DE202007001612U1

DE202007001612U1 - Ölwanne, insbesondere für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE202007001612U1
Application number: DE202007001612U
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2017-01-31

Abstract

Ölwanne, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einer in eine Ablassöffnung (3) in der Wandung (2) der Ölwanne (1) einzusetzenden, zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbaren Ablasseinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass in die Ablasseinrichtung (4) ein Sensorelement (8) zur Ermittlung des Ölfüllstandes in der Ölwanne (1) und/oder zur Ermittlung des Ölzustands integriert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ölwanne, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Derartige Ölwannen sind auf der Unterseite von Brennkraftmaschinen angeordnet und bestehen üblicherweise aus Metall oder sind als einteiliges Spritzgussteil aus Polyamid gefertigt. Um das Öl aus der Ölwanne ablassen zu können, ist in den Wannenboden eine Ablassöffnung eingebracht, in die eine verstellbare Ablasseinrichtung eingesetzt ist. Hierbei handelt es sich meist um eine Ölablassschraube, die in ein Gewinde in der Ablassöffnung einschraubbar ist.
Darüber hinaus ist es bekannt, Ölstandssensoren in die Ölwanne einzusetzen, über die der aktuelle Ölstand detektiert werden kann. Fällt der Ölstand unter einen bestimmten Pegel, so wird dies vom Ölstandssensor registriert, und es kann dem Fahrer ein entsprechendes Warnsignal zur Anzeige gebracht werden.
Nachteilig an dieser Ausführung ist jedoch, dass eine zusätzliche Öffnung in der Ölwanne vorgesehen sein muss, in die der Ölstandssensor eingesetzt wird. Dies erhöht das Leckagerisiko, außerdem ist der konstruktive und der Montageaufwand erhöht.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Ölwanne mit Ablasseinrichtung und Sensoranordnung zu schaffen, bei der das Leckagerisiko und der Montageaufwand reduziert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Ölwanne, die bevorzugt in Brennkraftmaschinen eingesetzt wird, weist eine Ablassöffnung zum Ablassen des Öls in der Wanne auf, wobei in die Ablassöffnung eine zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbare Ablasseinrichtung eingesetzt ist. Bei dieser Ablasseinrichtung handelt es sich zweckmäßig um eine Ölablassschraube, wobei im Rahmen der Erfindung auch alternative Ablasseinrichtungen in Betracht kommen, beispielsweise Ablassventile mit verstellbarem Ventilkörper. Des Weiteren ist vorgesehen, dass in die Ablasseinrichtung ein Sensorelement integriert ist, mittels dem der Ölfüllstand in der Ölwanne und/oder eine den Ölzustand charakterisierende Größe ermittelbar ist.
Aufgrund der Verbindung des Sensors mit der Ablasseinrichtung, was insbesondere durch Integration des Sensors in das Gehäuse bzw. in die Kontur der Ablasseinrichtung erzielt wird, kann auf eine zusätzliche Öffnung in der Ölwanne für den Sensor verzichtet werden. Erforderlich ist lediglich die Ablassöffnung, in die die Ablasseinrichtung einzusetzen ist. Mit der konstruktiven Vereinfachung verringert sich auch der Montageaufwand, da Ablasseinrichtung und Sensorelement als vorgefertigte Einheit in die Ölwanne einzusetzen sind. Auch das Leckagerisiko ist erheblich reduziert, da nur eine Öffnung vorgesehen sein muss, die ohnehin von der Ablasseinrichtung zu verschließen ist.
Das Sensorelement dient insbesondere zur Ermittlung des Ölfüllzustandes in der Ölwanne, der dem Fahrer zur Anzeige gebracht werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist es aber möglich, Zustandsgrößen bzw. Parameter zur Beschreibung des Ölzustandes zu ermitteln, beispielsweise die Viskosität, die Temperatur, die Dichte und/oder elektrische Größen wie zum Beispiel die Permittivität.
