CN107101065A - 包括至少一个连接器和至少一个介质管路的连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接器组件或机动车连接器组件，包括至少一个连接器和至少一个连接到连接器上的介质管路。所述介质管路被电加热，导热元件设置在连接器和介质管路之间的过渡区域中。该导热元件以第一导热区段延伸到介质管路中并且以第二导热区段延伸到连接器中。通过电加热介质管路来加热或者说间接加热导热元件并且导热元件尤其是直至到连接器的区域中被加热或者说间接加热。

Description

包括至少一个连接器和至少一个介质管路的连接器组件
技术领域
本发明涉及一种连接器组件或机动车连接器组件，包括至少一个连接器、优选至少一个快速连接器、和至少一个连接到连接器上的介质管路，所述介质管路被加热、尤其是电加热并且优选借助至少一个沿介质管路延伸的加热装置电加热。在本发明范围中，根据本发明的连接器组件设置用于机动车的流体介质或者说被机动车的流体介质穿流。流体介质尤其是尿素水溶液。此外在本发明范围中本发明连接器组件的连接器和介质管路均被流体介质穿流。优选在连接器组件的连接器上连接另一介质管路或者说管路和/或组件、如油箱或类似物。在本发明范围中所用的连接器优选是快速连接器，其借助至少一个接口端通过可拆卸的卡锁连接与管路或另一介质管路和/或组件连接。
背景技术
开头所提类型的连接器组件在实践中以各种实施方式公开。也已知可加热或电加热这种连接器组件及其组成部件(连接器和介质管路)。这种加热尤其是在传输尿素水溶液形式的流体介质时是适宜或者说必要的。这种尿素水溶液在尤其是用于柴油发动机的SCR催化剂系统范围中被使用。尿素水溶液在低温下易于冻结，由此可降低或中断催化剂系统的功能作用。加热用于尿素水溶液的连接器组件或者说连接器和/或介质管路可解决这一问题。在由实践公开的连接器组件中加热往往成本高昂。在许多组件中连接器和介质管路借助分开的加热装置加热并且这使得加热装置的导向、固定和布线花费较高。许多已知的连接器组件在充分且功能可靠的加热方面并不总是满足所有要求。因此已知的连接器组件仍可改善或者说需改善。
发明内容
本发明所基于的技术任务在于，提出一种开头所提类型的连接器组件，在其中可实现简单、低成本且仍然功能可靠的加热并且可克服上述缺点。
为了解决该技术任务，本发明提出一种连接器组件或机动车连接器组件，其包括至少一个连接器、尤其是至少一个快速连接器、和至少一个连接到连接器上的介质管路，所述介质管路被加热、尤其是电加热、优选借助至少一个沿介质管路延伸的加热装置电加热，至少一个导热元件设置在连接器和介质管路之间的过渡区域中，该导热元件以第一导热区段延伸到介质管路中并且以第二导热区段延伸到连接器中并且通过电加热介质管路来加热或者说间接加热导热元件并且导热元件尤其直至到连接器的区域中被加热或者说间接加热。本发明的一种特别优选的实施方式的特征在于，导热元件长度的至少15％、优选至少20％并且优选至少25％延伸到介质管路的被电加热的管路区段中。适宜的是，导热元件长度的至少30％并且优选至少35％延伸到介质管路的被电加热的管路区段中。
本发明基于下述认识：在本发明的连接器组件中只需要主动加热或者说电加热介质管路并且尽管如此仍可借助本发明的导热元件功能可靠且有效地加热或者说一同加热连接器。通过电加热介质管路同时间接加热导热元件。优选用于电加热介质管路的加热装置和导热元件之间没有直接接触。优选加热装置通过壁或者说通过介质管路的壁与导热元件分离。介质管路的壁优选由塑料或基本上由塑料制成。在本发明范围中连接器仅借助导热元件通过介质管路的加热被一同加热且并未附加地主动加热连接器。
