(57)【要約】  エンジン、弁体、油圧式ユニット又はコンテナの孔等の構成部品（１１）中の孔（１２）に挿入するための閉鎖及び締結要素としての要素を提供する。  要素（１０）中又は要素（７０）上に配設される少なくとも１つの電気的要素（２０）が提供され、ここで各電気的要素（２０）は電気信号を送信及び／又は受信する。組み付けられた状態において、この電気的要素（２０）は有利には孔（１２）に形成されたチャンバ（１２’）に隣接するよう位置決めされ、電気的要素は、孔（１２）に含まれる測定等を目的とした媒体と接触する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
要素、特にエンジン、弁体、油圧式ユニット又はコンテナの孔等の構成部品（１１）中の孔（１２）に挿入するための閉鎖及び締結要素であって、
前記要素（１０、３０、５０、７０、８０、１００）中又は前記要素（１０、３０、５０、７０、８０、１００）上に配設される少なくとも１つの電気的要素（２０、９０、９５）が設けられ、
前記各電気的要素（２０、９０、９５）は電気信号を送信及び／又は受信する
ことを特徴とする、要素。
【請求項２】
組み付けられた状態において、前記電気的要素（２０、９０、９５）は、前記孔（１２）に形成されたチャンバ（１２’）に隣接するよう位置決めされ、これにより前記電気的要素（２０、９０、９５）は、前記孔（１２）に含まれる測定等を目的とした媒体と接触することを特徴とする、請求項１に記載の要素。
【請求項３】
組み付けられた状態における外周が前記孔（１２）の内面に密着するように挿入できるスリーブ状のベース本体（１５、３５、５５、７５、８５）；
前記ベース本体（１５、３５、５５、７５、８５）を前記孔（１２）内にクランプ留めできる拡張本体（１６、３６、５６、７６、８６）；並びに
前記ベース本体若しくは前記拡張本体の中又は前記ベース本体若しくは前記拡張本体上に設置される少なくとも１つの電気的要素（２０、９０）
が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の要素。
【請求項４】
前記電気的要素（２０、９０）は、前記拡張本体（１６、３６、７６、８６）又は前記ベース本体（５５）に組み込まれ、
前記電気的要素（２０、９０）は前記拡張本体若しくは前記ベース本体の内部で、又は前記孔に嵌合して保持されるハウジング（２０’）を有する
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の要素。
【請求項５】
用途に応じて、センサ、アクチュエータ、トランデューサ、チップ、測定変換器等を前記電気的要素（２０、９０、９５）のために使用でき、
前記電気的要素は、少なくとも１つの回線接続子（２１、２２、９１、９２）を備えている、並びに／又は無線信号を送信及び受信する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の要素。
【請求項６】
前記ベース本体（１５、３５）及び前記拡張本体（１６、３６）は単一部品として製作され、
前記ベース本体（１５、３５）は、湾曲した遷移領域（１８、３８）によって前記拡張本体（１６、３６）に接続されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の要素。
【請求項７】
前記電気的要素（２０）は、ハットの状態で製作された前記拡張本体（１６、３６）にほぼ嵌合するよう挿入され、
組み付けられた状態において前記拡張本体（１６、３６）は前記電気的要素（２０）と共に、前記ベース本体（１５、３５）内の前記孔（１２）内に位置決めされる
ことを特徴とする、請求項６に記載の要素。
【請求項８】
ハットの状態で製作された前記拡張本体（１６、３６）に含まれる前記電気的要素（２０）は、組み付けられた状態において前記電気的要素（２０）が前記拡張本体（１６、３６）の内径にほぼ対応するような外径を有するような外径を有し、
組み付けられていない状態において前記拡張本体（１６、３６）の壁（１６’）に形成された遷移部分（１６”）が存在し、
前記遷移部分（１６”）は前記壁（１６’）を外側部分と内側部分とに分かれ、
前記外側部分の外径は、前記内側部分の外径より大きく、前記スリーブ形状のベース本体（１５、３５）の段差付きの内径よりもわずかに大きい
ことを特徴とする、請求項７に記載の要素。
【請求項９】
前記拡張本体（３６）は、内側に角度が付いた上部アーム（３６’）及び下部アーム（３６”）による前記ベース本体への接続領域を有し、
前記上部アーム（３６’）及び前記下部アーム（３６”）は、前記拡張本体（３６）が圧入された状態において２つの前記アーム（３６’、３６”）が１８０°変形して重なり、前記電気的要素（２０）の下部停止部材として機能する
