JP2020513509A - プラグコネクタ - Google Patents

Abstract

本発明はハウジング（１２）を備えるプラグコネクタ（１０）に関する。ハウジング（１２）は、ハウジング（１２）の第１の端部（１４）からハウジング（１２）の第２の端部（１６）まで延びる流路（２４）を有し、接続部品（１８）が第１の端部（１４）に設けられ、接続構造体（２２）が第２の端部（１６）に設けられ、加熱領域（２６）が流路（２４）の内側に設けられ、熱伝導要素（４２）が加熱領域（２６）と第２の端部（１６）との間に配置されている。熱伝導要素（４２）は、内部空間を取り囲む円筒形スリーブの形態である熱出力部分（４６）を有する。本発明によると、円筒形スリーブは周辺方向に閉じられた周壁（４８）を有する。【選択図】 図２

Description

本発明はハウジングを有するプラグコネクタに関し、ハウジングはハウジングの第１の端部からハウジングの第２の端部に延びる流路を有する。接続フィッティングが第１の端部に設けられ、接続構造体が第２の端部に設けられ、加熱領域が流路の内部に設けられ、熱伝導要素が加熱領域と第２の端部との間に配置され、熱伝導要素は、内部空間を取り囲む円筒形スリーブとして形成された熱出力部分を有する。

そのようなプラグコネクタは、例えば流体ラインを介してリザーバを消費場所に接続するための、自動車内の流体ライン用に使用される。しかし、流体ラインの様々なライン部分はまた、プラグコネクタによって互いに接続され得る。プラグコネクタは接続フィッティングを有し、接続フィッティングにラインを、例えばホースまたはチューブを押し込み、任意選択で接続フィッティングに固定することができる。反対側の端部には、ラインまたはリザーバに接続するための接続構造体が設けられる。接続フィッティングと接続構造体との流体接続のための流路が、ハウジングの端部の間に設けられている。

例えば、尿素がリザーバから消費場所まで流体ラインを介して輸送される。尿素は、例えば、ディーゼルエンジンにおいて排気ガスを後処理して排気ガスに含まれる窒素酸化物を削減するために必要である。

尿素は−１１℃を下回る温度で流動性を失う。低温での排気ガスの後処理を確実にするためにも、動作中に尿素ライン内の温度が確実に−１１℃を超えることが必要である。さらに、低温でエンジンをスタートさせる場合、尿素を排気ガスの後処理用に使用できるように、尿素ラインは規制に従って指定された所定時間間隔以内に解凍されなければならない。

尿素の流動性を、従って排気ガスの後処理を確実にするために、または尿素ラインの迅速な解凍を可能にするために、流路または流路を通って流れる流体を加熱することができる加熱領域が設けられる。加熱要素が加熱領域内に設けられ、加熱要素は接続フィッティングを通って導かれ、接続フィッティングに接続するラインの中に延びることができる。加熱要素をエネルギー供給部、例えば電気的エネルギー供給部に接続するために、加熱要素をプラグコネクタから抜くことが必要な場合が多い。

加熱可能な流体ライン連結装置は、特許文献１から公知である。流体ライン連結装置は、受容部材、接続部、および受容部材と接続部との間に配置された加熱要素を備える。加熱要素と流体ライン内部との間の接触領域は、中空円筒状の流体接触スリーブによって形成することができる。

特許文献２は、ラインの内壁の周りに巻かれた電熱線によってどちらも加熱され得る、ラインコネクタおよび媒体ラインを開示している。

加熱可能な媒体ラインは、特許文献３から公知である。媒体ラインの内部に電熱線が延び、熱伝導性の成形された本体によって取り囲まれている。電熱線は別個の接続ハウジングを通して媒体ラインから引き出すことができる。

