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QUERBEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 62/691,052 , eingereicht am 28. Juni 2018. Die gesamte Offenbarung der obigen Anmeldung ist durch Bezugnahme in der vorliegenden Schrift aufgenommen.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Befestigung für ein Klimaanlagensystem eines Fahrzeugs, und insbesondere eine Befestigung zum Koppeln von Rohrsegmenten, wobei die Befestigung eine Dichtungsstruktur aufweist, die die Befestigung axial und radial abdichtet.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Bei der Herstellung von Fahrzeugen in Fertigungsstraßen ist es gewünscht, dass Befestigungen für Leitungen in einem Klimaanlagensystem mithilfe eines elektrischen Steckschlüssels anstatt mit einem Drehmomentschlüssel gesichert werden können. Aus diesem Grund werden oft Befestigungen vom Erdnuss- oder Block-Typ verwendet.
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Viele Kältemittel wie etwa R12, R134a, R1234yf and R744 (CO2) werden im Klimaanlagensystem für das Fahrzeug verwendet. Es bestehen jedoch umwelttechnische Bedenken. Im Ergebnis wurden von verschiedenen Regierungsbehörden der Vereinigten Staaten und der Europäischen Union Gesetze erlassen, die beispielsweise vorgeben, dass ein Klimaanlagensystem im Wesentlichen ohne Kältemittelleckagen oder Permeation arbeitet.
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Dichtungsstrukturen mit mehreren Dichtungen werden verwendet, um Leckagen der Befestigungen entgegenzuwirken, die in dem Klimaanlagensystem verwendet werden. Diese Dichtungsstrukturen aus dem Stand der Technik umfassen beispielsweise O-Ringe und andere elastomere Dichtungen. Mit der Zeit können sich solche Dichtungen jedoch verschlechtern. Eine Beschädigung der Dichtungsstruktur kann auch aufgrund einer unsachgemäßen Installation oder Handhabung eintreten.
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Blockbefestigungen mit Dichtungsstrukturen aus dem Stand der Technik werden in
US-Patent Nr. 7,621,568 und
9,261,194 beschrieben, deren gesamter Offenbarungsinhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Schrift aufgenommen wird. Die Blockbefestigungen weisen üblicherweise einen Steck-Blockabschnitt (Engl.: „male Block Portion“) mit einer ersten Öffnung auf, in der ein Rohrende aufgenommen wird. Die Blockbefestigungen weisen auch einen Buchsen-Blockabschnitt (Engl.: „female block portion“) mit einer ersten Öffnung auf, in der ein Rohrende aufgenommen wird, oder eine Buchsen-Verbindung, die in einem Gegenbauteil integriert ist. Die erste Öffnung des Steck-Blockabschnitts und die erste Öffnung des Buchsen-Blockabschnitts sind im Wesentlichen konzentrisch ausgerichtet.
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Beispiele für Blockbefestigungen und Dichtungsstrukturen aus dem Stand der Technik sind in 1 dargestellt. 1 zeigt eine herkömmliche Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur 10. Die Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur 10 weist einen Steck-Blockbefestigung 12 und eine Buchsen-Blockbefestigung 14 auf. Erste Öffnungen 16, 18 der Steck-Blockbefestigung 12 bzw. der Buchsen-Blockbefestigung 14 nehmen in ihrem Inneren ein Ende eines Rohrs auf, um die Rohre im Wesentlichen axial auszurichten. Zwischen der Steck-Blockbefestigung 12 und der Buchsen-Blockbefestigung 14 ist eine Dichtung 20 aufgenommen, um die Öffnungen 16, 18 der Steck-Blockbefestigung 12 und der Buchsen-Blockbefestigung 14 im Wesentlichen zu umgeben. Eine Einbuchtung (nicht dargestellt), die in der Buchsen-Blockbefestigung 14 ausgebildet ist, nimmt einen Steck-Vorsprung 22 auf, der an der Steck-Blockbefestigung 12 ausgebildet ist, um das Ausrichten der ersten Öffnungen 16 bzw. 18 zu erleichtern. Somit wird ein Kältemittel im Wesentlichen leckagefrei durch die Rohre befördert. Zweite Öffnungen 24, 26, die in der Steck-Blockbefestigung 12 bzw. der Buchsen-Blockbefestigung 14 ausgebildet sind, nehmen in ihrem Inneren ein Befestigungselement 28 auf, um das Aneinander-Befestigen der Steck-Blockbefestigung 12 und der Buchsen-Blockbefestigung 14 zu erleichtern.
