WO2012171620A2 - Behälter für ein betriebsmedium eines kraftwagens - Google Patents

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    • F01M2011/0091—Oilsumps characterised by used materials

Definitions

  • the invention relates to a container for a service medium of a motor vehicle.
  • Such containers for example in the form of oil containers or the like, are well known in the art. Usually, they are manufactured as sheet metal constructions of several, welded together sheet metal components. Such sheet-metal welded structures disadvantageously have a relatively low component accuracy. In particular, when welding the sheets together, there is a delay, which often has to be corrected with difficulty. It must be ensured in particular that connecting elements, by means of which the container is connected to other components of the motor vehicle, have the desired dimensional stability. These are, for example, flanges, line connections and the like. Due to the high processing costs, such containers are therefore particularly expensive to produce.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a container of the type mentioned, which can be made in a cost-effective manner very accurate.
  • Such a container for a service medium of a motor vehicle comprises at least two components, which form a closed cavity for receiving the operating medium. It is provided that the first component is designed as a cast component and the second components as a sheet metal component.
  • the first component is designed as a cast component and the second components as a sheet metal component.
  • a further advantage of the invention is that all subsections of the container to be further processed can be integrated into the cast component and are not distributed over a plurality of sheets, as in containers according to the prior art. Further processing steps can thus be carried out without re-clamping the container in a single machine, so that the production of the container is also procedurally particularly simple and therefore inexpensive.
  • the components are welded together. Due to the use of at least one cast component, this is essentially possible without warping, so that a particularly stable container is created by the welded joints. In addition, compared with other joining methods, welding is particularly easy to automate, so that the production of such a container can be carried out in a particularly cost-effective manner.
  • At least one holding element for connecting the container to a further motor vehicle component is formed on the first component.
  • This may be, for example, a flange.
  • At least one receptacle for a fill level sensor for determining a fill level of the operating medium in the container is further formed on the first component. Due to the particularly good stability of the casting component against warping during welding can thus be ensured that the recording is particularly dimensionally stable, so that only a very small sealing effort must be operated to seal a filling level sensor used in this recording against the container interior.
  • At least one connecting piece for connecting a supply line and / or discharge for the operating medium is further formed on the first component.
  • the connections for the operating medium can be sealed particularly secure and in installation position of the container in the car have a defined orientation to adjacent components. This is especially due to the scarce available space and the resulting complex wiring in modern cars of particular importance.
  • the components are formed from an aluminum-based alloy.
  • Such components have a particularly low intrinsic weight combined with good weldability and are well corrosion-resistant compared to all common operating media.
  • the container is designed as an oil container for a motor vehicle with dry sump lubrication.
  • a particularly complex wiring is necessary, which is particularly easy to implement by the good dimensional stability of the container.
  • the invention further relates to a motor vehicle with a container of the type described.
  • FIG. 1 is a perspective view of an oil tank according to the prior art
  • Figure 2 is a perspective view of an embodiment of a container according to the invention in a side view from the wider side.
  • 3 shows the container according to FIG. 2 in a perspective side view from the narrower side;
  • Fig. 4 shows the container of FIG. 2 in a perspective view from the bottom.
  • a generally designated 10 oil tank for a motor vehicle with dry sump lubrication is made as a sheet metal construction of a plurality of sheet metal shells 12, 14.
  • To these welded together components 12, 14 are other functional parts, such as flanges 16 and connecting pieces 18, welded.
  • Firmly connected to the connecting pieces 18 are lines 20 and discharges 22 for the oil contained in the container 10.
  • the oil separated in the oil separator 24 can flow down into the container 10.
  • a refill nozzle 28 also serves to refill oil in the container 10.
  • the oil container 10 Due to the formation of the oil container 10 as a welded sheet metal construction, it comes in the manufacture of the oil container 10 due to the heat input during welding in many places and / or in many directions to a default. In order to ensure the necessary dimensional accuracy, the oil tank 10 therefore has to be subjected to a costly process after welding, which considerably increases the production costs of a motor vehicle with such an oil tank 10.
  • Fig. 2 shows a generally designated 30 oil tank, which circumvents the problems mentioned.
  • the oil container 30 has a lower shell 32, which is designed as an aluminum casting component. Further sheet metal components 34, 36 are welded to the cast component 32.
  • This relates to flanges 38, by means of which the oil tank 30 can be fixed in the car, as well as the connecting pieces 40 for leads 42 and leads 44 for the oil contained in the container 30.
  • a receptacle 46 for a filling level sensor 48 is also accommodated in the lower part 32 designed as a cast component.
  • the sheet metal components 34, 36 carry only the oil separator 24, which corresponds to the oil separator according to the prior art.
