JP2009281591A - 高圧用途用クイックコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】流体密封シールを形成する弾性シール部材を用いて剛性管を中空の本体構成部品の孔内へ解放可能に接続するクイックコネクタ継手を提供する。
【解決手段】シール部材保持器が本体構成部品と当接する脚部を含む。シール部材保持器は、シール部材保持器を孔内へ挿入するための軸方向挿入力を受け取る挿入スリーブを含む。保護キャップが、剛性管２２０上へ組み付ける予め組み付けられたシール及び保持器構成部品を収容するように構成される。
【選択図】図２

Description

本開示は、剛性管を受け器（receiver）本体に解放可能に固定するクイックコネクタ継手に関する。より詳細には、本開示は、流体圧力によってシール部材にかかる軸方向力を受け器本体に直接伝える別個の外側スペーサを有するクイックコネクタ継手に関する。

本願は、米国特許法第１２０条に従い、２００５年９月２日に出願された米国特許第１１／２１８，６６６号の出願、及び２００５年６月３０日に出願された米国特許第１１／１７４，２６２号の出願の利益を主張する。これらの各出願の内容は、明細書、特許請求の範囲及び図面を含め、参照によって本明細書に援用される。

液体燃料又は燃料蒸気等の低圧用途の場合、一般的にクイックコネクタが用いられている。これらのコネクタは通常、ホースを剛性管に接続し、成形プラスチックから作製される本体及び内部構成部品を有する。そのようなクイックコネクタは、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４に示されている。

成形された構成部品を使用するクイックコネクタが考案されており、これらは、パワーステアリングシステム又はブレーキシステム等の高圧用途用に設計されている。クイックコネクタは、端部付近に拡径部分が形成されている金属管を、金属から作製されているシステム構成部品に解放可能に固定する。システム構成部品は、コネクタ構成部品と接触（coact）するような形状である管受け口又は孔を含み、システム構成部品内の孔に対して流体密封関係で解放可能に、管を保持する。１つのそのようなコネクタ構造が、２００５年９月２日に出願され、２００６年４月２０日に公開された出願である特許文献５に示されており、この開示は、明細書、特許請求の範囲及び図面を含め、参照によって本明細書に援用される。

高圧用途（実際のシステム圧力が２０００ｐｓｉ超）用のコネクタ構成部品は通常、Ｏリングシールの形態のシール部材と、テフロン（登録商標）リングと、外側スペーサと、保持器とを含む。保持器は、金属管をシステム構成部品の孔内に解放可能に保持するロッキングアームを有する複数のロッキング部材を含む。クイックコネクタの保持器は、管の端部への流体圧力の印加による力に対して接続部を支持する。保持器のロッキング部材は、既に管に取着されたままでシステム構成部品のポート内に取り付けることを可能にする、２つの別個の枢着点を有して設計される。ロッキングアームの第１の枢着点は、管の拡径部分を、このロッキングアームを越えて通過させ、保持器にロックすることを可能にする。前方リングとのコラム接続部の第２の枢着点は、システム構成部品内の受け孔への管の組み付け中に保持器のロッキング部材が半径方向内方に撓むことを可能にする。２つの別個の枢着点は、組み付け力を許容可能なレベルまで低減する。

外側スペーサは、Ｏリング等のシール部材から成る「シールパック」の一部であり、対応する管の外径を包囲する１つ又は複数のスペーサが、シール部材及び外側スペーサ間に位置付けられる。管に対するＯリングの圧縮によってシールが形成される一方で、外側スペーサによって、テフロン（登録商標）リングがおさまるグランド領域（gland area）の肩部が形成される。テフロン（登録商標）リングは、流体圧力が加わるとＯリングが当接する適合（compatible）面を形成する。外側スペーサは、シール部材に作用する流体圧力の軸方向負荷を受ける。

米国特許第５，１６１，８３２号明細書 米国特許第５，３２４，０８２号明細書 米国特許第５，６２６，３７１号明細書 米国特許第５，６２８，５３１号明細書 米国特許出願第１１／２１８，６６６号明細書、米国特許出願公開第２００６／００８２１４９号明細書

設計要件は、本明細書において開示される高圧用途用クイックコネクタの外側スペーサは、パワーステアリング及びブレーキの用途に、最高５０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）まで耐える必要があることを定める。外側スペーサは、組み付け中に内方に撓んで外方に跳ね返り、そしてシステム構成部品本体内に機械加工された肩部内におさまる、４つの圧縮部材又は脚部から成る。外側スペーサは、Ｏリングにかかる流体圧力の軸方向負荷に対してアセンブリを支持する。２つの流体圧力負荷を別々に保つことによって、クイックコネクタがより高速のシステム圧力を取り扱うことを可能にする。

予め組み付けられた管、シールパック、外側スペーサ及び保持器をシステム構成部品の孔内へ取り付けることは、過剰な軸方向負荷に直面する可能性があることが分かっている。軸方向力の印加は、外側スペーサの圧縮部材及び管保持器のロッキング部材を受け孔内へ前方に通過させるのに必要である。過剰な負荷は、外側スペーサの脚部の後端部が保持器のリングの前面と接触することに特に起因する。本発明は、この関係を解消し、外側スペーサの脚部とは独立した軸方向の挿入力の印加を提供する。

外側スペーサの４つの圧縮部材又は脚部は対称であるため、流体圧力によって生じる力（破裂性能を最大化する）が均一に分散される。本発明の構成はまた、高圧脈動又は振動の環境下であっても、挿入された管に対する外側スペーサの安定性を提供する。シール部材保持器の伸張円筒構造は、管を取り囲む孔を含み、シールパックにかかる管の振動の影響を最小限に抑える。この新規の構成は、温度及び振動の多くの周期を経た後でもシールパックを定位置に保つように設計される。

