DE102022206401A1 - Connector for a fluid line arrangement, power electronics device with a connector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verbindungsstück (10) zur Verwendung als Komponente einer Leitungsanordnung (1) zum Leiten eines Fluids und hierbei zur Herstellung einer fluiddichten Verbindung zwischen am Verbindungsstück (10) anzuschließenden weiteren Komponenten der Leitungsanordnung (1), wobei das Verbindungsstück (10) ein aus einem Metallmaterial gefertigtes Rohrstück (30) mit einander entgegengesetzten Enden (32, 34) aufweist, an welchen Enden (32, 34) jeweils eine Dichtfläche (33, 35) zur Fluidabdichtung des jeweiligen Endes (32, 34) gegenüber einer korrespondierenden Dichtfläche der jeweiligen weiteren Komponente ausgebildet ist. Um mittels eines solchen Verbindungsstücks (10) einfach und zuverlässig eine fluiddichte Verbindung zwischen verschiedenen Komponenten herstellen zu können und in fertigungstechnisch einfacher Weise eine Integration von weiteren Funktionseinrichtungen an dem Verbindungsstück (10) zu ermöglichen, weist dieses erfindungsgemäß ferner ein aus Kunststoffmaterial in einem mittleren Bereich an einem Außenumfang des Rohrstücks (30) angeformtes bzw. angebrachtes Mantelteil (40) auf.Ferner schlägt die Erfindung eine Leistungselektronikvorrichtung mit einer mit einem derartigen Verbindungsstück (10) ausgestatteten Fluidleitungsanordnung (1) vor.The invention relates to a connecting piece (10) for use as a component of a line arrangement (1) for conducting a fluid and for producing a fluid-tight connection between further components of the line arrangement (1) to be connected to the connecting piece (10), the connecting piece (10) being a pipe piece (30) made of a metal material with opposite ends (32, 34), at each end (32, 34) a sealing surface (33, 35) for fluid sealing of the respective end (32, 34) against a corresponding sealing surface of the respective further component is formed. In order to be able to easily and reliably establish a fluid-tight connection between different components by means of such a connecting piece (10) and to enable the integration of further functional devices on the connecting piece (10) in a simple manner in terms of production technology, according to the invention this further has a plastic material in a central area a jacket part (40) formed or attached to an outer circumference of the pipe section (30). Furthermore, the invention proposes a power electronics device with a fluid line arrangement (1) equipped with such a connecting piece (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsstück nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Leistungselektronikvorrichtung mit einer Fluidleitungsanordnung, die mit einem derartigen Verbindungsstück ausgestattet ist.The present invention relates to a connecting piece according to the preamble of
Leistungselektronikvorrichtungen mit einer Fluidleitungsanordnung für Kühlungsfluid zur Kühlung der Vorrichtungen sind bekannt. Die Fluidleitungsanordnungen weisen dabei Verbindungsstücke zum Durchleiten des Kühlungsfluids auf.Power electronic devices with a fluid line arrangement for cooling fluid for cooling the devices are known. The fluid line arrangements have connecting pieces for passing the cooling fluid through.
Ein Verbindungsstück, oftmals auch als „Coupling“ oder „Fitting“ bezeichnet, dient als eine Leitungskomponente einer Leitungsanordnung zum Leiten eines Fluids (z.B. Wasser, Luft etc.) und hierbei zur Herstellung einer fluiddichten Verbindung zwischen am Verbindungsstück anzuschließenden weiteren Leitungskomponenten (z.B. Fluidanschluss an einer technischen Einrichtung, Rohr, Schlauch etc.).A connecting piece, often also referred to as a “coupling” or “fitting”, serves as a line component of a line arrangement for conducting a fluid (e.g. water, air, etc.) and thereby producing a fluid-tight connection between other line components to be connected to the connecting piece (e.g. fluid connection). a technical device, pipe, hose, etc.).
Zu diesem Zweck weist das Verbindungsstück der hier interessierenden Art ein aus einem Metallmaterial gefertigtes Rohrstück mit einander entgegengesetzten ersten und zweiten Enden auf, wobei an diesen Enden des Rohrstücks jeweils eine Dichtfläche des Verbindungsstücks zur Fluidabdichtung des jeweiligen Endes gegenüber einer korrespondierenden Dichtfläche der jeweiligen weiteren Leitungskomponente ausgebildet ist.For this purpose, the connecting piece of the type of interest here has a pipe section made of a metal material with opposite first and second ends, a sealing surface of the connecting piece being formed at each of these ends of the pipe section for fluid sealing of the respective end with respect to a corresponding sealing surface of the respective further line component is.
Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungsstück dieser Art, das üblicherweise als „Einpressfitting“ bezeichnet wird, werden die beiden Enden des z.B. aus Kupfer oder Stahl gefertigten Rohrstücks in passend dimensionierte Öffnungen der fluiddicht miteinander zu verbindenden Leitungskomponenten eingepresst und sodann reibschlüssig an einer jeweiligen Innenumfangsfläche der Öffnungen gehalten.In a connecting piece of this type known from the prior art, which is usually referred to as a “press fitting”, the two ends of the pipe section made of copper or steel, for example, are pressed into suitably sized openings in the line components to be connected to one another in a fluid-tight manner and then frictionally connected to a respective one Inner peripheral surface of the openings held.
Der Einsatz von Metallmaterial im Bereich der Dichtflächen des Verbindungsstücks besitzt z.B. den Vorteil, dass damit dauerhaft und zuverlässig relativ hohe mechanische Kräfte im Dichtungsbereich erzielt werden können, wodurch eine erforderliche Fluiddichtigkeit zuverlässig und in einfacher Weise erzielt werden kann.The use of metal material in the area of the sealing surfaces of the connecting piece has the advantage, for example, that relatively high mechanical forces can be achieved permanently and reliably in the sealing area, whereby the required fluid tightness can be achieved reliably and in a simple manner.
Nachteilig ist bei dem bekannten Einpressfitting jedoch z.B. der Aufwand für das Einpressen zur Herstellung einer jeweiligen fluiddichten Verbindung sowie das Erfordernis einer hierfür geeignet ausgebildeten weiteren Leitungskomponente, z.B. mit einer passend bemessenen Öffnung (eines bevorzugt ebenfalls metallischen Anschlussteils), an welcher eine korrespondierende Dichtfläche ausgebildet ist.However, the disadvantage of the known press-in fitting is, for example, the effort involved in pressing in to produce a respective fluid-tight connection and the requirement for a further line component that is suitably designed for this purpose, for example with a suitably sized opening (of a connecting part, which is also preferably metal), on which a corresponding sealing surface is formed .
Außerdem sind derartige Einpressverbindungen eher schwer wieder zu lösen, etwa zum Zwecke von Wartungs- oder Reparaturarbeiten an der betreffenden Fluidleitungsanordnung.In addition, such press-fit connections are rather difficult to loosen again, for example for the purpose of maintenance or repair work on the fluid line arrangement in question.
Schließlich ist im Hinblick auf die üblicherweise kreisförmigen Querschnitte der Enden des Rohrstücks unter Umständen ein besonderer Aufwand bei der Montage, d.h. der Herstellung einer Leitungsanordnung unter Verwendung des Verbindungsteils zu treiben, falls für eine am Verbindungsstück anzuschließende Leitungskomponente eine vorbestimmte Orientierung (Drehstellung) gewährleistet werden soll, was in vielen Anwendungsfällen so vorgesehen ist.Finally, in view of the usually circular cross-sections of the ends of the pipe section, particular effort may have to be made during assembly, i.e. the production of a line arrangement using the connecting part, if a predetermined orientation (rotational position) is to be guaranteed for a line component to be connected to the connecting piece , which is intended in many applications.
Ferner sind Verbindungsstücke aus dem Stand der Technik in großer Vielfalt z.B. als im Spritzgussverfahren aus Kunststoff gefertigte Verbindungsstücke bekannt.Furthermore, a large variety of connecting pieces from the prior art are known, for example as connecting pieces made of plastic by injection molding.
Der Einsatz von Kunststoffmaterial besitzt den Vorteil, dass mittels einer geeigneten Formgestaltung im Formprozess (z.B. Spritzguss) vorteilhaft z.B. eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln einer am Verbindungsstück anzuschließenden weiteren Leitungskomponente und/oder z.B. eine Orientierungshilfe zur Gewährleistung einer vorbestimmten Orientierung einer am Verbindungsstück anzuschließenden weiteren Leitungskomponente ausgebildet werden kann.The use of plastic material has the advantage that, by means of a suitable shape design in the molding process (e.g. injection molding), advantageously, for example, a locking device for locking a further line component to be connected to the connecting piece and/or, for example, an orientation aid to ensure a predetermined orientation of a further line component to be connected to the connecting piece can be formed can.
