DE10000369A1

DE10000369A1 - Steckverbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10000369A1
Application number: DE10000369A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Braun
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2001-07-12
Also published as: ITMI20010003A0; US20010017466A1; ITMI20010003A1; US6692038B2; FR2803649A1; JP2001227691A; FR2803649B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung (10) für Druckmittelleitungen, insbesondere zum Verbinden oder zum Anschluß von Kraftstoffleitungen beispielsweise innerhalb des Kraftstofftanks, mit einem Gehäuse (11) und einem in das Gehäuse einsteckbaren Stecker (13), wobei der Stecker (13) im Gehäuse (11) durch Haltemittel (26'') fixierbar ist, welche im eingesteckten Zustand des Steckers (13) am Gehäuse (11) ausgebildete Rastkanten formschlüssig hintergreifen. DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, daß der Stecker (13) einen Kupplungsbereich aufweist, der im nicht eingesteckten Zustand des Steckers (13) als im wesentlichen ringförmig umlaufender Bund (26) ausgebildet ist und sich beim Einstecken in einen zugeordneten Aufnahmeabschnitt (16) des Gehäuses (11) derart verformt, daß sich die Rastkanten hintergreifenden Haltemittel (26'') ausbilden, oder daß die Haltemittel (26'') an einem durch Extrusion gefertigten rohrförmigen Steckerabschnitt (24) endseitig angeformt sind.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Steckverbindungsvorrichtung für Druckmittelleitungen nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der EP 0 234 465 B1 ist eine derartige Steckverbindungsvor richtung bereits bekannt. Unbefriedigend bei diesem Stand der Technik ist jedoch, daß neben einem Stecker und einem den Stecker im verankerten Zustand aufnehmendes Gehäuse ein zusätzliches Bauteil erforderlich ist, das als Sicherungskappe gegen unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung dient und dazu über den Stecker und das Gehäuse aufgesteckt werden muß. Die Steckverbindungsvorrichtung ist deshalb umständlich zu handha ben, wobei aufgrund des zusätzlichen Bauteils zusätzliche und somit ko stenaufwendige Fertigungsschritte erforderlich sind.

Zudem werden die Stecker des Stands der Technik spritzgegossen, wobei für jede Steckergröße ein eigenes Spritzgußwerkzeug erforderlich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung hat demge genüber den Vorteil, daß sich die einzelnen zur Steckverbindungsvorrich tung gehörenden Bauteile, nämlich der Stecker und das Gehäuse, kosten günstig produzieren lassen, wobei sich eine einfache Handhabung bei gleichzeitig zuverlässig sicherer Verankerung ergibt, ohne daß ein zusätzli ches Bauteil in Form einer Sicherungskappe erforderlich ist.

