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Patent Searching and Data


Title:
CONNECTION ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/079247
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connection assembly (10) with a fluid plug (20) and a fluid connector (30), said fluid connector (30) being used to at least partly received the fluid plug (20). The connection assembly also comprises an electric plug (40) and a receiving socket (50), wherein the receiving socket (50) is used to at least partly receive the electric plug (40). The fluid plug (20) and/or the fluid connector (30) has a holder (23; 33) for the electric plug (40) or the receiving socket (50), and the electric plug (40) and/or the receiving socket (50) is movably mounted relative to the other independently of a movement of the fluid connector (30) and/or the fluid plug (20) relative to the paired holder (23, 33).

Inventors:
NIKOLOV DONAYRE SANDER (PE)
Application Number:
PCT/EP2019/078420
Publication Date:
April 23, 2020
Filing Date:
October 18, 2019
Export Citation:
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Assignee:
FORSCHNER EUGEN GMBH (DE)
International Classes:
F16L25/01; F16L53/38; H01R13/00
Domestic Patent References:
WO2016038226A12016-03-17
Foreign References:
US20160169069A12016-06-16
EP2418361A22012-02-15
DE102016211380A12017-12-28
EP1793152A12007-06-06
EP2463566A12012-06-13
Attorney, Agent or Firm:
WIESE, Gerhard (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 Verbindungsanordnung (10) mit einem Fluid-Stecker (20) und einem Fluid- Konnektor (30), wobei der Fluid-Konnektor (30) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Fluid-Steckers (20) dient, und mit einem Elektro-Stecker (40) und einer Aufnahmebuchse (50), wobei die Aufnahmebuchse (50) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Elektro-Steckers (40) dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluid-Stecker (20) und/oder der Fluid- Konnektor (30) einen Halter (23; 33) für den Elektro-Stecker (40) oder die Aufnahmebuchse (50) aufweisen und der Elektro-Stecker (40) und/oder die Aufnahmebuchse (50) unabhängig von einer Bewegung des Fluid- Konnektors (30) und/oder des Fluid-Steckers (20) gegenüber dem ihnen zugeordneten Halter (23; 33) bewegbar zueinander gelagert sind. 2. Verbindungsanordnung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektro-Stecker (40) und/oder die Aufnahmebuchse (50) aus dem Halter (23; 33) entnehmbar sind.

3. Verbindungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Halter (23; 33) eine Befestigungsvorrichtung (35; 45) für den Elektro-Stecker (40) und/oder die Aufnahmebuchse (50) aufweist.

4. Verbindungsanordnung (10) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung durch eine Aussparung (45) und wenigs- tens einen Vorsprung (35) ausgebildet ist.

5. Verbindungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Halter (23; 33) den Elektro- Stecker (40) und/oder die Aufnahmebuchse (50) zumindest teilweise umgibt. Verbindungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektro-Stecker (40) eine Rastvorrich- tung (44) aufweist, die mit einer Gegenrastvorrichtung (54) an der Auf- nahmebuchse (50) in Eingriff bringbar ist.

Verbindungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektro-Stecker (40) wenigstens zwei Pole (42) aufweist. 8. Verbindungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Fluid-Stecker (20) als SAE-Stecker ausgebildet ist.

9. Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektro-Stecker (40) und die Aufnahmebuchse (50), sowie der Fluid- Stecker (20) und der Fluid-Konnektor (30) beim Koppeln gleichzeitig in Eingriff bringbar sind. 10. Verfahren zum Entkoppeln einer Verbindungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluid-Stecker (20) und der Fluid-Konnektor (30) in einer ersten Entkopplungsposition vor dem erst in einer zweiten Entkopplungsposition voneinander entkoppelba- ren Elektro-Stecker (40) und der Aufnahmebuchse (50) außer Eingriff bringbar sind.

