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WO2020011381A1 - Verbindungsanordnung für ein kunststoffbauteil und ein metallbauteil sowie saugmodul mit einer solchen verbindungsanordnung - Google Patents

Verbindungsanordnung für ein kunststoffbauteil und ein metallbauteil sowie saugmodul mit einer solchen verbindungsanordnung Download PDF

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WO2020011381A1
WO2020011381A1 PCT/EP2018/070651 EP2018070651W WO2020011381A1 WO 2020011381 A1 WO2020011381 A1 WO 2020011381A1 EP 2018070651 W EP2018070651 W EP 2018070651W WO 2020011381 A1 WO2020011381 A1 WO 2020011381A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hinge
component
metal component
connection
hinge part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/070651
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marco Battezzati
Alexander Korn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of WO2020011381A1 publication Critical patent/WO2020011381A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M35/10314—Materials for intake systems
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    • F02M35/10314—Materials for intake systems
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
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    • F02M35/1034—Manufacturing and assembling intake systems
    • F02M35/10354—Joining multiple sections together
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a connection arrangement for a plastic component and a metal component, in particular for a suction module of an internal combustion engine, and a suction module with such a connection arrangement.
  • a suction module is known from EP 2 501 912 A1, in which parts of the suction module are continuously connected by means of a crimp connection.
  • a mechanical positive connection By means of such a mechanical positive connection, a simple connection of a plastic component to a metal component is possible.
  • an access option for a crimping tool on all radial sides of the crimp connection on the components is necessary.
  • EP 3 001 132 A1 shows a manufacturing method of a heat exchanger with a fastening device for fastening a box to a heat exchanger block, in which the box is brought into contact with the heat exchanger block for fastening and is pivoted about an axis.
  • An object of the invention is to provide a reliable connection arrangement which is particularly suitable for connecting a plastic component to a metal component and can be carried out in a space-saving manner with limited accessibility of the connection arrangement. Another object is to create a suction module with such a connection arrangement.
  • connection arrangement for connecting a plastic component to a metal component, in particular a suction module of an internal combustion engine, comprising at least one hinge with an axis of rotation, a first hinge part of the hinge being arranged on the plastic component and a second hinge part on the metal component.
  • a seal is provided between the plastic component and the metal component. The axis of rotation of the hinge runs outside an area enclosed by the seal.
  • a first hinge part can be plugged together from the side facing away from the metal component in the direction of the metal component with a second hinge part.
  • a connection arrangement is specified for connecting a plastic component, for example an air distributor, to a metal component, for example a heat exchanger for the combustion air, in particular a suction module of an internal combustion engine, comprising at least one hinge with an axis of rotation, a first hinge part of the hinge on the plastic component and a second hinge part is arranged on the metal component.
  • a seal is provided between the plastic component and the metal component. The axis of rotation of the hinge is arranged outside an area enclosed by the seal.
  • a first hinge part can be plugged together with a second hinge part from the side facing away from the metal component in the direction of the metal component.
  • connection arrangement comprises one or more crimp connections.
  • the hinge is expediently provided on a straight section of the components.
  • Crimping is a joining process in which two components are connected to one another by plastic deformation of at least one of the components.
  • the plastic deformation can, for. B. by flanging, squeezing, crimping or folding.
  • a crimp connection is usually difficult to solve and requires a suitable tool. Space can be gained through the hinge.
  • To establish the connection between the plastic component and the metal component there is no need to bring a tool to the connection point, as is required, for example, when crimping.
  • the connection point When crimping, the connection point must be accessible to a tool with which a crimping strip can be angled towards the component and a positive connection can be established with the component.
  • the course of a pipe connection usually has to be designed so that the crimping tool can be guided to the connection point.
  • This may require a disadvantageous design of the tube, which must have a constriction for accessibility to the crimping tool, which can have a very disadvantageous effect on the flow through the tube.
  • a first hinge part can be plugged into or into one another from the side facing away from the metal component in the direction of the metal component with a second hinge part.
  • the assembly from the outside enables simple and space-saving assembly of the components.
  • the distance between the axis of rotation and the seal can be dimensioned before so that the seal is pressed approximately only in the axial direction.
  • the plastic component is pushed at an angle to the metal component with a recess at the edge of the plastic component over a hinge strip protruding from the metal component.
  • the plastic component is then pivoted about an axis of rotation so that the first hinge part rests on the hinge strip.
  • the crimping strip of the metal component and the support of the crimp connection on the plastic component are in contact on further sides of the connection arrangement, and the plastic component can be crimped onto the metal component.
  • the plastic component and the metal component can be moved relative to one another and the moving part with its sealing surface can be placed gently, for example almost axially, on the seal.
  • a plastic lid in the form of an air distributor with an air inlet or air outlet can be pivoted to a metal component. The gentle placement prevents the seal from going through the sealing surface that is moving towards them is twisted, wound or sheared, which in use can lead to sealing problems and durability problems of the seal.
  • both components are formed at least essentially from plastic or both components from metal.
  • the invention with the hinge connection for a connection of a plastic component with a metal construction part is advantageous, especially with limited space.
  • the hinge is formed by inserting the first and second hinge parts into one another.
  • the hinge can advantageously be manufactured and assembled in a simple manner.
  • one of the hinge parts can be a bar and the other hinge part can have one or more supports for the one hinge part.
  • the conditions can be part of recesses.
  • the bar can be placed on the layers or inserted into the recesses of the other hinge part.
  • the bar can advantageously consist of segments which are arranged along the longitudinal extent of the bar and are spaced apart by spaces.
  • the shelves or recesses can be spaced apart from one another by webs. The webs can derive forces during the establishment of the connection and in operation in the corresponding associated component, for example the plastic component.
  • corresponding sealing surfaces of the plastic component and the metal component can have an angle of less than 90 °, preferably less than 62 °, particularly preferably at most 50 °, when the first and second hinge parts are inserted into one another.
  • the components can simply be put together to form the hinge and closed by a rotary movement.
  • the axis of rotation above the seal in the unpressed state based on a surface spanned by the seal in the direction of the component to be moved, for example the plastic component, is arranged.
  • This allows the sealing surface of the component to be moved, for example the plastic part, to be placed particularly gently on the seal.
  • a crimp connection can be provided between areas of the plastic component and the metal component that are not connected to the hinge.
  • one side can have the hinge and the other three sides can have the crimp connection.
  • An advantageous flatness of the seal can thus be achieved.
