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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von wenigstens zwei Funktionsbauteilen, insbesondere eines Saugrohrgehäuses mit einem Zylinderkopf, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem stiftartigen Verbindungselement, das mittels einer Dreh- und/oder Steckbewegung bezüglich einer gedachten Verbindungsachse der Verbindungsvorrichtung in wenigstens einer Verbindungselementaufnahme eines ersten der Funktionsbauteile kraftübertragend angeordnet werden kann.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Funktionsbauteil, insbesondere ein Saugrohrgehäuse, mit wenigstens einem Teil wenigstens einer lösbaren Verbindungsvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung, zum Verbinden des Funktionsbauteils mit wenigstens einem anderen Funktionsbauteil, insbesondere einem Zylinderkopf, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Verbindungsvorrichtung wenigstens ein stiftartiges Verbindungselement aufweist, das mittels einer Dreh- und/oder Steckbewegung bezüglich einer gedachten Verbindungsachse der Verbindungsvorrichtung in wenigstens einer Verbindungselementaufnahme des wenigstens einen anderen Funktionsbauteils kraftübertragend angeordnet werden kann.
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Stand der Technik
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Ein vom Markt her bekanntes Saugrohr eines Luftansaugtrakts einer Brennkraftmaschine ist mittels Schrauben an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine lösbar befestigt. An schwer zugänglichen Stellen, insbesondere in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs, kann es schwierig sein, die Schrauben zu betätigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung und ein Funktionsbauteil der eingangs genannten Art zu gestalten, bei der/dem die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Funktionsbauteilen einfach realisiert und betätigt werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verbindungsvorrichtung wenigstens eine Buchse, die bezüglich der Verbindungsachse umfangsmäßig geschlossen ist und die auf dem wenigstens einen Verbindungselement angeordnet werden kann, und wenigstens eine Buchsenaufnahme eines zweiten der Funktionsbauteile aufweist, in der die wenigstens eine Buchse mit dem wenigstens einen Verbindungselement zur Realisierung einer Kraftübertragung zwischen dem zweiten Funktionsbauteil und wenigstens dem Verbindungselement angeordnet werden kann, wobei die wenigstens eine Buchsenaufnahme bezüglich der Verbindungsachse an einer Umfangsseite einen Einbringabschnitt mit einer Einbringöffnung aufweist zum Einbringen der wenigstens einen Buchse in die wenigstens eine Buchsenaufnahme von der Umfangsseite her und/oder zum Entfernen der wenigstens einen Buchse aus der wenigstens einen Buchsenaufnahme durch die Umfangsseite.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens eine hülsenförmige Buchse vorgesehen, welche umfangsmäßig geschlossen ist. Die wenigstens eine Buchse wird zum Schließen der Verbindungsvorrichtung auf dem wenigstens einen Verbindungselement angeordnet. Das wenigstens eine Verbindungselement kann hierzu in die wenigstens eine Buchse eingesteckt werden. Die wenigstens eine Buchse kann mit dem Verbindungselement gemeinsam aus der wenigstens einen Buchsenaufnahme durch die Umfangsseite entfernt werden. Umgekehrt kann die wenigstens eine Buchse zum Verbinden der Funktionsbauteile gemeinsam mit dem wenigstens einen Verbindungselement durch die Umfangsseite in die wenigstens eine Buchsenaufnahme gebracht werden. Die wenigstens eine Buchse kann so gemeinsam mit dem wenigstens einen Verbindungselement an dem ersten Funktionsbauteil verbleiben. Das wenigstens eine Verbindungselement kann also auch an schwer zugänglichen Stellen montiert werden. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen können die Funktionsbauteile in einem Motorraum schwer zugänglich verbaut sein. Dort kann es von Vorteil sein, dass das wenigstens eine Verbindungselement nicht vollständig entfernt werden muss, um die Funktionsbauteile trennen zu können.
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Somit kann wenigstens ein Verbindungselement in einer Buchse bei der Demontage verbleiben, wenn beispielsweise dieses wenigstens eine Verbindungselement durch Bauraumeinschränkungen zum Zeitpunkt der Demontage des Funktionsbauteils nicht zugänglich ist.