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Die Blockbefestigungs- und Dichtungsstrukturen aus dem Stand der Technik erfordern jedoch aufgrund eines größeren Drehmoments, das zum Festziehen des Befestigungselements benötigt wird, welches verwendet wird, um die Steck-Blockbefestigung und die Buchsen-Blockbefestigung miteinander zu verbinden, die Verwendung größerer Anschlussflansche (d.h. Materialien oder Abschnitte, die die ersten Öffnungen und die zweiten Öffnungen der Steck-Blockbefestigung und des Buchsen-Blockbefestigung umgeben). Die größeren Flansche verhindern ein Verziehen oder Verbiegen der Steck-Blockbefestigung oder der Buchsen-Blockbefestigung. Das unerwünschte größere Drehmoment wird aufgrund der Ausgestaltung und Lage der Dichtungen zwischen der Steck-Blockbefestigung und der Buchsen-Blockbefestigung benötigt. Die größeren Anschlussflansche führen zu unerwünschtem Zusatzgewicht und einer größeren Baugruppengröße.
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Es besteht fortwährender Bedarf an einer Befestigung mit einer Dichtungsstruktur zur Verwendung in einem Klimaanlagensystem, das eine Leckage eines Kältemittels aus dem Klimaanlagensystem minimiert. Es ist wünschenswert, dass kritische Beschränkungen der Bauweise der Befestigung - und Dichtungsstruktur optimiert werden, um eine Gesamtgröße der Befestigungsbaugruppe sowie eine Leckage des Kältemittels aus dem Klimaanlagensystem zu minimieren.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Entsprechend und gemäß der vorliegenden Offenbarung wurde daher überraschend eine Befestigung mit einer Dichtungsstruktur zur Verwendung in einem Klimaanlagensystem entdeckt, bei der die kritischen Beschränkungen der Bauweise optimiert wurden, um eine Gesamtgröße der Befestigungsbaugruppe sowie den Austritt eines Kältemittels aus dem Klimaanlagensystem zu minimieren.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung wird eine Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur für ein Klimaanlagensystem offenbart. Die Struktur weist eine Steck-Blockbefestigung auf, die eingerichtet ist, in einem Buchsen-Bauteil des Klimaanlagensystems aufgenommen zu werden. Die Steck-Blockbefestigung weist einen sich axial-erstreckenden, vorstehenden Abschnitt auf. Um den vorstehenden Abschnitt herum ist eine Ringdichtung angeordnet. Die Dichtung ist eingerichtet, mit der Steck-Blockbefestigung und dem Buchsen-Blockbauteil zusammenzuwirken, um zwischen der Steck-Blockbefestigung und dem Buchsen-Bauteil eine Axialdichtung und eine Radialdichtung bereitzustellen.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung werden eine Blockbefestigung und eine Dichtungsstruktur für ein Klimaanlagensystem offenbart. Die Struktur weist eine Buchsen-Blockbefestigung auf, die eingerichtet ist, in einem Steckblock-Bauteil des Klimaanlagensystems aufgenommen zu werden. Die Buchsen-Blockbefestigung weist einen vertieften Abschnitt zur Wirkverbindung mit einem vorstehenden Abschnitt der Steck-Blockbefestigung auf. Innerhalb des vertieften Abschnitts ist eine Ringdichtung angeordnet. Die Dichtung ist eingerichtet, mit der Buchsen-Blockbefestigung und dem Steckblock-Bauteil zusammenzuwirken, um zwischen der Buchsen-Blockbefestigung und dem Steckblock-Bauteil eine Axialdichtung und eine Radialdichtung bereitzustellen.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform weist eine Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur für ein Klimaanlagensystem eine Steck-Blockbefestigung und eine Buchsen-Blockbefestigung auf. Die Steck-Blockbefestigung weist einen sich axial erstreckenden, vorstehenden Abschnitt auf. Ein distales Ende des vorstehenden Abschnitts hat einen daran gebildeten, verjüngten Abschnitt. Eine Buchsen-Blockbefestigung weist einen vertieften Abschnitt mit einem daran gebildeten, verjüngten Abschnitt auf. Der verjüngte Abschnitt der Buchsen-Blockbefestigung ist eingerichtet, mit dem verjüngten Abschnitt der Steck-Blockbefestigung in Wirkverbindung zu gelangen. Zwischen der Steck-Blockbefestigung und der Buchsen-Blockbefestigung ist eine Ringdichtung angeordnet. Die Dichtung stellt ein Axialdichtung und eine Radialdichtung zwischen der Steck-Blockbefestigung und der Buchsen-Blockbefestigung bereit.
