DE102017106474A1

DE102017106474A1 - Temperaturempfindliche Ventileinrichtung

Info

Publication number: DE102017106474A1
Application number: DE102017106474.5A
Authority: DE
Inventors: Junichi Miyajima; Kazuo Shoji; Yuya Kato
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2017-10-05
Also published as: US20170284243A1; US10094254B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20), die in einem Bauteil (10), z.B. einer Ölpumpe angeordnet ist. Ein Pumpengehäuse (14) weist einen Hauptölkanal (15), einen Rückführölkanal (16), der im Wesentlichen parallel zu dem Hauptölkanal (15) vorgesehen ist, und eine Ventil-Einführöffnung (17) auf, die sich über den Hauptölkanal (15) hinweg derart erstreckt, dass ein geschlossenes vorderes Ende der Ventil-Einführöffnung (17) in die Nähe des Rückführölkanals (16) reicht. Die Ventil-Einführöffnung (17) weist ein Innengewinde (18) auf, das in einem offenen Ende derselben ausgebildet ist. Eine Durchgangsöffnung (19) ist in dem Pumpengehäuse (14) ausgebildet und weist ein Ende, das mit der Ventil-Einführöffnung (17) in einem Bereich neben dem geschlossenen vorderen Ende derselben verbunden ist, und ein gegenüberliegendes Ende auf, das zu dem Äußeren des Pumpengehäuses (14) offen ist. Durch die dadurch bereitgestellte Ventil-Einführöffnung (17) kann eine temperaturempfindliche Ventileinrichtung jederzeit ohne Weiteres in die Ventil-Einführöffnung (17) eingesetzt werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine temperaturempfindliche Ventileinrichtung, die in einem Bauteil (wie z. B. einem Pumpengehäuse oder einem Zylinderblock) angeordnet ist, das einen Ölkanal aufweist, um ein Schmieröl in Abhängigkeit einer Temperatur des Schmieröls, das in dem Ölkanal fließt, aus dem Ölkanal nach außen abzugeben.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Temperaturempfindliche Ventile, die in einem Zylinderblock eines Verbrennungsmotors vorgesehen sind, um ein Schmieröl in Abhängigkeit einer Temperatur des Schmieröls, das in dem Ölkanal fließt, aus einem Ölkanal nach außen abzugeben, sind z. B. aus der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung JP H08-93430 A bekannt.
Wie in 7 der JP H08-93430 A gezeigt, umfasst ein Zylinderblock einen Schmieröl-Versorgungskanal, eine Bypass-Öffnung, eine Durchgangsöffnung und ein temperaturempfindliches Ventil.
Die Bypass-Öffnung wird durch eine obere Fläche des temperaturempfindlichen Ventils verschlossen. Wenn die Temperatur des Schmieröls sinkt, schrumpft das temperaturempfindliche Ventil derart, dass es bewirkt, dass sich die obere Fläche des temperaturempfindlichen Ventils von der Bypass-Öffnung löst. Dadurch wird es dem Schmieröl in dem Versorgungskanal ermöglicht, das temperaturempfindliche Ventil zu umgehen und aus der Durchgangsöffnung auszutreten. Durch das Abgeben des Schmieröls bei einer niedrigen Temperatur ist es möglich, die Motorlasten zu verringern, um dadurch den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu reduzieren.
Im Allgemeinen besteht eine Ventileinrichtung aus einem Ventil und einem Ventilgehäuse, in dem das Ventil aufgenommen ist. Im Fall der JP H08-93430 A entspricht der Zylinderblock dem Ventilgehäuse und das temperaturempfindliche Ventil entspricht dem Ventil. Ein Abstand zwischen der Bypass-Öffnung und dem temperaturempfindlichen Ventil stellt eine Ventilöffnung bereit. Das Wärmeverhalten der Ventileinrichtung kann durch die Korrelation zwischen der Temperatur des Schmieröls und der Öffnung des Ventils bestimmt werden.
Bei der in JP H08-93430 A gezeigten Anordnung werden das temperaturempfindliche Ventil und der Zylinderblock in einen Flüssigkeitsbehälter eingetaucht oder in einem thermostatischen Behälter angeordnet, wenn das Wärmeverhalten der Ventileinrichtung bestimmt wird. Das temperaturempfindliche Ventil ist eine kleine Komponente, wohingegen der Zylinderblock jedoch eine mittelgroße oder große Komponente ist, sodass die Bestimmung des Verhaltens der Ventileinrichtung zwangsläufig hohe Kosten mit sich bringt.
Die Forderung der Kostenreduzierung des Zylinderblocks oder vergleichbarer Bauteile erfordert auch eine Technik, die dazu geeignet ist, die Kosten der Bestimmung des Verhaltens des temperaturempfindlichen Ventils zu verringern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine temperaturempfindliche Ventileinrichtung bereitzustellen, die dazu geeignet ist, dessen Wärmeverhalten kostengünstig zu bestimmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine temperaturempfindliche Ventileinrichtung bereitgestellt, die in einem Bauteil angeordnet ist, das einen Ölkanal aufweist, um ein Schmieröl in Abhängigkeit einer Temperatur des Schmieröls, das in dem Ölkanal fließt, aus dem Ölkanal nach außen abzugeben, wobei die temperaturempfindliche Ventileinrichtung umfasst: ein Befestigungsteil, das an dem Bauteil befestigt ist; ein Thermoelement, das in dem Ölkanal angeordnet ist und ein erstes Ende aufweist, das von dem Befestigungsteil gelagert wird oder in Kontakt mit dem Befestigungsteil steht; ein Ventilelement, das an einem zweiten gegenüberliegenden Ende des Thermoelements befestigt ist; ein Ventilgehäuse, das das Ventilelement umgibt; und ein Verbindungsteil, das sich von dem Befestigungsteil derart erstreckt, dass es das Ventilelement umgibt und das Ventilgehäuse lagert, wobei das Verbindungsteil Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen aufweist, die es dem Schmieröl ermöglichen, durch diese hindurch zu treten und auf das Thermoelement zu treffen, wobei das Ventilgehäuse eine Auslassöffnung aufweist, die dazu eingerichtet ist, durch das Ventilelement zum Abgeben des Schmieröls aus dem Ölkanal nach außen geöffnet und geschlossen zu werden.
Da die temperaturempfindliche Ventileinrichtung das Befestigungsteil umfasst und das Ventilelement und das Ventilgehäuse an dem Befestigungsteil befestigt sind, können lediglich das Ventilelement und das Ventilgehäuse zur Bestimmung der Ventilkennlinie bzw. des Verhaltens des Ventils, wie z. B. der Ventilöffnung, herangezogen werden. Durch diese Anordnung ist es nicht länger notwendig, einen Zylinderblock oder ein vergleichbares Bauteil in einem Wasserbehälter oder einem thermostatischen Behälter einzurichten, wie es bei der herkömmlichen Bestimmung des Wärmeverhaltens erforderlich war. Gemäß der Erfindung wird nur die temperaturempfindliche Ventileinrichtung, die eine geringe Größe und ein geringes Gewicht aufweist, in dem Wasserbehälter oder dem thermostatischen Behälter eingerichtet. Infolgedessen kann die Bestimmung des Verhaltens bzw. der Leistung der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung mit reduzierten Kosten erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Verbindungsteil und das Ventilgehäuse integral miteinander ausgebildet. Das Zusammenfassen des Ventilgehäuses und des Verbindungsteils führt zu einer Verringerung der Anzahl an Komponententeilen und zu einer Verringerung der für den Zusammenbau benötigten Arbeitszeit.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Verbindungsteil und das Ventilgehäuse getrennte Elemente, die strukturell unabhängig voneinander sind, und das Ventilgehäuse ist mittels eines gestauchten Abschnitts oder eines Schraubverbindungsabschnitts mit dem Verbindungsteil verbunden. Durch diese Anordnung können das Verbindungsteil und das Ventilgehäuse miteinander verbunden werden, während eine Größenanpassung vorgenommen wird, nachdem die relative Anordnung zwischen der Auslassöffnung und dem Ventilelement festgelegt ist. Fertigungstoleranzen, die bei den Komponenten zwangsläufig vorhanden sind, können dadurch überwunden oder ausgeglichen werden und das Verhalten des Ventils bzw. die Ventilkennlinie kann mit erhöhter Genauigkeit bestimmt werden.
