DE102017127072A1

DE102017127072A1 - Steckverbindung und verfahren zum verbinden bzw. trennen der steckverbindung

Info

Publication number: DE102017127072A1
Application number: DE102017127072.8A
Authority: DE
Inventors: Volker Rosin; Sören Schröter; Johannes Barfuß; Markus Geuß
Original assignee: Volkswagen AG; Fraenkische Industrial Pipes GmbH and Co KG
Current assignee: Volkswagen AG; Fraenkische Industrial Pipes GmbH and Co KG
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2018-05-30
Also published as: CN108119715B; CN108119715A

Abstract

Es ist eine Steckverbindung (1) und ein Verfahren zum Verbinden einer Steckverbindung (1) offenbart. Die Steckverbindung (1) besteht aus einem Verbindungselement (2) und einer Anschlussbuchse (3), in die das Verbindungselement (2) eingreift. Mindestens zwei Führungen (36) sind in einer inneren Wandung (34) der Anschlussbuchse (3) ausgebildet, in denen jeweils eine elastisch bewegliche Lasche (23) des Verbindungselements (2) eingreift und geführt werden kann. Mindestens zwei Aussparungen (32) sind in der äußeren Wandung (35) der Anschlussbuchse (3) ausgebildet, in die jeweils eine Rastnase (22) von jeweils am Verbindungselement (2) vorgesehenen, beweglichen Laschen (23) eingreift.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindung aus einem Verbindungselement und einer Anschlussbuchse, in die das Verbindungselement eingreift. Zur Herstellung einer sicheren Verbindung zwischen Verbindungselement und der Anschlussbuchse, sind mindestens zwei Aussparungen in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse ausgebildet,
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden einer Steckverbindung bei einem Kraftfahrzeug. Die Steckverbindung besteht aus einem Verbindungselement und einer Anschlussbuchse.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2007 028 061 offenbart ein Kupplungssystem. Mit dem Kupplungssystem kann ein Schlauch mit einer Anschlussbuchse verbunden werden. Das Verbindungselement ist dabei separat vom Schlauch ausgebildet. Der Schlauch selbst weist an zumindest einem seiner Enden einen Anschlussstutzen auf, der in die Anschlussbuchse einsteckbar oder auf diese aufsteckbar ist. Das Verbindungselement ist am Anschlussstutzen-Ende des Schlauchs mittels einer Achsverbindung in axialer Richtung des Schlauchs fixierbar. Zur Herstellung der Rastverbindung ist ein vom Anschlusselement und vom Verbindungselement gesondert ausgebildetes Rastelement vorgesehen, welches im montierten Zustand eine Öffnung des Verbindungselements durchsetzt. Das gesondert ausgebildete Rastelement steht mit einer am Anschlussstutzen vorgesehenen, sich in Umfangsrichtung des Anschlussstutzens erstreckenden Nut in Axialeingriff. Das separate Rastelement ist am Anschlussstutzen und/oder am Verbindungselement verrastet.
Die europäische Patentanmeldung EP 2 418 361 offenbart eine Fluidleiteinrichtung, insbesondere eine Blowby-Einrichtung mit einer elektrisch leitenden Einheit, die an ein Kupplungsstück angesetzt ist und über einen Stecker elektrisch kontaktiert wird. Der Stecker kann nur dann angesetzt werden, wenn die elektrisch leitende Einheit ordnungsgemäß an das Kupplungsstück angesetzt ist.
Die deutsche Patentanmeldung DE 100 00 369 A1 offenbart eine Steckverbindungsvorrichtung für Druckmittelleitungen, die insbesondere zum Verbinden oder zum Anschluss von Kraftstoffleitungen dient. Ein Stecker kann in ein Gehäuse eingesteckt werden, wobei der Stecker im Gehäuse durch Haltemittel fixiert werden kann. Die Haltemittel hintergreifen formschlüssig im eingesteckten Zustand des Steckers am Gehäuse ausgebildete Rastkanten. Der Stecker weist einen Kupplungsbereich auf, der im nicht eingesteckten Zustand des Steckers als im Wesentlichen ringförmig umlaufender Bund ausgebildet ist und sich beim Einstecken in einen zugeordneten Aufnahmeabschnitt des Gehäuses derart verformt, dass sich die Rastkanten hintergreifenden Haltemittel ausbilden, oder dass die Haltemittel an einem durch Extrusion gefertigten rohrförmigen Steckerabschnitt endseitig angeformt sind.
Ein Nachteil der Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Anschlussstutzen der DE 100 00 369 A1 ist, dass der_Kraftaufwand zur Montage bzw. Demontage der Verbindung aus dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse sehr hoch ist. Hinzu kommt, dass die Demontage der Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Anschlussstutzen ohne Werkzeug nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung aus einem Verbindungselement und einem Anschlusselement zu schaffen, die eine einfache Montage und Demontage (zumindest Demontage ohne Werkzeug) ermöglicht und dabei sicherstellt, dass eine qualitativ hochwertige und dauerhafte Verbindung aus dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse hergestellt wird.
