JP2008520932A

JP2008520932A - 速結接合具のための受動送信装置

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Publication number: JP2008520932A
Application number: JP2007543211A
Authority: JP
Inventors: ジムケリン，
Original assignee: ティーアイグループオートモーティブシステムズエル．エル．シー．
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: KR101290031B1; US20060103134A1; BRPI0517758A; WO2006055668A2; WO2006055668A3; CN100523582C; KR20070073980A; US7128347B2; JP4885873B2; EP1828662B1; EP1828662A4; EP1828662A2; ATE540255T1; CN101124427A

Abstract

流体管路系に連結を形成するための速結接合継手である。この速結接合継手はメス型接合具本体、オス型部材、および接合具本体に連結されたラッチを含む。メス型接合具本体は中を通って形成された溝、および接合具本体の端部から延びる穴を有する。オス型部材は接合具本体の端部を通って延びてこの穴に入る。オス型部材は管状表面および環状の膨径部を有する。この膨径部はこの管状表面の直径より大きい直径を有する。ラッチはオス型部材の膨径部と当接関係にある。ラッチは受動送信装置を有する。

Description

本発明は速結接合継手を含む流体管路系、さらに特定すると継手が適切に接続されたことの確認を与えることが可能な受動送信装置を有する速結接合継手に関する。

自動車およびその他の分野で、メス型接合具本体に受け入れられ、密閉保持されるオス型部材を概して含む速結接合継手がしばしば２つの構成部品または導管の間に流体接続を与えるために利用され、したがって２つの構成部品の間の流体管路を確立する。最少量の時間と費用とで密閉されて固定された流体管路（ｆｌｕｉｄｌｉｎｅ）が確立され得るという点で速結接合継手の使用は好都合である。
速結接合継手のオス型部材とメス型接合具本体とを一体に固定するためのいくつかの方法およびメカニズムが存在する。

保持メカニズムの１つのタイプは接合具本体の外側に形成された溝を通して挿入される保持子の使用を含む。溝を通って延びる桁がオス型部材の膨径部と溝を画定する背面との間で支えられ、それにより、継手の分離を防止する。そのような保持子の物理的外形のせいで、これらは売買において「馬蹄形」保持子と称される。
保持メカニズムの他のタイプは接合具本体の中に配置される保持子の使用を含む。この保持子は接合具本体の中に形成される放射面とオス型部材に形成された拡張膨径部との間に延びる耐荷重部材を含み、それにより、オス型部材を接合具本体の中で固定する。
米国特許第５２２７７９８号米国特許第５６２８５３１号

図１は流体管路（ｆｌｕｉｄｌｉｎｅ）に形成された速結接合継手１０を例示している。継手１０は概して円筒状のメス型接合具本体１２、および一次保持子１６と二次ラッチ１８とによって一体に固定されるオス型部材１４で構成される。ラッチ１８は「二次」と称されて別の保持子と併せて示されているが、別の「一次」保持子を伴なわずにラッチ１８を単独で使用することが可能であり、または好ましくさえある応用例が想定されることは理解されるべきである。オス型部材１４は、流体管路系の一部を形成する中空管１５の端部に形成される。使用時には、メス型接合具本体１２がやはり流体管路系の一部であるホース（図示せず）へと接続される。メス型接合具本体１２およびオス型部材１４は永続性であるが分離可能な連結を流体管路内で形成するように接続可能である。

接合具本体１２は図２〜４に詳細に例示されている。接合具本体１２は概して円筒状で段の付いた外壁２０、および概して円筒状で段の付いた内壁２２によって画定される。接合具本体１２は軸２４付近に中心を置かれ、ナイロンなどのプラスチック材料で作られることが好ましい。内壁２２は貫通穴２６を画定する。貫通穴２６は大きい方の直径の入り口またはオス型部材受け入れ端部２８から小さい方の直径のホース接続端部３０へと接合具本体１２を完全に通って延びる。

接合具本体１２の内壁２２の直径の変化が穴２６を４つの異なる区画に分割する。オス型部材受け入れ端部２８からホース接続端部３０へと軸方向内側に移動するに従って、これらは保持子ハウジング区画３２、密閉チャンバ３４、管端部レセプタクル３６、および流体通路３８である。

保持子ハウジング区画３２はオス型部材受け入れ端部２８に隣接する。これは頂上支持部材４４、２つの側部支持部材４６、４８、２つの中央支持部材５０、５２、および２つの底部支持部材５４、５６によって内側周縁４２に接続されたＣ字型の外側周縁４０によって画定される。外側周縁溝４１がＣ字型外側周縁４０の底部に画定される。切り込み４３が内側周縁４２の底部に画定される。頂上支持部材４４と２つの側部支持部材４６、４８との間の空間が２つの頂上溝５８、６０を画定する。２つの側部支持部材４６、４８と底部支持部材５４、５６との間の空間が２つの側部溝６２、６４を画定する。２つの底部支持部材５４、５６の間の空間が底部溝６６を画定する。頂上溝５８、６０は一次保持子１６を接合具本体１２の中心軸２４に対して横断方向に受け入れて位置決めする。側部溝６２、６４および底部溝６６は二次ラッチ１８を接合具本体の中心軸２４に対して横断方向に受け入れて位置決めする。頂上支持部材４４は湾曲上面４５を画定する。中央支持部材５０、５２の各々は係止用段部６８、７０を画定する。係止用隆線７２、７４が各々の底部支持部材５４、５６の外縁から横方向に延びる。

密閉チャンバ３４は保持子ハウジング区画３２よりも軸方向内側に形成される。これは保持子ハウジング区画３２に相対して小さくなった内壁２２の直径部分によって画定され、円錐状段部７８から半径方向段部８０へと軸方向内側に延びる。密閉チャンバ３４は接合具本体１２とオス型部材１４との間の流体シールを形成するために密閉用素子を収容するように設けられる。

