DE102011118822A1 - Socket for plug connector used for connecting fuel line of fuel tank in e.g. truck, has spring that is arranged in inner periphery of seal in unloaded state when shaft is not inserted into socket - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Buchse für eine Steckverbindung sowie eine entsprechende Steckverbindung und ein Fahrzeug mit einer Steckverbindung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Buchse für eine Schnellkupplung zum Verbinden von Hohlleitungen.The present invention relates to a socket for a connector and a corresponding connector and a vehicle with a connector. In particular, the present invention relates to a bushing for a quick coupling for connecting hollow pipes.
Bei Fahrzeugen, wie z. B. Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, werden eine Vielzahl von medienführenden Leitungen, beispielsweise Kraftstoffleitungen, Hydraulikleitungen, Bremsleitungen oder Kühlflüssigkeitsleitungen sowie Unterdruckleitungen oder Vakuumleitungen verwendet. Zum Verbinden dieser Leitungen untereinander oder zum Verbinden dieser Leitungen mit Anschlüssen an beispielsweise einem Motor, einer Pumpe oder einem Bremssattel sogenannte Schnellkupplungen verwendet werden können, welche eine Buchse und einen Stecker umfassen, die durch Ineinanderstecken eine Steckverbindung herstellen. Die zuvor genannten Leitungen sowie die entsprechenden Anschlüsse werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch zusammengefasst als Hohlleitungen bezeichnet werden.For vehicles such. As passenger cars or trucks, a variety of media-carrying lines, such as fuel lines, hydraulic lines, brake lines or coolant lines and vacuum lines or vacuum lines are used. To connect these lines with each other or to connect these lines with terminals on, for example, a motor, a pump or a caliper so-called quick couplings can be used, which comprise a socket and a plug that connect by nesting a plug connection. The above-mentioned lines and the corresponding connections are also referred to in the context of the present invention as hollow lines.
Schnellkupplungen können beispielsweise derart arbeiten, dass der Stecker in die Buchse eingeführt wird und mit Hilfe eines Rastmechanismus derart mit der Buchse verrastet, dass eine feste Verbindung zwischen Buchse und Stecker hergestellt wird, welche sich aufgrund der Verrastung bei Verwendung der über die Steckverbindung verbundenen Hohlleitungen nicht löst, d. h. die Steckverbindung zwischen Buchse und Stecker ist im verrasteten Zustand derart fest, dass sie beispielsweise durch einen Druck eines in den Hohlleitungen geführten Mediums nicht gelöst wird.Quick couplings, for example, work in such a way that the plug is inserted into the socket and locked by means of a latching mechanism with the socket, that a firm connection between the socket and plug is made, which is not due to the latching when using the hollow wires connected via the connector dissolves, d. H. the plug connection between the socket and the plug is so firmly fixed in the latched state that it is not released, for example, by a pressure of a medium guided in the hollow lines.
