DE102013220640A1 - Hydraulic coupling, plug and socket - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Kupplung mit einer Steckerbuchse mit einer axialen ersten Bohrung und mindestens einer, sich entlang der Bohrung erstreckenden Nut und mit mindestens einer, ausgehend von der Nut zumindest in Umfangsrichtung verlaufenden Hinterschneidung. Die Hinterschneidung umfasst einen Kanal und einen Endbereich. Die hydraulische Kupplung umfasst weiter einen Stecker mit mindestens einem Verriegelungselement, wobei der Stecker in die erste Bohrung der Steckerbuchse in axialer Richtung eingeschoben werden kann, wobei das Verriegelungselement über die Nut und dann durch gegenseitige Verdrehung von Stecker und Steckerbuchse zumindest in Umfangsrichtung durch den Kanal in den Endbereich überführbar ist zur Bildung eines Bajonettverschlusses und zur Fixierung von Stecker und Steckerbuchse in einer axialen Richtung. Die Erfindung betrifft weiter einen Stecker und eine Steckerbuchse. Die hier gezeigte und beschriebene hydraulische Kupplung ist weniger komplex aufgebaut als bisher bekannte entsprechende Kupplungen, wobei die dauerfeste Verbindung von Stecker und Steckerbuchse und die Dichtungsfunktion gewährleistet bleiben. Der Montageaufwand zur Erzeugung der Verbindung ist geringer.The present invention relates to a hydraulic coupling with a plug socket with an axial first bore and at least one groove extending along the bore and with at least one undercut running at least in the circumferential direction starting from the groove. The undercut comprises a channel and an end region. The hydraulic coupling further comprises a plug with at least one locking element, wherein the plug can be inserted into the first bore of the socket in the axial direction, the locking element via the groove and then by mutual rotation of the plug and socket at least in the circumferential direction through the channel the end area can be transferred to form a bayonet lock and to fix the plug and socket in an axial direction. The invention further relates to a plug and a socket. The hydraulic coupling shown and described here has a less complex structure than previously known corresponding couplings, whereby the permanent connection of plug and socket and the sealing function are guaranteed. The assembly effort for creating the connection is lower.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kupplung sowie einen Stecker und eine Steckerbuchse, insbesondere für die hydraulische Kupplung. Die hydraulische Kupplung dient der Verbindung zweier Leitungsstränge eines hydraulischen Systems. The invention relates to a hydraulic coupling and a plug and a socket, in particular for the hydraulic coupling. The hydraulic coupling is used to connect two strands of a hydraulic system.
Aus der
Diese bekannten Verbindungsvarianten sind aufgrund des Einsatzes von zusätzlichen Befestigungselementen kostenaufwendig und erfordern erheblichen Aufwand bei der Montage. Der Einsatz von Drahtformfedern kann darüber hinaus dazu führen, dass während der Montage der Drahtformfeder eine größere Anpresskraft zwischen Stecker und Steckerbuchse erzeugt wird. Durch diese erhöhte Anpresskraft können in der Kupplung eingesetzte Dichtringe zu stark belastet werden, so dass das Beschädigungsrisiko für die Dichtung steigt und die Möglichkeit eines Funktionsausfalls wahrscheinlicher wird. These known connection variants are costly due to the use of additional fasteners and require considerable effort during assembly. In addition, the use of wire-form springs can lead to a greater contact force between plug and socket being produced during assembly of the wire-forming spring. As a result of this increased contact pressure, sealing rings used in the coupling can be loaded too heavily, so that the risk of damage to the seal increases and the possibility of a functional failure becomes more probable.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere soll eine kostengünstige hydraulische Kupplung bereitgestellt werden, die die Dichtheit der Verbindung gewährleistet und darüber hinaus die Montage erleichtert. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 5 und 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.On this basis, the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages. In particular, a cost-effective hydraulic clutch is to be provided, which ensures the tightness of the connection and also facilitates the assembly. The object is solved by the features of