Vorzugsweise ist das Verbindungsteil mittels eines gestauchten Abschnitts oder eines Schraubverbindungsabschnitts mit dem Befestigungsteil verbunden. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass das Verbindungsteil und das Ventilgehäuse miteinander verbunden werden können, während eine Größenanpassung vorgenommen wird, nachdem eine relative Anordnung zwischen der Auslassöffnung und dem Ventilelement fest bestimmt ist. Fertigungstoleranzen, die bei den Komponenten zwangsläufig vorhanden sind, können daher überwunden oder ausgeglichen werden und das Verhalten des Ventils kann mit erhöhter Genauigkeit bestimmt werden.
Bevorzugt ist das Verbindungsteil mittels eines gestauchten Abschnitts mit dem Befestigungsteil verbunden, wobei der gestauchte Abschnitt ein Abschnitt ist, der durch Stauchen verbunden wird, das derart ausgeführt wird, dass es eine Verformung über den gesamten Umfang desselben hervorruft. Aufgrund des gestauchten Abschnitts können eine Neigung und ein Versatz bzw. eine Außermittigkeit vermieden werden und eine leichtgängige Gleitbewegung des Ventilelements sowie eine hochgenaue hydraulische Steuerung des Ventilelements können erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verbindungsteil mittels eines Sicherungsrings mit dem Befestigungsteil verbunden. Der Sicherungsring ist in Ringaufnahmenuten aufgenommen und kann sich innerhalb der Ringaufnahmenuten bewegen. Das Verbindungsteil ist in geringem Ausmaß relativ zum Bauteil beweglich. Das Befestigungsteil und das Verbindungsteil sind beide an dem Bauteil angebracht. Es kann jedoch vorkommen, dass eine Mittelachse einer Öffnung, in der das Verbindungsteil angebracht ist, und eine Mittelachse einer anderen Öffnung, in der das Befestigungsteil angebracht ist, aufgrund von Herstellungsfehlern während des Bearbeitungsvorgangs, Temperaturunterschieden während des Betriebs oder Alterung nach anhaltender Verwendung relativ zueinander versetzt oder geneigt sind. Der Versatz bzw. die Außermittigkeit und die Neigung können durch eine relative Bewegung des Sicherungsrings innerhalb der Ringaufnahmenuten überwunden oder ausgeglichen werden. Diese Anordnung ermöglicht ein einfaches Anbringen der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung und gewährleistet die Dauerhaltbarkeit der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung.
Vorzugweise ist die Nutbreite einer Ringaufnahmenut, in der der Sicherungsring aufgenommen ist, größer ausgebildet als die Dicke des Sicherungsrings und der Sicherungsring liegt in Form eines Federrings vor. Bei einer Anordnung, bei der der Sicherungsring in die Ringaufnahmenuten eingesetzt ist, sind der Sicherungsring oder die Ringaufnahmenuten geringfügig in eine Längsrichtung oder eine Axialrichtung des Befestigungsteils beweglich.
Da der Sicherungsring als Federring ausgebildet ist, kann die Bewegung des Sicherungsrings oder der Ringaufnahmenuten erfindungsgemäß jedoch durch die Wirkung einer Federkraft des Federrings unterbunden werden.
Vorzugsweise weist das Verbindungsteil eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen auf, die entlang der Ringaufnahmenut vorgesehen sind. Aufgrund der Durchgangsöffnungen, die entlang der Ringaufnahmenut des Verbindungsteils vorgesehen sind, ist es möglich, einen Zustand des Sicherungsrings zu bestätigen, z. B. kann eine Sichtprüfung durch die Durchgangsöffnungen vorgenommen werden. In dem Fall, dass ein Fehler festgestellt wird, werden geeignete Vorrichtungen in die Durchgangsöffnungen eingeführt, um den Durchmesser des Sicherungsrings zu verkleinern. Während dieser Zustand beibehalten wird, wird das Verbindungsteil von dem Befestigungsteil getrennt und ein erneuter Zusammenbau kann daraufhin erfolgen.
Es ist bevorzugt, dass das Bauteil, das Ventilgehäuse und das Verbindungsteil aus Aluminiumlegierungen gebildet sind. Durch diese Gestaltung sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten der entsprechenden Komponenten untereinander nahezu gleich, sodass ein Freiraum zwischen dem Bauteil und dem Ventilgehäuse und ein Freiraum zwischen dem Bauteil und dem Verbindungsteil auf ein Minimum reduziert werden kann. Durch das Minimieren der Freiräume kann ein Austreten des Schmieröls aus diesen Freiräumen auf ein Minimum reduziert werden. Selbst wenn ein Dichtelement, das an einem äußeren Umfang des Ventilgehäuses oder des Verbindungsteils vorgesehen ist, weggelassen wird, erfolgt kein nennenswerter Ölaustritt und eine hochgenaue Steuerung kann vorgenommen werden.
