JP2014047925A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和システムの構成部品嵌合アセンブリのコネクタを提供する。
【解決手段】本発明のコネクタは、凹部及びスロット部を備えた実質的に平らなプレートを有し、この凹部及びスロット部は、導管を受け入れるための開口部を形成するようにプレート内に形成される。導管をコネクタに連結するための方法は、スロット部を貫く導管の少なくとも一部分をプレートの凹部に挿入するように付勢し、導管の少なくとも一部分が、プレートの開口部に配置される導管の少なくとも一部分とプレートとの間の係脱を阻止するように、開口部の構成と一致するように変形される工程と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに関する。より詳細には、本発明は、構成部品嵌合アセンブリのコネクタを対象とする。

現在知られている自動車用空気調和システムは一般に、例えば、圧縮器、凝縮器、蒸発器、温度自動膨張弁等の様々な構成部品、及び様々な構成部品を接続する複数の導管又は導線を含む。好適な冷却剤が、このシステム内に含まれる。空気調和システムの様々な構成部品の設置は、通常、それらが車両のエンジン室内に設置又は搭載された後、構成部品に接続される導管から互いに独立している。導管を様々な構成部品に固定するための異なる方法及び装置が既知であるが、一方法としては、導管の端部が構成部品上のポート内に固定されるとき、シールを提供する導管の端部を取り囲むＯリングを利用することである。

導管の端部を構成部品に固定するために、接続プレートが、この接続プレートを貫く導管通路内の導管に係合し、捕捉する。接続プレートは、導管通路からオフセットされ、且つそれに実質的に平行な第２の通路をさらに含む。導管が構成部品上のポートに挿入された時点で、第２の通路を延びる締結具は、接続プレートを構成部品に固定し、それによって導管の端部が構成部品に接続される。

パッケージングを考慮すると、エンジン室内の空間制限は、エンジン室内の構成部品の位置による様々な構成部品への導管の取り付けを複雑にする場合が多い。加えて、車両の大量生産は、導管を様々な構成部品に接続する時間を制限する。それ故に、車両内の様々な構成部品への組み立てを容易にするために、互いに対して両方の導管を確実に位置決めすることが有益である。現在の構成部品嵌合アセンブリは、導管が、自由に位置づけされて組立作業を妨げるか、又は法外な費用がかかる、ろう付けプロセスによって固定されるかのいずれかのように構成される。

したがって、自動車用空気調和システムの構成部品への導管の効率的且つ費用効果の高い接続を容易にする構成部品嵌合アセンブリを製造することが望ましい。

本発明によれば、自動車用空気調和システムの構成部品への導管の効率的且つ費用効果の高い接続を容易にする構成部品嵌合アセンブリを見出した。

一実施形態では、コネクタは、導管を受け入れるための開口部を形成する凹部及びスロット部を備えた実質的に平らなプレートを有し、このプレートに形成される開口部に配置される導管とプレートとの間の係脱を阻止するように構成される。

別の実施形態では、構成部品嵌合アセンブリは、流体を受容するための第１の導管と、流体を受容するための第２の導管と、第１の開口部と、第２の開口部を形成する凹部及びスロット部と、を含む、実質的に平らなプレートを備えたコネクタと、を有し、第１の導管が、第１の開口部に受け入れられ、第２の導管が、第２の開口部に受け入れられ、プレートに形成される肩部が、プレートに形成される第２の開口部に配置される第２の導管とプレートとの間の係脱を阻止する。

本発明は、また、導管をコネクタに連結するための方法に関する。

本発明の方法は、凹部及びスロット部を備えた実質的に平らなプレートを提供する工程であって、凹部及びスロット部は、導管の少なくとも一部分を受け入れるための開口部を形成する工程と、導管の少なくとも一部分がスロット部を通って、プレートの凹部の中に入るように付勢し、導管の少なくとも一部分が、プレートの開口部に配置される導管の少なくとも一部分とプレートとの間の係脱を阻止する開口部の構成と一致するように変形される工程と、を有する。
本発明の他の利点に加えて、上記は、添付図面に照らして考慮すると、以下の発明を実施するための形態から当業者には容易に明らかになるであろう。