燃料システム構成部品、及び構成部品の孔に挿入する前の、コネクタ要素を有する管の断面図である。 管及びコネクタが構成部品の孔内に組み付けられている燃料システム構成部品の側断面図である。 図１に示されるクイックコネクタの管保持器の斜視図である。 図３に示される管保持器の側面図である。 図３に示される管保持器の上面図である。 図５の６−６線に沿った図３の管保持器の断面図である。 図６の７−７線に沿った図３の管保持器の断面図である。 図１に示されるクイックコネクタの実施形態の外側スペーサすなわちシール部材保持器の側面図である。 長手軸を中心に４５度（４５°）回転した、図８に示されるシール部材保持器の側面図である。 図８に示されるシール部材保持器の前面図である。 図１０の１１−１１線に沿った図８のシール部材保持器の側断面図である。 システム構成部品に取り付ける前の、図１のクイックコネクタ継手アセンブリの保持器、シール部材保持器、シール部材アセンブリ及び雄部材を囲む保護キャップの側面図である。 図１２の１３−１３線に沿った図１２の保護キャップの断面図である。

本発明に基づく流体継手アセンブリの一実施形態が、図１ないし図１１に示されている。クイックコネクタ流体継手アセンブリ２１０は、雄部材２１２、中空の雌コネクタ本体２１４、雄部材２１２をコネクタ本体２１４内に固定するための管保持器２１６、シール部材アセンブリすなわちシールパック２１８、及び外側スペーサすなわちシール部材保持器２１７を備える。

雄部材２１２は、中空の剛性管２２０の端部によって形成される。管２２０は、流体管路システム内の構成部品に接続してもよく、又はそれ自体が流体管路システムの構成部品の一部であってもよい。雄部材２１２は、管の自由端から離間した位置に、半径方向に拡大した環状の拡径部分２２２を含む。拡径部分２２２は、実質的に半径方向の前方に面する環状面２２１と、実質的に半径方向の後方に面する環状面２２３とを有する。雄部材２１２は、拡径部分２２２と管の自由端部との間に外側円筒シール表面２２４を有する。管の円筒部分２２５が拡径部分２２２を越えて後方に延在し、フレキシブルホースに接続されるように構成される端部を含み得る。そのような構成は、自動車の空調システム用途に特有のものである。

システム構成部品すなわちコネクタ本体２１４が図１及び図２に断面で示されている。コネクタ本体２１４は、車両空調システム等の高圧流体システムの構成部品である。構成部品は、コンプレッサ、コンデンサ、エバポレータ、又は他のシステム構成部品であり得る。もちろん構成部品は、継手アセンブリ構成部品及び雄部材を受け取るためにキャビティを有して構成される任意の本体であることができる。構成部品はまた、別のシステム構成部品に取着するためにねじを有して構成される本体であってもよく、又はフレキシブルホースに接続するステム端部を有する本体であってもよい。

図１及び図２に示されるように、コネクタ本体２１４は中空であり、本体２１２の平坦壁２２９に形成される入口開口２３２から軸方向前方に延在する軸方向管、シールパック及び保持器の受け孔２３０を画成する。孔２３０は、中心軸２３１を中心に対称である。孔２３０は、幾つかの部分に分けられる。すなわち、管保持器ロッキング部材受け部分２４９、保持器リング及び拡径部分受け部分２３５、シール部材保持器受け部分２４７、シール部材受け部分２５０、管端部受け部分２４８、及び本体２１４の内部と連通する縮径流体通路２５５である。

コネクタ本体２１４に関して、前方という用語は、入口開口２３２から通路２５５に向かう方向を意味し、後方という用語は、通路２５５から入口開口２３２に向かう方向を意味する。内側又は内方という用語は、半径方向に軸２３１へ向かう方向を意味し、外側又は外方という用語は、半径方向に軸２３１から離れる方向を意味する。

入口開口２３２は、孔２３０内に設置されるべきシール構成部品及び保持器構成部品が取り付けられた雄部材２１２が通過する、軸方向に延在する円筒面２３６によって画成される。面取り部２３４が、本体２１４の平坦壁２２９と軸方向に延在する円筒面２３６とに交差する。面取り部２３４は、コネクタ本体２１４への管保持器２１６の挿入を容易にする。

軸方向に延在する円筒面２３６の前方には、孔２３０の保持器受け部分２４９内に半径方向環状当接面すなわちロッキング面２３８が設けられている。面２３８は、管保持器２１６を孔２３０内に保持するための当接面すなわちロッキング面として機能し、管保持器２１６の方は、雄部材２１２を本体２１４と流体密封関係に解放可能に保持する。

平坦壁２２９、面取り部２３４、軸方向に延在する円筒面２３６及び半径方向環状ロッキング面すなわち当接面２３８が、孔２３０の入口開口２３２の位置にリム２４０を画成する。軸方向に延在する円筒面２３６は、リム２４０の半径方向内面を画成する。

ロッキング面２３８の軸方向前方に拡径円筒面２４２が設けられ、半径方向環状面２２８がそれに続く。半径方向環状ロッキング面２３８、前方半径方向環状面２２８及び拡径円筒面２４２が、孔２３０の管保持器ロッキング部材受け部分２４９を画成する。

半径方向環状面２４３の前方は、軸方向に延在する中間円筒面２３３である。軸方向に延在する中間円筒面２３３は、管保持器２１６の前方リングを受け取るような寸法である。軸方向に延在する中間円筒面２３３はまた、管が本体構成部品２１４内に完全に挿入されると管の拡径部分２２２を囲む。軸方向に延在する中間円筒面２３３は、半径方向環状面２４３で終端し、軸方向に延在する円筒面２３７がそれに続く。半径方向環状面２４３及び軸方向に延在する円筒面２３７は、面取り部２４５によって交差する。面取り部は、組み付け中にシール部材及びシール部材保持構成部品を孔２３０内へ挿入するのを助ける。

軸方向に延在する円筒面２３７の前方には、半径方向環状シール部材保持器ロッキング面２３９が設けられており、これは、外側スペーサすなわちシール部材保持器２１７を軸方向後方移動に抗して保持する当接面としての役割を果たす。

