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EINLEITUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zur Bestätigung eines ordnungsgemäßen Eingriffs einer hydraulischen Schnellkupplungsanordnung.
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In der Automobilindustrie ist es notwendig, Fluidleitungen zu verbinden, um Getriebeöl von einem Automatikgetriebe zu einem innerhalb eines am Fahrzeug angeordneten Kühler zu befördern. Schnellkupplungen wurden entwickelt, um eine schnelle und werkzeuglose Montage von Fluidleitungen an Getriebe zu ermöglichen. Ein Beispiel für eine solche Schnellkupplung ist der Jiffy-tite®-Anschluss, der im US-Patent
US 5 909 901 A und in der US-Patentanmeldung
US 2015/0145240 A1 offenbart ist.
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Während hydraulische Schnellkupplungssysteme ihren beabsichtigten Zweck erfüllen, besteht weiterhin ein Bedarf an verbesserten Systemen und Verfahren. Genauer gesagt besteht ein Bedarf an einer Erfassungsvorrichtung, die eine Bestätigung ermöglicht, dass die Fluidleitung ordnungsgemäß mit ihrer zugeordneten Kupplung in Eingriff steht.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Vorrichtung ist vorgesehen, um den Verbindungszustand einer Fluidleitung mit einer hydraulischen Schnellkupplungsanordnung zu bestätigen, bei der die Fluidleitung einen Schulterabschnitt aufweist und die hydraulische Kupplungsanordnung eine Halteklammer und einen Körper beinhaltet. Die Halteklammer weist mehrere Vorsprünge auf und der Körper definiert mehrere Schlitze zum Aufnehmen der Vorsprünge, sodass sich die Vorsprünge durch die Schlitze erstrecken, um mit dem Schulterabschnitt in Eingriff zu kommen und die Fluidleitung an der hydraulischen Kupplungsanordnung zu befestigen, wenn die Fluidleitung ordnungsgemäß mit der hydraulischen Kupplungsanordnung verbunden ist. Die Vorrichtung beinhaltet einen Nabenabschnitt, der eine Anschlagfläche definiert, die so konfiguriert ist, dass sie mit einem Außenabschnitt der Fluidleitung verbunden ist, und mindestens einen sich axial erstreckenden Finger, der fest mit dem Nabenabschnitt verbunden ist. Die Vorrichtung beinhaltet ferner einen Griffabschnitt und einen Federabschnitt, der mit dem Nabenabschnitt und dem Griffabschnitt verbunden ist. Der Federabschnitt ist so konfiguriert, um eine relative Drehbewegung zwischen den Nabenabschnitt und dem Griffabschnitt zu ermöglichen. Die Vorrichtung beinhaltet ferner einer Anzeigevorrichtung. Bei der Verwendung wird die Vorrichtung mit der Anschlagfläche in Kontakt mit dem Außenabschnitt der Fluidleitung gebracht, eine ausreichende Vorspannkraft auf die Vorrichtung in einer axialen Richtung ausgeübt, um zu bewirken, dass der Fingers entweder den Schulterabschnitt der Fluidleitung oder die Halteklammer kontaktiert, und ein ausreichendes Kraftmoment auf den Griffabschnitt ausgeübt, um die Vorrichtung um einen vorbestimmten Betrag um die Längsachse der Fluidleitung zu drehen. Wenn die Fluidleitung ordnungsgemäß mit der hydraulischen Kupplungsanordnung verbunden ist, wirkt der Finger mit der Halteklammer zusammen, um ein Reaktionsmoment zu erzeugen, das ausreicht, um den Federabschnitt auszulenken und die Anzeigevorrichtung zu aktivieren.
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In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Vorrichtung ferner einen ersten elektrischen Kontakt, der fest mit dem Nabenabschnitt verbunden ist und einen zweiten elektrischen Kontakt, der fest mit dem Griffabschnitt verbunden ist. Der erste elektrische Kontakt ist so konfiguriert, dass er elektrisch mit dem zweiten elektrischen Kontakt verbunden ist, wenn das Reaktionsmoment ausreicht, um die Anzeigevorrichtung zu aktivieren und um vom zweiten elektrischen Kontakt elektrisch isoliert zu sein, wenn das Reaktionsmoment nicht ausreicht, um die Anzeigevorrichtung zu aktivieren.
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In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Anzeigevorrichtung eine elektrische Schaltung, die vom ersten elektrischen Kontakt mit dem zweiten elektrischen Kontakt verdrahtet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die elektrische Schaltung eine Batterie.
