ES2230399T3 - Carter de aceite con unidad integrada de filtro de aceite. - Google Patents
Carter de aceite con unidad integrada de filtro de aceite.Info
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Abstract
Cárter de aceite con unidad de filtro de aceite integrada, en el que una parte del cárter de aceite constituye el fondo de la unidad de filtro de aceite, caracterizado porque la unidad de filtro de aceite está sujetada al cárter de aceite 1 al menos mediante un componente de encolado y uno o varios remaches estampados 6.
Description
Cárter de aceite con unidad integrada de filtro
de aceite.
Es objeto de la invención un cárter de aceite
para motores o transmisiones con una unidad de filtro integrada, en
el que una parte del cárter de aceite constituye el fondo de la
unidad de filtro.
Se usan generalmente filtros de aceite en motores
y transmisiones para la limpieza del aceite empleado para la
lubricación del motor o de la transmisión. El filtrado del aceite
era realizado, originalmente, en un motor o en una transmisión
mediante filtros, dispuestos separadamente, tanto fuera como dentro
del cárter de aceite. El medio requerido de filtrado está dispuesto,
generalmente, en la carcasa de filtro de modo y manera diferentes.
Como el espacio disponible dentro del espacio del motor/de la
transmisión es escaso, la tendencia más moderna es a evitar
construcciones que ocupen espacio en nuevos desarrollos de motores y
transmisiones y optimizar el uso del espacio mediante
integración.
Esto ha motivado que, mientras tanto, se usen
filtros de aceite que están integrados en el cárter de aceite de
motores o de transmisiones. Esto permite un aprovechamiento
conveniente del espacio disponible en el cárter de aceite, ya que
está previsto para alojar el aceite que no se encuentra en el
circuito del motor o de la transmisión. En la publicación DE 100 08
692 se describen, por ejemplo, disposiciones correspondientes de
insertos de filtro de aceite en un cárter de aceite.
Para un funcionamiento sin perturbaciones del
filtro de aceite en el cárter de aceite es indispensable que la
estanqueidad del lugar de unión del filtro con el cárter de aceite
esté garantizada continuamente y también dentro de campos de
elevadas temperatura y carga. Se debe tener presente que las
temperaturas en el automóvil pueden encontrarse según,
respectivamente, la situación geográfica del usuario y la
temperatura de aceite, comprendidas entre -40ºC y +160ºC. Debido a
estas elevadas cargas dependientes de la temperatura, la unidad de
filtro se deforma frecuentemente después de un tiempo de uso.
Independientemente de la estanqueidad, ésto puede producir problemas
de funcionalidad de la unidad de filtro, sobre todo respecto a la
unión, posiblemente así perjudicada, del filtro de aceite con el
motor o la transmisión.
Especialmente el uso de diferentes materiales
para el cárter de aceite y el inserto de filtro como, por ejemplo,
metal para cárter de aceite y plástico para insertos de filtro,
ocasiona problemas, debido a las distintas características físicas
de estos materiales, con frecuencia, en el ensamblado, sobre todo en
cuanto a la estanqueidad. Debido al pegado, requerido hasta el
presente, de ambas semi-envolturas del cárter de
aceite, se retrasa el suministro preferido por el cliente de todo el
sistema de filtro de aceite debido a los largos tiempos de
endurecimiento de la cola.
Los esfuerzos actuales tienden a disminuir las
alturas de construcción de las unidades de filtro, a fin de permitir
una posición de aspiración del filtro de aceite lo más baja posible.
Esto ocasiona unas mayores exigencias de construcción.
Por consiguiente, la finalidad técnica de la
presente invención fue proporcionar un cárter de aceite para motores
o transmisiones en el que estuviese integrada la unidad de filtro,
que careciese de los susodichos inconvenientes, permitiese
especialmente un filtrado continuo y sin perturbaciones de aceite y
presentase una estanqueidad suficiente y continua también en el caso
de grandes oscilaciones de temperatura.
Se consigue esta finalidad técnica mediante un
cárter de aceite con unidad integrada de filtro de aceite,
constituyendo una parte del cárter el fondo de la unidad de filtro
de aceite, estando la unidad de filtro de aceite sujetada mediante
un componente de encolado y uno o varios remaches estampados.