Für derartige Verbindungsstücke aus Kunststoff haben sich zahlreiche Standards einzelner Hersteller von Leitungskomponenten oder mit Leitungsanschlüssen ausgestatteten technischen Einrichtungen etabliert, etwa wenn es um einen einfach (z.B. ohne Werkzeug) wieder lösbaren Anschluss eines Garten- oder Industrie-Wasserschlauches an einer Auslaufarmatur oder einer sonstigen technischen Einrichtung (z.B. mittels Kühlfluid gekühlte Leistungselektronik) geht. For such plastic connectors, numerous standards have been established by individual manufacturers of line components or technical devices equipped with line connections, for example when it comes to an easily (e.g. without tools) detachable connection of a garden or industrial water hose to a drain fitting or other technical device (e.g. power electronics cooled using cooling fluid).
Bei derartigen bekannten Verbindungsstücken aus Kunststoff beruht die Fluidabdichtung in der Regel ebenfalls darauf, dass das betreffende rohrförmige Ende des Verbindungsstücks z.B. am Außenumfang eine Dichtfläche bereitstellt, die nach Anschluss der betreffenden weiteren Leitungskomponente mit einer korrespondierenden Dichtfläche derselben zusammenwirkt, sei es direkt durch Anlage der Dichtflächen aneinander oder unter Zwischenfügung eines Dichtungsmaterials oder Dichtungsteils wie z.B. einem O-Ring.In the case of such known connecting pieces made of plastic, the fluid seal is usually also based on the fact that the relevant tubular end of the connecting piece, for example on the outer circumference, provides a sealing surface which, after connecting the relevant further line component, interacts with a corresponding sealing surface of the same, be it directly by contacting the sealing surfaces together or with the interposition of a sealing material or sealing part such as an O-ring.
Ein in der Praxis je nach Anwendungsfall bedeutsamer Vorteil des Verbindungsstücks aus Kunststoff besteht darin, dass durch die genannte Verriegelungseinrichtung (z.B. Rastverbindung, Bajonettverbindung, Schraubverbindung etc.) sowohl ein Herstellen als auch ein Lösen der fluiddichten Verbindung stark vereinfacht werden kann und/oder durch die genannte Orientierungshilfe eine vorbestimmte Orientierung der anzuschließenden Leitungskomponente relativ zum Verbindungsstück in einfacher Weise gewährleistet werden kann. Letzterer Aspekt spielt beispielsweise dann eine große Rolle, wenn innerhalb einer technischen Einrichtung (z.B. Kraftfahrzeug) ein nicht geradlinig sondern gebogen verlaufendes Leitungsrohr oder z.B. ein formstabiler gebogen verlaufender Leitungsschlauch am Verbindungsstück anzuschließen ist.A significant advantage of the connecting piece in practice, depending on the application Plastic consists in the fact that both the creation and release of the fluid-tight connection can be greatly simplified by the mentioned locking device (e.g. snap connection, bayonet connection, screw connection, etc.) and/or by the mentioned orientation aid a predetermined orientation of the line component to be connected relative to the connecting piece in can be easily guaranteed. The latter aspect plays a major role, for example, if within a technical device (e.g. motor vehicle) a line pipe that is not straight but curved or, for example, a dimensionally stable, curved line hose is to be connected to the connecting piece.
Nachteilig ist bei einem derartigen bekannten Verbindungsstück aus Kunststoff jedoch eine bedingt durch den Einsatz des Kunststoffmaterials oftmals schwieriger zu realisierende Fluiddichtigkeit der Verbindungen, insbesondere über größere Betriebsdauern und/oder bei Betrieb unter rauen Umgebungsbedingungen, wie dies z.B. aufgrund von Temperaturvariation, Witterung, Vibration etc. beispielsweise bei Verwendung in einem Fahrzeug der Fall sein kann.However, the disadvantage of such a known connecting piece made of plastic is that fluid tightness of the connections is often more difficult to achieve due to the use of the plastic material, in particular over longer operating periods and / or when operating under harsh environmental conditions, such as due to temperature variation, weather, vibration, etc. This may be the case, for example, when used in a vehicle.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, mit dem die vorstehend genannten Nachteile beseitigt und unter Verwendung eines Verbindungsstücks der eingangs genannten Art einfach und zuverlässig eine fluiddichte Verbindung zwischen verschiedenen Leitungskomponenten und somit eine zuverlässige Leistungselektronikvorrichtung mit einem zuverlässigen Verbindungsstück hergestellt werden kann.It is therefore an object of the present invention to show a way with which the above-mentioned disadvantages can be eliminated and a fluid-tight connection between different line components and thus a reliable power electronics device with a reliable connector can be produced easily and reliably using a connecting piece of the type mentioned at the outset .
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verbindungsstück der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Verbindungsstück ferner ein aus Kunststoffmaterial in einem mittleren Bereich an einem Außenumfang des Rohrstücks angeformtes Mantelteil aufweist.According to a first aspect of the invention, this object is achieved in a connecting piece of the type mentioned in that the connecting piece further has a jacket part formed from plastic material in a central region on an outer circumference of the pipe section.
Mit der Erfindung können die Vorteile einerseits des Einsatzes von Metallmaterial im Bereich der Dichtflächen des Verbindungsstücks und andererseits des Einsatzes von Kunstoffmaterial zur Integration beliebiger „Funktionseinrichtungen“ miteinander kombiniert werden. Eine solche Funktionseinrichtung kann mit der Erfindung vorteilhaft in fertigungstechnisch einfacher Weise (als angeformtes Mantelteil aus Kunststoff) ausgebildet und hierbei ohne Mehraufwand entsprechend einer gewünschten Funktion formgestaltet werden.With the invention, the advantages of, on the one hand, the use of metal material in the area of the sealing surfaces of the connecting piece and, on the other hand, the use of plastic material for the integration of any “functional devices” can be combined. With the invention, such a functional device can advantageously be designed in a simple manner in terms of production technology (as a molded jacket part made of plastic) and can be shaped according to a desired function without any additional effort.
Hierbei bedeutet der Ausdruck „Anformen“, dass das Mantelteil aus einem Kunststoffmaterial, insb. aus formlosen Kunststoff-Granulat, Kunststoff-Pulver, Kunststoff-Fasern oder einem sonstigen vergleichbaren Kunststoffmaterial, oder aus Kunststoff-Halbzeugen, bspw. in einem Urformungs- oder Umformungsverfahren, (direkt) in dem mittleren Bereich an dem Außenumfang des Rohrstücks geformt ist.Here, the term “molding” means that the jacket part is made from a plastic material, in particular from shapeless plastic granules, plastic powder, plastic fibers or another comparable plastic material, or from semi-finished plastic products, for example in a primary shaping or forming process , (directly) formed in the central area on the outer circumference of the pipe section.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verbindungsstück der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Verbindungsstück ferner ein Mantelteil aus einem Kunststoffmaterial aufweist, das in einem mittleren Bereich an einem Außenumfang des Rohrstücks nicht zerstörungsfrei von dem Rohrstück trennbar angeformt oder angebracht ist.According to a second aspect of the invention, this object is achieved in a connecting piece of the type mentioned at the outset in that the connecting piece further has a jacket part made of a plastic material, which is molded or attached in a central region on an outer circumference of the pipe section so that it cannot be separated from the pipe section in a non-destructive manner .
Hierbei bedeutet der Ausdruck: „nicht zerstörungsfrei von dem Rohrstück trennbar“, dass das Mantelteil nicht von dem Rohrstück bzw. dessen mittleren Bereich runtergenommen werden kann, ohne dass das Mantelteil vorher in mehreren Teilen getrennt bzw. zerteilt wird. Diesbezüglich unterscheidet sich das Mantelteil von einem allgemein bekannten O-Ring bzw. Dichtungsring dadurch, dass ein O-Ring bzw. ein Dichtungsring als Ganzes zerstörungsfrei von einem zu dichtenden Gegenstand runtergenommen werden kann, ohne dabei dessen ursprünglich vorgesehene Funktion bzw. Wirkung verliert.Here, the expression: “cannot be separated from the pipe section in a non-destructive manner” means that the casing part cannot be removed from the pipe section or its central region without the casing part being previously separated or divided into several parts. In this regard, the jacket part differs from a well-known O-ring or sealing ring in that an O-ring or sealing ring as a whole can be removed non-destructively from an object to be sealed without losing its originally intended function or effect.