  • only one side, for example the side opposite the hinge or another side can be provided with a crimp connection.
  • one or more other types of connection can be provided on the sides that do not have the hinge.
  • At least a part of the crimp connection can lie opposite the hinge in the area enclosed by the seal.
  • the first hinge part can have one or more cutouts in which the second hinge part engages.
  • One area of the recesses forms the supports for the second hinge part, while the walls of the recesses allow favorable stabilization and force distribution on the first hinge part.
  • the axis of rotation can run on an outside of the second hinge part. This allows a simple definition of the axis of rotation.
  • the axis of rotation can preferably run at a kink of the second hinge part, in particular between an outwardly pointing strip and a side wall of a sealing groove. The construction of the second hinge part with the determination of the position of the axis of rotation is simplified.
  • the second hinge part can have a comb-like structure which points away from the metal component.
  • the second hinge part can be designed as a simple bar that points outwards
  • the hinge strip can be inclined at an angle to the horizontal, spanned by the surface of the metal construction to be covered with the plastic part. An angle of approximately 5 ° to 45 ° is advantageous, and an angle of between 15 ° and 30 ° is particularly advantageous.
  • the support of the corresponding hinge part in the plastic component can be adapted according to the inclination of the hinge strip of the metal component. The angle allows the first hinge part and the second hinge part to lie against one another in the installed position at an inclination to the horizontal.
  • the hinge strip can be inclined by an angle with respect to the horizontal, spanned by the surface of the metal component to be covered with the plastic part. An angle of approximately 5 ° to 45 ° is advantageous, and an angle of between 15 ° and 30 ° is particularly advantageous.
  • the support of the corresponding hinge part in the plastic component is designed without an inclination of the hinge strip of the metal component.
  • the second hinge part on the metal component can cause a plastic deformation on the first hinge part of the plastic component.
  • the sealing groove can be arranged in a channel that runs around the circumference of the metal component. The channel can be produced separately from the metal component and can be suitably fastened to the metal component.
  • the sealing groove can preferably be arranged on the bottom of the channel and external side walls of the channel in the area of the hinge form an outwardly angled hinge bar for laying on a support of the first hinge part and in the area of the crimp connection form a crimp bar to be folded over towards the component.
  • a suction module for an internal combustion engine is proposed, the suction module having a connection arrangement according to the invention.
  • the connection arrangement according to the invention for connecting a plastic component to a metal component, in particular a suction module of an internal combustion engine, comprises at least one hinge with an axis of rotation, a first hinge part of the hinge being arranged on the plastic component and a second hinge part on the metal component.
  • a seal is provided between the plastic component and the metal component.
  • the axis of rotation of the hinge runs outside an area enclosed by the seal.
  • the hinge can be arranged on one of its longitudinal edges. In the area of the hinge, there is advantageously no need for space for tools for closing the connection. In particular, it can be avoided that pipes arranged on the suction module have to be redesigned in this area in order to create space for tools by constrictions and the like.
  • a crimp connection can be arranged on at least one of its longitudinal edges.
  • the connection arrangement can be formed with a crimp strip on an at least partially plastic component and the hinge strip on a metal component.
  • Figure 1 is a side view of a suction module with a longitudinal edge with a
  • FIG. 2 shows a section through a connection area between the plastic component and the metal component of the suction module according to FIG. 1 with the hinge assembled before the connection is closed with the crimp connection open;
  • FIG. 3 shows a section through a detail of the hinge of the connection area in FIG
  • FIG. 4 shows a section through a detail of the crimp connection of the connection area in FIG. 2 with the crimp connection open;
  • FIG. 5 shows a section through the connection area between the plastic component and the metal component of the suction module according to FIG. 1 with the plastic component attached and the crimp connection open;
  • FIG. 6 shows a section through the connection area between the plastic component and the metal component of the suction module according to FIG. 1 with the plastic component attached and the crimp connection closed;
  • Figure 7 shows a section through a detail of the connection area in an alternative
  • Figure 8 shows the metal component as an individual part in the unassembled state with the hinge strip and the crimp strips on the peripheral edge
  • Figure 9 is a sectional view of the metal component with a plastic component in the assembled state.
  • FIG. 1 shows a side view of a suction module 1 02 of an internal combustion engine 100, only indicated, comprising a connection arrangement 10 according to the invention, with a longitudinal edge on which a hinge 20 is formed, which has a plastic component 30, exemplified as an air distributor, with a metal component, exemplified as a charge air cooler that connects the suction module 102.
  • the metal component 40 is connected to a further plastic component 50, for example designed as a lower air distributor for distributing the cooled charge air into the combustion chambers.
  • the connection arrangement according to the invention comprises at least one of the two connections of plastic component and metal component shown in FIG. 1.
  • connection between the upper plastic part 30 and the metal component 40 is to be considered as an example below.
  • both components are made of plastic or both components are made of metal.
  • the suction module 102 has, for example, a rectangular cross section in a connection plane.
  • the connection arrangement 10 for connecting the plastic component 30 to the metal component 40 comprises, in addition to the hinge 20 on one long side of the suction module 102, for example a crimp connection 70 on the three other long sides of the suction module 102.
  • the hinge 20 advantageously extends along an entire long side, which at the rectangular cross section runs straight. Other cross-sections can optionally also be provided, a straight section being required for the hinge 20.
  • FIGS. 2 to 6 show a sectional view of a connection area between the cover and the cooler of the suction module 102 according to FIG. 1 in various states of joining and connecting the components 30, 40.
  • FIG. 2 shows the state with the second hinge part 42 suspended in the first hinge part 32 in an intermediate position of the plastic part before reaching the end position of the plastic part.
  • FIGS. 3 and 4 show enlargements of the hinge 20 and the crimp connection 70.
  • FIG. 5 shows the situation in the end position of the plastic part before the crimp connection 70 is closed and
  • FIG. 6 shows the final state with the lid closed and the crimp connection 70 closed.
  • the plastic component 30 is preferably placed on the metal component 40.
  • the hinge 20 is formed by inserting the two hinge parts 32, 42 of the plastic component 30 and the metal component 40 into one another or by hanging the first hinge part 32 into the second hinge part 42.
  • the first hinge part 32 comprises cutouts 36 which are open to the outside.
  • Each recess 36 has a support 33, vertical webs 34 and a transverse web 37 parallel to the support 33.
  • the first hinge part 34 can be designed without the cross bar 37 or without vertical bars 34 and cross bars 37.
