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Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung, mit deren Hilfe eine medienführende Fluidleitung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Kühlwasserentlüftungsleitung, mit feststehenden Kraftfahrzeugbauteilen verbunden werden kann.
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Es ist bekannt eine Kühlwasserentlüftungsleitung an ihren beiden Enden über Steckverbinder, auf denen die Kühlwasserentlüftungsleitung aufgesteckt ist, mit feststehenden Kraftfahrzeugbauteilen zu verbinden. Um die Kühlwasserentlüftungsleitung mit einer Drosselfunktion zu versehen, ist es in einer beispielhaften Ausführungsform bekannt die Kühlwasserentlüftungsleitung zu zertrennen und über eine Reduzierverbindung wieder miteinander zu verbinden. Die Reduzierverbindung weist einen Drosselkörper mit einem zur Kühlwasserentlüftungsleitung kleineren Strömungsquerschnitt auf. Der Drosselkörper ist in einem Schlauchstück eingesetzt, das über jeweils eine Federbandschelle mit den getrennten Teilen der Kühlwasserentlüftungsleitung verbunden ist, wobei im Bereich der Federbandschellen zusätzlich jeweils eine Verstärkungshülse in den Schlauch eingesetzt ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis, medienführende Fluidleitung eines Kraftfahrzeugs mit Drosselfunktion kostengünstig herzustellen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige und/oder flexible Herstellung einer medienführende Fluidleitung mit Drosselfunktion für ein Kraftfahrzeug ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Steckverbinderanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Steckverbinderanordnung zum Anbinden einer medienführenden Fluidleitung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Kühlwasserentlüftungsleitung, vorgesehen mit einem Stecker zur Verbindung mit der Fluidleitung, wobei der Stecker einen Fluidkanal zur Durchfuhr eines zu fördernden Mediums zur Fluidleitung aufweist, und einem mit dem Fluidkanal kommunizierenden und den Stecker kontaktierenden Drosselkörper, wobei der Drosselkörper einen Drosselkanal zur Durchfuhr des zu fördernden Mediums zur Fluidleitung aufweist.
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Durch den an dem Stecker des Steckverbinders stirnseitig anliegenden und/oder in den Stecker eingesetzten Drosselkörper kann die Drosselfunktion bereits in dem Stecker und/oder direkt im Anschluss an den Stecker vorgesehen werden. Die Steckverbinderanordnung erfüllt dadurch nicht nur die Funktion die auf den Stecker aufgesteckte Fluidleitung mit einem feststehenden Kraftfahrzeugbauteil zu verbinden, sondern zusätzlich auch die Drosselfunktion. Dadurch ist es nicht erforderlich für die Bereitstellung einer Drosselfunktion die Fluidleitung aufzutrennen und mit mehreren Bauteilen einen Reduzierverbinder einzubauen. Die Bauteileanzahl kann dadurch gering gehalten werden, wodurch Herstellungskosten und Montagekosten reduziert werden können. Zudem ist es möglich, dass die erforderliche Größe des Drosselkörpers erst zu einem sehr späten Entwicklungszeitpunkt in ihrer Dimensionierung festgelegt werden kann, so dass der Drosselkörper möglicherweise nicht mehr in bereits fest eingeplante Bauteilkomponenten eingesetzt werden kann. Durch die teilweise oder vollständige Anordnung des Drosselkörpers in der Fluidleitung ist es nicht erforderlich eine nachträgliche Anpassung des Drosselkörpers an den Stecker und/oder eine nachträgliche Anpassung des Steckers an den Drosselkörper in der Entwicklungsphase vorzunehmen, so dass besonders schnell und flexibel auf sich ändernde Randbedingen reagiert werden kann ohne größere Änderungen im konstruktiven Design vornehmen zu müssen. Zudem ist es möglich bei Fluidleitungen, die keine Drosselfunktion aufweisen sollen, den Drosselkörper wegzulassen, ohne dass sich in signifikanter Weise etwas an den benötigten Bauraum ändert. Dadurch können für unterschiedliche auf einem gemeinsamen Grundkonzept beruhenden Kraftfahrzeugmodelle identisch gestaltete Fluidsysteme verwendet werden, wobei für unterschiedlich starke Drosselungen lediglich der Drosselkörper durch einen Drosselkörper mit einem anderen Strömungsquerschnitt ausgetauscht wird. Dadurch können modellübergreifend Gleichteile verwendet werden, wodurch die Herstellungskosten sinken können. Durch den den Stecker kontaktierenden Drosselkörper kann die Drosselfunktion bereits in dem Übergang zwischen dem Stecker und der Fluidleitung vorgesehen werden, so dass Bauteile für einen separaten Reduzierverbinder eingesparten werden können, wodurch eine kostengünstige und/oder flexible Herstellung einer medienführenden Fluidleitung mit Drosselfunktion für ein Kraftfahrzeug ermöglicht ist.
