(57)【要約】  可膨張性衣服又はエアーマットレスのような可膨張性物品を膨張空気源と接続するために、製造時及び使用時に薄くて目立たない、圧力解放バルブを組み込んだコネクタアセンブリを提供する。該コネクタは、半剛性で中空のコネクタハウジング（１４）を含み、該コネクタハウジングはほぼチューブ状の、該可膨張性物品の可撓性壁（２２）の中にある開口（１６）を通して挿入可能な第一の挿入可能部分（１２）を有している。第二の外部部分は、該挿入可能部分の反対側で、挿入した際に該可撓性壁から外側に向かって延在しており、該外部部分と該挿入可能部分は接続されていて、互いに一般にある角度をなしており、好ましくは直角である。
2007514909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可膨張性物品を膨張源に接続するためのコネクタアセンブリであって、該アセンブリが
半剛性で中空のコネクタハウジングを含み、該コネクタハウジングが、
第一に、該可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口を通して挿入可能である、ほぼチューブ状の挿入可能部分と、第二に、該挿入可能部分の反対側であって、挿入した際に該可撓性壁から外側に向かって延在する外部部分とを含み、該外部部分と該挿入可能部分は接続されており、該二つの部分は該可膨張性物品の中に挿入した際に該可膨張性物品の内部へ抜ける連続した空気の通路を提供し、該通路は、該外部部分にある外部開口において該膨張流体源に対し取り外し可能に接続でき、かつ、該開口から該コネクタアセンブリを通って該可膨張性物品の内部に至って延在しているアセンブリであって、
該挿入可能部分はその外側に円周状の溝を有し、該壁の開口の中を通って挿入する際に、該壁の開口に直ぐ隣接して同心円状に配置した弾性ワッシャにより該溝は該開口で固定され、該ワッシャは該溝に圧入されて該壁の開口においてシールを提供しており、それによって、該可膨張性物品への又は該可膨張性物品からの流体の漏れを密封して、流体が該通路を通過するように限定し、その結果、取り付けたときに、該外部源から該可膨張性物品の内部へ壁の開口を通って流体が行き交うための薄くて目立たない経路を提供し、並びに
該外部部分はさらに圧力解放バルブを含んでいることを特徴とする
コネクタアセンブリ。
【請求項２】
少なくとも７０ｍｂａｒの圧力勾配に対して有効なシールを提供する、請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
【請求項３】
少なくとも２００ｍｂａｒの圧力勾配に対して有効なシールを提供する、請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
【請求項４】
該ハウジング及び該挿入可能部分が、一体構造に融合して成形されている、請求項１に記載のコネクタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタアセンブリに組み込まれた圧力解放バルブに関する。より好ましくは、可膨張性の衣服、エアーマットレス、可撓性の水筒、又はその他原理的に同様の構造のような可撓性かつ可膨張性の物品に、膨張流体源、例えば空気又は液体を接続するための薄くて目立たないコネクタアセンブリにおける圧力解放バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
使用時に比較的柔軟な可膨張性物品は、広い範囲の用途にわたり世の中に存在しており、その範囲は、空気可膨張性の衣服、マットレス、寝袋などから、液体可膨張性の水筒、袋、加熱／冷却パッド及びその他原理的に同様の構造にまで至る。ここでは、「可膨張性」とは、物品の内側と外側の間に、いくらかの圧力勾配を作る能力を指すものとする。あるいくつかの例では膨張圧力はかなりのものであり（例えば圧力勾配が１．０ｐｓｉ又はそれより大きい）、また別のいくつかの例では圧力勾配はわずかであって、ある圧力勾配より大きくなると空気又は液体が漏出できるように物品が設計されている。ここでより詳細に説明するように、「可撓性」とは、５０，０００Ｎ・ｍ以下、好ましくは１０００Ｎ・ｍ以下、もっとも好ましくは２００Ｎ・ｍ以下の曲げ剛性を有する材料を指すものとする。
【０００３】
可膨張性物品、例えばエアーマットレスは、一般的に膨張バルブを備えている。そのようなバルブは可膨張性物品の壁に取り付けてある簡単なプラスチックチューブであってよく、そこに取り付けてあるストップコックを有する。ストップコックを開けることにより、可膨張性物品を収縮させたり、人がチューブを通して可膨張性物品の内部に空気を吹き込むことのような手動の手段で、チューブを通して膨張させたりすることができる。また、様々なタイプのポンプを入手することができ、そのような可膨張性物品の内部に空気を強制的に注入するのに使われてきている。可膨張性の衣服などに特に適しているのは、同一の出願人による米国特許出願Ｎｏ．１０／２３０８８９で開示されているベローズポンプである。ここでは「空気」という用語を便宜上使用するが、当然のことながら、他の適当な気体も、物品の特定の用途に応じて使用できる。