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Figurenliste
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Die obenstehenden sowie auch andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann aus der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen:
- 1 eine perspektivische Vorder-Explosionsansicht einer Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur gemäß einem ersten Beispiel aus dem Stand der Technik ist;
- 2 eine perspektivische Vorder-Explosionsansicht einer Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ist;
- 3 eine zusammengesetzte, perspektivische Vorderansicht der Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur aus 2 ist, wobei ein Abschnitt einer Buchsen-Blockbefestigung entfernt ist;
- 4 eine vergrößerte, fragmentierte Querschnitts-Aufsicht eines oberen Abschnitts der Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur der 2-3 ist, die einen vorstehenden Abschnitt einer Steck-Blockbefestigung zeigt, die in einem vertieften Abschnitt einer Buchsen-Blockbefestigung aufgenommen ist, und eine zwischen der Steck-Blockbefestigung und der Buchsen-Blockbefestigung angeordnete Dichtung zeigt,
- 5 eine vergrößerte, fragmentierte, perspektivische Vorderansicht der in den 2-4 gezeigten Dichtung der Befestigungs- und Dichtungsstruktur ist;
- 6 eine perspektivische Seitenansicht von rechts einer Buchsen-Blockbefestigung gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu nutzen, und beabsichtigen nicht, den Schutzumfang der Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken. Bezüglich der offenbarten Verfahren ist die Reihenfolge der dargestellten Schritte beispielhafter Natur, und ist somit nicht notwendig oder ausschlaggebend.
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„Ein/eine/eines“ geben wie vorliegend verwendet an, dass „mindestens ein/eine/eines“ der Element vorhanden ist; es können, wenn möglich, eine Vielzahl solcher Elemente vorhanden sein. Wie vorliegend verwendet bedeutet „wesentlich/im Wesentlichen“, bis „zu einem gewissen Grad“, „größtenteils“, oder „etwa“, wie einem Fachmann in Anbetracht der beinhalteten Offenbarung den Begriff verstehen würde. Räumlich-bezogene Begriffe, wie etwa „vorne/vorderer/vorderes/Vorder-“, „hinten/hinterer/-e/-s“ , „innen/innere/- r/-s“ „außen/äußere/-r/-s“, „unten/untere/-r/-s“, „oben/obere/-r/-s“, „horizontale/-r/-s“, „vertikale/-r/-s“, „Ober-“, „Unter/untere/-r/-s“, „Seiten-/seitliche/-r/-s“ und dergleichen können vorliegenden zum Zwecke der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals mit/zu (einem) anderen Element(en) oder Merkmal(en), wie in den Figuren veranschaulicht, zu beschreiben. Raumbezogene Begriffe können dazu dienen, unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung bei Verwendung oder im Betrieb zu beinhalten, zusätzlich zu der in den Figuren abgebildeten Ausrichtung.
