(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びるカップリングアセンブリであって、雄部材と雌部材とスプリット状のロッキングリングを有し、
（ａ）前記雄部材は、導入側の端部から後縁側の端部まで延び、前記導入側の端部から延びる第一の円筒形状の外面と、該第一の円筒形状の外面から離間された第二の円筒形状の外面と、前記第一の円筒形状の外面と前記第二の円筒形状の外面の間にリブを有し、該リブは、（ｉ）前記導入側の端部から軸方向に離れるとともに、軸に対して１０度から２５度の範囲内で、前記第一の円筒形状の外面から後方かつ外側に向かって延びるようにテーパ付けられた、丸みをおびた傾斜部と、（ｉｉ）内側に向うとともに、前記第一の円筒形状の外面部分から軸方向に離れるようにテーパ付けられる肩部とを有し、
（ｂ）前記雌部材は、前記雄部材を受取れる大きさのキャビティを備えた受取り側の端部を有し、前記キャビティは、前記受取り側の端部の近くに前記リブを受取れる大きさの第一の内側に面した円筒形状の表面と、前記雄部材の前記導入側の端部と前記第一の円筒形状の外面とを受取れる大きさの第二の内側に面した円筒形状の表面と、前記第一の内側に面した円筒形状の表面から外側に向って延びるように前記第一の内側に面した円筒形状の表面と前記第二の内側に面した円筒形状の表面を離間して備える内側に面した環状の第一の溝部と、前記第二の内側に面した円筒形状の表面の内側に備える内側に面した環状の第二の溝部と、を有し、前記第一の溝部の表面は、前記受取り側の端部と前記第二の溝部の表面との間に設けられ、前記軸方向と前記受取り側の端部に向って内側に角度付けられるように延在するテーパ付けられるチャンファを有するが、この軸方向に関する角度は、前記肩部と前記軸方向の間の角度よりも小さく、
（ｃ）前記スプリット状のロッキングリングは、前記雌部材の前記内側に面した前記第一の溝部内に設けられるとともに、前記第一の溝部内で移動可能な大きさを有し、前記スプリット状のロッキングリングは、互いに当接可能なように並ぶとともに、隙間を有するように第一と第二の端部を有し、前記スプリット状のロッキングリングの内径は、前記雄部材の前記第一の円筒形状の外面部分を受取ることができるとともに、前記雄部材を前記キャビティ内にさらに移動させるにつれて、前記傾斜部と係合し、径の大きさをラジアル方向に拡径できるような大きさを有し、さらに、前記スプリット状のロッキングリングは、前記テーパ付けられた肩部が前記スプリット状のロッキングリングと軸方向に並ぶ場所まで前記雄部材を移動させると、前記肩部と前記チャンファの間で捕捉されるように、弾力的に径の大きさを縮径させることを特徴とするカップリングアセンブリ。
【請求項２】
軸方向に延びるカップリングアセンブリであって、雄部材と雌部材とスプリット状のロッキングリングを有し、
（ａ）前記雄部材は、導入側の端部から後縁側の端部まで延び、前記導入側の端部から延びる第一の円筒形状の外面と、該第一の円筒形状の外面から離間された第二の円筒形状の外面と、前記第一の円筒形状の外面と前記第二の円筒形状の外面の間にリブを有し、該リブは、（ｉ）前記導入側の端部から軸方向に離れるとともに、前記第一の円筒形状の外面から一定の割合で距離を増大させながら外側に向うように延びて、湾曲状の丸みをおびた部位と結合する傾斜部と、該傾斜部と接続されるように、（ｉｉ）前記軸方向と実質的に平行で、最小で０．０１０インチの軸方向距離を有する円筒形状の外面と、該円筒形状の外面と接続されるように、（ｉｉｉ）内側に向うとともに、前記第一の円筒形状の外面部分から軸方向に離れるようにテーパ付けられる肩部とを有し、
（ｂ）前記雌部材は、前記雄部材を受取れる大きさのキャビティを備えた受取り側の端部を有し、前記キャビティは、前記受取り側の端部の近くに前記リブを受取れる大きさの第一の内側に面した円筒形状の表面と、前記雄部材の前記導入側の端部と前記第一の円筒形状の外面とを受取れる大きさの第二の内側に面した円筒形状の表面と、前記第一の内側に面した円筒形状の表面から外側に向って延びるように前記第一の内側に面した円筒形状の表面と前記第二の内側に面した円筒形状の表面を離間して備える内側に面した環状の第一の溝部と、前記第二の内側に面した円筒形状の表面の内側に備える内側に面した環状の第二の溝部と、を有し、前記第一の溝部の表面は、前記受取り側の端部と前記第二の溝部の表面との間に設けられ、前記軸方向と前記受取り側の端部に向ってテーパ付けられる内側に角度付けられるように延在するチャンファを有するが、この軸方向に関する角度は、前記肩部と前記軸方向の間の角度よりも小さく、
（ｃ）前記スプリット状のロッキングリングは、前記雌部材の前記内側に面した前記第一の溝部内に設けられるとともに、前記第一の溝部内で移動可能な大きさを有し、前記スプリット状のロッキングリングは、互いに当接可能なように並ぶとともに、隙間を有するように第一と第二の端部を有し、前記スプリット状のロッキングリングの内径は、前記雄部材の前記第一の円筒形状の外面部分を受取ることができるとともに、前記雄部材を前記キャビティ内にさらに移動させるにつれて、前記傾斜部と係合し、径の大きさをラジアル方向に拡径できるような大きさを有し、さらに、前記スプリット状のロッキングリングは、前記テーパ付けられた肩部が前記スプリット状のロッキングリングと軸方向に並ぶ場所まで前記雄部材を移動させると、前記肩部と前記チャンファの間で捕捉されるように、弾力的に径の大きさを縮径させることを特徴とするカップリングアセンブリ。
【請求項３】
軸方向に延びるカップリングアセンブリであって、雄部材と雌部材とスプリット状のロッキングリングを有し、
