(57)【要約】  流路に取外可能に内部連結するための結合アセンブリ１である。雌結合部材３は、第１流路に連結されるように配設された第１端１０と、第１長軸に沿って延びる受口１２を備えた第２端とを有する。雄結合部材２は、第２流路に連結されるように配設された第１端６と、第２長軸に沿って延び、ソケット１２に保持可能なプローブ１３を備えた第２端とを有する。結合部材２、３は、連結時、第１流路と第２流路の間に導管を提供するように設けられている。導管は、内部の流体が、連結した結合部材２、３の分離に抗する網目状の力を付与して内面を加圧するように形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌結合部材と、
第１流路に連結するために配置した第１端と、
第１長軸に沿って延びる受口を備えた第２端と、
を備え、
前記雌結合部材は、さらに、
内側に向かう、第２端に隣接する環状シールリングを備え、
さらに、
雄結合部材と、
第２流路に連結するように設けた第１端と、
第２長軸に沿って延びる、前記受口に保持可能なプローブを備えた第２端と、
を備え、
前記雄結合部材は、さらに、
外側に向かう、第２端に隣接する環状シールリングを備え、
前記雌結合部材は、さらに、
第１長軸に沿って延び、プローブの端部を保持するように配置された受口の内側凹部を備え、
前記結合部材は、連結されると、第１及び第２流路の間の流体の流れを導管に供給するように配置され、
前記第１環状シールリングは、プローブと内側凹部との間をシールし、
前記第２環状シールリングは、プローブと第２結合部材の第２端との間をシールし、
前記導管は、前記連結された結合部材の分離力に抗する網目状の力を提供するため、導管内の流体が圧力を作用させるように形成された内面を有する取外可能に内部結合した流路のための結合アセンブリ。
【請求項２】
前記結合部材が連結した状態で、内側凹部から流体を開放するために、雌結合部材を覆う周囲の環境と、内側凹部との間に連通路が延びる請求項１に係る結合アセンブリ。
【請求項３】
前記プローブはほぼ均一な外径寸法であり、前記受口はほぼ均一な内径寸法である前記請求項のいずれかに係る結合アセンブリ。
【請求項４】
前記雌結合部材内の導管は、第１反から延びる中心孔と、前記内側凹部の周囲で、前記中心孔から前記第２端まで延びる少なくとも１つの通路とを備えた前記請求項のいずれか１つに係る結合アセンブリ。
【請求項５】
前記雄結合部材内の導管は、第１端から延びる中心孔と、前記第１端から延び、前記中心孔から延び、プローブの側部の少なくとも１つの開口に対する第２長軸を横切る少なくとも１つの通路とを備えた前記請求項のいずれか１つに係る結合アセンブリ。
【請求項６】
前記通路の少なくとも１つは、各結合部材の長軸に対して傾斜している請求項４又は５に係る結合アセンブリ。
【請求項７】
さらに、連結された結合部材の非連結に対向するために配置された保持手段を備えた前記請求項のいずれか１つに係る結合アセンブリ。
【請求項８】
前記保持手段は、前記結合部材の一方に配置されたピンと、他方の結合部材の前記ピンに係合するように配置された対応するスロットとを備えた請求項７に係る結合アセンブリ。
【請求項９】
前記雌結合部材は、第１長軸に沿って延び、プローブの端部を保持するように配置された受口の内側凹部を備え、前記保持手段は、前記内側凹部に配置された変形可能な直径の円形弾性リングを備え、前記プローブは、さらに、前記内側凹部で端部を取外可能に固定するために、円形リングを保持するように配置された外方環状溝を備えた請求項７又は８に係る結合アセンブリ。
【請求項１０】
前記雌結合部材は、第１長軸に沿って延び、プローブの端部を保持するように配置された受口の内側凹部を備え、前記保持手段は、受口内に径方向に延びる弾性付勢された少なくとも１つのピンを備え、前記プローブの端部は、さらに、内側凹部内で端部を取外可能に固定するために、前記ピンを保持するように配置された外方溝を備えた請求項７乃至９のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項１１】
前記ピンは、雌結合部材の外周に延びる円形弾性リングによって弾性付勢された請求項１０に係る結合アセンブリ。
【請求項１２】
前記雌結合部材は、さらに、第１ブレイクアウトバルブを備え、前記第１ブレイクアウトバルブは、内側凹部に後退する第１位置と、雌結合部材の受口を閉鎖する第２位置との間でスライド可能なピストンを備えた前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項１３】
前記雌結合部材は、さらに、内側凹部を第１端に連結する通路を備え、前記第１ブレイクアウトバルブは、さらに、第１端内の流路がピストンを第２位置に向かって付勢するように、通路を通過するピストンを備えた請求項１２に係る結合アセンブリ。
【請求項１４】
前記ピストンは、さらに、第２位置で第１ブレイクアウトバルブを取外可能に固定するために、円形リングを保持するように配置した外方環状溝を備えた請求項１２又は１３に係る結合アセンブリ。
【請求項１５】
前記ピストンは、さらに、ピストンと内側凹部との間をシールするように配置したピストンロッドに近接する第３環状シールリングを備えた請求項１２乃至１４のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項１６】
前記雄結合部材は、さらに、第２ブレイクアウトバルブを備え、前記第２ブレイクアウトバルブは、雄結合部材に設けたカラーを備え、前記カラーは、プローブの少なくとも１つの開口を閉鎖する第１位置と、少なくとも１つの開口を開放する雄結合部材の第１端に向かって後退する第２位置との間をスライド可能である請求項５に係る結合アセンブリ。
【請求項１７】
前記カラーは、前記第１位置に位置するように弾性付勢される請求項１６に係る結合アセンブリ。
【請求項１８】
前記第２端に向かってカラーを移動させることにより、雄結合部材の外径寸法の変化を制限する請求項１７に係る結合アセンブリ。
【請求項１９】
前記カラーは、さらに、径方向に延びるフランジを備え、前記雌結合部材は、さらに、第２端の円周部の周囲に延びる溝を備え、前記溝は、雄及び雌結合部材が長軸を横切って相対的に移動する際、前記フランジを保持するように配置される請求項１６乃至１８のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項２０】
前記溝及び前記フランジの一方の少なくとも一部は、連結された結合部材を分離可能とするため、破損容易であり、結合部材の長軸に沿って予め決められた分離力が作用すると破損するように配置された請求項１９に係る結合アセンブリ。
【請求項２１】
前記雄結合部材は、さらに、雌結合部材から取り外されると、少なくとも１つの開口をシールするように配置した、少なくとも１つの閉鎖バルブを備えた請求項５に係る結合アセンブリ。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの閉鎖バルブは、前記カラーが第１位置に位置すると、閉鎖状態を維持するように、前記カラーに連結した請求項２１に係る結合アセンブリ。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの閉鎖バルブは、前記開口をシールする閉鎖位置に配置した少なくとも１つの円盤を備え、前記円盤は、前記中心孔の内面に取り付けられ、カラーによって閉鎖状態に維持されたときを除いて開口から外径方向に延びるように弾性付勢される請求項２１又は２２に係る結合アセンブリ。
【請求項２４】
前記雄結合部材の第２端は、さらに、予め決められたサイズ及び形状を有する、少なくとも１つの径方向に延びる突出部を備え、雌結合部材の第２端は、プローブが前記受口に保持されると、前記突出部を保持するように配置される、対応する少なくとも１つの凹部を備えた前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項２５】
予め決められた流体のための導管を提供し、前記少なくとも１つの導管の数、サイズ及び形状の少なくとも１つは予め決められた流体を示す請求項２４に係る結合アセンブリ。
【請求項２６】
前記雌結合部材の第１端は、第３長軸に沿って延びる第２受口を備え、さらに、雄結合部材と、第１流路に連結するために配置した第１端と、前記結合部材が連結されると、第１及び第２流路の間に流体を流すための導管が設けられるように第４長軸に沿って延びる前記第２受口に保持可能なプローブとを備えた前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項２７】
前記導管は、内部の流体が、連結された雌結合部材と第２結合部材の分離を阻止する網目状の力を提供するため、圧力を作用させるように形成された内面を有する請求項２６に係る結合アセンブリ。
【請求項２８】
前記プローブは、外側シールリングに対して直接調整可能であり、その先端に向かって傾斜し、前記受口の表面も、連結時にプローブの傾斜部位に対向する部位が傾斜する前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項２９】
前記受口は、内側シールリングに対して直接調整可能であり、その開口端に向かって傾斜し、前記プローブの表面は、連結時に前記受口の傾斜部位に対向する部位が傾斜する前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項３０】
前記保持手段はクリップを備えた前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項３１】
前記クリップは、弾性材料からなる前記請求項３０に係る結合アセンブリ。
【請求項３２】
前記クリップは、長軸のほぼ反対側に配置され、フランジに隣接する連結部によって結合され、さらに、固定位置で選択的に係合する、連結部から分離して配置される手段を備える第１部及び第２部を備えた請求項３０又は３１に係る結合アセンブリ。
【請求項３３】
前記フランジは、雄部材の一部を備え、前記選択的に係合する手段は雌部材の一部を備える請求項３２に係る結合アセンブリ。
【請求項３４】
前記連結部に隣接するフランジの表面は傾斜面である請求項３２又は３３に係る結合アセンブリ。
【請求項３５】
前記雌部材に選択的に係合するための手段は歯を備え、前記歯は、前記連結を中心として、第１及び／又は第２部を回転させることにより取外可能に係合する請求項３２又は３３に係る結合アセンブリ。
【請求項３６】
前記雄結合部材は、プローブの円周面に少なくとも１つの開口を備え、閉鎖位置の開口から流体が流出することを阻止し、開放位置のプローブから流体が流出することを可能とするバルブを備えた前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項３７】
前記プローブは穴を備え、前記バルブは穴内で操作可能である請求項３６に係る結合アセンブリ。
【請求項３８】
前記バルブは、プローブとの間で相対的に直線移動することにより開放位置と閉鎖位置の間を操作可能である請求項３７に係る結合アセンブリ。
【請求項３９】
