JP2017523358A - 回転可能な、軸線方向に固定状態の、耐圧の導管結合 - Google Patents
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Abstract
Description
この場合、密封材に関わる問題であり、これら密封材が、空隙部内に設けられており、且つ、予負荷のもとで設備されており、従って、これら密封材が、密封的に、本体の2つの対応する密封面に隣接している。
同様に、そのような密封装置は、増大する圧力でもって機密性がなくなる。何故ならば、これら本体の間の保持力が、増大する圧力でもって減少し、従って、同様に、この密封要素の密封作用がより小さくなるからである。
即ち、スリーブまたは締付けリングの無い、両方の本体の間の自己保持的な締付け、特に、密封要素を用いての軸線方向の係止作用は、行われていない。
この装置でもって、改良された保持、および、改良された密封作用を、従来技術から公知の解決策に比して有している、2つの本体の間の密封的な結合を提供することが許容される。
特に、これら本体が相対して旋回可能であり、特に、回転可能であり、および、密封的に互いに結合されているように、2つの本体を配設することは課題である。
結合されるべきこれら本体への増大する圧力でもって、これら本体の間の増大する保持力を有する結合装置を提供することの本発明の課題は、そればかりか有利である。何故ならば、増大する圧力の場合、面負荷、および、同時に軸線方向の固定力における必要量が増大するからである。
この結合装置が、
結合軸線に沿って空気圧的な結合部を形成するための、第1および第2の接続本体を有し、且つ、この空気圧的な結合部を囲繞する、長手方向延在部を有する密封間隙の密封のための密封要素を有し、この長手方向延在部が前記結合軸線に対して平行に延在しており、
その際、前記第1および第2の接続本体が、前記結合軸線に沿って、空気圧的に貫通流動可能であり、且つ、前記第1の接続本体が、前記結合軸線に対して横方向の横断面を有する開口部を有する様式の上記結合装置であって、その際、
−前記第2の接続本体が、少なくとも部分的に、前記開口部内において設けられており、
−前記結合軸線に対して平行に指向する、第1の接続本体の外側面に、少なくとも部分的に周囲に延在する第1の空隙部が、前記密封要素の収容のために、前記結合軸線に対して横方向に形成されており、
−前記結合軸線に対して平行に指向する、第2の接続本体の内側面に、少なくとも部分的に周囲に延在する第2の空隙部が、前記密封要素の収容のために、前記結合軸線に対して横方向に形成されており、
−前記第1および第2の空隙部が、少なくとも部分的に対向して位置しており、および、
−前記密封要素が、前記第1および第2の接続本体の係止の状態の結合のために、外周室の少なくとも一部分内において設けられており、その際、この外周室が前記第1および第2の空隙部によって形成されている。
前記結合軸線に沿って結合装置、特に、本発明に従う結合装置を形成するための方法であって、
この結合装置が、
結合軸線に沿って空気圧的な結合部を形成するための、第1および第2の接続本体を有し、且つ、この空気圧的な結合部を囲繞する、長手方向延在部を有する密封間隙の密封のための密封要素を有し、この長手方向延在部が前記結合軸線に対して平行に延在しており、
その際、前記第1および第2の接続本体が、前記結合軸線に沿って、空気圧的に貫通流動可能であり、且つ、
前記第1の接続本体が、前記結合軸線に対して横方向の横断面を有する開口部を有しており、
その際、
−前記結合軸線に対して平行に指向する、第1の接続本体の外側面に、少なくとも部分的に周囲に延在する第1の空隙部が、前記密封要素の収容のために、前記結合軸線に対して横方向に形成されており、
−前記結合軸線に対して平行に指向する、第2の接続本体の内側面に、少なくとも部分的に周囲に延在する第2の空隙部が、前記密封要素の収容のために、前記結合軸線に対して横方向に形成されており、
および、前記方法が、以下の工程、即ち、
−前記第1の接続本体の、少なくとも部分的に周囲に延在する前記第1の空隙部内における、前記密封要素の配設、
−前記結合軸線に沿っての、前記第2の接続本体の前記開口部内への、前記第1の接続本体の挿入、