（ａ）前記雄部材は、導入側の端部から後縁側の端部まで延び、前記導入側の端部から延びる第一の円筒形状の外面と、該第一の円筒形状の外面から離間された第二の円筒形状の外面と、前記第一の円筒形状の外面と前記第二の円筒形状の外面の間にリブを有し、該リブは、（ｉ）前記導入側の端部から軸方向に離れるとともに、軸に対して１０度から２５度の範囲内で、前記第一の円筒形状の外面から後方かつ外側に向かって延びるようにテーパ付けられた、丸みをおびた傾斜部と、（ｉｉ）前記軸方向と実質的に平行で、最小で０．０１０インチの軸方向距離を有する円筒形状の外面と、該円筒形状の外面と接続されるように、（ｉｉｉ）内側に向うとともに、前記第一の円筒形状の外面部分から軸方向に離れるようにテーパ付けられる肩部とを有し、
（ｂ）前記雌部材は、前記雄部材を受取れる大きさのキャビティを備えた受取り側の端部を有し、前記キャビティは、前記受取り側の端部の近くに前記リブを受取れる大きさの第一の内側に面した円筒形状の表面と、前記雄部材の前記導入側の端部と前記第一の円筒形状の外面とを受取れる大きさの第二の内側に面した円筒形状の表面と、前記第一の内側に面した円筒形状の表面から外側に向って延びるように前記第一の内側に面した円筒形状の表面と前記第二の内側に面した円筒形状の表面を離間して備える内側に面した環状の第一の溝部と、前記第二の内側に面した円筒形状の表面の内側に備える内側に面した環状の第二の溝部と、を有し、前記第一の溝部の表面は、前記受取り側の端部と前記第二の溝部の表面との間に設けられ、前記軸方向と前記受取り側の端部に向ってテーパ付けられる内側に角度付けられるように延在するチャンファを有するが、この軸方向に関する角度は、前記肩部と前記軸方向の間の角度よりも小さく、
（ｃ）前記スプリット状のロッキングリングは、前記雌部材の前記内側に面した前記第一の溝部内に設けられるとともに、前記第一の溝部内で移動可能な大きさを有し、前記スプリット状のロッキングリングは、互いに当接可能なように並ぶとともに、隙間を有するように第一と第二の端部を有し、前記スプリット状のロッキングリングの内径は、前記雄部材の前記第一の円筒形状の外面部分を受取ることができるとともに、前記雄部材を前記キャビティ内にさらに移動させるにつれて、前記傾斜部と係合し、径の大きさをラジアル方向に拡径できるような大きさを有し、さらに、前記スプリット状のロッキングリングは、前記テーパ付けられた肩部が前記スプリット状のロッキングリングと軸方向に並ぶ場所まで前記雄部材を移動させると、前記肩部と前記チャンファの間で捕捉されるように、弾力的に径の大きさを縮径させることを特徴とするカップリングアセンブリ。
【請求項４】
軸方向に延びるカップリングアセンブリであって、雄部材と雌部材とスプリット状のロッキングリングを有し、
（ａ）前記雄部材は、導入側の端部から後縁側の端部まで延び、前記導入側の端部から延びる第一の円筒形状の外面と、該第一の円筒形状の外面から離間された第二の円筒形状の外面と、前記第一の円筒形状の外面と前記第二の円筒形状の外面の間にリブを有し、該リブは、（ｉ）前記導入側の端部から軸方向に離れるように延びる傾斜部と、該傾斜部と接続されるように、（ｉｉ）前記第一の円筒形状の外面から離れるように湾曲して延びる丸みをおびた部分と、該部分と接続されるように、（ｉｉｉ）内側に向うとともに、前記第一の円筒形状の外面部分から軸方向に離れるようにテーパ付けられる肩部とを有し、この際、前記第一の円筒形状の外面から離れるように延びる前記丸みをおびた部分の最大の距離は、前記第一の円筒形状の外面部分から離れるように延びる前記肩部の最大の距離を上回り、
（ｂ）前記雌部材は、前記雄部材を受取れる大きさのキャビティを備えた受取り側の端部を有し、前記キャビティは、前記受取り側の端部の近くに前記リブを受取れる大きさの第一の内側に面した円筒形状の表面と、前記雄部材の前記導入側の端部と前記第一の円筒形状の外面とを受取れる大きさの第二の内側に面した円筒形状の表面と、前記第一の内側に面した円筒形状の表面から外側に向って延びるように前記第一の内側に面した円筒形状の表面と前記第二の内側に面した円筒形状の表面を離間して備える内側に面した環状の第一の溝部と、前記第二の内側に面した円筒形状の表面の内側に備える内側に面した環状の第二の溝部と、を有し、前記第一の溝部の表面は、前記受取り側の端部と前記第二の溝部の表面との間に設けられ、前記軸方向と前記受取り側の端部に向ってテーパ付けられる内側に角度付けられるように延在するチャンファを有するが、この軸方向に関する角度は、前記肩部と前記軸方向の間の角度よりも小さく、
（ｃ）前記スプリット状のロッキングリングは、前記雌部材の前記内側に面した前記第一の溝部内に設けられるとともに、前記第一の溝部内で移動可能な大きさを有し、前記スプリット状のロッキングリングは、互いに当接可能なように並ぶとともに、隙間を有するように第一と第二の端部を有し、前記スプリット状のロッキングリングの内径は、前記雄部材の前記第一の円筒形状の外面部分を受取ることができるとともに、前記雄部材を前記キャビティ内にさらに移動させるにつれて、前記傾斜部と係合し、径の大きさをラジアル方向に拡径できるような大きさを有し、さらに、前記スプリット状のロッキングリングは、前記テーパ付けられた肩部が前記スプリット状のロッキングリングと軸方向に並ぶ場所まで前記雄部材を移動させると、前記肩部と前記チャンファの間で捕捉されるように、弾力的に径の大きさを縮径させることを特徴とするカップリングアセンブリ。
【請求項５】
軸方向に延びるカップリングアセンブリであって、雄部材と雌部材とスプリット状のロッキングリングを有し、
（ａ）前記雄部材は、導入側の端部から後縁側の端部まで延び、前記導入側の端部から延びる第一の円筒形状の外面と、該第一の円筒形状の外面から離間された第二の円筒形状の外面と、前記第一の円筒形状の外面と前記第二の円筒形状の外面の間にリブを有し、該リブは、（ｉ）前記導入側の端部から軸方向に離れるように延びる傾斜部と、該傾斜部と接続されるように、（ｉｉ）前記第一の円筒形状の外面から離れるように湾曲して延びる丸みをおびた部分と、該部分と接続されるように、（ｉｉｉ）前記軸方向と実質的に平行に延びる円筒形状の外面と、該円筒形状の外面と接続されるように、（ｉｖ）内側に向うとともに、前記第一の円筒形状の外面部分から軸方向に離れるようにテーパ付けられる肩部とを有し、この際、前記第一の円筒形状の外面から離れるように延びる前記丸みをおびた部分の最大の距離は、前記第一の円筒形状の外面部分から離れるように延びる前記肩部の最大の距離を上回り、