前記雄部材は、第１方向で、かつ、閉鎖位置に向かってプローブ内のバルブの相対的な動きを促進する付勢手段を備え、前記閉鎖位置はプローブの閉鎖端と共にバブルに隣接することにより範囲が決められる請求項３８に係る結合アセンブリ。
【請求項４０】
前記付勢手段はスプリングを備えた請求項３８に係る結合アセンブリ。
【請求項４１】
前記バルブは、雄部材の第１端に連通する第１開口と、バルブの側方要素の少なくとも１つの開口との間の流体管を備え、前記バルブは、さらに、閉鎖位置で、バルブの側方要素の開口が、プローブ内の穴の円周面によってシールされるように、バルブに近接して配置されたシール手段を備え、開放位置で、バルブの側方要素の開口は、流体がプローブを押し出すようにプローブの開口に設けられる請求項３７乃至４０のいずれかに係る結合アセンブリ。
【請求項４２】
前記プローブは係合手段を備え、前記係合手段は、雌部材の主要部と協働し、前記主要部は、プローブ内でバルブを相対的に動作させるために操作可能である請求項３６乃至４１のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項４３】
前記係合手段はラックを備え、前記雌部材の協働する主要部ははめ歯を備え、前記はめ歯は、前記ラックに係合すると、第１方向に回転し、第１方向にバルブを直線的に移動させ、バルブの開放に合わせて、第２方向に回転するように、回転自在に設けられ、レバーによって操作可能である請求項４２に係る結合アセンブリ。
【請求項４４】
前記レバーは、第２方向へのはめ歯の回転を選択的に阻止するためのラチェット機構を備え、前記ラチェット機構は、第２方向ではめ歯に作用する回転力が規定制限値を超えると、ブレイクアウト力を提供する請求項４３に係る結合アセンブリ。
【請求項４５】
前記雄及び雌部材の結合は、バルブが閉鎖位置に位置し、雄及び雌部材が連結されていない分離位置と、プローブが受口に挿入され、バルブが閉鎖され、ラックがはめ歯に係合し始める第１挿入位置と、バルブが閉鎖し、ラックがはめ歯に係合し、プローブがラチェット機構のブレイクアウト力を超えることなく、受口から離脱不能となる請求項４４に係る結合アセンブリ。
【請求項４６】
前記ブレイクアウト力は、ラチェット機構を介して挿入され、はめ歯の回転を阻止するために雌部材に固定され、予め決められた力で破損するピンを備えたブレイクアウトピンによって追加又は代わりに付与される請求項４４又は４５に係る結合アセンブリ。
【請求項４７】
前記受口は、円周壁に少なくとも１つの開口を備え、前記流体管は、前記開口と雌部材の第１端との間に延び、前記雌部材は、閉鎖位置に位置するとき、受口の開口から流体が流出することを防止し、開放位置で流体を流出可能とするバルブを備えた前記請求項のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項４８】
前記雌部材は、長軸と同軸上の穴を備え、その穴は受口と雌部材の第１端の間に延び、前記バルブは前記穴内で操作可能である請求項４７に係る結合アセンブリ。
【請求項４９】
雌結合部材は、穴の円周面上の少なくとも１つの開口と、前記開口と受口の円周面上の開口との間で、横断して長手方向に延びる流体管とを備え、前記バルブは、雌結合部材の第１反に連結得する第１開口とバルブの側方要素の少なくとも１つの開口との間の導管を備え、前記バルブは、側方要素の開口が穴の円周壁とシール手段の配置とによって閉鎖される閉鎖位置と、流体が導管に流入し、受口を流出させることができるように、前記バルブの側方要素の開口が穴の円周面の開口に位置する開放位置との間で、受口に対して相対的に移動可能である請求項４８に係る結合アセンブリ。
【請求項５０】
前記雌結合部材は、第１方向の穴で、閉鎖方向に向かうバルブの相対的な移動を促す付勢手段を備える請求項４９に係る結合アセンブリ。
【請求項５１】
前記付勢手段はスプリングを備えた請求項５０に係る結合アセンブリ。
【請求項５２】
前記雌部材のバルブは、ラックを有する係合手段を備え、ラックは、雌部材内に回転可能に設けた第２はめ歯に係合することにより、穴内に位置するとき、ラック及びはめ歯が係合し、第１方向への第２はめ歯の回転によりバルブが開放位置へと直線的に移動し、第２方向への回転によりバルブが閉鎖位置へと直線的に移動する請求項４２乃至４６に従属する請求項４９乃至５１のいずれか１項に係る結合アセンブリ。
【請求項５３】
前記プローブ内のバルブの係合手段は第２ラックを備え、前記第２ラックは、雄部材が第２挿入位置に位置するとき、第２はめ歯に係合することにより、プローブ内のバルブの第２開放方向に於けるプローブ内のバルブの相対的な移動が、第２はめ歯での回転力と、雌部材内でのバルブの第１開放方向への移動とに分力される請求項５２に係る結合アセンブリ。
【請求項５４】
実質的に添付図面に記載された結合アセンブリ。
【請求項５５】
雄結合部材をこれに対応する雌結合部材に挿入することにより流路に取外可能に内部連結する方法であって、前記雌結合部材は第１流路に連結される第１端を有し、第１長軸に沿って延び、隣接する第２内方シールリングを有する受口を備える第２端を備え、前記受口は、第１長軸に沿って延びる内側凹部を備え、前記雄結合部材は第２流路に連結される第１端と、前記受口に保持可能で、長軸に沿って延び、隣接する第１外方環状リングを有するプローブを備えた第２端とを備え、第１流路と第２流路との間に導管を供給するために前記受口内にプローブを挿入し、前記第１シールリングがプローブと内側凹部の間をシールし、第２環状シールリングがプローブと雌結合部材の第２端の間をシールし、前記導管は、内部の流体が内面に圧力を作用させて連結された結合部材の分離に抗する網目状の力を発生させる方法。
【請求項５６】
請求項１乃至５４のいずれか１項に係る結合アセンブリである、雄及び雌部材を連結する取外可能に流路を内部結合する方法。
【請求項５７】
実質的に添付図面に記載された取外可能に流路を内部連結する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結合アセンブリに関する。特に、本発明は、限定はされないが、流路を互いに連結するのに適している。さらに、本発明は、流路を取外可能に連結する方法にまで及ぶ。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多くの技術分野で、流体が流れる２つの流路（例えば、パイプやホース）を素早くかつ取外可能に連結できることが望まれている。送出可能な流体の範囲は、それらの性質を考慮し、医療用酸素マスク等の気体や、海中穿孔操作でのオイルのような液体を含む、広い範囲で変更できる。結合アセンブリを通過する流体の圧力は、酸素マスクの場合のアセンブリ周囲とほぼ同じ圧力から、オイルパイプラインの場合のアセンブリ周囲の数倍の高圧まで変化させることができる。
【０００３】
結合を迅速に解除する多くの組合せが、流路の端部に、通路の連結を容易にするために、対応する結合部材を設けるような技術分野で公知である。これにより、受口を備える雌結合部材と、受口に保持可能なプローブを備える、対応する雄結合部材とで構成されるように設けられる。さらに、結合部材には、雄及び雌結合部材が分離されると、端部は流体が漏出することを防止してシールするように、ブレイクアウトバルブを設けてもよい。しかしながら、結合アセンブリ内の流体圧は、雌結合部材に収容された雄結合部材の端部に作用させることができ、分離力を生成して雌結合部材から雄結合部材を排出しようとする。流体圧は、雄結合部材が雌結合部材の位置する地点で、雄結合部材の全断面領域に効果的に作用する。
【０００４】
この結果、流路内の全流体が圧縮される。流路の反対側の端部に作用する圧力は雄結合部材へと伝達される。
【０００５】
雄結合部材に作用する分離力は、雄結合部材の断面領域に等しく、そこでは、雄結合部材が雌結合部材に位置し、断面領域に作用する流体圧によって増大する。この結果、分力は高圧流体のために直ぐに大きくなる。また、分離力は流路の直径に比例して増大する。
【０００６】
従来の直ぐに分離する結合部材の利点は、通常、分離力が雌結合部材内に雄結合部材を保持する摩擦力よりも大きい点である。この結果、結合アセンブリが非連結となることを防止するために、幾らかの機械的な保持構造を追加することが必要とされる。このため、ボールを固定し、あるいは、雄及び雌結合部材にフランジを一体化してボルト止めするねじ穴を形成すればよい。しかしながら、そのような機械的な保持装置は、結合アセンブリに作用する予め決められた力で破損することが必要である。例えば、航空機から航空機に燃料を供給する作業のため、飛行機は燃料パイプラインをひきずる。航空機は、給油機から離れたパイプラインの端部に、雌結合部材を備えたドローグ(drogue）を有する。燃料を供給される航空機は、端部に雄結合部材が形成された、前方に延びるプローブに連結されている。
【０００７】
乱流で、航空機の相対的な位置の変動を小さくして、結合アセンブリが引き離されることを防止するため、結合アセンブリは、幾つかの保持手段を一体化しなければならない。しかしながら、非常時、予め決められた力で結合が解除されることが必須である。この力は、ブレイクアウト力として公知である。
【０００８】
この必要とされるブレイクアウト力は、結合アセンブリ内の流体によって雄部材に作用する分離力を抑えるために使用される機械的な保持装置の力に比べて相対的に小さくてもよい。この結果、保持装置の設計上の公差により、理論上必要とされるよりも大きな力が作用した状態で、保持装置が強制的に破損又は分離するだけとなる。
【０００９】
結合アセンブリの分離力を打ち消すために使用される機構は、ブレイクアウト力を独立して設定するため、ブレイクアウト力を提供するために使用される機構から分離することが可能である。
【００１０】
流体によって発生する分離力に加えて、この分離力を打ち消すべく、流体によって分離を阻止するように作用する力が生成されるように、アセンブリを構成することにより結合アセンブリ内の分離力を抑制することが公知である。結合アセンブリは、流体が雌結合部材に位置する雄結合部材の断面領域と同等な圧力を作用させる内面を備えるように配置されている。この結果、結合が、内部の流体圧により、効率的に網目状の分力が０となる「平衡状態の圧力」であると言われる。例えば、米国特許第４１２４２２８号公報には、予め決められた軸方向の分離力で、結合部材が分離できるように配置されたボール及び溝を固定することを利用した、圧力平衡状態の流体結合が記載されている。
【００１１】
米国特許第２９４６６０５号公報「飛行中の航空機の燃料供給装置」には、雄及び雌結合部材を備えた航空機から航空機に燃料を供給するための結合アセンブリが記載されている。結合時、雄結合部材の先導端は、流体の連通を開放する雌部材内のポペットバルブを動作させる。しかしながら、ポペットバルブは流路に残り、従ってポペットバルブ及び雄部材の両方に大きな分離力が作用し、アセンブリを分離しようとする。これら分離力を回避するため、結合時、小さな側方流路が開放し、加圧された燃料が、雄結合部材の外方での圧入に抗してローラを押圧するピストンに送出される。
【００１２】