Un elemento de estanqueidad está situado, en una
forma preferida de realización, entre la unidad de filtro de aceite
y el cárter de aceite.
Se puede realizar la construcción de manera que
sólo sea introducida o inyectada una junta de estanqueidad y tenga
lugar después un remachado, o bien, en lugar de la junta de
estanqueidad, se aplique una cola que asuma la función de la junta
de estanqueidad y una, simultáneamente, los componentes de
montaje.
El cárter de aceite, así como la unidad de
filtro, pueden estar fabricados de todos los materiales imaginables
que sean apropiados para el remachado estampado. Estos comprenden
materiales metálicos o no metálicos, o bien, materiales compuestos
como, por ejemplo, metales, aleaciones, aceros o plásticos, que
puedan estar recubiertos además, por ejemplo, con sustancias
inorgánicas u orgánicas. En una forma preferida de realización se
utiliza un cárter de aceite de metal, especialmente de chapa de
fundición a presión de aluminio o de acero, así como una unidad de
filtro de plástico.
La unidad de filtro comprende en sí uno o varios
medios de filtrado como, por ejemplo, filtros parciales, filtros de
papel o también fieltros de filtro de poliéster que, según,
respectivamente, el material, existen con forma de disco, perfilados
como bolsillos o con forma plegada, así como un marco, que rodea el
medio de filtrado y una tapa, sujetada ventajosamente al marco, que,
por ejemplo, puede estar soldada. Se favorece además la constitución
del marco de la unidad de filtro mediante inyección del medio de
filtrado.
En una forma preferida de realización, la unidad
de filtro presenta una zona de sujeción, que sirve para la sujeción
de la unidad de filtro al cárter de aceite. Esta zona de sujeción
representa una parte integrante del marco de la unidad de filtro, y
está configurada de manera que transcurre, al menos en lugares,
parecida a un pie, paralelamente al fondo del cárter de aceite, y se
caracteriza ventajosamente porque presenta una ranura en la cara
inferior que se apoya sobre el cárter de aceite. El marco así
configurado de la unidad de filtro permite una sujeción de la unidad
de filtro al fondo del cárter de aceite mediante aplicación de una
cola a la ranura antes descrita. La zona de sujeción que transcurre
paralelamente al fondo del cárter de aceite debería presentar
además, un espesor que permita un ensamblado del cárter de aceite
con ayuda de remaches estampados.
Se facilita la sujeción de la unidad de filtro en
el cárter de aceite, cuando el cárter de aceite presenta en la zona
de sujeción también una ranura que, de forma óptima, sea un poco más
ancha que la zona de sujeción del marco de la unidad de filtro que
transcurre paralelamente al fondo del cárter de aceite. Esto permite
una sujeción de ajuste exacto de la unidad de filtro al fondo del
cárter de aceite e impide que la unidad de filtro se deforme,
después de la sujeción, debido a las drásticas condiciones de
uso.
Para permitir un filtrado de aceite sin
perturbaciones, se debería proporcionar una unión continua y
hermética del marco con el cárter de aceite. Para ello se prefiere
un elemento de estanqueidad en el que esté realizada la ranura
situada en la zona de sujeción del marco de la unidad de filtro. El
uso de una junta de estanqueidad que presente, simultáneamente,
características de encolado, ha resultado aquí especialmente
ventajoso. Como elemento de estanqueidad pueden emplearse los
materiales corrientes como, por ejemplo, caucho de acrilato (ACM),
elastómeros de acrilato de etileno (AEM) o caucho de flúor (FPM),
mientras que una cola de silicona de uno o dos componentes
representan ejemplos de un material de cola de estanqueidad.
Como una sujeción de la unidad de filtro al
cárter de aceite solamente mediante junta de estanqueidad y cola,
tal como es realizado hasta ahora, y, sobre todo, debido a las
elevadas oscilaciones de temperatura, ha motivado que, al cabo de
algún tiempo, hayan aparecido fallos de estanqueidad y se hayan
deformado masas de estanqueidad o colas, se realiza en el cárter de
aceite según la invención, adicionalmente, una sujeción del marco al
cárter de aceite mediante ensamblado utilizando remaches estampados,
especialmente semi-remaches huecos.