（ｂ）前記雌部材は、前記雄部材を受取れる大きさのキャビティを備えた受取り側の端部を有し、前記キャビティは、前記受取り側の端部の近くに前記リブを受取れる大きさの第一の内側に面した円筒形状の表面と、前記雄部材の前記導入側の端部と前記第一の円筒形状の外面とを受取れる大きさの第二の内側に面した円筒形状の表面と、前記第一の内側に面した円筒形状の表面から外側に向って延びるように前記第一の内側に面した円筒形状の表面と前記第二の内側に面した円筒形状の表面を離間して備える内側に面した環状の第一の溝部と、前記第二の内側に面した円筒形状の表面の内側に備える内側に面した環状の第二の溝部と、を有し、前記第一の溝部の表面は、前記受取り側の端部と前記第二の溝部の表面との間に設けられ、前記軸方向と前記受取り側の端部に向ってテーパ付けられる内側に角度付けられるように延在するチャンファを有するが、この軸方向に関する角度は、前記肩部と前記軸方向の間の角度よりも小さく、
（ｃ）前記スプリット状のロッキングリングは、前記雌部材の前記内側に面した前記第一の溝部内に設けられるとともに、前記第一の溝部内で移動可能な大きさを有し、前記スプリット状のロッキングリングは、互いに当接可能なように並ぶとともに、隙間を有するように第一と第二の端部を有し、前記スプリット状のロッキングリングの内径は、前記雄部材の前記第一の円筒形状の外面部分を受取ることができるとともに、前記雄部材を前記キャビティ内にさらに移動させるにつれて、前記傾斜部と係合し、径の大きさをラジアル方向に拡径できるような大きさを有し、さらに、前記スプリット状のロッキングリングは、前記テーパ付けられた肩部が前記スプリット状のロッキングリングと軸方向に並ぶ場所まで前記雄部材を移動させると、前記肩部と前記チャンファの間で捕捉されるように、弾力的に径の大きさを縮径させることを特徴とするカップリングアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押し込み型のフルイドコネクタに関する。より具体的には、本発明は、ラッチリングを用いる押し込み型のフルイドコネクタであって、特に、雄部材のリッジ部に、接続を容易にするために改良した傾斜部の輪郭を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業分野では、高圧流体システムを構成する際、ホースと部品、例えば、ポンプ、モーター、バルブ等との間に幾つかの接続部を設けることを必要としている。従来技術では、高圧下で満足に操作できる押し込み型（非螺合型）の接続システムが利用できなかったため、この接続を行うために螺合型のフィッティングを用いていた。近年、高圧化でも操作できるような、押し込み型の接続が利用可能になってきたが、幾つかの事例では、要求されている以上にこの接続が難しいことが知られている。このため、組付けを容易にするために、接続に要する力を減少させたり、調整させるように改良させて、誤った接続が生じるおそれを減少させることが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、上述した課題を解決するように、カップリングアセンブリを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、雄部材を雌部材に接続させるのに要する最大の力を減少させるように、押し込み型のフルイドコネクションシステムを構成できるようにする。このため、本発明では、ラッチリングが傾斜部を登り、頂部を超えて、肩部に達するように押し込むのに要する最大の力を減少させるように、雄部材の輪郭を改良させる。このラッチリングは保持され、同時に雄部材の肩部と雌部材のチャンファと当接して、雄部材を雌部材に対して保持させる。
【０００５】
本発明では、雄部材を雌部材に対して接続させるとき、ラッチリングを定位置まで押し込むのに要する最大の力を減少させるように、雄部材上のリッジ部に対して、一つ又は複数の丸みをおびた区間を設けるようにする。丸みは、傾斜部と平坦部との間の移行領域に設けたり、及び／又は、システムの接続性を向上させるように、接続に要する力−対−変位の曲線を所望なように提供できるように、傾斜部に丸みをもうけてもよい。本発明に係る変更例の一つでは、平坦部を含まずに、丸みをおびた傾斜部と肩部の区間を有するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明に係る好適な実施形態について添付した図を参照して説明する。
以下、本明細書では、幾つかの用語が用いられるが、これらは参照上に利用されているに過ぎず、本発明を限定させるものではない。例えば、「前方」や「後方」という用語が用いられるが、これらは図面上でカップリングの前方と後方の方向を示しているに過ぎない。また、「右方」や「左方」という用語が用いられるが、これらは図面上で、これら用語が用いられている方向を示しているに過ぎない。また、「内方」や「外方」という用語が用いられるが、これらは装置の幾何学上の中心に対し、向ったり、離れたりする方向を示しているに過ぎない。また、「上方」や「下方」という用語が用いられるが、これらは図面上で、これら用語が用いられている方向を示しているに過ぎない。上述した用語には、通常の派生的な意味や同等の意味が含まれることを理解されたい。
【０００７】
まず、図１〜３を参照すると、本発明の実施形態に係るカップリングアセンブリには、雄部材２０と雌部材３０が含まれることが示されている。図１と２に示すように、雄部材２０と雌部材３０の各々とも、このアセンブリがカップリング位置に移動したとき、軸７に沿って延在する。雄部材２０は、雌部材３０内に挿入させる側の、導入側の端部２１から後縁側の端部２２まで延びており、さらに貫通するように流路２３を備えている。必要に応じて、後縁側の端部２２に外側にスレッド部２４を備えて、スレッド部を備えたカップリング（図示せず）に対して取り付けられるようにしてもよく、また、断面が六角形状になるように一連の平坦部２５を備えて、レンチによって挟持されるようにしてもよい。
