JP6847918B2 - 反射性配置部材を有する熱スリーブ、それを有するアセンブリ、およびその構築方法 - Google Patents

反射性配置部材を有する熱スリーブ、それを有するアセンブリ、およびその構築方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
この出願は、2015年8月4日に提出された米国仮出願番号第62/200,802号および2016年8月3日に提出された米国特許出願番号第15/227,329号の利益を主張し、参照によりその内容全体がここに組み込まれる。
本発明の背景
1.技術分野
この発明は、概して、その中に収容される電気物体に対する熱保護を提供するための管状スリーブアセンブリに関し、より特定的には、その中に収容される電気物体の周りに選択的に解放可能に固定された位置でアセンブリを維持するための配置部材を含む管状スリーブアセンブリに関する。
2.関連技術
エンジン動作および性能を制御するためにデータを提供する酸素センサなどの、自動車用途において用いられるセンサは、車両の動作中の急激な放射熱、摩耗源および振動を含む過酷な環境要素を受ける車両のエンジン部品内にしばしば設置される。過酷な環境要素に起因して、振動を減衰し、摩耗に対する保護を提供し、および放射熱がセンサに達するのを防ぐために、比較的繊細で温度に敏感なセンサを保護スリーブで被覆することが有利であり、多くの場合要求される。このようなスリーブは、一般的に、両開放自由端部間に延在する細長い円筒形状の管を備える。円筒形状の管は、一般的に、たとえばポリエステルフェルトの不織材料などの減衰性内層と、たとえば内層の外面に積層されるアルミ箔層を備える反射外層とを含む。
保護円筒形状スリーブの構成およびその過酷環境のために、センサを機能させるために容易にスリーブを移動可能とする機構を提供すると同時に、スリーブが所望の位置に容易に確保され維持されることを可能にする態様で、センサの周りにスリーブを組み立てることは、典型的には困難である。接着剤、テープ、およびスリーブの円筒形状壁部の内面全体の締り嵌めが取付けを有効にするために用いられるが、これらの機構のそれぞれは、様々な不都合を被る。しっかり固定した間、少なくとも初めのうち一時的には、センサの周りのスリーブの接着剤の付着はスリーブをセンサに取り付けるため、将来的にセンサを機能させることを複雑にし、加えて、接着剤が時間が経つにつれて劣化することにより、スリーブがセンサの周りのその所望の保護位置から移動させられる。その結果、その初めのうちは接着された位置にある一方、この方法は、接着剤の接着接合を崩壊させることを要求するため、センサの機能のためのスリーブの容易な除去またはスリーブの再利用を可能としない。加えて、テープおよび締り嵌めは、エンジン部品内で直面する熱および振動の観点から信頼できず、テープはさらに部分的に取付けの負担となり、特に干渉が大きすぎる場合、またはスリーブがたとえばコネクタなどのアセンブリの経路に沿って増加した直径の障害物を横切ることが必要である場合、摩擦嵌めは部品公差の変化および組立の困難性に悩まされる。
さらなる周知の機構には、管状スリーブと別個の部品として作製されたエンドキャップの使用が含まれ、エンドキャップは、ホチキス、テープおよび/または接着剤などの別個の二次的な固定用具の使用を介してスリーブに固定される。別個の固定用具は機能的に有用であることを示し得るが、別個の固定部品を維持し、使用しなければならないこと、および用具を組み立て、固定するためのプロセスの結果、組立の費用および複雑さを付加することにより、絶縁スリーブの製造および組立の複雑さおよび費用が付加される。
本発明の概要
本発明の1つの局面に従えば、熱に曝されることからワイヤハーネスに接続される電子部材を保護するための熱スリーブが提供される。熱スリーブは、開放両端部間で中心軸に沿って延在する内側キャビティを画定する内面と、反射外面とを有する周方向に連続的な壁部を含む、管状部材を有する。さらに、熱スリーブは、管状部材とは別個の材料片から構成される配置部材を含む。配置部材は、管状部と、ワイヤハーネスに隣接する管状部から径方向内側に延在する少なくとも1つの弾性のあるフランジとを有する。管状部は、管状部から径方向に延在する複数の突起を有する。突起は、管状部材の壁部に固定的に配置されて管状部材と配置具との間の相対運動を防止する。