【０００４】
液体可膨張性物品の場合、折り畳み可能な又は他の適当な柔軟性を持つ水筒及び袋には通常、ねじ式又はスナップ式の注入口が組み込まれている。注入口は、折り畳み可能な容器に取り付けてあり、そこから大体垂直に延在している。
【０００５】
衣服などの可膨張性の物品に、圧力解放バルブを組み込むことが開示されている。米国特許出願公開２００３−０１０６１４１は、１つ以上の膨張性の空洞をモジュールの中に有する、可膨張性で通気性のモジュールを教示している。そのモジュールは、モジュールに突然の又は過度の負荷がかかったときに、膨張した部分を減圧するための圧力解放手段をさらに備えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
可撓性かつ可膨張性の物品のために、以下のように改良されたアセンブリが望まれている。まず、外部の膨張源との接続及び取り外しが容易であり、連続製造工程において組み込むことが比較的簡単であり、並びに製造中及び可撓性かつ可膨張性の物品に取り付けて使用する時に薄くて目立たないことであり、さらに、そのアセンブリには圧力解放手段が組み込まれていることである。本発明はそのようなアセンブリを提供するものであり、本発明のコネクタアセンブリの他の優れた点は、以下の記載にて明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
可撓性かつ可膨張性の物品を膨張流体源、例えば空気又は液体に接続するための薄くて目立たないコネクタアセンブリであって、さらに圧力解放手段が組み込まれたコネクタアセンブリを提供する。そのアセンブリは、半剛体で中空のコネクタハウジングを含んでおり、そのコネクタハウジングは、可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口を通して挿入可能である、ほぼチューブ状の第一の挿入可能部分を有している。第二の外部部分は、挿入可能部分と反対側であって、挿入した際に可撓性壁から外側に向かって延在する。外部部分及び挿入可能部分は接続されており、互いに一般にある角度（すなわち１８０度より小さい）をなしており、その角度はより好ましくは大体直角である。この二つの部分は、可膨張性物品の中に挿入した際に、可膨張性物品の内部へ抜ける連続した空気又は液体の通路となる。その通路は、外部部分にある外部開口から延在し、そこで空気又は液体の膨張源に対し取り外し可能なように接続することが可能である。その通路は、コネクタアセンブリ全体及び可膨張性物品の内部に延在する。
【０００８】
挿入可能部分は外側に円周状の溝を有し、可撓性壁の開口を通って内部に挿入する際に、壁の開口に直ぐ隣接して同心円状に配置された弾性ワッシャによって、その溝は開口で固定される。「配置され」とは、ワッシャが、壁と挿入可能部分の間で圧縮されることにより壁に対して保持され、壁とワッシャの間に何らかの接着手段（例えば接着剤、ヒートボンドなど）を用いて取り付けられ、又は可撓性壁に融合され得る（例えばモールド成型など）ことを意味する。
【０００９】
ワッシャは溝に圧入され、そのことにより壁の開口をシールし、可膨張性物品と外気との間で空気が漏出入することを密封して、空気又は液体がその通路を通過するように限定する。組み立てたときに、可膨張性物品の可撓性壁にある開口を通して、外部源から可撓性かつ可膨張性の物品の内部へ流体が通る、薄くて目立たない経路がつくられる。
【００１０】
コネクタアセンブリは好ましくは、そこを通過する空気又は液体を制御するバルブをさらに含んでいる。バルブは、一方向チェックバルブ、二方向チェックバルブ、ピンチバルブ又は同様のバルブ構造でもよい。
【００１１】
可膨張性物品を空気で膨張させる好ましい実施態様の一つでは、コネクタアセンブリが少なくとも０．５ｐｓｉの圧力勾配を提供するように設計されていてよく、好ましくは少なくとも１．０ｐｓｉの圧力勾配に対して有効であってよい。
【００１２】
所望の条件下で圧力を解放するための好ましい実施態様の一つでは、コネクタアセンブリの外部部分にさらに圧力解放手段が組み込むことができ、その手段とは、内部圧がバルブを開放することを必要とする圧力を超過したときに、可膨張性物品から空気又は液体を解放するように機能するようなバルブのような手段である。例えば好ましい実施態様の一つでは、圧力解放バルブは円形の穴、スリット又は他の適当な開口のような開口を含む。使用時には、外部部分にある圧力解放バルブは適切なバルブ材料でカバーされており、そのバルブ材料は開口をカバーするか閉止して、可膨張性物品を所望の範囲で膨張させられるようにする。使用する材料、開口の寸法、及び外部部分における圧力解放のための開口の位置は、所定の用途に応じて、圧力解放バルブを開放することを必要とする所望の圧力が得られるように設計することができる。解放バルブが動作するために適当な圧力の範囲は、３０〜５００ｍｂａｒである。衣服構造における実施態様の一つでは、解放バルブが動作するのに適当な圧力は、約７０ｍｂａｒである。他の実施態様では、解放バルブが動作する圧力は約２００ｍｂａｒである。