Diese Aufgabe wird mittels einer Steckverbindung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Verbinden einer Steckverbindung bei einem Kraftfahrzeug zu schaffen, die einfach und positionsgenau herzustellen ist und wobei die Verbindung aus einem Verbindungselement und einem Anschlusselement auf einfache und kraftsparende Weise wieder gelöst werden kann. Hinzu kommt, dass das Verbinden des Verbindungselements und der Anschlussbuchse platzsparend möglich sein soll.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 10 umfasst.
Die erfindungsgemäße Steckverbindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie aus einem Verbindungselement und einer Anschlussbuchse besteht. In die Anschlussbuchse greift beim zusammengebauten Zustand der Steckverbindung das Verbindungselement ein. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Führungen in einer inneren Wandung der Anschlussbuchse ausgebildet. In jeder der mindestens zwei Führungen ist jeweils eine, in radialer Richtung vorgespannte Lasche des Verbindungselements gleitend führbar. Ferner sind mindestens zwei Aussparungen in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse ausgebildet, wobei jeweils eine Aussparung einer Führung zugeordnet ist, in die jeweils eine Rastnase einer reversibel und elastisch beweglichen und in radialer Richtung vorgespannten Lasche des Verbindungselements eingreift. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass man durch das Einrasten der Rastnasen der in radialer Richtung vorgespannten Laschen in die dafür vorgesehenen Aussparungen sowohl eine radiale als auch eine axiale Sicherung der Verbindung aus der Anschlussbuchse mit dem Verbindungselement erhält. Gerade bei dem abnehmenden Bauraum im Motorraum werden die Platzverhältnisse immer geringer, so dass durch die Erfindung eine Montage bzw. Demontage des Verbindungselements und der Anschlussbuchse bei den reduzierten Platzverhältnissen erleichtert ist.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Nut in einer äußeren Wandung der Anschlussbuchse ausgebildet. In diese Nut greift ein radialer Vorsprung des Verbindungselements ein. Durch das Zusammenwirken der mindestens einen Nut und des entsprechenden mindestens einen radialen Vorsprungs erreicht man in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Sicherung der Verbindung aus der Anschlussbuchse mit dem Verbindungselement gegen ein Verdrehen. Ferner erzielt man dadurch bei der Montage eine positionsgenaue und lagerichtige Zuordnung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse. Nur wenn die lagerichtige Zuordnung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse gegeben ist, kann das Verbindungselement vollständig in die Anschlussbuchse eingeschoben werden, so dass die Rastnasen der reversibel und elastisch beweglichen und vorgespannten Laschen in die dafür vorgesehenen Aussparungen in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse einrasten. Durch das Einrasten ist zumindest eine axiale Sicherung zwischen Verbindungselement und Anschlussbuchse gegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Führungen in einer inneren Wandung der Anschlussbuchse und zwei Nuten in einer äußeren Wandung der Anschlussbuchse ausbildet. Die zwei Führungen sind jeweils um 180° zueinander versetzt angeordnet. Die zwei Nuten sind ebenfalls um 180° zueinander versetzt angeordnet. Die Anordnung der Nuten ist gegenüber der Anordnung der Führungen um 90° gedreht. Ebenso sind zwei Aussparungen in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse ausgebildet. In diese zwei Aussparungen greift jeweils eine Rastnase einer jeweils am Verbindungselement vorgesehenen beweglichen und radial vorgespannten Lasche ein. Die Laschen am Verbindungselement sind entsprechend der Lage der Führungen in der inneren Wandung der Anschlussbuchse angeordnet. Durch das Zusammenwirken der Aussparungen und der Rastnasen sowie der Vorsprünge und der Nuten erreicht man eine sichere und nicht unachtsam lösbare Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse. Ebenso ist es-durch das Zusammenwirken der Aussparungen und der Rastnasen sowie der Vorsprünge und der Nuten eine Fixierung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse in axialer Richtung und eine Verdrehsicherung bereitgestellt. Dadurch ist es auch möglich, engere Lagentoleranzen einzuhalten und höhere Torsionskräfte mit der Verbindung aus dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse aufzunehmen.
Um einen lagerichtigen Verbau zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse zu erreichen, sind zum Beispiel die Führungen um weniger als 180° gegeneinander versetzt angeordnet. In analoger Weise sind auch die Laschen am Verbindungselement angeordnet.
Das Verbindungselement hat eine radial umlaufende Nut ausgebildet. In der radial umlaufenden Nut ist ein O-Ring vorgesehen, an dem im zusammengebauten Zustand die innere Wandung der Anschlussbuchse anliegt. Der O-Ring schließt somit die Steckverbindung nach innen gegenüber des Fluids ab. Durch die eindeutige Führung beim Zusammenbau der Steckverbindung aus dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse werden Verkantungen vermeiden und der O-Ring bleibt sicher in der radial umlaufenden Nut. Somit ist sichergestellt, dass der O-Ring auch bei der zusammengebauten Steckverbindung seine dichtende Funktion erfüllt.
