JP2010515868A

JP2010515868A - 部品コネクタの保持装置

Info

Publication number: JP2010515868A
Application number: JP2009545676A
Authority: JP
Inventors: ゲイリーシェッフェル，; ジェイムスマッコイ，
Original assignee: スウエイジロク・カンパニー
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2010-05-13
Also published as: US20100071782A1; WO2008089029A2; WO2008089029A3

Abstract

コネクタ（２２）で連結され得る二つの部品の一方あるいは両方が、組立に先立って部品と共にコネクタを保持するコネクタ保持機構（２００）と共に提供される。一つの実施形態では、実装孔（１０２）を有する部品は、組立に先立ってコネクタを実装孔から脱落することなく部品がもう一つの部品に組立されるように、実装孔の中のコネクタを維持する保持装置（２０２，２０４）あるいはホルダを含む。コネクタ保持機構の例は、横方向のボア（２０８）から実装孔の中に部分的に延びている球である。

Description

（関連出願の引用）
本願は、２００７年１月１１日に出願された「ＲＥＴＡＩＮＥＲＦＯＲＣＯＭＰＯＮＥＮＴＣＯＮＮＥＣＴＯＲＳ」と題する米国仮出願番号６０／８８４，４８５を優先権主張するものであり、全体として参照により本明細書中に採用されている。

（開示の背景）
本開示は、ボルト、ねじあるいは、他のねじ式または非ねじ式コネクタを用いて平面支持板上に装着された表面実装部品を有するモジュール式フローシステムに関連する。そのようなシステムは、例えば、限定はされないが、米国特許第６，７７６，１９３号と、第６，９３８，６４４号（本明細書中では、’１９３特許および’６４４特許）に示されており、これらの開示の全体が参照により本明細書中に採用される。よりはっきり言えば、本開示は、実装孔にねじ式あるいは非ねじ式コネクタを用いる二つのボディあるいは部品の間の連結を提供するための方法と装置に関するものである。

本開示の発明的観点によれば、コネクタにより連結され得る二つの部品の一方あるいは両方は、組立に先立ってコネクタを部品と共に保持するコネクタ保持機構と共に提供される。一つの実施形態では、実装孔を有する部品は、組立に先立って部品がコネクタを実装孔から脱落させることなくもう一つの部品に組立されるように、実装孔の中のコネクタを維持する保持装置またはホルダを含む。より詳細な実施形態では、コネクタは、表面実装部品を基板のような実装表面に連結するために使用されるねじ式ボルトあるいはねじの形で実現されてもよい。種々のコネクタ保持機構の実施形態が、本明細書中で記述される。選択として、修理、保守や出荷等のために行動が必要なとき、コネクタが除去されてもよいように、コネクタ保持機構はコネクタを部品と共に解放可能に保持する。

図１は、上で参照された’１９３特許の図１のコピーであり、本明細書中に開示されている発明的概念の多くの用途の一つのタイプの例示的描画として提供されている。図２は、コネクタ保持機構２００の例示的な実施形態を示すために、わずかに回転された例示的なベース１００の遠近法の図である。図３は、図２の線３−３に沿って取られた断面の立面図である。図３Ａは、ベース１００の上面図を示す図である。図４Ａから図４Ｃは、適切な封じ込め構造の二つの実施形態を例示している。図４Ａから図４Ｃは、適切な封じ込め構造の二つの実施形態を例示している。図４Ａから図４Ｃは、適切な封じ込め構造の二つの実施形態を例示している。図５Ａから図５Ｆは、ベース３００が６個の実装孔３０２を有する型であることを除いて、多くの点で図２、図３、図３Ａおよび図４Ａから図４Ｃと同様である。図５Ａから図５Ｆは、ベース３００が６個の実装孔３０２を有する型であることを除いて、多くの点で図２、図３、図３Ａおよび図４Ａから図４Ｃと同様である。図５Ａから図５Ｆは、ベース３００が６個の実装孔３０２を有する型であることを除いて、多くの点で図２、図３、図３Ａおよび図４Ａから図４Ｃと同様である。図５Ａから図５Ｆは、ベース３００が６個の実装孔３０２を有する型であることを除いて、多くの点で図２、図３、図３Ａおよび図４Ａから図４Ｃと同様である。図５Ａから図５Ｆは、ベース３００が６個の実装孔３０２を有する型であることを除いて、多くの点で図２、図３、図３Ａおよび図４Ａから図４Ｃと同様である。図５Ａから図５Ｆは、ベース３００が６個の実装孔３０２を有する型であることを除いて、多くの点で図２、図３、図３Ａおよび図４Ａから図４Ｃと同様である。図６Ａと図６Ｂは、もう一つの代わりの実施形態を例示している。図６Ａと図６Ｂは、もう一つの代わりの実施形態を例示している。