本発明の圧力解放バルブの特に好ましい構造の一つは、外部部分に設けられた穴を含む圧力解放のための開口を含み、その開口はコネクタアセンブリのための充填チューブを含むバルブ材料でカバーされている。この実施態様において、圧力解放バルブを開放することを必要とする所望の圧力に達した場合、少なくとも一つの空気の流路が作られるように、開口をカバーしているバルブ材料が空気圧で持ち上げられる。その空気の流路により、所望の内部空気圧に達するまで空気はそこを通って外側へ通過することができ、その後バルブ材料は空気の流路を閉止するように元の位置に戻る。このような圧力解放バルブには、追加の機械部品や遊び部分を必要としない構造の容易さを含む、多くの利点がある。そして、耐摩耗性かつ防汚性である簡単な構造は、安価に製造でき、交換するのも容易である。その上、子供や、可動部が最小限であることを必要とする使用者（例えば飛行機のパイロットなど）にとって、そのようなバルブ構造は安全である。
【００１３】
アセンブリのハウジング及び挿入可能部分は、好ましくは一体構造に融合して成形されているが、挿入可能部分は、チューブ状の構成部品の上を摺動可能なように外側に取り付けられていて、外側を一周する円周状の溝を有するリムを伴う、中空のチューブ状の構成部品として成型されていてもよい。
【００１４】
さらに好ましい実施形態では、弾性ワッシャが可撓性壁に取り付けてあり、好ましくは接着剤によって取り付けてあるが、熱と圧力をかけて取り付けてあってもよく、他の適当な手段によってもよい。さらに、ワッシャは、可撓性壁の材料に一体成型して取り付けてもよい。ワッシャは好ましくは弾性体であり、天然弾性体、又はポリウレタン弾性体もしくはシリコーン弾性体のような合成弾性体のどちらかである。
【発明の効果】
【００１５】
本コネクタアセンブリは、ベスト、ジャケット、ズボン、コート及び同様の構造を含む衣服、マットレス、寝袋、又はその他可撓性の物品のような可膨張性物品を膨張空気源に接続するのに使用できる。さらに、このようなコネクタアセンブリは、折り畳み可能な水筒、袋、加熱／冷却パッド及びその他可撓性のデバイスのような可膨張性物品を膨張液体源に接続するのに使用できる。本コネクタアセンブリは、先行技術のデバイスと比較して、例えば組み立てが簡単であり、使用も簡単で、仕上がった物品においてコネクタが比較的薄くて目立たないといった利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
可膨張性衣服、エアーマットレス又は折り畳み可能な水筒のような、可撓性かつ可膨張性の物品を膨張気体源又は膨張液体源に接続するための、薄くて目立たないコネクタアセンブリを提供する。コネクタは、半剛性で中空のコネクタハウジングを含んでおり、そのコネクタハウジングは、可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口を通して挿入可能である、ほぼチューブ状の第一の挿入可能部分を有している。第二の外部部分は、挿入可能部分と反対側であって、挿入した際に可撓性壁から外側に向かって延在する。外部部分及び挿入可能部分は接続されており、互いに一般にある角度をなしているため物品と比較して薄く目立たなくなっており、もっとも好ましくは、それぞれの部分が互いに直角をなしている。この二つの部分は、可膨張性物品の中に挿入した際に、可膨張性物品の内部へ抜ける連続した空気又は液体の通路となる。その通路は、外部部分にある外部開口から延在し、そこで空気又は液体の膨張源に対し取り外し可能なように接続することが可能である。挿入可能部分は外側に円周状の溝を有し、可撓性壁の開口を通って内部に挿入する際に、壁の開口に直ぐ隣接して同心円状に配置された弾性ワッシャによって、その溝は開口で固定される。ワッシャは溝に圧入されて壁の開口をシールする。
【００１７】
本発明の詳細な説明及び好ましい実施態様は、添付図を参照して示すのが最善である。添付図の中で図１は、本発明にかかるコネクタアセンブリの一実施態様の透視図であり、小さい手動ポンプ３２が可膨張性ベストに接続されている。コネクタハウジング１４は外側に露出しており、図中に示されている。
【００１８】
図２でコネクタハウジング１４を詳細に示す。この実施態様のハウジングは、フランジ基部１７と溝付の挿入可能部分１２を含み、外側に延在する外部部分１４と一緒に全てがモールド加工で一体化している。外部部分のうち、外側に延在している外部部分は大体直角に曲がって図中に示されている。しかし当然のことながら、物品が必要とする所望の形状に応じて、この外部部分は任意の適当な角度（すなわち１８０度以下）をとることができる。例えば、可膨張性の表面から顕著に突出していることが使用時に問題である場合は、そのように直角な部分となっていることが好ましい。開口２６によって、例えば図１に描かれた手動ポンプのような、外部の気体源又は液体源に対し取り外し可能に接続ができる。コネクタを通る通路は点線で描かれており、詳細は以下説明する。
【００１９】
図３は、図２に示したのと反対面から見たコネクタハウジング１４を示す。挿入可能部分１２はフランジ基部１７から延在しており、点線で描かれているように、通路２８の内部に向かってハウジング１４を通り、気体又は液体の膨張源と接続するのに適合している外部開口又は注入口２６に至り開口している。