In diesem Zusammenhang ist aus der
Die
Die
Die
Die
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Beim Verbinden von Leitungen mit verrastenden Schnellkupplungen kann es vorkommen, dass der Stecker richtig in die Buchse eingeführt wird, aber axial nicht soweit eingeschoben wird, dass das axial wirkende Verriegelungselement der Kupplung wirksam wird und die Kupplung axial festsetzt. Derartige nicht vollständig eingeschobene Stecker sind optisch nur schwer zu erkennen. Wird die Leitung und die Schnellkupplung mit Innendruck beaufschlagt, so kann der Stecker aus der Buchse herausgedrückt werden und somit die Steckverbindung getrennt werden. Dies kann zu erheblichen Nacharbeiten bei einer Montage eines Fahrzeugs oder zu Ausfällen bei der Benutzung des Fahrzeugs führen. Wenn derartige Steckverbindungen im Kraftstoffbereich oder Bremsbereich eingesetzt werden, ist eine potenzielle Gefahr gegeben.When connecting lines with latching quick-release couplings, it may happen that the plug is inserted correctly into the socket, but is not inserted axially so far that the axially acting locking element of the coupling is effective and locks the coupling axially. Such not completely inserted plug are difficult to see optically. If the line and the quick coupling with internal pressure, so the plug can be pushed out of the socket and thus the connector can be separated. This can lead to considerable rework during assembly of a vehicle or to failures during use of the vehicle. If such connectors are used in the fuel or brake area, there is a potential danger.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Steckverbindung oder Schnellkupplung zum Verbinden von medienführenden Leitungen oder Hohlleitungen bereitzustellen, welche eine zuverlässige Verbindung bereitstellt und hilft, Montagefehler zu vermeiden.The object of the present invention is therefore to provide an improved connector or quick coupling for connecting media-carrying lines or hollow lines, which provides a reliable connection and helps to avoid assembly errors.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Buchse für eine Steckverbindung nach Anspruch 1, eine Steckverbindung nach Anspruch 11 und ein Fahrzeug nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.According to the present invention, this object is achieved by a socket for a connector according to claim 1, a connector according to claim 11 and a vehicle according to claim 12. The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the invention.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Buchse für eine Steckverbindung bereitgestellt Die Buchse umfasst ein Gehäuse, ein Federelement und eine Dichtung. Das Gehäuse weist einen länglichen Hohlraum zur Aufnahme eines Schafts eines Steckers der Steckverbindung auf. Das Gehäuse kann weiterhin einen Anschluss zum Verbinden des Gehäuses mit einer Hohlleitung aufweisen, wobei dieser Anschluss in Verbindung zu dem länglichen Hohlraum sein kann, um eine Verbindung zum Durchleiten einer Flüssigkeit oder eines Gases zwischen dem länglichen Hohlraum und der Hohlleitung bereitzustellen. Das Federelement ist in dem länglichen Hohlraum derart angeordnet, dass das Federelement beim Einführen des Schafts des Steckers in den länglichen Hohlraum eine Federkraft auf den Schaft ausübt, welche der Einführrichtung des Schafts entgegenwirkt. Die Dichtung weist einen Innenumfang und einen Außenumfang auf. Der Außenumfang der Dichtung liegt an den Längswänden des länglichen Hohlraums an und die Dichtung ist derart ausgebildet, dass der Innenumfang der Dichtung beim Einführen des Schafts in Kontakt mit einem Außenumfang des Schafts ist. Im unbelasteten Zustand des Federelements, d. h. wenn der Schaft nicht in die Buchse eingeführt ist und somit keine Kraft von dem Federelement auf den Schaft Wirkt, ist zumindest ein Teil des Federelements innerhalb des Innenumfangs der Dichtung angeordnet.According to the present invention, a socket is provided for a connector. The socket comprises a housing, a spring element and a seal. The housing has an elongate cavity for receiving a shaft of a plug of the connector. The housing may further include a port for connecting the housing to a hollow conduit, which port may be in communication with the elongated cavity to provide a connection for passing a liquid or gas between the elongated cavity and the hollow conduit. The spring element is arranged in the elongated cavity such that the spring element exerts a spring force on the shaft when the shaft of the plug is inserted into the elongate cavity, which counteracts the insertion direction of the shaft. The seal has an inner periphery and an outer periphery. The outer periphery of the seal abuts against the longitudinal walls of the elongated cavity, and the seal is formed such that the inner periphery of the seal upon insertion of the shaft is in contact with an outer periphery of the shaft. In the unloaded state of the spring element, d. H. when the shaft is not inserted into the bush and thus no force from the spring element acts on the shaft, at least a part of the spring element is arranged within the inner circumference of the seal.
