JP2017537277A - 分離油圧カプラ - Google Patents

Abstract

分離油圧カプラは、給油栓にその第１のロック部材によって取り外し可能に取り付け可能なカプラ本体アセンブリを含む。スリーブアセンブリは、カプラ本体アセンブリに連結され、第１のロック部材をロック位置に移動させてカプラ本体を給油栓に取り付けるために、第１のロック部材と選択的に移動可能に係合させる第２のロック部材を含む。油圧カプラの外部に所定量を超える負荷を加えると、第１のロック部材は第２のロック部材に充分な力を加えることにより第２のロック部材の脆弱領域が移動し、第１のロック部材が非ロック位置に移動でき、油圧カプラを給油栓から取り外すことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、一般に航空燃料供給に関連して使用されるような油圧カプラ装置に関する。より詳細には、本発明は、過度の外部牽引または負荷を受けたときに給油栓から分離するように設計された油圧カプラに関する。

エネルギー協会および米国石油協会（ＥＩおよびＡＰＩ）は、航空タービンの燃料補給に使用される機器を意図する製品、または航空機に燃料を供給する工程で使用される製品に対する要件を概説する規格を提供している。２００１年より前は、規格はカプラが給油ピットバルブを破壊するまたは切り離すことなく、２０００ポンドの牽引力に耐えることができなければならない給油栓カプラの要件を有していた。カプラを分離する必要はなかった。この元の要件の意図は、カプラをシステム配管に連結するはずであり、カプラを連結している間に燃料トラックはカプラから走り去る、または走ってくるはずである可能性がある条件をシミュレーションすることであった。２０００ポンドの牽引試験は、こうした可能性のある事故に耐えることができることを検証した。

２００１年に、ＥＩおよびＡＰＩの規格は、４，０００〜５，０００ポンドの過度の牽引力で給油栓を破損する、またはピットバルブを閉じるのを妨げることなく、カプラがピットバルブ給油栓から分離する必要があると訂正された。分離する必要性は、燃料地下貯蔵室の中にかつ／または空港滑走路上に燃料が漏れることを防ぎ、また地下配管の修理は給油栓の交換より多くの費用がかかり時間を浪費すると考えられるので、地下配管を破損する可能性を最小にするように意図される。

分離カプラは、切り込みのあるラッチ突起を含むロック機構内に存在する。切り込みのあるラッチ突起は、燃料供給操作中に２つの構成要素を一緒に固定するためにピットバルブ給油栓のフランジを把持する。これらの切り込みは、ラッチ上に高い応力が集中する領域を生み出し、ラッチは予想されるとおりに所与の負荷条件下で割れる可能性がある。この分離設計は作用するが、ラッチ突起上の切り込みはすべての内圧力、ならびに外部の物理的力を直接負荷される。切り込みは経年劣化する可能性があり、これにより分離特徴が弱まるので、経年により必要な外部負荷力に満たない力で分離する可能性がある。内部流圧からのこの直接負荷により、ラッチ上に作用する力がより大きくなり、これが疲労寿命を短くする可能性があり、ラッチの摩耗または状態を入念に観察する必要がある。所望の負荷力に満たない負荷力で分離する可能性を回避するために、切り込みのあるラッチを定期的に検査する、かつ／または交換するべきである。すべてのラッチに切り込みがあるので、これは応力を受ける個々のラッチに必要である。ラッチの切り込みの詳細な製造の変化により、それぞれのラッチの強度に違いが生じる可能性があり、これにより破損する負荷力値が異なる。最近の市場にあるカプラは、カプラの上に８個以上のラッチを使用し、複数の構成要素が破損すると分離するタイプの性質の設計を想定すると、カプラが実際に分離する牽引力を予想することは難しい。個々のラッチの材料および寸法の詳細をそれぞれのカプラアセンブリにについて確実に一致させることが、製造工程には絶対不可欠である。

したがって所望の最小負荷力で給油栓から確実に分離し、すべての内圧および外部の物理的力を直接負荷されることに起因して疲労寿命を短くすることなく、また予測可能な分離負荷力を有する、分離油圧カプラが引き続き必要とされている。本発明はこれらの要件に対処し、他の関連した利点を提供する。

本発明は、燃料ピットバルブ給油栓などの給油栓から、それに加えられた所定の量を超える外部負荷力を受けると分離するように設計された油圧カプラに関する。分離油圧カプラは所望の最小負荷力で給油栓から確実に分離し、すべての内圧および外部の物理的力を直接負荷されることに起因して疲労寿命を短くすることはない。