本発明の別の局面に従えば、突起は配置部材の管状部から径方向外側に延在するように形成されてもよい。
本発明の別の局面に従えば、突起は配置部材の管状部から径方向内側に延在するように形成されてもよい。
本発明の別の局面に従えば、突起は中心軸に対して周方向に延在して管状部材と配置具との間の相対回転運動を防止し得る。
本発明の別の局面に従えば、突起は中心軸に対して軸方向に延在して管状部材と配置具との間の相対的な軸方向の運動を防止し得る。
本発明の別の局面に従えば、配置具は反射外層を有して提供されて熱に曝されることから内側キャビティを遮蔽する能力を向上させ得る。
本発明の別の局面に従えば、突起はプラスチックから形成されてもよい。
本発明の別の局面に従えば、突起は金属から形成されてもよい。
本発明の別の局面に従えば、センサと電気通信されるように構成されたワイヤハーネスと組み合せられる熱スリーブが提供される。熱スリーブは、開放両端部間で中心軸に沿って延在する内側キャビティを画定する内面と、反射外面とを有する周方向に連続的な壁部を有する、管状部材を含む。スリーブは、管状部材とは別個の材料片から構成される配置部材をさらに含む。配置部材は、管状部と、ワイヤハーネスに隣接する管状部から径方向内側に延在してワイヤハーネス軸方向に沿って熱スリーブを解放可能に固定する少なくとも1つの弾性のあるフランジとを有する。複数の突起は、管状部から径方向に延在し、突起は、管状部の壁部に固定的に配置されて前記管状部材と前記配置具との間の相対運動を防止する。
本発明の別の局面に従えば、突起の少なくともいくつかは中心軸に対して周方向に延在するように形成され、突起の少なくともいくつかは中心軸に対して軸方向に延在するように形成されて、管状部材と配置具との間の相対的な回転運動および軸方向の運動を防止し得る。
本発明の別の局面に従えば、外部の熱の影響からワイヤハーネスに接続される電子部材を保護するためのスリーブの構築方法が提供される。当該方法は、開放両端部間で中心軸に沿って延在する内側キャビティを画定する内面と、反射外面とを有する周方向に連続的な壁部を有する、管状部材を提供することを含む。さらに、管状部材とは別個の材料片から構成される配置部材を提供することを含む。さらに、管状部と、ワイヤハーネスに隣接する管状部から径方向内側に延在する少なくとも1つの弾性のあるフランジとを有する配置部材を提供することを含み、管状部は、そこから径方向に延在する複数の突起を有する。その後、前記管状部材の壁部に突起を固定して管状部材と配置具との間の相対運動を防止する。
本発明の別の局面に従えば、当該方法は、突起を配置具の管状部から型抜きされた材料から提供することを含んでもよい。
本発明の別の局面に従えば、当該方法は、突起を配置具の管状部から軸方向内側に型抜きされた材料から提供することを含んでもよい。
本発明の別の局面に従えば、当該方法は、突起を配置具の管状部から軸方向外側に型抜きされた材料から提供することを含んでもよい。
本発明の別の局面に従えば、当該方法は、突起を配置具の管状部から径方向内側に延在するようにモールド成形された材料から提供することを含んでもよい。
本発明の別の局面に従えば、当該方法は、突起を配置具の管状部から径方向外側に延在するようにモールド成形された材料から提供することを含んでもよい。
本発明の別の局面に従えば、当該方法は、突起で管状部の内面に貫入させることを含んでもよい。
本発明の別の局面に従えば、当該方法は、突起で管状部の外面に貫入させることを含んでもよい。
これらのおよび他の構成および本発明の利点は、現在好ましい実施形態およびベストモードの以下の詳細な説明、添付された請求項ならびに添付の図面の記載と結び付けて考慮したとき、より容易に理解されるであろう。