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Der Drosselkanal kommuniziert mit dem Fluidkanal und kann aufgrund seines geringeren Strömungsquerschnitts im Vergleich zu Strömungsquerschnitt des Fluidkanals die Drosselfunktion bereitstellen. Beispielsweise kann der Drosselkanal des Drosselkörpers, insbesondere in Strömungsrichtung, konisch verlaufen. Insbesondere kann der Stecker an einer nach radial außen weisenden Außenseite in einem Aufsteckbereich Verbindungsmittel aufweisen. Vorzugsweise sind die Verbindungsmittel als Rastnasen ausgestaltet, die einem Abrutschen der Fluidleitung von dem Stecker zumindest einen höheren Widerstand als bei einem Aufstecken der Fluidleitung auf den Stecker entgegen setzten. Die Fluidleitung kann insbesondere aus Polyamid (PA) hergestellt sein, wobei vorzugsweise die Verbindungsmittel sich etwas in das Material der Fluidleitung eingraben können. Die Aufstecktiefe der Fluidleitung auf den Stecker kann insbesondere durch einen nach radial außen von dem Stecker abstehenden Ansatz begrenzt werden, wobei der Ansatz insbesondere Teil eines in Umfangrichtung umlaufenden Kragens ist. Der Stecker und der Drosselkörper können insbesondere aus einem Kunststoffmaterial oder Metall, beispielsweise Stahl, Aluminium oder Messing, hergestellt sein. Der Stecker kann insbesondere einen Verbindungsstutzen aufweisen, über den der Stecker mit einem Bauteil des Kraftfahrzeugs, beispielweise durch Verschrauben, befestigt werden kann. Der Verbindungsstutzen weist hierzu insbesondere ein Außengewinde und/oder ein Innengewinde auf.
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Insbesondere ist der Drosselkörper in den Fluidkanal eingepresst. Eine gesonderte Befestigung mit Hilfe eines weiteren separaten Befestigungsmittels kann dadurch eingespart werden. Der Drosselkörper kann dadurch mit einem Teil in den Fluidkanal des Steckers insbesondere reibschlüssig mit Presspassung eingesteckt sein. Ferner kann ein Spalt zwischen dem Drosselkörper und dem Stecker, durch den Medium strömen könnte, vermieden werden, so dass der Strömungsquerschnitt im Bereich des Drosselkörpers allein durch den Strömungsquerschnitts des Drosselkanals definiert werden kann.
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Vorzugsweise weist der Drosselkörper einen nach radial außen abstehenden Absatz zur stirnseitigen Anlage an dem Stecker auf. Dadurch kann die Einstecktiefe des Drosselkörpers in dem Stecker definiert vorgegeben werden, sofern der Drosselkörper teilweise in den Fluidkanal eingesteckt ist. Der Absatz ist hierbei insbesondere Teil eines in Umfangrichtung umlaufenden Kragens. Der Absatz kann Teil einer an dem Stecker anliegenden Stirnseite des Drosselkörpers sein, wobei die Stirnseite einen Abschluss der Erstreckung des Drosselkörpers in einer axialen Richtung definieren kann oder ein Teil des Drosselkörpers kann in den Stecker hinein von der durch die Stirnseite des Absatzes definierten Ebene abstehen.
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Besonders bevorzugt weist der Drosselkörper einen aus dem Stecker herausragenden Steckerkörper zum Einstecken in die Fluidleitung auf. Der Drosselkörper kann ausschließlich aus dem Steckerkörper bestehen oder einen von dem Steckerkörper abstehenden und in den Fluidkanal hineinragenden Ansatz aufweisen. Dadurch kann zumindest ein Teil des Drosselkörpers in der Fluidleitung eingesteckt sein, wobei gegebenenfalls zusätzlich ein Teil des Drosselkörpers in dem Stecker eingesteckt sein kann. Dadurch wird der Übergang des Strömungswegs des Mediums zwischen der Fluidleitung und dem Stecker durch den Drosselkörper verdeckt, so dass der Drosselkörper die Dichtwirkung zwischen der Fluidleitung und dem Stecker verbessern kann. Dies ermöglicht es eine geringere Aufstecktiefe der Fluidleitung auf den Stecker vorzusehen, so dass beispielsweise die Fluidleitung entsprechend kürzer ausgestaltet werden kann, wodurch Herstellungskosten weiter gesenkt werden können.