Vorzugsweise ist das Bauteil ein Zylinderblock eines Motors, wobei der Zylinderblock eine Wand oder eine Platte aufweist, die derart angeordnet ist, dass das Schmieröl, das aus der Auslassöffnung austritt, auf die Wand oder die Platte trifft, bevor es in einen Ölbehälter des Zylinderblocks tropft. Bei einer Anordnung, bei der es dem Schmieröl, das aus der Auslassöffnung austritt, möglich ist, direkt in einen Ölbehälter zu tropfen, werden Spritzer erzeugt und Luft wird von den Spritzern mitgerissen. Infolgedessen tritt eine erhöhte Anzahl von ungewünschten Blasen in dem Schmieröl auf. Aufgrund der Wand oder der Platte, die in dem Zylinderblock vorgesehen sind, trifft das Schmieröl, das aus der Auslassöffnung austritt, jedoch erfindungsgemäß auf die Wand oder Platte, bevor es in den Ölbehälter tropft. Bei dieser Anordnung ist es unwahrscheinlich, dass Spritzer entstehen, da das Schmieröl entlang der Wand oder der Platte nach unten fließt, und eine Menge von Luft, die von den Spritzern mitgerissen wird, kann auf ein zulässiges Ausmaß reduziert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Schnittansicht der Anordnung der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Ölpumpe;
2 zeigt eine Explosionsansicht der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Schnittansicht der Ölpumpe von 1, mit der erfindungsgemäßen temperaturempfindlichen Ventileinrichtung im montierten Zustand;
4(a) und 4(b) zeigen Schnittansichten der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung, in denen die Funktion eines Thermoelements der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung veranschaulicht ist;
5 zeigt eine Explosionsansicht der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung gemäß einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6(a), 6(b) und 6(c) zeigen Schnittansichten, die die Montagevorgänge der erfindungsgemäßen temperaturempfindlichen Ventileinrichtung veranschaulichen;
7(a) und 7(b) zeigen Schnittansichten einer weiteren modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die deren Funktion veranschaulichen;
8(a) und 8(b) zeigen Schnittansichten eines vergleichenden Beispiels und einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen temperaturempfindlichen Ventileinrichtung bei der Anordnung an einem Zylinderblock;
9 zeigt eine Explosionsansicht einer temperaturempfindlichen Ventileinrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung einen Sicherungsring umfasst;
10(a) und 10(b) zeigen vergrößerte Schnittansichten betreffend den oberen Abschnitt von 9;
11 zeigt eine Schnittansicht des aus einem Federring bestehenden Sicherungsrings im montierten Zustand;
12(a) und 12(b) zeigen Schnittansichten einer Anordnung des Sicherungsrings bezüglich eines Pumpengehäuses;
13 zeigt eine Schnittansicht eines Sicherungsrings im montierten Zustand, der aus einer Beilagscheibe besteht;
14 zeigt eine Explosions-Schnittansicht eines Abschnitts einer erfindungsgemäßen temperaturempfindlichen Ventileinrichtung, bei der ein Spannstift verwendet wird;
15 zeigt eine Schnittansicht der Ausführungsform von 14, in der der Spannstift sich im montierten Zustand befindet; und
16(a), 16(b) und 16(c) zeigen Schnitt- bzw. Teilschnittansichten von Modifizierungen eines Verbindungsteils der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, wobei die Zeichnungen in Richtung der Bezugszeichen betrachtet werden sollten.
Bezugnehmend auf 1 wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der eine temperaturempfindliche Ventileinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung lösbar an einem Bauteil 10 befestigt ist, das aus einer Ölpumpe 11 besteht. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Ölpumpe 11 als Bauteil 10 ein inneres Rad 12, ein äußeres Rad 13 und ein Pumpengehäuse 14, das das innere Rad 12 und das äußere Rad 13 beinhaltet. Wenn das innere Rad 12 durch einen Teil der Motorleistung gedreht wird, wird das äußere Rad 13 mit der Drehung des inneren Rads 12 mitgedreht. Während dieser Drehung verändert sich das Volumen eines Spalts G zwischen dem inneren Rad 12 und dem äußeren Rad 13 und bewirkt dadurch, dass Schmieröl eingesaugt wird, wie durch den Pfeil (1) angedeutet ist, dann komprimiert wird und schließlich abgegeben wird, wie durch den Pfeil (2) angedeutet ist.
Das Pumpengehäuse 14 weist einen Hauptölkanal 15 als einen Ölkanal und einen Rückführölkanal 16 auf, der im Wesentlichen parallel zu dem Hauptölkanal 15 vorgesehen ist. Wenn der Hauptölkanal 15 unter einem hohen Öldruck steht, wird das Schmieröl durch ein allgemeines Rückführventil (nicht dargestellt) in den Rückführölkanal 16 zurückgeführt. Das Pumpengehäuse 14 weist weiterhin eine Ventil-Einführöffnung 17 auf, die sich durch den Hauptölkanal 15 derart erstreckt, dass ein geschlossenes vorderes Ende der Ventil-Einführöffnung 17 in die Nähe des Rückführölkanals 16 gelangt. Die Ventil-Einführöffnung 17 weist ein Innengewinde 18 auf, das an einem offenen Ende derselben ausgebildet ist. Eine Durchgangsöffnung 19 ist in dem Pumpengehäuse 14 ausgebildet und weist ein Ende, das mit der Ventil-Einführöffnung 17 in einem Bereich neben dem geschlossenen vorderen Ende derselben verbunden ist, und ein gegenüberliegendes Ende auf, das zum Äußeren des Pumpengehäuses 14 hin offen ist. Aufgrund der derart bereitgestellten Ventil-Einführöffnung 17 kann die temperaturempfindliche Ventileinrichtung 20 jederzeit ohne weiteres in die Ventil-Einführöffnung 17 eingefügt werden.
Ein Aufbau der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung 20 ist nachfolgend unter Bezug auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, umfasst die temperaturempfindliche Ventileinrichtung 20 grundsätzlich einen geflanschten bzw. flanschartigen Verschluss 22 als Befestigungsteil 21, ein Thermoelement 24 mit einem Ende (genauer einem Kolben 23 in der dargestellten Ausführungsform), das von dem geflanschten Verschluss 22 gelagert wird, ein Ventilelement 25, das an einem gegenüberliegenden Ende des Thermoelements 24 angebracht ist, ein Ventilgehäuse 26, das das Ventilelement 25 umgibt, und ein Verbindungsteil 27, das sich von dem geflanschten Verschluss 22 erstreckt und das Ventilgehäuse 26 lagert.
Der geflanschte Verschluss 22 weist einen oberen Abschnitt, der mit einem Flansch 31 und einer sechseckigen Öffnung 32 versehen ist, und einen axialen Zwischenabschnitt auf, der mit einem Außengewinde 33 versehen ist. Ein unterer Abschnitt des geflanschten Verschlusses 22 weist eine zentrale Ausnehmung 34 zur Aufnahme eines Endes des Kolbens 23, eine ringförmige Nut 35 zum Einfügen eines oberen Abschnitts des Verbindungsteils 27 und einen ersten zylindrischen Abschnitt 36 zum Stauchen auf, der die ringförmige Nut 35 umgibt. Der geflanschte Verschluss 22 kann durch Drehen eines Sechskantschlüssels gedreht werden, wenn ein Ende des Sechskantschlüssels in die sechseckige Öffnung 32 eingesetzt ist. Anstelle der sechseckigen Öffnung 32 kann der Flansch 31 eine polygonale Außenkontur aufweisen.
Das Thermoelement 24 ist mit einer Rückstellfeder 37 ausgestattet. Ein innerer Aufbau des Thermoelements 24 ist unten mit Bezug auf 4 beschrieben. Das Thermoelement 24 umfasst an einem unteren Teil einen zweiten zylindrischen Abschnitt 39, wobei der zweite zylindrische Abschnitt 39 ein Verlängerungsteil 38 mit geringem Durchmesser umgibt, das sich von dem Ventilelement 25 aus erstreckt.
Das Ventilelement 25 umfasst einen zylindrischen Ventilabschnitt 41, einen Deckelabschnitt 42, der ein oberes Ende des zylindrischen Ventilabschnitts 41 verschließt, und das Verlängerungsteil 38 mit geringem Durchmesser, das sich von dem Deckelabschnitt 42 nach oben erstreckt und einen geringeren Durchmesser als der zylindrische Ventilabschnitt 41 aufweist. Der Deckelabschnitt 42 weist eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 43 auf, die sich vertikal durch diesen erstrecken. Das Verlängerungsteil 38 mit geringem Durchmesser hat eine hohle Form, sodass das Verlängerungsteil 38 mit geringem Durchmesser leicht in den zweiten zylindrischen Abschnitt 39 eingefügt werden kann, während durch das Verlängerungsteil 38 mit geringem Durchmesser Luft nach außen freigelassen wird.
