JP6322393B2 - クイックカプラ - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも二つの流動媒体用接続部品を連結するためのクイックカプラ、例えば、二つの流動媒体用配管を連結するためのパイプカプラに関する。

前述した形式のカプラは、実際に周知であり、基本的に実証されている。更に、カプラ本体を通って流れる流動媒体に関する情報を得るための追加機器をカプラに配備することが知られている。即ち、例えば、カプラ本体の壁に温度センサを埋め込んで、それによって、カプラ本体内を流れる流動媒体の温度を検出できるようにすることが知られている。このような実際に周知であるカプラの欠点は、その製造にかかる負担が大きいことである。更に、このような実際に周知であるカプラの機能の信頼性を改善することを追求する価値が有る。

欧州特許公開第２２１３９２９号明細書

本発明の技術課題は、簡単に製造することが可能であり、カプラ本体を通って流れる流動媒体の特性を検出することが可能である、機能の高い信頼性を特徴とする冒頭で述べた形式のカプラを提示することである。更に、本発明の技術課題は、前述した問題を解決するためのクイックカプラ装置を提示することである。

本技術課題を解決するために、本発明は、カプラ本体を備えた、少なくとも二つの流動媒体用接続部品を連結するためのクイックカプラ、例えば、二つの流動媒体用配管を連結するためのパイプカプラを教示し、このカプラ本体が、第一の接続部品を連結するための第一の接続端と、第二の接続部品を連結するための第二の接続端とを有し、このカプラ本体内には、このカプラ本体の第一の接続端とこのカプラ本体の第二の接続端の間に貫流路が形成されており、このカプラ本体が、この貫流路から隔離壁により分離されたセンサ室を有し、このセンサ室内には、センサが配置されており、このセンサには、センサガイド部分が繋がっており、このセンサガイド部分は、このセンサガイド部分の貫流路側の終端（自由端）が貫流路と接触するように、このセンサを出発点として隔離壁を通って延びており、このカプラ本体が、パッキング無しで、このセンサガイド部分に密着している。このセンサガイド部分の自由端が貫流路と接触しているということは、特に、貫流路を流れる流動媒体がセンサガイド部分に当たって流れることを意味する。このカプラは、自動車又は燃焼機関で使用することができる。本発明の目的に適うこととして、このカプラは、燃料配管系統、ブレーキ配管系統及び尿素配管系統の中の一つ以上の構成部品である。この接続部品は、パイプ、チューブ管、タンク又はそれらの同等物とすることができる。この流動媒体は、燃料、ブレーキ液及び尿素溶液のグループの中から選定された液体である。この接続端が接続部品のための連結部分であることは本発明の範囲内に有る。例えば、この接続端は、パイプ終端の収容口（ソケット部）又はチューブ接続部分である。一つの実施構成では、この接続端はカプラ本体とタンクの間の連結部分である。

本発明の目的に適うこととして、このカプラ本体は、第一の接続端に入口開口部を有し、第二の接続端に出口開口部を有する。この貫流路は、特に有利には、貫流孔として構成され、この貫流路が、有利には、入口開口部から出口開口部にまで延びている。この貫流孔が円形の横断面を有することは本発明の範囲内に有る。この貫流路は、入口開口部を出発点とする保持部分を有し、この保持部分には、本発明の目的に適うこととして、出口開口部側に密閉部分が繋がっている。この密閉部分の直径は、本発明の目的に適うこととして、保持部分の直径よりも小さい。密閉部分には、少なくとも一つのパッキング部品を配置することが可能である。推奨することとして、このパッキング部品は、二つのＯリングパッキングから構成され、有利な実施構成では、これらのＯリングパッキングの間に、リングとして構成された中間部品が配置される。