−前記結合軸線に沿っての、前記開口部内への、前記第1の接続本体の挿入の際の、前記結合軸線に対して横方向での、前記密封要素の変形、特に圧縮、および、
−少なくとも部分的に対向して位置している第1および第2の空隙部によって形成されている外周室内への、前記結合軸線に対して横方向での、前記密封要素の膨張、特に係止、
からなっている。
前記第1の接続本体の形成のための前記開口部を有するコンプレッサーと、
前記第2の接続本体を形成するための、前記ドーム状の内側室とこのドーム状の内側室の上側面において側方に設けられた前記結合継ぎ手とを有する、旋回可能な前記吸気接続用パイプとを有している。
2つの接続本体を有する結合装置、特に、2つの接続本体を有する差込み可能な空気圧的な結合部が設けられており、その際これら接続本体がこれら接続本体の結合軸線に沿って貫通流動可能であり、この結合装置でもって、両方の結合されるべき接続本体が、密封要素、特に、弾性的な密封要素、例えば、Oリングを用いて、互いに、軸線方向に係止の状態で結合される。
この密封要素は、その際、半径方向および軸線方向の保持力を作用し、従って、これら両方の接続本体が、空気圧的に密に互いに結合される。
この密封間隙は、即ち、これら両方の接続本体の間で、この結合軸線の方向に設けられており、その際、これら接続本体が、軸線方向に部分的に互いの中へ設けられており、特に、互いの中へ差し込まれている。両方の接続本体、即ち、第1および第2の接続本体は、この結合軸線に沿って、軸線方向に空気圧的に貫通流動可能である。
例えば、これら両方の接続本体を介しての、圧縮空気設備の、軸線方向の通気および排気による圧力変動に基づいて、力がこれら接続本体に作用し、これら力が、これら接続本体を、この結合軸線に沿って−即ち、軸線方向に−、相対して位置移動可能である。この密封要素がこれら接続本体に作用する、軸線方向の保持力を用いて−本発明のコンセプトに従い−、係止の状態の空気圧的な結合が提供され、この結合は、同様に交番する圧力挙動の場合にも空気圧的に密である。
−結合されるべき(接続)本体の間の確実な保持、
−(接続)本体の間の増大された密封作用、
−両方(接続)本体の間が、旋回可能に、特に回転可能に、相対して設けられていること、
−(接続)本体の上への増大する圧力でもって、(接続)本体の間の保持力が増大すること、
−容易な組み付け可能性、並びに、
−破壊無しの解体、
である。
この有利な実施形態の場合、半径方向に狭くなる開口部の様式における挿入輪郭部は、密封要素のために形成されており、この密封要素が、接続本体の互いの組み立て、または、互いの差し込みの際に、損傷を与えられること無しに、この挿入輪郭部でもって、この密封要素が、結合装置の組み付けの場合に、慎重な、且つ、品質を損なうことが無い方法で予負荷することが許容される。
この場合、この密封要素は、他方の接続本体内への一方の接続本体の挿入の際に、先ず第一に、半径方向に変形され、特に、圧縮され、且つ、次いで、−係止する状態において−対向して位置している空隙部によって両方の接続本体内において形成されている外周室内へと膨張される。
この空気圧的な圧力供給源が、例えば、自動車のコンプレッサー、特に、モータでもって駆動されるコンプレッサーであることは可能である。この空気圧的な圧力シンクは、このコンプレッサーの空気供給部、または、吸気接続部、特に、吸気導管、によって形成されている。
有利な更なる構成において、密封要素は、Oリングである。この密封要素は、有利には、標準規格のOリングであり、この標準規格のOリングが、リング状の密封要素として形成されており、且つ、その場合に、第1および第2の接続本体の、周囲に延在する円形の第1および第2の空隙部内において、特に、外周室内において、両方の接続本体の間の密封間隙の密封のために設けられている。
この実施形態は、密封要素及び/またはこの密封要素の表面の亀裂、押し潰し、またはその他の損傷の様式で、この密封要素が、その場合に、損傷を与えられること無しに、結合装置の互いの組み立て、互いの差し込み、または組み付けの際に、密封要素、特に、Oリングが、特に品質を損なうことが無いように予負荷、または圧縮されることの利点を有している。
この場合、第2の接続本体の外側面は、円軌道、即ち、円形で、第1の接続本体1の外側面に対して接近する。この実施形態は、密封要素のために特に品質を損なうことが無い、結合装置の組み付けを許容する。