本発明の一実施形態によるコネクタを含む構成部品嵌合アセンブリの分解斜視図である。 本発明の別の実施形態によるコネクタの背面図である。 本発明の別の実施形態によるコネクタの背面図である。 図１に示すコネクタの背面図であり、導管をコネクタに連結する方法を示す。 図１に示すコネクタの背面図であり、導管をコネクタに連結する方法を示す。 図１に示すコネクタの背面図であり、導管をコネクタに連結する方法を示す。 図１に示すコネクタの背面図であり、導管をコネクタに連結する方法を示す。 図１に示すコネクタの線５−５に沿った断面図である。

以下の詳細な説明及び添付図面は、本発明の例示の実施形態を説明している。これらの記載及び図面は、当業者が本発明を実施及び利用できるように用いられ、いかなる方法によっても本発明の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明による構成部品嵌合アセンブリ１０を示す。構成部品嵌合アセンブリ１０は、吸引管又は出口導管１２と、高圧管又は入口導管１４と、コネクタ１６と、連結機構１８（すなわち、ねじ付きナット）と、例えば、ポート１７、１９を備えた温度自動膨張弁（ＴＸＶ）等の空気調和（Ａ／Ｃ）システム（図示せず）の構成部品２０とを備えている。出口導管１２及び入口導管１４は、構成部品２０に接続され、例えば、Ａ／Ｃシステムで使用される冷却剤等の加圧流体の戻り管及び供給管を提供する。ある実施形態では、出口導管１２は、比較的大きな外径を有し、Ａ／Ｃシステムの低圧側冷却導管として機能する。入口導管１４は、出口導管１２に関連して比較的小さな外径を有し、Ａ／Ｃシステムの高圧側冷却導管として機能する。半径方向に外側に延びる環状フランジ２２、２４は、導管１２、１４の周囲にそれぞれ形成される。フランジ２２、２４は、その上にシーリング要素２５を受け入れるための平面をそれぞれ提供する。図示するように、フランジ２２、２４は、導管１２、１４の各端部２６、２８から軸方向にオフセットされ、導管１２、１４の端部２６、２８の少なくとも一部分が、Ａ／Ｃシステムの構成部品２０のポート１７、１９に受け入れられるようにする。

図示するように、コネクタ１６は、その中に形成される中心開口３０と、間隔を置いた一対の開口部３２、３４とを備えた実質的に平らなプレート２９を含む。中心開口３０及び開口部３２、３４は、プレート２９の実質的に平らな第１の表面３６に実質的に垂直な方向にプレート２９の厚さを貫いて形成される。中心開口３０は、その中に構成部品２０の締結部材３７を受け入れるように構成され、コネクタ１６をその締結部材３７に連結するためのものである。開口部３２、３４は、出口導管１２及び入口導管１４をそれぞれ受け入れるように構成される。開口部３２は、プレート２９の第１の端部に隣接するように形成され、開口部３４は、プレート２９の反対側の第２の端部に隣接するように形成される。ある実施形態では、中心開口３０及び開口部３２は、ほぼ円形形状を備えている。しかしながら、中心開口３０及び開口部３２の様々な他の構成を所望に採用してもよい。開口部３２は、出口導管１２と協働する任意の好適な内径を有する可能性があることが理解される。図に示す開口部３４は、ほぼキノコ形状を備えている。開口部３４の様々な構成、例えば、図２に示すようなほぼ三角形形状、図３に示すようなほぼ正方形形状、ほぼ矩形形状、又はほぼ不規則な形状等を所望に採用してもよい。