In der dargestellten Ausführungsform sind das Ventilgehäuse 26 und das Verbindungsteil 27 integral miteinander ausgebildet. Dieser Aufbau ist dahingehend vorteilhaft, dass er eine geringe Anzahl an Komponenten umfasst und die Arbeitszeit zum Zusammenbau verringert werden kann. Das Ventilgehäuse 26 und das Verbindungsteil 27 können aber auch als getrennte Elemente ausgebildet sein, die strukturell unabhängig voneinander sind, wie unten beschrieben ist.
Das Verbindungsteil 27 umfasst einen zylindrischen Körper mit einem Paar diametral gegenüberliegender Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44, 44, die den Durchfluss des Schmieröls durch diese ermöglichen. Das Verbindungsteil 27 umfasst einen Feder-Halteabschnitt 45, der an einem unteren Abschnitt desselben zum Lagern der Rückstellfeder 37 vorgesehen ist. Das Ventilgehäuse 26 umfasst einen zylindrischen Körper, der dazu eingerichtet ist, dass das Ventilelement 25 axial verschiebbar in dem Ventilgehäuse 26 aufgenommen ist. Das Ventilgehäuse 26 umfasst eine ringförmige Nut 46 und eine Auslassöffnung 47, die in einem axialen Zwischenabschnitt desselben ausgebildet sind, sowie eine Umfangsnut 49, die in einem unteren Abschnitt desselben zur Aufnahme eines Dichtelements 48 ausgebildet ist. Ein Teil des Umfangs des Ventilgehäuses 26 ist im Bereich der Auslassöffnung 47 so dünn ausgebildet, dass er einen kleineren Durchmesser als die anderen Teile des gesamten Umfangs des Ventilgehäuses 26 aufweist. Durch diese Gestalt kann das Schmieröl unabhängig von der Phase oder Position der Auslassöffnung 47 problemlos abgegeben werden.
Es ist wünschenswert, dass die Öffnungsbreite der Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44 größer ausgebildet ist als ein äußerer Durchmesser des Thermoelements 24. Durch diese Gestalt kann der Durchtrittwiderstand der Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44 reduziert werden. Um eine weitere Verringerung des Durchtrittwiderstands zu erreichen, sind die Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44 in Phase bzw. in Reihe mit dem Hauptölkanal 15 ausgerichtet. Die Anzahl der Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44 ist nicht wie in der dargestellten Ausführungsform auf zwei begrenzt, sondern es können auch drei oder mehr Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44 verwendet werden. Das Ventilgehäuse 26 und das Verbindungsteil 27 können durch Gießen, Schmieden, Zerspanen oder eine Kombination aus diesen Fertigungsverfahren hergestellt werden. Die Auslassöffnung 47 ist vorzugsweise zerspanend hergestellt, da sie eine präzise Öffnungsfläche erfordert.
Wie in 3 gezeigt, wird das Außengewinde 33 in das Innengewinde 18 geschraubt, sodass die temperaturempfindliche Ventileinrichtung 20 in dem Pumpengehäuse 14 angebracht ist. In diesem Fall ist der geflanschte Verschluss 22 durch die Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44 von dem Hauptölkanal 15 aus sichtbar. Dem Schmieröl ist es möglich, durch die Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen 44 zu fließen, wobei das Schmieröl, das in dem Hauptölkanal 15 fließt, immer in Kontakt mit dem Thermoelement 24 steht.
Wie in 4(a) gezeigt, umfasst das Thermoelement 24 den Kolben 23, eine elastische Schicht 51, die den Kolben 23 umgibt oder bedeckt, ein Gehäuse 52, das die elastische Schicht 51 aufnimmt, und ein Thermo-Wachs 53, das zwischen dem Gehäuse 52 und der elastischen Schicht 51 eingebracht ist. Wenn das Schmieröl eine niedrige Temperatur aufweist, befindet sich das Thermo-Wachs 53 in einem geschrumpften Zustand, sodass das Ventilelement 25 die Auslassöffnung 47 des Ventilgehäuses 26 nicht beeinflusst (oder überdeckt). Folglich kann das Schmieröl in Richtung des Pfeils (3) fließen. Mit anderen Worten, das Schmieröl fließt sukzessive durch die Durchgangsöffnungen 43, die Auslassöffnung 47 und die Durchgangsöffnung 19 des Pumpengehäuses 14 und wird schließlich in einen Ölbehälter 67, der unten beschrieben ist, abgegeben.
Ein Anstieg der Temperatur des Schmieröls bewirkt, dass sich das Thermo-Wachs 53 ausdehnt und sein Volumen vergrößert, wodurch sich die hervorragende Länge des Kolbens 23 erhöht, wie in 4(b) gezeigt. Da der Kolben 23 an den geflanschten Verschluss 22 angrenzt, werden das Gehäuse 52 und das Ventilelement 25 in Richtung der Auslassöffnung 47 verschoben. Infolgedessen wird z. B. etwa die Hälfte der Öffnungsfläche der Auslassöffnung 47 durch das Ventilelement 25 verschlossen. Wenn die Temperatur des Schmieröls weiter ansteigt, dehnt sich das Thermo-Wachs 53 weiter aus und das Volumen des Thermo-Wachses 53 nimmt weiter zu. Folglich wird die Auslassöffnung 47 vollständig durch das Ventilelement 25 verschlossen. Wenn die Temperatur des Schmieröls wieder sinkt, schrumpft das Thermo-Wachs 53 und das Ventilelement 25 wird aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder 37 von der Position nach 4(b) in die Position nach 4(a) zurückgestellt.
Die Auslassöffnung 47 und die Durchgangsöffnung 19 sind wichtige Elemente hinsichtlich der Fließfähigkeit des Schmieröls. Die Auslassöffnung 47 ist vorzugsweise eine spanend gefertigte Öffnung, die, wie zuvor beschrieben, durch spanende Fertigung gebildet wird, wohingegen die Durchgangsöffnung 19 eine spanend gefertigte Öffnung oder eine gegossene Öffnung sein kann.
Die gegossene Öffnung wird detailliert beschrieben. In dem Fall, in dem das Pumpengehäuse 14 ein Gussteil ist, kann die Durchgangsöffnung 19 eine gegossene Öffnung sein. Um eine gegossene Öffnung zu bilden, wird ein Kern in eine Gussform eingesetzt und während dieser Zustand erhalten bleibt, wird ein geschmolzenes Metall in die Form gefüllt. Im Fall des Druckgießens wird der Kern anschließend aus der Gussform entfernt. Im Fall des Sandguss-Verfahrens wird der Kern durch Zerstören desselben entfernt. In jedem Fall kann eine gegossene Öffnung durch den Kern zeitgleich mit dem Gussteil gebildet werden und eine nachfolgende spanende Bearbeitung ist nicht notwendig, wodurch eine entsprechende Kostenreduzierung erreicht werden kann.
