DE102008033590A1

DE102008033590A1 - Dichtungssystem

Info

Publication number: DE102008033590A1
Application number: DE102008033590A
Authority: DE
Inventors: Roger Müller
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2010-01-21
Also published as: CN101629664A; RU2009127402A; RU2510468C2; US20100012069A1

Abstract

Ein Dichtungssystem (20) zur Verbindung rohrförmiger Kraftfahrzeugbauteile weist einen Stutzen (26) und einen radial außerhalb zum Stutzen (26) angeordneten im Wesentlichen rohrförmigen Verbindungsansatz (22) auf. An einer Außenseite des Stutzens (26) ist umlaufend ein Dichtungselement (24) zur Abdichtung des Stutzens (26) gegenüber dem Verbindungsansatz (22) angeordnet. Erfindungsgemäß weist das Dichtungselement (24) eine Aufnahmetasche (30) zur Aufnahme des Verbindungsansatzes (22) auf. Ferner übt ein Spannelement (28) über das Dichtungselement (24) eine Haltekraft nach radial innen auf den Verbindungsansatz (22) aus. Dadurch kann der Verbindungsansatz (22) mit dem Stutzen (26) ohne einen zwischengeschalteten Schlauch verbunden werden, so dass das Dichtungssystem (20) platzsparender ist und eine leichtere Montage ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem, mit dessen Hilfe rohrförmige Kraftfahrzeugbauteile verbunden werden können.
Um in einem Kraftfahrzeug ein Ladeluftrohr zur Ansaugung von Frischluft mit einem einem Zylinder einer Brennkraftmaschine vorgeschalteten Drosselrohr zur Drosselung der zuzuführenden Frischluft zu verbinden, ist es bekannt an einem Verbindungsansatz des Ladeluftrohrs mit Hilfe einer Schlauchschelle einen Schlauch zu befestigen. Das andere Ende des Schlauchs wird mit Hilfe einer anderen Schlauschelle an einem Stutzen des Drosselrohrs verbunden.
Nachteilig bei einem derartigen Dichtungssystem ist, dass viel Bauraum benötigt wird und zur Herstellung der jeweiligen Verbindungen mehrere Handgriffe und Bauteile erforderlich sind. Dies erschwert die Montage und führt zu höheren Herstellungskosten.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Dichtungssystem zur Verbindung rohrförmiger Kraftfahrzeugbauteile zu schaffen, das platzsparender ist und einfach montiert werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Dichtungssystem zur Verbindung rohrförmiger Kraftfahrzeugbauteile weist einen Stutzen auf, der beispielsweise Teil eines Drosselrohrs sein kann. Radial außerhalb zum Stutzen ist ein im Wesentlichen rohrförmiger Verbindungsansatz angeordnet, der beispielsweise Teil eines Ladeluftrohrs sein kann. An einer Außenseite des Stutzens ist ein umlaufendes Dichtungselement zur Abdichtung des Stutzens gegenüber dem Verbindungsansatz angeordnet. Erfindungsgemäß weist das Dichtungselement eine Aufnahmetasche zur Aufnahme des Verbindungsansatzes auf. Ferner ist ein Spannelement vorgesehen, das über das Dichtungselement eine Haltekraft nach radial innen auf den Verbindungsansatz ausübt.
Durch die Aufnahmetasche des Dichtungselements ist es möglich das Dichtungselement sowohl zwischen dem Stutzen und dem Verbindungsansatz als auch zwischen dem Verbindungsansatz und dem Spannelement anzuordnen. Ein direkter Kontakt von zwei starren Bauteilen wird dadurch vermieden, so dass das Dichtungselement den Stutzen, den Verbindungsansatz und das Spannelement sowohl schützen als auch gegeneinander abdichten kann. Die Aufnahmetasche ist im Querschnitt beispielsweise im Wesentlichen U-förmig, so dass ein einziges Dichtungselement ausreichend ist, um drei verschiedene Bauteile gegeneinander abzudichten. Durch die von dem Spannelement radial nach innen aufgebrachte Haltekraft drückt das Spannelement zunächst gegen das Dichtungselement, welches Wiederrum gegen den Verbindungsansatz drückt. Der Verbindungsansatz Wiederrum drückt über das Dichtungselement auf den Stutzen, so dass sich eine hohe Dichtwirklung und gleichzeitig eine reibschlüssige Verbindung des Stutzens mit dem Verbindungsan satz ergibt. Dadurch wird es möglich einen zwischen dem Stutzen und dem Verbindungsansatz angeordneten Schlauch einzusparen, so dass weniger Material erforderlich ist. Da für den Schlauch kein Bauraum zur Verfügung gestellt werden muss, wird durch das Dichtungssystem ein kompakterer Aufbau ermöglicht, der platzsparender ist. Ferner lässt sich der Verbindungsansatz einfach auf den Stutzen aufstecken, so dass eine einfache und schnelle Montage des Dichtungssystems möglich ist. Dies erleichtert die Handhabung und ermöglicht eine schnelle Montage, wodurch die Herstellungskosten reduziert sind.