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In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die elektrische Schaltung eine Lichtquelle.
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In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Lichtquelle eine Leuchtdiode.
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In einem Ausführungsbeispiel enthält die elektrische Schaltung ferner eine Strombegrenzungsvorrichtung.
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In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Strombegrenzungsvorrichtung einen Widerstand.
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In einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zur Verwendung einer Vorrichtung vorgesehen, um den Verbindungszustand einer Fluidleitung mit einer hydraulischen Schnellkupplungsanordnung zu bestätigen, bei der die Fluidleitung einen Schulterabschnitt aufweist und die hydraulische Kupplungsanordnung eine Halteklammer und einen Körper aufweist. Die Halteklammer weist mehrere Vorsprünge auf und der Körper definiert mehrere Schlitze zum Aufnehmen der Vorsprünge, sodass sich die Vorsprünge durch die Schlitze erstrecken, um mit dem Schulterabschnitt in Eingriff zu kommen und die Fluidleitung an der hydraulischen Kupplungsanordnung zu befestigen, wenn die Fluidleitung ordnungsgemäß mit der hydraulischen Kupplungsanordnung verbunden ist. Die Vorrichtung beinhaltet einen Nabenabschnitt, der eine Anschlagfläche definiert, die so konfiguriert ist, dass sie mit einem Außenabschnitt der Fluidleitung verbunden ist, und mindestens einen sich axial erstreckenden Finger, der fest mit dem Nabenabschnitt verbunden ist. Die Vorrichtung beinhaltet ferner einen Griffabschnitt und einen Federabschnitt, der mit dem Nabenabschnitt und dem Griffabschnitt verbunden ist. Der Federabschnitt ist so konfiguriert, um eine relative Drehbewegung zwischen den Nabenabschnitt und dem Griffabschnitt zu ermöglichen. Die Vorrichtung beinhaltet ferner einer Anzeigevorrichtung. Das Verfahren beinhaltet Schritte des Anordnens der Vorrichtung mit der Anschlagfläche in Kontakt mit dem Außenabschnitt der Fluidleitung und das Aufbringen einer ausreichenden Vorspannkraft auf die Vorrichtung in einer axialen Richtung, um das äußere Ende des Fingers entweder in Kontakt mit dem Schulterabschnitt der Fluidleitung oder der Halteklammer zu bringen. Das Verfahren beinhaltet ferner den Schritt des Anwendens eines ausreichenden Drehmoments auf den Griffabschnitt, um die Vorrichtung um eine vorbestimmte Anzahl um die Längsachse der Flüssigkeitsleitung zu drehen, sodass der Finger mit der Halteklammer zusammenwirkt, um ein Reaktionsmoment zu erzeugen, das ausreicht, um den Federabschnitt auszulenken und die Anzeigevorrichtung zu aktivieren, wenn die Fluidleitung ordnungsgemäß mit der hydraulischen Kupplungsanordnung verbunden ist.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, worin:
- 1 ist eine Darstellung einer Fluidleitung und einer hydraulischen Schnellkupplungsanordnung gemäß eines Ausführungsbeispiels vor dem Eingriff;
- 2 ist eine Darstellung einer Fluidleitung, die mit einer hydraulischen Schnellkupplungsanordnung gemäß eines Ausführungsbeispiels verbunden ist;
- 3 ist eine Darstellung einer Halteklammer, die in einer hydraulischen Schnellkupplungsanordnung gemäß eines Ausführungsbeispiels verwendet wird;
- 4 ist eine Darstellung einer Erfassungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels; und
- 5 ist eine Darstellung von Elementen der Erfassungsvorrichtung nach 4, die mit einer Fluidleitung und einer hydraulischen Schnellkupplungsanordnung gemäß eines Ausführungsbeispiels angeordnet ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Begriffe, wie „oben“, „unten“, „nach oben“, „unten“, „oben“, „unten“ usw., werden beschreibend für die Figuren verwendet.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Erfassungsvorrichtung zur Bestätigung eines ordnungsgemäßen Eingriffs einer Fluidleitung in eine hydraulische Schnellkupplungsanordnung. 1 und 2 zeigen eine hydraulische Kupplungsanordnung 20 nach dem Stand der Technik zum lösbaren Befestigen einer Fluidleitung 22 in Fluidströmungsverbindung mit einem äußeren Gehäuse oder einer äußeren Komponente, wobei die Erfassungsvorrichtung zur Verwendung damit geeignet ist. 1 zeigt die Fluidleitung 22 und die hydraulische Kupplungsanordnung 20 vor dem Eingriff und 2 zeigt einen Querschnitt der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 mit der darin befestigten Fluidleitung 22.