半径方向環状面２４３、面取り部２４５、軸方向に延在する円筒面２３７、及び半径方向に延在する環状シール部材保持面２３９がリブ２４１を画成し、リブ２４１の半径方向内側の円筒面が円筒面２３７である。

半径方向環状シール部材保持器ロッキング面２３９の前方は、円筒リリーフ（relief）２５１であり、前方に収束し、軸方向に延在する円筒シール面２４４と合流する円錐面２４６がそれに続く。半径方向環状シール部材保持面２３９、円筒リリーフ２５１及び円錐面２４６は、孔２３０のシール部材保持器受け部分２４７を画成する。

円筒シール面２４４は、シール部材２１９の外径よりわずかに小さい直径を有し、円錐面２４６との合流点から前方に、最前方の半径方向環状面２５２まで延在している。孔２３０のシール受け部分２５０は、軸方向に延在する円筒シール面２４４及び最前方の半径方向環状面２５２によって画成される。

最前方の半径方向環状面２５２の軸方向前方には、軸方向孔２３２の管受け部分２４８を画成する円筒管受け面２５４が設けられている。円筒管受け面２５４は、雄部材２１２を孔２３０内で同軸上に案内するように雄部材２１２の外側円筒シール面２２４にぴったりと重なるような寸法になっている。円筒面２５４によって画成される通路は、システム内の流体を、円筒通路２５５を通して本体構成部品２１４の内部と連通させる。前方半径方向環状面２５２は、円筒シール面２４４及び通路２５５間で接続される。前方半径方向環状面２５２はまた、シール部材アセンブリ２１８の前方半径方向当接部を画成する。

図３を参照すると、シール部材アセンブリ２１８が、コネクタ本体２１４の孔２３０の円筒面２４４と雄部材２１２の外側円筒シール面２２４との間を流体密封シールする。シール部材アセンブリ２１８は、円筒面２４４によって画成される孔２３０のシール受け部分２５０内で、外側スペーサすなわちシール部材保持器２１７の前方に位置する。

シール部材アセンブリ２１８は、ここでは環状の弾性Ｏリング２１９であるシール部材を含む。Ｏリング２１９は、管２２０の自由端と拡径部分２２２との間で管２２０の外側円筒シール面２２４を囲み、本体２１４の円筒シール面２４４と雄部材２１２の円筒部分２２４との間に流体密な連結部を提供する。Ｏリング２１９の外径は、円筒シール面２４４の直径よりもわずかに大きい。Ｏリング２１８の内径は、雄部材２１２の円筒部分２２４の直径よりもわずかに小さい。流体システムが圧力下にある場合、Ｏリングがこれらの表面に対して流体密封シールを形成する。

シールパック２１８は、前方半径方向環状面２２６及び後方半径方向環状面２２７を有する環状スペーサ２１５をさらに含む。環状スペーサ２１５は、実質的に矩形の断面を有するリングである。環状スペーサ２１５は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＴＥ）又はテフロン（登録商標）（テフロン（登録商標）はDuPont社の登録商標である）から作製される。環状スペーサ２１５はまた、約１３％グラファイトで充填されていてもよい。

本体構成部品２１４の孔２３０内の前方半径方向面２５２は、シール部材アセンブリ２１８の半径方向座面を画成する。流体システムが加圧されると、シール部材アセンブリ２１８のＯリングシール部材２１９が、管２２０の外側円筒シール面２２４及び円筒シール面２４４に沿って入口開口２３２に向かって後方に付勢される。Ｏリングシール２１９は、スペーサ２１５の前方半径方向環状面２２６と当接する。スペーサ２１５は後方に付勢され、後方半径方向環状面２２７は、シール部材保持器２１７のリング２９３の前当接面２９４と当接する。シール部材保持器２１７に加わる軸方向負荷は、脚部３００の後当接面３０８から、コネクタ本体２１４の孔２３０内のリブ２４１の半径方向環状シール部材保持器ロッキング面２３９へ伝達される。

管保持器２１６が図３ないし図７に示される。管保持器２１６は、コネクタ本体２１４の孔２３０の管保持器ロッキング部材受け部分２４９と、保持器リング及び拡径部分受け部分２３５とに配置される。管保持器２１６は、雄部材２１２をコネクタ本体２１４内に固定するために入口開口２３２でリム２４０に解放可能に接続される。保持器２１６は、ナイロン６−１２等のプラスチック製であるのが好ましい。

管保持器２１６は円筒リング２５６を含む。管保持器２１６は、雄部材２１２の管２２０の円筒シール面２２４上に摺動可能に取り付けられる。リング２５６は、直径が雄部材の円筒面２２４の外径よりもわずかに大きいが雄部材２１２の拡径部分２２２の直径よりは小さい内側円筒面２６３を画成する。

リング２５６は、実質的に半径方向の前方に面する環状面２５８を含む。図６において最もよく分かるように、この面は、保持器２１６の長手軸に対して垂直な平面から幾分傾斜している。この面は、内側円筒面２６３から前方且つ外方に向かって、約１０度（１０°）の角度で広がる円錐形状を形成する。リング２５６はまた、後方に面する半径方向環状面２６０を含む。

リング２５６は、軸方向に延在する外側円筒部分２５３と、前方の縮径円筒部分２５７と、前方半径方向環状壁２５９とを含む。外側円筒部分２５３は、半径方向環状壁２５９が環状リブ２４１の半径方向環状面２４３と当接する関係で、軸方向に延在する中間円筒面２３３内に受け取られるような寸法になっており、管保持器２１６の軸方向前方移動を制限する。縮径円筒部分２５７は、リブ２４１において軸方向に延在する円筒面２３７内に受け取られるような寸法である。

