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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung
zum fluidischen Verbindung von zwei Fluid führenden Verbindungselementen, insbesondere
zum Verbinden einer Ölspritzdüse eines Kurbelgehäuses
mit einem Ölzulauf.
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Steckverbindungsvorrichtungen
umfassen üblicherweise ein erstes Bauteil mit einem Stecker oder
einem Steckabschnitt sowie ein zweites Bauteil mit einer Buchse
oder einem Buchsenabschnitt, wobei der Stecker in die Buchse bzw.
der Steckabschnitt in den Buchsenabschnitt einsteckbar ist. Derartige Steckverbindungen
kommen in vielen Bereichen der Technik zur Anwendung, u. a. auch
bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen. Bei schwierigen Montagebedingungen
kann es vorkommen, dass eine derartige Steckverbindung nur mit geringer
visueller Kontrollmöglichkeit oder sogar blind hergestellt
werden muss. Gewünscht ist daher eine Steckverbindungsvorrichtung,
die sich besonders einfach und mit hoher Funktionssicherheit herstellen
lässt.
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Aus
der
DE 296 05 647
U1 ist ein Beispiel für eine Schlauchfeder für Ölabstreifringe
bekannt. Eine derartige Schlauchfeder ist eine Druckfeder, die mit gleichmäßigem
Windungsabschnitt ausgebildet ist und mit einem kleinen Wickelverhältnis
geformt ist. Dabei umfasst eine derartige Schlauchfeder einen langgestreckten
Federkörper, der in eine Kreisform überführt
ist. Die Enden des Federkörpers können grundsätzlich
fest miteinander verbunden sein. Bei der bekannten Schlauchfeder
umschließt der Federkörper einen Verbindungsdraht,
der den Federkörper in der Kreisform hält.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für eine Steckverbindungsvorrichtung der eingangs genannten
Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich
insbesondere durch eine hohe Zuverlässigkeit der damit
hergestellten Steckverbindung auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den in den Buchsenabschnitt
eingesteckten Steckabschnitt mittels einer Schlauchfeder zu sichern.
Eine derartige Schlauchfeder kann vergleichsweise hohe Reibungskräfte
erzeugen, wodurch der Steckabschnitt im Buchsenabschnitt mit vergleichsweise
großen Kräften gehalten ist. Hierdurch kann die
Zuverlässigkeit der erzeugten Steckverbindung verbessert
werden. Zur axialen Positionierung der Schlauchfeder kann der Steckabschnitt
mit einer umlaufenden Außennut ausgestattet sein, in der
die Schlauchfeder angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Schlauchfeder
am Steckabschnitt durch Formschluss gehalten. Die Abmessungen von
Steckabschnitt, Buchsenabschnitt und ggf. der Außennut sind
so aufeinander abgestimmt, dass die Schlauchfeder beim Einstecken
des Steckabschnitts in den Buchsenabschnitt radial komprimiert wird.
Hierdurch wird die Schlauchfeder radial vorgespannt, was die Haltekraft
der Schlauchfeder erhöht.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Buchsenabschnitt
eine umlaufende Innennut aufweisen, in welche die Schlauchfeder
radial eingreift, sobald der Steckabschnitt eine vorbestimmte Einstecktiefe
erreicht. Bei dieser Ausführungsform ist die Schlauchfeder
auch am Buchsenabschnitt durch Formschluss abgestützt,
wodurch sich eine besonders effektive Sicherung der Steckverbindung
ergibt.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Schlauchfeder
im eingesteckten Zustand in beiden Nuten unter Vorspannung anliegen.
Auch diese Maßnahme erhöht die Haltekraft der Steckverbindung.
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Um
das Einführen des Buchsenabschnitts in den Steckabschnitt
zu vereinfachen, kann der Buchsenabschnitt eine Einführfase
aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der Steckabschnitt
eine Einführfase aufweisen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann ein Ringbund vorgesehen sein,
der an einem den Buchsenabschnitt einfassenden Buchsenrand axial
zur Anlage kommt, sobald der Steckabschnitt eine vorbestimmte Einstecktiefe
erreicht. Auch hierdurch wird die blinde Montage der Steckverbindungsvorrichtung
erleichtert, da der Ringbund einen Anschlag definiert, bei dem die
vorbestimmte Einstecktiefe erreicht ist. Insbesondere kann bei dieser
Einstecktiefe die Schlauchfeder in die Innennut des Buchsenabschnitts
eingreifen.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Steckabschnitt
zwischen einem beim Steckvorgang vorausgehenden Ende und der Außennut
eine umlaufende Außenpassfläche aufweisen, während
gleichzeitig der Buchsenabschnitt eine Innenpassfläche
aufweist, die mit der Außenpassfläche zur Ausbildung
einer Flächendichtung zusammenwirkt, sobald der Steckabschnitt
eine vorbestimmte Einstecktiefe erreicht. Mit Hilfe derartiger Passflächen
kann eine effiziente Flächendichtung realisiert werden,
ohne dass ein zusätzliches Dichtungsbauteil erforderlich
ist. Insbesondere in Verbindung mit der oder den Einführfasen
kann die Realisierung einer derartigen Flächendichtung
vereinfacht werden.
