JP4280410B2 - 安全固定継手組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、概して、ホースと、流体を運ぶその他の導管とを連結する継手に関し、特に、ホースとその他の導管とを迅速に連結および切り離すために動作できる安全固定機構を有する流体継手に関する。
【０００２】
（発明の背景）
ホースと、流体を運ぶその他の導管とを連結する継手が長年にわたって使用されてきた。カムおよび溝継手またはカム−ロック継手あるいはカム固定迅速切り離し継手としばしば呼ばれている、そのような継手の１つの共通形態は、雌継手ユニットと雄継手ユニットとを含み、雌継手ユニットの上には、一対のカムアームが雌継手ユニットの壁を貫通して延びている開口部内部で雌継手部材の穴にピボット回転可能に取付けられている。外面に溝を有する雄継手ユニットは雌継手ユニットの穴に受け入れられて、雄継手ユニットの溝の中のカムアームにより係合させられて、雄継手ユニットを雌継手ユニット内に固定する。雄継手ユニットが雌継手ユニットの穴の中に挿入されている最初の位置においては、カムアームは半径方向外側へピボット回転させられて、雄継手ユニットを挿入するための隙間を設ける。雄継手ユニットが雌継手ユニットの穴の中に挿入された後、カムアームは半径方向内側へピボット回転させられて、雄継手ユニットを雌継手ユニットの穴の中に引き込んで、雄継手ユニットを所定場所に固定し、その間に、雌継手ユニットの穴の中の溝内に支持されている圧縮可能な封止リングを圧縮する。継手を切り離すためには、雌継手ユニットのカムアームが外側へピボット回転させられて、雄継手ユニットを自由にし、雄継手ユニットを抜き出すことができるようにする。
【０００３】
系内の圧力変動または継手を物理的い引っ張ると継手が偶発的に外れることがあり、潜在的に危険な漏れまたは圧力放出をひき起こすことがある。そのような安全を脅かす可能性のために、雄継手ユニットと雌継手ユニットを一緒に固定することを改善するための努力がなされてきた。ある場合には、カムアームを雌継手ユニットの閉じられた位置に保持する安全ロックが付加されてきた。それは脈動する圧力に対しては有効であるが、継手が物理的に引っ張られる場合に開かれるのに対しては有効ではない。
【０００４】
継手の意図しないかつ許可されていない切り離しを防ぐためになんきん錠が付加されてきた。一般的に、なんきん錠を含む装置は所望の防護を行うには十分に有効ではなかった。
【０００５】
そのような継手の構成におけるその他の努力として、紛失したり置き忘れたりしやすいことがある部品を含めたり、継手のコストを上昇させたり、継手を複雑にする部品を付加することがあった。そのような継手のある構造は塵埃が積もり易くて継手の効果をなくしたり、機能しないようにする。
【０００６】
いくつかの従来技術の継手のさらに他の問題は、カムアームにより保持されている引っ張りリングが、カムアームと雌継手ユニットのボデーとの間にひっかかるようになり、その結果雄継手ユニットと雌継手ユニットが間違って閉じて連結されるようになる。さらに、通常はカムアームによってゆるく保持されているそれらの引っ張りリングは、継手が物理的に引っ張られるにつれてなにかに「引っ掛かる」ようになりやすい。
【０００７】
（発明の概要）
したがって、本発明に従って構成された安全固定継手組立体は、概ね円筒形の雄継手ユニットと、概ね円筒形のボデーを含む雌継手ユニットと、雌継手ユニットのボデーに装着されているカムアームと、カムアームにより保持されている引っ張りリングとを有する。雌継手ユニットのボデーは、ボデーの第１の端面と第２の端面との間を軸線方向に延び、雄継手ユニットがボデーの前記第１の端面からはめ込まれる穴を形成する内壁を有する。ボデーは、ボデーを貫通する開口部と、ボデー内の開口部の両側でボデーの外壁から突き出る第１の耳および第２の耳とをも有する。カムアームは、第１の固定されたピボット位置と第２の解放されたピボット位置との間でピボット運動するために、雌継手ユニットのボデーの開口部に装着されている。カムアームは、第１の固定されたピボット位置にある時に、カムアームがボデーの開口部内からボデーの穴の中に突き出して、ボデーの穴に収容されている雄継手ユニットに係合し、カムアームが第２の解放されたピボット位置にある時に、ボデーの穴からボデーの第１の開口部内に引き込められて、ボデーの穴に収容されている雄継手ユニットから切り離されるカム面を有する。