このセンサ室の形状を不可逆的にカプラ本体に適合させることが推奨される。このセンサ室内に少なくとも二つのセンサ、或いは複数又は多数のセンサを配置することが可能である。有利には、このセンサ室は、長方形の横断面を有し、直方体の形状に構成することができる。特に有利には、この隔離壁は、カプラ本体の一部であり、この部分は、センサ室の一部であり、貫流路壁の一部を構成する。このセンサガイド部分は、特に有利には、隔離壁を貫通して、一つの実施構成では、貫流路又は貫流孔内にまで延びている。本発明の目的に適うこととして、この貫流路壁は、カプラ本体の壁によって境界を画定されている。有利な実施構成では、このセンサガイド部分は、隔離壁又はカプラ本体の壁を貫通しており、その結果、このセンサガイド部分は、カプラ本体の壁を出発点として、有利には、貫流路に関して半径方向に貫流路内にまで延びている。推奨することとして、このセンサガイド部分は、有利には、半径方向に貫流路内に突き出ている。別の実施構成では、このセンサガイド部分は、隔離壁を貫通して、このセンサガイド部分が貫流路を通って移動可能な流動媒体と接触できるとともに、このセンサガイド部分の貫流路側の終端がカプラ本体の壁と同一面内に位置するとの条件の下でカプラ本体の壁内に配置されている。言い換えると、この別の実施構成では、このセンサガイド部分は、カプラ本体の壁を超えて突き出ないか、或いはこのセンサガイド部分は、カプラ本体の壁の貫流路側の表面と同一平面内に位置する。

有利には、このセンサガイド部分は、有利な円筒形スリーブとして構成され、このスリーブは、センサを出発点として、隔離壁を通って貫流路の方向に、有利には、カプラ本体の貫流路内にまで延びている。このスリーブの貫流路側の終端は、有利には、貫流路内に位置する。このスリーブの貫流路側の終端がカプラ本体の壁の貫流路側の表面の一部を構成し、有利には、貫流路内に突き出ないようにすることが可能である。このスリーブは、有利には、曲げることができない、或いはほぼ曲げることができない材料から製造される。このスリーブが完全に、或いはほぼ完全にガラスから構成されることを推奨する。このスリーブが金属、特に、鋼鉄から製造することが可能である。

本発明の目的に適うこととして、このセンサガイド部分は、細管を有し、この細管は、センサガイド部分の貫流路側の終端（自由端）を出発点として、センサにまで延びている。この細管を介して、有利には、センサと貫流路の間の流体を通す接続形態が得られる。特に有利には、この細管は、有利には、円筒として構成されたセンサガイド部分の中心に配置される。推奨することとして、このセンサガイド部分は、円形又は楕円形の横断面を有する。このセンサガイド部分は任意の横断面、例えば、長方形又は多角形の横断面を有することが可能である。有利には、この細管は、センサガイド部分の縦軸に沿って延びている。本発明の範囲内において、この細管の直径は、有利には、円柱形に構成されたセンサガイド部分又は有利には、円柱形に構成されたスリーブの直径よりも著しく小さい。

有利には、このセンサ室は、中実な物体として構成される。中実な物体とは、特に、このセンサ室が空洞の無い形で構成されていることを意味する。このセンサは、有利には、形状を一致させた形及び／又は力により一致させた形でセンサ室内に収容される。そのようにして、機能の高い信頼性と機械的な安定性を特徴とするセンサ室が得られる。このセンサに回路基板を接続することは本発明の範囲内に有り、この回路基板は、例えば、センサにより検出された測定信号を処理する。一つの実施構成では、有利には、接点部分がカプラ本体と一体的に構成され、この接点部分は、本発明の目的に適うこととして、センサにより検出された測定データ及び／又は回路基板により処理された測定データをカプラ本体から読み取るための電気接続部品を有する。有利には、この回路基板は、形状を一致させた形及び／又は力により一致させた形でセンサ室内に収容される。

特に有利には、このカプラ本体は、ワンピースで構成される。このセンサ室がカプラ本体の一体的な構成部分であるか、或いはカプラ本体と一体的に構成されることは本発明の範囲内に有る。このセンサ室は、特に有利には、溶接で接続すること無く、カプラ本体と接続される。基本的には、カプラ本体に、少なくとも二つのセンサ室、例えば、複数又は多数のセンサ室を配置することが可能である。本発明の目的に適うこととして、各センサ室内には、それぞれ一つのセンサが配置される。例えば、第一のセンサ室内に圧力センサが配置され、第二のセンサ室内に温度センサが配置される。

