(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄取付けアセンブリに接続して流体密封接続をその間に形成するための雌取付けアセンブリであって、円周方向に間隔があき、軸方向に延びる複数のギザギザを含む環状面を有するチューブ本体と、チューブ本体に対して軸方向におよび回転可能に可動であるナットとを含み、ナットは、ナットに固定して接続される略Ｕ字形のスプリングを有し、前記スプリングは、ナットがチューブ本体を覆って挿入されるとチューブ本体をまたぐ、横方向に間隔があいた１対のスプリングアームを有し、前記スプリングアームは、チューブ本体の両側でギザギザと係合可能でチューブ本体に対するナットの回転に対して増加した抵抗を提供するスプリングアーム端部を有する、雌取付けアセンブリ。
【請求項２】
前記スプリングアーム端部は、ナットが雄取付けアセンブリ上に十分にトルクをかけられた場合の後退方向よりも、雄取付けアセンブリ上へねじ込まれる場合の締付け方向において、ナットの回転に対してより少ない抵抗を提供するよう形付けられている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記スプリングアーム端部は、締付け方向よりも後退方向において、ギザギザとのより大きい接触面積を有しており、ナットの後退方向の回転に対し、締付け方向よりも大きな抵抗をもたらす、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
ナットは雌ねじ前端部を有し、雌ねじ前端部は、スプリングがチューブ本体のギザギザのついた環状面を覆って伸長する前にチューブ本体の前端を越えて軸方向に延びて、ナットを雄取付けアセンブリに途中まで手で締付けられるようにする、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
チューブ本体は、ギザギザのついた環状面の後端に隣接して、ギザギザのついた環状面よりも小さいスプリングセンタリング径を有しており、スプリングセンタリング径は、最初にナットを雄取付けアセンブリに手で締付けている間に、ナットおよびスプリングをスプリングセンタリング径へ自己中心合わせさせるためのものであり、スプリングアーム端部の前縁と、ギザギザのついた環状面とより小さいスプリングセンタリング径との間の肩とは、ナットを雄取付けアセンブリに引続き締付けている間にスプリングアーム端部がギザギザのついた環状面上へ斜めに上る動作を引起こす面取り部を有している、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
ナットが雄取付けアセンブリ上で十分にトルクをかけられた場合に、スプリングアーム端部はギザギザと十分に係合し、ギザギザはチューブ本体の環状面に溝を設けることによって形成され、溝の後端とスプリングアーム端部の後縁とは、十分にトルクがかかった位置からのナットの後退中にスプリングアーム端部を溝から迅速に持上げさせるような半径を有している、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
チューブ本体は視覚的トルク示標を有しており、視覚的トルク示標は、最初にナットを雄取付けアセンブリに締付けている間はナットによって覆われ、ナットが雄取付けアセンブリ上で十分にトルクをかけられた場合にのみ見えるようになる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
ナットは後方に面する端に空隙を有し、空隙は、スプリングの前側が空隙に面している場合にのみスプリングを受けるよう形作られており、それによりスプリングが空隙に逆方向に挿入されないようになり、ナットはさらに半径方向の窪みを有し、スプリングは空隙に軸方向に挿入された後で半径方向に外向きに可動となって窪みの中に入り、スプリングがナットの内側に保持される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
スプリングは、スプリングが窪みへと半径方向に外側に動く間にナットの半径方向のスロットにスナップロックされてスプリングをナットの内側にロックするフィンを有しており、ナットは、スプリングが窪みへと半径方向に外側に動かされる際にスプリングを覆って、ナットを雄取付けアセンブリに締付けている間にスプリングがナットから外れないようにする端壁を有する、請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
