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【発明の名称】 取り外し可能に管を結合するための急速安全連結装置
【発明者】 【氏名】ジヤン− ジャック・ラクロワ

【氏名】アントアヌ・カムボー

【要約】 【課題】雄コネクタがひとりでに進む危険を冒さない、すなわち作業者を介在せずに、雌要素に錠止する雄コネクタの位置から完全な分離位置まで、下流の管の雄コネクタを排出位置に保持することなく進む危険を冒さない急速安全連結装置を提案する。

【解決手段】制御される錠止機構は雄コネクタを連結位置で軸方向に固定するようになっており、同時に雄コネクタに連結された管の中間排出位置で、前記錠止機構によりコネクタの解放後前記雄コネクタを固定するために少なくとも一つの保持部材が設けられている。錠止機構と保持部材は雌要素の本体(2) の周りに摺動するスリーブにより制御される。保持部材によりコネクタの解放位置に向かって、中間位置で管の排出によるその内部容積内を支配する圧力の影響の下に、スリーブの移動を制限するためにガス抜きおよびまたは安全リングが設けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 互いに内側で嵌合して錠止されるようになっている雄コネクタ(A) および雌要素(B) からなり、制御される錠止機構(10,11) が前記雄コネクタ(1) を連結位置で軸方向に固定するようになっており、同時に少なくとも一つの保持部材(40,41) が前記錠止機構により前記コネクタの解放後前記雄コネクタを、前記雄コネクタに連結された管(C1)の中間排出位置に固定するために設けられており、前記錠止機構と保持部材は雌要素の本体(2) の周りを摺動するスリーブ(60)により制御される形式の管(C1,C2) を取り外し可能に結合するための急速安全連結装置において、前記中間位置で前記管の排出に因りその内部容積(V,C) 内を支配する圧力(P) の影響の下に、前記保持部材(40,41) により前記コネクタ(1) の解放位置に向かう前記スリーブの移動を制限するための手段(100,200) を備えたことを特徴とする急速安全連結装置。
【請求項2】 前記スリーブの移動を制限するための前記手段は、前記管(C1)から出る流体の流れ(F′) が前記スリーブ(60)の内側容積(V,C) から前記連結装置(A,B) の外側へ向かうことを許すガス抜きオリフィス(100) からなることを特徴とする請求項1に記載の急速安全連結装置。
【請求項3】 前記ガス抜きオリフィス(100) は、前記スリーブ(60)の内容積(V,C) の圧力(P) の実質的な上昇なしで前記管(C1)から出る流体の流れ(F′)を許す全横断面積を有することを特徴とする請求項2に記載の急速安全連結装置。
【請求項4】 前記スリーブの移動を制限するための前記手段は、前記スリーブ(60)の内側かかと部(60a) と協働するようになっているストッパー(200) からなり、前記ストッパーは前記スリーブの前記内容積(C) に配置されていることを特徴とする請求項1から3までのうちのいずれか一つに記載の急速安全連結装置。
【請求項5】 前記ストッパーは、前記本体と前記スリーブ(60)の間に区画された環状室(C) 内に前記本体(2) の周りに配置されたリング(200) により形成されていることを特徴とする請求項4に記載の急速安全連結装置。
【請求項6】 前記リング(200) は前記本体(2) の外側支承面(2b)の方向におよび前記かかと部(60a) の方向に弾性的に負荷されている(31)ことを特徴とする請求項5に記載の急速安全連結装置。
【請求項7】 前記リング(200) を弾性的に負荷するための手段は、前記錠止機構(10,11) の係合位置におよびまたは前記保持部材(40,41) の係合位置に弾性的に戻すための手段(31)により形成されていることを特徴とする請求項6に記載の急速安全連結装置。
【請求項8】 前記中間位置において、前記ストッパー(200) の下流で前記流体の流れ(F″) の方向で前記本体(2) と前記スリーブ(60)の間の隙間が、前記ストッパー(200) と前記本体(2) の間の隙間(j) より大きくおよびまたは前記ストッパー(200) と前記スリーブ(60)の間の隙間(j′) より大きいことを特徴とする請求項4から7までのうちのいずれか一つに記載の急速安全連結装置。
