JP2002502481A - 迅速結合継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、気体状および／または液体状の流体を送るための、特にガスタンクに充填するための迅速結合継手に関する。本発明の迅速結合継手は、管状ハウジング（１１）と、拡大可能な可能なロック要素と、管状ハウジング（１１）に固定されまた対応して形成された結合部（３０）に結合するための結合体部分（１７）を有する分割されたチャック（１５）と、管状ハウジング（１１）の中央で動き結合部（３０）に支持される摺動封止ビストン（２２）とを備えており、封止ピストン（２２）が軸方向に移動可能な摺動スリーブ（４０）によって囲まれ、この摺動スリーブ（４０）は迅速結合継手（１０）が連結位置にある時にロック要素（１５）をロック位置に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】 迅速結合継手 本発明は、気体状および／または液体状の流体を送るための、特にガスタンク に充填するための迅速結合継手に関する。 確実、堅固かつ迅速なプラグイン継手の結合は、圧力源、例えば補充シリンダ または圧力タンクから流体を送るための迅速結合継手を用いて提供されなければ ならない。危険な流体または結合圧が高い場合のような不都合な条件下において も問題のない取扱いが可能となるよう、簡単で問題のない迅速結合継手の操作が 特に重要となる。 このような迅速結合継手はＥＰ−Ａ０３４０８７９に開示され、ここでは迅速 結合継手は流体入口と流体出口とを有するハウジングを備え、また結合が行われ るまで迅速結合継手の確実な封止を保証するために複数のバルブを備えている。 これらのバルブは特定の所定順序で取り付けた後に操作され、この場合、出口バ ルブが最初に開口され、次に制御レバーをさらに動かしてコレットジョーを閉鎖 し、最後に入口バルブが開口される。制御レバーは、コレットジョーを駆動する ために偏心シャフトを介して摺動スリーブと係合し、かつ中央封止ピストンと係 合し、このピストンによってもプラグイン継手の取付けが完了した後に流体入口 が開口される。 この継手によって特に確実な結合が提供されるが、この継手の構造は多くの構 成要素を考慮するとかなり高価である。さらに、継手の差込み操作に加えて制御 レバーの操作が必要となるため操作がかなり複雑となり、この結果片手での操作 がほとんど不可能である。 さらに、本出願人のＷＯ−Ａ９３／２０３７８から、特にガスシリンダを充填 するためのこのような迅速結合装置が既知であり、この結合装置では、係合側面 を有するコレットジョー形態の迅速結合装置が出口領域に設けられる。また、継 手ハウジング内で摺動可能な中空封止ピストンも開示され、このピストンはコレ ットジョーを開閉するための摺動スリーブに結合された駆動装置を介して結合さ れる。この迅速結合継手の取扱い方法も改良の余地がある。さらに、本出願人の ＥＰ０３８２７２３とＤＥ３５１８０１９からプラグイン継手が既知であり、こ の継手では、同様の不都合、特に結合継手の斜めの取付けがあり、この結果、そ れでもなお不完全に造られる封止結合部の流体放出点を有するその開口部を完全 には除くことができない。 このため、本発明の目的は、簡単な構造によって特に確実かつ簡単な取扱いを 可能にする冒頭に述べた種類の迅速結合継手を提供することにある。 上記目的は、請求項１の特徴による迅速結合継手によって達成される。本発明 の好適な発展形態は従属請求項の主題を形成する。 提案される迅速結合継手の特徴は簡単な操作であり、この操作は、継手がほん の少しの力で脱着できるので特に信頼性も高い。この提案される迅速結合継手は 、相違する結合、 特にガスタンクの結合ニップルと、ガスシリンダバルブとの結合に適している。 管状ハウジング内で摺動または伸縮できる封止ピストンによって、ロック要素、 特にコレットジョーの確実な係合が達成される。