DE19751449B4

DE19751449B4 - Lösbare Steckverbindung mit einer verliergesicherten Formfeder

Info

Publication number: DE19751449B4
Application number: DE1997151449
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Gerhard (FH) Meyer; Ludwig Winkelmann; Dipl.-Ing. Gerhard (FH) Prosch
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: DE19751449A1

Abstract

Lösbare Steckverbindung für eine Hydraulikleitung, insbesondere für einen Druckleitungsanschluss einer hydraulischen Kupplungsbetätigung von Fahrzeugen, mit einem Einsteckteil (2) und einem zugehörigen Aufnahmeteil (3), die aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt sind, wobei das Aufnahmeteil (3) zwei diametral sich in Bezug auf eine Längsmittelachse erstreckende Ausnehmungen (6, 7) aufweist, in denen Schenkel (9, 10; 16; 21; 24a, 24b) einer einseitig offen gestalteten Formfeder (4a bis 4d) geführt sind, die in einer arretierten Position in eine Ausnehmung des Einsteckteils (2) eingreift und, wobei zumindest ein Schenkel (9, 10; 16; 24a, 24b) mit dem Aufnahmeteil (3) eine Verliersicherung bildet, wobei die Formfeder (4d) asymmetrisch, gestaltete Schenkel (24a, 24b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass endseitig am Schenkel (24a) nach dem Einbau eine Verliersicherung (25) in Form einer Abkantung (26) vorgesehen ist, die in eine Aussparung (13) der Rippe (8) des Aufnahmeteils (3) eingepasst ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine lösbare Steckverbindung für eine Hydraulikleitung, insbesondere für einen Druckleitungsanschluß einer hydraulischen Kupplungsbetätigung von Fahrzeugen, mit einem Einsteckteil und einem zugehörigen Aufnahmeteil, die aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt sind, wobei das Aufnahmeteil zwei sich diametral in bezug auf eine Längsmittelachse der Steckverbindung erstreckende Ausnehmungen aufweist, in denen Schenkel einer einseitig offen gestalteten Formfeder geführt sind, die in einer arretierten Position in eine Ausnehmung des Innenteils eingreift, wobei zumindest ein Schenkel mit dem Aufnahmeteil eine Verliersicherung bildet.
Hintergrund der Erfindung
Lösbare Steckverbindungen der zuvor beschriebenen Bauart finden in Fahrzeugen, bevorzugt in der Kupplungshydraulik Anwendung. Der Aufbau und die Funktion kommen dem steigenden Automatisierungsgrad in der Automobilfertigung entgegen und ermöglichen einen Zusammenbau der einzelnen Bauteile der Steckverbindung in wenigen Arbeitsschritten. Als Sicherungselement der Steckverbindung dient eine mit einer Verliersicherung versehene Formfeder. Diese ermöglicht ein einfaches Handling bei der Montage und Wegfall einer aufwendigen Logistik für die Formfeder, insbesondere im Reparaturfall für eine Kfz-Werkstatt.
Eine bekannte Steckverbindung dieser Bauart ( DE 196 03 506 A1 ) zeigt ein Aufnahmeteil, dessen Ausnehmungen Hinterschneidungen zur Lagefixierung der Formfeder aufweisen. Ein derartig gestaltetes Aufnahmeteil erfordert eine richtungsabhängige Entformung nach dem Herstellungsverfahren, insbesondere Gießverfahren, Spritzgießen, Spritzprägen oder andere Prozesse und damit eine Beeinflussung bzw. Einschränkung für das Herstellverfahren des Aufnahmeteils. Die als Sicherungsteil vorgesehene verliergesicherte Formfeder der bekannten Steckverbindung besitzt eine Gestaltung, deren Schenkelenden oder deren Bügel, der die Schenkel verbindet, in der Arretierstellung die äußere Kontur des Aufnahmeteils überschreiten. Als Maßnahme zum Schutz der aus dem Aufnahmeteil in der Arretierstufe der Formfeder austretenden Schenkelenden oder des Federbügels ist das Aufnahmeteil der bekannten Steckverbindung mit einem radial nach außen stehenden Steg oder einer Rippe versehen. Sowohl die an dem Aufnahmeteile austretenden Schenkelenden der Formfeder als auch die örtlich vorgesehene radiale Rippe bewirken eine nachteilige Vergrößerung des erforderlichen Bauraums der Steckverbindung, der aufgrund der beengten Einbauverhältnisse im Fahrzeug häufig stark begrenzt ist.
Aufgabe der Erfindung