プラグコネクタおよび加熱可能な媒体ラインは、特許文献４から公知である。電熱線は、プラグコネクタまたは媒体ラインの外側面上に配置されている。

特許文献５は、２つの流体接続、および電熱線用の別個の接続を有する分配器を開示している。この場合、電熱線は分配器の内部で緩やかに延びている。

本発明の目的は、流体ラインまたは流体ライン内を輸送される流体の迅速な加熱を可能にする、冒頭で述べたタイプのプラグコネクタを提供することである。

本発明の主となる特徴は請求項１の特徴部分に記載される。その構成は、請求項２から１２の主題である。

独国特許出願公開第１０２００７０３６５３３（Ａ１）号明細書 国際公開第２００９／０１３３４２号パンフレット 独国特許出願公開第１０２００８０１８６５８（Ａ１）号明細書 仏国特許出願公開第２９２４７８６号明細書 国際公開第０２／３８４２６号パンフレット

目的を達成するために、プラグコネクタはハウジングを有し、ハウジングは、ハウジングの第１の端部からハウジングの第２の端部に延びる流路を有し、接続フィッティングが第１の端部に設けられ、接続構造体が第２の端部に設けられ、加熱領域が流路の内部に設けられ、熱伝導要素が加熱領域と第２の端部との間に配置され、熱伝導要素は、内部空間を取り囲む円筒形スリーブとして形成された熱出力部分を有し、円筒形スリーブは円周方向に閉じられた周壁を有するように設けられている。

尿素を急速に解凍するために、プラグコネクタ内に存在する流体体積を可能な限り十分に加熱することが望ましい。しかし、加熱要素がこの液体体積を直接加熱できるように、加熱要素を配置することは比較的困難である。従って、流体体積を加熱するために、加熱領域と熱伝導的に接触する熱伝導要素が設けられる。熱伝導要素は加熱領域からの熱を吸収し、熱出力部分に伝導する。従って、流路の中に流れ込む流体を、加熱領域の中に流れ込む前に既に加熱することができる。従って、加熱領域と連係して、流体を加熱することができる非常に広い面積が利用可能であり、それにより、流体を効果的に加熱することができる。全体的に見て、プラグコネクタ内に存在する全ての流体が加熱され、それにより、例えばプラグコネクタ内に存在する尿素が、流動可能な温度まで迅速に加熱され得る。

この場合、熱伝導要素がそれ自体で熱を発生できる必要はない。熱伝導要素は単に、可能な限り小さい損失で、加熱領域から流路の中に熱を輸送できなくてはならない。熱伝導要素それ自体が、例えば、電気的エネルギーを供給することができる接続を何ら必要としないので、熱伝導要素の設計、およびそのような熱伝導要素を有するプラグコネクタの構造は非常に単純である。

加えて、熱伝導要素は、内部空間を取り囲む円筒形スリーブとして形成された熱出力部分を有し、内部空間内には流路が部分的に形成されている。この場合、円筒形スリーブは少なくとも部分的に円形の円筒に基づくことができる。しかし、任意の他の断面でも可能である。流路は円筒形スリーブを通って延び、かつ周壁が円周方向に閉じた結果、円筒形スリーブによって完全に取り囲まれるので、円筒形スリーブを通って流れる流体は十分に加熱される。従って、熱が伝達される表面は、可能な限り大きく維持される。

熱伝導要素は、好ましくは、接続構造体の中に延びている。従って、熱伝導要素からの熱は流路の中だけでなく、第２の端部にも輸送される。従って、熱伝導要素が流路内の液体に熱を出力する際に経由させることができる、比較的長い長さが利用可能である。

熱伝導要素は流路の中に差し込まれる締結部分を有することができる。締結部分は、熱伝導要素をハウジング内に締結するために使用される。この目的のため、締結部分は流路内に締結される。

熱伝導要素は、好ましくは、その長手方向に沿って、最大で流路の内部寸法と同じ外部寸法を有する。

熱伝導要素は、好ましくは、流路内に固定状態で保持される。従って、熱伝導要素はハウジング内に適切に締結される。さらなる締結装置は不要である。

熱伝導要素は、好ましくは、金属、特にアルミニウム、銅、または黄銅から形成される。金属は比較的良好な熱伝導体である。液体の加熱を容易に許容するように金属を選択することが可能である。熱伝導要素はまた、複数の金属から形成することができる。例えば、熱伝導要素は複数の層または被覆として設計することができる。従って、例えば銀めっきした銅を使用することもできる。

