JP2008528899A - 2つの要素の結合装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】機械的強度が高く、容易に接続、引抜きが可能な接続装置の提供。
【解決手段】メス端部と、メス端部に挿入するオス端部と、これらをロックするロック部材を含む接続装置を提供する。ロック部材は頭部と2つの側腕を持つステープル状をしている。オス端部は、ロック部材を持ち上げ、オス端部をロック部材の側腕の間に配置させるための駆動錐体部を含む。ロック部材は好ましくは各側腕に可撓性トングを含む。可撓性トングは、ロック部材をロック位置に復帰させ、オス端部を挿入終端位置でメス端部内にロックするための弾性復帰手段を構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、接続すべき第一要素に結合されるメス端部と、接続すべき第二要素に結合され、メス端部に挿入されるオス端部と、頭部と2つの側腕部(分岐アーム)を備えたステープル状形状を有し、接続後にメス端部の中でオス端部をロックするためのロック部材と、を含む2つの要素の接続装置に関する。本発明は特に、流体輸送のための導管のような要素に適用される。
例えばホースのような第一要素のオス端部を、より大きな直径の、例えば他のホースのような第二要素のメス端部に接続する装置は、主に2つのタイプが知られている。
US5000614 FR-A-2795156
接続装置の第一の例は、ワイヤの形状のロック要素を用いるものである。文献US5000614号には特に、頭部とそれから延びる2つの腕部を持つピンの形状のロック部材が開示されている。オス端部をメス端部に挿入し、ピンの腕部が、メス端部の壁に設けた凹部を通してオス端部をメス端部の中でロック(固定)する。
しかしこのようなピンは取扱いが困難であり、2つの端部を組み立てる際に失われる可能性がある。また、ピンの腕部は容易に変形するため、接続装置の機械的強度は低い。さらに、オス端部をメス端部に接続した後、ピンの頭部が接続装置から飛び出るので、かさばってしまう。
公知の接続装置の他の例は、ステープル(ホッチキス針ないし又釘)の形状のロック部材を用いるものである。文献FR-A-2795156には特に、第一メス要素を囲う頭部と、メス要素に挿入されたオス要素をロックするための2つの可撓性腕部とを持つステープルが開示されている。オス要素を挿入するには、ステープルの頭部を押して腕部を広げ、オス要素を通過させる。ステープルの頭部を離すと、腕部がオス要素を再び押え付け、メス要素の中にオス要素をロックする。
しかし、このタイプのステープルは、接続のためにマニュアル操作が必要である。このステープルは、外れやすいことが判明し、オス要素をメス要素に組み付ける、又は取外す(引抜く)際に容易に失われる可能性がある。さらに、ステープルが軟らかすぎるため、接続装置の機械的強度が低い。
本発明の目的は上記の問題点を解消することであり、そしてその対象(ないし課題、object)は、高い機械的安定性(強度)を持ち、接続後にメス端部の中でオス端部が最適にロックされることを確保するとともに、迅速かつ容易にオス端部をメス端部に組み付けることができる接続装置を実現することである。
本発明の対象は、
−該オス端部に関連し、該オス端部を該メス端部に挿入することにより、該オス端部を該ロック部材の該側腕部の間に配置するように該ロック部材と協働する、該ロック部材の駆動(ないし作動)手段と、
−該ロック部材が該オス端部の挿入終端位置において該メス端部内での該オス端部の配置を自動的にロックするように、該メス端部と協働するための該ロック部材に連携する弾性復帰手段と、
を含むことを特徴とする接続装置である。
本発明の1つの展開例によれば、この駆動手段は、オス端部に一体化され、オス端部の挿入時にロック部材の頭部の下縁部と当接して、ロック部材を持ち上げるための駆動錐体部を有する。
本発明の他の展開例によれば、この弾性復帰手段は、オス端部をメス端部に挿入する際に対応する滑り面に沿って移動するように設けられた、ロック部材の対応する1つの(側)腕部に結合した1以上の可撓性トングを有する。