  • the webs 34, 37 are, however, favorable for the stability of the hinge
  • a single support 33 or a single recess 36 can be provided for the second hinge part 42.
  • the recess 36 runs between the support 33 of the first hinge part 32 and a sealing surface 38 of the plastic component 30.
  • the recess 36 separates the sealing surface 38 from the support 33, which enables the hinge strip 43 of the metal component to be inserted into the recess 36 of the plastic component 30 in such a way that the plastic component 30 is pushed from the side facing away from the metal part 40 (from the right in FIG. 3) around the hinge rail 43, or is plugged together with it, while the plastic part 30 is angled away from the metal component, as in FIG Described in detail below.
  • the second hinge part 42 has an angled hinge strip 43 which extends away from the component 40.
  • the hinge bar 43 can be designed continuously in its longitudinal extent. A comb-like configuration is advantageous, in which segments separated by spaces follow one another along the longitudinal extent. The longitudinal extent is oriented perpendicular to the plane of the drawing in FIGS. 2 to 7.
  • the hinge 20 has an imaginary axis of rotation 22, which extends outside an area 24 enclosed by the seal 64.
  • the axis of rotation 22 extends on the outside of the second hinge part 42 in a bend at the base of the angled hinge strip 43. The bend comes into contact with the support 33, so that the plastic component 30 can be pivoted about the axis of rotation 22 onto the metal component 40.
  • a seal 64 is provided between the plastic component 30 and the metal component 40.
  • Corresponding sealing surfaces 38, 68 of the plastic component 30 and the metal component 40 have an angle of less than 90 °, preferably of less than 62 °, particularly preferably of at most 50 °, when the first and second hinge parts 32, 42 are inserted into one another, so that they are pushed open or hooking the first hinge part 32 into the second hinge part 42 can easily take place.
  • the seal 64 tends to push the plastic component 30 away from the metal component 40.
  • the axis of rotation 22 can advantageously extend above the seal 64 in the unpressed state, with respect to a surface spanned by the seal 62 in the direction of the plastic component 30 (not shown).
  • the crimp connection 70 is provided in areas of the plastic component 30 and the metal component 40 which are not connected to the hinge 20.
  • the crimp connection 70 is preferably arranged on all three sides of the suction module 102.
  • the seal 64 is arranged in a channel 60 which runs around the circumference of the metal component 40.
  • the bottom of the sealing groove 62 forms a sealing surface 68 of the seal 64.
  • the plastic component 30 has a corresponding circumferential projection, the free end of which forms a sealing surface 38.
  • the channel 60 can be integrally formed on the housing of the metal component 40 or fastened in a suitable manner.
  • Outside side walls 66 of the channel 60 form the angled hinge strip 43 in the area of the hinge 20.
  • the outside forms in the area of the crimp connection 70 located side wall 66 a crimping strip 72 to be flanged, which is folded inwards to the plastic component 30 and comes to rest on a support 39 in a form-fitting manner.
  • the sealing surface 38 can be placed gently on the seal 64 so that it is not warped, twisted or sheared.
  • FIG. 7 shows a section through the connection area in an alternative embodiment of a connection arrangement in the assembled state.
  • the hinge strip 43 is inclined by an angle W with respect to the horizontal H in this embodiment.
  • An angle of approximately 5 ° to 45 ° is advantageous, in particular an angle between 15 ° and 30 ° is advantageous.
  • the support 33 of the corresponding hinge part 32 is adapted in accordance with the inclination N of the system 33. Due to the angle W, the first hinge part 33 and the second hinge part 42 lie against one another in the installed position at an inclination to the horizontal. Due to the inclination of the contact surface, relative forces in the horizontal direction H between the metal component 40 and the plastic component 30 can be absorbed by the hinge 20 in a form-fitting manner. This prevents expansion of the plastic component 30, for example by pulsation of the trapped, or the air flowing through the plastic component 30, by the resulting positive connection in the horizontal direction H, a loosening of the component connection by a relative movement.
  • the metal component 40 is shown in FIG. 8 as an individual part in the unassembled state.
  • the connection arrangement 10 is continuously arranged on the outer wall 66 of the metal component 40 on the side facing the plastic part.
  • Three sides of the rectangular metal component 40 have a crimping strip 72 to which the plastic component is connected by means of crimping.
  • a hinge part 42 is arranged with an angled hinge strip 43.
  • the hinge strip 43 can be formed continuously or can be interrupted like a comb in at least one place in the form of a slot, which in the assembled state accommodate the vertical webs 34 of the plastic component 30.
  • the comb-like configuration of the hinge and / or crimping strip can be designed to be irregular, ie with different spacing of the slots to be able to optimally adapt to the load on the connection and the assembly process.
  • FIG. 9 shows a sectional illustration of a suction module 102 with a metal component 40 and a plastic component 30 with the connection arrangement 10 in the assembled state before the crimping strip 72 is deformed.
  • the plastic component 30 is a plastic cover in the form of an air distributor with an air inlet for supply the combustion air A through the air inlet pipe 104 into a heat exchanger.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung (10) zum Verbinden eines Kunststoffbauteils (30) mit einem Metallbauteil (40), insbesondere einen Deckel mit einem Kühler eines Saugmoduls (102) für eine Brennkraftmaschine (100), umfassend wenigstens ein Scharnier (20) mit einer Drehachse (22), wobei ein erstes Scharnierteil (32) des Scharniers (20) am Kunststoffbauteil (30) und ein zweites Scharnierteil (42) am Metallbauteil (40) angeordnet ist. Eine Dichtung (64) ist zwischen Kunststoffbauteil (30) und Metallbauteil (40) vorgesehen. Die Drehachse (22) des Scharniers (20) ist außerhalb eines von der Dichtung (22) umschlossenen Bereichs (24) angeordnet. Eine Crimpverbindung (70) ist zwischen Bereichen des Kunststoffbauteils (30) und des Metallbauteils (40) vorgesehen, welche nicht mit dem Scharnier (20) verbunden sind. Das erste Scharnierteil (32) des Scharniers (20) ist am Kunststoffbauteil (30) von der dem Metallbauteil (40) abgewandten Seite in Richtung des Metallbauteils (40) mit dem zweiten Scharnierteil (42) zusammensteckbar. Die Erfindung betrifft ferner ein Saugmodul (102) einer Brennkraftmaschine (100).