両方の接続本体の合体の際に、この密封要素は、第2の接続本体内における円形に狭くなる開口部によって、連続的に、且つ、品質を損なうこと無く圧縮され、または、予負荷され、且つ、引き続いて、第1および第2の接続本体内における、第1および第2の空隙部が、対向して位置するやいなや、急激に、第1の接続本体と第2の接続本体との間の係止の状態の結合へと膨張される。
この有利な実施形態において、第2の接続本体の内側面5に、特に、開口部9の領域内において、逆さ鉤輪郭部が形成されており、この逆さ鉤輪郭部が、第1の接続本体と第2の接続本体との間の特に強い保持を引き起こす。この逆さ鉤輪郭部は、例えば、第2の接続本体の内側面の空隙部が、この空隙部の下側の端部に向かって拡大するように形成されている。
この実施形態の場合、この第2の接続本体内における第2の空隙部の壁部は、即ち、傾斜して設けられている。この様式の逆さ鉤輪郭部は、特に、第1および/または第2の接続本体の上での高い圧縮力または引張力の発生の場合、密封要素内への、第2の接続本体のかぎ爪固定を生じさせ、従って、第1の接続本体と第2の接続本体との間の確実な保持が形成される。このことは、更に、増大する押圧力または引張力でもって、これら接続本体の間の保持力が増大されるということの利点を有している。
逆さ鉤輪郭部の他の可能な実施形態において、第2の空隙部の領域内において、1つまたは多数の鉤状部が形成される。
実施形態および諸要件に応じて、例えば、熱に対する耐熱性に対して、種々の材料、特に、種々のゴム類(Kautschuk−Arten)、パーフルオロエラストマー(FFKM(Perfluorkautschuk)、またはFFPM)、ポリエチレン(PE(Polyethylen))、または、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE(Polytetrafluorethylen))が使用される。更に、密封要素、特に、密封用Oリングは、金属から成る心線を有していることは可能である。
また更に有利な実施形態において、この密封要素は、例えば、熱可塑性の伸縮性合成樹脂(TPE(Thermoplastische Elastomere))のような、部分的に弾性的な材料でもって形成されている。
この場合、特に、この第1の接続本体内における第1の空隙部は、対応するこの第2の接続本体内における第2の空隙部よりもより深く、従って、密封要素が、第2の接続本体の第2の空隙部内におけるよりも−より大きな深さ方向延在部に相応して−より大きな割合部分でもって、この第1の接続本体の第1の空隙部内において設けられている。このことによって、特に、密封装置の組み付けの際の、この密封要素の確実な保持は保証され、従って、この密封要素が滑って位置ずれすることは可能ではない。
特に、前記空隙部は、正方形に形成されており、即ち、この第1の長手方向延在部およびこの第2の長手方向延在部が、基本的に、同じ長さを有しており、且つ、同様に、この第1の空隙部の第1の深さ方向延在部の深さと、この第2の空隙部の第2の深さ方向延在部の深さとの和は、基本的に、第1および第2の深さ方向延在部と同じ、特に、3mmの範囲内における、長さ寸法を有している。
この結合装置は、同様にそのような圧力の場合にも、永続的に、密封されているべきである。何故ならば、さもなければ、吸気の際に、フィルターにかけられていない空気、特に、湿った空気が、空気圧装置内へと侵入し、且つ、この空気圧装置における磨耗及び/または損傷を誘起するからである。
これら図面から直接的に認識できる教示の補足に関しては、関連する従来技術を参照して頂きたい。その際、本発明の一般的な着想から逸れること無しに、多様な修正および変更が、実施形態の様式および詳細に関して行われ得ることは顧慮されるべきである。
明細書、図面、並びに請求の範囲内において開示された本発明の特徴は、個別に、および適宜の組み合わせにおいて、本発明の更なる構成のために重要である。それに加えて、少なくとも2つの、明細書および図面及び/または請求の範囲内において開示された特徴の全ての組み合わせは、本発明の領域内に属する。
本発明の一般的な着想は、以下で示され且つ説明される有利な実施形態の、厳密な様式または詳細に限定されず、または、請求の範囲内において請求された対象と比較して限定される対象に限定されない。提示された寸法の範囲に場合、同様に、言及された限界内において存在する値も、限界値として明らかにされるべきであり、且つ、適宜に使用可能であり、且つ、要求可能である。