Jeweils ein elastisches Element stützt jede der beweglichen Laschen an einer äußeren Wand des Verbindungselements, die einen ebenen Flächenbereich ausgeformt hat, ab. Das elastische Element spannt somit jede der Laschen in radialer Richtung mechanisch vor. Die mechanische Vorspannung der Laschen hat den Vorteil, dass beim Einschieben des Verbindungselements in die Aufnahmebuchse die Rastnasen der Laschen in die Aussparungen gedrückt werden. Der ebene Flächenbereich ermöglicht einen ausreichend großen Bewegungsweg für die Laschen, um die Verrastung bzw. das Lösen der Laschen zu ermöglichen.
Jede der beweglichen Laschen ist mit einem ersten Ende am Verbindungselement beweglich angebracht. Die Verbindung der Laschen mit dem Verbindungselement ist elastisch und reversibel deformierbar. An einem zweiten, freien Ende hat das Verbindungselement ein Griffelement ausgebildet, mittels dem die Laschen derart betätigbar sind, dass die Rastnasen der Laschen außer Eingriff mit der jeweiligen Aussparung in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse bringbar sind. Das Lösen der Verbindung aus dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse kann ohne Werkzeug erfolgen. Gerade bei dem beengten Bauraum im Motorraum eines Kraftfahrzeugs ist die manuelle Betätigbarkeit von Vorteil. Auch bei der Montage der Steckverbindung kann das Verbinden des Verbindungselements mit der Anschlussbuchse ohne ein Werkzeug erfolgen.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform hat der radiale Vorsprung des Verbindungselements eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausformung ausgebildet. Diese Ausformung liegt in zusammengebauten Zustand am freien Ende der Anschlussbuchse an und bildet somit einen Anschlag für das Einschieben des Verbindungselements in die Anschlussbuchse. Die Ausformung dient ebenfalls zu einer Beschränkung der Bewegung des Verbindungselements in axialer Richtung der Anschlussbuchse und stellt somit eine definierte Lage des Verbindungselements gegenüber der Anschlussbuchse sicher, bei der die mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse sichergestellt ist.
Ein Leitungsstück ist einstückig zusammen mit dem Verbindungselement ausgebildet. An einer Außenwand des Leistungsstücks sind Vorsprünge ausgebildet, an denen eine Sensoraufnahme montierbar ist. Die Sensoraufnahme selbst weist zwei Laschen auf, die jeweils eine Aussparung ausgebildet haben. In diese Aussparung greifen Vorsprünge des Leitungsstücks ein, um somit die Sensoraufnahme am Leitungsstück zu montieren. Ebenso hat die Sensoraufnahme zwei Abstützungen ausgebildet, die bei montierter Sensoraufnahme formschlüssig an der Außenwand des Leitungsstücks anliegen. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung werden Bauteile reduziert und der Anbau der Sensoraufnahme an einer definierten Position gewährleistet und gesichert.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Steckverbindung ergibt sich ebenfalls ein Verfahren zum Verbinden einer Steckverbindung bei einem Kraftfahrzeug, wobei die Steckverbindung aus einem Verbindungselement und einer Anschlussbuchse besteht. Im Besonderen handelt es sich um Steckverbindungen, die im Motorraum eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden sollen. Hierzu erfolgt zunächst ein Ausrichten des Verbindungselements und der Anschlussbuchse derart, dass jeweils eine elastisch bewegliche und in radialer Richtung vorgespannte Lasche des Verbindungselements einer entsprechenden Führung des Verbindungselements zugeordnet wird. Man erreicht dadurch auch ein Positionieren des Verbindungselements und der Anschlussbuchse. Durch das Positionieren bzw. Ausrichten des Verbindungselements und der Anschlussbuchse können das Verbindungselement und die Anschlussbuchse leicht ineinandergeschoben werden. Dabei gleiten die elastischen und in radialer Richtung beweglichen Laschen des Verbindungselements in Führungen in einer inneren Wandung der Anschlussbuchse. Beim Einschieben des Verbindungselements in die Anschlussbuchse greifen die Laschen in die Führungen ein und das Verbindungselement wird somit in der Anschlussbuchse geführt. Im eingeschobenen Zustand rastet und greift jeweils eine Rastnase einer der beweglichen Laschen des Verbindungselements in entsprechende Aussparungen in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse ein. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass ein werkzeugloser und lagerichtiger Verbau aus Verbindungselement und Anschlussbuchse gegeben ist.
Eine weitere Beschränkung der Bewegung des Verbindungselements in axialer Richtung wird dadurch erreicht, dass das Verbindungselement mit einer Ausformung am freien Ende der Anschlussbuchse anliegt. Durch die Ausformung ist sichergestellt, dass mit einem begrenzten und definierten Weg der Bewegung die Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse erreicht werden kann.
Das Positionieren wird gemäß einer weiteren Ausführungsform durch mindestens einen radialen Vorsprung des Verbindungselements erreicht, der in mindestens eine entsprechende Nut in einer äußeren Wandung der Anschlussbuchse eingreift. Zum sicheren Positionieren und Verrasten sind zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse der Rastnasen bewegliche Laschen des Verbindungselements vorgesehen. Diese Rastnasen greifen in Aussparungen in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse ein und verriegeln somit die Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse. Zusammen mit dem mindestens einen radialen Vorsprung und der Rastnasen erzielt man eine radiale und axiale Fixierung der Verbindung aus dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse.
