JP6616898B2 - 電気接続装置 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項１のプリアンブルにおいて詳細に定義された様式による接触プラグを備えた電気接続装置に関する。更に、本発明は、温度センサ及びそのような電気接続装置を備えた電磁弁に関する。更に、本発明は、そのような電磁弁の使用に関する。
温度センサを備えた電磁弁は、先行技術から公知であり、圧力ガス容器内の媒体の温度を検知し、そして電磁弁を用いて圧力ガス容器からの媒体の取り出しを制御するために、例えば圧力ガス容器で使用される。例えば、これに関連して、そのような構成を記載している特許文献１を参照することができる。
実際にはこの場合、温度センサ及び電磁弁又はアクチュエータコイルなどのケーブル接続及び接続部が、比較的手間がかかるものとなっており、それによりこのことは、電気設備の点で、保守が必要となるとき、構成を非常に手間がかかるものにする。
ＤＥ １０ ２０１４ ００２ ６６０ Ａ１
本明細書に提示した発明の課題は、この場合、上述の欠点を回避し、容易かつ信頼性の高い取り付けを可能にする電磁弁用の電気接続装置及び電磁弁を提供することである。
本課題は、本発明により、請求項１の特徴を有する電気接続装置によって解決される。そのような電気接続装置を備えた電磁弁は、請求項６に提示されている。請求項１０では、更に、電磁弁の特に好ましい利用が言及されている。更に有利な形態は、それぞれの従属請求項から明らかである。
媒体温度を検知するための温度センサを備えた電磁弁用の本発明による電気接続装置では、電気接触プラグがハウジングの一部分であり、そのハウジングはまた、弁用のアクチュエータコイル、及び弁にハウジングが取り付けられたとき温度センサと電気的に接触するためのプラグイン接触子を備える。したがって、電気接続装置は、例えば、電気的接続導体、特に自動車での使用時にはワイヤハーネスとの接触を確実にするため、実質的に接触プラグを有するハウジングからなる。この場合、接触プラグは、取り付けに関し、非常に単純で、かつそれによりエラーを起こしにくい接触が可能である。電気接続装置は、それ自体、電磁弁用のアクチュエータコイルを直接含み、それによりそのコイルもまたハウジングと一緒に取り付けることができ、別々に取り付けて接続する必要はない。更に、電気接続装置は、取り付けられたときに温度センサと接触するプラグイン接触子を含む。この場合、温度センサは、例えば、冒頭に記載のＤＥ １０ ２０１４ ００２ ６６０ Ａ１に記載のように取り付けられている。このセンサは、電磁弁装置が圧力ガス容器においてタンク弁として使用されるとき、背面側から、すなわち、圧力媒体から離れた電磁弁装置の側から、孔を介して到達可能である。これは、従来の構成の場合には、取り付け及び電気的接触を非常に手間がかかるものにする。本発明の電気接続装置により、例えば、接触プラグが孔を介して温度センサ又はその電気的接続部まで達するように接点コネクタが形成されて電気接続装置が取り付けられるとき、温度センサは、接点コネクタと非常に簡単に接触可能とされる。一体化されたコイルを備えた電気的接続装置を単に載せること、及び電気的接続装置が載せられたときに確立される電気的温度センサの接触は、すべての必要な電気端子に接続することを可能にする。これは、取り付けを非常に容易で効率的かつ耐欠陥性にする。
この場合、着想の有利な発展形態によると、プラグイン接触子は、コイルと同様に接触プラグと接続されており、そのため、この１つの接触プラグによって、例えば、一方では電磁弁の制御のための、他方では温度データの評価のためのワイヤハーネスとの接続という更なる接続を実現することができる。