Bspw. ist das Mantelteil mittels Formschluss oder Kraftschluss in dem mittleren Bereich an dem Außenumfang des Rohrstücks angeformt oder angebracht.For example, the casing part is formed or attached to the outer circumference of the pipe section in the central region by means of a positive connection or frictional connection.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass durch die Formgestaltung des Mantelteils, insbesondere z.B. durch die Formgestaltung an einem Außenumfang des Mantelteils, ausgebildet ist:
- - wenigstens eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln wenigstens einer der beiden am Verbindungsstück anzuschließenden weiteren Leitungskomponenten, und/oder
- - wenigstens eine Orientierungshilfe zur Gewährleistung einer vorbestimmten Orientierung wenigstens einer der beiden am Verbindungsstück anzuschließenden weiteren Leitungskomponenten.
- - at least one locking device for locking at least one of the two further line components to be connected to the connecting piece, and / or
- - At least one orientation aid to ensure a predetermined orientation of at least one of the two further line components to be connected to the connecting piece.
Mit dieser Ausführungsform werden die Vorteile einerseits des Einsatzes von Metallmaterial im Bereich der Dichtflächen des Verbindungsstücks und andererseits des Einsatzes von Kunstoffmaterial zur fertigungstechnisch einfachen Realisierung einer Verriegelungseinrichtung und/oder Orientierungshilfe kombiniert.This embodiment combines the advantages of, on the one hand, the use of metal material in the area of the sealing surfaces of the connecting piece and, on the other hand, the use of plastic material for the simple production-technical realization of a locking device and/or orientation aid.
Der Begriff „Verriegelung“ soll bedeuten, dass die betreffende Verbindung zwischen Verbindungsteil und weiterer Leitungskomponente zumindest gegen ein unbeabsichtigtes Lösen (z.B. bei Vibrationen) gesichert ist. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass durch die Verriegelung auch eine Kraftausübung bewirkt wird, welche das Verbindungsteil und die weitere Leitungskomponente aufeinander zu belastet, wobei hierbei z.B. die Zuverlässigkeit der Fluiddichtigkeit der Verbindung verbessert werden kann.The term “locking” is intended to mean that the connection in question between the connecting part and another line component is at least least secured against unintentional loosening (e.g. due to vibrations). In a further development it is provided that the locking also causes an exertion of force which loads the connecting part and the further line component towards one another, in which case, for example, the reliability of the fluid-tightness of the connection can be improved.
Der Begriff „Gewährleistung einer vorbestimmten Orientierung“ soll bedeuten, dass die betreffende Verbindung zwischen Verbindungsteil und weiterer Leitungskomponente nur in dieser Orientierung herstellbar ist. Um dies zu bewerkstelligen, kann durch die Formgestaltung des Mantelteils an dessen Außenumfang ein Anschließen der betreffenden Leitungskomponente in einer falschen Orientierung z.B. räumlich behindert werden.The term “guaranteeing a predetermined orientation” is intended to mean that the connection in question between the connecting part and further line components can only be established in this orientation. In order to accomplish this, the shape of the jacket part on its outer circumference can prevent the relevant line component from being connected in an incorrect orientation, for example spatially.
Die Begriffe „Dichtfläche“ und „korrespondierende Dichtfläche“ sollen bedeuten, dass nach einem Anschließen der betreffenden weiteren Leitungskomponente die Fluiddichtigkeit der Verbindung darauf beruht, dass die beiden genannten Flächen direkt, d.h. durch Anlage aneinander, oder indirekt, d.h. mit Zwischenfügung eines Dichtungsmaterials oder eines Dichtungsteils (z.B. O-Ring oder dergleichen) zusammenwirken.The terms “sealing surface” and “corresponding sealing surface” are intended to mean that after the additional line component in question has been connected, the fluid-tightness of the connection is based on the fact that the two surfaces mentioned are directly, i.e. by contacting one another, or indirectly, i.e. with the interposition of a sealing material or a Sealing part (e.g. O-ring or the like) work together.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Verriegelungseinrichtung und/oder Orientierungshilfe nur für ein Ende des Verbindungsstücks vorgesehen ist, welches zum Anschluss einer hierzu passend ausgebildeten weiteren Leitungskomponente (z.B. Rohr oder Schlauch mit Anschlussarmatur) vorgesehen ist, wohingegen das andere Ende des Verbindungsstücks von dem dort befindlichen Ende des Rohrstücks aus Metallmaterial gebildet ist, welches zum Anschluss einer weiteren Leitungskomponente mit einem für eine Einpressverbindung ausgebildeten Anschlussteil aus Metallmaterial (z.B. Gehäusebereich einer technischen Einrichtung mit Öffnung) vorgesehen ist.In one embodiment it is provided that the at least one locking device and/or orientation aid is provided only for one end of the connecting piece, which is intended for connecting a further line component (e.g. pipe or hose with connection fitting) which is designed to suit this purpose, whereas the other end of the connecting piece is formed by the end of the pipe section located there made of metal material, which is provided for connecting a further line component with a connecting part made of metal material designed for a press-in connection (e.g. housing area of a technical device with an opening).
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Verriegelungseinrichtung wenigstens eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut am Außenumfang des Mantelteils aufweist.In one embodiment it is provided that the at least one locking device has at least one groove running in the circumferential direction on the outer circumference of the casing part.
Jede solche Nut kann z.B. als eine über den gesamten Umfang oder aber eine nur über einen Teil des Umfangs verlaufende Nut vorgesehen sein.Each such groove can be provided, for example, as a groove running over the entire circumference or only over part of the circumference.
In eine solche Nut können vorteilhaft z.B. eine oder mehrere an der anzuschließenden Leitungskomponente bzw. einem Leitungsanschluss dieser Leitungskomponente ausgebildete Rastnasen oder dergleichen beim Anschließen der Leitungskomponente in Eingriff gebracht werden, um damit eine Verriegelung mittels einer Verrastung zu realisieren. Eine oder mehrere derartige Rastnasen können z.B. an einem Innenumfang eines hülsenartigen Leitungsanschlusses der Leitungskomponente nach radial innen abstehend über den Umfang verteilt vorgesehen sein.One or more locking lugs or the like formed on the line component to be connected or on a line connection of this line component can advantageously be brought into engagement in such a groove when the line component is connected, in order to thereby realize a locking by means of a latching. One or more such locking lugs can be provided, for example, on an inner circumference of a sleeve-like line connection of the line component, projecting radially inwards and distributed over the circumference.
Alternativ oder zusätzlich zu wenigstens einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut kann die wenigstens eine Verriegelungseinrichtung des Verbindungsstücks auch wenigstens einen in Umfangsrichtung verlaufenden Vorsprung (z.B. Rippe) am Außenumfang des Mantelteils aufweisen. In diesem Fall kann die betreffende Leitungskomponente bzw. dessen Anschlußstück an korrespondierenden Stellen des Umfangs verteilt angeordnet z.B. eine oder mehrere Nuten an einem Innenumfang aufweisen, in welche beim Anschluss der Leitungskomponente die vorgenannten Vorsprünge in Eingriff gebracht werden, um eine Verrastung zu bewerkstelligen.Alternatively or in addition to at least one groove running in the circumferential direction, the at least one locking device of the connecting piece can also have at least one projection (e.g. rib) running in the circumferential direction on the outer circumference of the casing part. In this case, the line component in question or its connecting piece can be distributed at corresponding points on the circumference, for example have one or more grooves on an inner circumference, into which the aforementioned projections are brought into engagement when the line component is connected in order to achieve latching.
Schließlich kommt alternativ oder zusätzlich zu den genannten Nuten und/oder Vorsprüngen am Außenumfang des Mantelteils auch in Betracht, andersartig formgestaltete Korrugationen am Außenumfang des Mantelteils vorzusehen, sei es zur Realisierung einer oder mehrerer Verrastungen oder z.B. einer Verschraubung. Für eine Verschraubung kann am Außenumfang des Mantelteils als eine solche Korrugation z.B. ein Außengewinde für eine „Überwurfmutter“ an einem Leitungsanschluss (z.B. Schlaucharmatur) der anzuschließenden Leitungskomponente (z.B. Schlauch) ausgebildet sein.Finally, as an alternative or in addition to the mentioned grooves and/or projections on the outer circumference of the casing part, it is also possible to provide differently shaped corrugations on the outer circumference of the casing part, be it to realize one or more latches or, for example, a screw connection. For a screw connection, such a corrugation can be formed on the outer circumference of the jacket part, e.g. an external thread for a “cap nut” on a line connection (e.g. hose fitting) of the line component to be connected (e.g. hose).
