JP4198066B2 - スライディングスリーブおよびコレットチャックを有する接続カップリング - Google Patents

Description

本発明は、ガス状流体および／または液状流体の移送（特に自動車のガスタンクへの注入）用の接続カップリングに関する。

このような接続カップリングは、気密ソースからの流体移送（例えば、給油所から車両への移送）をセキュアでかつクイック接続可能に行うことを保証するためのものである。この点について特に重要な局面としては、同接続カップリングの動作がシンプルかつセキュアであるため、注入圧力および接続圧力が２００バール以上であっても、簡単な取り扱いが保証される点がある。

このような接続カップリングについて、本出願人によるＷＯ９８／０５８９８に記載がある。この接続カップリングの場合、クイックアクション型接続カップリングにハウジングが設けられる。このハウジングには、流体入口および流体出口ならびに複数のバルブが設けられ、これにより、接続が完全に確立されるまでに、クイックアクション型接続カップリングがセキュアに封入されることが保証される。クイックアクション型接続カップリングの取り付け後、前記複数のバルブの切換えが行われる。この切換えの要領としては、制御レバーを所定の手順で回して、前記クイックアクション型接続カップリングを接続ニップル上にスライドさせることで前記吐出バルブを最初に開き、その後、前記制御レバーをさらに動かして、ロッキング要素として機能するコレットチャックを閉め、最後に前記入口バルブを開く。前記制御バルブは、前記コレットチャックを作動させるためのスライディングスリーブと、やはり前記接続カップリングの接続後に前記流体入口を開放させる封入ピストンと偏心シャフトを介して係合する。

コレットチャックの高安定挙動およびおよびセキュアな誘導は、特に高圧力において重要となる。その理由は、接続カップリングの接続力全体がコレットチャックを通じて送られるからである。
ＷＯ９８／０５８９８

上記公知の接続カップリングにおいても特にそのセキュアな接続能力によりその価値が分かっているが、接続および異なる圧力範囲（例えば、異なる種類のガス）に対する調整の間の取り扱いについて改善を施すことには未だ価値がある。

よって、本発明は、上記種類の接続カップリング（特にクイックアクション型接続カップリング）を提供する目的に基づく。この接続カップリングは、高安定構成と組み合わさることで、特にシンプルな取り扱いおよび接続性を提供する。

この目的は、請求項１の特徴による接続カップリングによって達成される。本発明の好適なさらなる発展は、従属請求項の主題である。

ガス状流体および／または液状流体の送達（特に車両のガソリンタンクへの注入）に用いられる高安定性接続カップリングを提供するため、この接続カップリングは、接続ニップル上方のコレットチャック（１５）をロックする際に用いられるスライディングスリーブ（ｌ８）と、誘導スリーブ（３８）とを含む。この誘導スリーブ（３８）には、前記スライディングスリーブ（１８）と前記コレットチャック（１５）との間に設けられた縦方向溝がある。前記コレットチャックは、前記縦方向溝の内側において誘導される。

この提案の接続カップリングは、天然ガス自動車への燃料補給用途のクイックアクション型接続カップリングにおける使用に特に適している。特に高安定設計が得られる理由としては、前記コレットチャックの場合、横方向円周方向の縦方向溝における接続プロセスにおいてもセキュアに誘導されるため、接続プロセスの間に接線方向または横方向に屈することがない（かまたはほとんどない）という点がある。その結果、接続ニップル上への任意の「斜め方向の」への付加またはさらにはコレットチャックの任意の「曲げ」または損傷を確実に避けることが可能となる。

詳細には、好適な実施形態において、前記コレットチャックは、前記横方向取り付けの縦方向溝中に挿入され、これにより、接線力に対して安定性を持つことができる。さらに、前記コレットチャックは、若干後退した位置にあるため、汚れに対して良好に保護される。その結果、特にセキュアな取り扱いが可能となる。

前記誘導スリーブの前端において一体化された中央傾斜があるため、接続プロセス時のセキュアな誘導が達成され、前記接続カップリングのセキュアな接続が達成される。その結果、容易な取り扱いが保証され、これにより、前記接続カップリングは非専門家によっても接続可能となっている。さらには、特定の接続ニップルの調整に関連する要素を迅速かつ容易に交換することができ、これにより、多様な取り付けに対応可能となる。