種々の実施形態が’１９３特許および’６４４特許に示されているように、モジュール式設計への特定の参照と共に記述されているが、そのような記述は実際には例示であり、限定する意味で解釈されるべきではない。本明細書中に記述されている種々の発明的観点（種々の代わりのコネクタ保持装置のような）は、単独でまたは他の設計および応用との種々の組合せと準組合せで使用されてもよく、二つの部品はコネクタにより連結されてもよく、これらの部品の一方のまたは両方は、コネクタが孔中に保持され、そして選択で解放可能に保持されるべきボアまたは実装孔を有している。

発明の種々の発明的観点および、概念および特徴が、例示的な実施形態の組合せとして記述され示されることができる一方で、これらの種々の観点、概念および特徴は、多くの代わりの実施形態に、個別にまたはそれらの種々の組合せと準組合せのいずれかで、使用されてもよい。特別に本明細書中で排除されない限り、そのような組合せと準組合せの全ては、本発明の観点の範囲にあることが意図されている。さらにまた、発明の種々の観点、概念と特徴に関しての種々の代わりの実施形態が、−代わりの材料、構造、構成、方法、回路、デバイスと部品、ソフトウェア、ハードウェア、制御ロジック、形成、はめあいと機能、等のような−本明細書中に記述されるが、そのような記述は入手できる代わりの実施形態の完全なまたは包括的な、現在周知のまたは将来開発されるリストを意図してはいない。当業者は容易に、一つまたはより多くの発明的観点、概念または特徴を本発明の観点の範囲で、たとえそのような実施形態が本明細書中に明確には開示されていなくても、追加の実施形態と用途とに採用できる。さらに、発明のいくつかの特徴または、概念または観点が好ましい構成または方法として本明細書中に記述されているが、特別にそう言及しない限り、そのような特徴が要求されるまたは必要であると提案することを、そのような記述は意図しない。さらにまた、例示的または代表的な値と範囲は、本開示の理解を助けるために含まれているが、しなしながら、そのような値と範囲は限定された意味で解釈されるべきではなく、明確に言及された場合にのみ、クリティカルな値または範囲であることが意図されている。さらに、種々の観点、特徴および概念とが本明細書中で発明的である、または発明の構成部分であると明確に識別されてもよい一方で、そのような識別は排他的であることを意図されておらず、むしろ、特に、特定の発明または、その一部分として識別されることなく、本明細書中に完全に記述されている発明的観点、概念および特徴があってもよく、発明は代わって添付の特許請求の範囲の中で説明される。例示的な方法とプロセスの記述は、全ての場合に要求されているような全てのステップの含有に制限されてはいなく、明確に言及されない限り、ステップは要求されたまたは必要であると解釈されるように示されている命令でもない。