同一のまたは類似の部分、または、同一のまたは類似の機能の部分は、そこで、効果的に、便宜上、同じ参照符号を備えている。
この結合軸線12に対して平行に、第1の接続本体1と第2の接続本体2との間に延在する密封間隙13の、密封および結合、特に、密封的な結合のために、密封要素3、特に、Oリングが設けられている。
この密封要素3は、その際、挿入された状態で、R_Dの外径を有している。
密封的な空気圧的な結合部の形成のための、この結合装置の組み付けまたは組み立ての間じゅう、特に、第2の接続本体2の開口部9内への、第1の接続本体1の挿入の際に、第1の接続本体1の空隙部6内において設けられている密封要素は、品質を損なうことが無いように圧縮され、且つ、第1および第2の空隙部6、7が対向して位置する際に、急激に、第1の接続本体1と第2の接続本体2との間の係止の状態の結合のために膨張される。
一方では、1つの結合装置が示されており、この結合装置の場合、接続本体1、2に、如何なる力も作用してなく(図2内におけるA.)を参照)、および、
他方では、1つの結合装置が示されており、この結合装置の場合、これら接続本体に、力が作用する(図2内におけるB.)を参照)。
本発明に制限されずに、同様に、放物線形状の断面、または、第1の接続本体1の外側面に、接線方向に接近する断面が設けられることも可能である。
円形の、または放物線形状の断面は、結合装置の組み合わせ/組み付けを容易にし、その際、結合軸線12に沿っての、第2の接続本体2の開口部9内への、第1の接続本体1の挿入の際に、密封要素3が、品質を損なうことが無いように変形し、特に、結合軸線12に対して横方向に圧縮され、且つ、引き続いて、第2の接続本体2の第2の空隙部7内へと膨張し、且つ従って、係止の状態の結合が形成される。
特に、第1の深さ方向延在部6.2の深さと、第2の深さ方向延在部7.2の深さとの和は、基本的に、第1の長手方向延在部6.3、もしくは、第2の長手方向延在部7.3の長さと等しく、且つ、2mmから4mmまでの範囲、特に、3mmの範囲にある。
従って、総じて言えば、Oリング3.1の様式の密封要素3の収容のために、第1の空隙部6および第2の空隙部7から成る、全密封収容部の、基本的に正方形の断面が与えられる。
この実施形態の場合、この第2の接続本体2内における、第2の空隙部7の(結合軸線12に対して横方向の)壁は、外方へと傾斜した形成されており、従って、この空隙部7の縁部が、逆さ鉤、または、逆さ鉤輪郭部14を形成している。この逆さ鉤輪郭部14は、特に、第1および/または第2の接続本体1、2の上での強い圧縮力または引張力の発生の場合、密封要素3内への、第2の接続本体2のかぎ爪固定を生じさせ、従って、第1の接続本体1と第2の接続本体2との間の確実な保持が形成される。このことは、特に、増大する押圧力または引張力でもって、これら接続本体の間の保持力が増大されるということの利点を有している。
逆さ鉤輪郭部の他の可能な実施形態は、しかしながら、同様に、第2の空隙部の領域内において形成されている1つまたは多数の鉤状部の様式において形成可能である。
1.1 吸気接続用パイプ
2 第2の接続本体
2.1 コンプレッサー
2.2 断面
2.3 部分円
3 密封要素
3.1 Oリング
4 第1の接続本体1の外側面
5 第2の接続本体2の内側面
5.1 狭くなる直径5.2の領域
5.2 直径
6 第1の接続本体1内における第1の空隙部
6.1 第1の溝部
6.2 第1の空隙部の第1の深さ方向延在部
6.3 第1の空隙部の第1の長手方向延在部
7 第2の接続本体2内における第2の空隙部
7.1 第2の溝部
7.2 第2の空隙部の第2の深さ方向延在部
7.3 第2の空隙部の第2の長手方向延在部
8 外周室
8.1 外周室の一部分
9 第2の接続本体2内における開口部
9.1 開口部の横断面
9.2 円形の開口部
9.3 穿孔部
10 ドーム状の内側室
11 結合継ぎ手
12 結合軸線
13 密封間隙
14 逆さ鉤輪郭部
15.1 圧力供給源
15.2 圧力シンク
16 ドーム状の内側室の上側面
50 結合装置
100 車両
r 半径
R_E 挿入直径
R_D 密封要素3の外径
R_R 係止直径
Claims (18)