ことを特徴とする、請求項６に記載の要素。
【請求項１０】
所定の破断点（８７）を介して引張ボルト（８８）に接続された前記ベース本体（８５）及び前記拡張本体（８６）は、前記孔（１２）内に位置決めできること；並びに
前記引張ボルト（８８）に力を印加することによって、前記所定の破断点（８７）の剪断時に、前記拡張本体（８６）を前記ベース本体（８５）内へと押圧でき、これにより、前記ベース本体（８５）の内壁への径方向の圧力が生成されるため、前記拡張本体（８６）を、閉鎖されることになる前記孔の壁に対して、これを密閉するように押圧でき、
前記電気的要素（９０）は前記拡張本体（８６）の開口（８６’）に配置される
ることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の要素。
【請求項１１】
前記電気的要素（９０）を受承するための、前記拡張本体（８６）の前記開口（８６’）は、前記開口が前記所定の破断点（８７）を通って延在するような長さを有し、
前記剪断後、連続的な開口（８６’）が前記拡張本体（８６）に生成され、これによって前記拡張本体（８６）にきつく挿入された前記電気的要素（９０）は、前記孔（１２）に形成されたチャンバに内向きに隣接し、
前記電気的要素（９０）は外側へと向かう電気的接続子（９１、９２）を有する
ことを特徴とする、請求項１０に記載の要素。
【請求項１２】
前記各電気的要素（２０）は前記スリーブ形状のベース本体（５５）に配置され、
前記ベース本体にクランプ留めされる前記分離した拡張本体（５６）は、その内向きの面が前記電気的要素（２０）の上側に位置するように配置されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の要素。
【請求項１３】
前記各電気的要素（２０）は、前記構成部品（１１）の前記孔（１２）に直接配置され、前記ベース本体（５５）及び前記ベース本体（５５）にクランプ留めされる前記拡張本体（５６）は、前記電気的要素（２０）の前記上側上に配置されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の要素。
【請求項１４】
孔（１３）が延在しており、
前記電気的要素（２０）は、前記孔（１３）を通して、前記孔（１３）内の特定の位置へと圧入でき、
前記ベース本体（５５）及び前記拡張本体（５６）は、前記孔（１３）に圧入され、これによって前記電気的要素（２０）は前記孔（１３）内に恒久的に固定される
ことを特徴とする、請求項１３に記載の要素。
【請求項１５】
前記電気的要素（２０、９０）は、前記閉鎖要素（５０、７０、８０）の密閉機能を果たし、前記拡張本体（５６、７６、８６）及び前記ベース本体（５５、７５、８５）は共にスリーブの形態で製作されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の要素。
【請求項１６】
前記要素（１００）は、閉鎖ディスク（９６）及び所定の破断点（９７）を有する引張ボルト（９８）を備え、
前記閉鎖ディスク（９６）は、前記引張ボルト（９８）における軸方向の力によって拡張でき、これによって閉鎖されることになる前記孔（１２）の内壁に対して径方向に押圧され、前記引張ボルト（９８）は、所定の破断点（９７）において前記閉鎖ディスク（９６）から取り外すことができ、
前記電気的要素（９５）は、前記閉鎖ディスク（９６）の開口（９６’）に配置される
ことを特徴とする、請求項１、２又は５に記載の要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の要素、好ましくは構成部品中の孔に挿入するための閉鎖要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、孔に挿入できるスリーブ状のベース本体と、孔内にクランプ留めできる拡張本体とを有するエンジンの孔に挿入するための閉鎖又は締結要素は公知である。このタイプの閉鎖要素は、特に大量生産型物品として、様々な直径及び内圧を有する孔に密閉のために挿入される。例えば特許文献１に開示されているように、孔のサイズや有効な内圧に応じて、きわめて異なる実施形態によるものが製作されている。本明細書に記載する閉鎖要素は、単一部品の閉鎖ディスクの形態である。従って、上記閉鎖要素は、例えば特許文献２に記載されている多部品の閉鎖要素より技術的に製造が容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６７０８９７８  Ｂ２号