つまり、この特許には、流体圧によって動作する、複雑で機械的な構成により、アセンブリ内の分離力を回避しようとする結合アセンブリが記載されている。しかしながら、これは雄及び雌結合部材の基本的要素に加えて、非常に多くの移動部品を備えた煩雑な構成である。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第２９４６６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記同様又は他の方法で、従来技術の問題の１つ以上を解決する結合アセンブリを提供することが本発明の実施形態の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の態様では、本発明は、雌結合部材と、第１流路に連結するために設けた第１端と、第１長軸に沿って延びる受口を備えた第２端とを備え、前記雌結合部材は、さらに、その第２端に近接する、内方に向かう環状シールリングを備え、さらに、本発明は、雄結合部材と、第２流路に連結するために設けた第１端と、第２長軸に沿って延びる、前記受口に保持可能なプローブを備えた第２端とを備え、前記雄結合部材は、さらに、その第２端に近接する外方に向かう環状シールリングを備え、前記雌結合部材は、さらに、受口に第１長軸に沿って延び、プローブの端部を保持するように配置された内側凹部を備え、前記結合部材は、連結されると、第１及び第２流路の間の流体の流れを導管に供給するように配置され、前記第１環状シールリングは、プローブと内側凹部との間をシールし、前記第２環状シールリングは、雌結合部材のプローブと第２端との間をシールすることにより、前記導管は、前記連結された結合部材の分離力に抗する網目状の力を提供するため、導管内の流体が圧力を作用させるように形成された内面を有する、取外可能に内部結合した流路のための結合アセンブリを提供する。
【００１６】
他の結合構成と対比して、分離力を生成するというよりむしろ圧力バランス装置として、結合アセンブリ内の流体圧が、雄及び雌結合部材の分離に抗する網目状の力を提供するように、アセンブリを作動させるように準備される。アセンブリ内の寸法を調整することにより、この網目状の力（「引張」力）を所望のブレイクアウト力に設定でき、代替機構によって設定される所望のブレイクアウト力で、相対的に低く設定可能である。
【００１７】
第２の態様では、本発明は、雄結合部材をこれに対応する雌結合部材に挿入することにより、取外可能に流路に内部結合する方法を提供する。前記雌結合部材は、第１流路に連結される第１端と、第１長軸に沿って延びる受口を備えた第２端とを有する。前記雄結合部材は、前記第２流路に連結される第１端と、第２長軸に沿って延び、前記受口に保持可能なプローブを備えた第２端とを有する。
【００１８】
前記方法は、第１及び第２流路の間に導管を提供するために、プローブを前記受口に挿入し、前記第１環状シールリングがプローブと内側凹部との間をシールし、前記第２環状シールリングが、プローブと雌結合部材の第２端との間をシールするものであり、前記導管は、内部の流体が、前記連結された結合部材の分離に抗する網目状の力を提供するために圧力を作用させるような内面を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、雄結合部材２と雌結合部材３とを備えた結合アセンブリ１を示す。図１には、雄及び雌結合部材２、３の長軸に沿った断面での結合アセンブリが示されている。結合アセンブリ１の長軸は、雄結合部材２が挿入又は後退する軸に沿うように設計されている。本発明の第１実施形態に係る結合アセンブリでは、結合アセンブリ１の長軸が雄及び雌結合部材２、３の長軸と一致している。両結合部材２、３は、それらの長軸に対して対称である。雄結合部材２及び雌結合部材は互いに係合して示されている。
【００２０】
雄結合部材２は、その長軸に沿って延びる中心孔を構成する側壁４を有する略円筒状の筒部を備える。雄結合部材２は第１端６を有し、それは第１流路（図示せず）に連通するように形成されている。雄結合部材２の第１端６は、本技術分野で知られるように、全て従来の手段によって第１流路に連結できる。図１は、フランジ７の例が示され、それはボルト等により第１流路の端の同様なフランジに取り付けられるように、適宜、配設される。雄部材２の第２端には、雌部材３に挿入するためにプローブが形成されている。
【００２１】
雌結合部材３は、同様に、その長軸に沿って延びる側壁８及び中心孔９を有する略円筒状の筒部を備える。雌結合部材３は、フランジ１１を介して第２流路（図示せず）に連通するように形成した第１端１０を有する。雌結合部材３の第２端は、雄結合部材２の第２端を保持するのに適したサイズの受口１２を備え、雄結合部材２の側壁４の外面をシールするように形成されている。環状シールリング１４が、受口１２の内周に配置されている。環状シールリング１４は環状溝で受口１２の内周面をシールする。環状シールリング１４は、結合部材２、３の間のシールを確実にし、結合部材２、３間の接合部分から結合アセンブリ１内の流体が漏出することを阻止する。雄結合部材２及び雌結合部材３は、雌結合部材３の受口内の環状シールリング１４の位置で、水圧ピストンを効果的に形成する。
【００２２】
さらに、雌結合部材３は、結合アセンブリ１の長軸に位置する内側凹部１５を備える。内側凹部１５は、雄結合部材２の端部１３を保持するように設けられている。雄結合要素２の端部１３は、内側凹部１５内に水圧ピストンを効果的に形成する。雄結合部材２の内側凹部１５と端部１３との間に高いシール性を保証するため、第２端１３の外周面に、環状溝をシールする環状シールリング１６を組み込む。環状シールリング１６は、結合アセンブリ１内の液体が、結合部材２、３の中心孔５、９から内側凹部１５に流入することを阻止する。
【００２３】
さらに、内側凹部１５は、雌結合部材３の周囲の環境に連通する連通孔（図１には図示せず）を備える。雄部材２が雌結合部材３に挿入され、雄結合部材２の端部１３が内側凹部１５へと導かれるので、液体は連通孔を介して内側凹部の外部へと流動する（そして、周囲の環境とは切り離される。）。結合アセンブリ１内の液体が環状シールリング１６を超えて流出すると、この液体は、連通孔を通過して周囲の環境へと流出する。雄結合部材２（及び連通孔自身）の挿入中、内側凹部１５内の全てのキャビティが周囲の環境とほぼ同じ圧力となる。これにより、連通孔は液体が内側凹部１５内に充填されることを阻止し、雄結合部材２の第２端１３に分離力を作用させる。
【００２４】
内側凹部１５は、ウェブ（図１には図示せず）を介して雌結合部材３の側壁８に設けられる。通路がウェブの間に形成され、流体が雌結合部材３の第１端から中心孔８及び通路１７を介して口部１２へと流動する。多くの通路１７が内側凹部１５の周囲に配置される。通路１７は、結合アセンブリ１の長軸とほぼ平行に延びている。位置１８では、通路１７が、（結合部材２、３を結合する際）雄結合部材２の周囲の開口環状スペースに集まる。
【００２５】
さらに、雄結合部材２は、中心孔５から雄結合部材の側方の開口へと放射状に延びる２つの通路を備える。連通路１９が雌結合部材３内の環状スペース１８に連通する。雄結合部材の第２端は閉鎖され、中心孔５内の液体は、放射通路１９を介して雄結合部材２に流出できるだけである。結合部材２、３が連結されると、結合部材２、３の間の液体の流れが、結合アセンブリ１の長軸を横断し、分離力を発生させることはない。
【００２６】
結合アセンブリ１内の流体は、結合部材２、３の全ての方向に等しい圧力を発生させる。結合部材２、３の端部に作用する力は、結合部材の内面の全領域に作用する流体圧力と等しい。結合アセンブリ１の長軸と平行に作用する流体圧力によって付与される力成分のみが分離力として働くので、特に関心があるのは、前記内面の断面領域（すなわち、長軸に対して垂直に延びる表面領域の構成要素）である。雌結合部材３が静止状態を維持すれば、分離力が、流体圧と、雌結合部材３、すなわち調整可能な環状シールリング１４が位置する地点で、受口１２内の雄結合部材２のプローブ部の断面領域とにより生成される。この断面領域は、領域２０として示されている。この断面領域２０は、雌結合部材３の一部を構成しているので、環状シールリング１４の断面領域を含まない。
【００２７】
雄結合部材２のプローブ部は、ほぼ均一な外径を有し、受口１２はほぼ均一な内径を有する。断面領域２１は、雄結合部材２の端部１３を横断して形成される。しかしながら、環状シールリング１６は雄部材２の一部を構成しているので、これは断面領域２１に組み込まれなければならない。したがって、領域２１が環状シールリング１６の断面領域による領域２０よりも大きいことは明らかである。少なくとも一方のリング（通常、両方）が弾性材料からなるので、結合アセンブリ１を結合又は分離する際、環状シールリング１６はリング１４を通過可能である。
【００２８】
流体圧は、雄結合部材２の内面２２に作用するとき、断面領域２１にも作用する。内側凹部１５が周囲の環境に連通しているので、領域２１への流体圧により、雄結合部材２の第２端１３が内方凹部１５に向かって押圧される。この結果、流体圧は、雌結合部材内へと力を作用させる雄結合部材２に力を作用させる。この力は生成された圧力と等しく、断面領域、領域２１は領域２０よりも大きいので、結合アセンブリ１を保持する力が分離力よりも大きくなる。
【００２９】
力を組み合わせた結果、結合部材２、３が連結されると、分離力が全体に釣り合う、すなわち、網目状の力が結合アセンブリの分離を阻止する。したがって、結合アセンブリ１は、自己駆動すると考えてもよい。これは非常に安定した組合せである。領域２０及び２１は一定であるので、流体圧が変化すれば、網目状の力が連結された結合部材の分離を阻止することになるが、これは部材を互いに引き合う力成分が常に分離する力成分よりも大きい値に維持されるからである。また、図１には、（中心孔５には連通していない）雄結合部材２の端部１３を貫通する通路２３が図示されている。結合部材が十分に連結されると、（通路１７には連通していない）通路２３は雌結合部材３の側壁８の通路２４と同一直線上に位置する。ピン（図示せず）が通路２３及び２４を貫通することにより、結合アセンブリ保持手段を提供するようにしてもよい。このように、雄結合部材２は、ピンが破壊（又は除去）されなければ、雌結合部材３からの分離が阻止される。ピンは、結合アセンブリのためのブレイクアウト力を提供する。ピンは、適当な材料及び直径で形成でき、選択された結合アセンブリ１に採用するため、予め決められたブレイクアウト力で破壊するように設けられる。
【００３０】
ピンは、図１に示すように、一旦、結合部材２、３が連結されれば、通路２３及び２４を通過してもよい。また、ピンは、結合アセンブリ１が分離されると、内側凹部１５内のキャビティを横切る通路２４内に永久に残留してもよい。後者の場合、通路２３は部分的に回転する雄結合部材２の第２端へと延びる端部１３内でピンに合致する溝穴として構成される。そして、雄結合部材２は、溝穴にピンが係合し、雄結合部材がさらに反対側に回転することなく後退するように、結合アセンブリの長軸に沿って雄結合部材２を内側凹部１５内に押し込み、予め決められた量で雄結合部材２を回転させることによりピンに係合してもよい。また、ピンは、連通孔に係合してもよく、その場合、ピンは、周囲の環境に連通する内側凹部１５内に開口し、少なくとも径方向の一方に延びる中空管であってもよい。
