DE102009011941A1

DE102009011941A1 - Verschlussschraube für Öffnungen an Kraftfahrzeug-Motoren sowie Gehäuseeinheit eines Kraftfahrzeug-Motors

Info

Publication number: DE102009011941A1
Application number: DE102009011941A
Authority: DE
Inventors: Daniel Sinn; Jorge Soares; Hans Janssen
Original assignee: Polytec Automotive GmbH and Co KG
Current assignee: Polytec Plastics Germany GmbH and Co KG; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2010-09-23
Also published as: EP2228520A3; EP2228520B1; ES2714210T8; EP2228520B8; EP2228520A2; DE202010018359U1; PL2228520T3; ES2714210T3

Abstract

Eine Verschlussschraube für Öffnungen an Kraftfahrzeug-Motoren wie Ölablass-Öffnungen weist einen Schraubenschaft (10) mit Gewinde (12) auf. Der Schraubenschaft (10) ist mit einem Schraubenkopf (16) verbunden. Mit dem Schraubenkopf (16) ist ein erstes Rastelement (34) verbunden, das mit einem an der Öffnung angeordneten zweiten Rastelement (46) zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist, um ein mehrfaches Öffnen und Schließen der Verschlussschraube sicherzustellen, das erste Rastelement (34) elastisch federnd mit dem Schraubenkopf (16) verbunden. Vorzugsweise ist die gesamte Verschlussschraube aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlussschraube für Öffnungen an Kraftfahrzeug-Motoren sowie insbesondere eine Ölablass-Öffnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Gehäuse eines Kraftfahrzeug-Motors wie ein Ölgehäuse bzw. eine Ölwanne mit einer Öffnung in einer Gehäusewand, in der eine erfindungsgemäße Verschlussschraube angeordnet ist.
Beispielsweise zum Ablassen von Schmieröl aus einem Ölgehäuse bzw. einer Ölwanne eines Kraftfahrzeug-Motors ist es bekannt, die Öffnung des Ölgehäuses mit einer Ölablassschraube zu versehen. Bei derartigen Verschlussschrauben muss sichergestellt sein, dass sich aufgrund der auftretenden Vibrationen die Verschlussschraube nicht löst. Hierzu ist beispielsweise aus DE 20 2005 004 943 eine Ölablassschraube aus Metall bekannt, die eine Rastnoppe zur Ausbildung eines Bajonettverschlusses aufweist. Hierbei handelt es sich um ein aufwändiges und teures Bauteil. Ferner tritt bei derartigen Verschlussschrauben, die aus Metall hergestellt sind, eine plastische Verformung der Rastnasen auf. Dies hat zur Folge, dass insbesondere als Ölablassschrauben dienende Verschlussschrauben bei einem Ölwechsel häufig ersetzt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verschlussschraube für Öffnungen an Kraftfahrzeug-Motoren, insbesondere für Ölablass-Öffnungen zu schaffen, die kostengünstig herstellbar und mehrfach verwendbar ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Gehäuseeinheit eines Kraftfahrzeug-Motors zu schaffen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 14.
Die erfindungsgemäße Verschlussschraube, die insbesondere zum Verschließen von Ölablass-Öffnungen geeignet ist, weist einen Schraubenschaft mit einem Gewinde auf. Mit dem Schraubenschaft ist ein Schraubenkopf verbunden. Mit dem Schraubenkopf ist ein erstes Rastelement verbunden, das mit einem an der Öffnung angeordneten zweiten Rastelement zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist das erste Rastelement derart ausgebildet, dass es elastisch federnd mit dem Schraubenkopf verbunden ist. Durch ein derartiges elastisch federnd ausgebildetes Rastelement an der Verschlussschraube ist es möglich, die Verschlussschraube häufiger zu öffnen und zu schließen, wobei auch bei wiederholtem Schließen ein sicheres Einrasten der beiden Rastelemente gewährleistet ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich die Verschlussschraube auch durch die am Kraftfahrzeug-Motor auftretenden Vibrationen nicht löst.
Besonders bevorzugt ist es, dass zumindest das Rastelement aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist, um die geforderte elastisch federnde Verbindung mit dem Schraubenkopf zu realisieren. Vorzugsweise ist auch ein das Rastelement tragendes mit dem Schraubenkopf verbundenes Halteelement aus dem selben Material hergestellt. In besonders bevorzugter Ausführungsform ist auch der Schraubenkopf, insbesondere die gesamte Verschlussschraube aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Als Material ist insbesondere Polyamid PA, PPA oder PPS oder sonstige technische Kunststoffe, die ggf. mit Glasfasern verstärkt sind, geeignet.
