DE102013215709A1 - Baugruppe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, – mit einem im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildeten Rohrstück (2), – mit einem Wellrohr (3), – mit einem Verbindungsbauteil (5) zum Befestigten des Wellrohrs (3) am spitzwinkligen Rohrstück (2), wobei das Verbindungsbauteil (5) einen entlang einer axialen Richtung (A) halbschalenartig ausgebildeten Hauptkörper (12) aufweist, der in der axialen Richtung (A) im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts (13) offen und im Bereich eines zweiten axialen Endabschnitts (14) geschlossen ausgebildet ist, – wobei im Bereich des ersten axialen Endabschnitts (13) an einer Innenseite des Hauptkörpers (12) wenigstens ein sich in dessen Umfangsrichtung (U) erstreckender erster Befestigungskragen (15) als Teil einer ersten Clipverbindung vorgesehen ist, – wobei im Bereich (9) zwischen erstem und zweitem axialen Endabschnitt (12, 13) an der Innenseite des Hauptkörpers (12) ein sich in dessen Umfangsrichtung (U) erstreckender zweiter Befestigungskragen (10) als Teil einer zweiten Clipverbindung vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verbindungsbauteil für eine solche Baugruppe. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Baugruppe.
  • In modernen Kraftfahrzeugen kommen Luftfilter zum Einsatz, welche unter anderem in einer am Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Entlüftungsleitung angebracht sein können und auf diese Weise einen Austritt von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank während eines Belüftungsvorgangs des Tanks verhindern. Solche Luftfilter können beispielsweise mit herkömmlichen Aktivkohlefiltern versehen sein, welche die gewünschten Filtereigenschaften besitzen. Zudem werden für die Filterung von Öl oder Kraftstoff, welches in einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs als Schmiermittel oder Brennstoff verwendet wird, sind vielfältige Arten von Ölfiltern bzw. Kraftstofffiltern bekannt.
  • Sowohl in besagten flüssigen Filtrationssystemen, wie z.B. Ölfiltersystemen oder Kraftstofffiltersystemen, als auch in den eingangs erwähnten Luftfiltern können mehrere Filterstufen vorgesehen sein, welche räumlich getrennt voneinander in separaten Filtergehäusen angeordnet und zum Zwecke der Bauraumoptimierung an verschiedenen Stellen im Kraftfahrzeug verbaut sind. Die erforderliche Fluidverbindung zwischen den verschiedenen Filterstufen wird in diesem Fall durch eine geeignete Verbindungsleitung, beispielsweise in Form eines Wellrohrs o.ä. hergestellt.
  • Problematisch bei solchen Verbindungsleitungen ist in der Regel die fluidführende aber nach außen dichte Befestigung einer solchen Verbindungsleitung an einem oftmals spitzwinklige, insbesondere rechtwinklige, ausgebildeten Rohrstück, welches integraler Bestandteil der besagten Filterstufe sein kann. Denn diese muss zum einen eine zuverlässige fluiddichte – aber zu Demontagezwecken auch lösbare – Verbindung zwischen Leitung und spitzwinklige, insbesondere rechtwinklige, Rohrstück sicherstellen, zum anderen soll sie aber aus Kostengründen fertigungstechnisch möglichst einfach aufgebaut sein.
  • Die DE 20 314842 U1 offenbart eine druckdichte Verbindung zwischen einem Wellrohr und einem Anschlussteil. Das Anschlussteil bildet das Ende einer Sammelleitung und greift in das Wellrohr ein. Mindestens ein O-Ring ist als Dichtung vorgesehen. Das Anschlussteil besitzt einen zylindrischen, dem Wellrohr zugeordneten Verbindungsbereich, welcher auf der vom freien Ende entfernten Seite mit einer Nut zur Aufnahme eines Sicherungsringes oder einem umlaufenden Bund versehen ist. In mindestens zwei nach innen offene Kragen im Endbereich des Wellrohres ist jeweils ein O-Ring als Dichtung eingelegt.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, bei der Verbindung eines Wellrohrs mit einem spitzwinkligen, insbesondere rechtwinkligen, Rohrstück neue Wege aufzuzeigen.
