JP5978330B2 - 流体配管のためのコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、管と結合可能である接続スリーブと、対応部材と結合可能である結合ジオメトリとを有するハウジングを備える、流体配管のためのコネクタに関するものであり、ハウジングは出口区域に配置された出口開口部を有しており、該出口開口部を通して加熱装置がハウジングから外方に向かって案内されており、加熱装置は出口開口部に配置された栓により案内されており、出口区域は出口開口部を覆う射出成形素材を備えている。

このような種類のコネクタは、たとえば特許文献１から公知である。

以下においては、尿素（Ｕｒｅａ）を備蓄部から適用個所へ送出することができる流体配管との関連で本発明について説明する。尿素はディーゼルエンジンで窒素酸化物を還元するために用いられる。

尿素は−１１℃の温度で凍結し、そうすると流動性がなくなる。しかしながら環境保護の理由により、ディーゼルエンジンが始動してから事前設定された時間の間、低い温度でも尿素が提供されなければならない。したがって、流体配管を加熱することが知られている。このとき加熱はコネクタにも及ぼされるべきである。

加熱装置を配管内部に配置したとき、すなわち管の容積部に配置したとき、加熱装置または少なくともその接続部を、電気エネルギーを供給できるようにするために、何らかの個所で流体配管から導出しなければならない。このことは、コネクタで行われるのが好都合である。

加熱装置またはその一部がコネクタから外に出る個所は、封止されなくてはならない。そのために、公知の事例では栓が用いられている。このような栓は、射出成形素材によってハウジングに固定することができる。しかし射出成形素材を装着する際に、射出成形素材が栓のそばまで侵入することがあり、そのために、望ましくないコネクタの領域にも達するという問題が生じる。

ドイツ特許出願公開第１０２０１１１０２２５４Ａ１号明細書

本発明の課題は、コネクタを少ないコストで製作することにある。

この課題は、冒頭に述べた種類のコネクタにおいて、射出成形素材と栓の間に分離部材が配置されていることによって解決される。

分離部材は、射出成形素材が塗布されるときに、圧力が高いときでもハウジングの内部への射出成形素材の侵入を防止する、いわばバリケードとして機能する。したがって射出成形素材の塗布を、射出成形素材が望まれている領域だけに限定することができる。

このとき、分離部材は栓とハウジングの間の隙間を覆うのが好ましい。それにより、この隙間への射出成形素材の侵入が確実に防止される。

分離部材は射出成形素材と溶け合わされるのが好ましい。射出成形素材を塗布するために、コネクタが相応の金型へ挿入され、次いで、射出成形素材が高い温度と高い圧力で金型に射出される。分離部材は、射出成形素材が金型に射出される温度で溶融しはじめる材料で構成することができ、それにより、射出成形素材と分離部材を追加のコストなしに相互に溶け合わせることができる。それによって射出成形プロセスの完了後に、分離部材はそれまで占めていた位置で固定される。

このとき分離部材は、射出成形素材が塗布されるときに分離部材が完全に溶融するのではない程度の大きさの厚みを有しているのが好ましい。射出成形素材は、射出成形金型へ注入されるときには比較的高い温度を有しているが、射出成形金型の中へ注入されるとただちに冷却しはじめる。このとき射出成形素材は熱を分離部材に放出し、それによって分離部材は、少なくとも射出成形素材と分離部材の間の接触個所では溶融する。しかしながら分離部材を十分に厚く選択すれば、分離部材が完全に溶融してしまう前に、射出成形素材の冷却が十分な程度まで進捗する。それにより、分離部材の各部分が、望まれていないハウジングの内部へと侵入することが防止される。すなわち分離部材は、ハウジングの内部へ射出成形素材が侵入するのを防ぐバリアを依然として形成する。

分離部材は射出成形素材と同じ材料で構成されているのが好ましい。それにより、射出成形素材と分離部材の温度の調整が比較的容易になる。

栓は、加熱装置を取り囲むシール材をハウジングで保持しているのが好ましい。このシール材は、たとえばＯリングとして構成されていてよい。このような種類のシール材が比較的推奨されるのは、それが射出成形素材による負荷を受ける場合である。分離部材が使用されることで、シール材への射出成形素材の侵入が防止される。その場合、封止機能を果たすためにシール材を利用し、シール材のための保持機能を惹起するために栓を利用することができる。