Description:
Verbindungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Verbinden bzw. Entkoppeln einer der- artigen Verbindungsanordnung gemäß der Ansprüche 9 und 10. Eine gattungsgemäße Verbindungsanordnung ist aus EP 2 463 566 B1 bekannt. Dabei handelt es sich um eine Verbindungsanordnung zum gleichzeitigen Ver- binden einer Fluidleitung und einer elektrischen Leitung. Dies ist besonders bei beheizbaren Verbindungsanordnungen für Fluidleitungen von Vorteil. Nachteilig an der genannten Ausführung ist das gleichzeitige Entkoppeln der beiden Leitun- gen. So besteht beispielsweise die Gefahr eines Kurzschlusses oder einer Korro- sion der elektrischen Kontakte, wenn das austretende Fluid - insbesondere wenn es Harnstoff enthält - auf die Verbindungskomponenten der elektrischen Leitung tropft. Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere Verbindungsanordnung und ein Ver- fahren zum lösbaren Verbinden oder Entkoppeln einer Fluidleitung und einer da- mit verbundenen elektrischen Leitung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindunganordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen der

Patentansprüche 11 oder 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils darauf bezogenen Unteransprüchen angegeben.

Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der Erfindung sind Anwendungen im Automobilbe- reich, insbesondere bei beheizbaren Fluidleitungen für AdBlue ® und deren Kopplung mit Konnektoren oder Verbindungselementen, wobei die Fluidleitungen dort mit elektrischen Heizleitern versehen sind und für eine funktionsfähige Ver- bindung sowohl eine Kopplung des fluidführenden Teils als auch der Stromleitun- gen erfolgen muss.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Verbindungsanordnung mit einem Fluid-Stecker, der an einem ersten Leitungsabschnitt einer Fluidleitung und einem Fluid-Konnektor, der an einem zweiten Leitungsabschnitt einer Fluidleitung angeordnet ist, zu schaffen, die auch einen Elektro-Stecker für wenigstens eine elektrische Leitung und eine Aufnahmebuchse für wenigstens eine elektrische Leitung aufweist. Dabei dienen der Fluid-Konnektor zur zumindest teilweisen Auf- nahme des Fluid-Steckers und die Aufnahmebuchse zur zumindest teilweisen Aufnahme des Elektro-Steckers. Der Elektro-Stecker oder die Aufnahmebuchse sind dabei unabhängig von einer Bewegung des Fluid-Konnektors oder des Fluid- Konnektors zueinander bewegbar. Hierdurch ist eine zeitliche Trennung der Ent- kopplungsvorgänge der fluidführenden Komponenten und der stromführenden Komponenten möglich, so dass ein Eindringen von Fluid-Resten in die Verbin- dungskomponenten der elektrischen Leitung verhindert wird.

Erfindungsgemäß weist der Fluid-Stecker und/oder der Fluid-Konnektor einen Halter für den Elektro-Stecker oder die Aufnahmebuchse auf und der Elektro- Stecker oder die Aufnahmebuchse sind gegenüber dem ihnen zugeordneten Hal- ter bewegbar - insbesondere verschiebbar - gelagert. Dadurch ermöglicht die Verbindungsanordnung in einer ersten Kupplungsposition eine gleichzeitige Kopplung der fluidführenden Komponenten und der stromführenden Komponen- ten, in einer zweiten Kupplungsposition beim Entkoppeln jedoch durch eine Rela- tivbewegung einer der stromführenden Komponenten relativ zu ihrem Halter ein vom Trennen der stromführenden Komponenten getrenntes Entkoppeln der fluid- führenden Komponenten.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind der Elektro-Stecker und/oder die Auf- nahmebuchse aus dem Halter entnehmbar. Dies bedeutet ein hohes Maß an Fle- xibilität beim Montieren und De-Montieren der Verbindungsanordnung bei War- tungs- und/oder Reparaturarbeiten am Fahrzeug.

Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, dass wenigstens einer der Hal- ter eine Befestigungsvorrichtung für den Elektro-Stecker und/oder die Aufnahme- buchse aufweist. So ist der Elektro-Stecker bzw. die Aufnahmebuchse sicher und zuverlässig am jeweils zugeordneten Halter fixierbar. Die Befestigungsvorrichtung wird dabei vorzugsweise durch eine Aussparung und wenigstens einen Vorsprung gebildet, wobei beim Koppeln der wenigstens eine Vorsprung in die jeweilige Aussparung eingreift. Ein vorderes Ende des Vorsprungs ist dabei vorzugsweise abgerundet ausgebildet, damit ein vorderer Bund des Elektro-Steckers leicht vom Halter lösbar ist.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, dass wenigstens einer der Halter den Elek- tro-Stecker und/oder die Aufnahmebuchse zumindest teilweise umgibt. So ist ei- ne stabile Positionierung des Elektro-Steckers und/oder der Aufnahmebuchse im korrespondierenden Halter in einer gemeinsamen Achse gewährleistet. Die Fluid- Verbindung und die Elektro-Verbindung liegen somit eindeutig in einer parallelen Anordnung zueinander.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Elektro- Stecker eine Rastvorrichtung auf, die mit einer Gegenrastvorrichtung an der Auf- nahmebuchse in Eingriff bringbar ist. Durch den Eingriff zwischen der Rastvor- richtung und der Gegenrastvorrichtung wird die Verbindungsanordnung für die elektrische Leitung miteinander verbunden. Um die Verbindungsanordnung zu lösen, ist ein leichtes manuelles Anheben der Rastvorrichtung - bevorzugt mittels der Klinge eines Schraubenzieher - erforderlich, damit diese von der Gegenrast- vorrichtung - beispielsweise einer Rastnase - getrennt werden kann. Alternativ ist auch ein federnd gelagerter Kipphebel als Rastvorrichtung geeignet, der ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs manuell betätigbar ist.

Weiterhin bevorzugt ist eine Ausführungsform des Elektro-Steckers mit wenigs- tens zwei oder mehreren Polen; in einer alternativen Ausführungsform kann der Elektro-Stecker auch nur mit einem Pol versehen sein, beispielsweise bei einer Verwendung zur Signalübertragung.

Bevorzugt ist der Fluid-Stecker in Form eines SAE-Steckers ausgeführt, welcher vorzugsweise als Schnellkupplung für Fluidleitungen - beispielsweise für Ad- Blue® - in Fahrzeugen einsetzbar ist.

Von besonderem Vorteil für den Anwender sind die Verfahren zum Verbinden und Entkoppeln der Verbindungsvorrichtung. Beim Verbinden sind der Elektro- Stecker und die Aufnahmebuchse sowie der Fluid-Stecker und der Fluid- Konnektor gleichzeitig in Eingriff bringbar. Beim Entkoppeln sind der Fluid- Stecker und der Fluid-Konnektor vor dem Elektro-Stecker und der Aufnahme- buchse außer Eingriff bringbar. Somit wird beim Entkoppeln zuerst die Fluidlei tung getrennt und erst im Anschluss die elektrische Leitung. Dies ermöglicht eine Trennung des vom Fluid-Stecker und Fluid-Konnektor gebildeten Fluid-Pfades vor der Entkopplung des vom Elektro-Stecker und der Aufnahmebuchse gebildeten Strom-Pfades. Die Gefahr eines Kurzschlusses durch ein beim Entkoppeln des Fluid-Pfades eventuell austretendes Fluid wird dadurch eliminiert, weil der Strom- Pfad zunächst noch gekoppelt bleibt und dadurch gegenüber austretendem Fluid noch weiterhin dicht abgeschirmt ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Verbindungsanordnung in einer

Position vor dem Verbinden; Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Verbindungsanordnung nach dem Entkoppeln der fluidführenden Komponenten und vor dem Entkoppeln des Elektro-Steckers von einer Aufnahmebuchse; und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Verbindungsanordnung mit dem von der Aufnahmebuchse entkoppelten Elektro-Stecker und vor dessen erneutem Einbringen in den Halter am Fluid-Konnektor.

Die Figur 1 zeigt eine Verbindungsanordnung 10 mit einem Fluid-Stecker 20, ei- nem Fluid-Konnektor 30, einem Elektro-Stecker 40 und einer Aufnahmebuchse 50. Die Verbindungsanordnung 10 ist dabei in einer so genannten Ausgangstel- lung dargestellt. Dies bedeutet, dass der Elektro-Stecker 40 in einem eine Öff- nung 36 (siehe Fig. 2) aufweisenden Halter 33 am Fluid-Konnektor 30 angeordnet ist (links in Figur 1 ). Der Fluid-Konnektor 30 und der Fluid-Stecker 20 sind dabei in einer Achse A23 angeordnet, die parallel zu einer Achse A45 des Elektro- Steckers 40 und der Aufnahmebuchse 50 angeordnet ist.