  • Dieses Problem wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zur Verbindung eines rechtwinklig ausgebildeten Rohrstücks mit einem Wellrohr ein halbschalenförmig ausgebildetes Verbindungsbauteil mit einem offenen ersten und einem geschlossenen zweiten axialen Ende vorzusehen, welches mittels einer ersten Clipverbindung am Wellrohr und mittels einer zweiten Clipverbindung am spitzwinkligen Rohrstück befestigbar ist und zugleich mit seinem geschlossenen zweiten axialen Ende das abgewinkelte Rohrstück umgreift. Die erste, in einen Kragen des Wellrohrs eingreifende Clipverbindung unterbindet gleichzeitig eine unerwünschte Bewegung des Wellrohrs relativ zum Verbindungsbauteil in dessen radialer Richtung sowie eine unerwünschte Relativbewegung dieser beiden Bauteile in axialer Richtung. Hierzu greift der die erste Clipverbindung ausbildende, an einer Innenumfangsfläche des Verbindungsbauteils vorgesehene Befestigungskragen in einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten, auf der Außenumfangsfläche des Wellrohrs vorgesehene Kragen ein. Der geschlossen ausgebildete Endabschnitt des Verbindungsbauteils wirkt auf das spitzwinklige Rohrstück als axialer Anschlag für eine unerwünschte Bewegung des Rohrstücks in axialer Richtung relativ zum Verbindungsbauteil. Folglich sorgen die erste Clipverbindung und der geschlossen ausgebildete Endabschnitt des Verbindungsbauteils gemeinsam für eine axiale Fixierung des Wellrohrs am spitzwinkligen Rohrstück. Alternativ zum ausgebildeten Endabschnitt des Verbindungsbauteils kann auch mittels einer Vertiefung bzw. Erhebung im Verbindungsbauteil und dem dazu passenden Gegenstück am Rohrstück ein Formschluss erzeugt werden. Die zweite Clipverbindung verhindert eine unerwünschte Bewegung des spitzwinkligen Rohrstücks relativ zum Verbindungsbauteil in dessen radialer Richtung. Das Verbindungsbauteil als Teil der erfindungsgemäßen Baugruppe erlaubt also trotz dessen einfacher konstruktiver Ausgestaltung eine mechanisch stabile Befestigung des Wellrohrs am spitzwinkligen Rohrstück. Zum Lösen der mechanischen Verbindung zwischen Wellrohrs und Rohrstück ist es lediglich erforderlich, das Verbindungsbauteil unter Überwindung der von den beiden Clipverbindungen aufgebrachten Haltekraft radial vom Wellrohr bzw. Rohrstück abzuziehen.
  • Bei einer besonders einfach zu fertigenden, vorteilhaften Ausführungsform kann das Verbindungsbauteil wannenartig mit einem im Querschnitt U-förmigen Wannenprofil ausgebildet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können der erste und zweite Befestigungskragen im Querschnitt jeweils in der Art eines Kreissegments ausgebildet sein. Dies erlaubt ein gleichermaßen einfaches Ein- als auch Ausklippen der beiden Befestigungskrägen in das Wellrohr bzw. in das spitzwinklige Rohrstück.
  • Zum Zwecke einer mechanisch besonders stabilen Befestigung des Verbindungsbauteils am Wellrohr bzw. am spitzwinkligen Rohrstück kann ein jeweiliger Mittelpunktswinkel des ersten und/oder zweiten Befestigungskragens im Querschnitt mindestens 180°, vorzugsweise mindestens 225°, höchst vorzugsweise mindestens 270°, betragen.
  • Um eine sichere axiale Fixierung des Rohrstücks am Verbindungsbauteil zu gewährleisten, kann der zweite axiale Endabschnitt gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform in einem am Rohrstück montieren Zustand des Verbindungsbauteils als axialer Anschlag für eine Bewegung des Rohrstücks relativ zum Verbindungsbauteil in der axialen Richtung wirken.
  • Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform ist das spitzwinklige Rohrstück integral an einem Filtergehäuse einer Filtereinrichtung ausgeformt. Dies gestattet die Verwendung des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils, wenn das Wellrohr an einer in einem Kraftfahrzeug verbauten Filtereinrichtung befestigt werden soll, beispielsweise um die Filtereinrichtung fluidisch mit einer weiteren im Kraftfahrzeug verbauten Filterstufe zu verbinden.
  • Besonders bevorzugt kann der zweite axiale Endabschnitt des Verbindungselements zum Herstellen der Clipverbindungen zwischen dem Verbindungsbauteil und dem Wellrohr bzw. spitzwinkligen Rohrstück in einem Längsschnitt eine kreissegmentartige Oberflächengeometrie aufweisen.
  • Fertigungstechnisch besonders einfach herzustellen ist das Verbindungsbauteil mit einem Bauteilmaterial aus einem Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verbindungsbauteil für eine solche Baugruppe mit einem oder mehreren der vorangehend genannten Merkmale. Das Verbindungsbauteil umfasst einen entlang einer axialen Richtung halbschalenartig ausgebildeten Hauptkörper, der in axialer Richtung im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts offen und im Bereich eines zweiten axialen Endabschnitts geschlossen ausgebildet ist. Im Bereich des ersten axialen Endabschnitts ist an einer Innenseite des Hauptkörpers wenigstens ein sich in dessen Umfangsrichtung erstreckender erster Befestigungskragen vorgesehen, der in einem am Wellrohr befestigten Zustand als erste Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils am Wellrohr wirkt. Im Bereich zwischen erstem und zweitem axialen Endabschnitt ist an der Innenseite des Hauptkörpers ein zweiter Befestigungskragen vorgesehen, welcher in einem am Rohrstück befestigten Zustand als zweite Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils am Rohrstück wirkt.
  • Die Erfindung betrifft schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer Baugruppe mit einem oder mehreren der vorangehend vorgestellten Merkmale.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • 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.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch
  • 1 eine Beispiel einer erfindungsgemäßen montierten Baugruppe in einem aneinander montierten Zustand der einzelnen Bauteile,
  • 2 eine Detailansicht der 1,
  • 3a das Verbindungselement der 2 in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A in 4,
  • 3b das Verbindungselement der 2 in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B in 4,
  • 4 das Verbindungselement der 2 in einem Längsschnitt.
  • In der 1 ist eine erfindungsgemäße Baugruppe für ein Kraftfahrzeug in einer schematischen Ansicht gezeigt und mit 1 bezeichnet. Die 1 zeigt die Baugruppe 1 dabei als Teil eines mehrstufigen Filtersystems, welches in einem Kraftfahrzeug verbaut werden kann. Die Baugruppe 1 umfasst hierzu ein spitzwinklige s Rohrstück 2, welche mittels eines Wellrohrs 3 mit einer weiteren Filterstufe 4 verbunden ist, die nicht Teil der Baugruppe 1 ist. Das spitzwinklige Rohrstück 2 kann integral an einem Filtergehäuse 8 einer Filtereinrichtung 6 ausgeformt sein, so dass sich die Verwendung des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils 5 anbietet, wenn das Wellrohr 3 an der Filtereinrichtung 6 befestigt werden soll, beispielsweise um die Filtereinrichtung 6 fluidisch mit der Filterstufe 4 zu verbinden. Das Wellrohr 4 ist also im Beispiel der 1 mittels des Verbindungsbauteils 5 lösbar und nach außen fluiddicht mit dem Rohrstück 2 verbunden.
  • In den 3a, 3b und 4 ist nun das Verbindungsbauteil 5 – welches aus einem Kunststoff hergestellt sein kann – in separater Darstellung gezeigt. Die 4 zeigt das Verbindungsbauteil 5 dabei in einem Längsschnitt, die 3a und 3b in einem Querschnitt entlang der in 4 eingezeichneten Schnittlinien A-A und B-B.