【００３１】
ここで、図２には、本発明の第２実施形態に係る雌結合部材３が示されている。この実施形態では、雌結合部材が、大略、内側凹部１５の周囲を通過する通路１７の少なくとも一部が結合アセンブリの長軸に対して傾斜している（すなわち、垂直でなく、あるいは、平行でない）以外は、前記第１実施形態と同様である。これは、雌結合部材３の直径が配管に出会う位置で縮小してもよい点で有利である。また、結合アセンブリを通過する液体の流速は、雌結合部材を通過するスムーズな流路に依存増加する。
【００３２】
さらに、図２は、結合アセンブリ１にブレイクアウト力を付与するピンを通過させるための通路２４を示す。図２は、対応する図１の断面図を、結合アセンブリの長軸の回りに９０度回転させたものである。
【００３３】
図３は、結合アセンブリ１の長軸の回りに配置された通路１７及び通路２４を示す。通路１７及び通路２４は連結されていないことが図３から分かる。
【００３４】
図４は、通路１７と、内側凹部１５を周囲の環境に連結する連通孔２５とを示す。通路１７及び連通孔２５は連通していないことが図４から分かる。
【００３５】
図５及び図６は、分離及び連結される雌結合部材３及び雄結合部材２を備えた、本発明の第２実施形態を示す。通路１９は、結合アセンブリ１の長軸に対して傾斜している。図６に示すように、通路１９は、上述のように、結合アセンブリ内での流速が増加するように、雌結合部材３内の環状空間１８に接続されている。
【００３６】
図５及び図６では、雌結合部材３の下部が、通路１７と、通路２３及び２４の相対的な位置がより簡単に分かるように、四分円で示されている。
【００３７】
上述の列記された変更を除き、他の点では、第２実施形態の結合アセンブリ１の構成及び動作は、第１実施形態と変わらない。同様な特徴に同様な符号を付す。
【００３８】
図７及び図８には、本発明に係る第３実施形態の結合アセンブリ１が示されている。第３実施形態では、第１及び第２実施形態のピン及び通路の配置が、雌結合部材３に収容される、径方向に変化可能な直径を有する円形弾性リング３０に置き換えられている。リング３０は、内側凹部１５の内部に形成された溝３１に係合している。リング３０は、スプリングの一部を構成し、各端部でアーム３２が通路３３から雌結合部材３の外部へと延びている。リング３０は、内径方向に付勢されるように配置され、アーム３２が個別に付勢されている。通路３３は、アーム３２が雌結合部材の周囲を移動可能となるような大きさである。アーム３２を引っ張ることにより、リングの半径は一時的に大きくでき、雌結合部材２の端部１３を通過可能とする。雄結合部材２の端部１３は、ピン結合のない前述の実施形態の場合に比べて短い。さらに、端部１３は、結合アセンブリ１が連結されると、リング３０が雄結合部材２を固定する環状溝３４に係合されるように配置された環状溝３４を備える。雄結合部材２は、リング３０を付勢するスプリングの直径を一時的に増大させるようにアーム３２を引っ張ることにより分離可能である。
【００３９】
リング３０の利点は、ピンで結合アセンブリを固定する方法とは異なり、連結された流路での応力を削減し、結合アセンブリの雄部材及び雌部材を回転可能とするところである。
【００４０】
図９及び図１０は、雌結合部材３がさらにブレイクアウトバルブ４０を備える、本発明の第４実施形態を示す。ブレイクアウトバルブ４０は、ピストン４１を備え、ピストン４１は、内側凹部と、通路４３内を通過して連結されるピストンロッド４２内に配設されている。通路４３は、中心孔９を介して雌結合部材３の第１端１０に連通している。ピストン４１は、内側凹部１５に係合し、ピストン４１の周囲の環状溝に配置された環状シールリング４４によってシールされている。ピストン４１は、内側凹部１５内に十分に後退した、図１０に示す第１位置と、受口１２の口部を閉鎖する、図９に示す第２位置との間をスライド可能である。
【００４１】
ピストン４１は、第２位置では受口１２の口部全体を横切って延びるようなサイズである。また、ピストン４１は、第２位置にあるとき、通路１８の出口側開口を横切って延びる（その結果、シールする）。ピストン４１の周囲からの流体の流出は、結合アセンブリ１が環状シールリング１４によって分離されると、雌結合部材３に阻止され、環状シールリング４４を介して内側凹部１４へと流動することを防止される。
【００４２】
中心孔９内の流体は通路４３を通過し、ピストン４２の端部で圧力を発生させる。これにより、ピストン４１が第２位置に向かって付勢される。ピストンロッド４２の端部の断面領域は、ピストン４２の断面領域に比べて小さく、ピストン４１を第２位置に向かって付勢する力は相対的に小さい。したがって、ピストン４１を取り外すために雄結合部材２に必要とされる挿入力が削減される。雄及び雌結合部材２、３が分離されると、ピストン４１は、環状シールリング３０が係合する環状シール溝４７によって第２位置に保持される。雄結合部材２の端部が雌結合部材３内に挿入され、スプリングアーム３２（図９及び１０では図示せず）がピストン４１を解放するように共に搬送されると、第２端１３は第１位置に向かってピストン４１に力を付与する。本発明の第４実施形態では、内側凹部１５はピストン４１に隣接し、雄結合部材２の第２端１３が係合するような深さである。前述のように、一旦連結されると、リング３０に付勢する環状スプリングは、要求されるブレイクアウト力を提供するために、雄結合部材２の周囲で、環状溝３４に係合可能である。
【００４３】
したがって、ブレイクアウトバルブ４０は、結合アセンブリを分離する際、ピストン４１が流体管をシールし、流体が雌結合部材３から漏出することを阻止するように、流体圧によって雌結合部材３内を加圧する。
【００４４】
図１１及び図１２は、雄結合部材２がさらにブレイクアウトバルブ５０を備える、本発明の第５実施形態を示す。雌結合部材３は、第４実施形態と同様なブレイクアウトバルブ４０を備える。
【００４５】
ブレイクアウトバルブ５０は、雄結合部材２にスライド可能に設けたカラー５１を備え、カラー５１は、雄結合部材２内の通路の出口側開口から分離する第１位置と、通路１９を露出させる雄結合部材２の第１端６に向かって後退する第２位置とを移動可能である。カラー５１は、雄結合部材２の外部に設けたスプリング５２によって第１位置に向かって弾性的に付勢される。圧縮スプリング５２の第２端は、雄結合部材の外部で回止５３に支持されている。雄及び雌結合部材２、３が分離されると、流体は、カラー５１によって雄結合部材２から離脱することを阻止される。
【００４６】
さらに、雄結合部材２の側壁４は、雄結合部材が第２端に向かって増大するように、（例えば、外径が変化する）ステップ５４を備える。カラー５３は、雄結合部材２の第２端に向かうカラー５１の動きが、圧縮スプリング５２の付勢下、予め決められた地点を越えることを阻止するように配置された補助ステップ５５を備える。
【００４７】
さらに、カラー５１は、通路１９が環状シールリング１４及び５６の間に位置するように配置された環状シールリング５６を備える。カラー５１が第１位置にあるとき、環状シールリング１４及び５６は、通路１９から開口を介して流体が雄結合部材２から漏出することを防止するようにシールされている。
【００４８】
この特別な実施形態では、カラー５１はさらに、図１１に示すように、第１位置にあるとき、フランジ５７の端部が雄結合部材２の第２端と同じ高さに位置するように、カラーから径方向に延びるフランジ５７を備える。さらに、雌結合部材３は、結合部材２、３が結合されると、フランジ５７が保持されるように配置された、対応する溝５８を備える。溝５８は雌結合部材３の受口１２の口部周囲の一部にのみ延びている。フランジ５７は、結合アセンブリ１の長軸に交差する角度で雄及び雌結合部材を搬送することにより溝５８に挿入してもよい。
【００４９】
図１２は、互いに連結された結合部材２、３を示す。雄結合部材２がさらに雌結合部材３内に押し込まれると、雄結合部材２の端部１３は、ピストン４１を内側凹部１４内に位置させ、カラー５１は、溝５８に向かうフランジ５７を介して連結されるので、第２位置に向かって後退する。
【００５０】
図１３は、本発明の第６実施形態に係る雄結合部材２の拡大図を示す。拡大図は、図１１の円形部Ｃに対応している。この図は、雄結合部材１３の端部、カラー５１、環状シールリング１４、リング３０を付勢する環状スプリングを保持するための環状溝３４、及び、フランジ５７を示す。
【００５１】
少なくとも溝５８及びフランジ５７の一部はもろい。図１３に示す実施形態では、このもろさは、カラー５１に接合する少なくとも１つの地点６０でフランジ５７に切れ目を入れることにより達成される。その効果は、結合部材が連結され、フランジ５７が溝５８内に保持され、そして雌結合部材３から雄結合部材２を引っ張る力が予め決められた力を超えると、フランジ５７は切れ目６０で破損する。したがって、切れ目６０は、応力点を提供することにより、破壊力を決定する。切れ目６０及びフランジ５７のサイズは、バルブ５０のブレイクアウト力を制御するために、予め決められた力を正確に把握できるように選択される。
【００５２】
図１４は、本発明の第７実施形態の雄結合部材２の拡大図を示す。拡大図は、図１１の部分Ｃに対応している。この図は、雄結合部材２の第２端１３、カラー５１、環状シールリング１４、リング３０を付勢する環状スプリングを保持するための環状溝３４、及び、フランジ５７を示す。
【００５３】
さらに、カラー５１は環状溝７０を備える。フランジ５７には、溝７０に保持されるように配置された環状シールリングが形成されている。その効果により、結合部材が連結され、フランジ５７が溝５８に保持され、雌結合部材３から雄結合部材２を引っ張り出す力が予め決められた力を超えるとき、フランジ５７が破砕して溝７０及び溝５８の一部に、保持されたフランジの一部が残留する。第６実施形態の場合と同様に、フランジ５７が破砕する力は、バルブ５０の破壊力を制御するために、材料及び／又は寸法を慎重に選択することによって制御可能である。フランジ５７は破砕リングを形成し、容易に破壊に至り、ブレイクアウトバルブ５０又は雄結合部材２の残る部分を取り替える必要がない。
【００５４】
図１５、１６及び１７は、雄結合部材２がさらに閉鎖バルブ８０を備える、本発明の第８実施形態を示す。閉鎖バルブ８０は、環状シールリング８２によって囲まれた通路１９の出口側開口に係合するように配置されている。円板８１が通路１９の開口に配置されると、（図１６及び１７に示すように）流体の強固な連結が形成され、流体漏出が阻止される。
【００５５】
雄結合部材２は分離中に雌結合部材３から後退しているので、閉鎖バルブ８０は通路１９に接近し、カラー５１の前での漏水が通路１９によって十分にカバーされる。このことは、図１５乃至１７の工程に図示されている。この結果、連結中及び分離中のいずれの場合であっても、本発明の第８実施形態に係る結合アセンブリ１は流体を漏出させることがない。
【００５６】