Wenn eine Steckverbindung zwischen der Buchse und dem Stecker hergestellt wird, wird der Schaft des Steckers in die in dem länglichen Hohlraum des Gehäuses der Buchse angeordnete Dichtung eingeführt. Gleichzeitig drückt der Schaft des Steckers das Federelement zusammen, so dass auf den Schaft des Steckers eine der Einführrichtung entgegen gesetzte Kraft wirkt. Die Buchse oder der Stecker können einen Rastmechanismus aufweisen, welcher eine Verrastung zwischen der Buchse und dem Stecker bewirkt. Wenn dieser Rastmechanismus nicht eingerastet ist, wird der Schaft des Steckers durch die Federkraft aus dem länglichen Hohlraum des Gehäuses herausgeschoben, so dass für einen Monteur klar ersichtlich ist, dass die Steckverbindung zwischen der Buchse und dem Stecker nicht hergestellt wurde. Erst wenn die Buchse und der Stecker zuverlässig ineinander verrastet sind, kann der Schaft des Steckers nicht mehr aufgrund der Federkraft aus dem länglichen Hohlraum herausgeschoben werden. Der Zustand eines nicht hinreichend weit eingeschobenen Schafts in den länglichen Hohlraum, wodurch der Stecker nicht mit der Buchse verrastet, wird durch die Federkraft in einen Zustand überführt, in welchem der Schaft des Steckers aus der Dichtung und dem länglichen Hohlraum herausgeschoben ist, wodurch der Stecker von der Buchse getrennt wird. Dieser getrennte Zustand ist optisch leicht erkennbar, so dass eine Fehlmontage leicht erkennbar wird und dadurch unmittelbar korrigiert werden kann. Ferner kann das Federelement indem es sich im unbelasteten Zustand in den Bereich der Dichtung erstreckt, durch den Innenumfang der Dichtung geführt werden, um zuverlässig in Kontakt mit dem Schaft des Steckers zu kommen, wenn der Schaft in die Dichtung eingeführt wird.When a plug connection is made between the socket and the plug, the stem of the plug is inserted into the seal disposed in the elongated cavity of the housing of the socket. At the same time, the shaft of the plug presses the spring element together so that a force opposite the direction of insertion acts on the shaft of the plug. The socket or the plug can have a latching mechanism, which causes a latching between the socket and the plug. If this locking mechanism is not engaged, the shaft of the plug is pushed out of the elongated cavity of the housing by the spring force, so that it is clear to a fitter that the plug connection between the socket and the plug has not been made. Only when the socket and the plug are reliably locked into each other, the shaft of the plug can not be pushed out of the elongated cavity due to the spring force. The state of a not sufficiently far inserted shaft in the elongated cavity, whereby the plug does not lock with the socket, is transferred by the spring force in a state in which the shaft of the plug is pushed out of the seal and the elongated cavity, whereby the plug is disconnected from the socket. This separate state is visually easily recognizable, so that incorrect assembly is easily recognizable and can be corrected directly. Further, the spring element, by extending in the unloaded state in the region of the seal can be guided through the inner periphery of the seal to reliably in contact with the shaft of the Plug to come when the shaft is inserted into the seal.