Vorzugsweise übt das Spannelement umlaufend in Umfangsrichtung die Haltekraft aus. Dadurch ist es möglich über den ganzen Umfang des Verbindungsansatzes und des Stutzens eine gleichstarke Haltekraft auszuüben. Vorzugsweise ist das Spannelement als Schlauchschelle ausgeführt. Bei der Schlauchschelle ist es möglich mit Hilfe einer Schraube den Durchmesser der Schellenöffnung, die durch ein Band der Schelle gebildet wird, allmählich zu verringern, so dass die Haltekraft allmählich erhöht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbindungsansatz in radialer Richtung verbiegbar. Das heißt der Verbindungsansatz kann in einem bestimmten Ausmaß seinen Öffnungsdurchmesser elastisch verringern. Hierzu weist der Verbindungsansatz insbesondere mindestens einen im Wesentlichen axial angeordneten Schlitz auf. Vorzugsweise sind mehrere Schlitze vorgesehen, die insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind. Dadurch ergeben sich mehrere Flügel die jeweils etwas nach innen gebogen werden können, damit die Haltekraft des Spannelements nicht nur auf den Verbindungsansatz sondern auch auf den Stutzen wirkt. Dies führt zu einer gleichmäßigen Dichtwirkung sowohl am Verbindungsansatz als auch am Stutzen.
Vorzugsweise weist der Verbindungsansatz mindestens einen radial nach außen abstehenden Anschlag zur axialen Begrenzung der Bewegung des Spannelements auf. Der Verbindungsansatz kann beispielsweise an seinem stirnseiteigen Ende eine umlaufende Erhebung aufweisen oder nach außen abgebogen sein. Auch im eingesetzten Zustand, das heißt wenn der Verbindungsansatz in die Aufnahmetasche des Dichtungselements eingesteckt ist, ergibt sich aufgrund des nachgiebigen, insbesondere gummielastischen Materials des Dichtungselements eine radial nach außen weisende Erhebung. Die korrekte Positionierung des Spannelements kann entlang dieser Erhebung gewährleistet werden. Ferner wird vermieden dass das Spannelement von dem Verbindungsansatz unbeabsichtigt bei der Montage herunter rutschen kann. Montagefehler und eine unzureichende Dichtwirkung werden dadurch vermieden.
Insbesondere weist das Dichtungselement mindestens einen radial nach außen abstehenden Dichtungsanschlag zur axialen Begrenzung der Bewegung des Spannelements auf. Das Dichtungselement kann insbesondere eine umlaufende Vertiefung zur Aufnahme des Spannelements aufweisen. Das Spannelement kann dadurch in einer definierten Weise in der Vertiefung eingesetzt sein oder entlang des Dichtungsanschlags, insbesondere zwischen zwei Dichtungsanschlägen, die vorzugsweise umlaufend ausgeführt sind, angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine definierte Anordnung des Spannelements, so dass Montagefehler und eine unzureichende Dichtwirkung vermieden sind.
Besonders bevorzugt weist der Stutzen mindestens einen radial nach außen abstehenden Stutzenanschlag zur axialen Begrenzung der Bewegung des Dichtungselements auf.
Ein zu starkes Aufschieben des Verbindungselements auf den Stutzen wird dadurch vermieden. Gleichzeitig kann das Dichtungselement an dem Stutzenanschlag anliegen und dadurch eine Dichtung in axialer Richtung bereitstellen. Ferner kann dadurch zwischen dem Verbindungsansatz und dem Stutzen eine federnde Dämpfung durch das Dichtungselement ausgebildet werden, so dass Vibrationen gedämpft werden können und ein störendes Klappern vermieden wird.
Vorzugsweise weist das Dichtungselement einen radial nach innen, insbesondere umlaufenden, Dichtungsansatz zur stirnseitigen Anlage an dem Stutzen auf. Durch den Dichtungsansatz wird ein zu starkes Aufschieben des Verbindungsansatzes auf den Stutzen vermieden. Ferner kann eine Dichtwirkung in axialer Richtung bereit gestellt werden sowie eine federnde Dämpfung.
Besonders bevorzugt sind der Stutzen und/oder der Verbindungsansatz aus Kunststoff und/oder Metall hergestellt. Eine Verwendung weicher und elastischer Materialien ist nicht erforderlich, um eine ausreichende Dichtwirkung zwischen dem Verbindungsansatz und dem Stutzen herbeizuführen.