カムアームは貫通の幅をアーム部の自由端部で貫通する貫通穴を有するアーム部も有する。引っ張りリングは、カムの固定された第１の固定されたピボット位置からカムアームの解放された第２のピボット位置へカムアームを移動させるために、第１の固定されたピボット位置を第２の解放されたピボット位置の間で引っ張りリングをカムアームに対してピボット運動させるため、カムアームのアーム部分の貫通穴を延びている。引っ張りリングが引っ張りリングの第１の固定されたピボット位置にある間に、カムアームの第１の固定されたピボット位置からカムアームの第２の解放されたピボット位置へ向かうカムアームのピボット運動時に、引っ張りリングは雌継手ユニットのボデー上の第１の耳および第２の耳に接触して、カムアームの第２の解放されたピボット位置へのカムアームのピボット運動を阻止し、引っ張りリングの第１の固定されたピボット位置からカムアームの第２の解放されたピボット位置への引っ張りリングのピボット運動時に、第１の耳と第２の耳とから離れて、カムアームはカムアームの第２の解放されたピボット位置へピボット運動を行うことができる。
【０００８】
以下に説明する本発明の実施形態は雌継手ユニットのボデーに対称的に配置させられている２つのカムアームを有するが、本発明は、特により小型のユニットでは、ただ１つのカムアームで本発明を構成でき、特により大型のユニットでは、３つ以上のカムアームで本発明を構成できることを理解されるであろう。
【０００９】
以下に説明する本発明の他の態様は、カムアームと、カムアームを雌継手ユニットのボデーに装着する手段とがなんきん錠を受け入れるように構成されていて、これによって安全固定継手組立体は従来技術の構成よりも大幅に手出しに対して防護されている。
【００１０】
本発明のさらに他の態様はカムアームを補強するカムアームのカム面の形態である。
【００１１】
（発明を実施するための最良の形態）
図面を参照すると、本発明に従って構成された、安全固定継手組立体は概して円筒形の雄継手ユニット１０と、概して円筒形のボデー１４を含む雌継手ユニット１２とを有する。ボデー１４は、ボデー１４の第１の端面１６と第２の端面１７との間をボデー１４を軸線方向に延びる穴を構成する内壁１５を有する。雄継手ユニット１０はボデー１４の第１の端面１６から雌継手ユニット１２のボデー１４の穴の中にはめ込まれている。雌継手ユニット１２の反対側の、たとえばホース軸部１８として構成された端部と、雄継手ユニット１０の、たとえば内部ねじ溝１９を有する反対側の端部がホースまたはパイプに取り付けられるようになっている。
【００１２】
雌継手ユニット１２のボデー１４の穴は、ボデーの第１の端面１６から隔てられている、ボデーの内壁内に円周溝２１を有する。雌継手ユニット１２は、ボデー１４の内壁を越えて穴の中に延びる、円周溝２１内に配置されている圧縮可能な封止リング２２をさらに含む。雄継手ユニット１０は封止リング２２にきつく接触する。雌継手ユニット１２のボデー１４内の円周溝２１の肩部２５が封止リング２２を軸線方向の動きに抗して支持する。雄継手ユニット１０は外面に円周溝２３を有する。
【００１３】
雌継手ユニット１０のボデー１４はボデーを貫通する直径方向に対置されている第１の開口部２４と第２の開口部２４も有する。図面にはそのような開口部が１つだけ示されている。図５に最も明らかに示されている第１の耳２６と第２の耳２６が、ボデーの第１の開口部２４の両側でボデー１４の外壁から突き出ている。第１の耳２６と第２の耳２６は傾けられているアーケード面２８を有する。第３の耳３２と第４の耳３２（それらのうちのただ１つが図に示されている）がボデー１４の第２の開口部２４の両側でボデー１４の外壁から突き出て、それらの耳は第１の耳２６と第２の耳２６に類似する。
【００１４】
雌継手ユニット１２は、図４、図５、および図６に示されている第１の固定されたピボット位置と、図１に示されている第２の解放されたピボット位置との間でボデー１４に対してピボット運動するために、ボデー１４の第１の開口部２４と第２の開口部２４でボデー１４にそれぞれ装着されている第１のカムアーム３６と第２のカムアーム３８も有する。
【００１５】
第１のカムアーム３６は、第１のカムアーム３６が第１の固定されたピボット位置にある時は、ボデー１４の第１の開口部２４内からボデー１４の穴内に突き込んで、ボデー１４の穴に収容されている雄継手ユニット１０に係合し、第１のカムアーム３６が第２の解放されたピボット位置にある時は、ボデー１４の穴からボデー１４の第１の開口部内に引き込まれて、ボデー１４の穴に収容さている雄継手ユニット１０から切り離される。第１のカムアーム３６は第１のアーム部４４を有し、このアーム部は、第１のアーム部４４の自由端部において幅を貫通する第１の貫通穴４６を有する。
