(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄コンポーネントと雌コンポーネントをカプリングするコネクターであって、以下を含む前記コネクター：
前記雌雄コンポーネンツが少なくとも一部係合されたとき、前記雄雌コンポーネンツの軸方向の相対運動を許すようになっている案内手段；および
前記雌コンポーネントを前記雄コンポーネントにロックするロッキング手段からなり、
ここで、前記コンポーネントのカプリングの間には前記ロッキング手段は、前記案内手段に対して前記軸方向の相対運動が許される位置まで回転し、カプリングの完了時には前記雌雄コンポーネントは共にロックされる位置にまで回転するようになっており、また前記ロック手段は前記雌雄コンポーンネントの一方に設けられており、前記軸方向の相対運動の間には前記ロッキング手段は前記雄雌コンポーネントの他方により回転されるものである。
【請求項２】
前記ロック手段が少なくとも一つのロッキング突起を含み、そして前記雄雌コンポーネントの他方上の第２のロッキング手段が少なくとも一つのロッキング突起を含み、それは前記ロッキング手段のロッキング突起と協動してロックするように適合されたものである請求項１によるコネクター。
【請求項３】
前記ロッキング手段と前記第２のロック手段の協動するロッキング突起は前記軸方向に対して斜めの面を有し、それはカプリングの間互いに滑って、前記ロッキング手段を回転させる請求項２によるコネクター。
【請求項４】
前記ロッキング手段が前記雌コンポーネントに結合される請求項２によるコネクター。
【請求項５】
前記ロッキング手段が前記雌コンポーネントに結合される請求項３によるコネクター。
【請求項６】
前記案内手段が前記雄雌コンポーネントの一方に少なくとも一つの突起を含み、そして前記雄雌コンポーネントの他方に協動する凹部又は溝を有する請求項１によるコネクター。
【請求項７】
前記ロッキング手段は前記雌コンポーネントに結合する請求項６によるコネクター。
【請求項８】
カプリングの間の前記ロッキング手段の回転は前記軸方向に平行な軸回りである請求項１によるコネクター。
【請求項９】
前記ロッキング手段は前記雌コンポーネントに結合する請求項８によるコネクター。
【請求項１０】
前記ロッキング手段は前記雌コンポーネントに結合する請求項１によるコネクター。
【請求項１１】
雄コンポーネントと雌コンポーネントをカプリングするコネクターであって、以下を含む前記コネクター：
前記雌雄コンポーネンツが少なくとも一部係合されたとき、前記雄雌コンポーネンツの軸方向の相対運動を許すようになっている案内手段；および
前記雌コンポーネントを前記雄コンポーネントにロックするロッキング手段からなり、
ここで、前記コンポーネントのカプリングの間には前記ロッキング手段は前記案内手段に対して前記軸方向の相対運動が許される位置まで回転し、カプリングの完了時には前記雌雄コンポーネントは共にロックされる位置にまで回転するように配置され、また前記ロッキング手段は前記雌雄コンポーンネントの一方に設けられており、そしてコネクターのロック状態では前記雌雄コンポーネントの他方上の第２のロッキング手段と協動するものである。
【請求項１２】
前記ロッキング手段は前記雌コンポーネントに結合する請求項１１によるコネクター。
【請求項１３】
雄コンポーネントと雌コンポーネントをカプリングするコネクターであって、以下を含む前記コネクター：
前記雌雄コンポーネンツが少なくとも一部係合されたとき、前記雄雌コンポーネンツの軸方向の相対運動を許すようになっている案内手段；および
前記雌コンポーネントを前記雄コンポーネントにロックするロッキング手段からなり、
ここで、前記コンポーネントのカプリングの間には前記ロッキング手段は前記案内手段に対して前記軸方向の相対運動が許される位置まで回転し、カプリングの完了時には前記雌雄コンポーネントは共にロックされる位置にまで回転するように配置され、また弾性手段により前記ロッキング手段は前記雌雄コンポーンネントの一つに結合されているものである。
【請求項１４】
前記雌雄コンポーネントが軸方向に十分に係合して前記ロッキング手段を前記雌雄コンポーネントが共にロックされる位置に向かわせる際に、前記弾性手段が作動するものである、請求項１３によるコネクター。
