DE102008052449B4

DE102008052449B4 - Druckleitung

Info

Publication number: DE102008052449B4
Application number: DE102008052449.2A
Authority: DE
Inventors: Frédéric Leger; Jean-Michel Lecointre
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2028-10-22
Also published as: DE102008052449A1

Abstract

Druckleitung (7), insbesondere Druckleitung eines hydraulischen Systems (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem Geberzylinder (4) und einem Nehmerzylinder (5), die durch die Druckleitung (7) hydraulisch miteinander verbunden sind, umfassend ein Kunststoffrohr (17) sowie ein Metallrohr (16), die durch eine Kupplungsanordnung miteinander verbunden sind, wobei die Kupplungsanordnung (2) einen Stecker (18) und eine Buchse (19) umfasst, wobei das Metallrohr (16) mit dem Stecker (18) und das Kunststoffrohr (17) mit der Buchse (19) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (18) und die Buchse (19) mit Mitteln versehen sind, die in Verbindungslage von Stecker (18) und Buchse (19) eine lösbare Schnappverbindung bilden, wobei elastische Fügeteile des Steckers (18) in Ausnehmungen der Buchse (19) eingreifen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckleitung, insbesondere Druckleitung eines hydraulischen Systems eines Kraftfahrzeuges mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder, die durch die Druckleitung hydraulisch miteinander verbunden sind, umfassend ein Kunststoffrohr sowie ein Metallrohr, die durch eine Kupplungsanordnung miteinander verbunden sind sowie eine Buchse zur Verbindung mit einem Kunststoffrohr zur Verwendung in einer Druckleitung.
Hochdruckleitungen aus Kunststoff in hydraulischen Systemen, insbesondere von Kraftfahrzeugen können in manchen Fällen relativ große Längen erreichen, insbesondere in rechtsgelenkten Kraftfahrzeugen. Aus diesem Grunde ist es vielfach notwendig, Teile der Kunststoffleitungen durch Metallleitungen zu ersetzen, so dass die hydraulische Nachgiebigkeit des Gesamtsystems verringert wird.
Die Verbindung von Kunststoffleitungsteilen mit Metallleitungsteilen geschieht im Stand der Technik dergestalt, dass beide Leitungsenden mit einem hydraulischen Stecker einer Schnellkupplung versehen werden, und beide mit einem Kupplungselement verbunden werden, das auf beiden Seiten eine hydraulische Buchse aufweist. Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist, dass ein zusätzliches Element manuell montiert werden muss, nämlich das hydraulische Kupplungselement.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Verbindung einer Kunststoffleitung mit einer Metallleitung, insbesondere in einem hydraulischen Systems eines Kraftfahrzeuges, einfacher und billiger zu gestalten.
Dieses Problem wird gelöst durch eine Druckleitung, insbesondere Druckleitung eines hydraulischen Systems eines Kraftfahrzeuges mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder, die durch die Druckleitung hydraulisch miteinander verbunden sind, umfassend ein Kunststoffrohr sowie ein Metallrohr, die durch eine Kupplungsanordnung miteinander verbunden sind, wobei die Kupplungsanordnung einen Stecker und eine Buchse umfasst, wobei das Metallrohr mit dem Stecker und das Kunststoffrohr mit der Buchse versehen ist. Statt auf beiden Seiten, sprich dem Ende des Metallrohres und dem des Kunststoffrohres, je einen Stecker anzubringen und diese mit einem Kupplungsstück, das auf beiden Seiten mit einer Buchse der hydraulischen Schnellkupplung versehen ist, zu verbinden, wird nun das Kunststoffrohr mit einer Buchse und das Metallrohr mit einem Stecker versehen. Der Stecker und die Buchse sind mit Mitteln versehen, die in Verbindungslage von Stecker und Buchse eine lösbare Schnappverbindung bilden, wobei elastische Fügeteile des Steckers in Ausnehmungen der Buchse eingreifen. Dadurch kann die hydraulische Kupplung durch schlichtes zusammenführen von Stecker und Buchse geschlossen werden.
Die Buchse ist vorzugsweise ein Kunststoffbauteil, das mit dem Kunststoffrohr stoffschlüssig verbunden. Die Buchse kann dazu mehrteilig ausgeführt sein, ist aber bevorzugt einteilig. Die Stoffschlüssige Verbindung kann durch schweißen, kleben oder umgießen des Kunststoffrohres mit dem Stecker ausgeführt sein. Auf diese Weise kann die Verbindung vergleichsweise einfach und ggf. mit automatischen Anlagen hergestellt werden, es muss insbesondere keine Vielzahl manueller Arbeitsschritte verrichtet werden wie dies bei mehrteiligen verschraubten oder mit Schnappverbindungen versehenen Buchsen oder Steckern der Fall ist.
Die Buchse und das Kunststoffrohr sind dabei bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt. Dadurch können diese kostengünstig und in großen Stückzahlen durch Spritzgießen hergestellt werden.
Vorzugsweise ist dabei weiter vorgesehen, dass die Buchse und das Kunststoffrohr miteinander verschweißt sind, wobei die Buchse und das Kunststoffrohr vorzugsweise miteinander reibverschweißt sind. Schweißverbindungen lassen sich bei thermoplastischen Kunststoffen vergleichsweise einfach und kostengünstig realisieren. Die Buchse ist weiter bevorzugt ein einstückiges Spritzgussbauteil, wodurch Herstellungs- und Montagekosten gering sind.
Das Metallrohr ist vorzugsweise an seinem Ende mit einem mehrteiligen Steckerelement versehen, das sich axial an einer umlaufenden nach außen ragenden Sicke des Metallrohres abstützt. Dadurch wird eine ausreichende Druckdichtigkeit des Steckers trotz der mehrteiligen Ausführung gewährleistet. Die Sicke kann große axial wirkende Kräfte des Steckers aufnehmen und mit großer Positionsgenauigkeit gefertigt werden.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Buchse zur Verbindung mit einem Kunststoffrohr zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Druckleitung.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Systems;