雄取付けアセンブリと、雄取付けアセンブリに接続して流体密封接続をその間に形成するための雌取付けアセンブリとを含む継手アセンブリであって、雌取付けアセンブリは、円周方向に間隔があき、軸方向に延びる複数のギザギザを含む環状面を有するチューブ本体と、チューブ本体に対して軸方向におよび回転可能に可動であるナットとを含み、ナットは、ナットに固定して接続される略Ｕ字形のスプリングを有し、前記スプリングは、ナットがチューブ本体を覆って挿入されるとチューブ本体をまたぐ、横方向に間隔があいた１対のスプリングアームを有し、前記スプリングアームは、雄取付けアセンブリにナットを締付けている間および緩めている間にチューブ本体の両側でギザギザと係合可能で、チューブ本体に対するナットの回転に対して増加した抵抗を提供するスプリングアーム端部を有する、継手アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
この発明は一般に、保持機構を含む継手アセンブリに関し、保持機構は、２つの構成部品をともに固定するためのものであり、より特定的には、使用中の継手アセンブリの構成部品の緩みを防止しつつ、依然として、継手アセンブリが必要に応じて保守および／または修理のために分解され、再度組立てられるようにするためのものである。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
締め具および継手を有するナットの使用に関連する問題は、ナットが使用中に振動要因、環境要因および他の動的要因によって後退する、または緩むという問題である。この問題は、振動および応力がナットの後退による取付け具の緩みを引起こし得る航空機業界において、特に明白である。
【０００３】
望ましくないナットの後退に抵抗するために、さまざまな方法が通常用いられており、たとえば、ロック座金、ばね座金、一般的なトルクねじ、変形ねじ、プラスチックねじインサート、嫌気性接着剤、ダブルナット、およびロックピン含む。
【０００４】
流体継手などについては、望ましくないナットの緩みを防止する最も一般的な方法は、安全ワイヤを使用してナットの回転に逆らうことである。しかしながら、安全ワイヤの設置は、ナットの締付け後に安全ワイヤをナットに、および隣接する部品に取付けることに関与する労力のために、高くつく。また、特定の取付け具が定期的な再締付け、および／または保守もしくは修理を必要とする場合には、安全ワイヤを切断しなければならない。
【０００５】
ナットを流体継手の嵌まり合う半体（雄半体）に保持するための公知の種類の保持機構は他にもある。そのような一保持機構が特許文献１に開示されており、第１の部材上のギザギザのついた環状面と、ベアリング面に隣接する締付けねじと、第２の部材上の、ギザギザのついた環状面への可撓性突起または相補形の構造とを含んでいる。第２の部材も締付けねじおよびベアリング面を含む。それぞれのねじが係合すると、それらはベアリング面に一次予圧力を提供し、一方、同時に、突起およびギザギザのついた面は保持力を提供して、確実な継手を保証する。
【０００６】
別のそのような保持機構が特許文献２に開示されており、継手アセンブリの雌継手半体にナットをロックするためのナットロック装置を含んでいる。これは、ロックする雌アセンブリが、事実上すべての製造業者によって作られる標準的な雄取付け具とともに使用でき、また、以前に設置された流体継手に使用されている取付け具に後付け可能である、という利点を有する。
【特許文献１】米国特許第５，２１５，３３６号
【特許文献２】米国特許第６，５５７，９００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、以前の公知の保持機構よりも構成が簡単で、使用中の継手アセンブリの後退に対して所望の量の抵抗を提供しつつ、依然として、継手アセンブリが必要に応じて何度でも、保守および／または修理が必要な際に分解され、再度組立てられるようにする継手アセンブリ用保持機構に対する要望が引き続き存在する。
【０００８】