  • Das Wellrohr 3 besitzt auf seiner Außenseite eine Mehrzahl von entlang der axialen Richtung A nebeneinander angeordneten und sich in Umfangsrichtung U erstreckenden Kragen 16 bzw. Ringe. Zum Befestigen des Wellrohrs 3 am spitzwinkligen Rohrstück 2 besitzt das Verbindungsbauteil 5 einen entlang einer axialen Richtung A halbschalenartig ausgebildeten Hauptkörper 12, der in der axialen Richtung A im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts 13 offen und im Bereich eines zweiten axialen Endabschnitts 14 geschlossen ausgebildet ist. Der zweite axiale Endabschnitt 14 wirkt in einem am Rohrstück 3 montieren Zustand des Verbindungsbauteils 5 als axialer Anschlag für eine Bewegung des Rohrstücks 3 relativ zum Verbindungsbauteil 5.
  • Der zweite axiale Endabschnitt 14 des Verbindungselements 5 weist in einem Längsschnitt (vgl. 4) eine kreissegmentartige Oberflächengeometrie auf, welche zu jener des spitzwinkligen Rohrstücks 2 in diesem Bereich komplementär ist. Dies erlaubt eine stabile axiale Fixierung des Verbindungsbauteils 5 relativ zum Rohrstück 3.
  • Im Bereich des ersten axialen Endabschnitts 13 ist an einer Innenseite des Hauptkörpers 12 des Verbindungsbauteils 5 wenigstens ein sich in dessen Umfangsrichtung U erstreckender erster Befestigungskragen 15 vorgesehen, welcher in einem am Wellrohr 3 befestigten Zustand als erste Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils 5 am Wellrohr 3 wirkt. Zusätzlich ist im Bereich 9 zwischen erstem und zweitem axialen Endabschnitt 13, 14 an der Innenseite des Hauptkörpers 12 ein sich in dessen Umfangsrichtung U erstreckender zweiter Befestigungskragen 10 vorgesehen, welcher in dem in der 2 gezeigten am Rohrstück 2 befestigten Zustand als zweite Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils 5 am Rohrstück 2 wirkt. Erster und zweiter Befestigungskragen 15, 10 sind wie in den 3a und 3b gezeigt im Querschnitt jeweils in der Art eines Kreissegments von mehr als 180° ausgebildet. Dies erlaubt ein gleichermaßen einfaches Ein- wie Ausklippen der Befestigungskragen in das Wellrohr 3 bzw. das spitzwinklige Rohrstück 2. Zum Zwecke einer mechanisch besonders stabilen Befestigung des Verbindungsbauteils am Wellrohr 3 bzw. spitzwinkligen Rohrstück 2 beträgt ein jeweiliger Mittelpunktswinkel des ersten und/oder zweiten Befestigungskragens im Querschnitt mindestens 180°. Es ist klar, dass in Varianten auch andere Winkelwerte vorstellbar sind, so beispielsweise mindestens 225°, in einer bevorzugten Variante sogar mindestens 270°.
  • Die erste, in die Kragen 16 des Wellrohrs 3 eingreifende Clipverbindung unterbindet gleichzeitig eine unerwünschte Bewegung des Wellrohrs 3 relativ zum Verbindungsbauteils 5 in dessen radialer Richtung R sowie eine unerwünschte Relativbewegung dieser beiden Bauteile 3, 5 in axialer Richtung A. Hierzu greift der die erste Clipverbindung ausbildende, an einer Innenumfangsfläche des Verbindungsbauteils vorgesehene Befestigungskragen 15 in einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten, auf der Außenumfangsfläche des Wellrohrs 3 vorgesehenen Kragen 16 bzw. Ringe ein. Der die zweite Clipverbindung ausbildende Befestigungskragen 10 verhindert eine unerwünschte Bewegung des spitzwinkligen Rohrstücks 3 relativ zum Verbindungsbauteil 5 in dessen radialer Richtung R. Schließlich wirkt der geschlossen ausgebildete zweite axiale Endabschnitt 14 des Verbindungsbauteils 5 als axialer Anschlag für eine unerwünschte Bewegung des Rohrstücks 3 in axialer Richtung A relativ zum Verbindungsbauteil 5, in dem er das Rohrstück 2 umgreift.
