JP2008020067A - Ｐｔｃ嵌合カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】車のエアブレーキ及び／又は高さ制御システムにおいて使用するための、誘起された応力による周囲材料の破壊を実質的に排除する、高強度特性を有する高度工業用等級のプラスティックから製造されるＰＴＣ嵌合部材を提供する。
【解決手段】エアブレーキ又は高さ制御バルブのような、空圧式装置に接続するための押し込み接続式（ＰＴＣ）嵌合カートリッジであって、ＰＴＣ嵌合カートリッジは、ＰＴＣ嵌合カートリッジの外面に配置された少なくとも１つの突起部を含み、この突起部は、ポートの内面に配置されたアンダーカットと相互作用するように設けられている。アンダーカットは、突起部と相互作用し、周囲材料の応力を除去して周囲材料の破壊の可能性を削減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空圧式装置に使用される押し込み接続式（Ｐｕｓｈ Ｔｏ Ｃｏｎｎｅｃｔ： ＰＴＣ）の嵌合カートリッジに関し、より具体的には空圧式装置のハウジングに取り付けられた高強度プラスティック製ＰＴＣカートリッジに関し、このシステムはＰＴＣカートリッジによって実質的にハウジングにかかる応力を排除している。

重機に使用されるようなエアブレーキ及び高さ制御バルブなどの空圧式装置が、多年に亘って使用されている。空圧式装置は通常、多くの空気ラインを使用し、この空気ラインは様々な装置に接続及び相互接続される必要がある。空圧式装置は通常、多くの部品が接続されるハウジングを備える。ハウジングは、様々な接続部及び部品の接続部を受け入れるための多くの開口部を有して設けられている。

多くのタイプの接続部材をハウジングに接続することができ、例えばねじ式接続部材、摩擦式接続部材等を含むことができる。また、押し込み式（ＰＴＣ）嵌合は、様々なタイプのハウジング構成とともに使用することができる。ＰＴＣ嵌合は、他のタイプの接続部材を凌駕する多くの顕著な利点を提供する。例えば、空気管を、接続部材をポートに差し込むために単に必要なものとしてのＰＣＴ嵌合部材に接続するのは比較的簡単なことであり、接続部材は締まり嵌めによって保持される。

通常ＰＴＣ嵌合部材は、比較的硬いプラスティックから製造されて提供される。プラスティックは通常、高度工業用等級であり、高い強度特性を有している。これは、このプラスティック材料が、車のブレーキ及び車の車高制御などの重要な用途に対して有利である、非常に高い強度特性としての比較的低い“反発弾性”を有することを意味している。

また、空圧式装置のハウジングは、プラスティック接続部材を受け入れる高度工業用等級のプラスティック製ポートを有して設けることができる。さらに、ハウジングの様々な部分は、比較的高い強度特性を有する高度工業用等級のプラスティックを備えることができる。ＰＴＣ嵌合部材のような締まり嵌め接続部材は、接続部材とポートとの間に誘起された応力として、周囲材料に応力を誘起して接続を維持する。

しかし、ＰＴＣ嵌合部材の要求される比較的高い強度特性のために、特に車のエアブレーキ及び車の制御バルブの用途においては幾分問題が生じる。圧入は、ポートに、そして続いてハウジングに“フープ”応力を誘起し、この応力は、たびたび周囲材料の破壊を引き起こす。周囲材料のいかなる破壊も、接続の緩み及び／又はブレーキ及び／又は高さ制御システムの突発故障を引き起こす場合がある。車の安全システムの故障は許されない。

したがって、望ましいのは、誘起された応力による周囲材料の破壊を実質的に除去する、車のエアブレーキ及び／又は高さ制御システムにおいて使用するための、高強度特性を有する高度工業用等級のプラスティックから製造されるＰＴＣ嵌合部材が望まれている。

空圧式装置のポートに収容される、高強度特性を有する高度工業用等級のプラスティックから製造されるＰＴＣ嵌合部材を使用する、高度に信頼できる車のエアブレーキ及び／又は高さ制御システムを提供することがさらに望まれている。

これら目的及び他の目的は、一の有利な実施形態において、車のエアブレーキ及び／又は高さ制御システムにおいて使用される、高強度特性を有する高度工業用等級のプラスティックから製造されるＰＴＣ嵌合カートリッジという対策によって達成され、このＰＴＣ嵌合カートリッジでは、部品の中に進入させられるとき、周囲の材料に設けられたアンダーカットと相互接続し、実質的に“フープ”応力を除去して周囲の材料の破壊を回避している。