Indem der rohrförmige Steckerabschnitt alternativ zunächst durch Extrusion hergestellt und die Haltemittel dort danach endseitig z. B. durch Warmumformung angeformt werden, sind die Fertigungskosten für die er findungsgemäße Steckverbindung niedrig, insbesondere kann auf das kostspielige Anfertigen von Spritzgußwerkzeugen für verschiedene Stec kergrößen verzichtet werden.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Er findung ergeben sich durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maß nahmen.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fig. 1 eine Explosionsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung mit einem Stecker und einem Gehäuse sowie einem O-Dichtring. Fig. 2 zeigt eine perspektivische An sicht des Steckers im nicht eingesteckten Zustand. Fig. 3 zeigt eine Quer schnittsansicht der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung, Fig. 4 eine längs der Schnittlinie IV-IV gemäß Fig. 3 geschnittenen Längs schnitt der Steckverbindungsvorrichtung mit in Durchbrüchen der zum Ge häuse gehörenden Hülse aufgenommenen Rastvorsprüngen. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt längs der Schnittlinie V-V gemäß Fig. 4. Fig. 6 zeigt eine Längsschnittansicht der Steckverbindungsvorrichtung längs der Schnittlinie VI-VI gemäß Fig. 3, wobei die den Führungsbacken der Hülse zugeord nete Bereiche des Steckers zurückgebogen sind. Fig. 7 zeigt in einer per spektivischen Ansicht eine zweite alternative Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung, wobei das zur Aufnahme des Steckers vorgesehene Gehäuse eine im Querschnitt kreisförmige Hül se umfaßt. Fig. 8 zeigt in einer Draufsicht das Gehäuse gemäß dem alter nativen Ausführungsbeispiel. Fig. 9 zeigt einen Querschnitt längs der Schnittlinie IX-IX gemäß Fig. 8 durch die Hülse. Fig. 10 zeigt eine Längs schnittansicht des Gehäuses.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Steckverbin dungsvorrichtung weist ein als Steckerbuchse dienendes Gehäuse 11, ei nen O-Dichtring 12 und einen Stecker 13 auf. Das Gehäuse 11 umfaßt einen rohrförmigen Abschnitt 14 mit einer entlang dessen Längserstrec kung axial durchgehenden Bohrung 15 auf. Koaxial zur Bohrung 15 ange ordnet, ist mit der Außenwandung des rohrförmigen Abschnitts 14 eine dazu radial beabstandete Hülse 16 einstückig verbunden, die mit ihrer zum kupplungsseitigen zur Aufnahme des Steckers 13 vorgesehenen Ende 17 des rohrförmigen Abschnitts 14 hin zugewandten Stirnseite 18 offen ist und deren andere Stirnseite als Verbindung zum rohrförmigen Abschnitt 14 dient. Diese zum kupplungsseitigen Ende des Gehäuses 11 hin offene Stirnseite 18 der Hülse 16 ist als Hohlkontur ausgebildet, welche in radialer Richtung einerseits durch die Außenwandung des rohrförmigen Abschnitts 14 und andererseits durch die radiale Innenseite der Hülse 16 begrenzt ist; dabei bildet die radiale Mantelfläche der Hülse 16 einen umlaufenden Au ßenkragen. Der Außenkragen weist zwei Durchbrüche 20, 20' auf, die sich in Umfangsrichtung diametral gegenüberliegen. Diesen Durchbrüchen 20, 20' im Außenkragen sind in Umfangsrichtung zwei einander diametral ge genüberliegende Führungsbacken 21, 21' zwischengeordnet, die gegen über dem übrigen Umfangsbereich des Außenkragens einen verengten Durchmesser haben. Die Führungsbacken 21, 21' sind demgemäß als auf gleichem Radius angeordnete Zylindermantelsegmente ausgebildet, wäh rend ein jeweils in Umfangsrichtung dazu zwischengeordneter Bereich je weils einen Durchbruch 20, 20' umfaßt und als Zylindermantelsegment mit größerem Radius als die Führungsbacken 21, 21' ausgebildet ist. Der Au ßenkragen wird somit durch zwei Paare von Zylindermantelsegmenten von zwei unterschiedlichen Innenradien definiert.

Ferner ist das dem Stecker 13 abgewandte Ende 22 des Gehäuses 11 zur Aufnahme einer Druckmittelleitung vorgesehen, wobei die Bohrung 15 des Gehäuses 11 als Strömungskanal für das Druckmittel dient. Am kupplungsseitigen Ende 17 des Gehäuses 11 ist an der Außenwandung des rohrförmigen Abschnitts 14 eine radial umlaufende Ringnut 23 vorge sehen, die den O-Dichtring 12 aufnimmt. Der zur Steckverbindungsvor richtung 10 gehörende Stecker 13 weist ein Rohr 24 auf, dessen Innen durchmesser etwa dem Außendurchmesser des zugeordneten rohrförmi gen Abschnitts 14 des Gehäuses 11 entspricht, so daß das Rohr 24 des Steckers 13 auf den rohrförmigen Abschnitt 14 des Gehäuses 11 aufsteck bar bzw. aufschiebbar ist. Wie Fig. 2 veranschaulicht, hat das Rohr 24 des Steckers 13 im nicht eingesteckten Zustand an seinem kupplungsseitigen Ende 25 einen radial nach außen vorstehenden und umlaufenden Bund 26, der mit dem Rohr 24 einstückig verbunden und vorzugsweise aus flexiblem Material gefertigt ist. Dieser Bund 26 hat einen größeren Außenradius als die offene Stirnseite 18 der Hohlkontur des Gehäuses 11 und kommt somit zunächst, wie Fig. 1 veranschaulicht, beim Aufschieben bzw Aufstecken des Steckers auf den rohrförmigen Abschnitt 14 des Gehäuses 11 an der ihm zugewandten offenen Stirnseite 18 der Hülse 16 in Anschlag; bei wei terem axialem Verschieben des Steckers 13 in Richtung der Hülse 16 wird der Bund 26 entsprechend dem Innenkonturenverlauf der Hohlkontur zu rückgebogen, wobei diejenigen Bereiche 26' des Bundes 26, die an den Führungsbacken 21, 21' der Hülse 16 anliegen, aufgrund des verengten Innendurchmessers der Führungsbacken 21, 21' stärker als die an den beiden übrigen durchmessergrößeren Segmenten der Hohlkontur anliegenden Bereiche 26" des Bunds 26 angewinkelt sind. Demgemäß stehen die den durchmessergrößeren Segmenten der Hülse 16 zugeordneten Be reiche 26" unter einem größeren Winkel von der Rohrlängsachse vor und bilden einander diametral gegenüberliegende Rastvorsprünge, die beim Einstecken bzw. Kuppeln des Steckers 13 in die Hülse 16 des Gehäuses 11 in die Durchbrüche 20, 20' rastend eingreifen, wobei als Endanschlag das bundseitige Ende 25 des Rohrs 24 an die geschlossene Stirnseite der Hülse 16 zum Anschlag kommt und die Rastvorsprünge 26" mit den der offenen Stirnseite 18 der Hülse 16 jeweils zugewandten Innenseiten der Durchbrüche 20, 20' einen Gegenanschlag bilden. In dieser gekuppelten Stellung liegt der in der Ringnut 23 angeordnete O-Dichtring 12 zwischen der Außenwandung des rohrförmigen Abschnitts 14 des Gehäuses 11 und der Innenwandung des zum Stecker 13 gehörenden Rohrs 24.