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Vorteilhafterweise kann die Verbindungsvorrichtung eine oder mehrere Buchsenaufnahmen mit einer Einbringöffnung mit paralleler Ausrichtung aufweisen sowie eine Anzahl weiterer Buchsenaufnahmen ohne Einbringöffnung eines Einbringabschnitts an einer Umfangsseite.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Buchsenaufnahme, insbesondere der Einbringabschnitt, an die verwendete wenigstens eine Buchse angepasst sein. So ist es nicht erforderlich, dass die wenigstens eine Buchse speziell an das wenigstens eine Verbindungselement und/oder die wenigstens eine Buchsenaufnahme angepasst ist. Auf diese Weise können marktübliche Buchsen verwendet werden. Es können für alle Verbindungsvorrichtungen gleiche Buchsen verwendet werden, was die Handhabung und die Montage der Bauteile stark vereinfacht.
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Eine Höhe der wenigstens einen Buchse axial zur Verbindungsachse kann vorteilhafterweise zwischen etwa 14 mm und etwa 40 mm, vorzugsweise zwischen etwa 20 mm und etwa 30 mm betragen.
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Eine Höhe der wenigstens einen Buchsenaufnahme, insbesondere eines Aufnahmeabschnitts, axial zur Verbindungsachse kann vorteilhafterweise zwischen etwa 14 mm und etwa 40 mm, vorzugsweise zwischen etwa 20 mm und etwa 30 mm, betragen.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Buchse aus Metall sein oder Metall aufweisen. Auf diese Weise kann die mechanische Stabilität der wenigstens einen Buchse verbessert werden.
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Vorteilhaft kann wenigstens eine Buchse der Verbindungseinrichtung eine nicht runde, beispielweise eine ovale, Bauform aufweisen oder mit einem Langloch versehen sein.
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Die Buchsen können gedreht, gerollt oder in einem Pressverfahren hergestellt sein.
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Eine Ausdehnung des Einbringabschnitts, insbesondere eine Breite von Innenseiten von Seitenwänden des Einbringabschnitts, quer zur Verbindungsachse kann vorteilhafterweise zwischen 2 mm und 6 mm, vorzugsweise etwa 4 mm, betragen. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Buchse beim einstecken in die wenigstens eine Buchsenaufnahme und bei dem Entfernen aus der Buchsenaufnahme innerhalb des Einbringabschnitts, insbesondere zwischen den Seitenwänden des Einbringabschnitts, einfach und stabil geführt werden.
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Das wenigstens eine Verbindungselement kann vorteilhafterweise zur Übertragung von Zug- oder Druckkräften geeignet sein, welche axial zur Verbindungsachse gerichtet sind.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verbindungselement eine Schraube, insbesondere eine Maschinenschraube, sein oder aufweisen. Das wenigstens eine Verbindungselement kann so mittels einer Schraubbewegung in ein entsprechendes Gewinde in dem ersten Funktionsbauteil geschraubt werden. Anstelle einer Schraube kann auch ein andersartiges dreh-/steckbares Verbindungselement, insbesondere ein Verbindungselement einer bajonettartigen Verbindung, vorgesehen sein.
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Die wenigstens eine Verbindungselementaufnahme des ersten Funktionsbauteils kann vorteilhafterweise ein Gewinde aufweisen. Wenigstens ein Teil des ersten Funktionsbauteils, das das Gewinde aufweist, kann aus Metall sein oder Metall aufweisen. Auf diese Weise kann die mechanische Stabilität des Gewindes erhöht werden. Vorteilhafterweise kann das erste Funktionsbauteil aus Metall sein oder Metall aufweisen. Das Gewinde kann direkt in dem ersten Funktionsbauteil angeordnet sein. Stattdessen kann auch ein Gewindeeinsatz verwendet werden.