ロック部材の駆動手段と弾性復帰手段を備えたこのような接続装置(コネクタないしカップラ)は、メス端部の中でオス端部が自動的にロックされることを可能にし、単にメス端部の中にオス端部を軸方向に挿入するのみで、2つの端部を接続(連結)すると同時にロックすることができる。
好ましい実施形態によれば、各可撓性トングは、ロック部材の対応する(側)腕部に一体に形成された固定端と、それぞれの滑り面をスライドする湾曲した1つの自由端を含む。メス端部は各滑り面に関連した1以上のロック段差(ノッチ)を含み、ロック部材の対応する可撓性トングを開放位置に保持し、オス端部をメス端部から取外す(引抜く)ことを可能にする。
ロック部材をロックするためのこのようなシステムは、オス端部を挿入する方向とは反対方向へ単に軸方向移動させることにより、簡単にメス端部からオス端部を引抜くことを可能にする。
他の利点や特徴は、以下に示す非限定的な実施例の形で与えられる本発明の実施形態の特別な形態についての記述及び添付の図面により、より明確に明らかになるであろう。
図面を参照して、接続装置10は、例えば流体を移送するホースである第一要素(図示せず)と結合されるとともに、例えば流体を移送する他のホースである第二要素(図示せず)と結合されるメス端部12にぴったり嵌め込むためのオス端部11を含む。
図1において、オス端部11及びメス端部12は、好ましくは一般的に明らかに円筒形をなし、オス端部をメス端部の中に同軸的に挿入して組み付けられる。オス端部11及びメス端部12は、金属又はプラスチック材料で作られうる。
図2及び図3において、メス端部12は、接続すべき要素と結合される第一端部14を持つ本体13と、オス端部11と協働し第一端部14より大きな断面積を持つ結合(連結)端部15とを含む。
メス端部12は、本体13の結合端部15に作られた溝の中に配置された1以上のガスケット16(図2)を含む。特にガスケット16は、接続装置10が流体を移送するための2つのラインの間に用いられた場合に、シールを確実にする。
メス端部12は、好ましくは、オス端部11がメス端部12の中に挿入された時にそのガイドをするとともに、本体13の中のガスケット16を保持するためのガイドリング17を含む。接続装置10の実施形態の特別な形態において、図1から3に示すように、本体13の結合端部15とガイドリング17とは相補的な形状をしており、両者は完全にはまりあってオス端部11を受入れるのに適した一様なカラー(つば)を形成する(図3)。
メス端部12は、メス端部12の本体13の結合端部15内に配置されたロック部材18も有する(図3)。ロック部材18は、オス端部11をメス端部12の中の挿入終端位置においてロックするのみならず、オス端部11をメス端部12の中に迅速に結合させる役割を果たす。
実施例として、ロック部材18は図2に示すように、所定の厚さの金属ストリップ(長片)又は金属シートを切断及び曲げ加工して明らかにステープル状の形状をした1部品に形成される。
ロック部材18は、明らかに円形で明らかに本体13の結合端部15の形状に合わせた頭部19(図1及び3)及び2つの平行な側腕部(分岐アーム)20a、20bを含む。頭部19及び(側)腕部(分岐アーム)20a、20bは、オス端部11がメス端部12の中に挿入された時にオス端部11と協働するようになっている(図1)。
メス端部12の本体13は、ロック部材18の腕部20a、20bそれぞれのための側面収容溝部21a、21b及びロック部材18の頭部19のための凹部22(図2)を有する。メス端部12がガイドリング17を有する場合、そのリングもまたロック部材18の(側)腕部20a、20bを収容する収容溝部21a、21bを有する(図2)。収容溝部21a、21bは、図8及び10に示すように、オス端部11が挿入されてロック部材18が持ち上げられた時、ロック部材18の(側)腕部20a、20bのためのガイド及びスライドレールとして機能する。
図3において、ロック部材18はオス端部11の挿入を待つ静止位置にある。ロック部材18の頭部19は結合端部15に形成されたオリフィス(空隙)の中へ突出している。
