-
Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum fluidischen Verbinden von von einem Kühlmittel durchströmbaren Komponenten eines Kraftfahrzeugs.
-
Die
DE 39 22 814 A1 offenbart eine Halterung für einen Kühler eines flüssigkeitsgekühlten Fahrzeugmotors, welchem ein von einem Elektromotor angetriebener Ventilator zugeordnet ist. Die Halterung umfasst eine Anzahl von U-förmig gebogenen Kühlerrohren, welche unter Bildung eines Kühlerblocks von einer Vielzahl von Kühlrippen umgeben sind und mit ihren beiden Enden jeweils an einer Seite einer Trennwand in einem von dieser unterteilten einzigen Sammel- oder Verteilerkasten ausmünden. Dabei ist ein Halte- und Führungsrahmen vorgesehen, in welchen der Kühlerblock des Kühlers nach Art einer Kassette einschiebbar ist.
-
Ferner ist aus der
DE 60 2005 000 729 T2 ein Verfahren zur Montage einer Vorderfront an der Karosserie eines Fahrzeugs bekannt, wobei die Vorderfront mit Kühlelementen versehen ist, die einen Ladeluftkühler umfassen.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungseinrichtung zu schaffen, mittels welcher Komponenten eines Kraftfahrzeugs auf besonders bauraum-, kosten- und gewichtsgünstige Weise fluidisch miteinander verbunden und an einem weiteren Bauelement des Kraftfahrzeugs befestigt werden können.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung zum fluidischen Verbinden von von einem Kühlmittel, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, durchströmbaren Komponenten eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, zeichnet sich durch wenigstens zwei jeweils zumindest einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kanal aufweisende, separat voneinander ausgebildete und jeweils aus einem Kunststoff hergestellte Verbindungselemente zum fluidischen Verbinden der Komponenten aus. Dabei weisen die Verbindungselemente jeweilige Rastelemente auf, mittels welchen die Verbindungselemente miteinander, insbesondere formschlüssig, verbindbar sind. Mit anderen Worten können die an sich voneinander separat ausgebildeten Verbindungselemente über die Rastelemente verrastet und dadurch formschlüssig miteinander verbunden, insbesondere reversibel lösbar verbunden, werden, wodurch die Verbindungselemente beispielsweise einen Zusammenbau bilden, welcher auf besonders einfache Weise gehandhabt werden kann.
-
Ferner weist wenigstens eines der Verbindungselemente zumindest ein Formschlusselement auf, mittels welchem die Verbindungseinrichtung unter Ausbildung einer Steckverbindung an einem weiteren, von den Verbindungselementen unterschiedlichen Bauelement befestigbar ist. Sind die Verbindungselemente über die Formschlusselemente beispielsweise miteinander verbunden, so können die Verbindungselemente beziehungsweise die Verbindungseinrichtung insgesamt über das zumindest eine Formschlusselement an dem weiteren Bauelement gehalten werden, indem das Formschlusselement beispielsweise mit einem korrespondierenden weiteren Formschlusselement, welches an dem weiteren Bauelement vorgesehen ist, zusammengesteckt wird, wodurch die Steckverbindung ausgebildet wird.
-
Die Verbindungseinrichtung ist eine sogenannte Schnittstelle, mittels welcher die beispielsweise als Kühlmittelleitungen ausgebildeten Komponenten fluidisch miteinander verbunden werden können. Ferner können die Komponenten über die Schnittstelle an dem beispielsweise als Kühler, insbesondere als Wasserkasten eines Kühlers, ausgebildeten weiteren Bauelement befestigt werden, so dass die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung eine kosten-, bauraum- und gewichtsgünstige fluidische Verbindung der Komponenten sowie eine bauraum-, kosten- und gewichtsgünstige Fixierung der Komponenten an dem weiteren Bauelement ermöglicht. Da die Verbindungseinrichtung aus Kunststoff hergestellt ist, kann das Gewicht der Verbindungseinrichtung besonders gering gehalten werden bei gleichzeitiger Vermeidung einer Korrosionsanfälligkeit. Da die Verbindungselemente ferner vorzugsweise eigensteif ausgebildet sind, kann eine feste und definierte Anbindung der Komponenten an das weitere Bauelement gewährleistet werden, wobei beispielsweise Scheuerstellen im Bereich der Schnittstelle vermieden werden können.
