(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口端から第２端に向かって軸方向に延びた段付き貫通ボアを有する雌部材と、貫通孔を有すると共に、前記雌部材の第１開口端から前記段付き貫通ボアに挿入される端から離れて半径方向に延びる環状フランジを有する雄部材と、前記雄部材と雌部材の段付き貫通ボアと係合可能なシール部材と、雌部材及び雄部材の何れかに取付けられるリテーナとを具備し、さらに、前記雄部材を雌部材に挿入したときに、雌部材と雄部材とは、解除可能に接続されるようになっているクイック・コネクタにおいて、
前記リテーナを雄部材の環状フランジに着脱可能に取付けるように、リテーナに設けられた取付手段をさらに具備し、
前記シール部材と、段付き貫通ボアと、雄部材と、雌部材と雄部材とが解除可能に接続される部分とは、前記シール部材が、段付き貫通ボア及び雄部材に係合するとほぼ同時に、前記雄部材と雌部材とが相互に接続されるような寸法関係で配置されていることを特徴とするクイック・コネクタ。
【請求項２】
前記雌部材と雄部材との解除可能な接続は、
前記雌部材に形成され、雌部材の一端から半径方向外側に延びている突起と、
前記リテーナに設けられ、前記雄部材を貫通して受ける開口を備えたベースと、このリテーナが前記雄部材に取付けられ、かつ前記雄部材の端が前記雌部材に挿入されたときに、前記雌部材の外側表面上に乗るように、前記ベースから延びた少なくとも１つのレグと、
前記雄及び雌部材を解除可能に接続するように、前記雌部材の突起と解除可能に係合可能なように、前記レグに形成された窓とによりなされる請求項１に記載のクイック・コネクタ。
【請求項３】
前記リテーナは、互いに周方向に離間し、前記ベースから延びた複数のレグを有し、各レグは、前記雄部材の端が前記雌部材に挿入されたときに、前記雌部材の外側表面と接触するようになっていおり、
また、前記リテーナは、複数のレグのそれぞれに形成され、前記雌部材の突起に解除可能に係合するための窓を備えている請求項２に記載のクイック・コネクタ。
【請求項４】
前記リテーナは、前記雄部材を貫通して受け入れる開口を有するベースと、
このベースの開口に向いて形成され、前記雄部材の環状フランジに係合可能な凹部とを有している、請求項１に記載のクイック・コネクタ。
【請求項５】
更に、前記ベースの一部を貫通して延び、前記ベースが外方に広がることを可能にして、ベースを前記雄部材に押し付けるスロットを有している、請求項４に記載のクイック・コネクタ。
【請求項６】
前記シール部材は、
前記雄部材に係合するようようなサイズの第１内径と、前記雌部材の段付き貫通ボアの第１直径部とシール可能に係合するようなサイズの第１外径とを有する第１シール部材と、
前記雄部材に係合するようなサイズの第２内径と、前記雌部材の段付き貫通ボアの第２直径部にシール可能に係合する第２外径とを有する第２シール部材と、により構成されている請求項２に記載のクイック・コネクタ。
【請求項７】
前記第１のシール部材の第１内径と、第２シール部材の第の内径とは、それぞれ実質的に同じであり、また、
前記第１シール部材の第１外径は、第２シール部材の第２外径より大きくなっている請求項６に記載のクイック・コネクタ。
【請求項８】
前記雌部材の段付き貫通ボアの第１及び第２直径部間の軸方向間隔は、前記雄部材に予め取付けられた第１及び第２シール部材間の軸方向間隔と、実質的に同じで、前記雄部材の端が前記雌部材に挿入される間に、前記第１及び第２シール部材は、それぞれ前記雌部材の段付き貫通ボアの第１及び第２直径部に実質的に同時に係合するようになっている請求項７に記載のクイック・コネクタ。
【請求項９】
前記レグの窓が、前記リテーナに形成され前記環状フランジに係合可能な凹部から離れ、前記第１及び第２シール部材が、それぞれ前記雌部材の段付き貫通ボアの第１及び第２直径部に実質的に同時に係合するとほぼ同時に、前記窓が雌部材の突起に係合するようになっている請求項８に記載のクイック・コネクタ。
【請求項１０】
第１開口端から反対側の第２開口端に延びる貫通孔を有するハウジングの雌部材を形成する工程と、
第１端から離間して、半径方向に延びる環状フランジを有する雄部材を形成する工程と、
前記雄部材を貫通して受ける中央開口を有するベースと、このベースから延びる少なくとも１つのレグとを有するリテーナを形成する工程と、
前記雌部材のハウジングと前記リテーナのレグとを、解除可能に接続させる工程と、
前記のベースから軸方向に延びるレグを有するリテーナを、前記雄部材の端部を雌部材に挿入する前に、雄部材の環状フランジの周りに取付ける工程と、
少なくとも第１シール部材を、雌部材のハウジングの貫通孔及び雄部材にシール係合するように取付ける工程と、
からなるクイック・コネクタ雄及び雌部材の接続方法において、
前記第１シール部材、雄部材、及び前記雌部材のハウジングと前記リテーナのレグとを、解除可能に接続させる部分とを、前記雄部材を雌部材に挿入したときに、解除可能に接続させる部分が、第１シール部材が雄及び雌部材に係合するとほぼ同時に、雄及び雌部材を接続するような位置に配置する工程を有している方法。
【請求項１１】
更に、
前記リテーナに、それぞれが窓を有する複数の、周方向に離間したレグを形成する工程と、
前記雌部材のハウジング中に、前記雄部材が挿入されたときに、前記リテーナの各レグの窓と係合する突起を形成する工程とを有している請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
更に、前記ハウジングの外周に、互いに周方向に離間し、各々が前記リテーナの１つのレグの１つの窓に係合できる複数の突起を形成する工程を有している請求項11の方法。
【請求項１３】
更に、
前記ハウジングの中に、第１直径部及び前記第１直径部より直径が小さく、前記第１直径部から軸方向に離間した第２直径部を有する段付きボアとしてのボアを形成する工程と、
