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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für Kohlenwasserstoffflüsigkeiten und -dämpfe führende Leitungen, insbesondere Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitungen, Kraftstoffleitungen oder Tankentlüftungsleitungen.
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Derartige Kupplungsvorrichtungen werden beispielsweise im Fahrzeugbau benutzt und dienen der Herstellung einer Verbindung zwischen einem rohrförmigen, mit einem umlaufenden Verriegelungsvorsprung versehenen Einsteckteil und einem muffenartigen Kupplungskörper. Das Einsteckteil kann aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein und das Ende einer Leitung oder der Anschlussstutzen an einem Gehäuse sein. Der Kupplungskörper wird üblicherweise aus Kunststoff gefertigt und an eine Leitung montiert, kann aber auch Bestandteil eines Gehäuses sein.
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Kupplungsvorrichtungen dieser Art sind durch einen zwischen Kupplungskörper und dem Einsteckteil wirksamen Verriegelungsmechanismus gekennzeichnet und sollen eine dichtende Verbindung zwischen den jeweils zu kuppelnden Leitungselementen darstellen. Sie sind in zahlreichen Formen bekannt geworden, wobei ein besonderes Augenmerk auf funktionelle Zuverlässigkeit und Eigenschaften der montagemäßigen Handhabbarkeit gelegt worden ist.
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DE 10 2013 001 389 A1 offenbart eine Kurbelgehäuseentlüftung für eine Brennkraftmaschine mit einer Entlüftungsleitung, die das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbindet, wobei die Entlüftungsleitung folgendes aufweist: einen ersten Rohrstutzen; und einen zweiten Rohrstutzen mit einem Aufnahmeraum, in den der erste Rohrstutzen bzw. ein einführseitiges Ende davon einführbar ist; wobei in dem Aufnahmeraum eine zweite Nut ausgebildet ist, und der erste Rohrstutzen eine erste Nut aufweist, wobei ein komprimierbarer Sicherungsring in die erste Nut eingesetzt ist, der beim Einführen des ersten Rohrstutzens in den Aufnahmeraum mit der zweiten Nut in Eingriff bringbar ist, oder ein aufweitbarer bzw. expandierbarer Sicherungsring in die zweite Nut eingesetzt ist, der beim Einführen des ersten Rohrstutzens in den Aufnahmeraum mit der ersten Nut in Eingriff bringbar ist.
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Bei der Konfiguration gemäß
DE 10 2013 001 389 A1 ist die Ausbildung der zweiten Nut in dem Aufnahmeraum des zweiten Rohrstutzens sehr aufwendig, da diese Nut einen Hinterschnitt darstellt. Bei der Herstellung im Spritzgussprozess ist für die Ausbildung der zweiten Nut ein komplexes, mehrteiliges Werkzeug nötig.
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WO 2007/070994 A1 offenbart eine Kupplungsvorrichtung für Kraftstoffleitungen in Fahrzeugen, aufweisend einen Kupplungskörper und ein U-förmiges Verriegelungselement, welches seitlich in den Kupplungskörper einführbar ist, wobei die zwei elastisch verlagerbaren Verriegelungsarme des Verriegelungselements an ihren Enden jeweils eine Verriegelungsgeometrie zum Verriegeln eines Stutzens aufweisen.
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DE 10 2004 062 207 B3 offenbart eine Verbindungseinrichtung mit einem Gehäuse und mit einem Verriegelungselement, um ein zylindrisches Anschlusselement aufzunehmen, wobei ein Betätigungselement zur Entriegelung des Verriegelungselementes über eine Öffnung im Gehäuse zugänglich ist, und wobei das Verriegelungselement wenigstens einen Halteabschnitt umfasst, wobei das Verriegelungselement einen ersten Federarm mit dem Halteabschnitt aufweist, der sich von dem Betätigungselement bis vor eine dem Betätigungselement gegenüberliegende Wand des Gehäuses erstreckt, wobei der Federarm an der gegenüberliegenden Wand mit einem Gelenkabschnitt ausgebildet ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung bereitzutstellen, welche eine sichere, verriegelnde Verbindung mit einem Stutzen ermöglicht, welche jedoch einfach in der Herstellung und in der Montage ist.