加熱装置は、分離部材の内部で終わる加熱棒として構成されているのが好ましく、加熱棒の少なくとも１つの電気接続回線が加熱棒から出て分離部材に挿通されている。電気接続回線は、加熱棒よりもはるかに小さい直径を有している。したがって電気接続回線を挿通するために、分離部材にも小さい開口部しか必要ない。加熱棒の２つの電気接続回線を分離部材に挿通しなければならない場合でも、そのために必要な開口部の大きさは、加熱棒全体のための開口部の大きさよりも小さい。相応の開口部が小さいほど、射出成形素材が開口部を通過するリスクは小さくなる。分離部材が射出成形素材によって溶着されれば、もともとリスクはいっそう小さくなる。分離部材が溶着されるとただちに、分離部材の溶融した材料が射出成形時に生じる高い圧力によって相応の開口部へと押し込まれ、そこで硬化することができる。

分離部材は出口開口部から突出しており、突出する区域に丸められた、もしくは面取りされたエッジを有しているのが好ましい。このような種類の構成が特に好ましいのは、加熱棒またはその他の加熱装置の電気接続回線が、分離部材を介して案内される場合である。丸められた、もしくは面取りされたエッジに基づき、電気接続回線が分離部材の角の尖った面によって損傷する危険が比較的小さくなる。

分離部材が円周の少なくとも１つの部分にわたって周回する折曲された縁部を有しており、出口区域は出口開口部が配置されたスリーブを有しており、縁部がスリーブをその円周で覆っているのも好ましい。すなわち分離部材はキャップのような形式で、あるいは逆さまにしたカップのような形式で構成されている。それにより、ハウジングの内部への射出成形素材の侵入に対する保全性がいっそう向上する。

次に、図面との関連で好ましい実施例を参照しながら本発明について説明する。図面には次のものが示されている。

コネクタを示す模式的な縦断面図である。

流体配管のためのコネクタ１は、接続スリーブ３を備えるハウジング２を有している。接続スリーブ３に管４が押し嵌められている。接続スリーブ３は「もみの木構造」を有している。

接続スリーブ３を通って、長軸６を備える貫通通路５が延びている。接続スリーブ３と反対を向いているほうのハウジング２の端部には、結合ジオメトリ７が設けられており、該結合ジオメトリによってコネクタ１を、たとえばタンクのスリーブのような詳しくは図示しない対応部材と結合することができる。

ハウジング２は、出口開口部９を取り囲む出口スリーブ８を有している。

貫通通路５には、加熱棒１０の形態の加熱装置が配置されている。加熱棒１０は、長軸６とともに角度をなす折曲された区域１１を有している。区域１１は出口スリーブ８の中に突入している。

たとえばＯリングのようなシール材１２が加熱棒１０の区域１１を包囲して、加熱棒１０とハウジング２の間で封止をする。

加熱棒１０から２つの電気接続回線１３，１４が導出されており、これらを介して、加熱棒を高い温度にするために電気エネルギーを供給することができる。したがって、他の部分では管４の中にも延びている加熱棒１０が、管４およびコネクタ１の中にある、たとえば尿素水溶液のような流体を加熱することができる。

栓１５が出口スリーブ８に配置されており、加熱棒１０の区域１１を包囲している。栓１５は、シール材１２をその位置で保つ役目を果たす。栓１５は出口開口部９から突出している。

射出成形素材１６が出口スリーブ８とその近傍の周辺部を覆っており、この周辺部を以下においては「出口区域」とも呼ぶ。射出成形素材１６は、出口スリーブ８と向かい合っているハウジング２の側にある区域１７も有している。それにより栓１５は、嵌合によってハウジング２の中で保持される。

射出成形素材１６と栓の間に分離部材１８が配置されている。分離部材１８は、分離部材１８の底面２０に対して折曲された縁部１９を有している。縁部１９は、分離部材１８の円周全体にわたって延びていなければならないわけではない。しかし本実施例では、それが該当するケースとなっている。それに応じて縁部１９は出口スリーブ８をその円周で、小さな軸方向長さにわたって取り囲んでいる。分離部材はそれに応じて栓１５を覆うとともに、栓１５とハウジング２との間の、厳密に言えば出口スリーブ８との間の、隙間２１を覆っている。

分離部材は開口部２２を有しており、これを通して電気接続回線１３，１４が案内されている。加熱棒１０は分離部材１８の内部で終わっており、本例では、栓１５とともに終わっている。このように分離部材１８は、加熱棒１０の区域１１の端面の上に載っている。

上で説明したようにキャップまたはカップとして構成されている分離部材１８は、丸められた、もしくは面取りされたエッジ２４を有しており、これを介して電気接続回線１３，１４を案内することができる。このことは図面では見ることができない。電気接続回線１３，１４は紙面の範囲外に延びているからである。エッジ２４の丸い形状もしくは面取りされた形状により、電気接続回線１３，１４が鋭利なエッジによって損傷するという危険が事実上存在しなくなる。