【特許文献２】国際公開第２００９／０００３１７  Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの公知の要素を基に、本発明の基礎を形成する課題は、測定、データ転送、分析等の少なくとも１つの追加機能を容易に実行できる要素を考案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、この課題は、要素中又は要素上に配設される少なくとも１つの電気的要素を設けることによって達成され、ここで各電気的要素は電気信号を送信及び／又は受信する。
【０００６】
本発明によるこの要素により、実際の密閉及び／又は締結機能に加えて、要素の組み付け又は長期間に亘る確実な密閉を損なうことなく、構成部品中の媒体及び／又は構成部品からの媒体の、１つ又は複数の測定等を行うことができる。
【０００７】
きわめて有利な一実施形態では、電気的要素は要素の拡張本体に組み込まれ、拡張本体は、孔に挿入できるスリーブ形状のベース本体に対して圧入できる。
【０００８】
きわめて有利には、電気的要素は、拡張本体又はベース本体、即ち孔に嵌合して保持されるハウジングを有する。
【０００９】
用途に応じて、電気的要素は、センサ、アクチュエータ、トランデューサ、チップ、測定変換器等であり、上記電気的要素は、少なくとも１つの回線接続を備える、並びに／又は無線信号を送信及び受信する。理想的には、電気的要素は自律型要素の形態である。
【００１０】
ねじ込みやプラグ接続等、今日最も広く使用されるセンサの設置技術と比較すると、本発明による締結要素の利点は、当該要素が恒久的に密閉された設置を保証し、これにより信頼性及び機械的、気候性又は化学的応力に対する保護作用が増大する点である。閉鎖要素とセンサ要素との併用は、サイズ、重量、コストに関しても更に有利である。
【００１１】
本発明の例示的実施形態及び本発明の更なる利点を、図面を用いて以下により詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、孔に設置されていない状態を示す、本発明による単一部品の要素の断面図である。
【図２】図２は、組み付けられた状態を示す、図１による要素の断面図である。
【図３】図３は、設置されていない状態を示す、単一部品要素の同様のバージョンの断面図である。
【図４】図４は、組み付けられた状態を示す、図３による要素の断面図である。
【図５】図５は、予備組み付け状態を示す、ベース本体に配置された電気的要素を有する本発明による要素の更なるバージョンの断面図である。
【図６】図６は、組み付けられた状態を示す、図５による要素の断面図である。
【図７】図７は、組み付けられた状態を示す、要素の更なるバージョンの断面図であり、ここで電気的要素は要素の下方に配置されている。
【図８】図８は、予備組み付け状態を示す、本発明による要素のあるバージョンの断面図である。
【図９】図９は、組み付けられた状態を示す、図８による要素の断面図である。
【図１０】図１０は、設置されていない状態を示す、図８と同様のバージョンの要素の断面図である。
【図１１】図１１は、組み付けられた状態を示す、図１０による要素の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１、図２は、構成部品１１の孔１２に挿入するための閉鎖要素として機能する要素１０を示し、要素１０は、好ましくはエンジン、弁体、油圧式ユニット又はコンテナに挿入される。
【００１４】
要素１０は単一部品として製作され、また要素１０は、孔１２に挿入できるスリーブ形状のベース本体１５（ベース本体１５の外周は、設置された状態において、孔１２の内面に対して密着している）、及びこのベース本体１５を孔１２内にクランプ留めできる拡張本体１６からなる。構成部品１１上に位置する支持フランジ１７を有するベース本体１５は、湾曲した遷移領域１８を通って、孔へと突出している端部において拡張本体１６に接続される。
【００１５】
本発明によると、拡張本体１６に配置される電気的要素２０が設けられ、電気的要素２０は電気信号を送信及び／又は受信する。このために、２つの電気的接続２１、２２が示されており、電気的接続子２１、２２は、構成部品１１の外側から評価デバイス等（詳述しない）に接続できる。電気的要素２０は、ハット形状の拡張本体１６の内部で、好ましくは嵌合して保持されるハウジング２０’を有する。
【００１６】
図２に概略的に示されるように、組み付けられた状態において、電気的要素２０は、孔１２に形成されたチャンバ１２’に隣接するよう配置される。これにより電気的要素２０は、孔に含まれる測定等を目的とした媒体と接触する。電気的要素２０は、ここでは拡張本体１６に、またベース本体１５内にも位置している。