分離油圧カプラは、流体経路を形成するために、給油栓に取り外し可能に取り付けられるカプラ本体アセンブリを備える。給油栓は燃料ピットバルブ給油栓であってもよい。

カプラ本体アセンブリはロック位置と非ロック位置との間を移動可能な少なくとも１つの第１のロック部材を有する。少なくとも１つの第１のロック部材は、少なくとも１つの第１のロック部材がロック位置に移動する際に少なくとも一部が空洞から出て延在するように、カプラ本体アセンブリの空洞内に少なくとも一部が配置されてもよい。少なくとも１つの第１のロック部材は、複数の離間した第１のロック部材を備えてもよく、それぞれはカプラ本体アセンブリの空洞内に少なくとも一部が配置される。第１のロック部材は概ね球形状を有してもよい。

スリーブアセンブリはカプラ本体アセンブリに連結される。スリーブアセンブリは、脆弱領域を有する第２のロック部材を含む。第２のロック部材は、少なくとも１つの第１のロック部材をロック位置に移動させ、カプラ本体を給油栓に取り付けるために、少なくとも１つの第１のロック部材と選択的に移動可能に係合する。また第２のロック部材は、少なくとも１つの第１のロック部材を非ロック位置に移動させることができ、カプラ本体を給油栓から取り外すことができるように、少なくとも１つの第１のロック部材から移動可能に係脱する。スリーブアセンブリは、第２のロック部材を選択的に移動させて少なくとも１つの第１のロック部材に係合させ、また少なくとも１つの第１のロック部材から係脱させるように、カプラ本体に摺動可能に連結されてもよい。

第２のロック部材は複数の脆弱領域を含んでもよい。脆弱領域は互いから概ね等しく離間されてもよい。第２のロック部材の１つまたは複数の脆弱領域は、破断可能なリガメントを形成する低減された断面積を備えてもよい。

第２のロック部材は破断リングを備えてもよい。破断リングはスリーブアセンブリの溝内に配置されてもよい。

油圧カプラの外部に所定量を超える負荷が加わると、少なくとも１つの第１のロック部材は第２のロック部材に充分な力を加えることにより、第２のロック部材の脆弱領域がずれるかまたは破断し、少なくとも１つの第１のロック部材がロック位置から非ロック位置に移動でき、油圧カプラを給油栓から取り外すことができる。第２のロック部材の脆弱領域の強度は、所定の負荷が少なくとも１つの第１のロック部材により第２のロック部材に加えられたときにずれるかまたは割れるように計算される。

第２のロック部材は、少なくとも１つの第１のロック部材から第２のロック部材の１つまたは複数の脆弱領域に力を均一に分散するように、少なくとも１つの第１のロック部材に対して位置合わせされる。第１のロック部材が複数存在する場合、複数の第１のロック部材は、第１のロック部材が第２のロック部材の１つまたは複数の脆弱領域に直接接触しないように、第２のロック部材と位置合わせされる。第２のロック部材の１つまたは複数の脆弱領域は、隣接した第１のロック部材の間に等しい距離で位置付けられる。

油圧カプラを通って流れる流体によってもたらされる圧力は、第２のロック部材に直接付与されない、または名目上最小に付与される。したがって分離油圧カプラは、すべての内圧に直接負荷されることに起因して疲労寿命を短くしない。

本発明の他の特徴および利点は、本発明の原理を例として示す添付図面とともに以下のより詳細な説明から明らかになろう

添付図面は本発明を説明する。

本発明に従って給油栓に連結された、本発明を具現化する分離油圧カプラの側面図である。 閉じている給油栓に連結された本発明の油圧カプラを示す、図１に類似した断面図である。 図２に類似しているが、そこから流体を通し本発明の油圧カプラを通るように給油栓の開口を示す断面図である。 本発明のスリーブアセンブリおよびカプラ本体アセンブリの断面図である。 本発明に従って、油圧カプラを給油栓にロックするようにロック位置に移動されるスリーブアセンブリを示す、図４に類似した断面図である。 本発明を具現化するスリーブアセンブリの上面斜視図である。 図６のスリーブアセンブリの断面図である。 本発明の破断リングのロック部材の斜視図である。 本発明に従って、カプラ本体アセンブリを給油栓にロックすることを説明する拡大断面図である。 本発明に従って、ロック位置にあるときに給油栓の一部と係合する複数の第１のロック部材を示す断面図である。 本発明に従って、破断リングの第２のロック部材と係合した複数の第１のロック部材の上面斜視図である。 本発明に従って、第１のロック部材を通して破断リングの第２のロック部材に加えられる力を示す概略図である。 本発明に従って、破断リングの第２のロック部材に第１のロック部材によって力が加えられたことに起因した、破断リングの第２のロック部材のずれを示す図である。