-
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass in einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommende Schnittstellen genutzt werden können, um Komponenten wie beispielsweise Kühlmittelleitungen an einem Kühler zum Kühlen des Kühlmittels, insbesondere an einem Wasserkasten eines solchen Kühlers, zu fixieren, wobei diese herkömmlichen Schnittstellen üblicherweise als Stahlhalterungen mit angeschweißten oder angelöteten, oft gebogenen und entsprechend komplex bearbeiteten Rohren ausgebildet sind.
-
Im Gegensatz dazu ist es möglich, die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung als kompakt und bauraumgünstige Schnittstelle auszubilden sowie ein Stecksystem zu realisieren, mittels welchem die Verbindungseinrichtung an dem weiteren Bauelement befestigt werden kann. Zudem stellen die Rastelemente ein weiteres Stecksystem dar, mittels welchem die Verbindungselemente aneinander fixiert werden können. Um die Rastelemente und somit die Verbindungselemente miteinander zu verrasten, werden die Rastelemente beispielsweise zusammengesteckt, wodurch die Verbindungselemente auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise miteinander verbunden werden können. In der Folge kann die Verbindungseinrichtung als Zusammenbau auf einfache Weise gehandhabt und somit auf einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise an dem weiteren Bauelement fixiert werden. Dadurch kann auf zusätzliche Verdrehsicherungen und Verschraubungen verzichtet werden, so dass die Montage der Verbindungseinrichtung an dem weiteren Bauelement einfach und zeit- und somit kostengünstig durchgeführt werden kann. Beispielsweise ist es möglich, die Verbindungseinrichtung über die Steckverbindung zunächst an dem weiteren Bauelement vorzumontieren, woraufhin die Verbindungseinrichtung einfach und schnell mit dem weiteren Bauelement verschraubt werden kann.
-
Dabei ist die Herstellung der Verbindungselemente aus Kunststoff besonders vorteilhaft, da die genannten Funktionen, das heißt die Rastelemente und das zumindest eine Formschlusselement kostengünstig hergestellt werden können. Das jeweilige Verbindungselement ist dabei vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil und somit mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt, so dass das jeweilige Verbindungselement und insbesondere die jeweiligen Rastelemente und das Formschlusselement besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden können. Insbesondere ist es möglich, die genannten Funktionen in einem Guss umzusetzen.
-
Um die Teileanzahl und somit die Kosten und das Gewicht der Verbindungseinrichtung gering zu halten, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das jeweilige Verbindungselement einstückig ausgebildet ist.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung zum fluidischen Verbinden von von einem Kühlmittel durchströmbaren Komponenten eines Kraftfahrzeugs;
-
2 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht einer Anordnung der Verbindungseinrichtung an einem weiteren Bauelement in Form eines Wasserkastens eines Kühlers des Kraftfahrzeugs;
-
3 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht der Anordnung;
-
4 eine schematische Explosionsansicht der Verbindungseinrichtung;
-
5 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Anordnung; und
-
6 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Anordnung mit den genannten Komponenten.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbindungseinrichtung zum fluidischen Verbinden von von einem Kühlmittel durchströmbaren Komponenten eines Kraftfahrzeugs. Einige dieser Komponenten sind in 6 gezeigt, wobei die in 6 gezeigten Komponenten als Kühlmittelleitungen 12a–c ausgebildet sind. Die genannten Komponenten kommen in einem von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs zum Einsatz, wobei das genannte Kühlmittel eine Kühlflüssigkeit ist, mittels welcher beispielsweise ein als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeter Antriebsmotor gekühlt wird. Die Komponenten und somit die Kühlmittelleitungen 12a–c weisen jeweils wenigstens einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kanal auf, so dass die Kühlmittelleitungen 12a–c beispielsweise medienführende Leitungen sind.
-
Aus 1 ist erkennbar, dass die Verbindungseinrichtung 10 ein erstes Verbindungselement 14 und ein zweites Verbindungselement 16 aufweist, welche – wie besonders gut in Zusammenschau mit 4 erkennbar ist – separat voneinander ausgebildet sind. Dabei weist das Verbindungselement 14 wenigstens einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kanal 18 auf, wobei das Verbindungselement 16 wenigstens einen von Kühlmittel durchströmbaren Kanal 20 aufweist. Die Verbindungselemente 14 und 16 sind jeweils eigensteif und aus einem Kunststoff gebildet, wobei die Verbindungselemente 14 und 16 genutzt werden, um die genannten Komponenten fluidisch miteinander zu verbinden.
