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Die Erfindung betrifft eine Ölwanne für eine Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, sowie eine Antriebsmaschine und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ölwanne und Ölschrauben für eine solche Ölwanne.
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Die Ölwannen vieler Antriebsmaschinen von Kraftfahrzeugen weisen am Boden des Gehäuseinneren der Antriebsmaschine einen Ölablass auf, um beispielsweise bei einem Ölwechsel den Ablass des Altöls zu ermöglichen. Der Ölablass ist in einer gängigen Lösung mit einer Ölablassöffnung ausgebildet, die im Betrieb der Antriebsmaschine durch eine Ölablassschraube öldicht verschlossen ist.
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Ölablassschrauben an Gehäusen von Motoren und Getrieben sind im Allgemeinen so angebracht, dass ihre Gewindeachse nach unten gerichtet ist. Durch Entfernen der Schraube wird die Ölablassöffnung frei, aus der dann das Öl abfließen kann. Die Dichtwirkung im geschlossenen Zustand wird durch das Gewinde und das Schließen eines Spaltes zwischen Schraubenkopf und Anlagefläche am Gehäuse hergestellt und/oder durch zusätzliche Dichtungselemente im Bereich der Anlagefläche oder im Gewindebereich.
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Bei einer derartigen Lösung kann das abzulassende Öl nur abfließen, wenn die Schraube komplett gelöst wird. Nachteilhaft ist dabei, dass bei Entfernung der Schraube das Öl sofort aus der Öffnung, beispielsweise auf das verwendete Werkzeug oder die Hände des Monteurs fließt, und diese gegebenenfalls verunreinigt. Zudem fällt beim üblichen Entfernen die Ölablassschraube in Folge des vorbeiströmenden Öls oft in den Auffangtrichter, wobei sich unerkannte Beschädigungen des Gewindes der Ölablassschraube ergeben können, was dann bei Weiterverwendung dieser Ölablassschraube wiederum zu einer Beschädigung des Gewindes in der Ölablassöffnung und entsprechenden Undichtigkeiten führen kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist folglich, eine Ölwanne bereit zu stellen, aus der Öl einfacher und mit größerer Betriebssicherheit abgelassen werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ölwanne für eine Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs gelöst, aufweisend eine Ölablassöffnung und eine Ölablassschraube, wobei an der Ölwanne ein Gewindeteil zur Führung der Ölablassschraube angeordnet ist, der in axialer Richtung des Gewindeteils von der Ölablassöffnung beabstandet ist.
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Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, die Ölablassöffnung und das Gewinde zum Verschließen und zum Öffnen der Ölablassöffnung mittels der Ölablassschraube voneinander örtlich zu trennen, so dass eine zwingende Passage des abzulassenden bis durch die Gewindepaarung vermieden wird. Da auf diese Weise gleichzeitig kein volles Entfernen der Schraube aus dem Gewinde an der Ölablassöffnung mehr nötig ist, muss diese auch nicht mehr zwangsweise komplett gelöst werden, um einen Ölablass zu ermöglichen.
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Um eine Werkzeugeinwirkung des Monteurs an der Ölablassschraube von der Abfließrichtung des abzulassenden Öls zu entkoppeln, weist der Gewindeteil gemäß einer Weiterbildung eine Längsachse auf, die zumindest 45 Grad von der Wirkrichtung der Schwerkraft in einer für einen Ölwechsel vorgesehenen Position der Ölwanne abweicht. Zusätzlich kann gemäß dieser Weiterbildung der für die Ölwanne benötigte Bauraum in einer Fahrzeughochrichtung reduziert werden, wobei diese Reduzierung mit größer werdendem Differenzwinkel zwischen der Wirkrichtung der Schwerkraft und der Längsachse des Gewindeteils, insbesondere dessen axialer Richtung, immer größer wird.
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Um die genannten Vorteile zu maximieren, verläuft in einer bevorzugten Ausprägung dieser Weiterbildung die Längsachse im Wesentlichen waagrecht, d. h. insbesondere rechtwinkelig zur Wirkrichtung der Schwerkraft.