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Insbesondere weist der Stecker einen Aufsteckbereich zum Aufstecken der einen Nenn-Innendurchmesser aufweisenden Fluidleitung auf, wobei der Steckkörper einen Außendurchmesser zum zumindest reibschlüssigen Anliegen an dem Nenn-Innendurchmesser der Fluidleitung aufweist, wobei insbesondere der Steckkörper in die Fluidleitung, vorzugsweise mit Presspassung, einpressbar ist. Die Fluidleitung kann dadurch nicht nur auf den Stecker sondern auch auf den Drosselkörper zumindest reibschlüssig aufgesteckt werden. Die Fluidleitung kann dadurch den Drosselkörper auf den Stecker drücken oder in den Stecker, insbesondere bis zu einer definierten Einstecktiefe, hineindrücken, so dass die Montage einfach und schnell erfolgen kann. Ferner kann der Kontakt des Steckkörpers mit der Fluidleitung einen Anteil an der Befestigung der Fluidleitung mit dem Stecker leisten, wodurch eine gute Befestigung erreichet werden kann.
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Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des Steckkörpers geringer als ein Außendurchmesser des Aufsteckbereichs des Steckers. Der Steckkörper des Drosselkörpers kann dadurch eine erste Zentrierung der Fluidleitung zum Stecker erreichen, wodurch die Montage erleichtert ist. Ein Verkanten der Fluidleitung am Stecker während der Montage kann dadurch vermieden werden.
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Besonders bevorzugt weist der Steckkörper eine Einführungsfase zum Aufstecken der Fluidleitung auf. Das Aufstecken der Fluidleitung kann dadurch erleichtert werden. Ferner kann bereits der Steckkörper die Fluidleitung etwas weiten, so dass die Fluidleitung mit einer entsprechend hohen Radialkraft an dem Stecker anliegen kann.
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Insbesondere weist der Drosselkanal einen konstanten Strömungsquerschnitt auf. Der Drosselkanal kann dadurch vergleichbar zu einer Blende wirken. Der Drosselkanal kann insbesondere durch eine Bohrung einfach hergestellt werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kühlwasserentlüftungssystem für einen Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs mit einer, insbesondere aus Polyamid hergestellten, Fluidleitung zum Ableiten von Kühlwasser, wobei ein erstes Ende der Fluidleitung mit einer ersten Steckverbinderanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Befestigung der Fluidleitung mit einem feststehenden Kraftfahrzeugbauteil und ein zweites Ende der Fluidleitung mit einer zweiten Steckverbinderanordnung zur Befestigung der Fluidleitung mit einem weiteren feststehenden Kraftfahrzeugbauteil, insbesondere einem Entlüftungsventil, verbunden ist. Durch den den Stecker kontaktierenden Drosselkörper der Steckverbinderanordnung kann die Drosselfunktion bereits in dem Übergang zwischen dem Stecker und der Fluidleitung vorgesehen werden, so dass Bauteile für einen separaten Reduzierverbinder eingesparten werden können, wodurch eine kostengünstige und/oder flexible Herstellung einer medienführenden Fluidleitung mit Drosselfunktion für ein Kraftfahrzeug ermöglicht ist. Die erste Steckverbinderanordnung ist insbesondere stromaufwärts zur zweiten Steckverbinderanordnung vorgesehen. Die zweite Steckverbinderanordnung besteht insbesondere aus einem Steckverbinder ohne separaten Drosselkörper.