Am Fluid-Stecker 20 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine den Fluid-Stecker

20 teilweise umgebende, als Gehäuse dienende Schutzkappe 21 und eine an der Schutzkappe 21 vorgesehene rippenförmige Schiene 22 angeordnet. Alternativ kann die Schutzkappe 21 auch zweiteilig oder mit einer flexiblen Verbindung aus- gebildet sein, wobei die Schiene 22 dann bevorzugt als Filmscharnier ausgeformt ist. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Schutzkappe 21 auch nach hinten hin - das heißt an dem einem vorderen Ende 25 des Fluid-Steckers 20 entge- gengesetzten, in den Zeichnungen rechts angeordneten Ende der Schutzkappe

21 - breiter werden.

Weiterhin ist ein Halter 23 sowie ein Verschlusselement 24 beispielsweise in Form eines Rastbügels vorgesehen, wobei der Halter 23 mittels einer schellenar- tigen Befestigung 26 die Schutzkappe 21 umgreift. Die schellenartigen Befesti- gung 26 wird mittels des Verschlusselements 24 im Bereich der Schiene 22 ge- schlossen. Dabei ist vor dem Schließen durch eine Verschiebung des Verschlus- selements 24 längs der Schiene 22 eine Einstellung des axialen Kopplungsweges der stromführenden Komponenten 40 und 50 und somit eine Anpassung an den Kopplungsweg der fluidführenden Komponenten 20 und 30 möglich.

Der Halter 23 kann alternativ auch fest am Fluid-Konnektor 20 und die Aufnah- mebuchse 50 in diesem Fall einstellbar am Halter 23 angeordnet sein.

Das vordere Ende 25 des Fluid-Steckers 20 zeigt in Richtung des Fluid- Konnektors 30. Der Fluid-Konnektor 30 wird von einem Gehäuse 31 mit einer Öffnung 32 und einem am Gehäuse 31 angeordneten Halter 33 gebildet, der zur Aufnahme des Elektro-Steckers 40 dient. Aufbau und Funktion des Fluid- Konnektors 30 sind detailliert beispielsweise in der WO 2016/038226 A1 be- schrieben, deren Inhalt insoweit zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung ge- hört. Das vordere Ende 25 wird dabei mit seinem vorspringenden Bund 27 mittels eines federartigen Kupplungselements in der Öffnung 32 des Fluid-Konnektors 30 fixiert.

Am Halter 33 sind zwei sich parallel zur Achse A45 erstreckende hakenförmige Vorsprünge 35 angeordnet, welche an ihrem vorderen Ende jeweils eine nach innen vorspringende abgerundete Nase aufweisen. Des Weiteren ist am Halter 33 auf der der Aufnahmebuchse 50 zugewandten Seite eine U-förmige Nut 34 vorgesehen.

Der in Fig. 1 in den Halter 33 eingeschobene Elektro-Stecker 40 weist im gezeig- ten Ausführungsbeispiel zwei Pole 42 auf, die zur Verbindung mit jeweils einem nicht dargestellten elektrischen Leiter dienen. Eine Aussparung 45 am Elektro- Stecker 40 ist für einen Eingriff der von den Aussparungen 45 und den Vorsprün- gen 35 gebildeten Befestigungsvorrichtung direkt unter dem Vorsprung 35 des Halters 33 angeordnet. Ein Bund 41 (siehe Figur 3) des Elektro-Steckers 40 ist an der Innenwand des Halters 33 angeordnet und weist vorzugsweise eine gleiche Breite auf, wie der Halter 33. Somit schließen ein Bund 37 des Halters 33 und ein Bund 47 des Elektro-Steckers 40 bündig in einer Ebene ab und eine Rastvorrich- tung 44 ist deckungsgleich mit der Nut 34 angeordnet. Die am Halter 23 des Fluid-Steckers 20 angeordnete Aufnahmebuchse 50 mit einem Gehäuse 51 weist eine Öffnung 52, eine Gegenrastvorrichtung 54 und ei- nen Rand 57 auf.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Halter 23 auch als separates Bauteil ausgebildet sein. Des Weiteren ist auch eine einstückige Bauweise von Fluid-Stecker 20 und Aufnahmebuchse 50 möglich, wobei der Halter 23 dann als brückenartiges Bindeglied zwischen diesen ausgebildet ist.