【００２０】
図４は、本発明の薄くて目立たないアセンブリにおいて有用な、コネクタハウジング１４の横断面図である。そこでは、ハウジング１４はフランジ基部１７を有する一体構造を含んでおり、注入口２６からハウジング１４を通って延在し、さらに周りに円周状の溝を有する内部（挿入）部分１２を通って延在する通路２８を内部に収容している。この実施態様のハウジング１４は、挿入可能部分１２からハウジング１４を通り注入口２６に至って進んだときに、通路２８が大体直角に曲がって通り抜けるように配置されている。
【００２１】
本発明による、完成したコネクタアセンブリ１０の実施態様の一つを、図５に断面図で示す。そこでは図に示すように、注入口２６からハウジング１４を通り挿入可能部分１２を通って延在している通路２８を有するハウジング１４が、可膨張性構造の可撓性壁２２の中にある開口１６の内部へ通して挿入されている。可膨張性物品の反対の壁２４は、完全を期すため示されている。コネクタハウジング１４を挿入した配置で固定するために、挿入可能部分１２の内部の端を覆うように弾力ワッシャ１８が圧入されており、挿入部分１２の周辺の円周状の溝１３の中にワッシャ１８は収まっている。そのことにより、開口１６を通って空気（又は液体）が通過することに対してシールし、実質的に全ての空気（又は液体）が通路２８を通過するように限定する。さらに空気又は液体の漏れを確実に防ぐために、例えば接着剤層２０、又は熱及び圧力もしくはその他適当な固定手段のような他の方法により、ワッシャ１８は可撓性壁２２と開口１６の周辺に固定することができ、またそうすることが好ましい。
【００２２】
図６は、図５に描かれたコネクタアセンブリ１０の分解組立図を示す。図６では、膨張空気源、この実施態様では可逆ポンプを模式的に示しており、接続部３６をハウジング１４の注入口２６に接続することにより、チェックバルブを通して膨張空気源が接続されている。この好ましい実施態様においては、ハウジング１４を通る通路２８（点線で示す）は大体直角に注入口部分１２に至り通り抜けている。矢印で示すように、注入口部分１２は可撓性壁２２の中の開口１６を通って挿入されている。ワッシャ１８は、これもまた全て図示した矢印で示すように、挿入部分１２の円周状の溝１３の中に圧入され、ワッシャ１８は必要に応じて及び好ましくは可撓性壁２２の開口１６の周辺に接着剤層２０により固定されている。
【００２３】
ワッシャ１８を挿入部分１２の上に圧入するときは、挿入部分が挿入できるようにするためワッシャ１８は変形しなければならない。変形した後、ワッシャは溝１３の中に収まるように回復しなければならない。溝１３の中に収まった時にシールを有効にするためには、ワッシャ１８はそのような変形後に回復する能力を有してなければならず、すなわち弾性的でなければならない。
【００２４】
１００％弾性体であるワッシャは、本来の変形前の内径（ＩＤ）に回復しようとする。挿入部の外径がワッシャのＩＤよりも大きい場合は圧縮シールとなる。
【００２５】
ワッシャ１８が高いデュロメータ硬度を有する弾性材料で構成されている場合、初期変形に強く抵抗して取り付けるのがより難しくなるが、取り付けた際はより強いシールとなる。
【００２６】
ワッシャ１８が取り付け中に可塑的に変形する材料から作られている場合は、本来のＩＤまで完全に回復しない。取り付け後に存在する干渉による応力を許容できるほどに可塑変形量が十分に小さい場合に限り、より弱いシールであるにしてもシールが形成される。
【００２７】
初期は弾性体であるいくつかの材料は、経時で「応力緩和」する。そのような材料については、初期は許容できるレベルでシールが形成されるが、時間がたつと、圧力に対してまったくシールが有効でない程度まで弱くなってしまう。そのため、想定される使用期間中、許容できるシールを維持するようにワッシャ材料を選択しなければならない。弾性材料が本発明の弾性ワッシャに特に適している材料であり、天然ゴムのような天然弾性体、又はポリウレタン弾性体もしくはシリコーン弾性体のような合成弾性体のいずれかの形態である。アセンブリの性能の寿命がもっとも長いため、架橋した弾性材料がもっとも好ましい。
【００２８】
本発明のコネクタアセンブリにおいては、ハウジング本体１４はワッシャ１８よりも剛直でなければならない。挿入部分１２の厚い壁は、変形させるのにより大きな力を必要とする。ハウジングとワッシャの両方の材料特性（デュロメータ硬度、可塑性、応力緩和）及びこれら構成部分の形状を考慮して、圧力差及び経時でシールが有効に持続する時間の範囲にわたってシールが要求に合致するように、接続について調整することができる。
【００２９】
コネクタハウジング１４を構成する好ましい材料は、デュロメータ硬度（ショアＡ）で５０ショアＡ以上の硬度を有し、より好ましくは７５〜９５ショアＡの範囲内である。ワッシャ１８は、好ましくはデュロメータ硬度で３０〜７０ショアＡ、より好ましくは５０〜６０ショアＡの硬度を有する任意の弾性体を含む。
【００３０】
ワッシャ１８は、溝１３に適当に収まっている時、円周に沿った張力を受けており、その結果放射状に内部に向かって圧縮力が生じ、圧力勾配に耐えうるシールを形成する。既に示し記載したように、ワッシャ１８は分離した構成部分とすることができ、また、開口１６を囲む弾性材料の厚い環状体を含む、開口１６の周りに融合した補強部分として構成することもできる。