【００１６】
第２のカムアーム３８は、第３の耳３２と第４の耳３２との間でピボット運動するために、ピボットピン４８により第３の耳３２と第４の耳３２とに装着されている。第２のカムアーム３８は、図示されていないが、第１のカム面４２に類似する第２のカム面と第２のアーム部５０を有する第１のカムアーム３６に類似する。第２のカムアーム３８の第２のカム面は、第２のカムアーム３８が第１の固定されたピボット位置にある時は、雌継手ユニット１２のボデー１４の第２の開口部内からボデー１４の穴内に突き出し、ボデー１４の穴に収容されている雄継手ユニット１０に係合し、第２のカムアーム３８が第２の解放されたピボット位置にある時は、ボデー１４の穴からボデー１４の第２の開口部内に引き込められて、ボデー１４の穴に収容されている雄継手ユニット１０から切り離される。第２のアーム部５０は第２のアーム部５０の自由端部において幅を貫通する第２の貫通穴５２を有する。
【００１７】
雌継手ユニット１２は、第１の引っ張りリング５４と第２の引っ張りリング５６も有する。それらの引っ張りリング５４、５６は、それらが第１のカムアーム３６および第２のカムアーム３８にそれぞれ対してピボット運動するために、第１のカムアーム３６の第１のアーム部４４内の第１の貫通穴４６内と、第２のカムアーム３８の第２のアーム部５０内の第２の貫通穴５２内をそれぞれ延びている。第１の引っ張りリング５４と第２の引っ張りリング５６は、第１のカムアーム３６と第２のカムアーム３８をカムアームの第１の固定された位置からカムアームの第２の解放された位置までそれぞれ動かすために、第１の固定された位置と第２の解放された位置との間でピボット運動を受けることができる。各引っ張りリング５４と５６は多数回巻きの弾性のある円形コイルであり、各引っ張りリングと、引っ張りリングが内部を延びる各貫通穴４６、５２は、引っ張りリングの第１の固定されたピボット位置に装着されるカムアームのアーム部に対する位置に引っ張りリングを偏倚させ、引っ張りリングが引っ張りリングの第２の解放された位置へ向かって引っ張られた時に、偏倚に打ち勝って、引っ張りリングの第２の解放された位置に装着されているカムアームのアーム部から離れる引っ張りリングのピボット運動を行えるようにするように寸法を定められている。
【００１８】
特に、第１の引っ張りリングが第１の引っ張りリングの第１の固定されたピボット位置にある間に、第１のカムアーム３６が第１のカムアームの第１の固定されたピボット位置から第１のカムアーム３６の第２の解放された位置へ向かう第１のカムアーム３６のピボット運動時に、第１の引っ張りリング５４は第１の耳２６および第２の耳２６の傾斜したアーケード面２８に接触して、第１のカムアーム３６の第２の解放された位置への第１のカムアーム３６のピボット運動を阻止する。第１の引っ張りリング５４の第１の固定されたピボット位置から第１の引っ張りリング５４の第２の解放されたピボット位置への第１の引っ張りリング５４のピボット運動時に、第１の引っ張りリング５４は第１の耳２６および第２の耳２６から離されて、第１のカムアームの第２の解放された位置への第１のカムアーム３６のピボット運動を行える。第２の引っ張りリング５６は、第１の引っ張りリング５４が、第１の耳２６と協働して、第１のカムアーム３６の固定と運動を行うのと全く同様にして、第３の耳３２および第４の耳３２の傾斜したアーケード面２８と協働して、第２のカムアーム３８の固定と運動を行う。
【００１９】
雄継手ユニット１０はテーパー状端部５８を有することが好ましく、雌継手ユニット１２は、テーパー状端部と一緒に雌継手ユニット１２内への雄継手ユニット１０の挿入を容易にする環状端部半径６０を有することが好ましい。雄継手ユニット１０の端面６２は雌継手ユニット１２の封止リング２２にきつく接触させられるようになっている。
【００２０】
第１のカムアーム３６と第２のカムアーム３８とのカム面４２は、雌継手ユニット１２内に雄継手ユニット１０を挿入できるようにする起伏（レリーフ）６４を有する。カム面４２のレリーフ６４は、図１に示されているように、カムアーム３６と３８がカムアームの解放されたピボット位置にある時に、雄継手ユニット１０の軸線と雌継手ユニット１２の軸線に整列させられているアーケード凹面である。図５に示されている、レリーフ６４のアーケード性質によって、カムアームが雄継手ユニット１０の形に追従するにつれてカムアームに付加された物質を与え、これによりカムを強くする。
