DE19850382B4

DE19850382B4 - Vorrichtung zum Ablaß des in einem Bauteil eines Kraftfahrzeuges enthaltenen Öls

Info

Publication number: DE19850382B4
Application number: DE19850382A
Authority: DE
Inventors: Walter Fritz; Reinhold Mayer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2018-11-03
Also published as: DE19850382A1; US6314989B1

Abstract

Vorrichtung zum vollständigeren Ablaß des in einem Bauteil (1) eines Kraftfahrzeuges, wie hydraulische Steuerung, Getriebe mit Wandler oder Automatgetriebe, enthaltenen Öls, wobei die Vorrichtung einen Verschlußstopfen (3) aufweist, der an der tiefsten Stelle des Bauteils (1) angeordnet ist und der zum Zweck des Ölablasses eines mit Öl befüllten Raumes abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bauteils (1) mindestens ein Ölablaßventil (9, 10) für mindestens einen im Bauteil (1) vorhandenen weiteren Ölraum vorgesehen ist, das automatisch bei Abnahme des Verschlußstopfen (3) geöffnet wird, wobei das Ölablaßventil (9, 10) einen an der Unterseite des Gehäuses (8) für den Ölraum im Bauteil (1) vorgesehenen Stutzen (26) mit einem Ventilsitz (9) aufweist, eine den Ventilsitz (9) verschließende Kugel (10) und eine Anordnung zum Abheben der Kugel (10) aus dem Ventilsitz (9), die mit dem Verschlußstopfen (3) in Verbindung steht, wobei die Anordnung aus einer konzentrisch zum Stutzen (26) angeordneten Tellerfeder (6) besteht, die...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vollständigeren Ablaß des in einem Bauteil eines Kraftfahrzeuges, wie hydraulische Steuerung, Getriebe mit Wandler oder Automatgetriebe, enthaltenen Öls, wobei die Vorrichtung einen Verschlußstopfen aufweist, der an der tiefsten Stelle des Bauteils angeordnet ist und der zum Zweck des Ölablasses abnehmbar ist.
Bei den in regelmäßigen Abständen stattfindenden, Ölwechseln derartiger Bauteile eines Kraftfahrzeuges verbleibt immer dann eine erhebliche Restölmenge im Bauteil, wenn dieses in seinem Inneren Ölräume aufweist, die bei einem Ölwechel nicht entleert werden. Das Bauteil selber ist üblicherweise an seiner untersten Stelle mit einer Ablaßöffnung versehen, die durch einen Verschlußstopfen verschlossen ist, wobei dieser Verschlußstopfen im allgemeinen ein Aussengewinde aufweist, welches in ein Innengewinde in der Ablaßöffnung eingreift. Wird nun der Verschlußstopfen zum Zwecke des Ölablasses geöffnet, so fließt das oberhalb der Ablaßöffnung im Bauteil enthaltene Öl aufgrund der Schwerkraft frei ab und wird aufgefangen, während das in verschlossenen Ölräumen vorhandene Restöl in diesen verbleibt.
Um möglichst lange Ölwechselintervalle realisieren zu können, muß jedoch angestrebt werden, die komplette Ölmenge im Bauteil im Zuge eines Ölwechsels zu erneuern.
Bei einem bekannten Bauteil für ein Kraftfahrzeug wurde daher bereits vorgeschlagen, dass nicht nur das Bauteil an seiner tiefsten Stelle, d. h. der Ölwanne, mit einem abnehmbaren Verschlußstopfen versehen ist, sondern auch ein oberhalb dieses Verschlußstopfens vorhandener Ölraum z. B. einer hydraulischen Steuerung ebenfalls an seiner tiefsten Stelle mit einem Verschlußstopfen versehen ist. Nach dem Entfernen des Verschlußstopfens des Bauteils und Ablauf einer Teilmenge des Öls aus dem Bauteil wird durch die Abflußöffnung im Bauteil der in seinem Durchmesser kleinere Verschlußstopfen des Ölraums manuell entfernt, sodass das darin enthaltene Öl durch die beiden Abflußöffnungen abläuft.
Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch noch den Nachteil auf, dass der kleinere Verschlußstopfen, d. h. die Ölablaßschraube der hydraulischen Steuerung im Bauteil, erst eine gewisse Zeit nach dem Abnehmen des Verschlußstopfens des Bauteils erfolgen kann. Dies bedingt die Fehlermöglichkeit, dass die Abnahme des kleineren Verschlußstopfens vergessen wird, bzw. dass das Verschließen der kleineren Ablaßöffnung des Ölraumes nach dem Entfernen beider Ölmengen und vor dem erneuten Befüllen des Bauteils vergessen wird. Handelt es sich bei dem Ölraum innerhalb des Bauteils um eine hydraulische Steuerung, so entsteht im Fahrbetrieb kein Systemdruck; eine weitere Fehlermöglichkeit ist darin zu sehen, dass das Anziehen des kleineren Verschlußstopfens im Ölraum nicht mit ausreichender Kraft erfolgt, sodass während des Fahrbetriebes dieser Verschlußstopfen mit dem kleineren Durchmesser aus seiner Öffnung entfernt wird, wodurch ebenfalls der Systemdruck absinkt.
Die US 3,871,483 A offenbart eine Vorrichtung zum Ablassen eines in einem Ölbehälter, wie eine Ölwanne, eines Kraftfahrzeuges enthaltenen Öls. Die Vorrichtung weist eine Ablassschraube und ein Ölablassventil auf, wobei die Ablassschraube über ein Kabel mit einem Betätigungselement des Ölablassventils verbunden ist. Bei Abnahme der Ablassschraube wird das Ölablassventil geöffnet, indem eine bei unbetätigtem Ölablassventil an einem Ventilsitz anliegende Kugel durch das Betätigungselement vom Ventilsitz abgehoben wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum vollständigeren Ablaß des in einem Bauteil eines Kraftfahrzeuges, wie hydraulische Steuerung, Getriebe mit Wandler oder Automatikgetriebe, enthaltenen Öls zu schaffen, mit der beim Ölwechsel zuverlässig und zeitgleich mit der Abnahme des Verschlußstopfens des Bauteils ansonsten verschlossene Ölräume geöffnet bzw. beim Einsetzen des Verschlußstopfens in seine Ablaßöffnung im Bauteil wieder verschlossen werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den in den kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Ansprüche 1, 2 und 3 angegebenen Merkmalen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Vorteil erzielt, daß das ansonsten in verschlosssenen Ölräumen enthaltene, verbrauchte Öl beim Ölwechsel zusätzlich abgelassen wird, daß dieser Ablass auch die ansonsten nicht zugänglichen Ölräume zeitgleich mit dem Ablass des sich oberhalb der Abflußöffnung im Bauteil befindlichen Öls erfasst und dass eine zuverlässige Abdichtung der Ölräume durch die Vorrichtung beim Einsetzen des Verschlußstopfens in die Ablaßöffnung des Bauteils vor dem Wiederbefüllen des Bauteils erfolgt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiels dargestellt sind.
Es zeigen:
1 bis 3 eine Schnittdarstellung eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,
4 und 5 vergrößerte Darstellung von Einzelheiten dieses Ausführungsbeispiels,
6 und 7 Schnitte durch ein zweites Ausführungsbeispiel und
8 bis 11 Schnitte bzw. eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung geht davon aus, dass innerhalb des Bauteils, das beispielsweise ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug ist, mindestens ein Ölablaßventil an der tiefsten Stelle eines im Bauteil ansonsten nicht zugänglichen Ölraumes vorgesehen ist, wobei dieses Ölablaßventil automatisch bei Abnahme des Verschlußstopfens des Bauteils zum Zwecke des Ölwechsels geöffnet wird, ohne dass notwendigerweise dieses Ölablaßventil direkt oberhalb der Ablaßöffnung im Bauteil vorgesehen werden muß, da es nicht nach Entfernen des Verschlußstopfens manuell von außerhalb betätigt wird.
Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist schematisch mit 1 die Ölwanne eines Bauteils eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise eines Automatgetriebes bezeichnet, die in herkömmlicher Weise mit einer Ablaßöffnung 2 versehen ist, in die ein abnehmbarer Verschlußstopfen 3 eingreift. Oberhalb des Verschlußstopfens 3 und an der tiefsten Stelle eines im Bauteil 1 vorhandenen Ölraumes, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Kanalplatte 8 begrenzt wird, ist nun ein Ölablaßventil vorgesehen, bestehend aus einem in einem Stutzen 26 ausgebildeten Ventilsitz 9 und einer in diesem Ventilsitz 9 eingesetzten Kugel 10, deren Durchmesser größer ist als der Durchlaßdurchmesser des Ventilsitzes 9.
