JPH08505207A - 高圧の迅速コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高圧の迅速コネクタは、１端部に隣接したアプセット（18）を含む管（12）を有する。雄のロック装置は、管の周囲に位置され、アプセットを収容する空洞（32）と雄のロック装置に沿って軸方向に間隔が隔てられた第１および第２の溝を定める輪郭の外側表面とを含む。内部穴を有する雌の部材（14）は、雄のロック部材（20）を受入れるように構成されている。雌の部材は、ロック溝（68）を含む内部穴を有する。拡張可能な環状のロックリング（34）は輪郭を有する外側表面の周囲に設置されており、ロックリングは最初に第１の溝（38）に設置され、雌の部材への雄のロック装置の軸方向の移動時に第１の溝（38）から第２の溝（44）まで滑動可能である。第２の溝は、雌のロック部材中への雄のロック部材の十分な挿入時にロック溝（68）に隣接しており、拡張可能な管状のロックリング（24）は第２の溝（44）内およびロック溝（68）に隣接して位置されているので、ロックリング（34）は隣接した第２の溝とロック溝との間に入れ子状に重ねられている。

Description

【発明の詳細な説明】 高圧の迅速コネクタ 発明の背景 発明の分野 本発明は、管部分、特に車両のブレーキラインを接続する高圧の迅速コネクタ に関する。従来技術の説明 管を接続させる低コストの迅速コネクタは、自動車および非自動車の適用にお いて広く使用されている。典型的に、それらは取り外し要求の低い小さい直径の 流体供給管を接続するために使用されている。 このような迅速コネクタの１例は、干渉型コネクタとして知られている。この タイプのコネクタは、接続されるべき管上に形成されたアプセット部分あるいは ビードに関して機械的干渉を生じるハウジングに設置された拡張可能なフィンガ ーを有する。管およびアプセットは、拡張可能なフィンガーを通してコネクタハ ウジングに挿入される。フィンガーはアプセットが通過することを可能にするた めに拡張し、その後ハウジング内に管を保持するためにビードの後方で引っ込め られる。管の保持あるいはハウジングから管を引離すために必要とされる引出し 力は、主として拡張可能なフィンガーの剛性に依存している。大きな引出し力は 、フィンガーの拡張に対して大きな抵抗力があるときに必要とされる。一方、拡 張可能なフィンガーの剛性が大きくなればなるほど、ハウジング内に管を固定す ることは難しくなる。さらに硬いフィンガーは、除去が所望されるときに管を除 去するために手動で拡張させることがさらに難しい。 非常に高い引出し力が必要であるが低い挿入力を必要とする多くの応用が存在 する。このような応用の１つは、車両のブレーキラインの接続である。爆発のよ うな悲劇的な故障は５００ポンドより低い力には認められていない。対応して、 １５ポンド程度の低い挿入力が必要とされる。高い引出し力および低い挿入力の 必要性のため、典型的な迅速コネクタはブレーキラインの接続には許容できない 。それらはまた、高い引出し力および低い挿入力を必要としている他の応用にも 許容できない。 特にブレーキラインに関する多くの高圧の適用に関しては、ねじを有した取り 付け部品が使用されている。交差ねじ接続は問題となり、トルクが測定されなけ ればならない。一方、修繕しなければならない漏洩が生じ、さらに、ねじは結合 される時に共に捩じられなければならない。これは組立て時間および労力を増大 し、同時に作業者の疲労を生じる。ねじを有した取り付け部品を使用するため、 レンチのような工具のために十分なスペースがなければならない。見えない位置 においてこのような工具を使用することは難しい。 また、ねじを有した取り付け部品を分離することも難しい。それらの接続に関 して論じられた多くの問題が存在する。さらに、取り付け部品間に蓄積された汚 染物質を分離させるこ とはほとんど不可能である。それ故、サービスは非常に難しい。 発明の概要 本発明は、５００ポンドを越える高い引出し力を有する高圧の迅速コネクタを 供給することによって典型的な迅速コネクタに関する問題を克服する。