保持器２１６は、リング２５６から軸方向後方に延在する２つのロッキング部材２８６を含む。ロッキング部材２８６は、リング２５６の後方に面する半径方向環状面２６０と一体接続され、ここから軸方向後方に延在する。各ロッキング部材２８６は、リング２５６の面２６０から延在する２つの平行な支持脚部２６１を含む。脚部２６１は、クロスビーム２６２によってそれらの遠位端で接続される。クロスビーム２６２は、コネクタ本体２１４の入口リム２４０を受け取るフィンガ解放タブ２６４及び溝２６５を含む。２つのクロスビーム２６２間の内側半径方向間隔は、拡径部分２２２の外径よりも大きい。したがって、雄部材２１２の拡径部分２２２は、クロスビーム２６２間を抵抗なく通過することができる。この間隔はまた、管の挿入時に、ロッキング部材２８６が管２２０の後方外側円筒面２２５に向かって半径方向内方に撓むことを可能にし、保持器はリム２４０において軸方向に延在する円筒面２３６を介して取り付けられた状態となる。

ロッキングアーム２６６が、ロッキング部材の支持ビーム２６１間で各クロスビーム２６２の中心に取り付けられている。各ロッキングアーム２６６は、クロスビーム２６２から半径方向内向きの角度で前方に延在し、それによって、前方に収束して拡径部分、又は前方半径方向当接面２７８で終端する。当接面２７８は、雄部材の拡径部分２２２の後方半径方向環状面２２３と当接する関係で配置される。

各ロッキングアーム２６６は、コネクタ本体２１４のリム２４０の半径方向環状ロッキング面２３８と当接する関係で位置する後当接面２８４を含む。

各ロッキングアーム２６６は、半径方向当接面２７８と後当接面２８４との間に上部ランプ面２８０を有する。各アーム２６６は、円筒面２９０で終端する前方に傾斜した内面２８８を有する。前方に傾斜した内面２８８は、保持器２１６を管に取り付けたときに剛性管２１２の拡径部分２２２と係合する。この接触によってロッキングアームが広がり、リング２５６の後面２６０とロッキングアーム２６６の前方すなわち前当接面２７８との間の空間に拡径部分２２２を通すことが可能になる。

半径方向当接面２７８とリング２５６の後方に面する半径方向環状面２６０との間の軸方向間隔は、拡径部分２２２の軸方向長さよりもわずかに長い。すなわち、コネクタが組み付けられると、拡径部分２２２は、後方に面する半径方向環状面２６０とロッキングアーム２６６の半径方向前当接面２７８の間におさまる。

外側スペーサすなわちシール部材保持器２１７が図８ないし図１１に示される。シール部材保持器２１７は、前方軸方向端部に環状リング２９２を含む。リング２９２は、孔２３０のシール部材受け部分２５０の軸方向に延在する円筒面２４４内に、案内する関係で摺動可能に嵌まるような寸法である外側円筒面２９３を有する。内側円筒孔面２９８は、管２２０の外側円筒シール面２２４上に案内する関係で摺動可能に嵌まるような寸法である。リング２９２は、前方に面する環状当接面２９４を有する。

４つの脚部３００が、リング２９２の後方から軸方向後方且つ半径方向外方に延在する。各脚部３００は、ランプ上面３０４と、後当接面３０８と、円錐状の底面３１０とを有する。４つの軸方向に延在する細長いスロット３０２が、隣接する脚部３００のそれぞれの間に画成され、リング２９２へ延在する。スロット３０２は、脚部３００がリング２９２に対して半径方向内方へ撓むことを可能にする。

軸方向に延在する環状挿入シリンダ３１５が、脚部３００の半径方向内方に環状リング２９２から後方に延在する。軸方向に延在する環状挿入シリンダ３１５は、内側円筒孔面２９８の延長部である内側円筒面を含む。シリンダ３１５は、後方半径方向環状挿入面３１７も含む。

前方に面する当接面２９４と後方半径方向挿入面３１７との間の外側スペーサ２１７の全体長さは、前方に面する当接面２９４と脚部３００の後当接面３０８との間の軸方向間隔よりも長い。この全体長さは、脚部３００のランプ上面３０４が孔２３０のシール部材受け部分２５０の円錐面２４６と接触した状態で、後方半径方向挿入面３１７が管保持器２１６のリング２５６の前方に面する半径方向面２５８と接触するようなものである。この関係によって、シール部材保持器２１２を半径方向シール部材保持面２３９の前方に挿入することを、管保持器２１６を介してシール部材保持器に加わる軸方向力によって達成することができる。さらに、この関係によって、そのような軸方向力が半径方向外向きの脚部３００に加わることが全く回避され、シール部材保持面２３９の前方への挿入時に脚部が管２２０に向かって半径方向内方に撓むのに必要な力を最小限に抑える。

なお、外側円筒面２９３と円筒シール面２４４、及び内側円筒面２９８と雄部材２１２の管２２０の外側円筒シール面２４４との案内関係、並びに前方に面する当接面２９４から後方半径方向環状挿入面３１７への内側円筒孔２９８の軸方向範囲が、コネクタ本体２１４の孔２３０内で管２２０を安定させる。

流体継手の完成前に、図１に示すようにシール構成部品及び保持器構成部品が雄部材２１２上におさまる。継手を完成するために、保持器２１６、シール部材保持器２１７及びシール部材アセンブリ２１８が定位置にある状態で管２２０をシステム構成部品２１４の孔２３０内へ軸方向に挿入する。

雄部材２１２の軸方向前方移動は、関連する構成部品に必要な軸方向力を加えるのに効果的である。組み付けを完成するには、シール部材保持器２１７の脚部３００を半径方向内方へ撓ませ、軸方向に延在する円筒面２３７を通過させて円筒リリーフ２５１に入れて、後当接面３０８を半径方向シール部材保持器ロッキング面２３９と当接する関係で配置する必要がある。

同様に、管保持器２１６のロッキングアーム２６６を管２２０の円筒面２２５に向かって半径方向内方へ撓ませ、リム２４０において軸方向に延在する円筒面２３６を通過させ、ロッキングアーム２６６の後当接面２８４をリム２４０の半径方向環状当接面すなわちロッキング面２３８と当接する関係で配置する必要がある。