説明目的で添付図面に示されたように、本発明は本明細書で概ね参照番号１００で示されている分離油圧カプラ内にあり、これは燃料ピットバルブ給油栓などの給油栓に選択的に取り付け可能であり、所定のレベルを超える外部負荷が加えられたときにロック解除し分離するように構成され設計される。また油圧カプラは、油圧カプラを通って流れる流体によってもたらされる圧力が直接付与されない、または油圧カプラが過度の外力を受けたときにずれるかまたは壊れるように構成され設計されたそのロック部材に名目上付与されるに過ぎないように構成され設計される。

次に図１を参照すると、所望の流体に流体連通される管１２に作動可能に取り付けられた給油栓１０が示されている。典型的な適用では、給油栓１０は、燃料、一般にジェット燃料と、例えばジェット燃料の地下源から、またはジェット燃料タンクに延在する配管を用いて流体連通する、燃料ピットバルブ給油栓を備える。ジェット燃料流体は、給油栓が開くとジェット燃料がそこから流れて取り付けられたカプラを通り、航空機または燃料供給される他の車両にホースを繋いで流れるようにポンプ供給される、または別法として圧力を加えられる。

引き続き図１を参照すると、給油栓１０に作動可能に連結された本発明を具現化する分離油圧カプラ１００が示されている。参照番号「２」および「４」で標された矢印は、燃料ピットバルブ管１２の入口１４および／または給油栓１０自体が開いたときに燃油圧ピットバルブ管１２の入口１４および／または給油栓自体１０に入り、油圧カプラ１００を通過し、例えば移動可能の燃料タンカー、航空機の燃料タンクなどに必要に応じて送達される、取り付けられた管またはチューブ（図示せず）を通過するジェット燃料などの流体流れを示す。参照番号「６」で標された矢印は、油圧カプラ１００に加えられる外力の可能性を示す。これは、油圧カプラ１００に走ってくる車両などの外部衝撃力、またはホース線もしくは下流導管が依然として取り付けられている間に油圧カプラ１００から走り去る車両などの牽引力を含むことができる。このような力が特定の負荷を超えるときに、給油栓１０および／または取り付けられた管１２の破損または破壊を防止するように、カプラ装置１００が給油栓給油栓１０から自動的に取り外され分離することが望ましい。現在の規格には、４，０００〜５，０００ポンドの過度の牽引力に対して、ピットバルブが閉じ、ピットバルブを破損しないようにカプラ１００がピットバルブ（給油栓１０および管１２）から分離することが必要であると記載されている。

次に図２を参照すると、本明細書により完全に説明されるように、本発明の油圧カプラ１００は給油栓１０に選択的に取り付け可能である。給油栓１０の例示的設計および構成が示されている。上記のように、給油栓１０は例えばジェット燃料などの流体源に流体結合されている。給油栓１０は図１に示された管１２などの他の管を用いて流体源に結合されてもよく、または例えば地下燃料タンクなどの燃料源から直接延在してもよい。給油栓１０は、そのポペットまたはバルブ１６がバネ１８などを用いて閉位置に付勢されるように、一般に閉位置に付勢される。これは、給油栓１０が故意に開かれない限り、給油栓１０内の矢印によって示された流体が給油栓１０から出ることを防止する。給油栓１０は、給油栓１０が開くまで流体が給油栓１０の中に流れるのを防止するためにバルブまたは停止部２０を含んでもよい。またこれは、バネ２２などを用いて閉位置に通常付勢されてもよい。給油栓１０が閉位置にある状態で、ジェット燃料などの流体は給油栓１０から出ることはできない。

図２および図３を参照すると、本発明の油圧カプラ１００は、給油栓１０に選択的に取り付けられ結合されるように設計され構成されている。一般に油圧カプラ１００は、油圧カプラ１００を手動で移動させ位置付けるために１つまたは複数のハンドル１０２を含む。油圧カプラ１００は、少なくとも１つの第１のロック部材を有するカプラ本体アセンブリ、および第２のロック部材を有するスリーブアセンブリ１０６を含み、スリーブアセンブリ１０６は、カプラ本体アセンブリ１０４が給油栓１０にロック解除またはロックするように、非ロック位置とロック位置との間で選択的に移動する。

油圧カプラ１００が給油栓１０に対して定位置に連結されロックされた後、ハンドル１０８を作動させる、かつ／または回転させることなどにより給油栓１０のバルブ１６を開くことができる。ハンドル１０８はプッシャー１１０を垂直に下方に動かしてバネ１８の付勢に対してバルブ１６を開き、図３内で矢印によって示された流体が油圧カプラ１００の通路１１２を通って流れ、出口１１４から出ることができる。出口１１４は、通常ジェット燃料または他の流体を必要な場所に送達するためにそこに取り付けられたホースまたは他のパイプを有する。上記のように、ジェット燃料の油圧ピットバルブの場合、給油栓バルブ１６が開くと、ジェット燃料はそこから油圧カプラ１００を通りホースおよび航空機または燃料を供給される他の車両の中に流れるように、ジェット燃料流体はポンプ供給されるか、または別法として圧力を加えられる。

