(57)【要約】本発明は、流体ライン、特に圧縮空気ラインおよび配水ラインに使用される高速カップリング装置に特に関し、このカップリング装置はプラグインおよび１つの一体部品から作られた受取りソケットを備える。さらに、ソケット装置およびそのような高速ソケット装置を組み立てる方法を記載する。
2005533981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に圧縮空気ラインで使用される高速カップリング装置であって、該カップリング装置はプラグインと受取りカップリング・ソケットを備え、該カップリング・ソケット本体が１つの一体部品から製造されることを特徴とする高速カップリング装置。
【請求項２】
前記カップリング・ソケットはカップリング・プラグインを受け取るように構成され、かつ前記ソケットは、
カップリング・ソケット本体と
前記カップリング・ソケット本体内に位置する弁と、
カップリング・プラグインに結合されていないときには前記弁を閉鎖位置に押しやる弁ばねと、
前記弁と前記カップリング・ソケット本体に配置された弁座との間にあるガスケット／シールと、
カップリング・プラグインを前記ソケットに確実に結合するように固定する前記ソケット内に配置された固定手段と、
前記ソケット本体の外部に摺動的に配置され、かつばねによって固定位置にやられる固定解除手段とを備えた請求項１に記載の高速カップリング装置。
【請求項３】
前記弁は、１０ｍｍより小さく、好適には５ｍｍより小さい前記ソケット本体の内壁に設けられた円筒状摺動面内を移動することを特徴とする請求項２に記載のカップリング。
【請求項４】
前記弁はＯリングによって前記ソケット本体内に保持されることを特徴とする請求項２または３に記載のカップリング。
【請求項５】
前記弁は弾性材料から製造され、かつ前記弁の少なくとも一部分の径が前記ソケット本体の内径よりも大きいことをと特徴とする前記請求項のいずれかに記載のカップリング。
【請求項６】
前記ソケットは、プラグイン装置を保持する固定手段と、弁手段と、圧縮空気を運ぶ手段への接続手段とを備え、前記ソケット本体は一体部品であることを特徴とする圧縮空気ラインで使用されるカップリング・ソケット。
【請求項７】
高速カップリング・ソケット装置を組み立てる方法であって、すべての部品は前記カップリング開口部を介して前記ソケット本体内に設置される方法。
【請求項８】
前記組み立て方法は、
ａ）前記弁ばねを挿入し、
ｂ）前記弁を挿入して、前記ソケット本体の内壁に設けられ、かつ前記弁ばね内部に部分的に適合する内部の円筒状摺動面内に納め、
ｃ）第１のＯリングを内部ガスケット溝に配置し、
ｄ）第２のＯリングを外部ガスケット溝に配置し、
ｅ）通気リングを前記ソケット本体の外部の周囲に配置し、
ｆ）固定ばねを前記ソケット本体の外面の周囲に、前記通気リングと接した状態で配置し、
ｇ）固定ボールを保持するボール・リングを少なくとも２つの固定ボールと任意の２つの固定ピンと共に前記固定ばねに接した状態で配置し、
ｈ）ボール固定リングと
ｉ）すべての部品を収容する外側固定リングを前記ソケット本体の外部上に配置する工程から構成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体ライン、特に圧縮空気ラインや配水ラインに使用される、プラグインと受取りソケットを備える高速カップリング装置に特に関する。さらに、ソケット装置とそのような高速カップリング・ソケット装置を組み立てる方法を記載する。
【背景技術】
【０００２】
高速カップリング装置は幅広い用途に使用されている。工場の床や作業場では、圧縮空気が、多数の装置、特に、研磨、穴あけ、バインディング、清掃などのためのエネルギー源として使用される。圧縮空気の源は通常コンプレッサであり、ホースがコンプレッサから使用される器具まで圧縮空気を導いている。圧縮空気ラインを用いる場合、圧縮空気を供給源から使用する場所／手段まで運ぶ任意の手段は本発明の範囲内でなければならないことを理解されたい。
【０００３】
高圧や低圧の配水ラインは、水圧駆動式の器具用の器具と用途の数が増大するにつれてますます市場が拡大しつつある。さらに、本発明の装置はガーデン・ホースなどの接続など通常の水圧のための用途もある。