図４Ａ〜図４Ｄにより明確に図示するように、プレート２９は、開口部３４を形成する凹部３８及びスロット部４０を含む。ある実施形態では、隆起した領域４２は、開口部３４周囲のプレート２９の第１の表面３６上に形成され、フランジ２２、２４と構成部品２０との実質的に同一平面の接触を容易にする。凹部３８は、ほぼ半円形形状を備え、開口部３４への挿入後に入口導管１４の半径（ｒ２）に相当する半径（ｒ１）を有する。半円形凹部３８の中心（Ｃ）は、中心開口３０の中心（Ｄ）及び開口部３２の中心（Ｅ）からスロット部４０に向かって横方向にオフセットされる。横方向オフセット（ＬＯ）は、入口導管１４を開口部３４の中に挿入した後、導管１２、１４の適切な整列を容易にし、導管１２、１４とＡ／Ｃシステムの構成部品２０との適切な組み立てを確実にする。ある実施形態では、横方向オフセット（ＬＯ）は、入口導管１４の外径からプレート２９の長手方向軸線Ａに実質的に平行且つ凹部３８に直接隣接する方向のスロット部４０の幅（ｗ１）を減算し、次いで、２で割ることにより計算される。言い換えれば、横方向オフセット＝０．５＊［入口導管１４の外径−プレート２９の長手方向軸線Ａに実質的に平行且つ凹部３８に直接隣接する方向のスロット部４０の幅（ｗ１）］である。非限定的な例では、横方向オフセット（ＬＯ）は、約０．２５ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲内である。さらに、別の非限定的な例では、横方向オフセット（ＬＯ）は、約０．５ｍｍである。しかしながら、横方向オフセット（ＬＯ）は、導管１２、１４とＡ／Ｃシステムの構成部品２０との適切な組み立てを確実にするために所望に応じて任意の好適な量である可能性があることが理解される。

図示するように、凹部３８は、内側コーナ部４８を形成する肩部４６で終端する。長手方向軸線Ａに沿って延びるプレート２９の第１の表面３６に実質的に垂直な平面と内側コーナ部４８との間の角度αは、約１００度〜約１３０度の範囲内である。凹部３８は、入口導管１４がその中に挿入されるとき、入口導管１４の一部分を楕円形に変形するように構成される。角度αは入口導管１４の所望の形状及び構成を生成する任意の好適な角度である可能性があることが理解される。例えば、比較的より大きな角度αは、入口導管１４の部分の楕円形を減少させ、その結果として入口導管１４の部分のより円形を生じ、比較的より小さな角度αは、入口導管１４の部分の楕円形を増大させ、その結果として入口導管１４の部分のより細長い楕円形を生じる。ある実施形態では、角度αは、開口部３４への挿入後、入口導管１４の外径及び入口導管１４の所望の中心位置に依存する。

図示するように、スロット部４０は、肩部４６からプレート２９の外周縁部４４まで横方向且つ外側に延びる。プレート２９の長手方向軸線Ａに実質的に平行な方向のスロット部４０の幅（ｗ１）は、凹部３８から外周縁部４４まで増大し、それによって入口導管１４をスロット部４０の中に誘導する導入部を提供する。ある実施形態では、スロット部４０に適切に係合する入口導管１４の導入部の角度βは、約７度〜約２５度の範囲内である。角度βは入口導管１４を開口部３４の中に誘導する任意の好適な角度である可能性があることが理解される。他の実施形態では、スロット部４０の幅（ｗ１）は、入口導管１４の外径の約７０％〜約９５％の範囲で変化する。非限定的な例として、プレート２９の長手方向軸線Ａに実質的に平行且つ凹部３８に直接隣接する方向のスロット部４０の幅（ｗ１）は、入口導管１４の外径より１ｍｍ小さい。

外側コーナ部５０は、肩部４６とスロット部４０との間に形成される。外側コーナ部５０の縁部は、入口導管１４の中に突出又は「咬合」するように構成され、凹部３８内の入口導管１４の回転移動を阻止すると共に、入口導管１４の横方向移動及びコネクタ１６から入口導管１４の係脱を阻止する。図５に示すように、開口部３４周囲のプレート２９は、第１の抜き勾配γ及び第２の抜き勾配δで形成される。ある実施形態では、開口部３４のサイズは、第１の表面３６から分割線（Ｆ）までの第１の表面３６に実質的に垂直な方向に減少し、分割線（Ｆ）から実質的に平らな第２の表面６０までの第１の表面３６に実質的に垂直な方向に増大する。したがって、開口部３４のサイズは、分割線（Ｆ）で最小にされる。プレート２９の第１の抜き勾配γは、プレート２９の第１の表面３６に実質的に垂直且つそこから離間する方向の入口導管１４の軸方向移動を阻止し、開口部３４からの入口導管１４の係脱を阻止する。同様に、プレート２９の第２の抜き勾配δは、第２の表面６０に実質的に垂直且つそこから離間する方向の入口導管１４の軸方向移動を阻止するため、開口部３４からの入口導管１４の係脱も阻止する。第１の抜き勾配γ及び第２の抜き勾配δは別個又は実質的に同一のいずれかである可能性があることが理解される。非限定的な例では、第１の抜き勾配γ及び第２の抜き勾配δはそれぞれ、約３度である。図５に図示するように、第１の抜き勾配γと第２の抜き勾配δとの間に形成される分割線（Ｆ）は、長手方向軸線Ａに沿って延びるプレート２９の第１の表面３６に実質的に平行な中心平面に関して、第１の表面３６に向かってオフセットされる。

