesondere einen Außensechskant,
einem Innensechskant, einen Innentorx und/oder einen Kreuzschlitz
umfasst. In Verbindung mit den systembedingt geringen Betätigungskräften kann
der Ölablassstopfen
unter Verzicht auf Spezialwerkzeug mit verschiedenen, jeweils gerade
verfügbaren
Werkzeugen montiert werden. Eine Beschädigung des Ölablassstopfens durch die Verwendung von
falschem bzw. unpassendem Werkzeug ist vermieden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 in
perspektivischer Ansicht von unten eine erfindungsgemäße Kunststoff-Ölwanne mit
außen
liegenden Drehanschlägen
für den Ölablassstopfen;
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2 in
schematischer Längsschnittdarstellung
die Anordnung nach 1 im Bereich der Ablassöffnung bei
eingesetztem, gegen die Drehanschläge gedrehtem Ölablassstopfen;
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3 in
einer Draufsicht die Anordnung nach 2 mit weiteren
Ein zelheiten zur Funktion der Drehanschläge;
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4 in
einer perspektivischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit axial halb eingesetztem Ölablassstopfen;
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5 die
Anordnung nach 4 mit axial vollständig eingesetztem,
halb in Schließrichtung
gedrehtem Ölablassstopfen;
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6 die
Anordnung nach den 4 und 5 mit vollständig in
Schließrichtung
gegen zwei Drehanschläge
gedrehtem Ölablassstopfen;
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7 in
einer Draufsicht eine Variante des Ölablassstopfens mit einem Mehrfach-Werkzeugansatz;
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8 in
einer Längsschnittdarstellung
die Anordnung nach 7 mit weiteren Einzelheiten
des Ölablassstopfens
und seines Mehrfach-Werkzeugansatzes.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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1 zeigt
in perspektivischer Ansicht von unten eine erfindungsgemäß ausgeführte Ölwanne 1 eines
Kraftfahrzeuges. Die Ölwanne 1 kann
diejenige eines Verbrennungsmotors sein. Nach 1 ist
eine Ölwanne 1 für ein Kraftfahrzeuggetriebe
dargestellt. Als Material für
die Ölwanne 1 kommen
beliebige Materialien und insbesondere Leichtmetall wie Aluminiumdruckguss
in Betracht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist Kunststoff, hier Polyamid, gewählt. Auf ihrer Außenseite 4 weist
die Ölwanne 1 zur
Aussteifung und als Steinschlagschutz eine Verrippung auf. Im Falle
eines Steinschlages oder beim Aufsetzen des Fahrzeuges auf der Ölwanne oder beim
Abstellen des Motors im Servicefall auf der Ölwanne nehmen diese Rippen
einen Teil der Energie auf, ohne dass die Ölwanne Schaden nimmt. In ihrem
Umfangsbereich ist eine Vielzahl von metallverstärkten Schraublöchern 20 angeordnet,
mittels derer die Ölwanne 1 am
nicht dargestellten Getriebe verschraubt wird. Die Ölwanne 1 weist
noch eine Ablassöffnung 2 auf, durch
die bei Bedarf Öl
abgelassen werden kann, und die im Betrieb durch einen in den nachfolgenden Figuren
dargestellten Ölablasstopfen 3 verschlossen ist.
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Radial
außenseitig
der Ablassöffnung 2 ist auf
der Außenseite 4 der Ölwanne 1 mindestens
ein Drehanschlag 5 angeordnet, der für den Benutzer bei Betrachtung
der Außenseite 4 sichtbar
ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind insgesamt zwei sich bezogen auf die Ablassöffnung 2 gegenüberliegende Drehanschläge 5 vorgesehen.
Es kann aber auch eine größere Anzahl
von bevorzugt gleichmäßig über den
Umfang der Ablassöffnung
verteilten Drehanschlägen 5 zweckmäßig sein.
Die Drehanschläge 5 können als
separate Teile gefertigt und an der Außenseite 4 der Ölwanne 1 angebracht
sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind sie einteilig mit der Ölwanne 1 ausgeführt.
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2 zeigt
in schematischer Längsschnittdarstellung
die Anordnung nach 1 im Bereich der Ablassöffnung 2.
Die Ablassöffnung 2 ist
durch einen eingesetzten Ölablassstopfen 3 verschlossen.
Die Ölwanne 1 bildet
zusammen mit dem Ölablassstopfen 3 die
erfindungsgemäße Ölwannenan ordnung. Die
den Boden der Ölwanne 1 durchgreifende
Ablassöffnung 2 ist
im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt und weist in ihrem der
Außenseite 4 zugewandten Bereich
eine zylindrische Dichtfläche 14 auf.
Der Ölablassstopfen 3 ist
in seinem in die Ablassöffnung 2 eingreifenden
Bereich im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Drehachse 24 ausgebildet
und trägt
auf seiner Umfangsfläche
eine Radialdichtung 13, die im gezeigten montierten Zustand
radial dichtend an der Dichtfläche 14 anliegt.
