JP5399476B2 - ねじ付き接続片及びセンサー - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項の上位概念に記載の構成を有するねじ付き接続片に関する。

独国特許出願公開第１０２００６０４３３２４Ａ１号明細書には、圧力測定並びに温度測定を一緒に行うセンサーが記載されており、該センサーは、構成部分の受容開口部、例えば空調装置の流体管路の受容開口部内にねじ込み可能なねじ付き接続片を有している。このために、ねじ付き接続片は、受容開口部内に少なくとも部分的に挿入可能なシリンダー状のベース本体を有しており、ベース本体は１つのねじ区分を備えている。ねじ付き接続片を雌ねじ付きの受容開口部内にねじ込む際に、ベース本体は、端面側のシール円錐部として形成されたシール面でもって、受容開口部内に形成された段部に当接してシール座を形成するようになっている。ねじ付き接続片は、例えば金属射出成形によりＭＩＭ−部品（Metal Injection Molding）として製造され、若しくは旋削部品として、或いは他の形式の部品として製造されるものである。

この種のねじ付き接続片は、例えば自動車の空調装置に用いられる組合わせ形の圧力及び温度センサーのために構成されている。ＣＯ₂−空調装置の場合には、シールに対する高い要求が課せられている。つまり、漏れは、ＣＯ₂が年当たり１ｇを超えてはならない。ねじ付き接続片は、受容開口部内に、シール作用をそこなうことなしに繰り返しねじ込み可能であらねばならず、約１０Ｎｍの比較的小さいねじ込み力で、アルミニウムから成る比較的軟らかい構成部分内にねじ込まれるものである。運転中に発生する−４０℃〜１８０℃の媒体温度は、ねじ付き接続片及び受容開口部を長手方向で大きく伸び縮みさせ、つまり、ねじ付き接続片及び受容開口部の長手方向の寸法の大きな差異を発生させ、ひいてはシール作用が減少されてしまうことになる。最悪の場合には、ねじ付き接続片と受容開口部との間の結合部に漏れが発生してしまう。漏れのおそれは、ねじ付き接続片のねじ区分とシール円錐部との間の間隔の増大に伴って増大することになる。

本発明に係るねじ付き接続片は、ねじ区分を備えたシリンダー状のベース本体を有している。ベース本体は、ねじ区分と端面側のシール面との間で有利には弾性的に形成されており、その結果、ベース本体は、弾性的に形成された部位において既に小さいねじ込み力で弾性的に変形して、受容開口部内の対向輪郭に適合されるようになっている。本発明に係るねじ付き接続片により、ねじ付き接続片及び受容開口部の長手方向の寸法の温度変化の際の差異が有利に補償される。更に、ねじ付き接続片の弾性的な構成により、幾何学形状の誤差の補償が可能であり、これによってシール作用が高められる。ねじ付き接続片の本発明に基づく弾性的な構成により、ねじ付き接続片の複数回のねじ込み及びねじ戻しの場合にも、シール面が、ねじ込みに際してねじ付き接続片の弾性的な締め付け力で受容開口部内の対向座に向けて負荷されるので、確実なシール作用を達成している。

本発明の有利な形態が従属請求項に記載されている。

特に簡単な形態では、シリンダー状のベース本体を、ねじ区分とシール面との間で、該ベース本体の壁厚さの減少によって弾性的に形成してある。壁厚さを減少させるために、ベース本体の外周面若しくは外周壁に少なくとも１つの材料除去部が設けられる。シリンダー状のベース本体は、例えばその外周壁において、ねじ区分とシール面との間に、全周にわたって分配されていてウエブにより互いに分離され又は仕切られる複数の切欠き部により形成された材料除去部を有している。この種のねじ付き接続片は、例えばＭＩＭ−部品として製造される。