給油栓１０を通常閉じた状態に付勢するため、また油圧カプラ１００がそれに取り付けられた後に給油栓１０を選択的に開くために、種々の機構および手段が存在することが当業者には理解されよう。したがって示され説明された手段以外の手段が本発明によって企図される。

連結機構は給油栓１０および油圧カプラ１００を一緒にロックするので、流体が漏れることなく連結部を通過することができる。連結中に流圧は、２つの構成要素が一緒にロックされなかった場合にそれらの２つの構成要素は分離するはずである力を与える。構成要素を一緒に連結またはロックするための異なる方法を利用する種々の機構がある。一緒にロックされている間は、カプラをロックするほとんどの機構は配管設備より強い。したがってカプラが偶発的な外部衝撃力または牽引力を受けた場合、カプラ連結部が割れる前に配管固定点は破損するはずである。かつてはこれにより配管設備が破損した。配管設備の交換には費用が高くつく可能性があり、またあらゆる破損が配管システムに漏れを生じる可能性があった。これらの問題を回避するために、本発明のカプラ装置１００は配管設備が破損する前に分離するように設計された。

次に図４および５を参照すると、カプラ本体アセンブリ１０４およびスリーブアセンブリ１０６が示されている。図４ではスリーブアセンブリ１０６は上昇した非ロック位置にある。しかし図５ではスリーブアセンブリ１０６はロック位置に移動しており、油圧カプラ１００は給油栓１０にしっかりと連結されロックされている。特に好ましい実施形態では、示されたようにスリーブアセンブリ１０６をカプラ本体アセンブリ１０４に摺動可能に関連付けて連結させ、油圧カプラ１００を給油栓１０から解除し、また給油栓１０にロックするように手動で上昇させ、また低下させることができる。

カプラ本体アセンブリ１０４は油圧カプラ１００を通る流体通路１１２を少なくとも部分的に画定する。カプラ本体アセンブリ１０４は、本明細書でより完全に説明されるように、ロック位置と非ロック位置との間を選択的に移動できる、少なくとも１つの第１のロック部材を含む。カプラ本体アセンブリ１０４は給油栓１０の一部に直接取り付けられる。

一実施形態では、カプラ本体の下部１１６はその中に離間した関係で形成された複数の孔または空洞１１８を有する。第１のロック部材１２０は離間した空洞または孔１１８内に少なくとも一部が配置され、図５に示されたように給油栓１０の一部と係合しロックするように内方に移動することができる。示された実施形態では、第１のロック部材は、概して空洞または孔内である程度移動する球型ボール１２０であるので、油圧カプラ１００を給油栓１０に係合しロックするように、ロック部材ボール１２０の内方に面する部分を、内方に移動させ給油栓１０のリムまたは縁部２４の下に配置することができる。しかし内方に押されないときは、第１のロック部材ボール１２０は、ロックボール１２０が給油栓１０の縁部またはリム２４から係脱するように外方に移動することができ、給油栓１０から油圧カプラ１００を取り除くことができる。孔または空洞１１８は、ロックボール１２０の動きを制限できる一方で、ロックボール１２０が空洞または孔１１８から完全に出ることができないように構成されることが可能である。

カプラ本体アセンブリ１０４を取り巻き、それに摺動可能に取り付けられるスリーブアセンブリが非ロック位置にあるとき、第１のロック部材ボール１２０は、カプラ本体アセンブリ１０４内に形成された空洞１１８内の所与の範囲内で自由に動くことができる。しかしスリーブアセンブリ１０６が非ロック位置からロック位置に移動すると、図５に示されたように、第１のロック部材ボール１２０は、そこから内方に延在し、給油栓１０のリムまたは縁部２４の下に位置付けられ、それとロック係合するように、空洞１１８の中に内方に押し付けられる。

次に図４〜図７を参照すると、スリーブアセンブリ１０６は外方に延在するフランジ１２２などの把持部１２２を含み、把持部１２２により油圧カプラ１００の作動が選択的にスリーブアセンブリ１０６を上方に拳上し、スリーブアセンブリ１０６を係合したロック位置に下方に押すことができる。スリーブアセンブリ１０６はスリーブ本体１２４を含み、スリーブ本体１２４は、取り囲む物品と偶発的に接触した場合にスリーブアセンブリ１０６およびカプラ本体アセンブリ１０４の両方を保護するために、その下部の周囲に配置された緩衝部１２６を有してもよい。