また、継手アセンブリが何回も組立てられ、分解された後でも、継手アセンブリの後退トルクが予め定められたレベルより下に低下しないようにするような保持機構に対する要望も存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の概要
この発明の継手アセンブリは、使用中の継手アセンブリの構成部品の緩みに対して所望の量の抵抗を提供しつつ、依然として、継手アセンブリが必要に応じて何度でも、保守および／または修理などが必要な際に分解され、次に再度組立てられるようにする保持機構を含む。
【００１０】
この発明の一局面によれば、継手アセンブリの雌継手部材は、ギザギザのついた環状面を有するチューブ本体と、チューブ本体に対して軸方向におよび回転可能に可動であるナットと、ナットに固定して取付けられたスプリングとを含んでいてもよい。スプリングは略Ｕ字形であってもよく、半径方向に内側に延びる端部を有する１対の横方向に間隔があいたアームを含み、端部はチューブ本体の両側でギザギザと係合可能であり、スプリングアーム端部がギザギザと十分に接触している場合に、ナットの緩み／後退方向の回転に対し、締付け方向よりも大きな抵抗を提供するよう形作られている。
【００１１】
この発明の別の局面によれば、スプリングアーム端部は、ナットを締付け方向に回転させるよりも後退方向に回転させる間に、ギザギザとのより大きい接触面積を提供するよう形作られており、より急勾配の傾斜を有していてもよく、ナットが雄継手部材上で十分にトルクをかけられた後でのナットの後退方向の回転に対し、締付け方向よりも大きな抵抗をもたらす。
【００１２】
この発明の別の局面によれば、ギザギザは略対称形の形状で、丸みを帯びた表面を有しており、ナットの締付け中および後退中双方でのスプリングアーム端部とギザギザとの接触による摩耗を最小限に抑える。
【００１３】
この発明の別の局面によれば、スプリングは後退中のナットの楕円形のパターンを補償してもよく、スプリングアームがギザギザと係合して、後退中のナットの回転に対して増加した抵抗を提供するようにする。
【００１４】
この発明の別の局面によれば、ギザギザは、チューブ本体の環状面の溝によって形成されてもよい。
【００１５】
この発明の別の局面によれば、溝の後端とスプリングアーム端部の後縁とは、ナットの後退中に溝からスプリングアーム端部を迅速に持上げて継手アセンブリを迅速に解除するために、実質的に整合する半径を有していてもよい。
【００１６】
この発明の別の局面によれば、作業者が先端ねじをすり減らす危険なく十分に整合させて取付けを開始できるよう、スプリングアーム端部がギザギザに整合する前に、ナットが雄継手部材に途中まで手で締付け可能となってもよい。
【００１７】
この発明の別の局面によれば、チューブ本体は、最初にナットを雄継手部材に手で締付けている間にナットおよびスプリングアセンブリをチューブ本体に中心合わせするためのスプリングセンタリング径を有していてもよい。
【００１８】
この発明の別の局面によれば、スプリングアーム端部の前縁と、チューブ本体上のギザギザのついた環状面の後端の肩とは、ナットを引続き締付けている間にスプリングアーム
端部がギザギザのついた環状面上へ斜めに上る動作を引起こすよう、実質的に整合する面取り部を有していてもよい。
【００１９】
この発明の別の局面によれば、スプリングアームは予圧されて、ナットが十分にロックされた位置にある場合にスプリングアーム端部をギザギザに十分に係合させる。
【００２０】
この発明の別の局面によれば、ナットが十分にトルクをかけられた位置にある場合には、ナットが十分にトルクをかけられた位置にある場合にのみ見えるようになって視覚的示標を提供する視覚的トルク示標が、チューブ本体上に設けられてもよい。
【００２１】
この発明の別の局面によれば、ナットの裏側は、スプリングの前側がナットの空隙に面している場合にのみスプリングをナットの空隙に挿入させるように形作られている隙間プロファイルを有していてもよく、それにより、スプリングがナットに逆方向に挿入されることを防止する。
【００２２】
この発明の別の局面によれば、ナットは半径方向の窪みを有していてもよく、スプリングはナットに軸方向に挿入された後で半径方向に外側に可動となって窪みの中に入り、スプリングがナットの内側に保持される。
【００２３】