Zwischen dem Ölablaßventil und der Oberseite des Verschlußstopfens 3 ist eine Halterung 17 vorgesehen, mit einer den Ölfluß ermöglichenden inneren Öffnung 4, einer Tellerfeder 6 und einem mittig in der Tellerfeder 6 angeordneten Stößel 7 in Verlängerung der Achse des Stutzens 26 und damit unterhalb der Kugel 10. Mit 5 ist ein gleitender Mitnehmer bezeichnet.
1 zeigt nun diejenige Stellung, in der die Ablaßöffnung 2 durch den Verschlußstopfen 3 verschlossen ist. Die Tellerfeder 6 ist in dieser der Arbeitsstellung entsprechenden Position vorgespannt, wodurch das obere Ende des Stößels 7 eine gewissen Abstand zur Kugel 10 aufweist. Durch den Mitnehmer 5 wird der Außendurchmesser der Tellerfeder 6 nach oben gedrückt, wodurch gleichzeitig der Stößel 7 nach unten gezogen wird. Aufgrund des innerhalb der Kanalplatte 8 herrschenden Öldrucks und/oder der Schwerkraft wird die Kugel 10 nach unten und damit gegen den Ventilsitz 9 in der Kanalplatte 8 gedrückt. Das Ölvolumen oberhalb des Ventilsitzes 9 ist dadurch abgesperrt, wobei die Funktion der Kugel 10 noch durch eine (nicht dargestellte) Feder unterstützt werden kann.
2 zeigt diejenige Stellung, in der der Verschlußstopfen 3 aus der Ablaßöffnung 2 entfernt worden ist und dadurch automatisch das Ölablaßventil in der Kanalplatte 8 geöffnet wurde. Der Mitnehmer 5 wird durch die vorgespannte Tellerfeder 6 nach unten gedrückt, wodurch zugleich der Stößel 7 nach oben gedrückt wird und die Kugel 10 aus dem Ventilsitz entfernt, sodass das innerhalb der Kanalplatte 8 enthaltene Öl, wie es durch die Pfeile angedeutet ist, frei abfließen kann und durch die Ablaßöffnung 2 das Bauteil 1 verläßt.
Gemäß 3 ist es vorteilhaft zur Zentrierung der Bauteile ein Zwischenblech 12 im Gewinde der Ablaßöffnung 2 anzuordnen, wonach der Mitnehmer 5 im Zwischenblech 12 zentriert wird. Zusammen mit der in den 4 und 5 dargestellten Schnappfixierung am Stößel 7 erhält man eine vormontierte Einheit, die einfach zu montieren ist und als komplette Baugruppe zur Verfügung steht. Das Zwischenblech 12 hat ferner die Aufgabe, die Bauteile Stößel 7, Tellerfeder 6 und Mitnehmer 5 mit den Ölablaß zu einer vormontierten Baugruppe zu komplettieren.
Besonders vorteilhaft ist die in den 4 und 5 dargestellte Schnappfixierung 16 für die Tellerfeder 6. Zu diesem Zweck weist die der Tellerfeder 6 zugewandte Innenseite der Halterung 17 einen Vorsprung 18 auf sowie eine Aussparung im Stößel 7, in die das innere Ende der Tellerfeder 6 eingreift. Dadurch können Kräfte in beide Bewegungsrichtungen, d. h. nach oben und nach unten übertragen werden. Die Bewegungsrichtung des Verschlußstopfens 3 ist dabei entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Stößels 7; die Tellerfeder 6 erzeugt nicht nur Kräfte, sondern wird gleichzeitig auch als Umlenkhebel zur Bewegungsrichtungumkehr.
6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei hierbei mit 9 und 10 wieder der Ventilsitz und die Kugel des Ölablaßventiles in einer Kanalplatte bezeichnet sind, wodurch eine Ölmenge innerhalb des dadurch gebildeten Ölraums abgesperrt wird. Die Vorrichtung weist nunmehr einen unterhalb der Kanalplatte 8 angeordneten Schwimmer 13 auf, der gelenkig an einer Achse 27 gelagert ist. Mit dem Schwimmer 13 verbunden ist über einen Arm ein Stößel 7, der unterhalb der Kugel 10 und im Abstand von ihr angeordnet ist, solange der Raum innerhalb des Bauteils 1, d. h. unterhalb der Kanalplatte 8 mit Öl gefüllt ist. Dieser obere Ölstand ist in 6 mit 14 bezeichnet.