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Obgleich die Begriffe „erste/-r/-s“, „zweite/-r/-s“, dritte/-r-/-s“ vorliegend verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe sollen nur verendet werden, um ein(-e/-en) Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt von eine/-r/-m andere/-n Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt abzugrenzen. Begriffe wie „erste/-e/-s“, „zweite/-r/-s“ und andere numerische Begriffe implizieren, wenn vorliegend verwendet eine Abfolge oder Reihenfolge, es sei denn, dies geht aus dem Kontext eindeutig anderweitig hervor. Somit könnten ein/-e erste/-r/-s Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt als zweite/-r/-s“ Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der Ausführungsbeispiele abzuweichen.
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Die 2 bis 4 veranschaulichen eine Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur 110 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Struktur ist eingerichtet, um in ihrem Inneren ein Ende eines ersten Rohrs 100 und eines zweiten Rohrs 102 aufzunehmen, und die Rohre 100, 102 im Wesentlichen axial auszurichten. Die Struktur 110 weist ein Steckblock-Bauteil oder eine Steck-Blockbefestigung 112 oder ein Buchsen-Blockbauteil oder eine Buchsen-Blockbefestigung 114 auf. Wie veranschaulicht, sind die Blockbefestigungen 112, 114 als Blockbefestigung getrennt von einem Bauteil oder System dargestellt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform können die Blockbefestigungen 112, 114 jedoch als Bauteil, wie etwa als Bauteilblock eingerichtet sein, der in ein System oder eine Struktur eines Systems integriert ist. Das Bauteil kann zum Beispiel ein Bauteil eines Kältemittelsystems, wie etwa eines Kondensatorblock oder eines Verdichter-Krümmers sein. Bei anderen Beispielen kann es sich bei dem Bauteil um ein Gehäuse oder eine vergleichbare Struktur eines Systems handeln. Gemäß der alternativen Ausführungsform ist die Steck-Blockbefestigung 112 eine Blockbefestigung, die eingerichtet ist, um mit dem Buchsen-Blockbauteil 114 gekoppelt zu werden, das als Buchsen-Blockbauteil eines Systems oder einer Struktur eines Systems eingerichtet ist. Auf ähnliche Weise handelt es sich bei dem Steckblock-Bauteil 112 um ein Steckblock-Bauteil eines Systems oder einer Systemstruktur, das/die eingerichtet ist, um mit der Buchsen-Blockbefestigung 112, die als Blockbefestigung ausgestaltet ist, gekoppelt zu werden.
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Die Steck-Blockbefestigung 112 weist einen Hauptkörper 111 auf, der im Wesentlichen eine Erdnussform und einen röhrenförmigen, vorstehenden Abschnitt 122 hat, der eingerichtet ist, von einem vertieften Abschnitt 123, der in der Buchsen-Blockbefestigung 114 gebildet ist, aufgenommen zu werden. Der Hauptkörper der Steck-Blockbefestigung 112 und der vorstehende Abschnitt 122 weisen eine erste Öffnung 116 auf, die dort hindurch gebildet ist. Zumindest ein Teil der ersten Öffnung 116 ist eingerichtet, ein Ende des ersten Rohrs 100 aufzunehmen. Eine zweite Öffnung 124 ist durch den Hauptkörper 111 der Steck-Blockbefestigung 112 gebildet, um in seinem Inneren ein Befestigungselement 128 aufzunehmen. Die zweite Öffnung 124 ist durch einen unteren Körperabschnitt 132 der Steck-Blockbefestigung 112 gebildet. Ein Teil des Körpers 111, der die erste Öffnung 116 und die zweite Öffnung 124 der Steck-Blockbefestigung 112 umgibt, wird hierbei als Flanschabschnitt 134 der Steck-Blockbefestigung 112 bezeichnet. Dort, wo die Steck-Blockbefestigung 112 als Steck-Blockbauteil eines Systems oder einer Struktur ausgebildet ist, ist der Körper 111 als Teil des Systems oder der Struktur ausgebildet.