Description

Beschreibung
Verbindungsanordnung für ein Kunststoffbauteil und ein Metallbauteil sowie
Saugmodul mit einer solchen Verbindungsanordnung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für ein Kunststoffbauteil und ein Metall bauteil, insbesondere für ein Saugmodul einer Brennkraftmaschine, sowie ein Saug modul mit einer solchen Verbindungsanordnung.
Stand der Technik
Aus der EP 2 501 912 A1 ist ein Saugmodul bekannt, bei dem Teile des Saugmoduls um laufend mittels einer Crimpverbindung verbunden sind. Mittels eines solchen mecha nischen Formschlusses ist eine einfache Verbindung eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil möglich. Zum Vollenden der Crimpverbindung ist eine Zugangsmöglichkeit für ein Crimpwerkzeug an allen radialen Seiten der Crimpverbindung an den Bauteilen nötig.
Die EP 3 001 132 A1 zeigt ein Herstellverfahren eines Wärmetauschers mit einer Be- festigungsvorrichtung zur Befestigung eines Kastens an einem Wärmetauscherblock bei dem der Kasten zur Befestigung mit dem Wärmetauscherblock in Kontakt gebracht und um eine Achse geschwenkt wird.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige Verbindungsanordnung zu schaffen, die insbesondere zur Verbindung eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil ge eignet ist und bei eingeschränkter Zugänglichkeit der Verbindungsanordnung bauraum sparend ausführbar ist. Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung eines Saugmoduls mit einer solchen Ver bindungsanordnung.
Die vorgenannte Aufgabe wird mit nach einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil, insbesondere eines Saugmoduls einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens ein Scharnier mit einer Drehachse, wobei ein erstes Scharnierteil des Scharniers am Kunst stoffbauteil und ein zweites Scharnierteil am Metallbauteil angeordnet ist. Eine Dichtung ist zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil vorgesehen. Die Drehachse des Scharniers verläuft außerhalb eines von der Dichtung umschlossenen Bereichs.
Ein erstes Scharnierteil ist von der dem Metallbauteil abgewandten Seite in Richtung des Metallbauteils mit einem zweiten Scharnierteil zusammensteckbar.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren An- Sprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird eine Verbindungsanordnung angegeben zum Verbinden eines Kunststoffbauteils, beispielsweise eines Luftverteilers, mit einem Metallbauteil, beispielsweise eines Wärme tauschers für die Verbrennungsluft, insbesondere eines Saugmoduls einer Brennkraft- maschine, umfassend wenigstens ein Scharnier mit einer Drehachse, wobei ein erstes Scharnierteil des Scharniers am Kunststoffbauteil und ein zweites Scharnierteil am Metallbauteil angeordnet ist. Eine Dichtung ist zwischen Kunststoffbauteil und Metall bauteil vorgesehen. Die Drehachse des Scharniers ist außerhalb eines von der Dichtung umschlossenen Bereichs angeordnet. Ein erstes Scharnierteil ist von der dem Metall- bauteil abgewandten Seite in Richtung des Metallbauteils mit einem zweiten Scharnierteil zusammensteckbar.
Erfindungsgemäß umfasst die Verbindungsanordnung eine oder mehrere Crimpver bindungen. Zweckmäßigerweise ist das Scharnier an einem geraden Abschnitt der Bau- teile vorgesehen.
Crimpen ist ein Fügeverfahren, bei dem zwei Komponenten durch plastische Verformung wenigstens einer der Komponenten miteinander verbunden werden. Die plastische Ver formung kann z. B. durch Bördeln, Quetschen, Kräuseln oder Falten erfolgen. Eine Crimpverbindung ist üblicherweise nur schwer lösbar und erfordert ein geeignetes Werk zeug. Durch das Scharnier kann Bauraum gewonnen werden. Zur Herstellung der Verbindung zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil entfällt die Notwendigkeit, ein Werkzeug an die Verbindungsstelle heranzuführen, wie dies beispielsweise beim Crimpen erforderlich ist. Beim Crimpen muss die Verbindungsstelle für ein Werkzeug zugänglich sein, mit dem eine Crimpleiste zum Bauteil hin abgewinkelt und ein Formschluss mit dem Bauteil herge stellt werden kann. Bei einem Saugmodul etwa muss üblicherweise der Verlauf eines Rohranschlusses so gestaltet werden, so dass das Crimpwerkzeug an die Verbindungs stelle geführt werden kann. Dies erfordert ggf. eine nachteilige Gestaltung des Rohres, das für die Zugänglichkeit für das Crimpwerkzeug eine Einschnürung aufweisen muss, welche die Durchströmung des Rohres stark nachteilig beeinflussen kann.
Ein erstes Scharnierteil ist von der dem Metallbauteil abgewandten Seite in Richtung des Metallbauteils mit einem zweiten Scharnierteils ineinander bzw. zusammensteckbar. Durch die Montage von der Außenseite her ist eine einfache und platzsparende Montage der Bauteile möglich. Der Abstand zwischen der Drehachse und der Dichtung kann vor teilhaft so bemessen sein, dass die Dichtung annähernd nur in Axialrichtung verpresst wird.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Kunststoffbauteil in einem Winkel zum Metall- bauteil mit einer Ausnehmung am Rand des Kunststoffbauteils über eine von dem Metall bauteil abstehende Scharnierleiste geschoben. Anschließend wird das Kunststoffbauteil um eine Drehachse geschwenkt, so dass eine Auflage des ersten Scharnierteils an der Scharnierleiste anliegt. An weiteren Seiten der Verbindungsanordnung sind nach dem Schwenken die Crimpleiste des Metallbauteils und die Auflage der Crimpverbindung am Kunststoffbauteil in Kontakt und das Kunststoffbauteil kann mit dem Metallbauteil ver- crimpt werden.
Durch den Verlauf der Drehachse des Scharniers außerhalb des von der Dichtung um schlossenen Bereichs können Kunststoffbauteil und Metallbauteil zueinander bewegt werden und das bewegte Teil mit seiner Dichtfläche schonend, beispielsweise nahezu axial, auf der Dichtung aufgesetzt werden. Beispielsweise kann ein Kunststoffdeckel in Form eines Luftverteilers mit einem Lufteinlass oder Luftauslass auf ein Metallbauteil ge schwenkt werden. Das schonende Aufsetzen verhindert, dass die Dichtung dabei durch die auf sie zu bewegte Dichtfläche verdreht, verwunden oder geschert wird, was im Ein satz zu Dichtigkeitsproblemen sowie Haltbarkeitsproblemen der Dichtung führen kann.