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Die wenigstens eine Buchse kann kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der wenigstens einen Buchsenaufnahme verbunden sein. Die wenigstens eine Buchse kann vorteilhafterweise in der wenigstens einen Buchsenaufnahme eingeklemmt sein. Mittels der wenigstens einen Buchse können entsprechende Kräfte zwischen dem wenigstens einen Verbindungselement und dem zweiten Funktionsbauteil übertragen werden. Die wenigstens eine Buchse kann dabei verhindern, dass die Kraft direkt von dem wenigstens einen Verbindungselement auf das zweite Funktionsbauteil, insbesondere die Buchsenaufnahme, übertragen wird. Das Risiko einer Beschädigung der wenigstens einen Buchsenaufnahme kann so verringert werden. Außerdem kann so eine Lagetoleranz zwischen den Funktionsbauteilen besser ausgeglichen werden.
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Die Einbringöffnung des Einbringabschnitts der wenigstens einen Buchsenaufnahme kann so ausgestaltet sein, dass die wenigstens eine Buchse von der Umfangsseite her in die wenigstens eine Buchsenaufnahme eingebracht werden kann. Zur Trennung kann die wenigstens eine Buchse entsprechend durch die Umfangsseite aus der wenigstens einen Buchsenaufnahme entfernt werden.
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Eine bezüglich der Verbindungsachse axiale Ausdehnung der Einbringöffnung kann vorteilhafterweise wenigstens so groß sein wie die entsprechende axiale Ausdehnung der wenigstens einen Buchse. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Buchse einfach in ihrer Endorientierung, die sie in der Buchsenaufnahme einnehmen soll, von der Umfangsseite her in die wenigstens eine Buchsenaufnahme gesteckt und aus dieser entfernt werden.
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Die wenigstens eine Buchse kann vorteilhafterweise quer zur Verbindungsachse, insbesondere etwa in radialer Richtung, in die wenigstens eine Buchsenaufnahme eingesteckt werden. Die wenigstens eine Buchsenaufnahme kann mit der wenigstens einen Buchse eine Art Klemmverbindung oder Rastverbindung bilden. Die Klemmverbindung oder Rastverbindung kann einfach geschlossen und getrennt werden.
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Vorteilhafterweise kann ein der wenigstens einen Verbindungselementaufnahme abgewandtes Ende des wenigstens einen Verbindungselements von außerhalb der Funktionsbauteile zugänglich sein. Auf diese Weise kann das Verbindungselement einfach betätigt, insbesondere gelöst oder fixiert, werden.
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Vorteilhafterweise kann die lösbare Verbindungsvorrichtung zum Befestigen eines Saugrohrgehäuses an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Der Zylinderkopf kann dabei das erste Funktionsbauteil sein oder aufweisen. Das Saugrohrgehäuse kann das zweite Funktionsbauteil sein oder aufweisen. Die wenigstens eine Verbindungselementaufnahme kann vorteilhafterweise an dem Zylinderkopf angeordnet sein. Die wenigstens eine Buchsenaufnahme kann vorteilhafterweise an dem Saugrohrgehäuse angeordnet sein.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Funktionsbauteile einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Brennkraftmaschinen, insbesondere Industriemotoren, eingesetzt werden. Sie kann auch unabhängig von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, verwendet werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Buchsenaufnahme ein etwa U-förmiges Innenprofil aufweisen. Die die wenigstens eine Buchse kann so einfach durch die Öffnung des „U” eingebracht werden. Die Schenkel des „U” können dabei Seitenwände des Einbringabschnitts bilden, die die Einbringöffnung begrenzen. Die Seitenwände können den Einbringabschnitt stabilisieren. Ferner können die Seitenwände als Führung für die wenigstens eine Buchse beim Einbau oder Ausbau dienen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine lichte Weite der Einbringöffnung wenigstens in einem Klemmbereich der wenigstens einen Buchsenaufnahme in Umfangsrichtung bezüglich der Verbindungsachse betrachtet kleiner sein als ein Außendurchmesser der wenigstens einen Buchse zumindest in einem Abschnitt der wenigstens einen Buchse, der sich bei eingebauter Buchse axial bezüglich der Verbindungsachse auf Höhe des Klemmbereichs befindet. In dem Klemmbereich kann die wenigstens eine Buchse in Ihrem Einbauzustand gehalten werden. Wenigstens in dem Klemmbereich kann eine Art Klemmverbindung oder Rastverbindung realisiert werden. Der wenigstens eine Klemmbereich kann so verhindern, dass die wenigstens eine Buchse unerwünscht aus der wenigstens einen Buchsenaufnahme heraus gelangen kann.
