JPH08502117A - 明確な遷移帯域を有する迅速管連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 独特の迅速連結流体継手の２個の実施例は内端（３６）を有する管（２２）を具え、この管（２２）が完全に連結されていないと、その内端（３６）はシール（４２、４４）に接触しない。リテーナによってハウジング（２４）の孔内に管（２２）を保持するのが好適である。このリテーナ（３０）は管（２２）を挿入するために大きな力を必要とする「なだれ形」のリテーナであり、この大きな力以上の力を加えると、管（２２）の運動量によって管（２２）をその完全挿入位置まで運ぶ。上記の大きな力が開始される「なだれ点」を越えて管（２２）が移動し終わらない限り、ハウジング（２４）内で管（２２）とシール（４２、４４）との間にシール作用を生じない。この「なだれ点」を越えて管（２２）が一旦移動し終わると、管（２２）は完全に連結される。本発明によれば、管（２２）が完全に連結されない限り、管（２２）とハウジング（２４）との間にシール作用を生じない。

Description

【発明の詳細な説明】 明確な遷移帯域を有する迅速管連結装置 本発明は１９９１年４月２９日に出願した米国特許出願第０７／７５１１９６ 号の一部継続出願である。 発明の背景 本発明は管がコネクタ構造体内に完全に挿入されない限り、この管をシールし ないようにした迅速連結流体継手に関するものである。 迅速連結流体継手はこの技術分野でよく知られており、管をハウジング、又は 第２管に迅速に連結ずるために使用されている。最も近代的な車輌においては、 ブレーキ用配管、空調用配管、パワーステアリング用配管、及びその他の高圧管 をハウジング、又は第２管に連結するため、数個の迅速連結継手が利用されてい る。 特に有利な従来の継手は、めす形ハウジング孔内に収容されたばね、又はリテ ーナから成る。このリテーナはハウジング孔内に軸線方向に移動する方向に半径 方向内方に延在する複数個のアームを有する。管は半径方向に大きくしたアプセ ット部を有し、このアプセット部をハウジング孔内に動かしてアームの内周縁面 に衝合させる。アームの軸線方向、及び半径方向最内側端は、管のアプセット部 以外の位置における管の外径にほぼ等しい内径を画成している。この管を更にハ ウジング孔内に挿入すれば、管のアプセット部はアームを半径方向外方に強制的 に動かし、アプセット部はアームを過ぎて軸線方向に移動する。アプセット部が アームを越えて軸線方向に一旦移動し終わると、アームは管の半径方向外方の位 置まで弾発的にもどり、管のアプセット部とハウジング孔の外端との間で軸線方 向の位置を占める。このようにして、管は完全に挿入され、リテーナによりハウ ジング内に管を確実に保持する。 従来の継手の一例では、リテーナはいわゆる「なだれ形」リテーナであり、こ のリテーナにおいては、最初に管をハウジング内に挿入するのに必要な力は最初 の軸線方向の挿入のために比較的小さく、次にアプセット部が最初にアームの内 周縁に接触した後、比較的大きな力まで急激に増大する。この大きな力が必要と なり始める点を「なだれ点」と定義する。この大きな力に打ち勝つのに十分な力 を操作者が与えると、この運動量によって管を更に軸線方向内方に運び、管を完 全に挿入する。 この形式の迅速連結継手では、なだれ点に達する以前に、管の内端がハウジン グ内のシールに対し一線をなす軸線方向位置を占めるから幾つかの問題が時々発 生する。即ち、シールが管の外周縁に掛合し、管を更に挿入するのに対する若干 の抵抗が生ずるため、必要な大きな力以上の力が既に与えられたものという誤っ た印象、即ち触感を組立作業員に与えてしまうことである。従って、従来技術の 継手では、管が完全に挿入されたことを示すものとして組立作業員がこの触感を 誤解してしまう。更に問題なのは、組立作業員が何等かの理由で管を完全に挿入 するのを怠った場合でも、従来の継手は管とハウジングとの間にシール作用を生 ずることである。 