(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧力を有する第１の領域と、第１の圧力より小さい第２の圧力を有する第２の領域の間で電気信号を送達する装置であって、
第１と第２の領域の間に配置可能であり、係合部を備えた通路を画定する本体と、
本体と締り嵌め状態で、少なくとも一部が第１の領域と係合部の間の通路内に配置され、第１の開口を画定する第１のスリーブと、
本体と締り嵌め状態で、第１のスリーブと係合部の間の通路内に配置され、第２の開口を画定する第２のスリーブと、
半径方向に延びる突起と、第１の開口内を突起から延びる第１のシャンク部及び第２の開口内を突起から延びる第２のシャンク部とを備えた導電性の端子と、
第１と第２のスリーブの間に配置され、本体及び突起と係合する密封部材とより成り、
第１の領域と第２の領域の間の圧力差により、端子及び密封部材が係合部の方へ付勢され、第２のスリーブが係合部に押圧されるため第１の領域が第２の領域に対して密封されることを特徴とする電気信号送達装置。
【請求項２】
本体は圧力調整器の本体である請求項１の電気信号送達装置。
【請求項３】
各スリーブは電気絶縁材料より成る請求項１の電気信号送達装置。
【請求項４】
第１のシャンク部と電気通信関係にあり第１の領域内に延びる第１の導電性部材と、第２のシャンク部と電気通信関係にあり第２の領域内に延びる第２の導電性部材とをさらに備えた請求項１の電気信号送達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
１．発明の分野
本発明は、異なる圧力の領域間における電気信号の伝送を可能にする装置に関する。
２．背景技術
様々な用途において、異なる圧力の領域間で電気信号を伝送する必要性が存在する。例えば、加圧流体を含むタンクでは、タンク内のソレノイド作動弁を制御するために電気信号をタンク内に導く必要がある場合が多い。ワイヤーを作動弁に通すにはタンクに孔を開けなければならないため、タンクの内容物の漏洩を防ぐか、タンク内への汚染物質の侵入を防止するために、密封状態を維持する何らかの手段を設ける必要がある。
【０００２】
かかる密封状態維持構造には種々のものが知られている。例えば、米国特許第３，３５２，９６３号は、絶縁スリーブ内のコネクタにより高圧側導体ロッドと低圧側導体ロッドが連結された取付け具を開示している。スリーブと、コネクタとは相補的なテイパー付き密封表面と、密封座とを有する１対の入れ子式金属スリーブ内に配置される。中空の荷重ナットは、スリーブとコネクタとを収容し、容器の壁に螺着されると、それらを密封関係に固定する。この取付け具は異なる圧力の領域間における電気信号の伝送に適しているが、その取付け具は複雑で、かさばり、製造コストが高い。
【０００３】
【発明の概要】
本発明は、異なる領域間において電気信号を伝送する、簡単で、コンパクト且つ低コストの装置を提供することにより、従来技術の問題点を解消するものである。
【０００４】
本発明によると、第１の圧力を有する第１の領域と、第１の圧力より小さい第２の圧力を有する第２の領域の間で電気信号を送達する装置であって、第１と第２の領域の間に配置可能であり、係合部を備えた通路を画定する本体と、本体と締り嵌め状態で、少なくとも一部が第１の領域と係合部の間の通路内に配置され、第１の開口を画定する第１のスリーブと、本体と締り嵌め状態で、第１のスリーブと係合部の間の通路内に配置され、第２の開口を画定する第２のスリーブと、半径方向に延びる突起と、第１の開口内を突起から延びる第１のシャンク部及び第２の開口内を突起から延びる第２のシャンク部とを備えた導電性の端子と、第１と第２のスリーブの間に配置され、本体及び突起と係合する密封部材とより成り、第１の領域と第２の領域の間の圧力差により、端子及び密封部材が係合部の方へ付勢され、第２のスリーブが係合部に押圧されるため第１の領域が第２の領域に対して密封されることを特徴とする電気信号送達装置が提供される。