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In dem Klemmbereich kann ein mechanischer, insbesondere elastischer, Widerstand realisiert werden, welcher zum Entfernen der wenigstens einen Buchse aus der wenigstens einen Buchsenaufnahme überwunden werden muss. Der mechanische Widerstand kann vorteilhafterweise gering genug sein, dass die wenigstens eine Buchse mit einem geringen Kraftaufwand einfach in die wenigstens eine Buchsenaufnahme eingesteckt und aus dieser entfernt werden kann. Andererseits kann der erforderliche Kraftaufwand ausreichend groß sein, so dass die wenigstens eine Buchse in der wenigstens einen Buchsenaufnahme stabil gehalten werden kann.
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Die lichte Weite der Einbringöffnung kann vorteilhafterweise zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm, vorzugsweise zwischen etwa 10 mm und etwa 15 mm, bevorzugt etwa 12,5 mm, betragen.
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Eine Ausdehnung des Klemmbereichs axial zur Verbindungsachse kann vorteilhafterweise zwischen etwa 8 mm und etwa 18 mm, bevorzugt etwa 14,2 mm, betragen.
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Vorteilhafterweise kann ein Außendurchmesser der wenigstens einen Buchse wenigstens so groß sein wie ein Innendurchmesser der wenigstens einen Buchsenaufnahme, insbesondere des Aufnahmeabschnitts der wenigstens Buchsenaufnahme, insbesondere auf Höhe des Klemmbereichs. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Buchse stabil in der wenigstens einen Buchsenaufnahme eingeklemmt werden.
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Der Außendurchmesser der wenigstens einen Buchse kann vorteilhafterweise zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm, vorzugsweise zwischen etwa 10 mm und etwa 15 mm, bevorzugt etwa 13 mm, betragen.
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Ein Innendurchmesser der wenigstens einen Buchsenaufnahme, insbesondere des Aufnahmeabschnitts der Buchsenaufnahme, insbesondere auf Höhe des Klemmbereichs, kann vorteilhafterweise zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm, vorzugsweise zwischen etwa 10 mm und etwa 15 mm, bevorzugt etwa 12,8 mm, betragen.
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Vorteilhafterweise kann die lichte Weite der Einbringöffnung wenigstens in dem Klemmbereich des Einbringabschnitts in Umfangsrichtung bezüglich der Verbindungsachse betrachtet kleiner sein als der Innendurchmesser der wenigstens einen Buchsenaufnahme, insbesondere des Aufnahmeabschnitts der Buchsenaufnahme, zumindest in dem Abschnitt der Buchsenaufnahme, der sich axial bezüglich der Verbindungsachse auf Höhe des Klemmbereichs des Einbringabschnitts befindet. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Buchse beim einstecken nach dem Passieren des Einbringabschnitts in der wenigstens einen Buchsenaufnahme, insbesondere dem Aufnahmeabschnitt, einrasten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Buchsenaufnahme in einem Übergang des Einbringabschnitts in einen Aufnahmeabschnitt, insbesondere in einem Klemmbereich der Buchsenaufnahme, wenigstens einen Hinterschnitt aufweisen. Mit dem wenigstens einen Hinterschnitt kann einfach eine Verjüngung oder Verengung der Einbringöffnung gegenüber dem Aufnahmeabschnitt realisiert werden.
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Vorteilhafterweise können wenigstens zwei Hinterschnitte auf bezüglich der Verbindungsachse umfangsmäßig gegenüberliegenden Seiten des Einbringabschnitts, insbesondere der Einbringöffnung, angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Verengung und damit ein gleichmäßiges Halten der wenigstens einen Buchse in der wenigstens einen Buchsenaufnahme realisiert werden.
