(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車への燃料補給時における、ガス状及び／又は液状流体給送用の安全離脱装置付き連結具で、
筒状ハウジングと、
対応して形成されたコネクタニップルと接続される係合外形を備えた少なくとも１つのロック要素、特に拡開可能な複数のコレットジョーと、
前記ハウジングに対しスライド可能で、特に前記コネクタニップルと当接して固定可能なピストンとを備えた連結具であって、
ピストン（２２，２２′）がハウジング（１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）に対して安全離脱力を設定するバネ（４１）により接続方向（Ａ）と反対方向に付勢され、連結具（１０）の前記ハウジング（１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）がロックされた前記ピストン（２２，２２′）に対して閉じ方向（Ａ）と反対方向にスライド可能に装着されてロック要素（１５）の係合を解除し、前記バネ（４１）は環状室（４０）内に少なくとも１つのピストン環状面（２２ａ）を備えたピストン（２２）に対して作用するように配置された圧縮バネから成るものにおいて、前記ピストン（２２，２２′）は、少なくとも前記ハウジング（１１）の内面で案内され、前記環状面（２２ａ）と別の逆向きの環状面（２２ｂ）を有することを特徴とする連結具。
【請求項２】
少なくとも１つの径方向孔（４２）が前記ピストン（２２）の流体通路と前記環状室（４０）との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の連結具。
【請求項３】
前記ピストン環状面（２２ａ）はその有効面が各逆向きの環状面（２２ｂ、２７）の和に対応しており、前記ピストン環状面（２２ａ）に対し接続方向（Ａ）に作用する全ての圧力面（２２ｂ、２７）を考慮に入れ、少なくとも実質的な圧力均衡化が得られるようにしたことを特徴とする請求項１記載の連結具。
【請求項４】
軸方向ストロークを制限するため、少なくとも１つのストッパスリーブ（４３、４４）が前記環状室（４０）内に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の連結具。
【請求項５】
前記ピストン（２２、２２′）と前記コネクタニップル（３０）内に反対方向の逆止弁（２５、３４）が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の連結具。
【請求項６】
戻り給送ライン（６０）が前記ハウジング（１１）に沿って配置され、接続位置において前記コネクタニップル（３０）に付設の嵌め合い部（６１）と係合し、嵌め合い部（６１）は前記コネクタニップル（３０）に対しクリップ嵌めタブ（６２）によって特に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の連結具。
【請求項７】
前記ハウジング（１１）のロックスリーブ（１１ｃ）は、前記ロック要素（１５）の係合外形（１７）と逆向きの傾斜面を有することを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の連結具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、特に自動車への燃料補給時において、ガス状及び／又は液状流体を給送するための連結具に関する。
【０００２】
上記のような連結具では、特に圧力源、例えば燃料補給ステーションから流体を給送するため、迅速に操作可能で確実な差込式接続が与えられるべきである。  高圧の場合でも問題のない取り扱いが容易に行えるように、コネクタ連結具の安全な動作が重要である。
【０００３】
このようなコネクタ連結具は、本件出願人による EP-A 0 340 879 に記載されており、このコネクタ連結具は、接続が完全に為されるまで連結具の確実な密封を保証するため、流体入口と流体出口を備えたハウジング、及び複数の弁を有している。これらの弁は、コネクタ連結具の嵌合後、所定の順序で動作される。つまり、先ずコネクタ連結具をコネクタニップルへ押し込むことによって出口弁が開き、次いで偏心制御レバーの更なる移動によってコレットジョー（掴み顎）が閉じ、そして最後に入口弁が開かれる。制御レバーは偏心シャフトを介して、コレットジョーをロックする摺動スリーブ及び中央密封ピストンと係合し、差込式連結具の接続が完了した後、流体入口を開く。このように連結具のコレットジョーは接続位置に確実にロックされるため、確動のコネクタ装置が得られる。