Die elektrische Verbindung zu einem Regel- bzw. Steuergerät, in welchem die Sensorsignale ausgewertet werden, folgt über elektrische Verbindungsleitungen, wobei gemäß einer ersten Ausführung unmittelbar in oder an der Ablasseinrichtung ein Anschlussstecker vorgesehen sein kann, an den die Verbindungsleitungen anzuschließen sind. Dieser Anschlussstecker befindet sich insbesondere an dem Kopf der Ablasseinrichtung, der außerhalb des Ölwanneninnenraumes liegt, so dass der elektrische Anschlussstecker leicht zugänglich ist.
Gemäß einer alternativen Ausführung kann es aber auch zweckmäßig sein, lediglich eine Kontaktstelle an der Ablasseinrichtung vorzusehen, insbesondere im Bereich des Kopfes außerhalb des Ölwanneninnenraumes, wobei die Verbindungsleitungen unmittelbar mit der Kontaktstelle zu verbinden sind. Gemäß bevorzugter Ausführung sind die elektrischen Verbindungsleitungen in die Ölwannenwandung integriert oder an der Wandung gehalten, wobei die freien Enden der Verbindungsleitung unmittelbar bis zur Ablasseinrichtung reichen und in der Weise positioniert sind, dass ein Kontakt zu der Kontaktstelle oder dem Kontaktstecker an der Ablasseinrichtung herstellbar ist. Dies kann auch dadurch erleichtert werden, dass ein Begrenzungsanschlag zur Begrenzung der Einsetztiefe der Ablasseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Begrenzungstiefe auf das Herstellen des Kontaktes zwischen den Verbindungsleitungen und der Kontaktstelle abgestimmt ist. Ist die Ablasseinrichtung beispielsweise als Ölablassschraube ausgeführt, so wird über den Begrenzungsanschlag die Einschraubtiefe begrenzt, wobei mit Erreichen des Begrenzungsanschlages die Ölablassschraube automatisch in einer Position steht, in der die Kontaktstelle an der Ölablassschraube unmittelbar in Kontakt mit den beiden Verbindungsleitungen liegt.
Die Verbindungsleitungen sind zweckmäßig direkt in die Wandung der Ölwanne eingebracht, was beispielsweise im Falle der Ausbildung der Ölwanne als Kunststoff-Spritzgussteil dadurch erfolgt, dass bereits beim Herstellungsprozess der Ölwanne die Verbindungskabel in das Spritzwerkzeug eingelegt und mit dem Spritzgussmaterial umspritzt werden. Gegebenenfalls werden die Verbindungsleitungen aber auch in einem separaten Prozess mit der Ölwanne verbunden, beispielsweise angeschweißt. Darüber hinaus ist es auch möglich, elektrische Leiterbahnen aufzudampfen, in das Material einzuspritzen oder aufzukleben.
Die Kontaktstelle ist zweckmäßig außerhalb des Ölwanneninnenraumes angeordnet und vorteilhafterweise gegenüber der Umgebung abgeschirmt. Diese Abschirmung erfolgt über eine konstruktive Gestaltung des außerhalb des Ölwanneninnenraumes liegenden Kopfes der Ablasseinrichtung, an dem die Kontaktstelle, die den elektrischen Kontakt zum Sensor herstellt, welcher in dem Ölwanneninnenraum liegt, vor Umwelteinflüssen und mechanischen Beschädigungen geschützt ist. Die Kontaktstelle befindet sich beispielhaft an der Mantelfläche des Kopfes, sie mündet in dieser Ausführung radial nach außen, so dass die Verbindung zu den Verbindungsleitungen entsprechend in radialer Weise erfolgt. Möglich ist aber auch ein axialer Kontakt zwischen der Kontaktstelle und den Verbindungsleitungen; hierfür ist zweckmäßigerweise ein Absatz an der Ablasseinrichtung außerhalb des Ölwanneninnenraumes vorgesehen, an dessen axialer Seite die Kontaktstelle angeordnet ist und entsprechend von den Enden der Verbindungsleitungen kontaktiert wird.