In bevorzugter Ausführungsform ist das erste, mit der Verschlussschraube verbundene Rastelement über ein Halteelement mit dem Schraubenkopf verbunden. Hierdurch ist es möglich, das Rastelement in einem Abstand zum Schraubenkopf selbst anzuordnen. Besonders bevorzugt ist es, dass die Verbindung des Halteelements mit dem Schraubenkopf derart ausgebildet ist, dass hierdurch eine elastisch federnde Verbindung realisiert ist. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Schraubenkopf, je nach verwendetem Material relativ dünn sein, so dass beim Schließen oder Öffnen der Verschlussschraube das Auslenken des ersten Rastelements aufgrund eines Bewegens bzw. elastischen Verbiegens des Halteelements erfolgt. Hierbei ist es bevorzugt, dass zwischen dem ersten Rastelement, insbesondere dem das erste Rastelement tragenden Halteelement und dem Schraubenkopf, eine Bewegungsnut oder ein Bewegungsschlitz vorgesehen ist. Durch eine derartige Nut oder Schlitz ist die Bewegbarkeit bzw. Auslenkbarkeit des ersten Rastelements beim Öffnen und Schließen der Verschlussschraube verbessert.
Das Halteelement ist seitlich neben dem Nut- bzw. Schlitzende mit dem Schraubenkopf verbunden. Vorzugsweise ist an jedem Ende der Nut bzw. des Schlitzes eine Verbindung vorgesehen. Beim Auslenken bzw. Aufbiegen des Halteelements, das vor dem Einrasten bzw. Lösen der Rastelemente erfolgt, wird die elastisch federnde Bewegung vorzugsweise in den Verbindungsbereichen an den Nut- bzw. Schlitzenden realisiert. Weiter ist es bevorzugt, dass das Halteelement den Schraubenkopf insbesondere ringförmig umgibt, wobei die Bewegungsnut bzw. der Bewegungsschlitz hierbei vorzugsweise teilkreisförmig ausgebildet ist und an einer Außenseite des Schraubenkopfes verläuft. Der bogenförmige Schlitz bzw. die bogenförmige Nut erstrecken sich hierbei vorzugsweise über einen Winkelbereich von mindestens 30°, insbesondere mindestens 45°, jedoch vorzugsweise weniger als 300°. Bevorzugt ist es, um eine definierte Auslenkbarkeit zu realisieren, einen durchgehenden Bewegungsschlitz vorzusehen. Dies hat zur Folge, dass im Bereich des Bewegungsschlitzes keine Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Schraubenkopf besteht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussschraube ist an dem ersten und/oder dem zweiten Rastelement eine Ausführschräge vorgesehen. Aufgrund der Ausführschräge erfolgt beispielsweise beim Öffnen der Schraube ein elastisches Bewegen der beiden Rastelemente von einander weg. Hierbei wird vorzugsweise das an der Verschlussschraube vorgesehene Rastelement von dem an dem Gehäuse bzw. der Gehäuseöffnung vorgesehenen Rastelement wegbewegt. Durch das Vorsehen einer Ausführschräge ist somit das Ausrasten beim Öffnen der beiden Rastelemente vereinfacht. Die Ausführschräge ist hierbei vorzugsweise in Schließ-Drehrichtung der Verschlussschraube vor den Rastelementen angeordnet. Beim Öffnen der Verschlussschraube erfolgt somit ein Anheben bzw. Wegdrücken des ersten mit der Verschlussschraube verbundenen Rastelements aufgrund der Ausführschräge.
Vorzugsweise ist eines der beiden Rastelemente als Rastnase und das andere Rastelement als Rastnut ausgebildet. Bevorzugt ist es hierbei, dass die Rastnase an der Verschlussschraube vorgesehen ist, da diese an der Schraube leichter herzustellen ist. Insbesondere ragt die Rastnase in Richtung des Gehäuses bzw. der Gehäuseöffnung. Die Rastnase erstreckt sich somit parallel zum Schraubenschaft. Vorzugsweise ist die Rastnase an einer Unterseite, d. h. der in Richtung des Gehäuses weisenden Seite des insbesondere den Schraubenkopf ringförmig umgebenden Halteelements angeordnet. Die Ausführschräge ist in bevorzugter Ausführungsform an der Rastnase ausgebildet, insbesondere einstückig an diese angeformt. Dementsprechend ist die Rastnut im Bereich der Öffnung an dem Gehäuse vorgesehen.
Besonders bevorzugt ist es, dass die gesamte Verschlussschraube einstückig aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist.
Ferner ist es bevorzugt, ein Dichtelement vorzusehen, das den Schraubenschaft umgibt. Hierbei kann es sich um eine an der Unterseite des Schraubenkopfes anliegende Flachdichtung handeln. Bevorzugt ist es einen den Schraubenschaft umgebenden O-Ring vorzusehen.