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Der vorstehende Abschnitt 122 ist ringförmig und in drei durchgehende Segmente unterteilt: ein erstes Segment 129 mit im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser, ein zweites Segment 130 mit im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser des ersten Segments 129, und ein drittes Segment oder einen verjüngten Abschnitt 131. Ein distales Ende des vorstehenden Abschnitts 122 weist den verjüngten Abschnitt 131 auf, der sich mit einem variablem Winkel verjüngt. Es sei dennoch angemerkt, dass der verjüngte Abschnitt 131 sich, falls gewünscht, mit einem konstanten Winkel verjüngen kann. Der verjüngte Abschnitt 131 verjüngt sich mit einem spitzen Winkel bezüglich einer Längsachse der ersten Öffnung 116. Das zweite Segment 130 ist zwischen dem verjüngten Abschnitt 131 und dem ersten Segment 129 gebildet. An dem zweiten Segment 130 ist ein ringförmiger Vorsprung 136 gebildet, zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende desselben. Der ringförmige Vorsprung 136 erstreckt sich von einer Außenoberfläche des zweiten Segments 130 radial nach außen und hat einen im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser.
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Die Buchsen-Blockbefestigung 114 weist einen Hauptkörper 113 auf, der im Wesentlichen Erdnuss-förmig ist, wobei der in seinem Inneren ausgebildete, vertiefte Abschnitt 124 eingerichtet ist, den vorstehenden Abschnitt 122 der Steck-Blockbefestigung 112 aufzunehmen. Durch die Buchsen-Blockbefestigung 114 ist eine erste Öffnung 118 gebildet, die konzentrisch und koextensiv mit dem vertieften Abschnitt 123 ist. Die erste Öffnung 118 der Buchsen-Blockbefestigung 114 fluchtet mit der ersten Öffnung 116 der Buchsen-Blockbefestigung 112 und ist eingerichtet, ein Ende des zweiten Rohrs 102 aufzunehmen. Eine zweite Öffnung 126 ist durch den Hauptkörper 133 der Buchsen-Blockbefestigung 114 gebildet, um in ihrem Inneren das Befestigungselement 128 aufzunehmen. Das Befestigungselement 128 koppelt die Steck-Blockbefestigung 112 an die Buchsen-Blockbefestigung 114. Die zweite Öffnung 126 der Buchsen-Blockbefestigung 114 fluchtet mit der zweiten Öffnung 124 der Steck-Blockbefestigung 112. In manchen Ausführungsformen hat das Befestigungselement 128 ein Gewinde, und gelangt in Wirkverbindung mit Gewinden, die innerhalb der zweiten Öffnungen 124, 126 gebildet sind. In anderen Ausführungsformen kann das Befestigungselement 128 als Stift, Anker oder Bolzen ausgestaltet sein. Die zweite Öffnung 126 ist durch einen unteren Körperabschnitt 146 der Buchsen-Blockbefestigung 114 hindurch gebildet. Ein Teil des Hauptkörpers 113, der die erste Öffnung 118 und die zweite Öffnung 126 der Buchsen-Blockbefestigung 114 umgibt, wird vorliegend kollektiv als Flanschabschnitt 135 der Buchsen-Blockbefestigung 114 bezeichnet. Dort, wo die Buchsen-Blockbefestigung 114 als Buchsen-Blockbauteil eines Systems oder einer Struktur ausgebildet ist, ist der Körper 113 als Teil des Systems oder der Struktur ausgebildet.