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Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplungsvorrichtung für Kohlenwasserstoffflüssigkeiten und -dämpfe führende Leitungen, insbesondere für Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitungen, Kraftstoffleitungen oder Tankentlüftungsleitungen, bereitgestellt, aufweisend: einen Kupplungskörper mit einem Stutzen-Aufnahmeabschnitt; und ein Verriegelungselement zum Verriegeln eines in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführten Stutzens; wobei der Stutzen-Aufnahmeabschnitt eine radial zur Seite hin offene Montageausnehmung aufweist, und wobei das Verriegelungselement seitlich in radialer Richtung durch die Montageausnehmung in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt einführbar ist.
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Der Kupplungskörper kann aus Kunststoff, insbesondere im Spritzgussverfahren, gefertigt sein. Der Kupplungskörper kann an eine Kohlenwasserstoffflüssigkeiten und -dämpfe führende Leitung, insbesondere an eine Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung, Kraftstoffleitung oder Tankentlüftungsleitung montiert sein, oder Bestandteil einer solchen Leitung sein. Der Kupplungskörper kann jedoch auch Bestandteil eines Gehäuses sein. Bei den Kohlenwasserstoffflüssigkeiten oder -dämpfen, welche in dem Kupplungskörper bzw. in den Leitungen geführt werden, kann es sich insbesondere um Kraftstoff handeln.
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Der Stutzen kann aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein und das Ende einer Kohlenwasserstoffflüssigkeiten und -dämpfe führenden Leitung, insbesondere einer Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung, Kraftstoffleitung oder Tankentlüftungsleitung, sein. Bei dem Stutzen kann es sich jedoch auch um einen Kurbelgehäuse-Entlüftungsstutzen eines Kurbelgehäuses, einen Kraftstoffstutzen eines Kraftstofftanks oder einen Tankentlüftungsstutzen eines Kraftstofftanks handeln. Der Stutzen stellt keinen Teil der beanspruchten Kupplungsvorrichtung dar.
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Der Kupplungskörper kann an einem dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt entgegenliegenden Ende einen Leitungs-Aufnahmeabschnitt aufweisen. Der Leitungs-Aufnahmeabschnitt kann tüllen- bzw. nippelartig ausgebildet sein, oder auch muffenartig ausgebildet sein. Der Kupplungskörper kann gerade ausgebildet sein, d.h., dass die Längsachse des Stutzen-Aufnahmeabschnitts und die Längsachse des Leitungs-Aufnahmeabschnitts übereinstimmen können. In anderen Worten kann die Längsachse des in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführten Stutzens mit der Längsachse der an dem Leitungs-Aufnahmeabschnitt montierten Leitung übereinstimmen. Der Kupplungskörper kann jedoch auch gebogen oder L-förmig ausgebildet sein, so dass die Längsachse des Stutzen-Aufnahmeabschnitts und die Längsachse des Leitungs-Aufnahmeabschnitts in einem Winkel ungleich 0°, beispielsweise etwa 90°, zueinander ausgerichtet sind. Die Axialrichtung des Kupplungskörpers kann also über die Länge des Kupplungskörpers veränderlich sein.
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Im Bereich des Stutzen-Aufnahmeabschnitts bzw. des Leitungs-Aufnahmeabschnitts kann die Außenfläche und/oder die Innenfläche des Kupplungskörpers im Querschnitt quer zur Axialrichtung des Kupplungskörpers zumindest abschnittsweise im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sein. Der Kupplungskörper kann also im Wesentlichen die Form eines geraden oder gebogenen Rohres aufweisen. Innen- und/oder Außendurchmesser des Kupplungskörpers können jedoch entlang der Axialrichtung veränderlich sein.
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Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt des Kupplungskörpers ist vorzugsweise muffenartig ausgebildet, um den Stutzen im Inneren des Stutzen-Aufnahmeabschnitts aufzunehmen. In anderen Worten kann der Kupplungskörper im Bereich des Stutzen-Aufnahmeabschnitts radial aufgeweitet sein. Der Kupplungskörper bzw. der Stutzen-Aufnahmeabschnitt weist im Inneren einen Stutzen-Aufnahmeraum auf. Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt stellt einen Längsabschnitt des Kupplungskörpers an einem axialen Ende des Kupplungskörpers dar. Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt weist eine in Axialrichtung geöffnete Stutzen-Aufnahmeöffnung auf, durch welche der Stutzen in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt bzw. in den Stutzen-Aufnahmeraum einführbar ist. Die Einführrichtung des Stutzens entspricht der Axialrichtung des Stutzen-Aufnahmeabschnitts.