特に有利には、このカプラ本体は、センサ、センサガイド部分及び／又は回路基板から構成される一つ又は複数のセンサ集合体を射出成形することによって製作される。一つの実施構成では、カプラ本体を構成するために、少なくとも二つのセンサ集合体が射出成形される。本発明の目的に適うこととして、このセンサ集合体又はこれらのセンサ集合体は、カプラ本体を構成するために、有利には、熱可塑性プラスチックを用いて射出成形される。このカプラ本体は、有利には、液体を漏らさない形でセンサガイド部分に密着している。そのようにして、カプラ本体とセンサ及び／又はセンサガイド部分の間のパッキング無しの接続構成が可能となっている。一つの実施構成では、このカプラ本体はセンサ又は各センサ或いはセンサガイド部分又は各センサガイド部分に直に密着している。特に有利には、このカプラ本体は、センサのスリーブに直に密着している。そのことは、本発明の範囲内において、カプラ本体とセンサガイド部分又はスリーブの間に別の部品が配置されていないことを意味する。

一つの実施構成では、このカプラ本体は、プラスチックから製造される。例えば、このカプラ本体は、少なくとも部分的に、有利には、完全に、或いはほぼ完全に導電性プラスチック（ＥＳＤプラスチック）から構成される。有利には、このカプラ本体は、基本的に、有利には、導電性の熱可塑性プラスチックから構成される。基本的に、このカプラ本体は、ほぼ熱硬化性プラスチックから構成することが可能である。この熱可塑性プラスチックには、例えば、ポリアミド、ポリフタルアミドのグループの中から選定された少なくとも一つの構成要素が含まれる。

更に、本発明は、本技術課題を解決するために、請求項１に記載のカプラを備えた、ソケット部とホルダ部を有するクイックカプラ装置を教示し、このソケット部は、カプラ本体の第一の接続端に配置された貫流路の入口開口部に差し込むことが可能であり、このソケット部は、ホルダ部を用いて、カプラ本体に固定することが可能である。このクイックカプラ装置が、このカプラ又はカプラ本体の外に、第二のカプラ本体を備えることが可能である。言い換えると、このクイックカプラ装置は、一つのコネクタ本体を備えており、このコネクタ本体が、このカプラ本体と第二のカプラ本体から構成され、この第二のカプラ本体が、有利には、流体を漏らさない形で、このカプラ本体と接続されている。この第二のカプラ本体が別の接続部品を有し、この別の接続部品には、例えば、パイプ、チューブ管、タンク又はそれらの同等物を連結することが可能である。このソケット部は、有利には、中空の、かつ有利には、堅い、正面側を有するパイプである。本発明の目的に適うこととして、このソケット部は、半径方向に拡大された、例えば、リング形状の押し当て部（***部）を有し、この押し当て部は、ソケット部の正面側から間隔を開けた所に形成されている。本発明の範囲内において、このソケット部の正面側と押し当て部の間には、円筒形の密閉面が形成されている。このクイックカプラ装置の取付状態では、この円筒形の密閉面がカプラ本体の密閉部分内に位置して、流体を漏らさない形でパッキング部品に密着するとの条件の下で、このソケット部が貫流路内に差し込まれている。

本発明の目的に適うこととして、この円筒形の密閉面が流体を漏らさない形でパッキング部品に密着するとともに、パッキング部品が流体を漏らさない形でカプラ本体に密着することによって、ソケット部とカプラ本体の間の流体を漏らさない形の連結が得られる。一つの実施構成では、このクイックカプラ装置の取付状態において、貫流孔の保持部分にホルダ部が配置され、このホルダ部は、ソケット部をカプラ本体内に固定している。特に有利には、取付状態では、ホルダ部側の密着面が、ソケット部の押し当て部の入口開口部側の正面と密着している。このホルダ部は、特に有利には、別個の構成部分又はカプラ本体と異なる構成部分として構成される。このホルダ部が蹄鉄形ホルダ部であるか、或いはＵ字形状の輪郭を有することが可能である。別の実施構成では、このホルダ部がリングとして構成され、このリングが、カプラ本体を少なくとも部分的に取り囲むか、ソケット部を完全に取り囲むか、或いはその両方である。特に有利には、このホルダ部は、取付状態において、カプラ本体の保持部分内に配置されている。