図１〜図４Ｄに示す、ある実施形態では、プレート２９の外周縁部４４は、また、スロット部４０の反対側のプレート２９の第２の端部に隣接するように形成される実質的に平らな部分５２を含む。実質的に平らな部分５２は、導管１４を開口部３４の中に挿入する間、接触する工具又は固定具に安定した表面を提供する。

導管１２をコネクタ１６に連結する方法、より詳細には、導管１２を開口部３２に取り付ける方法は、例えば、ろう付けプロセス、溶接プロセス、圧着プロセス、接着など、所望ならば、任意の手段で達成されることができる。導管１２は、所望に応じて開口部３２に自由に配置される可能性があることが理解される。

導管１２は、コネクタ１６に連結された後、次に導管１４がそれに連結される。しかしながら、導管１４は、所望ならば、導管１２をコネクタ１６に連結する前にコネクタ１６に連結されてもよいことが理解される。図４Ａ〜図４Ｄに導管１４をコネクタ１６に連結する方法を示す。具体的には、導管１４は、プレス金型、すなわち機構５４を使用して開口部３４の中に押し付けられる。フランジ２４に隣接する導管１４の一部分は、図４Ａに示すように開口部３４と整列され、導入部によって開口部３４のスロット部４０の中に誘導される。導管１４の部分がスロット部４０を通って付勢されるとき、導管１４の部分が変形される。ある実施形態では、導管１４の部分は、図４Ｂに示すように実質的に楕円形に変形される。機構５４は、スロット部４０を通って、凹部３８の中に導管１４の部分を押し続ける。導管１４の部分が凹部３８の中に押し付けられるとき、導管１４の部分は、さらに変形される。ある実施形態では、導管１４の部分は、図４Ｃに示すようにほぼキノコ形状に変形される。結果的に、導管１４の部分は、肩部４６に当接し、外側コーナ部５０は、入口導管１４の中に突出する。導管１４の部分が凹部３８の中に押し付けられた時点で、機構５４は、図４Ｄに示すように開口部３４から後退する。

構成部品嵌合アセンブリ１０を組み立てるために、出口導管１２及び入口導管１４のそれぞれの端部２６、２８は、導管１２、１４の端部２６、２８が構成部品２０に係合するように、それぞれのポート１７、１９内に受け入れられる。導管１２、１４の端部２６、２８上に位置するシーリング要素２５は、導管１２、１４のフランジ２２、２４と構成部品２０との間に環状シールを形成する。当該技術分野において既知であるように、連結機構１８と共にコネクタ１６及びねじ付き締結具３７は、導管１２、１４を構成部品２０内の適所に保持する圧縮力を提供する。

上述した説明から、当業者は、本発明の本質的特性を容易に理解し、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な使用及び条件に適合させるように本発明に様々な変更及び修正を行うことができる。

Claims (20)