【０００８】
雄部材２０は、平坦部２５によって定められる断面が六角形状の区間の前方に、後縁側の円筒形状の外面２６と、さらにリブによって区別されるように、導入側の外面２７を設けている。このリブには、軸７に対して１０度から２５度の範囲内で、好ましくは１８度の角度Ｙで、導入側の外面２７から後方かつ外側に向って延びるように、テーパ付けられた、丸みをおびた傾斜部２８が設けられている（図５参照）。傾斜部２８’’は、軸に対して平行な円筒形状の表面２９まで延びているが、この円筒形状の表面２９は、少なくとも０．０１０インチ（０．０２５４ｃｍ）、好ましくは少なくとも０．０３０インチ（０．０７６２ｃｍ）の距離Ａで、傾斜部２８’’から後方に延びている。リブの残りの部分は肩部３１であって、上記円筒形状の表面２９から後方かつ内側に向ってテーパ付けられており、上記後縁側の外面２６に至っている。この肩部３１は、軸７に対して３５度から５５度の範囲内で、好ましくは４５度の角度Ｍでテーパ付けられている（図５参照）。
【０００９】
再度、図１を参照すると、雄部材２０の他の部分と別体に形成された解除用スリーブ（リリーススリーブ）３３の断面図が示されているが、この解除用スリーブ３３は金属部３４と熱可塑性樹脂及び／又はエラストマー（ＴＰＥ）部３５が含まれている。この金属部３４は複数の軸方向のスロットを備えた、スプリット状の円筒形状の壁部３６を有している。図３から理解できるように、ＴＰＥ部３５は、フランジ４２の周りで成形されていてもよく、そして、金属部３４のスプリット状の円筒形状の壁部３６から離間して、かつ実質的に平行となるように、フランジ部４４と円筒形状の壁部４５を備えていてもよい。金属部３４のフランジ４２の周りでＴＰＥ部３５を成形する際、樹脂及び／又はエラストマー材料をフランジ４２に形成された開口部（図示せず）内に流入させて、金属部３４に対して固定されるようにしてもよい。また、ＴＰＥ部３５には、フランジ部４４からラジアル方向内側に延びるようにシーリングフィン４７を含むようにする。このシーリングフィン４７は、後縁側の円筒形状の外面２６に対して当接して（スナッグ状に）係合できるように、十分に内側に向って延びており、この結果、周囲のごみから保護できるようにダストシールとして機能したり、又は、少なくとも、解除用スリーブ３３と後縁側の外面２６との間で係合されたカップリング内にごみが侵入する可能性を最小にとどめるように機能させる。解除用スリーブ３３に関する他の実施例については、本明細書に参考として包含される、米国特許出願番号０９/７８４，２５８号及び０９/９６４，３１９号明細書の開示内容を参照されたい。
【００１０】
再度、図１〜３を参照すると、第二の雌部材３０は受取り側の端部５０から離間した端部５１まで延びているのが示されているが、端部５１と近接して外部のスレッド部５２や他の適当な接続手段を備えて、別体の接続部（図示せず）と固定できるようにしていてもよい。受取り側の端部５０と近接した、第二の雌部材３０の部分には、外側に円筒形状の表面５２を備えるが、この大きさは、解除用スリーブ３３の円筒形状の壁部４５内に当接して受取れられるように定められており、また、内側に円筒形状の表面５３を備えるが、この大きさは、内部に解除用スリーブ３３の金属部３４のスプリット状の円筒形状の壁部３６を取り付けられるように定められている。内側に面する環状の溝部５４は、内側の円筒形状の表面５３から外側に延びており、かつこの中にスプリット状の金属製のロッキングリング６０を取り付けられるように大きさを定めている。さらに、環状の溝部５４から受取り側の端部５０に向って、内側に角度付けられるように、チャンファ５５を延在させて、内側の円筒形状の表面５３に至るようにしている。チャンファ５５と内側の円筒形状の表面５３の間の角度Ｎ（図５参照）は、２０度から４０度の間の範囲内にあり、好ましくは３０度である。
【００１１】
環状の溝部５４から離れた端部５１に向って、第一の円筒形状の表面５３よりも小さな大きさの第二の内側の円筒形状の表面５６が設けられているが、これは内側に向ってテーパ付けられた壁部５７と接続されている。第二の内側の円筒形状の表面５６の大きさは、第一の雄部材２０の導入側の外面２７を受取れられるように定められている。第二の内側の円筒形状の壁部の表面５６の内側には、内側に面するように環状の溝部５８が備えられているが、この中にはネオプレンや他の適当なシーリング部材から形成される環状のシール部５９が配置されており、また剛性の樹脂（プラスチック）製のリング６１が、環状のシール部５９と受取り側の端部５０の間で、溝部５８内に配置されている。樹脂製のリング６１は、第一の雄部材の導入側の外面２７を当接して受取れるような大きさの開口部を有しており、また環状のシール部５９は、上述のような導入側の外面２７をシーリング状に受取り、かつ係合できるように大きさが定められている。剛性の樹脂製のリング６１は、第一の雄部材２０の導入側の端部２１によって係合されるように配置されており、環状のシール部５９が、ここを通る導入側の外面２７によって、挿入時にカッティングされたり、損傷を受けることがないようにしている。また、剛性の樹脂製のリング６１は、システム内に導入される流体の流れの衝撃が高い場合であっても、環状のシール部５９が損傷を受けることがないように機能している。
【００１２】