El ensamblado de dos o varios componentes de
ensamblado mediante semi-remaches huecos es conocido
ya y utilizado desde hace unos años. Así, en la industria del
automóvil es realizada la construcción en bruto de la carrocería de
aluminio de automóviles, mientras tanto, de forma preferida,
mediante remaches estampados. Tal como está descrito, por ejemplo,
en los documentos DE 44 31 769 y DE 197 01 150, el remachado
estampado con semi-remaches huecos está basado en el
uso de componentes auxiliares de ensamblado deformables
plásticamente y está caracterizado por la unión no desmontable
indirectamente de dos o varios componentes de ensamblado,
especialmente componentes de chapa, sin operación de
pre-taladrado, mediante el uso de un componente
auxiliar de ensamblado que actúe simultáneamente como punzón. El
remache estampado, configurado como semi-remache
hueco, con un avellanado de taladrado configurado como arista de
corte, estampa las n-1 superiores de n componentes
de ensamblado, para deformarse plásticamente mediante extensión, en
el componente de ensamblado inferior. La resistencia de la unión
remachada depende especialmente del destalonado S_{H} deseado en
la extensión.
Las ventajas de este procedimiento consisten en
que no se deben realizar operaciones previas, tales como el
punzonado de los componentes de ensamblado, no aparece, al contrario
que en procedimientos térmicos, un retraso, y en que el componente
de ensamblado inferior, que no es punzonado, constituye un
revestimiento de protección no deteriorado y, por consiguiente, una
unión ampliamente hermética. El coste de mantenimiento para el
proceso de estampado ha de ser valorado además como
insignificante.
Otro mérito de este procedimiento ha de ser visto
en la posibilidad de unir entre sí, sin problemas y de forma
hermética en cuanto a los líquidos, materiales totalmente diferentes
entre sí en cuanto a características físicas y superficiales. Un
dispositivo para la realización del proceso de remachado estampado
está descrito, por ejemplo, en la publicación DE 199 05 527.
El uso del remachado estampado es realizado, en
el presente cárter de aceite según la invención, de forma óptima,
solamente en las zonas críticas, especialmente en los puntos de
esquina, pero no está limitado, en principio, por el número de
remaches estampados empleados. Mediante la combinación según la
invención de elementos de estanqueidad/colas y remaches estampados
se consigue, con el menor coste posible, una unión duradera y
hermética del marco con el cárter de aceite sin el peligro de una
deformación, durante su uso, de la unidad de filtro. Especialmente
mediante el uso de una cola de estanqueidad, se puede reducir
claramente el número de remaches, al mismo tiempo que se garantiza
la estanqueidad. Como en este caso los remaches siguen representando
sólo una sujeción de los componentes de montaje en la fase de secado
de la cola, no se requiere ya un secado y un endurecimiento
completos de la cola antes de la entrega a los clientes. De ahí que
el cárter de aceite pueda ser entregado a los clientes directamente
después del ensamblado.
Esto permite no solamente una entrega del
sistema, que puede ser realizada también a corto plazo, sino
asimismo un aprovechamiento conveniente del espacio requerido
durante el secado, que se presentaba hasta ahora debido al necesario
secado antes de la entrega en los locales de los sitios de
producción.
El material de los semi-remaches
huecos que se usan es determinado esencialmente a partir de la
dureza de los componentes de ensamblado que hay que encajar. Se usan
preferiblemente remaches de acero.
Otro objeto de la presente invención representa
un procedimiento para la sujeción de una unidad de filtro de aceite
a un cárter de aceite, que comprende los pasos siguientes:
- Inserción de una junta de estanqueidad y de una cola entre el dispositivo de filtro de aceite y el cárter de aceite.
- Ensamblado del cárter de aceite y el dispositivo de filtro, incluyendo la capa situada entre ambos, mediante remaches estampados.