スリーブアセンブリ１０６は、示されたロックボール１２０などの少なくとも１つの第１のロック部材をロック位置に動かしてカプラ本体アセンブリ１０４を給油栓１０に取り付けるために、少なくとも１つの第１のロック部材と係合するように選択的に移動できる第２のロック部材を含む。特に好ましい実施形態では、スリーブ本体１２４は、その中に形成された開口に面した溝１２８を有し、溝１２８の中に第２のロック部材を備える破断リング１３０が少なくとも部分的に存在する。破断リング１３０は、破断リング保持具１３２を用いてスリーブ本体１２４内で定位置に保持される。破断リング保持具１３２はネジ１３４を用いて定位置に保持される。

重力効果などによりスリーブアセンブリ１０６が係合位置またはロック位置に不注意に下方に摺動しないように、スリーブアセンブリ１０６をカプラ本体アセンブリ１０４に対して上方に係脱位置または非ロック位置に選択的にロックする手段が提供される。このような機構は、例えば所望であれば上方に非ロック位置にスリーブアセンブリ１０６を保持するように、ボルトまたはネジを選択的に係合しまた係脱して、カプラ本体アセンブリ１０４と係合しまた係脱するように、使用者が手動で操作できるラッチネジ１３６を備えることができる。

次に図８を参照すると、例示的破断リング１３０が示されている。破断リング１３０は１つまたは複数の脆弱領域１３８を含む。これらの脆弱領域１３８は、一般に破断可能なリガメント１４０を形成する低減された断面積から構成される。リガメント１４０は破断リング１３０の残余部に比べて低減された断面積からなる。

外部負荷が油圧カプラ１００に加えられると、これらの力は破断リング１３０に伝送され、負荷が所定量を超えると、低減された断面積内のリガメント１４０はずれて割れる。破断リング１３０は溝１２８内で力が所定量を超えるまである程度外方に拡がることができ、所定量を超えた時点で１つまたは複数のリガメント１４０は破断し割れることにより、破断リング１３０はずれ、第１のロック部材ボール１２０は外側に動き給油栓１０の縁部またはリム２４から係脱するので、油圧カプラ１００を離断し、給油栓１０に押圧するかまたは給油栓１０から引き離すことができる。上に論じたように、給油栓１０は、油圧カプラ１００が給油栓１０から係脱すると、そのバルブまたはポペットの付勢に起因して自動的に遮断するように設計され構成されてもよい。

脆弱領域１３８は、特に所定の力および負荷まで耐えることができるように立案し設計されてもよい。リガメント１４０は、異なる力および負荷に耐えるように、断面形状および厚さを変えることができる。したがって低減された断面１３８のスロットまたはセグメントを使用して、予測可能な応力負荷条件下で破損または割れる脆弱点が破断リング１３０内に生成される。低減された断面のセグメントまたはスロット１３８および得られるリガメント１４０の形状を、所与の負荷条件下で割れるように設計することができる。異なる負荷条件が必要とされる場合、スロットまたは低減された断面積１３８および得られるリガメント１４０の構成および形状を、より高いまたは低い外部負荷に耐えることができるように、それに応じて調節することができる。

破断可能なリガメント１４０を画定するわずか１つの脆弱領域１３８を破断リング１３０内に形成でき、または図８に示されたように、このような複数の脆弱領域１３８を破断リング１３０内に形成できる。単一の脆弱領域１３８により、設計者が所与の負荷下で分離する大きな予測可能性を持つシナリオを生み出すことができる。しかしこのような複数の脆弱領域１３８は、脆弱領域１３８が予測可能な外部負荷下で分離条件も得られるように、例えば互いから等距離にある方法で互いから離間されるように所与の配置で利用することもできる。したがって図８は、３つの脆弱領域１３８および対応する３つの破断可能なリガメント１４０を有する破断リング１３０を示しているが、単一の脆弱領域または追加の脆弱領域を形成してもよいことが理解されよう。応力負荷がより均一に分散されるように、複数の脆弱領域を利用して破断リング１３０に対称に追加してもよい。これは、外部衝撃力を複数の配向または方向に送達できる場合に特に適切である。

異なる配向または方向において均一な分離を達成するために、脆弱領域１３８の数および形状を変えることができる。さらに均一に離間された脆弱領域１３８により一様な応力の分散ができるので、外部力をあらゆる方向に加えることができる。均一に離間された脆弱領域１３８により、加えられた外部力の方向にかかわらず一定の分離力をもたらす。同様に一部の場合には単一の脆弱領域１３８で充分であることがある。依然として単一の脆弱領域１３８はすべての負荷方向に応力を加えるが、負荷分散は対称ではなくてもよく、反対方向への外部分離力が異なる分離結果を提供する可能性があることを意味する。それにもかかわらず油圧カプラ１００は、破断リング１３０内に単一の脆弱領域を備える状態でも依然として分離する。