前記雄部材の端を前記雌部材に挿入する前に、前記雄部材の外側に、互いに離間した第１及び第２シール部材を取付ける工程と、
実質的に同じ内径を備えた前記第１及び第２シール部材を形成する工程と、
前記第１シール部材の第１外径を、前記ハウジングのボアの第１直径部にシール係合する寸法に形成する工程と、
前記第２シール部材の第２外径を、前記ハウジングのボアの第２直径部にシール係合する寸法に形成する工程と、
前記ハウジングの段付きボアの第１及び第２直径部を軸方向に配置すると共に、前記第１及び第２シール部材が、前記雄部材の端を前記雌部材に挿入する際に、ほぼ同時に、前記ボアの第１及び第２直径部にシール係合するように、前記雄部材の外側で第１及び第２シール部材を軸方向に離間させる工程とを有している請求項10に記載の方法。
【請求項１４】
更に、
前記リテーナのレグに窓を形成する工程と、
前記雌部材のハウジングの外側に半径方向外側に延びる突起を形成する工程と、
前記レグ中の窓を前記リテーナのベースから話して配置すると共に、前記ハウジング中の突起を前記ハウジングの一端から離して、前記第１及び第２シール部材が前記雌部材のハウジングの段付きボア中の前記第１及び第２直径部に係合する前に、前記窓が前記突起に係合しないように形成する工程とを有している請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
更に、
前記雄部材の端を前記雌部材に挿入する前に、前記雌部材のフランジと第１シール部材との間に配置される第１ブッシングと、前記雄部材の端と第２シール部材との間に配置される第２ブッシングとを前記雄部材に取付ける工程を有している請求項13の方法。
【請求項１６】
更に、少なくとも１つの環状凹部を前記雄部材の外側に形成する工程を含み、前記第１及び第２シール部材が、少なくとも１つの凹部の中に配置され、前記第１シール部材の外径が、前記第２シール部材の外径よりも、半径方向外側に延びている請求項15の方法。
【請求項１７】
更に、前記第１及び第２ブッシングは一体に、前記雄部材の一部として形成されている請求項15に記載の方法。
【請求項１８】
更に、
前記リテーナの前記ベースにスロットを形成する工程と、
前記ベースを前記雄部材に押付け、前記スロットを形成する前記ベースの対向するエッジ壁が、前記スロットの周りにベースを開くように相互に外側にそり、前記リテーナのベースが前記雄部材にスナップ結合されるようにする工程とを有している請求項10に記載の方法。
【請求項１９】
更に、
前記雄部材に縮径第１端部及び前記第１端部から延びる拡径部を形成する工程と、
前記ハウジング中に、第１直径部を有する段付きボアとしての貫通孔を形成する工程と、
前記ハウジングの段付きボア中に、前記第１直径部より直径の小さい、第２直径部を、前記第１直径部から軸方向に離間して形成する工程と、
前記第１及び第２シール部材を、前記第１及び第２直径部のそれぞれに取付ける工程と、
前記第１及び第２シール部材を、前記雄部材の端部が前記雌部材に挿入されたら、前記第２シール部材が、前記雄部材の縮径第１端部に係合するとほぼ同時に、前記第１シール部材が、前記雄部材の拡径部に係合するように、異なった内径で形成する工程とを有している請求項10に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の技術分野
本発明は，一般的にはクイック・コネクタ，そしてより明確には，クイック・コネクタの雄及び雌部材を接続するための，可動で挿入可能なリテーナを有するクイック・コネクタに関するものである。
従来技術
スナップ・フィット即ちクイック・コネクタは，広く，特に自動車及び自動車工業での流体輸送管の接続に使用されている。典型的なクイック・コネクタでは，リテーナは，雌接続部材のハウジングのボア内に固定して取付けられている。
リテーナは複数の半径方向に延びるレグを有しており、このレグはハウジングのボアの中心線に向かって内側に延びている。雄部材，例えばチューブ即ちフィッティングは，雌部材のボア内にシールして取付けられている。この雌部材は，リテーナ・レグの内側周面に当接する，半径方向のアプセット部即ちフランジを有している。シール及びスペーサ部材並びにベアリング及びトップ・ハットは，典型的には，リテーナの先のボア内に連続して取付けられており，こうして，雄フィッティングがリテーナのレグにロック係合されたときに、ハウジングと雄フィッティングの間のシールをするようになっている。
このようなリテーナは，クイック・コネクタの雄及び雌部材を解除可能に接続するには有効であり，雄フィッティングは部分的にすることもできる。しかし，雌部材のボア内の内側シール部材に，完全に着座即ち接続させることができず，また，リテーナ・レグにより所定の位置に完全にロックさせることもできない。この部分係合位置では、雄フィッティングは，ハウジングからフリーとなり，流体輸送システムでリークの原因となる。
総てのクイック・コネクタでの必須の目的は，漏れを防止するために，雄部材と雌部材とが完全に接続することである。この目的を達成するために，リテーナはクイック・コネクタが，クイック・コネクタの雄及び雌部材とがシール係合を確保し及び／又は，完全着座がなされたことの目視ができるように構成されている。しかし，この必須の目的を達成するために，リテーナは複雑な構成となり，また，クイック・コネクタの雄及び雌部材間の所望の完全着座を指示させるために例えば指示クリップ等の追加の部材が必要とななっていた。