加熱要素は、好ましくは、加熱領域内に配置され、熱伝導要素は加熱要素と熱伝導的に接触している。これにより熱伝達が改善される。熱伝導要素は、加熱要素と熱伝導的に接触している、あらゆる点での加熱要素の温度にあると見なすことができ、加熱要素の温度は通常、加熱要素から一定距離だけ離れた加熱領域内の液体の温度よりも高い。これにより、加熱要素から流路の中への熱輸送がさらに向上する。

この場合、熱伝導要素は加熱要素に固定状態で接続されることが好ましい。熱伝導要素が加熱要素に固定状態で接続される場合、熱伝導要素は一定の応力で加熱要素に当接する。これにより、加熱要素と熱伝導要素との間の熱伝達が向上する。

さらに、傾斜路要素を流路内に配置することができ、傾斜路要素に沿って加熱要素が流路から引き出され、熱伝導要素は傾斜路要素を収容する凹部を有する。その時、熱伝導要素を、いわば傾斜路要素の周りに導くことができ、それにより傾斜路要素が存在するにも関わらず、熱伝導要素を比較的長距離を経て加熱領域の中に導くことができ、好ましくは加熱要素に固定状態で接続することができる。

ハウジングは、好ましくは、特に移動可能な係止構造を有し、熱伝導要素は係止構造が配置された領域の中に突出する。係止構造は、例えば、フィッティングを固定し、かつ場合によっては、係止構造を移動させた後にフィッティングを解放する役割を担い、それによりプラグコネクタをフィッティングから取り外すことができる。係止構造はフィッティングに作用するので、係止構造が配置された領域の中に熱伝導要素が突出すると、熱伝導要素はフィッティングの内部に確実に突出することができる。その時、封止構成が別の場所に配置され、かつ熱伝導要素が封止構成の領域の中にまで至らない場合であっても、フィッティングの内部空間の加熱は確保され得る。そのような係止構造の場合、例えば、加熱デバイス、例えば電熱線をハウジングの外側に配置することは不可能である。

接続構造体は、例えばフィッティングを有することができる。

代替として、接続構造体はまたフィッティング用の収容スペースを有することができる。

本発明のさらなる特徴、詳細および利点は、特許請求の範囲の文言において、および図面を参照して以下の例示的実施形態の記述において開示される。

プラグコネクタの斜視図である。 図１のプラグコネクタを横断する断面図である。 図１のプラグコネクタの平面図である。 図１のプラグコネクタの接続フィッティングの平面図である。

図１から図４には、流体ライン、例えば車両内の尿素ライン用のプラグコネクタ１０を示す。そのような尿素ラインは、尿素をリザーバから消費場所に導く。尿素は、ディーゼルエンジンにおいて、窒素酸化物の排出を削減するための排気ガスの後処理のために使用される。プラグコネクタ１０は尿素ラインのライン部分を消費場所に、またはリザーバに連結することができる。しかし、プラグコネクタは、尿素ラインの２つのライン部分を互いに連結することもできる。

プラグコネクタ１０は、第１の端部１４および第２の端部１６を持つハウジング１２を有する。第１の端部１４は接続フィッティング１８を有し、接続フィッティング１８はその外側面上に樅の木形状（ｆｉｒ−ｔｒｅｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）２０を有し、それにより接続フィッティング１８に押し込まれたホースまたはチューブが滑ることを防止している。ホースまたはチューブは可撓性を有するように設計することができる。ホースまたはチューブは加えて、外側から張力要素によって接続フィッティング１８に締結され得る。

第２の端部１６も同様に、接続フィッティングとして形成された接続構造体２２を有し、そこにホースまたはチューブが押し込まれ得る。代替として、接続構造体２２はまた、例えばライン部分の接続フィッティング用の収容スペースを有することができる。

特に図２から分かるように、端部１４、１６は流路２４によって接続され、それにより端部１４、１６の間に流体が流れることができる。例えば、第２の端部１６はリザーバまたはリザーバに接続するライン部分に接続し、第１の端部１４は消費場所または消費場所に接続されたライン部分に流体的に接続している。