好ましくは、より予測可能性が高い分離力を可能とするためにロックボール１２０から破断リング１３０に加えられる負荷をより均一に分散するように、脆弱領域１３８および破断可能なリガメント１４０は第１のロック部材ボール１２０に対して位置合わせされ配向される。好ましくは脆弱領域１３８および破断可能なリガメント１４０は、隣接したロックボール１２０の間で中間に配向される。

図６〜図８を参照すると、このような配向および位置合わせを達成するために、破断リング１３０は、破断リング１３０が所与の配向および位置に置かれ保持されるように、また第１のロック部材ボール１２０が適切に分散され、脆弱領域１３８および破断可能なリガメント１４０に直接接触しないように回転が阻止されるように、スリーブアセンブリ１０６の位置合わせピン１４４を係合する位置合わせスロット１４２を含む。これによりロックボール１２０は均等な力を破断リング１３０に加えることができる。さらにスリーブアセンブリ１０６をカプラ本体アセンブリと位置合わせするために、スロット１４６は、それを通ってピンまたはネジ１４８をカプラ本体アセンブリ１０４の中に延在することができるスリーブ本体１２４内に形成される。これはスリーブア本体センブリ１０６をカプラ本体アセンブリ１０４に位置合わせし、脆弱領域１３８および破断可能なリガメント１４０に直接接触せず、外部負荷または力が油圧カプラ１００に加えられると、負荷をより均等に破断リング１３０に分散するように、確実に第１のロック部材ボール１２０を適切に分散させ破断リング１３０に位置合わせする。細長いスロット１４６およびピン１４８の配列は、カプラ本体アセンブリ１０４に対するスリーブアセンブリ１０６の回転を阻止するが、依然としてスリーブアセンブリ１０６を摺動可能に上げ下げすることができる。したがってロックボール１２０に対する破断リング１３０の適切な配向および位置付けは保持される。

再度図４を参照すると、係脱し非ロック位置にあるカプラ本体アセンブリ１０４およびスリーブアセンブリ１０６が示されている。すなわち第２のロック部材を備える破断リング１３０および第１のロック部材を備えるロックボール１２０が互いに係合せず、ロックボール１２０が空洞１１８内である程度自由に動くように、スリーブアセンブリ１０６は上昇され非ロック位置または係脱位置にある。

次に図５を参照すると、油圧カプラ１００が給油栓１０に固定されたときに、カプラ本体アセンブリ１０４は給油栓１０上に固定され、必要である場合にラッチネジ１３６を緩めてラッチを解除することにより、スリーブアセンブリ１０６が縁部または停止部１５０を係合するまで、例えばスリーブアセンブリ１０６を手動で下方に押圧することによりスリーブアセンブリ１０６を再位置付けすることができる。この点で破断リング１３０はロックボール１２０に係合され、ロックボール１２０は内方に給油栓１０のリムまたは隆起部２４の下に押し付けられる。この位置は図５、図９、および図１０に示されている。ロックボール１２０は給油栓１０のリムまたはフランジ２４の外周の周りおよび下に固定される。スリーブアセンブリ１０６が下方に押圧されると、ロックボール１２０が破断リング１３０の先端面取り縁部１５２を上昇させる際に、フランジの唇部の下に内方に押し付けられる。

第１のロック部材ボール１２０が給油栓１０のリムまたは隆起部２４の表面下を係合するようにその空洞内に内方に移動する、図１０の断面図が示されている。破断リング１３０はロックボール１２０を定位置で保持し、したがってロックボール１２０は第１のロック部材として働き、破断リング１３０は第２のロック部材として働き、これらは協働して油圧カプラ１００を給油栓１０にロックする。

図１１は、ロックボール１２０が脆弱領域１３８および破断可能なリガメント１４０に直接接触せず、好ましくは、これらは示されたように隣接したロックボール１２０の実質的に中間に配置されるように、脆弱領域１３８および破断可能なリガメント１４０に対して適切に均等に分散されるロックボール１２０を示す。

ジェット燃料などの流体が給油栓１０および油圧カプラ１００を通過する際に、流体の動きおよび圧力によってもたらされた内力は直接力を与えず、または破断リング１３０およびスリーブアセンブリ１０６が加圧流体と直接接触しないので、破断リング１３０にまさに名目上の量の力を間接的に付与する。