使用中に管が外れる恐れがあるから、管を完全に挿入しないことは望ましくな い。管を車輌に使用する時、このことは特に望ましくないことである。上記のよ うな従来技術の場合、管がハウジング内に完全に挿入されていなくとも、ハウジ ングと管との間にシール作用が発生する。しかし、このシール作用は車輌が組立 ラインから出て工場から出荷される期間だけに過ぎない。やがて、配管内の流体 圧力、振動、又は温度変化によって、遂に管はハウジングから外れてしまう。車 輌が組立てラインを去る前に、管が不適当に連結されていることを発見すること が非常に望ましい。 発明の要約 開示する本発明の一実施例の迅速連結流体継手は、完全に挿入される点を越え て管が移動し終わるまで、管とハウジングとの間にシール作用を生じない。開示 する一実施例では、管の挿入に必要な力は低いレベルで始まり、次に第１軸線位 置でこの力は比較的高いレベルまで急激に増大する。この相対的に高い力に打ち 勝つ力が与えられると、その運動量によって管をその完全挿入位置まで運ぶ。管 がこの第１軸線位置を通過するまでは、管の軸線方向最内側端がハウジング内の シール内に収容されない。従って、管が完全に挿入されたという誤った感触を操 作者に与えない。更に、管が完全に挿入されなければ、シール作用が生じない。 もし管が不完全に連結されたままで車輌が組立てラインを離れると、高圧流体が 顕著に漏洩し、管の連結が不完全であることを早く知らせる。 管の軸線方向内端から離間して半径方向に一層大きくしたアプセット部を設け るのが好適である。孔の外端から軸線方向に孔の中に半径方向内方に延在する多 数の弾性アームをリテーナに設けるのが好適である。このアプセット端がこれ等 アームの内周縁面に最初に接触するまで管を挿入する。上述したように、この最 初の挿入に必要な力は低レベルである。この点は第１軸線位置、又はなだれ点で ある。管を更に挿入するにはアプセット部によってアームを半径方向外方に押圧 することが必要であり、この押圧には急激に増大する管挿入力が必要である。 管がなだれ点を越えて移動する際、管のアプセット部によってアームを半径方 向外方に押圧し始める。次に管の軸線方向最内側端は第１シール内に移動する。 上述したように、このなだれ点を通過すると、管の運動量によって管をその完全 組立て位置に運ぶ。従って、なだれ点を通過するや直ちにシールが管に接触し始 めるのが望ましい。 更に、急激に増大する力が生ずる区域内では、管の挿入に対するシールの幾ら かの抵抗が生ずる。従って、シールから生ずる抵抗に容易に打ち勝つことができ るから、操作者に誤った感触を与えることがない。 本発明の最も好適な実施例では、管がこのなだれ点に達した時、管の軸線方向 最内側端は第１シールの軸線方向最外側端に隣接している。シールと管の軸線方 向端部とがこのように好適に配列されることによって、最大のシール作用を得る ことが可能性であり、しかも管が完全に挿入されるまではシール作用を生じない 利点がある。 本発明の第２実施例では、アプセット部から内方に位置して２個の段部を形成 する直径を管に設ける。これ等２個の段部のおのおのに関連してハウジング内に シールを位置させる。軸線方向内側シールの半径方向位置から半径方向外方に軸 線方向外側シールを位置させる。２個の段部を有するこの管の内側部分は外側部 分、即ち本体部より半径方向に一層小さく、この本体部は内側部分とアプセット 部との間に位置している。 管をハウジング内に挿入し、アプセット部がリテーナに接触し始めた時、内側 部分は外側シールと軸線方向に一線になる。この外側シールは管の本体部に接触 するように配置したものである。しかし、この外側シールは管の内側部分の外周 面から半径方向外方に位置しているので、内側部分にはシール掛合しない。従っ て、この位置ではシール作用を生じない。 管を更に内方に動かし、アプセット部が弾性アームを半径方向外方に変形させ ると、管の内側部分は軸線方向内側シールにシール掛合する。更に、管の本体部 が外側シールにシール掛合する。従って、この管の独特の構造と、シールの位置 決めとによって、比較的短い軸線方向に移動後、２箇所での良好なシール作用が 得られる。