Die Form und das Material der Dichtung können beliebig gewählt werden, wie es Kostengründen oder Dichtigkeitsgründen vorteilhaft für die Steckverbindung ist, sofern sich das Federelement zumindest im unbelasteten Zustand innerhalb des Innenumfangs der Dichtung erstrecken kann. Die Dichtung kann daher beispielsweise eine O-Ringdichtung, eine ringförmige Dichtung oder eine röhrenförmige Dichtung umfassen.The shape and the material of the seal can be chosen arbitrarily, as it is cost reasons or reasons of tightness advantageous for the connector, provided that the spring element can extend at least in the unloaded state within the inner circumference of the seal. The seal may therefore comprise, for example, an O-ring seal, an annular seal or a tubular seal.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Hohlraum in seiner Längsrichtung ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Der Schaft des Steckers wird beim Einführen des Schafts in den Hohlraum durch das erste Ende in Richtung des zweiten Endes geführt. Die Dichtung ist an dem ersten Ende angeordnet und das Federelement erstreckt sich im unbelasteten Zustand im Wesentlichen zwischen dem zweiten Ende und zumindest teilweise innerhalb des Innenumfangs der Dichtung. Durch das Einführendes Schafts in den Hohlraum wird das Federelement zusammengedrückt, wodurch die Federkraft aufgebaut wird, welche entgegen der Einführrichtung des Schafts wirkt. Das Federelement kann beispielsweise am zweiten Ende des Hohlraums abgestützt sein oder an einer beliebigen anderen Stelle zwischen der Dichtung und dem zweiten Ende des Hohlraums abgestützt sein. Da das derartig angeordnete Federelement umso stärker zusammengedrückt wird, je weiter der Schaft in den länglichen Hohlraum der Buchse eingeführt wird, steigt die Federkraft, welche der Einführrichtung des Schafts entgegenwirkt, umso weiter an, je weiter der Schaft in den länglichen Hohlraum eingeführt wird. Wenn der Stecker nicht ordnungsgemäß mit der Buchse verriegelt wird, steht daher eine verhältnismäßig große Kraft bereit, um den Schaft aus dem länglichen Hohlraum herauszuschieben und somit den Stecker von der Buchse zu trennen, wodurch einem Monteur deutlich kenntlich gemacht wird, dass der Stecker nicht ordnungsgemäß in die Buchse eingesetzt ist.According to one embodiment, the cavity has a first end and a second end in its longitudinal direction. The shaft of the plug is guided during insertion of the shaft into the cavity through the first end in the direction of the second end. The seal is disposed at the first end and the spring element extends in the unloaded state substantially between the second end and at least partially within the inner periphery of the seal. By inserting the shaft into the cavity, the spring element is compressed, whereby the spring force is built up, which acts counter to the insertion direction of the shaft. For example, the spring element may be supported at the second end of the cavity or may be supported at any other location between the seal and the second end of the cavity. Since the thus arranged spring element is the more compressed, the further the shaft is inserted into the elongated cavity of the sleeve, the spring force, which counteracts the insertion direction of the shaft, the further increases, the further the shaft is inserted into the elongated cavity. Therefore, if the plug is not properly locked to the socket, a relatively large force is available to push the stem out of the elongate cavity and thus disconnect the plug from the socket, thereby clearly indicating to a fitter that the plug is not properly seated inserted into the socket.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Federelement in seiner Längsrichtung ein erstes Ende, einen mittleren Abschnitt und ein zweites Ende auf. Ein Umfang des mittleren Abschnitts des Federelements ist größer als der Innenumfang der Dichtung und ein Umfang des ersten Endes des Federelements oder ein Umfang des zweiten Endes des Federelements ist kleiner als der Innenumfang der Dichtung. Der Umfang des mittleren Abschnitts des Federelements ist jedoch kleiner als ein Innenumfang des länglichen Hohlraums. Durch eine derartige konische oder ballige Ausführung des Federelements kann sichergestellt werden, dass das Federelement nicht von dem länglichen Hohlraum durch den Innenumfang der Dichtung rutschen kann und somit aus dem Gehäuse herausfallen kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Federelement nicht verloren geht. Außerdem kann dadurch die Länge des länglichen Hohlraums verringert werden und somit die gesamte Länge der Buchse verringert werden. Zusätzlich kann ein Rückstoßweg des Federelements erhöht werden.According to one embodiment, the spring element has in its longitudinal direction a first end, a middle section and a second end. A circumference of the central portion of the spring member is larger than the inner circumference of the gasket, and a circumference of the first end of the spring member or a circumference of the second end of the spring member is smaller than the inner circumference of the gasket. However, the circumference of the central portion of the spring member is smaller than an inner circumference of the elongated cavity. By such a conical or spherical design of the spring element can be ensured that the spring element can not slip from the elongated cavity through the inner periphery of the seal and thus can fall out of the housing. This can ensure that the spring element is not lost. In addition, this can be the length of the elongated cavity can be reduced, and thus the entire length of the socket can be reduced. In addition, a Rückstoßweg the spring element can be increased.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Umfang am ersten Ende des Federelements gleich dem Umfang am zweiten Ende des Federelements. Durch eine derartige symmetrische Ausgestaltung des Federelements entlang seiner Längsachse kann eine Herstellung der Buchse vereinfacht werden, da das Federelement in beliebiger Richtung in den länglichen Hohlraum eingesetzt werden kann.According to a further embodiment, the circumference at the first end of the spring element is equal to the circumference at the second end of the spring element. By such a symmetrical configuration of the spring element along its longitudinal axis, a production of the socket can be simplified because the spring element can be used in any direction in the elongated cavity.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse einteilig ausgeführt. Die gesamte Buchse umfasst somit lediglich das Gehäuse, das Federelement und die Dichtung und kann daher kostengünstig hergestellt werden.According to a further embodiment, the housing is made in one piece. The entire sleeve thus comprises only the housing, the spring element and the seal and can therefore be manufactured inexpensively.