図2及び4において、各側腕部20a、20bは、好ましくはそれぞれの側腕部20a、20bにあらかじめ加工された可撓性トング23a、23bを有する。各可撓性トング23a、23bは、それぞれの側腕部20a、20bに一体化した下部固定端と、好ましくはフック形状の湾曲部24a、24bを備えた上部自由端を持つ。図2及び4に示すように、ロック部材18の実施形態の特別な形態において、フックの湾曲部24a、24bは、ロック部材18の2つの側腕部20a、20bによって画成された空間に指向して面している。
図4は可撓性トング23bに関する参考図のみを示したものであるが、各フックの湾曲部24a、24bは、オス端部11が挿入される間、メス端部12の本体13に設けた滑り面25a、25bに沿ってスライドする。滑り面25a、25bは、メス端部12の本体13の結合端部15に配置されている(図2)。
滑り面25a、25bの斜面はあらかじめ、可撓性トング23a、23bが滑り面25a、25bの下端である第一位置A(図4)から、滑り面25a、25bの上端である第二位置B(図4)まで移動するように計算されている。位置Aはオス端部11が挿入される前のロック部材18の静止位置に相当し(図1及び3)、この位置では可撓性トング23a、23bは応力を受けず、ロック部材18の側腕部20a、20bと平行である。位置Bは、オス端部11が挿入され、メス端部12の中でロックされる前に相当する(図8)。この位置Bが可撓性トング23a、23bの最大変形位置に相当する。
位置Bのあと、可撓性トング23a、23bは位置AとBの間にある位置Dに移動する。ここはオス端部11の挿入終端位置即ちオス端部11がメス端部12の中でロックされる位置に相当する。位置Dは、ロック部材18の最終位置に相当し、ここではロック部材18はオス端部11とかみ合っている。ロック位置Dは静止位置Aとは異なり、可撓性トング23a、23bはオス端部11のロック位置においてわずかに応力を受けている(図4)。なぜならオス端部11が、ロック部材18が当初の静止位置Aに戻るのを阻止しているからである。
滑り面25a、25bの先にはそれぞれ、ロック部材18をロック位置Cで保持するためのロック段差(ノッチ)26a、26bがある(図4)。ロック段差26a、26bは、オス端部11の挿入方向とは反対方向に単に軸方向移動させるだけでオス端部を自由に取外すことを可能にする、ロック部材18の安定化点を構成する。この位置Cでは、ロック部材18はもはやオス端部11を保持しないので、それをメス端部12から自由に引抜くことができるのである。
図2、5及び6において、ロック部材18は、好ましくは側腕部20a、20bのそれぞれに設けた係止爪27a、27bを有する(図2)。係止爪27a、27bは、例えばフックの湾曲部24a、24bに対して反対側の、側腕部20a、20bの外側に配向されている。これらは、メス端部12の本体13にある側方阻止部28a、28bと協働する(図5及び6)。
図5において、ロック部材18は最大限に持ち上げられた位置にあり、係止爪27a、27bは阻止部28a、28bに当接してロック部材18がメス端部12から抜けないように阻止している(図6)。従ってロック部材18は、オス端部11が挿入される前にメス端部12に抜けないように組み付けられ、これによりロック部材18の紛失のリスクがなくなる。
図1、8及び10において、オス端部11は、メス端部12の結合端部15に挿入する第一結合端部29及び結合すべき要素に結合され、結合端部29よりも大きな断面積を有する第二自由端部30を持つ。
オス端部11は、第一結合端部29と結合し(図8及び10)、ロック部材18が収容溝部21a、21b内でスライドするように駆動(作動)させるための駆動錐体部31を持つ。
オス端部11は、オス端部11の自由端部30に配置され、ロック部材18の頭部19をロック位置において収容するための、1以上の保持溝32を有する(図10)。図8及び10に示すように、保持溝32は、オス端部11がその挿入終端位置即ち駆動錐体部31の頂部をちょうど過ぎたところで、ロック部材18が自動的にそのロック位置にはまり込むように、駆動錐体部31に隣接して配置されている。