Fig. 3 veranschaulicht die erfindungsgemäße Steckverbindungsvor richtung 10 im verankerten und somit arretierten Zustand, in welchem der Stecker 13 in das Gehäuse 11 eingesteckt und verrastet ist; dazu ist der zum Stecker 13 gehörende Bund 26 in dem Außenkragen der Hülse 16 aufgenommen, wobei der Bund 26 aufgrund des Innenkonturenverlaufs der Hülse 16 derart verformt ist, daß die den Führungsbacken 21, 21' zuge ordneten Bereiche 26' des Bunds 26 an den Innenflächen der Führungs backen 21, 21' angewinkelt anliegen und die zwischengeordneten Berei che des Bunds 26 als vom Rohr 24 flanschartig vorstehende Rastvor sprünge die zugeordneten Durchbrüche 20, 20' im Außenkragen der Hülse 16 durchgreifen. Da jeder dieser flanschartigen Rastvorsprünge 26" form schlüssig von zwei gegenüberliegenden Innenseiten eingefaßt ist, die den Öffnungsquerschnitt des jeweiligen Durchbruchs 20, 20' in radialer Rich tung begrenzen, ergibt sich damit eine zuverlässige Verdrehsicherheit ge gen radiales Verdrehen des Steckers 13 im verankerten Zustand.

Fig. 4 veranschaulicht den verankerten und somit arretierten Zu stand der Steckverbindungsvorrichtung 10, in welchem die Rastvorsprünge 26" des Steckers 13 in der Hülse 16 des Gehäuses 11 aufgenommen sind und mit ihren freien Enden die Durchbrüche 20, 20' des Außenkragens durchgreifen, wobei sie jeweils einen Winkel von annähernd 45° zur Au ßenwandung des Rohrs 24 bilden. Da das bundseitige Ende des Steckers 13 an der geschlossenen Stirnseite der Hülse 16 axial anliegt und die flan schartigen Rastvorsprünge 26" des Bundes 26 dazu einen axialen Ge genanschlag mit den jeweils der offenen Stirnseite der Hülse 16 zuge wandten Innenseiten der Durchbrüche 20, 20' bilden, ergibt sich dadurch eine zuverlässige Sicherung gegen axiales Verschieben des Steckers im verankerten Zustand.

Fig. 5 zeigt die im Querschnitt gesehene im wesentlichen kreisbo genförmige Krümmung der Führungsbacken 21, 21', die sich annähernd über einen Quadranten erstreckt und konzentrisch zum rohrförmigen Ab schnitt 14 des Gehäuses 11 verläuft. Aufgrund des konzentrischen Ver laufs der Führungsbacken 21, 21' zu den jeweils benachbarten Außen wandabschnitten des rohrförmigen Abschnitts 14 ergibt sich zusammen mit deren Durchmesserverengung ein jeweils enger Ringspaltabschnitt zur Aufnahme des jeweils zugeordneten Bereichs des Bundes 26 und des zur Anlage kommenden Steckerrohrs 24. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind im verankerten und somit arretierten Zustand der Steckverbindungsvorrich tung 10 die an die Innenflächen der Führungsbacken 21, 21' angepreßten und daher anliegenden Bereiche des Steckerbundes 26 etwa parallel zur Außenwandung des Steckerrohrs 24 verlaufend zurückgebogen, so daß sich dadurch eine reibschlüssige Verbindung zwischen den Führungsbac ken 21, 21' und zugeordneten Bereichen des zum Stecker 13 gehörenden Bundes 26 ergibt. Das bundseitige Ende 25 des Steckerrohrs 24 befindet sich dabei im Anschlag mit der geschlossenen Stirnseite der Hülse 16.