本发明的连接器组件尤其是设置用于传输机动车的流体介质，该流体介质既穿流连接器也穿流连接在连接器上的介质管路。流体介质优选是尿素溶液或尿素水溶液。根据本发明的一种优选实施方式，介质管路由塑料或基本上由塑料制成和/或连接器由塑料或基本上由塑料制成。根据本发明一种实施方式塑料是可导热塑料。导热元件至少部分、优选大部分并且优选完全由金属材料、如钢、铜或类似物制成。
本发明连接器组件的连接器优选构造为快速连接器(Quick Connector)。该快速连接器在至少一个接口端上、优选在仅一个接口端上具有卡锁连接，用于卡锁连接介质管路或者说管路和/或组件、如油箱或类似物。在本发明范围中在本发明的连接器组件中介质管路或者说被加热的介质管路嵌入连接器中、尤其是连接器的管接头中。优选被加热的介质管路不可拆地连接在连接器相配的接口端上。优选在连接器的另一接口端上设置卡锁连接或者说快速连接器的卡锁连接。根据一种实施方案，被加热的介质管路与连接器相配的接口端材料锁合地连接、尤其是焊接和/或粘接。原则上也可想到其它连接方式、如螺纹连接或类似连接。
根据本发明的优选实施方式，介质管路借助电加热装置或者说加热元件电加热。作为电加热元件尤其可使用加热丝或加热膜。根据本发明的一种实施方案，加热元件或者说加热丝沿介质管路、尤其是平行于介质管路被导向。本发明的一种优选实施方式的特征在于，介质管路借助至少一个缠绕介质管路的加热元件、尤其是借助至少一个缠绕介质管路的加热丝电加热。优选所述至少一个加热丝螺旋形缠绕介质管路设置。根据一种实施方案，在介质管路的被电加热的管路区段中——导热元件延伸到其中——加热丝的缠绕至少在部分区域上比在介质管路的其余区域中更紧密。加热丝更紧密的缠绕在此尤其是表示线圈间的距离比在介质管路其余区域中要小。
本发明一种优选实施方式的特征在于，介质管路包括内管和至少一个至少在部分区域上包围内管的套管。优选套管在大部分介质管路或者说内管长度上延伸并且在此在内管的整个圆周上包围内管。根据本发明的一种实施方案套管构造为波纹管。但原则上也可使用其它套管类型。优选所述至少一个加热装置或者说加热元件、尤其是所述至少一个加热丝设置在内管和包围内管的套管之间。在此优选所述至少一个加热装置或者说加热元件或者说所述至少一个加热丝缠绕内管并且优选螺旋形缠绕。替代或附加地，加热装置或者说加热元件并且优选加热丝也可沿内管延伸、尤其是平行于内管延伸。
本发明一种特别优选的实施方式的特征在于，介质管路或介质管路的内管具有无套管的端部区段并且优选该无套管的端部区段连接到连接器上并且优选嵌入连接器中。在本发明范围中介质管路的端部区段至少在部分区域上被电加热，优选所述至少一个加热装置或者说加热元件或者说所述至少一个加热丝缠绕端部区段并且优选螺旋形缠绕端部区段。根据本发明的一种实施方式，在端部区段上加热元件或者说加热丝的线圈要比在其余区域中或者说要比在介质管路的被套管包围的区域中更加紧密。因此在端部区段上线圈或者说螺旋形线圈之间的距离要比在介质管路的其余区域中或者说比在介质管路的被套管包围的区域中小。
本发明一种优选实施方式的特征在于，设置或固定至少一个固定元件用于将所述至少一个加热装置或者说加热元件或者说用于将所述至少一个加热丝固定在介质管路的端部区段上。在此优选固定元件覆盖设置或缠绕在(内管)端部区段上的加热装置或者说加热元件。根据一种实施方案热缩软管区段用作固定元件。优选该热缩软管或者说热缩软管区段用于被套管覆盖的内管和内管的无套管端部区段之间的过渡区域中，在此热缩软管区段部分热装于套管上并且部分热装于设有所述至少一个加热元件的端部区段上。热缩软管或者说热缩软管区段在此尤其是也满足密封功能并且例如用于密封防水。根据本发明的一种实施方式，作为固定元件使用圆柱形保护套管，该保护套管覆盖所述至少一个设置在端部区段上的加热装置或者说加热元件。