Ein weiterer Vorteil einer oder mehrere Nuten und/oder Vorsprünge (oder sonstiger Korrugationen) am Außenumfang des Mantelteils besteht darin, dass mittels einer geeigneten Anordnung derartiger Korrugationen gegebenenfalls auch die vorgenannte Orientierungshilfe zur Gewährleistung einer vorbestimmten Orientierung einer betreffenden Leitungskomponente realisiert sein kann (Drehstellung der Leitungskomponente relativ zum Verbindungsstück).A further advantage of one or more grooves and/or projections (or other corrugations) on the outer circumference of the casing part is that, by means of a suitable arrangement of such corrugations, the aforementioned orientation aid can also be implemented to ensure a predetermined orientation of a relevant line component (rotational position of the line component relative to the connector).
Dies kann z.B. durch eine Formgestaltung des Mantelteils vorgesehen sein, bei welcher zueinander korrespondierende Korrugationen (z.B. Nuten, Vorsprünge etc.) einerseits des Verbindungsstücks und andererseits der anzuschließenden Leitungskomponente nur in einer (durch die Position der Korrugationen) vorgegebenen Orientierung miteinander in Eingriff bringbar sind.This can be provided, for example, by a shape design of the casing part, in which mutually corresponding corrugations (e.g. grooves, projections, etc.) on the one hand of the connecting piece and on the other hand of the line component to be connected can only be brought into engagement with one another in an orientation predetermined (by the position of the corrugations).
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Orientierungshilfe wenigstens einen in einer Längsrichtung des Verbindungsstücks verlaufenden Vorsprung am Außenumfang des Mantelteils aufweist.In one embodiment it is provided that the at least one orientation aid has at least one projection on the outer circumference of the casing part which runs in a longitudinal direction of the connecting piece.
Jeder solche Vorsprung kann z.B. als eine über die gesamte Länge des Mantelteils oder aber ein nur über einen Teil dieser Länge verlaufender Vorsprung vorgesehen sein. Ein solcher Vorsprung kann vorteilhaft z.B. eine räumliche Behinderung beim Versuch einer Anfügung einer falsch orientierten weiteren Leitungskomponente am Verbindungsstück darstellen, wohingegen der Vorsprung das Anbinden der weiteren Leitungskomponente in korrekter Orientierung nicht behindert.Each such projection can, for example, be one over the entire length of the casing part or else a projection extending over only part of this length may be provided. Such a projection can advantageously represent, for example, a spatial hindrance when attempting to attach an incorrectly oriented further line component to the connecting piece, whereas the projection does not hinder the connection of the further line component in the correct orientation.
Zur Realisierung letztere Funktionalität (Orientierungshilfe) kann vorgesehen sein, dass an der weiteren Leitungskomponente bzw. einem Leitungsanschluss (z.B. Schlaucharmatur) dieser Leitungskomponente an der oder den entsprechenden Stellen eine bzw. mehrere Aussparungen ausgebildet sind, in welche beim Anschließen der Leitungskomponente in korrekter Orientierung der bzw. die Vorsprünge eintreten können.To implement the latter functionality (orientation aid), it can be provided that one or more recesses are formed on the further line component or a line connection (e.g. hose fitting) of this line component at the corresponding location or locations, into which recesses are formed when the line component is connected in the correct orientation or the projections can occur.
Am Außenumfang des Mantelteils des Verbindungsstücks können als eine Vorsprungsanordnung ein oder mehrere (z.B. gleichmäßig über den Umfang des Mantelteils verteilte) derartige Vorsprünge vorgesehen sein. Eine derartige Vorsprungsanordnung kann in der Verwendungssituation mit einer entsprechenden Aussparungsanordnung z.B. an einem Stirnflächenbereich eines hülsenartigen Leitungsanschlusses (z.B. Schlaucharmatur) der anzuschließenden Leitungskomponente zusammenwirken.On the outer circumference of the jacket part of the connecting piece, one or more such projections (e.g. evenly distributed over the circumference of the jacket part) can be provided as a projection arrangement. In the situation of use, such a projection arrangement can interact with a corresponding recess arrangement, for example on an end face area of a sleeve-like line connection (e.g. hose fitting) of the line component to be connected.
Alternativ oder zusätzlich zu wenigstens einem in Längsrichtung des Verbindungsstücks verlaufenden Vorsprung kann die wenigstens eine Orientierungshilfe des Verbindungsstücks z.B. auch wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut am Außenumfang des Mantelteils aufweisen. In diesem Fall kann die betreffende Leitungskomponente bzw. dessen Anschlussteil an korrespondierenden Stellen des Umfangs verteilt angeordnet z.B. eine oder mehrere in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge (z.B. Rippen) aufweisen, die beim Anschluss der Leitungskomponente in korrekter Orientierung in die vorgenannten Aussparungen des Verbindungsteils eintreten können.Alternatively or in addition to at least one projection running in the longitudinal direction of the connecting piece, the at least one orientation aid of the connecting piece can, for example, also have at least one groove running in the longitudinal direction on the outer circumference of the casing part. In this case, the relevant line component or its connecting part can be distributed at corresponding points on the circumference, for example one or more projections (e.g. ribs) running in the longitudinal direction, which can enter the aforementioned recesses in the connecting part in the correct orientation when the line component is connected.
Schließlich kommt alternativ oder zusätzlich zu den genannten Vorsprüngen und/oder Nuten am Außenumfang des Mantelteils auch in Betracht, andersartig formgestaltete Korrugationen am Außenumfang des Mantelteils vorzusehen, welche in Kombination mit der Formgestaltung einer zum Anschluss am Verbindungsstück vorgesehenen weiteren Leitungskomponente bzw. eines Anschlussteils derselben die oben erläuterte Funktion einer „Orientierungshilfe“ zur Gewährleistung einer vorbestimmten Drehstellung der angeschlossenen Leitungskomponente relativ zum Verbindungsstück erfüllt.Finally, as an alternative or in addition to the mentioned projections and/or grooves on the outer circumference of the casing part, it is also possible to provide differently shaped corrugations on the outer circumference of the casing part, which in combination with the shape of a further line component intended for connection to the connecting piece or a connecting part thereof The function of an “orientation aid” explained above to ensure a predetermined rotational position of the connected line component relative to the connecting piece is fulfilled.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Metallmaterial des Rohrstücks ein Edelstahlmaterial ist.In one embodiment it is provided that the metal material of the pipe section is a stainless steel material.
Ein derartiges Material eignet sich insbesondere für Verbindungsstücke, die in Verwendungssituation einer Witterung oder besonderer Korrosionsgefahr ausgesetzt sind, wie beispielsweise bei Verwendung in einem Fahrzeug.Such a material is particularly suitable for connecting pieces that are exposed to weather or a particular risk of corrosion in use situations, such as when used in a vehicle.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die am ersten Ende ausgebildete Dichtfläche und/oder die am zweiten Ende ausgebildete Dichtfläche des Rohrstücks jeweils von einer Außenumfangsfläche des betreffenden Endes gebildet ist. In one embodiment it is provided that the sealing surface formed at the first end and/or the sealing surface of the pipe section formed at the second end is each formed by an outer circumferential surface of the end in question.
Derartige Dichtflächen an der Außenumfangsfläche des Rohrstücks können jeweils entweder für eine direkte oder für eine indirekte Zusammenwirkung mit einer jeweiligen korrespondierenden Dichtfläche der anzuschließenden Leitungskomponente bzw. eines Anschlussteils derselben vorgesehen sein.Such sealing surfaces on the outer circumferential surface of the pipe section can each be provided either for direct or indirect interaction with a respective corresponding sealing surface of the line component to be connected or a connecting part thereof.