Von der zuvor erläuterten Problemstellung ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Herstellverfahren für das Aufnahmeteil der Steckverbindung zu optimieren und einen geschützten Einbau der Formfeder innerhalb des vorgegebenen Bauraums des Aufnahmeteils zu realisieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Zur Lösung der Problemstellung ist vorgesehen, das Aufnahmeteil zylindrisch zu gestalten. Erfindungsgemäß sind die Halterippen, Vorsprünge oder Ansätze des Aufnahmeteils im Bereich der Ausnehmung so gestaltet, daß für die Schenkel der Formfeder das Aufnahmeteil eine Formteilung aufweist, die eine richtungsunabhängige Entformung der Spritzwerkzeuge ermöglicht. Die erfindungsgemäße Bauteilgestaltung des Aufnahmeteils erfordert somit keine vorgegebene Formteilung. Vorzugsweise kann die Formteilung nach den Gesichtspunkten einer optimalen Herstellung festgelegt werden. Ein weiterer, erfindungswesentlicher Aspekt der Erfindung schließt eine Formfeder ein, die in der Einbaulage der arretierten Position die Außenkontur des Aufnahmeteils nicht überschreitet. Im Vergleich zur bekannten Steckverbindung ergibt sich dadurch eine Bauraumoptimierung, da das Aufnahmeteil keine zusätzliche, aus der Kontur des Aufnahmeteils ragende Rippe zum Schutz der Schenkelenden oder des Bügels der Formfeder bedarf. Andererseits ragen die Schenkelenden gemäß der erfindungsgemäßen Gestaltung nicht aus dem Aufnahmeteil, wodurch ein unbeabsichtigtes Verschieben der Formfeder von der Arretier- in die Lösestellung vermieden wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, zur Herstellung der Formfeder einen Federdraht mit einem rechteckförmigen oder druckquadratischen Verschnitt zu verwenden. Eine derartig gestaltete Formfeder ermöglicht eine flächige Anlage des Drahtes in der Ringnut im Gegensatz zu einer bisherigen Linienberührung, d. h. am Nutgrund sowie an den Nutwandungen des Einsteckteils. Damit kommt es zu einer deutlichen Reduzierung der Flächenpressung zwischen der Formfeder und den die Formfeder verbindenden Bauteilen, wodurch die Steckverbindung für höhere Betriebsdrücke einsetzbar ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Formfeder als ein Stanz-Biegeteil aus federhartem Stahl, z. B. PT 70 oder PT 100 herzustellen. Eine derartige Formfeder ermöglicht eine kostenoptimierte Herstellung aufgrund kurzer Taktzeiten und den Entfall jeglicher Wärmebehandlung. Eine derartige Formfeder besitzt ebenfalls einen gewünschten rechteckigen Querschnitt. Weiterhin eignet sich diese Formfeder insbesondere für eine automatisierte Montage, bei der einzelne Formfedern aus dem Trägerband durch eine Schwimmhaut oder einen Haltesteg verbunden, rationell maschinell zuführbar sind und erst beim Einführen in das Aufnahmeteil vom Trägerbund abgetrennt werden.
Erfindungsgemäß ist eine Formfeder vorgesehen, deren Schenkel asymmetrisch gestaltet sind. Mit einer solchen Formfeder kann beispielsweise eine spezielle Verliersicherung der Formfeder realisiert werden, bei der ein abgewinkeltes Schenkelende an einem Ansatz des Aufnahmeteils verrastet. Außerdem ergibt sich durch diese Formfedergestaltung die Möglichkeit, ein Schenkelende so zu gestalten, daß an diesem ein Werkzeug ansetzbar ist zum einfachen Verschieben der Formfeder von der Arretier- in die Lösestellung.
Die Erfindung umfaßt außerdem Maßnahmen, mit denen die Wirksamkeit der Haltekraft der Formfeder verbessert werden kann. Dazu sind die in einer Ringnut des Einsteckteils geführten Schenkel der Formfeder derart gestaltet, daß diese das Einsteckteil jeweils über einen Winkel von ≥ 100° umschließen. Dieser große, eine verlängerte Arretierstufe ergebende Umschlingungswinkel stellt gleichzeitig eine gewünschte nahezu starre, schwingungsfreie Befestigung des Einsteckteils im Aufnahmeteil sicher.
Zur Schaffung einer Verliersicherung ist erfindungsgemäß vorgesehen, am Aufnahmeteil einen vorspringenden Ansatz bzw. Absatz vorzusehen, der eine Stufe bildet, an der in einer Lösestellung der Formfeder eine an einem Schenkelende vorgesehene Abkantung einen Endanschlag erfährt. Als Maßnahme, mit der die Wirksamkeit der Verliersicherung verbessert werden kann, schließt die Erfindung eine Arretierstufe ein, die vom Ansatz ausgebend, parallel beabstandet zu einer Längsachse der Formfeder verläuft. An dem parallel zur Längsachse verlaufenden Bereich der Arretierstufe schließt sich ein kreisförmiger Abschnitt an, der in eine Außenkontur der Rippe übergeht, die beide Aufnahmeflächen verbindet, zwischen denen die Formfeder geführt ist. Diese verlängerte Arretierstufe stellt eine wirksame, absolute Verliersicherung sicher, da die Formfeder auch bei einem Verkanten z. B. um 90° noch gesichert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 eine lösbare Steckverbindung mit einer Formfeder, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, und die einen rechteckigen Querschnitt aufweist;
2 eine zweite Steckverbindung, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und im Halbschnitt, versehen mit einer als Stanz-Biegeteil gestalteten Formfeder;
3 eine weitere nicht zur Erfindung gehörende Steckverbindung mit einer zu 2 alternativ gestalteten Formfeder;
4 die nicht zur Erfindung gehörende Einzelheit ”Z” gemäß 3 in einem vergrößerten Maßstab;