ロック部材18の頭部19は、オス端部11が挿入される間、駆動錐体部31がサポートされる下縁部33を含む(図8)。下縁部33は、特にオス端部11がプラスチック材料で作られている場合に、オス端部11を摩耗させないように好ましくは丸くなっている。下縁部33は明らかに円形であり、オス端部11の挿入及びロック部材18のスライドを最適化するためにオス端部11の外径形状に合わせて形成されている。
ロック部材18の頭部19は、メス端部12の本体13の結合端部15から突出す保持カラー35と協働するための1以上の湾曲片37を有する上縁部34をも含む。上縁部34は、オス端部11を引抜く時に予期せぬ応力がかかった場合、ロック部材18が抜けないように最適な抵抗を確保するため、保持カラー35に沿って曲げられている。
湾曲片37は、図2に示すように上縁部34の全長に亘って延ばすことができ、又は図1、7及び9に示すように上縁部34の一部のみを覆うこともできる。実施例として、明らかに湾曲片37は上縁部34の長さの8分の1以上に亘り延在している。
図1及び7から10を参照して、オス端部11のメス端部12への組み付けを、オス端部11の挿入終端でのロックも含めてより詳細に説明する。図1において、ロック部材18はメス端部12の中でその静止位置にあり、可撓性トング23a、23bはその静止位置即ち図4の位置Aに相当し、側腕部20a、20bに平行である(図2)。
図7及び8において、オス端部11は矢印Fの方向にメス端部12に挿入され、頭部19の下縁部33が駆動錐体部31と当接することにより、ロック部材18が持ち上げられる(図8)。ロック部材18の腕部20a、20bがメス端部12の収容溝部21a、21b内をスライドし、可撓性トング23a、23bがメス端部12の滑り面25a、25bに沿ってスライドし、図4の挿入位置Bに達する。オス端部11は側腕部20a、20bの間に位置するが、これらはロック部材18が持ち上げられた時には平行を保っている。可撓性トング23a、23bには最大の応力がかかっている(図4)。
図9及び10において、オス端部11はメス端部12の挿入終端に位置している。頭部19の下縁部33は駆動錐体部31の頂部(最外周端)を通り過ぎ、オス端部11の保持溝32にはまり込んでいる。ロック部材18は、可撓性トング23a、23bの弾力性によって滑り面25a、25bを反対方向にスライドし、その結果図4の位置Dに相当する最終ロック位置にある(図10)。
この時点でロック部材18がオス端部11とかみあい、上縁部34は本体13のカラー35を覆ってオス端部11が予期せずはずれることを防止する。ロック部材18の頭部19の下縁部33はオス端部11の溝32の底部と当接し、ロック部材18のオス端部11での最適な安定性を確保する。上縁部34は多少の遊びをもってカラー35を覆うことにより、最適な引抜き抵抗を確保している。
このロック位置においては(図10)、オス端部11はメス端部12の底部に当接していない。オス端部11の挿入終端位置はロック部材18によるロックに対応し、メス端部12の底部に到達したことには対応しない。従って2つの端部11、12の間の残余空間は、オス端部11が正しくロック位置にロックされたのか、それともメス端部12の底部に当接するまで挿入されたのかの検証を可能とする安全手段となる。
このようにオス端部11とメス端部12の組み付けは、単に軸方向に移動させるだけで完了し、メス端部12の中でのオス端部11のロックは、ロック部材18によって自動的に行われる。
図11に示す接続装置10の実施形態の一変形例では、図1から3、7及び9と同様に、オス端部11の静止位置及び/又は挿入終端位置において、メス端部12の本体13が完全にロック部材18を取り囲んでいる。接続装置10のコンパクトさとロック部材18の引抜き抵抗がこれにより最適化される。
このような接続装置10により、単純な軸方向の移動によってオス端部11のメス端部12への組み付けと自動ロックを同時に行うことを可能にする。オス端部11の引抜きは、オス端部11のロックを開放するメス端部12のロック段差(ノッチ)26a、26bにより容易に可能である。
接続装置10は、特に、可撓性トング23a、23bのみが変形可能な、取り外しできない金属製のロック部材18により、良好な機械的強度を有する。さらに、ロック部材18の耐熱性も良く、接続装置10の引抜き抵抗は、メス端部12のカラー35を覆う、ロック部材18の頭部19の上縁部34によってとりわけ確保されている。図8及び10に示すように、メス端部12の本体13は、ストッパを形成してロック部材18をブロックし最適な引抜き抵抗を確保するための環状フランジ38を選択的に含むことができる。