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Um einen Ölabfluss weg von dem Gewindeteil zu erleichtern, ist gemäß einer Weiterbildung zwischen der Ölablassöffnung und dem Gewindeteil ein Austrittshohlraum angeordnet, der zur Außenseite der Ölwanne hin offen ist. Vorzugsweise ist auch die Ölablassöffnung so ausgebildet, dass sie entlang der Längsachse des Gewindeteils der Ölwanne verläuft, so dass gemäß dieser Weiterbildung der Austrittshohlraum entlang der gemeinsamen Längsachse zwischen der Ölablassöffnung und dem Gewindeteil angeordnet ist. Eine solche Gestaltung hat den Vorteil, dass mit der Ölablassschraube die Ölablassöffnung verschlossen werden kann, wenn diese lang genug ausgeführt ist, von dem Gewindeteil durch den Austrittshohlraum in die Ölablassöffnung zu reichen.
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Um eine zuverlässige Abdichtung der Ölablassöffnung zu ermöglichen, weist die Ölablassschraube in einer Weiterbildung einen Gewindeabschnitt und einen Dichtungsabschnitt auf, der ausgebildet ist, in einem eingeschraubten Zustand die Ölablassöffnung öldicht zu verschließen. Vorzugsweise ist dabei der Gewindeabschnitt von dem Dichtungsabschnitt der Ölablassschraube beabstandet, so dass insbesondere der Gewindeabschnitt dem Gewindeteil der Ölwanne und der Dichtungsabschnitt der Ölablassöffnung der Ölwanne zugeordnet werden kann.
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Um eine einfache Dichtung zu erreichen, bildet vorzugsweise der Dichtungsabschnitt eine Verschlusspassung mit einem Innendurchmesser der Ölablassöffnung aus und/oder an dem Dichtungsabschnitt ist ein Dichtmittel, insbesondere ein Dichtring, angeordnet.
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Um die Montage der Ölablassschraube zu erleichtern, kann ein Außendurchmesser des Gewindeabschnitts größer als ein Außendurchmesser des Dichtungsabschnitts der Ölablassschrauben sein.
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Um einen eingeschraubten Zustand der Ölablassschraube und damit einen abgedichteten Zustand der Ölwanne festzulegen, weist die Ölablassschraube gemäß einer Weiterbildung einen Schraubenkopf auf, der auf der vom Dichtungsabschnitt abgewandten Seite des Gewindeabschnitts liegt. Vorzugsweise liegt der Schraubenkopf im eingeschraubten Zustand am dem Gewindeteil des Gehäuses an.
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Um ein kontinuierliches Einstellen eines Ölablassstromes zu ermöglichen, erstreckt sich der Gewindeabschnitt der Ölablassschraube im eingeschraubten Zustand im Wesentlichen entlang des Gewindeteils und entlang eines größeren Teils des Austrittshohlraums. Damit sind genügend Windungen des Gewindes vorhanden, um die Ölablassschraube weit ausschrauben zu können, ohne sie ganz aus der Gewindepassung zu entfernen, wodurch die Ölablassöffnung bei geeigneter Gestaltung einer Spitze der Ölablassschraube und/oder bei geschicktem, vorsichtigem Ausschrauben nach und nach erst teilweise geöffnet wird, bevor der vollständige Querschnitt der Ölablassöffnung freiliegt. Beispielsweise kann eine im Wesentlichen kegelförmige Spitze der Ölablassschraube vorgesehen sein.
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Um insbesondere bei Gestaltungen gemäß der vorherigen Weiterbildung die Einstellbarkeit des Ölablassstroms zu verbessern, weist der Austrittshohlraum eine größere Erstreckung entlang der Längsachse auf als der Dichtungsabschnitt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Antriebsmaschine vorgeschlagen, die eine Ölwanne im Sinne der Erfindung aufweist. Ebenso wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, dass eine solche Antriebsmaschine aufweist.