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kupplung umfassend eine Steckerbuchse mit einer axialen ersten Bohrung und mindestens einer, sich entlang der Bohrung erstreckenden Nut und mit mindestens einer, ausgehend von der Nut zumindest in Umfangsrichtung verlaufenden Hinterschneidung, die einen Kanal und einen Endbereich umfasst, wobei der Kanal in einer axialen Richtung eine erste Mindesthöhe h und der Endbereich eine zweite Mindesthöhe H aufweisen, wobei gilt H > h. Die hydraulische Kupplung umfasst weiter einen Stecker mit mindestens einem Verriegelungselement, wobei der Stecker in die erste Bohrung der Steckerbuchse in axialer Richtung eingeschoben werden kann, wobei das Verriegelungselement über die Nut und dann durch gegenseitige Verdrehung von Stecker und Steckerbuchse zumindest in Umfangsrichtung durch den Kanal in den Endbereich überführbar ist zur Bildung eines Bajonettverschlusses und zur Fixierung von Stecker und Steckerbuchse in einer axialen Richtung. Der Endbereich bildet einen Anschlag hin zum Kanal, wobei das mindestens eine Verriegelungselement zumindest in der axialen Richtung elastisch komprimierbar ist auf eine erste Höhe, wobei sich das Verriegelungselement in dem Endbereich zumindest teilweise entspannt und mit dem Anschlag in Umfangsrichtung einen Formschluss und damit eine Verdrehsicherung bildet.The invention relates to a hydraulic coupling comprising a socket with an axial first bore and at least one groove extending along the bore and at least one undercut extending from the groove at least in the circumferential direction, comprising a channel and an end region, the channel in a axial direction, a first minimum height h and the end region have a second minimum height H, where H> h. The hydraulic coupling further comprises a plug with at least one locking element, wherein the plug can be inserted into the first bore of the socket in the axial direction, wherein the locking element via the groove and then by mutual rotation of the plug and socket at least in the circumferential direction through the channel in the end region can be transferred to form a bayonet closure and to fix the plug and socket in an axial direction. The end region forms a stop towards the channel, wherein the at least one locking element is elastically compressible at least in the axial direction to a first height, wherein the locking element at least partially relaxes in the end region and with the stop in the circumferential direction forms a positive connection and thus an anti-rotation ,
Die hydraulische Kupplung dient insbesondere der Verbindung zweier Leitungsstränge eines hydraulischen Systems, wobei Stecker und/ oder Steckerbuchse unmittelbar an einem hydraulischen Gerät, wie z. B. einer Pumpe, einem Kolben, einem Messinstrument, angeordnet sein können. Es ist also nicht notwendig, dass Stecker und Steckerbuchse jeweils mit einem Leitungsstrang verbunden sind. Diese können auch unmittelbar an einem hydraulischen Gerät angeordnet sein. The hydraulic coupling is used in particular the connection of two strands of a hydraulic system, said plug and / or socket directly to a hydraulic device, such as. As a pump, a piston, a measuring instrument, can be arranged. It is therefore not necessary that the plug and socket are each connected to a wiring harness. These can also be arranged directly on a hydraulic device.
Das hier genannte Verriegelungselement dient insbesondere als Bestandteil des Bajonettverschlusses, durch den eine Fixierung in axialer Richtung von Stecker und Steckerbuchse gewährleistet wird. Weiterhin dient das Verriegelungselement dazu, dass auch eine Verdrehsicherung in Umfangsrichtung bereitgestellt wird. Dafür weist das Verriegelungselement insbesondere ein elastisches Federelement auf, das in einer axialen Richtung elastisch kormprimierbar und entspannbar ist. Insbesondere werden also Stecker und Steckerbuchse in einer axialen Richtung zusammengeschoben, wobei das Verriegelungselement in eine entsprechende Nut der Steckerbuchse eintaucht An die Bewegung in der axialen Richtung schließt sich gleichzeitig oder sukzessive eine Verdrehung von Stecker und Steckerbuchse an, so dass sich der Stecker gegenüber der Steckerbuchse in Umfangsrichtung verdreht. Bei einer gleichzeitigen axialen Bewegung und Verdrehung erfolgt also eine schneckenförmige Bewegung des Steckers gegenüber der Steckerbuchse. The locking element mentioned here serves in particular as part of the bayonet closure, by which a fixation in the axial direction of the plug and socket is ensured. Furthermore, the locking element serves to ensure that an anti-rotation device is provided in the circumferential direction. For this purpose, the locking element in particular has an elastic spring element which can be elastically deformed and relaxed in an axial direction. In particular, therefore plug and socket are pushed together in an axial direction, wherein the locking element is immersed in a corresponding groove of the socket to the movement in the axial direction is followed at the same time or successively a rotation of the plug and socket, so that the plug against the socket twisted in the circumferential direction. In a simultaneous axial movement and rotation thus takes place a helical movement of the plug relative to the socket.
