DE19735444A1

DE19735444A1 - Ölfiltereinsatz für Ölwannen von Motoren und Getrieben

Info

Publication number: DE19735444A1
Application number: DE19735444A
Authority: DE
Inventors: Markus Beer; Ken Nelson
Original assignee: IBS Filtran GmbH; SPX Filtran LLC
Current assignee: IBS Filtran GmbH; Polytec Plastics Germany GmbH and Co KG; Filtran LLC
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-08-16
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2017-08-17
Also published as: DE19735444C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölfiltereinsatz für herkömmliche Ölwannen aus Metall oder Kunststoff für Motoren oder Getriebe bzw. Automatikgetriebe mit integrierter Saug- und/oder Druckölfiltration.

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Ölfiltrierung bei ei nem Motor oder Automatikgetriebe durch separat außerhalb der Ölwanne angeordnete Filter. Hierbei werden Filter, Ölwannen dichtung und die Ölwanne als Einzelkomponenten verwendet. Die Ölwanne besteht dabei entweder aus tiefgezogenem Stahl oder aus Aluminium-/Magnesiumguß.

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Anordnung der Ölfilter im allgemeinen so, daß sie bei Wartungsarbeiten leicht zu gänglich sind und auf einfache Weise ausgetauscht werden kön nen. Dies wird meist dadurch erzielt, daß die Ölfilter aus der Ebene des Motors herausragend angeordnet werden. Damit dieser Platzbedarf nicht zu groß wird, ist die Größe der Öl filter sehr begrenzt, so daß sie eine geringe Filteroberflä che aufweisen und relativ häufig ausgewechselt werden müssen.

Ein weiterer Nachteil ist, daß bei der Neukonstruktion von Motoren der Raum innerhalb des Motorraums im allgemeinen sehr knapp bemessen ist und daher derartige raumeinnehmende Kon struktionen an sich unerwünscht sind.

Somit liegt die technische Aufgabe der Erfindung darin, eine Neukonstruktion und Anordnung des Ölfilters für Motoren oder Getriebe bzw. Automatikgetriebe zur Verfügung zu stellen, die die obenstehenden Nachteile vermeidet und platzsparend im Mo torraum untergebracht werden kann. Weiterhin soll ein solcher Ölfilter eine größere Filteroberfläche besitzen, so daß ein häufiger Austausch entfällt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Ölfiltereinsatz für Öl wannen von Motoren und Getrieben mit integrierter Saugölfil tration und/oder Druckölfiltration, wobei auf einem Dich tungsträgerrahmen 103 eine Filtereinheit zur Saugfiltration 114 und/oder eine Filtereinheit zur Druckfiltration 101 von Motor- oder Getriebeölen angeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Druckfiltrati onseinheit 101 von dem Dichtungsträgerrahmen 103 entkoppelt ausgebildet und mittels des Dichtträgers 104 im Dichtungsträ gerrahmen 103 beweglich angeordnet. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die Druckfiltrationseinheit besser an den Öleinlaß der Druckausgangsseite der Ölpumpe angepaßt werden kann. Weiterhin können Fertigungstoleranzen des Ölfilterein satzes besser aufgefangen werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der Druckfiltrationseinheit 101 ein Überdruckventil 102 angeord net. Bei Überschreitung der Druck- oder Ölfließwerte am Öleinlaß öffnet dieses Überdruckventil 102 und führt den Öl strom direkt in die Ölwanne zum Ölauslaß.

In bevorzugter Weise ist weiterhin im Dichtungsträgerrahmen 103 ein Filterelement 105 angeordnet. Durch dieses Filterele ment wird bevorzugt der aus der Ölwanne in das Filterelement eingesaugte Ölstrom filtriert.

Am Dichtungsträgerrahmen 103 sind bevorzugt Saugfilterkontu ren 106 für den Ölauslaß 109 angeordnet. Um diese Saugfilter konturen 106 können bevorzugt Ringmagnete 110 angeordnet wer den, die metallischen Abrieb aus Motor und Getriebe im Filter zurückhalten sollen.

In einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, daß auf dem Dichtungsträgerrahmen 103 ein Saugeinlaßdeckel 107 ange ordnet ist, der auf drei Seiten mit dem Dichtungsträgerrahmen 103 fest verbunden ist. Von diesem Dichtungsträgerrahmen 103 und dem Saugeinlaßdeckel 107 wird eine Öffnung zur Ansaugung des Öls 108 aus der Ölwanne gebildet.