開口部２２は面取りされた周回する***部２３で取り囲まれており、それにより、ここでも鋭利なエッジを回避し、それに伴って電気接続回線１３，１４の損傷のリスクも回避することができる。

分離部材１８は射出成形素材１６と同じ材料で構成されている。ただし、これは絶対に必要というわけではない。しかし分離部材１８の材料は、射出成形素材１６が塗布されるときに溶融しはじめるか、または少なくとも分離部材１８が射出成形素材１６と溶け合う程度まで軟化するように、射出成形素材１６の材料に適合化されているのがよい。

しかしながら分離部材１８は、射出成形素材１６が塗布されるときに、分離部材１８が完全に溶解するのではない程度の大きさの厚みを有している。すなわち、射出成形素材１６と栓１５の間には依然として「防護ディスク」が残されるので、射出成形素材１６がハウジング２の内部に達するのを確実に防ぐことができる。

コネクタ１を製作するために、加熱棒１０が、その区域１１が出口スリーブ８へ突入するように挿入される。シール材１２と栓１５が区域１１に押し嵌められる。まだ行われていない場合には、電気接続回線１３，１４が露出される。そして分離部材１８が出口スリーブ８に装着され、このとき電気接続回線１３，１４は開口部２２を通して案内される。そして、ハウジング２、加熱棒１０、シール材１２、栓１５、および分離部材１８からなるこのユニットが射出成形金型の中で位置決めされて、射出成形素材１６が高い温度と高い圧力のもとで射出成形金型に射出される。射出成形素材１６は、射出成形金型の中に達するとただちに冷却される。ただし、射出成形素材が分離部材１８と接触する領域では分離部材１８が溶融しはじめ、それにより、射出成形素材１６が分離部材１８と溶け合わされる。射出成形素材１６はこのプロセスのときに分離部材１８へ熱を放出せざるを得ないので、温度が下っていき、分離部材１８が完全に溶融することが防止される。それにより、射出成形素材１６がハウジング２の内部に達することが防止される。

１ コネクタ
２ ハウジング
３ 接続スリーブ
４ 管
５ 貫通通路
６ 長軸
７ 結合ジオメトリ
８ 出口スリーブ
９ 出口開口部
１０ 加熱棒
１１ 区域
１２ シール材
１３ 電気接続回線
１４ 電気接続回線
１５ 栓
１６ 射出成形素材
１７ 区域
１８ 分離部材
１９ 縁部
２０ 底面
２１ 隙間
２２ 開口部
２３ ***部
２４ エッジ

Claims (7)

1. 管（４）と結合可能である接続スリーブ（３）と、対応部材と結合可能である結合ジオメトリ（７）とを有するハウジング（２）を備える、流体配管のためのコネクタ（１）であって、前記ハウジング（２）は出口区域に配置された出口開口部（９）を有しており、該出口開口部を通して加熱装置（１０，１１）が前記ハウジング（２）から外方に向かって案内されており、前記加熱装置（１０，１１）は前記出口開口部（９）に配置された栓（１５）により案内されており、前記出口区域は前記出口開口部（９）を覆う射出成形素材（１６）を備えている、そのようなコネクタにおいて、
   前記射出成形素材（１６）と前記栓（１５）の間に、前記射出成形素材（１６）と溶け合わされている分離部材（１８）が配置されており、前記分離部材（１８）は、前記射出成形素材（１６）が塗布されるときに前記分離部材（１８）が完全には溶融しない程度の大きさの厚みを有していることを特徴とするコネクタ。
2. 前記分離部材（１８）は前記栓（１５）と前記ハウジング（２）の間の隙間（２１）を覆っていることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記分離部材（１８）は前記射出成形素材（１６）と同じ材料で構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記栓（１５）は前記加熱装置（１０，１１）を取り囲むシール材（１２）を前記ハウジング（２）で保持していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のコネクタ。
5. 前記加熱装置（１０，１１）は前記分離部材（１８）の内部で終わる加熱棒として構成されており、前記加熱棒の少なくとも１つの電気接続回線（１３，１４）が前記加熱棒から外に出て前記分離部材（１８）を通るように案内されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のコネクタ。
6. 前記分離部材（１８）は前記出口開口部（９）から突出しており、突出する区域に丸められた、または面取りされたエッジ（２４）を有していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のコネクタ。
7. 前記分離部材（１８）はその円周の少なくとも１つの部分にわたって周回する折曲された縁部（１９）を有しており、前記出口区域は前記出口開口部（９）が配置された出口スリーブ（８）を有しており、前記縁部（１９）は前記出口スリーブ（８）をその円周で覆っていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のコネクタ。