Die Abschirmung nach außen erfolgt bevorzugt in jedem Fall über ein Dichtungselement, das zwischen einem Teil der Ablasseinrichtung und der Wandung der Ölwanne positioniert ist. Um die Kontaktstelle auch vor möglicherweise während des Ölwechsels auslaufenden Öls zu schützen, kann es zweckmäßig sein, die Kontaktstelle an einem Fortsatz der Ablasseinrichtung anzuordnen, der in eine zugeordnete Ausnehmung einragt, welche in die Wandung der Ölwanne eingebracht ist. Hierdurch besteht ein zusätzlicher Schutz nicht nur gegenüber der Umgebung, sondern auch gegenüber den der Ablassöffnung unmittelbar zugewandten Bereichen der Ablasseinrichtung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 einen Ausschnitt aus einer Ölwanne für eine Brennkraftmaschine mit einer Ablassöffnung, in die eine als Ölablassschraube ausgeführte Ablasseinrichtung eingesetzt ist, wobei in den in den Ölwanneninnenraum einragenden Teil der Ablasseinrichtung ein Sensorelement zur Ermittlung des Ölstandes und/oder zur Ermittlung aktueller Eigenschaften des Öls integriert ist, mit einem Anschlussstecker am Kopf der Ablasseinrichtung außerhalb des Ölwanneninnenraumes,
2 eine Darstellung einer Ölwanne mit schematisch eingezeichneten elektrischen Verbindungsleitungen, die in die Wandung der Ölwanne integriert sind und über die die Sensorsignale einem Regel- bzw. Steuergerät zur Weiterverarbeitung zuführbar sind,
3 eine 1 entsprechende Darstellung mit einer Ölablasseinrichtung in einer modifizierten Ausführung, bei der anstelle eines elektrischen Anschlusssteckers eine Kontaktstelle an der Mantelfläche des Kopfes der Ölablassschraube vorgesehen ist, die direkt in Kontakt mit den elektrischen Verbindungsleitungen durch die Ölwandung gelangt,
4 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ablasseinrichtung, bei der die Kontaktstelle an einem radial verbreiterten Absatz am Kopf der Ölablassschraube angeordnet ist und sich in axialer Richtung orientiert,
5 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Ablasseinrichtung, die an einem radial verbreiterten Absatz am Kopf der Ölablassschraube einen Fortsatz trägt, der in eine zugeordnete Ausnehmung in der Wandung der Ölwanne einragt und an dem sich die Kontaktstelle befindet.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Ölwanne zur Aufnahme von Öl für eine Brennkraftmaschine gezeigt, in deren Wandung 2 eine Ablassöffnung 3 zum Ablassen des Öls eingebracht ist. Diese Ablassöffnung 3 ist von einer verstellbaren Ablasseinrichtung 4 verschlossen, die in allen nachfolgenden Ausführungsbeispielen als Ölablassschraube ausgeführt ist. Die Ölablassschraube 4 besitzt einen Gewindeabschnitt 5, der in die Ablassöffnung 3 einschraubbar ist, sowie einen Kopf 6, der sich im eingeschraubten Zustand außerhalb des Ölwanneninnenraumes befindet. Die Ablassöffnung 3 ist strömungsdicht verschlossen, wenn die Ölablassschraube 4 in die Ablassöffnung eingeschraubt ist. Für zusätzliche Dichtigkeit sorgt ein ringförmiges Dichtungselement 7, das zwischen einem radial verbreiterten Absatz des Kopfes 6 und der Außenseite der Wandung 2 der Ölwanne eingeklemmt ist.