分離時、閉鎖バルブ８０はカラー５１によって閉鎖されて保持される。部分的に、あるいは、全体が雌結合部材３に挿入されると、雄結合部材の中心孔５内のスプリング８３が円板８１を開放するように力を作用させ、流体開口１９を開放し、流体が結合部材２、３の間を流動することを可能とする。
【００５７】
図１８及び１９は、高圧ディーゼルシステムで流路を結合するのに適した、本発明の第９実施形態を示す。雄結合部材９０が、図１９の雌結合部材９１に連結されていることが示されている。流体管が流路９２及び９３の間に形成されている。雄結合部材９０内の通路９４と雌結合部材９１内の通路９５は、連結時、図１９に示すように配置される。引張力で結合させるために、ピンは通路９４及び９５を介して挿入可能である。雄結合部材９０は、外周に配置された環状シールリング９６を組み込まれ、雌部材９１は内周に環状シールリング９７を組み込まれる。この結果、一旦結合部材が連結されれば、上述の他の実施形態のように、雄及び雌結合部材９０、９１の断面領域が等しくないために、雄及び雌結合部材９０、９１の分離に抗する網目状の力が生成される。
【００５８】
雄結合部材９０の側壁９９の傾斜通路９８は、雄結合部材９０の中心孔１００から雄結合部材９０の外表面に連通する配管を提供する。流体管１０１は、雌結合部材９１の内側凹部１０２に流路９３を接続する。雄結合部材９０が雌結合部材９１の凹部１０２に挿入されると、通路９８が流体管１０１に接続され、流体が結合部材９０、９１の間を流動可能とする。
【００５９】
図２０は、全体を１１０で示される水圧増加機を組み込んだ、本発明の第１０実施形態を示す。前述の実施形態では、結合部材の分離に抗する編み目状の力のサイズは、２つの水圧ピストンのための断面領域と、流体圧との違いにのみ依存している。本実施形態では、結合部材の分離に抗する力の大きさは、結合アセンブリの一部での流体圧を増加させる水圧増加機によって増大する。雌結合部材３は、内側凹部１５がさらに内周側に環状シールリング１４を備える以外は、第１実施形態とほぼ同じである。受口１２は、前述のように、口部の周囲に環状シールリング１４を備える。さらに、雌結合部材３は中心孔９を備え、側壁８、通路２４及び通路１７が、中心孔９を受口１２内の環状空間１８に連結する。
【００６０】
雄結合部材２は、前述のように、環状シールリング１６を備えたプローブ１１２を備える。さらに、雄結合部材２は、側壁４及び中心孔５を備える。プローブ１１２は、環状シールリング１１１によってシールされた内側凹部１５内に水圧ピストンを形成する。雄結合部材２は、雌結合部材３の受口１２に追加の水圧ピストンを形成する。内側凹部１５は、前述のように、結合部材の周囲環境に連通されている。プローブ１１２内の通路２３は、結合部材２、３が図示されるように結合されると、ピン（図示せず）が、結合アセンブリのための破壊力を提供するために通路２２及び２４を通過するように配置される。本発明の第１０実施形態では、連通路は通路２４に連結されている。
【００６１】
両環状シールリング１１及び１４が雌結合部材３の内周に設けられ、プローブ１１２がほぼ均一な断面領域を有しているので、その結合により、編み目状の力がなくなるように、これら環状シールリングの間で圧力を釣り合わせる。
【００６２】
プローブ１１２は、中心孔５に取り付けられる部材１１３を備える。部材１１３は、中心孔の全断面を塞ぐことはなく、流体がそこを通過して雌結合部材３に到達することができる。部材１１３は、ピストン１１５をスライド可能に設けたピストンシリンダ１１４を備える。ピストンシリンダ１１４は、流体圧がピストン１１５の表面に作用するように、中心孔５に連通している。
【００６３】
部材１１３はプローブ端１１７を一体化されている。さらに、プローブ端１１７は、ピストンが移動可能なキャビティ１１８と、ピストン１２０を移動可能に設けたピストンシリンダ１１９とを備える。ピストン１２０はピストン１１５に連結され、両ピストンはスプリング１２１によってプローブ端１１７にから離れるように付勢されている。ピストン１２０はピストン１１５よりも小さな断面領域を有する。
【００６４】
キャビティ１１８は、通路１２２を介して通路２３に連結され、上述のように、連通孔に結合されている。その結果、キャビティ１１８は、結合アセンブリを取り巻く周囲の圧力下にある。ピストンシリンダ１１９は、通路１２２を介してプローブ１１２と内側凹部１５の間の環状空間に連結されている。通路１２２は、環状シールリング１１６と１１１の間に配置されている。さらに、ピストンシリンダ１１９は、通路１２３を介して環状空間１８に連結されている。通路１２３は、流体が環状空間１８からピストンシリンダ１１９に流動するが、その反対方向には流動しないような逆止バルブ１２４を備える。環状シールリング１２５及び１２６は、ピストンシリンダ１１９とピストン１２０とキャビティ１１８とピストン１１５との間の連結部分をそれぞれシールする。
【００６５】
増圧器の動作について説明する。結合部材２、３が連結され、流体が結合アセンブリ内に導入されると、流体は、ピストンシリンダ１１９を満たすようにバルブ１２４及び通路１２３を介して流動する。流体圧が上昇するので、流体圧は、ピストン１１５の表面１１６を加圧し、スプリング１２１の付勢力に抗してピストン１１５を押圧する。ピストン１１５及び１２０が連結されているので、ピストン１２０も、ピストンシリンダ１１９内へと移動するような力を受ける。流体は、逆止バルブ１２４の働きによりピストンシリンダ１１９から退避することを阻止される。
【００６６】
ピストン１１５及び１２０が連結されているので、それらは同一力を伝達する。ピストン１１５にとって、その力は、結合アセンブリと表面領域１１６とで流体圧を発生させる。ピストン１２０が小さければ小さい程、ピストンシリンダ１１９内の圧力は大きくなる。ピストンシリンダ１１９及び通路１２２内の流体は、あらゆる方向に圧力を作用させる。
【００６７】
環状シールリング１１１で、プローブ端１１７の断面領域により増加した流体圧に応じた分散力が生成される。環状シールリング１６で、プローブ端１１７の断面領域により増加した流体圧に応じた結合部材の分離に抗する力が生成される。環状シールリング１１６がプローブ端１１７の一部を構成しているので、後者の断面領域は、環状シールリング１６の断面領域と面積の等しい前者の断面領域よりも大きい。したがって、結合部材２、３の分離に抗した網目状の力が得られる。
【００６８】
本発明の前述の実施形態では、結合アセンブリを流動する流体圧は、分離に抗する編み目状の力を制限する。特に、この実施形態では、分離に抗する編み目状の力は水圧増強器１１０の作用により得られるよりも大きくなり得る。結合アセンブリの残る部分に作用させる流体圧を増大させる増強器の働きにより、結合アセンブリの分離に抗する、相対的に大きな網目状の力が得られる。水圧増強器は、例えば、ガス供給システムによって提供される圧力を増大させるように、他に適用できることが理解される。しかしながら、結合アセンブリ内に水圧増強器を適用する本発明は新規なものである。
【００６９】
分離に抗する網目状の力を得ることができる範囲を増やす方法は、例えば、低圧ガスパイプラインを結合するために、液体圧が低い状態で有効である。これに代えて、例えば、オイルタンカーが移動する際、オイルタンカーを海岸の貯蔵部に連結するパイプラインで、結合部材に非常に大きな分離力を作用させることがあり得る。
【００７０】
上述の実施形態では、結合アセンブリ１は、雌結合部材３に結合される雄結合部材２を備えている。しかしながら、雄結合部材は、両端が接続可能な、例えば、２つの雌結合部材に結合するために２つの雄結合部材を形成することができるのが好ましい。
【００７１】
また、図２１Ａ〜図２１Ｄに示すように、結合アセンブリ１の雌結合部材３は、接続可能な両端を備えることができる。これにより、２つの雄結合部材２、２’を連結することができる。換言すれば、雌結合部材３は流路には直接接続されないが、追加した雄結合部材２’を介して流路に連結されるように配置される。
【００７２】
図２１Ａ〜図２１Ｄに示す実施形態では、両雄結合部材は同様なサイズと形状を有する。しかしながら、他の実施形態では、両端を接続可能な雌結合部材３は、異なるサイズ及び／又は形状の雄結合部材を連結するために使用するのが好ましい。この実施形態では、第１雄結合部材は、前述の図１に示すように、ピン２４ｂ及び通路２３、２４によって固定される。第２雄結合部材２’は、同様に、ピン２４ｂ及び通路２３’、２４’を介して固定されるように配置される。
【００７３】
図２１Ａ〜図２１Ｄは、雌結合部材３の対応する受口に挿入され、ピン２４ｂと共にその位置に固定されるような手順を示す。そして、第２雄結合部材２’は、雌部材３の各受口に挿入され、各ピン２４ｂ’と共に適切な位置に固定される。
【００７４】
上述の実施形態では、導管が雌結合部材３と、そこに連結される第１雄結合部材２との間に形成され、導管内の流体が、これら結合部材２、３の分離に抗する網目状の力を提供する内面に圧力を作用させるようになっている。また、特にこの実施形態では、雌結合部材３と第２雄結合部材２’を連結することによって形成される導管は、導管内の流体が、連結された結合部材２’、３の分離に抗する網目状の力を提供するように形成される内面を有する。
【００７５】
前記実施形態で、連結された結合部材の分離に抵抗する保持手段を提供するために、種々の機構が記載されている。これら保持手段のいかなる組合せも、全ての結合アセンブリで利用できる。図２２Ａ〜図２３Ｂは、両端に連結可能なシステムを示し、第１保持手段は、第１雄部材２を、両端を接続可能な雌部材３に固定するために利用される。第１保持手段は、図２ＩＡ−２ＩＤに示すピン２４ｂ及び通路の配置を利用する。
【００７６】
特に、この実施形態では、第２雄部材２’は通路２４’を含んでいるため、同様なピン２４ｂ’及び雌通路２３’を使用して適宜配置することができる。
【００７７】
しかしながら、特にこの実施形態では、雌部材３は、雌部材の開口に向かって内径側に延びる２つのピン１２４を備える。ピン１２４は、スプリング１２５によって径方向に弾性的に付勢される。スプリングは、雌部材３の外周側に延びている。雄部材２’の外面は溝１２３を備える。この実施形態では、溝は雄部材２’の外周側に延びている。溝１２３は、雄部材２’が雌部材３に連結されると、互いに連結された部材を保持するために、ピン１２４を保持するように位置決めされるように配置されている。スプリング１２５は、（図２３Ａに矢印Ａで示すように）ピンに直交する方向に圧縮されると、ピンが溝１２３から後退するように配置されている。図２３Ａは、溝１２３から収縮したピン１２４を示す一方、図２３Ｂは溝１２３に延びるピン１２４を示す。
【００７８】
図示しないが、他の実施形態として、雄部材と雌部材が、特に、予め決められた流体のための流体管を提供するように配置することが考えられる。雄部材又は雌部材のいずれか一方が、異なる流体を搬送するように配置された対応する部材に不適切に連結されるのを防止するため、部材のサイズ及び／又は形状が、そのような流体に応じた特別なサイズとすればよい。雌結合部材３の第２端は、プローブが前記受口に保持されるとき、突出部を保持するように配置された、少なくとも１つの対応する凹部を備えるようにしてもよい。突出部は、対応する凹部に保持されなければ、雄部材が雌部材に連結できないように、雄結合部材に配置されている。これにより、雄部材は、対応する正しい凹部を有する雌部材にのみ確実に連結可能となる。