本発明の課題は、温度センサ及び本発明によるこの種の電気接続装置を備えた電磁弁によって解決される。本発明による電磁弁装置の有利な発展形態は、温度センサ及び弁内の温度センサの収容部が角度的に正確な取り付けのためのマーキングを有することを提供する。温度センサの角度的に正確な取り付けのためのこの種のマーキングは、上述の本発明の電気接続装置の信頼性のある取り付けを非常に容易にする。温度センサの角度的に正確な配向によって、温度センサの電気接点もまた角度的に正確に配向されており、ここでは、例えば、環状の接点のような特別に形成された接点を採用する必要がない。正確に言えば、温度センサの角度的に正確な取り付けによって、プラグイン接触子における対接点との十分正確な相互作用を達成することができ、その結果、本発明による電気接続装置の取り付け及び構成は、それにより更に簡略化される。
更に、電気接続装置が１つの着脱可能な接続手段を介して弁と接続されていることを提供することができる。そのような接続手段は、特にコイルの領域において軸方向かつ中心に配置されたねじとすることができる。温度センサの接触がプラグイン接触子を介して実現している電気接続装置の装着後、電磁コイルを適切な対要素と接続するために、例えば、電磁コイルの領域において上端にねじを導入することによって、電気接続装置を弁に固定することができる。１つのねじを介して、次いで、必要な位置における電磁コイルの位置決めだけではなく、温度センサの電気的接触もまた達成することができる。次いでこのような構成は、更に接触プラグにより非常に容易かつ効果的に接触されることができ、必要なすべての電力及び／又はデータの伝送が、十分な数の端子によって、接触プラグにおいて確実にされる。
更に、本発明による電磁弁では有利な発展形態において、接続装置のプラグイン接触子と温度センサとが互いに９０°の角度をなして延びているという着想を提供することができる。これは、部品の接触を互いに一直線上では可能にせず、代わりに互いに角度をなして可能にし、このことは、電気的接点が十分な柔軟性及び寸法を有するとき、取付けの点で非常に容易であり、またより高い部品許容度でさえ比較的信頼性高く可能である。
温度センサを備えた電磁弁及び電気接続装置を用いて電磁弁を非常に容易かつ効率的に取り付ける可能性は、ここでは特に、対応して多くの部品数を必要とする用途において使用するために適している。その理由から、電磁弁は、圧縮天然ガス又は圧縮水素の形態の燃料の貯蔵のための圧力ガス容器が自動車において利用される場合に特に、圧力ガス容器のタンク弁の分野において特に好適に使用することができる。
本発明による電気接続装置及び本発明による電磁弁の更に有利な形態は、残りの従属請求項から明らかであり、以下に図面と関連付けて詳細に記載する実施例に基づいて明確になる。
圧力ガス容器を備えた自動車の模式図である。 圧力ガス容器用のタンク弁としての形態の電磁弁の図である。 図２の視線方向ＩＩＩから見た同じ弁の図である。 本発明による電気接続装置の可能な実施形態の三次元表示の図である。
図１は、自動車１をあくまで例示的に示している。その自動車は、気体燃料、例えば、圧縮天然ガス又は圧縮水素により駆動されるものとする。燃料は、例えば、内燃機関において又は水素の場合には特に燃料電池システムにおいて駆動力に変換することができる。圧縮ガス、例えば、水素を７０ＭＰａの公称圧力で貯蔵するために、この場合には、貯蔵装置２が自動車１内に設けられている。貯蔵装置２は、一般的に、図１に示されている複数の個別の圧力ガス容器３を含む。この圧力ガス容器３のそれぞれは、それに接続されたタンク弁４を備え、それはＯＴＶ（Ｏｎ Ｔａｎｋ Ｖａｌｖｅ、オン・タンク弁）とも称される。図２及び図３は、この種のタンク弁の例示的な構成を示している。タンク弁４は、電磁タンク弁４として形成されている。タンク弁は、例えば、基本的に先行技術から公知のいわゆるピボット弁の形態で実現することができ、本出願人のＤＥ １０ ２０１３ ０１９ ８７９ Ａ１に例示的に記載されている。