【請求項9】 前記保持部材は、前記雌要素(B) への前記雄コネクタ(A) の導入方向におよび雌要素(B) からの前記雄コネクタ(A) の引き抜き方向(X-X′)に平行に前記本体(2) に形成された長方形スロット(50,51) 内で軸方向と半径方向の移動ができる球(40,41) により形成されていることを特徴とする請求項1から8までのうちのいずれか一つに記載の急速安全連結装置。
【請求項10】 前記錠止機構は、雌要素(B) への前記雄コネクタ(A) の導入方向におよび雌要素(B) からの前記雄コネクタ(A) の引き抜き方向(X-X′) に関して傾斜した方向に前記本体に形成された長方形スロット(20,21) 内を可動なニードル(10,11) からなることを特徴とする請求項1から9までのうちのいずれか一つに記載の急速安全連結装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、管を取り外し可能に結合するための急速安全連結装置に関し、特にいわゆる「二段解放」急速連結装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ヨーロッパ特許出願第0 722 063 号は二段解放急速連結装置を開示しており、この連結装置では、コネクタを2段階で解放するために雄コネクタの外側溝と連続的に協働するようになっている弾性的なつめ要素を備えた2つのリングが用いられ、下流の管に含まれる流体を排出することができ、それによって単独解放連結装置が使用者にとって危険であることを示すむちうち運動が避けられる。他の2段階解放連結装置は例えば米国特許第5 290 009 号またはドイツ連邦共和国特許第27 41 512 号から知られている。
【0003】これらの周知の装置では、外側リングまたはスリーブが、一方では、管の連通位置で雄コネクタを雌要素に錠止するための手段を制御するために用いられ、かつ他方では、コネクタを、下流の管を空けるかまたは排出する中間位置に保持するための部材を制御するために用いられている。この排出位置では、雄コネクタから流れる流体がスリーブの内容積を充満するが、それには、雌要素の本体の周りに区画される環状室内を支配する圧力を増大させる影響がある。そのような圧力の増大があると、少なくとも一定の形状では、この室の容積の増加、すなわちこの圧力の減少に対応するスリーブの変位を引き起こすだろう。そのような変位があると、作業者を介在させずに雄コネクタを解放する結果になり、そのため猛烈な排出や潜在的に危険な「むちうち」になるだろう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の特別な目的は、雄コネクタがひとりでに進む危険を冒さない、すなわち作業者を介在させずに、雌要素に錠止する雄コネクタの位置から完全な分離位置まで下流の管の雄コネクタを排出位置に保持することなく進む危険を冒さない急速安全連結装置を提案することにより上記の欠陥を克服することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発明は、中間位置で管の排出によりスリーブの内容積を支配する圧力の影響の下に、保持部材によりコネクタの解放位置に向かうスリーブの移動を制限するための手段を有する、前述した形式の急速連結装置に関する。
【0006】スリーブの移動を制限するためのこれらの手段のおかげで、スリーブは雄コネクタが早期にかつひとりでに解放する位置に向かって変位することができない。
【0007】本発明の第一の有利な実施の形態によれば、スリーブの移動を制限するための手段は、下流の管から出る流体の、スリーブの内容積から連結装置の外側へ向かう流れを許すガス抜きオリフィスからなる。これらのガス抜きにより、スリーブ内の大きすぎる圧力上昇、特に雌要素の本体の周りに区画される環状室の圧力上昇が避けられる。それ故、そのような圧力は、スリーブのときならぬ変位を引き起こすことができない。ガス抜きオリフィスは、この下流管から出る流体がスリーブの内容積の圧力を実質的に上昇させずに流れることができる全横断面積を有するのが有利である。
