(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整合して当接係合を許容する第１端部と第２端部とを有するスプリットロックリングと、
前端部から後部に向けて軸線に沿って延び、外面を有する第１部材と、
該第１部材の外面から外方に延びるリブにして、前記前端部および前記軸線から離隔する方向に傾斜した傾斜部と、さらに、前記軸線にほぼ平行でかつ前記傾斜部から後方に延びる円筒面と、さらに、前記前端部から離隔しかつ前記軸線に向って内方に傾斜して、後部円筒外面に続く肩部とを含むリブと、
先行端部と、この先行端部から延びる内面を形成して前記第１部材を受け入れるための先行部とを有する第２部材と、
前記第２部材の前記内面に形成されるロックリング収容溝と、
前記第２部材の前記内面に形成され、前記ロックリング収容溝に隣接して、該ロックリング収容溝より浅い段部からなり、前記スプリントロックリングと２箇所で接するロックリング保持溝とを備え、
前記第１部材を第２部材内に挿入したときに、前記スプリットロックリングは、前記傾斜部を上がり、前記円筒面を越えてロックリング収容溝内に移動し、収縮して前記肩部と前記ロックリング保持溝とに係合し、かつスプリットロックリングの第１、第２端部は、互いに対面して整合していることを特徴とする、前記２つの部材を接続するためのカップリング組立体。
【請求項２】
前記スプリットロックリングの前記第1,第２端部は、0.030インチ（約0.76mm）を越えない間隙を形成する請求項１に記載のカップリング組立体。
【請求項３】
前記スプリットロックリングは、ばね用の焼き戻されたステンレス鋼から形成される請求項１に記載のカップリング組立体。
【請求項４】
前記リブの傾斜部は、前記軸線に対し約10゜から約25゜の範囲の角度で前記第１部材の軸線から離隔する方向に傾斜している請求項１に記載のカップリング組立体。
【請求項５】
前記傾斜部は、前記軸線に対し約16゜から約20゜の範囲の角度で傾斜している請求項４に記載のカップリング組立体。
【請求項６】
前記第１部材の外面の近くに可動に装着され、後方位置から前方位置に移動する解除スリーブをさらに備え、該スリーブは前記肩部に向く先行縁部と、該縁部から延在するスプリット円筒壁とを有し、
前記第１、第２部材は、前記解除スリーブの後方位置から前方位置への移動時に解除され、前記先行縁部とスプリット円筒壁とがロックリングに係合するときに、前記スプリットロックリングは、前記肩部を上がりかつ前記円筒面を越えるように付勢される請求項１に記載のカップリング組立体。
【請求項７】
整合して当接係合を許容する第１端部と第２端部とを有するスプリットロックリングと、
前端部から後部に向けて軸線に沿って延び、外面を有する第１部材と、
該第１部材の外面から外方に延びるリブにして、前記前端部および前記軸線から離隔する方向に傾斜した傾斜部と、さらに、前記軸線にほぼ平行でかつ前記傾斜部から後方に延びる円筒面と、さらに、前記前端部から離隔しかつ前記軸線に向って内方に傾斜して、後部円筒外面に続く肩部とを含むリブと、
先行端部と、この先行端部から延びる内面を形成して前記第１部材を受け入れるための先行部とを有する第２部材と、
前記第２部材の前記内面に形成されるロックリング収容溝と、
前記第２部材の前記内面に形成され、前記ロックリング収容溝に隣接して、該ロックリング収容溝より浅い段部からなり、前記スプリントロックリングと２箇所で接するロックリング保持溝と、
前記第１部材の外面の近くに後方位置から前方位置に移動自在に装着され、前記肩部に向く先行縁部を有する解除スリーブとを有し、
前記第１部材を第２部材内への挿入時、前記スプリットロックリングは、前記傾斜部を上がり、前記円筒面を越えてロックリング収容溝内に移動し、収縮して前記肩部と、前記第１端部が前記第２端部に整合した前記ロックリング保持溝とに係合し、さらに、前記解除スリーブの前方位置から後方位置への移動時に、前記解除スリーブの前記先行縁部に係合した前記スプリットロックリングがロックリング保持溝から押し出されて前記肩部を上がり、前記円筒面を越えるように付勢されてロックリング収容溝内に収容されることにより、前記第１、第２部材が解放されることを特徴とする、前記２つの部材を接続するためのカップリング組立体。