図２は、圧力ガス容器３の容器の見えない視線方向からのこの種のタンク弁４を示す。タンク弁４は、弁ハウジング５を含み、その上に、例えばガスの供給及び排出のための、６と標示された２つの接続部が示されている。このケースでは、タンク弁４の中央に、７と標示された領域を見ることができ、この領域はタンク弁４が取り付けられるとき、圧力ガス容器３の中に突出する。この構成は、図２のＩＩＩと標示された矢印の方向からの側面図である図３においてより明確にみることができる。更に、圧力ガス容器の方向に突出している領域７は、図３に示されている、８と標示されたねじ山を有する。このねじ山８により、タンク弁４は、一般的にＢＯＳＳと称される圧力ガス容器３の対応する収容部とねじ止めされる。
また図２において見ることができるように、領域７は、９と標示された連通接続部を有し、その連通接続部を介して、ガスは、圧力ガス容器の中へ、かつ圧力ガス容器からタンク弁４に流れることができる。更に、温度センサ１０が設けられている。温度センサは、それ自体公知の手法で、例えば、冒頭のＤＥ １０ ２０１４ ００２ ６６０ Ａ１により記載された様式で形成されており、実際のセンサ素子、例えば、ＮＴＣ抵抗器を包み込むカバーを含む。カバーを備えたこの温度センサ１０は、例えば、領域７にねじ止めされていてもよい。この温度センサは、特に図２において見ることができる平面１１を有し、その平面１１は、また図３の図示において×印により平面として示されている。これは、取付け時に温度センサ１０の角度をつけた配向を可能にし、その配向は、以下に更に記載する理由から有意義であり得る。
電磁的に制御される弁４の操作のために、この弁は、アクチュエータとして電磁コイル１２を有し、このコイルは特に図２において非常に明確に見ることができる。このコイルは、全体で１４と標示された電気接続装置のハウジング１３内にある。電磁コイル１２の他に、電気接続装置は、ハウジング１３の更なる部分として接触プラグ１５を有し、この接触プラグ１５によって、例えば自動車１のワイヤハーネスへの接続が、タンク弁４のアクチュエータコイルとしての電磁コイル１２を制御するために確立されることができる。図４は、電気接続装置１４の全体構成の、例示的な三次元図である。全体で１３と標示されたハウジングは、特にハウジング１３に封印されるようにアクチュエータコイル１２を備える。更に、接触プラグ１５を見ることができる。このプラグは、アクチュエータコイル１２の中心軸に対して直角に延在する。アクチュエータコイル１２を取り付けるために、図４において１６と標示されたアクチュエータコイル１２内の中央開口部を通して、図２及び図３において１７と標示されたねじを案内することができるため、電気接続装置１４は、弁ハウジング５とねじ止めされる。次いで、アクチュエータコイル１２は、例えば、弁ハウジング５内のピボット弁の対応する部分と共に、所望の様式及び手法で相互作用することができる。
図４において見ることができるように、電気接続装置１４は、１８と標示されたプラグイン接触子を更に有する。プラグイン接触子は、アクチュエータコイル１２の軸に対して並行して延在し、電気接続装置１４が取り付けられたとき、弁ハウジング５の中へ延在する。これは、図２において破線で示されている。このため、弁ハウジング５は、プラグイン接触子１８が中へ突出することができる適切な開口部１９を有する。
図３は、例えば、この場合もまた冒頭に記載の独国文献と同様に、温度センサ１０がタンク弁４の領域７全体を通して突出していることを示している。温度センサは、一般的には弁ハウジング５に対向する端部に、対応する接続要素を有するが、ここではそれらの要素は見ることができない。温度センサは、プラグイン接触子１８用の開口部１９の領域で終端する。ここで、電気接続要素１４が弁ハウジング５に取り付けられる場合、プラグイン接触子１８は、弁ハウジング５の内部へと突出し、温度センサ１０又はその弁ハウジング５に対向するプラグイン接触子と電気的に接続する係合を形成する。一般的にプラグイン接触子１８と温度センサ１０との直角連結によって実現するこの接触を確実かつ信頼性高く保証するために、冒頭で既に言及したように、温度センサ１０の角度をつけた配向が正確であることが重要である。そのために、様々な措置及びマーキングを設けることが可能であろう。ここに図示した実施例では、これは、１１と標示された平面によって実現され、その平面は、例えば、電気接続装置１４が取り付けられる弁ハウジング５の縁部に対して平行に延びるように配向される。
