JP2021515156A - 導管コネクタ - Google Patents

Abstract

本発明は、流体ラインにそれぞれが接続される、少なくとも１つの第１の接続構造（３）および第２の接続構造（４）を有するハウジング（２）を備える流体ライン用の導管コネクタ（１）に関する。ハウジング（２）には、流体導通チャネル（５）が、第１の接続構造（３）と第２の接続構造（４）との間に形成されている。チャネル（５）または接続された流体ライン内に位置する液体の凝固による損傷を防止するために、ハウジング（２）が、チャネル（５）に接続された体積補償装置（１１）を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、流体ラインにそれぞれが接続される、少なくとも、１つの第１の接続構造および１つの第２の接続構造をもつハウジングを有する、流体ライン用の導管コネクタに関し、ハウジングには、流体導通チャネルが両接続構造間に形成されている。

含水液体用の流体ラインは、その液体が凝固するときに生じる体積の増加を相殺することが可能である必要がある。大きい断面積を有する導管では、一般的に、流体ラインの弾力性が十分である。しかしながら、断面積が小さい場合、流体ラインは比較的硬く、その結果、導管内に位置する液体の凝固によって、流体ラインにクラックが生じることがある。

具体的には、損傷は、２つ以上の流体ラインを接続するように働く導管コネクタの領域に生じる。これは、とりわけ、弾力的に膨張することが殆ど不可能な比較的非弾性的なプラスチック材から一般的に製造される導管コネクタのハウジングに起因する。第２に、一般に、少量の構成材しか、導管コネクタの膨張に対して役立たない。

環状ハウジングによって部分的に取り巻かれている流体ラインを有する導管要素が、特許文献１に開示されている。この場合、外部に対して封止された環状空間が、流体ラインとハウジングとの間に形成される。環状空間は、開口によって導管内部に接続されている。それによって、凝固しつつある液体を、開口を通して環状空間へ導入することができ、したがって、凝固中に生じる体積増加の結果として起きる導管要素の応力が減少する。しかし、これら導管要素は、追加の空間を必要とし、漏洩の危険を伴う追加の結合箇所を作りだす。さらに、それら導管要素は、導管コネクタへの損傷を確実な形で防止することができない。

独国特許出願公開第１０２０１００４５７１４号明細書

したがって、本発明の目的は、導管コネクタ内に位置する液体の凝固による損傷の危険性が小さい導管コネクタを提供することである。

流体ラインにそれぞれが接続される、少なくとも１つの第１の接続構造および第２の接続構造を有するハウジングを備え、ハウジングには、流体導通チャネルが、両接続構造間に形成されている流体ライン用の導管コネクタにおいて、ハウジングが、チャネルに接続された体積補償装置を有する、本発明によって、上記目的が達成される。

この場合、体積補償装置は、凝固しつつある液体向けに画成された空間を備え、その空間にこの液体を導入することができる。この空間は、予想される体積増加と正確に同じ大きさの体積である必要は必ずしもなく、液体が完全に凝固した場合でも、導管コネクタ内部の圧力が、導管コネクタの損傷に至るような大きさまで上昇しないように画成する必要がある。

好ましい実施形態では、体積補償装置は、ハウジングから外方へ突出する突起部として構成されてもよい。すなわち、この突起部は、凝固しつつある液体の膨張に対して使用することができるチャンバの形の追加体積に相当する。この解決策は、ハウジングから外方に突出する突起部の故に、導管コネクタ内部の流れが妨げられないので有利である。それどころか、導管コネクタ外周に存在する全体として十分な空間を利用することができる。

好ましくは、体積補償装置は、可撓性の流体密封薄膜によってチャネルから分離されたチャンバを有していてもよい。それによって、チャネル内に位置する液体はチャンバに入ることができず、その結果、内部圧力が低減され、導管コネクタへの損傷の恐れがなくなる。この場合、液体が凝固すると、体積補償は、それに対応する薄膜の変形のみによって行われ、その変形はチャンバ内への変形である。導管コネクタの外形は、それによって変わることはない。