【0008】本発明の第二の特に有利な実施の形態によれば、スリーブの移動を制限するための手段は、スリーブの内側かかと部と協働するようになっているストッパーを有し、このストッパーはスリーブの内容積に配置されている。そのようなストッパーにより、スリーブの移動を有効に制限することができる。有利な一面によれば、ストッパーは本体とスリーブの間に区画された環状室に雌要素の本体の周りに配置されたリングにより形成されている。このリングは本体の外側支承面の方向におよびスリーブのかかと部の方向に弾性的に負荷されるように設けることができる。その場合に、リングを弾性的に負荷するための手段は、錠止機構のおよびまたは保持部材の係合位置に弾性的に戻すための手段により形成することができる。
【0009】本発明の他の有利な面により、雌要素の本体と、コネクタの中間位置における流体の流れの方向のストッパーの下流のスリーブとの間の隙間がストッパーと本体の間の隙間より大きく、およびまたはこのストッパーとこのスリーブの間の隙間より大きい。本発明のこの一面により、ストッパーの下流の圧力がこのストッパーの上流の圧力より永久的に低いことを補償し、その結果ストッパーは、本体上に区画された支承面に向かっておよびスリーブのかかと部に向かって加えるのに役立つ圧力差を永久的に受ける。
【0010】周知の装置は、特に弾性的なつめを用いる場合に、コネクタの特別な幾何学的配列と協働するようになっている、移送位置に錠止するための手段と中間位置に保持するための手段とからなる。今や、雌要素と共に用いることができるコネクタはいくつかの発端と変化可能な幾何学的配列を有することができ、その結果錠止手段およびまたは操縦部材は必ずしも完全には有効でない。この欠陥を克服するために、保持部材は、本体に形成された長方形のスロット内で軸方向および半径方向に移動できる球により形成されている。さらに、錠止機構は、雄コネクタを雌要素に導入および雌要素から引き抜く方向に関して傾斜した方向に本体に形成された長方形のスロット内を可動なニードルからなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の形態により詳細に説明する。
【0012】図面を参照すると、図に示した急速連結装置は管の形状を有する雄要素Aと雌要素Bとからなる。雄要素Aはコネクタ1により形成されており、このコネクタの後部(図示省略)は流体が流れるように第一の管C1 に連結されている。同様に雌要素Bの後部は、圧縮空気源(図示省略)に連結された第二の管C2 に連結されている。雌要素Bは本体2により形成され、その内側には、内側ブシュ5と外側ブシュ6の間に固定されているエラストマーリングにより形成された座4に当接するようになっている弁3が摺動可能に収容されており、外側ブシュ6には第二の管C2 が連結され、ブシュ5と6は本体2の中心孔2aの内側に配置されている。Oリング7も、急速連結装置が図1と3に示したように、連結装置が連結位置にあるときにコネクタ1の外側半径方向面に当接するようにこの中心孔に設けられている。
【0013】二つのニードル10と11が、図1と3の位置において本体2の内側にコネクタ1を錠止するために設けられている。これらのニードルは、外周フランジ1bにより縁どられているコネクタ1の外周溝1aに受け入れられている。ニードル10と11は、本体2に作られかつ雄要素と雌要素AとBの中心軸線X−X′に関して傾斜している長方形のスロット20および21の内側で可動であり、中心軸線X−X′は雄要素Aの、雌要素Bの中への導入方向および雌要素Bからの引き抜き方向を明らかにしている。
【0014】本体2への連結装置1の導入中、フランジ1bがスロット20と21の内側へニードル10および11を押し、ついにはコネクタ1の前面1cが弁3の対応する面3cに当接する。コネクタ1の連続する導入運動により、弁がその座4から離れ、それにより図1と3に矢印Fにより示されているように、上流の管C2 から下流の管C1 に向かってコネクタを横切って空気が流れることができる。
【0015】錠止リング30が本体2の周りに配置されており、かつこの錠止リング30は、ニードル10および11の端部が本体2の孔2aの開口に面する、すなわち図1および3の位置で管C1 の方向にリング30の面30aに単純に当接するように形成されている。面30aと反対側のリング30の面30bにより、錠止リング30は、孔2aの開口に向かって押すのに役立つ圧縮ばね31に当接している。