図１は、上で参照された’１９３特許の図１のコピーであり、本明細書中に開示されている発明的概念の多くの用途の一つのタイプの例示的描画として提供されている。図１は、一般に表面実装と参照される一つまたはより多くの流体フローデバイス１２，１３，１４を利用する種類の典型的なモジュール式フローシステム１０を示している。図１の例では、流体フローデバイス１２、１３および１４は、例えば、弁、レギュレータ、流量制御器、変換器等を含んでよい。それぞれの表面実装デバイスｎ（ｎはｎ≧１の整数とする）は、部品を含んでもよく（この場合はベースＢ_ｎの例の形で支持表面）、もう一つの部品に固く実装されている（この場合は、プレート３０）。ベース部分は、その関連するフローデバイスと統合されてもよく、または分離されていてそこに取り付け可能であってもよい。ベースＢ_ｎのような第一の部品は、プレート３０のような第二の部品に、例えば、ねじ式ボルト２２のような一つまたはより多くのコネクタにより固定されてもよい。それぞれのボルト２２は、少なくとも部分的にベースＢ_ｎの中の各実装孔の中にまたはそれらの実装孔を通って延びており、プレート３０上のねじ式孔にねじ止めされる。代わりの方法として、いくつかのモジュール式システムでは、プレート３０は省かれてもよく、表面実装流体フローデバイスは、ベース４０（図１）の表面または他の平面的表面に実装される。いくつかのシステムでは、ベース４０は、単一のボディまたは共に連結された多くのブロックを含むマニホルド型の構造であってもよい。

本開示はモジュール式フローシステムに対する例示的な実施形態を含んでおり、特にねじ式コネクタを示しているが、本明細書中の種々の発明は、一つまたはより多くのコネクタにより、二つの部品が一緒に連結されることになる多くの異なる、そして様々な用途に採用されてもよいことを、当業者は容易に理解するであろう。従って、用語「部品」は、もう一つの構造にコネクタにより連結されるべきいかなる構造をも含むように広く解釈されるべきである。ここで、用語「コネクタ」は、例えば部品の中のボアまたは孔に少なくとも部分的に収容され保持されることになっている胴部のようなボディを有するいかなるデバイスを含んでもよく、従って、コネクタはボルトのような形をとる必要はなく、ねじ式結合または非ねじ式結合のいずれかによる、ねじ、ピンまたは二つの部品を連結する他の機械的部材でもよい。非ねじ式結合の例は、例えば、プレスばめ、または接着によってもよい。用語「実装孔」もまた、いかなるボア、孔、通路として、あるいは、止まり孔、シングルエンド孔またはボアを含む他の構造として、ねじ式でも非ねじ式でも、コネクタの一部または全部を収容する構造として広く解釈されるべきである。

本明細書中での種々の実施形態において、コネクタ保持機構の代わりの構成が、例えば、’１９３特許と’６４４特許に示されている構成に採用されてもよいし、または、代わりに他のモジュール式フローシステム設計あるいは、一つまたはより多くのコネクタにより共に連結された二つの部品を有する他の構成に採用されてもよい。

図２は、コネクタ保持機構２００の例示的な実施形態を示すために、わずかに回転された例示的なベース１００の遠近法の図である。ねじ式ボルト２２（図１）のような４つのコネクタがあるので、例示的な実施形態において保持機構２００は両側であるから、２つの保持機構２００が提供されている。しかしながら、本明細書中にまた記述されるように、片側の保持機構の実施形態もまた想定される。従って、ベース１００は、それぞれが対応しているコネクタ（例えば、図１のボルト２２のようなねじ式コネクタ）を受ける４つの実装または貫通孔１０２を有する実装プレート部分１０６を含む。ベースは、弁、レギュレータ等のような、ベース１００上の能動または受動部品を実装するための適切な構造１０４を含んでもよい。構造１０４の設計と構成は、こうして、モジュール式システム１０に実装される特定のタイプの部品に依存するであろう。