本発明は上述の異なる実施形態に限定されない。オス端部11及びメス端部12のロック部材18の形状は、オス端部11の挿入時にロック部材18がオス端部11により駆動され、挿入終端位置でメス端部12内にオス端部11を自動的にロックするものである限り、異なっていてもよい。
メス端部12は複数のガスケット16を含むことがあり、[及び]ロック部材18は引抜き加工法でも得られる。オス端部11はC−C軸に対して対称的に2つの保持溝32を含むことができる(図10)。
ロック部材18の異なる実施形態として、図12に示すように、可撓性トング23a、23bは、他の方向即ち側腕部20a、20bにより区画された空間の外側に配向することができる。メス端部12に関連(連携)する滑り面25a、25b(図12には不図示)は相補的に配向され、係止爪27a、27bは可撓性トング23a、23bの湾曲部24a、24bと同じ方向に配向される。ロック部材18の弾性復帰は、同様に滑り面25a、25bに沿ってスライドする可撓性トング23a、23bの変形により達成される。
さらに、頭部19の上縁部34は、メス端部12の保持カラー35と協働して引抜き抵抗を最適化するための、隣接して並べた複数の湾曲片37を含みうる。頭部19は、ロック部材18が変形した場合に引抜き抵抗を最適化するための突起36(図8、10及び12)も含み得る。
メス端部12の中でオス端部11を自動的にロックするこのような接続装置10は、特に流体を移送するホース接続が必要な全ての領域、主に自動車産業、において用いることができる。
本発明に係る接続装置の実施形態における、第一の特別な形状の、オス端部がメス端部に挿入される前の図である。 図1に係る接続装置のメス端部を含む異なる要素の分解図を示す。 オス端部を挿入する前の図1及び2に係るメス端部を示す。 図3に係るメス端部の一部の部分拡大図であり、メス端部内部のロック部材の可能性のある異なる配置を示す。 図3に係るメス端部の、A−A軸に沿った部分断面図である。 図5に係るメス端部の一部の部分拡大図であり、メス端部内のロック部材のロックを示す。 図1に係る接続装置における、オス端部がメス端部にロックされる前の段階の鳥瞰図である。 図1に係る接続装置における、オス端部がメス端部にロックされる前の段階のB-B軸に沿った部分断面図である。 図1、7及び8に係る接続装置における、オス端部がメス端部にロックされた段階の鳥瞰図である。 図1、7及び8に係る接続装置における、オス端部がメス端部にロックされた段階のC−C軸に沿った部分断面図である。 本発明に係る接続装置の実施形態の一変形の部分断面図である。 本発明に係る接続装置の他の特別な実施形態のロック部材の実施形態の一変形である。
符号の説明
10 接続装置
11 オス端部
12 メス端部
13 本体
14 第一端部
15 結合端部
16 ガスケット
17 ガイドリング
18 ロック部材
19 頭部
20a、20b 側腕部(分岐アーム)
21a、21b 収容溝部
22 凹部
23a、23b 可撓性トング
24a、24b 湾曲部
25a、25b 滑り面
26a、26b ロック段差(ノッチ)
27a、27b 係止爪
28a、28b 側方阻止部
29 第一結合端部
30 第二自由端部
31 駆動錐体部(コーン状作動面)
32 保持溝
33 下縁部
34 上縁部
35 保持カラー(つば)
36 突起
37 湾曲片
38 環状フランジ

Claims (12)

  1. −接続すべき第一要素と結合されるメス端部(12)と、
    −接続すべき第二要素と結合され、該メス端部(12)に挿入されるオス端部(11)と、
    −頭部(19)と2つの側腕部(20a、20b)を備えたステープル状形状をし、接続後に該メス端部(12)の中で該オス端部(11)をロックするためのロック部材(18)と、
    を含む2つの要素の接続装置(10)であって、