しかし次に図１２および図１３を参照すると、油圧カプラ１００に外力が加えられたとき、例えば油圧カプラ１００が、給油栓に結合され取り付けられた油圧カプラ１００に不注意に走ってくる車両、または油圧カプラ１００から走り去る車両によってもたらされる可能性がある、押圧する外部負荷または牽引する外部負荷を受けたとき、これらの力は不均衡を生み出し、力が第１のロックボール１２０に加えられ、その少なくとも一部は油圧カプラ１００に加えられた外部負荷および力に応答して外方に動き、したがって破断リング１３０に力を付与する。これらの力が所定量、すなわちリガメントの強度を超えると、破断リング１３０はずれる、例えば破断リガメント１４０が破断し割れる。これにより第１のロックボール１２０は第２のロック部材破断リング１３０に引き続き圧力を加え、破断リング１３０は溝１２８の中に外方に拡がることができ、第１のロックボール１２０はさらに外方に動き、給油栓１０のリムまたは隆起部２４および油圧カプラ１００から離れて給油栓１０からロック解除され分離することができる。

第１のロック部材ボール１２０により保持リング１３０に加えられる力は実質的に等しいように方向矢印で示されているが、実際にそのような力は油圧カプラ１００に加えられる外力の方向および配向に依存して等しくなくてもよいことが理解されよう。したがってこれらの力の方向矢印は、外部負荷が所定量を超えるときに１つまたは複数のロック部材ボール１２０が破断リング１３０をずらして割るために充分な力を加えるはずであることを示すための例示的目的に過ぎない。

破断リング１３０は割れるが、給油栓１０およびピットバルブ構成要素は過剰に破損せず、ほとんどの場合はまったく破損しない。給油栓１０はバネ１８によって付勢されたポペットまたは部材１６の性質に起因して通常自動的に遮断する構成であるので、この事象でも流体がほとんど漏れない。

破断リング１３０はスリーブアセンブリ１０６の溝１２８内に保持されるので、少なくとも破断リング１３０、および恐らくスリーブアセンブリ１０６または油圧カプラ１００全体さえも、交換する必要があることがある。しかしそれを行う費用および不都合は、そうでなければ給油栓１０およびピットバルブが破損した場合に被るに違いない破損および費用に比べて最低限である。

しかし外力が油圧カプラに加えられないときの通常作動の場合、燃料または他の流体が送達された後にバルブはハンドル１０８を回転することなどによって閉じられ、スリーブアセンブリ１０６は破断リング１３０の形で第２のロック部材を複数のロックボール１２０の形で第１のロック部材から係脱するように手動で上方に引き上げられることにより、ロックボール１２０が自由に動いて係脱し給油栓１０の縁部または唇部２４の上を動くことができる。

いくつかの実施形態について例示のために詳細に説明されたが、様々な修正が本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされてもよい。したがって本発明は添付の特許請求の範囲によって限定される場合を除いて限定されるべきではない。

Claims (23)