環状の溝部５４内にはスプリット状のロッキングリング６０が配置されるが、このリングはスプリング テンパード フォスフォリック ブロンズ材料から形成され、又は、好ましくは、スプリング テンパード ステンレス スチールから形成される。このスプリット状のロッキングリング６０には第一の端部と第二の端部が備えられるが、第二の雌部材３０から第一の雄部材２０を取外すとき、これら端部は互いに当接されるか、又は、通常、０．０３０インチ（０．０７６２ｃｍ）の隙間を有するように設けられている。スプリット状のロッキングリング６０は、部品の接続が外された状態では、環状の溝部５４の最も外側の部分によって定められる直径よりも小さな大きさの外径を有するが、この大きさは第一の内側の円筒形状の表面５３の直径よりは大きいものとする。また、スプリット状のロッキングリング６０の内径は、雄部材２０の後縁側の外面２６のものと実質的に等しいか、又は好ましくは、わずかに小さな大きさを有し、雄部材２０を雌部材３０に対して係合させるとき、後縁側の外面２６と当接して係合できるようにする。従って、スプリット状のロッキングリング６０の内径は、円筒形状の表面２９の直径よりもわずかに小さいことを理解されたい。スプリット状のロッキングリング６０は、この大きさでは、第一の雄部材２０を第二の雌部材２１から取外すとき、環状の溝部５４内に保持される。しかしながら、スプリット状であることより、ロッキングリング６０の直径は大きさを拡径することができ、第一の雄部材２０を第二の雌部材３０内に挿入するときは、ロッキングリング６０が傾斜部２８’’と円筒形状の表面２９上を移動するにつれて、ロッキングリング６０の端部を互いに離間させることができる。
【００１３】
従って、図１、２及び３から理解できるように、第一の雄部材２０を第二の雌部材３０内に挿入すると、傾斜部２８’’がスプリット状のロッキングリング６０に達するまで、導入側の端部２１と導入側の外面２７は移動する。第一の雄部材２０をさらに内側に向って移動させると、傾斜部２８’’によってロッキングリング６０を拡径させるように作用させて、ロッキングリング６０が傾斜部２８’’の最大直径部上を移動して、円筒形状の表面２９に達するまで、これに相当する増大する量で端部６２と６３の間の隙間を広げさせる。第一の雄部材２０をさらに内側に向って移動させると、円筒形状の表面２９はスプリット状のロッキングリング６０を超えて進み、スプリット状のロッキングリング６０は、この金属の弾力性によって、初めの大きさに近づくように縮径して、スプリット状のロッキングリング６０が肩部３１と雌部材３０に形成されたチャンファ５５の間でトラップ（捕捉）されることにより、第二の雌部材３０から第一の雄部材２０を引き抜くことが防がれるようにする。
【００１４】
図１から理解できるように、第一の雄部材２０を第二の雌部材３０に対して係合させるとき、テーパ付けられた肩部３１とチャンファ５５は、環状の溝部５４に向って収束する角度で配置される。この収束は、テーパ付けられた肩部３１の角度が、軸７に対して、チャンファ５５の角度よりも大きいように予め設定されていることに基いている。
【００１５】
第一の雄部材２０を第二の雌部材３０に対して十分に係合させるとき、導入側の外面２７は環状のシール部５９に対してシーリング状に係合されるため、流体の漏れが生じることを防ぐことができる。さらに、受取り側の端部５０とこれに近接した第二の雌部材の部分には、ＴＰＥ部３５の円筒形状の壁部４５と金属部のスプリット状の円筒形状の壁部３６との間の隙間４６内に配置される。外側の円筒形状の表面５２は、円筒形状の壁部４５の内側と当接して接触するため、図１に示すように部材が互いに係合されているときには、シーリングフィン４７に沿ってスプリット状の金属製のロッキングリング６０の周りの領域でごみや汚染物等が侵入することを防ぐことができる。
【００１６】
再度、図１を参照すると、第二の雌部材３０に対して、第一の雄部材２０が十分に接続されている、つまり係合位置にあるとき、受取り側の端部５０とフランジ部４４の内側、つまり、実際には、隙間４６の端部との間にスペースが設けられる。さらに、解除用スリーブのスプリット状の円筒形状の壁部３６の導入側の端部３８は、スプリット状の金属製のロッキングリング６０に対してかろうじて接触しているか、好ましくはわずかに離間して設けられるようにする。そして、第二の雌部材３０から第一の雄部材２０の接続を外すことが必要になる場合には、単に解除用のスリーブ３３を導入側の端部２１に向かって移動させて、スプリット状の円筒形状の壁部の導入側の端部３８がスプリット状の金属製のロッキングリング６０を軸方向にリブに向うように強制して、このため、スプリット状の金属製のロッキングリング６０が解除用のスリーブによって強制されるにつれて、テーパ付けられた肩部３１によってロッキングリング６０が外側に向うように強制されるようにする。
【００１７】
上述した説明から理解できるように、スプリット状の金属製のロッキングリング６０をリブの円筒形状の表面２９と並ぶ位置に向うように強制すると、第一の雄部材２０は第二の雌部材３０から解除されて、ここから取外すことが可能になる。解除用スリーブ３３はスロット３７を備えるようにスプリット状の円筒形状の壁部３６を有しているため、スロット３７の間のスプリット状の円筒形状の壁部３６の区間は、テーパ付けられた肩部３１によって外側に向って反らされることができ、この結果、解除用スリーブ３３が導入側の端部２１に向かって十分に移動できるようにして、スプリット状の金属製のロッキングリング６０がテーパ付けられた肩部３１との係合を外して、円筒形状の表面２９と係合するにつれて、環状の溝部５４内に入りこむようにして、雄部材２０を雌部材から解除できるようにする。導入側の端部２１に向かって最大の解除位置まで移動させると、解除用スリーブのスプリット状の円筒形状の壁部３６のうち導入側の端部３８と近接した部位は、テーパ付けられた肩部３１に対する導入側の端部３８の移動によって外側に反らされていく。
【００１８】