電子部品を保護するための本発明の1つの局面に従って構築された熱スリーブアセンブリの、模式的な部分断面展開図である。 電子部品を保護するための本発明の別の局面に従って構築された熱スリーブの図1に類似する図である。 組み立てられた状態で示される本発明の1つの実施形態に従って構築された熱スリーブアセンブリの模式的な部分断面図である。 本発明の別の実施形態に従って構築された熱スリーブアセンブリを示す図2に類似する図である。 本発明のさらに別の実施形態に従って構築された熱スリーブアセンブリを示す図2に類似する図である。 本発明のさらに別の実施形態に従って構築された熱スリーブアセンブリを示す図2に類似する図である。 図1の熱スリーブアセンブリの本発明の1つの局面に従って構築された自己保持型の配置部材の等角図である。 熱スリーブアセンブリの本発明の別の局面に従って構築された自己保持型の配置部材の図3に類似する図である。 図1の熱スリーブアセンブリの本発明の別の局面に従って構築された自己保持型の配置部材の等角図である。 図1Aの熱スリーブアセンブリの本発明の別の局面に従って構築された自己保持型の配置部材の図4に類似する図である。 図1の熱スリーブアセンブリの本発明のさらに別の局面に従って構築された自己保持型の配置部材の斜視図である。 図1Aの熱スリーブアセンブリの本発明の別の局面に従って構築された自己保持型の配置部材の図5に類似する図である。 図1の熱スリーブアセンブリの本発明のさらに別の局面に従って構築された自己保持型の配置部材の等角図である。 本発明のさらに別の局面に従って構築された自己保持型の配置部材の部分等角図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
図面をより詳細に参照すると、図1および図2はアセンブリ10を示し、図1Aおよび図2Aはアセンブリ10’を示し、各々は、本発明の代替的な実施形態に従って構築され、別に特定されない限り、同様の参照符号が同様の構成を示すために用いられる。アセンブリ10,10’は、それぞれ、極度の放射熱、摩耗、汚染および振動の影響からスリーブ12内に少なくとも部分的に収容されるセンサなどの電子部材14を保護するための自己保持型の配置部材25,25’を有する熱スリーブ12を含む。センサ14は、車両のエンジン部品18上のワイヤハーネス16の端部に接続されるものとして示される(図2,図2A)。自己保持型の配置部材25,25’の構成は、それぞれプライム記号(’)によって補われた同様の参照符号によって示される。ワイヤハーネス16は、曝露され絶縁されたワイヤの束、または概ね滑らかであるまたは廻旋状の外面22を有する管などの、管20とも呼ばれる、外側保護シースまたはスリーブ内に囲まれた、絶縁されたワイヤの束として設けられ得るが、これは例示であって限定ではない。スリーブ12は、ワイヤハーネス16および管20の長手方向軸24に沿った摺動運動のために構成され、それが設けられるとスリーブ12をセンサ14の周りのその所望の保護位置へ配置する。スリーブ12は、以下でさらに詳細に説明されるような自己保持型の配置部材25,25’を介して、センサを機能させるために望ましいであろうその保護位置から離れるようにスリーブ12を選択的に摺動させることが望ましいとされるまで、保護位置に固定されたままとなるように構成される。スリーブ12は、使用中、テープまたは接着剤などの二次的な固定具の必要なくその保護位置に維持されるため、アセンブリ10,10’は製造及び使用において、簡単に、審美的に美しく、かつ経済的に作製される。
スリーブ12は任意の所望な長さを有して構築されてもよい。スリーブ12は、内面30と外面31とを有する周方向に連続的な内壁28を含む管状部材26を有し、内面30は、内側キャビティ32を画定し、開放両端部36,38間で中心長手方向軸に沿って延在する。管状部材26は、外面31上に反射外面40をさらに含む。本発明の別の局面に従う内壁28は、撚り合わされる繊維の不織材料、織物材料、編物材料または編組材料から構築されてもよく、意図された環境における特質および熱曝露の厳しさに応じて、任意の所望な壁厚を有して構築されてもよい。
反射外面40は、排気システムによって生成される温度など、エンジン区画に特有の極度の放射熱を反射するために設けられる。外層40は、反射性金属コーティングまたはアルミニウムの箔層もしくは他の所望の金属の箔層など、任意の好適な金属材料で形成され得るが、これは例示であって限定ではない。反射外層40は、比較的薄く、これによりスリーブ12が曲がりくねった経路および角部にわたって可撓性を維持することを可能とする。外層40は、箔層としてそれが設けられると、所望のとおり、内壁28の周りに螺旋巻きまたはたばこ巻きされ得る。所望であれば、外箔層40を内壁28の外面31に接着することを容易にするために、任意の好適な耐熱性の接着剤が用いられてもよい。
