JP2019173856A

JP2019173856A - コネクタ

Info

Publication number: JP2019173856A
Application number: JP2018062099A
Authority: JP
Inventors: 依史瀧本; Ishi Takimoto; 義紀小高; Yoshinori Odaka; 亮祐鐘ヶ江; Ryosuke Kanegae; 伊藤　誠; Makoto Ito; 伊藤　　誠
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: WO2019187985A1; US11536405B2; JP7154792B2; US20200248851A1; CN110546420A; CN110546420B

Abstract

【課題】温度検出素子の配置構成を簡易な構成とすることにより、低コスト化を図ることができるコネクタを提供する。【解決手段】コネクタ１，１００，２００は、両端に第一開口１１ａおよび第二開口１２ａを有する筒状に形成され、第一開口１１ａ側を第一配管２の端部に接続され、第二開口１２ａ側を第二配管３の端部に接続され、第一開口１１ａと第二開口１２ａとの間で流体を流通させる筒本体１０と、筒本体１０の筒状部分に埋設され、筒本体１０を流通する流体の温度を検出する温度検出素子４１と、温度検出素子４１に電気的に接続され、筒本体１０の外側に露出する端子４３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１−３には、第一配管と第二配管とを接続するコネクタにおいて、コネクタ内を流通する流体の温度等を検出する検出素子を備える構成が開示されている。特許文献１，２に開示のコネクタは、流体を流通させる筒本体と、筒本体の外面から径方向外方に張り出して形成された検出素子収容部と、検出素子収容部に収容された検出素子と、検出素子収容部に収容され検出素子に接続された端子とを備える。

特許文献３に開示のコネクタは、流体を流通させる筒本体と、筒本体の内周面から径方向内方に突出して設けられた検出素子と、筒本体の外面から径方向外方に張り出して形成された端子収容部と、端子収容部に収容され検出素子に接続された端子とを備える。

特開２００８−２１５６０９号公報特開２０１２−２２００２５号公報特許第５３５４３９３号公報

しかし、特許文献１，２に開示のコネクタによれば、検出素子が、筒本体の外面から径方向外方に張り出して形成された検出素子収容部に、収容されている。従って、コネクタが大型化する。さらに、コネクタのハウジング（筒本体および検出素子収容部）の形状が複雑となり、高コストとなる。また、特許文献３に開示のコネクタによれば、検出素子が、筒本体の内周面から径方向内方に突出している。そのため、検出素子が筒本体における流体の流通を阻害するおそれがある。さらに、検出素子は、流通する流体の圧力を直接受けるため、検出素子を支持する部分の剛性を高くする必要がある。そのため、高コストとなる。

本発明は、温度検出素子の配置構成を簡易な構成とすることにより、低コスト化を図ることができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明に係るコネクタは、両端に第一開口および第二開口を有する筒状に形成され、前記第一開口側を第一配管の端部に接続され、前記第二開口側を第二配管の端部に接続され、前記第一開口と前記第二開口との間で流体を流通させる筒本体と、前記筒本体の筒状部分に埋設され、前記筒本体を流通する流体の温度を検出する温度検出素子と、前記温度検出素子に電気的に接続され、前記筒本体の外側に露出する端子とを備える。

温度検出素子は、筒本体に埋設されている。つまり、温度検出素子は、筒本体の筒状部分を構成する領域に配置されている。従って、温度検出素子は、筒本体の外面から径方向外方に位置するものでもなく、筒本体の内周面から径方向内方に位置するものでもない。温度検出素子が、筒本体の外面から径方向外方に位置していないため、コネクタの小型化を図ることができる。さらに、温度検出素子が、筒本体の内周面から径方向内方に位置していないため、筒本体を流通する流体の流通を阻害することもない。特に、温度検出素子が筒本体の内周面から径方向内方に突出させる場合に比べて、温度検出素子を支持する部位の剛性を考慮する必要がない。そのため、コネクタを簡易な構成とすることができる。このことからも、低コスト化を図ることができる。