【００７９】
図２４に示す第１３実施形態では、連結アセンブリ１は前述の実施形態においてほぼ示されている。雄及び雌結合部材２、３を有し、プローブを備える。プローブには、外側シールリング１６が収容されている。外側シールリング１６は、内側シールリング１４が収容される受口に挿入されている。また、ブローブでは、流体管が、結合アセンブリ１の反対側で、２つの流路（図示せず）の間に延びている。但し、プローブは、さらにシール漏れ防止手段を備えている。シール漏れ防止手段は、シールリングが誤って押し出されることを防止するために設けられている（シールリングを、流体圧が作用する下で、環状溝の外部において、プローブと受口の間の環状空間へと付勢することを意味する。）。シール漏れ防止手段は、図２６に示すように、受口又はプローブに、傾斜壁部２０２、２０４及び２０８を備える。各壁部は、受口又はプローブの各部の周囲へと延び、円錐台形状となっている。他の実施形態では、これら壁部はアーチ状とすることができる。
【００８０】
壁部２０２及び２０４は、雌結合部材３に形成した受口の側壁の一部を備える。雄結合部材２のプローブは、対応する壁部２０６及び２０８を備える。これらは、プローブと受口の間のほぼ一定の放射状スペースを維持するために、受口の壁部に続いている。
【００８１】
壁部２０２は、受口とシールリング１４の間に配置され（シールリングは受口によって搬送され、内方に面する。）、シールリング１４に隣接している。壁部４０６は、雄及び雌部材が互いに連結されると、壁部２０２に連続する。傾斜壁部は、受口／プローブの直径がシールリング１４を超えて受口の開口端に向かって即座に増大する。壁部２０８は、プローブとシールリング１６の先端間に配置され（シールリングはプローブによって搬送され、外側に面する。）、シールリング１６に隣接している。壁部２０４は、雄及び雌部材が互いに連結されると、連続する。傾斜壁部は、受口／プローブの直径がシールリング１６を超えて受口の閉鎖端に向かって即座に増大する。
【００８２】
傾斜壁部２０２、２０４、２０６、２０８は、献上溝からシールリング１４、１６が押し出されることによって生じるシール漏れを防止する役割を果たす。
【００８３】
第１４実施形態において、前記いずれの実施形態の分離力であっても、図２５及び２７に示すように、クリップ３０２を備えた固定手段によって追加して又は代わりに作用する。
【００８４】
図２５において、結合アセンブリ１は、雄及び雌結合部材２、３を備え、プローブを含む。プローブは、外側シールリングを収容する。外側シールリングは、内側シールリングを収容する受口に挿入されている。プローブには、流体管が、結合アセンブリ１の反対側で、２つの流体管（図示せず）の間に延びている。
【００８５】
クリップ３０２は、２つの側部３０４、３０６と、環状連結部３０８とを備え、それらは中間位置で互いに側部を連結する。側部は、ほぼ同様で、それぞれ一部がほぼ管状となっている。各側部は、図２８に示すように、管状連結部３０８を中心として約９０°の角度をなしている。側部３０２、３０４と管状連結部３０８は、一部を弾性樹脂材料で形成されている。
【００８６】
各側部３０４、３０６は、第１端領域３１０、３１２で構成され、係合手段３１４、３１６と、レバーとして機能する第２端領域３１８、３２０とを備えている。第１端領域３１０、３１２は環状連結部３０８の一方の側部に突出し、第２端領域３１８、３２０は環状連結部３０８の他方の側部に突出する。
【００８７】
係合手段３１４、３１５は、第１端領域３１０、３１２の内部に配置された、略鋸歯状の円周歯のラックを備える。雌結合部材３の外面は、同様に略鋸歯状の円周歯のラック３２２を備える。各ラックの歯は、結合アセンブリの軸と直交する面と、結合アセンブリの軸に対して傾斜した面とを備える。２つのラックの歯面は、結合アセンブリにクリップを組み付ける際、傾斜面が互いに重なり合うように、異なる方向に面しているが、直交面が互いに係合することにより分離が防止される。
【００８８】
環状連結部３０８は、２つの側部３０４、３０６の間に延び、座金と同様である。それは上及び下平坦面を備える。環状連結部３０８は、側部を搬送し、側部の内径と等しい外径を有し、雄部材の外周に嵌合することのできる内径を有する。環状連結部３０８の底面は、雄結合部材の周囲に延びる放射状のフランジ３２６に隣接する雄部材２に位置している。
【００８９】
フランジ３２６は、結合アセンブリの軸に直交する下面と、傾斜面とを備える。
【００９０】
図２６に示すように、クリップは、雄部材のフランジ３２６の上方傾斜面の所定位置に隣接する環状連結部３０８と、雌部材の係合歯３２２、３２４に固定されるクリップの係合歯３１４、４１６の下面に配置されると、環状連結部３０８に分離力を与える。クリップは、２つのレバー３１８、３２９を内側に押圧することにより、例えば、それらを互いに接近する方向に押圧することにより、雌部材に係合して固定されることを阻止する。環状連結部の周囲に回動する側部により、側部の第１端領域が互いに離れ、レバーを相対的に内側へと移動させることができる。
【００９１】
分離力が作用しているとき、例えば、部品を交換するか、あるいは、操作をメンテナンスすべく、結合部材を分離するためにクリップを取り除くことが必要とされる。しかしながら、使用時、クリップは分離力が作用していると、結合部材を分離することを阻止する。分離力は、例えば、２つの流体管を引っ張ることによりゆっくりと付与してもよいし、あるいは、これに代えて、例えば、一方の流路を移動中に妨害するようにしてもよく、流路の前に結合が解除されることが望まれている。
【００９２】
雄及び雌部材に分離力が作用していると、フランジ３２６の上方傾斜面の結合構造により、クリップの環状連結部が曲がり、この結果、内方への圧力がより大きくなり、３点曲げモーメントにより、雌部材の係合歯３２２、３２４が押圧される。
【００９３】
予め決められた分離力でクリップが外れるように設計することによりブレイクアウト力が得られる。例えば、はさみ取ることによって外れたクリップの係合歯３１４、３１６により破損する。
【００９４】
ある応用例では、ゆっくりとした分離力あるいは突発的な分離力のいずれかにより、結合部材が破損したとき、又は、結合部材を非連結としたとき、雄及び雌結合部材が流路の端部を閉鎖するバルブを備える点で好ましい。また、図２８〜３１は、本発明の第１５実施形態の一例を示す。
【００９５】
図２８において、結合アセンブリは、雄及び雌結合部材４００、４０１を備え、雄部材が挿入あるいは後退する軸に対応する長軸を有し、結合位置で示されている。ラチェット機構が雄及び雌部材の外面に設けられ、鋸歯状のギア４０２と、ギア４０２に固定したレバー４０４と、ラチェットアーム４０６とを備える。ギアは、長軸に横切る軸と回転軸４０７とを中心として回転する。回転軸は雌結合部材内へと延び、内部部品に連結されている。
【００９６】
ラチェットアーム４０６は、一端で回転中心４０８を中心として回転し、突出部４１０を備える。突出部は、ギア４０２の歯に噛合する。歯は、ギアが第１方向に回転し、突出部にロックされて第２方向に回転すると、突出部を超えてスライドするような鋸歯形状である。また、歯は、ギアから離れて回動するラチェットアームの往復運動により第１方向に回転すると、突出部を超えて移動可能である。ラチェットアームは、付勢手段（図示せず）を備え、それはアームをギアに向かって付勢し、突出部は、各歯部が通過した後、ギアに再度噛合することを保証する。
【００９７】
内部部品は、回転軸が連結され、第１及び第２バルブを備える。また、図２８は、スプリング４１２を備えた第１付勢手段を示し、スプリングは雄結合部材の周囲に設けられ、第１バルブ及びスプリング４１４を備えた第２付勢手段に閉鎖力を作用させる。さらに、スプリングが示されている。
【００９８】
明らかなように、第１方向に回転軸を回転すると、雄及び雌部材が連結される際、スプリング４１２、４１４に抗してバルブが開放され、流体が雄及び雌結合部材の間に流動可能となる。バルブは、第１方向にギアを回転させるために、レバーに回転力を付与することにより開放する。ギアを回転させるため、回転力がスプリング４１２、４１４の付勢力を超えることが必要とされる。ギアは、ラチェットアームの往復運動により第１方向に回転する。回転力が除去されると、スプリングがバルブを閉鎖し、ギアを第２方向に回転させる。このように動作すると、突出部はギアに向かって付勢され、ギアの歯を固定し、さらに内部部品に隣接する第１方向に回転することが阻止される。
【００９９】
内部部品は、分離力が雄及び雌部材に作用すると、分離力がスプリングによってバルブに作用する閉鎖力に付加されるように、配置されている。これにより、ギアを第２方向に回転させるように付加的な回転力が作用する。予め決められた力で、ギアへの突出部の係合が解除されるように設計されており、これによりアセンブリのブレイクアウト力が得られる。突出部が離脱することにより、突出部を通過して、ラチェットアームから剪断され、あるいは、ギアから離れて係合が解除されるように力が作用する。
【０１００】
これに代えて、及び／又は、これに追加して、ブレイクアウト力により、ギアの動きを阻止するように、ブレイクアウトピン（図示せず）を構成するようにしてもよい。ピンは、予め決められたブレイクアウト力で外れるように設計されている。その構成は、穴４１６を備えたギアと、多数の放射状に配置された盲穴を備えた雌結合部材とを備える。バルブが開放位置にあるとき、ピンは穴４１６を介して雌部材の穴の一部に挿入される。したがって、ピンはギアの回転を阻止する。
【０１０１】
図２９は、結合アセンブリの長軸に沿った断面図である。結合部材の大部分は前述の実施形態と同様であり、雄及び雌部材４００、４０１を備える。雄部材は、同様に、流路（図示せず）に連結するように設けた第１流動端４２０と、放射状の溝のプローブに近接してシールされた外側環状シールリング４２４を有するプローブ４２２を備えた第２端と、開口がシールリングと第１端の間のプローブに配置されるように、流路とプローブの円周面に開口４２６、４２８、４３０との間に延びる流体管とを備える。雌部材は、同様に、流路（図示せず）に連結して配置された第１端４３２と、放射状の溝の受口に近接してシールされた内側シールリング４３６を有する受口４３４を備えた第２端と、連結されると、使用時、プローブの開口４２６、４２８、４３０に配置され、シールリング４３６と第１端４３２との間に位置するように設けられ、通路と開口４２６ａ、４３０ａとの間に延びる流体管とを備える。
【０１０２】
雄及び雌部材は、図３１に非連結状態で示されている。さらに、雄結合部材は、外方部４４０と内方部４４２とを備える。内方部は第１バルブを備える。非連結時、バルブ部４４２は閉鎖位置にあってプローブは流体が流出することを阻止する。
【０１０３】