-
Hierzu weist beispielsweise das Verbindungselement 16 einen ersten Anschlussstutzen 24 auf, auf welchen die Kühlmittelleitung 12c aufgesteckt ist. Dadurch ist die Kühlmittelleitung 12c mit dem Verbindungselement 16 mechanisch verbunden. Ferner ist die Kühlmittelleitung 12c, insbesondere ihr Kanal, fluidisch mit dem Verbindungselement 16, insbesondere mit dem Kanal 20, verbunden. Ferner weist das Verbindungselement 16 einen Anschlussstutzen 22 auf, auf welchen eine in den Fig. nicht gezeigte weitere Kühlmittelleitung aufgesteckt ist. Dadurch ist die weitere Kühlmittelleitung mechanisch mit dem Verbindungselement 16 verbunden. Ferner ist die weitere Kühlmittelleitung, insbesondere ihr Kanal, fluidisch mit dem Verbindungselement 16, insbesondere mit dem Kanal 20, verbunden. Dadurch ist die weitere Kühlmittelleitung unter Vermittlung des Verbindungselements 16, insbesondere des Kanals 20, fluidisch mit der Kühlmittelleitung 12c verbunden.
-
Das die weitere Kühlmittelleitung durchströmende Kühlmittel kann somit aus der weiteren Kühlmittelleitung aus- und in das Verbindungselement 16, insbesondere den Kanal 20, einströmen. Ferner kann das Kühlmittel weiter aus dem Kanal 20 aus- und in die Kühlmitteleitung 12c einströmen.
-
Analoges gilt für das Verbindungselement 14, welches beispielsweise einen Anschlussstutzen 26 aufweist, auf welchen die Kühlmittelleitung 12b aufgesteckt ist. Dadurch ist die Kühlmittelleitung 12b mechanisch mit dem Verbindungselement 14 verbunden. Ferner ist die Kühlmittelleitung 12b, insbesondere ihr Kanal, fluidisch mit dem Verbindungselement 14, insbesondere mit dem Kanal 18, verbunden. Das Verbindungselement 14 weist ferner einen Anschlussstutzen 28 auf, auf welchen beispielsweise die Kühlmittelleitung 12a aufgesteckt ist. Dadurch ist die Kühlmittelleitung 12a mechanisch mit dem Verbindungselement 14 verbunden. Ferner ist die Kühlmittelleitung 12a, insbesondere ihr von dem Kühlmittel durchströmbarer Kanal, fluidisch mit dem Verbindungselement 14, insbesondere mit dem Kanal 18, verbunden. Dadurch kann beispielsweise das die Kühlmittelleitung 12a durchströmende Kühlmittel aus der Kühlmittelleitung 12a aus- und in das Verbindungselement 14, insbesondere den Kanal 18, einströmen. Ferner kann das Kühlmittel weiter aus dem Kanal 18 aus- und in die Kühlmittelleitung 12b beziehungsweise in deren Kanal einströmen.
-
Besonders gut in Zusammenschau mit 4 ist erkennbar, dass das Verbindungselement 14 ein erstes Rastelement in Form einer Rastnase 30 aufweist. Ferner weist das Verbindungselement 16 ein mit der Rastnase 30 korrespondierendes, zweites Rastelement in Form einer Rastöffnung 32 auf, welche beispielsweise als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Mittels der Rastelemente sind die Verbindungselemente 14 und 16, insbesondere reversibel lösbar, miteinander verbindbar, beziehungsweise – in fertig hergestelltem Zustand der Verbindungseinrichtung 10 – miteinander verbunden. Um die Verbindungselemente 14 und 16 miteinander zu verbinden, wird die Rastnase 30 in die korrespondierende Rastöffnung 32 eingesteckt, so dass beispielsweise die Rastnase 30 wenigstens eine die Rastöffnung 32 zumindest teilweise begrenzende Wandung des Verbindungselements 16 umgreift und/oder hintergreift. Dadurch wirken die Rastelemente beispielsweise formschlüssig zusammen, so dass die Verbindungselemente 14 und 16 über die Rastelemente formschlüssig miteinander verbunden und somit aneinander fixiert sind. In ihrem über die Rastelemente miteinander verbundenen Zustand bilden die Verbindungselemente 14 und 16 beispielsweise einen Zusammenbau, welcher als Ganzes auf besonders einfache Weise gehandhabt werden kann.