この発明のこれらのおよび他の目的、利点、特徴および局面は、以下の説明が進むにつれて明らかとなるであろう。
【００２４】
前述のおよび関連する目的の達成のために、この発明は次に、以下でより十分に説明され特に特許請求の範囲において指摘されている特徴を含む。以下の説明および添付図面は、この発明のある例示的な実施例を詳細に述べているが、これは、この発明の原理が採用され得るさまざまな方法のうちの１つのみを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
発明の詳細な説明
ここで図面を詳細に参照する。同じ参照番号は同様の部品を示すのに用いられる。まず図１を参照すると、この発明に従った継手アセンブリ１の一形態が示されており、それは雌取付けアセンブリ２と雄取付けアセンブリ３とを含み、それらは、ともに接続されると、以下で述べるような流体密封継手をその間に形成する。雌取付けアセンブリ２は、ナット５によって取囲まれたチューブ本体４を含む。チューブ本体およびナットの双方は、プラスチック、金属合金、またはそれらの複合物を含む任意の高強度材料から作られてもよいが、好ましくは、高強度金属合金から作られる。
【００２６】
チューブ本体４は、広がった前端６および後端７を含む円筒中空チューブであり、後端７は肩８を有し、そこにある長さのチュービング９が溶接、クランプ、ねじ切り、接着剤などによって取付けられてもよい。雌取付けアセンブリ２のナット５はその前端１１に隣接して雌ねじ部１０を含み、それは、後端７からチューブ本体を覆って挿入されると、チューブ本体に対して前方へ動かされ、その広がった前端６を越えて軸方向に外側に延びて、雄取付けアセンブリ３の雄継手部材１３の隣接する端上の雄ねじ１２とねじ係合する。雄継手部材も、それに取付けられるある長さのチュービング９を有していてもよく、または何か他の部材に溶接、クランプ、ねじ切り、接着剤などによって接続されてもよい。ナットの締付け中、雌チューブ本体４および雄継手部材１３の隣接する端上の密封面１５、１６は、図４および図５に示すように互いに嵌まり合って係合するようになり、流体密封をその間に形成する。
【００２７】
使用中の継手アセンブリ１の望ましくない緩みを防止しつつ、依然として、雌取付けア
センブリ２が必要に応じて何度でも、保守および／または修理などのために雄継手部材１３から切り離され、次に再度組立てられるようにするために、保持機構２０が雌取付けアセンブリ上に設けられて、ナットが雄継手部材上で十分にトルクをかけられた後でのナットの後退に抵抗する。十分なトルク掛けは、図５に示すように、ナットの締付け中に、ナットの内部フランジ２１がチューブ本体４の広がった前端６の後方肩２２と係合するようになる際に起こる。
【００２８】
ここに開示された実施例では、保持機構２０は、以下に説明するような、ナットに固定して接続された略Ｕ字形のスプリング２３を含む。図１および図６で見えるように、スプリング２３は横方向に間隔があいた１対のスプリングアーム２４、２５を有しており、それらは、ナット５が後端からチューブ本体を覆って挿入されると、チューブ本体４をまたぐ。チューブ本体上には、円周方向に間隔があき、軸方向に延びる複数のギザギザ２７を有する環状面２６があり、ギザギザ２７は、チューブ本体に対するナットの回転中、チューブ本体の両側で、スプリングアーム端部２９、３０によって係合可能である。
【００２９】
図６をさらに参照し、図７および図８も参照すると、ギザギザ２７は、望ましくは実質的に対称形の形状で、丸みを帯びた表面を有しており、ナットの締付け中および後退中双方でのスプリングアーム端部２９、３０とギザギザとの接触による摩耗を最小限に抑える。また、スプリングアーム端部２９、３０は、ナットを締付け方向に回転させるよりも後退方向に回転させる間に、ギザギザとのより大きな接触面積、およびより急勾配の傾斜を提供するよう形作られており、ナットが雄継手部材上で十分にトルクをかけられた後でのナットの後退方向の回転に対し、締付け方向よりも大きな抵抗をもたらす。より特定的には、ナットを締付け方向に回転させる間にギザギザと接触するスプリングアーム端部２９、３０の表面３５、３６は、締付け方向においてギザギザとの線接触を実質的に達成してその間の摩擦量を低減させるよう、実質的に平坦である。また、表面３５、３６は、ギザギザの曲率半径に対して小さい角度で延びて、ナットの締付け方向の回転に対する抵抗をさらに低減させてもよい。