In die Ablasseinrichtung 4 ist ein Sensorelement 8 integriert, das im eingeschraubten Zustand der Ablasseinrichtung in den Ölwanneninnenraum einragt. Über das Sensorelement 8 ist insbesondere der Ölfüllstand in der Ölwanne zu detektieren, gegebenenfalls aber auch weitere Parameter bzw. Zustandsgrößen des Öls wie zum Beispiel die Temperatur, die Dichte oder die Viskosität oder elektrische Parameter des Öls. Die vom Sensorelement aufgenommenen Sensorsignale werden im Inneren der Ölablasseinrichtung 4 einem Anschlussstecker 9 zugeführt, der sich außerhalb des Ölwanneninnenraumes am Kopf 6 befindet. Dieser Anschlussstecker 9 kann fest oder gegebenenfalls auch lösbar mit dem Kopf verbunden sein. An den Anschlusssteckern 9 sind elektrische Verbindungsleitungen 10 und 11 anzuschließen, über die die Sensorsignale einem Regel- bzw. Steuergerät zur weiteren Verarbeitung zuzuführen sind. Der Anschlussstecker 9 befindet sich seitlich am Kopf 6 der Ablasseinrichtung.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist eine Ölwanne 1 dargestellt, in deren Wandung 2 die elektrischen Verbindungsleitungen 10 und 11 integriert sind, die einenends zu der Ablasseinrichtung 4 führen und anderenends in einem Stutzen 12 münden, der einstückig mit der Wandung 2 der Ölwanne 1 ausgebildet ist. Auf der der Ablasseinrichtung 4 zugewandten Seite gelangen die Verbindungsleitungen 10 und 11 in Kontakt mit einer Kontaktstelle oder einem Anschlussstecker an der Ablasseinrichtung und können auf diese Weise die Sensorsignale bis zum Stutzen 12 leiten, an welche ein weiterer Anschluss an weitere elektrische Bauteile bzw. Verbindungsleitungen erfolgt. Die Verbindungsleitungen 10 und 11 sind zweckmäßig vollständig in die Wandung 2 der Ölwanne eingelassen.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 werden die Sensorsignale vom Sensorelement 8 bis zu einer Kontaktstelle 13 geführt, die sich im Bereich des außerhalb des Ölwanneninnenraumes liegenden Kopfes 6 befindet. Die Kontaktstelle 13 liegt an der radialen Außenseite des Kopfes und wird von den beiden Verbindungsleitungen 10 und 11 in Radialrichtung kontaktiert, die durch die Wandung 2 der Ölwanne 1 geführt sind. Die Kontaktstelle 13 liegt mit axialem Abstand zur Stirnseite zum Kopf 6, der einen radial verbreiterten Absatz 6a aufweist, welcher sich in Radialrichtung weiter erstreckt als der Abschnitt des Kopfes, in welchem sich die Kontaktstelle 13 befindet. Hierdurch ist eine Ringschulter gebildet, auf der ein zusätzliches, ringförmiges Dichtungselement 14 aufliegt, das bei eingeschraubter Ölablasseinrichtung 4 gegen die Stirnseite des die Ablassöffnung 3 begrenzenden Ablassstutzens der Ölwanne gepresst wird. Die Kontaktstelle 13 liegt zwischen diesem äußeren Dichtungselement 14 und dem weiteren Dichtungselement 7, das unmittelbar benachbart zur Ablassöffnung 3 angeordnet ist und um die Mantelfläche des außen liegenden Abschnittes der Ablasseinrichtung gelegt ist. Auf diese Weise ist die Kontaktstelle 13 sowohl gegenüber der Ablassöffnung 3 als auch gegenüber der Umgebung geschützt.
Grundsätzlich ist es auch möglich, die Kontaktstelle 13 innerhalb des Ölwanneninnenraumes zu platzieren. Die Funktionsfähigkeit kann trotz der Verschmutzung mit Öl und eventuell auftretender geringer Kriechströme gewährleistet werden.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 entspricht im Wesentlichen demjenigen nach 3, jedoch mit dem Unterschied, dass die Kontaktstelle 13 nicht an der radialen Seitenwand des außen liegenden Abschnittes der Ablasseinrichtung 4 angeordnet ist, sondern an dem radial verbreiterten Absatz 6a des Kopfes 6. Die Kontaktstelle 13 ist axial ausgerichtet und wird in Achsrichtung von den elektrischen Verbindungsleitungen 10 und 11 kontaktiert, die bis zur Stirnseite des die Ablassöffnung 3 seitlich begrenzenden Stutzens in der Wandung der Ölwanne geführt sind und mit der Kontaktstelle 13 verbunden sind. Die Abschirmung gegenüber der Umgebung erfolgt wieder über das ringförmige Dichtungselement 14, das axial zwischen dem verbreiterten Absatz 6a des Kopfes 6 und einem axial überstehenden Wandabschnitt 17 eingeklemmt ist, der einteilig mit der Wandung 2 ausgebildet und bezogen auf den die Ablassöffnung 3 begrenzenden Stutzen radial nach außen versetzt ist.