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Der Ölablassstopfen 3 kann
als Ölablassschraube
mit einem Gewinde ausgeführt
sein. Alternativ kann es zweckmäßig sein,
einen Bajonettverschluss zur Befestigung des Ölablassstopfens 3 in der
Ablassöffnung 2 vorzusehen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist als Halterung für
den Ölablassstopfen 3 eine
Kulissenführung 8 vorgesehen.
Diese umfasst zwei diametral sich gegenüberliegende Kulissenzapfen 12,
die bezogen auf die Axialrichtung innenseitig der Dichtfläche 14 angeordnet
sind, und die radial von außen
nach innen in die Ablassöffnung 2 hineinragen.
An seinem bezogen auf die Axialrichtung dem Innenraum der Ölwanne 1 zugewandten Ende,
also innenseitig der Radialdichtung 13 ist der Ölablassstopfen 3 mit
einer in Umfangsrichtung durchgehend umlaufenden Verriegelungsnut 10 als Teil
der Kulissenführung 8 versehen.
Ausgehend vom zugeordneten freien Ende des Ablassstopfens 3 sind
noch zwei in der Axialrichtung und in der Umfangsrichtung schraubenförmig verlaufende Schrägnuten 11 vorgesehen,
die in die Verriegelungsnut 10 münden, und die ebenfalls Teil
der Kulissenführung 8 sind.
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Zur
Handhabung weist der Ölablassstopfen 3 an
seinem der Außenseite 4 zugewandten
Ende einen Kopf 6 auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als
manuell betätigbarer
Knebel 21 ausgebildet ist. Der Ölablassstopfen 3 kann
am Knebel 21 von Hand gefasst, in die Ablassöffnung 2 eingesteckt
und gedreht werden. Zur Unterstützung
ist der Knebel 21 mit einem Loch versehen, durch das ein
Werkzeug beispielsweise in Form eines Schraubendrehers hindurchgeführt werden
kann.
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3 zeigt
eine Draufsicht der Anordnung nach 2. Aus der
Zusammenschau der 2 und 3 ergibt
sich, dass am Kopf 6 des Ölablassstopfens 3 zwei
sich gegenüberliegende,
radial hervorstehende Arme 23 angeordnet sind, die in radialer und
in axialer Richtung sich erstreckende Anschlagflächen 7 bilden. Jeder
dieser Anschlagflächen
ist je ein Drehanschlag 5 zugeordnet. Es kann auch eine abweichende
Anzahl von Anschlagflächen 7 und Drehanschlägen 5 zweckmäßig sein.
Für die
Montage des Ölablassstopfens 3 wird
dieser zunächst
in Richtung der Drehachse 24 axial in die Ablassöffnung 2 eingeschoben,
wobei die Kulissenzapfen 12 durch Drehung des Ablassstopfens 3 um
die Drehachse 24 in Eingriff mit den zugeordneten Schrägnuten 11 gebracht
werden. Ein weiteres Drehen des Ölablassstopfens 3 um
die Drehachse 24 in Richtung von Pfeilen 22 führt im Zusammenspiel
der Kulissenzapfen 12 mit den Schrägnuten 11 dazu, dass
der Ölablassstopfen 3 axial
in die Ablassöffnung 2 so
weit hineingezogen wird, bis die Kulissenzapfen 12 in der umlaufenden
Verriegelungsnut 10 zu liegen kommen. Da die umlaufende
Verriegelungsnut 10 keine Steigung aufweist, führt eine
weitere Drehung des Ölablassstopfens 3 nicht
mehr zu einer weiteren Axialbewegung. Der Ölablassstopfen 3 ist
jedoch gegen axiales Herausrutschen durch den Eingriff der Kulissenzapfen 12 in
die Verriegelungsnut 10 gesichert.
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Infolge
der in Umfangsrichtung durchgehenden Ausführung der Verriegelungsnut 10 üben die Kulissenzapfen 12 keinerlei
Behinderung der Drehbewegung aus. Ein selbsttätiges Verdrehen des Ölablassstopfens 3 ist
durch eine Rasteinrichtung 15 im Bereich der Verriegelungsnut 10 in
Verbindung mit den Klemmkräften
an der Radialdichtung 13 verhindert. Zur Ausbildung der
Rasteinrichtung 15 sind die Kulissenzapfen 12 im
gezeigten Ausführungsbeispiel radial
federnd ausgebildet und greifen in Rastvertiefungen der Nutwand
der umlaufenden Verriegelungsnut 10 ein. Es kann jedoch
auch eine abweichende Ausführung
der Rasteinrichtung 15 zweckmäßig sein.
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In
der durch die Pfeile 22 angegebenen schließenden Drehrichtung
ist die Drehbewegung des Ölablassstopfens 3 durch
die Anlage der Anschlagflächen 7 an
den zugeordneten Drehanschlägen 5 begrenzt.
Ein Überdrehen
des Ölablassstopfens 3 in
der durch die Pfeile 22 angegebenen schließenden Drehrichtung
ist verhindert.
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Der
Darstellung nach 2 ist noch zu entnehmen, dass
die Drehanschläge 5 im
montierten Zustand des Ölablassstopfens 3 in
der Axialrichtung, also in Richtung der Drehachse 24 über dem
Kopf 6 des Ölablassstopfens 3 hervorstehen.