図２から分かるように、流路内には加熱領域２６が設けられ、加熱領域内には加熱要素２８が設けられている。この場合、加熱要素２８は可撓性を有する加熱ロッドであり、押出成形されたプラスチック材料内に埋め込まれた少なくとも１つの加熱導体を有する。プラグコネクタ１０から離れた端部で互いに接続した、２つの加熱導体を設けることが好ましく、それにより電気的接続が加熱要素２８の一端においてのみ必要となる。加熱要素２８は可撓性を有し屈曲可能であるが、一定の固有の剛性を有し、それにより（内部に加熱要素が配置された）ライン部分が接続フィッティング１８に押し込まれた場合、加熱要素２８は接続フィッティング１８の中に押し込まれ得る。

電気的接続（詳細には図示せず）を確立できるように、加熱要素２８をプラグコネクタ２から取り出さなければならず、その電気的接続を介して、設計された加熱電力を加熱要素２８の中に導入することができる。それに応じて、プラグコネクタ１０は加熱要素出口流路３０を有し、その長手方向軸線３２はプラグコネクタ１０の長手方向軸線３４に対して角度αをなしている。角度αは０°よりも大きく、好ましくは２０°から８０°の範囲内にある。

加熱要素出口流路３０は、プラグコネクタ１０の長手方向軸線３４に対して角度αをなすフィッティング３６内に配置される。Ｏリング（ここでは図示せず）が、好ましくはフィッティング３６内に設けられ、Ｏリングは加熱要素２８に対して封止するように当接し、流体が加熱要素出口流路３０から外に出ることを防止する。Ｏリングは、プラグを使用して加熱要素出口流路３０内に固定される。

ハウジング１２と一体形成された傾斜路要素３８が、流路２４内に配置される。傾斜路要素３８は湾曲した、すなわち屈折部がなく形成されたガイド面４０を有する。ガイド面４０は流路２４の「下側」から、すなわち加熱要素出口流路３０とは反対の側から、加熱要素出口流路３０まで延び、加熱要素出口流路３０の壁内に続いている。従って、加熱要素２８の先端は、段差、屈折部、溝などによって阻害されることなく、ガイド面４０に沿ってスライドすることができる。加熱要素２８が流路２４の中に押し込まれると、前端部がガイド面４０と接触し、加熱要素２８を加熱要素出口流路３０の中にさらに押すにつれてガイド面４０によって偏向され、それにより加熱要素２８は加熱要素出口流路３０から出て、エネルギー供給部に接続され得る。

流路２４を通って流れる流体は加熱要素２８によって加熱され得る。加熱領域２６は、加熱要素２８が流路２４内の流体を加熱することができる領域として画定される。それに応じて、流路２４内の加熱領域２６は第１の端部１４から傾斜路要素３８まで延びている。

さらに熱伝導要素４２が流路２４内に設けられ、熱伝導要素は第２の端部１６から傾斜路要素３８まで、または加熱要素２８まで延びている。熱伝導要素４２は、熱伝導性材料、例えばアルミニウム、銅、黄銅、または金属合金などの熱伝導性の高い金属から構成される。

熱伝導要素４２は締結部分４４を有し、それにより熱伝導要素は流路２４の中に差し込まれ、内部で締結され得る。熱伝導要素４２の長手方向に沿った締結部分４４の外部寸法は好ましくは、最大で流路２４の内部寸法と同じサイズであり、それにより熱伝導要素は流路２４内に固定状態で保持される。締結部分４４は、例えば一端から長手方向に延びる凹部を有することができ、それにより締結部分４４は傾斜路要素３８の両側で流路２４の中に押し込むことができ、よって締結部分４４は押されて傾斜路要素３８を通過し加熱要素２８に至る。

詳細には図示していないが、締結部分４４は、傾斜路要素３８の領域内における加熱要素２８の形状に適合した形状を有し、それにより締結部分４４を加熱要素２８に固定することができる。その時、熱伝導要素４２は加熱要素２８と熱伝導的に連通しており、それにより加熱要素２８からの熱を熱伝導要素４２に伝達することができる。