2 einen Ausschnitt aus der Druckleitung mit der Schnellkupplung und Teilen beider Leitungsteile in dreidimensionaler Ansicht;
3 den Ausschnitt der 2 im Längsschnitt;
4 den Ausschnitt der 2 in teilweiser Explosionsdarstellung.
1 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines hydraulischen Systems 1 anhand einer Kupplungsausrückvorrichtung 3 mit einem Geberzylinder 4 und einem Nehmerzylinder 5. Das Kupplungsausrücksystem 3 betätigt die Kupplung 8 hydraulisch durch Beaufschlagung des Geberzylinders 4 mittels eines Betätigungsgliedes 9, das ein Fußpedal, ein Aktor, beispielsweise ein elektrischer Aktor, oder dergleichen sein kann. Hierdurch wird mittels einer mechanischen Übertragung 10 hydraulischer Druck im Geberzylinder 4 aufgebaut, der über die Druckleitung 7 einen Druck im Nehmerzylinder 5 aufbaut. Der Nehmerzylinder 5 betätigt über eine Ausrückmechanik 6 die Kupplung 8. Alternativ kann der Nehmerzylinder als concentric slave cylinder (CSC) konzentrisch um die Getriebeeingangswelle 11 angeordnet sein und sich axial an einem – nicht dargestellten – Getriebegehäuse abstützen und die nötige Ausrückkraft über ein Ausrücklager an der Kupplung 8, beziehungsweise an deren Ausrückelementen wie eine Tellerfeder, aufbringen. Zum Aufbringen der Ausrückkraft ist der Nehmerzylinder 5 gehäusefest am Getriebegehäuse, das hier nicht näher dargestellt ist, oder an einem anderen gehäusefesten Bauteil angebracht. Die Getriebeeingangswelle 11 überträgt bei geschlossener Kupplung 8 das Drehmoment der Kurbelwelle 13 der Brennkraftmaschine 12 auf ein nicht dargestelltes Getriebe und anschließend auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges. Ein nicht dargestelltes Druckbegrenzungsventil kann zur Dämpfung von Schwingungen, die durch die Kurbelwelle 13 und die Kupplung 8 über den Nehmerzylinder 5 in das hydraulische System 1 eingebracht werden, in der Druckleitung 7 angeordnet sein.
Die Druckleitung 7 besteht wie in den 2 bis 4 näher dargestellt aus einem ersten Leitungsteil 14 und einem zweiten Leitungsteil 15, die mit einer Kupplungsanordnung, hier einer hydraulischen Schnellkupplung 2, miteinander verbunden sind. Der erste Leitungsteil 14 umfasst ein Metallrohr 16, der zweite Leitungsteil 15 umfasst ein Kunststoffrohr 17. Die Schnellkupplung 2 umfasst einen Stecker 18, der fest mit dem Metallrohr 16 verbunden ist sowie eine Buchse 19, die fest mit dem Kunststoffrohr 17 verbunden ist.
2 zeigt einen Ausschnitt aus der Druckleitung 7 mit der Schnellkupplung 2 mit Teilen des ersten Leitungsteils 14 und des zweiten Leitungsteils 15 in einer dreidimensionalen Ansicht, 3 zeigt die Darstellung der 2 in einem Längsschnitt, 4 in teilweiser Explosionsdarstellung. Das Metallrohr 16 weist im Bereich seines stirnseitigen Endes eine Sicke 20 auf. Bei der Sicke 20 handelt es sich um eine rinnenartige Erhöhung in der hohlzylinderförmigen Blechfläche des Metallrohres 16, die Sicke ist im vorliegenden Fall eine Halbrundsicke. Die Sicke 20 wird umgriffen von einer Ringnut 21 des Steckers 18. Der Stecker ist um eine Montage zu ermöglichen zweiteilig aufgebaut und umfasst, wie in 4 dargestellt, eine erste Steckerhälfte 22 und eine zweite Steckerhälfte 23. Die Steckerhälften 22 und 23 weisen jeweils Stifte 24 auf, die in korrespondierende Öffnungen 25, diese können z. B. als sacklochartige Vertiefungen ausgeführt sein, der jeweils anderen Steckerhälfte bei der Montage eingreifen. Die Steckerhälften 22 und 23 können so identische Bauteile sein. Bei der Montage werden die beiden Steckerhälften um das Metallrohr 16 herumgelegt und in Richtung der Pfeile 26 aufeinander gedrückt bis die Stifte 24 in die jeweils korrespondierende Öffnung 25 eingreifen. Dabei kommt die Sicke 20 in der Ringnut 21 zu liegen. Die Steckerhälften 22 und 23 können dabei mittels einer Rastverbindung lösbar miteinander verbunden werden, können aber ebenso unlösbar miteinander verklebt oder miteinander verschweißt werden. Die Rastverbindung kann z. B. durch die Stifte 24 und die Öffnungen 25 bewirkt werden, beispielsweise durch kugelförmige Bereiche der Stifte mit einem größeren Außendurchmesser als die Öffnungen 25, die in Einbaulage in entsprechend im Durchmesser vergrößerten Bereichen der Öffnungen 25 zu liegen kommen. Von der Stirnseite 27 des zweiten Leitungsteiles 14 wird eine Dichtung 28 aufgeschoben.
Die Dichtung 28 dichtet bei geschlossener Schnellkupplung 2 die Verbindung des ersten Leitungsteiles 14 mit dem zweiten Leitungsteil 15 nach außen hin ab. Zum Herstellen einer Rastverbindung zwischen Stecker 18 und Buchse 19 weist die Buchse 19 zwei Durchbrüche 29 auf, in die Rastnasen 30 des Steckers 18 eingreifen. Die beiden Steckerhälften 22 und 23 sind aus einem Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff wie z. B. Polyamid oder dergleichen gefertigt. Das Kunststoffrohr 17 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Polyamid gefertigt, die Buchse 19 ist hier ebenfalls aus Polyamid gefertigt. Die Buchse 19 weist, wie in 3 zu erkennen ist, eine Durchgangsbohrung 31 auf, deren Innendurchmesser dem Innendurchmesser des Kunststoffrohres 17 entspricht. Auf der dem Stecker 18 abgewandten Seite weist die Durchgangsbohrung 31 eine Stufenbohrung 32 auf, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Kunststoffrohres entspricht. Dadurch lässt sich das Kunststoffrohr 17 in die Stufenbohrung 32 einführen, bis dieses an den geringeren Durchmesser der weiter führenden Durchgangsbohrung 31 anstößt. Das Kunststoffrohr 17 wird in der Stufenbohrung 32 der Buchse 19 verklebt oder verschweißt und kann dabei insbesondere reibverschweißt werden.
Bezugszeichenliste