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Insbesondere weist die Fluidleitung zwischen der ersten Steckverbinderanordnung und der zweiten Steckverbinderanordnung einen im Wesentlichen konstanten Strömungsquerschnitt auf. Eine zusätzliche Verengung des Strömungsquerschnitts zwischen der ersten Steckverbinderanordnung und der zweiten Steckverbinderanordnung im Bereich der Fluidleitung, beispielsweise mit Hilfe eines Reduzierverbinders, zur Bereitstellung einer Drosselfunktion ist dadurch vermieden. Die Drosselfunktion für die Fluidleitung zwischen den Steckverbinderanordnungen ist insbesondere ausschließlich durch die erste Steckverbinderanordnung bereitgestellt.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische perspektivische Ansicht einer Kühlwasserentlüftungsleitung eines Kühlwasserentlüftungssystems,
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2: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Steckverbinderanordnung der Kühlwasserentlüftungsleitung aus 1 und
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3: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Steckverbinderanordnung der Kühlwasserentlüftungsleitung aus 1.
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Die in 1 dargestellte Kühlwasserentlüftungsleitung 10 eines Kühlwasserentlüftungssystems weist eine einen gebogenen und/oder winkeligen dreidimensionalen Verlauf aufweisende Fluidleitung 12 auf, die insbesondere aus PA hergestellt ist. Die Fluidleitung 12 ist an Ihren Enden auf eine erste Steckverbinderanordnung 14 und eine zweite Steckverbinderanordnung 16 aufgesteckt. Insbesondere ist mit der Fluidleitung 12 mindestens ein beispielsweise als Clip ausgestaltetes Halteelement 18 befestigt, über das die Fluidleitung 12 im montierten Zustand in einer definierten Relativlage positioniert und abgestützt werden kann.
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Die in 2 dargestellte erste Steckverbinderanordnung 14 weist einen Fluidkanal 20 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Umlenkung eines zu fördernden Mediums von ca. 90° ermöglicht und über einen Befestigungsstutzen 22 mit einem feststehenden Kraftfahrzeugbauteil verschraubt werden kann. Der Befestigungsstutzen 22 geht in einen Stecker 24 einstückig über, der über als Rastnasen ausgestaltete Befestigungsmittel 26 mit der aufgesteckten Fluidleitung 12 in einem Aufsteckbereich verbunden ist. Die Aufstecktiefe der Fluidleitung 12 auf den Stecker 24 ist durch einen nach radial außen abstehenden bundartigen Kragen 28 begrenzt. In das zur Fluidleitung 12 weisende Ende des Fluidkanals 20 ist ein Drosselkörper 30 in den Stecker 24 eingepresst. Die Einstecktiefe des Drosselkörpers 30 ist über einen an dem Stecker 24 anschlagenden Absatz 32 begrenzt. Der Drosselkörper 30 weist einen im Wesentlichen koaxial zum Fluidkanal 20 angeordneten Drosselkanal 34 mit konstanten Strömungsquerschnitt auf, der einen kleineren Strömungsquerschnitt als der Fluidkanal 20 aufweist und dadurch eine Drosselfunktion bereitstellt. Der Drosselkörper 30 weist einen aus dem Stecker 24 herausragenden Steckkörper 36 auf, der über eine Einführungsfase 38 in die Fluidleitung 12, beispielsweise mit Presspassung, leicht eingesetzt werden kann, beispielsweise um bei der Montage des Kühlwasserentlüftungssystems 10 eine erste Grobzentrierung der Fluidleitung 12 zum Stecker 24 zu erreichen.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform der Steckverbinderanordnung 14 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform der Steckverbinderanordnung 14 der Drosselkörper 30 vollständig außerhalb des Steckers 24 angeordnet. Der Drosselkörper 30 besteht ausschließlich aus dem Steckkörper 36. Der Drosselkörper 30 kann über den Absatz 32 den Stecker 24 stirnseitig kontaktieren. Die Drosselwirkung ergibt sich dadurch mit dem Übergang von dem Fluidkanal 20 in den Drosselkanal 34 im Wesentlichen an dem Ausgang des Steckers 24. Der Steckkörper 36 kann eine ausreichend große Erstreckung in axialer Richtung aufweisen, dass der Reibkontakt zwischen dem Drosselkörper 20 und der Fluidleitung 12 bei einer gegebenen Presspassung ausreicht bei den zu erwartenden Druckverhältnissen in Kontakt mit dem Stecker 24 zu bleiben. Die in 3 dargestellte Ausführungsform eignet sich dadurch insbesondere für geringe Leitungsquerschnitte und geringen Unterschieden der Strömungsquerschnitte der Fluidleitung 20 und dem Drosselkanal 34, bei denen nur ein vergleichbarer geringer Staudruck zu erwarten ist, der von der Verbindung des Drosselkörpers 30 mit der Fluidleitung 12 abzutragen ist.