管端部レセプタクル３６は密閉チャンバ３４よりも軸方向内側に形成される。これは密閉チャンバ３４に相対して小さくなった内壁２２の直径部分によって画定され、半径方向段部８０の小径端部から円錐状段部８２へと軸方向内側に延びる。管端部レセプタクル３６はオス型部材１４の開放端部を受け入れるように設けられる。

流体通路３８は内壁２２の最小直径部分で画定される。これは円錐状段部８２の小径端部からホース接続端部３０へと通じている。流体通路３８を取り巻く外壁２０の部分は流体管路内の他の構成部品への接続を容易にするように構成される。例えば、例示された接合具本体１２はフレキシブル・ホースへの接続のために特別に形成される。フレキシブル・ホースの中への挿入を容易にするために円錐形突端８４が端部３０に隣接して形成され、ホースを接合具本体上に保持するために傾斜した突刺８６が突端８４の外方向に形成される。所望であれば外側Ｏリング・シールを収容するために溝８８が画定される。

図１に例示されるように、オス型部材１４は剛体管１５の端部に形成される。これは開放管端部９２から所定の距離に形成された半径方向に拡大した膨径部（ｕｐｓｅｔ）９０を含む。管端部９２は丸くてもよく、または接合具本体１２へのオス型部材１４の挿入をさらに容易にするためにテーパを付けられてもよい。滑らかで円筒状の密閉用表面９４が膨径部９０と管端部９２との間に延びる。密閉用表面９４の外径は、オス型部材１４の端部が管端部レセプタクル３６の中にきちんと納まって嵌合するようにされなければならない。

一次の「馬蹄形」タイプの保持子１６が図５〜７に詳細に図解されている。これはプラスチックなどの弾性で柔軟な材料で作られることが好ましい。保持子ハウジング区画３２の頂上溝５８、６０を通って延びる一次保持子１６は取り外し可能に接合具本体１２へと連結される。

一次保持子１６はその一方の端部で結合した横材９８から延びる一対の細長で概して平行の保持桁９６を含む。横材９８は保持桁９６間にオス型部材１４の非膨径部の外径に殆ど等しい分離を与える。保持桁９６は頂上溝５８、６０の軸方向幅に殆ど等しいが（隙間を許容するために）わずかに小さい軸方向幅を有する。保持桁９６の横方向幅は、（オス型部材の挿入と解放を可能にするように）保持桁９６の外方向への拡大を可能にするために頂上溝５８、６０の横方向幅よりもはるかに小さい。

横材９８は保持桁９６の軸方向幅よりも大幅に大きい軸方向幅を有する。図８に例示されるように、横材９８は保持桁９６の前面１０２と軸方向に位置合わせされるが、保持桁９６の背面１０４を越えて軸方向に延びる。

各々の保持桁９６は横材９８から遠い端部に形成されたラッチ１０６、解放斜面１０８、およびラッチ１０６と横材９８との間で前面１０２に形成された傾斜付き先導領域１１０を含む。一次保持子１６が接合具本体１２の中に十分に挿入されると、ラッチ１０６は一次保持子１６を接合具本体１２に相対して定位置に係止する。ラッチ１０６によって画定されるラッチ止め縁部１１２が、一次保持子１６を定位置に係止するために接合具本体１２の中央支持部材５０、５２によって画定される係止用段部６８、７０に係合する。

解放斜面１０８は横材９８の下面上に画定される。組み立てられると、解放斜面１０８は接合具本体１２の頂上支持部材４４の湾曲上面４５の真上にある。一次保持子１６をさらに接合具本体１２の中に押し込むように横材９８に圧力が加えられれば、解放斜面１０８は頂上支持部材４４に対して接触し、摺動または排動する。その結果、保持桁９６が広がってオス型部材１４の解放を可能にする。

先導領域１１０は各々の保持桁の前面１０２から半径方向および軸方向内側に傾斜し、前面１０２と背面１０４のほぼ中間で終結する。先導領域１１０間の間隔は前面１０２の隣りで最大である。ここで、この間隔はオス型部材１４に形成された膨径部９０の直径にほぼ等しい。先導領域１１０の後縁部１１６で、先導領域１１０間の間隔はオス型部材１４の（非膨径部の）外径にほぼ等しい。ラッチ１０６付近の先導領域１１０の部分はオス型部材の膨径部９０の環状のプロファイルに適合するように１１８で内側に曲がる。これは接合具本体１２を通るオス型部材１４の案内および心出しを支援する。

二次ラッチ１８は図８〜１０に詳細に図解されている。二次ラッチ１８はプラスチック成形体部分１６０および受動送信装置１６２を含む。二次ラッチ１８のプラスチック成形体部分１６０は保持桁１１９、および主本体部分１２４によって連結された一対の細長で概して平行の捕捉桁１２２を含む。

主本体部分１２４は長方形に形作られた切り欠き１２５を画定する。切り欠き１２５は、ネジの端部のような長方形の断面を有するナイフ・エッジが中に挿入されることを可能にすることで二次ラッチ１８を（図１５に例示されるような）ラッチ止めした位置から（図１４に例示されるような）ラッチ止めしていない位置へと梃子で動かすために必要な手段を提供するように形作られる。保持桁１１９の後部から軸方向に延びるのは管確認部１２６である。主本体部分の前部から延びるのは保持用クリップ１２８である。

保持桁１１９は横方向に広がった部分１２０および狭まった部分１２１を含む。広がった部分１２０の横方向の幅は接合具本体１２の底部溝６６の横方向の幅よりわずかに小さい。狭まった部分１２１の横方向の幅は外側周縁溝４１の横方向の幅よりわずかに小さい。広がった部分１２０はオス型部材１４の膨径部９０との当接に適合した当接面１２３を画定する。保持桁１１９の半径方向内側表面１２７はオス型部材１４を形成する管の外側表面の湾曲に合致するように曲げられる。