封入ピストン周囲のスクレーパリングもまた特に重要である。というのも、前記接続ニップルにおける汚れが発生した場合、前記接続ニップルへのいかなる汚れの侵入も回避されるからである。

ここで、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながらさらに詳細に説明する。

図１は、接続カップリングの側面図を示し、接続ニップルへの接続位置を縦断面図にして示している。

図２は、図１の接続カップリングの前部の拡大図であり、異なる２種類の断面図を示す。

図１は、いわゆるクイックアクション型接続カップリングである接続カップリング１０の好適な実施形態を示す。接続カップリング１０は、接続ニップル（この場合は左側に示す）に結合される。前記接続カップリング１０は、管状ハウジング１１を含む。管状ハウジング１１は、複数の相互スクリューダウンハウジング部１１ａ、１１ｂ、および１１ｃを含み、前記右ハウジング部１１ｃは入口領域１２として用いられ、前記左領域は、前記接続ニップル３０へ送られる流体の転送のための出口１３として用いられる。前記中間ハウジング部１１ｂ周囲には、制御レバー５０を有するスイッチユニット２１が構成される。前記入口領域１２は、接続アダプタ１４を含む。この接続アダプタ１４には、移送対象流体を供給するためのスレッドを介して流体ライン１２’が接続可能である。フィルタスリーブが挿入された接続アダプタ１４は、移送対象流体（特に所望の供給圧力値、開口断面等）に合わせて構成可能である。

出口１３の領域において、複数の長方形コレットチャック１５が設けられる。これらの長方形コレットチャック１５は、管状形態をとり、ラジアル方向に外側に展開可能であり、その直後に前記接続ニップル３０上に挿入され、その後、その外端が環状溝４２中に係合可能となる（図２を参照）。前記長方形コレットチャック１５は環状バネ１６によって事前伸張され、これにより、ラジアル方向でかつ外側方向に自動的に展開可能となる。その左外端は内側方向にクリンプされた表面を持ち、前記コレットチャック１５は、相互ロッキング係合プロファイル１７を含む。これらの相互ロッキング係合プロファイル１７は、前記接続ニップル３０の溝状接続プロファイル部に対応するように構成される。この構成については、上述した当該技術に関する記載においても詳しく述べられているため、これ以上の説明は避けることとする。完全を期すため、前記出口１３の領域において、封入ピストン２２が内側方向に誘導され、この封入ピストン２２は、前面側において円錐状の封入表面２３を有するとだけ述べておく。この円錐状の封入表面２３は、前記接続ニップル３０の封入リング近隣に設けられ、これにより、前記接続カップリング１０の中央軸に沿って実質的に流れるガス状流体および／または液状流体が外部に逃げるのを回避する。

前記コレットチャック１５周囲には外側スライディングスリーブ１８が設けられる。このスライディングスリーブは、前記ハウジング部１１ａの円筒型外側ジャケット上のスペーサスリーブ１８’（これは、この場合は左側にあり、圧力バネ１９により前記接続ニップル３０から遠位方向に事前伸張される）を介して誘導される。前記圧力バネ１９は支持リング２０上に配置されるため、前記スライディングスリーブ１８を偏心シャフト５１付き制御レバー５０へと押す。

バルブシート２６が前記封入ピストン２２に対して閉口位置にある場合、前記封入ピストン２２上に設けられた吐出バルブ２５は、封入リングによって封入される（ｓｅａｌｓ）。前記吐出バルブ２５は、圧力バネ２８によって加圧される。この圧力バネ２８は、スイッチスライド２７上に右側に向かって配置される。この吐出バルブ２５により、接続カップリング１０と前記接続ニップル３０との間の非結合位置（ここでは図示せず）または接続直前において、接続アダプタ１４を通じて供給される流体の流出が確実に回避される。前記スイッチユニット２１によって前記接続カップリング１０が前記接続ニップル３０から前記接続カップリング軸に沿って結合解除される間、前記スイッチスライド２７は移動し、その結果、封入ディスク２４と組み合わさって換気バルブ３５を形成する。