Wird nun der (in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellte) Verschlußstofpen 3 für das Bauteil 1 geöffnet, sodass das in ihm enthaltenen Öl abfließt, so sinkt der Ölstand und damit auch der Schwimmer 13, wodurch der Stößel 7 die Kugel 10 aus ihrem Ventilsitz 9 abhebt. Das im Ölraum der Kanalplatte 8 enthaltene Öl kann dadurch, wie es durch die beiden Pfeile in 7 angedeutet ist, zusätzlich zu dem im Bauteil 1 enthaltenen Öl abfließen. Der untere Ölstand ist dabei symbolisch mit 15 bezeichnet.
Zu beachten ist bei diesem Ausführungsbeispiel, dass die Dichte des Schwimmers 13 geringer als die Dichte des im Bauteil 1 enthaltenen Öles ist, damit der Schwimmer 13 genügend Auftrieb besitzt, sodass während des Arbeitseinsatzes, d. h. bei verschlossener Ablaßöffnung die Kugel 10 in dichter Weise am Ventilsitz 9 anliegt. Ferner ist zu beachten, dass die Öffnungskraft des absinkenden Schwimmers 13 bei Abnahme des Verschlußstopfens 3 größer ist als die Schließkraft einer ggf. federbelasteten Kugel 10.
Bei dem in den 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kanalplatte 8 mit dem durch sie begrenzten Ölraum wiederum durch eine Kugel 10 abgesperrt, die an einem Ventilsitz 9 anliegt. Die Vorrichtung zum automatischen Öffnen dieses Ölablaßventiles weist hierbei ein bei 22 fixiertes Federblech 19 auf, das an einem Ende mit einer Lasche 20 versehen ist, die unterhalb der Kugel 10 angeordnet ist und das sich an seinem anderen Ende auf einem Bolzen 21 auf dem Verschlußstopfen 3 abstützt. Der Bolzen 21 durchsetzt vorzugsweise eine in der Ölwanne des Bauteils 1 vorgesehene Öffnung, sodass, wie 8 zeigt, im eingesetzten Zustand des Verschlußstopfens 3 das Federblech 19 durch den Bolzen 21 derart verschwenkt wird, dass die Lasche 20 einen gewissen Abstand von der Kugel 10 aufweist. In dieser Stellung kann das Federblech 19 verformt sein. Die Kugel 10 wird wiederum durch den Öldruck innerhalb der Kanalplatte 8 bzw. die Schwerkraft in den Ventilsitz 9 in der Kanalplatte 8 gedrückt.
Wird der Verschlußstopfen 3 entfernt, so gleitet der Vorsprung 18 durch Entlasten des Federblechs 19 nach unten und die Kugel 10 wird durch die Lasche 20 am Federblech 19 von ihrem Ventilsitz 9 abgehoben, sodass das im Ölraum der Kanalplatte 8 enthaltene Öl, wie es durch die Pfeile in 9 angedeutet ist, abfließen kann.
10A zeigt eine Draufsicht auf ein geeignetes Federblech 19 und 10B einen Axialschnitt entlang der durch die beiden Pfeile in 10A bezeichneten Linie. Mit 23 ist dabei der Federbereich des als Blattfeder ausgebildeten Federbleches 19 bezeichnet und mit 24 der Hebelbereich. Im Hebelbereich 24 ist die Lasche 20 angeordnet, die zum Abheben der Kugel 10 erforderlich ist. Das der Lasche 20 zugewandte Ende des Federbleches 19 weist vorzugsweise eine Umbördelung 28 auf; durch die umlaufende Umbördelung wird die Stabilität des Hebelbereichs 24 des Federbleches 19 erhöht.
Mit 25 ist ferner eine Formrippe bezeichnet, die, wie 11 erkennen läßt, für eine gezielte Verformung des Federbleches 19 sorgt. Durch die Formrippe 25 erhält man eine gleichmäßige Verformung des Federbereichs 23 und damit eine gleichmäßige Spannungsverteilung innerhalb des Federbleches 19. Ferner wird ein gezieltes Abheben des Hebelbereiches 24 und damit der Lasche 20 von der Kugel 10 im Ventilsitz 9 gewährleistet.