Es kann jedoch passieren, dass der Kern durch die Wirkung des Drucks des geschmolzenen Metalls während des Gießens leicht verschoben wird und das Zentrum der gegossenen Öffnung leicht zum Zentrum der Durchgangsöffnung 19 verschoben wird. Um mit diesem Problem umzugehen, werden die folgenden Maßnahmen getroffen, wenn die Durchgangsöffnung 19 durch eine gegossene Öffnung gebildet wird. Vorausgesetzt, dass der Durchmesser der Auslassöffnung 47 durch d1 dargestellt wird und der Durchmesser der gegossenen Öffnung (Durchgangsöffnung 19) durch d2 dargestellt wird, wird der Durchmesser d2 der Durchgangsöffnung 19 größer als der Durchmesser d1 der Auslassöffnung 47 gewählt (d2 > d1). Ein Betrag des Versatzes (Differenz zwischen d2 und d1) von bis zu (d2 – d1)/2 ist möglich. Wenn von einem größeren Betrag des Versatzes auszugehen ist, wäre eine mögliche Gegenmaßnahme, für den Durchmesser d2 der Durchgangsöffnung 19 einen größeren Wert zu wählen. In dem Fall, dass die Durchgangsöffnung 19 durch spanende Fertigung gebildet wird, kann der Durchmesser d2 der Durchgangsöffnung 19 näher am Durchmesser d1 der Auslassöffnung 49 ausgebildet sein, vorausgesetzt, dass d1 < d2. Eine Verringerung des Durchmessers der Durchgangsöffnung 19 kann dadurch erreicht werden.
Nachfolgend wird eine modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 5 gezeigt, können das Verbindungsteil 27 und das Ventilgehäuse 26 durch getrennte Elemente gebildet werden, die strukturell unabhängig voneinander sind. Andere Teile sind identisch zu denen, die in 2 gezeigt sind, wobei dieselben Bezugszeichen verwendet werden und eine detaillierte Beschreibung derselben deshalb unterbleibt. Das Ventilgehäuse 26 weist ein Innengewinde 54 auf, das in einem unteren Teil desselben ausgebildet ist. Ein entsprechendes Außengewinde 55 ist auf dem Verbindungsteil 27 ausgebildet. Das Außengewinde 55 wird in das Innengewinde 54 geschraubt, um dadurch einen Schraubverbindungsabschnitt 56 zu bilden. Alternativ können das Ventilgehäuse 26 mit einem Außengewinde und das Verbindungsteil 27 mit einem Innengewinde versehen sein. Durch Drehen der Außen- und Innengewinde 55, 54 relativ zueinander kann eine axiale Position der Auslassöffnung 47 des Ventilgehäuses 26 genau eingestellt werden.
Im Folgenden werden Montagevorgänge der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung 20 beschrieben. Wie in 6(a) gezeigt, wird das Thermoelement 24 in einen vorbestimmten Vorgang in Angrenzung mit dem geflanschten Verschluss 22 gebracht. Das Verlängerungsteil 38 mit geringem Durchmesser des Ventilelements 25 wird in den zweiten zylindrischen Abschnitt 39 des Thermoelements 24 eingesetzt. In diesem Fall wird eine Einsetzlänge zwischen dem Verlängerungsteil 38 mit geringem Durchmesser und dem zweiten zylindrischen Abschnitt 39 nach dem Einstellen derart festgelegt, dass ein Abstand H1 zwischen einer unteren Fläche des Flansches 31 und einem unteren Ende (vorderen Ende) des Ventilelements 25 gleich einem vorbestimmten Abstand ist. Vorzugsweise wird Einpressen als Befestigungsverfahren verwendet, da damit das Einstellen der Einsetzlänge leicht erreicht werden kann.
Als Nächstes wird, wie in 6(b) gezeigt, das Verbindungsteil 27 in den ersten zylindrischen Abschnitt 36 eingesetzt. Vorzugsweise wird eine Positionierungsvorrichtung 57 in die Auslassöffnung 47 eingeführt. Alternativ kann eine nicht dargestellte Positionierungsvorrichtung von unten (gemäß dieser Figur) derart in das Ventilgehäuse 26 eingeführt werden, dass sie dieselbe axiale Position wie die Positionierungsvorrichtung 57 einnimmt.
Während der zu stauchende erste zylindrische Abschnitt 36 in einem ungestauchten Zustand gehalten wird, wird die temperaturempfindliche Ventileinrichtung 20 z. B. in ein Ölbad mit einer Temperatur von 80 °C eingetaucht. Die temperaturempfindliche Ventileinrichtung 20 kann auch in ein Wasserbad eingetaucht werden. Das Eintauchen in ein Ölbad wird aber bevorzugt, da es eine rostvorbeugende Wirkung und eine Schmierung während der initialen bzw. erstmaligen Betätigung der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung 20 bereitstellt. Das Eintauchen in ein Ölbad führt dazu, dass sich das Ventilelement 25 in Richtung der Positionierungsvorrichtung 57 bewegt, wie in 6(c) gezeigt. Nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist (wobei das Thermo-Wachs 53 bereits eine Temperatur von 80 °C erreicht hat), wird eine axiale Position des Verbindungsteils 27 derart eingestellt, dass das Ventilelement 25 in Kontakt mit der Positionierungsvorrichtung 57 steht. Eine Positionseinstellung, die bei einer Betriebstemperatur des Schmieröls (bei der das Schmieröl häufig verwendet wird) durchgeführt wird, ermöglicht es, die Abweichungen der hydraulischen Eigenschaften zu reduzieren.
Nach der Positionseinstellung weist ein Abstand H2 zwischen der unteren Fläche des Flansches 31 und einem Zentrum der Auslassöffnung 47 eine vorbestimmte Länge auf. Während dieser Zustand erhalten bleibt, wird eine Stauchkraft F aufgebracht, um den Durchmesser des ersten zylindrischen Abschnitts 36 zu reduzieren oder zu verringern. In diesem Fall wird das Stauchen derart durchgeführt, dass die Stauchkraft F bewirkt, dass der erste zylindrische Abschnitt 36 eine Verformung über den gesamten Umfang desselben erfährt. Durch dieses Stauchen kann ein Neigen und ein Versatz des Zentrums des Verbindungsteils 27, die während des Stauchens auftreten können, unterbunden werden, wodurch ein leichtgängiges Gleiten des Ventilelements 25 und eine hochgenaue hydraulische Steuerung erreicht werden. Aufgrund der Durchmesserverringerung wird der erste zylindrische Abschnitt 36 mit einem oberen Endabschnitt des Verbindungsteils 27 stauch-verbunden. Ein erster gestauchter Abschnitt 59 wird dadurch durch den ersten zylindrischen Abschnitt 36 und zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 36 und dem oberen Endabschnitt des Verbindungsteils 27 gebildet.
Nachfolgend sind Modifikationen des Befestigungsteils 21 beschrieben. Wie in 7(a) gezeigt, kann das Befestigungsteil 21 die Form eines flanschlosen Verschlusses 61 aufweisen. Alternativ kann das Befestigungsteil 21 durch einen polygonalen Schaft 62 und einen Flansch 31 gebildet werden, wie in 7(b) gezeigt. Der polygonale Schaft 62 weist eine mangelnde Luftdichtigkeit auf. An einer Unterseite des Flansches 31 ist deshalb ein O-Ring 63 vorgesehen. Zudem werden eine Anpressplatte 64 und Schrauben 65 dazu verwendet, das Befestigungsteil 21 daran zu hindern, nach oben zu auszuweichen. In der in 7(b) gezeigten Anordnung benötigt das Bauteil 10 kein Innengewinde. Die Form und Ausbildung des Befestigungsteils 21 kann aber auf verschiedene Weise verändert werden.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der das Bauteil 10 in Form eines Zylinderblocks 66 vorliegt. 8(a) zeigt zu Vergleichszwecken ein Beispiel, bei dem ein Ölbehälter 67 durch eine Ölwanne gebildet ist, die unten an dem Zylinderblock 66 des zugeordneten Motors befestigt ist. Bei diesem Beispiel tropft das Schmieröl 68, das aus der Auslassöffnung 47 abgegeben wird, direkt in den Ölbehälter 67. Wenn ein Höhenunterschied H1 zwischen einer Öloberfläche und der Auslassöffnung 47 eine gewisse Größe erreicht, werden größere Spritzer 69 erzeugt. Die Spritzer 69 reißen umliegende Luft mit, die die in dem Schmieröl enthaltenen Luftblasen vermehrt. Die Luftblasen sind ungewünscht, da sie die Schmierung an den zu schmierenden Flächen beeinträchtigen.