Optional ist es auch möglich, dass beide Bauteile zumindest im Wesentlichen aus Kunst- Stoff oder beide Bauteile aus Metall gebildet sind. Jedoch ist die Erfindung mit der Scharnierverbindung für eine Verbindung eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbau teil vorteilhaft, insbesondere bei begrenztem Bauraum.
Das Scharnier wird durch Ineinanderstecken der ersten und zweiten Scharnierteile ge- bildet. Vorteilhaft kann das Scharnier auf einfache Weise hergestellt und zusammen gebaut werden. Günstigerweise kann eines der Scharnierteile eine Leiste sein und das andere Scharnierteil eine oder mehrere Auflagen für das eine Scharnierteil aufweisen. Die Auflagen können Bestandteil von Ausnehmungen sein. Die Leiste kann auf den Auf lagen abgelegt werden oder in Ausnehmungen des anderen Scharnierteils eingesteckt werden. Günstigerweise kann die Leiste aus Segmenten bestehen, die entlang der Längserstreckung der Leiste angeordnet und durch Zwischenräume beabstandet sind. Die Ablagen oder Aussparungen können durch Stege voneinander beabstandet sein. Die Stege können Kräfte bei der Herstellung der Verbindung und im Betrieb in das ent sprechende zugehörige Bauteil, beispielsweise das Kunststoffbauteil, ableiten.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung können korrespondierende Dichtflächen von Kunststoffbauteil und Metallbauteil beim Ineinanderstecken der ersten und zweiten Scharnierteile einen Winkel von weniger als 90°, vorzugsweise von weniger als 62°, besonders bevorzugt von höchstens 50° aufweisen. Die Bauteile können einfach zu- sammengesteckt werden, um das Scharnier zu bilden und durch eine Drehbewegung ge schlossen werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Drehachse oberhalb der Dichtung im unverpressten Zustand, bezogen auf eine durch die Dichtung aufgespannte Fläche in Richtung des zu bewegenden Bauteils, beispielsweise des Kunststoffbauteils, ange ordnet sein. Dies erlaubt ein besonders schonendes Aufsetzen der Dichtfläche des zu bewegenden Bauteils, beispielsweise des Kunststoffteils, auf die Dichtung. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann eine Crimpverbindung zwischen Bereichen des Kunststoffbauteils und des Metallbauteils vorgesehen sein, welche nicht mit dem Scharnier verbunden sind. Bei einem rechteckigen Querschnitt kann beispielsweise eine Seite das Scharnier aufweisen und die anderen drei Seiten die Crimpverbindung. Damit kann eine vorteilhafte Ebenheit der Dichtung erreicht werden. Optional kann auch nur eine Seite, beispielsweise die dem Scharnier gegenüberliegende Seite oder eine andere der Seiten, mit einer Crimpverbindung versehen sein. Ebenso können eine oder mehrere andere Verbindungsarten an den Seiten vorgesehen sein, welche nicht das Scharnier aufweisen.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann zumindest ein Teil der Crimpverbindung dem Scharnier am von der Dichtung umschlossenen Bereich gegenüberliegen. Auf das Scharnier wirkt hierdurch vorteilhaft eine maximale Hebelkraft zum Verpressen der Dichtung ein.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das erste Scharnierteil eine oder mehrere Aussparungen aufweisen, in welche das zweite Scharnierteil eingreift. Ein Bereich der Aussparungen bildet die Auflagen für das zweite Scharnierteil, während die Wände der Aussparungen eine günstige Stabilisierung und Kraftverteilung am ersten Scharnierteil erlauben.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Drehachse an einer Außenseite des zweiten Scharnierteils verlaufen. Dies erlaubt eine einfache Festlegung der Drehachse. Vorzugsweise kann die Drehachse an einem Knick des zweiten Scharnierteils, insbe- sondere zwischen einer nach außen weisenden Leiste und einer Seitenwand einer Dichtungsnut, verlaufen. Die Konstruktion des zweiten Scharnierteils mit der Festlegung der Position der Drehachse wird vereinfacht.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das zweite Scharnierteil eine kammartige Struktur aufweisen, die vom Metallbauteil weg weist. Das zweite Scharnierteil kann als einfache Leiste ausgebildet sein, die nach außen weist In einer Ausführung kann die Scharnierleiste um einen Winkel gegenüber der Horizon talen, aufgespannt durch die mit dem Kunststoffteil abzudeckende Fläche des Metallbau teils geneigt sein. Vorteilhaft ist ein Winkel von etwa 5° bis 45°, insbesondere vorteilhaft ist ein Winkel zwischen 15° und 30°. Die Auflage des korrespondierenden Scharnierteils im Kunststoffbauteil kann entsprechend der Neigung der Scharnierleiste des Metall bauteils angepasst sein. Durch den Winkel können das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil in verbauter Lage in einer Neigung zur Horizontalen gegeneinander anliegen. Durch die Neigung der Kontaktfläche können Relativkräfte in horizontaler Richtung zwischen dem Metallbauteil und dem Kunststoffbauteil von dem Scharnier form- schlüssig aufgenommen werden. Dies verhindert bei einer Ausdehnung des Kunststoff bauteils, beispielsweise durch Pulsation der eingeschlossen, bzw. einer durch das Kunst stoffbauteil strömenden Luft, ein Lösen der Bauteilverbindung durch eine Relativ bewegung und entlastet die Crimpverbindung. In einer alternativen Ausführung kann die Scharnierleiste um einen Winkel gegenüber der Horizontalen, aufgespannt durch die mit dem Kunststoffteil abzudeckende Fläche des Metallbauteils, geneigt sein. Vorteilhaft ist ein Winkel von etwa 5° bis 45°, insbesondere vorteilhaft ist ein Winkel zwischen 15° und 30°. Abweichend zu dem vorherigen Aus führungsbeispiel ist die Auflage des korrespondierenden Scharnierteils im Kunststoff- bauteil ohne eine Neigung der Scharnierleiste des Metallbauteils ausgeführt.