【００３０】
これに対し、ナットを緩む方向に回転させる間にギザギザと接触するスプリングアーム端部２９、３０の表面３７、３８は、緩む方向においてギザギザとのより大きな表面積接触を達成してその間の摩擦量を増加させるよう、ギザギザの曲率と実質的に整合するように湾曲している。また、表面３７、３８は、ギザギザの曲率半径に対し、スプリングアーム端部の表面３５、３６よりも急な角度で延びていてもよく、これにより、ナットを締付け方向に回転させるよりも後退方向に回転させる場合により大きな抵抗を提供する。さらに、スプリングアーム２４、２５は予圧されて、ナットが図５〜８に示す十分にロックされた位置にある場合にスプリングアーム端部２９、３０をギザギザ２７の小径部に係合させる。
【００３１】
ナットの後退中、スプリング２３はまた、ねじおよび他の部品の許容誤差によりナットが示す楕円形のパターンを補償し、それにより、図６に示すように（緩む方向における）スプリングの張力および圧縮アーム２４および２５がギザギザの上部に同時に係合して、後退方向へのナットの回転に対してさらなる抵抗を提供するようにする。さらに、ナットを締付ける、および緩める最中に欠けたりまたは急速に摩耗する可能性がある、ギザギザ２７上の尖った縁がないため、ナットが十分にロックされた位置にある場合にナットを後退させるのに必要なトルクの量は比較的一定であり、時の経過とともに、たとえば９インチポンドといった予め定められたレベルより下に低下する、ということはない。
【００３２】
最初にナット５を雄継手部材１３に締付けている間、チューブ本体に対するナットの長さは、スプリング２３がまだ、チューブ本体のギザギザのついた環状面２６を覆って伸長されないようになっている。これは、スプリングアーム端部２９、３０が伸長される前に
、雄継手部材、たとえば２つの全ねじにナットを途中まで手で締付けて、作業者が先端ねじをすり減らす危険なく十分に整合させて取付けを開始できるようにする、という利点を有する。また、チューブ本体４は、環状面２６の後端に隣接して、ギザギザのついた環状面２６よりも小さいスプリングセンタリング径４０を有していてもよく、それは、最初にナットを雄継手部材に手で締付けている間に、図４に示すようにナットおよびスプリングアセンブリをスプリングセンタリング径に自己中心合わせさせるためのものである。
【００３３】
図４に示す、ナットが十分に手で締付けられた位置で、ナットにレンチを適用してナットをさらに締付け、スプリングがギザギザのついた環状面２６とスプリングセンタリング径４０との間の肩４１を越えて、ギザギザのついた環状面上へと伸長するようにする必要がある。ギザギザのついた環状面へのスプリングの伸長を容易にするために、スプリングアーム端部の前縁４２と、ギザギザのついた環状面の後端の肩４１とは、ナットをさらに締付けている間にスプリングアーム端部がギザギザのついた環状面上へ斜めに上る動作を引起こすよう、実質的に整合する面取り部を有していてもよい。ナットが締付け方向において軸方向に動き続けるにつれ、スプリングアーム端部２９、３０は、図５〜８に示す十分にトルクがかけられた位置で、ギザギザ２７と十分に係合する。さらに、ナットが十分にトルクをかけられた位置にある場合、スプリングセンタリング径４０の後方に隣接する、チューブ本体上の視覚的トルク示標４５が見えるようになり、ナットが十分にトルクをかけられた位置にあるという視覚的表示を提供する。視覚的トルク示標４５は、たとえば、ナットが十分にトルクをかけられた位置にある場合に容易に見えるように、対比色の帯を含んでいてもよい。最初にナットを締付けている間、視覚的トルク示標４５は図４に示すようにナット５によって覆われており、このため見えない。
【００３４】
ギザギザ２７は、チューブ本体の環状面２６に溝４６を設けることなどによって形成されてもよい。さらに、溝の後端４７とスプリングアーム端部２９、３０の後縁４８とは、一旦ナットが最初に雄継手部材から後退されれば、ナットの後退中に溝からスプリングアーム端部を迅速に持上げて継手アセンブリを迅速に解除するために、図５に示すように実質的に整合する半径を有していてもよい。
【００３５】