本明細書で単に配置部材25,25’とも呼ばれる、自己保持型の配置部材は、管状部材26とは別個の材料片から構成される。配置部材25,25’は、管状部42,42’と、少なくとも1つの弾力性のあるフランジとを有し、フランジは、それが設けられると、ワイヤハーネス16またはワイヤハーネスの管20との隣接するために管状部42,42’から径方向内側に延在する複数の指状部44,44’として示される。管状部42,42’は、管状部42,42’から径方向に延在するそれぞれ第1の突起および第2の突起46,47;46’,47’として示される複数の突起を有する。第1の突起および第2の突起46,47;46’,47’は、管状部材26に固定的に配置されて管状部材26と配置部材25,25’との間の相対運動を防止する。図2の管状部42は、管状部材26の開放端部36の内部への受容のために寸法決めされるものとして示され、突起46,47は、内壁28の内面30内へ貫入されるように、管状部42から径方向外側に延在する。これに対し、図2Aの管状部42’は、管状部材26の開放端部36の外部への受容のために寸法決めされるものとして示され、突起46’,47’は、管状部材26の外面31内への貫入されるように、管状部42’から径方向内側に延在する。管状部42’が管状部材26の外側にあるとすると、管状部42’の外面60は、管状部材26の反射外面40と類似のまたは同様の反射面62を有して設けられてもよく、これにより外部の放射熱に対して十分な保護がもたらされることを保障する。
第1の複数の第1の突起46,46’は、周方向に延在する列に沿って延在し、周方向に向くように示され、この場合、突起46,46’は、内壁28に組み込まれたとき、配置部材25,25’と管状部材26との間の相対的な回転を防ぐように機能する。管状部材26の端部36上への配置部材25,25’の組立中に、配置部材25,25’は、矢印IDで示された導入方向に回転されて、初めのうちは内面30および外面31のそれぞれの中への第1の突起46,46’の貫入を防ぎ、その後、設置時には、配置部材25,25’は、矢印FDで示される反対の固定方向に回転されて、内面30および外面31のそれぞれの中へ第1の突起46,46’の貫入をもたらし得る。
第2の複数の突起47,47’は、第1の突起46,46’から軸方向に離間される関係で周方向に延在する列に沿って延在するように示されるが、これは例示であって限定ではなく、第2の突起47,47’が内壁28に組み込まれたときに、配置部材25,25’と管状部材26との間の相対的な軸方向の運動を防止するように機能するように、第2の突起47,47’は軸方向に向き、この場合、配置部材25,25’と管状部材26は互いの軸方向への分離に対して固定される。したがって、配置部材25の突起46,47、および配置部材25’の突起46’,47’は、端部36の周りで押され、それぞれ管状部材26の内面30および外面31の中へ挿入される際、自己保持型部材として機能することにより、機械的固定具、テープまたは接着剤などの二次的な固定具の必要をなくして配置部材25,25’を管状部材26へ固定する。
配置部材25,25’は、意図された用途のために所望のとおりに、任意の好適なプラスチックまたは金属材料から作製され得ることが考えられる。プラスチックから作製される場合、配置部材25,25’は、傾斜された弾性のあるばね状の態様で、モールド成形されて形作られもよく、配置部材25の突起46,47はモールド成形されて径方向外側に延在し(図2)、配置部材25’の突起46,47’はモールド成形されて径方向内側に延在する(図2A)。金属からなる場合は、突起46,47;46’,47’は、径方向外側に延在する(図2B)、または径方向内側に延在する(図2C)ように、管状部42,42’の環帯から打ち抜かれてもよく、または別の方法では型抜きされてもよい。
配置部材25は、参照によりその全体がここに組み込まれる米国特許第8,263,866号に記載され示されるものと類似点を有する、図3〜図6に示される様々な実施形態を参照すると、管状部42の端部に隣接して管状部42から径方向外側に延在する環状リム52を有してさらに示される。管状部材26の端部36の中へ配置部材25を挿入する間、リム52は積極的な停止部または肩部として機能することにより、配置部材25が管状部材26に適当に取り付けられ固定されることを保障する。