【０００５】
各スリーブは、好ましくは、本体と係合するが、螺着されないため、スリーブの構造は簡単で、低コストである。
【０００７】
この装置はまた、第１のシャンク部と電気通信関係にあり第１の領域内に延びる第１の導電性部材と、第２のシャンク部と電気通信関係にあり第２の領域内に延びる第２の導電性部材とを備えるのが好ましい。
【０００９】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照して本発明の最も好ましい実施形態に関する以下の詳細の説明を読めば、容易に明らかになるであろう。
【００１０】
【好ましい実施例の説明】
図１は、異なる圧力の領域間において電気信号の伝送を可能にする本発明のシステム１０を示す。このシステム１０は、タンク１２のような容器と、タンク１２と係合する電気信号送達装置１４とより成る。好ましい実施例のこの送達装置１４は、タンク１２内に収容される装置（図示せず）への、またはその装置からの電気信号の伝送に使用できる。例えば、その装置は、ソレノイド作動弁、流体圧力センサー、燃料温度センサー、タンク応力モニター等であろう。
【００１１】
タンク１２は、好ましくは、加圧天然ガス（ＣＮＧ）、水素または酸素のような加圧流体を収容し、首部１８を備えたハウジング１６を有する。ハウジング１６は、スティール、アルミニウム及び／またはガラス繊維補強プラスチックのような適当な材料により形成可能である。さらに、ハウジング１６は、第１の圧力の第１の領域または内側２０と、第２の圧力の第２の領域または外側２２とを画定する。第２の圧力は通常、大気圧かそれに近いものであり、内側２０の第１の圧力は通常、それよりも格段に大きい。タンク１２がＣＮＧを含む好ましい実施例では、内側２０の第１の圧力は１平方インチ当たり３０００乃至５０００ポンドの範囲かそれよりも大きいことがある。その結果、第１の領域である内側２０と、第２の領域である外側２２との間に圧力差が存在する。
【００１２】
この装置１４は、第１の本体２４がタンク１２の首部１８に螺着係合されたものである。別例として、第１の本体２４をタンク１２の任意適当な開口内に配置することも可能である。第１の本体２４は、内側２０に隣接する第１の本体表面２６と、第１の表面２６から外側２２の方へ延びる第１及び第２の通路２８、３０のような第１及び第２の孔部を有する。図１の実施例において、通路２８、３０は外側２２まで貫通しているが、通路２８、３０が出口通路３２まで延び、この出口通路が外側２２へ延びるものもある。各通路２８、３０は、肩部３４のような係合部を備えている。
【００１３】
図１に示すように、第１の本体２４は、好ましくは、圧力調整器３６の本体であり、この調整器はタンク１２内の流体の出口圧力を調整する。別例として、第１の本体２４は、弁本体、端部キャップなどのような任意適当な本体の場合がある。
【００１４】
装置１４はさらに、第１及び第２の通路２８、３０内に配置された第１及び第２の電気信号送達組立体３８、４０を有する。図２を参照して、各組立体３８、４０は、それぞれ、通路２８、３０内に配置され、第１の本体２４と係合するが螺着されない電気絶縁性の第１及び第２のスリーブ４２、４４を有する。好ましくは、しかしながら、必要条件ではないが、各スリーブ４２、４４のサイズは、本体２４と締り嵌め状態となるように設定されている。各スリーブ４２、４４は、チャンネルまたは開口４６を有する。スリーブ４２、４４は任意適当な非導電性材料で構成できるが、スリーブ４２、４４は好ましくは、補強ナイロン、補強アセタールまたは他の適当な非導電性プラスチックで形成されている。
【００１５】
各組立体３８、４０はさらに、端子４８のような導電性の貫通要素を有する。端子４８は任意適当な導電性材料で形成されるが、銅が好ましい。
【００１６】