好ましい実施形態では、薄膜は、チャンバに挿入されるインサートに一体化されていてもよい。この結果、製造が比較的簡単になる。それによって、導管コネクタは、可撓性薄膜を有するインサートとは異なる材料から射出成型部品として製造することができる。この場合、インサート全体は、相応の可撓性になり得、挿入状態では、突起部の内面に流体密封状に当接する。この場合、薄膜は、インサートの内面に構成することができる。この場合、インサートはカップ形状様式に形作られ、たとえば、薄膜が底面を形成する。それによって、薄膜が変形するのに十分な空間が利用可能になり、側面が、突起部の内面に平らに当接する。それによって、高度な密封性が達成される。

好ましくは、チャンバは、インサートの内部に構成されてもよい。したがって、チャンバは、たとえば空気が充満する的確に画成された密封空間を有する。そして、この空気が、片方の面でチャンバを画成する薄膜が変形させられると圧縮され、徐々に反力を発揮する。

代替実施形態では、圧縮性要素が、突起部内に配置されてもよい。これにより、圧力が、チャネル内に位置する液体によって、この要素に加えられ得る。液体の体積が増加すると、具体的には液体が凝固すると、要素が、圧縮され、これによって、液体によって導管コネクタに加えられる圧力を減少させる。この場合、要素が突起部を外部に対して封止し、その結果、チャネルからの液体の漏洩が突起部によって防止される。

この場合、特に好ましくは、要素が、密閉気孔発泡材を有していてもよい。これにより、要素自体が液体を吸収することが全くなく、その結果、液体が凝固するとき、確実に、要素が損傷せず単に圧縮されることになり得る。

さらに別の好ましい実施形態では、体積補償装置が、チャネル内に同軸に配置される円筒形要素として構成されていてもよい。これにより、導管コネクタの外形が一定に保たれ、これにより、狭い状況での使用も可能になる。この場合、体積補償は、円筒形要素を圧縮することによって行われる。この場合、円筒形要素の対応する長さおよび材料厚さによって、十分な体積減少を達成し、それによって、凝固しつつある液体の体積の増加を相殺することができる。

この場合、特に好ましくは、円筒形要素が、密閉気孔発泡材を有していてもよい。密閉気孔発泡材は、比較的安価であり、また、液体を吸収しないという利点を有する。したがって、液体が凝固するとき、密閉気孔発泡材は、損傷せずに単に弾力的に変形する。

導管コネクタは、様々な態様で構成することができる。特に好ましくは、第１の接続構造が、挿入コネクタとして構成され、第２のコネクタ構造が、コネクタ受入部として構成され、体積補償装置が、第２のコネクタ構造よりも第１のコネクタ構造の近くに配置されていてもよい。導管コネクタの損傷は、挿入コネクタの領域で頻繁に生じることが分かっている。このことが、挿入コネクタの領域に体積補償装置を配置することによって配慮されている。この場合、当然、挿入コネクタを、流体ライン中に十分に深く挿入することが可能なように注意が払われる。

導管コネクタの代替形態では、ハウジングが、第３の接続構造を有し、分岐点において、さらに別のチャネルが、第１の接続構造と第２の接続構造との間のチャネルから第３の接続構造へ分岐してもよい。たとえば、Ｔ字形またはＹ字形になるように構成されたそのような導管コネクタは、２つの流体ラインを供給ラインへ接続することを可能にする。体積補償装置が、分岐点の領域に配置されることによって、チャネル内部の液体の体積の増加だけでなく、もう１つのチャネルの内部の液体の体積の増加も、少なくとも部分的に相殺する。この場合、体積補償装置は、好ましくは、分岐点の領域のハウジングから外方へ延出する突起部内に構成される。この場合、突起部は、諸接続構造と一平面内に配置することができ、そのことは、Ｔ字形コネクタにおいて特に有利であり、その場合、突起部は、具体的には、チャネルの軸方向延長部に配置される。あるいは、他方において、突起部は、諸接続構造が配置されている平面に対して垂直に配向することもできる。これは、主として、Ｙ字形コネクタに関して有利である。

原則として、本導管コネクタは、流体ラインに使用することができる。一方、本導管コネクタは、冷却液などの含水液体、またはさらに、たとえば自動車で尿素ラインに使用されるような加熱性流体ラインとの接続にも、特に適していると見られる。さらに別の好ましい用途は、自動車用エンジンの水噴射用の供給ラインである。

