DE102010031662A1

DE102010031662A1 - Sicherungseinrichtung für eine Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE102010031662A1
Application number: DE102010031662A
Authority: DE
Inventors: Franz Kreil; Andre Frenzel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-01-26
Also published as: WO2012016614A1; US8821185B2; EP2596271A1; US20130137295A1

Abstract

Sicherungseinrichtung für eine Verbindungsanordnung zwischen einem Stutzen und einem Steckverbinder, welcher Stutzen radial außenseitig wenigstens einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden ersten Hinterschnittbereich aufweist, welcher Steckverbinder radial innenseitig wenigstens einen zweiten Hinterschnittbereich aufweist, der geeignet ist, mit dem wenigstens einen ersten Hinterschnittbereich in einer Eingriffsposition zu korrespondieren und in radialer Richtung derart elastisch verformbar ist, dass der wenigsten eine erste Hinterschnittbereich und der wenigstens eine zweite Hinterschnittbereich in oder außer Eingriff gelangen können, wobei die Sicherungseinrichtung geeignet ist, eine radiale elastische Verformung des Steckverbinders zumindest soweit zu verhindern, dass in Verbindungsposition der wenigsten eine erste Hinterschnittbereich und der wenigstens eine zweite Hinterschnittbereich in korrespondierender Eingriffsposition fixiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für eine Verbindungsanordnung zwischen einem Stutzen und einem Steckverbinder, welcher Stutzen radial außenseitig wenigstens einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden ersten Hinterschnittbereich aufweist, welcher Steckverbinder radial innenseitig wenigstens einen zweiten Hinterschnittbereich aufweist, der geeignet ist, mit dem wenigstens einen ersten Hinterschnittbereich in einer Eingriffsposition zu korrespondieren und in radialer Richtung derart elastisch verformbar ist, dass der wenigsten eine erste Hinterschnittbereich und der wenigstens eine zweite Hinterschnittbereich in oder außer Eingriff gelangen können.
Eine derartige Verbindungsanordnung mit einem Stutzen und einem Steckverbinder ist beispielsweise aus der DE 37 27 858 A1 bekannt. Der DE 37 27 858 A1 zufolge weist der Stutzen radial außenseitig einen umlaufenden Ring mit einer Auflauffläche und einer Anschlagfläche auf. Der Steckverbinder ist im Querschnitt oval oder ellipsenförmig ausgebildet, wobei der Innendurchmesser des Steckverbinders größer ist als der Außendurchmesser des Stutzens, sodass der Steckverbinder den Stutzen radial beabstandet umgreift. Der Steckverbinder weist innenseitig zwei diametral gegenüberliegende Nocken mit jeweils einer Auflauffläche und einer Anschlagfläche auf.
Wenn der Steckverbinder in axialer Richtung mit dem Stutzen verbunden wird, laufen die steckverbinderseitigen Anlaufflächen und die stutzenseitige Anlauffläche aufeinander auf und die Nocken des Steckverbinders verrasten mit dem Ring des Stutzens, indem die steckverbinderseitigen Anschlagflächen und die stutzenseitige Anschlagfläche einander hintergreifen, sodass der Steckverbinder mit dem Stutzen fest verbunden ist.
Der Steckverbinder ist in radialer Richtung elastisch verformbar. Zum Lösen der Verbindungsanordnung wird der Steckverbinder von außen in den Bereichen zwischen den Nocken zusammengedrückt, wobei sich die Nocken radial nach außen verlagern und die steckverbinderseitigen Anschlagflächen und die stutzenseitige Anschlagfläche außen Eingriff gelangen, sodass der Steckverbinder von dem Stutzen gelöst werden kann.
Eine derartige Verbindungsanordnung mit einem Stutzen und einem Steckverbinder ist auch Gegenstand der EP 1 873 439 A2 .