Ferner betrifft die Erfindung eine Gehäuseeinheit eines Kraftfahrzeugmotors, insbesondere ein Ölgehäuse bzw. eine Ölwanne. Die Gehäuseeinheit weist eine Gehäusewand mit einer Öffnung, insbesondere einer Ölablass-Öffnung auf. Im Bereich der Öffnung ist das zweite Rastelement, das vorzugsweise als Nut ausgebildet ist, angeordnet. Die Öffnung wird erfindungsgemäß durch eine Versschlussschraube verschlossen, die das erste Rastelement aufweist, das elastisch federnd mit dem Schraubenkopf verbunden ist. Die Verschlussschraube ist, wie vorstehend ausgeführt, vorteilhaft weitergebildet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verschlussschraube,
2 eine schematische Draufsicht der Verschlussschraube in Richtung des Pfeils II in 1,
3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1 und
4 eine schematische Seitenansicht einer in eine Gehäuseöffnung wie eine Ölablass-Öffnung eingeschraubte Verschlussschraube.
Die erfindungsgemäße Verschlussschraube weist einen Schraubenschaft 10 mit einem Gewinde 12 auf. Der Schraubenschaft 10 ist über ein zylindrisch ausgebildetes Zwischenstück 14 mit einem Schraubenkopf 16 verbunden. Der Schraubenkopf 16 ist von einem ringförmig ausgebildeten Halteelement 18 umgeben. Das ringförmige Halteelement 18 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Schraubenkopf ausgebildet, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die gesamte Verschlussschraube einstückig hergestellt ist.
Zwischen dem Halteelement 18 und dem Schraubenkopf 16 ist ein teilkreisförmiger Bewegungsschlitz 20 vorgesehen. Dieser erstreckt sich ca. um einen Winkel von 90° entlang einer Außenseite 22 des Schraubenkopfes 16. Der Bewegungsschlitz 20 ist in Richtung einer Unterseite 24 (1) des Schraubenkopfes bzw. des Halteelements 18 offen, so dass es sich um einen durchgehenden Schlitz handelt. Im Bereich der beiden Schlitzenden 26 (2) ist das Halteelement 18 mit dem Schraubenkopf 16 verbunden, wobei diese Verbindung im dargestellten Ausführungsbeispiel die gesamte übrige Außenseite 22 des Schraubenkopfes 16 umgibt. In diesem Bereich ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vertiefung 30 vorgesehen.
Ferner weist der Schraubenkopf 16 an seiner Oberseite (2) eine Nut 32 für einen Schraubendreher auf.
Zur Sicherung der Lage der Verschlussschraube in einer Öffnung wie einer Ölablass-Öffnung ist an der Unterseite 24 des Halteelements 18 ein erstes Rastelement 34 vorgesehen, bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Rastnase handelt. Auch diese ist in bevorzugter Ausführungsform einstückig mit der gesamten Verschlussschraube aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Mit der Rastnase 34 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ausführschräge 36 verbunden. Diese dient zum leichteren Öffnen der Schraube, wie später anhand 4 erläutert wird.
Des Weiteren ist im dargestellten Ausführungsbeispiel das zylindrische Zwischenstück 14 mit einer umlaufenden Nut 38 versehen. In der Nut 38 ist als Dichtelement ein O-Ring 40 angeordnet.
Beim Verschließen der Öffnung wie der Ölablass-Öffnung durch die erfindungsgemäße Verschlussschraube liegt beim Einschrauben der Verschlussschraube in das in dem Gehäuse vorgesehene Gewinde, kurz vor Beendigen des Einschraubvorgangs, eine Unterseite 42 der Rastnase 34 an einer die Öffnung umgebenden Außenwand 44 (4) an. Hierdurch wird die Rastnase 34 zusammen mit dem Halteelement 18 in 4 nach oben elastisch verbogen. Sobald die Rastnase 34 sodann in das zweite Rastelement 46 bzw. die Nut einrastet, ist der Schließvorgang beendet. Diese Stellung ist in 4 dargestellt.
Kurz vor dem Erreichen der Nut 46 gleitet die Unterseite 42 der Rastnase 34 an einer Schräge 48, die an der Gehäusewand 50 vorgesehen ist, leicht nach unten in Richtung der Nut 46. Die Schräge ist hierbei jedoch derart ausgebildet, dass bei Erreichen der Nut weiterhin eine Stufe überwunden wird und die Rastnase 34 somit in die Nut 46 einschnappt. Der Schräge 48 gegenüberliegend ist eine weitere mit der Rastnase verbundene Schräge 52 vorgesehen, die die Rastnase 34 abstützt.
Die Schräge 48 hat insbesondere beim Öffnen der Verschlussschraube die Aufgabe, das Öffnen zu vereinfachen, da eine gerade Nut-Seitenfläche entsprechend einer gegenüberliegenden Nutseitenfläche 54 (4) beim Öffnen der Schraube nur schwer überwunden werden könnte. Hierbei bestünde die Gefahr des Beschädigens der Rastnase 34 und/oder des Halteelements 18.
Um dies zu vermeiden, ist nicht nur die Schräge 48 an der Gehäusewand 50 vorgesehen, sondern die der senkrechten Nutseitenfläche 54 gegenüberliegende Nutseitenfläche 56 nach außen, d. h. von der Nut 46 weg geneigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202005004943 [0002]