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Vorteilhafterweise kann eine bezüglich der Verbindungsachse axiale Ausdehnung des wenigstens einen Hinterschnitts der entsprechenden Ausdehnung des Klemmbereichs entsprechen. Die Ausdehnung des wenigstens einen Hinterschnitts axial zur Verbindungsachse kann vorteilhafterweise zwischen 8 mm und etwa 18 mm, bevorzugt etwa 14,2 mm, betragen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens der Einbringabschnitt der wenigstens einen Buchsenaufnahme wenigstens in einer Richtung quer zur Verbindungsachse wenigstens teilweise elastisch sein. Auf diese Weise kann wenigstens ein Teil des Einbringabschnitts zum Einbringen und zum Entfernen der wenigstens einen Buchse elastisch nachgeben. So kann eine elastische Klemmkraft, also ein elastischer mechanischer Widerstand, realisiert werden, welche zum Entfernen oder Einbringen der wenigstens einen Buchse überwunden werden muss. Mittels der Elastizität können einfach insbesondere montagebedingte, bauteilbedingte und/oder betriebsbedingte Toleranzen kompensiert werden. Außerdem können so insbesondere betriebsbedingte Schwingungen gedämpft werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Seitenwand des Einbringabschnitts elastisch sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens die Buchsenaufnahme Kunststoff aufweisen oder aus Kunststoff sein. Vorteilhafterweise kann der Kunststoff elastisch sein. Auf diese Weise kann zumindest ein Teil des Einbringabschnitts elastisch nachgeben. Kunststoff kann darüber hinaus einfach bearbeitet werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens das zweite Funktionsbauteil Kunststoff aufweisen oder aus Kunststoff sein. Auf diese Weise kann das Funktionsbauteil gewichtsoptimiert realisiert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich eine bezüglich der Verbindungsachse radial innere Umfangsseite der wenigstens einen Buchsenaufnahme, insbesondere des Aufnahmeabschnitts, in axialer Richtung betrachtet zu der Verbindungselementaufnahme hin insbesondere konisch aufweiten. Auf diese Weise kann ein mechanischer Kontakt zwischen der wenigstens einen Buchsenaufnahme und der wenigstens einen Buchse in dem aufgeweiteten Bereich verringert werden. Vorteilhafterweise kann eine radial äußere Umfangsseite der Buchse zu der radial inneren Umfangsseite der Buchsenaufnahme beabstandet sein. Insgesamt kann so ein Anteil einer Presskraft, welche durch das wenigstens eine Verbindungselement auf die wenigstens eine Buchse wirkt und von dieser auf die wenigstens eine Buchsenaufnahme übertragen werden kann, verringert werden. Ferner können so Toleranzen unterschiedlicher Art besser kompensiert werden.
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Ein Öffnungswinkel der radial inneren Umfangsseite der wenigstens einen Buchsenaufnahme kann vorteilhafterweise zwischen etwa 0,5 Grad und etwa 5 Grad, insbesondere 4,5 Grad, betragen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die radial innere Umfangsseite der wenigstens einen Buchsenaufnahme, insbesondere des Aufnahmeabschnitts, an ihrem der Verbindungselementaufnahme zugewandten Stirnrand wenigstens eine Erweiterung zur Aufnahme wenigstens eines Vorsprungs an der radial äußeren Umfangsseite der wenigstens einen Buchse aufweisen. In der wenigstens einen Erweiterung kann der wenigstens eine Vorsprung der wenigstens einen Buchse einfach positioniert werden. Ein Bereich der wenigstens einen Buchsenaufnahme, welcher die wenigstens eine Erweiterung realisiert, kann vorteilhafterweise als eine Art Anschlag für den wenigstens einen Vorsprung der wenigstens einen Buchse wirken. So kann eine Einbautiefe der wenigstens einen Buchse in die wenigstens eine Buchsenaufnahme begrenzt werden.
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Die wenigstens eine Erweiterung kann durch eine Stufe in der radial inneren Umfangsseite der wenigstens einen Buchsenaufnahme realisiert werden. Die Stufe kann auf einer Stirnseite der wenigstens einen Buchsenaufnahme offen sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Buchse direkt an dem ersten Funktionsbauteil, insbesondere der Verbindungselementaufnahme, anliegen. So kann eine Kraftübertragung zwischen der wenigstens einen Buchse und dem ersten Funktionsbauteil verbessert werden.
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Die wenigstens eine Erweiterung kann bezüglich der Verbindungsachse umfangsmäßig zusammenhängend sein. Sie kann umfangsmäßig auch unterbrochen sein.