1. 導管を受け入れるための開口部を形成する凹部及びスロット部を備えた実質的に平らなプレートを有し、このプレートは、前記プレートに形成される前記開口部に配置される前記導管と前記プレートとの間の係脱を阻止するように構成されることを特徴とするコネクタ。
2. 前記プレートは、前記プレートに形成される前記開口部に配置される前記導管の回転移動、横方向移動、及び軸方向移動のうちの少なくとも１つを阻止するように構成される請求項１記載のコネクタ。
3. 前記プレートに形成される前記開口部は、ほぼキノコ形状を備えている請求項１記載のコネクタ。
4. 前記凹部は、肩部で終端し、前記肩部は、前記プレートに形成される前記開口部に配置される前記導管の回転移動、横方向移動、及び軸方向移動のうちの少なくとも１つを阻止するように構成される請求項１記載のコネクタ。
5. 前記凹部は、ほぼ半円形状を備えている請求項１記載のコネクタ。
6. 前記凹部は、前記プレートに形成される前記開口部への挿入後、前記導管の半径に相当する半径を有する請求項５記載のコネクタ。
7. 前記凹部の中心は、前記プレートに形成される別の開口部の中心に関して、前記プレートの前記スロット部に向かって横方向にオフセットされる請求項５記載のコネクタ。
8. 前記凹部は、ほぼ三角形形状、ほぼ正方形形状、ほぼ矩形形状、及びほぼ不規則な形状のうちの１つを備えている請求項１記載のコネクタ。
9. 前記スロット部は、前記凹部から前記プレートの外周縁部まで横方向且つ外側に延びている請求項１記載のコネクタ。
10. 前記プレートの長手方向軸線と実質的に平行な方向の前記スロット部の幅は、前記凹部から外周縁部まで増大する請求項１記載のコネクタ。
11. 前記開口部周囲の前記プレートは、前記プレートに形成される前記開口部に配置される前記導管の軸方向移動を阻止するように、第１の抜き勾配及び第２の抜き勾配で形成される請求項１記載のコネクタ。
12. 前記プレートは、前記導管が前記プレートに形成された開口部の中に入るように付勢する間、接触する工具又は固定具に安定した表面を提供するように、前記スロット部の反対側に形成される実質的に平らな部分を備えた外周縁部を含む請求項１記載のコネクタ。
13. 流体を受容するための第１の導管と、
    前記流体を受容するための第２の導管と、
    第１の開口部と、第２の開口部を形成する凹部及びスロット部と、を含む、実質的に平らなプレートを含むコネクタと、を有し、
    前記第１の導管は、前記第１の開口部に受け入れられ、前記第２の導管が、前記第２の開口部に受け入れられ、前記プレートに形成される肩部が、前記プレートに形成される前記第２の開口部内に配置される前記第２の導管と前記プレートとの間の係脱を阻止することを特徴とする構成部品嵌合アセンブリ。
14. 前記凹部は、ほぼ半円形形状、ほぼ三角形形状、ほぼ正方形形状、ほぼ矩形形状、及びほぼ不規則な形状のうちの１つを備えている請求項１３記載の構成部品嵌合アセンブリ。
15. 前記スロット部は、前記凹部から前記プレートの外周縁部まで横方向且つ外側に延びている請求項１３記載の構成部品嵌合アセンブリ。
16. 導管をコネクタに連結するための方法であって、
    凹部及びスロット部を備えた実質的に平らなプレートを含むコネクタを提供する工程であって、前記凹部及び前記スロット部は、導管の少なくとも一部分を受け入れるための開口部を形成する上記工程と、
    前記導管の前記少なくとも一部分が前記スロット部を通って、前記プレートの前記凹部の中に入るように付勢し、前記導管の前記少なくとも一部分が、前記プレートの前記開口部に配置される前記導管の前記少なくとも一部分と前記プレートとの間の係脱を阻止する前記開口部の構成と一致するように変形される工程と、
    を有することを特徴とする方法。
17. 前記プレートは、前記プレートに形成される前記開口部に配置される前記導管の前記少なくとも一部分の回転移動、横方向移動、及び軸方向移動のうちの少なくとも１つを阻止するように構成される請求項１６記載の方法。
18. 前記プレートに形成される前記開口部は、ほぼキノコ形状を備えている請求項１６記載の方法。
19. プレス金型は、前記導管の前記少なくとも一部分を付勢し、前記プレートに形成される前記開口部に挿入する請求項１６記載の方法。
20. 前記導管の前記少なくとも一部分は、別の導管と前記プレートとの連結に続いて前記プレートに形成される前記開口部に挿入されるように付勢される請求項１６記載の方法。

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