【請求項１５】
前記弾性手段が、前記雌雄コンポーネントのカプリングの間にその長さ方向に対して横に曲がるように適合される複数の軸方向に伸びる突起を含む、請求項１４によるコネクター。
【請求項１６】
前記ロッキング手段と弾性手段が一体成形される請求項１３によるコネクター。
【請求項１７】
前記ロッキング手段と弾性手段が一体成形される請求項１４によるコネクター。
【請求項１８】
前記ロッキング手段と弾性手段が一体形成される請求項１５によるコネクター。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、対象物を互いにカプリングする為のコネクターに関し、特には、改良されたスナップ嵌合タイプのアクションで雄雌コンポーネントをカプリングするコネクターに関するものである。
発明の背景
スナップ嵌合アクションの手段で雄雌コンポーネンツをカプリングするコネクターには多数の形態がある。このようなコネクターは、他方のコンポーネントに係合する一方のコンポーネントにおける複数の突起又は突出物のような一つ又はそれ以上の連接要素を備えている。このようなコネクターは、カプリングプロセスの間、前記連接要素の変形に依存するか、又は、別にカプリングプロセスの間、前記連接要素をラジアルに動かすことに依存している。しかしながら、このようなコネクターは、雄コンポーネントと雌コンポーネントを簡単に連接できる一方、前記連接が偶発的に外れてしまうようになりやすい。
したがって、本発明の目的は、雄コンポーネントと雌コンポーネントとがスナップ嵌合アクションの手段で簡単に連接され、しかも前記コンポーネンツが偶発的に外れないように守る雄コンポーネントと雌コンポーネントとをカプリングする改良されたコネクターを提供することである。
発明の概要
したがって、本発明は、雄コンポーネントと雌コンポーネントとをカプリングするコネクターを提供するもので、前記コネクターは以下を含む：
雄コンポーネントに対し雌コンポーネントを位置決めする手段；
前記雄コンポーネントへ雌コンポーネントをカプリングするロッキング手段；
ここで、前記ロッキング手段は、前記コンポーネンツを連結し、及び、外す間に前記位置決め手段に対し回転されるようになっている。（注意：前記ロッキング手段のみが回転する）
好ましくは、雄コンポーネントと雌コンポーネントとをカプリングするコネクターで、前記コネクターは、以下を含む：
前記雄コンポーネントに対し前記雌コンポーネントを位置決めする手段；これは、前記コンポーネンツが少なくとも部分的に係合したとき、雄雌コンポーネンツの軸方向の動き以外の動きを許さない；
前記雄コンポーネントに前記雌コンポーネントをロックする手段で、前記コンポーネンツを連結し、及び、外す間、前記位置決め手段に対し回転するようになっているもの。
好ましくは、前記ロッキング手段は、前記雌コンポーネントにあるロッキング手段と協動する前記雄コンポーネントに設けられている。
好ましくは、前記ロッキング手段は、前記雌コンポーネントにある一つ又はそれ以上の対応するロッキング突起（ラグ）と協動する前記雄コンポーネントにある一つ又はそれ以上のロッキング突起（ラグ）を含む。
好ましくは、前記雄コンポーネントに対し前記雌コンポーネントを位置決めする手段は、前記雄コンポーネントにある一つ又はそれ以上の対応する突起又は溝と協動する前記雌コンポーネントにある一つ又はそれ以上の突起又は溝を含む。
好ましくは、前記雄雌コンポーネンツは、軸に添って連結され、前記ロッキング手段は、前記軸に対し垂直な面で回転するようになっている。
好ましくは、前記ロッキング手段は、前記軸まわりを回転するようになっている。
有利には、本発明は、前記雄コンポーネントと雌コンポーネントとを連結したり、連結を外したりする間、前記ロッキング要素のラジアルひずみ又は放射方向への動きに頼らないコネクターを提供する。
この形態のコネクターは、二つの対象物を簡単な連結すると共に互いに連結されたとき、偶発的に分離しないように守る。