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Der wenigstens eine Vorsprung an der radial äußeren Umfangsseite der wenigstens einen Buchse kann umfangsmäßig zusammenhängend oder unterbrochen sein. Es können auch mehrere Vorsprünge vorgesehen sein. Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Funktionsbauteil dadurch gelöst, dass das Funktionsbauteil wenigstens eine Buchsenaufnahme aufweist, in der wenigstens eine bezüglich der Verbindungsachse umfangsmäßig geschlossene Buchse, in der das wenigstens eine Verbindungselement eingesteckt werden kann, zur Realisierung einer Kraftübertragung zwischen dem Funktionsbauteil und dem wenigstens einen Verbindungselement angeordnet werden kann, wobei die wenigstens eine Buchsenaufnahme bezüglich der Verbindungsachse an einer Umfangsseite einen Einbringabschnitt mit einer Einbringöffnung aufweist zum Einbringen der wenigstens einen Buchse in die wenigstens eine Buchsenaufnahme von der Umfangsseite her und/oder zum Entfernen der wenigstens einen Buchse aus der wenigstens einen Buchsenaufnahme durch die Umfangsseite.
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Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung und deren vorteilhaften Ausführungsformen aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für das erfindungsgemäße Funktionsbauteil und dessen vorteilhafte Ausführungsformen entsprechend und umgekehrt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch:
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1 ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit mehreren geschlossenen Verbindungsvorrichtungen und einer offenen Verbindungsvorrichtung zur Befestigung des Saugrohrs an einem Zylinderkopf, wobei die offene Verbindungsvorrichtung eine offene Buchsenaufnahme mit einer Buchse und einer Schraube aufweist;
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2 einen Längsschnitt des Saugrohrs aus der 1 durch die offene Buchsenaufnahme mit der Buchse;
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3 eine Detailansicht eines anderen Längsschnitts des Saugrohrs aus den 1 und 2 durch die offene Buchsenaufnahme mit der Buchse;
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4 das Saugrohr aus den 1 bis 3, wobei die Buchse sich hier außerhalb der offenen Buchsenaufnahme befindet;
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5 eine Detailansicht der offenen Buchsenaufnahme des Saugrohrs aus den 1 bis 4, hier ohne die Buchse.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In den 1 bis 5 ist ein Saugrohr 10 eines Luftansaugtrakts einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Ansichten und Schnitten gezeigt.
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Das Saugrohr 10 ist mit einer Mehrzahl von Schrauben 14 lösbar an einem Zylinderkopf 12 der Brennkraftmaschine befestigt. Der Zylinderkopf 12 ist in den 1 und 2 angedeutet. In den 1 und 2 sind zwei beziehungsweise ist eine der Schrauben 14 beispielhaft gestrichelt angedeutet.
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Das Gehäuse des Saugrohrs 10 ist aus Kunststoff. Er weist an seiner Außenseite verteilt eine Mehrzahl von geschlossenen Verbindungsvorrichtungen 16 und eine offene Verbindungsvorrichtung 18 auf, mit denen das Saugrohr 10 an dem Zylinderkopf 12 befestigt ist. Jede Verbindungsvorrichtung 16 und 18 weist eine der Schrauben 14 auf.
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Die geschlossenen Verbindungsvorrichtungen 16 sind im Wesentlichen funktional ähnlich aufgebaut. Sie verfügen jeweils über eine geschlossene Buchsenaufnahme 20. In jeder geschlossenen Buchsenaufnahme 20 steckt koaxial zu einer jeweiligen gedachten Verbindungsachse 22 jeweils eine Buchse 24. In jeder der Buchsen 24 steckt eine der Schrauben 14.
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Die geschlossenen Buchsenaufnahmen 20 weisen jeweils einen etwa kreiszylindrischen bezüglich der entsprechenden Verbindungsachse 22 radial innere Umfangsseite auf. An den radial inneren Umfangsseiten sind die Buchsenaufnahmen 20 jeweils abgestuft. Die Buchsenaufnahmen 20 weisen jeweils an ihren dem Zylinderkopf 12 zugewandten Stirnseiten eine querschnittserweiterte Aufnahme für einen weiter unten näher erläuterten Vorsprung 26 der Buchse 24 auf.