また本発 明は、約１５ポンド程度の低い挿入力を有する。さらに、本発明はねじを有した 高圧の取り付け部品に関する多くの問題を克服する。 本発明の好ましい実施例において、雄のロック部材と予め組立てられている高 圧ラインすなわち管が提供されており、密閉して取り付けられている。管は、僅 かな押す力で雌の部材に挿入され、流体の漏洩しないシールで雌の部材に固定さ れることができる。 管は、雄の部材内に収容されているアプセットを有する。雄の部材は、管の受 入れのために縦に伸びた穴を有する。雄の部材の外側は、雌の部材の内側との軸 方向接触に応じて雄の部材に沿って挿入位置とロック位置との間を滑動するよう に構成されているガータスプリングの滑動容器を構成するように輪郭がつけられ ている。好ましい実施例において、ガータスプリングは連続したループを形成す るために自由端部で接続されているコイルスプリングである。 雄の部材の特定の輪郭の部分は、スプリングを保持するように構成されている 一対の間隔を隔てた凹所すなわち溝を定める。第１の溝は、ガータスプリングを 受入れ、最初にそれを保持するように構成されている。第２の溝すなわちロック 溝は、雄の部材が雌の部材あるいはハウジング中に十分に挿入されるときにスプ リングを保持するように構成されている。これら２つの溝は、ロック溝による受 入れのために最初に拡張し、雄の部材が固定された位置にくると直ぐに除去され ることを妨げるようにスプリングに作用するフランジによって分離されている。 さらに、輪郭を有する表面は第１の溝と第２の溝との間にスプリングを誘導する 傾斜した表面を有する。 雄の部材が挿入されているとき、ロック溝はハウジングの内部壁に形成された 保持溝に隣接して位置している。ロック溝および保持溝は、雄の部材が除去され ることを妨げるためにスプリングを挟む。スプリングは、ロック溝を部分的に定 めるフランジおよび保持溝によって剪断的に作用される。スプリング上の力の作 用により、スプリングをフランジを越えて引くため強大な力が必要である。５０ ０ポンドを越える力が、剪断的にスプリングを圧縮し、雄の部材を引出すために 必要とされている。 雄の部材における第１および第２の溝は、第２すなわちロック溝の直径より小 さい第１の直径と異なる直径を有する。この方法において、スプリングは、干渉 なしに雌の部材中に容易に挿入され、スプリングがロック溝中に位置されるまで 雄の部材の外側に沿って傾斜されることができる。雄の部材を挿入するのに必要 な力は、スプリングを拡張するのに必要な力だけである。それ故、非常に低い挿 入力しか必要とされない。 図面の簡単な説明 図１は、管の挿入の最初の段階の本発明の高圧の迅速コネクタの断面図である 。 図２は、管が挿入の別の段階にある本発明の高圧の迅速コネクタの断面図であ る。 図３は、管が挿入のさらに別の段階にある本発明の高圧の迅速コネクタの断面 図である。 図４は、管がハウジングに固定されている本発明の高圧の迅速コネクタの断面 図である。 図５は、予め組立てられた管の断面図である。 実施例 本発明の高圧の迅速コネクタは、図１乃至４において一般に10で示されている 。迅速コネクタ10は、車両のブレーキ装置のような別の車両部分にブレーキライ ンのような高圧ラインすなわち管12を迅速におよび実効的に接続するために使用 される。開示された実施例において、管12はハウジング14に接続されており、好 ましい実施例においてはそのハウジング14は金属で形成されており、内部ねじに 結合している車両の受入れ部分中でねじ接続されることができるねじを有した自 由端部16を有している。 好ましい実施例において、管12は図５に示されたように予め組立てられており 、流体漏洩のない接続を行うためにハウジング14に挿入されることができる。管 12は、保持器キャップ20内に収容されているアプセット18および上部ハット22を 有し、その両者は好ましい実施例においては金属で形成されている。保持器キャ ップ20および上部ハット28は、管12の受 入れのために穴24および25を縦方向に伸ばしている。