このことは、一般に管の内端を一層長い軸線方向長さにわたり動かさ なければならない第１開示実施例よりも優れた利点を時々提供する。 次の説明、及び図面により、本発明のこれ等の目的、及びその他の目的、及び 発明の要旨を一層良く理解することができる。 図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１実施例を採用する構造の分解斜視図である。 第２図は第１図に示す構造の一部の横断面図である。 第３図は第１図に示す構造の横断面図である。 第４図は第３図と同様の図面である。 第５図は第４図と同様の図面である。 第６図は第５図と同様の図面である。 第７図は本発明の第２実施例の横断面図である。 第８図は第７図と同様の図面である。 第９図は第７図と同様の図面である。 第１０図は第７図と同様の図面である。 第１１図は第７図に示す構造の一部の横断面図である。 好適な実施例の詳細な説明 第１図はハウジング２４内に管２２を連結するための迅速連結流体継手２０を 示す。ハウジング２４は下流の管２８に連結する構造部２６を下流端に有する。 リテーナ３０はハウジング２４内に挿入する。このリテーナ３０は管２２のア プセット部３４に衝合するよう半径方向内方に突出する複数個のアーム３２を有 する。アプセット部３４はこの部分の軸線方向両側の部分よりも一層大きな半径 方向の外径を有する部分である。管２２の内管端３６はリテーナ３２の開口３８ を通じて、更にスペーサ４０を通じて延在しており、Ｏリング４２、４４にシー ル掛合し、管２２とハウジング２４との間を流体密にシールする。 第２図に示すように、リテーナ３０をハウジング２４内の孔４６内に挿入する 。リテーナ３０の軸線方向内方に孔４６内にブッシュ４０とＯリング４２、４４ を位置させる。 第３図に示すように、管２２を孔４６内に挿入することによって継手２０を組 み立てる。内端３６は最終的にＯリング４２、４４にシール掛合する。即ちシー ルするように掛合する。 第４図に示すように、管２２のアプセット部３４がアーム３２の内周縁面に最 初に接触するまでは、管２２を孔４６内に容易に挿入することができる。最外側 のＯリング４２は第１軸線方向位置Ｘに中心を占める。アプセット部３４が最初 に接触するアーム３２の内周縁上の位置Ｙは第２軸線方向位置として定義される 。第１軸線方向位置と第２軸線方向との間の距離Ｘ−Ｙはアプセット部３４と管 ２２の内端３６との間の距離より長い。従って、アプセット部３４がアーム３２ の内周縁面に最初に接触した時、管２２の内端３６は最外側のＯリング４２にシ ール掛合していない。この時点で、管２２とハウジング２４との間はシールされ ていない。 アプセット部３４が第２軸線方向位置Ｙに達する点は「なだれ」点として知ら れている。この点までは、挿入力は弱く、急激に増大することはない。 管２２を挿入し続けると、アプセット部３４がアーム３２を半径方向外方に曲 げ始める。これは明確な遷移帯域として知られており、第５図に示す。第４図に 示す位置まで管２２を挿入するのに必要な力を越えて急激に増大する力が必要で ある。アプセット部３４がアーム３２を半径方向外方に押圧しているから、管２ ２の内端３６がＯリング４２、４４内を移動し始め、内端３６がハウジング２４ 内にシール掛合する。 従って、急激に増大する力が必要になる明確な遷移帯域を通じて管２２が移動 しつつある時、内端３６も強制的にＯリング、即ちシール４２、４４内に入る。 力が急激に増大するこの帯域を通過している間に、挿入される管２２がシール４ ２、４４から受ける或る抵抗が生ずるが、このシールによって生ずる抵抗は組立 て作業者に誤った触感を与えない。 第５図に示すように、第１の半径方向内方傾斜面５２をアーム３２に形成し、 この第１傾斜面５２を第２傾斜面５４まで延長するが、孔４６の軸線にほぼ平行 な角度に第２傾斜面５４を形成する。アプセット部３４が第１傾斜面５２と第２ 面５４との間の頂点に一旦到達すると、管２２の挿入に抵抗する力が急速に減少 する。