【００３１】
好ましくは弾性ワッシャ１８は、平らな環状のワッシャであって使用時に薄く目立たず、ブロック共重合体、ポリウレタン、シリコーン及び天然ゴムのような弾性体でできていて、より好ましくはポリウレタンを含んでおり、可撓性壁２２にエポキシ、ポリウレタン又はシリコーンのような任意の適当な接着剤で接着される。例えば、特に好ましい弾性ワッシャ／接着剤の組み合わせは、架橋ポリウレタンワッシャと反応性ポリウレタン接着剤である。ワッシャが薄く目立たず可撓性という特徴があるために、ワッシャが取り付けられている可撓性かつ可膨張性の構造の収納及び取り扱いを容易にすることができる。
【００３２】
本発明のコネクタアセンブリは、衣服、エアーマットレス、ディスポ、折り畳み可能な水筒、及びその他の着用可能／収納可能な製品のような可膨張性のシステムに用いられる可撓性の物品に付与される、比較的安価で、簡単で、可撓性があり薄くて目立たないデザインを提供する。また、０．５ｐｓｉより大きい与えられた圧力に耐え、さらに１．０ｐｓｉを超える圧力にも耐えうるシールが容易に実現可能となる。当然のことながら、ある用途においては、これより低い圧力が最終物品にかかっていてもよい。
【００３３】
図７に示すように、本発明のコネクタアセンブリはまた、エアーマットレス３８及び同様の物品のような構造において用いてもよい。図に示されたエアーマットレス３８は、開口４０により相互に接続された独立した分室からなる。小さい手動エアポンプ３２は、導管３６を経由し、本発明のコネクタアセンブリを介してマットレス３８に接続しており、コネクタアセンブリのハウジング１４は図中に示されている。
【００３４】
本発明におけるコネクタアセンブリの、別の可能な実施態様の一つである１００を、図８〜１０に示す。図８では、別の外部ハウジング部分１１４は注入口１２６を有し、その注入口は、ポンプのような空気源と接続できるように適合しており、挿入チューブ１１５の内部に延在する通路１２８の方に通じている。この挿入チューブ１１５は、ほぼ円筒状のチューブであり、ハウジング部分１１４と一体成型されているか、又は接着剤もしくは他の適当な手法により基部１１７に取り付けられているかのどちらかである。チューブ１１５は、円周状の溝１１３を有するリム部材１１２がチューブ上を摺動可能であるように、リム部材１１２を受け入れられるように適合している。リム１１２をその後、接着剤でチューブ１１５に取り付けてコネクタハウジングの挿入部分を形成する。リム１１２及びチューブ１１５のアセンブリをその後、矢印で示すように壁にある中央開口１１６の内部に通して圧入し、その開口の周りに弾性ワッシャ１１８を接着剤又は別の手段により固定することにより、コネクタアセンブリが完成する。このアセンブリを図１０に横断面図で詳細に示す。図１０は、コネクタアセンブリ１００を詳細に示すものであり、そこを通って通路１２８が延在している。コネクタアセンブリ１００は、チューブ状の部材１１５と一体成型した図示の外部ハウジング１１４を含み、また図示するように、壁１２２に接着剤１２０で接着されて、チューブ１１５に接着剤（不図示）で取り付けてあるリム１１２の溝１１３に収まっている弾性ワッシャ１１８を有し、全てが可膨張性物品の壁１２２の中の開口１１６の周りのシールを有効なものとしている。図９は、円周状の溝１１３を有するリム１１２の透視図であり、完全を期すために含まれている。
【００３５】
本発明のコネクタアセンブリの構成においては、ハウジングは好ましくはポリウレタンから構成され、より好ましくは熱可塑性のポリウレタンから構成される。外部ハウジング及び挿入チューブが独立した構成部分として構成されている場合、両方とも好ましくはポリウレタンからなり、より好ましくは熱可塑性のポリウレタンからなる。しかし当然のことながら、特定の用途での要求に応じて、他の適当な材料をコネクタアセンブリに用いてもよい。
【００３６】
図６に模式的に示されたチェックバルブは、特定の可膨張性構造及びデザイン嗜好の状況により、一方向チェックバルブ、二方向チェックバルブ、又はピンチバルブでもよい。適当なポンプ又は他の空気源は当業者に公知である。
【００３７】
弾性ワッシャが挿入部分の溝の中に収まって形成されたシールの有効性は、構成部品の形状及び相対的な弾力性に左右される。例として、中央開口の内径（ＩＤ）が０．３６インチ、外径（ＯＤ）が１．２５インチ、厚さが０．１２５インチの弾性ウレタンのワッシャを、溝のＯＤが０．４６インチの熱可塑性ポリウレタンの挿入部分に圧入した場合、可膨張性物品の内側と外気の間の圧力勾配が１．０ｐｓｉを超えるシールとなった。ここに示した本発明の原理を用いて、圧力勾配の広い範囲にわたり有効なシールを実現できることは、当業者にとって自明である。
【００３８】
前述したいくつかのアセンブリは、構成部品の間に接着剤を含む。好ましい接着剤は、反応性ポリウレタンであるが、特定の用途については他の接着剤も適しており、特定の接着剤を用いることは本発明の範囲を決して限定しない。
【００３９】