一种优选实施方式的特征在于，如上所述，在被套管覆盖的内管和无套管端部区段之间的过渡区域中热缩软管区段用作固定元件或密封元件并且在端部区段的邻接热缩软管区段的区域中使用包围端部区段的保护套管作为固定元件。优选保护套管覆盖或在很大程度上覆盖在热缩软管区段和连接器之间的端部区段的剩余区域。适宜的是，一个优选设置用于连接器的外部保护罩不仅覆盖连接器而且也至少在部分区域上覆盖介质管路的端部区段。优选连接器的外部保护罩覆盖所述至少一个设置在端部区段上的用于固定所述至少一个加热元件的固定元件。根据一种实施方案，连接器的外部保护罩不仅覆盖设置在端部区段上的热缩软管区段而且也覆盖设置在端部区段上的保护套管。根据一种实施方式，连接器的外部保护罩可由外部壳体构成，该壳体优选由多个壳体区段、尤其是两个壳体半部组合而成。根据本发明的另一种实施方式，连接器的外部保护罩实现为以热塑性塑料制成的包封部。但连接器的外部保护罩也可通过热缩软管、借助适合的缠绕材料的缠绕和/或借助热固性塑料的浇注实现。
在本发明范围中，导热元件被间接加热并且优选仅间接被加热。优选不直接加热并且尤其是不直接电加热导热元件。此外在本发明范围中，导热元件借助第一导热区段嵌入端部区段中或介质管路的被电加热的端部区段中。原则上导热元件也可在介质管路中延伸超过端部区段并且因此延伸到介质管路的被套管包围的区段中。适宜的是，导热元件延伸到介质管路中的第一导热区段长度的至少50％、优选至少60％、优选至少70％、优选至少75％、极优选至少80％并且特别优选至少85％设置在端部区段中。
本发明一种特别优选的实施方式的特征在于，导热元件或导热元件的第一导热区段至少在部分区域上贴靠在介质管路的内壁上并且尤其是贴靠在介质管路端部区段的内壁上。在本发明范围中导热元件或者说第一导热区段在整个圆周上贴靠在介质管路或者说端部区段的内壁上。优选导热元件或者说导热元件的第一导热区段夹紧地或者说通过夹紧配合贴靠在介质管路的内壁上或者说端部区段的内壁上。
本发明一种优选实施方式的特征在于，导热元件延伸到连接器中的第二导热区段至少在部分区域上与连接器内壁间隔开和/或与连接到连接器上或者说插入连接器中的管路内壁间隔开地设置。在此优选导热元件延伸到连接器中的第二导热区段的大部分长度并且优选其长度的至少70％、优选至少75％并且优选至少80％与连接器内壁间隔开和/或与插入连接器中的管路内壁间隔开地设置。在本发明范围中在此导热元件或者说第二导热区段在整个圆周上与连接器内壁或者说与相连/插入的管路间隔开设置。
根据本发明的优选实施方式，导热元件长度的至少20％、优选至少25％并且优选30％延伸到连接器中。该百分比长度范围相应于导热元件第二导热区段的长度。此外在本发明范围中，连接器——除了通过导热元件加热外——构造成未加热的、尤其是不设有电加热。因此可有利地省却连接器昂贵的附加加热。
根据本发明一种特别优选的实施方式，导热元件直线地或基本上直线地在连接器和介质管路之间的过渡区域中延伸。优选导热元件长度L的至少50％、优选60％、优选至少75％、优选至少80％、极优选至少85％并且特别优选至少90％构造成直线的。在本发明范围中导热元件至少在其大部分长度L上并且优选在其整个长度上具有圆或者说圆形横截面。优选导热元件在其大部分长度L上并且优选在其整个长度L上构造成圆柱形的或者说具有圆柱形轮廓。
在本发明范围中特别重要的一种优选实施方式的特征在于，导热元件在其长度L的至少一部分上、优选在其大部分长度L上并且优选在其整个长度L上构造为螺旋弹簧。术语“螺旋弹簧”在此也包括拉簧和压簧和可能的其它实施方式。根据上述优选实施方式，螺旋弹簧直线或基本上直线地在连接器和介质管路之间的过渡区域中延伸。但在弯曲的介质管路或者说在弯曲的介质管路区段中螺旋弹簧也可构造成弧形或者说弯曲的。优选螺旋弹簧构造成圆柱形的或至少区段圆柱形的。根据一种实施方案，螺旋弹簧至少在其大部分长度L上并且优选在其整个长度L上具有恒定直径或者说恒定的圆柱体直径(圆柱体轮廓的恒定直径)。但根据另一种实施方案也可实现所述至少一个螺旋弹簧的不同直径或者说圆柱体直径。因此在本发明范围中螺旋弹簧在连接器中的直径或者说圆柱体直径不同于螺旋弹簧在介质管路或者说介质管路端部区段中的直径。