典型的なクイック・コネクタを構成するために,2つの離間した弾性Ｏリング，この２つのＯリング間に配置される中間スペーサ，最端ブッシング及び反対側の最端ブッシング即ちトップ・ハットを含む，各種のシール部材及びスペーサが，雌部材のハウジング内の段付きボアの中に取付けられている。このために，取付け工具，例えば,USP5,195,787に開示されている，いわゆる“スタッファ・ピン”が必要となる。各種のシール及びスペーサ部材がスタッファ・ピンの上に所望の順序で取付けられて，雌部材のハウジング内の段付きボアの中に挿入される。最端ブッシング即ちトップ・ハットが，ハウジング内のアンダカット即ちノッチにスナップ係合してから，スタッファ・ピンは取除かれる。かかる配置においては，各種のＯリング，スペーサ及びブッシングは典型的には同じ内径を有しており，雄部材即ちフィッティングがハウジングのボア内に挿入される間に，雄部材の端部は，順次，トップ・ハット，第1Oリング，スペーサ，第2Oリング，最後に反対側の最端ブッシングに接触する。各トップ・ハット，ブッシング，スペーサ及び特にＯリングは，雄部材の挿入に対しある程度抵抗を示し，雄部材を雌部材のハウジング内の段付きボアの中に完全に挿入して着座させるための挿入力が順次増加する。この挿入のための逐次増加する抵抗が，作業者に感じられ，この挿入抵抗の増加により，雄部材が雌部材の中に完全に着座した指示と誤解させる。
更に，典型的なクイック・コネクタでは、雄部材が，リテーナによって，ボア内に完全にロックされたときでも、雄部材の製作公差により，雌部材のハウジングのボア内での，或る程度の軸方向移動を生じさせる。そして，例えば自動車の空調機器での接続では，この軸方向移動が漏れの原因となる。
そこで、流体接続で使用されるクイック・コネクタでは，クイック・コネクタの雄部材の雌部材へのポジティブなラッチがなされることが望まれる。また，クイック・コネクタで，雄部材の雌部材への挿入に際しての抵抗が,1つの挿入力のピークで現されることが望まれる。また，クイック・コネクタで，雄部材がリテーナによって雌部材に完全にロックされるときに，雄部材の雌部材の中での最小の軸方向動きが望まれる。また，クイック・コネクタで，各種のシール及びスペーサ部材が，雌部材のボアの中に，特別な挿入工具を用いることなく，容易に取付けられることが望まれる。
発明の概要
本発明は、クイック・コネクタの雄及び雌部材を着脱可能に接続し、完全に着座させ、漏れのない係合をするリテーナを備えた、ポジティブ・ラッチ・クイック・コネクタである。
本発明の一実施例では、クイック・コネクタは、
雌部材で、この第１端に開口する段付きボア部を有すると共に、前記段付きボア部に連通し、前記雌部材の第２端に延びる第２ボア部を有する雌部材と、
貫通孔を有すると共に、一端から離れて半径方向に延びる環状フランジを有して、前記雌部材の第１開口から段付き第１ボア部に挿入される雄部材と、
前記雌部材及び雄部材の一つの上に形成された突起手段と、
前記雌部材及び雄部材の上に形成され、前記雄部材が前記雌部材の段付き第１ボア部に完全に挿入されたときに、前記突起手段に解除可能に係合する手段と、
前記雄部材の離脱可能に接続され、前記突起手段及び前記突起手段に解除可能に係合する手段と協同し、前記雄及び雌部材を開示可能に接続するリテーナ手段と、を備えて構成されている。
１つの実施例では、前記突起手段が前記雌部材の上に取付けられるか、または形成され、該雌部材の一端から半径方向外側に延びており、また、前記突起手段に解除可能に係合する手段は下記を含み、
前記リテーナ手段は、前記雄部材を貫通して受ける開口を備えたベースと、このベースから延びる少なくとも１つのレグで、前記リテーナが前記雄部材の上に取付けられ、前記雄部材の端が前記雌部材に挿入されたときに、前記雌部材の外側表面に乗るようになっているレグとを有しており、
前記雄及び雌部材を解除可能に接続するための窓が、前記雌部材上の突起手段に解除可能に係合する少なくとも１つのレグの中に形成されている。
好ましくは、リテーナ手段は、ベースから延びる周方向に離間したレグを備えて形成されている。複数のレグのそれぞれに窓が形成され、雄部材の上の突起手段と係合する。この突起手段は、周方向に離間した複数の突起でもよく、または雌部材の周りに延びる１つの環状の突起でもよい。
リテーナ手段を、雄部材の上に着脱可能に取付ける手段も設けられている。
この着脱可能に取付ける手段は、リテーナ手段から構成され、このリテーナ手段は、ベースに形成されたベース内の開口に向いて開く凹部を有しており、この凹部は雄部材上に形成された半径方向に延びるフランジと係合する。
更に、スロットが形成されており，ベース部を貫通して延び、前記ベースを、前記スロットの周りに広げ、前記雄部材の上にスナップ係合させる。
雌部材の段付きボアは、前記ハウシングの第１端部に隣接する第１直径部及び前記第１直径部に隣接する第２直径部を有している。
第１シール部材は、前記雄部材に係合する第１内径部及びハウシングの段付きボアの第１直径部にシールして係合される第１直径部を有している。第２シール部材は、前記雄部材に係合する第２内径部及びハウシングの段付きボアの第２直径部にシールして係合される第２直径部を有している。
好ましくは、前記第１及び第２シール部材の第１及び第２内径は、それぞれ実質的に同じで、また前記第１シール部材の第１外径は、第２シール部材の第２外径より大きくなっている。
この例では、前記段付き第１ボア部の第１及び第２直径部間の軸方向間隔は、好ましくは前記雄部材の上に予め取付けられた、第１及び第２シール部材間の軸方向間隔と、実質的に同じで、前記雄部材の端が前記雌部材に挿入される間に、前記第１及び第２シール部材は、それぞれ前記雌部材（ハウシング）の段付き第１ボア部の第１及び第２直径部に実質的に同時に係合するようなになっている。
更に、前記突起手段と雌部材のハウシングの一端との間の間隔、寸法及び前記リテーナのレグ内の窓とリテーナのベースの間の間隔、寸法は、レグ即ちリテーナのレグの窓が、第１及び第２シール部材が、雌部材のハウシングの段付きボア部の第１及び第２直径部に係合すると同時、またはその後で、ハウシングの突起手段に係合するようになっている。
１つの実施例では、前記第１及び第２シール部材は弾性部材、例えばＯリングである。