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Eine Querschnittsform oder Innenkontur des vertieften Abschnitts 123 entspricht im Wesentlichen einer Querschnittsform oder Außenkontur des vorstehenden Abschnitts 122 der Steck-Blockbefestigung 112. Der vertiefte Abschnitt 123 ist in drei durchgehende Abschnitte geteilt: ein erstes Segment 137, das an eine Innenoberfläche 155 des Körpers 113 angrenzt und einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser hat, ein zweites Segment 138, das einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des ersten Segments 137, und ein drittes Segment oder einen verjüngten Abschnitt 139. Der verjüngte Abschnitt 139 der Buchsen-Blockbefestigung 114 ist benachbart zur Öffnung 118 der Buchsen-Blockbefestigung 114, der sich von einer Außenoberfläche 156 der Buchsen-Blockbefestigung 114 zum verjüngten Abschnitt 139 erstreckt. Der verjüngte Abschnitt 139 des vertieften Abschnitts 123 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Segments 138 des vertieften Abschnitts 123, entlang seiner Länge. Der verjüngte Abschnitt 139 der Buchsen-Blockbefestigung 114 ist eingerichtet, um den verjüngten Abschnitt 113 der Steck-Blockbefestigung 112 aufzunehmen und mit diesem in Wirkverbindung zu gelangen. Das zweite Segment 138 ist zwischen dem verjüngten Abschnitt 139 und dem ersten Segment 137 angeordnet. Das zweite Segment 138 des Buchsen-Blocksizes 114 ist eingerichtet, um das zweite Segment 130 der Steck-Blockbefestigung 112 aufzunehmen. Der verjüngte Abschnitt 139 der Buchsen-Blockbefestigung 114 ist eingerichtet, um den verjüngten Abschnitt 131 der Steck-Blockbefestigung 112 aufzunehmen. Der verjüngte Abschnitt 139 der Buchsen-Blockbefestigung 114, die aus einem Metall gebildet ist, gelangt in Wirkverbindung mit dem verjüngten Abschnitt 131 der Steck-Blockbefestigung 112, die aus Metall gebildet ist, um eine Dichtung, wie etwa eine Metall-zu-Metall-Dichtung zu bilden. Es wird jedoch angemerkt, dass die verjüngten Abschnitte 131, 139 falls gewünscht aus einem anderen Material gebildet sein können.
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Der verjüngte Abschnitt 139 der Buchsen-Blockbefestigung 114 ist, mit oder ohne veränderlichen Winkel, mit einem spitzen Winkel bezüglich einer Längsachse der ersten Öffnung 118 der Buchsen-Blockbefestigung verjüngt. Zwischen dem verjüngten Abschnitt 139 des vertieften Abschnitts 123 und dem zweiten Segment 138 des vertieften Abschnitts 123 ist eine erste Schulter 142 ausgebildet. Zwischen dem zweiten Segment 138 des vertieften Abschnitts 123 und dem ersten Segment 137 des vertieften Abschnitts 123 ist eine zweite Schulter 144 ausgebildet, um als Anschlag für das erste Segment 129 der Steck-Blockbefestigung 112 zu dienen.
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Eine Ringdichtung 120 ist eingerichtet, zwischen dem vorstehenden Abschnitt 122 der Steck-Blockbefestigung 112 und dem vertieften Abschnitt 123 der Buchsen-Blockbefestigung 114 aufgenommen zu werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Dichtung 120 eingerichtet, um den ringförmigen Vorsprung 136 des zweiten Segments 130 des vorstehenden Abschnitts 122 der Steck-Blockbefestigung 112 im Wesentlichen zu umgeben und an einer Innenoberfläche des zweiten Segments 138 des vertieften Abschnitts 123 oder der Buchsen-Blockbefestigung 114 anzuliegen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 120 aus einem elastomeren Material gebildet. Es wird jedoch angemerkt, dass die Dichtung 120 aus anderen Materialien gebildet sein kann, die gewünschten Eigenschaften, wie etwa Verformbarkeit und chemische Beständigkeit haben. Die erste Schulter 142 wirkt als Anschlag für die Dichtung 120, um einer Axialbewegung der Dichtung 120 entgegenzuwirken.