-
Die genannten Rastelemente sind beispielsweise Bestandteile eines ersten Stecksystems, mittels welchem die Verbindungselemente 14 und 16 auf einfache Weise miteinander verbunden werden können, indem die Rastelemente zusammengesteckt werden.
-
In Zusammenschau mit 3 und 5 ist erkennbar, dass das erste Rastsystem ferner ein als Stift 34 ausgebildetes erstes Formschlusselement und ein als Öffnung 36 ausgebildetes, mit dem Stift 34 korrespondierendes zweites Formschlusselement umfasst, wobei die Öffnung 36 vorliegend als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Der Stift 34 wird auch als Pin bezeichnet und ist am Verbindungselement 16 vorgesehen beziehungsweise durch das Verbindungselement 16 gebildet. Die mit dem Stift 34 korrespondierende Öffnung 36 ist dabei an dem Verbindungselement 14 vorgesehen beziehungsweise durch das Verbindungselement 14 gebildet. Bei dem Verrasten der Rastelemente wird der Stift 34 in die korrespondierende Öffnung 36 eingesteckt, wodurch eine erste Steckverbindung ausgebildet wird, mittels welcher die Verbindungselemente 14 und 16 aneinander formschlüssig gehalten sind. Mittels des Stifts 34 und der Öffnung 36 können die Verbindungselemente 14, 16 beispielsweise relativ zueinander ausgerichtet und aneinander besonders gut fixiert werden.
-
Die Verbindungseinrichtung 10 weist ferner ein zusätzlich zu dem ersten Stecksystem vorgesehenes, zweites Stecksystem auf, welches vorliegend mehrere, dritte Formschlusselemente in Form von Öffnungen 38 aufweist, welche vorliegend als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Dabei ist besonders gut aus 1 erkennbar, dass die Öffnungen 38 (dritte Formschlusselemente des zweiten Stecksystems) an dem Verbindungselement 16 vorgesehen beziehungsweise durch das Verbindungselement 16 gebildet sind. Mittels der dritten Formschlusselemente (Öffnungen 38) ist die Verbindungseinrichtung 10 unter Ausbildung einer jeweiligen Steckverbindung an einem von den zuvor genannten Komponenten unterschiedlichen und von den Verbindungselementen 14 und 16 unterschiedlichen weiteren Bauelement 40 des Kraftfahrzeugs befestigbar. Bei dem aus 2, 3, 5 und 6 erkennbaren weiteren Bauelement 40 handelt es sich um einen Wasserkasten eines Kühlers, mittels welchem das Kühlmittel gekühlt wird. Somit wird der Kühler auch als Kühlmittelkühler bezeichnet. Besonders gut aus 3 und 5 ist erkennbar, dass an dem Wasserkasten (weiteres Bauelement 40) mit den Öffnungen 38 korrespondierende, vierte Formschlusselemente in Form von Stiften 42 vorgesehen sind, welche auch als Pins bezeichnet werden. Dabei sind die Stifte 42 beispielsweise ebenfalls Bestandteil des zweiten Stecksystems.
-
Um die Verbindungseinrichtung 10 an dem weiteren Bauelement 40 zu fixieren, werden die Stifte 42 in die korrespondierenden Öffnungen 38 eingesteckt, so dass das weitere Bauelement 40 über die Stifte 42 und die Öffnungen 38 formschlüssig mit dem Verbindungselement 16 zusammenwirkt. Da das Verbindungselement 16 über die genannten Rastelemente mit dem Verbindungselement 14 verbunden ist, und da das Verbindungselement 16 über die Öffnungen 38 und die Stifte 42 an dem weiteren Bauelement 40 gehalten ist, ist das Verbindungselement 14 über das Verbindungselement 16 an dem weiteren Bauelement 40 gehalten, so dass die Verbindungseinrichtung 10 insgesamt an dem weiteren Bauelement 40 gehalten beziehungsweise befestigt ist.