1. 流体を形成するために給油栓に取り外し可能に取り付け可能であるカプラ本体アセンブリと、
   ロック位置と非ロック位置との間を移動可能な少なくとも１つの第１のロック部材を有する前記カプラ本体アセンブリを備える経路と、
   前記カプラ本体アセンブリに連結され、脆弱領域を有する第２のロック部材を含むスリーブアセンブリであって、前記第２のロック部材は、前記少なくとも１つの第１のロック部材をロック位置に移動させ、前記カプラ本体を前記給油栓に取り付けるために、前記少なくとも１つの第１のロック部材と選択的に移動可能に係合し、前記少なくとも１つの第１のロック部材を前記非ロック位置に動かすことができ、前記カプラ本体を前記給油栓から分離させることができるために、前記少なくとも１つの第１のロック部材から移動可能に係脱する、スリーブアセンブリとを備え、
   前記油圧カプラの外部に所定量を超える負荷を加えると、前記少なくとも１つの第１のロック部材は前記第２のロック部材に充分な力を加えることにより、前記第２のロック部材の前記脆弱領域がずれ、前記少なくとも１つの第１のロック部材が前記ロック位置から前記非ロック位置に移動でき、前記油圧カプラを前記給油栓から取り外すことができる、分離油圧カプラ。
2. 前記油圧カプラを通って流れる流体によってもたらされる圧力は直接付与されない、または前記第２のロック部材に名目上最小に付与される、請求項１に記載の油圧カプラ。
3. 前記スリーブアセンブリは、前記第２のロック部材を選択的に移動させて前記少なくとも１つの第１のロック部材に係合させ、また前記少なくとも１つの第１のロック部材から係脱させるように、前記カプラ本体に摺動可能に連結される、請求項１に記載の油圧カプラ。
4. 前記第２のロック部材は複数の離間した脆弱領域を含む、請求項１に記載の油圧カプラ。
5. 前記脆弱領域は互いから概ね等しく離間される、請求項４に記載の油圧カプラ。
6. 前記第２のロック部材の前記脆弱領域は、破断可能なリガメントを形成する低減された断面積を備える、請求項１に記載の油圧カプラ。
7. 前記第２のロック部材は破断リングを備える、請求項１に記載の油圧カプラ。
8. 前記破断リングは前記スリーブアセンブリの溝内に配置される、請求項７に記載の油圧カプラ。
9. 前記少なくとも１つの第１のロック部材は、前記カプラ本体アセンブリの空洞内に少なくとも一部が配置され、前記少なくとも１つの第１のロック部材が前記ロック位置に移動する際に少なくとも一部が前記空洞から出て延在する、請求項１に記載の油圧カプラ。
10. 前記少なくとも１つの第１のロック部材は複数の離間した第１のロック部材を備え、それぞれは前記カプラ本体アセンブリの空洞内に少なくとも一部が配置される、請求項９に記載の油圧カプラ。
11. 前記第１のロック部材は概ね球形状を有する、請求項１０に記載の油圧カプラ。
12. 前記離間した第１のロック部材は、前記第１のロック部材が前記第２のロック部材の前記脆弱領域に直接接触しないように、前記第２のロック部材に位置合わせされる、請求項９に記載の油圧カプラ。
13. 前記第２のロック部材の前記脆弱領域は隣接した第１のロック部材の間に等しい距離で位置付けられる、請求項１２に記載の油圧カプラ。
14. 前記第２のロック部材の前記脆弱領域の強度は、所定の負荷が前記少なくとも１つの第１のロック部材により前記第２のロック部材に加えられるとずれるように計算される、請求項１に記載の油圧カプラ。
15. 前記第２のロック部材は、前記少なくとも１つの第１のロック部材から前記第２のロック部材の前記脆弱領域に力を均等に分散するように、前記少なくとも１つの第１のロック部材に対して位置合わせされる、請求項４に記載の油圧カプラ。
16. 燃料ピットバルブ給油栓とともに流体経路を形成するために前記燃料ピットバルブ給油栓に取り外し可能に取り付け可能なカプラ本体アセンブリであって、前記カプラ本体アセンブリは、ロック位置と非ロック位置との間で移動可能な複数の離間した第１のロック部材を有し、前記ロック部材は前記カプラ本体アセンブリの離間した空洞内に少なくとも一部が配置され、空洞から少なくとも一部が延在し、前記第１のロック部材が前記ロック位置に移動すると前記燃料ピットバルブ給油栓と係合する、カプラ本体アセンブリと、
    前記カプラ本体アセンブリに連結されたスリーブアセンブリと、
    前記スリーブアセンブリの溝内に配置された破断リングから構成され、それに所定の負荷が加えられるとずれるように計算された脆弱領域を有する第２のロック部材であって、前記破断リングは、前記カプラ本体を前記給油栓に取り付けるロック位置に前記第１のロック部材を動かすために、前記第１のロック部材と選択的に移動可能に係合され、前記第１のロック部材を前記非ロック位置に動かすことができ、前記カプラ本体を前記給油栓から取り外すことができるために、前記第１のロック部材から係脱させるように選択的に移動可能である、第２のロック部材とを備え、
    前記スリーブアセンブリは、前記破断リングを選択的に移動させて前記第１のロック部材に係合させ、また前記第１のロック部材から係脱させるために前記カプラ本体アセンブリに摺動可能に結合され、
    前記油圧カプラの外部に所定量を超える負荷を加えると、前記少なくとも１つの第１のロック部材は前記破断リングに充分な力を加えることにより、前記破断リングの前記脆弱領域がずれ、前記第１のロック部材が前記ロック位置から前記非ロック位置に移動でき、前記油圧カプラを前記給油栓から取り外すことができる、分離油圧カプラ。
17. 前記油圧カプラを通って流れる流体によってもたらされる圧力は前記破断リングに直接付与されない、または名目上最小に付与される、請求項１６に記載の油圧カプラ。
18. 前記破断リングは互いから概ね等しく離間された複数の脆弱領域を含む、請求項１６に記載の油圧カプラ。
19. 前記破断リングは、前記第１のロック部材から前記破断リングの前記脆弱領域に力を均等に分散するように、前記第１のロック部材に対して位置合わせされる、請求項１８に記載の油圧カプラ。
20. 前記破断リングの前記脆弱領域は、破断可能なリガメントを形成する低減された断面積を備える、請求項１６に記載の油圧カプラ。
21. 前記第１のロック部材は概ね球形状を有する、請求項１６に記載の油圧カプラ。
22. 前記第１のロック部材は、前記第１のロック部材が前記破断リングの前記脆弱領域に直接接触しないように、前記破断リングに位置合わせされる、請求項１６に記載の油圧カプラ。
23. 前記破断リングの前記脆弱領域は隣接した第１のロック部材の間に等しい距離で位置付けられる、請求項１６に記載の油圧カプラ。

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