En una forma preferida de realización se realiza
la inserción de la junta de estanqueidad solamente mediante la
introducción entre la unidad de filtro de aceite y el cárter de
aceite, siendo provista adicionalmente con una cola la propia junta
de estanqueidad o la unidad de filtro de aceite y/o el cárter de
aceite. Como colas se usan sustancias usuales, como colas de
silicona o de poliuretano de uno o dos componentes. Como juntas de
estanqueidad se pueden usar materiales corrientes como, por ejemplo,
caucho de acrilato (ACM), elastómeros de acrilato de etileno (AEM) o
caucho de flúor (FPM).
La junta de estanqueidad es fijada, en otra forma
preferida de realización, primeramente a la unidad de filtro y
colocada junto con ésta sobre el cárter de aceite. Se prefiere
especialmente fijar la junta de estanqueidad mediante inyección
sobre la unidad de filtro. Se usan ventajosamente materiales como,
por ejemplo, caucho de acrilato (ACM), elastómeros de acrilato de
etileno (AEM) o caucho de flúor (FPM).
En una tercera forma preferida de realización, se
realiza la inserción de la junta de estanqueidad mediante inyección
entre la unidad de filtro y el cárter de aceite. Se usan
ventajosamente colas de estanqueidad, como colas de silicona o de
dos componentes. Es conveniente inyectar en la ranura que está
situada en la zona de sujeción del marco que transcurre
paralelamente al cárter de aceite. Se describe detalladamente el
cárter según la invención a partir de las Figuras siguientes, sin
que, sin embargo, la invención se limite a éstas.
La Fig. 1 muestra en una vista oblicua desde
arriba la estructura esquemática de una forma preferida de
realización del cárter de aceite según la invención. 1 representa el
propio cárter de aceite que constituye también simultáneamente el
fondo de la unidad de filtro de aceite. La unidad de filtro, que se
compone del marco 2 de la unidad de filtro, que presenta además una
zona de sujeción 10 que transcurre en lugares paralelamente al fondo
del cárter de aceite del medio de filtrado 9 y de la tapa 3 de la
unidad de filtro. La constitución del marco 2 de la unidad de filtro
es realizada mediante inyección alrededor del medio de filtrado 9.
Durante el proceso de acabado se suelda la tapa 3 de la unidad de
filtro al componente marco
2.
2.
El cárter de aceite 1 presenta preferiblemente
una ranura 8 que corresponde a la forma de la unidad de filtro. Se
coloca en esta ranura 8 ventajosamente la junta de estanqueidad 4,
que se encuentra entre el cárter de aceite 1 y el marco 2 de la
unidad de filtro. En esta ilustración no está dibujado el componente
de encolado, que debe fijar el marco 2 de la unidad de filtro al
cárter de aceite. Los remaches estampados 6 sirven para la sujeción
adicional de la unidad de filtro.
En el funcionamiento debido el aceite llega desde
el circuito del motor o de la transmisión al cárter de aceite 1 a
traviesa el agujero de entrada 7 en el interior de la unidad de
filtro bajo el medio de filtrado 9, es aspirado mediante una bomba
de aspiración por el medio de filtrado 9 y retorna finalmente por el
agujero de salida 5 al circuito. En el agujero de aspiración 5 está
previsto un anillo de estanqueidad 11.
En la Fig. 2 está representada una sección
longitudinal de la forma preferida de realización del cárter de
aceite según la invención.
La Fig. 3 muestra una ampliación de la Fig. 2. Se
trata de una sección longitudinal de la zona de sujeción 10 que
transcurre, de modo preferente, paralelamente al cárter de aceite 1.
Está ilustrado que el cárter de aceite 1, así como la zona de
sujeción 10 de la unidad de filtro, presentan una ranura 8, estando
la forma de la ranura 8 del cárter de aceite 1 configurada de manera
que comprende la zona de sujeción 10 de la unidad de filtro.
La Fig. 4 corresponde a la sección de la Fig. 3,
con la diferencia de que aquélla transcurre directamente a través
del remache estampado 6. La Fig. 4 bosqueja el lugar de ensamblado
después de realizado éste. El destalonado constituido, en el curso
del procedimiento de estampado, al extenderse del
semi-remache hueco, está designado como S_{H}.