Aus Sicherheitsgründen und/oder aufgrund gesetzlicher Vorschriften kann es erforderlich sein, eine solche Verbindungsanordnung gegen unbeabsichtigtes Lösen zu sichern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung für eine eingangs genannte Verbindungsanordnung bereit zu stellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Sicherungseinrichtung für eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, indem die Sicherungseinrichtung geeignet ist, eine radiale elastische Verformung des Steckverbinders zumindest soweit zu verhindern, dass in Verbindungsposition der wenigsten eine erste Hinterschnittbereich und der wenigstens eine zweite Hinterschnittbereich in korrespondierender Eingriffsposition fixiert sind. Eine mit der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung gesicherte Verbindungsanordnung kann nur gelöst werden, wenn die Sicherungseinrichtung entfernt oder die korrespondierenden Bereiche des Stutzens und/oder des Steckverbinders zerstört werden. Damit ist ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindungsanordnung wirksam verhindert.
Besonders zu bevorzugende Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorzugsweise ist für eine Verbindungsanordnung, bei der in Verbindungsposition zwischen Stutzen und Steckverbinder ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Zwischenraum gebildet ist, die Sicherungseinrichtung zu einem formschlüssigen Eingriff in den Zwischenraum geeignet. Damit wird eine Verformung des Steckverbinders derart blockiert, dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindungsanordnung wirksam verhindert ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Sicherungseinrichtung einen ersten Sicherungsbereich auf, der dem Stutzen zugeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist die Sicherungseinrichtung zweckmäßigerweise clipförmig dem Stutzen angepasst ausgestaltet und bildet so selbst den ersten Sicherungsbereich.
Außerdem weist einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zufolge die Sicherungseinrichtung einen zweiten Sicherungsbereich auf, der dem Zwischenraum zugeordnet ist. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der zweite Sicherungsbereich der Form des Zwischenraums angepasst ist.
Einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zufolge weist die Sicherungseinrichtung zudem einen dritten Sicherungsbereich auf, der dem Steckverbinder zugeordnet ist. Der dritte Sicherungsbereich ist vorzugsweise rasthakenförmig ausgestaltet.
Nachfolgend ist ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft
1 eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Verbindungsanordnung zwischen einem Stutzen und einem Steckverbinder in Verbindungsposition,
2a eine Sicherungseinrichtung in räumlicher Darstellung von außen,
2b eine Sicherungseinrichtung in räumlicher Darstellung von innen,
3a einen Stutzen mit Sicherungseinrichtung bei Montage,
3b einen Stutzen mit Sicherungseinrichtung und Steckverbinder bei Montage,
4a einen Längsschnitt durch eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Verbindungsanordnung zwischen einem Stutzen und einem Steckverbinder in Verbindungsposition und
4b einen Querschnitt durch eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Verbindungsanordnung zwischen einem Stutzen und einem Steckverbinder in Verbindungsposition.
1 zeigt eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Verbindungsanordnung 100 zwischen einem Stutzen 102 und einem Steckverbinder 104 in Verbindungsposition. Die Verbindungsanordnung 100 dient insbesondere zur Verbindung von medienführenden Leitungen im Automobilbau, vorzugsweise für Applikationen im Bereich Be- und Entlüftung.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steckverbinder 104 mit einem Entlüftungsschlauch 108 verbunden. Der Schlauch 108 verbindet eine Entlüftungsöffnung eines hier nicht dargestellten Kurbelgehäuses einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine mit einer Einlassöffnung im Ansaugtrakt 103 der Brennkraftmaschine. Durch den Schlauch 108 können beim Betrieb der Brennkraftmaschine Blow-By-Gase aus dem Kurbelgehäuse dem Ansaugtrakt und damit dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeleitet werden. Kurbelgehäuseseitig ist dem Schlauch 108 üblicherweise eine Abscheideeinrichtung zur Trennung von Gas und Flüssigkeit, wie Öl oder Ölnebel, und/oder ein Ventil vorgeschaltet.
Anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsbeispielen zufolge kann die Verbindungsanordnung mit Stutzen und Steckverbinder jedoch auch für eine andere Leitungsverbindung genutzt werden, insbesondere zur Verbindung von Kraftstoffleitungen, Tankentlüftungsleitungen, Sekundärluftleitungen, Ölkühlerleitungen oder Bremsdruckleitungen.