Durch den Winkel des ersten Scharnierteils zu dem zweiten Scharnierteil in verbauter Lage kann das zweite Scharnierteil am Metallbauteil eine plastische Verformung am ersten Scharnierteil des Kunststoffbauteils bewirken. Durch ein "Verkrallen" an der Kontaktfläche können Relativkräfte in horizontaler Richtung zwischen dem Metallbauteil und dem Kunststoffbauteil von dem Scharnier formschlüssig aufgenommen werden. Dies verhindert bei einer Ausdehnung des Kunststoffbauteils, beispielsweise durch Pulsation der eingeschlossen, bzw. einer durch das Kunststoffbauteil strömenden Luft, ein Lösen der Bauteilverbindung durch eine Relativbewegung und entlastet die Crimpverbindung. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Dichtungsnut in einem das Metallbauteil an dessen Umfang umlaufenden Kanal angeordnet sein. Der Kanal kann separat vom Metallbauteil hergestellt und geeignet am Metallbauteil befestigt sein. Vorzugsweise kann die Dichtungsnut am Boden des Kanals angeordnet sein und außen gelegene Seiten- wände des Kanals im Bereich des Scharniers eine nach außen abgewinkelte Scharnier leiste zum Auflegen auf einer Auflage des ersten Scharnierteils bilden und im Bereich der Crimpverbindung eine zum Bauteil hin umzulegende Crimpleiste bilden. Nach einem weiteren Aspekt der Verbindung wird ein Saugmodul für eine Brennkraft maschine vorgeschlagen, wobei das Saugmodul eine erfindungsgemäße Verbindungs anordnung aufweist. Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil, insbesondere eines Saugmoduls einer Brennkraftmaschine, umfasst wenigstens ein Scharnier mit einer Drehachse, wobei ein erstes Scharnierteil des Scharniers am Kunststoffbauteil und ein zweites Scharnierteil am Metallbauteil angeordnet ist. Eine Dichtung ist zwischen Kunststoffbauteil und Metall bauteil vorgesehen. Die Drehachse des Scharniers verläuft außerhalb eines von der Dichtung umschlossenen Bereichs. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Saugmoduls kann an einer seiner Längs kanten das Scharnier angeordnet sein. Im Bereich des Scharniers kann ein Freihalten von Bauraum für Werkzeuge zum Schließen der Verbindung vorteilhaft entfallen. Insbe sondere kann vermieden werden, dass am Saugmodul angeordnete Rohre in diesem Bereich umkonstruiert werden müssen, um durch Einschnürungen und dergleichen den Raum für Werkzeuge zu schaffen.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Saugmoduls kann wenigstens an einer seiner Längskanten eine Crimpverbindung angeordnet sein. In einer abgewandelten Ausführung kann die Verbindungsanordnung mit einer Crimp leiste an einem zumindest teilweise aus Kunststoff bestehenden Bauteil und die Scharnierleiste an einem Metallbauteil ausgebildet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinn vollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Saugmoduls mit einer Längskante mit einem
Scharnier zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil gemäß einer Aus gestaltung der Erfindung;
Figur 2 einen Schnitt durch einen Verbindungsbereich zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil des Saugmoduls nach Figur 1 mit zusammengesetztem Scharnier vor dem Schließen der Verbindung mit offener Crimpverbindung;
Figur 3 einen Schnitt durch ein Detail des Scharniers des Verbindungsbereichs in
Figur 2;
Figur 4 einen Schnitt durch ein Detail der Crimpverbindung des Verbindungs bereichs in Figur 2 mit offener Crimpverbindung;
Figur 5 einen Schnitt durch den Verbindungsbereich zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil des Saugmoduls nach Figur 1 mit aufgesetztem Kunst stoffbauteil und offener Crimpverbindung;
Figur 6 einen Schnitt durch den Verbindungsbereich zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil des Saugmoduls nach Figur 1 mit aufgesetztem Kunst stoffbauteil und geschlossener Crimpverbindung;
Figur 7 einen Schnitt durch ein Detail des Verbindungsbereichs in einer alternativen
Ausführung ähnlich der Anordnung in Figur 2 in der montierten Lage der Teile zueinander;
Figur 8 das Metallbauteil als Einzelteil im unverbauten Zustand mit der Scharnier leiste und der Crimpleisten am umlaufenden Rand; und
Figur 9 eine Schnittdarstellung des Metallbauteils mit einem Kunststoffbauteil im montierten Zustand. Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu ver stehen.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Saugmoduls 1 02 einer nur angedeuteten Brenn kraftmaschine 100, umfassend eine Verbindungsanordnung 10 nach der Erfindung, mit einer Längskante, an dem ein Scharnier 20 ausgebildet ist, das ein Kunststoffbauteil 30, beispielhaft ausgeführt als Luftverteiler, mit einem Metallbauteil, beispielhaft ausgeführt als Ladeluftkühler, des Saugmoduls 102 verbindet. An der Unterseite ist das Metallbauteil 40 mit einem weiteren Kunststoffbauteil 50, beispielhaft ausgeführt als unterer Luftver teiler zur Verteilung der gekühlten Ladeluft in die Brennkammern, verbunden. Zumindest eine der beiden in Fig. 1 gezeigten Verbindungen von Kunststoffbauteil und Metallbauteil umfasst die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung.
Im Folgenden sollen beispielhaft die Verbindung vom oberen Kunststoffteil 30 mit dem Metallbauteil 40 betrachtet werden. Optional ist es auch möglich, dass beide Bauteile aus Kunststoff oder beide Bauteile aus Metall gebildet sind.
Das Saugmodul 102 weist beispielsweise in einer Verbindungsebene einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Verbindungsanordnung 10 zum Verbinden des Kunststoffbauteils 30 mit dem Metallbauteil 40 umfasst neben dem Scharnier 20 an einer Längsseite des Saug moduls 102 beispielhaft eine Crimpverbindung 70 an den drei anderen Längsseiten des Saugmoduls 102. Günstigerweise erstreckt sich das Scharnier 20 entlang einer ganzen Längsseite, die bei dem rechteckigen Querschnitt gerade verläuft. Optional können auch andere Querschnitte vorgesehen sein, wobei für das Scharnier 20 ein gerader Abschnitt erforderlich ist.