已证明适宜的是，螺旋弹簧的线圈之间在至少部分长度L上、优选在大部分长度L上并且优选在螺旋弹簧的整个长度L上具有恒定距离或基本上恒定的距离。根据本发明一种特别优选的实施方式，螺旋弹簧由一个连续的弯曲的弹簧钢丝制成。该弹簧钢丝在此优选具有0.3至2mm、优选0.3至1.5mm并且特别优选0.4至1mm的厚度或者说直径。适宜的是，螺旋弹簧由金属或基本上由金属并且优选由钢或铜或铜合金制成。螺旋弹簧也可由可导热塑料或基本上由可导热塑料制成。在本发明范围中螺旋弹簧的线圈围绕一个被流体介质穿流的内部通道。优选螺旋弹簧的线圈在螺旋弹簧第一导热区段的区域中至少在螺旋弹簧该区段的大部分长度上并且优选在螺旋线圈该区段的整个长度上贴靠在介质管路或者说内管的内壁上并且优选夹紧地或者说通过夹紧配合贴靠。在此一方面确保导热元件或者说螺旋弹簧的可靠保持。另一方面优选螺旋弹簧形式的导热元件可以简单且低成本的方式安装在介质管路中或者说介质管路的内管中并且例如简单地插入和/或拧入那里。导热元件构造为螺旋弹簧在本发明范围中已证明是特别适宜的。
根据本发明另一种实施方式，导热元件在其长度L的至少一部分上、优选在其长度L的大部分上并且优选在其整个长度L上构造为实心型材棒。该实心型材棒优选由金属或基本上由金属、如钢或铜或铜合金制成。适宜的是，当实心型材棒形式的导热元件贴靠在介质管路或者说内管的内壁上时，实心型材棒不在整个圆周上贴靠。根据一种实施方案，在实心型材棒和内壁之间的贴靠区域中设有至少一个穿流通道、优选多个穿流通道用于传输流体介质。原则上导热元件在本发明范围中也可具有其它形式、如构造成空心圆柱形导热套管的形式。但在本发明范围中特别优选导热元件构造为螺旋弹簧。
本发明基于下述认识：借助本发明的连接器组件或机动车连接器组件可简单且低成本并且同时最佳地加热介质管路和连接器。为此在本发明范围中原则上只需加热或者说电加热介质管路并且借助本发明导热元件间接加热连接器。导热元件可以简单且精确的方式设置或者说安装在介质管路和连接器之间的过渡区域中。尤其是在导热元件构造为螺旋弹簧的特别优选的实施方式中是这种情况。包括介质管路和连接器的组件的加热可长期功能可靠且有效地进行。应指出，本发明可以低花费和低成本实现。在本发明范围中原则上不需要连接器昂贵的附加加热。
附图说明
下面参考仅示出一种实施例的附图详细说明本发明。附图如下：
图1为包括快速连接器和连接其上的介质管路的本发明连接器组件的透视性分解图；
图2为根据图1的技术方案的剖面图。
具体实施方式
附图示出根据本发明的连接器组件，其优选并且在本实施例中构造为机动车连接器组件，其包括快速连接器形式的连接器1和连接其上的介质管路2。连接器组件尤其是用于传输机动车的流体介质、更确切地说优选用于传输用于机动车催化剂系统的尿素水溶液。根据优选实施方式并且在本实施例中介质管路2被电加热，即借助螺旋形缠绕介质管路2内管10的加热丝9电加热。
在连接器1和介质管路2之间的过渡区域4中设置根据本发明的导热元件3。该导热元件3借助第一导热区段5延伸到介质管路2中并且借助第二导热区段6延伸到连接器1中。在此第一导热区段5延伸到介质管路2的——优选并且在本实施例中借助加热丝9——电加热的管路区段7中。优选并且在本实施例中介质管路2嵌入连接器1中、更确切地说优选并且在本实施例中嵌入连接器1的管接头8中。