Die Einlassöffnung im Ansaugtrakt 103 der Brennkraftmaschine ist als winkliger Stutzen 102 ausgeführt. Der Schlauch 108 mit Steckverbinder 104 ist in axialer Richtung mit seiner Öffnung auf den Stutzen 102 aufgeschoben und mit dem Stutzen 102 verrastet. Eine Sicherungseinrichtung 106 verhindert ein Lösen der Verbindung.
Eine Detailansicht der Sicherungseinrichtung 206 ist mit den 2a und 2b gezeigt, 2a zeigt die Sicherungseinrichtung 206 in räumlicher Darstellung von außen, eine räumliche Darstellung von innen ist mit 2b gezeigt. Die Sicherungseinrichtung 206 ist insgesamt clipförmig, dem Durchmesser des Stutzens (1: 102) angepasst, ausgestaltet. Die Sicherungseinrichtung 206 umschließt kreisbogenförmig einen sich über einen Winkelbereich von etwas mehr als 180°, insbesondere über einen Winkelbereich von ca. 200° bis ca. 220°, erstreckenden Umfang. Damit bildet die Sicherungseinrichtung 206 selbst einen ersten Sicherungsbereich 212, der dem Stutzen zugeordnet ist.
Eine nutförmige Aussparung 214 korrespondiert mit einer entsprechenden Kontur des Stutzens, sodass formschlüssig eine Lagesicherung zwischen Stutzen und Sicherungseinrichtung 206 erreicht ist. Eine Durchbrechung 224, die vorliegend in etwa rechteckig ausgestaltet ist, ermöglicht eine unmittelbare Verbindung zwischen Stutzen und Steckverbinder in Verbindungsposition. Ein laschenartiger Bereich 213 gewährleistet einen sicheren Halt und eine Abstützung der Sicherungseinrichtung 206 am Stutzen.
Ein zweiter Sicherungsbereich 226 ist zum Eingriff in einen in Verbindungsposition zwischen Stutzen und Steckverbinder gebildeten Zwischenraum (4: 444) geeignet. Der zweite Sicherungsbereich 226 ist diesem Zwischenraum formmäßig angepasst und erstreckt sich in Umfangsrichtung beidseitig der Durchbrechung 224. Ausgehend von der Durchbrechung 224 weist der zweite Sicherungsbereich 226 in radialer Richtung eine zunehmende Dicke auf. Die axiale Stirnseite des zweiten Sicherungsbereichs 226 ist abgeschrägt ausgestaltet, um ein Einführen in den Zwischenraum zu erleichtern. Eine Kontur 217 sowie eine dazu gegenläufige Kontur 221 gewährleisten formschlüssig zusätzlich eine Lagesicherung zwischen der Sicherungseinrichtung 206 und dem Steckverbinder.
Zwei Rasthaken 216, 220 bilden einen dritten Sicherungsbereich, der dem Steckverbinder (1: 104) zugeordnet ist. Die Rasthaken 216, 220 sind seitlich an der Sicherungseinrichtung 206 diametral gegenüberliegend angeordnet und umfassen jeweils einen Haken 218, 222 mit Anlauffläche und Anschlagfläche. Die Rasthaken 216, 220 sind geeignet, in Verbindungsposition mit einer entsprechenden Kontur des Steckverbinders zu verrasten.
In 3 ist die Montage der Verbindungsanordnung 300 dargestellt. Dabei zeigt 3a, wie zunächst die Sicherungseinrichtung 306 am Stutzen 302 des Ansaugtrakts 303 montiert wird. Die Sicherungseinrichtung 306 wird in radialer Richtung auf den Stutzen 302 aufgeclipst, wobei mittels geeigneter Konturen eine vorbestimmte Position der Sicherungseinrichtung 306 am Stutzen 302 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gewährleistet ist. Vorliegend sind zur Positionierung stutzenseitig eine mit der Aussparung (2: 214) der Sicherungseinrichtung 306 korrespondierende Kontur sowie zwei flügelartige Konturen 311 vorgesehen. Die flügelartigen Konturen 311 dienen insbesondere auch zur Abstützung der Sicherungseinrichtung 306 in axialer Richtung, wenn der Steckverbinder 304 montiert wird.