これは、コレットジョーの係合 側面が、摺動する封止ピストンの能力によって、相補的な結合体の対応する連動 係合側面に自動的に適合し、かつロック要素、特にコレットジョーが封止ピスト ンと独立してロックされるからである。例えばガスタンクに対応する結合ニップ ルをかなり簡単に造ることができるので、これは特に重要である。封止ピストン は軸方向に摺動できるので、迅速結合継手の端面の係合側面と封止面との間の確 実で密接した係合が得られ、またその場合にのみ迅速結合継手に連結された出口 バルブまたはチェックバルブが開く。特に、これによって継手の過度に斜めの使 用が避けられ、すなわち使用者は正しく取り付けるように強いられるが、これは さもなければ流体通路の開口も継手側の連結も防止されるからである。これによ って、継手側およびニップル側両方における結合側面の摩耗またはそれに対する 損傷も確実に防止される。 好ましくは継手の空圧式駆動のために、外側制御スリーブを用いた迅速結合継 手の実現も特に重要であり、これによって確実かつ迅速な迅速結合継手の片手操 作が特に簡単な方法で可能になる。 実施形態について添付図面を参考にしてより詳細に以下に説明する。 図１は、結合体である結合ニップルと結合する迅速結合継手の側面図であり、 迅速結合継手の縦方向半部が結合位置で示されている。 図２は、迅速結合継手の改良した実施形態であり結合位置で示している。 図３は、迅速結合継手の更なる実施形態であり結合前の状態で示している。 図４は、図３における迅速結合継手を結合位置で示している。 図１では、部分的にのみ示した結合ニップル(結合体)３０に連結した迅速結合 継手１０の好適な実施形態が示されている。迅速結合継手１０は管状ハウジング １１を備え、送られる流体を結合ニップル３０に供給するため、管状ハウジング １１の右端部は入口１２として使用され、左端部は出口１３として使用される。 管状ハウジング１１の入口１２は、管状ハウジング１１内にねじ込まれると共に 中央穴の形態の貫通路１４ａを有する管状の結合アダプタ１４を備える。結合ア ダプタ１４は図の右側の端部にネジ山１４ｂを有し、送るべき流体を供給するた めのホースまたはパイプラインを前記ネジ山１４ｂに結合できる。結合アダプタ １４は、送るべき流体、特に現在所望の供給角度、通路断面等に適合するように 設計することができる。 結合アダプタ１４から離れた管状ハウジング１１の端部、すなわち出口１３に は、細長いコレットジョー１５から成る複数のロック要素が設けられ、このコレ ットジョー１５は結合ニップル３０の中に挿入される前に、図示していない位置 で径方向内部に広がっている。細長いコレットジョー１５のうち少なくとも３つ 、通常は６つのジョーが管状ハウジング１１の周囲に配置され、これらコレット ジョー１５は図の左側の端部の管状ハウジング１１の環状溝１１ａの中に掛合さ れ、またコレットジョー１５は径方向内側に広がるよ う、ばねリング１６によって付勢されている(図３も参照)。コレットジョー１５ は、図の左側端部の結合ニップル３０におけるフック状の結合側面３１に対応す る外側にずれた面に連動係合側面１７を備えている。 コレットジョー１５の周囲には、プラスチック材料またはゴム製の外側スリー ブ１８が設けられ、管状ハウジング１１の円筒状外壁に案内されている。管状ハ ウジング１１の端部における出口１３には封止ピストン２２が設けられ、この封 止ピストン２２はボールジョイントによって全方向に枢着できることが好ましく 、また結合ニップル３０の先細り封止面３２に対して当接するための封止リング ２３を前部端面に備えている。封止ピストン２２は挿入封止リング２４によって 封止され、この結果、実質的に迅速結合継手１０の中心軸に沿って流動する気体 状および／または液体状の流体は外部に逃れることができない。さらに、結合ニ ップル３０の方向にプレストレスを受けた圧縮ばね１９が、貫通路１４ａに沿っ た流路内に配設されている。