第一実施形態のコネクタを含み、第一配管および第二配管を接続する前におけるコネクタの斜視図である。第一配管および第二配管を接続した状態において、流路方向におけるコネクタの断面図である。流路方向におけるコネクタの筒本体の断面図である。第一例の温度検出素子近傍の拡大図である。第二例の温度検出素子近傍の拡大図である。第二実施形態のコネクタを含み、第一配管および第二配管を接続した状態において、流路方向におけるコネクタの断面図である。第三実施形態のコネクタを含み、第一配管および第二配管を接続した状態において、流路方向におけるコネクタの断面図である。

＜１．第一実施形態＞
（１−１．コネクタ１の構成）
第一実施形態のコネクタ１の構成について、図１−図３を参照して説明する。コネクタ１は、例えば自動車の燃料配管を構成するために用いられる。コネクタ１は、燃料配管の他にも種々の配管に適用可能である。本実施形態においては、コネクタ１は、燃料を流通させるための流路を形成する。図１および図２に示すように、コネクタ１の第一端側に、第一配管２の端部が挿入されると共に、コネクタ１の第二端側に、第二配管３の端部が外装される。このようにして、コネクタ１は、第一配管２と第二配管３とを接続し、第一配管２と第二配管３との間で流体を流通させる。

第一配管２は、図１に示すように、例えば金属により形成され、且つ、筒状に形成されている。第一配管２の端部は、先端から軸方向に距離を隔てた位置に径方向外側に突出形成された環状フランジ２ａ（ビードとも称する）と、環状フランジ２ａより先端側の小径部位である先端部２ｂとを備える。第二配管３は、樹脂により形成され、且つ、薄肉筒状に形成されている。

コネクタ１は、筒本体１０と、リテーナ２０と、シールユニット３０と、温度検出ユニット４０とを備える。筒本体１０は、両端に第一開口１１ａおよび第二開口１２ａを有する筒状に形成されている。従って、筒本体１０は、第一開口１１ａと第二開口１２ａとの間で流体（燃料）を流通させる。換言すると、筒本体１０は、第一開口１１ａと第二開口１２ａとの間で流体を流通するための構造物である。本実施形態においては、筒本体１０は、屈曲部１５を有する筒状に形成されている。特に、筒本体１０は、Ｌ字状に屈曲された形状を有する。ただし、筒本体１０は、屈曲部１５を有することなく、直線状に形成されるようにしてもよい。また、筒本体１０は、樹脂により一体成形されている。特に、筒本体１０は、射出成形により一体成形されている。筒本体１０は、例えばガラス繊維強化ポリアミド製である。

図３に示すように、筒本体１０は、流路方向に区分した場合、第一筒部１１、第二筒部１２、および、第三筒部１３を備える。流路方向において、第一筒部１１と第三筒部１３とが連続しており、第三筒部１３と第二筒部１２とが連続している。つまり、流路方向において、第一筒部１１と第二筒部１２との間に第三筒部１３が挟まれている。

第一筒部１１は、第一開口１１ａを備える部分であって、直線筒状に形成されている。第一開口１１ａは、第一配管２の端部である先端部２ｂおよび環状フランジ２ａが内挿される開口である。第一筒部１１は、図２および図３に示すように、第一配管２の端部が第一開口１１ａから内挿された状態において、流路方向において第一配管２と重なる範囲である。つまり、第一筒部１１の内周面は、全長において、第一配管２の外周面と径方向において対向する。

第一筒部１１は、第一開口１１ａ側にリテーナ配置部１１ｂを備える。リテーナ配置部１１ｂは、径方向に貫通する孔を有し、リテーナ２０を配置する部位である。リテーナ２０に対して、径方向に係止可能に構成されている。第一筒部１１は、リテーナ配置部１１ｂに対して第一開口１１ａとは反対側に、シール部１１ｃを備える。シール部１１ｃは、円筒形状に形成されている。シール部１１ｃの内周側には、シールユニット３０が配置される。

第二筒部１２は、第二開口１２ａを備える部分であって、直線筒状に形成されている。第二開口１２ａは、第二配管３の端部が外装される側の開口である。第二筒部１２は、図２および図３に示すように、第二配管３の端部を第二筒部１２の第二開口１２ａ側の外周側に嵌装した状態において、流路方向において第二配管３と重なる範囲である。つまり、第二筒部１２の外周面は、全長において、第二配管３の内周面と径方向において対向する。