3b zeigt, wie nachfolgend der Schlauch 308 mit Steckverbinder 304 montiert wird. Der Stutzen 302 weist umlaufend eine Ringkontur 310 mit Auflauffläche und Anschlagfläche auf. Der Steckverbinder 304 weist einen flachringförmigen Bereich 305 mit zwei innenseitig diametral gegenüberliegenden Nocken mit jeweils einer Auflauffläche und einer Anschlagfläche auf. Zu den Nocken in Umfangsrichtung um ca. 90° versetzt angeordnet weist der flachringförmigen Bereich 305 des Steckverbinders 304 außenseitig zwei diametral gegenüberliegende Konturierungen 307 auf, die ein Zusammendrücken des flachringförmigen Bereich 305 erleichtern.
Der Steckverbinder 304 wird in axialer Richtung aufgeschoben, wobei sich im Bereich der Aussparung (2: 214) sowie diametral gegenüberliegend der Steckverbinder 304 und der Stutzen 302 formschlüssig verbinden, indem die Nocken des Steckverbinders 304 mit der Ringkontur 310 des Stutzens 302 verrasten. Dabei greift der zweite Sicherungsbereich 226 in den in Verbindungsposition zwischen Stutzen 302 und Steckverbinder 304 gebildeten Zwischenraum ein. Die stirnseitige Abschrägung der Sicherungseinrichtung 306 erleichtert ein Aufschieben des Steckverbinders 304. Die Rasthaken (2: 216, 220) verrasten mit dem flachringförmigen Bereich 305 des Steckverbinders 304 im Bereich der Konturierungen 307 und überdecken diese dann von außen.
4 zeigt einen Längsschnitt durch eine gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Verbindungsanordnung 400 zwischen einem Stutzen 402 und einem Steckverbinder 404 in Verbindungsposition, ein Querschnitt ist in 4b dargestellt.
Der Stutzen 402 weist umlaufend eine Ringkontur 410 mit Auflauffläche und Anschlagfläche auf. Der Steckverbinder 404 umfasst einen flachringförmigen Bereich 438 mit zwei diametral gegenüberliegenden Verbindungsbereichen 428, 432 zur Verbindung mit dem Stutzen 402. Die Verbindungsbereiche 428, 432 umfassen innenseitig Nocken 430, 434 mit jeweils einer Auflauffläche und einer Anschlagfläche. Die Nocken 430, 434 des Steckverbinders 404 sind mit der Ringkontur 410 des Stutzens 402 verrastet, indem die Anschlagflächen der Ringkontur 410 und der Nocken 430, 434 einander hintergreifen. Zu den Nocken 430, 434 in Umfangsrichtung um ca. 90° versetzt angeordnet weist der flachringförmige Bereich 438 des Steckverbinders 404 außenseitig zwei diametral gegenüberliegende Konturierungen 440, 442 auf, die ein Zusammendrücken des flachringförmigen Bereichs 438 erleichtern. Radial innenseitig weist der Steckverbinder 404 einen stutzenförmigen Bereich 436 auf, mit dem er in den Stutzen 402 eingeschoben ist, wobei zwischen Steckverbinder 404 und Stutzen 402 wenigstens eine Dichtung angeordnet ist. Der stutzenförmigen Bereich 436 und der flachringförmige Bereich 438 des Steckverbinders 404 begrenzen zusammen einen U-förmigen Aufnahmeraum mit Boden 446. In diesem Aufnahmeraum ist der Stutzen 402 derart aufgenommen, dass sein axialer Randbereich am Boden 446 anliegt.
Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindungsanordnung 400 zu verhindern, ist eine Sicherungseinrichtung 406 vorgesehen, die einerseits mit dem Stutzen 402 und andererseits mit dem Steckverbinder 404 verbunden ist und ein Zusammendrücken des flachringförmigen Bereichs 438 des Steckverbinders 404 und damit ein Lösen der Nocken 430, 434 von der Ringkontur 410 des Stutzes 402 verhindert.