キャップ20の穴24は、一連 の段部を供給するために穴24の長さに沿って直径が変化している複数の穴によっ て定められている。最も狭い穴26はキャップ20の上部にあり、一般に上部ハット 22における穴25と同じ直径であり、両者は管12の直径より僅かに大きい。穴25お よび26の直径は、ハウジング14内に接続されるときに管12の横への移動を妨げる ために管12に近接するような大きさにされる。抑制されない限り、管12に与えら れる横方向の力がハウジング14からの流体漏洩を生じることが認識されるべきで ある。 最も広い穴28はキャップ20の下部にあり、上部ハット22を受けるように構成さ れている。好ましい実施例において、穴28は、上部ハット22が穴28中に圧入され ることができるように上部ハット22の外側直径よりわずかに小さい直径を有する 。見られるように、上部ハット22は、穴28とそれに隣接した穴32との間に形成さ れた段部と結合する。上部ハット22が、上部ハット22を圧入するのではなく例え ば穴28中にねじ結合されるような別の手段によってキャップ20に接続されること は、当業者に認識されるべきである。 穴32は、別の段部を形成する直径の減少した穴30において終端する。この段部 および上部ハット22は、アプセット18が含まれている空洞を定め、キャップ20お よび上部ハット22に対するアプセット18の軸方向の移動限界を定める。 穴32は、直径の減少した穴32において終端する。穴32は、穴30と32との間に形 成された段部が線接触でアプセット18に 結合することを保証するため、最も狭い穴26より僅かに広い。穴32が穴26と同じ 直径を有した場合、段部は点接触でアプセット18に結合し、潜在的な磨耗点とな る。これは主として、アプセット18が形成されるときに形成されている丸いコー ナーによるものであり、段部の端部は点接触を避けるために管12から僅かに間隔 が隔てられる必要がある。 キャップ20の外側は、ハウジング14の内側との軸方向接触に応じてキャップ20 に沿って挿入位置と固定された位置との間を滑動するように構成されているガー タスプリングの滑動容器に適合した形状にされている。好ましい実施例において 、ガータスプリング34は、連続的なループを形成するためにその自由端部で接続 されているステンレススチールコイルスプリングである。管12がハウジング14に 挿入されるときのガータスプリング34の様々な位置は図１乃至４に示されており 、以下に詳細に説明する。 図５を参照すると、キャップ20の特定の形状の部分が開示されている。キャッ プ20の形状は、ハウジング14に挿入されるように構成されている挿入部分36を定 める。凹状の半径の部分すなわち第１の溝38は挿入部分36に隣接して存在する。 この第１の溝38は、図１に見られるように、ガータスプリング34を受けるように 構成されており、最初にそれを保持する。溝38は傾斜した部分40において終端し 、この傾斜した部分40はフランジ部分42において終端する。傾斜した部分40は、 溝38からフランジ部分42にガータスプリング34を傾斜させるために傾斜面として 付勢し、それは固定半径すなわち溝44にガ ータスプリングを傾斜させる。以下にさらに十分に定められるようなスプリング 34の傾斜作用は、ハウジング14中の管12の軸方向の移動の結果である。ロック溝 44は、終端部分46中で終端する。開示されたように、ロック溝44は完全な半円は 形成しないが、部分46に隣接した小さな側壁を有する。 管12は、管12の端部にＯ型リング48を設置することによって完成される。Ｏ型 リングは、流体がハウジング14から漏洩することを防ぐためのシールとして機能 する。好ましい実施例において、スペーサ50によって間隔が隔てられている２つ のＯ型リングが存在する。Ｏ型リング48およびスペーサ50は、加圧リング52によ って管12に保持されている。 ハウジング14は組立てられたライン12を受入れ、十分に受けられるとガータス プリング34を介して管12をハウジング12内に固定するように構成されている。