追加のスペーサ及び１つ以上のブッシング、例えば最端トップ・ハット並びに反対側の最端ブッシングが、雄部材即ちフィッティングの外面にＯリングを取付けて、順次取付けられている。
こうして、シール部材、スペーサ及びブッシング即ちトップ・ハットを雄部材の上に、雄部材を雌部材の中に挿入する前に、予め取付けることによりシール及びスペーサの取付け工具、例えば、いわゆる“スタッファ・ピン”を不要とする。
他の例では、環状凹部が、第１及び第２シール部材を受入れるために、雄部材の外面に形成されている。この例では、スペーサ及びブッシング即ちトップ・ハットが、凹部に取付けられたＯリングの取付け間隔に対応して、雄部材の外面に単に取付けられている。
また、他の例では、いずれの、好ましくは全てのトップ・ハット、スペーサ及び最端ブッシングが、例えば、機械加工により、トップ・ハット、スペーサ及びブッシングが雄部材の外面に、あるいはモールドにより、これら部材は雄部材の残りの部材と共に、雄部材の成型中に、一体で一体に形成されている。
また、他の例では、雄部材の上の半径方向の大きなフランジは、雄部材が雌部材にシール係合して完全に接続されたときに、雌部材のハウシングの第１端のリテーナの外側に隣接して配置された環状溝に置換えられている。環状溝は、適当なロック部材、例えばＣリングを受入れる。
また、他の例では、雄部材は段差即ち縮径第１端を有して形成されている。この例では、シール、スペーサ及びブッシング部材は、雌部材のボアの段付き部に予め取付けられている。雄部材の縮径端部は、雄部材の隣接する拡径部が他のシール部材に係合するときに、シール部材の１つにシール係合する外径を有しており、雄部材を雌部材中に完全に着座させるのに必要なただ１つのピーク力を示すようになっている。
本発明には、クイック・コネクタの雄部材を雌部材を接続する方法が含まれている。この方法は、
第１開口端から反対側の第２開口端に延びる貫通孔を有するハウシングの雌部材を形成する工程と、
第１端から離間して、半径方向に延びる環状フランジを有する雄部材を形成する工程と、
前記雄部材を貫通して受ける中央開口を有するベースと、このベースから延びる少なくとも１つのレグを有するリテーナを形成する工程と、
前記雌部材のハウシングの１つから延びる突起と、前記リテーナのレグを形成する工程と、
ハウシングのレグに突起受け窓を形成する工程と、
リテーナをリテーナのベースから軸方向に延びるレグと共に、雄部材の上に取付けるために、リテーナのベースに、雄部材上の半径方向に延びるフランジが係合する、凹部を形成する工程と、
凹部を備えたリテーナを、雄部材の上に、フランジと係合するように着脱可能に取付ける工程と、
前記雄部材の一端を、前記雌部材のハウシングの第１端から、前記ハウシングのボア中に、前記突起及び窓が係合し、前記雄及び雌部材をロックするまで、挿入する工程と、
から構成されている。
好ましくは、前記リテーナの上にそれぞれが窓を有する複数の、周方向に離間したレグを形成する工程と、前記雌部材のハウシング上に、前記雄部材が雌部材に挿入されるときに、前記リテーナの各レグの窓に係合する突起を形成する工程と、を有している。
そして、複数の突起が、雌部材のハウシングの上に、周方向に離間して形成され、各突起は前記リテーナの１つのレグの窓または環状突起に係合できるようになっている。
前記リテーナの前記ベースにスロットを形成する工程と、前記ベースを前記雄部材に押付け、前記スロットを形成する前記ベースの対向するエッジ壁が、前記スロットの周りにベースを開くように相互に外側にそり、前記リテーナのベースが前記雄部材にスナップ結合されるようにする工程とを有している。
更に、前記ハウシングのボアの中に第１直径部を形成する工程と、
前記ハウシングのボアの中に，前記第１直径部より径の小さい第２直径部を、第１直径部から離して形成する工程と、
雄部材を雌部材に挿入する前に、第１及び第２シール部材を雄部材の上に離間して取付ける工程と、
第１及び第２シール部材を、実質的に同じ内径で形成する工程と、
第１シール部材の第１外径を、ハウシングのボアの第１直径部にシール係合するように形成する工程と、
第２シール部材の第２外径を、ハウシングのボアの第２直径部にシール係合するように形成する工程と、
ハウシングのボアの第１及び第２直径部を、第１及び第２シール部材が、ボアの第１及び第２直径部に、雄部材を雌部材に挿入するのと実質的に同時に係合するように、軸方向に配置する工程と、
から構成されている。
この最後の方法では、更に、
前記リテーナのレグに窓を形成する工程と、
前記雌部材のハウシングの上に半径方向外側に延びる突起を形成する工程と、
前記レグ中の窓を前記リテーナのベースから離して配置すると共に、前記ハウシングの中の突起を前記ハウシングの一端から離して、前記第１及び第２シール部材が、前記雌部材のハウシングの段付きボア中の第１及び第２直径部に係合する前に、前記窓が前記突起に係合しないように形成する工程と、
を有している。
他の実施例では、
少なくとも１つの環状凹部を前記雄部材の上に形成する工程を含み、前記第１及び第２シール部材が、少なくとも１つの凹部の中に配置され、前記第１シール部材の外径が、前記第２シール部材の外径よりも、半径方向外側に延びている。
また、第１ブッシングを、雄部材上の半径方向フランジと第１シール部材との間に配置し、また、第２ブッシングを、雄部材の第１端と第２シール部材との間に配置した状態で、第１及び第２ブッシングを雄部材の上に配置する工程を有している。
好ましくは、第１及び第２ブッシングは、雄部材の一部として、形成されている。
他の実施例では、
前記雄部材に縮径第１端部及び前記第１端部から延びる拡径部を形成する工程と、
前記ハウシング中に、第１直径部を有する段付きボアとしての貫通孔を形成する工程と、
前記第１及び第２シール部材を、前記第１及び第２直径部のそれぞれに取付ける工程と、