Die Sicherungseinrichtung 406 umfasst einen zweiten Sicherungsbereich 426, der in den zwischen Stutzen 402 und Steckverbinder 404 gebildeten Zwischenraum 444 eingreift und diesen zumindest bereichsweise in radialer Richtung formschlüssig ausfüllt, indem er radial außenseitig am Stutzen 402 und radial innenseitig am flachringförmigen Bereichs 438 des Steckverbinders 404 anliegt. Es ist nicht erforderlich, dass der Zwischenraum 444 über den gesamten Umfang von dem Sicherungsbereich 426 der Sicherungseinrichtung 406 ausgefüllt ist. Wesentlich ist, dass ein Zusammendrücken des flachringförmigen Bereichs 438 des Steckverbinders 404 im Bereich der Konturierungen 440, 442 verhindert ist. Rasthaken 416, 420 bilden einen dritten Sicherungsbereich der Sicherungseinrichtung 406. Die Rasthaken 416, 420 sind mit dem flachringförmigen Bereich 438 des Steckverbinders 404 im Bereich der Konturierungen 440, 442 verrastet und überdecken diese von außen. Im Übrigen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den vorhergehenden Figuren verwiesen.
Die Sicherungseinrichtung 406 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, insbesondere aus einem recyclingfähigen Werkstoff mit geringen Permeationswerten, wie Polyamid, gegebenenfalls gefüllt. Vorliegend besteht die Sicherungseinrichtung 406 aus Polyamid 6 mit 30% Glasfaser oder aus Polyamid 12 mit 20% Glasfaser.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3727858 A1 [0002, 0002]
EP 1873439 A2 [0005]

Claims

Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) für eine Verbindungsanordnung (100, 200, 300, 400) zwischen einem Stutzen (102, 302, 402) und einem Steckverbinder (104, 304, 404), welcher Stutzen (102, 302, 402) radial außenseitig wenigstens einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden ersten Hinterschnittbereich (310, 410) aufweist, welcher Steckverbinder (104, 304, 404) radial innenseitig wenigstens einen zweiten Hinterschnittbereich (430, 434) aufweist, der geeignet ist, mit dem wenigstens einen ersten Hinterschnittbereich (310, 410) in einer Eingriffsposition zu korrespondieren und in radialer Richtung derart elastisch verformbar ist, dass der wenigsten eine erste Hinterschnittbereich (310, 410) und der wenigstens eine zweite Hinterschnittbereich (430, 434) in oder außer Eingriff gelangen können, wobei die Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) geeignet ist, eine radiale elastische Verformung des Steckverbinders (104, 304, 404) zumindest soweit zu verhindern, dass in Verbindungsposition der wenigsten eine erste Hinterschnittbereich (310, 410) und der wenigstens eine zweite Hinterschnittbereich (430, 434) in korrespondierender Eingriffsposition fixiert sind.
Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) nach Anspruch 1, wobei in Verbindungsposition zwischen Stutzen (102, 302, 402) und Steckverbinder (104, 304, 404) ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Zwischenraum (444) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) zu einem formschlüssigen Eingriff in den Zwischenraum (444) geeignet ist.
Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) einen ersten Sicherungsbereich (212) aufweist, der dem Stutzen (102, 302, 402) zugeordnet ist.
Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) clipförmig dem Stutzen (102, 302, 402) angepasst ausgestaltet ist und den ersten Sicherungsbereich (212) bildet.
Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) einen zweiten Sicherungsbereich (226, 426) aufweist, der dem Zwischenraum (444) zugeordnet ist.
Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sicherungsbereich (226, 426) der Form des Zwischenraums (444) angepasst ist.
Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) einen dritten Sicherungsbereich (216, 218, 220, 222, 416, 420) aufweist, der dem Steckverbinder (104, 304, 404) zugeordnet ist.
Sicherungseinrichtung (106, 206, 306, 406) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Sicherungsbereich (216, 218, 220, 222, 416, 420) rasthakenförmig ausgestaltet ist.