DE102011107148A1

DE102011107148A1 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE102011107148A1
Application number: DE201110107148
Authority: DE
Inventors: Ahmed Tamaazousti; Jean-Michel Lecointre
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2012-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für eine Hydraulikleitung, mit einem eine Durchgangsöffnung aufweisenden Grundelement, das einen die Durchgangsöffnung enthaltenden Zapfen aufweist, der in die Hydraulikleitung einsteckbar ist und auf seiner Außenseite zumindest einen umlaufenden Vorsprung aufweist, wobei ein längs-zweigeteiltes Umgriffelement vorhanden ist, das sowohl einen Teil des Zapfens umgreift, als auch einen Kontaktbereich in einem zapfenfernen Abschnitt des Steckverbinders umgreift. Die Erfindung betrifft auch eine Kupplungs- und/oder Bremshydraulikleitung mit einem solchen Steckverbinder.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für eine Hydraulikleitung, mit einem eine Durchgangsöffnung aufweisenden Grundelement, das einen die Durchgangsöffnung enthaltenden Zapfen aufweist, der in die Hydraulikleitung einsteckbar ist und auf seiner Außenseite zumindest einen umlaufenden Vorsprung aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Steckverbinder für Hydraulikleitungen bekannt. In solchen Hydraulikleitungen wird ein unter Druck setzbares Fluid geführt. Gerade im Kraftfahrzeugbereich werden zahlreiche Hydraulikleitungen eingesetzt. Bei der Montage müssen einzelne Hydraulikleitungsabschnitte miteinander verbunden werden, um die gesamte Hydraulikleitung herstellen zu können.
Es sind zahlreiche Steckverbinder bekannt, die eine erste Hydraulikleitung umgreifen und dann in Formschluss mit einem Gegenelement gelangen, so dass dieses Gegenelement, das seinerseits mit einer Hydraulikleitung verbunden ist, in fluidübertragenden Kontakt mit dem Steckverbinder gelangen kann. Dabei werden häufig zweigeteilte Steckverbinder auf ein Ende einer Hydraulikleitung aufgebracht. Dies ist bspw. in den Druckschriften US 7322380 B2 , DE 10 2006 040 994 A1 , DE 10 2005 044 304 A1 und DE 10 2009 023 077 A1 offenbart.
Der Steckverbinder weist in diesen bekannten Versionen zwei Hälften auf, wobei die Hälften komplementäre Rastausnehmungen und Rastvorsprünge aufweisen. Diese Rastvorsprünge und Rastausnehmungen sind in einem Kontaktbereich vorgehalten, der dort befindlich ist, wo sich die zwei Hälften des Steckverbinders im Zusammenbau berühren. Es ist im Stand der Technik häufig so, dass die einzelnen Hälften des längsgeteilten Steckverbinders voneinander getrennt sind. Allerdings gestaltet sich die Montage aufgrund des beim Verbinden der beiden Gehäusehälften notwendigen In-Eingriff-Bringens der jeweils korrespondierenden Formelemente und Ausnehmungen schwierig. Eine lagegenaue Positionierung kann nicht immer gewährleistet werden. Das Vorhandensein separater Gehäusehälften birgt ferner auch die Gefahr des Verlorengehens einer Gehäusehälfte. Selbst eine gelenkige Verbindung der beiden Hälften des Steckverbinders führt nicht immer zur gewünschten Dichtigkeit und einfachen Montage.
Alternativ zu diesen zweiteiligen hülsenartigen Steckverbindern werden auch solche Steckverbinder verwendet, die einen Zapfen aufweisen, der in die hydraulische Leitung einsteckbar ist. Während die vorher diskutierten Lösungen immer nur die Hydraulikleitung umgreifen, geht dieser alternative Steckverbinder den komplementären Weg des Hineingestecktwerdens in die Hydraulikleitung.
Um ein Herauslösen des Steckverbinders aus der Hydraulikleitung während des späteren Betriebs zu vermeiden, weist der Zapfen dabei zumindest einen umlaufenden Vorsprung auf seiner Außenseite auf. Meistens werden mehrere umlaufende Vorsprünge in Axialrichtung des Zapfens hintereinander angeordnet, um eine tannenbaumartige Struktur zu erreichen. Die Vorsprünge können auch angefast sein und/oder eine sägezahnartige Ausprägung erhalten. Dadurch wird ein Einstecken des Zapfens in die hydraulische Leitung vereinfacht, wohingegen ein Herausziehen des Zapfens aus der Hydraulikleitung erschwert wird.