前記第１及び第２シール部材を、前記雄部材の端部が雌部材に挿入されたら、前記第２シール部材が、前記雄部材の縮径第１端部に係合するとほぼ同時に、前記第１シール部材が、前記雄部材の拡径部に係合するように、異なった内径で形成する工程と、を有している。
本発明のポジィティブ・ラッチ・クイック・コネクタ及びクイック・コネクタの雄部材と雌部材との接続方法は、従来のクイック・コネクタに比べて重要な効果を有している。
ポジィティブ・ラッチ・クイック・コネクタは，雄部材が雌部材に完全に係合するときに，雄部材の雌部材に対する最小の軸方向動きになっている。これが，クイック・コネクタを，例えば自動車空調システムで理想的な物としている。
この限られた軸方向動きは，リテーナのレグ上の窓の間隔とリテーナのベースとの寸法関係及び雌部材ハウジング上の突起とハウジングの第１開端との間の軸方向間隔並びに雄部材の半径方向への大きなフランジ上へリテーナを予め取付けることによって得られる。
雌部材のハウジングの中に形成された，第１及び第２の異なった径の段付きボアを有する，独特の段付きボアと，ハウジングの段付きボアの第１及び第２直径部にそれぞれシール係合する，同じ内径を有するが外径の異なった第１及び第２シール部材との組合わせにより，たった１つの挿入力のピークを得ることができる。何故なら，雄部材を雌部材に挿入する間に，第１及び第２シール部材が，雌部材のハウジングの第１及び第２直径部に，殆ど同時に係合するからである。
そして，雄部材を雌部材に挿入する間に，たった１つの挿入力のピークに遭遇するので，雄部材を雌部材への完全係合の誤った支持が最小になる。
最後に，シール及びスペーサ部材の雄部材への取付けが，雄部材の雌部材への挿入の前になされるので，従来のクイック・コネクタで，シール及びスペーサ部材を雌部材のハウジングのボア内に予め取付けるために必要であった取付け工具を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の色々な特徴，効果及び他の利用が，以下の図面を参照しての詳細説明によってより明らかになるであろう。
図１は，本発明の１実施例により，組立てられたクイック・コネクタの長手方向の断面図で，ここではリテーナの１つのレグ及び雌部材上の１つのリブが位置をずらして示されている，
図２は，図１のクイック・コネクタの，組立て前の部材の分解斜視図，
図３は，本発明の他の実施例のクイック・コネクタの長手方向の断面図で，ここではリテーナの１つのレグ及び雌部材上の１つのリブが位置をずらして示されている，
図４は，図３のクイック・コネクタで，リテーナを雄部材の上に予め取付けた状態での分解斜視図，
図５は，本発明の他の実施例のクイック・コネクタの長手方向の分解．断面図，
図６は，本発明の他の実施例のクイック・コネクタの長手方向の分解．断面図，
好ましい実施例の説明
図面を参照し，特に図１〜６に，流体輸送システムでの流体管又は部材を接続するクイック・コネクタの各種の実施例が示されている。
このような流体輸送システムは，自動車の燃料システム，自動車冷却システム及び自動車空気調和システムに見られる。
図１及び２は，本発明のクイック・コネクタ10の第１実施例を示している。
クイック・コネクタ10の主たる要素として，管又はフィッティングである雄部材12,雌部材14及び符号16で示されるリテーナ手段を含んでいる。
雄部材12は，以後フィッティングと称する。このフィッティングは，管状をなし，第１端18,長手方向に延びる貫通孔20及び第１端18から離れた半径方向外側に延びる環状フランジを有している。
フィッティング12の第１端部は，第１端18から環状フランジ22まで延び，滑らかな円筒外面を有している。フィッティング12の他端は，フランジ22から，第１端18の反対方向に延び，滑らかな円筒外面を有している。なお，可撓性の管とシール係合させるために，図示しない,1以上の，半径方向に延びる，環状の顎，突起を備えてもよい。
図１及び２に示す実施例では，クイック・コネクタで用いられる各種のシール部材，スペーサ及びブッシングが，典型的に，フィッティング12の第１端部に予め取付けられている。
例えば，第１シール部材24及び第２シール部材26が，フィッティング12の第１端部に離間して取付けられている。第１及び第２シール部材24,26のそれぞれは，好ましくは，弾性材から作られた環状の，リング状の部材である。好ましくは，第１及び第２シール部材24,26は弾性Ｏリングである。
第１シール部材24は，第１内径がフィッティング12の第１端部の外表面に密着する寸法となっており，また第１外径が，後述する，雌部材14に形成された段付きボアにシール係合する寸法となっている。
第２シール部材26は，第２内径がフィッティング12の第１端部の外表面に密着する寸法となっており，また第２外径が，同じく後述する，雌部材14の段付きボアの他の部にシール係合する寸法となっている。
第１及び第２シール部材24,26の第１及び第２内径は，それぞれ，実質的に同じである。
しかし，第１シール部材24の第１外径は，その理由を後述するように，第２シール部材26の第２外径より大きくなっている。
従来と同様に，スペーサ28が，第１及び第２シール部材24及び26の間に，好ましくは，フィッティング12の第１端部に，プレス・フィットして配置されている。
第１ブッシング30,いわゆるトップ・ハット，が，図１及び２に示すように，第１シール部材24に隣接して，フィッティング12の第１端部にプレス又はスリップ・フィットして取付けられている。第１ブッシング即ちトップ・ハット30は，第１シール部材24と環状フランジ22の間で，フィッティング12に取付けられている。第２ブッシング32が，フィッティング12の第１端18と第２シール部材26の間で，スリップ・フィットしてフィッティング12に取付けられている。