さらには、本発明の一つの好ましい態様は、前記コンポーネンツの連結が外れる事を防ぐように、前記雄雌コンポーネンツを永久的に連結する。本発明の代替の好ましい態様は、ロックできるが、リリーズすることができて前記コンポーネンツの連結を外すことができる雄コンポーネントと雌コンポーネントとの連結を提供する。発明のさらに好ましい態様は、所定の力になったとき、雄コンポーネントと雌コンポーネントとの連結を外すために軸方向の引っ張り作用でリリーズできる雄雌コンポーネンツの連結を提供する。
好ましくは、前記雄コンポーネントと雌コンポーネントとは、軸に添って連結され、好ましくは、前記ロッキング手段は、前記軸に対し垂直な面で前記ロッキング手段が回転できるようになっている。さらに好ましいことは、前記ロッキング手段が前記軸まわりを回転するようになっていることである。
好ましくは、前記ロッキング手段は、前記雌コンポーネントにある一つ又はそれ以上の対応するロッキング突起と協動する前記雄コンポーネントにある一つ又はそれ以上のロッキング突起を含む。
好ましくは、前記雄コンポーネントに対する前記雌コンポーネントは前記コンポーネンツが少なくとも一部係合したとき、前記雄コンポーネントと前記雌コンポーネントの軸方向の動きしか容認しない。
さらに好ましくは、前記雄コンポーネントに対し前記雌コンポーネントを位置決めする手段が前記雄コンポーネントにある一つ又はそれ以上の対応する突起又は溝と協動する前記雌コンポーネントの一つ又はそれ以上の突起又は溝を備える。
発明の一つの好ましい態様においては、前記雌部材には、環状のスカート又はリングが設けられており、この内面に溝及び／又は突起の形状をした前記ロッキング手段が設けられている。該スカート又はリングは、前記ロッキング手段のラジアル運動を防ぐためのものである。
好ましくは、前記雄部材には、シリンドリカルの外面が設けられていて、この面の上に前記雌部材が位置するようになり、前記雄部材のシリンドリカルの外面には、溝及び／又は突起の形状の別のロッキング手段が設けられていて、前記雌部材及び前記雄部材の前記溝及び／又は突起が協動して、スナップ嵌合アクションで前記雌部材が前記雄部材に嵌合される。
図面の簡単な記述
添付の図面を参照しながら、発明の好ましい実施例を記載するもので、図面において：
図１は、雌カプリング部材、対応する雄カプリング部材及び付加のロッキングデバイスからなる本発明の連接機構の好ましい実施例の展開した断面側面図である。
図２は、図１の実施例の手段により雄部材へ連結された雌部材の断面側面図である。
図３は、本発明のコネクターの代替の好ましい実施例の手段により雄部材へ連結された雌部材の断面側面図である。
図４は、図２の線”Ｂ”にそったコネクターの軸方向の断面図である。
図５は、図２の線”Ｃ”にそったコネクターの軸方向の断面図である。
図６ａ，６ｂ，６ｃは、図４と図５とにおける線”Ａ”にそった部分断面図で、本発明により作られたコネクターのロック機構の一つの実施例を示す。
図７ａ，７ｂ，７ｃは、図６ａ，６ｂ，６ｃに対応する断面図で、本発明により作られたコネクターのロック機構の代替の実施例を示す。
図８ａから図８ｃは、本発明により作られたコネクターのロック機構の一つの外形を示す。
図９ａから図９ｃは、本発明により作られたコネクターのロック機構の代替の外形を示す。
図１０ａから図１０ｃは、本発明により作られたコネクターのロック機構の別の代替の外形を示す。
図面において、類似の符号は、類似の部分をさす。
好ましい実施例の記述
概論
図１から図５を参照すると、コネクターの好ましい形態が示されており、雄部材１０は、シリンドリカルの外壁１２を含み、その表面には、シリーズの雄案内突起１６の形態をした位置決め／案内手段が設けられており、これら手段は、それらの間にギャップ又は雄案内凹部を構成するように外壁１２の外周面にそって間隔をおいて設けられている。図１に示した実施例においては、雄案内突起１６は、雄部材１０の外端部１８に近接して配置されている。
図１に示された雄部材１０と雌部材２０は、中空になっているが、該雄部材は、また中実のものでもよいことに注意すべきである。