このように、標準的な締まり嵌めを使用するよりむしろ、本発明のＰＴＣ嵌合カートリッジは、エアブレーキハウジング又は高さ制御バルブハウジング内の保持力に対してスナップ嵌めを使用する。高度工業用等級のプラスティックのＰＴＣ嵌合カートリッジは、接続部材の中への進入の際に半径方向内側に撓む。ＰＴＣ接続部材の外部は少なくとも１つの突起部を有して設けられ、突起部は、突起部の進入の際に、アンダーカットを通過することによって半径方向外側に再拡張し、アンダーカットと相互作用する。このように、ＰＴＣ嵌合カートリッジのポートへの進入に際して周囲の材料に最初に加えられるいずれの“フープ”応力も、ＰＴＣ嵌合カートリッジがアンダーカットを通過してその清浄な形状に再拡張することを許容されているので、一時的にしかすぎない。

突起部は、ＰＴＣ嵌合カートリッジとポートとの間の結合を形成するアンダーカットと相互作用するので、ＰＴＣ嵌合カートリッジは強固に保持されるか、又はポート内に固定される。したがって、高強度特性を有する高度工業用等級のプラスティックから製造されるＰＴＣ嵌合カートリッジを使用することの利便性は、空圧式車両システムの一体性を妥協することなく、車のブレーキハウジング又は高さ制御バルブハウジングと関連して使用することができる。

ＰＴＣ嵌合カートリッジが、ＰＴＣ嵌合カートリッジをポートから取り外すための手段をさらに有して設けられることが意図される。これは、例えば突起部の半径方向内側への撓みのような、アンダーカットからの突起部の解除のための方法を含むことができる。例えば、ＰＴＣ嵌合カートリッジを、内方への圧力が突起部を内側に撓ませるために適用されることができる、ＰＴＣ嵌合カートリッジのどちらかの肩部を有して設けることができる。このように、ＰＴＣ嵌合カートリッジは、ポートから解除され、次いでハウジングから引き出すことができる。

１つの有利な実施形態において、空圧式装置組立体は、空圧式装置のためのハウジングを備えて設けられ、ハウジングはその中に配置されたポートを有している。空圧式装置組立体は、ポート中に収容可能な押し込み接続式嵌合カートリッジをさらに備え、押し込み接続式嵌合カートリッジはプラスティックを備え、その外面に配置された少なくとも１つの突起部を含んでいる。空圧式装置組立体は、ポートが突起部を収容するためにその内面に配置されたアンダーカットを有し、押し込み接続式嵌合カートリッジとハウジングとの間の固定を形成するように設けられ、空圧式装置はエアブレーキ及び空圧式高さ制御バルブからなるグループから選択されている。

別の有利な実施形態においては、エアブレーキ又は空圧式高さ制御バルブに押し込み接続式嵌合カートリッジを接続する方法が提供され、この方法は、プラスティック製押し込み接続式嵌合カートリッジの外面に突起部を配置するステップと、エアブレーキ又は空圧式高さ制御バルブのハウジングに、プラスティック製の押し込み接続式嵌合カートリッジを収容するためのポートを配置するステップと、を備えている。この方法は、ポートの内面にアンダーカットを形成するステップと、プラスティック製の押し込み接続式嵌合カートリッジをポートに挿入するステップと、突起部のアンダーカットとの相互作用を通じて、押し込み接続式嵌合カートリッジのポートとの固定を形成するステップと、をさらに備える。

また別の有利な実施形態においては、空圧式装置組立体が設けられ、この空圧式装置組立体は、空圧式装置のためのハウジングを備え、このハウジングは中にポートを有し、このポートは断面直径ｄ２を有する内面を有している。また、ポートは内面上に配置されたアンダーカットを含み、アンダーカットはｄ４の断面直径を有し、直径ｄ２はこの直径ｄ４より小さい。空圧式装置組立体は、ポートに収容可能な押し込み接続式嵌合カートリッジをさらに備え、この押し込み接続式嵌合カートリッジはプラステッィクを備え、その外面に配置された少なくとも１つの突起部を含んでいる。空圧式装置組立体は、押し込み接続式嵌合カートリッジのポートの中への前進の際に、突起部がアンダーカットと相互作用して噛み合わせを形成するように提供され、空圧式装置は、エアブレーキ及び空圧式高さ制御バルブからなるグループから選択されている。