次にアプセット部３４は第２傾斜面５４を越えて完全挿入位置にスナップ 嵌合する。 第４図に示すように最初のなだれ点を越えて管２２を動かし、更に第５図に示 す明確な遷移帯域を通じて管２２を動かすのに必要な力により、第６図に示す完 全挿入位置まで管２２を運ぶ。この状態で、管２２はハウジングの孔４６内に完 全に挿入されている。アプセット部３４はアーム３２の軸線方向最内側端の軸線 方向内方に収容される。管２２はハウジング２４内に確実に保持される。更に、 管２２の軸線方向内端３６はシール４２、４４の半径方向内方に収容され、流体 密なシールが行われる。 第４図、及び第５図に示すように、管２２のアプセット部３４が第２軸線方向 位置Ｙ、又はなだれ点にある時には、管２２の内端３６はシール４２から僅かに 離間している。この内端３６は面取りされており、この面取りした面の一部は最 外側のシール４２の軸線方向外側部と軸線方向に一線になっている。シール４２ は管２２の内端３６からなお半径方向に離間している。 アプセット部３４がアーム３２を明確な遷移帯域に向け半径方向外方に押圧し 始めると、第５図に示すように、内端３６は直ちに最外側シール４２に接触する 。第６図に示すように、一旦完全に挿入された内端３６は最外側のシール４２か ら軸線方向内方に最大距離だけ離間しているが、この最大距離は、管２２を挿入 し始めてアプセット部３４が明確な遷移帯域に移動するまでまだＯリングによっ てシールされていない状態が生じていた距離に相当する。 第７図〜第１１図に、本発明の第２実施例による迅速連結管コネクタ装置６０ を示す。特に、この装置６０は、比較的小径の内側部分６４に隣接する面取り端 ６３と、比較的大径の本体部６６とを有する管６２を有する。更に図示するよう に、この管６２は本体部６６、又は内側部分６４のいずれよりも直径が大きいア プセット部６８を本体部６６の外側に位置させている。このアプセット部６８は 内側部分６４から所定距離７０だけ離間している。 更に図示するように、この装置６０はハウジング２４と、複数個の弾性アーム ３２を含むリテーナ３０とを有する。上述したように、開口７２を有する孔４６ をハウジング２４に設け、管６２をこの孔４６内に収容し、取り付けられるよう にする。内側シール７４を外側シール７６から軸線方向に半径方向内方に位置さ せる。これ等内側シール７４と外側シール７６とを共にハウジング２４内に収容 するが、内側シールが外側シールより厚い。 第７図に示すように、管６２を最初に挿入すると、その内側部分６４が外側シ ール７６に対し軸線方向に一線になる。この時点で、外側シール７６は管６２の 内側部分６４に接触しておらず、従ってシールの作用はない。この位置はなだれ 点に相当する。第８図に示すように、アプセット部６８がアーム３２を半径方向 外方に押圧し始めると、管６２の内側部分６４は内側シール７４に接触し始め、 本体部６６は外側シール７６に接触し始める。第９図に更に示すように、管６２ を更に挿入すると、これ等シールは完全に管６２上にある。第１０図に流体圧力 が加わった後のこのコネクタ装置を示す。 直径を変化させて２個の段を形成した管６２の進歩性のある構成、及びシール ７４、７６の位置決めによって、管６２の外周縁面上に軸線方向に十分上方にこ れ等シールが配置され、第７図に示すなだれ点を過ぎてあまり大きく管６２を動 かさないで済む。第７図に示すような、なだれ点と、第９図、及び第１０図に示 すような完全連結位置との間の全移動量を最小にすることが望ましいことがある 。また、管６２の外周縁面に沿って軸線方向に十分上方に位置することが望まし いことがある。管６２に２個の段を設けた独特の構成はこれ等両方の望ましい利 点を生ずる。 第１１図に示すように、管６２は内側部分６４と本体部６６とを含む２個の段 部を有し、内側部分６４の軸線方向外端と、アプセット部６８の軸線方向内端と の間に画成した距離７０を有する。 本発明の好適な実施例を開示したが、本発明は本発明の範囲内で種々の変更を 加え得ることは明らかである。次に記載する請求の範囲に本発明の内容と範囲と を明らかにする。