Eine alternative Ausführungsform des zur Steckverbindungsvor richtung 10 gehörenden Gehäuses 11 ist in den Fig. 7 bis 10 veranschau licht, wobei die gleichen Teile wie in den Fig. 1 bis 6 mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 11 einen rohrförmigen Abschnitt 14 mit einer in dessen Längserstreckung axial durchgehenden Durchgangsbohrung 15 auf, wobei koaxial zum rohrförmigen Abschnitt 14 eine ringförmige Hülse 16 angeord net ist, deren offene Stirnseite dem kupplungsseitigen Ende des rohrförmi gen Abschnitts 14 zugewandt ist und deren dem freien Ende 22 des Ge häuses 11 zugewandte geschlossene Stirnseite einstückig mit dem rohr förmigen Abschnitt 14 verbunden ist. Die Hülse 16 weist auf ihrem radial umlaufenden Außenkragen zwei in Umfangsrichtung diametral gegenüber liegende Durchbrüche 20, 20' zur Aufnahme entsprechender Rastvor sprünge 26" des Steckers 13 auf. Von der ersten Ausführungsform unter scheidet sich die alternative Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß die vom Gehäuse 11 umfaßte Hülse mit kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist, so daß sowohl die Führungsbacken 21 als auch die mit Durchbrüchen 20 versehenen Abschnitte auf gleichem Radius angeordnet sind. Dabei ist der zur Steckverbindungsvorrichtung 10 gehörende Stecker in identischer Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet und somit nicht gesondert dargestellt. Fig. 8 veranschaulicht, daß die Durch brüche 20 einen etwa rechteckigen Öffnungsquerschnitt aufweisen, wobei die in Umfangsrichtung weisende Kantenlänge des Öffnungsquerschnitts größer als die quer dazu gerichtete Kantenlänge ist. Aus Fig. 9 ist die im Querschnitt kreisförmige Ausbildung der Hülse 16 ersichtlich, wobei die Durchbrüche 20 auf der Hülse 16 einander diametral in Umfangsrichtung gegenüberliegen und die Führungsbacken 21 dazu zwischengeordnet sind. Da der die Führungsbacken 21 aufweisende Außenkragen der Hülse 16 konzentrisch zum rohrförmigen Abschnitt 14 angeordnet ist, ist der dadurch geformte Zwischenraum als umlaufender Ringspalt zur Aufnahme der zu geordneten Bereiche des Bundes 26 ausgebildet. Fig. 10 veranschaulicht die einstückig auf dem rohrförmigen Abschnitt 14 des Gehäuses ange formte Hülse 16 mit ihren in axialer Richtung beabstandeten Stirnseiten, deren Innenkanten jeweils axiale Anschläge für den Stecker 13 bilden.

Charakteristisch für beide Ausführungsformen der Erfindung ist mit hin, daß der zur Steckverbindungsvorrichtung 10 gehörende Stecker 13 einen Kupplungsbereich aufweist, der im nicht eingesteckten Zustand des Steckers 13 als im wesentlichen ringförmig umlaufender Bund 26 ausgebil det ist und sich beim Einstecken in den dazu korrespondierenden als Hülse ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 16 des Gehäuses 11 derart verformt, daß sich die Durchbrüche begrenzenden Rastkanten hintergreifende, flan schartige Rastvorsprünge 26" ausbilden. Zum zerstörungsfreien Lösen der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung 10 aus ihrem veranker ten Zustand kann vorzugsweise ein entsprechend der geometrischen An ordnung der Durchbrüche geformtes Werkzeug eingesetzt werden.

Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steck verbindungsvorrichtung 10 kann darin bestehen, daß die Rastvorsprünge 26" entsprechend der gemäß Fig. 1 sowie Fig. 3 bis Fig. 10 vorstehend be schriebenen Ausgestaltung vorgeformt sind, indem das vorzugsweise aus aus Polyamid bestehende Rohr 24 des Steckers extrudiert und danach an das Rohrende der Bund 26 sowie die Rastvorsprünge 26" z. B. durch War mumformung angeformt werden. Dadurch sind bereits im nicht einge steckten Zustand des Steckers 13 die Rastvorsprünge 26" flanschartig etwa radial vorstehend ausgebildet, während die zwischengeordneten Be reiche 26' in Richtung der Steckerlängsachse umgeschlagen sind, so daß beim Einstecken des Steckers 13 in das zugeordnete Gehäuse die Berei che 26' reibschlüssig an den entsprechenden Führungsbacken 21, 21' des Gehäuses zur Anlage kommen, während die Rastvorsprünge 26" die kor respondierenden Durchbrüche 20, 20' rastend durchgreifen und dort einfe dern.

Ferner kann das zur Aufnahme der Druckmittelleitung vorgesehene Ende 22 des Gehäuses 11 einen Aufnahmebereich 14 aufweisen, der in axialer Richtung äquidistant beabstandete, radial erweiterte Verdickungen aufweist, die jeweils als konusförmige Ringschultern ausgebildet und mit ihren jeweils konusförmig verjüngten Seiten dem Ende 22 zugewandt sind, so daß durch eine derartige Profilierung eine dichte und unverlierbare Ver ankerung einer auf das Ende 22 des Gehäuses 11 aufgeschobenen Druckmittelleitung sichergestellt ist.

Claims

1. Steckverbindungsvorrichtung (10) für Druckmittelleitungen, insbe sondere zum Verbinden oder zum Anschluß von Kraftstoffleitungen beispielsweise innerhalb des Kraftstofftanks, mit einem Gehäuse und einem in das Gehäuse einsteckbaren Stecker, der am Gehäuse ausgebildete Rastkanten formschlüssig hintergreifende Haltemittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (13) einen Kupplungsbereich aufweist, der im nicht eingesteckten Zustand des Steckers (13) als im wesentlichen ringförmig umlaufender Bund (26) ausgebildet ist und sich beim Einstecken in einen zugeordneten Aufnahmeabschnitt des Gehäuses (11) derart verformt, daß sich die Rastkanten hintergreifenden Haltemittel (26") ausbilden, oder daß die Haltemittel (26") an einem durch Extrusion gefertigten rohrför migen Steckerabschnitt (24) endseitig angeformt sind.

2. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Stecker (13) einen als Rohr (24) ausgebildeten Steckerschaft aufweist, an dessen kupplungsseitigen Ende (25) der Bund (26) koaxial angeordnet ist.

3. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt des Gehäuses (11) eine von einem rohrförmigen Abschnitt (14) radial beabstandete und mit ihrer offenen Stirnseite (18) einem kupplungsseitigen Ende (17) des rohrförmigen Abschnitts (14) zugewandte Hülse (16) aufweist.

4. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Innendurchmesser des Rohrs (24) des Steckers (13) etwa dem Außendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts (14) des Gehäuses (11) entspricht.

5. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (26) einen größeren Außendurch messer als die offene Stirnseite (18) der Hülse (16) aufweist.

6. Steckverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) in ihrem Außen mantel zwei in Umfangsrichtung diametral gegenüberliegende Durchbrüche (20, 20') aufweist, deren der offenen Stirnseite (18) der Hülse (16) jeweils zugewandten Innenseiten Rastkanten bilden.

7. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Außenmantel der Hülse (16) vorgesehenen Durchbrüche (20, 20') jeweils einen etwa rechteckigen Öffnungs querschnitt aufweisen.

8. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) in ihrem Außenmantel zwei in Umfangsrichtung diametral gegenüberliegende Führungsbacken (21, 21') aufweist, die den Durchbrüchen (20, 20') zwischengeord net sind.

9. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Führungsbacken (21, 21') den gleichen Radius aufweisen und gegenüber den angrenzenden die Durchbrüche (20, 20') aufweisenden Abschnitten einen verengten Durchmesser ha ben.

10. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß im verankerten Zustand der Steckverbindungsvor richtung (10) die den Führungsbacken (21, 21') zugeordneten Be reiche (26') des Bundes (26) an den Innenflächen der Führungs backen (21, 21') reibschlüssig angewinkelt anliegen.