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Das Verriegelungselement kann aus Kunststoff oder aus Metall gefertigt sein und dient dem Verriegeln bzw. Sichern des Stutzens in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt. Durch das Verriegelungselement wird der Stutzen formschlüssig daran gehindert, aus dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt herausgezogen zu werden. Das Verriegelungselement ist vorzugsweise einstückig ausgebildet und stellt ein separates Bauteil zum Kupplungskörper dar.
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Das Verriegelungselement wird durch die radial zur Seite hin offene Montageausnehmung in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführt. Die Montageausnehmung ist mit dem Innenraum des Stutzen-Aufnahmeabschnitts bzw. mit dem Stutzen-Aufnahmeraum verbunden. Im voll eingeführten Zustand, also in der Montageendlage des Verriegelungselements, ist das Verriegelungselement zumindest teilweise im Inneren des Stutzen-Aufnahmeabschnitts bzw. im Stutzen-Aufnahmeraum angeordnet. Das Verriegelungselement wird vorzugsweise vor dem Einführen des Stutzens in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt montiert, so dass der Stutzen beim Einführen auch durch einen Stutzen-Durchführbereich des Verriegelungselements durchgeführt wird.
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Die axiale Längenerstreckung der Montageausnehmung entspricht etwa der axialen Längenerstreckung des Verriegelungselements. In ähnlicher Weise entspricht die Breite der Montageausnehmung etwa der Breite des Verriegelungselements, wobei mit Breite die Erstreckung in einer Richtung quer zur Axialrichtung und zur Montagerichtung des Verriegelungselements gemeint ist. Die Montagerichtung des Verriegelungselements bezeichnet die Einführrichtung des Verriegelungselements bei der Montage. Die Montagerichtung des Verriegelungselements und die Einführrichtung des Stutzens kreuzen sich vorzugsweise in einem rechten Winkel. Bei der Montage wird das Verriegelungselement von der Seite in die Montageausnehmung eingeführt, und in einer Richtung quer zur Axialrichtung des Stutzen-Aufnahmeabschnitts, also in radialer Richtung, durch die Montageausnehmung in das Innere des Stutzen-Aufnahmeabschnitts eingeführt. Das Verriegelungselement kann ausschließlich seitlich über die Montageausnehmung in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführt und montiert werden.
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Die Breite der Montageausnehmung bzw. des Verriegelungselements kann in Montagerichtung des Verriegelungselements im Wesentlichen konstant sein. Die Montageausnehmung kann sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Stutzen-Aufnahmeabschnitts erstrecken, so dass die Breite des Verriegelungselements etwa der Breite des Stutzen-Aufnahmeabschnitts entspricht. Die Montageausnehmung kann sich beispielsweise entlang eines Umfangabschnitts des Stutzen-Aufnahmeabschnitts von etwa 120° bis etwa 180°, vorzugsweise etwa 150° bis etwa 175°, erstrecken. Die Öffnungsrichtung der Montageausnehmung in radialer Richtung ist nicht beschränkt und kann je nach Zugänglichkeit im Fahrzeugverbau konfiguriert werden.
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Vorteilhafterweise kann durch die Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung eine verriegelbare Kupplungsvorrichtung ohne Hinterschnitte bereitgestellt werden, da ein seitliches Einführen des Verriegelungselements möglich ist. Dies ermöglicht die Herstellung im Spritzgussverfahren ohne die Verwendung eines mehrteiligen Werkzeugs. Ferner ist die Montage des Verriegelungselements einfacher als beispielsweise die Montage eines Sicherungsrings in eine Nut.
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Das Verriegelungselement weist eine Vielzahl von sich schräg radial nach innen erstreckenden, federzungenartig ausgebildeten und elastisch verlagerbaren Verriegelungslaschen auf, welche entlang eines Stutzen-Durchführbereichs des Verriegelungselements ausgebildet sind und mit einem Verriegelungsvorsprung des in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführten Stutzens in Eingriff bringbar sind.