Das Federelement kann beispielsweise eine Spiralfeder umfassen. Die Spiralfeder kann beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem Metall gefertigt sein. Ein letzter Windungsgang der Spiralfeder an mindestens einem Ende der Spiralfeder kann einen kleiner werdenden Krümmungsradius aufweisen. Durch den kleiner werdenden Krümmungsradius verläuft ein Federdraht der Spiralfeder weg von einem Außenumfang der Spiralfeder, wodurch eine Beschädigung der Dichtung durch ein eventuell scharfkantiges Ende des Federdrahts vermieden werden kann. Darüber hinaus kann dadurch auch ein Verhaken des Federdrahts mit der Dichtung oder dem eingesetzten Schaft des Steckers vermieden werden.The spring element may for example comprise a spiral spring. The spiral spring can be made for example of a plastic or a metal. A last Windungsgang the coil spring at least one end of the coil spring may have a decreasing radius of curvature. Due to the decreasing radius of curvature, a spring wire of the spiral spring extends away from an outer circumference of the spiral spring, whereby damage to the seal can be avoided by a possibly sharp-edged end of the spring wire. In addition, it can also be avoided by hooking the spring wire with the seal or the inserted shaft of the plug.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Buchse ein Rastelement, welches zum Verrasten mit einem entsprechenden Rastelement des Steckers ausgestaltet ist, wenn der Schaft des Steckers gegen die Federkraft des Federelements in den länglichen Hohlraum entlang einer vorbestimmten Strecke eingeführt ist. Das Rastelement kann beispielsweise eine Schnapphakenstruktur aufweisen, welche in einen entsprechenden Vorsprung an dem Stecker einrastet, wenn der Stecker hinreichend weit in die Buchse eingeführt worden ist. Wird der Stecker nicht hinreichend weit in die Buchse eingeführt, so findet keine Verrastung statt und der Schaft des Steckers wird durch die Federkraft des Federelements aus dem länglichen Hohlraum herausgedrückt, wodurch der Stecker von der Buchse getrennt wird, so dass einem Monteur deutlich kenntlich gemacht wird, dass die Verbindung nicht hergestellt wurde.According to one embodiment, the socket comprises a latching element, which is designed for latching with a corresponding latching element of the plug, when the shaft of the plug is inserted against the spring force of the spring element in the elongated cavity along a predetermined distance. The latching element may, for example, have a snap-hook structure, which engages in a corresponding projection on the plug when the plug has been inserted sufficiently far into the socket. If the plug is not inserted sufficiently far into the socket, there is no latching and the shaft of the plug is pushed out of the elongated cavity by the spring force of the spring element, whereby the plug is separated from the socket, so that a fitter is clearly identified that the connection was not made.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Steckverbindung bereitgestellt, welche eine Buchse, wie sie zuvor beschrieben wurde, und einen Stecker mit einem Schaft umfasst. Der Schaft ist derart ausgestaltet, dass er in den länglichen Hohlraum der Buchse eingeführt werden kann. Der Schaft kann hohl ausgeführt sein, um eine Flüssigkeit oder ein Gas durch den Schaft zu leiten. Der Stecker kann weiterhin ein Verbindungselement zum Koppeln des Steckers mit einer Hohlleitung aufweisen. Darüber hinaus kann der Stecker auch eine Verbindung zum Anbringen des Steckers an einer Vorrichtung, wie z. B. einer Pumpe oder einem Drucknehmer oder Druckgeber umfassen.According to the present invention there is further provided a connector comprising a socket as previously described, and comprises a plug with a shaft. The shank is configured to be inserted into the elongated cavity of the socket. The stem may be hollow to direct a liquid or gas through the stem. The plug may further include a connector for coupling the plug to a hollow conduit. In addition, the plug can also be a connection for attaching the plug to a device such. As a pump or a pressure transducer or pressure transducer include.