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Desweiteren wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Ölschraube für eine Ölwanne im Sinne der Erfindung vorgeschlagen. Diese Ölschraube, insbesondere zur Verwendung in einer solchen Ölwanne, weist einen Schraubenkopf, einen Gewindeabschnitt und einen Dichtungsabschnitt auf, der auf der vom Schraubenkopf abgewandten Seite des Gewindeabschnitts liegt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen; beispielhafte Ausführungen sind nachfolgenden Beschreibungen im Zusammenhang mit den Figuren zu entnehmen. Diese zeigen im Einzelnen:
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1 in einer Schnittansicht einen Ausschnitt einer Ölwanne nach einer Ausführung der Erfindung mit einer Ölablassöffnung, die durch eine Ölablassschraube mit einem Dichtring öldicht verschlossen ist;
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2 in einer Schnittansicht die Ölwanne aus 1 mit einer teilweise geöffneten Ölablassöffnung; und
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3 in einer Schnittansicht einen Ausschnitt einer Ölwanne nach einer weiteren Ausführung der Erfindung mit einer Ölablassöffnung und einer Ölablassschraube, die im Sinne einer Verschlusspassung aufeinander abgestimmt sind.
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In 1 ist ein Ausschnitt einer Ölwanne 1 gezeigt, zwischen deren Innerem 2 und deren Außenseite 4 eine Ölablassöffnung 6 in einer Außenwand 8 der Ölwanne 1 angeordnet ist. An der Außenwand 8 ist ein Gewindeteil 10 mit einem Innengewinde 12 angeordnet, der mit der Ölablassöffnung 6 eine gemeinsame Mittellängsachse (Längsachse L) aufweist. Der Gewindeteil 10 und die Ölablassöffnung 6 sind durch einen Austrittshohlraum 14 voneinander in axialer Richtung des Gewindeteils, also entlang der Achse L, beabstandet.
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In dem Gewindeteil 10 der Ölwanne 1 ist eine Ölablassschraube 16 angeordnet und aufgenommen, die einen Gewindeabschnitt 18 mit einem Außengewinde 20 und einem Dichtungsabschnitt 22 mit einem Dichtring 24 aufweist, wobei der Gewindeabschnitt 18 einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Dichtungsabschnitt 22. An dem, der Ölablassöffnung 6 fernen, Ende der Ölablassschraube 16 ist ein Schraubenkopf 26 zum Ein- und/oder Ausdrehen der Ölablassschraube 16 angeordnet. An dem, dem Schraubenkopf abgewandten, Ende der Schraube ist eine kegelförmige Spitze 28 der Ölablassschraube 16 angeordnet.
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In dem in 1 dargestellten Betriebszustand verschließt die Ölablassschraube 16 die Ölablassöffnung 6 öldicht, das heißt, das Innere 2 und die Außenseite 4 der Ölwanne 1 sind öldicht voneinander getrennt. Diese Trennung erfolgt durch eine Abstimmung des Innendurchmessers der Ölablassöffnung 6 mit dem Außendurchmesser der Ölablassschraube 16 im Dichtungsabschnitt 22 im Sinne einer Presspassung und/oder durch die Dichtwirkung des mit einem O-Ring ausgebildeten Dichtrings 24, der in einer Ringnut an dem Außendurchmesser des Dichtungsabschnitts 22 der Ölablassschraube 16 eingelegt ist und an dem der Innendurchmesser der Ölablassöffnung 6 öldicht anliegt, wie in den 1 und 2 dargestellt.
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In 3 ist eine Ausführung dargestellt, die zur öldichten Trennung eine ausreichend eng tolerierte Presspassung einer Dichtfläche XX der Ölablassschraube 16 und einer Dichtfläche YY am Innendurchmesser der Ölablassöffnung 6 aufweist. Bei einer derartigen Gestaltung kann ein Dichtring überflüssig sein.
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Die Ölablassschraube 16 ist in der Darstellung der 1 bis zu einem Anschlag eingeschraubt, welcher durch das Anliegen des Schraubenkopfes 26 an dem Gewindeteil 10 auf dessen, der Ölablassöffnung abgewandten Seite, ausgebildet ist. In diesem Betriebszustand erstreckt sich der Gewindeabschnitt 18 der Ölablassschraube 16 mit seinem Gewinde 20 durch den gesamten Gewindeteil 10 und dessen Gewinde 12, wobei der überstehende Teil des Gewindes 20 in dem Austrittshohlraum 14 aufgenommen ist.