第二筒部１２の内周面は、円筒状に形成されている。そして、第二筒部１２の内周面は、流体が直接接触する面を構成する。つまり、第二筒部１２の内周面には、径方向内方に突出する部材等、何ら存在しないため、流体の流通を阻害することはない。さらに、第二筒部１２の内周面の直径は、第一筒部１１の内周面の直径より小さい。第二筒部１２の内周面の直径は、第一配管２の内径と同等に形成されている。

一方、第二筒部１２の外周面は、第二配管３を外装した状態で抜けないようにするために、流路方向断面において凹凸状に形成されている。ここで、第二筒部１２は、第二配管３より変形しにくい材料により形成されている。従って、第二筒部１２に第二配管３が外装された状態において、第二筒部１２は、ほとんど変形せず、第二配管３が拡径する。つまり、第二配管３が、第二筒部１２の外周面の凹凸に倣って変形する。

第三筒部１３は、第一筒部１１における第一開口１１ａとは反対側と、第二筒部１２における第二開口１２ａとは反対側とを、流路方向において接続する。第三筒部１３は、上述した屈曲部１５を有する部分である。第三筒部１３は、第一配管２も第二配管３も存在しない範囲である。従って、第三筒部１３の内周面は、流体が直接接触する面を構成する。つまり、第三筒部１３の内周面には、径方向内方に突出する部材等、何ら存在しないため、流体の流通を阻害することはない。さらに、第三筒部１３の外面は、コネクタ１以外の配管により被覆される構成ではない。

また、第三筒部１３は、大径筒部１３ａと小径筒部１３ｂとを備える。大径筒部１３ａは、第一筒部１１と同軸に接続される。従って、大径筒部１３ａは、第三筒部１３において第一開口１１ａ側に位置する。大径筒部１３ａの内周面の直径は、第一筒部１１における第一配管２の最先端（先端部２ｂの開口を有する部分）が内挿される部位の内周面の直径と同等である。従って、大径筒部１３ａは、第三筒部１３において大径流路を形成する。

小径筒部１３ｂは、第二筒部１２と同軸に接続される。従って、小径筒部１３ｂは、第三筒部１３において第二開口１２ａ側に位置する。小径筒部１３ｂの内周面の直径は、第二筒部１２の内周面の直径と同等である。従って、小径筒部１３ｂは、第三筒部１３において小径流路を形成する。

さらに、大径筒部１３ａの径方向厚みは、小径筒部１３ｂの径方向厚みより厚く形成されている。また、本実施形態においては、大径筒部１３ａと小径筒部１３ｂとが角度を有して接続されている。詳細には、小径筒部１３ｂの先端が、大径筒部１３ａの側面に接続されている。

リテーナ２０は、例えばガラス繊維強化ポリアミド製である。リテーナ２０は、筒本体１０のリテーナ配置部１１ｂに保持される。リテーナ２０は、作業者による押し込み操作および引き抜き操作によって、リテーナ配置部１１ｂの径方向に移動可能である。第一配管２が第一筒部１１の正規位置に挿入された場合に、リテーナ２０が図１に示す初期位置から図２に示す確認位置へ移動可能となる。従って、作業者は、リテーナ２０が押し込み操作できる場合には、第一配管２が第一筒部１１の正規位置に挿入されたことを確認できる。

さらに、リテーナ２０が確認位置へ押し込み操作された状態において、リテーナ２０は、第一配管２の環状フランジ２ａに配管引き抜き方向に係止して、リテーナ２０は第一配管２を抜け止めする。つまり、作業者は、リテーナ２０を押し込み操作することによって、第一配管２が第一筒部１１の正規位置に挿入され、かつ、第一配管２がリテーナ２０によって抜止されていることを、確認することができる。