熱伝導要素４２はさらに、円筒形スリーブとして形成され接続構造体２２の中に突出する、熱出力部分４６を有する。円筒形スリーブは好ましくは円形の円筒である。円筒形スリーブは、円周方向に完全に閉じられた周壁４８を有する。円周方向には、熱出力部分４６は、周壁４８によって流路の内壁に対して円周方向に当接し、従って断面方向に流路２４が形成される。熱伝導要素４２は加熱要素２８に熱伝導的に接続しているので、加熱要素２８からの熱は熱伝導要素４２の中に伝導され、よって熱伝導要素４２は加熱される。熱出力部分４６は、第２の端部１６を介して流れる流体に熱を出力することができるので、この流体は加熱される。

熱出力部分４６は円周方向に完全に閉じており、流体への特に良好な熱伝達が可能である。流体は不可避的に熱伝達要素４２を通過して、または通って流れるので、流体は確実に加熱される。

従って、加熱要素２８と組み合わされて、流体の加熱は流路２４の全体で行われる。この目的のため、熱出力部分４６は好ましくは第２の端部１６に延びている。

本発明は上述の実施形態のうちの１つに制限されず、様々な方法で修正することができる。

構造詳細、空間配置、および方法ステップを含む、特許請求の範囲によって提示される特徴と利点、明細書、および図面の全ては、本発明にとって、それ自体で、および多種多様な組み合わせにおいて根本的であり得る。

１０ プラグコネクタ
１２ ハウジング
１４ ハウジングの第１の端部
１６ ハウジングの第２の端部
１８ 接続フィッティング
２０ 樅の木形状
２２ 接続構造体
２４ 流路
２６ 加熱領域
２８ 加熱要素
３０ 出口流路
３２ 長手方向軸線
３４ 長手方向軸線
３６ フィッティング
３８ 傾斜路要素
４０ ガイド面
４２ 熱伝導要素
４４ 締結部分
４６ 熱出力部分
４８ 周壁

Claims (12)

1. ハウジング（１２）を有するプラグコネクタ（１０）であって、前記ハウジング（１２）の第１の端部（１４）から前記ハウジング（１２）の第２の端部（１６）まで延びる流路（２４）を有し、接続フィッティング（１８）が前記第１の端部（１４）に設けられ、接続構造体（２２）が前記第２の端部（１６）に設けられ、加熱領域（２６）が前記流路（２４）の内部に設けられ、熱伝導要素（４２）が前記加熱領域（２６）と前記第２の端部（１６）との間に配置され、前記熱伝導要素（４２）は、内部空間を取り囲む円筒形スリーブとして形成された熱出力部分（４６）を有し、
   前記円筒形スリーブは円周方向に閉じられた周壁（４８）を有する、プラグコネクタ（１０）。
2. 前記熱伝導要素（４２）は前記接続構造体（２２）の中に延びている、請求項１に記載のプラグコネクタ。
3. 前記熱伝導要素（４２）は前記流路（２４）の中に差し込まれた締結部分（４４）を有する、請求項１または２に記載のプラグコネクタ。
4. 前記熱伝導要素（４２）は、前記熱伝導要素（４２）の長手方向に沿って、最大で前記流路（２４）の内部寸法と同じ外部寸法を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
5. 前記熱伝導要素（４２）は固定状態で保持されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
6. 前記熱伝導要素（４２）は、金属、特にアルミニウム、銅、または黄銅から形成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
7. 加熱要素（２８）が前記加熱領域（２６）内に配置され、前記熱伝導要素（４２）は前記加熱要素（２８）と熱伝導的に接触している、請求項１から６のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
8. 前記熱伝導要素（４２）は固定状態で前記加熱要素（２８）に接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
9. 傾斜路要素（３８）が前記流路（２４）内に配置され、前記傾斜路要素（３８）に沿って前記加熱要素（２８）が前記流路（２４）から引き出され、前記熱伝導要素（４２）は前記傾斜路要素（３８）を収容する凹部を有する、請求項７または８に記載のプラグコネクタ。
10. 前記ハウジング（１０）は係止構造を有し、前記熱伝導要素（４２）は前記係止構造が配置された領域の中に突出している、請求項１から９のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
11. 前記接続構造体（２２）はフィッティングを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
12. 前記接続構造体（２２）はフィッティング用の収容スペースを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。

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