各々の捕捉桁１２２は主本体部分１２４から遠い端部に形成されたフック１３０を含む。二次ラッチがラッチ止めしていない位置にあるときに二次ラッチ１８を接合具本体１２に固定するために、フック１３０によって画定される切り欠き１３２が底部支持部材５４、５６によって画定される係止用隆線７２、７４に係合する。フック１３０と主本体部分１２４との間に配置されて各々の捕捉桁１２２の内側表面は傾斜した表面１３４および横方向に広がった表面１３６を画定する。２つの捕捉桁の傾斜表面１３４の間の距離は係止用隆線７２、７４の間の距離より小さい。２つの捕捉桁の横方向に広がった表面１３６の間の距離は係止用隆線７２、７４の間の距離にほぼ等しい。さらに、捕捉桁１２２の内側表面の間の最も狭い距離は一次保持子１６の保持桁９６の外側表面間の距離よりわずかに大きい。捕捉桁１２２の軸方向幅は保持桁９６の軸方向幅にほぼ等しい。

管確認部１２６は概して月形である。管確認部１２６の半径方向内側表面は第１の湾曲表面１３８および第２の湾曲表面１４０を有する。第１の湾曲表面１３８はオス型部材１４を形成する管の外側表面の湾曲に適合するように曲げられる。第２の湾曲表面１４０は膨径部９０の外側表面の湾曲に適合するように曲げられる。

保持用クリップ１２８は主本体部分１２４の前部から軸方向に延びる。リブ１４２が保持用周縁２８の前面を主本体部分１２４の背面へと接続する。リブ１４２の横方向幅は内側周縁４２の切り欠き４３の横方向幅よりわずかに小さい。リブ１４２の軸方向長さは内側周縁４２の軸方向厚さよりわずかに大きい。縁部１４４は保持用クリップ１２８の半径方向内側の縁部に画定される。縁部１４４の湾曲は密閉チャンバ３４を取り巻く外壁２０の部分の湾曲に合致する。縁部１４４の湾曲は二次ラッチをラッチ止めしていない位置へと解放するための上方向の圧力およびオス型部材の供給を可能にするように曲げられる。

図９〜１１に例示されるように、受動送信装置１６２は主本体部分１２４の最上部に配置される。この受動送信装置１６２は電源を必要としない。そのような受動送信装置の例はＨｉｌｄｅｂｒａｎｄの米国特許第５２２７７９８号明細書に記述されている。このタイプの受動送信装置は距離、歪み、圧力、およびその他の環境要因の変化に反応することができる。図１に図解された特定の実施形態については、受動送信装置１６２は圧力の変化を感知するために使用される。プローブ１６４が送信装置１６２へと接続される。プローブ１６４は保持桁１１９の半径方向内側表面１２７から送信装置１６２へと延びる。プローブ１６４の端末側終端１６６は保持桁１１９の半径方向内側表面１２７での圧力の変化を感知することができる。

送信装置１６２の周囲に主本体部分１２４を直接成形することによって送信装置１６２は主本体部分１２４の最上部に埋め込まれることが可能である。このオーバーモールド加工された送信装置１６２については、二次ラッチ１８のプラスチック部分１６０の成形工程の間にプローブ１６４もやはり保持桁１１９の中にオーバーモールド加工される。送信装置１６２とプローブ１６４がプラスチック部分１６０の中にオーバーモールド加工されるこの実施形態に関すると、送信装置１６２とプローブ１６４は成形工程中に経験する熱に耐えることができなければならない。

場合によっては、送信装置１６２は主本体部分１２４の最上面に画定された空洞に置かれてもよい。この空洞から保持桁１１９の半径方向内側表面へと穴が延びる。この空洞は二次ラッチ１８のプラスチック部分１６０を成形する工程の一部として形成される。送信装置１６２は主本体部分１２４に接着されるかまたは機械的に固定される。プローブ１６４は保持桁１１９内に画定された穴の中に挿入される。

図１２は或る代替選択肢の位置に配置された送信装置を備えた図１の継手で使用するための二次ラッチを図解している。送信装置を主本体部分１２４の最上部に配置して保持桁１１９の半径方向内側表面での圧力の変化を感知するプローブを使用するのではなく、送信装置１６２Ａが保持桁１１９の半径方向内側表面１２７の半径方向直ぐ外側に配置される。送信装置１６２Ａは、保持桁１１９を送信装置１６２Ａの周囲に直接オーバーモールド加工することによって保持桁１１９の半径方向内側表面の近辺に埋め込まれてもよい。場合によっては、送信装置１６２Ａは保持桁１１９の半径方向内側表面上に画定された空洞内に置かれることもあり得る。

速結接合継手を接続するための方法は以下の通りである。一次保持子１６が接合具本体１２に取り付けられる。一次保持子１６の保持桁９６が保持子ハウジング区画３２の頂上溝５８、６０を通して挿入される。横材９８と解放斜面１０８が頂上支持部材４４の上に配置され、保持桁９６の先導領域１１０がオス型部材受け入れ端部２８に面するように一次保持子１６が配向させられる。

横材９８に下向きの力を加えることによって頂上溝５８、６０を通る保持桁９６の挿入が容易にされる。本発明を説明する目的で、「下向きの力」という用語は接合具本体１２へと向かって加えられる力として定義される。下向きの力の増大は、保持桁９６が中央支持部材５０、５２の側部に接触するときに必要である。十分な下向きの力が加えられると、保持桁９６の丸くされた端部が中央支持部材５０、５２の側部に対して摺動し、保持桁９６を引き離して広げ、保持桁９６が中央支持部材５０、５２を通過することを可能にする。保持桁９６が中央支持部材５０、５２を通過すると、保持桁９６は底部支持体７８の係止用段部６８、７０の下に位置するラッチ止め縁部１１２で内方向に弾けて一次保持子１６を接合具本体１２に固定する。適切に取り付けられた一次保持子１６が図１４および１５に例示されている。取り付けられた位置で、一次保持子１６の保持桁９６は側面から見ると穴２６の軸２４にほぼ直角である（図１および１３参照）。前面または背面から見ると、保持桁９６は穴２６の軸２４からほぼ均等に間隔を置かれる（図１４および１５参照）。