アメリカ自動車技術会（ＳＡＥ：Society of Automotive Engineers）の規格を満たすように、所望のカップリングを製造するためには、ＳＡＥとアメリカ鉄鋼協会規格（ＡＩＳＩ：American Iron and Steel Institute）用に統一されたナンバリングシステムに定められているＧ１２０００シリーズからカップリングを製造し、また、ＳＡＥによって定められているスタンダードを満たすように、ハイドロリックホースを用いられるように構成することが慣習的に行われている。例えば、米国特許第５，２２６，６８２号公報に開示されている図７〜９に示されている従来技術の装置では、ＳＡＥスタンダードのＪ５１７−シリーズの１００Ｒ２を満たすハイドロリックホースを操作するのに適するように構成されている。また、欧州で実施されている自動車用のカップリングは、同様にＧ１２０００シリーズのスチールから製造されているが、ドイツ国、ベルリンで定められているドイツ連邦規格（ＤＩＮ：Deutsches Institut fur Normung）によって規定されているスタンダードを満たすことを必要としている。ＤＩＮスタンダードの２００２２のパート２には、タイプ２ＳＴホース用のスタンダードが含まれているが、これは、ＳＡＥ Ｊ５１７−シリーズの１００Ｒ２の圧力スタンダードに相当するものよりもより厳格である。
【００１９】
従来技術におけるリブとスプリット状の金属製のロックリングを用いるタイプのカップリングでは、ＳＡＥ １００Ｒ２のスタンダード用に定められた操作圧力の４倍の圧力に耐えることがテストされているが、ＤＩＮのタイプ２ＳＴのスタンダードについてはテストされていない。これに対して、本発明の実施形態に係るカップリングアセンブリでは、ＳＡＥ １００Ｒ２のスタンダードとＤＩＮのタイプ２ＳＴのスタンダードの双方に定められた操作圧力の４倍の圧力に耐えられるように構成されている。
【００２０】
次に図４を参照すると、従来技術に係る雄部材１０の要部の断面図が示されている。この実施例は、米国特許第５，２２６，６８２号と第５，５５３，８９５号公報の明細書に開示されたものであるが、これらは本明細書に参考として包含されている。この図に示された雄部材２０に含まれる傾斜部１３は、導入側の外面１１Ａから頂部１４に向って、中心軸７から軸方向距離で、角度Ｘで均一に増大するように角度付けられている。次に、肩部１５は頂部１４を後縁側の外面１１Ｂに対して接続させている。導入側の端部１２は、雌部材に対して導入される。
【００２１】
図５を参照すると、従来技術に係る雄部材２０の要部の断面図を示しているが、これは米国特許第５，５５３，８９５号公報の明細書に添付された図２に示されたものである。平坦部２５によって定められる六角形状の断面部の前方に、雄部材１０’は後縁側の円筒形状の外面１１Ｂと導入側の外面１１Ａを有するが、これらはリブによって分けられている。このリブ又はリッジには、軸７に対して１０度から２５度の範囲内で、好ましくは１８度の角度Ｘ’で、導入側の外面１１Ａから後方かつ外側に向って延びるようにテーパ付けられた傾斜部１３’が設けられている。この傾斜部１３’は、軸に対して平行な円筒形状の表面又は平坦部２９まで延びているが、これは、少なくとも０．０１０インチ（０．０２５４ｃｍ）、好ましくは少なくとも０．０３０インチ（０．０７６２ｃｍ）の距離Ａで傾斜部１３’から後方に延びている。リブの残りの部分は肩部３１であって、これは上記円筒形状の表面２９から後方かつ内側に向ってテーパ付けられており、上記後縁側の外面１１Ｂに至っている。この肩部３１は、軸７に対して３５度から５５度の範囲内で、好ましくは４５度の角度Ｍでテーパ付けられている。
【００２２】
図６を参照すると、本発明の実施形態に係る雄部材２０’の第一の実施形態が示されている。ここで、従来技術に関する雄部材の傾斜部の構成として、本明細書に添付された図４及び５と、米国特許第５，５５３，８９５号公報の明細書に添付された図１及び２を参照されたい。図１に示されたように、雄部材２０’は、導入側の端部２１から後縁側の端部２３まで延びている。この雄部材２０’は、後縁側の円筒形状の外面２６と導入側の円筒形状の外面２７を有するが、これらはリッジ又はリブ１５’によって分けられている。導入側の端部２１は、雌部材３０内に装着される。このリブ１５’に含まれる傾斜部２８’は、境界部２２から開始して、湾曲状の角度で、導入側の外面２７から後方（図では右側）かつ外側に向って延びている。図６に示されているように、参照上示された角度Ｙは、軸７に対して約１０度から２５度の範囲内で、傾斜部２８’の角度とともに変化できるが、好ましくはＹの角度は１８度である。本発明に係る実施形態では、傾斜部２８’の輪郭（プロファイル）は、均一で、まっすぐな、略円錐面から、外側に向って曲げられた表面に変更されている。本発明に係る第一の実施形態では、導入側の外面２７から傾斜部２８’の頂部１４まで延びる傾斜部２８’の輪郭は、概略的に、半径Ｒ’を有する円の一部として定められている。尚、傾斜部２８’の湾曲状の形状は、半径Ｒ’の円の一部である必要はなく、スプリット状のロッキングリング６０に対して、所望の力−対−変位の曲線が得られるように異なる湾曲形状に変更可能であり、また、より複雑な形状に変更されることができる。本発明の第一の実施形態に係るリブ１５’は、雄部材２０’を雌部材３０内に挿入するときに、スプリット状の金属製のロッキングリング６０がリブ２８’上を進行するにつれて、このスプリット状の金属製のロッキングリング６０用に、より望ましい力／変位の曲線を提供できるようにする。
【００２３】
次に図７を参照すると、本発明の第二の実施形態に係る雄部材２０’’が示されている。図７に示すように、雄部材２０’’は、導入側の端部２１から後縁側の端部２３まで延びている。この雄部材２０’’は、後縁側の円筒形状の外面２６と導入側の円筒形状の外面２７を有するが、これらはリッジ又はリブ１５’’によって分けられている。導入側の端部２１は、雌部材３０内に装着される。このリブ１５’’に含まれる傾斜部２８’’は、導入側の外面２７から後方（図では右側）かつ外側に向って延びている。幅Ａ’の平坦部２９は、符合１６で示す場所で傾斜部２８’’の端部から肩部３１の頂部１４’まで延びている。平坦部２９の表面は、雄部材２０’’の軸７と略平行に延びている。肩部３１は、雄部材２０’’の軸７に関して角度Ｍで角度付けられており、境界部２２から符合１６に示す場所までの点線１９は、約１０度から２５度の範囲内で、好ましくは１８度の角度Ｙで角度付けられている。傾斜部２８’’の実際の表面は、破線１９から外側に延びるように丸みをおびており、図に示された形態では、半径Ｒ’’の円の一部のように形成されており、境界部２２と符合１６に示す場所で交差している。半径Ｒ’’は、傾斜部２８’’の最大高さが雄部材２０’’の軸７の上方で平坦部２９の高さを超えないように選ばれている。