Der Begriff „direkt“ soll hier bedeuten, dass die betreffende Dichtfläche des Verbindungsstücks direkt an der betreffenden korrespondierenden Dichtfläche einer angeschlossenen Leitungskomponente fluiddicht anliegt. Demgegenüber soll der Begriff „indirekt“ in diesem Zusammenhang bedeuten, dass ein zusätzliches Dichtungsmaterial oder wenigstens ein Dichtungsteil (z.B. ein O-Ring) zwischen den genannten Dichtflächen eingesetzt wird, um die Fluidabdichtung zu bewerkstelligen.The term “direct” here is intended to mean that the relevant sealing surface of the connecting piece lies directly against the relevant corresponding sealing surface of a connected line component in a fluid-tight manner. In contrast, the term “indirect” in this context is intended to mean that an additional sealing material or at least one sealing part (e.g. an O-ring) is inserted between the sealing surfaces mentioned in order to achieve the fluid seal.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verbindungsstück ferner wenigstens ein Dichtungsteil aufweist, bei dem es sich insbesondere um (wenigstens) einen O-Ring handeln kann. Jeder solche O-Ring kann z.B. an einem Außenumfang des aus dem Metallmaterial gefertigten Rohrstücks angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die zum Anschluss am Verbindungsstück vorgesehene weitere Leitungskomponente (bzw. ein Anschlussteil derselben) wenigstens ein solches Dichtungsteil aufweisen, um bei angeschlossener weiterer Leitungskomponente die oben erwähnte indirekte Zusammenwirkung der Dichtflächen vorzusehen.In one embodiment it is provided that the connecting piece further has at least one sealing part, which can in particular be (at least) an O-ring. Each such O-ring can be arranged, for example, on an outer circumference of the pipe section made of the metal material. Alternatively or additionally, the further line component (or a connecting part thereof) intended for connection to the connecting piece can have at least one such sealing part in order to provide the above-mentioned indirect interaction of the sealing surfaces when the further line component is connected.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Mantelteil den mittleren Bereich am Außenumfang des Rohrstücks in Umfangsrichtung betrachtet ringförmig geschlossen umgibt.In one embodiment it is provided that the jacket part surrounds the central region on the outer circumference of the pipe section in a closed ring shape when viewed in the circumferential direction.
Damit kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige und/oder belastbare Verbindung zwischen den aus Kunststoffmaterial gefertigten Mantelteil und dem aus Metallmaterial gefertigten Rohrstück erzielt werden.This can advantageously achieve a particularly reliable and/or resilient connection between the jacket part made of plastic material and the pipe section made of metal material.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Außenumfangsfläche des Rohrstücks im Bereich der Anformung des Mantelteils eine Formgestaltung besitzt, durch welche das Mantelteil mittels Formschluss gegen eine Bewegung in wenigstens einer Richtung relativ zum Rohrstück gesichert ist.In one embodiment, it is provided that an outer circumferential surface of the pipe section in the area of the molding of the casing part has a shape through which the casing part is secured by means of positive locking against movement in at least one direction relative to the pipe section.
Insbesondere kann hierzu vorgesehen sein, dass eine Außenumfangsfläche des Rohrstücks im Bereich der Anformung bzw. der Anbringung des Mantelteils (bzw. in dem mittleren Bereich des Rohrstücks, wo das Mantelteil angeformt bzw. angebracht ist) eine Formgestaltung mit wenigstens einer lokalen Erhabenheit (Vorsprung) oder Vertiefung besitzt, derart, dass das Mantelteil mittels Formschluss an der Erhabenheit bzw. Vertiefung gegen dessen Bewegung in einer Längsrichtung und/oder Umfangsrichtung relativ zum Rohrstück gesichert ist.In particular, it can be provided for this that an outer circumferential surface of the pipe section in the area of the formation or attachment of the casing part (or in the central region of the pipe section, where the casing part is formed or attached) has a shape with at least one local elevation (protrusion). or recess, such that the casing part is secured by means of positive locking on the elevation or recess against its movement in a longitudinal direction and/or circumferential direction relative to the pipe section.
In einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass diese Formgestaltung wenigstens eine sich in Umfangsrichtung (ganz oder teilweise um den Umfang herum) erstreckende Erhabenheit (z. B. radial abstehender Wulst) oder Vertiefung aufweist, so dass das Mantelteil mittels Formschluss gegen dessen Bewegung in der Längsrichtung relativ zum Rohrstück gesichert ist. Falls die Erhabenheit (z. B. Wulst) bzw. Vertiefung sich in Umfangsrichtung nur teilweise um den Umfang herum erstreckt (und/oder der Querschnitt der Erhabenheit bzw. Vertiefung über den Umfang des Rohrstücks betrachtet variiert), so ist das Mantelteil mittels des Formschlusses zusätzlich gegen eine Bewegung in der Umfangsrichtung, d.h. gegen eine Verdrehung des Mantelteils relativ zum Rohrstück gesichert.In one embodiment of this embodiment, it is provided that this shape has at least one elevation (e.g. radially projecting bead) or depression extending in the circumferential direction (wholly or partially around the circumference), so that the jacket part is secured against its movement by means of positive locking the longitudinal direction is secured relative to the pipe section. If the elevation (e.g. bead) or depression only extends partially around the circumference in the circumferential direction (and/or the cross section of the elevation or depression varies over the circumference of the pipe section), then the jacket part is by means of the positive fit additionally secured against movement in the circumferential direction, i.e. against rotation of the jacket part relative to the pipe section.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Formgestaltung eine Mehrzahl von verteilt angeordneten lokalen Erhabenheiten und/oder Vertiefungen aufweist, so dass das Mantelteil mittels Formschluss gegen dessen Bewegung in der Längsrichtung und in der Umfangsrichtung gesichert ist.In one embodiment it is provided that the shape design has a plurality of distributed local elevations and/or depressions, so that the jacket part is secured against its movement in the longitudinal direction and in the circumferential direction by means of positive locking.
Alternativ oder zusätzlich zu dem vorerwähnten Formschluss, der durch eine spezielle Formgestaltung des Rohrstücks im Bereich der Anformung des Mantelteils realisiert ist, um das Mantelteil gegen eine Bewegung in Längsrichtung relativ zum Rohrstück zu sichern, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass sich das angeformte Mantelteil auf seiner dem ersten Ende und/oder zweiten Ende des Rohrstücks zugewandten Seite bis hin zu einem (querschnittsvergrößernden) Absatz (gestufter Bereich) oder einer andersartig ausgebildeten Erhabenheit (z.B. Wulst oder dergleichen) des Rohrstücks erstreckt.Alternatively or in addition to the aforementioned positive fit, which is realized by a special shape of the pipe section in the area of the molding of the jacket part in order to secure the jacket part against movement in the longitudinal direction relative to the pipe piece, it is provided in one embodiment that the molded jacket part is on its side facing the first end and/or second end of the pipe section extends to a (cross-section-enlarging) shoulder (stepped area) or a differently designed elevation (e.g. bead or the like) of the pipe section.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Mantelteil aus faserverstärktem Kunststoff gebildet ist. Insbesondere kann es sich hierbei um einen mit Glasfasern verstärkten Kunststoff handeln. Der Faseranteil des faserverstärkten Kunststoffes kann beispielsweise vorteilhaft z.B. in einem Bereich von 20 bis 40 Gew.-% liegen. Bspw. ist das Mantelteil ein Spitzgussteil, das in den mittleren Bereich des Rohrstücks am Außenumfang des Rohrstücks umspritzt ist.In one embodiment it is provided that the jacket part is made of fiber-reinforced plastic. In particular, this can be a plastic reinforced with glass fibers. The fiber content of the fiber-reinforced plastic can, for example, advantageously be in a range of 20 to 40% by weight. For example, the jacket part is an injection-molded part that is overmolded into the central region of the pipe section on the outer circumference of the pipe section.
Bspw. ist das Mantelteil einstückig gebildet.For example, the jacket part is formed in one piece.
Bspw. ist das Mantelteil aus zwei oder mehreren Teilstücken gebildet ist, wobei die Teilstücke miteinander formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden sind. Das Mantelteil kann zwei Teilstücke aufweisen, die miteinander in dem mittleren Bereich des Rohrstücks am Außenumfang des Rohrstücks versteckt (mit entsprechenden Anformungen zur Herstellung einer Steckverbindung) und verschraubt (mit entsprechenden Gewinden zur Herstellung einer Schraubverbindung) sind.For example, the casing part is formed from two or more sections, the sections being connected to one another in a form-fitting or non-positive manner. The casing part can have two sections which are hidden together in the central region of the pipe section on the outer circumference of the pipe section (with corresponding formations to produce a plug-in connection) and screwed together (with corresponding threads to produce a screw connection).