【0016】このようにして、コネクタ1が本体2の中へ導入されると、ニードル10と11がまずハウジング20と21の内側へ押されるので、それらはリング30をばね31の力に抗して弁3の方向に動かす。フランジ1bがニードル10と11を超えて進むとすぐ、ばね31による弾性的な戻り力がリング30を孔2aの開口に向かって押すので、ニードル10と11もこの方向に押され、スロット20および21の傾斜した点を考慮すると、ニードル10と11がコネクタ1の溝1aの方向に変位される。したがって、コネクタ1は図1と3の位置で本体2に錠止される。
【0017】球40と41が軸線X−X′に対し平行に、本体2に作られた二つの長方形のスロット50と51に収容される。図1〜3の位置において、球40と41は、詳細に機能が後述される錠止リング53に形成された二つの支承部分53aと53bのおかげで溝1aに係合したままに維持される。球40と41の高さに、すなわち図3の断面の平面において、リング30が支承部分53aと53bを覆う二つの舌状片30cと30dとなって延びており、その結果球40と41の半径方向外方への運動が阻止され、したがって球40と41は溝1a内の所定の位置にしっかりと維持されたまである。
【0018】スリーブ60は本体2の周りに軸線X−X′に対し平行に配置され、この本体の周りの並進運動が可能である。
【0019】連結装置を開くことが必要なときに、すなわち雄および雌要素AとBを分離することが必要なときには、雌要素Bの後部の方に、すなわち管C2 に向けられた力をスリーブ60に及ぼすことによりコネクタ1が本体2から解錠される。スリーブ60がリング53と固着しているので、スリーブ60が管C2 に向かって変位すると、リング53が相伴って変位することになる。支承部53aと53bが球40と41を覆っていて、これらの球が溝1aの外側に向かって半径方向に移動するのを阻止する。
【0020】リング53の側壁53cと53dがニードル10と11に単純に当接している。リング53の移動により、側壁がニードルを管C2 の方向に押し、それがまた、連結装置の解錠段階中発生されるように、ばね31の戻り力に抗してリング30を押す効果も有する。これらの条件の下で、軸線X−X′に関してスロット20と21が傾斜していることにより、ニードル10と11がコネクタ1の溝1aから引き抜かれ、その結果図5と6に矢印により示されているように、コネクタ1を孔2aの外側に向かって駆動するかまたは引っ張ることができる。
【0021】そのとき、コネクタ1の前面1cはもはや弁3の面3aに当接していない。それ故、弁3は外側ブシュ6内を支配している圧力の影響の下に座4に当てられる。
【0022】図5と6の位置では、コネクタ1は、図6に示したように、溝1aに維持される球40と41により本体2の内側に保持されている。
【0023】図1〜3の位置から図5および6の位置へ進むことにより、コネクタ1は管C1 に含まれた空気を減圧するかまたは空ける位置に到達している。なぜなら、コネクタ1の前面1cが、面1cと3cの間に区画されるゼロでない幅lの内側容積Vにより弁3から分離されるからである。
【0024】作業者がスリーブ60を解放すると、スリーブは孔2aの開口に向かって押される。要するに、ばね31が図7および8に示されたように管C1 の方へ向けられた力E2 をばね30に及ぼす。ばね30に当接しているニードル10および11が孔の開口に向かって押されて、図7に示したフランジ1bに対する当接位置を占める。この位置では、ニードル10および11がリング53の側壁53cと53dに、力E2 と実質的に同様な力を及ぼし、この力は、このリング53および管C1 の方向にリングと固着したスリーブ60を押す効果を有する。そのとき、図7および8の位置が達成され、その位置では、図8に示したように、球40と41が溝1aに所定の位置に維持される。
【0025】図5〜8の位置において、管C1 内に位置する空気がコネクタ1から容積Vの中へ流れ、それにより雄要素Aと雌要素Bが有効に分離されたときに、管C1 を流れ出て、引き続きむちうちの恐れを避けることができる。
【0026】容積Vから、空気は雌要素Bの内側隙間を、特に本体2の周りにスリーブ60の内部容積内に区画された環状室Cを充満する。管C1 側で、環状室Cがリング53により閉塞されている。容積Vから室Cに向かう圧力空気の流れにより、環状室C内の圧力Pが増大する傾向がある。