ナットを締付けている間、および緩ませている間の双方において、スプリングアーム端部がギザギザと係合すると、耳に聞こえるクリック音が生成され、ナットが十分にロックされた位置へと動いていること、または十分にロックされた位置から動いていることを合図する。
【００３６】
スプリング２３は、図２に示すようにスプリングの前側がナットの空隙５２に面している場合にのみスプリングをナットの空隙５２に挿入させるよう形作られている隙間プロファイル５０を、ナットの裏側５１に設けることなどによって、ナット５に固定して取付けられてもよく、それにより、スプリングがナットに逆方向に挿入されないようになる。スプリング２３は、それがナット内径上の肩５３（図１参照）に接触するまで、ナットの隙間プロファイルを通ってナット空隙５２へと軸方向に手で挿入されてもよい。次にスプリングは、図３に概略的に示すように、半径方向に外側に動かされてナットの半径方向の窪み５４内へ入り、スプリングのほぼ中央のフィン５５をナットの半径方向のスロット５６にスナップロックさせてもよい。この位置にある場合、スプリングの部分５７〜６０は、ナットを雄継手部材に締付けている間にスプリングがナットから外れないように所定の位置にロックするナット端壁５１によって覆われる。
【００３７】
ある実施例に関してこの発明を図示し、説明してきたが、明細書を読んで理解すれば、均等な変更および修正が当業者の脳裏に浮かぶことは明らかである。特に、上述の構成要素によって行なわれるさまざまな機能に関し、そのような構成要素を説明するために用いられる用語（「手段」に対するいかなる言及も含む）は、特に示されていない限り、この
発明のここに示された例示的な実施例における機能を行なう開示された構成要素と構造的に均等ではなくても、述べられた構成要素の特定された機能を行なう（たとえば機能的に均等な）任意の構成要素に対応するよう意図されている。加えて、この発明のある特定の特徴はたった１つの実施例に関して開示されていたかもしれないが、そのような特徴は、任意の所与のまたは特定の用途にとって望まれるように、および有利なように、１つ以上の他の特徴と組合わされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明に従った継手アセンブリの一形態の分解斜視図である。
【図２】継手アセンブリスプリングが、スプリングをナットに軸方向に挿入させるナットの隙間プロファイルと正しく整列している状態を示す、継手アセンブリナットの裏側の拡大端立面図である。
【図３】図２に類似するものの、スプリングがナットに挿入され、半径方向に外側に動かされてナットの半径方向の窪み内へ入り、スプリングをナットの内側に保持している状態を示す拡大端立面図である。
【図４】雌継手部材のナットが雄継手部材に途中まで手で締付けられている状態を示す、この発明の継手アセンブリの拡大縦断面図である。
【図５】図４に類似するものの、ナットが雄継手部材上で十分にトルクをかけられている状態を示す、継手アセンブリの拡大縦断面図である。
【図６】スプリングアーム端部とチューブ本体の環状面のギザギザとの十分な接触を示す、図５の雌継手部材のほぼ線６−６の平面上の横断面図である。
【図７】ナットが十分にロックされた位置にある場合のスプリングアーム端部とギザギザとの係合をより詳細に示す、図６のスプリングアーム端部およびギザギザの拡大部分断面図である。
【図８】ナットが十分にロックされた位置にある場合のスプリングアーム端部とギザギザとの係合をより詳細に示す、図６のスプリングアーム端部およびギザギザの拡大部分断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  継手アセンブリ、２  雌取付けアセンブリ、３  雄取付けアセンブリ、４  チューブ本体、５  ナット、２３  スプリング、２６  環状面、２７  ギザギザ、２８，２９  スプリングアーム端部。
【図１】
0004619723.tif 000002
【図２】
0004619723.tif 000003
【図３】
0004619723.tif 000004
【図４】
0004619723.tif 000005
【図５】
0004619723.tif 000006
【図６】
0004619723.tif 000007
【図７】
0004619723.tif 000008
【図８】
0004619723.tif 000009