シールユニット３０は、例えば、フッ素ゴム製の環状シール部材３１，３２と、環状シール部材３１，３２の軸方向の間に挟まれるようにして樹脂製のカラー３３と、環状シール部材３１，３２及びカラー３３を第一筒部１１のシール部１１ｃに位置決めする樹脂製のブッシュ３４とから構成される。シールユニット３０の内周側には、図２に示すように、第一配管２の先端部２ｂが挿入され、第一配管２の環状フランジ２ａはシールユニット３０より第一開口１１ａ側に位置する。

温度検出ユニット４０は、筒本体１０を流通する流体の温度を検出するためのユニットである。温度検出ユニット４０は、図２に示すように、温度検出素子４１、端子収容部４２、および、端子４３を備える。

温度検出素子４１は、例えばサーミスタ等である。温度検出素子４１は、筒本体１０の筒状部分に埋設されており、筒本体１０を流通する流体の温度を検出する。特に、温度検出素子４１は、筒本体１０のうち、第一筒部１１を除く範囲であり、残りの部分である第二筒部１２または第三筒部１３の範囲に埋設されるようにするとよい。第一筒部１１には、内周側に第一配管２が存在している。そのため、温度検出素子４１が第一筒部１１に埋設された場合には、第一配管２が介在する影響を受けるおそれがある。そのため、温度検出素子４１は、第一筒部１１以外の範囲、すなわち、第二筒部１２または第三筒部１３の範囲に埋設するとよい。

特に、本実施形態においては、図２に示すように、温度検出素子４１は、第一筒部１１および第二筒部１２を除く範囲であり、第三筒部１３の範囲に埋設している。第二筒部１２には、第二配管３が外装されている。そのため、温度検出素子４１に接続される電気配線の配策が容易ではない。そこで、第一配管２も第二配管３も存在しない範囲である第三筒部１３の範囲が、好適である。

より詳細には、温度検出素子４１は、第三筒部１３のうち、大径筒部１３ａと小径筒部１３ｂとの境界部分に埋設されている。換言すると、温度検出素子４１は、大径筒部１３ａのうち第一筒部１１より遠い側、若しくは、小径筒部１３ｂのうち第二筒部１２より遠い側に埋設されている。ここで、流体の流量が変化することが、第三筒部１３の内周面における流体の検出温度に影響を及ぼすおそれがある。ただし、大径筒部１３ａと小径筒部１３ｂの境界部分においては、流体の流速が大きく変化する。そのため、流通する流体の流量が変化したとしても、流体の流速の変化によって、第三筒部１３の内周面における流体の検出温度への影響を抑制することができる。つまり、温度検出素子４１が境界部分に埋設されることで、高精度に流体温度を検出できる。

特に、本実施形態においては、第三筒部１３は、屈曲部１５を有する。つまり、温度検出素子４１は、屈曲部１５に埋設されていることになる。屈曲部１５においては、流体の流速が大きく変化する領域となる。このことからも、流通する流体の流量が変化したとしても、流体の流速の変化によって、屈曲部１５を有する第三筒部１３の内周面における流体の検出温度への影響を抑制することができる。つまり、温度検出素子４１が境界部分に埋設されることで、高精度に流体温度を検出できる。

さらに、温度検出素子４１は、第三筒部１３における大径筒部１３ａと小径筒部１３ｂとの境界部分のうち、大径筒部１３ａ側に埋設されている。大径筒部１３ａの径方向厚みは、小径筒部１３ｂの径方向厚みより厚い。従って、温度検出素子４１が大径筒部１３ａに埋設されることで、温度検出素子４１の保持力を高くすることができると共に、温度検出素子４１を埋設したとしてもコネクタ１としての強度を十分に確保することができる。

端子収容部４２は、筒本体１０の筒状外面に一体に成形され、筒本体１０の筒状外面から外方に張り出すように設けられる。端子収容部４２は、筒本体１０と同種の材料により形成されており、筒本体１０の成形と同時に射出成形により成形される。端子収容部４２の外形は、例えば直方体状としている。ただし、端子収容部４２の外形は、直方体に限られることなく、任意の形状とすることができる。