【0027】雄要素Aと雌要素Bの分離を続けたいときには、力E1 と反対の方向に、図9および10に示したように、本体2の中心孔2aの開口を超えて管C1 の方向にリング53を変位させる効果を有する力E3 をスリーブ60に及ぼせば充分である。そのとき、支承部分53aと53bは、コネクタ1の溝1aの外側の球40と41の引き抜きにもはや対抗しない。球10と11が溝1aから引き抜かれるときにかつニードル40と41がすでにフランジ1bの上流にあるので、図9と図10に示したように果たすことができる、本体2からのコネクタ1の引き抜きに対抗するものは何もない。
【0028】雄要素Aを雌要素Bに導入中、フランジ1bの傾斜した前面が球40と41を上流へ押す。スロット50と51にとらわれた球がこれらのスロットに当接することになり、作業者の手に保持されたスリーブ60の内側の本体2を押す。そのとき、図9および10の位置が達成される。この位置で、本体2の孔2aへ導入する過程で球40と41をコネクタ1のフランジ1bによりスロット50および51の外側へ半径方向に駆動することができる。要するに、リング53とリング30が部分53a、53bおよび30cの高さで重ならない。このようにして、図1〜3に関して述べたニードル10および11の作用を考慮すると、雄コネクタ1を本体2の中へ導入する動きによってのみそれが介在するという点で、雄要素Aと雌要素Bの間の連結が自動的であることが理解されるだろう。
【0029】図5〜8に示した中間位置に戻ると、かつ管C1 の排出に応じて、雌部品Bからの雄部品Aのときならぬ分離を避けるために、管C1 が完全に排出されるまで、球40および41が本体2の内側でコネクタ1の保持機能を有効に果たすことが必須であることが理解されるだろう。そのような分離は、事実上、問題の連結装置の二段解放の特徴を否定することと同じことになるだろう。
【0030】室C内の圧力Pの増加により、管C1 の方向のリング30の面30bに及ぼされる力E4 は、この管から来る空気が排出するにつれて増加する。
【0031】室C内の圧力Pが高くなりすぎる場合には、球40と41を溝1aから追い出すことができる図9および10の位置に向かってリング53とスリーブ60を押すのに力E4 が充分でなく、同時に作業者が図9および10に示した力E3 に均等な力をスリーブ60に及ぼしてないことに注意しなければならない。
【0032】連結装置がときならず開くこの危険を除くために、かつ本発明により、図5〜8の位置において管C1 の方向へのスリーブ60とリング53の移動を制限するようにする。
【0033】その目的のために、コネクタから容積Vに流れる空気が図7の矢印F′により表される通路を辿るように、ガス抜き100が本体2に設けられている。このようにして、室内Cの潜在的に危険な圧力上昇が避けられる。
【0034】本発明の実施の形態(図示省略)により、リング53の内面が本体2の外面と共に溝を区画する長手方向リブを有するようにすることもでき、これらの溝は室Cと外側の大気の連通を許す。それ故、これらの溝はスリーブ60の内側容積と連結装置の外側の連通のためのガス抜きも構成する。
【0035】どんな場合にも、ガス抜きの全横断面は室C内の圧力Pを実質的に上昇させずに管C1 から出る流体の流れを許すのに充分であるように設けられ、その結果リング53のときならぬ移動の危険を除外することができる。
【0036】さらに、安全リング200が室Cに、すなわち本体2とスリーブ60の間に、本体2の肩部2bに当接して収容されている。リング200は図4にいっそう特に明らかである。リング200は、図3、6、8および10に示したようにCの形状の横断面を、環状部分200aと協働して、有する環状部分200aおよび二つの扇形部分200bと200cからなる。管C1 の方に向けられたリング200の面200dが単純にばね31に当接しているだけなので、リング200は本体200の肩部2bの方向に弾性的に負荷されている。
【0037】さらに、スリーブ60は複数の内側かかと部60aを有し、そのうち二つは図1、5、7および9に見えるが、これらのかかと部は管C2 の方に向けられたリング200の面200eと協働するように設けられている。