An die Nut der Steckerbuchse schließt sich eine Hinterschneidung an, die im Anschluss an die Nut einen Kanal bildet, in den das Verriegelungselement infolge der Verdrehung von Stecker gegenüber Steckerbuchse hineingeschoben werden kann. An den Kanal schließt sich in Umfangsrichtung ein Endbereich an, der zur Aufnahme des Verriegelungselements geeignet ist. Der Endbereich selber weist eine zweite Mindesthöhe in der axialen Richtung auf, die größer ist als die erste Mindesthöhe des Kanals. In dem Endbereich entspannt sich also das Verriegelungselement zumindest teilweise und bildet mit dem Anschlag zwischen Endbereich und Kanal einen Formschluss. Durch diesen Formschluss ist eine Verdrehung zurück in der Umfangsrichtung ohne weitere Hilfsmittel nicht möglich, so dass eine Verdrehsicherung erzeugt ist. To the groove of the socket, an undercut connects, which forms a channel following the groove, in which the locking element due to the rotation of the plug opposite Plug socket can be pushed. An end region, which is suitable for receiving the locking element, adjoins the channel in the circumferential direction. The end portion itself has a second minimum height in the axial direction, which is greater than the first minimum height of the channel. In the end region, therefore, the locking element relaxes at least partially and forms a positive connection with the stop between the end region and the channel. By this positive locking a rotation back in the circumferential direction without further aids is not possible, so that an anti-rotation is generated.
Insbesondere verläuft zumindest der Kanal auch in einer axialen Richtung, so dass der Stecker zum Schließen der Kupplung eine schneckenförmige Bewegung ausführt (gleichermaßen zum Öffnen der Kupplung). In particular, at least the channel also extends in an axial direction, so that the plug performs a helical movement for closing the clutch (likewise for opening the clutch).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anschlag an der Seite des Endbereichs ausgebildet, die näher zum Stecker hin angeordnet ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass in diesem Fall das Verriegelungselement mindestens ein elastisches Federelement aufweist, das auf der, zu der Steckerbuchse zugewandten Seite des Verriegelungselements angeordnet ist. In diesem Fall wird der Stecker in die Steckerbuchse in axialer Richtung eingeschoben, wobei das Verriegelungselement sich durch die entlang der ersten Bohrung erstreckende Nut bewegt. Am Ende der Nut wird das Verriegelungselement insbesondere durch einen Boden der Hinterschneidung kormpimiert, so dass das Verriegelungselement durch eine Verdrehung des Steckers gegenüber der Steckerbuchse in Umfangsrichtung in den Kanal der Hinterschneidung eingeschoben werden kann. According to a further advantageous embodiment, the stop is formed on the side of the end portion, which is arranged closer to the plug. In particular, it is proposed that in this case the locking element has at least one elastic spring element which is arranged on the, to the female connector side facing the locking element. In this case, the plug is inserted into the socket in the axial direction, wherein the locking element moves through the groove extending along the first bore. At the end of the groove, the locking element is in particular kormpimiert by a bottom of the undercut, so that the locking element can be inserted by a rotation of the plug relative to the socket in the circumferential direction in the channel of the undercut.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der Kanal einen konischen Einlauf aufweist, so dass die Komprimierung des Verriegelungselements in der axialen Richtung (sukzessiv) erst innerhalb des Kanals infolge der Verdrehung erfolgt. In particular, it is proposed that the channel has a conical inlet, so that the compression of the locking element in the axial direction (successively) takes place only within the channel as a result of the rotation.