-
Das erste Stecksystem dient somit dazu, die als Halter fungierenden Verbindungselemente 14 und 16 miteinander zu verbinden. Hierzu wird beispielsweise – wie besonders gut aus 5 erkennbar ist – das Verbindungselement 14 derart auf das Verbindungselement 16 gesteckt, dass der Stift 34 in die korrespondierende Öffnung 36 eingesteckt wird. Das zweite Stecksystem wird demgegenüber dazu verwendet, um das Verbindungselement 16 und über dieses die Verbindungseinrichtung 10 insgesamt an dem weiteren Bauelement 40 zu fixieren.
-
Um dabei eine besonders feste Halterung der Verbindungseinrichtung 10 an dem weiteren Bauelement 40 zu realisieren, weisen die Verbindungselemente 14 und 16 jeweils eine vorliegend als Durchgangsöffnung ausgebildete Schrauböffnung 44 für jeweilige, aus 2 erkennbare Schrauben 46 auf. Die Schrauben 46 können durch die Schrauböffnungen 44 hindurchgesteckt und in ein korrespondierendes, am weiteren Bauelement 40 vorgesehenes Gewinde eingeschraubt werden, wodurch die jeweiligen Verbindungselemente 14 und 16 mit dem weiteren Bauelement 40 verschraubt werden können.
-
Aus 1 und 2 sind auch jeweilige Mittellinien 48 erkennbar, bezüglich welchen die jeweiligen Kanäle 18 und 20 zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sind. Ferner ist besonders gut aus 1 erkennbar, dass in der jeweiligen Schrauböffnung 44 eine Stützhülse 50 angeordnet ist, um dadurch eine feste Verschraubung mit dem weiteren Bauelement 40 zu realisieren. Ferner ist die jeweilige Schrauböffnung 44 und – bezogen auf das Verbindungselement 16 – die Öffnungen 38 durch einen jeweiligen Halter 52 gebildet, welcher aus dem zuvor genannten Kunststoff gebildet ist. Vorliegend ist das jeweilige Verbindungselement 14 beziehungsweise 16 vorzugsweise einstückig ausgebildet, so dass das jeweilige Verbindungselement 14 beziehungsweise 16 besonders kostengünstig hergestellt werden kann.
-
Der jeweilige Anschlussstutzen 22, 24, 26 beziehungsweise 28 und somit die Verbindungseinrichtung 10 insgesamt stellen eine sogenannte Schnittstelle dar, mittels welcher die zuvor genannten Komponenten fluidisch miteinander verbunden und an dem weiteren Bauelement 40 fixiert werden können. Dabei ermöglicht die Verbindungseinrichtung 10 eine besonders bauraum-, kosten- und gewichtsgünstige Verbindung der Komponenten miteinander und mit dem weiteren Bauelement 40. Aus 2 ist erkennbar, dass beispielsweise das Verbindungselement 16 eine Markierung 54 aufweist, anhand welcher die zuvor genannte vierte Komponente, insbesondere die vierte Kühlmittelleitung, relativ zu dem Verbindungselement 16 ausgerichtet werden kann. Ferner ist besonders gut aus 2 erkennbar, dass das jeweilige Verbindungselement 14 beziehungsweise 16 zumindest in einem Teilbereich als Rohr und dabei als Kunststoffrohr ausgebildet ist, mittels welchem die jeweiligen Komponenten fluidisch miteinander verbunden werden können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Verbindungseinrichtung
- 12a–c
- Kühlmittelleitung
- 14
- Verbindungselement
- 16
- Verbindungselement
- 18
- Kanal
- 20
- Kanal
- 22
- Anschlussstutzen
- 24
- Anschlussstutzen
- 26
- Anschlussstutzen
- 28
- Anschlussstutzen
- 30
- Rastnase
- 32
- Rastöffnung
- 34
- Stift
- 36
- Öffnung
- 38
- Öffnung
- 40
- weiteres Bauelement
- 42
- Stift
- 44
- Schrauböffnung
- 46
- Schraube
- 48
- Mittellinie
- 50
- Stützhülse
- 52
- Halter
- 54
- Markierung
-
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 3922814 A1 [0002]
- DE 602005000729 T2 [0003]