【０００４】
使用される器具や様々なホースを使用する際にある程度の柔軟性を達成するために、高速カップリング装置が開発され、これによってコンプレッサ、ホース、器具の間に迅速で容易かつ安全な接続を成すことができるようになった。このカップリング装置は２つの部品、すなわち、メス型ソケット装置とオス型プラグイン装置を備える。
【０００５】
本発明はカップリング装置に関し、特に、メス型ソケット装置に関する。
【０００６】
当該技術では、上記のようなソケットとプラグインを備えた多数のカップリング装置が存在する。これらのすべての装置、特にこの接続におけるソケット装置は、多数の構成部品を１つの小型ソケット装置に組み立てている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は安全、確実かつ気密的なカップリングを達成するために必要な部品数を最小限にすることによって先行技術の装置を改善することに関する。さらに、本発明は、気密性が改善されたことに加えて装着される部品数がより少ないカップリングを提供する。
【０００８】
このことは部品を製造するコストおよび全部品を組み立てるコストの両方がかなり低減されることを意味する。さらには、本発明に含まれる部品数が制限されたことで、多数の部品を組み立てる際に起こり得る間違いが少なくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、本発明は特にカップリング・ソケット本体が１つの一体部品から作られた高速カップリング装置を提供する。
【００１０】
ソケット本体を２つ以上の部品の先行技術の装置としてではなく一体部品から製造する場合、なにより正確で気密的な構造体が提供される。
【００１１】
当該技術において２つ以上の部品を組み立てる必要がある場合、通常は対応するネジ山を有する部品を共にネジで締めることによって行われる。ソケット本体の異なるセクションは、ネジ山間の固定および／または締付材料で共に締め付けられる。
【００１２】
ソケットを一体部品として提供する場合、例えば完全には位置合わせされていない本体の種々のセクションを共にネジで締めることによって、誤った組み立てをしたことが原因で、ソケット内部に障害が生じることはないであろう。
【００１３】
さらに、２つの本体セクションの対応するネジ山の間に通常設けられる固定および／または締付材料は完全に回避される。一般に、この材料は平均寿命が限られており、太陽光、油、圧縮空気内に存在する他の材料に晒されることによって劣化する。したがって、耐用年数は制限され、しばらくすると対応して空気圧の損失と共にソケットの種々のセクションが緩むことになる。
【００１４】
高速カップリングのさらなる有利な実施態様では、カップリング・ソケットはカップリング・プラグインを受け取るように構成されており、ソケットはカップリング・ソケット本体、カップリング・ソケット本体内に位置する弁、プラグインに結合されていないときには弁を閉鎖位置に押しやる弁ばね、弁とカップリング・ソケット本体に配置された弁座との間にあるガスケットまたはシール、カップリング・プラグインをソケットに確実に結合するように固定するソケット内に配置された固定手段、さらにはソケット本体の外に摺動的に配置され、かつばねによって固定位置に押しやられる固定解除手段を備える。
【００１５】
この配置は固定解除手段とソケット内部の弁配置との間の相互作用の構成が単純化されていることを示している。
【００１６】
この弁によって、プラグインが差し込まれ、ソケット本体内部で固定されたときにソケットを通るスルー・ゴーイング接続が存在することが確実になる。プラグインが開放されてソケットから移動されると、弁は弁ばねの作用によって閉鎖位置に移動する。
【００１７】
さらなる有利な実施態様では、１０ｍｍより小さいソケット本体の内壁に設けられた内部の円筒状摺動面内を弁が移動する。弁本体のこの構成のために、ソケット本体の圧縮空気の流れをそれぞれ開放または閉鎖するのに必要な弁の移動距離は著しく抑えられる。
【００１８】