Insbesondere kann der Stutzen über den Verbindungsansatz mit einem eine Drosselklappe aufweisenden Drosselrohr insbesondere einstückig verbunden sein. Dadurch ergibt sich für die Drosselung von zuzuführender Frischluft ein einzelnes Baumodul, das als ganzes zeitsparend verbaut werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner eine Luftansaugleitung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, das ein Ladeluftrohr zur Ansaugung von Frischluft aufweist. Ferner weist die Luftansaugleitung einen mit einem Zylinder der Brennkraftmaschine verbindbares Drosselrohr zur Dros selung der zuzuführenden Frischluft auf. Das Drosselrohr kann insbesondere eine Drosselklappe aufweisen. Das Ladeluftrohr ist mit dem Drosselrohr über ein Dichtungssystem verbunden, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Hierbei ist es möglich, dass das Drosselrohr den Stutzen ausweist und das Ladeluftrohr den Verbindungsansatz oder umgekehrt. Da es nicht erforderlich ist zwischen dem Ladeluftrohr und dem Drosselrohr einen Schlauch anzuordnen, können das Ladeluftrohr und das Drosselrohr enger bei einander angeordnet werden, so dass sich ein reduzierter Bauraumbedarf ergibt. Ferner lässt sich aufgrund des verwendeten Dichtungssystems die Verbindung einfach und schnell herstellen, so dass der Montageaufwand reduziert ist und Herstellungskosten gesenkt sind.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert.
Es zeigen:
1: eine schematische Schnittansicht einer Luftansaugleitung mit dem erfindungsgemäßen Dichtungssystem,
2: eine schematische geschnittene Detailansicht des in 1 dargestellten Dichtungssystems und
3: eine schematische perspektivische Ansicht eines Ladeluftrohrs des Dichtungssystems aus 1.
Die in 1 dargestellte Luftansaugleitung 10 weist ein Ladeluftrohr 12 auf, das mit einem Drosselrohr 14 verbunden ist. Das Ladeluftrohr 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrteilig und weist einen Deckel 16 auf, damit das Innere des Ladeluftrohrs 12 zugänglich ist. Die über das Ladeluftrohr 12 angesaugte Frischluft kann innerhalb des Drosselrohrs 14 mit Hilfe einer Drosselklappe 18 gedrosselt werden.
Das Ladeluftrohr 12 ist mit dem Ladeluftrohr 14 über ein Dichtungssystem 20 im Wesentlichen luftdicht verbunden. Hierzu weist das Ladeluftrohr 12 einen Verbindungsansatz 22 auf, der über ein Dichtungselement 24 mit einem Stutzen 26 des Drosselrohrs 14 verbunden ist. Die erforderliche Haltekraft in radialer Richtung wird durch eine Schlauchschelle 28 aufgebracht.
Wie in 2 dargestellt weist das Dichtungselement 24 eine Aufnahmetasche 30 auf, in die der Verbindungsansatz 22 eingesteckt ist. Dadurch ist sowohl innerhalb zum Verbindungsansatz 22 als auch außerhalb zum Verbindungsansatz 22 das Dichtungselement 24 angeordnet. Die Schlauchschelle 28 drückt somit zunächst auf den oberen Bereich des Dichtungselements 24, der wiederum auf den Verbindungsansatz 22 drückt, der auf den unteren Teil des Dichtungselements 22 drückt und von da aus auf den Stutzen 26.
Der Verbindungsansatz 22 weist einen nach radial außen abstehenden Anschlag 32 auf, der im eingesetzten Zustand an der tiefsten und innersten Stelle der Aufnahmetasche 30 angeordnet ist und verhindert, dass der Verbindungsansatz 22 aus der Aufnahmetasche 30 herausrutscht. Das Dichtungselement 24 weist eine Vertiefung 34 auf, die in axialer Richtung jeweils durch einen in Umfangsrichtung umlaufenden Dichtungsanschlag 36 begrenzt wird. Das Spannelement 28 ist zwischen den Dichtungsanschlägen 36 in der Vertiefung 34 angeordnet und kann aus der Vertiefung 34 nicht versehentlich herausrutschen.
Das Dichtungselement 24 weist ferner ein in Umfangsrichtung umlaufenden nach radial innen weisenden Dichtungsansatz 34 auf, der sich zwischen die Stirnseiten des Stutzens 26 und eines Teils des Ladeluftrohrs 16 erstreckt. Dies führt zu einer federnden Dämpfung von Vibrationen zwischen dem Ladeluftrohr 16 und dem Drosselrohr 14. Das Drosselrohr 14 beziehungsweise der Stutzen 26 weisen einen in Umfangsrichtung umlaufenden radial nach außen weisenden Stutzenanschlag 38 auf, der ein zu starkes Aufschieben des Verbindungsansatzes 22 auf den Stutzen 26 verhindert. Der Stutzen 26 weist ferner an seinem stirnseitigen Ende eine hinterschnittene Nase 40 auf, die in korrespondierender Aufnahmen 42 eingreifen kann. Dies führt zu einer zusätzlichen Lagefixierung des Dichtungssystems 20 in axialer Richtung.
Wie in 3 dargestellt, weist der Verbindungsansatz 22 des Ladeluftrohrs 16 mehrere in axiale Richtung verlaufende Schlitze 44 auf, die sich bis zur Stirnseite des Verbindungsansatzes 22 erstrecken. Durch die Schlitze 44 ist es möglich den Verbindungsansatz 22 im Bereich zwischen den Schlitzen 44 nach radial innen zu verbiegen und so den Öffnungsdurchmesser des Verbindungsansatzes 22 etwas elastisch zu verkleinern.