Allerdings zeigt sich bei solch herkömmlichen einen Zapfen aufweisenden Steckverbinder, dass die gesamte Verbindungslänge aus Hydraulikleitung und Steckverbinder zu groß wird, was Nachteile bei einer sinnvollen Nutzung des Bauraums aufwirft. Auch ist die Verwendung eines zapfenartigen Steckverbinders nach herkömmlicher Bauart nachteilhaft, wenn dieser in der Nähe einer Biegung der Hydraulikleitung in diese einzustecken ist. Der Abstand des hydraulikleitungsfernen Endes des Steckverbinders von der Biegung ist dann sehr groß. Auch der Abstand zwischen dem hydraulikleitungsfernen Ende des Zapfens, im Übergangsbereich zum Rest des Steckverbinders, zu der Biegung der Hydraulikleitung ist für viele Anwendungen zu groß.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und einen Steckverbinder zur Verfügung zu stellen, der in axialer Richtung gesehen relativ kurz ist und im zusammengebauten Zustand mit der Hydraulikleitung nur einen geringen Abstand zwischen der Biegung der Hydraulikleitung und dem hydraulikleitungsfernen Ende des Steckverbinders benötigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein längs-zweigeteiltes Umgriffelement vorhanden ist, das sowohl einen Teil des Zapfens umgreift, als auch einen Kontaktbereich in einem zapfenfernen Abschnitt des Steckverbinders umgreift.
Das aus zusammenfügbaren Halbschalen aufgebaute Umgriffelement ermöglicht ein Erhöhen der Wirkkräfte zwischen der Hydraulikleitung und dem Steckverbinder. Während das Umgriffelement bei entsprechender Passungswahl der beiden Halbschalen von außen auf die Hydraulikleitung drückt, wird auch von dem zumindest einen umlaufenden Vorsprung auf die Hydraulikleitung Druck von innen übertragen. Dabei wird die Befestigung zwischen Steckverbinder und Hydraulikleitung verstärkt und verbessert. In der Konsequenz ist es möglich, den ganzen Steckverbinder kürzer auszugestalten. Auch ist es möglich, dass der Abstand zwischen einer Biegung der Hydraulikleitung und einem hydraulikleitungsfernen Ende des Zapfens bzw. des Steckverbinders kleiner wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind auch in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn der Zapfen zumindest zwei axiale hintereinander angeordnete Vorsprünge aufweist. Auch ist es möglich, dass mehr als nur zwei Vorsprünge hintereinander angeordnet sind. Auf diese Weise werden die notwendigen Ausreißkräfte, um ein Ausreißen des Steckverbinders mit seinem in die Hydraulikleitung eingesteckten Zapfen zu erreichen, größer. Die Sicherheit gegen ein Lösen des Steckverbinders aus der Hydraulikleitung wird erhöht.
Wenn das Grundelement aus Metall gefertigt ist, insbesondere aus eisenhaltigen Werkstoffen, wie etwa Stahl, können auch große Kräfte übertragen werden. Ein über die Lebensdauer betrachteter Verschleiß bleibt gering.
Die Kosten für den Steckverbinder lassen sich reduzieren, wenn das Umgriffelement aus Kunststoff gefertigt ist.
Auch ist es von Vorteil, wenn am zapfenfernen Ende des Grundelements eine zwischen zwei umlaufenden Erhebungen vorhandene umlaufende Nut angeordnet ist. In dieser umlaufenden Nut ist ein Dichtelement, wie ein elastischer Ring, insbesondere ein O-Ring aus einem Elastomer einsetzbar. Die Dichtigkeit der fluidübertragenden Verbindung im Zusammenbau des Steckverbinders mit zwei Hydraulikleitungsabschnitten lässt sich dadurch erhöhen.
Das Wirkprinzip des Steckverbinders lässt sich dann besonders gut realisieren, wenn das Umgriffelement auf der Zapfenseite der zapfennäheren Erhebung positioniert ist.
Um ein Auseinanderfallen der beiden Halbschalen, die das Umgriffelement bilden, zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn auf sich zugewandten Kontaktbereichen der beiden Hälften des Umgriffelementes miteinander korrespondierende Rastvorsprünge und Rastausnehmungen vorhanden sind. Es ist natürlich möglich, dass nur eine Rastausnehmung auf der einen Hälfte des Umgriffelementes vorhanden ist, während nur ein dazu korrespondierender Rastvorsprung auf der anderen Hälfte des Umgriffelementes vorhanden ist. Bei einer Verwendung mehrerer Rastvorsprünge und Rastausnehmungen, erhöht sich jedoch die Sicherheit gegen ein Auseinanderfallen der beiden Hälften des Umgriffelementes, sobald diese einmal miteinander kombiniert wurden. Die Ausfallsicherheit des Steckverbinders erhöht sich dadurch.