【０００４】
さらに、同様の迅速コネクタが、本件出願人による WO-A 93／20378 において知られている。このコネクタでは、係合用の外形を有するコレットジョーが、好ましいロック要素として出口領域に設けられている。この公報には、連結具のハウジング内をスライド可能な中空の密封ピストンも記載されており、密封ピストンがコレットジョーを開閉する摺動スリーブに接続された操作装置に連結されている。この場合にも、迅速コネクタのロックを解除可能とするには、安全上の理由から偏心レバーの形状をした操作装置を作動する必要がある。
【０００５】
上記のコネクタ連結具は、ガス燃料車の燃料補給において高い安全性を有することが実証されてきた。しかしながら、ガス燃料車がますます普及しつつあることから、燃料補給ステーションの有資格作業員ばかりでなく、ドライバ自身によっても燃料補給が行われるようになっている。ドライバがコネクタ連結具を解除するのを忘れ、ガスラインを取り付けた状態のまま燃料補給ステーションから走り去ろうとした事故が報告されている。多くの場合、加圧下にあるガスラインがその支持部分で引きちぎられると、車両にも重大な損傷が起こり得る。さらに、適切な安全弁を用いているにも係わらず、相当量の燃料流体が漏れてしまう。
【０００６】
従って本発明は、上記のような場合にも危険や損傷が回避できるように、安全離脱装置付きの連結具を提供することを目的としている。
【０００７】
この目的は、特許請求の範囲における請求項１に記載の特徴部分に基づく連結具によって達成される。本発明の好ましい形態は、特許請求の範囲における各従属項の主題として記載されている。
【０００８】
本発明が提案する連結具は、接続圧が高くてもラインあるいはコネクタの確実な分離が達せられ、高圧流体露出の危険や損傷を防止できるので、特に高い安全性において際だっている。すなわち、自動車への燃料補給用である好ましい実施例の場合、コネクタ連結具の離脱あるいは解放を行う本発明提案の安全離脱装置によって、気体又は液体の漏れる可能性が安全に回避される。このことは、「ガソリンポンプ」側に離脱連結具が備えられていても、燃料補給ステーションとコネクタ連結具との間のホース内に存在する相当量のガスが消失し漏れる可能性があるため、事故を防ぐばかりでなく環境を保護する点からも特に重要である。
【０００９】
なお、本発明提案の安全離脱装置は、各種コネクタ用のコネクタ連結具、とりわけ自動車への燃料補給用コネクタニップルで用いるのに特に適している。コンパクトな構造であるため、安全離脱装置はホースや、例えば「ガソリンポンプエンド」側における供給ラインにおける中間連結具としても使用可能である。通常の接続位置では、ロック要素、特にコレットジョーの確実な係合が、ハウジング内をスライド可能なピストンによって保証される一方、コレットジョーの解除による連結具の離脱という例外的なケースに際しても、出口弁の自動閉鎖によって密封状態が保証される。安全離脱装置は比較的簡単に構成でき、ラインあるいは連結具側及びニップル側両方に対する損傷を高い信頼度で回避可能である。
【００１０】
本連結具の解放力は、連結具を現況に合わせるため離脱力の確実で迅速な事前設定を容易に行えるように、環状室内におけるピストン環状面の適切な寸法決めとの関連において、バネ、特に圧縮バネによって調整可能であることも極めて重要である。
【００１１】
以下、添付の図面を参照して、実施例を詳しく説明する。
なお、添付の図面中、図１は接続外形を有するコネクタニップル用の好ましい連結具の側面図であり、接続位置にある状態の連結具を縦方向の半断面図で示してある。また、図２はコネクタニップルの正面図である。
【００１２】
コネクタニップル３０への接続方向Ａを有するコネクタ連結具１０の好ましい実施例が、図１に示してある。コネクタ連結具１０は、図示例では３つの部分から成る筒状ハウジング１１を備え、右端が入口１２として機能し、左端が搬送流体をコネクタニップル３０に給送するための出口１３として機能する。ハウジング１１への入口１２にコネクタアダプタ１４が備えられ、コネクタアダプタ１４はハウジング１１（より正確にはハウジング部分１１ａ）に対しシール１４ａによって密封されている。またコネクタアダプタ１４は、図示例では右端にネジ山１４ｂを有し、このネジ山１４ｂにホース（あるいは同等の配管）が接続され、搬送すべき流体を供給する。コネクタアダプタ１４は、例えば折り曲げるなどして、特に一般的に望ましい給送角度、通過流断面などの点で、搬送すべき流体と合うように設計可能である。