ハ ウジング14は、第１の部分すなわち第１の穴を定めるフレアにされた端部60に隣 接したほぼ円筒型の凹所部分62を有するフレアにされた端部60を有する。この第 １の凹所部分62は、傾斜した壁66、後部壁68および僅かに傾斜した下部壁すなわ ちショルダ70によって定められている環状の溝64において終端する。溝64は、ロ ック溝44と結合すなわち入れ子状に重なる保持溝であり、それらの間にガータス プリング34を固定し、その結果としてハウジング14に管12を固定する。 溝64のショルダ70は、ショルダ70からショルダ74まで延在する穴72で終端する 。ショルダ74は僅かに傾斜した部分76において終端し、最も狭い穴78において終 端する。示されたよ うに、穴78は管12とハウジング14との間に流体シールを形成するためにＯ型リン グ48をしっかりと受入れるように構成されている直径を有する。穴78は、ハウジ ング14の端部を通って延在している最も狭い穴82を有するショルダ80において終 端する。図示されていない結合部材へのハウジング14の取付けのために下部ハウ ジング14の外周縁にねじ86が設けられる。様々な穴およびショルダが管12が取付 けられるべき本体に直接形成された場合、ハウジング14は必要でないことことは 当業者に理解されるべきである。 図１乃至４を参照すると、ハウジング14への管12の接続が記載されている。図 １は、ハウジング14への管12の最初の挿入を示す。認識されているように、好ま しい実施例における管12は図５に示されたように予め組立てられている。挿入に おいて、ハウジング14のフレアを有する端部60は、凹所部分62へ挿入部分36を誘 導するための誘導面として作用する。凹所部分62およびフレアを有する端部60は 、キャップ20が容易に通過できるように十分に大きい直径を有する。 管12が挿入されるとき、挿入部分36は穴72に移動する。挿入部分36の外側直径 は穴72の内側直径より僅かに小さいだけであり、ハウジング14内の管12の横への 移動を制限する。同時に、Ｏ型リングは穴78内に受入れられている。傾斜した部 分76は、穴78に加圧リング52を誘導する。加圧リング52の外側直径は穴78の内側 直径より僅かに小さく、管12へ付加的な横への支持力を供給する。横への支持力 は、上部ハット22と穴78との間および挿入部分36の外側と穴72との間の精密な適 合によっても行われている。図１に示されたように、スプリング34は、この挿入 の段階で溝64のショルダ70に結合する。 図２を参照すると、挿入の後続の段階が示されている。この段階において、管 12はハウジング14にさらに挿入され、スプリング34は丸い部分38から押出されて いる。丸い部分38からのスプリング34の除去は、スプリング34の中心を僅かに越 える点でショルダ74によってスプリング34の下部に供給された圧力の結果である 。スプリング34は僅かに拡張され、部分38からキャップ20の傾斜した部分40上に 移動される。さらに管12を挿入することによって、スプリング34は、部分40およ びフランジ部分42と共に付勢するショルダ74のわずかな傾斜によってさらに拡張 され、フランジ部分42は下部壁に沿った少し急な傾斜を有する。スプリング34の 拡張は、スプリングがフランジ42の外側先端部に来るまで続く。 図４に示されたように、さらに僅かに挿入した後、スプリング34はロック溝44 に引っ込まれる。見られるように、溝44におけるキャップ20の直径は、溝64の傾 斜した壁66の通路中で拡張されているスプリング34を生じる溝38でのキャップ20 の直径より大きい。認識されるように、溝44は、点あるいは線接触であった場合 に得られるスプリング範囲より大きな範囲のスプリング34にわたって付勢する力 を分配するためにスプリング34に対して表面接触を適用する。見られるように、 フランジ42は、スプリング34の横の中心線の少し前にスプリング34とわずかに結 合し、スプリング34が凹所部分62に連接する傾斜した壁66の縁部に対して外側に 力を与える。この方 法において、管12がハウジング14から引出されるようにされる場合、スプリング 34は剪断力を加えられ、フランジ42が通ることを可能にするために剪断力で圧縮 されなければならない。