雄結合部材の第１端は、外方部４４０の一部である円形状の円筒ロッドを備え、結合アセンブリの長軸と同軸上にある。第１端は穴を備え、その穴はロッドの軸と同軸上にあり、流体管の一部を構成する。雄結合部材の第２端はプローブを備える。プローブは、長軸と同軸上にある円形状の円筒ロッドを備え、外方部４４０の一部となっている。プローブは、第１端に対してより大きな外径を有し、長軸と同軸上の穴を備える。第２端の穴は、第１端の穴に径は大きいが嵌合している。プローブは、４つの開口を備え、図２９ではそのうちの３つを見ることができ、プローブの側壁４４４を貫通して延びている。プローブの先端は閉鎖されている。製造を容易に行うため、閉鎖端がシールされた分離した閉鎖部を備えるようにしてもよい。閉鎖部は、プローブの先端から軸方向に延びる係合手段４４５を備える。係合手段は、対向面に歯４４５ａの第１ラックと歯４４５ｂの第２ラックとを備える。
【０１０４】
バルブ部４４２は、外面が円筒形状の主本体を備える。主本体はプローブの穴に嵌合する。主本体は、第１先端の開口と、円周面に配置された開口４２５ｂ、４２８ｂ、４３０ｂとの間に延びる流体管を備える。さらに、バルブ部４４２は、主本体の第１先端から延びる、軸方向に伸長する多数の第１ロッド４４６、４４８と、反対側の先端から延びる、軸方向に伸長する多数の第２ロッド４５０、４５２とを備える。
【０１０５】
ロッド４４６、４４８、４００、４５２は、主本体とは分離した部分であってもよいが、所定位置に永久的に取り付けられる。ロッドは、外方部４４０の閉鎖部と、外方部の第１及び第２端の内部とに、対応する穴を介して延びている。
【０１０６】
スプリング４１２は、雄部材の第１端に、放射状に延在するフランジ４５４に隣接する。スプリング４１２の反対側の端部は、バルブ４４２の主本体の第１先端から延びるロッド４４８、４４６の先端に隣接する。スプリング４１２は、バルブを閉鎖位置へと付勢し、そこではバルブ４４２の主本体の第２先端がプローブの閉鎖部に連結されている。閉鎖位置では、外方部を貫通する開口４２６、４２８、４３０は、バルブ４４２の壁面４５６によって閉鎖される。
【０１０７】
閉鎖位置では、環状シールリング４５６、４５７、４５８、４５９は、外方部４４０とロッド４４６、４４８、４５０、４５２との間に、従来同様のシールを備え、流体がプローブを流出させることを阻止する。環状シールリング４６０、４６１は、外方部とバルブとの間に従来同様のシールを備える。シールリング４６０、４６１は、バルブの環状凹部内に収容され、バルブが閉鎖されると、開口のいずれか一方の縁に位置し、流体はプローブが開口の外部へと流出することを阻止するように、配置される。再び図３１において、雌結合部材は、さらに、外方部４６２とバルブ部４６４とを備える。バルブ部は、雌結合部材の第１端を備え、円筒ロッドを構成する。ロッドは、先端と、ロッドの円周面の開口４６６ａ、４６８ａ、４７０ａとの間に延びる配管を備える。第１端とは反対側のロッドの先端は、凹部４７２と、係合歯４７５のラックを有する係合手段４７４とを備える。係合歯４７５は、はめ歯４７６に噛合する。はめ歯は、結合アセンブリの長軸を横切る軸を中心として回転し、その先端で、外方部に回転可能に位置して保持される。
【０１０８】
外方部は、第１端から第２端に向かって延びる階段状の穴を備える。より大きな穴４７８が第２端から延び、プローブが位置する受口を備え、より小さな穴４８０が第１端から延び、バルブを収容している。階段状の穴は、バルブとプローブが嵌合するように形成されている。さらに、外方部は、受口の円周面の開口４２６ａ、４３０ａと、小穴の円周面の開口４６６ｂ、４７０ｂの間に、結合アセンブリの長軸に横切って放射状に延びる多数の導管を備える。
【０１０９】
はめ歯４７６は、小穴４８０内と、大穴４７８と開口４６６ｂ、４７０ｂの間とに設けられている。第２はめ歯４８２ははめ歯４７６から偏心し、ラチェット機構に連結される回転軸４０７を備える。バルブは、外方部の第１端の小穴４８０に収容されている。係合手段４７４の係合歯４７５ははめ歯４７６に噛合される。スプリング４１４は、外方部の基部４８４と、バルブの第１端領域に近接した放射状のフランジ４８６との間で作動する。スプリングは、バルブを閉鎖位置へと付勢し、バルブは頭部を有するピン４８８、４９０が隣接することにより移動を制限され、ピンは外方部に固定され、第１端領域の先端から放射状に延びている。頭部を有するピン４８８、４９０は、放射状フランジ４８６の対応する穴を貫通して延び、放射状フランジとピンの頭部との間に隣接する閉鎖位置で、スプリング力に抗している。
【０１１０】
環状シールリング４９２、４９３は、閉鎖位置で開口４６６ａ、４７０ａのいずれか一方の側部となるように配置され、流体が開口から漏出できないように、穴４８０とバルブの間をシールする。シールリング４９２、４９３は、外方部で環状溝に収容されている。
【０１１１】
結合アセンブリは、図３０に示すように、プローブを受口に挿入することにより結合されている。雌結合部材の外本体が固定保持されれば、プローブは、雄結合部材の第１端領域を雌結合部材に押し込むことにより挿入される。挿入の中間位置で、ロッド４５０、４５２の先端が階段状の穴の放射面に隣接し、係合手段４４５の係合歯４４５ｂがはめ歯４８２に噛合し始める。中間位置で、第１バルブ４４５はプローブに対して相対的に移動せず、閉鎖状態を維持する。この状態では、雄及び雌部材は、シールリング４２４、４３６の機能を達成するのに十分な最小限の力によって分離可能である。
【０１１２】
雄部材の外方部を雌部材の受口内へと相対的に移動させることにより、雄部材と雌部材が結合する。相対的な移動は、雄結合部材の第１端でさらに押圧力を作用させることにより得られる。また、相対的な移動は、第１方向にラチェット機構のレバーを回転させることによっても得ることができる。これにより、はめ歯４８２が回転し、はめ歯及びは４４５ｂの係合により外方部が受口を押圧する。外方部が受口に対して相対的に移動するので、バルブはロッド４５２、４５０と階段状の穴の放射面とが隣接することにより、プローブと共に移動することが制限される。したがって、スプリング４１２が圧縮され、バルブがプローブに対して相対的に移動する。プローブは、図３０に示すように、中間位置と第２中間位置との間で、受口に挿入され続ける。第２中間位置では、環状シールリング４６０、４６１は、バルブが閉鎖状態を維持するように、開口４２６、４３０のいずれか一方の側部に留まり、係合手段４４５の放射歯４４５ａがはめ歯に接触し始める。
【０１１３】
第２中間位置では、雄及び雌部材は、前述のラチェット機構の動作により共に固定される。
【０１１４】
バルブは、図２９に示すように、第２中間位置と開放位置との間で、プローブが受口内を相対的に移動し続けることによって開放される。相対的な移動は、第１位置でのラチェット機構のさらなる回転によって得るのが好ましい。
【０１１５】
プローブの係合手段４４５が移動するので、はめ歯４７６との係合により、はめ歯が回転し、その結果、雌部材内でバルブが開放する。結合部材内でのバルブの相対的な移動は、開放位置で、階段状の穴の放射面にプローブの先端が隣接し、雌部材内のバルブの係合手段の先端とプローブの先端との間とが隣接することによって範囲が限定される。開放位置では、プローブの係合手段はバルブ４６４の凹部４８０に延びている。
【０１１６】
開放位置では、雌結合部材内のバルブ４６７の開口４４６ａ、４７０ａは、雌結合部材の外方部の開口４６６ｂ、４７０ｂに並設される。さらに、プローブ内のバルブ４４２の開口４２６ｂ、４３０ｂは、プローブの開口４２６、４３０と、雌部材の開口４２６ａ、４３０ａの両方に並設される。前記開口の配列により、前述の実施形態と同様な第１及び第２流路の間に流体管が形成される。シールにより流体が流体管内に留まる。
【０１１７】
前述の実施形態と同様に、使用時、流体管には、環状シール４２４及び４２６を配置することによって発生する受口内へのプローブの網目状の結合力が作用する。また、使用時、第２バルブを開放する網目状の力は、シール４９３及び４９６を配置することにより得られ、シールは雌部材下部の第１端領域の穴と雌部材内のバルブの第２先端とにそれぞれ近接して収容される。
【０１１８】
ブレイクアウト力よりも大きな分離力が結合部材に作用すれば、ブレイクアウトピン及びラチェット機構はギアから離脱し、はめ歯４８２が回転自在となる。スプリングは両バルブを閉鎖状態とする。係合手段４７４、４４２をはめ歯に係合するように配置することにより、プローブはバルブが閉鎖するまで受口から分離できない。バルブが閉鎖され、係合手段がはめ歯４８３から離脱すれば、プローブは最小力で受口から外すことができる。
【０１１９】
本実施形態の利点は、プローブが受口から離脱する前にバルブが閉鎖されることであり、それは流体が漏出せず、あるいは、受口からプローブが圧縮されて放出されないことを意味する。
【０１２０】
本発明に係る結合アセンブリは、適宜、樹脂、金属又は他の公知のいかなる材料で構成してもよいことが当業者に明らかである。さらに、前述の部品配置は、添付図面に図示されたものから変形可能である。例えば、結合アセンブリが略対称であることは必要とされず、確かに、いくつかの適用例では偏心形状の部品を有することが有効である。雌部材内で雄部材が回転できるので、好ましい実施形態ではあるが、雄部材及びこれに対応する雌部材の受口の断面は円筒形である必要はない。
【０１２１】
上記例では、結合部材の分離を阻止する網目状の力が発生するミスマッチ領域は、通常、結合アセンブリ内の環状シールリングを適切な位置とすることにより提供できる。しかしながら、結合部材の分離に抗する網目状の力は、代わりに、結合部材の内面の適切な設計により提供することができる。さらに、分離力に抗する網目状の力となる領域の不釣り合いは、所望の適用例に依存する所望の引張力を提供するために調整可能である。
【０１２２】
例えば、典型的な適用例では、２０ｋｇ（すなわち、約１９６ニュートン）に対応する引張力が必要とされる。これは、約２０００ｂａｒの流体圧を使用することにより、約１ｍｍ２のミスマッチ領域で達成され、ミスマッチ領域を提供する環状シールリングの厚みを適切に選択することにより容易に得ることができる。しかしながら、結合アセンブリの引張力は（例えば、結合部材の分離に抗する網目状の力により）、所望の値を有するように選択できる。例えば、連結された結合部材の分離に抗する網目状の力が、０ニュートン（Ｎ）よりも大きな値となるように構成することができる。網目状の力は、０．１Ｎよりも大きいのが好ましい。網目状の力は１ｋＮ以下であるのが好ましく、１００Ｎ以下であるのがさらに好ましい。網目状の力は１０Ｎ以下、少なくとも１Ｎ以下であればよい。この網目状の力は、ミスマッチ領域と同様に、結合アセンブリを介して流体が流動することにより伝達された圧力に依存する。ミスマッチ領域は、結合アセンブリ内を予め決められた流体圧、好ましくは４０ｂａｒから２０００ｂａｒの範囲の流体圧となるように、１ｍｍ２から１ｍ２の範囲であるのが好ましい。例えば、ミスマッチ領域は流体圧が２０００ｂａｒとなる１ｍｍ２であれば、約１９６Ｎの網目状の力となる。４００ｂａｒとの流体圧となる１ｃｍ２のミスマッチ領域では約４００Ｎの網目状の力となる一方、１ｍ２のミスマッチ領域で４０ｂａｒの流体圧では約４０００Ｎの網目状の力となる。
【０１２３】
ピン／スプリングを備えたリングとブレイクアウトバルブのための材料を適切に選択することにより、アセンブリのブレイクアウト力を選択できる。