Die Ausbildung des Anschlags an der näher zum Stecker angeordneten Seite des Endbereichs ist besonders vorteilhaft, weil Stecker und Steckerbuchse, bei Beaufschlagung der hydraulischen Kupplung mit einem Betriebsdruck eines hydraulischen Fluids, auseinandergedrückt werden. Entsprechend wird auch das Verriegelungselement gegen die näher zum Stecker angeordnete Seite des Endbereichs gedrückt, an der auch der Anschlag ausgebildet ist. Ein lösen des Formschlusses zwischen Verriegelungselement und Kanal unter Betriebsbedingung der hydraulischen Kupplung wird damit wirksam vermieden. The formation of the stop on the side of the end region arranged closer to the plug is particularly advantageous because the plug and socket are forced apart when the hydraulic clutch is acted upon by an operating pressure of a hydraulic fluid. Accordingly, the locking element is pressed against the arranged closer to the connector side of the end portion on which the stopper is formed. A solve the positive connection between locking element and channel under operating condition of the hydraulic clutch is thus effectively avoided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Gehäuse der Steckerbuchse zumindest im Endbereich in einer radialen Richtung nach außen offen. Insbesondere kann ein solch offenes Gehäuse dazu genutzt werden, dass der Formschluss zwischen Verriegelungselement und Kanal durch einen manuellen Eingriff von außen aufgehoben werden kann. According to a further advantageous embodiment, a housing of the socket is open at least in the end region in a radial direction to the outside. In particular, such an open housing can be used so that the positive connection between the locking element and the channel can be canceled by a manual intervention from the outside.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das mindestens eine Verriegelungselement eine größte Querschnittsfläche quer zur axialen Richtung auf und eine Kontaktfläche, über die sich das Verriegelungselement an einem Boden der Hinterschneidung abstützt, wobei die Kontaktfläche höchstens 30 %, insbesondere höchstens 20 % und bevorzugt höchstens 10 % der Fläche der größten Querschnittsfläche beträgt.According to an advantageous development, the at least one locking element has a largest cross-sectional area transversely to the axial direction and a contact surface over which the locking element is supported on a bottom of the undercut, wherein the contact surface at most 30%, in particular at most 20% and preferably at most 10% of Area of the largest cross-sectional area is.
Insbesondere ist die Kontaktfläche einem Federelement zugeordnet, dass in einer axialen Richtung elastisch verformbar ist. Das Federelement bewirkt die elastische Verformung des Verriegelungselements in der axialen Richtung. In particular, the contact surface is associated with a spring element that is elastically deformable in an axial direction. The spring member causes the elastic deformation of the locking member in the axial direction.
Die im Vergleich zur größten Querschnittsfläche des Verriegelungselementes deutlich kleinere Kontaktfläche bewirkt, dass das Verriegelungselement während der Verschiebung in der Umfangsrichtung durch den Kanal hin zum Endbereich einen nur geringen Reibwiderstand hervorruft.The significantly smaller compared to the largest cross-sectional area of the locking element contact surface causes the locking element during displacement in the circumferential direction through the channel towards the end region causes only a slight frictional resistance.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf einen Stecker für eine hydraulische Kupplung gerichtet, insbesondere für die erfindungsgemäße Kupplung, wobei der Stecker einem im Wesentlichen zylindrischen Körper mit einer Außenumfangsfläche und einer axialen zweiten Bohrung für ein Medium, insbesondere ein hydraulisches Fluid (z. B. Öl) aufweist. An der Außenumfangsfläche ist mindestens ein Verriegelungselement für einen Bajonettverschluss mit einer Steckerbuchse angeordnet. Das Verriegelungselement ist zumindest in der axialen Richtung elastisch komprimierbar auf eine erste Höhe.The present invention is further directed to a plug for a hydraulic coupling, in particular for the coupling according to the invention, wherein the plug is a substantially cylindrical body having an outer peripheral surface and an axial second bore for a medium, in particular a hydraulic fluid (eg ) having. At least one locking element for a bayonet closure with a socket is arranged on the outer circumferential surface. The locking element is elastically compressible to a first height at least in the axial direction.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Steckerbuchse für eine hydraulische Kupplung gerichtet, insbesondere für die erfindungsgemäße Kupplung, wobei die Steckerbuchse eine axiale erste Bohrung aufweist und mindestens eine, sich entlang der ersten Bohrung erstreckende Nut. In der ersten Bohrung ist mindestens eine, sich an die Nut anschließende, zumindest in einer Umfangsrichtung verlaufende Hinterschneidung für einen Bajonettverschluss mit einem Stecker ausgebildet, wobei die Hinterschneidung einen Kanal und einen Endbereich umfasst. Der Kanal weist in einer axialen Richtung eine erste Mindesthöhe h und der Endbereich eine zweite Mindesthöhe H auf, wobei gilt H > h, und wobei der Endbereich einen Anschlag hin zum Kanal bildet.The present invention is further directed to a female connector for a hydraulic coupling, in particular for the coupling according to the invention, wherein the female connector has an axial first bore and at least one, extending along the first bore groove. In the first bore at least one, adjoining the groove, extending at least in a circumferential direction undercut for a bayonet closure with a plug is formed, wherein the undercut comprises a channel and an end portion. The channel has a first minimum height h in an axial direction and the end portion has a second minimum height H, where H> h, and wherein the end portion forms a stop towards the channel.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass zumindest der Kanal der Steckerbuchse auch in einer axialen Richtung verläuft, so dass der Kanal sich schneckenförmig um die erste Bohrung windet. In particular, it is proposed that at least the channel of the socket also extends in an axial direction, so that the channel winds helically around the first bore.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Steckerbuchse ist der Anschlag an der Seite des Endbereichs ausgebildet, die einer Einschuböffnung für einen Stecker näher angeordnet ist.According to a particularly advantageous embodiment of the socket, the stop is formed on the side of the end portion which is closer to an insertion opening for a plug.