【００１３】
図示例では出口１３であるコネクタアダプタ１４の反対端には、例えば先に引例した WO-A 93／20378 にも示されているように、筒状に配置された複数の細長いコレットジョーがロック要素１５として設けられ、これらコレットジョーはコネクタニップル３０へ嵌合される前、それぞれ径方向に拡がっている。ロック要素１５の好ましい形態である細長いコレットジョーは、少なくとも３個、一般には６個が設けられ、図示例ではその右端においてピストン延長部２２′の環状溝内に係止されており、ガータ（弾性バンド）バネ１６により各コレットジョーが径方向に拡がるように付勢されている。またコレットジョーは、図示例では左端の内向きの面に、コネクタニップル３０の対応するコネクタ外形３１と合致するインターロック嵌合外形１７を有する。左端の外面に、更に詳しく後述するように、所定の離脱力に達すると離脱動作を容易とする斜め傾斜面２１が設けられている。
【００１４】
外側ロックスリーブ１１ｃは、コレットジョーの外周に設けられて、円筒状ハウジング１１の中間部１１ｂにネジ止めされており、中間部１１ｂはハウジング１１のハウジング部分１１ａに固定されている。また、ハウジング部分１１ａにはコネクタアダプタ１４が固定されているとともに、操作装置１８が装着されている。操作装置１８は、それ自体は周知の偏心体１９と、ピストン２２を（これに付設のピストン延長部２２′と一緒に）コネクタニップル３０の方向にスライドさせて密封接続を可能とするラム２０とを備えている。
【００１５】
ピストン延長部２２′を含むピストン２２は、その内周面でハウジング１１の中間部１１ｂの出口１３に向かって案内され、コネクタニップル３０のシール３２に対して当接する段状密封肩部２３を有する。図示例では組立上の理由から２つの部品から成るが、付設のピストン延長部２２′と固定的にネジ止めされているピストン２２は、コレットジョー及び操作装置１８に対し、ハウジング１１の中間部１１ｂに嵌合されるシールリング２４によって密封され、コネクタクタ連結具１０の実質上中心軸に沿って流れるガス状及び／又は液状の流体が外部へ漏れないようにしている。
【００１６】
さらに、ピストン２２の中央に装着された逆止弁２５が重要であり、そのシールコーン２６が閉位置にあるピストン延長部２２′の内側密封面２７に対して密封当接している。逆止弁２５は圧縮バネ２８によって付勢され、圧縮バネ２８は心合わせ挿入体２９によってピストン２２内に固定されている。つまり図示例では、一体状にネジ止めされたピストン部分２２とピストン延長部２２′との間にクランプ止めされている。この逆止弁２５により、コネクタアダプタ１４を通過する流体が非連結位置あるいは離脱位置においても漏れず、また燃料補給ステーションなどの接続タップが開いていても、連結具１０がコネクタニップル３０に接続される直前まで漏れないことが保証される。
【００１７】
逆止弁２５は、図示例に示してあるように、コネクタ連結具１０をコネクタニップル３０、すなわち対称状に配置されたシールコーン３３に対し嵌合すると開かれる。シールコーン３３は接続時コネクタニップル３０の軸線に沿って押し込まれ、構造上逆止弁２５と同じく同様の心合わせ挿入体と圧縮バネとで構成された、コネクタニップル３０に付設の逆止弁３４を形成している。
【００１８】
ピストン２２の外周に形成された環状室４０は特に重要で、以下圧縮バネ４１と称するバネ４１が内部に配置されている。圧縮バネ４１はその左端においてハウジング１１に支持され、その右端においてピストン２２のピストン環状面２２ａに対して作用する。図面に見られるように、環状室４０は径方向孔４２を介して内部流体通路と連通し、それによりハウジング１１はピストン２２に対して補償位置つまりバランス位置に維持される。ピストン環状面２２ａは圧縮バネ４１によって、プランジャ２０が内方向にオフセットされた領域に至るまで押され、特にストッパスリーブ４３と４４も嵌合されることで、ピストン２２の変位に対するストッパが与えられる。その結果、ロックを解除するのに必要となる２つの側に加わる均衡化圧力による構成部品の(接続方向Ａに抗する)相対的な軸方向移動、すなわち軸方向にロックされたピストン２２／２２′に対するハウジング１１の相対的な移動が防止される。