【請求項８】
前記リブの円筒面は、前記傾斜部から後方に少なくとも0.010インチ（約0.25mm）の距離だけ延びている請求項１又は７に記載のカップリング組立体。
【請求項９】
前記円筒面は、前記傾斜部から後方に少なくとも0.030インチ（約0.76mm）の距離だけ延びている請求項１又は７に記載のカップリング組立体。
【請求項１０】
前記肩部は、前記軸線に対し約35゜から約55゜の範囲の角度で傾斜している請求項１又は７に記載のカップリング組立体。
【請求項１１】
前記ロックリング保持溝は、前記スプリットロックリングのサイズにほぼ対応している請求項１又は７に記載のカップリング組立体。
【請求項１２】
前記第２部材は、前記内面から外方に延びる環状凹部と、該環状凹部内に収容される弾性環状シールとを含み、該環状シールの一部は、前記内面の内方に延び、前記第１部材は、前記前端部と傾斜部との間にシール部を有し、該シール部は、前記第１部材を第２部材内に係合したときに、前記環状シールにシール状態で係合する大きさを有している請求項１又は７に記載のカップリング組立体。
【請求項１３】
少なくとも一つの剛性環状リングが、前記環状シールとロックリング収容溝との間の前記環状凹部内に軸方向に配置され、この環状リングの一部は、前記内面の内方にある請求項12に記載のカップリング組立体。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、２つの部材を接続するためのカップリング組立体に関する。より詳細には、本発明は、とくに、２つの部材の確実な接続を維持するロックリングを保持する部材の一方で形成されたロックリング保持溝を含むカップリング組立体に関する。
ロックリングを含むフィティングおよびカップリング組立体が、当該技術分野において知られている。たとえば、米国特許第5226682号明細書は、環状ロックリングを含む、２つの部材を接続するためのカップリング組立体の種々の実施の形態を開示している。従来技術のカップリング組立体は、２つの部材の接続の際に、ロックリングを収容する溝の近くに面取りまたは傾斜部を備えている。従来技術の組立体は、部材に作用する圧力が比較的低い、たとえば、自動車関連部品で使用するのに十分である。従来技術のカップリング組立体は、たとえば、航空機応用例で直面する高圧応用例の条件を満たさないということが分かった。したがって、高圧応用例で使用されるカップリング組立体が必要とされている。本発明はこの必要性を満たす。
発明の概要
本発明は、第１端部と第２端部を有するスプリットロックリングを含む、２つの部材を接続するためのカップリング組立体に関する。第1,第２端部は、整合し、当接係合を許容する。この組立体は、さらに、前端部から後部に向けて軸線に沿って延びる第１部材を含んでいる。リブが、第１部材の外面から外方に延びている。リブは、前端部および軸線から離隔する方向に傾斜する傾斜部を含んでいる。リブは、さらに、軸線にほぼ平行でかつ傾斜部から後方に延びる円筒面を含んでいる。リブは、さらに、前端部から離隔しかつ軸線に向かって内方に傾斜した肩部を含んでいる。組立体は、先行端部とこれから延びる先行部とを有し、第１部材を受入れる第２部材も含んでいる。先行部は内面を有している。ロックリング収容溝が第２部材の内面によって形成される。さらに、ロックリング収容溝に隣接するロックリング保持溝が、ロックリング収容溝より浅い段部からなり、スプリントロックリングと２箇所で接するように形成される。
第１部材は、この第１部材を第２部材内に挿入したときに、第２部材に連結される。スプリットロックリングは、傾斜部を上がり、ロックリング収容溝内に移動する。このリングは、この後、円筒面を越えて移動し、収縮して肩部とロックリング保持溝とに係合する、リングと肩部およびロックリング保持溝との係合は、高圧の状態下でも第1,第２部材間に強い接続を維持する。