接合具本体１２に適切に取り付けられた一次保持子１６と共に、次いでオス型部材１４が接合具本体１２の中に挿入される。オス型部材１４の密閉用表面９４が保持桁９６の間を通過して、保持桁９６の間の間隔がオス型部材１４の非膨径部の外径にほぼ等しいので殆どまたは全く抵抗を伴なわずに密閉チャンバの中に入る。挿入に対する抵抗はオス型部材１４の膨径部９０が保持桁９６に接触すると生じる。十分な軸方向内向きの力を加えると、保持桁９６の先導領域１１０が膨径部９０の保持桁間の通過を可能にする。膨径部９０が保持桁９６の間を通過するとき、膨径部が先導領域１１０に沿って乗り上げて保持桁９６を半径方向外向きに曲げる。いったん膨径部９０が保持桁を通過すると、保持桁９６は膨径部９０の後方で定位置に戻って係止位置になる。これ以後の不注意による接合具本体１２からのオス型部材１４の引き抜きを防止するために保持桁９６の背面１０４が膨径部に当接する。

係止位置からのオス型部材１４の解放は横材９８上に下向きの力を行使することによって達成されることが可能である。横材９８への下向きの力は、解放斜面１０８が接合具本体１２の頂上支持部材４４の湾曲上面４５に接触する状況を生じさせる。解放斜面１０８は頂上支持部材４４に対して摺動または排動し、下向きの力の印加が続くにつれて保持桁９６を横方向に引き離して広げる。最終的に、保持桁９６は膨径部９０の保持桁９６間の通過を許容するのに十分な距離に離れて広がるであろう。次いでオス型部材１４が接合具本体１２から引き抜かれることが可能である。接合具本体１２から部材１４が引き抜かれて一次保持子１６が弛緩すると、一次保持子１６はその通常の設置位置を再びとる。

二次ラッチ１８を（図１３および１４によって例示されるような）係止用隆線７２、７４が切り欠き１３２の中に配置されるラッチ止めしていない位置から（図１５によって例示されるような）ラッチ止めした位置へと位置付けることによって連結は完了される。二次ラッチ１８をラッチ止めした位置へと位置付けるために、下向きの力が主本体部分１２４に加えられる。十分な下向きの力でもって、捕捉桁１２２の傾斜表面１３４が係止用隆線７２、７４の側部に対して摺動し、捕捉桁１２２を引き離して広げ、この捕捉桁が底部支持部材５４、５６を通過することを可能にする。図１６および１７に例示されるように接合具本体１２に適切に挿入されたオス型部材１４でもって、二次ラッチは二次ラッチ１８の捕捉桁１２２の部分が一次保持子１６の保持桁９６の横方向外側に配置される位置へと移動することが可能である。同時に、保持桁１１９および管確認部１２６がオス型部材１４に向けて半径方向内向きに移動させられ、保持用クリップ１２８が密閉チャンバ３４を取り巻く外壁２０に向けて半径方向内向きに移動させられる。

二次ラッチ１８が接合具本体１２の中に十分に挿入されると、係止用隆線７２、７４は捕捉桁１２２の傾斜表面１３４を超えて横方向に広がった表面１３６の間に位置付けられる。二次ラッチ１８の捕捉桁１２２は横方向内向きに弾けて図１７に例示されるようなラッチ止めした位置になる。二次ラッチ１８の捕捉桁１２２は側面から見ると穴２６の軸２４にほぼ直角である（図１および１３参照）。前面または背面から見ると、捕捉桁１２２は穴２６の軸２４からほぼ均等に間隔を置かれる（図１４および１５参照）。ラッチ止めした位置では、二次ラッチ１８の各々の捕捉桁１２２の部分は一次保持子１６の相当する保持桁９６の横方向外向きに位置付けられる。保持桁９６に相対した捕捉桁１２２の位置は保持桁９６が不注意によって横方向外向きに移動してオス型部材１４を係止位置から解放するのを阻止する。ラッチ止めした位置では、保持桁１１９の背面はオス型部材１４の膨径部９０と軸方向で当接する関係にある。保持桁１１９と膨径部９０との間のこの軸方向の当接関係は二次ラッチ１８に、一次保持子１６が仮に失敗してもオス型部材１４を接合具本体１２内に保持するための二次ラッチの特徴を与える。

オス型部材１４が接合具本体１２の中に適切に挿入されて、それにより、膨径部９０が一次保持子１６の保持桁９６を超えたとき、保持子確認部１１９の半径方向内向き表面が一次保持子の保持桁の間で半径方向内向きに移動してラッチ止めした位置に入ることが可能であり、この位置では保持桁の半径方向内向き表面１２７はオス型部材を形成する管の外側表面に当接する。ラッチ止めした位置へと半径方向内向きに移動する二次ラッチ１８のこの能力は、オス型部材１４が接合具本体１２の中に適切に挿入されたという視覚確認をユーザに提供する。

上記で言及したような視覚確認の提供に加えて、本発明の二次ラッチ１８はオス型部材１４が接合具本体１２の中に適切に挿入されたという確認を与えるために受信装置に信号を送ることもやはり可能である。保持桁１１９の半径方向内側表面は管１５の外側表面に合致するように形作られるので、二次ラッチ１８をラッチ止めした位置に挿入すると、保持桁１１９の半径方向内側表面の中央が管１５の外側表面に当接する。管１５と保持桁１１９のこの当接は、プローブ１６４の端末側終端１６６が置かれる半径方向内側表面の中央で圧力を変化させる。この圧力の変化は送信装置１６２によって送信される共振周波数を変化させる。図２９に概略で示される受信装置は二次ラッチ１８が接合具本体１２の中に挿入される場所付近に配置される。受信装置は送信装置１６２から信号を受信し、周波数の変化があることを認識することのできる図２９に概略で示された処理ユニットに信号を送る。その後、この処理ユニットは継手１０が適切に接続されたという通知を提供するために図２９に概略で示された表示ユニットに信号を送ることが可能である。この処理ユニットは継手１０が適切に接続されたという記録を作ることができるレコーダ（図示せず）に信号を送ることもやはり可能である。