10: Luftansaugleitung
12: Ladeluftrohr
14: Drosselrohr
16: Deckel
18: Drosselklappe
20: Dichtungssystem
22: Verbindungsansatz
24: Dichtelement
26: Stutzen
28: Spannelement
30: Aufnahmetasche
32: Anschlag
34: Vertiefung
36: Dichtungsanschlag
38: Stutzenanschlag
40: Nase
42: Aufnahme
44: Schlitz

Claims

Dichtungssystem zur Verbindung rohförmiger Kraftfahrzeugbauteile, umfassend einen Stutzen (26), ein radial außerhalb zum Stutzen (26) angeordneter im Wesentlichen rohrförmiger Verbindungsansatz (22) und ein an einer Außenseite des Stutzens (26) umlaufend angeordnetes Dichtungselement (24) zur Abdichtung des Stutzens (26) gegenüber dem Verbindungsansatz (22), wobei das Dichtungselement (24) eine Aufnahmetasche (30) zur Aufnahme des Verbindungsansatzes (22) aufweist und ein Spannelement (28) über das Dichtungselement (24) eine Haltekraft nach radial innen auf den Verbindungsansatz (22) ausübt.
Dichtungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (28) umlaufend in Umfangsrichtung die Haltekraft ausübt und das Spannelement (28) insbesondere als Schlauchschelle ausgeführt ist.
Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsansatz (22) in radialer Richtung verbiegbar ist und insbesondere min destens einen im Wesentlichen axial angeordneten Schlitz (44) aufweist.
Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gekennzeichnet, dass der Verbindungsansatz (22) mindestens einen nach radial außen abstehenden Anschlag (32) zur axialen Begrenzung der Bewegung des Spannelements (28) aufweist.
Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (24) mindestens einen radial nach außen abstehenden Dichtungsanschlag (36) zur axialen Begrenzung der Bewegung des Spannelements (28) aufweist.
Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (24) eine umlaufende Vertiefung (34) zur Aufnahme des Spannelements (28) aufweist.
Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (26) mindestens einen radial nach außen abstehenden Stutzenanschlag (38) zur axialen Begrenzung der Bewegung des Dichtungselements (24) aufweist.
Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (24) einen radial nach innen, insbesondere umlaufenden, Dichtungsansatz (34) zur stirnseitigen Anlage an dem Stutzen (26) aufweist.
Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (26) und/oder der Verbindungsansatz (22) aus Kunststoff und/oder Metall hergestellt sind.
Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (26) oder der Verbindungsansatz (22) mit einem eine Drosselklappe (18) aufweisenden Drosselrohr (14) insbesondere einstückig verbunden ist.
Luftansaugleitung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Ladeluftrohr (12) zur Ansaugung von Frischluft und einem mit einem Zylinder der Brennkraftmaschine verbindbaren Drosselrohr (14) zur Drosselung der zuzuführenden Frischluft, wobei das Ladeluftrohr (12) mit dem Drosselrohr (14) über ein Dichtungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verbunden ist.