結合アダプタ１４の肩部２０によって支持された圧 縮ばね１９は、チェックバルブ２５におけるバルブ円錐２１を坦持している。 封止ピストン２２の延在方向にバルブステムの中心に装着されたチェックバル ブ２５が、封止リング２８によって閉鎖位置にある環状の摺動スリーブ４０上の 封止面２７に対して封止することが重要である。チェックバルブ２５は、結合ア ダプタ１４の肩部２０によって装着されると共に結合アダプタ１４に対して支持 される圧縮バネ１９によって付勢される。このチェックバルブ２５とそれに連結 された封止ピストン２２とによって、結合アダプタ１４を介して供給される流体 は、非連結位置で、または補充シリンダ上の結合タップまたは類似のものが開口 している場合でも、迅速結合継手１０を結合ニップル３０に接続する直前まで流 出できない。 チェックバルブ２５は、連続した貫通路１４ａの出口１３に対向して中央に配 設された貫通路を有する。摺動スリーブ４０または結合ニップル３０と反対側の 端部でコレットジョー１５の上にねじ込まれたヘッドピース４０’を通したコレ ットジョー１５の連動係合により迅速結合継手１０の結合が完了した後、この貫 通路は貫通路１４ａと協働し、これによって、封止面２７／２８を有するチェッ クバルブ２５は、結合が行われる時に開口位置に付勢される。 特に重要なのは、封止ピストン２２およびチェックバルブ２５の外側周辺に案 内されると共に管状ハウジング１１内部の好ましくは圧力空間２７内の少なくと も１つの圧縮ばね２９によって付勢される環状の摺動スリーブ４０である。圧縮 ばね２９（図３も参照）は、管状ハウジング１１または結合アダプタ１４の凹部 上に支持される。図３から理解できるように、摺動スリーブ４０の先細り端部ま たは出口１３に対向するその端部にねじ込まれたヘッドピース４０’はコレット ジョー１５の内面（図２の１５’）に係合し、これによってこれらのジョーは径 方向に広がったロック位置に保持される。摺動スリーブ４０は内側にずれた管状 ハウジング１１の領域まで圧縮ばね２９によって押され、これによって摺動スリ ーブ４０の摺動運動のストッパが同時に得られる。コレットジョー１５付きの封 止 ピストン２２は摺動スリーブ４０の中に摺動自在に装着されているので、係合側 面１７は、係合状態に応じて特に小さな連結力で結合ニップル３０の対向側面３ １に係合することができる。概して圧縮ばね２９のばね力は、独立した方法で、 摺動スリーブ４０の中に装着された封止ピストン２２を有する摺動スリーブ４０ の軸方向変位を介して、ロック要素、特にコレットジョー１５のロックによって 図に示した閉鎖位置を確保するためには十分である。 冒頭に述べたＤＥ３５１８０１９による手動レバーまたはＥＰ−ＡＯ３４０８ ７９による偏心レバーによって脱着するため、摺動スリーブ４０の手動による駆 動をさらに可能にするため、駆動装置５０、空気チャネル５１、空気送給スリー ブ５２および２つの環状チャネル５３を用いた空圧式補助装置も設けることがで きる。駆動装置５０の軸方向運動を介して、空気チャネル５１は図に示した位置 で環状チャネル５３を通して空気送給スリーブ５２に接続され、この結果、摺動 スリーブ４０のピストン４２のピストン面４２’に作用し、これによって摺動ス リーブ４０が引っ込められる。ロック位置への摺動スリーブ４０の押圧力を増す ためには、圧縮ばね２９を補助して、より大きな直径を有するピストン４１の管 状ハウジング１１内にピストン環状面４２（図３のピストン面２２ａに対応）を 形成することも可能である。 修正した実施形態の迅速結合継手１０を図２に示す。これも一体のピースで形 成することができる摺動スリーブ４０のヘッドピース４０’は若干短く造られて いるが、その他の点では同一の構成要素には同様の参照番号が付けられている。 本実施形態によって封止ピストン２２のより大きな枢着能力が達成され、これに よって、この封止ピストン２２もチェックバルブ２５のバルブステムと一体のピ ースで、またバルブステムに対して剛性に造ることができる。