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Die Verriegelungslasche erstreckt sich schräg radial nach innen, d.h. die Verriegelungslasche erstreckt sich auch zumindest abschnittsweise in axialer Richtung. Vorzugsweise erstreckt sich die Verriegelungslasche im montierten Zustand des Verriegelungselements in axialer Richtung von der Stutzen-Aufnahmeöffnung weg, was das Einführen des Stutzens erleichtert und den Verriegelungseffekt erhöht. Die Verriegelungslasche kann sich beispielsweise in einem Winkel von etwa 20° bis etwa 60°, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 45°, zur Längsachse des Stutzen-Aufnahmeabschnitts erstrecken. Die Verriegelungslasche ist an dem Stutzen-Durchführbereich des Verriegelungselements angeordnet.
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Beim Einführen des Stutzens wird die Verriegelungslasche zunächst durch den Verriegelungsvorsprung elastisch verlagert bzw. verfomt, und stellt sich nach dem Passieren des Verriegelungsvorsprungs wieder elastisch zurück. Bei dem Versuch, den Stutzen aus der Kupplungsvorrichtung herauszuziehen kommt die Verriegelungslasche mit dem Verriegelungsvorsprung in Eingriff, wodurch ein Herauziehen des Stutzens verhindert wird. Genauer gesagt stößt das freie Ende der Verriegelungslasche an eine axiale Stirnfläche des Verriegelungsvorsprungs an, wobei diese axiale Stirnfläche des Verriegelungsvorsprungs entgegen der Einführrichtung des Stutzens zeigt. Die Verriegelungslasche ist federzungenartig ausgebildet. Der Verriegelungsvorsprung ist vorzugsweise im Wesentlichen umlaufend an der Außenfläche des Stutzens ausgebildet sein. Der Verriegelungsvorsprung kann auch als „Bund“ des Stutzens bezeichnet werden.
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Das Verriegelungselement weist eine Vielzahl von Verriegelungslaschen auf, welche entlang des Stutzen-Durchführbereichs ausgebildet sind. Die Verriegelungslaschen sind vorzugsweise derart angeordnet, dass sie zumindest abschnittsweise im Wesentlichen der Außenkontur des Stutzens angepasst sind. Das Verriegelungselement kann beispielsweise 3, 5, 10 oder 20 Verriegelungslaschen aufweisen.
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Gemäß einer nicht beanspruchten Variante ist das Verriegelungselement im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, wobei der in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführte Stutzen durch das Verriegelungselement unlösbar in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt verriegelbar ist.
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Bei einem im Wesentlichen ringförmigen Verriegelungselement kann das Verriegelungselement nach dem Einführen des Stutzens in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt und durch das Verriegelungselement formbedingt nicht mehr aus dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt herausgezogen werden. Andererseits ist der Stutzen durch das Verriegelungselement in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt verriegelt bzw. gesichert. Daher ist der in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführte Stutzen unlösbar in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt bzw. in der Kupplungsvorrichtung verriegelt bzw. gesichert.
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Gemäß einer nicht beanspruchten Variante sind die Verriegelungslaschen entlang des ringförmigen Innenumfangs des Verriegelungselements ausgebildet.
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Bei einem ringförmigen Verriegelungselement ist der Stutzen-Durchführbereich der ringförmige Innenumfang des Verriegelungselements.
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Vorzugsweise ist das Verriegelungselement im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei der in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführte Stutzen durch das Verriegelungselement lösbar in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt verriegelbar ist.
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Bei einem U-förmig bzw. hufeisenförmig ausgebildeten Verriegelungselement ist dieser mit dem offenen Ende vorne in die Montageausnehmung einführbar. Durch die U-förmige Ausbildung kann lediglich der hintere, gebogene Abschnitt des Verriegelungselements mit dem Stutzen in Kontakt treten. Daher kann das Verriegelungselement auch nach dem Einführen des Stutzens in den Stutzen-Aufnahmebereich seitlich aus dem Stutzen-Aufnahmebereich herausgezogen werden. Die Verriegelung des Stutzens durch das Verriegelungselement ist also lösbar.
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Vorzugsweise sind die Verriegelungslaschen entlang des Innenumfangs des halbkreisförmig gebogenen Abschnitts des Verriegelungselements ausgebildet.
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Insbesondere können die Verriegelungslaschen ausschließlich entlang des Innenumfangs des halbkreisförmig gebogenen Abschnitts des Verriegelungselements ausgebildet sein.
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Vorzugsweise weist der Stutzen-Aufnahmeabschnitt eine Entriegelungs-Ausnehmung auf, welche ein Heraushebeln des in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt montierten Verriegelungselements mittels eines Werkzeugs ermöglicht.