本発明において有用な弾性ワッシャは、天然ゴム、ポリウレタン、シリコーンなどの合成弾性体、及びその他から構成される。これら材料の架橋した形態は、耐久性やその他これらの架橋した材料から期待される特徴のような望ましい利点がしばしばあり、そのような利点は本発明の物品においても望ましい。そのように適当な弾性ワッシャは全て本発明の範囲内である。
【００４０】
本発明のコネクタアセンブリは、多くの種類の可撓性かつ可膨張性の物品に使用することができ、いくつか例を挙げると、ここで示したようなエアーマットレス、ジャケット、ベスト、ズボン、コート及びその他同様の物品のような衣服、及び寝袋が含まれる。加えて、液体により膨張している可撓性かつ可膨張性の物品、例えば水筒などは、本発明のコネクタアセンブリを用いて作製することができる。図１１は、折り畳み可能な水筒に取り付けられた本発明のコネクタアセンブリを示す。
【００４１】
図１２〜１４は、コネクタアセンブリに本発明の圧力解放バルブが組み込まれている、本発明のさらに別の実施態様を示す。コネクタの外部部分における圧力を解放するための開口、バルブをカバーする材料及び動作中の構成部品のそれぞれについて、以下詳細に示し説明する。
【００４２】
図１２ａは、本発明による、圧力解放のための開口５０を備えたコネクタを示す。圧力解放のための開口５０はコネクタの外部部分に配置されている。圧力解放のための開口は、任意の可能な幾何学的形状をとることができ、外部部分の周囲の任意の場所、例えば、前面、裏面又は側面に配置することができる。好ましくは、圧力解放のための開口は、外部部分の外部注入口２６に隣接している。図１２ａでは、開口は円形の穴の形状であり、外部注入口の前面に配置されている。図１２ｂでは、開口は一本のスリットの形状であり、図１２ｃでは、開口は楕円形である。
【００４３】
図１３ａは、圧力解放のための開口５０と、開口をカバーして、所望の圧力下で圧力解放バルブが作動することを可能にするバルブ材料とを備えた、コネクタアセンブリの外観を示す。バルブ材料は、好ましくはチューブ形状の接続部３６である。チューブは、注入口２６の上に置かれて、圧力解放のための開口を気密になるようにカバーする。別の実施例では、バルブ材料は開口をちょうど覆う細幅のチューブの形状であってもよい。バルブ材料は、所望の圧力により空気の流路を形成できるように、十分に変形できなければならない。変形した後は、バルブ材料は、圧力解放のための開口５０を気密になるようにカバーするため回復しなければならない。バルブ材料は、開口をカバーしたときにシールを有効にするために、そのような変形の後に回復する能力、すなわち弾力性を持っていなければならない。バルブ材料は、例えば、シリコーン、ポリウレタン、ゴム、ポリ塩化ビニルなどのような弾性材料からできており、チューブに好ましい材料は、デュロメータ硬度（ショアＡ）で３０〜９０ショアＡの範囲内の硬度を有している。好ましい実施態様の一つでは、チューブ接続部はデュロメータ硬度で約５０ショアＡの硬度を有するシリコーンでできている。
【００４４】
図１３ｂは、圧力解放のための開口５０を備えたコネクタの横断面図であり、図１３ａのバルブ材料３６は開口をカバーしている。好ましくは、バルブ材料は膨張空気源としても使われるシリコーンチューブである。本発明による完成したコネクタアセンブリ１０の他の実施態様を図１３ｃに横断面図で示す。ここでは、圧力解放のための開口５０は、細幅のチューブ５２でカバーされている。
【００４５】
図１４ａは、本発明による圧力解放バルブの他の実施形態を、横断面図で示したものである。圧力解放バルブは開放した状態で示してあり、この状態では、空気が圧力解放のための開口５０を通って外側に広がっていくことができる。図１３ｂに示すように、バルブ材料は通常開口を気密になるようにカバーしている。内部圧がバルブを開放することを必要とする圧力を超えたとき、開口をカバーしているバルブ材料は空気の流路５４を形成して空気を外部に解放する。
【００４６】
図１４ｂと図１４ｃは、圧力解放バルブのさらなる実施形態を透視図で示したものである。具体的には、図１４ｂは圧力解放バルブを含むコネクタの横断面図を示している。圧力解放のための開口５０は外部注入口２６の中に配置されている。該開口はバルブ材料３６でカバーされており、バルブ材料は好ましくは弾性体のチューブの形状であって、外部の挿入部分全体を覆うように引っ張られている。縦長のスリット５４は、該開口５０の直接上になるようにバルブ材料の中に配置されている。バルブを開放することを必要とする所望の圧力に達した場合、スリットは、そこを通って空気が解放されうる空気の流路を形成する。該所望の圧力より低いと、スリットは気密になるように閉じる。スリットの代わりに、交差したスリットなどの任意の他の薄く切った形状もまた意図するものである。また、他の実施態様においては、バルブを開放する所望の圧力に応じて、スリットを圧力解放のための開口のそばに配置することもできる。圧力解放バルブは開放した状態で示してあり、この状態では空気が圧力解放のための開口５０を通って外側、すなわち外気へと通り抜けることができる。図１４ｃは、図１４ｂの圧力解放バルブを備えたコネクタを図示している。圧力解放のための開口５０は、バルブ材料３６により気密になるようカバーされている。開口５０の上になるように、薄い縦長のスリット５４がバルブ材料の中に設けられている。