    −該オス端部(11)に関連し、該オス端部(11)を該メス端部(12)に挿入することにより、該オス端部(11)を該ロック部材(18)の該側腕部(20a、20b)の間に配置するように該ロック部材(18)と協働する、該ロック部材(18)の駆動手段(31、33)と、
    −該ロック部材(18)が該オス端部(11)の挿入終端位置において該メス端部(12)内での該オス端部(11)の配置を自動的にロックするように、該メス端部(12)と協働するための該ロック部材(18)に連携する弾性復帰手段(23a、23b;25a、25b)と、
    を含むことを特徴とする、接続装置。
  2. 前記駆動手段は、前記オス端部(11)と一体化され、前記オス端部(11)が挿入される時に前記ロック部材(18)が持ち上げられるように前記ロック部材(18)の前記頭部(19)の下縁部(33)と当接するようにした駆動錐体部(31)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の接続装置。
  3. 前記ロック部材(18)の前記頭部(19)の前記下縁部(33)が丸くなっていることを特徴とする、請求項2に記載の接続装置。
  4. 前記メス端部(12)は、前記ロック部材(18)の前記側腕部(20a、20b)を収容するとともに、前記ロック部材(18)の駆動時にはスライドレールの役割を果たす収容溝部(21a、21b)を有することを特徴とする、請求項2又は3に記載の接続装置。
  5. 前記弾性復帰手段は、前記ロック部材(18)の対応する1つの前記側腕部(20a、20b)に結合し、前記オス端部(11)を前記メス端部(12)に挿入する間対応する滑り面(25a、25b)に沿って移動するようにした、1以上の可撓性トング(23a、23b)を含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一に記載の接続装置。
  6. 各前記可撓性トング(23a、23b)は、前記ロック部材(18)の対応する前記側腕部(20a、20b)に一体に形成された固定端と、対応する前記滑り面(25a、25b)の上をスライドする湾曲した自由端(24a、24b)を有することを特徴とする、請求項5に記載の接続装置。
  7. 各前記滑り面(25a、25b)は、前記メス端部(12)に一体化され、前記オス端部(11)の挿入終端位置において対応する前記可撓性トング(23a、23b)の弾性復帰を確実にする、所定の斜面を有することを特徴とする、請求項5又は6に記載の接続装置。
  8. 前記メス端部(12)は、前記各滑り面(25a、25b)に連携し、前記ロック部材(18)の対応する前記可撓性トング(23a、23b)を、前記メス端部(12)から前記オス端部(11)を引抜くことができる開放位置(C)にて保持するための、1以上のロック段差(26a、26b)を有することを特徴とする、請求項5から7のいずれか一に記載の接続装置。
  9. 前記オス端部(11)は、前記オス端部(11)の挿入終端位置において前記ロック部材(18)の前記頭部(19)が自動的に配置される1以上の保持溝(32)を有することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一に記載の接続装置。
  10. 前記ロック部材(18)の前記頭部(19)は、前記メス端部(12)から突出す保持カラー(35)と協働する1以上の湾曲片(37)を持つ上縁部(34)を有することを特徴とする、請求項1から9のいずれか一に記載の接続装置。
  11. 前記メス端部(12)は、前記ロック部材(18)の前記側腕部(20a、20b)の前記自由端に一体化された係止爪(27a、27b)と協働する側方阻止部(28a、28b)を有することを特徴とする、請求項1から10のいずれか一に記載の接続装置。
  12. 前記ロック部材(18)は、所定の厚さを持つシート状金属又は鉄鋼ストリップを切断及び曲げ加工して得られることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一に記載の接続装置。
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