Das Verbindungselement wird dabei derart in die Anschlussbuchse eingeschoben, dass eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausformung des radialen Vorsprungs des Verbindungselements auch an einem freien Ende der Anschlussbuchse anliegt. Gleichzeitig dazu greift eine Rastnase der über ein elastisches Element in einer radialen Richtung mechanisch vorgespannten und beweglichen Lasche in die Aussparungen des Verbindungselements ein. Somit wird die sichere Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse hergestellt.
Die beiden Laschen können an einem jeweiligen Griffelement betätigt werden, so dass die Rastnasen der Laschen außer Eingriff mit der jeweiligen Aussparung in der äußeren Wandung der Anschlussbuchse gebracht werden. Somit ist es möglich, das Verbindungselement von der Anschlussbuchse ohne Werkzeug zu trennen. Dies ist besonders von Vorteil, da auch eine Verbindung aus dem Verbindungselement und der Anschlussbuchse in dem beengten Bauraum eines Motorraums erreicht werden kann.
Eine Sensoraufnahme kann an einem mit dem Verbindungselement einstückig ausgebildeten Leitungsstück über Vorsprünge einer Außenwand des Leitungsstücks befestigt werden.
Hierzu wirken Laschen der Sensoraufnahme mit den entsprechenden Vorsprüngen zusammen. Eine einfache Montage mit wenigen Bauteilen ist möglich.
Es ist von Vorteil, dass bei der gegenwärtigen Erfindung die Verrastung und die Abdichtung des Verbindungselements innerhalb der Aufnahmebuchse erfolgt. Mittels entsprechender Rastnasen, welche an den elastisch vorgespannten Laschen befestigt sind, wird das Verbindungselement, welches im zusammengebauten Zustand innerhalb der Anschlussbuchse angeordnet ist, in entsprechenden Aussparungen der Anschlussbuchse verrastet. Das Verbindungselement hat unterhalb der Laschen die ebenen Flächenbereiche ausgebildet und diese erleichtern eine Entformung aus einem Spritzgusswerkzeug. In dem Verrastbereich des Verbindungselements ist somit eine einfache Entformung mittels eines Schiebers möglich. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Flanken ohne Hinterschnitt aus dem Spritzgusswerkzeug entformt werden können.
Das Verbindungselement und die Anschlussbuchse sind mittels eines Spritzgussprozesses aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Für Anwendungen des Verbindungselements und der Anschlussbuchse bei Temperaturen um die 200°C und bei einem Druck um die 3 bar wird ein mit Glasfasern verstärktes Polyamid verwendet. Besonders bevorzugt ist Polyamid 666 mit 30% Glasfasern (PA666 GF30).
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht der Steckverbindung, bevor das Verbindungselement in die Abschlussbuchse eingeschoben ist;
2 eine perspektivische Ansicht, bei der das Verbindungselement positionsgenau in der Anschlussbuchse positioniert ist;
3 eine Seitenansicht der Steckverbindung, bei der das Verbindungselement mit den Vorsprüngen in Bezug auf die Anschlussbuchse axial gesichert ist;
4 eine Schnittansicht entlang der in 3 dargestellten Schnittlinie A-A;
5 eine Ansicht der Steckverbindung, bei der die Rastnasen der Laschen in die Aussparungen in der äußeren Wand der Anschlussbuchse eingreifen;
6 eine Schnittansicht entlang der in 5 dargestellten Schnittlinie B-B;
7 eine Seitenansicht des nicht verbundenen Verbindungselements und der Anschlussbuchse aus Richtung der Vorsprünge, bzw. Nuten der Anschlussbuchse;
8 eine Seitenansicht des nicht verbundenen Verbindungselements und der Anschlussbuchse aus Richtung der Laschen des Verbindungselements;
9 eine Seitenansicht der Steckverbindung, wobei das Verbindungselement zusätzlich mit einem Leitungsstück versehen ist;
10 eine Seitenansicht der Steckverbindung, bei der eine auf dem Leitungsstück angebrachte Sensoraufnahme zu sehen ist;
11 eine Schnittansicht entlang der in 10 dargestellten Schnittlinie A-A;
12 eine Ansicht der Steckverbindung gemäß der Ausführungsform aus 9, wobei die Ansicht auf die Laschen des Verbindungselements dargestellt ist; und