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird schließlich ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine erste Hohlleitung und eine damit zu koppelnde zweite Hohlleitung umfasst. Das Fahrzeug umfasst weiterhin die zuvor beschriebene Steckverbindung. Die Buchse der Steckverbindung ist mit der ersten Hohlleitung gekoppelt und der Stecker der Steckverbindung ist mit der zweiten Hohlleitung gekoppelt. Die erste Hohlleitung und die zweite Hohlleitung können durch Einstecken des Steckers in die Buchse gekoppelt werden. Wenn der Stecker nicht hinreichend weit in die Buchse eingeführt wird, so dass keine Verrastung zwischen Stecker und Buchse stattfindet, wird der Stecker aufgrund der Federkraft aus der Buchse ausgeworfen. Dadurch ist eine fehlerhafte Montage von Stecker und Buchse sofort und einfach erkennbar.Finally, according to the present invention, a vehicle is provided which comprises a first hollow conduit and a second hollow conduit to be coupled thereto. The vehicle further comprises the previously described connector. The socket of the connector is coupled to the first hollow conduit and the plug of the connector is coupled to the second hollow conduit. The first hollow line and the second hollow line can be coupled by plugging the plug into the socket. If the plug is not inserted sufficiently far into the socket, so that there is no latching between plug and socket, the plug is ejected out of the socket due to the spring force. As a result, a faulty assembly of plug and socket is immediately and easily recognizable.
Die erste oder zweite Hohlleitung können beispielsweise eine Vakuumleitung, eine Kraftstoffleitung, eine Bremsflüssigkeitsleitung, eine Hydraulikleitung oder eine Druckluftleitung umfassen. Die erste oder zweite Hohlleitung können jedoch auch Anschlüsse an Vorrichtungen, wie z. B. Pumpen, Drucknehmern, Druckgebern, Bremssätteln, einem Tank oder dergleichen umfassen, beispielsweise einen Vakuumanschluss, einen Kraftstoffanschluss, einen Bremsflüssigkeitsanschluss, einen Hydraulikanschluss oder einen Druckluftanschluss.The first or second hollow conduit may comprise, for example, a vacuum conduit, a fuel conduit, a brake fluid conduit, a hydraulic conduit or a compressed air conduit. However, the first or second hollow line can also connections to devices such. As pumps, pressure transducers, pressure transmitters, brake calipers, a tank or the like, for example, a vacuum port, a fuel port, a brake fluid port, a hydraulic connection or a compressed air connection.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail beschrieben werden.The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
In der nachfolgenden Beschreibung werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben werden. Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche oder identische Komponenten, welche daher nicht im Detail wiederholt beschrieben werden.In the following description, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the various figures indicate identical or identical components, which therefore will not be described repeatedly in detail.
Der Stecker
Die Buchse
Der längliche Hohlraum
Die Feder
Indem beide Enden der Feder
Die Funktionsweise der Steckverbindung
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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