端子収容部４２は、筒本体１０のうち第三筒部１３の筒状外面に設けられており、温度検出素子４１の近傍に設けられている。詳細には、端子収容部４２は、第三筒部１３のうち大径筒部１３ａの筒状外面に設けられている。つまり、端子収容部４２は、第一開口１１ａと第二開口１２ａとの間での流路方向において、温度検出素子４１と同位置に設けられている。端子収容部４２の厚みは、第三筒部１３の大径筒部１３ａの厚みと同等に形成されている。本実施形態においては、端子収容部４２は、第三筒部１３の大径筒部１３ａの底面側の外面から外方に向かって張り出すように設けられている。

端子４３は、端子収容部４２に収容されている。端子４３は、温度検出素子４１に電気的に接続されている。つまり、端子４３と温度検出素子４１とは、図示しない電気配線によって接続されている。電気配線は、筒本体１０および端子収容部４２に埋設されている。つまり、電気配線は、筒本体１０および端子収容部４２を射出成形により成形する際に埋設されている。さらに、端子４３は、筒本体１０の外側に露出する。詳細には、端子４３は、端子収容部４２内において、外側に露出している。端子４３は、相手部材である電気コネクタの端子に電気的に接続可能な形状に形成されている。なお、端子４３が端子収容部４２の外側に露出する方向は、図２に示す方向に限られず、任意の方向とすることができる。

（１−２．温度検出素子４１の配置の詳細）
温度検出素子４１は、上述したように、筒本体１０の第三筒部１３に埋設されている。この態様として、図４に示す第一例の態様と、図５に示す第二例の態様とが存在する。

図４に示す第一例の態様においては、温度検出素子４１は、筒本体１０の第三筒部１３の内周面に露出して設けられており、第一開口１１ａと第二開口１２ａとを接続する主流路から分岐する孔１３ｃに露出している。温度検出素子４１および孔１３ｃが、第三筒部１３の厚み方向に位置するため、孔１３ｃの長さは、第三筒部１３の厚みより短い。さらに、孔１３ｃの大きさは、第三筒部１３の流路の大きさよりも小さい。温度検出素子４１が、流体に直接接触することが可能となるため、より高精度に流体の温度を検出することができる。

また、図５に示す第二例の態様においては、温度検出素子４１は、筒本体１０の第三筒部１３の内周面を形成する材料により被覆されており、筒本体１０の内周側に露出していない。つまり、温度検出素子４１は、第三筒部１３の厚み方向において、流体に接触する内周面より外側に位置する。さらに、温度検出素子４１は、第三筒部１３の厚み方向において、筒状部分の外面よりも内側に位置する。

（１−３．効果）
以上説明したように、温度検出素子４１は、筒本体１０に埋設されている。つまり、温度検出素子４１は、筒本体１０の筒状部分を構成する領域に配置されている。従って、温度検出素子４１は、筒本体１０の外面から径方向外方に位置するものでもなく、筒本体１０の内周面から径方向内方に位置するものでもない。温度検出素子４１が、筒本体１０の外面から径方向外方に位置していないため、コネクタ１の小型化を図ることができる。さらに、温度検出素子４１が、筒本体１０の内周面から径方向内方に位置していないため、筒本体１０を流通する流体の流通を阻害することもない。特に、温度検出素子４１が筒本体１０の内周面から径方向内方に突出させる場合に比べて、温度検出素子４１を支持する部位の剛性を考慮する必要がない。そのため、コネクタ１を簡易な構成とすることができる。このことからも、低コスト化を図ることができる。

＜２．第二実施形態＞
第二実施形態のコネクタ１００について、図６を参照して説明する。図６に示すように、端子収容部４２は、第一実施形態と同様に、筒本体１０のうち第三筒部１３の筒状外面に設けられており、温度検出素子４１の近傍に設けられている。詳細には、端子収容部４２は、第三筒部１３のうち大径筒部１３ａの筒状外面に設けられている。つまり、端子収容部４２は、第一開口１１ａと第二開口１２ａとの間での流路方向において、温度検出素子４１と同位置に設けられている。ただし、第二実施形態においては、端子収容部４２は、第三筒部１３の大径筒部１３ａの周面側の外面から外方に向かって張り出すように設けられている。この構成においても、第一実施形態のコネクタ１と同様の効果を奏する。