本発明の主たる目的は、ロックリングに係合して優れたカップリング組立体を提供するロックリング保持溝を有するカップリング組立体を提供することである。
本発明の重要な目的は、ロックリングを解除する解除スリーブを有するカップリング組立体を提供することである。
本発明の他の目的および利点は、好ましい実施例の下記詳細な説明および添付図面を検討したときに明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のカップリング組立体の側面図であり、
第1A図は、本発明のリブの詳細図であり、
第２図は、解除スリーブの一部が破断されたカップリング組立体の斜視図であり、
第３図は、解除スリーブにより移動されるロックリングを示す本発明の側面図であり、
第４図は、第２部材から分離された第１部材を示す第３図と同様な図であり、
第５図は、解除スリーブの金属部の斜視図であり、
第６図は、スプリットロックリングの斜視図であり、
第７図は、本発明のリブおよびロックリング保持溝に係合したロックリングの詳細図であり、
第８図は、ロックリングに係合した解除スリーブを示す第７図と同様な図であり、
第９図は、ロックリングをロックリング収容溝に移動して第1,第２部材を分離する解除スリーブを示す第７図と同様な図である。
好ましい実施例の詳細な説明
つぎに、図面を参照して、本発明のカップリング組立体について説明する。本発明のカップリング組立体は、参照番号10で示されている。第１図および第２図を参照すると、カップリング組立体10は、雄部材（第１部材）20と、雌部材（第２部材）30とを含んでいる。雄部材20と雌部材30は、それぞれ、組立体が第１図に示す連結位置にあるときに、軸線Ａに沿って延びる。雄および雌部材20,30は、鋼のような金属から形成することができる。雄部材20は、雌部材30内に挿入される前端部21から後部22に延び、それを挿通する通路23を有している。望む場合、後部22には、ホース（図示せず）を受入れるホースニップル24と、レンチに係合する六角断面を規定する一連の平面25とが設けられている。
第１図および第1A図に示すように、雄部材20は、円筒状の後行外面（後部円筒外面）26と先行外面27とを有し、これらの外面はリブ28で分離されている。リブ28は、軸線Ａに対して約10゜〜約25゜の範囲の角度、好ましくは、約18゜の角度の角度Ｙで先行外面27から後方かつ外方に延びるテーパ状の傾斜部29を含んでいる。傾斜部29は、軸線Ａに平行であってかつ傾斜部29から後方に少なくとも0.010インチ（約0.25mm）の距離Ｂ、好ましくは、少なくとも0.030インチ（約0.76mm）延びる円筒面31に延びる。リブの末端部は、円筒面31から後方かつ内方に傾斜して円筒状の後行外面26に合流する肩部32である。肩部32は、軸線Ａに対して約35゜から約55゜の範囲の角度Ｍ、好ましくは、約45゜の角度で傾斜する必要がある。
第１図をまだ参照すると、雄部材20の他の部材は、金属部34と熱可塑性および／またはエラストマー（TPE）部35とから成る別個に形成された解除スリーブ33である。第５図に示すように、金属部34は、複数のスロット37を有するスプリット円筒壁36を含んでいる。このスプリット円筒壁36は、先行縁部38からテーパ状壁部39に延びている。スロット37は、テーパ状壁部39内に延びることができる。半径方向を外方に延びるフランジ40がテーパ状壁部39から延びている。単一のスロットまたはスプリット42が、金属部34を完全に貫通し、円筒壁36を貫通して先行縁部38からテーパ状壁部39とフランジ40に延びている。スロット42の存在は、解除スリーブ33が前方解除位置に移動したときに、円筒壁36が拡大し、肩部32を上がり、円筒面31上に位置するのを可能とする。スロット37の存在は、円筒壁36が拡大したときに、フランジ40およびテーパ状壁部39に応力が生じるのを防止する。フランジ40は複数の孔43を有している。