封止ピストン２２ またはチェックバルブ２５のバルブステムの外周面も、コレットジョー１５の図 面においてずれた内面１５’をロックするために、それら内面に直接坦持するこ とができる。図から理解できるように、迅速結合継手１０を結合ニップル３０の 上または中に挿入または差し込む時に、封止ピストン２２上の端部封止リング２ ３は結合ニップル３０に接触する。かくして、封止リング２３は封止面２７、２ ８のチェックバルブ２５が開口できる前に封止面３２と堅く接触するようになり 、この結果、連結側のチェックバルブ２５のバルブ円錐２１の上に存在する流体 の流出が防止される。封止面３２と封止リング２３との係合を介して、さらに封 止ピストン２２は開口位置の中に右側に押圧されるが、一方、摺動スリーブ４０ またはそのヘッドピース４０’または封止ピストン２２の外周面、またはチェッ クバルブ２５のバルブステムは、コレットジョー１５の内面１５’に接触し、こ のコレットジョー１５をロック位置に広がったまま保持する。 上記の連結運動の間、封止ピストン２２は摺動スリーブ４０と共に圧縮ばね１ ９のばね力に対抗して最初に右側に押圧され、チェックバルブ２５はなお閉鎖さ れていることを指摘する。数ミリメートルの短いストロークの後、摺動スリーブ ４０の外面に支持されたコレットジョー１５の内面１５’はロック位置に広がり 、この結果、係合側面１７は対応し て形成された結合ニップル３０の結合側面３１と係合する。これによって、摺動 スリーブ４０も圧縮ばね２９の作用を受けるので、摺動スリーブ４０は左側への 軸方向移動のため事実上同時に解放される。摺動スリーブ４０および／または封 止ピストン２２のこの軸方向移動によって、摺動スリーブ４０／封止ピストン２ ２は、継管の態様でコレットジョー１５の内面１５’に係合し、この結果コレッ トジョー１５は、結合ニップル３０の広がった係合位置に噛み合い保持される。 封止ピストン２２が図２に示した結合位置でなお僅かに枢着運動できることを 指摘する。封止リング２３と封止面３２との間の接触面の領域におけるよりも大 きな有効面を有するバルブピストン２１の面も重要である。これによって、実質 的に迅速結合継手１０の中心軸に沿った流動方向で、封止ピストン２２は封止リ ング２３と共に圧力を増しつつ封止面３２を常に密接に押圧する。これによって サーボ作用が得られ、すなわち流体圧力の増加と共に封止リング２３のより強力 な圧力が作用し、かくして信頼性の高い迅速結合継手の封止が獲得される。 迅速結合継手１０を解除するために、図２に示した結合位置を開口位置に戻す ため、ここでは駆動スリーブ５０が外面の形状を介して手で引っ込められる。短 いストローク（圧力室２７の長さに対応）を通した摺動スリーブ４０の引き込み による、好ましくは空気圧による（またはレバーを用いた）変位の後、コレット ジョー１５は径方向内部に（または外側コレットジョー装着部との外側係合によ って外側に）広がることができ、これによってチェックバルブ２５は圧縮ばね１ ９の作用を受けて同時に摺動スリーブ４０内の出口端部１３に向かって左側に押 圧される。かくして、封止ピストン２２と封止面３２との間の封止接触が解除さ れる前に、チェックバルブ２５のバルブステムの能力によってチェックバルブ２ ５の封止面２７／２８が閉鎖される。チェックバルブ２５の非常に急速な閉鎖が 事実上同時のこの順序によって達成され、この結果液体量はまったく流出できな い。 摺動スリーブ４０の先端の円錐形状も本出願において重要である。これは、出 口１３に対向する端部またはヘッドピース４１’がコレットジョー１５の広がり 運動を補助し、この結果、迅速結合継手１０の連結は事実上力なしに行われ、か くして係合側面１７または結合側面３１に対する損傷が防止される。