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Die hydraulische Kupplungsanordnung 20 beinhaltet einen Körper 24 mit einer Durchgangsbohrung 26, die sich von einem ersten Ende 28 zu einem zweiten Ende 30 erstreckt. Der Körper 24 weist die Außengewinde 32 auf, die sich vom zweiten Ende 30 zum gewindeartigen Verbinden des Körpers 24 mit dem äußeren Gehäuse oder der äußeren Komponente erstrecken. Eine Dichtung 34, wie etwa ein O-Ring, ist in einer äußeren Aussparung am Körper 24 im Allgemeinen benachbart am Ende der Gewinde 32 zum abdichtenden Verbinden des Körpers 24 mit einer Innenfläche einer Bohrung im äußeren Gehäuse befestigt.
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Eine innere Aussparung 36 nimmt eine innere Dichtung 38, wie etwa einen O-Ring, zum abdichtenden Verbinden von einem Ende 40 der Fluidleitung 22 mit der Innenfläche, die die Bohrung 26 im Körper 24 definiert, auf.
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Die Bohrung 26 im Körper 24 ist eine abgestufte Bohrung, die sich im Allgemeinen von einem Endabschnitt mit großem Durchmesser benachbart zum ersten Ende 28 des Körpers 24 durch den konischen Abschnitt 44 zu einem Querschnitt mit kleinerem Durchmesser erstreckt, der sich zum zweiten Ende 30 erstreckt.
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Die Fluidleitung 22 weist einen konischen oder vergrößerten Flansch 46 auf, der vom einen Ende 40 beabstandet ist, das innerhalb des konischen Abschnitts 44 der Bohrung 26 sitzt. Der Körper 24 trägt eine Halteklammer 50 außen in einer Klammeraufnahmenut 53. Die Halteklammer 50 ist im Allgemeinen kreisförmig und aus einem durchgehenden Stück Federdraht gebildet. Die Halteklammer 50 weist mehrere U-förmige Vorsprünge 48 auf, die sich radial nach innen erstrecken, wie in 3 dargestellt.
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Wie in 2 dargestellt, erstrecken sich die Vorsprünge 48 durch Schlitze 52, die im Körper 24 ausgebildet sind, um hinter einer Schulter 54 am Flanschabschnitt 46 der Fluidleitung 22 einzuschnappen, um die Fluidleitung 22 im Körper 24 zu verriegeln. Auf diese Weise ist die Halteklammer 50 in der Lage, die Fluidleitung 22 in der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 selbst dann zu sichern, wenn Axialkräfte entweder von außen durch den Druck des durch die Fluidleitung 22 kommunizierenden Fluids aufgebracht werden. Ein Dichtungsband 56 kann vorgesehen sein, um einen vollständigen Sitz der Fluidleitung 22 innerhalb des Körpers 24 sicherzustellen.
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Beim Zusammenbauen der Fluidleitung 22 mit dem Körper 24 der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 wird das Ende 40 der Fluidleitung 22 in das erste Ende 28 der Bohrung 26 im Körper 24 eingesetzt. Der konische Flansch 46 an der Fluidleitung 22 drückt die Vorsprünge 48 der Halteklammer 50 radial nach außen, wodurch der konische Flansch 46 über die Halteklammer 50 in die Bohrung 26 gelangen kann. Die Elastizität der Halteklammer 50 ermöglicht dann, dass die Vorsprünge 48 der Halteklammer 50 hinter der Schulter 54 an der Fluidleitung 22 einschnappen und die Fluidleitung 22 im Körper 24 verriegeln.
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Unter Bezugnahme auf 4-5 ist nun ein Ausführungsbeispiel einer Erfassungsvorrichtung 100 dargestellt. Die Erfassungsvorrichtung 100 ist so dargestellt, dass sie im Wesentlichen einen Nabenabschnitt 110 und einen Griffabschnitt 112 beinhaltet, wobei ein Federabschnitt 114 den Nabenabschnitt 110 mit dem Griffabschnitt 112 verbindet. In der dargestellten Ausführungsform erscheinen der Nabenabschnitt 110 und der Griffabschnitt 112 als halbkreisförmig geformte Elemente, wenn sie in der Endvergrößerung betrachtet werden.