本発明の他の目的及び本発明の特定の特徴と利点は、添付の図面及び詳細な説明を考慮することによって、より明らかになるであろう。

図面を参照すると、同様の参照符号は図面を通して対応する構造を示している。

図１及び図２は空圧式装置組立体１０を図示しており、押し込み接続（Ｐｕｓｈ Ｔｏ Ｃｏｎｎｅｃｔ： ＰＴＣ）式嵌合カートリッジ１２が図示されている。図１からわかるように、ＰＴＣカートリッジ１２は空圧式装置１６のポート１４の中に挿入可能であり、例えば、エアブレーキ及び空圧式高さ制御バルブを含むことができる。

ＰＴＣカートリッジ１２は、略円筒状の直径を有して設けられるが、実質的にいかなるタイプの断面を有してでも設けることができる。ＰＴＣカートリッジ１２は、概して断面直径ｄを有して図１に図示されている。

ＰＴＣカートリッジ１２は、断面直径ｄ１を有するように形成された、カートリッジ肩部２８を有して図１に示されている。図１に示されるように、カートリッジ肩部２８はＰＴＣカートリッジ１２の外面２６を越えて延在し、直径ｄ１は直径ｄより大きい。

ＰＴＣカートリッジ１２はさらに、図１及び図２に示されている管１８接続部を有して図示されている。管１８は、管空洞部２０によってＰＴＣカートリッジ１２に結合することができ、管空洞部２０はＰＴＣカートリッジ１２の遠位端２２から延在している。管空洞部２０は、その中に圧縮空気管１８を収容するために設けられており、管１８はＰＴＣカートリッジ１２を介してポート１４に結合している。管１８は、圧縮空気が管１８を介して空圧式装置１６に導入され得るように、及び／又は空圧式装置１６から排気され得るように設けられている。

ここで空圧式装置１６のポート１４を参照すると、ポート１４は略円筒形状の直径を有して設けられるとともに、ＰＴＣカートリッジ１２の外面２６を相対的に締まり嵌め状態に収容するように設計された内面２４を有して設けられている。ポート１４の内面２４は、断面直径ｄ２を有して図示されている。

このように、ＰＴＣカートリッジ１２をポート１４に挿入し、図２に図示されているように、管１８を空圧式装置１６に結合するのは比較的簡単なことである。

ポート１４は、ポート肩部３０をさらに有して設けられ、このポート肩部３０は、図示されているように、ＰＴＣカートリッジ１２のカートリッジ肩部２８に当接するように設計されている。理解されるように、ポート肩部３０は面取り部分３２を有して設けられ、ＰＴＣカートリッジ１２の挿入を簡単化している。

ポート肩部３０は、ＰＴＣカートリッジ１２がその中に挿入される場合に、ＰＴＣカートリッジ１２がその中に安着されしっかりと保持されるように設けられている。また、カートリッジ肩部２８は、カートリッジ肩部２８がポート肩部３０に当接したときの、ＰＴＣカートリッジ１２のための停止部材として設けられている。理解されるように、カートリッジ肩部２８の断面直径ｄ１は、ポート１４の内面２４の断面直径ｄ２より大きい。

図２に示すように、管１８は、管空洞開口部３４を介して管空洞部２０の中に挿入することができる。管空洞開口部３４は、断面直径ｄ３の開口部を有するように示されており、一方、管空洞部は断面直径ｄ４を有するように示され、直系ｄ３は直径ｄ４より大きい。このように、管１８は、管空洞開口部３４の面取りされた端部に接触して、空洞開口部３４の中への管１８の挿入を容易化している。

ここで図３を参照すると、図２の断面の拡大図が図示されており、ポート１４に挿入されたＰＴＣカートリッジ１２が、より具体的には、ＰＴＣカートリッジ１２の、ポート１４の内面２４との相互作用が示されている。

図３に示すように、ＰＴＣカートリッジ１２の外面２６は突起３６を有して設けられ、この実施形態においてこの突起は、内面２４に係合する歯部として設けられている。また、ポート１４の内面２４に設けられたアンダーカット３８も図３に示されている。アンダーカット３８は、ポート１４内へのＰＴＣカートリッジ１２の進入の際に、スナップ式嵌合を生じ、噛み合いが形成されるように、突起３５に係合するように設けられている。例えば、ＰＴＣカートリッジ１２の断面直径ｄは、内面２４の断面直径ｄ２よりわずかに大きくされている。したがって、ＰＴＣカートリッジ１２のポート１４の中への進入は、突起３６が半径方向内側にわずかに撓まされるので、周囲の材料に“フープ”応力を発生する。しかし、突起３６がアンダーカット３８を通り過ぎて進入するにつれて、突起３６は次いで半径方向外側に再度広がることができ、よってポート１４によって一時的に発生した“フープ”応力を緩和する。