フィッティング12は，流体輸送システムに適した材料であれば，如何なる材料，例えば金属でもプラスチックでもよいことに注意すべきである。
雌部材14は，適当な材料，例えば金属，好ましくはプラスチック例えばナイロンから作られたハウジング40の形をなしている。ハウジング40は，管状をなしており，第１端42から延びる第１端部及び第１端部から第２端44に延びる縮径第２端部を含んでいる。第２端部43は，図示しない，可撓性の管の一端にしっかりと係合するために，その上に,1以上の外環状尾根，顎46を備えてもよい。
その詳細を図５に示すように，貫通ボアがハウジング40を通って，第１端42の開端と対向する第２端44の間に形成されている。
この貫通ボアは，好ましくは，第１端42から延びる，第１段付きボア部48及びほぼ同じ直径の，第１段付きボア48から第２端部43を通ってハウジング40の開いた第２端44に達する，第２ボア部50を備えて形成されている。
第１段付きボア部48は，好ましくは，複数の直径の異なった部即ち第１直径部52,第１直径部52から軸方向に延びる第２直径部54及び第１直径部52の対向端から開いた第１端42に延びる第３直径部56を備えて形成されている。好ましくは、第１直径部52は、第２直径部54の直径より大きくなっている。また、第３直径部56は、第１直径部52の直径より大きくなっている。
段付きボア48の第１直径部52の直径は、雄部材12が雌部材14に挿入されるときに、第１シール部材即ちＯリング24の外径がシール係合する大きさとされている。同様に、第２シール部材26の外径は，ハウシング40の段付きボア48の第２直径部54の直径にシール係合する大きさとされている。
好ましくは、第２シール部材26の外径は，雄部材12が雌部材14に挿入される際に、第２シール部材26が第１直径部52を、実質的に、第１直径ボア部52に接触することなく、自由に通れるように、第１ボア部52の直径より小さくなっている。寸法関係の目的は、以下の説明により、より明らかになるであろう。
また、スペーサ28は、その外径が、段付きボア48の第２直径部54に密に接触する寸法になっている。拡径された第３直径部56の寸法及び形状は、角度をなした端壁により、第１ブッシング即ちトップ・ハット30を固定して受けるようになっている。
雌部材14の本体40の外面は、ソリッドで滑らかにしてもよいが、重量軽減の目的で、ハウシング40の外面には、ハウシング40の第１端42から第２端43の開始端まで延びる、複数の長手方向ソリッド・リブ60,62及び64を形成することが望ましい。リブ60,62及び64の間に、ハウシング40内の段付きボア48に合わせて段付き面が形成されている。
３本のリブ60,62及び64の説明は、一例にすぎず、後述する、リテーナ16上のレグの数に合わせて、または異なった数、異なった周方向に間隔で、適宜選択される。
更に、それぞれを符号66で示す、半径方向に大きい、アーチ状のカラーが、ハウジング40の第１端42に形成され、それぞれは周方向には、図２に示すように、周方向に離間したリブ60,62及び64の一端間に延びている。
本発明では、突起手段70が，フィッティング12または雌部材14のいずれか１つの上に形成されている。例えば、図１及びに示される突起手段70は雌部部材14上に、各リブ60,62及び64の一部として形成されている。各突起手段70は、各リブ60,62及び64の面から外側に角度をなして延びるランプ面72及びこのランプ面72の外側エッジから、各リブ60,62及び64に向かって延びるフラットな端壁74を有する突起状をなしている。各突起手段70は、ハウシング40の第１端42から離れて配置されている。その理由は後により明らかになる。
突起手段70は、ランプ面72及びハウシング40の全周に渡って延びるフラットな端壁74を有する環状リングとしてもよい。この場合には、ハウシング40の外面は、スムースで円筒状をなしていることが望ましい。
リテーナ手段16は、適当な金属またはナイロンのようなプラスチックからなる本体に、一体形成されることが望ましい。
リテーナ16は、図1,2,及び４に示すように、雄部材即ちフィッティング12を貫通して受ける中央開口82を有するベース部80を備えて形成されている。環状凹部84が、ベース80の一部内に、中央開口82に向かって開いて形成されている。凹部84は、フィッティング12の環状フランジ22しっかり係合する寸法ではあるが、フィッティング12の上にリテーナ16を回動可能に取付けられる寸法になっている。
図２に示すように、２つの離間して対向するエッジ壁86及び88により両側が規定されたスロットがベース80に形成されていることにより、ベース80は、完全な環状ではなく、不連続となっている。このスロットは、リテーナ16をフィッティング12の上に取付けるために、リテーナ16のベース80がフィッティング12の外周面をスライドしながら押付けることを可能にしている。
この取付けの間、エッジ壁86及び88は相互に外側にそらされて、エッジ壁86及び88はフィッティング12の直径を超えて広がり（スロット幅が広がり）、それから、元のスロット幅となるように、エッジ壁86及び88が元の間隔に戻る。この結果、リテーナ16は、ベース80のところでフィッティング（雄部材）12にスナップ結合される。
パッド90が、図１及び２に示すように、ベース80の内面上に形成されている。そして、リテーナ16及びフィッティング12が、詳細を後で説明するように、雌部材14の上及び中に押付けられてから、雌部材14のハウシング40の第１端42に当接する。
突起受け入れ手段が、リテーナ16または雌部材14の上に形成されている。図１及び２に示す例では、突起受け入れ手段はリテーナ16の上に形成されており、雌部材14の上に形成された突起70に係合する。本発明においては、これと逆の構成、すなわち、突起受け入れ手段が雌部材14の上に形成され、突起70がリテーナ16の上に形成される、構成も可能である。