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Die Buchsen 24 sind jeweils von der dem Zylinderkopf 12 zugewandten Seite in die geschlossene Buchsenaufnahme 20 eingesteckt. Die Buchsen 24 sind identisch. Beispielhaft handelt es sich hier um marktübliche Standardbuchsen. Die Buchsen 24 sind aus Metall. Sie haben im Wesentlichen die Form eines hohlen Kreiszylinders. Die oben bereits erwähnten Vorsprünge 26 befinden sich jeweils an einer der Stirnseiten der Buchsen 24 an den radial äußeren Umfangsseiten. Die Vorsprünge 26 erstrecken sich jeweils umfangsmäßig zusammenhängend nach radial außen. Ein Außendurchmesser 28 der Buchsen 24 im Bereich außerhalb der Vorsprünge 26 beträgt beispielhaft 13 mm. Eine Höhe 30 der Buchsen 24 axial zur Verbindungsachse 22 beträgt beispielhaft 25 mm.
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Der Zylinderkopf 12 weist auf seiner dem Saugrohr 10 zugewandten Seite eine Mehrzahl von Gewindebohrungen 32 für die Schrauben 14 auf. Die Gewindebohrungen 32 sind entsprechend den Verbindungsvorrichtungen 16 und 18 angeordnet.
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Die offene Verbindungsvorrichtung 18 umfasst eine offene Buchsenaufnahme 34. Die offene Buchsenaufnahme 34 besteht aus einem Aufnahmeabschnitt 36 und einem Einbringabschnitt 38 mit einer Einbringöffnung 40. In dem Aufnahmeabschnitt 36 ist die entsprechende Buchse 24 angeordnet, welche den Buchsen 24 der geschlossenen Verbindungsvorrichtung 16 entspricht. Durch die Einbringöffnung 40 kann die Buchse 24 in die offene Buchsenaufnahme 34 von der bezüglich der Verbindungsachse 22 umfangsmäßigen Seite her eingebracht und/oder aus der offenen Buchsenaufnahme 34 entfernt werden.
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Ein Innenquerschnitt der offenen Buchsenaufnahme 34 ist in Richtung der Verbindungsachse 22 betrachtet etwa u-förmig. Die Schenkel des „U” werden dabei durch Seitenwände 41 des Einbringabschnitts 38 gebildet. Die Seitenwände 41 begrenzen die Einbringöffnung 40 auf bezüglich der Verbindungsachse 22 umfangsmäßig gegenüberliegenden Seiten Die Einbringöffnung 40 erstreckt sich über die gesamte bezüglich der Verbindungsachse 22 axiale Höhe der offenen Buchsenaufnahme 34.
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In einem dem Zylinderkopf 12 abgewandten Klemmbereich 42 der Buchsenaufnahme 34 hat eine radial innere Umfangsseite des Aufnahmeabschnitts 36 etwa den Verlauf eines Mantels eines gedachten halben Kreiszylinders. Ein Innendurchmesser 44 des Aufnahmeabschnitts 36 im Klemmbereich 42 beträgt beispielhaft etwa 12,85 mm. Der Klemmbereich 42 erstreckt sich über eine axiale Höhe 46 von etwa 14,2 mm.
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Auf der dem Zylinderkopf 12 zugewandten Seite des Klemmbereichs 42 weitet sich die radial innere Umfangsseite des Aufnahmeabschnitts 36 konisch auf. Ein Öffnungswinkel 48 des Aufnahmeabschnitts 36 beträgt dort beispielhaft etwa 4,5 Grad.
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Auf seiner dem Zylinderkopf 12 zugewandten Stirnseite weist der Aufnahmeabschnitt 36 an seiner radial inneren Umfangsseite eine umfangsmäßig verlaufende Aufnahme 50 für den Vorsprung 26 der Buchse 24 auf. Die Aufnahme 50 erstreckt sich in die beiden Seitenwände 41 des Einbringabschnitts 38.