【００２４】
次に図８を参照すると、本発明の第三の実施形態に係る雄部材２０’’’の断面図が示されている。図８に示すように、雄部材２０’’’は、導入側の端部２１から後縁側の端部２３まで延びている。この雄部材２０’’’は、後縁側の円筒形状の外面２６と導入側の円筒形状の外面２７を有するが、これらはリブ１５’’’によって分けられている。導入側の端部２１は、雌部材３０内に装着される。このリブ１５’’’に含まれる傾斜部２８’’’は、符合１７に示す場所まで後方（図では右側）に、導入側の外面２７から外側に向って延びている。肩部３１は、雄部材２０’’’の軸７に関して角度Ｍで角度付けられている。傾斜部２８’’’は、境界部２２から符合１７に示す場所まで、軸７に関して角度Ｙでまっすぐに直線状に延びているが、この傾斜部２８’’’は、例えば湾曲形状のように、他の形状に形成されていてもよい。そして、半径Ｒ’’’を有する丸みをおびた区間が、符合１７に示す場所から頂部１４’まで延びて、丸みをおびた区間９を形成している。この半径Ｒ’’’は、傾斜部２８’’’の最大高さが軸７から傾斜部２８’’’を頂部１４’に対して接続させる平坦部２９の最大高さを超えず、所望の挿入力−対−変位の曲線が得られるように選ばれる。
【００２５】
次に図８Ａを参照すると、本発明の第四の実施形態に係る雄部材２０’’’’の断面図が示されている。この雄部材２０’’’’は、図８に示した雄部材２０’’’と同様に構成されるが、相違点として、約０．１０インチで、幅Ａ’’の平坦部２９’を用いて、符合１７に示す場所から符合１６’に示す場所まで延びる丸みをおびた区間１９’を頂部１４’に対して接続させている。符合１７に示す場所から符合１６’に示す場所まで延びるように定められる、丸みをおびた区間９’は、半径Ｒ’’’’を有し、傾斜部２８’’’を円筒形状の表面２９’に対して接続させるように交わっている。
【００２６】
図８Ａに示すように、雄部材２０’’’は、導入側の端部２１から後縁側の端部２３まで延びている。この雄部材２０’’’は、後縁側の円筒形状の外面２６と導入側の円筒形状の外面２７を有するが、これらはリッジ又はリブ１５’’’’によって分けられている。この導入側の端部２１は、雌部材３０内に装着される。リブ１５’’’’に含まれる傾斜部２８’’’は、境界部２２から開始して、後方（図の右側）に向って延びるとともに、導入側の外面２７から外側に延びている。この傾斜部２８’’’は、まず符合１７に示す場所から符合１６’に示す場所まで延びる、曲げられた区間１９’と、次に、円筒形状の区間つまり平坦部２９’を介して、頂部１４’と接続している。
【００２７】
傾斜部２８’’’は、軸７から角度Ｙで境界部２２から符合１７に示す場所までまっすぐに直線状に延びている。この傾斜部２８’’’は異なる形状で延びていてもよく、例えば、断面形状が丸みをおびた形状や、他の曲面、さらには複数の直線状の組合せのように形成されていてもよい。この半径Ｒ’’’’は、傾斜部２８’’’と平坦部２９’との間で交わるように選択されている。これら傾斜部２８’’’、丸みをおびた区間９’及び平坦部２９’の組合せは、雄部材２０’’’を雌部材３０内に挿入する際の挿入力の特性を決定付ける。
【００２８】
次に図９を参照すると、本発明の第４の実施形態に係る雄部材２０’’’’’の断面図の要部が示されている。図９に示すように、雄部材２０’’’’’は、導入側の端部２１から後縁側の端部２３まで延びている。この雄部材２０’’’’’は、後縁側の円筒形状の外面２６と導入側の円筒形状の外面２７を有するが、これらはリブ１５’’’’’によって分けられている。この導入側の端部２１は、雌部材３０内に装着される。このリブ１５’’’’’に含まれる傾斜部２８’’’’は、図８に示した角度Ｙとは異なり、角度Ｚで、導入側の外面２７から後方（図の右側）で、かつ外側に向って延びている。図示した傾斜部２８’’’’は、比較的まっすぐな直線状に、境界部２２から符合１７’に示す場所まで延びているが、軸７から外側に向ってわずかに曲げられていてもよい。符合１７’に示す場所から頂部１４’まで、外側に向って曲げられた曲線は、角度Ｒ’’’’’によって形成されており、符合４０に示す場所で軸７から最も離れている。軸７から符合４０に示す場所までのラジアル方向の距離は、軸７からの頂部１４’までのラジアル方向の距離よりも大きい。この広げられた距離は、本発明の第４の実施形態では、図１２に示す、好適な力−対−変移の曲線に基いている。ロッキングリング６０は、上述したように、肩部３１とチャンファ５５の間でトラップ（捕捉）される。
【００２９】
次に、図１０を参照すると、例えば、米国特許第５，５５３，８９５号公報に開示されているような、従来技術におけるコネクターシステム用の、ポンドで示された挿入力と、インチで示された変移との関係をグラフで示している。雄部材２０を雌部材３０と係合させ、接続を完了させるためには、最小の力（ｌｂf）を必要とする。このことは、図１０に示されたグラフでは、従来技術のカップリングについてグラフィカルに表示しているが、この際、曲線Ｃは、傾斜部２８の開始地点から約０．１５インチ（０．３８１ｃｍ）離れた場所Ｐで、１４ｌｂfの力でピークに達している。
【００３０】
図１１を参照すると、本発明のはじめの３つの実施形態に係るカップリングについて、ポンドで示された挿入力と、インチで示された変移との関係をグラフで示している。図６〜８に示された三つの実施形態では、力−対−変移の曲線の特性をわずかに相違させているが、図１１では、雄部材２０を雌部材３０内に挿入したときの典型的な結果について示している。曲線Ｃ’は、はじめは曲線Ｃと同様に向上しているが、本発明の実施形態に係るカップリングでは、ピークの力Ｐ’は、１２ｌｂfよりも実質的に小さい。この結果、組付け作業を行う人は、より容易に接続を行うことができる。