【００４７】
図１５ａと図１５ｂは、圧力解放のための開口５０の好ましい実施態様を、横断面の透視図で示している。開口５０は、開口を囲む角部５６を含む。実施態様の一つにおいては角部は丸められた角部であってよいが、他の適当な形状もまた可能である。角部５６は開口を覆うバルブ材料を固定する機能を有し、外部注入口の上をバルブ材料が滑ったりずれたりすることを防ぐ機能を有している。本発明の好ましい実施態様の一つにおいては、開口の直径は約４ｍｍであり、丸められた角部の直径は約０．３ｍｍであってもよい。
【００４８】
使用する材料、開口の大きさ、及び外部部分の中にある圧力解放のための開口の位置は、所定の用途に応じて、圧力解放バルブを開放することが必要となる所望の圧力が得られるように調整できる。好ましい実施態様においては、使用する材料、開口の大きさ、及び所望の圧力の間の関係は以下に示される。
Ｆ／Ａ＝ｐ
（Ｆはバルブ材料の係数（ショアＡ）によって決まる回復力で、係数はデュロメータで測定する。Ａは穴の大きさであり、ｐはバルブを開放する所望の圧力である。）
特に好ましい実施態様の一つでは、本発明によるコネクタは内部圧７０ｍｂａｒのための圧力解放バルブを含んでいる。そのため、圧力解放のための開口は直径４ｍｍであり、挿入注入口２６の表側に位置している。開口はハウジング１４から４ｍｍ離れており、バルブ材料はデュロメータ硬度で５０ショアＡの硬度を有するシリコーン材料からなる。
【００４９】
コネクタアセンブリが取り付けられている物品の壁の、少なくとも一部のために適した可撓性材料は、ここでより詳細に記載しているように、５０，０００Ｎ・ｍ以下、好ましくは１０００Ｎ・ｍ以下、もっとも好ましくは２００Ｎ・ｍ以下の曲げ剛性を有するものである。これらの可撓性を有する材料の例には、織物及び不織物、樹脂含浸布帛、弾性シート並びにその他のゴム状材料などを含む広い範囲の布帛が含まれるが、これらに限られるものではない。本発明の可撓性物品は、高剛性の材料を含む領域を含んでいてもよいが、薄くて目立たないコネクタアセンブリが取り付けられる物品の可膨張性領域は、通常可撓性の材料を含んでいる。
【００５０】
以下の例を参照することにより、本発明の実施態様を実施例として記載する。
【実施例】
【００５１】
可撓性／曲げ剛性の試験：本発明のコネクタアセンブリが取り付けられる適当な物品の可撓性又は曲げ剛性は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ  ｏｆ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎ  Ｆａｂｒｉｃｓ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ  Ｔｅｓｔ」、ＡＳＴＭ  Ｄ５７３２−９５（２００１年再承認）を用いて決定することができる。
【００５２】
この試験方法では１インチ幅で８インチ長のサンプルが必要である。サンプルを水平な表面の上を制御した速度で滑らせて、片方の端を支持台から張り出させる。サンプルが支持台の上を滑り、張り出し長さが増えるにつれて、張り出したサンプルが下向きに曲がる。その下向きに曲がった角度が０．７８５ラジアン（４１．５度）に達したとき、張り出し長さを測定する。その後、張り出し長さ、サンプルの質量、及びサンプルの寸法を用いて、曲げ長さと曲げ剛性を計算する。
【００５３】
実施例１：本発明のコネクタアセンブリを取り付けるのに有用な、いくつかの可撓性壁材料を試験した結果を以下の表１に示す。材料の可撓性が高いほど、曲げ長さが短くなり曲げ剛性が低くなる。
表１  曲げ長さ／曲げ剛性（ＡＳＴＭ  Ｄ５７３２）
容器の材料                              曲げ長さ（ｍｍ）      曲げ剛性（Ｎ・ｍ）
Ｖｅｒｓｏｌｌａｎ  ＲＵ  ２２０４        ７０．０                ３８０７１
（ＧＬＳ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，
ＭｃＨｅｎｒｙ，  ＩＬ）
２層ＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標）          ２３．０                    ９３
ラミネート
ＧＯＲＥ（登録商標）ラミネート            １６．５                    ７３
＃ＥＣＡＴ  ００１０００Ｂ
【００５４】
本発明の可撓性のコネクタシステムは、コネクタアセンブリが取り付けられる領域において少なくとも、曲げ剛性が５０，０００Ｎ・ｍより小さく、より好ましくは１０００Ｎ・ｍより小さく、もっとも好ましくは２００Ｎ・ｍより小さい材料によって構成された、任意の物品に用いるのが適当である。
【００５５】