13 eine Schnittansicht der Steckverbindung entlang der in 12 dargestellten Schnittlinie B-B.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Die dargestellten Ausführungsbeispiele stellen eine Möglichkeit dar, wie die erfindungsgemäße Steckverbindung aus einem Verbindungselement und einer Anschlussbuchse ausgestaltet sein kann. Ebenso kann das Verbindungselement derart ausgestaltet sein, dass hieran z. B. einstückig ein weiteres Leitungsstück ausgeformt ist, an dem eine Sensoraufnahme befestigt werden kann. Obwohl die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebene Ausführungsform zwei Nuten und zwei Führungen der Anschlussbuchse offenbart, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Steckverbindung 1, bei der das Verbindungselement 2 in Bezug auf die Anschlussbuchse 3 positioniert ist. Das Verbindungselement 2 besitzt zwei radiale Vorsprünge 21, die in entsprechende zwei Nuten 31 in einer äußeren Wandung 35 der Anschlussbuchse 3 eingreifen. Ebenso hat das Verbindungselement 2 mindestens zwei elastisch und in radialer Richtung R (siehe 6) bewegliche und vorgespannte Laschen 23 ausgebildet, die jeweils eine Rastnase 22 tragen. Diese Rastnase 22 greift im eingeschobenen Zustand (siehe 2) in eine zugeordnete Aussparung 32 in der äußeren Wandung 35 der Anschlussbuchse 3 ein. Zum Lösen der Verbindung zwischen der Anschlussbuchse 3 und dem Verbindungselement 2 haben die Laschen 23 jeweils ein Griffelement 24 ausgebildet. Bei Betätigung der Laschen 23 über die Griffelemente 24 in radialer Richtung R werden die Rastnasen 22 außer Eingriff mit der Aussparung 32 der Anschlussbuchse 3 gebracht. Unterhalb einer jeden Lasche 23 ist in einer äußeren Wand 29 des Verbindungselements 2 ein ebener Flächenbereich 30 ausgebildet. Dieser ebene Flächenbereich 30 ermöglicht somit die ausreichende Beweglichkeit der Laschen 23, um das Verbindungselement 2 zu befestigen oder zu lösen. Zum geführten Verbinden des Verbindungselements 2 mit der Anschlussbuchse 3 sind an der inneren Wandung 34 der Anschlussbuchse 3 bei der hier dargestellten Ausführungsform zwei Führungen 36 ausgebildet, durch die die elastisch beweglichen Laschen 23 geführt werden. Ebenso ermöglicht die Beweglichkeit der Laschen 23, dass die Anschlussbuchse 3 und das Verbindungselement 2 auf einfache Weise und ohne Werkzeug wieder voneinander gelöst werden können.
Das Verbindungselement 2 besitzt ferner eine radial umlaufende Nut 25, in die ein O-Ring (hier nicht dargestellt) platziert werden kann, der in zusammengebauten Zustand der Steckverbindung 1 von der inneren Wandung 34 der Anschlussbuchse 3 umschlossen wird. Somit wird durch den O-Ring eine Abdichtung der Steckverbindung 1 nach innen hin erreicht.
2 zeigt die erfindungsgemäße Steckverbindung 1 in zusammengebautem Zustand. Das Verbindungselement 2 ist in die Anschlussbuchse 3 eingeschoben. Dadurch greifen die radialen Vorsprünge 21 in die entsprechend zugeordneten Nuten 31 der Anschlussbuchse 3 ein. Eine Ausformung 27 der radialen Vorsprünge 21 liegt dabei an einem freien Ende 33 der Anschlussbuchse 3 an. Durch diese Anlage wird die Bewegung des Verbindungselements 2 in axialer Richtung A begrenzt. Ebenso greifen, wie bereits in der Beschreibung zu 1 erwähnt, die Rastnasen 22 der vorgespannten Laschen 23 in die dafür vorgesehenen Aussparungen 32 in der äußeren Wandung 35 der Anschlussbuchse 3. Durch die Verrastung der Rastnasen 22 mit den Aussparungen 32 wird das Verbindungselement 2 bereits in der Anschlussbuchse 3 in axialer Richtung A festgelegt und gesichert. Die Griffelemente 24 der elastisch beweglichen Laschen 23 überragen in zusammengebauten Zustand der Steckverbindung 1 das freie Ende 33 der Anschlussbuchse 3.
3 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Steckverbindung 1, bei der das Verbindungselement 2 in der Aufnahmebuchse 3 sitzt. In der hier gezeigten Darstellung blickt man auf die radialen Vorsprünge 21, die in den dazugehörigen Nuten 31 der Aufnahmebuchse 3 sitzen. Durch die Vorsprünge 21 erreicht man eine Positionierung bzw. Fixierung der Verbindung aus dem Verbindungselement 2 und der Anschlussbuchse 3 in Umfangsrichtung U und axiale Richtung A. Die Griffelemente 24 der Laschen 23 sind durch eine Abschirmung 28 geschützt. Diese Abschirmung 28 stellt sicher, dass die Verbindung zwischen dem Verbindungselement 2 und der Anschlussbuchse 3 bei Gebrauch nicht unbeabsichtigt durch Betätigung der Laschen 23 gelöst wird.
In 4 ist der Schnitt durch die Stechverbindung 1 entlang der in 3 gezeigten Schnittlinie A-A dargestellt. Bei der hier gezeigten und bevorzugten Ausführungsform sind die radialen Vorsprünge 21 genau gegenüberliegend am Verbindungselement 2 ausgebildet. Die radial umlaufende Nut 25 des Verbindungselements 2 trägt einen O-Ring 7, der bei dem vollständig in die Aufnahmebuchse 3 eingeschobenen Verbindungselement 2 an der inneren Wandung 34 der Anschlussbuchse 3 anliegt. Die Steckverbindung 1 ist somit nach innen hin abgedichtet.