図１６はオス型部材１４が接合具本体１２の中に適切に挿入されなかったときの状況を図解している。そのような状況では、オス型部材１４は膨径部９０が一次保持子１６の保持桁９６を超えるように十分に接合具本体１２の中に挿入されていない。このときでもまだ離れて広がった保持桁９６で二次ラッチ１８の捕捉桁１２２が接合具本体１２の中に半径方向内向きに挿入されることは不可能であり、なぜならば捕捉桁１２２の端部が一次保持子１６のまだ離れて広がった保持桁９６に当接するからである。さらに、オス型部材１４が不十分に接合具本体１２の中に挿入された状況では、膨径部９０は二次ラッチ１８の保持桁１１９の半径方向直ぐ内側に位置する。膨径部９０の半径方向外側表面と保持桁１１９の半径方向内向き表面の当接はまた、二次ラッチが接合具本体１２の中に半径方向内向きに挿入されることが可能になるのを妨げる。二次ラッチ１８のラッチ止めした位置への半径方向内向きの移動のこの不可能性は、オス型部材１４が接合具本体１２の中に十分に挿入されなかったという視覚確認をユーザに提供する。

さらに、保持桁１１９の半径方向内側表面１２７の湾曲は膨径部９０の外側表面の湾曲と同じではない。保持桁１１９の半径方向内側表面１２７の内径は膨径部９０の外側表面の直径より小さい。保持桁１１９の半径方向内側表面と膨径部９０の外側表面の湾曲のこの不一致のせいで、保持桁１１９の縁部のみが膨径部９０に接触することができる。したがって、オス型部材１４が接合具本体１２の中に適切に挿入されなかった状況では保持桁１１９の縁部は膨径部９０に当接すると見込まれるが、保持桁１１９の中央は膨径部９０に接触しない。この状況では、プローブ１６４の端末側終端１６６が配置される保持桁１１９の中央での圧力は変化しない。保持桁１１９の半径方向内側表面の中央におけるこの圧力変化の欠如は送信装置１６２によって送られる周波数を変化させない。それゆえに処理ユニットは継手１０が適切に接続されたことを認識する信号を受信しないであろう。

ここで図２９を参照すると、上述されたような本発明の実施形態はオス型部材１４の存在および一次保持子１６とラッチ止めした位置にある二次ラッチ１８の適切な位置取りを検出するために受動送信装置１６２の形態の埋め込み型センサを提供する。場合によっては、一次保持子が使用されなかった場合にはこのセンサは二次ラッチ１８の適切な位置取りを感知するように配置されることもあり得る。センサのこの形態は他の機器への物理的接続を必要とせず、電源への直接接続を必要としない。このセンサは誘導場送信装置として動作する。開示された実施形態では管１５の滑らかな円筒型密閉用表面９４に対する保持桁１１９の半径方向内側表面１２７の接触における圧力の感知が意図されているが、受動送信装置が受動送信装置１６２とオス型部材１４の管１５または他の保持部品との間の近接性、位置、または他の関係といった他の状況に応答するように回路が構成されることも見込まれる。

本システムは図２９に概略で例示されるように動作する。概して４００で指定される受信装置は組み立てラインまたは作業台などといったオス型部材１４への速結接合継手１０の組み立ての場所に隣接して配置される。受信装置４００は受動送信装置１６２に誘導結合した受信用インダクタ４０２を含む。これは送信用インダクタに誘導される周波数信号を認識するように機能する。図１〜１６の実施形態に関連して前述されたように、適切な接続が為されると保持桁１１９の半径方向内側表面１２７がオス型部材１４の管１５の表面９４に接触し、受動送信装置１６２が圧力の変化または増大を認識する。

図２９を参照すると、受信装置は掃引信号を発生する掃引信号源４０１を含む。これがバッファ４０３ａを通じて受信用インダクタ４０２に連結される。掃引信号源４０１はバッファ４０３ｂを通じて基準インダクタ４０５に同等に連結される。基準インダクタは受動送信装置１６２への結合を阻止するためにシールド４０７によって遮蔽される。両方のインダクタ４０２と４０５が差動増幅器４０８へと接続され、これが出力信号を供給する。

インダクタ４０２と４０５は信号源４０１から同じ掃引信号を受ける。したがって端子７と８それぞれにおける電圧Ｖ_１とＶ_２は通常では等しい。しかしながら、掃引信号源４０１が受動送信装置１６２の共振周波数を通過させるとき、受動送信装置は受信用インダクタ４０２により作り出される近接または誘導電磁場によって受信用インダクタ４０２に磁気的に結合した低インピーダンスの負荷を形成する。この負荷は受信用インダクタを横切る電圧Ｖ_１を低下させ、これが差動増幅器４０８で認識されて出力信号を作り出す。付随するコンピュータなどの処理機器４０９は差動増幅器４０８によって作り出された出力信号を受信するように配置される。差動増幅器４０８からの出力信号は、その後に可聴または視覚信号、データの記録、またはこれらまたは類似した応答のいずれかの組み合わせを供給することが可能となる評価および処理のために付随の処理用機器４０９に伝達される。

受動送信装置１６２の回路は図２９に概略で例示されている。この回路は送信用インダクタ４１０、抵抗器４１２、およびキャパシタ４１４を含む。この回路は図２９に示されるように並列の受動送信装置として、または図３０に示されるように直列の受動送信装置として配列されることが可能である。違いは抵抗器４１２の場所である。

図２９では抵抗器４１２は送信用インダクタ４１０およびキャパシタ４１４と並列である。図３０では抵抗器４１２は送信用インダクタ４１０およびキャパシタ４１４と直列である。