また摺動ス リーブ４０によって結合ニップル３０への迅速結合継手１０の確実な装着が可能 になり、一方、ロック要素として好ましいコレットジョー１５は、図４の封止面 ３２またはシール３３と封止リング２３との間の封止接触が確保された時にのみ 閉鎖されるが、これは、封止ピストン２２の軸方向変位と、この変位から同時に 発生する摺動スリーブ４０の解放とによって極めて急速かつ確実な結合を形成す るために、前記変位と解放とによってコレットジョー１５をロックするのに十分 に長く、チェックバルブ２５の閉鎖位置が維持されるからである。摺動スリーブ ４０のヘッドピース４０’は、異なった形状のコレットジョーまたは内面１５’ に適合させるために、摺動スリーブ４０に交換可能に固定することが好ましい。 特にガスシリンダ用の更なる修正実施形態が図３と図４に示され、この実施形態 では同一の方法で機能する構成要 素には同一の参照番号が付けられている。これらの図では、手動レバー５０’は 、冒頭に述べた前提技術から既知のように、より詳細には述べていない偏心軸の 上で作動する駆動装置として設けられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特にガスタンクに充填するための、気体状および／または液体状の流体を送 るための迅速結合継手であって、 管状ハウジング（１１）と、 管状ハウジング（１１）に固定された広がり可能なロック要素、特に対応して 形成された結合体（３０）に結合するための係合側面（１７）を有するコレット ジョー（１５）と、 結合体（３０）に係合するために、管状ハウジング（１１）の中央で摺動可能 な封止ピストン（２２）と、 を備える迅速結合継手において、 前記封止ピストン（２２）が軸方向に移動可能な摺動スリーブ（４０）によっ て囲まれ、前記摺動スリーブ（４０）が迅速結合継手（１０）の連結位置のロッ ク位置にロック要素（１５）を保持することを特徴とする迅速結合継手。 ２．前記封止ピストン（２２）および／または摺動スリーブ（４０）に作用する 圧縮ばね（１９、２９）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の迅速結 合継手。 ３．前記封止ピストン（２２）と摺動スリーブ（４０）との間に封止リング（２ ６）が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の迅速結合継 手。 ４．前記摺動スリーブ（４０）が管状ハウジング（１１）の内面に案内されるこ とを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の迅速結合継手。 ５．前記摺動スリーブ（４０）および／または封止ピストン（２２）が、軸方向 対向ピストン面よりもより大きな有効面積を有するピストン環状面（４２、２２ ａ）を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の迅速 結合継手。 ６．前記封止ピストン（２２）および該封止ピストン（２２）に結合されたチェ ックバルブ（２５）が、摺動スリーブ（４０）に案内されることを特徴とする請 求項１から請求項５の何れか１項に記載の迅速結合継手。 ７．前記チェックバルブ（２５）が封止ピストン（２２）と一体形成されること を特徴とする請求項６に記載の迅速結合継手。 ８．前記封止ピストン（２２）がボールジョイントによってチェックバルブ（２ ５）上に枢着装着されることを特徴とする請求項６に記載の迅速結合継手。 ９．前記摺動スリーブ（４０）が交換可能なヘッドヒース（４０’）を有するこ とを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の迅速結合継手。 １０．前記ロック要素（１５）が戻り止めボールまたは戻り止めピンの形態であ り、前記ボールまたはピンが摺動スリーブ（４０）の軸方向変位によって径方向 に広がることができることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記 載の迅速結合継手。