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Der Nabenabschnitt 110 definiert eine Anschlagfläche 116. In der dargestellten Ausführungsform ist die Anschlagfläche 116 eine halbzylindrische Fläche, die einen Innenradius aufweist, der geringfügig größer als der Außenradius der Fluidleitung 22 ist, um zu ermöglichen, dass die Anschlagfläche 116 den radialen Ort der Erfassungsvorrichtung 100 relativ zur Fluidleitung 22 steuert. Der Nabenabschnitt 110 beinhaltet ferner mindestens einen sich axial erstreckenden Finger 118, der ein äußeres Ende 120 aufweist, das sich vom Abschnitt des Fingers entfernt befindet, der mit dem Nabenabschnitt 110 gekoppelt ist. Die in 4 dargestellte Ausführungsform beinhaltet zwei Finger 118, die so angeordnet sind, um eine Einkerbung dazwischen zu definieren. Die Außenflächen 122 jedes Fingers 118 definieren einen Abschnitt eines Zylinders, der konzentrisch mit der Anschlagfläche 116 liegt.
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Der Federabschnitt 114 ist so konfiguriert, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Nabenabschnitt 110 und dem Griffabschnitt 112 zuzulassen, wenn der Griffabschnitt 112 um die Längsachse der Fluidleitung 22 gedreht wird und der Nabenabschnitt 110 an einer Drehung gehindert ist. Im Ausführungsbeispiel von 4 ist mindestens ein Nabenfortsatz 124 als am Nabenabschnitt 110 angebracht dargestellt. Ein erster elektrischer Kontakt 126 ist am Nabenfortsatz 124 angeordnet und ein zweiter elektrischer Kontakt 128 ist am Federabschnitt 114 angeordnet. Der erste elektrische Kontakt 126 und der zweite elektrische Kontakt 128 sind so konfiguriert, um einander zu berühren, wenn eine ausreichende relative Drehbewegung zwischen dem Nabenabschnitt 110 und dem Griffabschnitt 112 auftritt. Im Ausführungsbeispiel von 4 sind der erste elektrische Kontakt 126 und der zweite elektrische Kontakt 128 Teil einer elektrischen Schaltung, die eine Batterie 130 und eine Lichtquelle 132 beinhaltet. Eine Strombegrenzungsvorrichtung 134 ist dargestellt, um eine Strombegrenzung vorzusehen, wenn dies von der Lichtquelle 132 erforderlich ist, beispielsweise wenn die Lichtquelle 132 eine Leuchtdiode ist. Während die Ausführungsform von 4 eine Anzeigevorrichtung darstellt, die elektrische Kontakte 126, 128, eine Batterie 130 und eine Lichtquelle 132 beinhaltet, versteht es sich, dass alternative Anzeigevorrichtungen mit der Erfassungsvorrichtung 100 verwendet werden können. Als nicht einschränkendes Beispiel kann anstelle der elektrischen Kontakte 126, 128 eine kontaktlose naheliegende Erfassungsvorrichtung verwendet werden, die ein hörbares Signal erzeugt, und/oder eine Vorrichtung, die so konfiguriert ist, um ein Signal an eine Datenerfassungsvorrichtung zu übertragen, die anstelle oder zusätzlich zur Lichtquelle 132 verwendet werden.
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Die Außenfläche des Griffabschnitts 112 kann mit gerändelter Struktur vorgesehen sein. Dies ermöglicht, dass die Erfassungsvorrichtung 100 sicherer ergriffen und die Drehbewegung der Erfassungsvorrichtung 100 bei der Verwendung erleichtert wird.