対応する雌部材２０は、シリンドリカルのスカート（内壁）２２を有し、これには、雌案内突起２８の形状をした位置決め／案内手段が設けられており、該手段は、雌部材２０の開放端部又は開放口部２６から離れて位置している。図示の実施例においては、雌案内突起２８は、雌部材２０のシリンドリカルのスカート（内壁）２２の軸方向にそって下方へ延びている。図４に最もよく示されているように、シリーズになった雌案内突起２８は、雌部材２０のシリンドリカルのスカート（内壁）にそってぐるり配置されている。一連の突起２８は、一連の雌案内凹部２１を構成する。
案内手段
図１，図２，図３に示すように、雄部材と雌部材とは、長さ方向軸１１にそって連結されている。雌部材２０を雄部材１０に嵌合すると、雌部材２０の内面にある雌案内突起２８が雄部材１０の外壁１２にある雄案内突起１６ａ，１６ｂなどにより構成されているギャップ又は雄案内凹部１９にぴったり通される。この構成によって、前記コンポーネンツが少なくとも部分的に係合したとき、雄コンポーネントと雌コンポーネントとは軸方向以外に動かなくなる。
注意すべき点は、逆の構成も可能な点であり、即ち、それらの間にギャップを構成する二つの案内突起を雌部材２０の内面に設ける一方、雄部材１０の外面１２に協動する突起を設けることができる。またさもなくば、案内突起を使用する代わりに、雄部材の外面１２及び／又は雌部材２０の内面の適当な位置に溝を設けて、同じ機能を果たすようにできる。
さらに、前記溝又は案内により雄コンポーネントと雌コンポーネントとのデュアルアライメントだけできるようにすることもできる。
ロック手段
雄ロッキング突起１４の形状をした協動するロック手段が雄部材１０の外面に設けられており、雌ロッキング突起２４が雌部材２０の内面に設けられている。一つ又はそれ以上のロッキング突起２４が雌部材２０の口部２６に近接した位置で雌部材２０のスカートの内面に設けられている。同様に、一つ又はそれ以上のロッキング突起１４が雄部材１０の外面に設けられており、その位置は、雌部材２０が完全に嵌合されたとき、それぞれのロッキング突起１４，２４が雄部材１０に雌部材２０を抑止するように協動する位置である。
ロッキング部材
図１と図２とを参照すると、それらには特に、本発明のさらに好ましい特徴が示されている。ロッキング部材３０は、雄部材と雌部材との間の締結をより確実にする必要がある用途又は連結部の不正操作されないことが望ましい用途の場合に用いられる。図示の好ましい実施例においては、ロッキング部材３０は、雌部材２０の壁２２にある対応する外側雌案内凹部２１に位置する突起３６により雌部材２０に係合する環状スリーブ又は環状カラーの形態をしている。代替実施例においては、ロッキング部材３０は、雄部材１０に係合する。タブ３４が設けられていて、ユーザーが手で簡単にロッキング部材をロックしたり、外したりできるようになっている。ロッキング部材３０は、一つ又はそれ以上のフィンガー３２を含む、該フィンガーは、雄部材と雌部材との間に位置して、雄部材に対する雌部材の回転を制限し、これによって、前記部材の連接が外れるのを防いでいる。ロックされた位置におけるフィンガー３２の位置を図２に示す。
代替実施例
特に図３を参照すると、案内手段とロック手段との代替形状が図示されている。この構成においては、雌部材２０の雌案内突起２８は、雌部材２０の口部２６に近接して位置し、ロッキング突起２４は、口部２６から離れて位置する。逆に、雄部材１０のロッキング突起１４は、その端部１８に位置する一方、雄案内突起１６を端部１８から離して位置させる。連結操作の間、雄部材のロッキング突起１４は、雌部材２０のロッキング突起２４を越える。雌部材２０の側壁２２のねじり剛性が十分であると、この連結の形態で前記連結が外れなくなる。発明のこの実施例は、パイプ類などを永久的に連結するような用途に用いることができる。雄部材と雌部材とが流体の導管である用途においては、適当なシールを連結部に組み入れて、連結部ゾーンにおける雄部材と雌部材との間をシーリングする。
代替ロック手段の詳細
図６ａ，６ｂ，６ｃを参照して、連接機構の一組みの協動する案内及びロッキング案内突起とを記載する。
雄部材と雌部材を連結するために、雌部材２０の内面にある雌案内突起２８を雄部材１０の外面１２にある二つの雄案内突起１６ａ，１６ｂの間のギャップ２３に合わせる。雌部材２０の突起２８が雄部材１０の雄案内突起１６ａ，１６ｂの間のギャップ２３に合えば、雌部材２０のロッキング突起２４と雄部材１０のロッキング突起１４が互いに近接する。この位置にあっては、ロッキング突起１４，２４は、軸整合しておらず、図８ａに示すように僅かにずれている。