1: Hydraulisches System
2: Schnellkupplung
3: Kupplungsausrückvorrichtung
4: Geberzylinder
5: Nehmerzylinder
6: Ausrückmechanik
7: Druckleitung
8: Kupplung
9: Betätigungsglied
10: mechanischen Übertragung
11: Getriebeeingangswelle
12: Brennkraftmaschine
13: Kurbelwelle
14: Erster Leitungsteil
15: Zweiter Leitungsteil
16: Metallrohr
17: Kunststoffrohr
18: Stecker
19: Buchse
20: Sicke
21: Ringnut
22: Steckerhälfte
23: Steckerhälfte
24: Stift
25: Öffnung
26: Pfeil
27: Stirnseite
28: Dichtung
29: Durchbruch
30: Rastnasen
31: Durchgangsbohrung
32: Stufenbohrung

Claims

Druckleitung (7), insbesondere Druckleitung eines hydraulischen Systems (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem Geberzylinder (4) und einem Nehmerzylinder (5), die durch die Druckleitung (7) hydraulisch miteinander verbunden sind, umfassend ein Kunststoffrohr (17) sowie ein Metallrohr (16), die durch eine Kupplungsanordnung miteinander verbunden sind, wobei die Kupplungsanordnung (2) einen Stecker (18) und eine Buchse (19) umfasst, wobei das Metallrohr (16) mit dem Stecker (18) und das Kunststoffrohr (17) mit der Buchse (19) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (18) und die Buchse (19) mit Mitteln versehen sind, die in Verbindungslage von Stecker (18) und Buchse (19) eine lösbare Schnappverbindung bilden, wobei elastische Fügeteile des Steckers (18) in Ausnehmungen der Buchse (19) eingreifen.
Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (19) ein Kunststoffbauteil ist, das mit dem Kunststoffrohr (17) stoffschlüssig verbunden ist.
Druckleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (19) und das Kunststoffrohr (17) aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt sind.
Druckleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (19) und das Kunststoffrohr (17) miteinander verschweißt sind.
Druckleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (19) und das Kunststoffrohr (17) miteinander reibverschweißt sind.
Druckleitung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (19) ein einstückiges Spritzgussbauteil ist.
Druckleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallrohr (16) an seinem Ende mit einem mehrteiligen Steckerelement (22, 23) versehen ist, das sich axial an einer umlaufenden nach außen ragende Sicke (20) des Metallrohres (16) abstützt.
Buchse (19) zur Verbindung mit einem Kunststoffrohr (17) zur Verwendung in einer Druckleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.