特に有利な形態では、シリンダー状のベース本体は、その外周壁において、ねじ区分とシール面との間に、少なくとも１つの材料除去部を成す環状の溝を有している。溝は、ねじ付き接続片を金属射出成形品若しくはダイカスト製品として製造する場合にも、旋削加工部品として製造する場合にも、ねじ付き接続片に容易に形成されるものである。溝をシール面４に近づければ近づけるほど、弾性作用は向上され、シール面は、対向片により最適に適合させられる。シール面とねじ区分との間における溝の位置の適切な選択により、かつ溝深さの構成により、ベース本体の弾性を要求に意図的に適合させることができる。弾性作用若しくは弾力は、一方で必要な弾性と他方で高いトルクの際のねじ付き接続片の必要な破断強さとの間の妥協点としての中間値に設定されてよい。

次に本発明を図示の実施の形態に基づき詳細に説明する。

本発明に係るねじ付き接続片を有する組み合わせられた圧力及び温度センサーの一部分の斜視図である。 図１の縦断面図である。 図２における面比を説明するための原理図である。

図１は、組み合わせられた圧力及び温度センサーの１つの構成部分を示している。図示の構成部分は、ベース部分を含んでおり、該ベース部分はフランジ５及び該フランジから該フランジに対して垂直に延びるねじ付き接続片１を有している。ベース部分上にはカバー部分（図示省略）が被せはめられるようになっている。この種のセンサーの内部の構造は、独国特許出願公開第１０２００６０４３３２４Ａ１号明細書に詳細に記載されている。図１に示してあるように、センサーは、図示の実施の形態では、圧力センサー要素１４のための受容部及び温度センサー孔１５を有しており、前記温度センサー孔を介して、温度センサーがねじ付き接続片１内にねじ込まれるようになっており、これによって温度センサー要素が、ねじ付き接続片１の端部から突出するフィンガー１６内に挿入される。

図１及び図２に示してあるように、ねじ付き接続片１は、フランジ５から縦軸線１０に沿って突出するシリンダー状のベース本体２を有しており、ベース本体２の外周壁７は、ねじ区分３を有しており、かつベース本体２は端面１７の側にシール面４を備えている。シール面４は、有利にはシール円錐部として形成されている。ベース本体２のシリンダー状の外周壁７は、複数の面取り部１８を備えていてよい。ベース本体２は、内部に圧力供給開口部を備えていてよく、該圧力供給開口部は、ねじ付き接続片１の端面１７から圧力センサー要素１４の受容部まで延びている。同様に、温度センサー孔１５もねじ付き接続片１内を延びている。ねじ付き接続片１は、端面１７を先にして、管路の雌ねじ付きの受容開口部内にねじ込まれ、これによって、シール面４が、受容孔内の対向面に当接してシール座を形成するようになっている。

本発明により、シリンダー状のベース本体２は、ねじ区分３とシール面４との間で弾性的に形成されている。このことは、ベース本体２の壁厚さを減少させることによって行われてよいものである。このために有利には、ベース本体２の外周壁７に、少なくとも１つの材料除去部６が設けられている。一形態として、ベース本体２に、全周にわたって分配された切欠き部を設けることも可能であり、切欠き部は互いにウエブによって分離されている。このようなねじ付き接続片は、例えばＭＩＭ−部品として成形される。図１及び図２に示してある有利な実施の形態では、材料除去部６は環状の溝８として形成されている。溝８は、シール面４とねじ区分３との間に配置されている。

必要な弾性を得るために、環状の溝８は、ベース本体２の縦軸線１０に対して垂直にかつ溝底部１１を通って延びる平面Ｅにおいて、溝底部１１とベース本体２の外周壁７との間にわたるリング状の面Ａ１を有しており、該リング状（環状）の面は、ベース本体２の、平面Ｅに沿った横断面Ａに対して所定の比を有しており、該比は０．０５以上でかつ０．８以下である。ベース本体２の横断面Ａは、ベース本体２内の開口部及び通路を無視して見た場合に、円形の溝底部１１により画定される円形面として見なされるものである。環状の溝８の面及び横断面Ａは、図３に示してある。更に、必要な弾性を得るために有利には、ベース本体２の外周壁７に形成された環状の溝８を画定する両方の溝縁部１２，１３は、溝幅を規定する所定の間隔Ｘ１を有しており、該間隔は、シール座とねじ区分３との間の間隔Ｘｇに対して所定の比を有しており、該比は０．０５以上である。