＜３．第三実施形態＞
第三実施形態のコネクタ２００について、図７を参照して説明する。図７に示すように、コネクタ２００は、直線状に形成されている。つまり、第三筒部１３が、直線状に形成されている。そして、第三筒部１３の大径筒部１３ａと小径筒部１３ｂとは、同軸上に形成されている。ただし、大径筒部１３ａと小径筒部１３ｂとは、非同軸上であって、平行に形成されるようにしてもよい。また、本実施形態においても、温度検出素子４１は、第三筒部１３の大径筒部１３ａに埋設されており、端子収容部４２も、同様に、大径筒部１３ａに一体成形されている。この構成においても、第一実施形態のコネクタ１に対して、屈曲部１５を有すること以外の構成による効果と同様の効果を奏する。

１，１００，２００：コネクタ、２：第一配管、２ａ：環状フランジ、２ｂ：先端部、３：第二配管、１０：筒本体、１１：第一筒部、１１ａ：第一開口、１１ｂ：リテーナ配置部、１１ｃ：シール部、１２：第二筒部、１２ａ：第二開口、１３：第三筒部、１３ａ：大径筒部、１３ｂ：小径筒部、１３ｃ：孔、１５：屈曲部、２０：リテーナ、３０：シールユニット、３１，３２：環状シール部材、３３：カラー、３４：ブッシュ、４０：温度検出ユニット、４１：温度検出素子、４２：端子収容部、４３：端子

Claims

両端に第一開口および第二開口を有する筒状に形成され、前記第一開口側を第一配管の端部に接続され、前記第二開口側を第二配管の端部に接続され、前記第一開口と前記第二開口との間で流体を流通させる筒本体と、
前記筒本体の筒状部分に埋設され、前記筒本体を流通する流体の温度を検出する温度検出素子と、
前記温度検出素子に電気的に接続され、前記筒本体の外側に露出する端子と、
を備える、コネクタ。
前記筒本体は、
前記第一配管が前記第一開口から内挿された状態において、流路方向において前記第一配管と重なる範囲である第一筒部と、
前記第二配管を前記第二開口側の外周側に嵌装した状態において、流路方向において前記第二配管と重なる範囲である第二筒部と、
前記第一筒部と前記第二筒部とを流路方向において接続する第三筒部と、
を備え、
前記温度検出素子は、前記第一筒部を除く範囲であり、前記第二筒部または前記第三筒部の範囲に埋設される、請求項１に記載のコネクタ。
前記温度検出素子は、前記第一筒部および前記第二筒部を除く範囲であり、前記第三筒部の範囲に埋設される、請求項２に記載のコネクタ。
前記コネクタは、前記筒本体の筒状外面に一体に成形され、前記筒本体の前記筒状外面から外方に張り出し、前記第一開口と前記第二開口との間での流路方向において前記温度検出素子の位置と同位置に設けられた端子収容部を、さらに備え、
前記端子は、前記端子収容部に収容されている、請求項１−３の何れか一項に記載のコネクタ。
前記筒本体は、屈曲部を有する筒状に形成され、
前記温度検出素子は、前記屈曲部に埋設され、
前記端子収容部は、前記屈曲部の外面に一体に成形される、請求項４に記載のコネクタ。
前記筒本体は、前記第一開口側に位置し大径流路を形成する大径筒部と、前記第二開口側に位置し小径流路を形成する小径筒部と、を備え、
前記温度検出素子は、前記大径筒部と前記小径筒部との境界部分に埋設されている、請求項１−５の何れか一項に記載のコネクタ。
前記大径筒部の径方向厚みは、前記小径筒部の径方向厚みより厚く形成され、
前記温度検出素子は、前記大径筒部と前記小径筒部との前記境界部分のうち、前記大径筒部側に埋設されている、請求項６に記載のコネクタ。
前記温度検出素子は、前記筒本体の内周面に露出して設けられており、前記第一開口と前記第二開口とを接続する主流路から分岐する孔に露出している、請求項１−７の何れか一項に記載のコネクタ。
前記温度検出素子は、前記筒本体の内周面を形成する材料により被覆されており、前記筒本体の内周側に露出していない、請求項１−７の何れか一項に記載のコネクタ。