したがって、温度センサ１０が取り付けられると、温度センサ１０はプラグイン接触子１８と接触でき、したがって、電気接続装置１４の簡単な差し込みによって、電気接続装置１４の接触プラグ１５との接触を達成することができる。アクチュエータコイル１２もまた、電気接続装置１４の内部で接触プラグ１５の更に別の電極と接続されている。したがって、接触プラグは、対応する接触を達成するために、電気接続装置１４に差し込むことで十分である。最終的に、電気接続装置は、既に言及したように、ねじ１７によって固定することができる。そのようにして、電気接続装置１４によってタンク弁４が非常に容易に電気的に接触し、また、設置時又は組立時に接触プラグ１５に対して必要な電気的接続を保証するという可能性が生じる。自動車１のワイヤハーネスでの接続コネクタを介して、次いで、接触プラグ１５は、タンク弁４の信頼性のある機能性及び温度信号の評価を保証するために、対応する制御機器と接触することができる。

Claims (10)

  1. 媒体温度を検知するための温度センサ（１０）を備えた電磁弁（４）用の電気接続装置（１４）であって、前記電気接続装置が電気接触プラグ（１５）を備えたものにおいて、
    前記電気接触プラグ（１５）は、共通のハウジング（１３）の一部分であり、前記ハウジングはまた、前記電磁弁（４）用のアクチュエータコイル（１２）、及び前記弁（４）に前記ハウジング（１３）が取り付けられたとき前記温度センサ（１０）と電気的に接触するためのプラグイン接触子（１８）を備えたことを特徴とする、電気接続装置（１４）。
  2. 前記プラグイン接触子（１８）及び前記アクチュエータコイル（１２）は、前記ハウジング（１３）内で前記接触プラグ（１５）の電極と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気接続装置（１４）。
  3. 前記プラグイン接触子（１８）は、前記アクチュエータコイル（１２）の中心軸に対して一直線に又は並行に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気接続装置（１４）。
  4. 前記接触プラグ（１５）は、前記アクチュエータコイル（１２）及び／又は前記プラグイン接触子（１８）に対して９０°の角度で配置されていることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の電気接続装置（１４）。
  5. 温度センサを備えた電磁弁（４）であって、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気接続装置（１４）により特徴づけられる、電磁弁（４）。
  6. 弁ハウジング（５）内の前記温度センサ（１０）及び／又は前記温度センサの収容部は、角度的に正確な取り付けのためのマーキング（１１）を有することを特徴とする、請求項５に記載の電磁弁（４）。
  7. 前記電気接続装置（１４）は、１つの着脱可能な接続手段（１７）によって弁ハウジング（５）と接続されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の電磁弁（４）。
  8. 前記着脱可能な接続手段は、前記アクチュエータコイル（１２）の領域において軸方向かつ中心に配置されたねじ（１７）として実施されていることを特徴とする、請求項７に記載の電磁弁（４）。
  9. 前記電気接続装置（１４）のプラグイン接触子（１８）と前記温度センサ（１０）とは、互いに９０°の角度をなして延在することを特徴とする、請求項５〜８のいずれか１項に記載の電磁弁（４）。
  10. 請求項５〜９のいずれか１項に記載の電磁弁（４）の、圧力ガス容器（３）におけるタンク弁（４）としての使用。
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