これは、５００ポンドより大きく、剪断においてスプリ ング34を圧縮するのに十分な力が得られる前に管が故障するような大きさのかな りの力を必要とする。 ハウジング14から管12を取り外すため、フランジ42をスプリング34が通過する ことを可能にするためにスプリング34を十分に拡張することができる工具が使用 されなければならない。見られるように、キャップ20の終端部分46は、ロック溝 44の最も内側の部分のキャップの直径より僅かに大きい直径を有する。仮想線が 部分46から伸びている場合、スプリング34と僅かに交差する。この方法において 、工具は凹部62中に挿入され、ロック溝44と結合している側面と、スプリング34 を溝64の傾斜した壁66に沿って拡張させるスプリング34の横の中心線との間でス プリング34に結合している工具の端部の接触点によってスプリング34に結合する ことができる。この方法においてスプリング34を拡張するために使用される工具 の１例は、本発明の出願人の1991年12月13日出願の米国特許出願第07/807,533号 明細書に示されている。 上記から認識されるように、管12の挿入がキャップ20の外側に沿った傾斜した 表面によって補助されているフランジ42の周囲のスプリング34の拡張を必要とす るだけであるため、挿入力は最小となる。約１５ポンドのみの挿入力が必要とさ れている。挿入後、スプリングは管を引出すために剪断力で 圧縮されなければならないため、保持力は５００ポンドより大きくなる。 本発明の好ましい実施例が開示されている。しかしながら、当業者は、種々の 変形が本発明の技術的範囲内で達成されることを理解するであろう。それ故、以 下の請求の範囲は、本発明の技術的範囲および内容を定めるために明らかにされ るべきである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１端部に隣接したアプセットを有する管と、 前記管の周囲に位置され、前記アプセットを収容している空洞および間隔を隔 てた凹溝を定める輪郭を有する外側表面とを含んでいる雄のロック装置と、 前記輪郭を有する外側表面の周囲に設置され、前記間隔を隔てた凹所溝の間で 滑動可能である拡張可能な環状のロックリングと、 前記雄のロック装置を受入れるように構成されており、保持溝を有する内部穴 を有する雌の部材と、 前記拡張可能な環状のロックリングが、前記雄の部材が前記雌の部材から引出 されるのを妨げるために前記１つの凹溝と前記保持溝との間で効果的に拘束され て動作するように前記雌の部材への前記雄のロック装置の十分な挿入時に前記保 持溝に隣接している前記１つの凹溝とを具備している高圧の迅速コネクタ。 ２．前記雄のロック装置が前記ロックキャップに結合されたロックキャップおよ び上部ハットを含み、前記空洞が前記ロックキャップおよび前記上部ハットによ って定められている請求項１記載の高圧の迅速コネクタ。 ３．前記凹溝がフランジによって分離されており、前記フランジは前記管が前記 雌の部材から引出されようとされるときに前記スプリングに作用するように構成 されている請求項１記載の高圧の迅速コネクタ。 ４．前記フランジが前記スプリングと表面接触する表面を有しており、前記結合 接触が前記雌の部材から前記管が引出されようとされるときに前記保持溝との結 合するように外側に前記スプリングを押し付ける請求項３記載の高圧の迅速コネ クタ。 ５．前記管が、前記雌の部材に対して前記管を密封するシール手段を含む請求項 １記載の高圧の迅速コネクタ。 ６．前記管が前記雄のロック装置およびシール手段を含んでいる予め組立てられ た装置である請求項１記載の高圧の迅速コネクタ。 ７．前記溝の１つが前記別の溝より大きい直径を有する請求項１記載の高圧の迅 速コネクタ。 ８．前記雄のロック部材は、前記雄の部材が前記管に供給された横の力に抵抗す るために十分に挿入されているときに前記雌の部材の内壁に結合する請求項１記 載の高圧の迅速コネクタ。 ９．