抵抗器４１２は用途に応じて変わる。受動送信装置１６２が図１〜１６の実施形態のように圧力を感知するためのものであれば、可変で力感知用の抵抗器が使用される。受動送信装置１６２が距離または近接性を感知するためのものであれば固定抵抗器が使用される。距離または近接性が感知されるのであれば、或る期間について一貫して維持される可変抵抗器が使用されることもやはり可能である。これは信号の振幅が送信用のインダクタ４０２と受動送信装置１６２との間の分離の距離に応じて決まることを許容する。

本発明による速結接合継手の第２の実施形態が図１７〜２５に図解されている。第２の実施形態の速結接合継手２１０は、オス型部材が接合具の中に適切に挿入されたことを確認する信号を受信装置に供給するために二次ラッチのプラスチック部分に配置された送信装置以外は同一出願人による米国特許第５６２８５３１号明細書に述べられた速結接合継手と基本的に同じである。速結接合継手２１０は中空のメス型接合具本体２１２と接続可能なオス型部材２１４を含む。

オス型部材２１４は流体管路系の一部を形成する中空で剛体の管２１５の端部に形成される。オス型部材２１４はオス型部材の端部から所定の距離に形成された環状のフランジまたは膨径部２９０を有する。

メス型接合具本体２１２は中空であり、穴２２６を画定する。これはプラスチック材料、好ましくはナイロンで作られる。広げられた保持子ハウジング区画２３２が接合具本体２１２の一方の端部に形成される。保持子ハウジング区画２３２は半径方向で環状の周縁２４０によって画定される入り口２２８を有する。一対の円周方向に１８０度変位した長方形の窓２６２、２６４が接合具本体２１２を貫通して形成され、入り口２２８から遠ざかるように周縁２４０から延びる。

接合具本体２１２の保持子ハウジング区画２３２を通る溝２５８が形成される。溝２５８は窓２６２、２６４より狭く、円周方向で窓から９０度間隔を空けられる。湾曲したカム表面２４６、２４８が溝２５８と窓２６２、２６４との間で円周方向に延びる。２つの円柱状取り付け支柱２６８が接合具本体２１２の外側の対向する側面に形成される。

保持子２１６が接合具本体２１２の保持子ハウジング区画２３２内に配置される。保持子２１６はオス型部材２１４を接合具本体２１２の中に固定する。保持子２１６はプラスチック、好ましくはナイロンで作られる。図２６に例示されるように、保持子２１６は基台リング２９８から外方向に延びる２つの支持構造２９５を含む。支持構造２９５は基台リング２９８に一体に連結されてそこから外方向に延びる。各々の支持構造２９５は基台リング２９８から入り口２２８に向かって延びる２つの平行の支持桁（図示せず）を有する。これらの支持桁は基台リング２９８から遠位のそれらの末端で半円形の横梁３１０によって連結される。横梁３１０は入り口周縁２４０の内側の中に嵌め込まれるように構成される。横梁３１０の間の半径方向の間隔は膨径部２９０の外径よりわずかに大きい。それゆえに、オス型部材２１４、膨径部２９０および全体が抵抗無く横梁３１０の間を通過することができる。

保持桁２９６は各々の横梁３１０上で中央に取り付けられ、支持構造２９５の支持桁によって跨がれる。保持桁２９６は横梁３１０から内方向に収束角で延び、当接面３０４で完結する。当接面３０４は、オス型部材が保持子の中に十分かつ適切に挿入されるとオス型部材の膨径部と当接する関係になるように構成される。当接面３０４と基台リング２９８との間の軸方向の分離は少なくとも膨径部２９０の軸方向幅と同じ大きさでなければならない。当接面３０４間の半径方向の間隔はオス型部材膨径部２９０の直径より小さい。したがって、保持桁２９６は膨径部２９０の通過を許すように半径方向外向きに押し進められなければならない。

二次ラッチ２１８は接合具本体２１２の外側に取り付けられる。ラッチ２１８は「二次」と称されて別の保持子と併せて示されているが、別の「一次」保持子を伴なわずにラッチ２１８を単独で使用することが可能であり、または好ましくさえある応用例が想定されることは理解されるべきである。二次ラッチ２１８はプラスチック成形体部分３６０および受動送信装置３６２を含む。二次ラッチ２１８のプラスチック成形体部分３６０は主本体部分３２４を含む。２つの脚部３１６が本体部分３２４の側縁部から延びる。各々の脚部３１６は接合具本体２１２上に形成された相当する支柱２６８を受け入れるための長円形の穴３１８を画定する。２つの対向する捕捉桁３２２が本体部分３２４から延びる。内向きに延びるフック３３０が捕捉桁の端部に形成される。

長方形の保持桁３１９が主本体部分３２４の下面に形成される。この保持桁３１９は外方向に延びるクリップ３２８を画定する。
図１７〜２２に例示されるように、受動送信装置３６２が主本体部分３２４の最上部に配置される。プローブ３６４が送信装置３６２へと接続される。このプローブは保持桁３１９の半径方向内側表面から送信装置３６２へと延びる。プローブ３６４の端末側終端３６６は保持桁３１９の半径方向内側表面での圧力の変化を感知することができる。

送信装置３６２の周囲に主本体部分３２４を直接成形することによって送信装置３６２は主本体部分３２４の最上部に埋め込まれることが可能である。このオーバーモールド加工された送信装置３６２については、二次ラッチ３１８のプラスチック部分３６０の成形工程の間にプローブ３６４もやはり保持桁３１９の中にオーバーモールド加工される。送信装置３６２とプローブ３６４がプラスチック部分３６０の中にオーバーモールド加工されるこの実施形態に関すると、送信装置３６２とプローブ３６４は成形工程中に経験する熱に耐えることができなければならない。

場合によっては、送信装置３６２は主本体部分３２４の最上面に画定された空洞に置かれてもよい。この空洞から保持桁３１９の半径方向内側表面へと穴が延びる。この空洞は二次ラッチのプラスチック部分を成形する工程の一部として形成される。送信装置３６２は主本体部分３２４に接着されるかまたは機械的に固定される。プローブ３６４は保持桁３１９内に画定された穴の中に挿入される。