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Wie in den 4 bis 5 dargestellt hat die Dichtung 120 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit einer Innenoberfläche 148 und einer Außenoberfläche 150. Es wird angemerkt, dass, falls gewünscht, auch andere Querschnittsformen verwendet werden können. Die Innenoberfläche 148 der Dichtung 120 beinhaltet eine Vertiefung, die allgemein der Form des ringförmigen Vorsprungs 136 des zweiten Segments 130 des vorstehenden Abschnitts 122 der Steck-Blockbefestigung 112 entspricht. Bei der dargestellten Ausführungsform hat die Ausnehmung 152 eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform. Es können jedoch, je nach Wunsch, auch andere Formen der Ausnehmung 152 in Betracht kommen. Die Außenoberfläche 150 der Dichtung 120 weist eine im Wesentlichen bogenförmige, konkave Vertiefung 154 auf, die in ihrem Inneren gebildet ist. Die Vertiefung 154 ermöglicht es der Dichtung 120, sich zu biegen oder nachzugeben, und unterdessen ein Brechen oder eine Beschädigung an der Dichtung 120 zu verhindern. Die Dichtung 120 hat eine Länge, die im Wesentlichen gleich einer Länge der zweiten Segmente 130, 138 des vorstehenden Abschnitts 122 bzw. des vertieften Abschnitts 123 ist.
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Wie in 6 dargestellt weist die Buchsen-Blockbefestigung 114 in einer alternativen Ausführungsform einen Absatz oder eine versetzte Oberfläche 300 auf, die an der Buchsen-Blockbefestigung vorgesehen ist, um ein Führen der Befestigung während des Festziehens der Blockbefestigungen 112, 114 zu verbessern, um eine im Wesentlichen gleichförmige Montagekraft zu ermöglichen. Die versetzte Oberfläche 300 erstreckt sich von der Innenoberfläche 155 des unteren Körperabschnitts 146 nach außen. Die versetzte Oberfläche 300 ist an einem Boden des unteren Körperabschnitts 146 gebildet. Dennoch wird angemerkt, dass die versetzte Oberfläche 300 an anderen Abschnitten des unteren Körperabschnitts 146 gebildet sein kann, falls dies gewünscht ist. Es wird angemerkt, dass der Absatz oder die versetzte Oberfläche 300 auch an der Steck-Blockbefestigung 112 bereitgestellt sein kann, falls dies gewünscht ist.
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Für die Montage wird die Dichtung 120 an dem ringförmigen Vorsprung 136 positioniert, wobei die Ausnehmung 152 in ihrem Inneren den ringförmigen Vorsprung 136 aufnimmt. Der vorstehende Abschnitt 122 der Steck-Blockbefestigung 112 wird in den vertieften Abschnitt 123 der Buchsen-Blockbefestigung 114 eingepasst, bis der verjüngte Abschnitt 131 der Steck-Blockbefestigung 112 an dem verjüngten Abschnitt 139 der Buchsen-Blockbefestigung 114 anliegt, um einen verjüngten Sattel zu bilden. Die Dichtung 120 liegt ferner an der ersten Schulter 142 der Buchsen-Blockbefestigung 114 an, um eine Radialdichtung zu schaffen. Die Dichtung 120 wird zwischen dem ringförmigen Vorsprung 135 der Steck-Blockbefestigung 112 und der Innenoberfläche des vertieften Abschnitts 123 der Buchsen-Blockbefestigung 114 zusammengedrückt, um eine Axialdichtung zu bilden. Hinzu kommt, dass die Innenoberfläche 148 der Dichtung 120 im Wesentlichen der Form des ringförmigen Vorsprungs 136 entspricht, wodurch die Dichtung 120 im Wesentlichen den ringförmigen Vorsprung 136 umgibt und an diesem anliegt, um eine Primärdichtung zu bilden. Dadurch, dass der ringförmige Vorsprung 136 von der Dichtung 120 umgeben wird, werden sowohl eine Axialdichtung als auch eine Radialdichtung gebildet, was ein Dichtungsverhalten der Steck-Blockbefestigung 112 und der Buchsen-Blockbefestigung 114 maximiert. Hinzu kommt, dass der verjüngte Sattel, der zwischen dem verjüngten Abschnitt 131 der Steck-Blockbefestigung 112 und dem verjüngten Abschnitt 139 der Buchsen-Blockbefestigung 114 gebildet ist, ferner als Dichtfläche zwischen der Buchsen-Blockbefestigung 114 und der Steck-Blockbefestigung 112 fungiert, um eine Sekundärdichtung zu bilden. Es wird angemerkt, dass ein entweder veränderlicher oder konstanter Winkel an den verjüngten Abschnitten 131, 139 an der Steck-Blockbefestigung 112 und/oder der Buchsen-Blockbefestigung 114 zum Einsatz kommen kann, ohne dass vom Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird. Das Befestigungselement 128 erstreckt sich durch die zweiten Öffnungen 124, 126 der Steck-Blockbefestigung 112 und der Buchsen-Blockbefestigung 114, um die Steck-Blockbefestigung 112 an die Buchsen-Blockbefestigung 114 zu koppeln. Um das Befestigungselement 128 in Position zu halten, wird eine Befestigungsmutter 140 verwendet. Das erste Rohr 100 wird in der Steck-Blockbefestigung 112 aufgenommen und das zweite Rohr 200 wird in der Buchsen-Blockbefestigung 114 aufgenommen und fluchtet mit dem ersten Rohr 100. Die Rohre 100, 200 können in den jeweiligen Befestigungen 112, 114 vor oder nach der Kopplung der Befestigungen 112, 114 aneinander aufgenommen werden.