このタイプのカップリングにとって非常に重要な特徴は、プラグイン装置をカップリング・ソケットに押しやる際に空気圧に勝る圧力が必要になることである。圧力が低下するにしたがって、使用者がソケットにプラグインを挿入するのがより容易になる。本発明の構成によって、カップリング圧力は非常に低く保たれて、本発明のカップリングを使用するのが非常に容易かつ快適になる。
【００１９】
ソケット本体の内壁に設けられた円筒状摺動面内のその位置に弁を保持するために、Ｏリングが弁用の障壁として設けられている。ソケット本体が一体構成であるので、ソケット内のすべての部品をソケット本体の出口開口部または入口開口部のいずれかを介して配置する必要がある。
【００２０】
本発明の別の実施態様では、弁は弾性材料から製造され、一方の端部でソケットの長手方向に延びて配置された３本以上の脚を有し、この脚はそれに相当するソケット本体の内径よりも大きい外形を有する。
【００２１】
この弁部材をソケット本体内部に配置する場合、その材料の弾性と弁上に配置された脚のおかげで、弁は差し込まれる間に僅かに変形するであろう。一旦、弁が正しい位置になると、すなわち弁がソケット本体の内壁に設けられた内部の円筒状摺動面内に収まると、これらの脚が円筒状摺動面の一方の端部に配置された隆起部と接するときに、弁は再び拡張し、僅かにより大きい径の脚によって適所に保持される。
【００２２】
この位置では脚は弁ばねの内部に収まり、弁の動作を安定させ、かつ案内する。
【００２３】
本弁部材の別の好適な実施態様では、弁の外径は弁のソケット本体の内径よりも僅かに小さい。この構成においては、弁はＯリングによってその場所に保持される。
【００２４】
さらにソケット内の弁の移動を案内し、安定させるために、第１の脚のセットとは反対に突出する付加的な脚を備えた弁部材が設けられてよい。これらの脚はソケット内の適所に弁を固定するＯリングの内端部によって案内される。
【００２５】
さらなる有利な実施態様では、リング部材は脚のセットのいずれかあるいは両方に配置され、自由端がすべての脚部材を接続してもよい。この配置によって、特にソケット装置の製造と組み立ての間に、弁部材が壊れ難くなる。
【００２６】
図４ではその結合位置と開放位置にあるカップリング装置が示されている。オス型コネクタ１４の前部分が弁をその弁座１２から強制的に移動させるようにオス型コネクタ１４がメス型受取りソケットに完全に挿入されており、これによって流体が弁１０を通過することができる。このカップリング装置を通る流体の経路を破線１５で示す。
【００２７】
オス型コネクタ１４は締付ボルト７によって噛み合い位置内に固定される。
【００２８】
弁要素１０は任意の適した形状を有する。図５ａ〜５ｄには、弁要素１０の２つの実施態様を示す。図５ａには第１の弁要素１０の斜視図を示し、それに対応する断面図を図５ｂに示す。弁１０は弁座１７が設けられた主弁本体１６を備える。弁座１７はソケット装置内でガスケット／シール１２を噛み合わせるように構成されている。ソケット内の弁の動作を案内し、かつ安定させるために、弁本体から延びる脚１３が設けられている。脚１３は図３に示したような弁ばね１１またはガスケット／シール１２の内側によって案内される。この構成を安定させるために、図５ａ、５ｂに示した実施態様では、弁１０は脚１３の自由端部を接続するリング部材１５を備えている。特にカップリング装置の組み立ての間に、このリング部材はより安定的で強力な構造を成し、このことは有利である。
【００２９】
図５ｃ、５ｄには弁１０の別の構成を示す。同じ部品は同じ参照番号で示している。
【００３０】
本発明は圧縮空気ラインで使用されるカップリング・ソケットも備える。このカップリング・ソケットは、ソケットがプラグイン装置を保持する固定手段と、弁手段と、圧縮空気を運ぶための手段のための接続手段とを備えているという点で特別であり、ソケット本体は一体部品である。
【００３１】
また、高速カップリング・ソケット装置を組み立てる方法が開示され、カップリング・ソケットのすべての部品がカップリング開口部を介してソケット本体内に設置されるという点でも特別なものである。
【００３２】