本発明は、本発明によるカプラ又は本発明によるクイックカプラ装置が驚くほど簡単な構造と機能の高い信頼性を特徴とするとの知見に基づいている。本発明によるカプラでは、センサガイド部分がパッキング無しにカプラ本体に密着していることが重要であり、そのことによって、本発明によるカプラを製造する場合に、多数の異なる構成部分を取り扱うことが回避される。本発明によるカプラ本体とセンサ室の有利な一体的な構成は、機能の信頼性を維持した形で、カプラを取り囲む環境に対するセンサ又はセンサ集合体の傑出したカプセル封入形態を提供し、それによって、燃料、尿素溶液、水、或いはそれ以外の液体によるセンサの汚濁などのセンサ集合体の汚染も同じく排除することができる。従って、本発明によるカプラ及び本発明によるクイックカプラ装置は、耐久性、機械的な強度及び故障に対する信頼性が傑出していることを特徴とする。

以下において、一つの実施例だけを図示した図面に基づき本発明を詳しく説明する。

本発明によるクイックカプラ装置の側面図 図１のクイックカプラ装置の一部を開放した側面図

図１は、流動媒体用の二つの接続部品を連結するためのクイックカプラ装置１を図示している。これらの図面によるクイックカプラ装置１は、一つのカプラ本体２を備えており、このカプラ本体２内には、貫流路又は貫通孔３が掘られている。この貫通孔３は、第一の接続端４と第二の接続端５を繋げている。カプラ本体２は、第一の接続端４に入口開口部６を有し、貫通孔３は、その入口開口部６から第二の接続端５に配置された出口開口部７にまで延びている。図１では、第二の接続端５は、パイプ収容部として構成されており、そのパイプ収容部には、一点鎖線で表示されたホルダ部Ｒを用いて、パイプの図示されていない終端形状部を固定することができる。

更に、図１には、カプラ本体２がセンサ室８を有することが図示されており、このセンサ室８は、この実施例では、カプラ本体２と一体的に構成されている。

図２では、センサ室８内には、センサ集合体９が配置されており、このセンサ集合体９は、図２では、回路基板１０、圧力センサとして構成されたセンサ１１及びスリーブ１２として構成されたセンサガイド部分を備えている。図２では、回路基板１０とセンサ１１が、形状を一致させた形でセンサ室８内に収容されている。この実施例では、センサ室８は、中実の物体として構成され、その中には、回路基板１０とセンサ１１が隙間の無い形で収容されている。図２では、スリーブ１２が、センサ１１を出発点として、隔離壁１３を通って貫通孔３の方向に延びている。この実施例では、スリーブ１２内には、細管１４が配置されており、この細管１４は、センサ１１と貫通孔３の間の流体用導管である。この実施例では、貫通孔３内を流れる流動媒体が細管１４を通ってセンサ１１と接触することが可能である。この実施例では、スリーブ１２の正面側又は自由端１５が貫通孔３内に突き出ている。それは、スリーブ１２の貫通孔に面する正面側１５が貫通孔３を取り囲むカプラ本体側の表面１６を超えて飛び出して、貫通孔３内に突き出ていることを意味する。この実施例では、スリーブ１２はガラスから構成されている。

これらの図面に図示されたカプラ本体２は、ほぼ熱可塑性プラスチックから構成されている。この実施例では、センサ１１は圧力センサである。更に、図２では、カプラ本体２の熱可塑性プラスチックから成る壁１７とガラスから構成されたスリーブ１２の間には、パッキング又は密閉部材が配置されていない。この実施例では、壁１７は、センサ集合体９のスリーブ１２と直に密着している。