Um das Einsetzen des Steckverbinders mit seinem Zapfen in die Hydraulikleitung zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn der Zapfen ein hohlkegelförmiges distales Ende aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, dass der mit geringem Kraftaufwand in die Hydraulikleitung eingesetzte Steckverbinder eine Flüssigkeit von der Hydraulikleitung durch den Zapfen in den hydraulikleitungsfernen Abschnitt des Grundelementes, der an den Zapfen angrenzt, überträgt und danach auf der hydraulikleitungsfernen Seite des Grundelementes wieder austritt, um dann in einem Gegenelement weitergeführt zu werden und in eine weitere Hydraulikleitung einzutreten.
Die Erfindung betrifft auch eine Kupplungs- und/oder Bremshydraulikleitung, die aus zumindest zwei Abschnitten besteht und über einen Steckverbinder verbunden ist. Hier zeigen sich im Stand der Technik bei bekannten Lösungen dieselben Probleme, wie bereits eingangs erläutert.
Es ist daher auch hier die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.
Dies wird dadurch erreicht, dass ein Steckverbinder mit erfindungsgemäßen Merkmalen eingesetzt wird.
Es ist dabei auch von Vorteil, wenn am zapfenseitigen Ende des Umgriffelementes ein Clip so angeordnet ist, dass er die Kupplungs- und/oder Bremshydraulikleitung umgreift.
Die Erfindung wird nachfolgend auch anhand eines Ausführungsbeispiels mit einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert.
So zeigen:
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders, wie er mit einer Hydraulikleitung verbunden ist, im Querschnitt,
2 eine Seitenansicht des in eine Hydraulikleitung montierten Steckverbinders aus 1,
3 den Steckverbinder der 1 und 2 in Zusammenspiel mit einer Hydraulikleitung, jedoch noch ohne verbautem Umgriffelement und Dichtring,
4 der Steckverbinder der vorhergehenden Figuren in einer Explosionsdarstellung mit vorhandenem Umgriffelement und Dichtring,
5 den perspektivisch dargestellten fertig montierten Steckverbinder der vorhergehenden Figuren und
6 einen Schnitt durch das Umgriffelement des Steckverbinders entlang der Linie VI, wie in 5 angedeutet.
Die Zeichnungen sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Für die gleichen Elemente werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 dargestellt. Der Steckverbinder 1 ist in der dortigen Darstellung bereits in eine Hydraulikleitung 2 eingesteckt.
Der Steckverbinder 1 weist dabei ein Grundelement 3 auf, das gänzlich von einer zentrisch angeordneten Durchgangsöffnung 4 durchdrungen ist. Durch die Durchgangsöffnung 4 kann von dem hydraulikleitungsnahen Ende 5 Hydraulikflüssigkeit zu einem hydraulikleitungsfernen Ende 6 übertragen werden. Das Grundelement 3 ist aus Metall, insbesondere aus Stahl gefertigt.
Das Grundelement 3 weist auf seiner hydraulikleitungsnahen Seite einen Zapfen 7 auf. Der Zapfen 7 ist Teil des Grundelementes 3 und weist in seinem Bereich grundsätzlich einen geringeren Außendurchmesser auf, als der Rest des Grundelementes 3. Die Außendurchmesserverkleinerung vollzieht sich in einem Übergangsbereich 8.
Zwischen dem Übergangsbereich 8 und dem hydraulikleitungsnahen Ende 5 des Grundelementes 3, weist der Zapfen 7 zumindest einen Vorsprung 9 auf, der umtaufend ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Vorsprünge 9 vorhanden, die in Richtung des hydraulikleitungsnahen Endes angefast, bzw. abfallend ausgestaltet sind.
Die Vorsprünge 9 sind konzentrisch zu einer Längssymmetrieachse 10 des Steckverbinders 1 angeordnet. Außerhalb des Grundelementes 3 ist ein Umgriffelement 11 vorhanden. Das Umgriffelement 11 besteht aus zwei zusammenfügbaren Halbschalen. Das Umgriffelement 11 ist somit entlang einer Ebene, die die Achse 10 enthält, längs-zweigeteilt. Das Umgriffelement 11 weist daher eine erste Hälfte 12 und eine zweite Hälfte 13 auf. In 1 ist nur die erste Hälfte 12 zu erkennen.