Das Koppeln der beiden in der Figur 1 gezeigten Fluid führenden Komponenten 30 mit 40 und der beiden elektrischen Kopplungselemente 20 mit 50 erfolgt in einer Richtung R1. Dabei wird der Fluid-Konnektor 30 auf das vordere Ende 25 des Fluid-Steckers 20 aufgeschoben und ein hinteres Ende 43 des Elektro- Steckers 40 in die Öffnung 52 der Aufnahmebuchse 50 eingeschoben. Die Ver- rastung der elektrischen Kopplungselemente 40 und 50 erfolgt über die Rastvor- richtung 44 des Elektro-Steckers 40 und die Gegenrastvorrichtung 54 der Auf- nahmebuchse 50. Die Gegenrastvorrichtung 54 kann dabei als federnder Rast- haken ausgebildet sein. Alternativ dazu ist die Gegenrastvorrichtung 54 als festes Bauteil ausgebildet und wird von einer beispielsweise als federnde Zunge ausge- bildeten Rastvorrichtung 44 umgriffen.

Im Zustand der vollkommenden Kopplung der Verbindungsanordnung 10 liegt die Rastvorrichtung 44 des Elektro-Steckers 40 deckungsgleich zur Nut 34 des Hal- ters 33. Dieser Zustand ist in den Figuren 1 bis 3 nicht dargestellt.

Die Verrastung der Verbindungsanordnung 10 insgesamt, erfolgt durch das fe- derartige Kupplungselement - beispielsweise in Form einer Verrastfeder - (nicht dargestellt, jedoch in der WO 2016/038226 A1 beschrieben), wobei das vordere Ende 25 des Fluid-Steckers 20 mit seinem vorspringenden Bund 27 mittels des federartigen Kupplungselements in der Öffnung 32 des Fluid-Konnektors 30 dich- tend aufgenommen und fixiert wird. Die Figur 2 zeigt die Verbindungsanordnung 10 in einer ersten Entkopplungsposi- tion, bei der der Elektro-Stecker 40 noch mit der Aufnahmebuchse 50 gekoppelt ist, der Fluid-Konnektor 30 jedoch schon durch eine Entkopplung der nicht darge- stellten Rastfeder und eine Bewegung in einer Richtung R2 entkoppelt wurde. Dabei ist die Rastvorrichtung 44 des Elektro-Steckers 40 mit der Gegenrastvor- richtung 54 der Aufnahmebuchse 50 verbunden. Eine Führungsfläche 48 des Elektro-Steckers 40 und Führungsflächen 38 des Fluid-Konnektors 30 ermögli- chen ein einfaches Einschieben (siehe Figur 1 ) des Elektro-Steckers 40 in den Halter 33. Ein Verkanten oder Verdrehen der Bauteile zueinander kann somit ausgeschlossen werden.

In der Figur 3 ist in einer zweiten Entkopplungsposition der Elektro-Stecker 40 auch von der Aufnahmebuchse 50 entkoppelt und somit als eigenes - getrenntes - Bauteil zu erkennen. In einem nächsten Schritt des Entkoppelns würde der Elektro-Stecker 40 in den Halter 33 des Fluid-Konnektors 30 überführt und soweit in die Öffnung 36 eingeschoben, bis der Rand 47 an einer Anschlagrippe 39 am Halter 33 anliegt. Ein weiterer Verbindungsvorgang aus der in Fig. 1 gezeigten vorbereiteten Kopplungsposition kann nun erneut erfolgen.

Bezugszeichenliste

Verbindungsanordnung

Fluid-Stecker

Schutzkappe

Schiene

Halter

Verschlusselement

(vorderes) Ende (von 20)

Befestigung (schellenartig)

Bund

Fluid-Konnektor

Gehäuse

Öffnung

Halter

Nut

Vorsprung (gemeinsam mit 45 Teil der Befestigungsvorrichtung)

Öffnung

Rand

Führungsfläche

Anschlagrippe

Elektro-Stecker

Bund

Pol

(hinteres) Ende (von 40)

Rastvorrichtung

Aussparung (gemeinsam mit 35 Teil der Befestigungsvorrichtung) Rand

Führungsfläche 50 Aufnahmebuchse

51 Gehäuse

52 Öffnung

54 Gegenrastvorrichtung 57 Rand

A23 Achse (durch 20 und 30) A45 Achse (durch 40 und 50) R1 (erste) Richtung

R2 (zweite) Richtung