１ クイックカプラ装置
２ カプラ本体
３ 貫通孔（貫通路）
４ 第一の接続端
５ 第二の接続端
６ 入口開口部
７ 出口開口部
８ センサ室
９ センサ集合体
１０ 回路基板
１１ センサ
１２ スリーブ
１３ 隔離壁
１４ 細管
１５ センサガイド部分の正面側（自由端）
１６ カプラ本体の表面
１７ カプラ本体の壁
Ｒ ホルダ部

Claims (12)

1. カプラ本体（２）を備えた、少なくとも二つの流動媒体用接続部品を連結するためのカプラ、例えば、二つの流動媒体用配管を連結するためのパイプカプラであって、
   このカプラ本体（２）が、第一の接続部品を連結するための第一の接続端（４）と、第二の接続部品を連結するための第二の接続端（５）とを有し、このカプラ本体（２）内には、このカプラ本体（２）の第一の接続端（４）とこのカプラ本体（２）の第二の接続端（５）の間に貫流路（３）が形成されており、
   このカプラ本体（２）が、この貫流路（３）から隔離壁（１３）により分離されたセンサ室（８）を有し、このセンサ室（８）内には、センサ（１１）が配置されており、
   このセンサ（１１）には、センサガイド部分（１１）が繋がっており、このセンサガイド部分は、このセンサガイド部分の貫流路側の終端が貫流路（３）と接触するように、このセンサ（１１）を出発点として隔離壁（１３）を通って延びており、
   このカプラ本体（２）が、パッキング無しに、このセンサガイド部分と密着しており、
   カプラ本体（２）が、センサ（１１）、及びセンサガイド部分から構成される一つのセンサ集合体（９）を射出成形することによって製作されており、センタ室（８）がカプラ本体（２）の一体的な構成部分であるので、センサー（１１）がカプラを取り囲む環境に対してカプセル封入されているカプラ。
2. 当該のセンサガイド部分が、有利には、円筒形のスリーブ（１２）として構成されており、このスリーブ（１２）が、センサ（１１）を出発点として、隔離壁（１３）を通って、カプラ本体（２）の貫通路（３）内にまで延びている請求項１に記載のカプラ。
3. 当該のセンサガイド部分が、細管（１４）を有し、この細管（１４）が、センサガイド部分の自由端（１５）を出発点として、センサ（１１）にまで延びている請求項１又は２に記載のカプラ。
4. カプラ本体（２）には、少なくとも二つのセンサ室（８）が配置されており、各センサ室内には、それぞれ一つのセンサが配置されている請求項１から３までのいずれか一つに記載のカプラ。
5. センサ室（８）又は各センサ室（８）が中実の物体として構成されている請求項１から４までのいずれか一つに記載のカプラ。
6. カプラ本体（２）がワンピースで構成されている請求項１から５までのいずれか一つに記載のカプラ。
7. カプラ本体（２）が、センサ（１１）又は各センサ（１１）或いはセンサ集合体又は各センサ集合体（９）に直に密着している請求項１から６までのいずれか一つに記載のカプラ。
8. カプラ本体（２）がプラスチックから製造されている請求項１から７までのいずれか一つに記載のカプラ。
9. カプラ本体（２）が、ほぼ熱可塑性プラスチックから構成されている請求項１から８までのいずれか一つに記載のカプラ。
10. 当該の熱可塑性プラスチックが、ポリアミドとポリフタルアミドのグループの中から選定された少なくとも一つの構成要素で構成されている請求項９に記載のカプラ。
11. 当該のセンサ（１１）が圧力センサである請求項１から１０までのいずれか一つに記載のカプラ。
12. 請求項１から１１までのいずれか一つに記載のカプラを備えた、ソケット部とホルダ部を有するクイックカプラ装置であって、
    このソケット部は、第一の接続端（４）に配置された貫通路（３）の入口開口部（６）内に差し込むことが可能であり、
    このソケット部は、このホルダ部を用いて、カプラ本体（２）に固定することが可能である、
    クイックカプラ装置。

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