前記溝が、前記第１および第２の凹溝の間の前記スプリングの移動を容易に する傾斜した表面によって前記フランジから分離されている請求項３記載の高圧 の迅速コネクタ。 １０．１端部に隣接したアプセットを有する管と、 前記管の周囲に位置されており、前記アプセットを収容する空洞と、雄のロッ ク装置に沿って軸方向に間隔が隔てられた第１および第２の溝を定める輪郭の外 壁とを含んでいる雄のロック装置と、 前記雄のロック部材を受入れるように構成されており、保 持溝を有している内部穴を有する雌の部材と、 前記輪郭の外側表面の周囲に設置されており、最初に前記第１の溝に設置され 、前記雌の部材への前記雄のロック装置の軸方向の移動時に前記第１の溝から前 記第２の溝まで滑動可能である拡張可能な環状のロックリングと、 前記雌のロック部材への前記雄のロック部材の十分な挿入時に前記保持溝に隣 接しており、前記拡張可能な環状ロックリングが前記第２の溝内および前記保持 溝に隣接して位置されており、前記ロックリングが前記隣接した第２の溝と前記 保持溝との間に入れ子状に重ねられている前記第２の溝とを具備している高圧の 迅速コネクタ。 １１．前記雄のロック装置がロックキャップと前記ロックキャップに結合された 上部ハットを含み、前記空洞が前記ロックキャップおよび前記上部ハットによっ て定められている請求項１０記載の高圧の迅速コネクタ。 １２．前記凹溝がフランジによって分離されており、前記フランジが前記管が前 記雌の部材から引出されるようにされている時に前記スプリングに作用するよう に構成されている請求項１０記載の高圧の迅速コネクタ。 １３．前記フランジが前記スプリングと表面接触する表面を有しており、前記雌 の部材から前記管が引出そうとするときに前記保持溝との結合するように外側に 前記スプリングを押し付ける請求項１２記載の高圧の迅速コネクタ。 １４．前記管が前記雌の部材に対して前記管を密封するシール手段を含む請求項 １０記載の高圧の迅速コネクタ。 １５．前記管が前記雄のロック装置およびシール手段を含んでいる予め組立てら れた装置である請求項１０記載の高圧の迅速コネクタ。 １６．前記溝の１つが前記別の溝より大きい直径を有する請求項１０記載の高圧 の迅速コネクタ。 １７．前記雄のロック部材は、前記雄の部材が前記管に供給された横の力に抵抗 するために十分に挿入されているときに前記雌の部材の内壁に結合する請求項１ ０記載の高圧の迅速コネクタ。 １８．前記溝が、前記第１および第２の凹溝の間の前記スプリングの移動を容易 にする傾斜した表面によって前記フランジから分離されている請求項１２記載の 高圧の迅速コネクタ。 １９．前記内部穴がショルダを含み、前記ロックリングが最初に前記第１の溝に 設置されており、前記ショルダとの結合および前記ハウジングへの前記管の軸方 向の移動時に前記第１の溝から前記第２の溝まで滑動可能である請求項１０記載 の高圧の迅速コネクタ。 ２０．１端部に隣接したアプセットを有する高圧管と、 それらの間に前記アプセットを拘束するために前記アプセットの周囲に設置さ れているロックキャップおよび上部ハットであって、前記キャップが前記キャッ プに沿って軸方向に間隔が隔てられた第１および第２の溝を定める輪郭の外側表 面を有し、前記第１の溝が前記管の前記１端部に隣接しているロックキャップお よび上部ハットと、 前記雄のロック部材を受入れるように構成されており、そ の中の保持溝およびショルダを有している内部穴を有するハウジングと、 前記の輪郭の外側表面の周囲に設置されており、最初に前記第１の溝に設置さ れ、前記ハウジングへの前記管の軸方向の移動において前記ショルダとの結合時 に前記第１の溝から前記第２の溝まで滑動可能である拡張可能な管状のロックリ ングとを具備し、 前記第２の溝が前記ハウジングへの前記ロックキャップの十分な挿入時に前記 保持溝に隣接しており、前記拡張可能な管状のロックリングが前記第２の溝内お よび前記保持溝に隣接して位置され、前記ロックリングが前記隣接した第２の溝 と前記ロック溝との間に入れ子状に重ねられ、前記ロックキャップおよび前記管 が前記ハウジングから引出されるのを妨げる前記ロックリング上に剪断力として 前記溝が作用する高圧管の迅速コネクタ。