Die Figuren 2 bis 6 zeigen in Schnittdarstellung einen Verbindungsbereich zwischen Deckel und Kühler des Saugmoduls 102 nach Figur 1 in verschiedenen Zuständen des Zusammenfügens und Verbindens der Bauteile 30, 40. Figur 2 zeigt den Zustand mit im ersten Scharnierteil 32 eingehängtem zweiten Scharnierteil 42 in einer Zwischenposition des Kunststoffteils vor dem Erreichen der Endlage des Kunststoffteils. Die Figuren 3 und 4 zeigen Vergrößerungen des Scharniers 20 und der Crimpverbindung 70. Figur 5 zeigt die Situation in der Endlage des Kunststoffteils vor dem Schließen der Crimpverbindung 70 und Figur 6 zeigt den Endzustand mit geschlossenem Deckel und geschlossener Crimpverbindung 70. Bei der Verbindung der Bauteile 30, 40 wird vorzugsweise das Kunststoffbauteil 30 auf das Metallbauteil 40 aufgesetzt.
Das Scharnier 20 wird durch Ineinanderstecken der beiden Scharnierteile 32, 42 des Kunststoffbauteils 30 und des Metallbauteils 40 bzw. durch Einhängen des ersten Scharnierteils 32 in das zweite Scharnierteil 42 gebildet.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst das erste Scharnierteil 32 Aussparungen 36, die zur Außenseite hin offen sind. Jede Aussparung 36 weist eine Auflage 33, vertikale Stege 34 und parallel zur Auflage 33 einen Quersteg 37 auf. Optional kann das erste Scharnierteil 34 ohne den Quersteg 37 oder auch ohne vertikale Stege 34 und Querstege 37 ausgeführt sein. Die Stege 34, 37 sind jedoch günstig für die Stabilität des Scharniers
20. Optional kann auch nur eine einzige Auflage 33 oder eine einzige Aussparung 36 für das zweite Scharnierteil 42 vorgesehen sein.
Die Aussparung 36 verläuft zwischen der Auflage 33 des ersten Scharnierteils 32 und einer Dichtfläche 38 des Kunststoffbauteils 30. Die Aussparung 36 trennt die Dichtfläche 38 von der Auflage 33, womit ein Ineinanderstecken der Scharnierleiste 43 des Metall bauteils in die Aussparung 36 des Kunststoffbauteils 30 ermöglicht wird in der Weise, dass das Kunststoffbauteil 30 von der dem Metallteil 40 abgewandten Seite (in Fig. 3 von rechts) um die Scharnierleise 43 geschoben, bzw. mit dieser zusammen gesteckt, wird, während das Kunststoffteil 30 von dem Metallbauteil abgewinkelt ist, wie im Folgenden ausführlich beschrieben.
Das zweite Scharnierteil 42 weist eine abgewinkelte Scharnierleiste 43 auf, die sich vom Bauteil 40 weg erstreckt. Die Scharnierleiste 43 kann in ihrer Längserstreckung konti nuierlich ausgebildet sein. Vorteilhaft ist eine kammartige Ausgestaltung, bei der durch Zwischenräume getrennte Segmente entlang der Längserstreckung aufeinander folgen. Die Längserstreckung ist in den Figuren 2 bis 7 senkrecht zur Zeichenebene orientiert. Beim Ineinanderstecken der beiden Scharnierteile 32, 42 kommt das zweite Scharnierteil 42 mit seiner Scharnierleiste 43 auf den Auflagen 33 des ersten Scharnierteils 32 zur An lage. Das Scharnier 20 weist eine imaginäre Drehachse 22 auf, die außerhalb eines von der Dichtung 64 umschlossenen Bereichs 24 verläuft. Die Drehachse 22 verläuft an der Außenseite des zweiten Scharnierteils 42 in einem Knick am Ansatz der abgewinkelten Scharnierleiste 43. Der Knick kommt mit der Auflage 33 in Berührung, so dass das Kunst stoffbauteil 30 um die Drehachse 22 auf das Metallbauteil 40 geschwenkt werden kann.
Zwischen Kunststoffbauteil 30 und Metallbauteil 40 ist eine Dichtung 64 vorgesehen. Korrespondierende Dichtflächen 38, 68 des Kunststoffbauteils 30 und des Metallbauteils 40 weisen beim Ineinanderstecken der ersten und zweiten Scharnierteile 32, 42 einen Winkel von weniger als 90°, vorzugsweise von weniger als 62°, besonders bevorzugt von höchstens 50° auf, so dass ein Aufschieben oder Einhängen des ersten Scharnierteils 32 in das zweite Scharnierteil 42 leicht vonstattengehen kann.
Die Dichtung 64 neigt dazu, das Kunststoffbauteil 30 vom Metallbauteil 40 wegzudrücken.
Mit Vorteil kann die Drehachse 22 oberhalb der Dichtung 64 im unverpressten Zustand, bezogen auf eine durch die Dichtung 62 aufgespannte Fläche in Richtung des Kunststoff bauteils 30, verlaufen (nicht dargestellt).
In Bereichen des Kunststoffbauteils 30 und des Metallbauteils 40, welche nicht mit dem Scharnier 20 verbunden sind, ist die Crimpverbindung 70 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Crimpverbindung 70 an allen drei Seiten des Saugmoduls 102 angeordnet.
Die Dichtung 64 ist in einem Kanal 60 angeordnet, der am Umfang des Metallbauteils 40 umläuft. Der Boden der Dichtungsnut 62 bildet eine Dichtfläche 68 der Dichtung 64. Das Kunststoffbauteil 30 weist einen dazu korrespondierenden umlaufenden Vorsprung auf, dessen freies Ende eine Dichtfläche 38 bildet.
Der Kanal 60 kann am Gehäuse des Metallbauteils 40 angeformt oder in geeigneter Weise befestigt sein.
Außen gelegene Seitenwände 66 des Kanals 60 bilden im Bereich des Scharniers 20 die abgewinkelte Scharnierleiste 43. Im Bereich der Crimpverbindung 70 bildet die außen gelegene Seitenwand 66 eine umzubördelnde Crimpleiste 72, die nach innen zum Kunst stoffbauteil 30 umgelegt wird und formschlüssig auf einer Auflage 39 zur Anlage kommt.
Wird das Kunststoffbauteil 30 um die Drehachse 22 geschwenkt, kann die Dichtfläche 38 sanft auf der Dichtung 64 aufsetzen, so dass diese nicht verzogen, verwunden oder geschert wird.