  • the lines 42 and 44 are both connected to the underside 50 of the oil tank 30.
  • the discharge line 42 discharges via a siphon region 44 into a recessed pocket 46 of the lower shell 32, so that oil can be sucked free of air bubbles from the lowest point of the oil container 30 at any time due to vehicle acceleration shifting oil level.
  • the lower part 32 Due to the design of the lower part 32 as a cast component stable and simultaneously complex structures can be formed easily. Cast components have a significantly lower heat distortion during welding compared to sheet metal components, so that in the manufacture of the oil tank 30 no costly subsequent straightening are necessary.
  • aluminum-based alloys are suitable as material for both the cast component 32 and the metal sheets 34, 36.
  • An oil container 30 made of such materials is particularly lightweight and yet easily weldable.
  • other materials or material pairings are possible.
  • the use of magnesium alloys over particularly high lightweight requirements is possible.
  • steel or the combination of steel with one of the mentioned materials or a plastic can be used. Overall, this results in a cost-producible and at the same time particularly dimensionally stable oil reservoir 30, which is particularly suitable for use in high-quality cars with dry sump lubrication.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Behälter (30) für ein Betriebsmedium eines Kraftwagens, mit wenigstens zwei Bauteilen (32, 34, 36), welche einen geschlossenen Hohlraum zur Aufnahme des Betriebsmediums ausbilden, wobei das erste Bauteil (32) als Gussbauteil und das zweite Bauteil (34, 36,52) als Blechbauteil ausgebildet ist. Durch die Verwendung wenigstens eines Gussbauteils wird ein besonders stabiler und maßhaltiger Behälter (30) geschaffen, der dennoch kostengünstig zu fertigen ist.

Description

Behälter für ein Betriebsmedium eines Kraftwagens
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft einen Behälter für ein Betriebsmedium eines Kraftwagens.
Derartige Behälter, beispielsweise in Form von Ölbehältern oder dergleichen, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Üblicherweise werden sie als Blechkonstruktionen aus mehreren, miteinander verschweißten Blechbauteilen gefertigt. Solche Blech-Schweißkonstruktionen weisen nachteiliger Weise eine relativ geringe Bauteilgenauigkeit auf. Insbesondere kommt es beim Verschweißen der Bleche miteinander zu Verzügen, die oft aufwendig nachkorrigiert werden müssen. Dabei muss insbesondere sichergestellt werden, dass Verbindungselemente, mittels derer der Behälter mit anderen Komponenten des Kraftwagens verbunden wird, die gewünschte Maßhaltigkeit aufweisen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Flansche, Leitungsanschlüsse und dergleichen. Auf Grund des hohen Nachbear- beitungsaufwands sind derartige Behälter daher besonders teuer in der Herstellung.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen Behälter der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher auf kostengünstige Weise besonders maßgenau gefertigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Behälter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein derartiger Behälter für ein Betriebsmedium eines Kraftwagens umfasst wenigstens zwei Bauteile, welche einen geschlossenen Hohlraum zur Aufnahme des Betriebsmediums ausbilden. Hierbei ist vorgesehen, dass das erste Bauteil als Gussbauteil und das zweite Bauteile als Blechbauteil ausgebildet ist. Durch die Verwendung wenigstens eines Gussbauteiles für den Behälter wird die Maßhaltigkeit gegenüber einer reinen Blech-Schweißkonstruktion deutlich verbessert. Im Gegensatz zu Blechbauteilen weisen Gussbauteile nämlich eine deutliche erhöhte Festigkeit auf, so dass auch bei der Verwendung von Schweißverbindungen wesentlich geringere Verzüge auftreten als bei reinen Blechkonstruktionen. Das Gussbauteil verleiht dem Behälter somit die notwendige Stabilität und gewährleistet die Maßhaltigkeit des Behälters. Aufwendige Nacharbeiten, wie sie bei aus dem Stand der Technik bekannten Blechkonstruktionen notwendig sind, können also entfallen, so dass die Herstellung eines derartigen Behälters besonders kostengünstig ist. Auch auf aufwändige Schweißvorrichtungen zum Fügen der Bauteile kann verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass alle weiter zu bearbeitenden Teilbereiche des Behälters in das Gussbauteil integriert werden können und nicht über eine Vielzahl von Blechen verteilt sind, wie bei Behältern nach dem Stand der Technik. Weitere Bearbeitungsschritte können somit ohne Umspannen des Behälters in einer einzigen Maschine durchgeführt werden, so dass die Herstellung des Behälters auch verfahrenstechnisch besonders einfach und daher kostengünstig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bauteile miteinander verschweißt. Auf Grund der Verwendung wenigstens eines Gussbauteils ist die dies hier im Wesentlichen verzugfrei möglich, so dass durch die Schweißverbindungen ein besonders stabiler Behälter geschafft wird. Verglichen mit anderen Fügeverfahren ist das Schweißen zudem besonders einfach zu automatisieren, so dass die Herstellung eines derartigen Behälters besonders kostengünstig durchgeführt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am ersten Bauteil wenigstens ein Halteelement zum Verbinden des Behälters mit einem weiteren Kraftwagenbauteil ausgebildet. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Flansch handeln. Durch die Ausbildung des Halteelements am Gussbauteil kann gewährleistet werden, dass dieses besonders stabil ist, so dass eine besonders sicherere Anbindung des Behälters an weitere Bauteile möglich ist.