図２３は或る代替選択肢の位置に配置された送信装置を備えた図１７の継手で使用するための二次ラッチを図解している。送信装置を主本体部分３２４の最上部に配置して保持桁３１９の半径方向内側表面での圧力の変化を感知するプローブを使用するのではなく、送信装置３６２Ａが保持桁３１９の半径方向内側表面の半径方向直ぐ外側に配置される。送信装置３６２Ａは、保持桁３１９を送信装置３６２Ａの周囲に直接オーバーモールド加工することによって保持桁３１９の半径方向内側表面の近辺に埋め込まれてもよい。場合によっては、送信装置３６２Ａは保持桁３１９の半径方向内側表面上に画定された空洞内に置かれることもあり得る。

保持子２１６、二次ラッチ２１８、およびオス型部材２１４は米国特許第５６２８５３１号明細書に開示される方式で接合具本体２１２の中および上にそれぞれ組み立てられる。

オス型部材２１４が保持子２１６と接合具本体２１２の組み立て体の中に適切に挿入された後、次に二次ラッチ２１８がラッチ止めした位置へと動かされる。捕捉桁３３２のフック３３０が窓２６２、２６４と溝２５８との間で接合具本体２１２の外側上に画定される湾曲カム表面２４６、２４８と接触するまで二次ラッチが接合具本体２１４の支柱２６８上のヒンジの周りで枢動させられる。フック３３０間の間隔は湾曲カム表面２４６、２４８の直径より小さい。したがって、フック３３０をカム表面２４６、２４８に対して排動させ、捕捉桁３３２を外側に広げるために圧力はラッチ２１８の主本体部分３２４の頂上側から加えられるべきである。十分な圧力が加えられれば、フック３３０が窓２６２、２６４の中に入って図２５に例示されるようにラッチ２１８をラッチ止めした位置に保持する。

フック３３０が窓２６２、２６４の中に入っているときに同時に、保持桁３１９が接合具本体２１２内に画定される軸方向に延びる溝２５８の中に入る。図２４に例示されるように、保持桁３１９の内向きに面する縁部はオス型部材２１４の不注意による引き抜きを防止するための二次手段を与えるように膨径部２９０と当接関係にある。また、クリップ３２８の一部分が周縁２４０の下に延び、これはラッチ２１８が不注意でラッチ止めした位置から外れて移動するのをフック３３０が防止する過程を補助する。ラッチ止めした位置へと枢動する二次ラッチ２１８のこの能力はオス型部材２１４が接合具本体２１２の中に適切に挿入されたという視覚確認をユーザに提供する。

上記で言及したような視覚確認の提供に加えて、本発明の二次ラッチ２１８はオス型部材２１４が接合具本体２１２の中に適切に挿入されたという確認を与えるために受信装置に信号を送ることもやはり可能である。図２５に示されるように保持桁３１９の半径方向内側表面は管２１５の外側表面に合致するように形作られるので、二次ラッチ２１８をラッチ止めした位置に挿入すると、保持桁３１９の半径方向内側表面の中央が管２１５の外側表面に当接する。管２１５と保持桁３１９のこの当接は、プローブ３６４の端末側終端３６６が置かれる半径方向内側表面の中央で圧力を変化させる。この圧力の変化は送信装置３６２によって送信される共振周波数を変化させる。図２９に概略で示される受信装置は二次ラッチ２１８が接合具本体２１２の中に挿入される場所付近に配置される。受信装置は送信装置３６２から信号を受信し、周波数の変化があることを認識することのできる図２９に概略で示された処理ユニットに信号を送る。その後、この処理ユニットは継手２１０が適切に接続されたという通知を提供するために図２９に概略で示された表示ユニットに信号を送ることが可能である。この処理ユニットは、概略で示されるように、継手２１０が適切に接続されたという記録を作ることができるレコーダに信号を送ることもやはり可能である。

図２７〜２８はオス型部材２１４が接合具本体２１２の中に適切に挿入されなかったときの状況を図解している。そのような状況では、オス型部材２１４は膨径部２９０が保持子２１６の保持桁２９６を超えるように十分に接合具本体２１２の中に挿入されていない。オス型部材２１４が接合具本体２１２の中に不十分に挿入されている状況では膨径部２９０は二次ラッチ３１８の保持桁３１９の半径方向直ぐ内側に位置する。膨径部２９０の半径方向外側表面と保持桁３１９の半径方向内向き表面の当接は、二次ラッチが接合具本体２１２の中に挿入されることが可能になるのを妨げる。二次ラッチ２１８のラッチ止めした位置への枢動のこの不可能性は、オス型部材２１４が接合具本体２１２の中に十分に挿入されなかったという視覚確認をユーザに提供する。

さらに、図２８に示されるように、保持桁３１９の半径方向内側表面の湾曲は膨径部２９０の外側表面の湾曲と同じではない。保持桁３１９の半径方向内側表面の内径は膨径部２９０の外側表面の直径より小さい。保持桁３１９の半径方向内側表面と膨径部２９０の外側表面の湾曲のこの不一致のせいで、保持桁３１９の縁部のみが膨径部２９０に接触することができる。したがって、オス型部材２１４が接合具本体２１２の中に適切に挿入されなかった状況では保持桁３１９の縁部は膨径部２９０に当接すると見込まれるが、保持桁３１９の中央は膨径部２９０に接触しない。この状況では、プローブ３６４の端末側終端３６６が配置される保持桁３１９の中央での圧力は変化しない。保持桁３１９の半径方向内側表面の中央におけるこの圧力変化の欠如は送信装置３６２によって送られる周波数を変化させない。それゆえに処理ユニットは継手２１０が適切に接続されたことを認識する信号を受信しないであろう。

示されて説明された実施形態を参照して本発明の様々な特徴が説明されてきた。しかしながら、本発明の精神および添付の特許請求項の範囲から逸脱することなく変更が為され得ることは理解されるべきである。