使用中、スリーブ12は、ワイヤハーネス16または管20にわたって容易に摺動され得、すると、指状部44,44’の自由端部54,54’は、ワイヤハーネス16または管20に対して係合し軸方向に屈曲する。指状部の端部54,54’とワイヤハーネス16または管20との間の所定量の摩擦および干渉は、構成上、指状部の端部54,54’によって画定される開口部56,56’を寸法決めすることよって提供され得る。可撓性でかつ弾性の、指状部44,44’は、ワイヤハーネス16または管20との摩擦または干渉を介してわずかに軸方向に付勢されて、使用時に要求されるように、設置時は端部36から軸方向に離れて、除去時はスリーブ端部36に向かってまたはその中へ軸方向に屈曲する。管20が波形の管として提供された場合、指状部44,44’は、設置および除去の間には環状の波の山部C上で軸方向に屈曲するように付勢され得、波形の環状の谷部V内に受けられるように所定の厚さを呈するように構築されてスリーブ12をセンサ14の周りのその意図された「使用時」の位置に維持することを容易にする。
述べられたように、図3および図3Aは、本発明の代替的な実施形態に従って構築された配置部材25,25’を示す一方、図4〜図6は、配置部材125,225,325を示し、図4A〜図5Aは、本発明のさらなる代替的な実施形態に従って構築された配置部材125’,225’を示す。異なる配置部材125,125’,225,225’,325の構成は、それぞれ100,200,300の係数だけずらされた、上記で説明された同様の参照符号によって示される。図3,図3A,図4,図4A,図5,図5Aおよび図6に示される実施形態は、プラスチックからモールド成形されたものとして示されるが、図7に示されるように、実施形態の各々は、突起46,47;46’,47’;146,147;146’,147’;246,247;246’,247’;346,347などの構成を有する金属材料から同様に作製されてもよく、その中に打ち抜かれてもよい。それぞれ図3〜図5および図3A〜図5Aに示される実施形態の指状部44,144,244;44’,144’,244’は、互いに異なる構造を有し、図6においては、リム352は指状部344から配置部材325の対向する端部に示される。配置部材25,25’,125,125’,225,225’,325の各々は、上記に説明されたような複数の第1および第2の突起46,47;46’,47’;146,147;146’,147’;246,247;246’,247’;346,347を含み、したがって、図面が突起46,47;46’,47’;146,147;146’,147’;246,247;246’,247’;346,347のそれぞれの構造を明確に示しているため、さらなる説明は必要とされないと思われる。
明らかに、上記の教示に照らせば、本発明の多くの改良および変形が可能である。したがって、添付の請求項の範囲内で本発明は特定的に説明された以外の方法で実施されてもよいことが理解されるべきである。

Claims (22)

  1. ワイヤハーネスに接続される電子部材を保護するための熱スリーブであって、
    開放両端部間で中心軸に沿って延在する内側キャビティを画定する内面と、反射外面とを有する周方向に連続的な壁部を含む、管状部材と、
    前記管状部材とは別個の材料片から構成される配置部材とを備え、前記配置部材は、前記中心軸に沿って延在するように構成される管状部と、前記ワイヤハーネスに隣接する前記管状部から径方向内側に延在する少なくとも1つの弾性のあるフランジとを有し、前記管状部は、そこから径方向に延在する複数の突起を有し、前記突起は、前記管状部材の前記壁部に固定的に配置されて前記管状部材と前記配置部材との間の相対運動を防止する、熱スリーブ。
  2. 前記突起は前記中心軸に対して周方向に延在して前記管状部材と前記配置部材との間の相対回転運動を防止する、請求項1に記載の熱スリーブ。
  3. 前記突起は前記中心軸に対して軸方向に延在して前記配置部材から離れるような前記管状部材の相対的な軸方向の運動を防止する、請求項2に記載の熱スリーブ。
  4. 前記突起は前記中心軸に対して軸方向に延在して互いから離れるような前記管状部材と前記配置部材との間の相対的な軸方向の運動を防止する、請求項1に記載の熱スリーブ。
  5. 前記突起は前記管状部から径方向外側に延在する、請求項1に記載の熱スリーブ。