Die 8(b) zeigt demgegenüber eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der Zylinderblock 66 eine Wand 71 aufweist, die in einer Position gegenüberliegend der Auslassöffnung 47 angeordnet ist. In dem Fall, in dem das Vorsehen der Wand 71 kaum möglich ist, kann eine Platte 72 an dem Zylinderblock 66 vorgesehen werden. Es werden fast keine Spritzer an der Öloberfläche erzeugt, weil die Wand 71 und die Platte 72 einerseits einen verringerten Höhenunterschied h2 zwischen ihnen und einer Oberfläche des Schmieröls bereitstellen und andererseits die kinetische Energie des Schmieröls 68 verringert wird, wenn das Schmieröl 68 auf die Wand 71 oder die Platte 72 trifft. Es ist daher möglich, das Einmischen von Luftblasen in das Schmieröl 68 zu verhindern.
Das Bauteil 10 sollte auf keinen Fall auf die Ölpumpe und den Zylinderblock, wie in den dargestellten Ausführungsformen, beschränkt werden, sondern andere Arten von Bauteilen, wie z. B. Untersetzungsgetriebe können ebenfalls verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie einen Ölkanal aufweisen.
In den dargestellten Ausführungsformen ist das Verbindungsteil 27 mit dem Befestigungsteil 21 durch Ausüben einer Stauchkraft F auf den ersten Zylinderabschnitt 36 und den dadurch verringerten Durchmesser des ersten zylindrischen Abschnitts 36 verbunden, wie oben unter Bezugnahme auf 6(c) erklärt ist. Eine derartige Befestigung kann auch durch Verwendung eines Sicherungsrings oder eines Spannstifts anstelle des Stauchens umgesetzt werden, wie nachfolgend beschrieben ist.
Wie in 9 gezeigt, ist eine Ringaufnahmenut 74 in einem distalen Endabschnitt (unterer Endabschnitt in dieser Figur) des Befestigungsteils 21 ausgebildet. Eine weitere Ringaufnahmenut 75 ist in einem oberen Endabschnitt des Verbindungsteils 27 ausgebildet, das in einer Position unterhalb des Befestigungsteils 21 dargestellt ist. Ein Sicherungsring 76 ist vorgesehen, um zwischen dem Befestigungsteil 21 und dem Verbindungsteil 27 zu wirken. Die anderen strukturellen Elemente sind dieselben, wie die in 5 oder 2 gezeigten, wobei dieselben Bezugszeichen wie in 5 oder 2 verwendet werden und eine detaillierte Beschreibung derselben deshalb unterbleiben kann.
Der Sicherungsring 76 ist ein Maschinenelement, das formell als C-förmiger Begrenzungsring bzw. Sicherungsring (stop ring) bezeichnet wird, wie er durch den JIS-B2804 spezifiziert ist, wobei JIS die Abkürzung von Japanese Industrial Standard (japanische Industrienorm) ist. Der Sicherungsring 76 kann als Begrenzungsring oder Halte- bzw. Sprengring bezeichnet werden. In der gesamten Beschreibung wird der Begriff "Sicherungsring" verwendet, da er weit verbreitet ist.
10(b) ist zur zusätzlichen Erklärung des Sicherungsrings 76 vorgesehen, der in 10(a) gezeigt ist. Wie in 10(b) gezeigt, liegt der Sicherungsring 76 in Form eines Federrings vor. Vorausgesetzt, dass der Sicherungsring 76 eine erste Dicke t1, die einer festen Länge des Federrings entspricht (die gleich einer Dicke eines Drahtmaterials ist, das den Federring bildet), und eine zweite Dicke t2 aufweist, die einer freien Länge des Federrings entspricht, und dass die Ringaufnahmenut 74 eine Nutbreite t3 aufweist, sind diese Größen t1, t2 und t3 derart gewählt, dass sie den Zusammenhang erfüllen, der durch die Ungleichungen t1 < t3 und t1 < t2 gegeben ist.
Genauer beträgt die Nutbreite t3 der Ringaufnahmenut 74 vorzugsweise das 1,05 bis 1,40-fache der ersten Dicke (festen Länge) t1 des Sicherungsrings 76 und die zweite Dicke (freie Länge) t2 des Sicherungsrings 76 ist größer als die erste Dicke (feste Länge) t1 des Sicherungsrings 76, wobei sie in Abhängigkeit des Verfahrens, das verwendet wird, um den Sicherungsring 76 herzustellen, variieren kann.
Wie in 10(a) gezeigt, weist das Befestigungsteil 21 einen äußeren verjüngten Abschnitt 77 auf, der an einer distalen Endseite (untere Seite) der Ringaufnahmenut 74 derart ausgebildet ist, dass er sich in eine Richtung von der Ringaufnahmenut 74 hinweg verjüngt oder konvergiert. Wenn der Sicherungsring 76 auf und entlang des äußeren verjüngten Abschnitts 77 in eine Richtung, die durch den Pfeil (4) angedeutet ist, gezwungen wird, wird der Durchmesser des Sicherungsrings 76 durch den äußeren verjüngten Abschnitt 77 allmählich vergrößert. Wenn die Zwangsbewegung des Sicherungsrings 76 fortgeführt wird, bewegt sich der Sicherungsring 76 in einen eingepassten Eingriff mit der Ringaufnahmenut 75.
Wie in 11 gezeigt, werden das Befestigungsteil 21 und das Verbindungsteil 27 aufgrund des eingepassten Eingriffs des Sicherungsrings 76 relativ zu der Ringaufnahmenut 74 des Befestigungsteils 21 und der Ringaufnahmenut 75 des Verbindungsteils 27 miteinander verbunden. In diesem Fall wird ein kleiner ringförmiger Spalt oder Freiraum t4 zwischen dem Befestigungsteil 21 und dem Verbindungsteil 27 gebildet. Der Sicherungsring 76 ist in einer radialen Richtung desselben elastisch verformbar und es ist ein Spalt zwischen der Ringaufnahmenut 74 und dem Sicherungsring 76 definiert. Durch diese Anordnung ist es dem Verbindungsteil 27 möglich, sich geringfügig relativ zu dem Befestigungsteil 21 in eine Richtung senkrecht zu einer Längsachse (axiale Mittellinie) 79 des Befestigungsteils 21 zu bewegen.