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Die Entriegelungs-Ausnehmung ist vorzugsweise mit der Montageausnehmung verbunden und ermöglicht ein zerstörungsfreies Herausziehen bzw. -hebeln des Verriegelungselements mittels eines Werkzeugs, beispielsweise mittels eines flachen Schraubendrehers oder eines anderen Hebelwerkzeugs.
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Das Verriegelungselement weist zumindest eine Rastnase und der Stutzen-Aufnahmeabschnitt zumindest eine Montage-Rastausnehmung auf, wobei die Rastnase in der Montage-Rastausnehmung verrastbar ist, um das Verriegelungselement in einer Montageendlage zu verrasten, wobei die Rastnase relativ zur Montagerichtung des Verriegelungselements außenliegend angeordnet ist, und wobei die Rastnase in einer Richtung quer zur Montagerichtung des Verriegelungselements elastisch verlagerbar ist.
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Die Rastnase ist als Vorsprung ausgebildet und weist für eine bessere Einrastbarkeit vorzugsweise eine zur Montagerichtung geneigte Schräge auf. Die Rastnase ist vorzugsweise am in Montagerichtung vorderen Ende des Verriegelungselements angeordnet. Die Montage-Rastausnehmung kann als Vertiefung, Rille, Tasche oder Schlitz in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt ausgebildet sein, in welche die Rastnase einschnappen kann. Rastnase und Montage-Rastausnehmung sind vorzugsweise derart konfiguriert, dass in der Montageendlage stets eine Kraft zwischen Rastnase und Montage-Rastausnehmung in radialer Richtung wirkt, was zusätzlich ein radiales Verschieben des Verriegelungselements in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt verhindert. In der Montageendlage weist das Verriegelungselement seine Verriegelungsfunktion auf, d.h. in der Montageendlage kann die Verriegelungslasche mit dem Verriegelungsvorsprung in Eingriff treten. Das Verriegelungselement weist vorzugsweise zwei Rastnasen auf, welche beidseitig relativ zur Montagerichtung des Verriegelungselements außenliegend angeordnet sind, wobei der Stutzen-Aufnahmeabschnitt in diesem Fall ebenfalls zwei Montage-Rastausnehmungen aufweist.
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Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt weist des Weiteren eine Zwischen-Rastausnehmung auf, in welche die Rastnase verrastbar ist, um das Verriegelungselement in einer Zwischenlage zu verrasten, wobei in der Zwischenlage eine Verriegelung des in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt eingeführten Stutzens verhindert ist.
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Die Zwischen-Rastausnehmung kann ebenso wie die Montage-Rastausnehmung als Vertiefung, Rille, Tasche oder Schlitz in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt ausgebildet sein, in welche die Rastnase einschnappen kann. Die Zwischen-Rastausnehmung ist relativ zur Montage-Rastausnehmung in Montagerichtung weiter aufwärts angeordnet. Bei der lösbaren Variante des Verriegelungselements kann die Montageendlage eine Verriegelungslage, und die Zwischenlage eine Entriegelungslage darstellen, wobei in der Entriegelungslage der Stutzen aus dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt herausgezogen werden kann.
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Das Verriegelungselement weist eine Dichtring-Haltegeometrie auf, wobei die Dichtring-Haltegeometrie konfiguriert ist, in der Zwischenlage des Verriegelungselements ein Verlagern eines in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt angeordneten Dichtrings zu verhindern.
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Die Dichtring-Haltegeometrie ist vorzugsweise beidseitig an den geraden Abschnitten des U-förmigen Verriegelungselements ausgebildet und steht in einer Richtung quer zur Axialrichtung nach innen vor. Die Dichtring-Haltegeometrie kann derart ausgebildet sein, dass sie in der Zwischenlage des Verriegelungselements an dem Dichtring anliegt.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist, und dass einzelne Merkmale der Ausführungsform frei zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können.