雄部材１０へ雌部材２０を係合するためには、図６ａに矢印で示すように軸方向に力を加えて雌部材２０が雄部材１０を越えるようにする。雌部材２０が動いて雄部材１０に重なると、ロッキング突起１４，２４のそれぞれの外面１５，２５が当接するようになる。ロッキング突起の外面１５，２５は、力が加わる方向に対し角度をもつ接触面を有している。さらに力を加えると、ロッキング突起１４，２４の二つの面１５，２５が互いにスライドして互いを越すようになる。軸方向の力の作用のもとにおける、この相対移動により、図６ｂにおいて矢印で示すように、連結軸に垂直な面で雌部材２０のスカートが回転運動する一方、雌部材２０の上端部は、雄部材１０雄案内突起１６ａ，１６ｂの間に位置する雌部材２０の内面の突起２８により回転できなくなる。図６ａ，６ｂ，６ｃに示した実施例においては、雌部材２０のスカートの回転運動は、雌部材２０のスカートの或る程度の弾性回転たわみから生じる。雌部材２０のスカート２２には、前記スカートに十分なねじりフレキシビリティを与えるために軸方向に延びる雌案内凹部２１のような一つ又はそれ以上の案内凹部を設けることができる。
ロッキング突起２４の面２５がロッキング突起１４の面１５を通過すれば、雌部材２０のねじり応力がリリーズされ、雌部材２０のロッキング突起２４は、雄部材１０のロッキング突起１４の直下位置へぽんと戻る。係合すれば、図６ｃに示すように、雄部材１０の突起１４に対し雌部材２０の突起２４が位置することで、雄部材１０に雌部材２０がロックされる。
図６ａ，６ｂ，６ｃに示す実施例においては、雌部材２０が雄部材１０に連結されると、雄部材１０から雌部材２０を引っ張り離す軸方向の力が働いても、雄部材１０から雌部材２０を離脱させることはない。雌部材２０のスカートは、ロッキング突起１４，２４がラジアル方向に離れないことを確実にするように構成されている。したがって、雌部材２０を雄部材１０から外すためには、雌部材２０のスカートにツイストする（ねじる）力を作用させ、これによってロッキング突起１４に対しロッキング突起２４を横方向に動かし、ロッキング突起１４の下面１７を外してしまうようにする必要がある。一旦ロッキング突起１４，２４が外れれば、軸方向に力を加えることにより、雌部材２０を雄部材１０から外せる。
発明の代替的形態においては、雌部材２０のスカートは、十分なねじり剛性をもち、その結果、連結操作の間、ロッキング突起２４を支持する雌部材２０の部分は、回転しない。この実施例においては、回転運動は、ロッキング突起１４を支持する雄部材１０の部分が連結の間、回転運動を受けるように雄部材１０におけるねじりたわみによって付与される。
さらに代替的な実施例においては、雄部材と雌部材との両者をある程度ねじりたわみするようにして、ロッキング突起１４，２４を支持する雄部材と雌部材との両者が連結操作の間、回転運動するようにしてある。
図７ａ，７ｂ，７ｃは、連接機構の別の代替実施例の作用を図示するもので、雌部材２０のスカートをたわませることではなく、機械的なバイアス機構を用いている。この実施例においては、ロッキング突起２４を支持する雌部材２０の部分が案内突起２８を支持する雌部材２０の部分から離れており、それに対し回転できるようになっている。一つ又はそれ以上のスプリングのような付勢手段が雌部材２０の前記二つの部分の間に作用する。
この実施例においては、雌部材２０が雄部材１０を越えると、ロッキング突起１４，２４のそれぞれの外面１５，２５が当接するようになる。ロッキング突起の外面１５，２５は、力が作用する方向に対し、ある角度をもつ接触面を有する。さらに力を加えると、ロッキング突起１４，２４の二つの面１５，２５が互いにスライドして互いを越える。軸方向の力の作用での、この相対運動により、図７ｂの矢印のように雌部材２０のスカートが回転し出す一方、雌部材２０の上端部は、雄部材１０の雌案内突起１６ａ，１６ｂの間に雌部材２０の内面の突起２８が位置していることで、動きが抑止される。図７ａ，７ｂ，７ｃに示した実施例においては、雌部材２０のスカートは、スプリングの力に抗しなが雌部材２０のスカートが回転することで回転する。