Wie in 12(a) gezeigt, weist das Pumpengehäuse 14 eine erste Öffnung 81 zum Anbringen des Befestigungsteils 21 (durch Schrauben) und eine zweite Öffnung 82 zum Anbringen des Verbindungsteils 27 (durch Einfügen) auf. Die erste Öffnung 81 und die zweite Öffnung 82 sind durch den Hauptölkanal 15 getrennt und es kann sein, dass eine Mittelachse 81a der ersten Öffnung 81 und eine Mittelachse 82a der zweiten Öffnung 82 geringfügig bis zu einem gewissen Ausmaß zueinander versetzt sind, das durch δ1 gekennzeichnet ist. Es kann auch sein, dass die Mittelachse 82a der zweiten Öffnung 82 relativ zu der Mittelachse 81a der ersten Öffnung 81 geringfügig bis zu einem gewissen Ausmaß geneigt ist, das durch δ2 gekennzeichnet ist. Der Versatz bzw. die Außermittigkeit und die Neigung der Mittelachsen können z. B. durch Herstellungsfehler während des Fertigungsprozesses, durch Temperaturunterschiede während der Verwendung des Bauteils 10 oder durch Alterung nach einer längeren Verwendung des Bauteils 10 verursacht werden.
Der Versatz δ1, der in 12(a) gezeigt ist, und die Neigung δ2, die in 12(b) gezeigt ist, können eliminiert oder ausgeglichen werden, da das Verbindungsteil 27 relativ zum Befestigungsteil 21 geringfügig in eine Richtung senkrecht zur Längsachse 79 des Befestigungsteils 21 beweglich ist, wie zuvor unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Diese Anordnung ermöglicht ein leichtes Anbringen der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung 20 relativ zum Pumpengehäuse 14 und gewährleistet eine Dauerhaltbarkeit der temperaturempfindlichen Ventileinrichtung 20.
Wie in 11 gezeigt, liegt ein relativ großer axialer Raum zwischen dem Sicherungsring 76 und der Ringaufnahmenut 74 vor. Der axiale Raum kann durch Berechnung aus (t3 – t1)/2 erhalten werden. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 10(b) beschrieben ist, liegt der Sicherungsring 76 in Form eines Federrings vor. Durch die Wirkung einer Federkraft des Federrings kann der Betrag der axialen Bewegung des Verbindungsteils 27 relativ zum Befestigungsteil 21, das in 11 gezeigt ist, elastisch begrenzt werden. Der Sicherungsring 76 kann anstelle des Federrings auch durch eine Beilagscheibe gebildet sein. Ein typisches Beispiel eines Sicherungsrings, der durch eine Beilagscheibe gebildet ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Wie in 13 gezeigt, wird der Sicherungsring 76, der durch die Beilagscheibe (immer noch in der Form eines C-förmigen Sicherungsrings) gebildet ist, in Kombination mit einer Ringaufnahmenut 74 verwendet, die eine Nutbreite t5 aufweist, die etwa das 1,15-fache der Dicke t1 des Sicherungsrings 76 beträgt. Der Sicherungsring 76 kann in diesem Fall keine Federwirkung ausüben und ermöglicht deshalb eine geringfügige axiale Bewegung des Verbindungsteils 27 relativ zum Befestigungsteil 21. Der Sicherungsring 76, der durch eine Beilagscheibe gebildet ist, kann kostengünstig bezogen werden.
Für den Fall, dass die Kosten als besonders wichtig erachtet werden, wird die Anordnung eingesetzt, die in 13 gezeigt ist. Alternativ wird, wenn die Leistung als wichtig besonders erachtet wird, die Anordnung nach 11 eingesetzt. Verschiedene Formen und Ausbildungen des Sicherungsrings 76 (unabhängig davon, ob sie durch den JIS standardisiert sind oder nicht) wurden vorgeschlagen und jede dieser Formen und Ausbildungen kann verwendet werden, ohne auf die Ausführungsformen begrenzt zu sein, die in den dargestellten Ausführungsformen gezeigt sind.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der ein Spannstift 86 verwendet wird. Wie in 14 gezeigt, weist das Befestigungsteil 21 eine darin ausgebildete Stiftöffnung 84 auf. Das Verbindungsteil 27 weist eine weitere darin ausgebildete Stiftöffnung 85 auf. Während die Stiftöffnungen 84, 85 axial zueinander ausgerichtet sind, wird der Spannstift 86 in die Stiftöffnungen 84, 85 eingepresst. Der Spannstift 86 ist ein Maschinenelement, das formell als "geschlitzter Spannstift" bezeichnet wird, wie er im JIS B 2808 spezifiziert ist. Der Spannstift 86 weist eine einzelne Nut oder einen Schlitz auf und hat einen C-förmigen Querschnitt. Aufgrund seines C-förmigen Querschnitts ist der Spannstift 86 derart elastisch verformbar, dass er seinen Durchmesser verringert, wenn er einer externen Kraft ausgesetzt ist. Wenn die externe Kraft gelöst wird, kehrt der Spannstift 86 in seine ursprüngliche Form und zu seinem ursprünglichen Durchmesser zurück. Der Spannstift 86 ist auf diese Weise elastisch verformbar.
Wie in 15 gezeigt, sind das Befestigungsteil 21 und das Verbindungsteil 27 durch den Spannstift 86 miteinander verbunden. Aufgrund der Elastizität des Spannstifts 86 und des vorhandenen kleinen ringförmigen Spalts oder Freiraums t4 zwischen dem Befestigungsteil 21 und dem Verbindungsteil 27 kann die Anordnung einen Versatz und eine Neigung des Verbindungsteils 27 relativ zu dem Befestigungsteil 21 umfassen.
Wenn der Spannstift 86 zu ersetzen ist, sind ein Metallstab, der einen kleineren Durchmesser als die Stiftöffnungen 84, 85 (14) aufweist, und ein Hammer zum Schlagen des Metallstabs bereitzustellen. Während sich ein Ende des Metallstabs in Kontakt mit einem Ende des Spannstifts 86, der in 15 gezeigt ist, befindet, wird ein gegenüberliegendes Ende des Metallstabs von dem Hammer getroffen. Dies bewirkt, dass der Spannstift 86 teilweise aus dem Verbindungsteil 27 herausragt. Der herausragende Teil des Spannstifts 86 wird ergriffen und mit einem Greifer oder einer Zange nach außen gezogen, bis der Spannstift 86 aus den Stiftöffnungen 84, 85 entfernt ist. Der entfernte Spannstift 86 ist beschädigt und daher zerstört. Ein neuer Spannstift 86 wird in die Stiftöffnungen 84, 85 eingepresst, um dadurch das Befestigungsteil 21 und das Verbindungsteil 87 erneut zu verbinden.
Der Spannstift 86 kann einfacher angebracht und entfernt werden als der Sicherungsring 76. Der Sicherungsring 76 besteht in vielen Fällen aus einem maßgefertigten Produkt, wohingegen der Spannstift 86 ohne Weiteres auf dem Markt verfügbar ist. Der Spannstift 86 weist daher bezüglich der Kosten Vorteile gegenüber dem Sicherungsring 76 auf.
Nachfolgend ist eine modifizierte Form des Verbindungsteils 27, das in 10 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf die 16(a) und 16(b) beschrieben. Wie in 16(a) gezeigt, weist das Verbindungsteil 27 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 88 auf, die darin in regelmäßigen Abständen entlang der Ringaufnahmenut 75 ausgebildet sind. Die anderen Teile sind dieselben wie in 10(a), wobei dieselben Bezugszeichen wie in 10(a) verwendet werden und eine weitere Beschreibung dieser daher unterbleibt.