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Die Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur 110 der vorliegenden Offenbarung führt vorteilhafterweise dazu, dass die Flanschabschnitte 134, 135 kleiner sind als Flanschabschnitte aus dem Stand der Technik. Dichtungen aus dem Stand der Technik erforderten die Verwendung größerer Befestigungsflanschabschnitte (Material, das die erste und zweite Öffnung der Steck-Blockbefestigung und der Buchsen-Blockbefestigung umgibt) aufgrund eines größeren Drehmoments, das benötigt wurde, um ein Befestigungselement anzuziehen, das verwendet wurde, um die Steck-Blockbefestigung und die Buchsen-Blockbefestigung aneinander zu koppeln und um ein Verziehen oder Verbiegen der Steck-Blockbefestigung oder der Buchsen-Blockbefestigung zu verhindern. Aufgrund der Ausgestaltung und der Lage der Dichtungen zwischen der Steck-Blockbefestigung und der Buchsen-Blockbefestigung war das größere Drehmoment erforderlich. Aufgrund des Zusammenwirkens der Dichtung 120 der vorliegenden Offenbarung mit dem ringförmigen Vorsprung 136 und der Innenoberfläche des zweiten Segments 138 des Buchsen-Blockabschnitts 114, um sowohl die Axialdichtung als auch die Radialdichtung zu bilden, wird ein kleineres Drehmoment benötigt, um das Befestigungselement 128 festzuziehen, das die Buchsen-Blockbefestigung 114 und die Steck-Blockbefestigung 112 aneinanderkoppelt. Somit wird in der Buchsen-Blockbefestigung 114 und der Steck-Blockbefestigung 112 ein kleinerer Flanschabschnitt benötigt. Im Ergebnis können Flächen aus verringertem oder dünneren Material für die Buchsen-Blockbefestigung 114 und die Steck-Blockbefestigung 112 zum Einsatz kommen, um eine Baugruppengröße innerhalb eines Fahrzeugs zu minimieren, und um ein Gewicht der Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur 110 zu minimieren.
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Die gemäß den Rahmenbedingungen der vorliegenden Offenbarung hergestellte Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur 110 minimiert dadurch eine Gesamtgröße der Baugruppe der Blockbefestigungs- und Dichtungsstruktur 110 sowie eine Leckage von Kühlmittel aus dem Klimaanlagensystem, das in diesem enthalten ist.
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Obgleich die gezeigte und beschriebene Ausführungsform für eine Befestigung vom Block-Typ für ein Klimaanlagensystem verwendet wird, wird angemerkt, dass die Dichtungsstruktur 10 bei Bedarf mit anderen Befestigungstypen verwendet werden kann.
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Da manche beispielhafte Ausführungsformen und Einzelheiten zum Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung dargestellt wurden, wird ein Fachmann auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen, der in den nachfolgenden, beigefügten Ansprüchen definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 62691052 [0001]
- US 7621568 [0006]
- US 9261194 [0006]