【００２１】
雌継手ユニット１２への雄継手ユニット１０の挿入の最初の段階が図２に示されている。カムアーム３６と３８は、図１に示されているように、カムアームの解放されたピボット位置から、図３、図４、および図５に示されている、カムアームの固定されているピボット位置へ向かって僅かに動かされており、このときカムアームのカム面４２は雄継手ユニット１０の外面の円周溝２３に入っている。
【００２２】
雌継手ユニット１２内に挿入されている雄継手ユニット１０を示す、図３、図４、および図５に最も明瞭に示されているように、カムアーム３６、３８のカム面４２は、カムアームがカムアームの固定されているピボット位置にある時は、雄継手ユニット１０の外面の円周溝２３内に延びてそれと係合している。カムアーム３６と３８がカムアームの解放されたピボット位置からカムアームの固定されたピボット位置へピボット回転させられると、カムアームのカム面４２は雄継手ユニット１０の外面の円周溝２３にさらに係合して、雄継手ユニット１０を雌継手ユニット１２内に引き込んで封止リング２２を圧縮する。これと同時に、引っ張りリング５４と５６が第１の耳２６および第２の耳２６と、第３の耳３２および第４の耳３２にそれぞれ乗って、対応する耳に掛け留める。カムアーム３６と３８がそれらのカムアームの完全に固定されたピボット位置まで動かされないと、引っ張りリング５４と５６は耳の上に乗らず、かつ耳に掛け留められないで、継手組立体は安全に固定されない。カムアーム３６と３８は、オペレータの手または手の癒しのために心地好い表面を、継手組立体を固定するために必要な力に対して設けることにより、それらのカムアームの固定されたピボット位置へカムアームを動かすことを容易にする拡張されたパッド領域６６を有することが好ましい。
【００２３】
また、図５に最も明瞭に示されているように、カムアーム３６と３８は、カムアームのアーム部の自由端部に、貫通穴４６と５２を越えて、延長部６７と６８をそれぞれ有する。図６に最も明瞭に示されているように、延長部６７と６８は、引っ張りリングの第１の固定されたピボット位置から引っ張りリングの第２の離されたピボット位置までの引っ張りリング５４と５６とのピボット運動を制限して、継手組立体を切り離すために引っ張りリングが引っ張られた時に望ましくない歪みを阻止して、引っ張りリングがカムアームの下に進むことを阻止する。 また、カムアーム３６と３８は、貫通穴６９と７０をそれぞれ有し、これら貫通穴６９、７０は、カムアーム３６と３８がカムアームの固定されたピボット位置にある時に、第１の耳２６および第２の耳２６との貫通穴７１と、第３の耳３２および第４の耳３２との貫通穴７２にそれぞれに整列させられる。なんきん錠７４または類似の装置を整列させられている貫通穴に取り付けて、継手組立体のさらに偶発的な切り離しや、継手の無許可切り離しを阻止する。カムアーム３６と３８を図４に示されているように雌継手ユニット１２のボデー１４に押し付けることで、ピボットピン４８が引き抜かれたとしてもなんきん錠７４はカムアーム３８が動かされることを阻止する。
【００２４】
継手組立体を切り離すためには、なんきん錠が、それが継手組立体を固定するために用いられているならば、まず外される。次に、オペレータは図６に示されているように指を各引っ張りリング５４と５６に入れて、引っ張りリングを引っ張りリングの固定されたピボット位置から引っ張りリングの解放されたピボット位置まで引っ張る。引っ張りリングをさらに引っ張ると、カムアーム３６と３８はカムアームの固定されたピボット位置からカムアームの解放されたピボット位置まで動かして、カムアームのカム面４２を雄継手ユニット１０の外面の円周溝２３から引き離す。
【００２５】
カム面４２とは反対側の各カムアーム３６と３８の表面７６は延長させられて、図４に最も良く示されているように、環境からの突起部が引っ張りリング５４と５６に意図しないのに接近することに対する障壁として作用することが好ましい。
【００２６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の要旨および範囲を逸脱することなしに種々の修正および変更を行えることが当業者は理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従って構成された安全固定継手組立体の、雄継手ユニットを雌継手ユニットに挿入する前の部分断面側面図である。