优选并且在本实施例中介质管路2包括内管10和至少在内管的大部分长度上包围内管的套管11。加热丝9在此设置在内管10和套管11之间并缠绕内管10。优选并且在本实施例中介质管路2或介质管路2的内管10设有无套管的、连接到连接器上的端部区段12。端部区段12在此被加热丝9电加热、更确切地说优选并且在本实施例中基本上在其整个长度上或者说在其大部分长度上电加热。优选并且在本实施例中导热元件3的第一导热区段5完全贯穿介质管路2的端部区段12。
根据优选实施方式并且在本实施例中，导热元件3的嵌入介质管路2内管10中的第一导热区段5在其整个圆周上贴靠在介质管路2内管10或者说端部区段12的内壁13上。根据特别优选的实施方式并且在本实施例中导热元件3构造为螺旋弹簧。构造为螺旋弹簧的导热元件3借助第一导热区段5优选并且在本实施例中夹紧地或者说通过夹紧配合贴靠在内管10或者说端部区段12的内壁13上。优选并且在根据附图的实施例中螺旋弹簧在其整个长度L上具有相同的圆柱圆周。此外优选并且在本实施例中螺旋弹簧的线圈17在螺旋弹簧的长度L上彼此具有相同的距离。
本发明的导热元件3或者说在本发明范围中优选的螺旋弹簧借助第二导热区段6延伸到连接器1中。在此优选并且在本实施例中螺旋弹簧的第二导热区段6在其大部分长度上与连接器1内壁14间隔开并且与插入连接器1中的管路16内壁15间隔开地设置。在本发明范围中通过伸入连接器1中的第二导热区段6加热连接器1。在此优选并且在本实施例中——除了通过导热元件3加热外——未设置连接器1的其它加热装置、尤其是电加热装置。
在图2中可以看出，优选并且在本实施例中设置两个固定元件用于将加热丝9固定在介质管路2的端部区段12上。一个固定元件构造成热缩软管区段18的形式，该热缩软管区段设置在套管11和端部区段12之间的过渡区域中并且既覆盖套管11的末端也覆盖端部区段12的起点。继该热缩软管区段18之后在根据图2的实施例中在端部区段12上安装圆柱形保护套管19形式的另一固定元件，该保护套管19也覆盖或者说保护加热丝9。优选并且在本实施例中连接器1以及介质管路2的端部区段12被壳体20形式的外罩包围。该设置用于连接器1的壳体20因此也覆盖介质管路2的末端或者说介质管路2的端部区段12。优选并且在本实施例中壳体20既覆盖热缩软管区段18也覆盖圆柱形保护套管19。壳体20优选并且在本实施例中构造成两个壳体半部20.1和20.2的形式。
还可由附图看出，本发明的导热元件3构造成直线的，其在本实施例中是螺旋弹簧的形式。在本实施例中导热元件3的第一导热区段5除了贯穿介质管路2的端部区段12外还延伸到介质管路2的与该端部区段邻接的、被套管11包围的一小段区段中。

Claims (17)

1.一种连接器组件或机动车连接器组件，包括至少一个连接器(1)、尤其是至少一个快速连接器、和至少一个连接到连接器(1)上的介质管路(2)，所述介质管路(2)被加热、尤其是电加热、优选借助至少一个沿介质管路(2)延伸的加热装置电加热，至少一个导热元件(3)设置在连接器(1)和介质管路(2)之间的过渡区域(4)中，该导热元件(3)以第一导热区段(5)延伸到介质管路(2)中并且以第二导热区段(6)延伸到连接器(1)中，并且通过电加热介质管路(2)，导热元件(3)被加热或者说间接加热并且尤其是直至到连接器(1)的区域中被加热或者说间接加热。
2.根据权利要求1所述的连接器组件，其中，所述导热元件的长度的至少15％、优选至少20％并且优选至少25％以及特别优选至少30％延伸到介质管路(2)的被电加热的管路区段(7)中。
3.根据权利要求1或2所述的连接器组件，其中，所述介质管路(2)嵌入连接器(1)中并且优选与连接器(1)连接、尤其是材料锁合地连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的连接器组件，其中，所述介质管路(2)能借助至少一个围绕介质管路(2)缠绕的加热装置或者说加热元件、尤其是借助至少一个围绕介质管路(2)缠绕的加热丝(9)被电加热。