Es ist besonders vorteilhaft, dass ein Gehäuse der Steckerbuchse zumindest im Endbereich in einer radialen Richtung nach außen offen istIt is particularly advantageous that a housing of the socket is open at least in the end region in a radial direction to the outside
Die in Bezug auf die hydraulische Kupplung gemachten Ausführungen gelten insbesondere auch für den erfindungsgemäßen Stecker und die erfindungsgemäße Steckerbuchse und umgekehrt. Darüber hinaus sind die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. The statements made with respect to the hydraulic clutch apply in particular to the plug according to the invention and the plug socket according to the invention and vice versa. In addition, the features listed individually in the claims in any technologically meaningful way, combined with each other and can be supplemented by explanatory facts from the description and details of the figures, wherein further embodiments of the invention are shown.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen: The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. The figures show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited. In particular, it should be noted that the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Like reference numerals in the figures indicate like objects. Show it:
Die folgenden
In
Sollte bei gleicher Ausgestaltung des Verriegelungselements
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hydraulische Kupplung Hydraulic coupling
- 22
- Steckerbuchse socket
- 33
- Erste Bohrung First drilling
- 44
- Nut groove
- 55
- Umfangsrichtung circumferentially
- 66
- Hinterschneidung undercut
- 77
- Kanal channel
- 88th
- Endbereich end
- 99
- Axiale Richtung Axial direction
- 1010
- Stecker plug
- 1111
- Verriegelungselement locking element
- 1212
- Gehäuse casing
- 1313
- Bajonettverschluss bayonet catch
- 1414
- Anschlag attack
- 1515
- Formschluss form-fit
- 1616
- Seite page
- 1717
- Radiale Richtung Radial direction
- 1818
- Körper body
- 1919
- Außenumfangsfläche Outer circumferential surface
- 2020
- Zweite Bohrung Second hole
- 2121
- Druckmedium print media
- 2222
- Pedal pedal
- 2323
- Geberzylinder Master cylinder
- 2424
- Nehmerzylinder slave cylinder
- 2525
- Kupplungsausrückvorrichtung Clutch bearing
- 2626
- Kupplung clutch
- 2727
- Kraftmaschine combustion engine
- 2828
- Kurbelwelle crankshaft
- 2929
- Getriebeeingangswelle Transmission input shaft
- 3030
- Erster Leitungsstrang First wiring harness
- 3131
- Zweiter Leitungsstrang Second wiring harness
- 3232
- Druckmediumleitung Pressure medium line
- 3333
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 3434
- Dichtung poetry
- 3535
- Komprimierte Höhe Compressed height
- 3636
- Entspannte Höhe Relaxed altitude
- 3737
- Federelement spring element
- 3838
- Einschuböffnung insertion opening
- 3939
- Achse axis
- 4040
- Boden ground
- 4141
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- 4242
- Kontaktfläche contact area
- hH
- erste Mindesthöhe first minimum height
- HH
- zweite Mindesthöhe second minimum height
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102012220577.2 | 2012-11-12 | ||
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