拡径部分２２２は、管保持器２１６のリング２５６の後方に面する半径方向環状面２６０と、前方半径方向当接面２７８との間におさまる。リング２５６の前方に面する傾斜環状面２５８は、外側スペーサ２１７の挿入シリンダ３１５の半径方向環状挿入面３１７と接触している。管２２０に加わる軸方向力は、この当接する関係によってシール部材保持器２１７へ伝達される。なお、広がる円錐面２５８が挿入シリンダ３１５の挿入面３１７に伝わる（passed）軸方向力を集中させることによって、これらの構成部品は管２２０の面２２４と同軸上に留まる。さらに、管保持器２１６はシール部材保持器２１７の脚部３００と接触しないため、脚部３００がリブ２４１を超える際の脚部３００の半径方向内方への撓みに抗するか又はこれを妨げる力がなくなる（avoided）。

雄部材２１２は、本体構成部品２１４の孔２３０内へ軸方向に付勢される。管２２０の自由端は、円筒管受け面２５４に入る。Ｏリング２１９及びスペーサ２１５を有するシール部材アセンブリ２１８は、Ｏリングが孔２３０の円筒シール面２４４及び管２２０の外側円筒シール面２２４と封止接触した状態でシール受け部分２５０に入る。外側スペーサすなわちシール部材保持器２１７の外側円筒面２９３も孔２３０の円筒シール面２４４に入る。脚部３００のランプ上面３０４が円錐面２４６と接触すると、外側スペーサすなわちシール部材保持器２１７の外側円筒面２９３は完全に挿入される。そのように位置付けられると、Ｏリングシール２１９は孔２３０の最前方の半径方向環状面２５２と隣接し、後当接面３０８は半径方向環状シール部材保持器ロッキング面２３９と当接する関係にある。また、管保持器２１６のロッキングアーム２６６はリム２４０を通過（clear）し、孔２３０の保持器部材受け部分２４９内で半径方向外方に広がる。ロッキングアーム２６６の後当接面２８４は、ロッキング面２３８と当接する関係になるまで移動して流体継手を固定する。

本発明は、保持構成部品及びシールアセンブリ構成部品を雄部材２１２上へ予め組み付け、後にシステム構成部品２１４内へ挿入して流体経路を完成することを意図する。このために、保護キャップ３００が提供される。

図１２及び図１３は、管２２０の端上へ予め組み付けする構成部品を解放可能に保持する、全体的に３３２で示されるコネクタキャップを示す。コネクタキャップ３３２は、ナイロン、高密度ポリエチレン等の高分子材料、又は他の好適な材料から成形される。保護キャップ３３２は実質的に環状であり、閉鎖された前端部３３５を有する中空スリーブ３３４を含む。キャップ３３２は、前円錐部分３３８及び後円筒部分３４０を有する、スリーブ３３４の後方に離間している環状リング３３６を含む。互いに直径方向に対向して位置する２つのコラム３５２が、スリーブ３３４の環状後端部３３５をリング３３６の円錐部分３３８に接続する。

スリーブ３３４及び環状リング３３６は、軸方向中心線を中心に同軸である。中空スリーブ３３４は、雄部材２１２の管２２０の円筒部分２２４の直径よりもわずかに大きい直径を有する内孔３４２を画成する。内孔３４２は、サブアセンブリが雄部材２１２に取着されると、管端部及び管２２０の円筒部分２２４の一部を受け取るような寸法である。

保護キャップ３３２のリング３３６の後円筒部分３４０は、入口開口３５０から延在する孔を画成する。保持器２１６及びシール部材アセンブリ２１８が保護キャップ３３２内に配置されると、リング３３６が保持器２１６のロッキングアーム２６６に実質的に重なる。リング３３６の部分３４０の内側円筒孔が、管保持器２１６のロッキング部材２８６のクロスビーム２６２に実質的に重なる。前円錐部分３３８の内側円錐面は、ロッキングアーム２６６の上部ランプ面２８０に密接して重なるような寸法である。円錐部分３３８は、保持器２１６を管２２０上へ軸方向に付勢するように構成される。円錐部分３３８は、上部ランプ面２８０に対してそれらの半径方向外側端部付近で軸方向力を加える。保持器の可撓性が、ロッキングアーム２６６を半径方向外方に撓ませ、拡径部分２２２を、前当接面２７８と後方に面する半径方向環状面２６０との間の位置へ通過させる。

スリーブ３３４の軸方向後端部からは、コラム３５２間で互いに直径方向に対向して位置する２つの固定クリップ３５４が半径方向外方に延在している。各固定クリップ３５２は、保護キャップ３３２の残りに対して固定クリップ３５４を撓ませる半径方向狭窄（narrowed）首部３５６によってスリーブ３３４の後端部に接続されるアクチュエータ３５８を含む。クリップは、後方に面する半径方向面３６７を画成する。

半径方向内方に面するフック３６０が、各アクチュエータ３５８の首部３５６から軸方向後方に延在する。フック３６０は、保護キャップ３３２を管保持器２１６のリング２５６に解放可能に接続する。フック３６０は、管保持器２１６のリング２５６の後方半径方向環状面２６０を把持する半径方向縁３６２を含む。

フックは、縁３６２から首部３５６の後方に面する半径方向面３６７まで延在する空間を画成する。この空間は、後方半径方向面３６７と保持器２１６のリング２５６の前方に面する半径方向面２５８との間に、外側スペーサすなわちシール部材保持器２１７と共に、Ｏリング２１９及びスペーサ２１５を含むシール部材アセンブリ２１８を軸方向配置で収容するような寸法である。リング２５６の半径方向面２５８は、シール部材保持器２１７の挿入面３１７と当接する関係にある。Ｏリングシール部材２１９は軸方向に圧縮されて、首部３５６を軸方向前方に付勢する。この関係によって、フック３６０の縁３６２を管保持器２１６上の面２６０と係合させたままにするのに十分な軸方向付勢力がキャップ３３２にかかる。