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Bei
einer anderen Ausführungsform kann zumindest ein exzentrischer
Positionierzapfen vorgesehen sein, während gleichzeitig
an einem den Buchsenabschnitt einfassenden Buchsenrand eine zum Positionierzapfen
komplementäre Zapfenaufnahme ausgebildet ist. Sobald zwischen
dem Steckabschnitt und dem Buchsenabschnitt eine vorbestimmte Drehlage
vorliegt, kann der Positionierzapfen in die Zapfenaufnahme eingeführt
werden. Somit kann bei dieser Ausführungsform das Auffinden
einer vorbestimmten Drehlage, auch bei schwierigen Montagebedingungen,
vereinfacht werden.
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Besagter
Positionierzapfen kann integral an einem Ringbund des Steckabschnitts
ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, den Positionierzapfen
an einer Scheibe auszubilden, die auf geeignete Weise am Steckabschnitt
angebracht ist.
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Bei
einer anderen Ausführungsform kann der Steckabschnitt beabstandet
zur Außennut der Schlauchfeder eine weitere umlaufende
Außennut aufweisen, in der ein O-Ring angeordnet ist, der
im eingesteckten Zustand unter radialer Vorspannung an einer Innenwand
des Buchsenabschnitts zur Anlage kommt. Mit Hilfe eines derartigen
O-Rings kann die Dichtheit der Steckverbindung verbessert werden.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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Die
einzige 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine
Steckverbindungsvorrichtung.
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Entsprechend 1 umfasst
eine Steckverbindungsvorrichtung 1 zwei Verbindungselemente, nämlich
ein erstes Verbindungselement 2 und ein zweites Verbindungselement 3.
Die beiden Verbindungselemente 2, 3 dienen zur
Führung eines Fluids. Bspw. handelt es sich beim ersten
Verbindungselement 2 um eine Ölspritzdüse,
während es sich beim zweiten Verbindungselement 3 um
ein Kurbelgehäuse handeln kann. Insbesondere enthält
das erste Verbindungselement 2 einen Fluidkanal 4,
während das zweite Verbindungselement 3 einen
Fluidzulauf 5 aufweist. Mit Hilfe der Steckverbindungsvorrichtung 1 können
nun die beiden Verbindungselemente 2, 3 fluidisch
miteinander verbunden werden. Mit anderen Worten, mit Hilfe der
Steckverbindungsvorrichtung 1 wird eine Steckverbindung
hergestellt, die den Zulauf 5 mit dem Fluidkanal 4 fluidisch
verbindet.
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Das
erste Verbindungselement 2 weist einen Steckabschnitt 6 auf,
der sich bzgl. einer Längsmittelachse 7 zylindrisch,
insbesondere kreiszylindrisch erstreckt. Der Steckabschnitt 6 weist
eine Außennut 8 auf, die bzgl. der Längsmittelachse 7 umlaufend
ist. Sie ist ringförmig geschlossen. In dieser Außennut 8 ist
eine Schlauchfeder 9 angeordnet.
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Das
zweite Verbindungselement 3 weist einen Buchsenabschnitt 10 auf,
der komplementär zum Steckabschnitt 6 geformt
ist, sodass der Steckabschnitt 6 in den Buchsenabschnitt 10 koaxial zur
Längsmittelachse 7 einsteckbar ist. Im gezeigten eingesteckten
Zustand ist die Schlauchfeder 9 bzgl. der Steckrichtung,
die sich koaxial zur Längsmittelachse 7 erstreckt
und durch einen Doppelpfeil 11 angedeutet ist, radial komprimiert.
Mit anderen Worten, im eingesteckten Zustand ist die Schlauchfeder 9 gegen
den Steckabschnitt 6 und gegen den Buchsenabschnitt 10 radial
vorgespannt.
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Der
Buchsenabschnitt 10 kann optional mit einer umlaufenden
Innennut 12 ausgestattet sein, die im eingesteckten Zustand
der Außennut 8 gegenüberliegt, sodass
die Schlauchfeder 9 in die Innennut 12 radial
eingreifen kann, sobald der Steckabschnitt 6 eine vorbestimmte
Einstecktiefe erreicht hat. Zweckmäßig sind Außennut 8,
Innennut 12 und Schlauchfeder 9 so aufeinander
abgestimmt, dass die Schlauchfeder 9 im eingesteckten Zustand
in beiden Nuten 8, 12 vorgespannt zur Anlage kommt.
Dies bedeutet, dass die Schlauchfeder 9 beim Einstecken des
Steckabschnitts 6 in den Buchsenabschnitt 10 zunächst
komprimiert wird und bei Erreichen der Einstecktiefe in die Innennut 12 wieder
entspannt wird, jedoch nicht vollständig, sondern nur teilweise,
sodass die Schlauchfeder 9 auch dann noch komprimiert ist,
wenn sie im eingesteckten Zustand auch in die Innennut 12 eingreift.