- 結合装置(50)であって、この結合装置が、
結合軸線(12)に沿って空気圧的な結合部を形成するための、第1および第2の接続本体(1、2)を有し、且つ、この空気圧的な結合部を囲繞する、長手方向延在部を有する密封間隙(13)の密封のための密封要素(3)を有し、この長手方向延在部が前記結合軸線(12)に対して平行に延在しており、
前記第1および第2の接続本体(1、2)が、前記結合軸線(12)に沿って、空気圧的に貫通流動可能であり、且つ、前記第1の接続本体(1)が、前記結合軸線(12)に対して横方向の横断面(9.1)を有する開口部(9)を有する様式の上記結合装置において、
−前記第2の接続本体(2)が、少なくとも部分的に、前記開口部(9)内において設けられていること、
−前記結合軸線(12)に対して平行に指向する、第1の接続本体(1)の外側面(4)に、少なくとも部分的に周囲に延在する第1の空隙部(6)が、前記密封要素(3)の収容のために、前記結合軸線(12)に対して横方向に形成されていること、
−前記結合軸線(12)に対して平行に指向する、第2の接続本体(2)の内側面(5)に、少なくとも部分的に周囲に延在する第2の空隙部(7)が、前記密封要素(3)の収容のために、前記結合軸線(12)に対して横方向に形成されていること、
−前記第1および第2の空隙部(6、7)が、少なくとも部分的に対向して位置していること、および、
−前記密封要素(3)が、前記第1および第2の接続本体(1、2)の係止の状態の結合のために、外周室(8)の少なくとも一部分(8.1)内において設けられており、この外周室(8)が前記第1および第2の空隙部(6、7)によって形成されていること、
を特徴とする結合装置(50)。 - 前記開口部(9)の直径(5.2)は、前記第2の空隙部(7)の方向に、前記結合軸線(12)に対して横方向に、挿入された状態で、前記密封要素(3)の外径(R_D)よりも大きな挿入直径(R_E)から、挿入された状態で、前記密封要素(3)の外径(R_D)よりも小さな係止直径(R_R)に至るまで、狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の結合装置(50)。
- 前記第1および第2の接続本体(1、2)は、空気圧的な圧力供給源(15.1)と空気圧的な圧力シンク(15.2)とを結合するために形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の結合装置(50)。
- 前記開口部(9)は、円形の開口部(9.2)として、特に、穿孔部(9.3)として形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記密封要素(3)は、Oリング(3.1)であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記狭くなる直径(5.2)の領域内における、前記第2の接続本体(2)の内側面(5)は、前記第1の接続本体(1)の外側面(4)に対して接線方向に接近することを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記狭くなる直径(5.2)の領域内における、前記第2の接続本体(2)の断面(2.2)は、半径(r)を有する部分円(2.3)の形状を有していることを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記第2の接続本体(2)の内側面(5)は、特に、前記開口部(9)の領域内において、逆さ鉤輪郭部(14)を有していることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記第1の接続本体(1)は、ドーム状の内側室(10)と、このドーム状の内側室(10)の上側面(16)において側方に設けられた空気圧的な結合継ぎ手(11)とを有して形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記密封要素(3)は、弾性的な、または部分的に弾性的な材料でもって形成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記密封要素(3)は、変形されていない状態で、円形の断面を有していることを特徴とする請求項1から10のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記第1および第2の空隙部(6、7)は、第1および第2の溝部(6.1、7.1)として、特に、周囲に延在する溝部として形成されていることを特徴とする請求項1から11のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記第1の空隙部(6)の、前記結合軸線(12)に対して横方向の第1の深さ方向延在部(6.2)は、