実施例２：膨張／収縮構造を本発明の図１〜５に従って作製した以外は、米国特許出願Ｎｏ．１０／２３０８８９の実施例１に教示されている内容に大体従い、可膨張性のジャケットを作製した。その構造のワッシャは、５５ショアＡの硬度の架橋ポリウレタンを含み、その構造のコネクタは８５ショアＡの硬度の架橋ポリウレタンを含む。膨張／収縮構造を挿入するためには、１０／２３０８８９に記載されているように、布帛パネルの１枚に穴を開けて、その構造を取り付ける。膨張／収縮構造は、ポリウレタン接着剤を用いて布帛パネルに接着する。
【００５６】
実施例３：好ましくは射出成型により、実施例２に記載されているような寸法を有するコネクタアセンブリを組み立てている間に、圧力解放バルブを組み立てるのが好ましい。圧力解放のための開口は、射出成型工程の間に、又は注入口の中にドリルで穴を開けるかのいずれかにより形成される。
【００５７】
コネクタアセンブリを取り付けている間に、接続チューブ３６の形状のバルブ材料を、穴を覆うように配置し、記載されているように固定又は接着する。
【００５８】
本発明は、いくつかの実施態様及び詳細な説明と一緒にここで開示されているが、本発明の主旨から逸脱することなく、このような細部の変更又は変形を行うことができること、及びこのような変更又は変形は本発明の特許請求の範囲内とみなせることは、当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】小さい手動のエアポンプを、可膨張性衣服、特に可膨張性ベストの注入開口に接続した、本発明の薄くて目立たないコネクタアセンブリを図示したものである。
【図２】コネクタハウジングの一実施態様の上面透視図である。
【図３】図２のコネクタハウジングの下面透視図である。
【図４】本発明によるコネクタハウジングの一実施態様の横断面図である。
【図５】本発明によるコネクタアセンブリの横断面図であり、可膨張性衣服、エアーマットレス又は折り畳み可能な水筒のような、可膨張性構造の可撓性壁に接続されている。
【図６】模式的に示された外部のチェックバルブ及びポンプを含む、本発明によるコネクタアセンブリの分解組立図である。
【図７】小さいエアポンプを、可膨張性エアーマットレスの注入口に接続した、本発明の薄くて目立たないコネクタアセンブリを図示したものである。
【図８】本発明のコネクタの別の実施態様の分解組立図である。
【図９】別のコネクタアセンブリをコネクタハウジングに固定するのにリムが使用されている、溝を有するリムの透視図である。
【図１０】全てが一緒に接続されているコネクタハウジング、分離した溝付のリム及び固定用のワッシャを含む、別のコネクタアセンブリの横断面図である。
【図１１】液体充填バルブを折り畳み可能な水筒の注入口に接続した、本発明の薄くて目立たないコネクタアセンブリを図示したものである。
【図１２ａ】別のバルブ開口形状を有する、コネクタハウジングの一実施態様の上面透視図である。
【図１２ｂ】別のバルブ開口形状を有する、コネクタハウジングの一実施態様の上面透視図である。
【図１２ｃ】別のバルブ開口形状を有する、コネクタハウジングの一実施態様の上面透視図である。
【図１３ａ】穴を含みバルブ材料としてチューブを用いた、圧力解放バルブの一実施態様の透視図である。
【図１３ｂ】圧力解放バルブの一実施態様の横断面図である。
【図１３ｃ】圧力解放バルブの一実施態様の横断面図である。
【図１４ａ】空気又は液体を解放している最中の、圧力解放バルブの一実施態様の横断面図である。
【図１４ｂ】本発明の圧力解放バルブのさらなる実施態様の横断面図である。
【図１４ｃ】図１４ｂの実施態様の透視図である。
【図１５ａ】丸められた角部を有する圧力解放のための開口を含む、圧力解放バルブの一実施態様の横断面図である。
【図１５ｂ】丸められた角部を有する圧力解放のための開口を含む、圧力解放バルブの一実施態様の横断面図である。
【図１】
2007514909.tif 000003
【図２】
2007514909.tif 000004
【図３】
2007514909.tif 000005
【図４】
2007514909.tif 000006
【図５】
2007514909.tif 000007
【図６】
2007514909.tif 000008
【図７】
2007514909.tif 000009
【図８】
2007514909.tif 000010
【図９】
2007514909.tif 000011
【図１０】
2007514909.tif 000012
【図１１】
2007514909.tif 000013
【図１２ａ】
2007514909.tif 000014
【図１２ｂ】
2007514909.tif 000015
【図１２ｃ】
2007514909.tif 000016
【図１３ａ】
2007514909.tif 000017
【図１３ｂ】
2007514909.tif 000018
【図１３ｃ】
2007514909.tif 000019
【図１４ａ】
2007514909.tif 000020
【図１４ｂ】
2007514909.tif 000021
【図１４ｃ】
2007514909.tif 000022
【図１５ａ】
2007514909.tif 000023
【図１５ｂ】
2007514909.tif 000024
【国際調査報告】
2007514909.tif 000025
2007514909.tif 000026