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Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel;
- 2: eine Explosionsdarstellung der Kupplungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel;
- 3: die Kupplungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel in einer Ansicht von vorne;
- 4: eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel aus der Blickrichtung A in 3;
- 5: die Kupplungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel mit eingeführtem Stutzen in einer Ansicht von oben;
- 6: die Kupplungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel mit eingeführtem Stutzen in einer Ansicht von der Seite;
- 7: eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel mit eingeführtem Stutzen aus der Blickrichtung A in 3;
- 8: eine Explosionsdarstellung einer Kupplungsvorrichtung mit Stutzen gemäß einer Ausführungsform;
- 9: die Kupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform mit eingeführtem Stutzen in einer Ansicht von oben;
- 10: die Kupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform mit eingeführtem Stutzen in einer Ansicht von der Seite;
- 11: eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform aus der Blickrichtung B in 10;
- 12: die Kupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform in einer Ansicht von hinten;
- 13: eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform aus der Blickrichtung A in 12, wobei ein Werkzeug zum Entriegeln in die Entriegelungs-Ausnehmung eingeführt ist;
- 14: eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform aus der Blickrichtung A in 12 im entriegelten Zustand;
- 15: eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform aus der Blickrichtung B in 10 im entriegelten Zustand.
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1 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 1 gemäß einem Vergleichsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht. Die Kupplungsvorrichtung weist einen Kupplungskörper 2 und ein Verriegelungselement 4 auf. Der Kupplungskörper ist L-förmig ausgebildet und weist an einem Ende davon einen muffenartig ausgebildeten Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 und an dem anderen Ende davon einen tüllenartig ausgebildeten Leitungs-Aufnahmeabschnitt 8 auf. Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 weist eine in Axialrichtung bzw. Längsrichtung des Stutzen-Aufnahmeabschnitts 6 offene Stutzen-Aufnahmeöffnung 3 auf. Im gezeigten Zustand befindet sich das Verriegelungselement 2 in der Montageendlage, und das Verriegelungselement 4 ist im Wesentlichen vollständig in dem Innenraum des Stutzen-Aufnahmeabschnitts 6 angeordnet.
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Wie in der Explosionsdarstellung in 2 erkennbar ist, weist der Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 eine Montageausnehmung 10 auf, durch welche das Verriegelungselement 4 seitlich in den Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 eingeführt werden kann. Das Verriegelungselement 4 der Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Entlang des gesamten ringförmigen Innenumfangs des Verriegelungselements 4 sind eine Vielzahl von Verriegelungslaschen 12 nebeneinander angeordnet, welche dem Verriegeln des in den Stutzen-Aufnahmebereich 6 eingeführten Stutzens dienen. Das Verriegelungselement 4 weist an den in Montagerichtung vorderen Enden der beiden seitlichen Außenflächen jeweils sich nach in Montagerichtung erstreckende Rastnasen 14 auf.
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Die Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel weist ferner einen Stutzen-Dichtring 16 auf, welcher in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 angeordnet wird und für die Dichtigkeit zwischen Kupplungsvorrichtung 1 und Stutzen sorgt. Ein weiterer Leitungs-Dichtring 18 wird in einer Nut im Leitungs-Aufnahmeabschnitt 8 angeordnet und sorgt für die Dichtigkeit zwischen Kupplungsvorrichtung 1 und Leitung.
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Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 weist ferner Entriegelungs-Ausnehmung 20 auf, welche mit der Montageausnehmung 10 verbunden ist. Die Entriegelungs-Ausnehmung 20 ist mit einer pfeilförmigen Entriegelungs-Markierung 22 markiert.
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3 zeigt die Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel in einer Ansicht von vorne, und 4 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel entlang des Schnitts A-A in 3. Die Richtungsangaben „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“ und „Seite“ im Bezug auf die Ansichten in den Figuren ist willkürlich gewählt und dienen lediglich der Unterscheidung der verschiedenen Ansichten. Es soll insbesondere in kein Bezug zu der Montagerichtung des Verriegelungselements 4 oder der Einführrichtung des Stutzens hergestellt werden.
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In 3 ist die Montagerichtung des Verriegelungselements 4 mit dem Pfeil MR angedeutet. Die Montagerichtung MR verläuft in radialer Richtung des Stutzen-Aufnahmebereichs 6. Die Einführrichtung des Stutzens ist in 4 mit dem Pfeil ER angedeutet. Die Einführrichtung des Stutzens ER verläuft in axialer Richtung des Stutzen-Aufnahmebereichs 6. Die Verriegelungslaschen 12 erstrecken sich von dem Innenumfang des Verriegelungselements 4 schräg radial nach innen, in einem Winkel von etwa 45° zur Einführrichtung ER des Stutzens bzw. zur Längsachse des Stutzen-Aufnahmeabschnitts 6.