5 zeigt eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Steckverbindung 1, bei der das Verbindungselement 2 auch vollständig in die Aufnahmebuchse 3 eingeschoben ist. Die Rastnasen 22 der Laschen 23 des Verbindungselements 2 sitzen dabei in den Aussparungen 32 der äußeren Wandung 35 der Anschlussbuchsen 3. Die eingerasteten Rastnasen 22 erlauben somit keine Bewegung des Verbindungselements 2 in axialer Richtung A. Wie bereits erwähnt, wird die Bewegung in axialer Richtung A auch durch die Ausformungen 27 des Verbindungselements verhindert.
6 zeigt eine Schnittansicht entlang der in 5 dargestellten Schnittlinie B-B. Analog zu der Anordnung der Vorsprünge 21 in radialer Richtung (s. 3 bzw. 4) sind auch die Laschen 23 am Verbindungselement 2 der Steckverbindung 1 gegenüberliegend angeordnet. Jede der in radialer Richtung R beweglichen Laschen 23 ist mit einem ersten Ende 13 am Verbindungselement 2 angebracht. Um das erste Ende 13 ist eine elastische Bewegung der Laschen 23 möglich. Am zweiten freien Ende 14 hat das Verbindungselement 2 das Griffelement 24 ausgebildet, mittels dem die Laschen 23 derart betätigt werden können, dass die Rastnasen 22 der Laschen 23 außer Eingriff mit der jeweiligen Aussparung 32 in der äußeren Wandung 35 der Anschlussbuchse 3 gebracht werden können. Um eine Bewegung der Laschen 23 in radialer Richtung R zu ermöglichen bzw. eine Rückstellkraft der beweglichen Laschen 23 zu ermöglichen, weist jede der beweglichen Laschen 23 jeweils ein elastisches Element 26 auf, das sich an einen ebenen Flächenbereich 30 der äußeren Wand 29 des Verbindungselements 2 abstützt. Mittels dem elastischen Element 26 kann gemäß einer möglichen Ausführungsform jede der Laschen 23 in radialer Richtung R mechanisch vorgespannt werden.
Die beiden 7 und 8 zeigen die Steckverbindung 1, bei der das Verbindungselement 2 noch nicht in die Aufnahmebuchse 3 eingeschoben worden ist.
Die Darstellung der 8 ist dabei gegenüber der Darstellung aus 7 um 90 ° gedreht. Bei der in 7 gezeigten Darstellung ist die vorteilhafte Anordnung der radialen Vorsprünge 21 bzw. der Laschen 23 am Verbindungselement 2 bzw. die Anordnung der Nut 31 bzw. der Aussparungen 32 an der äußeren Wandung 35 der Aufnahmebuchse 3 zu erkennen.. Die Laschen 23 gegenüber den radialen Vorsprüngen 21 des Verbindungselements 2 jeweils um 90 ° versetzt am Verbindungselement 2 ausgebildet. Ebenso sind die Nuten 31 gegenüber den Aussparungen 32 an der äußeren Wandung 35 der Aufnahmebuchsen 3 analog um 90 ° versetzt zueinander angeordnet. Für den Zusammenbau des Verbindungselements 2 und der Aufnahmebuchse 3, um somit die zusammengebaute Steckverbindung 1 zu erhalten, werden das Verbindungselement 2 und die Aufnahmebuchse 3 derart zueinander angeordnet, dass die radialen Vorsprünge 21 in Bezug auf die Nuten 31 der Aufnahmebuchse 3 ausgerichtet sind. Beim Einschub des Verbindungselements 2 in die Buchse 3 werden die über das elastische Element 26 in radialer Richtung R vorgespannten Laschen 23 in Richtung der äußeren Wand 29 des Verbindungselements 2 gedrückt. Wenn die Endposition des Verbindungselements 2 in der Aufnahmebuchse 3 erreicht ist, rasten die Rastnasen 22 der Laschen 23 in die Aussparungen 32 in der äußeren Wandung 35 der Aufnahmebuchse 3 ein. Dieses Einrasten wird durch das elastische Element 26 der Laschen 23 unterstützt. Wie aus 7 und 8 zu erkennen, ist das zweite Ende 14 der Laschen 23 gegenüber der Abschirmung 28 angeordnet. Wie bereits erwähnt, wird durch die Abschirmung 28 ein ungewolltes Betätigen der Laschen 23 verhindert. Aus 8 erkennt man auch, dass die Lachen 23 des Verbindungselements 2 zu den Aussparungen 32 der Aufnahmebuchse 3 ausgerichtet sind.
Die 9 und die 10 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindung 1. Hier ist an dem Verbindungselement 2 ein weiteres Leitungsstück 15 ausgeformt. Zur Bereitstellung der zusammengebauten Steckverbindung 1 sitzt das Verbindungselement 2 in der Aufnahmebuchse 3. In der Außenwand 16 des Leitungsstücks 15 ist eine Sensoraufnahme 10 vorgesehen. Die hier dargestellte Ausführungsform der Steckverbindung 1 kann z. B. in einer Leitung für die Sekundärluft verwendet werden, die die entsprechende Sensoraufnahme 10 trägt.