Die Ölwanne diente bisher lediglich zum Sammeln des gerade nicht im Motorölkreislauf befindlichen Motor- oder Getriebe öles. Ölwannen besitzen im allgemeinen relativ hohe Volumina, die sonst keine weitere Funktion besitzen. Obwohl der im Mo torraum zur Verfügung stehende Platz eher gering ist, werden bis heute Ölfilter im allgemeinen auf der äußeren Seite des Motors vom Motor abstehend angeordnet, so daß sie bei War tungsarbeiten leicht zugänglich sind. Sie nehmen daher im Mo torraum relativ viel Platz ein.

Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß man den nicht genutzten Raum in der Ölwanne dazu nutzen kann, den Ölfilter darin zu integrieren, so daß hierdurch eine erhebliche Plat zersparnis im Motorraum erzielt wird. Der erfindungsgemäße Filtereinsatz wird daher in die Ölwanne eingesetzt, so daß die Filtration des Öles in der Ölwanne erfolgen kann.

Dabei besteht die Filtrationseinheit aus einer kompakten Bau gruppe, bevorzugt aus Kunststoff, mit einer fest an dieser Einheit angeformten Ölwannendichtung. Diese Filtrations einheit wird in eine herkömmliche Ölwanne aus Metall einge setzt.

Durch diese Maßnahme können Saug- und/oder Druckölfilter mit fest angeformter Ölwannendichtung in herkömmliche Ölwannen aus Metall oder Kunststoff integriert werden. Hierbei ist es möglich, herkömmliche Ölwannen aus tiefgezogenem Stahl oder Aluminium-/Magnesiumguß einzusetzen.

Die Filtereinheit soll durch Nutzung einer Saug- 114 sowie Druckfiltrationseinheit 101 die Sauberkeit und somit die Le bensdauer des Öles und der Motoren oder Getriebe erhöhen. Aufgrund der höheren Filteroberflächen im Vergleich zu her kömmlichen zylindrischen außerhalb der Ölwanne befindlichen Ölfiltern erfordern die erfindungsgemäßen Filtereinheiten er heblich geringere Wartungsintervalle und müssen nicht so häu fig oder gar nicht mehr ausgetauscht werden. Der erfindungs gemäße Ölfiltereinsatz kann von seiner Filteroberfläche so ausgelegt werden, daß ein Wechsel des Filters während der durchschnittlichen Lebensdauer des entsprechenden Fahrzeugs nicht mehr notwendig ist.

Es wird die Pumpenausgangsdruckseite 100 als Öleinlaß be nutzt, um die angebundene Druckfiltrationseinheit 101 mit Öl zu versorgen. Innerhalb der Einheit 101 befindet sich ein Überdruckventil 102, daß bei Überschreitung der Druck- oder Ölfließwerte öffnet und den Ölstrom in die Ölwanne direkt zur Saugseite der Pumpe 109 freigibt. Bei Normalbedingungen für die Einheit 101 wird das Öl nach der Filtrierung zur Saugsei te der Pumpe, dem Ölauslaß 109 geführt.

Um die Fertigungstoleranzen, die bedingt durch die Herstel lungsmethode des Dichtungsträgerrahmens 103, der aus Kunst stoff ist, auffangen zu können und um die engen geforderten motor- bzw. getriebeseitigen Toleranzen zu erfüllen, kann in bevorzugter Weise die Druckfiltrationseinheit 101 entkoppelt und durch einen Dichtträger 104 beweglich fixiert und abge dichtet werden. Desweiteren werden an den Dichtungsträgerrah men 103 ein Filterelement 105 sowie Saugfilterkonturen 106 angespritzt.

Zusätzlich wird auf den Dichtungsträgerrahmen 103 ein Saug einlaßdeckel 107 geschweißt. Dabei wird bevorzugt eine der folgenden Schweißverfahren verwendet: Vibrationsreibschwei ßen, insbesondere Orbital-Vibrationsreibschweißen, Zirkular- Vibrationsreibschweißen, oder Ultraschall oder Laserschweiß verfahren.

Die Anordnung des Saugeinlaßdeckels 107 bewirkt, daß die Funktion des Saugölfilters mit definierter Ansaugposition 108 erzielt wird. Um die Filter bestmöglichst vor Verschmutzungs überladung zu schützen, kann ein Ringmagnet 110 an einer oder mehreren Stellen angeordnet werden. Dieser hält metallischen Abrieb im Filter zurück.