突起受け入れ手段は、好ましくは、少なくとも１つの、好ましくは複数の、周方向に離間した、例えば３つのレグ92,94及び96を備えた、平面レグを含んでいる。レグ92,94及び96の数は、この例では、雌部材14の上に形成されたリブ60,62及び64の数に対応して選ばれている。
しかし、リテーナ16に上に、たった１つのレグを設けてもよいが、リテーナ16を雌部材14の上にしっかり取付けるために、好ましくは2,3,4またはそれ以上のレグを用いる。各レグ92,94及び96は、同じ構成になっているので、以下の、レグ92についての説明は、レグ94及び96に対しても同様に適用される。
レグ92は、ベース80から、その上にリテーナ16が取付けらる、フィッティング12の長手方向軸にほぼへ平行して、長手方向に延びている。レグ92は、好ましくは、レグ92をランプ面72の上に乗せるカム面の作用をする、外側に向く角度状部を有する外端98に終わっている。
突起受け入れ手段は、好ましくは、適当な形状、例えば四角、矩形、円形などの、レグ92の外端98から離れて形成された窓100になっている。
窓100は、図１に示すように、ハウシング40の上の突起70を受け、リテーナ16をしっかり接続する寸法になっており、また、リテーナ16をフィッティング12に取付けることにより、フィッティング12を雌部材のハウシング40に接続するようになっている。
使用方法
まず、トップ・ハット30,第１シール部材即ちＯリング24、スペーサ28、第２シール部材即ちＯリング26及び端ブッシング32が順次フィッティング12に取付けられる。
次に、リテーナ16が、図１及び４に示すように、ベース80をフィッティング12上の環状フランジ22にスナップ係合させ、リテーナ16のベース80中の環状凹部84をフィッティング12上の環状フランジ22に係合させることにより、フィッティング12の上に取付けられる。
この挿入前の位置で、レグ92,94及び96は軸方向に平行して延びるが、フィッティング12の第１円筒端部から離れている。
フィッティング12とリテーナ16の連結体は、まず、リテーナ16上のレグ92,94及び96を、雌部材14上のリブ60,62及び64と芯合せして、雌部材14に押し付け係合される。何故なら、リテーナ16はフィッティング12の上の環状フランジ22の周りを回動することができ、このリテーナ16の角度合せにより、レグ92,94及び96を、リブ60,62及び64と芯合せすることが簡単にできる。
レグ92,94及び96は、フィッティング12の第１端18が、ハウシング40の開いた第１端を通って、ハウシング40内の段付きボア48の中に挿入されると、雌部材14上のリブ60,62及び64の上に、沿って押付けられる。
この挿入の際、第２シール部材即ちＯリング26は、同じ寸法になっている第２直径ボア部54に達するまで、第１直径ボア部52及び段付きボア48内の拡径された第３直径部56を滑って通る。同時に、第１シール部材即ちＯリング24は、対応する寸法になっている第１直径部52にシール係合する。更に、この時点で、トップ・ハット30は、対応して形成された、ハウシング40内の第３直径ボア部56に係合し、フィッティング12を雌部材14にシール係合させる。何故なら、第１及び第２シール部材24,26は、それぞれ段付きボア48の第１及び第２直径部52及び54に、ほぼ同じ時期に、係合するので、組立て人は、単に、雄部材12を雌部材14内に完全に着座させるための触覚抵抗を受けるにすぎない。
これが、従来のクイック・コネクタで経験された誤っシーリング・フィード・バックを防止する。このフィード・バックは、各ブッシング、スペーサ及びシール部材を、雌部材の段付きボア部に係合させる際の抵抗である。
第１及び第２シール部材24,26が、対応する第１及び第２直径ボア部52及び54に係合すると同時または直後に、突起70がレグ92,94及び96の窓100に係合し、リテーナ16をしっかりロックし、かくしてフィッティング12は雌部材14のハウジング40に係合させる。
本発明によれば、突起70、突起受け手段即ち窓100、リテーナ16の環状凹部84並びに第１及び第２直径ボア部52及び54、及び第１及び第２シール部材24,26の外径が、リテーナ16がフィッティング12を雌部材14内のロックする際、フィッティング12の雌部材14内の軸方向の動きを制限するように、選ばれた寸法関係で配置されている。
この寸法関係により、各突起70のフラットな端壁74は、ハウシング40の第１端から予め決められた距離離され、またリテーナ16のレグ92,94及び96内の突起受け窓100は、リテーナ16のベース80内の環状凹部から所定の距離離されている。これにより、突起70がリテーナ16の窓100に係合した際、リテーナ16のベース80上のパッド90が、ハウシング40の第１端に当接し、第１及び第２シール部材24,26が、それぞれ段付きボア内の第１及び第２直径ボア部52及び54に係合するようになっている。
これらの配置により、雄部材12が雌部材14内にシール係合した状態で完全に着座することを確保し、また軸方向の意味のある移動ができないようになっている。
フィッティング12は、リテーナのレグ92,94及び96の端98に、半径方向外向きの力を作用させ、レグ92,94及び96の外端98を突起70から離し、リテーナ16とフィッティング12の、雌部材14からの軸方向の係合を解除することにより、雌部材14から取外せる。
図３及び４を参照して，本発明のクイック・コネクタ10の他の例を説明する。
この例ではリテーナ16及び雌部材14は，図１に示した実施例と同じ構成になっている。更に，雌部材即ちフィッティング100は，以下の相違点を除いては，フィッティング12と実質的に同じになっている。図３及び４に示されるように，フィッティング100には，複数の軸方向に離間したバーブ102が，可撓管に接続される一端に隣接して，図示しない可撓管に取付けるために，設けられている。大きな環状フランジ104が，フィッティング100の外面に，バーブ102と環状フランジ22との間に位置して，管のストップとして形成されている。