Este influye sobre la resistencia, así como sobre la estanqueidad
del ensamblado. Tal como ilustra la Fig. 4, el ensamblado comprende
el cárter de aceite 1, la zona de sujeción 10 de la unidad de
filtro, así como la junta de estanqueidad 4.
- 1
- Cárter de aceite
- 2
- Marco de la unidad de filtro
- 3
- Tapa de la unidad de filtro
- 4
- Junta de estanqueidad o cola
- 5
- Agujero de salida
- 6
- Unión remachada
- 7
- Agujero de entrada
- 8
- Ranura
- 9
- Medio de filtrado
- 10
- Zona de sujeción del marco de la unidad de filtro
- 11
- Anillo de estanqueidad
Claims (15)
1. Cárter de aceite con unidad de filtro de
aceite integrada, en el que una parte del cárter de aceite
constituye el fondo de la unidad de filtro de aceite,
caracterizado porque la unidad de filtro de aceite está
sujetada al cárter de aceite 1 al menos mediante un componente de
encolado y uno o varios remaches estampados 6.
2. Cárter de aceite de acuerdo con la
Reivindicación 1, caracterizado porque entre la unidad de
filtro de aceite y el cárter de aceite 1 se encuentra un elemento de
estanqueidad 4.
3. Cárter de aceite de acuerdo con la
Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el componente de
encolado actúa simultáneamente también como elemento de estanqueidad
4.
4. Cárter de aceite de acuerdo con las
Reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la unidad de
filtro comprende un marco 2, que está fabricado de plástico, y el
medio de filtrado 9.
5. Cárter de aceite de acuerdo con la
Reivindicación 4, caracterizado porque el marco de la unidad
de filtro presenta una zona de sujeción 10, que sirve para la
sujeción de la unidad de filtro al cárter de aceite 1.
6. Cárter de aceite de acuerdo con la
Reivindicación 5, caracterizado porque la zona de sujeción 10
de la unidad de filtro, que es unida con el cárter de aceite 1,
presenta una ranura.
7. Cárter de aceite de acuerdo con las
Reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cárter de
aceite 1 presenta una ranura 8.
8. Cárter de aceite de acuerdo con las
Reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la ranura 8
corresponde a la forma de la unidad de filtro.
9. Cárter de aceite de acuerdo con las
Reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque como remaches
estampados 6 se usan semi-remaches huecos.
10. Cárter de aceite de acuerdo con las
Reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el cárter de
aceite 1 presenta como parte integrante al menos un metal.
11. Procedimiento para la sujeción de una unidad
de filtro de aceite a un cárter de aceite 1 de acuerdo con las
Reivindicaciones 1 a 10 que comprende los siguientes pasos:
- Inserción de una junta de estanqueidad 4 y de una cola entre el dispositivo de filtro de aceite y el cárter de aceite 1.
- Ensamblado del cárter de aceite 1 y el dispositivo de filtro, incluyendo las capas situadas entre ambos, mediante remaches estampados 6.
12. Procedimiento para la sujeción de una unidad
de filtro de aceite a un cárter de aceite 1 de acuerdo con la
Reivindicación 11, caracterizado porque se introduce la junta
de estanqueidad 4 entre la unidad de filtro de aceite y el cárter de
aceite 1.
13. Procedimiento para la sujeción de una unidad
de filtro de aceite a un cárter de aceite 1 de acuerdo con la
Reivindicación 12, caracterizado porque se sujeta la junta de
estanqueidad 4 a la unidad de filtro de aceite.
14. Procedimiento para la sujeción de una unidad
de filtro de aceite a un cárter de aceite 1 de acuerdo con la
Reivindicación 13, caracterizado porque la sujeción de la
junta de estanqueidad 4 se realiza mediante inyección sobre la
unidad de filtro de
aceite.
aceite.
15. Procedimiento para la sujeción de una unidad
de filtro de aceite a un cárter de aceite 1 de acuerdo con la
Reivindicación 11, caracterizado porque se inyecta la junta
de estanqueidad 4 entre la unidad de filtro de aceite y el cárter de
aceite 1.
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