Die Abdichtung zu Ölauslaß 109 und Öleinlaß 100 der Pumpe wird durch ein Dichtelement 111, bevorzugt eine umspritzte Viellippendichtung (multi lip seal), durch eine separat auf gedrückte Viellippendichtung (multi lip seal), einen O-Ring oder Spezialdichtelemente erreicht. Die Abdichtung zum Motor- bzw. Getriebegehäuse hin, wird durch eine Elastomerdichtung 112, die entweder eingefädelt oder in einem separaten Ar beitsprozeß angespritzt wird, erreicht. Die Aufnahme der Dichtung 112 erfolgt durch Anformen einer umlaufenden Nut au ßen am Dichtungsträgerrahmen 103. Die Verschraubung zum Mo tor- bzw. Getriebegehäuse hin erfolgt durch umspritzte oder nachträglich eingedrückte Hülsen 113, die einen definierten Abstand zur notwendigen Verpressung der Dichtung 112 zwischen Ölwanne und Motor-/Getriebegehäuse bewirken.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Filterein satzes im Querschnitt.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Ölfil tereinsatz.

Fig. 3 zeigt ebenfalls eine Aufsicht auf den erfindungsgemä ßen Ölfiltereinsatz, wobei hier jedoch die Filtereinsätze ab gebildet sind.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Ölfil tereinsatzes mit Druckfiltrationseinheit 101.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht der erfindungsgemäßen Druckfiltrationseinheit im Querschnitt.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Filterein satzes im Querschnitt. Die Ziffer 101 bezeichnet die Druck filtrationseinheit, welche in der Fig. 5 näher beschrieben wird. Die Ziffer 114 bezeichnet die Saugfiltrationseinheit. An beiden Filtrationselementen sind am Öleinlaß 100 und am Ölauslaß 109 Dichtelemente 111 angeordnet. Am Öleinlaß 100 ist ein Druckölfilter 101 angebunden. Innerhalb des Drucköl filters 101 befindet sich ein Überdruckventil 102, das bei Überschreitung der Druck- oder Ölfließwerte öffnet und den Ölstrom in die Ölwanne direkt Ölauslaß 109 freigibt. Unter Normalbedingungen für den Druckölfilter 101 wird das Öl nach der Filtrierung zum Ölauslaß 109 geführt.

Die Druckfiltrationseinheit 101 ist bevorzugt von dem Dich tungsträgerrahmen 103 entkoppelt und durch einen Dichtträger 104 im Dichtungsträgerrahmen 103 beweglich angeordnet. Auf diese Art und Weise können Toleranzen aufgefangen werden, die eine individuelle Justierung des Druckölfilters 101 gegenüber dem Motor oder Getriebe erforderlich machen. Über den Dicht träger 104 ist dann auch eine Abdichtung möglich.

Am Dichtungsträgerrahmen 103 ist weiterhin ein Filterelement 105 sowie Saugfilterkonturen 106 für den Ölauslaß auf der Saugseite der Pumpe 109 angeordnet. Um die Öffnung der Saug seite 109 sind in bevorzugter Weise Magnete 110 in Form eines Ringmagnetes befestigt.

Auf den Dichtungsträgerrahmen 103 wird weiterhin ein Saugein laßdeckel 107 angespritzt. Dieser ist nur auf drei Seiten mit dem Dichtungsträgerrahmen 103 verbunden und ermöglicht auf der offenen Seite eine definierte Ansaugposition 108.

Die vorgesehenen Ringmagnete 110 können an dem Auslaß der Saugseite der Pumpe 109 außen angeordnet sein. Sie können aber prinzipiell auch an anderer Stelle des Ölfilters vorge sehen sein. Diese Magnete dienen zur Abscheidung von metall haltigem Abrieb aus dem Motorraum, der auf diese Weise im Öl filter zurückgehalten wird.

Der erfindungsgemäße Filtereinsatz wird über den Dichtungs trägerrahmen 103 und entsprechende Dichtungen mit der Ölwanne 100 fest verbunden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das Öl vom Motor oder Getriebe von der Pumpenausgangsdruckseite durch den Öleinlaß 100 dem Ölfilter zugeführt, anschließend durch die Druckfiltrations einheit 101 geführt und durch den Ölauslaß 109 zur Saugseite der Pumpe in den Motor- oder Getriebekreislauf zurückgeführt. Das in der Ölwanne befindliche Öl kann durch die Ansaugöff nung 108 und den weiteren Filter 105 ebenfalls in das Filte relement gelangen und wird durch den Ölauslaß 109 wiederum in den Ölkreislauf des Motors oder Getriebes zurückgeführt. Über die Größe der Ansaugöffnung 108 sowie die Wahl des Filterele mentes kann das Verhältnis derjenigen Menge des Öles, das über den Öleinlaß 100 dem Filter zugeführt wird und das durch die Ansaugöffnung 108 dem Filter zugeführt wird, gesteuert werden.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Ölfil tereinsatz. Mit der Ziffer 107 ist der Saugeinlaßdeckel be zeichnet. Die Ziffer 103 beschreibt den Dichtungsträgerrah men, die Ziffer 105 das Filterelement für die Saugfiltration. Die Ziffer 104 bezeichnet den Dichtträger zwischen Dichtungs trägerrahmen 103 und Druckfilter 101.