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Die einander zugewandten Innenseiten der Seitenwände 41 verlaufen parallel zueinander. Eine Breite 52 der Innenseiten der Seitenwände 41 quer zur Verbindungsachse 22 beträgt beispielhaft etwa 4 mm. Ein Abstand der Innenseiten der Seitenwände 52, welcher eine Breite 54 der Einbringöffnung 40, also die lichte Weite der Einbringöffnung 40, definiert, beträgt beispielhaft 12,5 mm. Die Breite 54 der Einbringöffnung 40 ist kleiner als der Außendurchmesser 28 der Buchse 24 und kleiner als der Innendurchmesser 44 des Aufnahmeabschnitts 36 im Klemmbereich 42.
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Am jeweiligen Übergang der Seitenwände 41 des Einbringabschnitts 38 in den Aufnahmeabschnitt 36 befindet sich jeweils ein Hinterschnitt 56. Die Innenseiten der Seitenwände 52 befinden sich innerhalb eines Bereichs, welcher durch zwei parallele Tangentialflächen der radial inneren Umfangsseite des Aufnahmeabschnitts 38 begrenzt wird.
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Zur Montage des Saugrohrs 10 an den Zylinderkopf 12 wird zunächst die Buchse 24 der offenen Verbindungsvorrichtung 18 mit der entsprechenden Schraube 14 in der entsprechenden Gewindebohrung 32 des Zylinderkopfs 12 festgeschraubt. Dabei wird die Stirnseite der Buchse 24 mit dem Vorsprung 26 auf der dem Zylinderkopf 12 zugewandten Seite angeordnet.
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Anschließend wird das Saugrohr 10 mit der offenen Buchsenaufnahme 34 an der festgeschraubten Buchse 24 so angelegt, dass die radial äußere Umfangsseite der Buchse 24 innerhalb der Einbringöffnung 40 an den Seitenwänden 41 des Einbringabschnitts 38 der offenen Buchsenaufnahme 34 anliegt. Der Zylinderkopf 12 wird mit einer Bewegung in einer Einsteckrichtung 58 radial zur Verbindungsachse 22 auf die Buchse 24 geschoben. Die Einsteckrichtung 58 ist in der 4 durch einen Pfeil angedeutet. Beim Einschieben der Buchse 24 in die Einbringöffnung 44 werden die Seitenwände 41 des Einbringabschnitts 38 elastisch voneinander weg gedrückt. Dabei muss eine entsprechende elastische Kraft überwunden werden.
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Nach Passieren der Hinterschnitte 46 rastet die Buchse 24 in dem Aufnahmeabschnitt 36 ein. Die Buchse 24 wird durch die elastische Klemmverbindung in der offenen Buchsenaufnahme 34 gehalten.
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Die konische Aufweitung des Aufnahmeabschnitts 36 lässt eine Lagetoleranz zu. Ein Kontakt der radial inneren Umfangsseite des Aufnahmeabschnitts 36 mit der radial äußeren Umfangsseite der Buchse 24 wird vermieden. Auf diese Weise kann eine Krafteinwirkung durch die Presskraft zwischen der Buchse 24 und der offenen Buchsenaufnahme 34 verringert werden.
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Anschließend werden die Schrauben 14 der geschlossenen Verbindungsvorrichtungen 16 in die entsprechenden Buchsen 24 gesteckt und in den entsprechenden Gewindebohrungen 32 des Zylinderkopfs 12 festgeschraubt.
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Zum Entfernen des Saugrohrs 10 von dem Zylinderkopf 12 werden zunächst die Schrauben 14 der geschlossenen Verbindungsvorrichtungen 16 entfernt. Anschließend wird die Klemmverbindung zwischen der offenen Buchsenaufnahme 34 und der Buchse 24 der offenen Verbindungsvorrichtung 18 gelöst. Hierzu wird das Saugrohr 16 entgegen der Einsteckrichtung 52 von der Buchse 24 der offenen Verbindungsvorrichtung 18 abgezogen. Hierbei muss die elastische Klemmkraft der Seitenwände 41 beim Passieren des Einbringabschnitts 38 überwunden werden.
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Die Schraube 14 der offenen Verbindungsvorrichtung 18 muss zum Entfernen des Saugrohrs 10 nicht gelöst werden. Die entsprechende Buchse 24 kann an dem Zylinderkopf 12 verbleiben.