  6. 前記突起は前記管状部から径方向内側に延在する、請求項1に記載の熱スリーブ。
  7. 前記配置部材は反射外面を有する、請求項6に記載の熱スリーブ。
  8. 前記突起はプラスチックである、請求項1に記載の熱スリーブ。
  9. 前記突起は金属である、請求項1に記載の熱スリーブ。
  10. センサと電気通信するように構成されたワイヤハーネスと組み合せられる熱スリーブであって、
    開放両端部間で中心軸に沿って延在する内側キャビティを画定する内面と、反射外面とを有する周方向に連続的な壁部を含む、管状部材と、
    前記管状部材とは別個の材料片から構成される配置部材とを備え、前記配置部材は、前記中心軸に沿って延在するように構成される管状部と、前記ワイヤハーネスに隣接する前記管状部から径方向内側に延在して前記ワイヤハーネスに沿って軸方向に前記熱スリーブを解放可能に固定する少なくとも1つの弾性のあるフランジとを有し、前記管状部は、そこから径方向に延在する複数の突起を有し、前記突起は、前記管状部材の前記壁部に固定的に配置されて前記管状部材と前記配置部材との間の相対運動を防止する、熱スリーブ。
  11. 前記突起は前記中心軸に対して周方向に延在して前記管状部材と前記配置部材との間の相対回転運動を防止する、請求項10に記載の熱スリーブ。
  12. 前記突起は前記中心軸に対して軸方向に延在して前記配置部材から離れるような前記管状部材の相対的な軸方向の運動を防止する、請求項11に記載の熱スリーブ。
  13. 前記突起は前記中心軸に対して軸方向に延在して互いから離れるような前記管状部材と前記配置部材との間の相対的な軸方向の運動を防止する、請求項10に記載の熱スリーブ。
  14. 前記突起は前記管状部から径方向外側に延在する、請求項10に記載の熱スリーブ。
  15. 前記突起は前記管状部から径方向内側に延在する、請求項10に記載の熱スリーブ。
  16. 熱に曝されることからワイヤハーネスと接続される電子部材を保護するためのスリーブの構築方法であって、
    外面と、開放両端部間で中心軸に沿って延在する内側キャビティを画定する内面とを有する周方向に連続的な壁部とを有し、反射外面とを有する、管状部材を提供することと、 前記管状部材とは別個の材料片から構成される配置部材を提供することとを含み、前記配置部材は、前記中心軸に沿って延在するように構成される管状部と、ワイヤハーネスに隣接する前記管状部から径方向内側に延在する少なくとも1つの弾性のあるフランジとを有し、前記管状部は、そこから径方向に延在する複数の突起を有し、当該方法はさらに、 前記管状部材の前記壁部に前記突起を固定して、前記管状部材と前記配置部材との間の相対運動を防止する、方法。
  17. 前記突起を前記配置部材の前記管状部から型抜きされた材料から提供することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記突起を前記中心軸に対して周方向に延在する提供することと、前記突起で前記管状部材と前記配置部材との間の相対回転運動を防止することとをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  19. 前記突起を前記中心軸に対して軸方向に延在する提供することと、前記突起で前記配置部材から離れるような前記管状部材の相対的な軸方向の運動を防止することとをさらに含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記突起を前記中心軸に対して軸方向に延在する提供することと、前記突起で前記配置部材から離れるような前記管状部材の相対的な軸方向の運動を防止することとをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  21. 前記管状部から径方向外側に延在する前記突起を提供することと、前記突起で前記管状部の前記内面に貫入させることとをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  22. 前記管状部から径方向内側に延在する前記突起を提供することと、前記突起で前記管状部の前記外面に貫入させることとをさらに含む、請求項16に記載の方法。
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