前記第2の空隙部(7)の、前記結合軸線(12)に対して横方向の第2の深さ方向延在部(7.2)よりも大きいことを特徴とする請求項1から12のいずれか一つに記載の結合装置(50)。 - 前記第1の空隙部(6)、前記結合軸線(12)に対して平行の第1の長手方向延在部(6.3)と、前記第2の空隙部(7)前記結合軸線(12)に対して平行の第2の長手方向延在部(7.3)とは、それぞれに、2mmから4mmまでの範囲にあることを特徴とする請求項1から13のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記密封要素(3)は、50から60ショア、有利には、55ショアのショア硬さを有していることを特徴とする請求項1から14のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記第1の接続本体(1)は、車両(100)の吸気接続用パイプ(1.1)、前記第2接続本体(2)が車両(100)のコンプレッサー(2.1)であることを特徴とする請求項1から15のいずれか一つに記載の結合装置(50)。
- 前記結合軸線(12)に沿って結合装置、特に、請求項1から16のいずれか一つに記載の結合装置(50)を形成するための方法であって、
この結合装置が、
結合軸線(12)に沿って空気圧的な結合部を形成するための、第1および第2の接続本体(1、2)を有し、且つ、この空気圧的な結合部を囲繞する、長手方向延在部(13.1)を有する密封間隙(13)の密封のための密封要素(3)を有し、この長手方向延在部が前記結合軸線(12)に対して平行に延在しており、
前記第1および第2の接続本体(1、2)が、前記結合軸線(12)に沿って、空気圧的に貫通流動可能であり、且つ、前記第1の接続本体(1)が、前記結合軸線(12)に対して横方向の横断面(9.1)を有する様式の上記方法において、
−前記結合軸線(12)に対して平行に指向する、第1の接続本体(1)の外側面(4)に、少なくとも部分的に周囲に延在する第1の空隙部(6)が、前記密封要素(3)の収容のために、前記結合軸線(12)に対して横方向に形成されていること、
−前記結合軸線(12)に対して平行に指向する、第2の接続本体(2)の内側面(5)に、少なくとも部分的に周囲に延在する第2の空隙部(7)が、前記密封要素(3)の収容のために、前記結合軸線(12)に対して横方向に形成されていること、
および、前記方法が、以下の工程、
即ち、
−前記第1の接続本体(1)の、少なくとも部分的に周囲に延在する前記第1の空隙部(6)内における、前記密封要素(3)の配設、
−前記結合軸線(12)に沿っての、前記第2の接続本体(2)の前記開口部(9)内への、前記第1の接続本体(1)の挿入、
−前記結合軸線(12)に沿っての、前記開口部(9)内への、前記第1の接続本体(1)の挿入の際の、前記結合軸線(12)に対して横方向での、前記密封要素(3)の変形、特に圧縮、および、
−少なくとも部分的に対向して位置している第1および第2の空隙部(6、7)によって形成されている外周室(8)内への、前記結合軸線(12)に対して横方向での、前記密封要素(3)の膨張、特に係止、
からなることを特徴とする方法。 - 請求項1から16のいずれか一つに記載の結合装置(50)の形成のために構成されている、
前記第1の接続本体(1)の形成のための前記開口部(9)を有するコンプレッサー(2.1)と、
前記第2の接続本体(2)を形成するための、前記ドーム状の内側室(10)とこのドーム状の内側室(10)の上側面(16)において側方に設けられた前記結合継ぎ手(11)とを有する、旋回可能な前記吸気接続用パイプ(1.1)とを有する車両(100)。
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