第１図に示すように、TPE部35は、フランジ40の回りにモールド成形可能であり、フランジ部44とスプリット円筒壁36から離隔しかつほぼ平行な円筒壁部45とを含んでいる。TPE部35をフランジ40の回りにモールド成形する際に、プラスチックおよび／またはエラストマー材料が、孔43内に流れて金属部34への確実な取付けを提供する。第１図に示すように、スプリット円筒壁36および円筒壁部45は、共働して間隙46を形成する。TPE部35は、フランジ部44から半径方向を内方におよびテーパー状壁部39から内方に延びるシールフィン47を含んでいる。シールフィン47は、内方に延び、雄部材20の円筒状の後行外面26に係合して、ダストシールとして作用する。このシールは、ダストが、解除スリーブ33と後行外面26との間の係合したカップリングに侵入するのを防止する。
第１図および第２図に示すように、第２雌部材30は、遠隔端部49から先行端部50に延びている。遠隔端部49は、別個の接続部材（図示せず）に固定するために、（図示したような）外側ねじ部またはその他の好適な接続手段を含むことができる。雌部材30は、先行端部50の近くに先行部51を含んでいる。この先行部51は、解除スリーブ33の円筒壁部45内に収容されるサイズを有する円筒状外面52と解除スリーブ33の金属部34のスプリット円筒壁部36を収容するサイズを有する第１円筒状内面53とを含んでいる。
第１図および第７図を参照すると、内方に向いた環状ロックリング収容溝54が、雌部材30の円筒状内面53から外方に延びている。溝54は、金属製スプリットロックリング60をその中に収容するサイズを有している。浅いロックリング保持溝55が、ロックリング収容溝に隣接して第１円筒状内面53から外方に延びている。ロックリング保持溝55は、ロックリング60に強固に係合するサイズを有している。雄部材20が、第１図に示したように、雌部材30に連結されたときに、ロックリング60が溝55からロックリング収容溝54内に解除されるのを許容する十分な間隙が溝55にはないということが重要である。
第１図を参照すると、第１円筒面53より小さなサイズの第２円筒状内面56が、ロックリング収容溝54から遠隔端部49に向かって配置され、内方に傾斜した壁部57によってこれに接合される。第２円筒状内面56は、雄部材20の先行外面27を収容するサイズを有している。第２円筒状内面56は、この中に形成された内方に向いた環状溝58を有し、この溝内に、ネオプレンまたはその他の好適なシール材料の環状シール59と少なくとも一つの剛性プラスチックリング61とが配置されている。この実施例において、２つのプラスチックリング61,61′が設けられている。このプラスチックリング61,61′は、雄部材20の先行外面27をぴったりと収容するサイズの孔を有している。環状59は、先行外面27をシール状態に収容しかつ係合するサイズを有している。雄部材20の前端部21に係合する位置の剛性プラスチックリング61,61′の存在は、先行外面27を挿通したときに、切断またはその他の損傷から環状シール59を保護する作用を果たす。剛性プラスチックリング61,61′は、カップリング組立体10が高圧流体を有するシステム内で使用されたときに、環状シール59を損傷から保護する作用も果たす。
第１図および第６図に示すように、本発明のカップリング組立体10は、金属製スプリットロックリング60を含んでいる。このロックリング60は、ロックリング収容溝54内に配置されている。このロックリング60は、ばね用の焼き戻された燐青銅材料、または、好ましくは、ばね用の焼き戻されたステンレス鋼から形成されている。第６図に示すように、ロックリング60は、第１端部62と第２端部63とを含んでいる。第1,第２端部62,63は、雄部材20が雌部材30から分離されたときに、当接関係にあるか、または、最大0.030インチ（約0.76mm）の間隙を有する必要がある。ロックリング60は、部材が分離されたときに、溝54の最外側部で規定された径より小さいが、第１円筒状内面53の径より大きい外径を有している。ロックリング60は、雄部材20の後行円筒面26にほぼ等しいか、または、好ましくは、僅かに小さい内径を有し、雄部材20が雌部材30に接続されたときに、後行円筒面にぴったりと係合する。ロックリング60の内径は、リブ28の円筒面31の径より小さい。したがって、ロックリング60は、雄部材20が雌部材30から分離されたときに、溝54内に保持される。しかし、ロックリング60が割れているために、ロックリングの径サイズは拡大可能であり、雄部材20を雌部材30内に挿入したときに、ロックリング60がリブ28の傾斜部29および円筒面31を越えて移動した際に、端部62,63は分離される。