Die Figur 7 zeigt einen Schnitt durch den Verbindungsbereich in einer alternativen Aus führungsform einer Verbindungsanordnung im montierten Zustand. Im Unterschied zur Figur 2 ist in dieser Ausführung die Scharnierleiste 43 um einen Winkel W gegenüber der Horizontalen H geneigt. Vorteilhaft ist ein Winkel von etwa 5° bis 45°, insbesondere vor teilhaft ist ein Winkel zwischen 15° und 30°. Die Auflage 33 des korrespondierenden Scharnierteils 32 ist entsprechend der Neigung N der Anlage 33 angepasst. Durch den Winkel W liegen das erste Scharnierteil 33 und das zweite Scharnierteil 42 in verbauter Lage in einer Neigung zur Horizontalen gegeneinander an. Durch die Neigung der Kontaktfläche können Relativkräfte in horizontaler Richtung H zwischen dem Metallbau teil 40 und dem Kunststoffbauteil 30 von dem Scharnier 20 formschlüssig aufgenommen werden. Dies verhindert bei einer Ausdehnung des Kunststoffbauteils 30, beispielsweise durch Pulsation der eingeschlossen, bzw. der durch das Kunststoffbauteil 30 strömenden Luft, durch den entstehenden Formschluss in horizontaler Richtung H, ein Lösen der Bau teilverbindung durch eine Relativbewegung.
Das Metallbauteil 40 ist in der Figur 8 als Einzelteil im unverbauten Zustand gezeigt. Um laufend an der Außenwand 66 des Metallbauteils 40 befindet sich an der dem Kunststoff- teil zugewandten Seite die Verbindungsanordnung 10. Drei Seiten des rechteckigen Metallbauteils 40 weisen eine Crimpleiste 72 auf, an der das Kunststoffbauteil mittels Crimpen verbunden wird. Auf einer weiteren Seite ist ein Scharnierteil 42 mit einer abge winkelten Scharnierleiste 43 angeordnet. Die Scharnierleiste 43 kann durchgehend aus gebildet oder kammartig an zumindest einer Stelle in Gestalt eines Schlitzes unter- brochen sein, die im montierten Zustand die vertikalen Stege 34 des Kunststoffbauteils 30 aufnehmen. Die kammartige Ausgestaltung der Scharnier- und/oder Crimpleiste kann unregelmäßig, d. h. mit unterschiedlichem Abstand der Schlitze, ausgebildet sein, um eine optimale Anpassung an die auftretende Belastung der Verbindung und den Montageprozess vornehmen zu können.
Fig. 9 zeigt eine Schnittdarstellung eines Saugmoduls 102 mit einem Metallbauteil 40 und einem Kunststoffbauteil 30 mit der Verbindungsanordnung 10 im montierten Zustand vor der Verformung der Crimpleiste 72. Bei dem Kunststoffbauteil 30 handelt es sich um einen Kunststoffdeckel in Form eines Luftverteilers mit einem Lufteinlass zur Zuführung der Verbrennungsluft A durch das Lufteinlassrohr 104 in einen Wärmetauscher.

Claims

Ansprüche
1. Verbindungsanordnung (10) zum Verbinden eines Kunststoffbauteils (30) mit einem Metallbauteil (40), insbesondere einen Deckel mit einem Kühler eines Saugmoduls (102) für eine Brennkraftmaschine (100),
umfassend wenigstens ein Scharnier (20) mit einer Drehachse (22), wobei ein erstes Scharnierteil (32) des Scharniers (20) am Kunststoffbauteil (30) und ein zweites Scharnierteil (42) am Metallbauteil (40) angeordnet ist,
wobei eine Dichtung (64) zwischen Kunststoffbauteil (30) und Metallbauteil (40) vorgesehen ist, und
wobei die Drehachse (22) des Scharniers (20) außerhalb eines von der Dichtung (64) umschlossenen Bereichs (24) angeordnet ist, wobei das Scharnier (20) durch Ineinanderstecken der ersten und zweiten Scharnierteile (32, 42) ge bildet ist, wobei eine Crimpverbindung (70) zwischen Bereichen des Kunststoff bauteils (30) und des Metallbauteils (40) vorgesehen ist, welche nicht mit dem Scharnier (20) verbunden sind, wobei das erste Scharnierteil (32) des Scharniers (20) am Kunststoffbauteil (30) von der dem Metallbauteil (40) abgewandten Seite in Richtung des Metallbauteils (40) mit dem zweiten Scharnierteil (42) zusammen- steckbar ist.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, wobei korrespondierende Dichtflächen (38, 68) von Kunststoffbauteil (30) und Metallbauteil (40) beim Ineinanderstecken der ersten und zweiten Scharnierteile (32, 42) einen Winkel von weniger als 90°, vorzugsweise von weniger als 62°, besonders bevorzugt von höchstens 50° aufweisen.
3. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehachse (22) oberhalb der Dichtung (64) im unverpressten Zustand, bezogen auf eine durch die Dichtung (64) aufgespannte Fläche in Richtung des zu be wegenden Bauteils (30) der Bauteile (30, 40) angeordnet ist.
4. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zu mindest ein Teil der Crimpverbindung (70) dem Scharnier (20) am von der Dichtung (64) umschlossenen Bereich gegenüberliegt.
5. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Scharnierteil (32) eine oder mehrere Aussparungen (36) aufweist, in welche das zweite Scharnierteil (42) eingreift.
6. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehachse (22) an einer Außenseite des zweiten Scharnierteils (42) angeordnet ist.
7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, wobei die Drehachse (22) an einem Knick des zweiten Scharnierteils (42) angeordnet ist.
8. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Scharnierteil (42) eine kammartige Scharnierleiste (43) aufweist, die vom Metallbauteil (30) weg weist.
9. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtungsnut (62) in einem das Metallbauteil (40) an dessen Umfang umlaufenden Kanal (60) angeordnet ist.
10. Verbindungsanordnung nach Anspruch 9, wobei die Dichtungsnut (62) am Boden des Kanals (60) angeordnet ist und außen gelegene Seitenwände (66) des Kanals (60) im Bereich des Scharniers (20) eine nach außen abgewinkelte Scharnierleiste (43) zum Auflegen auf eine Auflage (33) des ersten Scharnierteils (32) bilden und im Bereich der Crimpverbindung (70) eine zum Bauteil hin umzulegende Crimp- leiste (72) bilden.
11. Saugmodul (102) für eine Brennkraftmaschine (100), umfassend eine Verbindungsanordnung (10) nach einem vorhergehenden Ansprüche.
12. Saugmodul nach Anspruch 1 1 , wobei an einer seiner Längskanten ein Scharnier (20) angeordnet ist.
13. Saugmodul nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei wenigstens an einer seiner weiteren Längskanten eine Crimpverbindung (70) angeordnet ist.
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