11 zeigt eine Schnittansicht entlang der in 10 dargestellten Schnittlinie A-A. An der Außenwand 16 des Leitungsstücks 15 sind Vorsprünge 17 ausgeformt, an denen die Sensoraufnahme 10 montiert werden kann. Über mindestens eine Lasche 11 wird die Sensoraufnahme 10 am Leitungsstück 15 des Verbindungselements 2 der Steckverbindung 1 montiert. Das Verbindungselement 2 sitzt in der Aufnahmebuchse 3.
12 zeigt eine weitere Ansicht der erfindungsgemäßen Steckverbindung 1, bei dem das Verbindungselement 2 das weitere Leitungsstück 15 aufweist. Das Verbindungselement 2 und das Leitungsstück 15 sind dabei einstückig ausgebildet. Die Außenwand 16 des Leitungsstücks 15 hat mindestens einen Vorsprung 17 ausgebildet. An dem Vorsprung 17 wird die Sensoraufnahme 10 befestigt. Zur Befestigung der Sensoraufnahme 10 am Leitungsstück 15 hat die Sensoraufnahme 10 mindestens zwei Laschen 11 ausgebildet, die jeweils eine Aussparung 12 aufweisen. In die Aussparung 12 greift zur Befestigung des Sensorelements 10 der Vorsprung 17 der Außenwand 16 des Leitungsstücks 15 ein. Zur lagesicheren Montage der Sensoraufnahme 10 besitzt die Sensoraufnahme 10 Abstützungen 18, die formschlüssig an der Außenwand 16 des Leitungsstücks 15 anliegen. Das Verbindungselement 2 ist von der Aufnahmebuchse 3 aufgenommen.
13 zeigt eine Schnittansicht entlang der in 12 dargestellten Schnittlinie B-B. Das Verbindungselement 2 und das Leitungsstück 15 sind zusammen einstückig ausgebildet. Das Verbindungselement 2 sitzt in der Aufnahmebuchse 3. Ebenso sind auch die Laschen 23 des Verbindungselements 2 sowie die Abschirmung 28 einstückig mit dem Verbindungselement 2 ausgebildet. Ebenso sind die Vorsprünge 17 an der Außenwand 16 des Leitungsstücks 15 einstückig mit demselben ausgebildet. Bei der hier dargestellten Ausführungsform besitzt die Sensoraufnahme 10 zwei Laschen 11, von denen jede jeweils eine Aussparung 12 ausgebildet hat. Zur sicheren Befestigung der Sensoraufnahme 10 am Leitungsstück 15 greifen die Vorsprünge 17 des Leitungsstücks 15 in die Aussparungen 12 der Laschen 11 ein.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können mehrere Bauteiltypen und Funktionen der zu verbindenden Leitungen vorkommen. Änderungen der Ausführungsbeispiele der Erfindung können vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbindung
2: Verbindungselement
3: Anschlussbuchse
7: O-Ring
10: Sensoraufnahme
11: Lasche
12: Aussparung
13: erstes Ende
14: zweites Ende
15: Leitungsstück
16: Außenwand
17: Vorsprung
18: Abstützungen
21: radialer Vorsprung
22: Rastnase
23: Lasche
24: Griffelement
25: umlaufende Nut
26: elastisches Element
27: Ausformung
28: Abschirmung
29: äußere Wand
30: ebener Flächenbereich
31: Nut
32: Aussparungen
33: freies Ende
34: innere Wandung
35: äußere Wandung
36: Führung
46: Montagevorsprung
A: axiale Richtung
A-A: Schnittlinie
B-B: Schnittlinie
R: radiale Richtung
U: Umfangsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007028061 [0003]
EP 2418361 [0004]
DE 10000369 A1 [0005, 0006]

Claims

Steckverbindung (1) aus einem Verbindungselement (2) und einer Anschlussbuchse (3), in die das Verbindungselement (2) eingreift, wobei zur sicheren Verbindung zwischen Verbindungselement (2) und der Anschlussbuchse (3) mindestens zwei Aussparungen (32) in der äußeren Wandung (35) der Anschlussbuchse (3) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Führungen (36) in einer inneren Wandung (34) der Anschlussbuchse (3) ausgebildet sind, in denen jeweils eine in radialer Richtung (R) vorgespannte Lasche (23) des Verbindungselements (2) gleitend führbar ist, wobei jeweils eine der Aussparungen (32) einer der Führungen (36) zugeordnet ist, in die jeweils eine Rastnase (22) einer reversibel und elastisch beweglichen und vorgespannten Lasche (23) des Verbindungselements (2) eingreift.
Steckverbindung (1) nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Nut (31) in einer äußeren Wandung (34) der Anschlussbuchse (3) ausgebildet ist, in die jeweils ein radialer Vorsprung (21) des Verbindungselements (2) eingreift.
Steckverbindung (1) nach Anspruch 2, wobei der radiale Vorsprung (21) des Verbindungselements (2) eine sich in Umfangsrichtung (U) erstreckende Ausformung (27) ausgebildet hat, die im zusammengebauten Zustand an einem freien Ende (33) der Anschlussbuchse (3) anliegt.