図３は、図２の線３−３に沿って取られた断面の立面図である。この図面は、コネクタ保持機構２００の詳細を表している。この実施形態では、保持機構２００は、第一の保持装置２０２と、第二の保持装置２０４と、バイアス部品２０６とを含んでいる。低コストと組立の容易さのために、保持装置２０２および２０４は、小さな金属球の形に実現されてもよいが、しかしながら、他の保持装置の設計、形および構成が、必要に応じて使われてもよい（例えば、ピンの構成を示している図６Ｂ）。保持装置は、いかなる特定の材料で作られる必要もなく、さらに金属である必要もない。バイアス部品２０６は、単なるばねの形で実現されてもよいが、しかし、他のバイアスデバイスが適切であるとして代わりに使われてもよい。保持装置２０２および２０４とバイアス部品２０６とは、二つのコネクタ実装孔１０２の間に延びるボア２０８の中に保持される。最終の実装位置では、各保持装置２０２、２０４の一部分がそれぞれの実装孔１０２に延びる。この特徴は、ベース１００の上面図である図３Ａで容易に理解される。実装孔１０２の中に延びる保持装置の部分は、コネクタのねじと干渉するであろう。従って、ベース１００の実装孔の中のコネクタを保持する。これは、図３において、ボルト２２の一つが実装された状態として示されているいくらか簡単にした方法で表されている。この例では、ボルト２２は、実装孔１０２の中のボルト２２を保持するために、球２０２が一つまたはより多くのボルト２２のねじ部分と干渉または係合するように、ねじが切られていてもよい。バイアス部品２０６は、この係合が実装孔１０２中のボルト２２を保持するのを助けるように、ボルト２２の胴部に対して球２０２を押し付けるのを助ける。ボルト２２が初期に実装孔１０２の中に押し込まれるとき、ボルト２２が容易に実装孔１０２の中に滑り込まれるように、ボルト２２が一時的に胴部から変位する（例えば、ねじの外側のエッジを乗り越えて）ことを許すために、バイアス部品２０６の弾力が使われてもよい。他の一つの例示的な実施形態では、戻り止めまたはスロットまたは溝（示されてはいない）が、ボルト２２が実装孔に挿入されるとき、球２０２が滑り込む非ねじ式またはねじ式胴部上に使用されてもよい。バイアス部品２０６は、球２０２を溝の中で保つのを助けるが、実装保持１０２における球２２の容易な実装と除去を許す。

コネクタ保持機構の概念は、例えば、最終の実装と締め付けに先立ってコネクタが実装孔１０２の外へは落ちないような上下さかさまの実装を許す。それぞれのコネクタがその対応する実装孔１０２に挿入されるとき、バイアス部品２０６は、保持装置２０２、２０４が少し内側に移動されることを許す。非ねじ式コネクタ胴部またはボディ（示されてはいない）に対しては、保持装置が実装孔１０２の中のコネクタを保持するのを許すために、適切な戻り止めまたは例えば持ち上げリブのような他の構造が、コネクタは提供されてもよい。バイアス部品２０６は、また、修理や交換または出荷等のために、コネクタの実装孔からの容易な除去を許す。従って、例示的な実施形態では、コネクタが実装孔に実装された後で、除去可能なコネクタを解放可能なように保持するのに、コネクタ保持機構は使われても使われなくてもよい。

ボア２０８は、例えば、横孔またはアクセス孔２１０を経由して、機械加工されてもよい。アクセス孔２１０は、流体にはさらされないので、必要に応じて開いたままにされたり、塞がれたりし得る。

コネクタ保持装置２０２、２０４をボア２０８の中に維持するために、ボア２０８の終端は機械加工されてもよく、そうでなければ、コネクタ保持装置２０２、２０４がボア２０８からバイアス部品２０６により押し出されないように、封じ込め構造２１８を提供するように構成されてもよい。図４Ａから図４Ｃは、適切な封じ込め構造の二つの実施形態を例示している。図４Ａは、図３の線４Ａ−４Ａに沿って取られた断面図であり、一方、図４Ｂおよび図４Ｃは図４Ａの部分拡大の図である。図４Ａおよび図４Ｃは、かしめ治具またはハンマーの頭で打つ操作２２０が、封じ込めの肩２２２を、ボア２０８の終端に近接している貫通孔１０２の壁の一部分１０２ａから材料を掘り出すことにより生成するために使用されてもよいことを示している。かしめ操作は、特に、しかし排他的ではなく、機械加工のアクセス孔２１０に最も近いボア２０８の終端には有効である。図４Ｂは、例えば、機械加工された反対側のボア２２４の形における封じ込め構造２１８のためのもう一つの選択の例示である。この代替構造は、機械加工のアクセス孔２１０から反対にあるボア２０８の終端に対して適している可能性がある。