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs gestellte Aufgabe durch eine Leistungselektronikvorrichtung mit mindestens einem Leistungselektronikmodul und mindestens einer Leitungsanordnung zum Leiten eines Kühlungsfluids zur Kühlung der Vorrichtung bzw. des mindestens einen Leistungselektronikmoduls gelöst, aufweisend ein Verbindungsstück der hier beschriebenen Art als eine Leitungskomponente der Leitungsanordnung, und aufweisend wenigstens eine fluiddicht an dem Verbindungsstück angeschlossene weitere Leitungskomponente.According to a third aspect of the present invention, the task set out at the beginning is achieved by a power electronics device with at least one power electronics module and at least one line arrangement for conducting a cooling fluid for cooling the device or the at least one power electronics module, having a connecting piece of the type described here as a line component Line arrangement, and having at least one further line component connected in a fluid-tight manner to the connecting piece.
Die für das erfindungsgemäße Verbindungsstück hier beschriebenen Ausführungsformen und besonderen Ausgestaltungen können, einzeln oder in beliebiger Kombination, in analoger Weise auch als Ausführungsformen bzw. besondere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Leitungsanordnung (oder der nachfolgend noch beschriebenen erfindungsgemäßen Verwendung) vorgesehen sein, und umgekehrt.The embodiments and special configurations described here for the connecting piece according to the invention can, individually or in any combination, also be provided in an analogous manner as embodiments or special configurations of the line arrangement according to the invention (or the use according to the invention described below), and vice versa.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die wenigstens eine weitere Leitungskomponente einen Leitungsanschluss an einem Gehäuse einer technischen Einrichtung umfasst, durch welchen Leitungsanschluss hindurch eine Leitungspassage zum Leiten des Fluids in die technische Einrichtung hinein oder aus der technischen Einrichtung heraus verläuft.In one embodiment it is provided that the at least one further line component comprises a line connection on a housing of a technical device, through which line connection a line passage for guiding the fluid into or out of the technical device runs.
Bei dem Fluid kann es sich z.B. um ein von der betreffenden technischen Einrichtung zu verarbeitendes oder zu verbrauchendes Fluid (z.B. flüssiger Treibstoff) oder z. B. um ein zu Kühlzwecken vorgesehenes Fluid (Kühlfluid) handeln.The fluid can be, for example, a fluid to be processed or consumed by the relevant technical device (e.g. liquid fuel) or e.g. B. is a fluid (cooling fluid) intended for cooling purposes.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der technischen Einrichtung um eine mittels eines Kühlfluids (z.B. Kühlwasser) gekühlte Einrichtung, bei welcher das Kühlfluid mit Hilfe einer Leitungsanordnung der hier beschriebenen Art der Einrichtung zugeführt und/oder von dieser abgeführt wird. Insbesondere kann es bei der Einrichtung um eine Leistungselektronik enthaltende elektrische Einrichtung handeln, wie z.B. einen Inverter zur Bestromung eines elektrischen Antriebs in einem Fahrzeug (z.B. Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug).In a particularly advantageous embodiment, the technical device is a device cooled by means of a cooling fluid (eg cooling water), in which the cooling fluid is supplied to and/or removed from the device using a line arrangement of the type described here. In particular, the device can be an electrical device containing power electronics, such as an inverter for powering an electric drive in a vehicle (eg electric vehicle or hybrid vehicle).
Insbesondere bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Leitungsanordnung neben dem für ein Fluid, insbesondere z.B. Kühlfluid, vorgesehenen Leitungsanschluss an der Einrichtung, insbesondere z.B. Inverter, ein mit dem Leitungsanschluss bereits verbundenes Verbindungstück der hier beschriebenen Art aufweist, wobei die fluiddichte Verbindung zwischen dem Verbindungsstück und der Einrichtung (bzw. dessen Leitungsanschluss an einem Gehäuse) insbesondere durch eine Einpressverbindung von z.B. herkömmlicher Art realisiert sein kann. Das am Verbindungsstück vorgesehen Mantelteil aus Kunstoffmaterial kann in diesem Fall vorteilhaft gewissermaßen eine (Fluidanschluss-) „Schnittstelle" zum Anschluss eines Rohrs oder eines Schlauches zum Leiten des Fluids in die Einrichtung (z.B. Inverter) hinein oder aus dieser heraus darstellen. Vorteilhaft kann diese Schnittstelle z.B. je nach Kundenanforderung, im Prinzip beliebig formgestaltet werden (in Anpassung z.B. an eine Schlaucharmatur) und hierbei insbesondere z.B. in oben bereits beschriebener Weise eine gewünschte Verriegelungseinrichtung und/oder Orientierungshilfe bereitstellen.In particular, in this embodiment, it can be provided that the line arrangement, in addition to the line connection provided for a fluid, in particular, for example, cooling fluid, on the device, in particular, for example, inverter, has a connecting piece of the type described here that is already connected to the line connection, the fluid-tight connection between the Connecting piece and the device (or its line connection on a housing) can be realized in particular by a press-in connection of, for example, a conventional type. In this case, the jacket part made of plastic material provided on the connecting piece can advantageously represent, so to speak, a (fluid connection) “interface” for connecting a pipe or a hose for guiding the fluid into or out of the device (e.g. inverter). This interface can be advantageous e.g. depending on customer requirements, in principle can be designed in any shape (adapted to a hose fitting, for example) and in particular, for example, provide a desired locking device and / or orientation aid in the manner already described above.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung eines Verbindungsstücks der hier beschriebenen Art vorgeschlagen, zur Herstellung einer fluiddichten Verbindung zwischen einerseits einer von einem Kühlfluid durchflossenen Leitung (z.B. Schlauch, oder Rohr, insbesondere mit einem gekrümmten Verlauf) und andererseits einem Leitungsanschluss an einem Gehäuse einer mittels des Kühlfluids gekühlten elektrischen Einrichtung (z. B. enthaltend Leistungselektronik).According to a fourth aspect of the invention, the use of a connecting piece of the type described here is proposed for producing a fluid-tight connection between, on the one hand, a line through which a cooling fluid flows (e.g. hose or pipe, in particular with a curved course) and, on the other hand, a line connection on a housing an electrical device cooled by means of the cooling fluid (e.g. containing power electronics).
Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung des Verbindungsstücks zur Verbindung zwischen einerseits einem Rohr oder Schlauch für das Kühlfluid und andererseits einem Leitungsanschluss am Gehäuse eines wie vorstehend bereits erwähnten Inverters, insbesondere z.B. in einem Fahrzeug, in welchem der Inverter einen elektrischen Antrieb im Antriebsstrang des Fahrzeuges bestromt.An example of this is the use of the connecting piece for the connection between, on the one hand, a pipe or hose for the cooling fluid and, on the other hand, a line connection on the housing of an inverter as already mentioned above, in particular, for example, in a vehicle in which the inverter supplies power to an electric drive in the drive train of the vehicle .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Details einer aus dem Stand der Technik bekannten Leitungsanordnung, die von einer eine Gehäusewand durchsetzenden Kühlfluidpassage und einem daran angeschlossenen Verbindungsstück zum Anschluss einer Schlaucharmatur gebildet ist, -
2 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsstück gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, -
3 eine Seitenansicht des in2 gezeigten Verbindungsstücks, -
4 eine weitere Seitenansicht des in2 gezeigten Verbindungsstücks, -
5 eine Schnittansicht einer Leitungsanordnung, die von einer eine Gehäusewand durchsetzenden Kühlfluidpassage und dem daran angeschlossenen Verbindungsstück von2 gebildet ist, -
6 eine perspektivische Ansicht der in5 gezeigten Leitungsanordnung, -
7 eine Schnittansicht des in2 gezeigten Verbindungsstücks, und -
8 eine perspektivische Ansicht eines zu Herstellung des in2 gezeigten Verbindungsstücks verwendeten Rohrstücks.
-
1 a perspective view of a detail of a line arrangement known from the prior art, which is formed by a cooling fluid passage passing through a housing wall and a connecting piece connected thereto for connecting a hose fitting, -
2 a perspective view of a connecting piece according to an embodiment of the invention, -
3 a side view of the in2 connector shown, -
4 another side view of the in2 connector shown, -
5 a sectional view of a line arrangement, which consists of a cooling fluid passage passing through a housing wall and the connecting piece connected to it2 is formed, -
6 a perspective view of the in5 shown line arrangement, -
7 a sectional view of the in2 connector shown, and -
8th a perspective view of one to produce the in2 The pipe section used for the connecting piece shown.