Die Verbindung des Ölfiltereinsatzes erfolgt durch Anordnung des Dichtungsträgerrahmens 103 auf dem entsprechenden Rahmen der Ölwanne mit einer entsprechenden Dichtung 112 und an schließender Verschraubung durch umspritzte oder nachträglich eingedrückte Hülsen 113.

Fig. 3 zeigt ebenfalls eine Aufsicht auf den erfindungsgemä ßen Ölfiltereinsatz, wobei hier die Filtereinsätze für die Druckfiltration 101 und die Saugfiltration 114 abgebildet sind.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Ölfil tereinsatzes mit der Druckfiltrationseinheit 101 und dem Dichtträger 104 in getrennter Anordnung. Im Dichtungsträger rahmen 103 ist eine Öffnung sichtbar, durch die die Zuführung der Einheit 101 durchgeführt wird. Die Fixierung erfolgt dann durch Zuführung des Dichtträgers 104 von der entgegengesetz ten Seite.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt der er findungsgemäßen Druckfiltrationseinheit 101. Hierbei ist zu erkennen, daß bei der Fixierung des Druckfilters im Dich tungsträgerrahmen 103 um die Zuflußöffnung des Druckfilters ein Spalt vorgesehen ist. Hierdurch wird die genaue Fixierung des Druckfilters gegenüber Motor oder Getriebe ermöglicht.

Mit der erfindungsgemäßen Ölwanne wird eine platzsparende Al ternative zur herkömmlichen Anordnung des Ölfilters im Motor raum zur Verfügung gestellt. Durch Einsatz von Filtermedien mit großen Oberflächen können Ölfilter eingesetzt werden, die auf die Lebensdauer der Motor- bzw. Getriebeeinheit abge stimmt sind, so daß ein häufiger Wechsel des Ölfilters ent fällt.

Ein weiterer Vorteil ist es, daß der ohnehin nicht genutzte Raum innerhalb der Ölwanne einer sinnvollen Verwendung zuge führt wird, und durch die Verlagerung des Ölfilters aus dem Motorraum Platz gewonnen wird.

Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Ölfiltereinsatz auch in herkömmlichen Ölwannen aus Metall oder Kunststoff einge setzt werden. Damit ist auch eine Nachrüstung von Kraftfahr zeugen mit dem erfindungsgemäßen Ölfiltereinsatz ohne weite res möglich.

Bezugszeichenliste

100

Öleinlaß

101

Druckfiltrationseinheit

102

Überdruckventil

103

Dichtungsträgerrahmen

104

Dichtträger

105

Filterelement

106

Saugfilterkonturen

107

Saugeinlaßdeckel

108

Ansaugung für Öl

109

Ölauslaß

110

Ringmagnet

111

Dichtelement

112

Elastomerdichtung

113

Hülsen

114

Saugfiltrationseinheit

Claims

1. Ölfiltereinsatz für Ölwannen von Motoren und Getrieben mit integrierter Saugölfiltration und/oder Druckölfil tration, wobei auf einem Dichtungsträgerrahmen 103 eine Filtereinheit zur Saugfiltration 114 und/oder eine Fil tereinheit zur Druckfiltration 101 von Motor- oder Ge triebeölen angeordnet ist.

2. Ölfiltereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit zur Druckfiltration (101) von dem Dichtungsträgerrahmen (103) entkoppelt und mittels des Dichtträgers (104) im Dichtungsträgerrahmen (103) beweg lich angeordnet.

3. Ölfiltereinsatz nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckfiltrationseinheit (101) ein Überdruckventil (102) angeordnet ist.

4. Ölfiltereinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß am Dichtungsträgerrahmen (103) ein Filterelement (105) angeordnet ist.

5. Ölfiltereinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß am Dichtungsträgerrahmen (103) Saug filterkonturen (106) für den Ölauslaß (109) angeordnet sind.

6. Ölfiltereinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß um die Saugfilterkonturen (106) ein Ringmagnet (110) angeordnet ist.

7. Ölfiltereinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß auf dem Dichtungsträgerrahmen (103) ein Saugeinlaßdeckel (107) angeordnet ist, der auf drei Seiten mit dem Dichtungsträgerrahmen (103) verbunden ist.

8. Ölfiltereinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, das vom Dichtungsträgerrahmen (103) und dem Saugeinlaßdeckel (107) eine Öffnung zur Ansaugung des Öls (108) aus der Ölwanne gebildet wird.