本発明のさらに別の特徴、詳細、および利点が、特許請求の範囲の記述、および例示的実施形態の以下の説明に、図面を参照して開示される。

第１の実施形態の導管コネクタの断面図である。 インサートの様々な実施形態の図である。 インサートの様々な実施形態の図である。 インサートの様々な実施形態の図である。 第２の実施形態の導管コネクタの断面図である。 第３の実施形態の導管コネクタの断面図である。

第１の接続構造３および第２の接続構造４を有するハウジング２を備える導管コネクタ１が、図１に示されている。ハウジング２には、第１の接続構造３と第２の接続構造４との間にチャネル５が形成されている。この場合、第１の接続構造３は、挿入コネクタとして構成され、第２の接続構造４は、コネクタ受入部として構成されている。ハウジング２から外方へ突出する突起部６は、第１の接続構造３の領域に形成されている。この場合、貫通路が、ハウジング２のチャネル５と突起部６の内部との間に形成されている。

突起部６および／またはチャンバ８は、カバー７によって外部に対して密閉され、そのカバーは、具体的には、溶接され、したがって圧密である。このように、貫通路を介して少なくとも圧力を伝えるようにチャネル５に接続されたチャンバ８が、突起部６の内部に形成されている。

この場合、チャネル５からチャンバ８への液体の侵入は、可撓性の流体密封薄膜９によって防止され、この薄膜は、本実施形態では、インサート１０に一体化されている。

チャネル５内の液体の体積が、たとえば凝固中に増加すると、薄膜９が、チャンバ８内に膨らみ、これにより、ハウジング２に作用する圧力を減少させる。このように、突起部６に挿入されたインサート１０が、チャンバ８によって体積補償装置１１を形成する。

インサート１０の様々な変形形態が、図２ａ、図２ｂ、および図２ｃに示される。図２ａの変形形態は、この場合、図１の実施形態で使用されたインサート１０に相当する。この場合、インサート１０はカップ形状であり、薄膜９が、インサート１０の底面を構成する。環状側壁１２が、底面から延出し、突起部６に挿入されると、突起部６の内面に摺動しながら当接する。これによって、流体密封かつ圧密な接続が生じ、チャネル５への貫通路が、インサート１０の底面の薄膜９によって覆われる。

図２ｂは、チャンバ８がインサート１０内部の閉鎖空間として構成された、インサート１０の変形体を示す。圧力が、薄膜９に掛かると、その薄膜が、チャンバ８内へ変形し、それによって、導管コネクタ１内部の圧力を減少させる。

インサート１０のもう１つの変形形態が図２ｃに示され、インサート１０が、Ｈ字形の断面を有する。図２ａによる変形形態とは対照的に、薄膜９が、側壁１２の端部に配置されずに、ほぼ中央に配置されている。

図３は、体積補償装置１１の代替実施形態を有する導管コネクタ１を示す。体積補償装置１１は、この場合、チャネル５内に同軸に配置された円筒形要素１３を備える。この場合、導管コネクタ１のハウジング２は、チャンバ８に相当する環状空間が、円筒形要素１３の周りに形成されるように、設計される。したがって、チャンバ８は、円筒形要素１３によって、チャネル５から分離される。

円筒形要素１３は、たとえば、水を全く吸収しない密閉気孔発泡材から製造される。液体が導管コネクタ１および／またはチャネル５内で凝固すると、この液体が膨張し、それによって、円筒形要素１３が、チャンバ８内へ変形する。その結果、導管コネクタ１に作用する圧力が減少する。

導管コネクタ１の残りの構成は、図１の実施形態に一致し、ただし、突起部は必要なくなる。外側から、体積補償装置１１を認識することはできず、逆に、導管コネクタ１は、外形が変わらない。

図４は、第１の接続構造３および第２の接続構造４に加えて、第３の接続構造１４を有する場合の、導管コネクタ１の実施形態である。そのようなＴ字形導管コネクタ１は、たとえば、流体ラインをそこからは２つの流体ラインに分ける働きをする。このため、第１の接続構造３と第２の接続構造４との間に形成されたチャネル５に流体導通するように分岐を介して接続されたさらに別のチャネルが、ハウジング２の内部の分岐点から枝分かれする。