Im Ausführungsbeispiel nach 5 erfolgt die Verbindung zwischen der Kontaktstelle 13 und den elektrischen Verbindungsleitungen 10 und 11 ebenfalls in axialer Richtung, jedoch gegenüber 4 mit dem Unterschied, dass die Kontaktstelle 13 an einem axialen Fortsatz 15 angeordnet ist, der sich axial von dem verbreiterten Absatz 6a des Kopfes 6 in Richtung der Wandung 2 der Ölwanne erstreckt und in eine Ausnehmung einragt, die von ebenfalls axialen Wandabschnitten 16 und 17 der Wandung 2 der Ölwanne 1 begrenzt ist. Der Wandabschnitt 16 liegt auf der der Ablasseinrichtung 4 zugewandten Seite. Das äußere, ringförmige Dichtungselement 14 ist axial zwischen dem verbreiterten Absatz 6a des Kopfes 6 und der Stirnseite des Wandabschnittes 17 eingeklemmt.

Claims

Ölwanne, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einer in eine Ablassöffnung (3) in der Wandung (2) der Ölwanne (1) einzusetzenden, zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbaren Ablasseinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass in die Ablasseinrichtung (4) ein Sensorelement (8) zur Ermittlung des Ölfüllstandes in der Ölwanne (1) und/oder zur Ermittlung des Ölzustands integriert ist.
Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Anschlussstecker (9) für das Sensorelement (8) am Kopf (6) der Ablasseinrichtung (4) angeordnet ist, der bei eingesetzter Ablasseinrichtung (4) außerhalb des Ölwanneninnenraums liegt.
Ölwanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ablasseinrichtung (4) eine Kontaktstelle (13) zur Herstellung des Kontaktes zu elektrischen Verbindungsleitungen (10, 11) angeordnet ist.
Ölwanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (13) an der Ablasseinrichtung (4) außerhalb des Ölwanneninnenraums liegt.
Ölwanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (13) an der Ablasseinrichtung (4) innerhalb des Ölwanneninnenraums liegt.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (13) gegenüber der Umgebung abgeschirmt ist.
Ölwanne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (13) über ein Dichtungselement (14) abgeschirmt ist, das zwischen der Ablasseinrichtung (4) und der Wandung (2) der Ölwanne (1) positioniert ist.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (13) an der radialen Wandseite der Ablasseinrichtung (4) liegt.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (13) an der axialen Seite eines Absatzes (6a) der Ablasseinrichtung (4) angeordnet ist.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle (13) an einem Fortsatz (15) der Ablasseinrichtung (4) angeordnet ist, der in eine Ausnehmung in der Wandung (2) der Ölwanne (1) einragt.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungsleitungen (10, 11) für das Sensorelement (8) in oder an der Wandung (2) der Ölwanne (1) angeordnet sind.
Ölwanne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (10, 11) in das Material der Ölwanne (1) eingebettet sind.
Ölwanne nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (10, 11) in einen seitlich an der Wandung (2) der Ölwanne (1) angeordneten Stutzen (12) münden.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Begrenzungsanschlag zur Begrenzung der Einsetztiefe der Ablasseinrichtung (4) in die Ablassöffnung (3) vorgesehen ist.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablasseinrichtung (4) als Ölablassschraube ausgeführt ist, die in die Ablassöffnung (3) einschraubbar ist.
Ölwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass über das Sensorelement (8) die Viskosität, die Temperatur, die Dichte und/oder elektrische Parameter wie beispielsweise die Permittivität des Öls ermittelbar sind.