図３に示すように，好ましくは第１及び第２の離間した凹部106及び108からなる凹部手段が，フィッティング12にフィッティング12の一端と環状フランジ22との間に位置して，形成されている。凹部106及び108は，フィッティング100の長手軸に対して，同じ直径の内壁を有している。第１凹部106は第１シール部材即ちＯリング24を受ける寸法となっており，一方，第２凹部108は第２シール部材即ちＯリング26を受ける寸法となっている。
この例では，端ブッシング112,中間スペーサ114,及び反対端ブッシング即ちトップ・ハット116は，フィッティング100の一部として，機械加工により，または，フィッティング100がモールド材料例えばプラスチックで作られている場合にはモールドにより一体に形成されている。
この例では，雄フィッティング100を雌部材14に挿入する前に，ただＯリング24及び26を雄フィッティング100に取付けるだけでよいので，フィッティング100の組立ては容易になっている。他方，図３及び４に示す実施例での，雄フィッティング100,リテーナ16及び雌部材14の作用は，前述の図１及び２に示す例の場合と同じである。
図５に，本発明の他の例が示されている。
この例では，クイック・コネクタ10には，図１〜４に示したのと同じ雌部材14が含まれている。
この例での雄部材即ちフィッティング120は，フィッティング120には，環状フランジ22及び管ストップ・フランジ104（図３）がない点を除いては，前述の図３及び４に示すフィッティング100と同じである。
この例では，フィッティング120には，一体のトップ・ハット116の端壁から離れて，環状溝122が設けられている。リテーナ124は，図１〜４に示したリテーナ16と，リテーナ124のベース126が薄く，内側凹部84がない点を除いて，実質的に同じである。リテーナ124のベース126には，その中をフィッティング120が延びる，中央開口128がある。ベース126は，図５に示すように，トップ・ハット116の端壁に当接するようになっている。適当なロック手段，例えばＣ型スナップリング130が，フィッティング120の溝122に取付けられ，フィッティング120の上に，リテーナ124をしっかり取付けるために，リテーナ124のベース126に当接している。
リテーナ124には，ベース126から延びる，総てが符号132で示される複数のレグが設けられている。突起受け手段134が，雌部材14の上に形成された突起70とロック係合するために，各レグ132内に形成されている。この点は，クイック・コネクタの前述の例の場合と同様である。
図６には，本発明の教示にしたがって構成されたクイック・コネクタの他の例が示されている。この例では，クイック・コネクタには，前述のように，雌部材14及びリテーナ16が含まれている。
この例では，雄部材即ちフィッティング140には，一端144から離れて環状フランジ142が形成されている。
フィッティング140の，第１端144から延びる，第１端部146は，フィッティング140のステップ即ちネックにより形成された第１縮径を有している。ステップ即ちネックは，フィッティング140に，縮径第１端部146から延びる拡径部148を形成している。
この実施例の，前述の他の実施例との主たる差は，第１及び第２シール部材即ちＯリング24及び26,シール部材24及び26の間に配置されたスペーサ28及び端部トップ・ハット30が，予め組立てられて，雌部材14のハウジングの段付きボアの中に入れられている点である。
トップ・ハット30は，ハウジング40の段付きボア内に形成されたアンダ・カット即ち環状ノッチ内に取付けられ，トップ・ハット30,シール部材24及び26及びスペーサ28を，ハウジング40の段付きボア内にしっかりと保持する。
第１シール部材24の内径は，図６に示すように，第２シール部材26の内径より大きくなっている。これにより，フィッティング140を雌部材14に挿入する際に，フィッティング140の縮径第１端部146は，第２シール部材26にシール係合するまで，第１シール部材24の中を自由に通る。これとほぼ同時に，第２シール部材26は縮径端部146に係合し，フィッティング140の拡径部148は第１シール部材24にシール係合する。
図６に示すクイック・コネクタの作用は，前述のものと同じで，雄部材即ちフィッティング140を雌部材14に，解除可能にシール係合させることができる。
まとめ
流体輸送システムで使用されるクイック・コネクタで，従来に無い利点を有する独特のクイック・コネクタが開示されている。
本発明のクイック・コネクタは，雄部材が，リテーナにより雌部材の中にロック係合されるときに，雄部材の雌部材の中での少ない，制限された軸方向移動を備えている。
加えて，シール部材は同じ内径を有しているが，異なった外径を有しており，雄フィッティングを，雌部材のハウジング内の付きボア内の対応した異なった外径部に同時に係合させることができる。こうして，従来のコネクタで，雄部材の雌部材内への挿入に際して，雄部材が順次，各シール部材，スペーサ及びブッシングに接触する多くの抵抗を防止することができる。
最後に，ある実施例では，このクイック・コネクタで用いられるシール，スペーサ及びブッシング部材がリテーナと共に，雄部材を雌部材の中に挿入する前に，雄部材の上に予め取付けられている。こうして，雄及び雌部材の接続を簡単なものとし，また，従来の多くのクイック・コネクタで必要としていた，個々のシール，スペーサ及びブッシングの挿入工具を不要としている。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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