分岐の領域に、導管コネクタ１は、体積補償装置１１がその中に配置された突起部６を有する。体積補償装置１１は、その構成において、具体的には、図１に示された体積補償装置１１と一致する。具体的には、図２ａ〜図２ｃに示されるインサート１０が、やはり、突起部６に受け入れられる。すなわち、体積補償装置１１は、第１の接続構造３と第２の接続構造４との間のチャネル、および分岐点と第３の接続構造１４との間のさらに別のチャネルの両方に接続される。

本発明は、上記の実施形態の１つに限定されることはなく、多くの様々な態様で変更を加えることができる。すなわち、具体的には、導管コネクタの形状を、図示の形状から変更することができる。さらに、たとえば、流体ラインおよび／または導管コネクタの外周に巻かれた加熱要素など、追加の要素を設けることができる。それによって、これら要素は、たとえば尿素噴射を有する自動車に必要とされるような、導管コネクタおよび／または流体ライン内に位置する液体を急速に温める働きをする。

特許請求の範囲、本説明、および図面に開示された全ての特徴および利点は、構造上の詳細、空間的配置、および方法のステップを含めて、それ自体および極めて様々な組合せの両方とも本発明にとって本質的であり得る。

１ 導管コネクタ
２ ハウジング
３ 第１の接続構造
４ 第２の接続構造
５ チャネル
６ 突起部
７ カバー
８ チャンバ
９ 薄膜
１０ インサート
１１ 体積補償装置
１２ 側壁
１３ 円筒形要素
１４ 第３の接続構造

Claims (12)

1. 流体ラインにそれぞれが接続される、少なくとも１つの第１の接続構造（３）および第２の接続構造（４）を有するハウジング（２）を備え、
   前記ハウジング（２）には、流体導通チャネル（５）が、前記第１の接続構造（３）と前記第２の接続構造（４）との間に形成されており、
   前記ハウジング（２）が、前記チャネル（５）に接続された体積補償装置（１１）を有する流体ライン用の導管コネクタ（１）。
2. 前記体積補償装置（１１）が、前記ハウジング（２）から外方へ突出する突起部（６）として構成される請求項１に記載の導管コネクタ。
3. 前記体積補償装置（１１）が、可撓性の流体密封薄膜（９）によって前記チャネル（５）から分離されたチャンバ（８）を有する請求項１または請求項２に記載の導管コネクタ。
4. 前記薄膜（９）が、前記突起部（６）に挿入されるインサート（１０）に一体化されている請求項３に記載の導管コネクタ。
5. 前記チャンバ（８）が、前記インサート（１０）の内部に構成される請求項４に記載の導管コネクタ。
6. 圧縮性要素が、前記突起部（６）内に配置される請求項２に記載の導管コネクタ。
7. 前記要素が、密閉気孔発泡材を有する請求項６に記載の導管コネクタ。
8. 前記体積補償装置（１１）が、前記チャネル（５）内に同軸に配置される円筒形要素（１３）として構成される請求項１に記載の導管コネクタ。
9. 前記円筒形要素（１３）が、密閉気孔発泡材を有する請求項８に記載の導管コネクタ。
10. 前記第１の接続構造（３）が、挿入コネクタとして構成され、
    前記第２のコネクタ構造（４）が、コネクタ受入部として構成され、
    前記体積補償装置（１１）が、前記第２のコネクタ構造（４）よりも前記第１のコネクタ構造（３）の近くに配置される請求項１から請求項９のいずれかに記載の導管コネクタ。
11. 前記ハウジング（２）が、第３の接続構造（１４）を有し、分岐点において、さらに別のチャネルが、前記第１の接続構造（３）と前記第２の接続構造（４）との間の前記チャネル（５）から前記第３の接続構造（１４）へ分岐する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の導管コネクタ。
12. 前記体積補償装置（１１）が、前記分岐の領域に配置される請求項１１に記載の導管コネクタ。

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