本発明による速結接合継手の第１の実施形態を示す拡大図である。図１のメス型接合具本体を示す斜視図である。図１の接合具本体を示す側面断面図である。保持子ハウジング区画を貫通してとられた図１の接合具本体を示す前部断面図である。図１の一次保持子を示す斜視図である。図１の一次保持子を示す正面図である。図１の一次保持子を示す背面図である。図１の二次ラッチを示す斜視図である。図１の二次ラッチを示す背面図である。図１の二次ラッチを示す側面図である。線１１−１１を通してとられた図９の二次ラッチを示す後部断面の背面図である。或る代替選択肢の位置に配置された送信装置を備えた図１の継手で使用するための二次ラッチを示す後部断面の背面図である。係止された位置の一次保持子およびラッチ止めしていない位置の二次ラッチを備えた図１の継手を示す側面図である。線１４−１４を通ってとられた図１３の継手を示す断面図である。接合具本体の中に適切に挿入されたオス型部材およびラッチ止めした位置の二次ラッチを備えた図１の継手を示す断面図である。接合具本体の中に十分に挿入されていないオス型部材およびラッチ止めしていない位置の二次ラッチを備えた図１の継手を示す断面図である。本発明による速結接合継手の第２の実施形態を示す側面図であって、ラッチ止めしていない位置の二次ラッチを示している。図１７の接合具本体を示す側部断面図である。図１７の二次ラッチを示す側面図である。図１７の二次ラッチを示す正面図である。図１７の二次ラッチを示す上面図である。線２２−２２に沿ってとられた図１９の二次ラッチを示す前部断面図である。或る代替選択肢の位置に配置された送信装置を備えた図１７の継手で使用するための二次ラッチを示す前部断面の背面図である。接合具本体の中に適切に挿入されたオス型部材およびラッチ止めした位置の二次ラッチを備えた図１７の継手を示す側部断面図である。保持子ハウジング区画を貫通してとられた、接合具本体の中に適切に挿入されたオス型部材およびラッチ止めした位置の二次ラッチを備えた図１７の継手を示す前部断面図である。接合具本体の中に適切に挿入されたオス型部材およびラッチ止めした位置の二次ラッチを備えた図１７の継手を示す上部断面図である。接合具本体の中に十分に挿入されていないオス型部材およびラッチ止めしていない位置の二次ラッチを備えた図１７の継手を示す側部断面図である。保持子ハウジング区画を貫通してとられた、接合具本体の中に十分に挿入されていないオス型部材およびラッチ止めした位置の二次ラッチを備えた図１７の継手を示す前部断面図である。本発明に使用される受動送信装置からの信号を感知するための感知システムの概略図である。代替例の受動送信装置の回路を示す概略図である。

Claims

流体管路系に連結を形成するための速結接合継手であって、
メス型接合具本体であってその中を通って形成される溝および該接合具本体の端部から延びる穴を有するメス型接合具本体と、
前記接合具本体の前記端部を通って前記穴の中へと延び、管状表面と環状膨径部とを有するオス型部材であって前記膨径部が前記管状表面の直径より大きい直径を有するオス型部材と、
前記接合具本体に連結され、前記オス型部材の膨径部と当接関係にあり、受動送信装置を有するラッチと
を含む継手。
前記接合具本体に連結された保持子をさらに含む、請求項１に記載の継手。
前記保持子が、前記オス型部材の膨径部と当接関係にある２つの保持桁を有する、請求項２に記載の継手。
前記ラッチが２つの捕捉桁を有し、各々の捕捉桁が前記保持桁のうちの一方の横方向外側に位置する部分を有する、請求項３に記載の継手。
前記捕捉桁が側面から見ると前記穴の軸にほぼ直角である、請求項４に記載の継手。
前記捕捉桁が、前記保持桁のうちの一方が係止位置にある場合にのみこの保持桁の横方向外側に位置することが可能である、請求項４に記載の継手。
前記ラッチが前記オス型部材の膨径部と軸方向で当接関係にある桁をさらに有する、請求項１に記載の継手。
前記桁の半径方向内側表面が前記オス型部材の前記管状表面と半径方向で当接関係にある、請求項７に記載の継手。
前記桁の半径方向内側表面が、前記オス型部材が前記接合具本体の中に十分に挿入されなかった場合に前記オス型部材の膨径部の半径方向外側表面と当接する、請求項７に記載の継手。
前記桁が、前記オス型部材が前記接合具本体の中に十分に挿入された場合にのみ前記オス型部材の膨径部と軸方向に当接する関係へと移動可能である、請求項７に記載の継手。
前記ラッチがさらに周縁を有し、前記周縁が前記接合具本体に相対して前記二次ラッチを軸方向に位置付ける、請求項１に記載の継手。
前記保持桁が係止位置から解放位置へと移動可能であり、ここで前記二次ラッチの前記捕捉桁が前記保持桁の横方向外側に位置していなければ前記保持桁が前記膨径部の直径より大きい距離で間隔を空けられる、請求項４に記載の継手。
前記一次保持子がさらに、前記係止位置から前記解放位置へと前記保持桁を移動させるために前記接合具本体と協同することが可能な解放を含む、請求項１２に記載の継手。
前記捕捉桁が、前記係止位置から前記解放位置へと前記保持桁が移動するのを阻止し、ここで前記保持桁が前記膨径部より大きい距離で間隔を空けられる、請求項４に記載の継手。
前記ラッチが枢動可能に前記接合具本体に取り付けられる、請求項１に記載の継手。
前記ラッチが、前記受動送信装置から前記桁の半径方向内側表面またはその近辺へと延びるプローブを有する、請求項７に記載の継手。
前記受動送信装置が前記桁の半径方向内側表面またはその近辺に配置される、請求項７に記載の継手。
前記ラッチが前記送信装置の周りに成形されたプラスチック部分を含む、請求項１に記載の継手。
前記プラスチックがナイロンである、請求項１８に記載の継手。