前記換気バルブ３５および前記スイッチスライド２７の作動は、前記制御レバー５０の回転により行われる。その理由は、前記偏心シャフト５１は、前記スイッチスライド２７と結合されている（すなわち、軸方向スロット２に移動可能に挿入されかつ外側リングスライド３１に接続された複数のボルト２９の係合を通じて結合されている）からである。これは環状溝を含み、この環状溝には、前記偏心シャフト５１の下端が係合される。前記制御レバー５０により、スイッチユニット２１全体は前記リングスライド３１周囲を回転可能となっている。

図示の接続カップリング１０の接続位置から分かるように、コレットチャック１５の係合プロファイル１７は、接続ニップル３０上へ挿入されている間、接続ニップル３０との係合状態にある。前記制御レバー５０を移動させる（約１８０°旋回させる）ことによって図示の位置にすることにより、前記スライディングスリーブ１８は、コレットチャック１５上に押され、これによりロックされる。これらのコレットチャック１５は、縦方向溝３７（図２に示すようなもの）中で誘導される。これらの縦方向溝３７は、誘導スリーブ３８中に収容され、各コレットチャック１５と完全に適合した様態で設けられる。その結果、これらのコレットチャック１５は、接線方向または横方向の力が加えられた場合（例えば、ユニットが「斜め方向」に取り付けられた場合）にも、屈曲またはさらには損傷を受けることがない。その理由は、前記誘導スリーブ３８は、その前端により前記接続ニップル３０よりも遥か遠方で把持し、またそこに中央傾斜３９を有するからである。このように、前記コレットチャック１５は、ハウジング中において比較的遠方に構成されるため、良好に保護される。

（燃料補給プロセスの開始時に）加圧されると、封入ピストン２２は（やはりバネ２８の作用により）先ず左に移動する。特に重要なスクレーパリング４０（図２を参照）が、前記封入ピストン２２の前方円周において提供される。このリングにより、前記封入ピストン２２が軸方向移動する間に前記ハウジング１１中に泥が入るのが確実に回避される。これが封入表面２３の近隣にある場合、前記封入ピストン２２の右移動に伴い、封入ピストン２２上のバルブシート２６およびよって吐出バルブ２５が開口する。このプロセスにおいて、前記係合プロファイル１７は、前記接続ニップル３０の対応して構成された接続プロファイル部上に既に係合されている。前記スライディングスリーブ１８およびよって連結されたスペーサスリーブ１８’が軸方向移動した結果、これは前記コレットチャック１５のラジアル方向外端上に係合し、その結果、これらは前記接続ニップル３０上に相互ロック状態で保持される。

前記接続カップリング１０を開放し、これにより図示の接続位置を開口位置に戻すには、前記制御レバー５０をねじった後、前記圧力バネ１９によって前記スライディングスリーブ１８を押し戻す。短い経路の後、前記コレットチャック１５を外側ラジアル方向に再度展開させ、前記環状溝４２に係合させることができる。その後、この環状溝４２は、前記スライディングスリーブ１８／１８’の軸方向移動によりフリーとなる。流体圧力は（例えば燃料補給バルブを閉めることにより）事前遮断されているため、ここで、封入ピストン２２をさらに移動させ、前記バルブシート２６上の吐出バルブ２５を閉める。

前記入口領域１２は、入口バルブ４５をさらに含む。この入口バルブ４５は、接続カップリング１０のハウジング１１またはハウジング部１１ｃの中央において関連バルブシート４６を有する。前記入口バルブ４５はまた、前記スイッチスライド２７との結合により、前記制御レバー５０およびその偏心シャフト５１によって軸方向に移動可能である。前記スイッチスライド２７は、前記入口バルブ４５のバルブスライド４７を（図示の接続位置にある封入ディスク２４を介して）開口位置に移動させ、その結果、入口領域１２から流れる流体を、前記バルブスライド４７および前記封入ディスク２４中の貫通口および前記管状スイッチスライド２７を通じて前記出口１３へと流すことができる。