図５Ａから図５Ｆは、ベース３００が６個の実装孔３０２を有する型であることを除いて、多くの点で図２、図３、図３Ａおよび図４Ａから図４Ｃと同様である。ベース３００の各サイドに奇数の実装孔があるので、両側コネクタ保持機構３０４と片側コネクタ保持機構３０６に対する準備がなされる（図５Ｃ）。図５Ｄから図５Ｆに最もよく示されているように、両側の機構３０４は、図４Ａから図４Ｃに関して本明細書中で前に記述されたことと同様な方法で形成されてもよい。片側の機構３０６は、例えば、かしめ封じ込め構造を用いて形成されてもよい。片側および両側の保持機構が使用されるとき、例示的な実施形態は二つの機械加工アクセス孔３１０と３１２とを含むことに注意が必要である。

図６Ａと図６Ｂは、もう一つの代わりの実施形態を例示している。図６Ａは、４つの実装孔４０２を有するベース４００の透視図である。ボア４０４は各実装孔４０２の対を結合し、カートリッジアセンブリ４０６の型のコネクタ保持機構を固定する。この例では、カートリッジアセンブリ４０６は、機構４０６がボア４０４の中に単一の統合された部品またはユニットとして実装される意味の独立型アセンブリであってもよい。この場合、各保持機構またはカートリッジアセンブリ４０６は、バイアス部品４１０と、反対側に配置された、例えば、球、ピンまたはプランジャ４１２とを保持するカートリッジボディ４０８の型の中に実現されてもよい。ベース４００に組み立てる場合には、例えば、ねじドライバスロットまたは六角棒レンチをカートリッジボディに用いて、球／ピンを押し戻してアクセスし、ピン４１２のそれぞれは、各実装孔４０２に部分的に突き出るかまたは延びて、ねじ式ボルトのようなコネクタを保持する機能を果たす。各カートリッジボディ４０８は、例えば、ねじ止めされるか他の方法で、ボア４０４の機械加工にも使用される機械加工孔４１４を経由してそれぞれのボア４０４の中に実装されてもよい。カートリッジの概念は、片側コネクタ保持機構のために実現されてもよい。カートリッジの概念は、本明細書に示されている実施形態のプランジャまたはピンの代わりに、多くの異なるデバイスの形を用いてもよい。

発明的観点が、例示的な実施形態を参照して述べられてきた。本明細書の読解と理解の上で、修正と変更が他に起きるであろう。それらが添付の特許請求の範囲または同等な内用に含まれる限りにおいて、全てのそのような修正と変更を含むことが意図されている。