さらなる工程では、組み立て方法は次のようになる。まず弁ばねを挿入し、次に弁を挿入してソケット本体の内壁に設けられ、かつ弁ばね内部に部分的に適合する内部の円筒状摺動面内に納める。第１のＯリングを内部ガスケット溝に配置し、第２のＯリングを外部ガスケット溝に配置し、通気リングをソケット本体の外部の周囲に配置し、固定ばねをソケット本体の外面の周囲に、通気リングと接した状態で配置する。固定ボールを保持するボール・リングを少なくとも２つの固定ボールと任意の２つの固定ピンと共に固定ばねに接した状態で配置する。最後に、ボール固定リングとソケット本体の外側に配置されたすべての部品を収容する外部リングを取り付ける。
【００３３】
このような方法で、ソケット本体装置の入口開口部を介してソケット装置全体を組み立てることが可能である。
【００３４】
上記のように、ガスケットの内部溝内に配置された第１のＯリングは、ソケット本体の内壁に設けられたその内部の円筒状摺動面の内部に弁を保持するように働く。
【００３５】
プラグインがソケット本体装置に挿入されるときにプラグインの間の接続部を密封するために、第２のＯリングが設けられている。固定ボールのほか固定ピンが従来のように設けられており、固定配置に関連する唯一の本発明の概念は、ソケット本体が一体部品構成であるために、弁配置が設置された後にボールとピンが設けられるということである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
ここで本発明を添付図面を参照して説明する。
【００３７】
本発明の高速カップリング・ソケットを図１に示す。前開口部１は標準的な大きさで、標準的なプラグインを受け取り、かつ固定するのに適している。このソケット装置の後端部２は圧縮空気のホースなどに接続されるのに適している。
【００３８】
固定リング３は高速カップリング装置の主要な外部部品であり、使用者によって操作されるように構成されている。
【００３９】
固定リング３を後方に、すなわち、ソケット装置の後端部に向かって押すと、固定軸５（図２を参照）も固定ボール（図３を参照）も開放され、これによってプラグイン・カップリング装置を移動させることが可能となる。前端部のソケット内にプラグイン装置を挿入すると、固定輪ばね１７に弾性があるために、固定ピンも固定ボールも曲がる。
【００４０】
プラグイン装置を噛み合わせるためのソケット装置内の固定配置の構成は当該技術では既知であり、異なるプラグイン装置または異なるソケットを備える種々の器具が相互に作用できるように事実上標準的なものとなっている。
【００４１】
ここで図３を参照して本発明のソケット装置の構成を説明する。カップリング・ソケットの前端部１には、上記のようなプラグイン・カップリング受取りセクションが設けられている。
【００４２】
全図において同じ部分は同一の参照番号を付している。
【００４３】
一体部品のカップリング・ソケット６の内部にはプラグイン装置受取り配置がある。固定ボール７はカップリング・ソケット６内に形成されたスリット８内を固定位置から非固定位置まで移動できる。同様に、固定ピン５は、またカップリング・ソケット内に設けられた角張った溝９内を移動できる。
【００４４】
カップリング・ソケットが起動されていない場合、固定ボールと固定ピンは固定リングに弾性があるために、固定位置に追いやられる。図４を参照すると、プラグイン・カップリング装置１４の先端部が正確かつ完全にソケット装置内に挿入されている場合、その先端部は内部の円筒状摺動面１８に沿って下方に弁を押し下げ、これによって弁ばね１１を押圧する。弁１０のこの動作の間に、弁はガスケットまたはシール１２から離れ、これによって圧縮空気または他の媒体が弁１０を超え、かつ接続されているライン内に流れ込むための自由接続部を形成する。
【００４５】
弁が接続装置の先端部によって前方に押されると、弁１０は弁１０の脚１３によってその移動部内を案内される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の高速カップリング・ソケットを示す斜視図である。
【図２】本発明のカップリングを示す断面図である。
【図３】図２の断面図に対して垂直な断面図である。
【図４】カップリングを拡大した完全な断面図である。
【図５】弁本体の種々の実施形態を示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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