シール部材アセンブリ２１８、外側スペーサ２１７及び保持器２１６を管２２０上へ組み付けた後、アクチュエータ３５８をスリーブ３３４に向かって半径方向内方へ撓ませることによってキャップを組立体から解放することができる。そのような動作によって、フック３６０の縁３６２が管保持器２１６のリング２５６から係脱する。キャップはこの場合、図１に示すように管、シール要素及び保持要素のサブアセンブリを残したままで雄部材２１２から取り外し可能であり、本体構成部品２１４の孔２３０内へ挿入する準備が整う。

シール部材アセンブリ２１８、シール保持器２１７及び保持器２１６を雄部材２１２上へ挿入した状態で、流体密封接続を形成するために、このサブアセンブリを構成部品本体２１４の孔２３０内に挿入できる。管２２０は軸方向前方へ付勢されて孔２３０内に入る。シール部材アセンブリすなわちシールパック２１８は、本体構成部品２１４の円筒シール面２４４に入り、管保持器２１６のリング２５６は、入口開口２３２を通過して保持器部材受け部分２４９内に入る。

軸方向前方への推進力が拡径部分２２２によってリング２５６に伝わる。さらに、前方に面する半径方向面２５８が、シール部材保持器すなわち外側スペーサ２１７の軸方向に延在する挿入シリンダ３１５の後方半径方向環状挿入面３１７と接触している。全ての軸方向前方挿入力は、ロッキングレッグ３００に関与することなく挿入シリンダ３１５を介してリング２９２に伝わる。脚部３００は、半径方向内方への撓みが弱められることはなく、リブ２４１において軸方向に延在する円筒面２３７を通過する。その結果、後当接面３０８が半径方向環状シール部材ロッキング面２３９と当接する関係で脚部３００を位置付けるのに必要な力が最小限になり、全体の挿入力が設定された限界値未満に維持される。

Ｏリングシール２１９を有するシール部材アセンブリ２１８は、最前方の半径方向環状面２４６に隣接して円筒シール面２４４内に配置される。環状スペーサ２１５がＯリング２１９の後方に配置される。シール部材保持器２１７が軸方向前方に付勢されてコネクタ本体２１４内に入ると、各脚部３００のランプ上面３０４が、リブ２４１において面取り部２４５及び軸方向に延在する中間円筒面２３７と接触する。脚部３００は、環状リング２９２に対して半径方向内方へ撓む。脚部３００が中間円筒面２３７を超えた後、脚部３００は、脚部３００の後当接面３０８が半径方向環状シール部材保持ロッキング面２３９と当接して面する関係の位置へ、シール部材保持器受け部分２４７内で半径方向外方へ跳ねる。脚部は円筒リリーフ２５１内に配置され、脚部３００のランプ上面３０４の一部はコネクタ本体２１４の円錐面２４３と密接して面する関係に位置した状態となる。

シール部材保持器２１７のリング２９２は、コネクタ本体２１４のシール受け部分２５０内に配置される。この位置では、シール部材保持器２１７は、コネクタ本体２１４のシール部材保持器受け部分２４７及びシール部材受け部分２５０内で半径方向且つ軸方向に拘束される。保持器２１７のリング２９２は、円筒シール面２４４内に密接して案内する関係で配置される。脚部３００のランプ上面３０４の前部は円錐面２４６と当接し、スペーサ２１７を軸方向前方移動に抗して保持する。脚部３００の後当接面３０８は半径方向環状シール部材保持面２３９と当接し、シール保持器２１７が軸方向後方に移動しないように保持する。

Ｏリング２１９は、コネクタ本体２１４のシール受け部分内で拘束される。Ｏリング２１９の外径面は、コネクタ本体２１４の円筒シール面２４４と接触し、コネクタ本体２１４の円筒シール面２４４に対してわずかに圧縮される。Ｏリング２１９は、最前方の半径方向環状面２５２に隣接して配置され、スペーサ２１５の前方に面する面２２６に対して当接して面する関係にある。スペーサ２１５の後方半径方向環状面２２７は、前方に面する当接面２９４と当接する関係にあり、シールパック２１８が軸方向後方に移動しないように拘束する。

シール保持器がそのように位置付けられると、流体圧力によってシール部材アセンブリ２１８に加えられる軸方向負荷がシール部材保持器２１７に伝達される。Ｏリング２１９にかかる後方への軸方向力は、シール部材保持器２１７の前方に面する面２９４に向けられる。そのような軸方向力によって、脚部３００の半径方向後当接面３０８が半径方向環状シール部材保持面２３９と当接する。

予め組み付けられた構成部品を有する雄部材２１２を軸方向に挿入し続けることによって、ロッキングアーム２６６の自由端が付勢されて入口開口２３２を通る。保持器２１６のアーム２６６がコネクタ本体２１４の入口開口２３２に挿入されると、各アーム２６６の上部ランプ面２８０がリム２４０の面取り部２３４及び円筒面２３６と接触する。保持器２１６を軸方向内方へ挿入することによって、アーム２６６を管面２２５に向かって半径方向内方へ撓ませる。保持器２１６のアーム２６６がコネクタ本体２１４の保持器受け部分２４９内へ挿入された後、アーム２６６は半径方向外方へ跳ね、保持器２１６はコネクタ本体２１４に解放可能に接続される。

保持器２１６は、その適切に挿入された位置では、コネクタ本体２１４のリム２４０上に拘束される。リム２４０の円筒面２３６及び面取り部２４２は、保持器２１６のチャネル２６５内におさまる。リング２５６は、縮径円筒部分２５７がリブ２４１の軸方向に延在する円筒面２３７内にあるように位置付けられ、リング２５６の前方に面する環状面２５９は本体２１４の半径方向環状面２４３に面する関係で配置され、保持器２１６がさらに軸方向前方に移動することを制限する。ロッキングアーム２６６は、孔２３０の保持器受け部分２４９内に配置され、ロッキングアーム２６６の後当接面２８４は保持器受け部分２４９内で半径方向環状当接面すなわちロッキング面２３８と当接し、保持器２１６が軸方向後方へ移動することを防止する。したがって保持器２１６は、リム２４０において本体２１４に解放可能に取着される。