【０１２４】
さらに、本発明の変形例及び適用例が、特許請求の範囲に記載の範囲から逸脱することなく、当業者に容易に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１実施形態の概略断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の雌結合部材の概略断面図である。
【図３】図２の装置のＡ−Ａ線に沿う矢印方向の断面図である。
【図４】図２の装置のＢ−Ｂ線に沿う矢印方向の断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の概略部分断面図である。
【図６】連結された雄及び雌結合部材を示す本発明の第２実施形態の概略断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の概略断面図である。
【図８】連結された雄及び雌結合部材を示す本発明の第３実施形態の概略断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の概略断面図である。
【図１０】連結された雄及び雌結合部材を示す本発明の第４実施形態の概略断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態の概略部分断面図である。
【図１２】連結された雄及び雌結合部材を示す本発明の第５実施形態に概略断面図である。
【図１３】図１１の部位Ｃに対応する本発明の第６実施形態の部分拡大図である。
【図１４】図１１の部位Ｃに対応する本発明の第７実施形態の部分拡大図である。
【図１５】連結された雄及び雌結合部材を示す本発明の第８実施形態の概略断面図である。
【図１６】分離作業中の雄及び雌結合部材を示す本発明の第８実施形態の概略断面図である。
【図１７】本発明の第８実施形態の概略部分断面図である。
【図１８】本発明の第９実施形態の概略部分断面図である。
【図１９】連結された雄及び雌結合部材を示す本発明の第９実施形態の概略断面図である。
【図２０】本発明の第１０実施形態の概略断面図である。
【図２１Ａ】固定ピンの連続的な挿入を示す本発明の第１１実施形態の概略断面斜視図である。
【図２１Ｂ】固定ピンの連続的な挿入を示す本発明の第１１実施形態の概略断面斜視図である。
【図２１Ｃ】固定ピンの連続的な挿入を示す本発明の第１１実施形態の概略断面斜視図である。
【図２１Ｄ】固定ピンの連続的な挿入を示す本発明の第１１実施形態の概略断面斜視図である。
【図２２Ａ】本発明の第１２実施形態の概略側面断面図である。
【図２２Ｂ】本発明の第１２実施形態の概略側面断面図である。
【図２３Ａ】第１２実施形態の一端側断面図である。
【図２３Ｂ】第１２実施形態の一端側断面図である。
【図２４】本発明の第１３実施形態の断面図である。
【図２５】本発明の第１４実施形態の部分断面図である。
【図２６】本発明の第１４実施形態の断面図である。
【図２７】図２５のＡ−Ａ線に沿う第１４実施形態の断面図である。
【図２８】連結位置での第１５実施形態の正面図である。
【図２９】連結及び流体開放位置での第１５実施形態の断面図である。
【図３０】連結及び流体閉鎖位置での第１５実施形態の断面図である。
【図３１】分離位置での第１５実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１…結合アセンブリ
２…雄結合部材
３…雌結合部材
４…側壁
６…第１端
７…フランジ
８…側壁
９…中心孔
１０…第１端
１１…フランジ
１２…受口
１３…端部
１４…環状シールリング
１５…内側凹部
１６…環状シールリング
１７…通路
１８…環状スペース
１９…放射通路
２０…領域
２１…断面領域
２２…内面
２３…通路
２４…通路
２５…連通孔
３０…円形弾性リング
３１…溝
３２…アーム
３３…通路
３４…環状溝
４０…ブレイクアウトバルブ
４１…ピストン
４２…ピストンロッド
４３…通路
４４…環状シールリング
５０…ブレイクアウトバルブ
５１…カラー
５２…圧縮スプリング
５３…回止
５４…ステップ
５５…補助ステップ
５６…環状シールリング
５７…フランジ
５８…溝
６０…切れ目
７０…環状溝
８０…閉鎖バルブ
８１…円板
８２…環状シールリング
８３…スプリング
９０…雄結合部材
９１…雌結合部材
９２、９３…流路
９４、９５…通路
９６…環状シールリング
９７…環状シールリング
９９…側壁
１００…中心孔
１０１…流体管
１０２…凹部
１１０…水圧増加機
１１１…環状シールリング
１１２…プローブ
１１３…部材
１１４…ピストンシリンダ
１１５…ピストン
１１７…プローブ端
１１８…キャビティ
１１９…ピストンシリンダ
１２０…ピストン
１２１…スプリング
１２２、１２３…通路
１２４…逆止バルブ又はピン
１２５…スプリング
２０２、２０４、２０６、２０８…傾斜壁部
３０２、３０４、３０６…クリップ（側部）
３１０、３１２…第１端領域
３１４、３１５…係合手段
３１８、３２０…第２端領域
３２２、３２４…ラック（係合歯）
３２６…フランジ
４００…雄結合部材
４０１…雌結合部材
４０２…ギア
４０４…レバー
４０６…ラチェットアーム
４０７…回転軸
４０８…回転中心
４１０…突出部
４１２、４１４…スプリング
４２２…プローブ
４２４…外側環状シールリング
４２６、４２８、４３０、４２６ａ、４３０ａ、４２５ｂ、４２８ｂ、４３０ｂ…開口
４３２…第１端
４３６…シールリング
４４０…外方部
４４２…内方部（バルブ部）
４４５…係合手段
４４５ａ、４４５ｂ…歯
４４６、４４８…第１ロッド
４５０、４５２…第２ロッド
４５４…フランジ
４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、４６１…環状シールリング
４６２…外方部
４６４…バルブ部
４６６ａ、４６６ｂ、４６８ａ、４７０ａ、４７０ｂ…開口
４７６…はめ歯
４７８…大穴
４８０…小穴
４８２…第２はめ歯
４８４…基部
４８６…フランジ
４８８、４９０…ピン
４９２、４９３…環状シールリング
【図１】
2008506898.tif 000003
【図２】
2008506898.tif 000004
【図３】
2008506898.tif 000005
【図４】
2008506898.tif 000006
【図５】
2008506898.tif 000007
【図６】
2008506898.tif 000008
【図７】
2008506898.tif 000009
【図８】
2008506898.tif 000010
【図９】
2008506898.tif 000011
【図１０】
2008506898.tif 000012
【図１１】
2008506898.tif 000013
【図１２】
2008506898.tif 000014
【図１３】
2008506898.tif 000015
【図１４】
2008506898.tif 000016
【図１５】
2008506898.tif 000017
【図１６】
2008506898.tif 000018
【図１７】
2008506898.tif 000019
【図１８】
2008506898.tif 000020
【図１９】
2008506898.tif 000021
【図２０】
2008506898.tif 000022
【図２１Ａ】
2008506898.tif 000023
【図２１Ｂ】
2008506898.tif 000024
【図２１Ｃ】
2008506898.tif 000025
【図２１Ｄ】
2008506898.tif 000026
【図２２Ａ】
2008506898.tif 000027
【図２２Ｂ】
2008506898.tif 000028
【図２３Ｂ】
2008506898.tif 000029
【図２４】
2008506898.tif 000030
【図２４Ａ】
2008506898.tif 000031
【図２５】
2008506898.tif 000032
【図２６】
2008506898.tif 000033
【図２７】
2008506898.tif 000034
【図２８】
2008506898.tif 000035
【図２９】
2008506898.tif 000036
【図３０】
2008506898.tif 000037
【図３１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月12日(2007.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008506898.tif 000039
【図２】
2008506898.tif 000040
【図３】
2008506898.tif 000041
【図４】
2008506898.tif 000042
【図５】
2008506898.tif 000043
【図６】
2008506898.tif 000044
【図７】
2008506898.tif 000045
【図８】
2008506898.tif 000046
【図９】
2008506898.tif 000047
【図１０】
2008506898.tif 000048
【図１１】
2008506898.tif 000049
【図１２】
2008506898.tif 000050
【図１３】
2008506898.tif 000051
【図１４】
2008506898.tif 000052
【図１５】
2008506898.tif 000053
【図１６】
2008506898.tif 000054
【図１７】
2008506898.tif 000055
【図１８】
2008506898.tif 000056
【図１９】
2008506898.tif 000057
【図２０】
2008506898.tif 000058
【図２１Ａ】
2008506898.tif 000059
【図２１Ｂ】
2008506898.tif 000060
【図２１Ｃ】
2008506898.tif 000061
【図２１Ｄ】
2008506898.tif 000062
【図２２Ａ】
2008506898.tif 000063
【図２２Ｂ】
2008506898.tif 000064
【図２３Ａ】
2008506898.tif 000065
【図２３Ｂ】
2008506898.tif 000066
【図２４】
2008506898.tif 000067
【図２５】
2008506898.tif 000068
【図２６】
2008506898.tif 000069
【図２７】
2008506898.tif 000070
【図２８】
2008506898.tif 000071
【図２９】
2008506898.tif 000072
【図３０】
2008506898.tif 000073
【図３１】
2008506898.tif 000074
【国際調査報告】
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2008506898.tif 000076
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