5 eine erfindungsgemäße Steckverbindung, deren Formfeder mit asymmetrisch gestalteten Schenkeln versehen ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die nicht zur Erfindung gehörende, lösbare Steckverbindung 1a nach 1 besteht aus einem Einsteckteil 2, einem Aufnahmeteil 3 sowie einer Formfeder 4a. Das als Rohrstück gestaltete Einsteckteil 2 ist in Einsteckrichtung am vorderen Ende konisch gestaltet, zur Montageerleichterung in das Aufnahmeteil 3. Das Aufnahmeteil 3 hat zwei sich diametral in Bezug auf die Längsmittelachse des Aufnahmeteils 3 gegenüberliegende Ausnehmungen 6, 7, die von einer mittig angeordneten Rippe 8 ausgehen, jeweils einen Kreisringabschnitt bilden. Zur formschlüssigen Verbindung des Einsteckteils 2 mit dem Aufnahmeteil 3 dient die Formfeder 4a, die in der Arretierstellung mit den Schenkeln 9, 10 in eine Ringnut 5 des Einsteckteils 2 eingreift. Ein Umschlingungswinkel „α”, mit dem jeder Schenkel 9, 10 das Einsteckteil 2 umschließt, ist dabei ≥ 100°. Dieser Wert wird erreicht durch eine an den Durchmesser der Ringnut 5 angepaßte Formgebung der Schenkel 9, 10, wodurch sich eine verlängerte Arretierstufe ergibt. Die Formfeder 4a ist aus einem rechteckigen oder quadratischen Federdraht hergestellt. Diese Drahtform ermöglicht eine flächige Anlage der Formfeder 4a am Nutgrund 11 sowie an den Wandungen der Ringnut 5 und am Ausnahmeteil 3 im Bereich der Ausnehmungen 6, 7. Die flächige Anlage im Vergleich zu einer Linienberührung, die sich bei einem Runddraht einstellt, verringert vorteilhaft die Flächenpressung, wodurch die Steckverbindung 1 für höhere Betriebsdrücke geeignet ist. In der Lösestellung, siehe strichpunktierte Darstellung, ist die Formfeder 4a verliergesichert am Aufnahmeteil 3 gehalten. Hierzu bietet es sich an, am Aufnahmeteil einen vorspringenden Ansatz 12 so anzuordnen, daß dieser für die endseitige rechtwinklige Abkantung (23) der Schenkel (9, 10) der Formfeder 4a einen Anschlag bildet.
Von dem Ansatz 12 ausgehend schließt sich eine Arretierstufe 28 an, die parallel beabstandet zu einer Längsachse 29 der Formfeder 4a verläuft. An dem vom Ansatz 12 abgewandten Ende geht die Arretierstufe 28 über in einen kreisringförmigen Abschnitt 30, der der Kontur der Rippe 8 angepaßt ist. Alternativ zu einem Ansatz 12 könen in das Aufnahmeteil 3 Stifte 27 eingesetzt werden, an denen die Schenkelenden in der Lösestellung anliegen. In der Arretierstellung der Formfeder 4a überdeckt die Außenkontur des Aufnahmeteils 3 alle Bereiche der Formfeder 4a. Entsprechend dazu ist die Rippe 8 jeweils stirnseitig mit einer der Wandstärke der Formfeder 4a entsprechenden Aussparung 13 versehen, in die der Bügel 14 der Formfeder 4a in der arretierten Position eingepaßt ist. Weiterhin verfügt die Rippe 8 ebenfalls stirnseitig über eine Demontagenut 15, in die ein Werkzeug einsetzbar ist, um die Formfeder 4 aus der Arretierstellung zu lösen. Aufgrund der mittig in eine Richtung sich erstreckenden Rippe 8 ist das vorzugsweise durch ein Spritzgießverfahren herstellbare Aufnahmeteil 3 richtungsunabhängig entformbar. Damit kann eine nach den Gesichtspunkten einer kostenoptimierten Herstellung festgelegte Formteilung bestimmt werden.
Die 2 und 3 zeigen die nicht zur Erfindung gehörenden Steckverbindungen 1b und 1c, die sich von der Steckverbindung 1a durch abweichend gestaltete Formfedern 4b, 4c unterscheiden. Die ebenfalls einteilig aufgebauten Formfedern 4b, 4c sind als ein Stanz-Biegebauteil ausgebildet, derartige Bauteile bieten einen Kostenvorteil für Großserien. Der Aufbau der Formfeder 4b umfaßt zwei Schenkel 16, wobei jeder mit einem im Nutgrund 11 geführten, das Einsteckteil 2 teilweise umschließenden Abschnitt 17 versehen ist. Der Abschnitt 17 ist über einen Steg 18 mit einem Haltearm 19 verbunden, der den Abschnitt 17 umschließt. Beide Haltearme 19 der Formfeder 4b sind über einen Bügel 20 verbunden, der in der Arretierstellung der Formfeder 4b in die Aussparung 13 der Rippe 8 eingepaßt ist. Die Formfeder 4c gemäß 3 besitzt keine Aufteilung der Schenkel in einen Abschnitt und einen Haltearm, sondern sie zeigt einen Schenkel 21, der innenseitig eine dem Nutgrund 11 angepaßte Formgebung besitzt.
Aus der 4 ist in einem vergrößerten Maßstab die Einzelheit ”Z” aus 3 abgebildet. Dieses Detail zeigt die Verliersicherung 22, die durch den Ansatz 12 am Aufnahmeteil 3 und durch eine endseitige Abkantung 23 des Schenkels 21 gebildet wird. In der Lösestellung erfährt die Abkantung 23 am Ansatz 12 einen Anschlag.
In der 5 ist die erfindungsgemäße Steckverbindung 1d abgebildet, deren Formfeder 4d asymmetrisch gestaltete Schenkel 24a, 24b umfaßt. Als Verliersicherung 25 dient eine Abkantung 26, die nach Einbau der Formfeder 4d endseitig am Schenkel 24a angebracht wird und in die Aussparung 13 der Rippe 8 eingepaßt ist.
Bezugszeichenliste