ロッキング突起２４の面２５がロッキング突起１４の面１５を越えれば、スプリングの作用で前記スカートが回転し、雌部材２０のロッキング突起２４が雄部材１０のロッキング突起１４の直下の位置に戻る。係合すれば、図７ｃに示すように、雄部材１０の突起１４の直下に雌部材２０の突起２４が位置して、雄部材１０に雌部材２０がロックされる。
同様に、発明のこの形態の代替実施例によれば、リングのようなバネ付勢の回転可能なものに雄部材１０のロッキング突起を設けるようにする。さらに可能な代替案によれば、雄部材と雌部材両者にそれぞれ協動するロッキング突起が設けられているバネ付勢の回転可能のリングを設ける。
図８ａから図８ｃ、図９ａから図９ｃ及び図１０ａから図１０ｃを参照すると、雄部材と雌部材とを連接するために必要な力の度合いを変えること及び雄部材と雌部材とが連接されたとき、機構によるロッキングの度合いを変えることが可能になっている。記載したように、雌部材を雄部材１０に連接する間、ロッキング突起１４，２４の外面１５，２５は、雄部材と雌部材との相対運動の方向に対し或る角度をもつ接触面を有する。この接触面の角度を変えることにより、前記両部材を連接するのに必要な力の度合いを変えることができる。これは、また、前記突起のサイズを変えることにより、そしてまた、前記突起の軸方向に対するずれを変えることにより変えることができる。
さらに、ロッキング突起１４，２４がロックされた位置にあると、前記突起の面１７，２７は、接触面４０を有する。ロッキング突起の接触面４０と雄部材及び雌部材の連接の軸の面との間の角度αが突起１４，２４のロッキング作用に影響を与える。例えば、角度αを変えることにより、ロッキング突起１４，２４が”セルフロッキング”する構成にすることができる。即ち、ロッキング突起は、ロッキングがさらにしっかりする相対位置へ動くようになる。
また注意すべき点は、ロッキング突起の接触面４０と雄部材及び雌部材の軸の面との間の角度が前記両部材を外すために必要な力の量に影響することである。図示の実施例においては、角度αは、ロッキング突起と、雄部材及び雌部材の軸面に直交する面との間の角度を表す。かくて、図１０ａから図１０ｃに示された実施例においては、角度αは、図９ａから図９ｃに示された実施例におけるものよりも大きく、前記部材を外すのに必要な力は、弱い。かくて角度αを変えることにより、ユーザーが雄ロッキングコンポーネント又は雌ロッキングコンポーネントにさらなる外からのツイスト（ねじり）力を加える必要がなく軸方向に力を加えることにより外すことができるカプリングを構成することができる。
本発明は、数多くの用途に使用できる。例えば、ホース類、パイプ類などのような導管又は電気ケーブルを含むケーブル連結のためのカプリング機構に利用できる。また、容器類などの閉止構成としても使用できる。
【図１】
0003922309.tif 000002
【図２】
0003922309.tif 000003
【図３】
0003922309.tif 000004
【図４】
0003922309.tif 000005
【図５】
0003922309.tif 000006
【図６ａ】
0003922309.tif 000007
【図６ｂ】
0003922309.tif 000008
【図６ｃ】
0003922309.tif 000009
【図７ａ】
0003922309.tif 000010
【図７ｂ】
0003922309.tif 000011
【図７ｃ】
0003922309.tif 000012
【図８ａ】
0003922309.tif 000013
【図８ｂ】
0003922309.tif 000014
【図８ｃ】
0003922309.tif 000015
【図９ａ】
0003922309.tif 000016
【図９ｂ】
0003922309.tif 000017
【図９ｃ】
0003922309.tif 000018
【図１０ａ】
0003922309.tif 000019
【図１０ｂ】
0003922309.tif 000020
【図１０ｃ】
0003922309.tif 000021