つぎに、第３図、第４図、第７図、第８図および第９図を参照すると、雄部材20を雌部材30内に挿入したときに、前端部21と先行外面27は、傾斜部29がロックリング60に達するまで、スプリットロックリング60を挿通する。雄部材20を連続的に内方に移動することにより、傾斜部29は、ロックリング60を拡大させ、これにより、ロックリング60が傾斜部29の最大径までおよび円筒面31上に移動したときに、量を増すことにより、端部62,63間に間隙を開く。雄部材20の連続的前方移動時、円筒面31がロックリング60を越えて移動したときに、ロックリング60は、金属の弾性により、その元のサイズに近いサイズに収縮する。収縮したロックリング60は、リブ28の肩部32とロックリング保持溝55に係合する。この係合は、雄部材20が雌部材30から外れるのを防止する。ロックリング保持溝55は、カップリング内の流体が高圧のときでもロックリング60が外れるのを防止する。ロックリング保持溝55は、ロックリングを、溝55とリブ28の肩部32との間で捕捉し、雄および雌部材20,30間に確実なロックを形成する。
第１図に示したように、雄部材20が雌部材30に完全に接続されたときに、先行外面27は、環状シール59にシール状態で係合し、これにより、流体の漏れを防止する。さらに、雌部材の先行部51は、TPE部35の円筒状壁部45と金属部34のスプリット円筒壁36との間の間隙46に配置される。円筒状外面52は、円筒状壁部45の端部に接触し、部材が一体に接続されたときに、ダストまたはその他の汚れがロックリング60の回りの領域に侵入するのを防止する。
第１図に示したように、雄部材20が雌部材30に接続されたときに、先行端部50とフランジ部44の内側との間にスペースが形成される。さらに、解除スリーブ33の円筒壁36の先行縁部38は、ロックリング60から僅かに離隔している。第７図〜第９図に示したように、雄部材20を雌部材30から分離せんとするときに、雌部材は、第８図に示した矢印の方向に雄部材に対し移動される。これにより、ロックリング60はリブ28の肩部32から離れる。部材が第８図に示す位置にあるときに、解除スリーブ33は第９図に示した矢印の方向に移動可能である。解除スリーブ33の移動により、円筒壁36と先行縁部38は、第９図の矢印で示した方向に移動する。先行縁部38は、ロックリング60に係合し、ロックリング60をロックリング保持溝55から外れるように付勢する。円筒壁36は、この後、ロックリング60の内径に係合し、第９図の矢印で示した方向に、ロックリングをロックリング収容溝54内に付勢する。ロックリング60がロックリング収容溝54内に配置されたときに、ロックリングは、リブ28を干渉しない。これは、雄部材20を雌部材30から分離可能とする。
多くの変更が、上述の発明に対し行うことが可能であり、下記請求の範囲の範囲内であることが理解されるべきである。
【図１Ａ】
0003574901.tif 000002
【図５】
0003574901.tif 000003
【図６】
0003574901.tif 000004
【図１】
0003574901.tif 000005
【図２】
0003574901.tif 000006
【図３】
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【図４】
0003574901.tif 000008
【図７】
0003574901.tif 000009
【図８】
0003574901.tif 000010
【図９】
0003574901.tif 000011