【００１７】
言うまでもなく、ここで図示されるこの電気的要素２０は、プレートの形態又は他の形態で製作することもでき、その電気的接続子２１、２２は異なる個数で提供でき、又は図示したものと異なる形で配設できる。
【００１８】
用途に応じて、センサ、アクチュエータ、トランデューサ、チップ、測定変換器等を電気的要素２０のために使用できる。例えば、構成部品１１としてのエンジンブロック内の媒体の圧力及び／又は温度を恒常的に、又は制御された取得時点において決定できる。
【００１９】
拡張本体１６における電気的要素２０は、電気的要素２０が組み付けられた状態において、拡張本体１６の内径にほぼ対応するような外径を有する。設置されていない状態において、拡張本体１６の壁１６’に形成された遷移部分１６”が存在し、これは壁１６’を外側部分と内側部分とに分かれている。外側部分の外径は、ここでは内側部分の外径より大きく、特に孔１２に対して行われる直径の低減が提供されるスリーブ形状のベース本体１５の段差付きの内径よりもわずかに大きい。したがって拡張本体１６は、押圧されて組み付けられた状態にある場合に径方向外側に作用するベース本体１５に対する恒久的な接触力を生成できるようになる。
【００２０】
更に、押圧されると、図２に示すように、拡張本体とベース本体との間の環状遷移領域１８において塑性変形が起こり、これによってこの隆起様の遷移領域が孔の中へと変位する。
【００２１】
図３、図４は、図１、図２による要素１０と同様の要素３０を示し、これもまた単一部品として製作され、従って下方において、要素３０の拡張本体３６が変形する領域における拡張本体３６の異なる形態のみが記載されている。
【００２２】
本発明によると、電気的要素２０は、要素１０と同じ方法でこの拡張本体に組み込まれる。
【００２３】
図３に示すように、組み付けられていない状態においてある角度を形成する２つのスリーブ状のアーム３６’、３６”が、電気的要素２０の下方において、拡張本体３６と連動する。ハット状を呈する拡張本体３６を圧入すると、上部アーム３６’は電気的要素２０の下方で湾曲するが、下部アーム３６”は遷移領域３８において湾曲する。従って、組み付けられた状態では、アーム３６’、３６”は１８０°変形して重なり、電気的要素３０の下部停止部材として機能する。従って、これは再びチャンバ１２’内に位置する媒体と直接接触し、例えば圧力、温度等の媒体の特性を測定できる。
【００２４】
上述のこれらの要素１０、３０は、特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／００４２２５において詳述されており、従ってこの出願を参照する。
【００２５】
図５、図６による要素５０は、段差付き孔１２に配置されたベース本体５５及び上記ベース本体５５に圧入できる分離したスリーブ形状の拡張本体５６を備えている。この拡張本体５６は、ベース本体５５が孔１２の内壁に対して径方向外側に押圧されるような方法で圧入され、また拡張本体５６は、その突出している環状外側リブ５５’等と共に、確実な支持及び密閉のために塑性変形して孔の壁の材料へと圧入される。
【００２６】
本発明によると、この要素５０は、図１〜図４による例示的実施形態と違い、電気的要素２０が（有利には同様にスリーブ様である）ベース本体５５に配置され、これにより、ベース本体５５に固定された電気的要素２０が同様に、孔内にある媒体と接触できることを特徴とする。ベース本体５５の下部開口５７は好ましくは漏斗状を有し、これにより電気的要素２０は有利にはその下側全体にわたって媒体に接触する。図６に見ることができるように、ベース本体５５に圧入された拡張本体５６は、その下面側が電気的要素２０の上側に位置するようになり、これによって電気的要素２０が恒久的に固定される。
【００２７】
１つの特徴として、拡張本体及びベース本体を共にスリーブの形態で製作することにより、電気的要素２０に、この閉鎖要素５０の密閉機能を与えることも提案する。これにより、電気的要素２０の電気的接続２１、２２は外側から自由にアクセス可能であるという利点がもたらされる。しかしながら原理的に、拡張本体５６は頂部においても閉鎖できる。
【００２８】
図７による要素７０は、先に説明した要素５０と同じ方法で製作される。従って、下記においては全ての詳細を再度記載することはしない。本発明による違いは、電気的要素２０が要素７０の下方の孔に直接的に固定される点である。この目的のために、孔１２は肩部によって拡張される孔１３を備え、電気的要素２０はこの孔１３内に正確に位置決めされる。固定部材として電気的要素２０のために使用されるのは、ベース本体７５及びベース本体７５に圧入された拡張本体７６を有する上記拡張された孔１３内に固定された要素７０であり、上記ベース本体７５及び拡張本体７６は共にスリーブの形態で製作され、これらを通って電気的接続子２１、２２が外部接続のために延伸している。