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Bei der Verwendung wird die Erfassungsvorrichtung 100 gegen eine Fluidleitung 22 platziert, deren Ende 40 in eine hydraulische Kupplungsanordnung 20 eingesetzt ist, wobei die Anschlagfläche 116 der Erfassungsvorrichtung 100 in Kontakt mit der Fluidleitung 22 ist. Die Erfassungsvorrichtung 100 wird dann axial entlang der Fluidleitung 22 verschoben, bis das äußere Ende 120 mindestens eines Fingers 118 entweder an einem Vorsprung 48 der Halteklammer 50 oder der Schulter 54 anliegt. Die Bestimmung, ob das äußere Ende 120 zuerst mit einem Vorsprung 48 der Halteklammer 50 oder der Schulter 54 in Kontakt kommt, ist in Abhängigkeit von der anfänglichen Ausrichtung der Erfassungsvorrichtung 100 relativ zur Ausrichtung der Halteklammer 50 zufällig. Die Erfassungsvorrichtung 100 wird dann um die Längsachse gedreht und axial zur Schulter 54 auf der Fluidleitung 22 gedrückt, bis das äußere Ende 120 die Schulter 54 kontaktiert. Die erforderliche Anzahl an Drehung, um sicherzustellen, dass das äußere Ende 120 die Schulter kontaktiert, ist nicht größer als der Winkel, der der Bogenlänge des Fingers 118 entspricht. Im Falle dessen, dass die Fluidleitung 22 ordnungsgemäß in der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 installiert ist und der anfängliche Anschlag gegen einen Vorsprung 48 der Halteklammer 50 gerichtet ist, führt das Drehen der Erfassungsvorrichtung 100, während sie axial zur Schulter 54 gedrückt wird, dazu, dass der Finger 118 zwischen benachbarten Vorsprüngen 48 der Halteklammer 50 angeordnet ist, wie in 5 dargestellt. Der Finger 118 hat eine Bogenlänge, die ausreichend klein ist, um zwischen die Vorsprünge 48 der Halteklammer 50 zu passen. Der Durchmesser der Außenfläche 122 des Fingers 118 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Bohrung der hydraulischen Kupplungsanordnung 26 am ersten Ende 28. Der Griffabschnitt 112 der Erfassungsvorrichtung 100 wird dann um die Längsachse der Fluidleitung 22 gedreht, bis ein Finger 118 einen Vorsprung 48 kontaktiert. Wenn das Drehmoment weiterhin auf den Griffabschnitt 112 ausgeübt wird, wird der Nabenabschnitt 110 durch den Vorsprung 48, der den Finger 118 kontaktiert, am Drehen gehindert. Infolgedessen wirkt der Finger 118 mit der Halteklammer 50 zusammen, um ein Reaktionsmoment zu erzeugen, das ausreicht, um den Federabschnitt 114 auszulenken und eine relative Drehbewegung zwischen dem Nabenabschnitt 110 und dem Griffabschnitt 112 zu ermöglichen. Diese relative Drehbewegung ermöglicht, dass sich der erste elektrische Kontakt 126 und der zweite elektrische Kontakt 128 berühren, wodurch die Anzeigevorrichtung aktiviert wird, wenn die Fluidleitung 22 ordnungsgemäß mit der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 verbunden ist.
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Die Erfassungsvorrichtung 100 ermöglicht die Erkennung eines Zustands, in dem die Fluidleitung 22 nicht ausreichend in die hydraulische Kupplungsanordnung 20 eingesetzt ist, um zu ermöglichen, dass die Vorsprünge 48 der Halteklammer 50 hinter der Schulter 54 an der Fluidleitung 22 einschnappen, sowie eines Zustands, in dem die Halteklammer 50 an der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 fehlt. Unter diesen Bedingungen wird der Finger 118, wenn die Erfassungsvorrichtung 100 gedreht wird, während es axial zur Schulter 54 hin gedrückt wird, in Kontakt mit der Schulter 54 sein, wird jedoch nicht in Kontakt mit den Vorsprüngen 48 der Halteklammer 50 sein. Eine fortgesetzte Drehung des Griffabschnitts 112 führt nicht zu einer ausreichenden Auslenkung des Federabschnitts 114, um die Anzeigevorrichtung zu aktivieren, und es wird keine Anzeige einer richtigen Verbindung zwischen der Fluidleitung 22 und der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 erstellt.
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Die Federrate des Federabschnitts 114 und/oder die Kraft, mit der die Erfassungsvorrichtung 100 gegen die Fluidleitung 22 gedrückt wird, ist so gewählt, um das fälschliche Anzeigen einer ordnungsgemäßen Verbindung der Fluidleitung 22 mit der hydraulischen Kupplungsanordnung 20 aufgrund von Reibung zwischen dem Nabenabschnitt 110 und der Fluidleitung 22 in Abwesenheit eines Kontakts zwischen einem Finger 118 und einem Vorsprung 48 zu verhindern. Die Federrate des Federabschnitts 114 wird ferner ausgewählt, um sicherzustellen, dass die Anzeigevorrichtung aktiviert wird, bevor die Finger 118 die Vorsprünge 48 veranlassen, auf die Außenfläche 122 der Finger 118 hochzurutschen und die Halteklammer 50 radial und nach außen zu erweitern, wenn die Erfassungsvorrichtung 100 in Bezug auf die hydraulische Kupplungsanordnung 20 gedreht wird.