【図２】 図１の安全固定継手組立体の、雄継手ユニットを雌継手ユニットに挿入後で。、雄継手ユニットと雌継手ユニットを一緒に固定する前の部分断面側面図である。
【図３】 継手組立体の固定された状態と固定されていない状態との中間の点における図１の安全固定継手組立体の部分断面側面図である。
【図４】 雄継手ユニットを雌継手ユニットが一緒に固定されている図１の安全固定継手組立体の部分断面側面図である。
【図５】 雄継手ユニットを雌継手ユニットが一緒に固定されている図１の安全固定継手組立体の上面図である。
【図６】 切り離す準備をされている図１の安全固定継手組立体の部分断面側面図である。

Claims (1)

1. 概して円筒形のボデーと、カムアームと、引っ張りリングとを備え、
   前記ボデーは、前記ボデーの第１の端面と第２の端面との間を前記ボデーの軸線方向に延びる穴であって、前記ボディの前記第１の端面において雄継手ユニットを受け入れるようになっている穴を形成する内壁を有し、かつ前記ボデーは、
   （ａ）前記ボデーを貫通する開口部と、
   （ｂ）前記ボデー内の前記開口部の両側で前記ボデーの外壁から突き出ている第１の耳および第２の耳をさらに有し、
   前記カムアームは、前記ボデー内の前記開口部において前記ボデーに装着され、第１の固定されたピボット位置と第２の解放されたピボット位置との間を前記ボデーに対してピボット運動し、かつ、
   （ａ）（１）前記カムアームが前記第１の固定されたピボット位置にある時に、前記ボデー内の前記開口部内から前記ボデー内の前記穴に突き出して、前記ボデー内の前記穴により受け入れられている雄継手ユニットに係合するようにされており、かつ
   （２）前記カムアームが前記第２の解放されたピボット位置にある時に、前記ボデー内の前記穴から前記ボデー内の前記開口部内に引き込められて、前記ボデー内の前記穴により受け入られている雄継手ユニットから切り離されるようにされているカム面と、
   （ｂ）自由端部において幅を貫通する貫通穴を有するアーム部と、
   を有し、
   前記引っ張りリングは、前記カムアームの前記アーム部内の前記貫通穴を通って延び、前記カムアームを前記カムアームの第１の固定されたピボット位置から前記カムアームの前記第２の解放されたピボット位置まで動かすために、前記引っ張りリングの、前記第１の固定されたピボット位置と前記第２の解放されたピボット位置との間を前記カムアームに対してピボット運動し、前記引っ張りリングは、
   （ａ）前記引っ張りリングが前記引っ張りリングの前記第１の固定されたピボット位置にある間に、前記カムアームの前記第１の固定されたピボット位置から前記カムアームの前記第２の解放されたピボット位置へ向かう前記カムアームのピボット運動時に前記第１の耳と前記第２の耳とに接触して、前記カムアームの前記第２の解放されたピボット位置への前記カムアームのピボット運動を阻止し、
   （ｂ）前記引っ張りリングの前記第１の固定されたピボット位置から前記引っ張りリングの前記第２の解放されたピボット位置へ向かう前記引っ張りリングのピボット運動時に前記第１の耳と前記第２の耳とが自由にされて、前記カムアームの前記第２の解放されたピボット位置への前記カムアームのピボット運動を行えるようにし、
   前記カムアームは前記第１の耳と前記第２の耳とに装着され、前記第１の耳と前記第２の耳との間をピボット運動し、
   前記引っ張りリングは多数回巻かれた弾性のある円形コイルであり、前記引っ張りリングと、前記引っ張りリングが通る前記貫通穴は、
   （ａ）前記引っ張りリングを、前記カムアームの前記アーム部に向き合う位置と、前記引っ張りリングの前記第１の固定されたピボット位置とに偏倚させ、
   （ｂ）前記偏倚を抑えることができるようにし、かつ、前記引っ張りリングが前記カムアームの前記第２の開放されたピボット位置へ向かって引かれる時に、前記引っ張りリングが前記カムアームの前記アーム部から離れて前記引っ張りリングの前記第２の解放されたピボット位置まで行く前記引っ張りリングピボット運動を行えるようにする、寸法にされている、
   雌継手ユニット。

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