Steckverbindung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (2) eine radial umlaufende Nut (25) ausgebildet hat, die einen O-Ring (7) trägt, an den im zusammengebauten Zustand die innere Wandung (34) der Anschlussbuchse (3) anliegt und ihn umschließt.
Steckverbindung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeweils ein elastisches Element (26) jede der reversibel, elastisch beweglichen Laschen (23) an einem ebenen Flächenbereich (30) einer äußeren Wand (29) des Verbindungselements (2) abstützt und diese in einer radialen Richtung (R) mechanisch vorspannt.
Steckverbindung (1) nach Anspruch 5, wobei jede der beweglichen Laschen (23) mit einem ersten Ende (13) am Verbindungselement (2) reversibel beweglich angebracht ist und an einem zweiten, freien Ende (14) das Verbindungselement (2) ein Griffelelement (24) ausgebildet hat, mittels dem die Laschen (23) derart betätigbar sind, dass die Rastnasen (22) der Laschen (23) außer Eingriff mit der jeweiligen Aussparung (32) in der äußeren Wandung (35) der Anschlussbuchse (3) bringbar sind.
Steckverbindung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Leitungsstück (15) und das Verbindungselement (2) einstückig ausgebildet sind.
Steckverbindung (1) nach Anspruch 7, wobei an einer Außenwand (16) des Leitungsstücks (15) Vorsprünge (17) ausgebildet sind, an denen eine Sensoraufnahme (10) montierbar ist.
Steckverbindung (1) nach Anspruch 7, wobei die Sensoraufnahme (10) zwei Laschen (11) mit jeweils einer Aussparung (12) aufweist, in die bei der am Leitungsstück (15) montierten Sensoraufnahme (10) die Vorsprünge (17) eingreifen und zwei Abstützungen (18) aufweist, die bei montierter Sensoraufnahme (10) formschlüssig an der Außenwand (16) des Leitungsstücks (15) anliegen.
Verfahren zum Verbinden einer aus einem Verbindungselement (2) und einer Anschlussbuchse (3) bestehenden Steckverbindung (1) eines Kraftahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte: • Ausrichten des Verbindungselements (2) und der Anschlussbuchse (3) derart, dass jeweils eine elastisch, bewegliche und in radialer Richtung (R) vorgespannte Lasche (23) des Verbindungselements (2) einer entsprechenden Führung (36) des Verbindungselements (2) zugeordnet wird; • Einschieben eines Verbindungselements (2) in eine Anschlussbuchse (3), derart, dass jede der elastisch beweglichen und vorgespannten Laschen (23) des Verbindungselements (2) mit einer entsprechenden und auf diese ausgerichtete Führung (36) in einer inneren Wandung (34) der Anschlussbuchse (3) eingreift; und • dass im eingeschobenen Zustand jeweils eine Rastnase (22) einer der beweglichen und vorgespannten Laschen (23) des Verbindungselements (2) in entsprechende Aussparungen (32) in der äußeren Wandung (35) der Anschlussbuchse (3) einrasten und eingreifen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verbindungselement (2) derart in die Anschlussbuchse (3) eingeschoben wird, dass das Verbindungselement (2) an einem inneren Anschlag (38) der Anschlussbuchse (3) anliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei zum Positionieren des Verbindungselements (2) und der Anschlussbuchse (3) mindestens ein radialer Vorsprung des Verbindungselements (2) vorgesehen ist, der im eingeschobenen Zustand in eine entsprechende Nut (31) in einer äußeren Wandung (35) der Anschlussbuchse (3) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verbindungselement (2) derart in die Anschlussbuchse (3) eingeschoben wird, dass eine sich in Umfangsrichtung (U) erstreckende Ausformung (27) des radialen Vorsprungs (21) des Verbindungselements (2) an einem freien Ende (33) der Anschlussbuchse (3) anliegt und eine Rastnase (22) der über ein elastisches Element (26) in einer radialen Richtung (R) mechanisch vorgespannten beweglichen Lasche (23) des Verbindungselements (2) in Eingriff mit den jeweiligen Aussparungen (32) in der äußeren Wandung (35) der Anschlussbuchse (3) gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 13, wobei die beiden Laschen (23) an einem jeweiligen Griffelelement (24) betätigt werden, so dass die Rastnasen (22) der Laschen (23) außer Eingriff mit der jeweiligen Aussparung (32) in der äußeren Wandung (35) der Anschlussbuchse (3) gebracht werden und somit das Verbindungselement (2) von der Anschlussbuchse (3) getrennt werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 14, wobei eine Sensoraufnahme (10) an einem mit dem Verbindungselement (2) einstückig ausgebildeten Leitungsstück (15) über Vorsprünge (17) einer Außenwand (16) des Leitungsstücks (15), die mit Laschen (23) der Sensoraufnahme (10) zusammenwirken, montiert wird.
Verwendung der Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, für ein zu transportierendes Fluid bis zu einer Temperatur von 200 °C bei einem Druck von bis zu 3 bar.