Claims

Verschlussschraube für Öffnungen an Kraftfahrzeug-Motoren, insbesondere Ölablass-Öffnungen, mit einem ein Gewinde (12) aufweisenden Schraubenschaft (10), einem mit dem Schraubenschaft (10) verbundenen Schraubenkopf (16) und einem mit dem Schraubenkopf (16) verbundenen ersten Rastelement (34), das mit einem an der Öffnung angeordneten zweiten Rastelement (46) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rastelement (34) elastisch federnd mit dem Schraubenkopf (16) verbunden ist.
Verschlussschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rastelement (34) an einem mit dem Schraubenkopf (16) verbundenen elastisch federnden Halteelement (18) angeordnet ist.
Verschlussschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Rastelement (34) insbesondere dem das erste Rastelement (34) tragenden Halteelement (18) und dem Schraubenkopf (16) eine Bewegungsnut oder ein Bewegungsschlitz (20) vorgesehen ist.
Verschlussschraube nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (18) zumindest auf einer, vorzugsweise an beiden Nut- bzw. Schlitzenden (26) mit dem Schraubenkopf (16) verbunden ist.
Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (18) den Schraubenkopf (16) insbesondere ringförmig umgibt.
Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bewegungsnut bzw. der Bewegungsschlitz (20) teilkreisförmig an einer Außenseite (26) des Schraubenkopfs (16) erstreckt.
Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rastelement (34) und/oder das zweite Rastelement (46) eine Ausführschräge (48, 52) aufweist.
Verschlussschraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführschräge in Schließ-Drehrichtung der Verschlussschraube vor den Rastelementen (34, 46) angeordnet ist.
Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder zweite Rastelement als Rastnase (34) ausgebildet ist, die in das zweite bzw. erste als Rastnut (46) ausgebildete Rastelement eingreift.
Verschlussschraube nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausführschräge (52) an der Rastnase (34) ausgebildet, insbesondere an dieser angeformt ist.
Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Schraubenkopf (16) verbundene Rastelement (34) sowie vorzugsweise das, das Rastelement (34) tragende Halteelement (18) aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist.
Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf (16), vorzugsweise die gesamte Verschlussschraube aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist.
Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein den Schraubenschaft (10) umgebendes Dichtelement, insbesondere einen O-Ring.
Gehäuseeinheit eines Kraftfahrzeug-Motors, insbesondere Ölgehäuse, mit einer Gehäusewand (50) mit Öffnung, insbesondere Ölablass-Öffnung, einem im Bereich der Öffnung angeordneten zweiten Rastelement (46) und einer in der Öffnung angeordneten Verschlussschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 13.