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5 zeigt die Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel mit eingeführtem Stutzen 24 in einer Ansicht von oben. In den Figuren weist der Stutzen 24 eine kreisscheibenförmige Basis 26 auf, welche tatsächlich jedoch einen Abschnitt eines Kurbelgehäuses oder eines Kraftstofftanks darstellt. Das Verriegelungselement 4 der Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel weist einen Verdeckungsvorsprung 28 auf, welche in der Montageendlage in der Entriegelungs-Ausnehmung 20 angeordnet ist und die Entriegelungs-Markierung 22 verdeckt. Hierdurch ist für den Benutzer erkennbar, dass es sich um eine nicht lösbare Variante der Kupplungsvorrichtung 1 bzw. des Verriegelungselements 4 handelt. Weiter vorteilhafterweise kann derselbe Kupplungskörper 2 für sowohl eine unlösbare als auch eine lösbare Variante der Kupplungsvorrichtung verwendet werden, indem lediglich das Verriegelungselement 4 ersetzt wird, was später im Bezug auf die Ausführungsform näher beschrieben wird.
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6 zeigt die Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel mit eingeführtem Stutzen 24 in einer Ansicht von der Seite. Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 weist in Montagerichtung von der Montageausnehmung 10 beabstandet zwei gegenüberliegend angeordnete Zwischen-Rastausnehmungen 30 und weiter beabstandet zwei gegenüberliegend angeordnete Montage-Rastausnehmungen 32 auf. In der Montageendlage des Verriegelungselements 4 sind die Rastnasen 14 in den Montage-Rastausnehmungen 32 angeordnet bzw. in diese eingeschnappt. Der Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 ist zu einer Ebene, die in Montagerichtung des Verriegelungselements 4 verläuft und die Längsachse des Stutzen-Aufnahmeabschnitts 6 beinhaltet, im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet.
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7 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel mit eingeführtem Stutzen 24 aus der Blickrichtung A in 3. Der Stutzen 24 ist in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 des Kupplungskörpers 2 angeordnet, und wird durch die Zentrierungsfläche 34 des Stutzen-Aufnahmeabschnitts 6 in dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 zentriert. Beim Einführen des Stutzens 24 werden die Verriegelungslaschen 12 zunächst durch den Verriegelungsvorsprung 36, welcher umlaufend an der Außenfläche des Stutzens 24 ausgebildet ist, elastisch radial nach außen verlagert. Beim weiteren Einführen des Stutzens 24 passiert der Verriegelungsvorsprung 36 die Verriegelungslaschen 12, so dass die Verriegelungslaschen 12 in die ursprüngliche Lage zurückfedern und so den Stutzen 24 in dem Stutzen-Aufnahmebereich 6 verriegeln bzw. sichern. So sind der Stutzen 24 und die Kupplungsvorrichtung 1 unlösbar miteinander verbunden, da sowohl ein zerstörungsfreies Herausziehen des Stutzens 24 als auch ein zerstörungsfreies Herausziehen des Verriegelungselements 4 nicht mehr möglich ist.
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8 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Kupplungsvorrichtung 1' mit Stutzen 24 gemäß einer Ausführungsform. Der Kupplungskörper 2 ist im Wesentlichen gleich ausgebildet wie in dem Vergleichsbeispiel. Die Ausführungsform unterscheidet sich von dem Vergleichsbeispiel in der Konfiguration des Verriegelungselements 4'. Ein weiterer unwesentlicher Unterschied zum Vergleichsbeispiel ist, dass anstelle eines Stutzen-Dichtrings 16 zwei separate Stutzen-Dichtringe 16' im Stutzen-Aufnahmebereich 6 angeordnet sind, wobei eines der Stutzen-Dichtringe 16' einen Stützring darstellt.
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Das Verriegelungselement 4' der Kupplungsvorrichtung 1' gemäß der Ausführungsform ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen halbkreisförmigen gebogenen Abschnitt 38 und zwei sich im Wesentlichen in Montagerichtung erstreckende gerade Abschnitte 40 auf. Die Rastnasen 14 sind an den Enden der geraden Abschnitte 40 ausgebildet. Die Enden der geraden Abschnitte 40 weisen des Weiteren innenliegend jeweils eine Dichtring-Haltegeometrie 42 auf, die quer zur Montagerichtung nach innen vorstehen. Entlang des gesamten Innenumfangs des gebogenen Abschnitts 38 des Verriegelungselements 4' sind eine Vielzahl von Verriegelungslaschen 12 nebeneinander angeordnet.