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年９月１６日 【補正内容】 請求の範囲 １．入口から内部に内方に延在する軸線方向の孔を画成するハウジングと、 前記孔に挿入できる管と、 この管を前記ハウジングに対して保持するため前記管と前記ハウジングとに 関連する保持手段であって、更に内方への前記管の挿入に対する最大抵抗を生ず るなだれ点を画成するよう前記孔内に位置する保持手段と、 前記孔内に位置するシール手段であって、前記なだれ点に対応する軸線方向 位置まで、又はこのなだれ点の外方の任意の軸線方向位置まで前記孔内に前記管 を挿入した時このシール手段が前記管と前記ハウジングとにシール接触せず、前 記なだれ点の内方の任意の軸線方向位置まで前記管を挿入した時このシール手段 が前記管と前記ハウジングとにシール璋触するシール手段とを具えることを特徴 とする迅速連結管コネクタ装置。 ２．半径方向内方に延びる弾性アームを有するリテーナを前記保持手段に設け、 前記なだれ点に相当する挿入の軸線方向点に前記管がある時、前記弾性アームを 半径方向外方に変形させる比較的大きな直径のアプセット部を前記管に形成して 設け、前記アプセット部が前記アームの内側に位置している完全挿入位置まで前 記管を更に挿入し得るようにすると共に、この完全挿入位置では前記アームは非 変形状態に弛緩して前記アプセット部に衝合しており、前記管が前記孔から後退 しないよう防止している請求の範囲１に記載の迅速連結管コネクタ装置。 ３．前記アプセット部の軸線方向内方に位置し前記アプセット部の直径より小さ い直径を有する本体部と、この本体部の軸線方向内方に位置し前記本体部の直径 より小さい直径を有ずる内側部分とを前記管に設けた請求の範囲２に記載の迅速 連結管コネクタ装置。 ４．前記リテーナの軸線方向内方に前記孔のシールハウジング部分内に着座する 第１Ｏリングシールと、この第１Ｏリングシールの軸線方向内方に前記孔の前記 シールハウジング部分内に着座する第２Ｏリングシールとから前記シール手段を 構成した請求の範囲３に記載の迅速連結管コネクタ装置。 ５．前記第２Ｏリングシールが前記第１Ｏリングシールより厚い請求の範囲４に 記載の迅速連結管コネクタ装置。 ６．前記なだれ点に相当する位置まで前記孔内に前記管を挿入した時、前記管の 前記内側部分が前記第１Ｏリングシールに軸線方向に一線をなすが、この第１Ｏ リングシールに接触はしないよう前記管の前記本体部と前記内側部分との軸線方 向長さを定めた請求の範囲５に記載の迅速連結管コネクタ装置。 ７．前記なだれ点の内側の任意の軸線方向位置まで前記管を挿入した時、前記管 の前記内側部分が前記第２Ｏリングシールに軸線方向に一線をなしてこの第２Ｏ リングシールに接触し、前記管の前記本体部分が前記第１Ｏリングシールに軸線 方向に一線をなしてこの第１Ｏリングシールに接触するよう前記管の前記本体部 と前記内側部分との軸線方向長さを定めた請求の範囲６に記載の迅速連結管コネ クタ装置。 ８．前記孔の前記シールハウジング部分が均一な内径を有する請求の範囲７に記 載の迅速連結管コネクタ装置。 ９．前記なだれ点の内側の任意の軸線方向位置まで前記孔内に前記管を挿入した 時、前記管が任意中間位置に保持されることなく前記完全挿入位置まで必ず移動 するよう前記リテーナを構成した請求の範囲２に記載の迅速連結管コネクタ装置 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケッチャム マーク ジー アメリカ合衆国 ミシガン州 98099 マ リン シティー アーバン ドライブ 5973