Bezugszeichenliste

1: Bauteil
2: Ablassöffnung
3: Verschlußstopfen
4: Öffnung
5: Mitnehmer
6: Tellerfeder
7: Stössel
8: Kanalplatte
9: Ventilsitz
10: Kugel
11: Gehäuse
12: Zwischenblech
13: Schwimmer
14: oberer Ölstand
15: unterer Ölstand
16: Schnappfixierung
17: Halterung
18: Vorsprung
19: Federblech
20: Lasche
21: Bolzen
22: Lagerung
23: Federbereich
24: Hebelbereich
25: Formrippe
26: Stutzen
27: Achse
28: Umbördelung

Claims

Vorrichtung zum vollständigeren Ablaß des in einem Bauteil (1) eines Kraftfahrzeuges, wie hydraulische Steuerung, Getriebe mit Wandler oder Automatgetriebe, enthaltenen Öls, wobei die Vorrichtung einen Verschlußstopfen (3) aufweist, der an der tiefsten Stelle des Bauteils (1) angeordnet ist und der zum Zweck des Ölablasses eines mit Öl befüllten Raumes abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bauteils (1) mindestens ein Ölablaßventil (9, 10) für mindestens einen im Bauteil (1) vorhandenen weiteren Ölraum vorgesehen ist, das automatisch bei Abnahme des Verschlußstopfen (3) geöffnet wird, wobei das Ölablaßventil (9, 10) einen an der Unterseite des Gehäuses (8) für den Ölraum im Bauteil (1) vorgesehenen Stutzen (26) mit einem Ventilsitz (9) aufweist, eine den Ventilsitz (9) verschließende Kugel (10) und eine Anordnung zum Abheben der Kugel (10) aus dem Ventilsitz (9), die mit dem Verschlußstopfen (3) in Verbindung steht, wobei die Anordnung aus einer konzentrisch zum Stutzen (26) angeordneten Tellerfeder (6) besteht, die mit einem mittig angeordneten Stößel (7) versehen ist, wobei die Tellerfeder (6) durch den eingesetzten Verschlußstopfen (3) vorgespannt wird und beim Entspannen den Stößel (7) in Richtung Kugel (10) drückt.
Vorrichtung zum vollständigeren Ablaß des in einem Bauteil (1) eines Kraftfahrzeuges, wie hydraulische Steuerung, Getriebe mit Wandler oder Automatgetriebe, enthaltenen Öls, wobei die Vorrichtung einen Verschlußstopfen (3) aufweist, der an der tiefsten Stelle des Bauteils (1) angeordnet ist und der zum Zweck des Ölablasses eines mit Öl befüllten Raumes abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bauteils (1) mindestens ein Ölablaßventil (9, 10) für mindestens einen im Bauteil (1) vorhandenen weiteren Ölraum vorgesehen ist, das automatisch bei Abnahme des Verschlußstopfen (3) geöffnet wird, wobei das Ölablaßventil (9, 10) einen an der Unterseite des Gehäuses (8) für den Ölraum im Bauteil (1) vorgesehenen Stutzen (26) mit einem Ventilsitz (9) aufweist, eine den Ventilsitz (9) verschließende Kugel (10) und eine Anordnung zum Abheben der Kugel (10) aus dem Ventilsitz (9), die mit dem Verschlußstopfen (3) in Verbindung steht, wobei die Anordnung aus einem unterhalb des Ölraumes gelenkig angeordneten Federblech (19) besteht, dessen eines kürzeres Ende mit einer unterhalb der Kugel (10) angeordneten Lasche (20) versehen ist und dessen anderes längeres Ende auf einem Bolzen (21) des Verschlußstopfens (3) ruht.
Vorrichtung zum vollständigeren Ablaß des in einem Bauteil (1) eines Kraftfahrzeuges, wie hydraulische Steuerung, Getriebe mit Wandler oder Automatgetriebe, enthaltenen Öls, wobei die Vorrichtung einen Verschlußstopfen (3) aufweist, der an der tiefsten Stelle des Bauteils (1) angeordnet ist und der zum Zweck des Ölablasses eines mit Öl befüllten Raumes abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bauteils (1) mindestens ein Ölablaßventil (9, 10) für mindestens einen im Bauteil (1) vorhandenen weiteren Ölraum vorgesehen ist, das automatisch bei Abnahme des Verschlußstopfen (3) geöffnet wird, wobei das Ölablaßventil (9, 10) einen an der Unterseite des Gehäuses (8) für den Ölraum im Bauteil (1) vorgesehenen Stutzen (26) mit einem Ventilsitz (9) aufweist, eine den Ventilsitz (9) verschließende Kugel (10) und eine Anordnung zum Abheben der Kugel (10) aus dem Ventilsitz (9), wobei die Anordnung aus einem im Ölbad des Bauteils (1) gelenkig angeordneten Schwimmer (13) besteht, dessen eines Ende mit einem Stößel (7) versehen ist, der unterhalb der Kugel (10) angeordnet ist und diese beim Absinken des Schwimmers (13) anhebt.