5.根据权利要求1至4之一所述的连接器组件，其中，所述介质管路(2)包括内管(10)和至少一个至少在部分区域上包围内管(10)的套管(11)，并且优选所述至少一个加热装置或者说加热元件、尤其是所述至少一个加热丝(9)设置在内管(10)和套管(11)之间并且优选围绕内管(10)缠绕。
6.根据权利要求1至5之一所述的连接器组件，其中，所述介质管路(2)或介质管路(2)的内管(10)具有无套管的、连接在连接器上的端部区段(12)，该端部区段(12)至少在部分区域上被电加热，并且优选设置或固定至少一个固定元件用于将至少一个加热装置或者说加热元件固定在端部区段(12)上。
7.根据权利要求6所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)以第一导热区段(5)嵌入端部区段(12)中或者说介质管路(2)的被电加热的端部区段(12)中。
8.根据权利要求1至7之一所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)仅被间接加热，并且不直接加热或者说不直接电加热导热元件(3)。
9.根据权利要求1至8之一所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)或导热元件(3)的第一导热区段(5)贴靠在介质管路(2)的内壁(13)上并且尤其是贴靠在介质管路(2)端部区段(12)的内壁(13)上。
10.根据权利要求9所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)至少在部分区域上借助或者说通过夹紧配合贴靠在介质管路(2)的内壁(13)或介质管路(2)端部区段(12)的内壁(13)上并且优选在其整个圆周上或基本上在其整个圆周上贴靠在介质管路(2)的内壁(13)或者说介质管路(2)端部区段(12)的内壁(13)上。
11.根据权利要求1至10之一所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)至少在部分区域上与连接器(1)内壁(14)间隔开和/或与连接到连接器(1)上或者说插入连接器(1)中的管路(16)的内壁(15)间隔开地设置。
12.根据权利要求1至11之一所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)长度的至少20％、优选至少25％并且优选至少30％延伸到连接器(1)中。
13.根据权利要求1至12之一所述的连接器组件，其中，所述连接器(1)——除了通过导热元件(3)加热外——构造成未加热的、尤其是不具有电加热。
14.根据权利要求1至13之一所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)构造成直线的或基本上直线的。
15.根据权利要求1至14之一所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)在其长度L的至少一部分上、优选在其长度L的大部分上并且优选在其整个长度L上构造为螺旋弹簧。
16.根据权利要求1至15之一所述的连接器组件，其中，所述导热元件(3)在其长度L的至少一部分上、优选在其长度L的大部分上并且优选在其整个长度L上构造为实心型材棒。
17.根据权利要求1至16之一所述的连接器组件，其中，所述连接器包括外部保护罩，并且优选该外部保护罩不仅覆盖连接器而且也至少在部分区域上覆盖介质管路的端部区段，并且外部保护罩优选实现为包括多个壳体区段的壳体或实现为以塑料制成的注塑包封部。
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