【００３１】
次に、図１２を参照すると、雌部材３０内に雄部材２０’’’’を接続するときに要する力についてグラフィカルに表示している。図１２では、図９に示した雄部材２０’’’’の形状に基くデータが示されている。図１１に示された力−対−変移のグラフは、図６〜８に示した雄部材について一般に適用することができる。
【００３２】
図９と１２の双方を参照すると、図１２では、ロッキングリング６０が傾斜部２８’’’’と係合し、この上を進み、符合１７で示す場所に達するにつれて、力の曲線Ｃ’’はかなり早いレートで向上して、約１５ｌｂｆでピーク値Ｐ’’に達し、この後、ロッキングリング６０が雄部材２０’’’’上の符合４０で示す場所に達すると、急に減少する。ロッキングリング６０が符合４０で示す場所の右側に越えて進んだ後、ロッキングリング６０が通常の状態から直径を拡径させたときに生じた力によって、雄部材２０’’’’を雌部材３０内に引っ張ることを助けるようにし、従って、ロッキングリング６０がもとの直径の大きさまで戻るにつれて、ロッキングリング６０が肩部３１とチャンファ５５との間で係合する場所で最終的に接続を行うことを効果的にする。
【００３３】
以上、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、当該分野における通常の知識を有する者ならば、本発明に関する構成とこの材料について様々な変更を行うことが可能であると思料する。従って、本発明の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲の記載によって限定されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るフルイドコネクションシステムを示す断面図である。
【図２】雌部材と部分的に接続された本発明に係る雄部材を示す断面図である。
【図３】雌部材と、本発明に係る雄部材を示す断面図である。
【図４】第一の従来技術に係る雄部材の要部を示す図である。
【図５】第二の従来技術に係る雄部材の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る雄部材の要部を示す断面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る雄部材の要部を示す断面図である。
【図８】本発明の第三の実施形態に係る雄部材の要部を示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の第四の実施形態に係る雄部材の要部を示す断面図である。
【図９】本発明の第五の実施形態に係る雄部材の要部を示す断面図である。
【図１０】従来技術のフルイドコネクションシステムにおける接続力−対−変移の関係をグラフ状に示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るフルイドコネクションシステムにおける接続力−対−変移の関係をグラフ状に示す図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態に係るフルイドコネクションシステムにおける接続力−対−変移の関係をグラフ状に示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
７                                                  軸
１５'、１５''、１５'''、１５''''、１５'''''        リブ（リッジ）
２０、２０'、２０''、２０'''、２０''''、２０'''''  雄部材
２１                                                導入側の端部
２２                                                後縁側の端部
２６                                                後縁側の円筒形状の外面
２７                                                導入側の外面
２８'、２８''、２８'''、２８''''                    傾斜部
２９、２９'                                          円筒形状の表面（平坦部）
３０                                                雌部材
３１                                                肩部
３３                                                解除用スリーブ
５０                                                受取り側の端部
５３                                                第一の円筒形状の表面
５４                                                環状の溝部
５５                                                チャンファ
５６                                                第二の内側の円筒形状の表面
５８                                                環状の溝部
６０                                                ロッキングリング
【図１】
0004560781.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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