  • Zum Lösen der mechanischen Verbindung zwischen Wellrohr 3 und Rohrstück 2 wird das Verbindungsbauteil 5 unter Überwindung der von den beiden Clipverbindungen aufgebrachten Haltekraft auf einfache Weise radial vom Wellrohr 3 bzw. Rohrstück 2 weg bewegt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 20314842 U1 [0005]

Claims (10)

  1. Baugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, – mit einem im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildeten Rohrstück (2), – mit einem Wellrohr (3), welches auf seiner Außenseite eine Mehrzahl von entlang der axialen Richtung (A) nebeneinander angeordneten und sich in Umfangsrichtung (U) erstreckenden Kragen (16) umfasst, – mit einem Verbindungsbauteil (5) zum fluidführenden Befestigten des Wellrohrs (3) am spitzwinkligen Rohrstück (2), wobei das Verbindungsbauteil (5) einen entlang einer axialen Richtung (A) stückweise umgreifenden, insbesondere halbschalenartig, ausgebildeten Hauptkörper (12) aufweist, der in der axialen Richtung (A) im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts (13) offen und im Bereich eines zweiten axialen Endabschnitts (14) geschlossen ausgebildet ist, – wobei im Bereich des ersten axialen Endabschnitts (13) an einer Innenseite des Hauptkörpers (12) wenigstens ein sich in dessen Umfangsrichtung (U) erstreckender erster Befestigungskragen (15) vorgesehen ist, welcher in einem am Wellrohr (3) befestigten Zustand als erste Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils (5) am Wellrohr (3) wirkt, – wobei in einem Bereich (9) zwischen erstem und zweitem axialen Endabschnitt (13, 14) an der Innenseite des Hauptkörpers (12) ein sich in dessen Umfangsrichtung (U) erstreckender zweiter Befestigungskragen (10) vorgesehen ist, welcher in einem am Rohrstück (2) befestigten Zustand als zweite Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils (5) am Rohrstück (2) wirkt.
  2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsbauteil (5) wannenartig mit einem im Querschnitt U-förmigen Wannenprofil ausgebildet ist.
  3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Befestigungskragen (11, 10) im Querschnitt jeweils in der Art eines Kreissegments ausgebildet sind.
  4. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Mittelpunktswinkel des ersten und/oder zweiten Befestigungskragens im Querschnitt des Verbindungsbauteils mindestens 180°, vorzugsweise mindestens 225°, höchst vorzugsweise mindestens 270°, beträgt.
  5. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite axiale Endabschnitt (14) in einem am Rohrstück (2) montieren Zustand des Verbindungsbauteils (5) als axialer Anschlag für eine Bewegung des Rohrstücks (2) relativ zum Verbindungsbauteil (5) in der axialen Richtung (A) wirkt.
  6. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das spitzwinklige Rohrstück (2) integral an einem Filtergehäuse (8) einer Filtereinrichtung (6) ausgeformt ist.
  7. Baugruppe nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite axiale Endabschnitt (14) des Verbindungselements (5) in einem Längsschnitt eine kreissegmentartige Oberflächengeometrie aufweist.
  8. Baugruppe nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsbauteil (5) aus Kunststoff ausgebildet ist.
  9. Verbindungsbauteil (5) für eine Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – mit einem entlang einer axialen Richtung (A) stückweise umgreifenden, insbesondere halbschalenartig, ausgebildeten Hauptkörper (12), der in der axialen Richtung (A) im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts (13) offen und im Bereich eines zweiten axialen Endabschnitts (14) geschlossen ausgebildet ist, – mit wenigstens einem im Bereich des ersten axialen Endabschnitts (13) an einer Innenseite des Hauptkörpers (12) vorgesehenen und sich in dessen Umfangsrichtung (U) erstreckenden ersten Befestigungskragen (15), welcher in einem am Wellrohr (3) befestigten Zustand als erste Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils (5) am Wellrohr (3) wirkt, – mit einem im Bereich zwischen erstem und zweitem axialen Endabschnitt (13, 14) an der Innenseite des Hauptkörpers (12) vorgesehenen und sich in dessen Umfangsrichtung (U) erstreckenden zweiten Befestigungskragen (10), welcher in einem am Rohrstück (2) befestigten Zustand als zweite Clipverbindung zur Befestigung des Verbindungsbauteils (5) am Rohrstück (2) wirkt.
  10. Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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