そのように組み付けられると、管２２０と構成部品本体２１６との間に完成した流体継手が得られる。完成した流体継手は、高圧用途に適しており、自動車のブレーキシステム等のシステム内の高流体圧力の場合でも、また、システム内の頻繁な圧力脈動に対しても流体シールを維持することができる。

よく知られているように、管２２０の切り離しは、管２２０の円筒面２２５に沿って挿入される適当な解放工具を使用して達成することができる。そのような工具は、形が環状であり、その外面は、管２２０の拡径部分２２２の直径とほぼ同じ直径を有する。環状部材を保持器２１６内へ管面２２５に沿って挿入することにより、ロッキングアーム２６６が孔２３０の保持器受け部分２４９内で外方に変形する。アーム２６６が半径方向外方に十分に変形すると、管２２０を引き抜くことができ、拡径部分２２２は保持器２１６との接続が外れて自由に後方に進むことができる。

クイックコネクタ継手を再び組み付けるには、入口開口２３２を通して雄部材２１２を軸方向内方へ挿入する。雄部材２１２の自由端は、保持器２１６のリング２５６の孔２６３及びシール部材保持器２１７の内孔２９８内を通って、環状のシール部材アセンブリ２１８内へ入る。これらの構成部品は管２２０の円筒面２２４を囲む。雄部材２１２の拡径部分２２２は、アーム２６６の前方に傾斜した内面２８８と接触する。拡径部分２２２の直径は面２８８の部分の直径よりも大きいため、雄部材２１２を軸方向前方に挿入することによってアーム２６６が半径方向外方に広がる。雄部材２１２が、拡径部分２２２がアーム２６６を超えるほど十分に軸方向内方へ挿入されると、アーム２６６は半径方向内方へ跳ねる。この時点で、管２２０の自由端部は本体２１４の管受け部分２４８の面２５４内に位置付けられ、この内部で案内される。

管保持器２１６及びシール部材保持器２１７は、十分な強度を有する高分子材料、例えばＰＥＥＫとしても知られているポリエーテルエーテルケトンから成形されることが好ましい。本発明の保持器及び／又はシール部材保持器を形成するのに適したＰＥＥＫは、ＶｉｃｔｒｅｘＰＥＥＫ（商標）４５０Ｇという商標で入手可能である。

上記の例示的な実施形態を参照しながら、本発明のさまざまな特徴を説明してきた。添付の特許請求の範囲により示される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、変更を行うことができることを理解されたい。

Claims (15)