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Wie in 9 zu sehen ist, weist das Verriegelungselement 4', anders als bei dem Vergleichsbeispiel, keinen Verdeckvorsprung 28 auf. Daher sind in der Montageendlage des Verriegelungselements 4' sowohl die Entriegelungs-Ausnehmung 20 als auch die Entriegelungs-Markierung 22 freigelegt. Dies ermöglicht es dem Benutzer zu erkennen, dass es sich um eine lösbare Variante der Kupplungsvorrichtung 1' bzw. des Verriegelungselements 4' handelt.
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11 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 1' gemäß der Ausführungsform aus der Blickrichtung B in 10. In der Montageendlage des Verriegelungselements 4' sind die Rastnasen 14 in den entsprechenden Montage-Rastausnehmungen 32 angeordnet bzw. in diese eingeschnappt. Durch die U-förmige Ausbildung des Verriegelungselements 4' kann das Verriegelungselement 4' trotz des eingeführten Stutzens 24 aus der Montageendlage entgegen der Montagerichtung MR verlagert werden, wodurch der Stutzen 24 entriegelt werden kann.
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13 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 1' gemäß der Ausführungsform aus der Blickrichtung A in 12, wobei ein Werkzeug 44 zum Entriegeln in die Entriegelungs-Ausnehmung 20 eingeführt ist. Bei dem Werkzeug 44 kann es sich beispielsweise um einen flachen Schraubendreher handeln. Das Werkzeug 44 kann unter eine Kante des Verriegelungselements 4' geschoben werden und beispielsweise verdreht werden, wobei sich das Werkzeug 44 auf der Außenfäche bzw. -kante des Stutzen-Aufnahmeabschnitts 6 abstützt und das Verriegelungselement 4' anhebt. Hierbei kann die Verrastung des Verriegelungselements 4' durch die Rastnasen 14 überwunden werden und das Verriegelungselement 4' aus der Montageendlage entgegen der Montagerichtung verlagert werden.
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14 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 1' gemäß der Ausführungsform aus der Blickrichtung A in 12 im entriegelten Zustand, und 15 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 1' aus der Blickrichtung B in 10 im entriegelten Zustand. Im gezeigten Zustand ist das Verriegelungselement 4' in der Zwischenlage verrastet. Hierbei sind die Rastnasen 14 in den entsprechenden Zwischen-Rastausnehmungen 30 angeordnet bzw. in diesen eingeschnappt, so dass das Verriegelungselement 4' in der Zwischenlage gehalten wird. In der Zwischenlage sind die Verriegelungslaschen 12 des Verriegelungselements 4' derart von dem Verriegelungsvorsprung 36 beabstandet, dass der Stutzen 24 entriegelt ist und aus dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 herausgezogen werden kann. Im entriegelten Zustand ist der Stutzen 24 weiterhin durch die Zentrierungsflächen 34 im Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 zentriert. In der Zwischenlage des Verriegelungselements 4' sind die Dichtring-Haltegeometrien 42 derart angeordnet, dass sie ein Verlagern bzw. Herausfallen der Stutzen-Dichtringe 16' aus dem Stutzen-Aufnahmeabschnitt 6 verhindern.
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Bezugszeichenliste
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- 1; 1'
- Kupplungsvorrichtung
- 2
- Kupplungskörper
- 3
- Stutzen-Aufnahmeöffnung
- 4; 4'
- Verriegelungselement
- 6
- Stutzen-Aufnahmeabschnitt
- 8
- Leitungs-Aufnahmeabschnitt
- 10
- Montageausnehmung
- 12
- Verriegelungslasche
- 14
- Rastnase
- 16; 16'
- Stutzen-Dichtring
- 18
- Leitungs-Dichtring
- 20
- Entriegelungs-Ausnehmung
- 22
- Entriegelungs-Markierung
- MR
- Montagerichtung des Verriegelungselements
- ER
- Einführrichtung des Stutzens
- 24
- Stutzen
- 26
- Basis des Stutzens
- 28
- Verdeckungsvorsprung
- 30
- Zwischen-Rastausnehmung
- 32
- Montage-Rastausnehmung
- 34
- Zentrierungsfläche
- 36
- Verriegelungsvorsprung
- 38
- gebogener Abschnitt
- 40
- gerader Abschnitt
- 42
- Dichtring-Haltegeometrie
- 44
- Werzeug