Dadurch ist der Ölablassstopfen 3 samt
der Kulissenführung 8 oder
einer anderen Halterung des Ölablassstopfens 3 in
der Ölwanne 1 gegen äußere mechanische
Einflüsse
geschützt.
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Die 4 bis 6 zeigen
in perspektivischer Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die Anschlagflächen 7 nicht durch
Arme (2, 3) sondern durch die Oberflächen des
als Knebel 21 ausgebildeten Kopfes 6 des Ölablassstopfens 3 gebildet
sind.
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Zur
Bildung der Kulissenführung 8 sind
axial verlaufende Einführnuten 9,
in Umfangsrichtung verlaufende Verriegelungsnuten 10 sowie
zwischenliegende Schrägnuten 11 vorgesehen.
Die axiale Einführnut 9 mündet über die
zwischenliegende Schrägnut 11 in
die in Umfangsrichtung verlaufende Verriegelungsnut 10,
die sich über
einen begrenzten Umfangswinkelbereich erstreckt.
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Nach 4 wird
der Ölablassstopfen 3 in Axialrichtung
entsprechend einem Pfeil 25 eingesteckt, wobei die Kulissenzapfen 12 in
die zugeordnete axiale Einführnut 9 eingreifen
und bis zum Beginn der Schrägnut 11 gelangen.
Anschließend
erfolgt entsprechend der Darstellung nach 5 eine Drehung
des Ölablassstopfens 3 entsprechend
einem Pfeil 26, wobei das Zusammenspiel der Kulissenzapfen 12 mit
den jeweiligen Schrägnu ten 11 zu einem
weiteren axialen Hineinziehen des Ölablassstopfens 3 in
die Ablassöffnung 2 hinein
entsprechend einem Pfeil 27 führt, bis die Kulissenzapfen 12 im
Eingriff mit der jeweiligen in Umfangsrichtung verlaufenden Verriegelungsnut 10 stehen.
Eine weitere Drehung des Ölablassstopfens 3 in
Richtung des Pfeiles 26 führt mangels Steigung der Verriegelungsnut 10 nicht
mehr zu einem weiteren Hineinziehen des Ölablassstopfens 3 in
die Ablassöffnung 2.
Entsprechend der Darstellung nach 6 tritt
infolge des Eingriffs der Kulissenzapfen 12 in die jeweiligen Verriegelungsnuten 10 lediglich
eine axiale Fixierung des Ablassstopfens 3 ein.
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In
der Darstellung nach 6 kann noch erkannt werden,
dass die Drehbewegung des Ölablassstopfens 3 in
der durch den Pfeil 26 (5) angegebenen
Schließrichtung
durch die Anlage der Anschlagflächen 7 an
den Drehanschlägen 5 begrenzt ist.
Die Kulissenzapfen 12 liegen dabei noch mit Abstand zum
Ende der Verriegelungsnuten 10, wodurch sie infolge der
Drehbewegung nicht überlastet
werden können.
In den übrigen
Merkmalen und Bezugszeichen stimmt die Anordnung nach den 4 bis 6 mit
derjenigen nach den 1 bis 3 überein.
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7 zeigt
in einer schematischen Draufsicht eine weitere Variante des Ölablassstopfens 3, wobei
dessen Kopf 6 anstelle des vorstehend beschriebenen Knebels 21 einen
Mehrfach-Werkzeugansatz aufweist. Dieser Mehrfach-Werkzeugansatz
umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel
einen Außensechskant 16,
einen Innensechskant 17, einen Innentorx 18 und
einen Kreuzschlitz 19. Es kann aber auch zweckmäßig sein,
nur eine Auswahl der vorgenannten Mittel zum Ansetzen von Werkzeugen
vorzusehen bzw. alternativ oder zusätzlich weitere Formen solcher
Mittel anzuordnen.
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8 zeigt
in einer Längsschnittdarstellung die
Anordnung nach 7 mit weiteren Einzelheiten des
Ablassstopfens 3 und seines Mehrfach-Werkzeugansatzes.
Der gestrichelten Darstellung ist zu entnehmen, dass der Innensechskant 17,
der Innentorx 18 und der Kreuzschlitz 19 in Tiefenrichtung
gestuft ausgebildet sind. Der Innensechskant 17 mit der größten Schlüsselweite
weist eine geringere Eindringtiefe in den Kopf 6 auf als
der Innentorx 18 mit kleinerem Durchmesser. Die größte Eindringtiefe
ist für
den Kreuzschlitz mit noch geringerem Durchmesser vorgesehen. Auf
diese Weise können
sämtliche Werkzeugansätze alternativ
genutzt werden, ohne sich gegenseitig zu behindern. Der Darstellung
nach 8 ist noch zu entnehmen, dass alternativ zu der in 2 dargestellten
Radialdichtung 13 ein Axialdichtring 28 vorgesehen
sein kann. In den übrigen Merkmalen
und Bezugszeichen stimmt die Ausführung nach den 7 und 8 mit
derjenigen nach den weiteren Figuren überein.