DE10124864B4

DE10124864B4 - Getriebegehäuseelement und Verfahren zur Einwirkung auf den Ölpegel eines Getriebes

Info

Publication number: DE10124864B4
Application number: DE10124864A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Seemann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: US20020194952A1; US6863156B2; DE10124864A1

Abstract

Getriebegehäuseelement mit einer Ölwanne (11) 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, wobei die Einrichtung (27) mittels mechanischer Einwirkung durch die Ölaustrittsöffnung (13) hindurch von außen von der ersten Arbeitsstellung in eine zweite Arbeitsstellung bringbar ist, wobei ein Teil (18) der Einrichtung (27) in der ersten Arbeitsstellung eine dichte Verbindung mit einer Ölablassöffnung (25) des Getriebegehäuses (10) aufweist und die dichte Verbindung durch die mechanische Einwirkung zur Erzeugung der zweiten Arbeitsstellung lösbar ist, wobei eine Schraube (14) vorgesehen ist, die in ein Innengewinde der Ölwanne (11) oder einer mit dieser verbundenen Hülse (15)
– zum Verschließen der Ölwanne (11) einschraubbar und
– zum Entleeren des Öles aus der Ölwanne (11) ausschraubbar ist, so dass im ausgeschraubten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebegehäuseelement.

Aus der DE 43 11 905 A1 ist bereits ein Getriebegehäuseelement mit einer Ölwanne mit einer Ölaustrittsöffnung bekannt. Diese Ölaustrittsöffnung ist mit einem Rohr dauerhaft verschlossen, wobei mit dem Rohr das im Getriebegehäuse angeordnete Ölvolumen regulierbar ist. Dazu gibt das Rohr in seiner einzigen Arbeitsstellung im Bereich einer oberen Öffnung die Höhe eines Ölpegels vor, wobei eine federbelastete Kugel mittels eines Steckers durch die Ölaustrittsöffnung hindurch von außen von einer ersten geschlossenen Arbeitsstellung in eine zweite offene Arbeitsstellung bringbar ist. Das Rohr ist in sämtlichen Arbeitsstellungen dauerhaft dicht mit dem Getriebegehäuse verbunden. Das Augenmerk der DE 43 11 905 A1 ist auf das Befüllen und Nachbefüllen über eine Federscheibe eines Rückschlagventils gerichtet. Das Ablassen des Öls erfolgt, indem ein weiteres Spezialwerkzeug diese Federscheibe des Rückschlagventils aufstößt.

Aus der Druckschrift 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 diesem 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.

Aus der Druckschrift DE 24 65 89 C ist eine Einrichtung zur Regulierung des Ölpegels bekannt, bei welcher Öl aus einer Ölwanne, welche in diesem Fall als integraler Bestandteil eines Getriebegehäuses ausgebildet ist, über erste Öffnungen der Ölwanne zur Vorgabe eines maximales Ölpegels sowie über zweite Öffnungen der Ölwanne zum Ablassen des Öles einer Ablaßeinrichtung zugeführt werden kann. Die ersten und zweiten Öffnungen können über ein Schieberohr der Ablaßeinrichtung geöffnet und geschlossen werden, wobei ein gleichzeitiges Öffnen der beiden Öffnungen funktionell ausgeschlossen ist. Die Ablaßeinrichtung stellt ein aufwendiges und bauraum- sowie kostenintenives Zusatzbauteil dar. Des weiteren sind mehrere Öffnungen in der Ölwanne vorzusehen, was zu einer Erhöhung des Fertigungsaufwandes sowie Dichtigkeitsproblemen führen kann. Aus der Druckschrift DE 88 12 723 U1 ist ein Drehschieberventil bekannt, welches keinen Einfluß auf einen maximalen Befüllungszustand der Ölwanne bzw. des Getriebegehäuses hat und mittels dessen bei geöffnetem Drehschieberventil über eine Öffnung Öl aus einer Ölwanne bzw. einem Getriebegehäuse zur Herbeiführung eines minimalen Befüllungszustandes abführbar ist.

Weiterer technologischer Hintergrund der Erfindung ist beispielsweise aus den Druckschriften DE 87 02 740 U1 , US 2 297 830 , US 5 368 181 , DE 7117421 U bekannt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Getriebegehäuseelement 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.

Erfindungsgemäß 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.

Erfindungsgemäß 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.

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:
1 ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuseelement in einer ersten Arbeitsstellung und
2 ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuseelement in einer alternativen Ausgestaltungsform.
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 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 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 28. Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stirnfläche 28 von einer 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 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 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 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 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.
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

Getriebegehäuseelement mit einer Ölwanne (11) 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, wobei die Einrichtung (27) mittels mechanischer Einwirkung durch die Ölaustrittsöffnung (13) hindurch von außen von der ersten Arbeitsstellung in eine zweite Arbeitsstellung bringbar ist, wobei ein Teil (18) der Einrichtung (27) in der ersten Arbeitsstellung eine dichte Verbindung mit einer Ölablassöffnung (25) des Getriebegehäuses (10) aufweist und die dichte Verbindung durch die mechanische Einwirkung zur Erzeugung der zweiten Arbeitsstellung lösbar ist, wobei eine Schraube (14) vorgesehen ist, die in ein Innengewinde der Ölwanne (11) oder einer mit dieser verbundenen Hülse (15) – zum Verschließen der Ölwanne (11) einschraubbar und – zum Entleeren des Öles aus der Ölwanne (11) ausschraubbar ist, so dass im ausgeschraubten Zustand ein Werkzeug von unten in die Ölaustrittsöffnung (13) einführbar ist, so dass in der zweiten Arbeitsstellung der Einrichtung (27) die unterhalb der oberen Öffnung (23) angeordnete Ölablassöffnung (25) zur Entleerung des Ölvolumens freigebbar ist, indem ein Rohr (18) von der Ölwanne (11) oder der Hülse (15) gelöst wird, so dass das Rohr (18) anschließend – seitlich in die Ölwanne (11) fällt oder – in dem ablaufenden Öl schwimmt, wobei in dieser zweiten Arbeitsstellung das Getriebegehäuse vom Öl entleerbar ist, bis ein Ölpegel (12) auf eine der Ölablassöffnung (25) zugeordnete Stirnfläche (26) der Ölwanne (11) oder der Hülse (15) abgesunken ist.
Getriebegehäuseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schraube (14) und der Ölwanne (11) bzw. der Hülse (15) ein Dichtelement (16) angeordnet ist.
Getriebegehäuseelement nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (18) mit der Ölwanne (11) oder der Hülse (15) mittels eines Gewindes verbunden ist, wobei diese Verbindung von der Getriebeaußenseite lösbar ist.
Getriebegehäuseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (27) mit einem Schnapprohr (18) mit dem Getriebegehäuse (10) verbunden ist.
Getriebegehäuseelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnapprohr (18) zur Herstellung der dichten Verbindung ein der Ölaustrittsöffnung (13) zugeordnetes Gegenelement (15) von außen umschließt.
Getriebegehäuseelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnapprohr (18) aus Kunststoff gebildet ist.