環状の溝８の配置位置をシール面４に近づければ近づけるほど、弾性作用は向上され、かつ、対向片へのシール円錐部として形成されたシール面４の適合が良好になる。

本発明に係るねじ付き接続片は、図示の圧力及び温度センサーへの使用に限定されるものではなく、原理的に、シール作用の形成のために１つのねじ付き接続片を用いて受容開口部内に固定されるあらゆる構成部分に用いられるものである。

１ ねじ付き接続片、 ２ ベース本体、 ３ ねじ区分、 ４ シール面、 ５ フランジ、 ６ 材料除去部、 ７ 外周壁、 ８ 溝、 １０ 縦軸線、 １４ 圧力センサー要素、 １５ 温度センサー孔、 １６ フィンガー、 １７ 端面、 １８ 面取り部、 Ａ 横断面、 Ａ１ リング状の面、 Ｅ 平面、 Ｘ１ 間隔

Claims (11)

1. 受容開口部内にねじ込まれるねじ付き接続片であって、前記受容開口部内に少なくとも部分的に挿入されるシリンダー状のベース本体（２）を有しており、該ベース本体は、該ベース本体の長手方向の少なくとも一部分にわたってねじ区分（３）を備えていて、かつ端面側にシール面（４）を備えており、該シール面（４）は、前記受容開口部内の対向面に当接してシール座を形成する形式のものにおいて、前記シリンダー状のベース本体（２）は、前記ねじ区分（３）と前記シール面（４）との間で弾性的に形成されていることを特徴とする、ねじ付き接続片。
2. 前記シリンダー状のベース本体（２）は、前記ねじ区分（３）と前記シール面（４）との間で、該ベース本体（２）の壁厚さの減少によって弾性的に形成されている請求項１に記載のねじ付き接続片。
3. 前記壁厚さの減少のために、前記ベース本体（２）の外周壁（７）に少なくとも１つの材料除去部（６）が設けられている請求項２に記載のねじ付き接続片。
4. 前記シリンダー状のベース本体（２）は、該ベース本体（２）の外周壁（７）において、前記ねじ区分（３）と前記シール面（４）との間に、全周にわたって分配された切欠き部により形成された材料除去部を有している請求項３に記載のねじ付き接続片。
5. 前記シリンダー状のベース本体（２）は、該ベース本体（２）の外周壁（７）において、前記ねじ区分（３）と前記シール面（４）との間に、少なくとも１つの材料除去部（６）として設けられた環状の溝（８）を有している請求項３に記載のねじ付き接続片。
6. 前記環状の溝（８）は、前記ベース本体（２）の縦軸線（１０）に対して垂直にかつ該溝（８）の溝底部（１１）を通って延びる平面（Ｅ）において、前記溝底部（１１）と前記ベース本体（２）の前記外周壁（７）との間にわたるリング状の面（Ａ１）を有しており、該リング状の面の、前記ベース本体（２）の、前記平面（Ｅ）に沿った横断面（Ａ）に対する比は、０．０５以上でかつ０．８以下である請求項５に記載のねじ付き接続片。
7. 前記ベース本体（２）の前記外周壁（７）に設けられた前記環状の溝（８）を画定する２つの溝縁部（１２，１３）は、所定の間隔（Ｘ１）を有しており、該間隔は、シール座と前記ねじ区分（３）との間の間隔（Ｘｇ）に対して所定の比を有しており、該比は０．０５以上である請求項５又は６に記載のねじ付き接続片。
8. 前記シール面（４）はシール円錐部として形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載のねじ付き接続片。
9. 前記ねじ付き接続片（１）は、センサーのねじ付き接続片である請求項１から８のいずれか１項に記載のねじ付き接続片。
10. センサーであって、該センサーは、請求項１から８のいずれか１項に記載のねじ付き接続片を有していることを特徴とする、センサー。
11. 前記センサーは、圧力センサー及び／又は温度センサーである請求項１０に記載のセンサー。

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