Claims

部品の実装孔にコネクタを保持するための装置であって、
該実装孔に対して概略横方向のボアを有する部品ボディと、
該ボアに保持装置と共に配置されたバイアス部品と
を含み、
該保持装置は、該コネクタが該実装孔に少なくとも部分的に挿入されるとき、該実装孔の中で該コネクタの少なくとも一部分を保持するために、該実装孔の中に部分的に延びている、装置。
前記保持装置は金属球を含み、前記コネクタはねじ式胴部を含み、前記バイアス部品はばねを含んでいる、請求項１に記載の装置。
前記保持装置は、前記ボアから前記実装孔に少なくとも部分的に延びるピンを有するカートリッジを含む、請求項１に記載の装置。
前記カートリッジは、両側保持装置を形成するための第二のピンを含む、請求項３に記載の装置。
前記カートリッジは、前記ピンに前記実装孔中の位置へと付勢するばねを含む、請求項４に記載の装置。
前記ボディは第一および第二の実装孔を含み、前記保持装置は第一および第二の球を含んでおり、それぞれの球は前記実装孔のそれぞれの実装孔の中に部分的に延びている、請求項１に記載の装置。
前記ボアは前記実装孔の間に延びている、請求項６に記載の装置。
前記球のそれぞれは、前記ボアの各終端と前記各実装孔との間の連結点に保持されている、請求項７に記載の装置。
前記ボアと前記実装孔との一方または両方は、該ボアの中で少なくとも部分的に各球を保持する構造を含む、請求項８に記載の装置。
前記ボアは、前記実装孔に延びており、開いた連結点を前記実装孔と共に形成する、請求項１に記載の装置。
前記球は前記ボアの終端と前記実装孔との間の前記連結点で保持されている、請求項１０に記載の装置。
前記ボアと前記実装孔との一方または両方は、該ボアの中に少なくとも部分的に各球を保持する構造を含んでいる、請求項１０に記載の装置。
モジュール式フローシステムのための表面実装ボディであって、
一つまたはより多くの実装孔を有するベースを含む流体フローデバイスと、
該実装孔の少なくとも一つに対して一方の終端において開いたボアと、
該ボアに配置され該実装孔に部分的に延びているコネクタ保持装置と
を含み、
該コネクタ保持装置は、コネクタが該実装孔に実装されるとき、該実装孔に該コネクタを保持するように適合されている、表面実装ボディ。
前記ボアは、二つの実装孔の間に延びており、二つのコネクタ保持装置は該ボアの中に配置されており、該ボアの各終端のそれぞれにおいて、各コネクタ保持装置は各実装孔の中に部分的に延びている、請求項１３に記載の表面実装ボディ。
コネクタが前記実装孔の中に実装されないときでも、少なくとも部分的には該ボアの中に前記コネクタ保持装置を維持するように前記ボアに適合されている封じ込め機構を含む、請求項１３に記載の表面実装ボディ。
前記封じ込め構造は、反対側のボアとかしめられた肩との一方または両方を含む、請求項１５に記載の表面実装ボディ。
前記コネクタ保持装置は、保持デバイスおよびバイアス部品を含む、請求項１３に記載の表面実装ボディ。
前記コネクタ保持装置は、球および前記バイアス部品を含み、該バイアス部品はばねを含む、請求項１７に記載の表面実装ボディ。
前記コネクタ保持装置は、カートリッジボディを含む保持カートリッジを含み、該カートリッジボディは、一つまたはより多くのコネクタ保持装置およびバイアス部品を統合されたユニットとして保持する、請求項１３に記載の表面実装ボディ。
前記流体フローデバイスは、弁を含む、請求項１３に記載の表面実装ボディ。
モジュール式流体フローシステムであって、
実装表面と、
該実装表面上に実装可能な少なくとも一つの流体フローデバイスと
を含み、
該流体フローデバイスはコネクタを受ける少なくとも一つの実装孔を有する部品を該該流体フローデバイスに含み、該システムが完全に組み立てられるとき、該コネクタは該流体フローデバイスを該実装表面に連結し、該システムの組立に先立って該部品が該コネクタを解放可能に保持するようにコネクタ保持装置は適合され、該コネクタ保持装置は該実装孔に延びている該コネクタ保持装置の一部分を含む、システム。
前記部品は、少なくとも部分的に該ボアの中に受けられた前記コネクタ保持装置を伴うボアを含む、請求項２１に記載のシステム。
前記ボアは、概略横方向に前記実装孔の中に開口している、請求項２２に記載のシステム。
コネクタが前記実装孔の中に実装されないときでも、前記ボアが前記コネクタ保持装置を少なくとも部分的に該ボアの中に維持するように適合された封じ込め構造を含む、請求項２１に記載の表面実装ボディ。
前記封じ込め構造は反対側のボアとかしめられた肩との一方あるいは両方を含む、請求項２４に記載の表面実装ボディ。
前記コネクタ保持装置は保持デバイスおよびバイアス部品を含む、請求項２１に記載の表面実装ボディ。
前記コネクタ保持装置は、球および前記バイアス部品を含み、該バイアス部品はばねを含む請求項２６に記載の表面実装ボディ。