前記接続カップリング１０が開放されると、前記スイッチスライド２７は、前記制御レバー５０が（およそ１８０°）回転されることにより、ボルト２９を介して左方向に移動し、これにより、前記封入ディスク２４が封入係合から係合解除される。これにより、前記接続カップリング１０中の圧力は、前記貫通口スロットを通じて圧力補償チャンバ４４へと行くにつれて弱まる。上述したように、前記接続カップリング１０が結合解除されている間、前記換気バルブ３５は、前記偏心シャフト５１および前記スイッチスライド２７によって開口される。その結果、残りの圧力媒体は全て、前記圧力補償チャンバ４４を通じて換気孔４３へと流れることができる。この換気孔４３は、（バルブ４５、３５および２５を通じて）前記接続カップリング１０のハウジング部１１ｃ中の中央流体通路に平行に延びる。前記換気孔４３は、第２の線１２”中に開口する。この第２の線１２”は好適にはリターンホ−スとして構成され、前記供給線１２’と同様にハウジングキャップ４８によって封入され、これにより、取り扱いが容易なハンドルとして用いられる。これにより、前記換気線１２”およびアダプタ１４に接続された流体ライン１２’は、常時実質的に互いに平行状態のまま延びる。

図２は、前記接続カップリング１０の出口１３の前部の主要構成の拡大図である。下部の表示ではコレットチャック１５を省略しているが、これは、誘導スリーブ３８中の縦方向溝３７をより明確に示すためであり、残りの構成については、上記記載と相違点は無い。この図は、誘導スリーブ３９中の縦方向溝３７におけるコレットチャック１５（一般的には、１２０°区域中に３分割されたもので充分である）での誘導を特に示す。これは、バネ型ストレートピン４１によりハウジング部前端１１ａに確実に締結可能であるが、同時に（他の全部品（例えば、コレットチャック１５またはスペーサスリーブ１８’）と同様に）交換も容易でもあり、これにより、異なる接続ニップル１３またはタンク貯蔵圧力に対応して調整される。

この提案の接続カップリングは、天然ガス自動車への燃料補給用途のクイックアクション型接続カップリングにおける使用に特に適している。

図１は、接続カップリングの側面図を示し、接続ニップルへの接続位置を縦断面図にして示している。 図２は、図１の接続カップリングの前部の拡大図であり、異なる２種類の断面図を示す。

Claims (8)

1. ガス状流体および／または液状流体の移送（特に自動車ガスタンクへの注入）用の接続カップリングであって、接続ニップル（３０）をコレットチャック（１５）を介してロックするためのスライディングスリーブ（１８）を含み、前記スライディングスリーブ（１８）と前記コレットチャック（１５）との間に、内部において前記コレットチャック（１５）を誘導する縦方向溝（３７）付き誘導スリーブ（３８）が構成され、またスペーサスリーブ（１８’）が前記スライディングスリーブ（１８）中に交換可能な様式で適合されることを特徴とする、接続カップリング。
2. 前記コレットチャック（１５）は、少量の横方向適合遊びを以って、前記縦方向溝（３７）に挿入されることを特徴とする、請求項１に記載の接続カップリング。
3. 前記誘導スリーブ（３８）は、その前端において中央傾斜（３９）を有することを特徴とする、請求項１〜２の１つに記載の接続カップリング。
4. 前記外側方向に展開されたコレットチャック（１５）のラジアル外端を受け入れるためのラジアル方向に円形の環状溝（４２）が、前記誘導スリーブ（３８）のラジアル方向外側に構成されることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の接続カップリング。
5. 前記スライディングスリーブ（１８）と前記スペーサスリーブ（１８’）との間に前記環状溝（４２）が形成されることを特徴とする、請求項４に記載の接続カップリング。
6. 前記誘導スリーブ（３８）は、少なくとも１つのバネ型ストレートピン（４１）により、前ハウジング部（１１ａ）へと交換可能な様式で締結されることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の接続カップリング。
7. 前記コレットチャック（１５）内において、封入ピストン（２２）周囲にスクレーパリング（４０）がラジアル方向に保持されることを特徴とする、特に請求項１に記載の接続カップリング。
8. 前記誘導スリーブ（３８）中の１２０°区域において、３つのコレットチャック（１５）および３つの縦方向溝（３７）が設けられることを特徴とする、請求項１〜７の１つに記載の接続カップリング。

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