【００２９】
図８、図９は、ベース本体８５及び拡張本体８６を備える要素８０の更なる例示的実施形態を示し、拡張本体８６は所定の破断点８７を介して引張ボルト８８に接続されている。拡張本体８６及びその上に載置されるベース本体８５は、共に孔１２内に位置決めできる。引張ボルト８８に印加される力、すなわち所定の破断点８７の剪断によって構成部品１１から離れた拡張本体８６に印加される力を用いて、拡張本体８６をベース本体８５に圧入でき、これにより、ベース本体８５の内壁への径方向の圧力が発生するため、拡張本体８６はベース本体８５を、閉鎖されることになる孔の壁に対して、これを密閉するように押圧できる。
【００３０】
本発明の枠内において、図示した電気的要素９０は、拡張本体８６の開口８６’に配置される。電気的要素を受承するための拡張本体８６のこの開口８６’は、開口８６’が所定の破断点８７を通って延在するような長さを有する。従って剪断後、連続的な開口が拡張本体８６に生成され、これによって拡張本体８６にきつく挿入された電気的要素９０は孔１２に形成されたチャンバに内向きに隣接し、またこの電気的要素９０は外側へと向かう電気的接続子９１、９２を有する。
【００３１】
図１０、図１１は、図８の要素と同様の要素１００の更なる例示的実施形態を示し、ここで要素１００は、張力を提供するために応力を受けることができる引張ボルト９８のヘッド部として、単一部品の閉鎖ディスク９６の所定の破断点９７を備えている。閉鎖ディスク９６を引張ボルト９８における軸方向の力によって拡張でき、よって閉鎖されることになる構成部品１１の孔１２の内壁に対して径方向に押圧できる。
【００３２】
本発明によると、電気的要素９５は閉鎖ディスク９６の開口９６’に配置され、電気的要素９５は同様に図示されている。電気的要素を受承するためのこの開口９６’は、開口９６’が所定の破断点９７を通って延在するような長さを有する。従って剪断後、連続的な開口が閉鎖ディスク９６に生成され、これによって閉鎖ディスク９６にきつく挿入された電気的要素９５は孔１２に形成されたチャンバ１２に内向きに隣接し、またこの電気的要素９０は外側に向かう電気的接続子を有する。
【００３３】
上述したこの閉鎖要素１００は、特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０００６６３の主題であり、従ってこの出願を参照する。
【００３４】
本発明は、上述の例示的実施形態によって十分に実証される。しかしながら、他のバージョンによっても開示されることができる。よって２つ又はそれ以上でさえあるこのような電気的要素を閉鎖要素に組み込むことができる。例えば、１つの電気的要素はベース本体又は拡張本体に組み込まれ、続いて第２の電気的要素はベース本体の下方に配置される。この第２の電気的要素もまた環状形態をとることができる。第２の電気的要素の上方に配置される他の要素は、例えばチャンバ内の媒体の温度等と共に圧力を測定するために、エンジン等の内部に対する接続もあることができるように、円筒形又は同様の形態であってもよい。
【００３５】
更に、組み付けられた状態において、電気的要素は孔に形成されたチャンバに直接隣接できないが、例えば孔に突出するか、又はセンサ等を有する配線を用いて構成部品の内部へと突出させることができる。
【００３６】
更に、本発明の枠内において、欠陥がある場合又は別のものに交換する場合に、電気的要素を交換できるという更なる利点を有する。したがって例えば、図２又は図４による要素１０、３０を、取り外しデバイスを使って孔１２から取り外し、新品の要素を新品の電気的要素に取り付けることができる。要素８０によって、拡張本体８６を電気的要素９０と共に孔の中へと圧入でき、続いて同様にベース本体８５を取り外した後に、新品の電気的要素を有する新品の要素を挿入することもできる。
【００３７】
一般に、孔１２、各要素、そしてこれに伴って電気的要素は、丸みを帯びた断面を有して形成されている。しかしながら理論的には、これらの要素は長方形又は多角形の断面を備えさせることもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2015515580.tif 000015
2015515580.tif 000016
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