Die Leitungsanordnung 1 weist ein aus Kunststoffmaterial gefertigtes Verbindungsstück 10 („Fitting“) auf, das an einem seiner beiden Enden fluiddicht an einem Leitungsanschluss an einem Gehäuse 22 einer elektrischen Einrichtung 20 angeschlossen ist. An dem anderen seiner Enden ist das Verbindungsstück 10 gemäß eines bestimmten Standards so formgestaltet, dass daran ein Kühlfluidschlauch mit einer gemäß dieses Standards ausgebildeten Anschlussarmatur (hier: Schlaucharmatur) angeschlossen werden kann. Im Beispiel handelt es sich um einen so genannten „NSC“-Standard.The
Nach Anschluss des (in der Figur nicht gezeigten) Kühlfluidschlauches kann somit die elektrische Einrichtung 20 in deren Betrieb zwecks Kühlung mit dem Kühlfluid versorgt werden. Im Beispiel handelt es sich bei der elektrischen Einrichtung 20 um einen Inverter zur Bestromung eines elektrischen Antriebs in einem Fahrzeug (z.B. Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug), wobei dem Inverter das Kühlfluid über die Leitungsanordnung 1 zugeführt und an anderer Stelle des Gehäuses 22 z.B. mittels einer weiteren identisch ausgebildeten Leitungsanordnung (nicht dargestellt) das Kühlfluid wieder aus dem Gehäuse 22 heraus abgeführt wird. Das Gehäuse 22 ist im Beispiel aus einem Metallmaterial wie z.B. Aluminium gefertigt.After connecting the cooling fluid hose (not shown in the figure), the
Das Verbindungsstück 10 kann z.B. vorteilhaft im Spritzgussverfahren hergestellt werden, wobei durch eine entsprechende Formgestaltung des Verbindungsstücks 10 eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln des am Verbindungsstück 10 anzuschließenden Kühlfluidschlauches sowie eine Orientierungshilfe zur Gewährleistung einer vorbestimmten Orientierung des Kühlfluidschlauches realisiert werden können.The connecting
Bei dem dargestellten Verbindungsstück 10 wird eine solche Verriegelungseinrichtung durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 12 am Außenumfang des Verbindungsstücks 10 und eine solche Orientierungshilfe durch einen in einer Längsrichtung des Verbindungsstücks 10 an diesem Außenumfang verlaufenden Vorsprung gebildet.In the connecting
Problematisch ist bei der mittels des Verbindungsstücks 10 geschaffenen Leitungsanordnung 1 jedoch die Erzielung einer ausreichenden Fluiddichtigkeit der Verbindung zwischen dem Verbindungsstück 10 und dem Leitungsanschluss am Gehäuse 22 der elektrischen Einrichtung 20.However, the problem with the
Im Beispiel ist das Verbindungsstück 10 mittels zweier Schrauben 16 und einem O-Ring an das Gehäuse 22 montiert. Der O-Ring verläuft um eine Mündung einer den Leitungsanschluss bildenden Öffnung des Gehäuses 22 herum und ist durch die Verschraubung mittels der Schrauben 16 (in entsprechende Gewindesacklöcher am Gehäuse 22) zwischen dem Gehäuse 22 und dem Verbindungsstück 10 eingeklemmt.In the example, the connecting
Montagefehler oder Sauberkeitsprobleme (z.B. verschmutzter O-Ring) können zu einer Undichtigkeit der Verbindung führen. Darüber hinaus kann eine solche Undichtigkeit unter Umständen auch im späteren Betrieb unter rauen Umgebungsbedingungen auftreten, wie dies z.B. aufgrund von seitlich einwirkenden Kräften durch Vibration, sowie aufgrund von Korrosion durch Salz am Verwendungsort der Einrichtung 20 im betreffenden Fahrzeug der Fall sein kann. Nachteiligerweise können solche Undichtigkeiten zu einem Kühlfluidverlust führen.Assembly errors or cleanliness problems (e.g. dirty O-ring) can lead to a leak in the connection. In addition, such a leak may also occur during subsequent operation under harsh environmental conditions, as may be the case, for example, due to lateral forces caused by vibration, as well as due to corrosion caused by salt at the point of use of the
Bei der nachfolgenden Beschreibung von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.In the following description of exemplary embodiments according to the invention, the same reference numbers are used for components with the same effect. Essentially, only the differences from the exemplary embodiment(s) already described are discussed and reference is hereby expressly made to the description of previous exemplary embodiments.
Das Verbindungsstück 10 weist ein aus einem Metallmaterial (hier: Edelstahl) gefertigtes, im Beispiel geradlinig verlaufendes Rohrstück 30 mit einander entgegengesetzten ersten und zweiten Enden 32, 34 auf, an welchen Enden 32, 34 jeweils eine Dichtfläche 33 bzw. 35 des Verbindungsstücks 10 zur Fluidabdichtung des jeweiligen Endes 32 bzw. 34 gegenüber einer korrespondierenden Dichtfläche der jeweiligen weiteren Leitungskomponente ausgebildet ist. Im Beispiel sei angenommen, dass das Verbindungsstück 10 am Ende 32 durch eine Einpressverbindung fluiddicht an dem Leitungsanschluss (Öffnung) des Gehäuses 22 der elektrischen Einrichtung 20 und am Ende 34 fluiddicht an dem Kühlfluidschlauch (bzw. dessen Schlaucharmatur) anzuschließen ist.The connecting
Das Verbindungsstück 10 weist ferner ein Mantelteil 40 aus Kunststoffmaterial auf, welches im dargestellten Beispiel nur in einem mittleren Bereich, d.h. in einer Längsrichtung des Verbindungsstücks 10 betrachtet zwischen den Rohrstück-Enden 32 und 34 an einem Außenumfang des Rohrstücks 30 aus Kunststoffmaterial angeformt ist. Das Material (Kunststoff) des Mantelteils 40 wurde hierbei in sogenannter „Overmolding“-Technologie direkt an das Material (Metall) des Rohrstücks 30 angeformt. Alternativ, jedoch weniger bevorzugt, könnte das Mantelteil 40 aus Kunststoffmaterial sich auch bis hin zum ersten Ende 32 und/oder zweiten Ende 34 erstrecken.The connecting
Im dargestellten Beispiel ersetzt das in
Analog zu dem oben mit Bezug auf
- -
mittels einer Nut 40 eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln einer am in2 rechtenEnde am Verbindungsstück 10 anzuschließenden weiteren Leitungskomponente (z.B. Rohr oder Schlauch mit Anschlussarmatur), und - - mittels eines Vorsprungs 14 eine Orientierungshilfe zur Gewährleistung einer vorbestimmten Orientierung dieser am in
2 rechten Ende anzuschließenden weiteren Leitungskomponente.
- - By means of a
groove 40, a locking device for locking an in2 Further line components to be connected to the right end of the connecting piece 10 (e.g. pipe or hose with connection fitting), and - - by means of a
projection 14, an orientation aid to ensure a predetermined orientation of this on the in2 Another line component to be connected to the right end.
Das andere, in
Im Verwendungsbeispiel von
Vorteilhaft ergibt sich bei dem Verbindungsstück 10 eine Kombination aus einerseits (in
Bei Verwendung des Verbindungsstücks 10 wird vorteilhaft die vorgenannte Einpressverbindung hierbei durch das Rohrstück-Ende 32 und die vorgenannte „Standard“-Verbindung durch das Rohrstück-Ende 34 in Verbindung mit dem zusätzlichen Overmoldingbereich (Geformtes Kunststoff-Mantelteil 40) ermöglicht.When using the connecting
Analog wie im Falle eines herkömmlichen Metall-Einpressfittigs kann auch bei dem Verbindungsstück 10 die Fluidabdichtung am Rohrstück-Ende 32 darauf beruhen, dass eine Dichtfläche 33 am Außenumfang dieses Endes 32 nach Anschluss der betreffenden weiteren Leitungskomponente (z.B. metallisches Gehäuse) direkt an einer korrespondierenden Dichtfläche (z.B. Öffungsfläche einer Gehäuseöffnung) anliegt oder aber unter Zwischenfügung z.B. eines Dichtungsmaterials mit der korrespondierenden Dichtfläche zusammenwirkt, um die Fluiddichtigkeit zu schaffen. Als Dichtungsmaterial kommen insbesondere z.B. flüssige oder pastöse Produkte in Betracht, die zum Kleben und Dichten an Metalloberflächen kommerziell erhältlich sind.Analogous to the case of a conventional metal press-in fitting, the fluid seal at the
In
Die Herstellung des Verbindungsstücks 10 kann wie folgt erfolgen:
- - Herstellung des Rohrstücks 30 aus Metallmaterial (z.B. Edelstahl). Der vorerwähnte Wulst 36 kann im Rahmen dieser Herstellung z.B. durch eine entsprechende Umformung (z.B. durch Stauchung) des betreffenden Metallrohlings ausgebildet werden.