Vorzugsweise ist am ersten Bauteil ferner wenigstens eine Aufnahme für einen Füllstandssensor zum Bestimmen eines Füllstands des Betriebsmediums im Behälter ausgebildet. Durch die besonders gute Stabilität des Guss- bauteils gegenüber Verzügen beim Schweißen kann somit gewährleistet werden, dass die Aufnahme besonders maßhaltig ist, so dass lediglich ein besonders geringer Dichtungsaufwand betrieben werden muss, um einen in diese Aufnahme eingesetzten Füllstandssensor gegenüber dem Behälterin- nenraum abzudichten.
Zweckmäßigerweise ist ferner am ersten Bauteil wenigstens ein Anschlussstutzen zum Anschließen einer Zuleitung und/oder Ableitung für das Betriebsmedium ausgebildet. Auch hier wird durch die gute Maßhaltigkeit des Gussbauteils gewährleistet, dass die Anschlüsse für das Betriebsmedium besonders sicher abgedichtet werden können und in Einbaulage des Behälters im Kraftwagen eine definierte Orientierung zu benachbarten Bauteilen aufweisen. Dies ist gerade auf Grund des knappen zur Verfügung stehenden Bauraumes und der daraus resultierenden komplexen Leitungsführung in modernen Kraftwagen von besonderer Bedeutung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bauteile aus einer Aluminiumbasislegierung ausgebildet. Solche Bauteile weisen ein besonders geringes Eigengewicht bei gleichzeitig guter Verschweißbar- keit auf und sind gegenüber allen üblichen Betriebsmedien gut korrosionsbeständig.
Vorzugsweise ist der Behälter als Ölbehälter für einen Kraftwagen mit Trockensumpfschmierung ausgebildet. Durch die Trennung des Ölbehälters von der Brennkraftmaschine bei der Trockensumpfverschmierung wird eine besonders komplexe Leitungsführung notwendig, welche durch die gute Maßhaltigkeit des Behälters besonders einfach zu realisieren ist.
Die Erfindung betrifft ferner einen Kraftwagen mit einem Behälter der ge- schilderten Art.
Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ölbehälters nach dem Stand der Technik; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Behälters in einer Seitenansicht von der breiteren Seite; Fig. 3 den Behälter gemäß Fig. 2 in einer perspektivischen Seitenansicht von der schmaleren Seite;
Fig. 4 den Behälter gemäß Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht von der Unterseite.
Ein im Ganzen mit 10 bezeichneter Ölbehälter für einen Kraftwagen mit Trockensumpfschmierung nach dem Stand der Technik ist als Blechkonstruktion aus einer Mehrzahl von Blechschalen 12, 14 gefertigt. An diese miteinander verschweißten Bauteile 12, 14 sind weitere Funktionsteile, wie beispielswei- se Flansche 16 und Anschlussstutzen 18, angeschweißt. Mit den Anschlussstutzen 18 fest verbunden sind Leitungen 20 und Ableitungen 22 für das im Behälter 10 enthaltene Öl. Am Behälter 10 ist weiterhin ein Olabscheider 24 angebracht, dem über Anschlussstutzen 26 ölhaltige Luft aus einer Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine des Kraftwagens zuge- führt werden kann. Das im Olabscheider 24 abgeschiedene Öl kann nach unten hin in den Behälter 10 abfließen. Ein Nachfüllstutzen 28 dient ferner zum Nachfüllen von Öl in dem Behälter 10.
Durch die Ausbildung des Ölbehälters 10 als geschweißte Blechkonstruktion kommt es bei der Herstellung des Ölbehälters 10 auf Grund des Wärmeeintrags beim Schweißen an vielen Stellen und/oder in vielen Richtungen zu einem Verzug. Um die notwendige Maßhaltigkeit zu gewährleisten, muss der Ölbehälter 10 daher nach dem Verschweißen aufwendig gerichtet werden, was die Herstellungskosten eines Kraftwagens mit einem derartigen Ölbehäl- ter 10 deutlich erhöht.