1a: Steckverbindung
1b: Steckverbindung
1c: Steckverbindung
1d: Steckverbindung
2: Einsteckteil
3: Aufnahmeteil
4a: Formfeder
4b: Formfeder
4c: Formfeder
4d: Formfeder
5: Ringnut
6: Ausnehmung
7: Ausnehmung
8: Rippe
9: Schenkel
10: Schenkel
11: Nutgrund
12: Ansatz
13: Aussparung
14: Bügel
15: Demontagenut
16: Schenkel
17: Abschnitt
18: Steg
19: Haltearm
20: Bügel
21: Schenkel
22: Verliersicherung
23: Abkantung
24a: Schenkel
24b: Schenkel
25: Verliersicherung
26: Abkantung
27: Stift
28: Arretierstufe
29: Längsachse
30: Abschnitt

Claims

Lösbare Steckverbindung für eine Hydraulikleitung, insbesondere für einen Druckleitungsanschluss einer hydraulischen Kupplungsbetätigung von Fahrzeugen, mit einem Einsteckteil (2) und einem zugehörigen Aufnahmeteil (3), die aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt sind, wobei das Aufnahmeteil (3) zwei diametral sich in Bezug auf eine Längsmittelachse erstreckende Ausnehmungen (6, 7) aufweist, in denen Schenkel (9, 10; 16; 21; 24a, 24b) einer einseitig offen gestalteten Formfeder (4a bis 4d) geführt sind, die in einer arretierten Position in eine Ausnehmung des Einsteckteils (2) eingreift und, wobei zumindest ein Schenkel (9, 10; 16; 24a, 24b) mit dem Aufnahmeteil (3) eine Verliersicherung bildet, wobei die Formfeder (4d) asymmetrisch, gestaltete Schenkel (24a, 24b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass endseitig am Schenkel (24a) nach dem Einbau eine Verliersicherung (25) in Form einer Abkantung (26) vorgesehen ist, die in eine Aussparung (13) der Rippe (8) des Aufnahmeteils (3) eingepasst ist.
Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formfeder (4a bis 4d) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formfeder (4b, 4c) als ein Stanz-Biegebauteil gestaltet ist (2, 3).