- - Vorerwärmung des Rohrstücks 30 in einem Spritzgusswerkzeug.
- - Umspritzung des Rohrstücks 30 im mittleren Bereich mit Kunststoffmaterial zur Ausbildung des
Mantelteils 40.
- - Production of the
pipe section 30 from metal material (eg stainless steel). As part of this production, theaforementioned bead 36 can be formed, for example, by appropriately forming (eg by compression) the metal blank in question. - - Preheating the
pipe section 30 in an injection molding tool. - - Injection molding of the
pipe section 30 in the middle area with plastic material to form thejacket part 40.
Das fertige Verbindungsstück 10 besitzt, im mittleren Bereich durch das Mantelteil 40 realisiert, die gemäß eines (im Prinzip beliebigen) Standards vorgesehene passende Geometrie für die Verriegelung z.B. eines Schlauchanschlussteils (Schlaucharmatur an einem „Komplettschlauch“) und die Orientierungshilfe, damit der Schlauch oder dergleichen nur in einer bestimmten Orientierung montiert werden kann.The finished connecting
Analog wie im Falle eines herkömmlichen Kunststoff-Verbindungsteils kann auch bei dem Verbindungsstück 10 die Fluidabdichtung am Rohrstück-Ende 34 darauf beruhen, dass eine Dichtfläche 35 am Außenumfang des Endes 34 nach Anschluss der betreffenden weiteren Leitungskomponente direkt an einer korrespondierenden Dichtfläche anliegt oder aber (je nach Standard) unter Zwischenfügung eines Dichtungsmaterials oder Dichtungsteils wie z.B. einem O-Ring mit der korrespondierenden Dichtfläche zusammenwirkt, um die Fluiddichtigkeit zu schaffen. Ein solches Dichtungsteil kann z.B. am Außenumfang des Rohrstücks 30 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein solches Dichtungsteil aber auch an der zum Anschluss am Verbindungsstück 10 vorgesehenen weiteren Leitungskomponente bzw. deren Anschlussteil angeordnet sein.Analogous to the case of a conventional plastic connecting part, the fluid seal on the
Die
Die
Die in den
Das Verbindungsstück 10 ist am in
Nach Anschluss des (in der Figur nicht gezeigten) Kühlfluidschlauches als eine noch weitere Komponente der Leitungsanordnung 1 kann der elektrischen Einrichtung 20, beispielsweise einem Inverter zur Bestromung eines elektrischen Antriebs in einem Fahrzeug (z.B. Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug), das Kühlfluid über die Leitungsanordnung 1 z.B. zugeführt und an anderer Stelle des Gehäuses 22 z.B. mittels einer weiteren identisch ausgebildeten Leitungsanordnung (nicht dargestellt) wieder abgeführt werden.After connecting the cooling fluid hose (not shown in the figure) as a further component of the
Zur Herstellung des Verbindungsstücks 10 wurde wie weiter oben bereits erläutert zunächst das Rohrstücks 30 aus Metallmaterial (z.B. Edelstahl) hergestellt und dieses dann in einem Spritzgusswerkzeug im mittleren Bereich mit Kunststoffmaterial zur Ausbildung des Mantelteils 40 umspritzt („Overmolding“).To produce the connecting
Durch die Formgestaltung des Mantelteils 40 ist vorteilhaft eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln des anzuschließenden Kühlfluidschlauches sowie eine Orientierungshilfe zur Gewährleistung einer vorbestimmten Orientierung dieser weiteren Leitungskomponente realisiert.The shape of the
Insbesondere im vorliegenden Beispiel, bei dem gemäß des gewünschten Anschlussstandards mittels des „Metall/Kunststoff-Verbund“-Verbindungsstücks 10 ein rohrförmiges zweites Ende zum Anschluss einer passend ausgebildeten weiteren Leitungskomponente (z.B. Rohr oder Schlauch) benötigt wird, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn dieses zweite Ende durch das betreffende Ende 34 des metallischen Rohrstücks 30 gebildet ist. Damit ist dieses Ende besonders stabil. Dementsprechend ist im Beispiel das Mantelteil 40 aus Kunststoff nur in einem mittleren Bereich des Rohrstücks 30 angeformt. Im Rahmen der Erfindung soll jedoch nicht ausgeschlossen sein, dass die Anformung aus Kunststoff sich ausgehend vom mittleren Bereich des Rohrstücks bis hin zum ersten (32) und/oder zweiten Ende (34) des Rohrstücks erstreckt, etwa um in diesen Endbereichen als ein Dichtungsmaterial bzw. Dichtungsteil zu fungieren.In particular, in the present example, in which, according to the desired connection standard, a tubular second end is required for connecting a suitably designed further line component (e.g. pipe or hose) using the “metal/plastic composite” connecting
Aus diesen Figuren ist ersichtlich, dass das zu Herstellung des Verbindungsstücks 10 (
Bei der Herstellung des Rohrstücks 30 kann der weitere Wulst 37 z.B. wie der bereits weiter oben beschriebene Wulst 36 durch eine entsprechende Umformung (z.B. Stauchung) des betreffenden Metallrohlings ausgebildet werden, wobei die an dem Wulst 37 vorzusehende (wenigstens eine) Kerbe 37 oder eine sonstige lokale Querschnittsvariation z.B. sogleich im Rahmen dieser Umformung ausgebildet werden kann.When producing the
Zusätzlich zu dem mittels des Wulstes 37 realisierten Formschluss, der das Mantelteil 40 gegen dessen Bewegung in Längsrichtung relativ zum Rohrstück 30 sichert, ergibt sich im dargestellten Beispiel ein weiterer solcher vorteilhafter Formschluss am fertigen Verbindungsstück (
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- LeitungsanordnungLine arrangement
- 1010
- Verbindungsstück („Fitting“)Connecting piece (“fitting”)
- 1212
- Nut (Verriegelungseinrichtung)Groove (locking device)
- 1414
- Vorsprung (Orientierungshilfe)Head start (orientation aid)
- 1616
- Schraubescrew
- 2020
- elektrische Einrichtung (z.B. Inverter)electrical device (e.g. inverter)
- 2222
- GehäuseHousing
- 3030
- Rohrstückpiece of pipe
- 3232
- erstes Endefirst ending
- 3333
- Dichtflächesealing surface
- 3434
- zweites Endesecond ending
- 3535
- Dichtflächesealing surface
- 3636
- erster Wulstfirst bead
- 3737
- zweiter Wulstsecond bead
- 3838
- Kerbescore
- 3939
- AbsatzParagraph
- 4040
- MantelteilCoat part
Claims (15)
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DE102022206401.1A DE102022206401A1 (en) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Connector for a fluid line arrangement, power electronics device with a connector |
PCT/EP2023/066878 WO2023247656A1 (en) | 2022-06-24 | 2023-06-21 | Connection piece for a fluid line arrangement, and power electronics device having a connection piece |
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---|---|---|---|
DE102022206401.1A DE102022206401A1 (en) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Connector for a fluid line arrangement, power electronics device with a connector |
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DE102022206401.1A Granted DE102022206401A1 (en) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Connector for a fluid line arrangement, power electronics device with a connector |
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FR3064713B1 (en) * | 2017-03-30 | 2020-07-17 | Akwel Sweden Ab | METHOD FOR MANUFACTURING A FLUIDIC ARRANGEMENT AND ASSOCIATED FLUIDIC ARRANGEMENT |
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-
2022
- 2022-06-24 DE DE102022206401.1A patent/DE102022206401A1/en active Granted
-
2023
- 2023-06-21 WO PCT/EP2023/066878 patent/WO2023247656A1/en unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2629348A1 (en) | 1976-06-30 | 1978-01-05 | Continental Gummi Werke Ag | ELASTIC PIPE CONNECTOR |
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WO2023247656A1 (en) | 2023-12-28 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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