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In dem in 1 beschriebenen Betriebszustand kann kein Öl aus einem Ölsumpf im Inneren 2 aus der Ölwanne 1 hin zur Außenseite 4 der Ölwanne 1 austreten. Eine Antriebsmaschine wie ein Motor oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, dessen Gehäuse im unteren Bereich von einer derartigen Ölwanne 1 abgeschlossen wird, kann somit zuverlässig mit Schmier- und/oder Kühlöl versorgt werden.
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In 2 ist die Ölwanne 1 aus 1 in einem Ölablass-Betriebszustand dargestellt. Ein Ölablasses ist bei Antriebsmaschinen von Zeit zu Zeit nötig, um altes Öl abzulassen, das anschließend durch eine nicht dargestellte Öffnung eines Gehäuses der Antriebsmaschine durch frisches Öl ersetzt werden kann.
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In der Darstellung der 2 ist die Ölablassschraube 16 um einen bestimmten Weg, hier ca. 7 mm, aus dem geschlossenen Zustand heraus nach rechts entlang der Achse L ausgeschraubt.
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Die Ölablassschraube 16 ist dabei nach wie vor in dem Gewindeteil 10 geführt, insbesondere weil der größte Teil des Innengewindes 12 immer noch in Paarung mit dem Außengewinde 20 des Gewindeabschnitts 18 befindlich ist.
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Der Dichtungsabschnitt 22 ist durch dieses Herausschrauben, das durch einen Monteur mittels eines geeigneten Werkzeuges erfolgen kann, zu großen Teilen aus der Ölablassöffnung 6 herausgeführt, so dass kein öldichter Verschluss der Ölablassöffnung 6 mehr erfolgen kann. In dem dargestellten Zustand ragt die kegelförmige Spitze 28 noch leicht in die Ölablassöffnung 6 hinein. Die Spitze 28 nimmt aber nur noch einen kleinen Teil des Querschnitts der Ölablassöffnung 6 an ihrem Übergang zum Austrittshohlraum 14 ein und lässt somit den größeren Teil dieses Querschnitts frei für einen Austritt von in dem Inneren 2 der Ölwanne befindlichen Öl frei. So kann entlang des mit dem Bezugszeichen 30 markierten Pfeils Öl aus dem Inneren 2 der Ölwanne 1 über den Austrittshohlraum 14 aus der Ölwanne 1 austreten und so an die Außenseite 4 der Ölwanne 1 gelangen.
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Da der Schraubenkopf 26 bei einer solchen Lösung nicht unterhalb, sondern neben der Ölablassöffnung 6 und/oder dem Austrittshohlraum 14 angeordnet ist, muss der Monteur, der den Ölablass durchführt, nicht mehr befürchten, dass sein Werkzeug oder gegebenenfalls seine Hände mit dem abzulassenden Öl beschmutzt werden. Ebenso kann durch die waagerechte Anordnung der Ölablassschraube 16 der notwendige Bauraum in Hochrichtung für das Vorsehen des Ölablasses minimiert werden. Durch die feine Verstellbarkeit der Ölablassschraube 16 in beiden Richtungen entlang der Achse L, insbesondere in Verbindung mit der kegelförmigen Spitze 28, kann der Ölablass nicht mehr nur digital im Sinne von ja oder nein durchgeführt werden, sondern ein Ölablassstrom fein eingestellt werden, so dass ein schnellerer oder ein langsamerer Ölablass ermöglicht wird.
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In beiden 1 und 2 ist zur Orientierung die Wirkrichtung der Schwerkraft mit dem Bezugszeichen S eingetragen. Die in den Figurenbeschreibungen erwähnte Fahrzeughochrichtung verläuft in den Darstellungen entlang der Wirkrichtung der Schwerkraft, wobei eine „höhere” Position weiter entgegengesetzt der Wirkrichtung der Schwerkraft angeordnet ist.