【0038】室C内の圧力が上昇する場合には、錠止リング30に及ぼされて管C1 の方向にリング53を変位させるのに役立つ力E4 は、リング53と固着されているスリーブ60を同様に連行する効果を有するだろう。管C1 の方向へのスリーブ60のそのような移動は、リング200の面200e上にかかと部60aが当接していることにより、ばね31によりおよび室C内を支配する圧力により発生した力E5 に抗してこのリング200の変位を伴うだろう。換言すれば、図8に示したように、リング53と200にそれぞれ及ぼされる相反する力E4 とE 5は圧力Pおよびばね31によるものであり、それによりリング53とスリーブ60が変位することになるような平衡の欠落を避けることができる。このようにして、圧力Pの価と無関係に、図5と8の形状の安定した平衡の状況が得られる。それ故、管C1 内に存在する空気がガス抜き100または均等物を通って安全に逃げることができ、スリーブ60が独りでに移動する危険がない。
【0039】さらに連結装置の信頼性を改良するために、リング200の下流のスリーブ60と本体2の間の隙間Jがリング200と本体2の間の隙間jより大きくかつリング200とスリーブ60の間の隙間j′より大きくする。したがって、室C内に存在する空気が、図7および8に矢印F″により表されるように、隙間Jにより区画される環状空間内を流れることができる。
【0040】このようにして、安全リング200の下流を支配する圧力は、この圧力が大気圧と異なる限り、室C内を支配する圧力Pより永久的に低い。これにより、肩部2bの方向にリング200を負荷するように室C内を支配する圧力Pに因る力を充分に用いることができ、ばね31がリング200と協働しない変形実施例においてさえ、室Cの内側でリング200の不安定な位置決めの恐れがない。
【0041】一方ではガス抜き100を、他方では安全リング200を、図に示したように本発明の連結装置に独立してまたは組み合わせて設けることができる。換言すれば、充分なガス抜きが与えられる限り、リング200を省略することができる。同様に、ただ一つの安全リングを設けると同時に、ガス抜きを除くことができる。安全リングは外側からアクセスできないという追加の利点を有し、その結果その機能は決して変えられない。特に、連結装置がよごれた環境で作動するときに、廃棄物がガス抜き100を妨げて、それらを閉塞することすらあり、そのためガス抜きの能率を悪くする。リング200はよごれた環境を含めて、全体的に満足に機能する。
【0042】連結装置内を通過する流体の圧力に依存する圧力Pがどんなものであってもリング200は効果があることに留意しなければならない。なぜなら、スリーブ60の変位に抵抗するようにリング200に及ぼされる力はこの圧力と共に増加するからである。
【0043】事実上、リング200はスリーブ60とリング5の変位を止めるための要素を構成する。図示の例では、それはリングにより構成されるが、スリーブ60の内側容積内に本体2の周りに分配された別々の要素により形成することもできるのは自明である。
【0044】雌要素Bを可変な幾何学的配列の雄要素Aのコネクタ1に適合させることができる、ニードルにより形成された錠止手段でもっておよび球により形成された保持部材でもって本発明を示して来た。しかしながら、多分環状リングに取り付けられた特別なつめにおいて、他の錠止手段や保持部材を予想することができる。そのようなつめは、所望な場合に、ニードル、球または同時に両方を取り替えることができる。本発明はまた、雌部品の枢着レバーにより形成された保持部材と共に適用可能であり、各保持部材には、雄コネクタの外周溝を貫通するようになっている鼻部またはくちばし状物が設けられている。これらのレバーの鼻部またはくちばし状物の幾何学的配列をコネクタの溝の幾何学的配列に適合させることができ、したがって市場の種々の形式のコネクタに関して雌要素の大きな適合性が得られる。
【0045】本発明を空気が供給される連結装置と共に述べて来た。しかしながら、本発明は管内を通過するどんな流体、ガスまたは液体にも適用可能である。
【出願人】 【識別番号】596046107
【氏名又は名称】シユトイブリー・フアベルゲ
【出願日】 平成11年12月1日(1999.12.1)
【代理人】 【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史 (外3名)
【公開番号】 特開2000−170978(P2000−170978A)
【公開日】 平成12年6月23日(2000.6.23)
【出願番号】 特願平11−342448