【００１９】
連結具１０の接続位置においては、コネクタニップル３０への嵌合で２つの逆止弁２５と３４が相互に接触し、バネ設計に応じて両逆止弁はほぼ同時に反対方向に移動する。密封肩部２３もシール３２と接触し、コネクタニップル３０の逆止弁３４において生じ得る流体の漏れも回避される。密封肩部２３がシール３２に当接することでピストン２２はさらに右方向に押され、最終的にコレットジョー１５がロックスリーブ１１ｃ内に受け入れられ、円錐状の面取り面２１によって一体状に保持される、すなわち接続外形３１に対してロックされる。
【００２０】
ピストン２２は実質上（圧縮）バネ４１のバネ力だけで右方向に押され、従ってバネ４１が安全離脱装置の応答閾値力を決定する。離脱移動という例外的ケースでは、ハウジング１１の各ハウジング部分１１ａ、１１ｂ及び１１ｃが、圧縮バネ４１のバネ力に抗してホース１を右方向に移動させコレットジョー１５をロック位置から解放するように作用する引張力によって引かれると、対応して形成されたコネクタニップル３０の接続外形３１に対するコレットジョーの接続外形１７の係合がはずれる。つまり、両者はロックスリーブ１１ｃの軸方向移動によって係合がはずれ、傾斜面２１に沿って径方向に移動自在となる。
【００２１】
この移動は、圧力がほぼ同程度に逆向きの環状面２２ａと２２ｂに作用するため、例えば１００bar といった非常に高い接続圧においても可能である。なお留意すべきこととして、ピストン環状面２２ａと２２ｂは、ハウジング１１がコレットジョー１５によって軸方向にロックされたピストン２２を（付設のピストン延長部２２′を含む）に対してバランスされた「浮動位置」に保持されるように、それぞれの作用面が寸法決めされている。これにより、流体圧が増加した場合でも離脱の確実性が得られ、コネクタ連結具１０の特に信頼度の高い安全性が全ての圧力範囲で達成される。
【００２２】
コネクタ連結具１０を解徐し、図１に示した接続位置から開放位置へ戻すためには、ロックスリーブ１１ｃを操作装置１８によって後退させる。すなわち、操作装置１８のラム２０を接続方向Ａへ移動させて、ピストン２２およびピストン延長部２２′をハウジング１１に対して接続方向Ａの方向へ、言い換えればハウジング１１のロックスリーブ１１ｃを後退、すなわちピストン２２およびピストン延長部２２′に対して接続方向Ａと逆方向へ移動させる。上記ロックスリーブ１１ｃがわずかに移動すると、好ましいロック要素１５であるコレットジョー（ボールやピンでもよい）が径向に拡開可能になり、その一方ピストン２２は圧縮バネ４１の作用に抗して図示例では左方向つまり出口端１３に向かって押される。ピストン２２とシール３２との間の密封接触が失われる前に、設けられるのが好ましい逆止弁２５が閉じ、同時にコネクタニップル３０の逆止弁３４も閉じる。この実質上同時に生じる動作手順によって逆止弁の極めて迅速な閉鎖が達成され、従って流体は全く漏れない。またこの設計は、シール３２と密封肩部２３との間の密封接触が保証される、コネクタニップル３０に対するコネクタ連結具１０の安全な嵌合も可能とする。何故なら、ピストン２２の軸方向移動及びそれに付随するピストン延長部２２′の移動によって接続がなされるまで、コレットジョー１５は開位置に維持されるからである。
【００２３】
ハウジング１１に固定された戻り給送ライン６０も重要である。戻り給送ライン６０は連結具１０と一緒に接続方向Ａに沿ってコネクタニップル３０に対し差し込み及び取り外し可能であり、クリップ嵌めタブ６２を備えた嵌め合い部６１がコネクタニップル３０に固定されている（図２参照）。図１から理解される如く、クリップ嵌めタブ６２は、離脱の際タブ６２の確実な固定が得られる一方、戻り給送ライン６０は嵌め合い部６１から容易に引き抜かれるように、２つのニップル部分間で安定位置に固定されるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】    接続外形を有するコネクタニップル用の好ましい連結具の側面図であって、接続位置にある状態を示した連結具の縦方向の半断面図。
【図２】    コネクタニップルの正面図。
【図１】
0004348589.tif 000002
【図２】
0004348589.tif 000003