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Optional
kann der Buchsenabschnitt 10 eine Einführfase 13 aufweisen,
die das Einfädeln des Steckabschnitts 6 in den
Buchsenabschnitt 10 erleichtert. Zusätzlich oder
alternativ kann der Steckabschnitt 6 eine Einführfase 14 aufweisen,
die das Einfädeln des Steckabschnitts 6 in den
Buchsenabschnitt 10 erleichtert.
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Optional
kann der Steckabschnitt 6 bzw. das erste Verbindungselement 2 einen
Ringbund 15 aufweisen, der koaxial zur Längsmittelachse 7 angeordnet
ist und der von dem in den Buchsenabschnitt 10 eindringenden
Bereich des Steckabschnitts 6 radial absteht. Der Ringbund 15 kommt
im eingesteckten Zustand an einem Buchsenrand 16 axial,
also in der Einsteckrichtung 11 zur Anlage, wenn der Steckabschnitt 6 die
vorbestimmte Einstecktiefe erreicht hat. Im gezeigten Beispiel ist
der Ringbund 15 an einer Scheibe 17 ausgebildet,
die auf geeignete Weise drehfest am Steckabschnitt 6 bzw.
am ersten Verbindungselement 2 angebracht ist. Alternativ
dazu kann der Ringbund 15 auch unmittelbar am Steckabschnitt 6 bzw.
am ersten Verbindungselement 2 ausgebildet sein.
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Der
Steckabschnitt 6 kann optional zwischen seinem beim Steckvorgang
vorausgehenden Ende 18 und der Außennut 8 eine
bzgl. der Längsmittelachse 7 ringförmig
umlaufende Außenpassfläche 19 aufweisen.
Komplementär dazu ist im Buchsenabschnitt 10 eine
Innenpassfläche 20 ausgebildet. Dabei sind die
Außenpassfläche 19 und die Innenpassfläche 20 so
aufeinander abgestimmt, dass die beiden Passflächen 19, 20 im
eingesteckten Zustand zur Ausbildung einer Flächendichtung 21 zusammenwirken.
Erreicht wird dies durch eine relativ enge Passung zwischen den
Passflächen 19, 20, derart, dass ein
Drosseldichtspalt zwischen den Passflächen 19, 20 entsteht,
dessen Drosselwirkung aufgrund von Reibungseffekten eine hinreichende
Abdichtung und somit die Flächendichtung 21 erzeugt.
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Optional
kann der Steckabschnitt 6 bzw. das erste Verbindungselement 2 mit
zumindest einem bzgl. der Längsmittelachse 7 exzentrischen
Positionierzapfen 22 ausgestattet sein. Gleichzeitig ist
der Buchsenabschnitt 10 bzw. das zweite Verbindungselement 3 mit
einer zum Positionierzapfen 22 komplementären
Zapfenaufnahme 23 ausgestattet. Positionierzapfen 22 und
Zapfenaufnahme 23 sind dabei so aufeinander abgestimmt,
dass der Positionierzapfen 22 erst dann in die Zapfenaufnahme 23 in
der Einsteckrichtung 11 einsteckbar ist, wenn zwischen
dem Steckabschnitt 6 und dem Buchsenabschnitt 10 eine vorbestimmte
Drehlage vorliegt. Im gezeigten Beispiel ist der Positionierzapfen 22 an
der Scheibe 17 ausgebildet. Die Scheibe 17 besitzt
zweckmäßig eine – hier nicht näher
bezeichnete – Scheibenöffnung, die vom Steckabschnitt 6 durchsetzt
ist. Alternativ ist es ebenso möglich, den Positionierzapfen 22 integral am
Steckabschnitt 6 bzw. am ersten Verbindungselement 2 auszuformen.
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Optional
kann der Steckabschnitt 6 eine weitere, ringförmig
umlaufende Außennut 24 aufweisen, die in der Einsteckrichtung 11,
also axial zur anderen Außennut 8 beabstandet
ist. In dieser weiteren Außennut 24 ist eine Dichtung 25 eingesetzt,
bei der es sich bevorzugt um einen O-Ring handelt. Im eingesteckten
Zustand ist die ringförmige Dichtung 25 radial
vorgespannt, sodass sie unter radialer Vorspannung an einer Innenwand 26 des
Buchsenabschnitts 10 zur Anlage kommt. Im Beispiel befindet
sich diese der Dichtung 25 zugeordnete Außennut 24 zwischen der
der Schlauchfeder 9 zugeordneten Außennut 8 und
dem Ringbund 15. Bei einer anderen Ausführungsform
kann die der Dichtung 25 zugeordnete Außennut 24 auch
zwischen der der Schlauchfeder 9 zugeordneten Außennut 8 und
dem vorausgehenden Ende 18 oder der Außenpassfläche 19 angeordnet sein.
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Die
vorstehend beschriebenen optionalen Merkmale können quasi
in beliebiger Kombination – soweit sinnvoll – realisiert
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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