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軸線方向長さの主要部にわたる第１外径部と、軸線方向長さの限定された部 分にわたる一層大きな直径のアプセット部とを有する管と、 前記管を収容する孔を有するハウジングと、 前記ハウジングの軸線方向外端から半径方向内方に軸線方向に延在するアー ムを有し前記ハウジング内に位置ずるリテーナとを具え、 前記管を前記ハウジング内に挿入した時、前記管の前記アプセット部が前記 リテーナに接触することによって第１位置において前記アームを半径方向外方に 押圧し、更に、 前記アプセット部が前記第１位置にある時は前記管にシール接触しないが前 記ハウジング内に前記管が完全に挿入された時は前記管に接触するように前記ハ ウジング内に軸線方向位置に位置する少なくとも１個のシールを設けたことを特 徴とする迅速連結管コネクタ装置。 ２．第１直径の内側部分と、この内側部分の軸線方向外方に位置する一層大きな 第２直径の本体部とを有する管と、 前記管を挿入して収容できる孔を画成するハウジングと、 前記管を前記ハウジング内に迅速に連結するための迅速連結構造と、 前記管を前記ハウジングに完全に連結した時は前記管の前記内側部分にシー ル掛合するが、前記管を前記ハウジング内に完全に連結していない時は前記管の 前記内側部分に掛合しないように作用するよう前記ハウジング内に位置する第１ シールと、 前記管を前記ハウジング内に完全に連結した時は前記管の前記本体部にシー ル掛合するが、前記管を前記ハウジング内に部分的にのみ連結した時は掛合しな いように作用するよう前記ハウジングの前記孔内に位置する第２シールとを具え ることを特徴とする迅速連結管コネクタ装置。 ３．半径方向内方に延在する弾性アームを有するリテーナで前記迅速連結構造を 構成し、前記第２直径より一層大きな直径のアプセット部を前記管に設け、前記 リテーナを越えて完全連結位置まで前記管を軸線方向に動かし得るよう前記アプ セット部によって前記アームを半径方向外方に押圧するように構成すると共に、 前記アプセット部が前記弾性アームを半径方向外方に変形させ始めるように第１ 位置において前記リテーナに衝合するよう前記アプセット部を構成し、このアプ セット部が前記第１位置にある時、前記内側部分と前記本体部とが前記第１シー ル、又は前記第２シールのいずれとも接触しないよう構成した請求の範囲２に記 載の迅速連結管コネクタ装置。 ４．前記アプセット部が前記第１位置にある時、前記内側部分は前記第２シール に軸線方向に一線てあるが前記第２シールにシール接触していない請求の範囲３ に記載の迅速連結管コネクタ装置。 ５．前記第１シールの直径を前記第２シールの直径より大きく構成した請求の範 囲４に記載の迅速連結管コネクタ装置。 ６．前記アプセット部が前記第１位置を越えて軸線方向内方に移動し終わると、 前記管は必ず完全連結位置に達してそのアプセット部が前記アームの軸線方向内 端から軸線方向内方に位置し、前記管はいかなる中間位置にも保持されることが ないよう前記リテーナを構成した請求の範囲３に記載の迅速連結管コネクタ装置 。 ７．第１直径の内側部分と、この内側部分の外方に位置し一層大きな第２直径を 有する本体部と、この第２直径より一層大きな第３直径を有し前記本体部の外方 に位置する隆起したアプセット部とを有する管と、 この管を挿入可能に収容する開口を有する管収容孔を有するハウジングと、 前記管収容孔内に前記管を挿入するのに協働して抵抗する第１位置と、前記 管収容孔内に前記管を挿入するのを許す第２位置との間に動き得る複数個の弾性 アームを有し前記管収容孔に対して除去可能に位置するリテーナと、 前記複数個の弾性アームが前記第２位置まで移動し終わった後のみ前記内側 部分にシール掛合する作用を有し前記管収容孔内に位置する第１シールと、 前記複数個の弾性アームが前記第２位置まで移動し終わった後のみ前記本体 部にシール掛合する作用を有し前記管収容孔内に位置する第２シールとを具える ことを特徴とする迅速連結管コネクタ装置。 ８．前記アプセッ１・部が前記弾性アームに最初に接触した時、前記内側部分は 前記第２シールに軸線方向に一線をなすが前記第２シールにシール接触すること はないよう構成した請求の範囲７に記載の迅速連結管コネクタ装置。 ９．前記第１シールの直径を前記第２シールの直径より大きく構成した請求の範 囲８に記載の迅速連結管コネクタ装置。