各端子４８は、半径方向に延びる突起またはフランジ部５０と、フランジ部５０から延びる第１及び第２のシャンク部５２、５４のような第１及び第２の軸方向延伸部とを有する。第１のシャンク部５２は、第１のスリーブ４２の開口４６内に配置され、第２のシャンク部５４は第２のスリーブ４４の開口４６内に配置される。好ましくは、しかしながら、必要条件ではないが、端子４８の開口４６のサイズは、スリーブ４２、４４と端子４８との間に締り嵌め状態が形成されるように適当に設定されている。
【００１７】
各組立体３８、４０は、通路２８、３０を密封するＯリング５６のような密封部材も備えている。Ｏリング５６は、第１と第２のスリーブ４２、４４の間に配置され、本体２４と、端子４８の突起またはフランジ部５０と係合する。かかる構成によると、Ｏリング５６は、好ましくは、本体２４及び端子４８と共に締り嵌め状態を形成する。
【００１８】
第１及び第２のワイヤー５８、６０のような第１及び第２の導電性部材は、各端子４８に接続される。第１のワイヤー５８は、端子４８から内側２０内に延び、第２のワイヤー６０は端子４８から外側２２へ延びる。ワイヤー５８、６０は任意適当な態様で端子４８に接続されるが、ワイヤー５８、６０は、好ましくは、特定のシャンク部５２、５４の適当な大きさの空洞内に挿入される。ワイヤー５８、６０は、シャンク部５２、５４をクリンプすることにより、または、ワイヤー５８、６０と、シャンク部５２、５４とを半田付けすることにより、空洞内に保持される。
【００１９】
システム１０を組み立てるには、まず第１のワイヤー５８、６０を端子４８と接続する。次に、Ｏリング５６を端子４８のフランジ５０の周りに配置する。ついで、スリーブ４２、４４を端子４８のシャンク部５２、５４の周りに配置して、組立体３８、４０を形成する。
【００２０】
次に、第１及び第２の組立体３８、４０をそれぞれ、第２のスリーブ４４が通路２８、３０の肩部３４と係合するまで、第１及び第２の通路２８、３０内に挿入する。その後、第１のワイヤー５８をタンク１２内の任意適当な装置に接続する。次に、第１の本体２４をタンク１２と螺着係合する。そして、第２のワイヤー６０を、電源（図示せず）のようなタンク１２の外側の任意適当な装置と接続する。ついで、タンク１２を加圧流体で充填するなどして加圧状態にする。
【００２１】
上述した種々の部品間の締り嵌め状態により、第１の本体２４がタンク１２と係合すると、スリーブ４２、４４と、端子４８とは、通路２８、３０内に十分に保持される。有利なことは、タンク１２が第１の圧力に加圧されて内側２０と外側２２の間に圧力差が発生すると、この圧力差により、端子４８及び密封部材５６が外側２２へ付勢される。換言すれば、圧力差が、端子４８と密封部材５６に外側２２方向への保持力を印加するため、第２のスリーブ４４と端子４８とが通路２８、３０内にさらにしっかりと保持されるようになる。さらに詳しく説明すると、この圧力差により、突起５０と、密封部材５６とがそれぞれ第２のスリーブ４４の方へ付勢されて、第２のスリーブ４４が通路２８、３０の肩部３４に押圧されることになる。
【００２２】
圧力差の大きさだけでなく、組立体３８、４０の部品の構成及び相対的位置により、この圧力差は、端子４８、密封部材５６及び／または第２のスリーブ４４を移動させる場合とさせない場合があることに注意されたい。さらに、第２のスリーブ４４の強度は、組立体３８、４０が圧力差にさらされても、第２のスリーブ４４がクリープせず、あるいは肩部３４を超えて移動しないような十分な大きさであるのが好ましい。
【００２３】
本発明の最適実施態様について詳細に説明したが、当業者は、頭書の特許請求の範囲により画定される範囲内で、本願発明の種々の変形例及び設計変更が可能なことがわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、異なる圧力の領域間で電気信号の伝送を可能にする本発明のシステムを示す。
【図２】図２は、１つの電気信号送達組立体を示す拡大断面図である。
【図１】
0004062490.tif 000002
【図２】
0004062490.tif 000003