図３から、Ｏ−リング４０が、内面２４とＰＴＣカートリッジ１２との間に設けられた溝４２の中に設けられていることがわかる。このようにして、気密シールをＰＴＣカートリッジ１２とポート１４との間に形成することができる。Ｏ−リング４０を、用途に対する必要に応じていかなるタイプの材料からでも形成することができることがわかるが、通常は、例えばゴムのような、成形しやすい弾性を有する材料から形成される。

図３からは、ＰＴＣカートリッジ１２とポート１４との間に形成された噛み合いが、高度に強固な接続を形成し、この接続は容易には外れないことがわかる。これは、結合が例えば振動によって緩められる、又は外れることが無いので、非常に好都合である。

しかし、補修、置換などのためにＰＴＣカートリッジを外す必要が生じる場合がある。ＰＴＣカートリッジ１２とポート１４との間に噛み合いが生じているので、単に引き抜き圧力をかけるだけではＰＴＣカートリッジ１２をポート１４から外すことはできない。よって、解除手段がカートリッジ肩部２８の形で設けられており、カートリッジ肩部は半径方向内側に撓み、突起３６をアンダーカット３８から解除することができる。このように、ＰＴＣカートリッジ１２は容易にポート１４から引き抜くことができる。

このように、高度工業用等級のプラスティック製ＰＴＣカートリッジは、エアブレーキ又は高さ制御バルブへの空気管又は導管の接続に効果的に使用することができる。したがって、本発明のシステムは、ＰＴＣ嵌合の速度及び利便性を利用することを可能とするとともに、同時に周囲材料によって生じたいかなる応力をも実質的に除去し、周囲材料の破壊を避けることを可能としている。

本発明は、部品、特徴及びその種のものの、特定の構成を参照して記載されてきたが、これらは全ての可能な構成や特徴を排除することを意図しているわけではなく、実際には多くの他の修正型及び変型が当業者にとって確認され得るであろう。

空圧式装置のハウジング内に挿入されるＰＴＣカートリッジの図である。 空圧式装置のハウジング内に挿入される、図１によるＰＴＣカートリッジの図である。 ＰＴＣ接続部材と部品との間の接続の拡大図である。

符号の説明

１０・・・空圧式装置組立体
１２・・・押し込み接続式（ＰＴＣ）嵌合カートリッジ
１４・・・ポート
１６・・・空圧式装置
１８・・・管（空気管）
２０・・・管空洞部
２８・・・カートリッジ肩部
３０・・・ポート肩部
３４・・・管空洞開口部
３６・・・突起部
３８・・・アンダーカット
４０・・・Ｏ−リング
４２・・・溝

Claims (20)