Wie auch besonders gut in den 4 und 6 zu erkennen ist, weist jede der beiden Hälften 12 und 13 mehrere Rastvorsprünge 14 und Rastausnehmungen 15 auf. Die Rastvorsprünge 14, die an einer der beiden Hälften 12 oder 13 angebracht sind, greifen dann in gegengleiche Rastausnehmungen 15 der jeweils anderen Hälfte 13 oder 12. Die Rastvorsprünge 14 sind laschenartig ausgebildet, um ein Einschnappen in die Rastausnehmung 15 und ein Hintergreifen zur Festlegung der ersten Hälfte 12 an der zweiten Hälfte 13 entlang einer Kontaktfläche 16 sicherzustellen.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf 6 verwiesen.
In 2 ist eine Biegung 17 der Hydraulikleitung 2 vorhanden, wobei sich zwischen einem im Übergangsbereich 8 vorhandenen Anschlag des Steckverbinders 1 zum Beginn der Biegung 17 ein Abstand a_neu einstellt, der wesentlich geringer ist, als bei bekannten Steckverbindern. Beträgt dieser Abstand a_neu im Stand der Technik bspw. 30 mm, so lässt sich hier eine Verringerung bis auf 13 mm und darunter bei sonst gleichen Größenverhältnissen erreichen.
Auf der Hydraulikleitungsseite des Übergangsbereiches 8 ist ein Clip 18 vorhanden, der sichernd wirkt.
In 2 ist bereits ein Dichtring 19 nahe des hydraulikleitungsfernen Endes 6 des Grundelementes 3 auf dessen Außenseite in einer entsprechenden umlaufenden Nut 20 angeordnet. Diese Nut 20 ist besonders gut in den 3 und 4 zu erkennen.
In 3 ist allerdings das Umgriffelement 11 noch nicht montiert und die Hydraulikleitung 2 nur gestrichelt angedeutet.
In 4 ist zu erkennen, dass die beiden Hälften 12 und 13 des Umgriffelementes 11 in Anlage mit einer weiteren durch eine Erhebung 21 getrennten weiteren Nut 22 korrespondiert. Das Umgriffelement 11 gerät somit sowohl in direkte Anlage mit dem Grundelement 3, als auch in direkte Anlage mit der Hydraulikleitung 2.
In 6 ist eine singuläre Schnittansicht entlang der Linie VI aus 5 dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinder
2: Hydraulikleitung
3: Grundelement
4: Durchgangsöffnung
5: Hydraulikleitungsnahes Ende
6: Hydraulikleitungsfernes Ende
7: Zapfen
8: Übergangsbereich
9: Vorsprung
10: Achse
11: Umgriffelement
12: Erste Hälfte
13: Zweite Hälfte
14: Rastvorsprung
15: Rastausnehmung
16: Kontaktfläche
17: Biegung
18: Clip
19: Dichtring
20: Nut
21: Erhebung
22: Nut
a_neu: Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7322380 B2 [0003]
DE 102006040994 A1 [0003]
DE 102005044304 A1 [0003]
DE 102009023077 A1 [0003]

Claims

Steckverbinder (1) für eine Hydraulikleitung (2), mit einem eine Durchgangsöffnung (4) aufweisenden Grundelement (3), das einen die Durchgangsöffnung (4) enthaltenden Zapfen (7) aufweist, der in die Hydraulikleitung (2) einsteckbar ist und auf seiner Außenseite zumindest einen umlaufenden Vorsprung (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein längs-zweigeteiltes Umgriffelement (11) vorhanden ist, das sowohl einen Teil des Zapfens (7) umgreift, als auch einen Kontaktbereich in einem zapfenfernen Abschnitt des Steckverbinders (1) umgreift.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (7) zumindest zwei axial hintereinander angeordnete Vorsprünge (9) aufweist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (3) aus Metall gefertigt ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgriffelement (11) aus Kunststoff gefertigt ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am zapfenfernen Ende (6) des Grundelementes (3) eine zwischen zwei umlaufenden Erhebungen (21) vorhandene umlaufende Nut (20) angeordnet ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgriffelement (11) auf der Zapfenseite der zapfennäheren Erhebung (21) positioniert ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf sich zugewandten Kontaktflächen (16) der beiden Hälften (12, 13) des Umgriffelementes (11) miteinander korrespondierende Rastvorsprünge (14) und Rastausnehmungen (15) vorhanden sind.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (7) ein hohlkegelförmiges distales Ende (5) aufweist.
Kupplungs- und/oder Bremshydraulikleitung mit einem Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Kupplungs- und/oder Bremshydraulikleitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am zapfenseitigen Ende des Umgriffelementes (11) ein Clip (18) so angeordnet ist, dass er die Kupplungs- und/oder Bremshydraulikleitung umgreift.