1. 半径方向内方に延在するリムによって画成される入口開口から軸方向に延在する孔を画成するコネクタ本体であって、前記リムの軸方向前方にあり且つ前記孔内の半径方向内方に延在する環状リブをさらに含み、前記リムと前記リブとの間に保持器受け部分を画成すると共に、前記リブの前方に円筒シール面を有するシール部材受け部分を画成する、コネクタ本体と、
   前記コネクタ本体に解放可能に固定される、前記コネクタ本体の前記保持器受け部分内の管保持器であって、前方に面する実質的に半径方向環状の面を有するリングを含む、管保持器と、
   前記コネクタ本体の前記シール部材受け部分内の前記円筒シール面をシールする関係で、前記孔内に配置されるシール部材と、
   前記孔内の前記シール部材と前記リブとの間に配置される別個のシール部材保持器であって、前記シール部材を前記シール部材受け部分内に保持し、環状リングと、少なくとも１つの後当接面と、前記後当接面の後方にある後方半径方向環状挿入面を含む挿入シリンダとを含む、別個のシール部材保持器と、
   を備える、流体継手アセンブリ。
2. 前記リブは、半径方向環状シール部材保持器ロッキング面を含み、
   前記シール部材保持器は、前記リングから後方且つ半径方向外方に延在する複数の脚部を含み、
   前記脚部はそれぞれ、前記リブの前記シール部材保持器ロッキング面と当接する関係にある後当接面を含み、
   前記シール部材保持器の前記リングは、前方に面する環状当接面を含み、
   前記前方に面する環状当接面から前記後方半径方向環状挿入面までの前記シール部材保持器の長さは、前記前方に面する環状当接面と前記脚部の前記後当接面との間の軸方向間隔よりも長い、請求項１に記載の流体継手アセンブリ。
3. 前記継手は、外側円筒シール面を有する剛性管を含み、
   前記シール部材保持器の前記リング及び前記挿入シリンダは、前記リングの前記前方に面する当接面と、前記後方半径方向環状挿入面との間に延在する内側円筒孔を画成し、
   前記シール部材保持器は、前記管の前記円筒シール面と密接して案内する関係で前記内側円筒孔内に配置される、請求項１又は２に記載の流体継手アセンブリ。
4. 前記管は、前記管の端部から離間した位置に半径方向環状拡径部分を含み、
   前記管保持器は、前記拡径部分と当接する関係にある前方半径方向当接面と、前記リムと当接する関係にある後当接面とを含む複数のアームを有する、請求項３に記載の流体継手アセンブリ。
5. 前記アセンブリは、環状スペーサを含むシール部材アセンブリを含み、
   前記シール部材は、前記本体の前記孔の前記円筒シール面及び前記管の前記円筒シール面をシールする関係にあるＯリングを備え、
   前記環状スペーサは、前記Ｏリングと、前記シール部材保持器の前記リングの前記前方に面する環状当接面との間に配置される、請求項４に記載の流体継手アセンブリ。
6. 前記管保持器の前記リングの前記前方に面する実質的に半径方向環状の面は、前方且つ半径方向外方に広がる円錐形を形成する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の流体継手アセンブリ。
7. 前記本体は、半径方向環状シール部材保持器ロッキング面の前方に円筒リリーフを含み、
   前方に収束し、前記軸方向に延在する円筒シール面と合流する円錐面が、半径方向環状シール部材保持器ロッキング面に続き、
   前記シール部材保持器の前記脚部の前記後当接面は、前記円筒リリーフ内に配置され、
   前記シール部材保持器の前記脚部の部分は、前記円錐面によって囲まれる、請求項２ないし７のいずれか１項に記載の流体継手アセンブリ。
8. 半径方向内方に延在するリムによって画成される入口開口から軸方向に延在する孔を画成するコネクタ本体であって、前記リムの軸方向前方であり且つ前記孔内において半径方向内方に延在する環状リブをさらに含み、前記リムと前記リブとの間に保持器受け部分を画成すると共に、前記リブの前方に円筒シール面を有するシール部材受け部分を画成する、コネクタ本体と、
   前記コネクタ本体の前記保持器受け部分内の管保持器であって、前記コネクタ本体に解放可能に固定され、前方に面する実質的に半径方向環状の面を有するリングを含む、管保持器と、
   前記コネクタ本体の前記孔の前記シール部材受け部分内の前記円筒シール面をシールする関係で、前記孔内に配置されるシール部材と、
   前記孔内の前記シール部材と前記リブとの間に配置される別個のシール部材保持器であって、前記シール部材を前記シール部材受け部分内に解放可能に保持し、環状リングと、少なくとも１つの後当接面と、前記後当接面の後方にある後方半径方向環状挿入面を含む挿入シリンダとを含む、別個のシール部材保持器と、
   を備える流体継手を形成する方法であって、
   前記管保持器を前記本体の前記孔内の軸方向前方に付勢することによって、前記シール部材保持器を前記本体の前記孔内の位置へ付勢すると共に、前記管保持器の前記リングの前記前方に面する実質的に半径方向環状の面を、前記シール部材保持器の前記挿入シリンダの前記後方半径方向環状挿入面と当接させるステップを備える、流体継手を形成する方法。
9. 前記リブは、半径方向環状シール部材保持器ロッキング面を含み、
   前記シール部材保持器は、前記リングから後方且つ半径方向外方に延在する複数の脚部を含み、
   前記脚部はそれぞれ、前記リブの前記シール部材ロッキング面と当接する関係の後当接面を含み、
   前記脚部の前記後当接面が前記環状シール部材保持器の前記本体の前記ロッキング面と当接する関係になるまで、前記シール部材保持器を軸方向前方に付勢するステップをさらに備える、請求項８に記載の流体継手を形成する方法。
10. 前記継手は、剛性管を含み、
    前記剛性管は、外側円筒シール面と、剛性管の端部から離間された環状拡径部分とを有し、
    前記拡径部分の前方の前記管保持器の前記リングが前記円筒シール面を囲むと共に、前記管保持器を前記管上に配置するステップであって、前記挿入シリンダの前記半径方向環状挿入面が、前記管保持器の前記リングの前記前方に面する半径方向環状面と当接する関係になるように、前記シール部材及び前記シール部材保持器を前記管の前記円筒シール面上に配置し、及び前記管を前記本体の前記孔内へ軸方向前方に付勢することによって、前記リブの前記シール部材ロッキング面と当接する関係になるように、前記シール部材保持器の前記脚部の前記後当接面を付勢するステップさらに含む、請求項９に記載の流体継手を形成する方法。
11. クイックコネクタ流体継手用の予め組み付けられたサブアセンブリであって、
    前方に面する実質的に半径方向の環状面及び後方に面する環状面を有するリングを含む管保持器と、
    シール部材アセンブリと、
    環状リング、及び後方半径方向環状挿入面を含む挿入シリンダを含む別個のシール部材保持器と、
    流体継手の構成部品を保護する保護キャップであって、実質的に中空のスリーブ、前記スリーブから離間した環状リング、前記スリーブと前記リングとを接続する少なくとも１つのコラム、及び狭窄首部によって前記スリーブにそれぞれ固定されている離間した固定クリップを含む保護キャップとを含み、
    前記それぞれの固定クリップは、アクチュエータと、前記首部から後方に延在する半径方向内向きのフックとを含み、
    前記首部は、後方に面する半径方向面を画成し、
    前記フックは、前記後方に面する半径方向面まで延在する空間を画成する半径方向縁を含み、
    前記シール部材アセンブリ、前記シール部材保持器の前記環状リング及び前記挿入シリンダ、並びに前記管保持器の前記リングは、前記空間内に配置され、
    前記シール部材保持器の前記挿入シリンダの前記後方半径方向環状挿入面が、前記管保持器の前記リングの前記前方に面する実質的に半径方向環状の面と当接する関係にある、予め組み付けられたサブアセンブリ。
12. 前記シール部材保持器の前記リングは、前記シール部材アセンブリと当接する関係にある前方に面する環状当接面を含み、
    前記フックの前記半径方向縁は、前記管保持器の前記リングの前記後方に面する環状面と当接する関係にあり、
    前記シール部材アセンブリは、前記首部の前記後方に面する半径方向面と、前記リングの前記前方に面する環状当接面との間に配置される、請求項１１に記載の予め組み付けられたサブアセンブリ。
13. 前記シール部材保持器は、前記リングから後方に延在する複数の脚部を含み、
    前記脚部はそれぞれ、前記前方に面する環状当接面と前記後方半径方向環状挿入面との中間に配置される後当接面を含む、請求項１２に記載の予め組み付けられたサブアセンブリ。
14. 前記管保持器は、上部ランプ面を画成し且つ前記管保持器の前記リングから軸方向且つ後方に延在する複数のロッキングアームを含み、
    前記キャップの前記環状リングは前記管保持器の前記ロッキングアームと重なる関係にあり、
    前記環状リングは、前記上部ランプ面と重なる前方円錐部分を含む、請求項１３に記載の予め組み付けられたサブアセンブリ。
15. 剛性管をさらに備え、
    前記剛性管は、外側円筒シール面と、前記剛性管の端部から離間した半径方向環状拡径部分とを有し、
    前記保護キャップの前記中空スリーブは、前記外側円筒シール面の少なくとも一部と重なり、
    前記環状リング及び前記環状挿入シリンダは、前記管の前記外側円筒シール面を囲み、
    前記管保持器の前記リングの前記後方に面する環状面は、前記拡径部分の前方に配置される、請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の予め組み付けられたサブアセンブリ。

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