1. 空圧式装置のためのハウジングであって、該ハウジングは、該ハウジングの中に配置されたポートを有する、ハウジングと、
   前記ポートの中に収容可能な押し込み接続式嵌合カートリッジであって、該押し込み接続式嵌合カートリッジはプラスティックを備えるとともに、前記押し込み接続式嵌合カートリッジの外面上に配置された少なくとも１つの突起部を含む、押し込み接続式嵌合カートリッジと、
   を備え、
   前記ポートは、該ポートの内面上に配置された、前記突起部を収容して前記押し込み接続式嵌合カートリッジと前記ハウジングとの間の噛み合いを形成するためのアンダーカットを有し、
   前記空圧式装置は、エアブレーキ及び空圧式高さ制御バルブからなるグループから選択されている、空圧式装置組立体。
2. 前記突起部は、複数の突起を備えることを特徴とする請求項１に記載の空圧式装置組立体。
3. 前記複数の突起は歯部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の空圧式装置組立体。
4. 前記押し込み接続式嵌合カートリッジは、前記押し込み接続式嵌合カートリッジの外面に配置されたＯ−リングをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の空圧式装置組立体。
5. 前記Ｏ−リングは、前記押し込み接続式嵌合カートリッジの外面に配置された溝内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空圧式装置組立体。
6. 前記押し込み接続式嵌合カートリッジは、カートリッジ肩部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空圧式装置組立体。
7. 前記肩部は、前記突起部が、前記押し込み接続式嵌合カートリッジの前記ポートからの取り外しのために、前記アンダーカットから半径方向内側に撓むように、前記押し込み接続式嵌合カートリッジに対して内側に撓ませることができることを特徴とする請求項６に記載の空圧式装置組立体。
8. 前記押し込み接続式嵌合カートリッジの前記外面は断面直径ｄを有し、前記カートリッジ肩部は断面直径ｄ１を有し、前記直径ｄ１は、前記直径ｄより大きいことを特徴とする請求項６に記載の空圧式装置組立体。
9. 前記ポートは、前記押し込み接続式嵌合カートリッジが前記ポートに挿入されたときに、前記カートリッジ肩部が当接するポート肩部をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の空圧式装置組立体。
10. 前記ポート肩部は、内部断面直径ｄ２を有し、前記直径ｄ１は前記直径ｄ２より大きいことを特徴とする請求項９に記載の空圧式装置組立体。
11. 前記押し込み接続式嵌合カートリッジは、空気管を中に収容するための管空洞開口部を有する管空洞部を備え、前記管は、前記押し込み接続式嵌合カートリッジを介して前記ポートに結合していることを特徴とする請求項１の空圧式装置組立体。
12. 圧縮空気は、前記管を介して前記空圧式装置に導入され及び／又は前記空圧式装置から排気されていることを特徴とする請求項１１に記載の空圧式装置組立体。
13. 前記管空洞開口部は断面直径ｄ３を有し、前記管空洞部の内面は断面直径ｄ４を有し、前記直径ｄ３は前記直径ｄ４より大きいことを特徴とする請求項１１に記載の空圧式装置組立体。
14. プラスティック製押し込み接続式嵌合カートリッジの外面上に突起部を配置するステップと、
    前記プラスティック製押し込み接続式嵌合カートリッジを中に収容するためのポートを、エアブレーキ又は空圧式高さ制御バルブのハウジングの中に配置するステップと、
    前記ポートの内面にアンダーカットを形成するステップと、
    前記プラスティック製押し込み接続式嵌合カートリッジを前記ポートの中に挿入するステップと、
    前記突起部の前記アンダーカットとの相互作用を通じて、前記押し込み接続式嵌合カートリッジと前記ポートとの間の噛み合いを形成するステップと、
    を備える、押し込み接続式嵌合カートリッジをエアブレーキ又は空圧式高さ制御バルブに接続するための方法。
15. 前記突起部は複数の突起を備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記複数の突起は歯部を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記押し込み接続式嵌合カートリッジのカートリッジ肩部であって、前記押し込み接続式嵌合カートリッジが前記ポートに挿入されたときに、ポート肩部に当接するカートリッジ肩部をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
18. 前記カートリッジ肩部を内側に撓め、前記突起部を前記アンダーカットから解除するステップと、
    前記押し込み接続式嵌合カートリッジを前記ポートから引き抜くステップと、
    をさらに備えていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記押し込み接続式嵌合カートリッジの遠位端の管接続開口部に管を配置するステップと、
    前記管を介して、選択的に、前記エアブレーキ又は空圧高さ制御バルブへ空気を導入する、及び／又は前記エアブレーキ又は空圧高さ制御バルブから空気を排気するステップと、
    をさらに備えていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
20. 空圧式装置のためのハウジングであって、該ハウジングは、該ハウジングの中に配置されたポートを有し、前記ポートはｄ２の断面直径を有する内面を有し、前記ポートは前記内面に設けられたアンダーカットを含み、前記アンダーカットはｄ４の断面直径を有し、前記直径ｄ２は直径ｄ４より小さい、ハウジングと、
    前記ポートの中に収容可能な押し込み接続式嵌合カートリッジと、
    を備え、
    前記押し込み接続式嵌合カートリッジはプラスティックを備えるとともに、押し込み接続式嵌合カートリッジの外面上に配置された少なくとも１つの突起部を含み、
    前記突起部は、前記押し込み接続式嵌合カートリッジの前記ポートの中への進入に際して、前記アンダーカットと相互作用して噛み合いを形成し、
    前記空圧式装置は、エアブレーキ及び空圧式高さ制御バルブからなるグループから選択されている、空圧式装置組立体。

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