Die Durchgangsöffnungen 88 können durch horizontale längliche rechteckige Öffnungen, quadratische Öffnungen, vertikale längliche rechteckige Öffnungen, elliptische Öffnungen, Längslöcher oder exakt kreisförmige Öffnungen gebildet werden. Die Durchgangsöffnungen 88 umfassen vorzugsweise vier Öffnungen, die in einer Teilung von 90 Grad ausgebildet sind, oder drei Öffnungen, die dann in einer Teilung von 120 Grad ausgebildet sind. Die Anzahl und Teilung der Durchgangsöffnungen ist allerdings nicht auf die oben genannten Beispiele begrenzt. Das Verbindungsteil 27 ist durch den Sicherungsring 76 mit dem Befestigungsteil 21 verbunden. Ein Querschnitt entlang der Linie b-b der 16(a) ist in 16(b) gezeigt.
Wie in 16(b) gezeigt, sind das Verbindungsteil 27 und das Befestigungsteil 21 durch den Sicherungsring 76 aneinander befestigt oder miteinander verbunden. In diesem Fall kann ein Zustand (wie z. B. eine Befestigungsstellung) des Sicherungsrings 76 durch Sichtprüfung durch die Durchgangsöffnungen 88 bestätigt werden. Anstelle der Sichtprüfung durch einen menschlichen Betreiber kann eine Analyse von Bildern verwendet werden, die durch eine CCD-Kamera erfasst werden. Wenn ein Fehler des Zustands des Sicherungsrings 76 festgestellt wird, werden Vorrichtungen 89, 89 durch die Durchgangsöffnungen 88 eingeführt, um den Durchmesser des Sicherungsrings 76 zu verringern. Während der Sicherungsring 76 in einem radial komprimierten Zustand gehalten wird, wird das Verbindungsteil 27 von dem Befestigungsteil 21 entfernt oder getrennt. Dann wird der Sicherungsring 76 von dem Befestigungsteil 21 entfernt. Durch diese Anordnung ist es möglich, die temperaturempfindliche Ventileinrichtung 20 erneut zusammenzubauen, wenn nach dem Zusammenbau ein Fehler, wie z. B. eine ungenaue Ausrichtung des Ventilelements 25, bei einer vorbestimmten Arbeitstemperatur auftritt.
Die Durchgangsöffnungen 88 können durch eingeschnittene Öffnungen gebildet werden, die sich nach oben hin öffnen, wie in 16(c) gezeigt. Das Herstellen von eingeschnittenen Öffnungen ist einfacher als das von nicht eingeschnittenen Öffnungen und eine entsprechende Verringerung der Herstellungszeit kann dadurch erreicht werden.
Es ist bevorzugt, dass das Bauteil 10, das Ventilgehäuse 26 und das Verbindungsteil 27, die z. B. in 7 gezeigt sind, aus derselben Art von Materialien, wie z. B. Aluminiumlegierungen gebildet sind. Durch das Verwenden derselben Art von Materialien sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten der zuvor genannten Teile untereinander nahezu gleich. Es ist daher möglich, den Freiraum zwischen dem Bauteil 10 und dem Ventilgehäuse 26 und den Freiraum zwischen dem Bauteil 10 und dem Verbindungsteil 27 zu minimieren. Infolgedessen kann der Austritt des Schmiermittels aus diesen Freiräumen auf ein Minimum begrenzt werden.
In den, z. B. in 7, dargestellten Ausführungsformen ist das Dichtelement 48 zwischen einem äußeren Umfang des Ventilgehäuses 26 und dem Bauteil 10 vorgesehen. Das Dichtelement 48 kann weggelassen werden, wenn der Ölaustritt minimiert wird. Selbst wenn das Dichtelement 48 weggelassen wird, tritt kein Ölaustritt in wesentlichen Mengen auf und die Steuerung kann daher mit erhöhter Genauigkeit erfolgen.
Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn sie bei einer temperaturempfindlichen Ventileinrichtung eingesetzt wird, die in eine Ölpumpe eingebaut ist.
Es ist ersichtlich, dass verschiedene geringfügige Änderungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung im Rahmen der obigen Lehre möglich sind. Es versteht sich daher, dass die Erfindung im Rahmen des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche auch abweichend von den genau beschrieben Ausführungsformen umgesetzt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 08-93430 A [0002, 0003, 0005, 0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS-B2804 [0064]
JIS B 2808 [0074]

Claims

Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20), die in einem Bauteil (10) angeordnet ist, das einen Ölkanal aufweist, um ein Schmieröl in Abhängigkeit einer Temperatur des Schmieröls, das in dem Ölkanal fließt, aus dem Ölkanal nach außen abzugeben, wobei die temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) umfasst: ein Befestigungsteil (21), das an dem Bauteil (10) befestigt ist; ein Thermoelement (24), das in dem Ölkanal (15) angeordnet ist und ein erstes Ende aufweist, das von dem Befestigungsteil (21) gelagert wird oder mit diesem in Kontakt steht; ein Ventilelement (25), das an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Thermoelements (24) befestigt ist; ein Ventilgehäuse (26), das das Ventilelement (25) umgibt; und ein Verbindungsteil (27), das sich von dem Befestigungsteil (21) derart erstreckt, dass es das Ventilelement (25) umgibt und das Ventilgehäuse (26) lagert, wobei das Verbindungsteil (27) Öldurchtritt-Durchgangsöffnungen (44) aufweist, die es dem Schmieröl ermöglichen, durch diese hindurchzutreten und auf das Thermoelement (24) zu treffen, wobei das Ventilgehäuse (26) eine Auslassöffnung (47) aufweist, die dazu eingerichtet ist, durch das Ventilelement (25) zum Abgeben des Schmieröls aus dem Ölkanal nach außen geöffnet und geschlossen zu werden.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsteil (27) und das Ventilgehäuse (26) integral miteinander ausgebildet sind.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsteil (27) und das Ventilgehäuse (26) durch getrennte Elemente gebildet sind, die strukturell unabhängig voneinander sind, und wobei das Ventilgehäuse (26) mit dem Verbindungsteil (27) mittels eines gestauchten Abschnitts oder eines Schraubverbindungsabschnitts (56) verbunden ist.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verbindungsteil (27) mit dem Befestigungsteil (21) mittels eines gestauchten Abschnitts oder eines Schraubverbindungsabschnitts (56) verbunden ist.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verbindungsteil (27) mit dem Befestigungsteil (21) mittels eines gestauchten Abschnitts verbunden ist und der gestauchte Abschnitt ein Abschnitt ist, der durch Stauchen befestigt wird, das derart durchgeführt wird, dass es eine Verformung über den gesamten Umfang des gestauchten Abschnitts bewirkt.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verbindungsteil (27) mit dem Befestigungsteil (21) mittels eines Sicherungsrings (76) verbunden ist.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach Anspruch 6, wobei die Nutbreite (t3) einer Ringaufnahmenut (74, 75), in der der Sicherungsring (76) aufgenommen ist, größer als eine Dicke (t1) des Sicherungsrings (76) ist und der Sicherungsring (76) in Form eines Federrings vorliegt.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das Verbindungsteil (27) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (88) aufweist, die entlang der Ringaufnahmenut (75) vorgesehen sind.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bauteil (10), das Ventilgehäuse (26) und das Verbindungsteil (27) aus Aluminiumlegierungen gebildet sind.
Temperaturempfindliche Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Bauteil (10) ein Zylinderblock (66) eines Motors ist und der Zylinderblock (66) eine Wand (71) oder eine Platte (72) aufweist, die derart angeordnet sind, dass das Schmieröl (68), das aus der Auslassöffnung (47) abgegeben wird, auf die Wand (71) oder die Platte (72) trifft, bevor es in einen Ölbehälter (67) des Zylinderblocks (66) tropft.