Fig. 2 zeigt einen im Ganzen mit 30 bezeichneten Ölbehälter, der die genannten Probleme umgeht. Um eine gegenüber dem Ölbehälter 10 verbesserte Maßhaltigkeit zu gewährleisten, weist der Ölbehälter 30 eine Unter- schale 32 auf, die als Aluminiumgussbauteil ausgebildet ist. Weitere Blechbauteile 34, 36 sind mit dem Gussbauteil 32 verschweißt.
Um die genannten Probleme bzgl. der Bauteiltoleranzen zu umgehen, sind alle Komponenten des Behälters 30, die besonders maßhaltig sein müssen, einstückig mit dem Gussbauteil 32 ausgebildet. Dies betrifft Flansche 38, mittels derer der Ölbehälter 30 im Kraftwagen befestigt werden kann, sowie die Anschlussstutzen 40 für Zuleitungen 42 und Ableitungen 44 für das im Behälter 30 enthaltene Öl. Auch eine Aufnahme 46 für einen Füllstandssen- sor 48 ist im als Gussbauteil ausgeführten Unterteil 32 mit aufgenommen. Die Blechbauteile 34, 36 tragen lediglich den Ölabscheider 24, der den Ölab- scheider nach dem Stand der Technik entspricht.
Wie aus den Figuren zu entnehmen ist, sind die Leitungen 42 und 44 beide an der Unterseite 50 des Ölbehälters 30 angeschlossen. Die Ableitung 42 mündet dabei über einen Siphonbereich 44 in eine vertiefte Tasche 46 der Unterschale 32, so dass auch bei auf Grund von Fahrzeugbeschleunigung sich verschiebenden Ölstand jederzeit Öl luftblasenfrei vom tiefsten Punkt des Ölbehälters 30 abgesaugt werden kann.
Durch die Gestaltung des Unterteils 32 als Gussbauteil können problemlos stabile und gleichzeitig komplexe Strukturen ausgebildet werden. Gussbauteile weisen gegenüber Blechbauteilen einen deutliche geringen Wärmeverzug beim Schweißen auf, so dass bei der Herstellung des Ölbehälters 30 keine aufwendigen nachträglichen Richtarbeiten notwendig sind. Als Material eigenen sich insbesondere Aluminiumbasislegierungen sowohl für das Gussbauteil 32 als auch für die Bleche 34, 36. Ein Ölbehälter 30 aus solchen Materialien ist besonders leicht und dabei dennoch einfach schweißbar. Selbstverständlich sind auch andere Materialien oder Materialpaarungen möglich. Beispielsweise ist der Einsatz von Magnesiumlegierungen über besonders hohe Leichtbauanforderungen möglich. Auch Stahl oder die Kombination von Stahl mit einem der genannten Werkstoffe bzw. einem Kunststoff kann Anwendung finden. Insgesamt ergibt sich so ein kostengünstig herstellbarer und gleichzeitig besonders maßhaltiger Ölbehälter 30, der sich insbesondere für den Einsatz in hochwertigen Kraftwagen mit Trockensumpfschmierung eignet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Behälter (30) für ein Betriebsmedium eines Kraftwagens, mit wenigstens zwei Bauteilen (32, 34, 36), welche einen geschlossenen Hohlraum zur Aufnahme des Betriebsmediums ausbilden, wobei das erste Bauteil (32) als Gussbauteil und das zweite Bauteil (34, 36) als Blechbauteil ausgebildet ist.
Behälter (309 nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bauteile (32, 34, 36) miteinander verschweißt sind.
Behälter (30) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
am ersten Bauteil (32) wenigstens ein Halteelement (38) zum Verbinden des Behälters (30) mit einem weiteren Kraftwagen bauteil ausgebildet ist.
Behälter (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
am ersten Bauteil (32) wenigstens eine Aufnahme (46) für einen Füllstandssensor (48) zum Bestimmen eines Füllstands des Betriebsmediums im Behälter (30) ausgebildet ist.
Behälter (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
am ersten Bauteil (32) wenigstens ein Anschlussstutzen (40) zum Anschließen einer Zuleitung (44) und/oder Ableitung (42) für das Betriebsmedium ausgebildet ist.
Behälter (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bauteile (32, 34, 36) aus einer Aluminiumbasislegierung ausgebildet sind.
Behälter (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Behälter (30) als Ölbehälter für einen Kraftwagen mit Trockensumpfschmierung ausgebildet ist.
8. Kraftwagen mit einem Behälter (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der mit einem Betriebsmedium gefüllt ist.
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