JP2012507678A - 継手 - Google Patents

Abstract

高圧流体継手組立体は、レバー機構部４によってソケットボックス２に向かって引張られるヨーク３において保持されるようになるネック部１ａを備えた、ニップル（１）を備えている。ニップルがソケットに完全に係合されるまで引っ張られると、レバー６の最後の下方への動作によって、ガイドボルト５の末端にロック係合するようロックプレート１０が押圧される。ガイドボルト５は、ニップル周りに均一に分配されていてヨークから延在するとともに、ソケットボックス２を通ってヨークから離れて対面するソケットボックス２の側部に接触しているロックプレート１０までスライドする。ロックプレート１０、ガイドボルト５、ヨーク３およびソケットボックス２は、非常に高い流体圧によって発生されるニップルとソケットとを分離する力を、レバー機構部４のアームおよび結合部の代わりに受け入れる。

Description

通常、閉塞されている高圧流体継手は、使用される際に閉塞機構部およびそのアームに作用する極度の力を受ける。破壊装置、流体圧式ハンマおよび掘削機械は、多くの場合に大径（≧１’’＝２６ｍｍ）のホースを採用していて、使用される際には最大３５メガパスカル（３５０バール）の圧力が頻繁に発生する。このことにより、巨大な力が閉塞機構部のアームおよび結合部に付与されることになり、その結果として、閉塞機構部の結合部の故障またはアームの撓みが生じるし、そうでなければアームおよび結合部の寸法が極度に大きくなる。

本発明は、添付の特許請求の範囲の請求項１の前段に記載されたタイプの高圧流体継手組立体に関する。

本発明は、ニップルおよびソケットが完全に係合されるとともに、その系が完全に加圧されてニップルをソケットから分離しようとする力が発生するときにおいて、継手の閉塞機構部のアームおよび結合部に作用する過度の力の問題を防止することを意図している。このことは、導入部分として述べたタイプの高圧流体継手組立体において、請求項１によって与えられる特徴的な特徴部を有する継手組立体によって達成される。

このタイプの組立体は、ソケットにおけるニップルの確実なロック作用を提供する。好適な実施形態によると、継手が圧力を受けるとき、負荷は、閉塞機構部からロックプレートおよび分配されたガイドボルトに伝達される。本発明の他の好適な実施形態によると、ロックプレートは、特に単純で、効率的かつ効果的な態様においてガイドボルトの幅狭のネック部に係合するとともに、係合動作および係合解除動作が簡易化されており、この系が高い流体圧を受けるときに、ニップルをソケットから分離しようとする力を最適に受け入れる（ｔａｋｉｎｇ ｕｐ）。好適な実施形態は、系が完全に加圧されたときに閉塞機構部およびその結合部が過度の力を受けなくなるので、閉塞機構部をさほど大型ではなく、より機能的な態様で寸法決めできるようになる。

ソケットに連結される前の状態において、ニップルがヨークに当接している本発明に係る組立体を示す図である。 ニップルとソケットとが完全に連結された状態における本発明に係る組立体を示す図である。 図１Ａに対応する非連結状態における組立体の部分縦断面図である。 図１Ｂに対応する連結状態における組立体の部分縦断面図である。 図１Ａにおける非連結状態を矢印Ａの方向において見た断面図である。 図１Ｂにおける連結状態を矢印Ａの方向において見た断面図である。 ソケットボックスまたはレバー機構部を示さずに逆方向から見た図１Ａに対応する非連結状態の図である。 ソケットボックスまたはレバー機構部を示さずに逆方向から見た図１Ｂに対応する連結状態の図である。 レバー機構部、ソケットボックスおよびニップルを縦断面にて示した図４Ａに対応する図である。 レバー機構部、ソケットボックスおよびニップルを縦断面にて示した図４Ｂに対応する図である。

以下、添付図面に示された説明のための実施例を参照して、本発明を説明する。
ここで、単一の非限定的な説明のための実施例を参照して、本発明を説明する。実施例において、異なる図面における同一の部分には同一の参照符号が用いられる。

図１Ａは本発明に係る流体継手を示しており、当該流体継手において、ホース（図示せず）における典型的な流体継手のニップル１はより小さな直径のネック部１ａを有していて、少なくともこのネック部１ａの直径よりも大きな内径を有するスロットが形成されたヨーク３に配置されている。ソケットボックス２は追加の流体圧ライン（図１〜図２において図示されず）に接続されている。ヨーク３は、組立体の中心軸線周りに対称に分配された４つのガイドボルト５を有している。４つのガイドボルト５はボックス２を通って延在している。ヨーク３において保持されたニップル１は、機構部４のレバー６を図１Ｂに示される位置まで図面の右側に引くことによって、完全に連結される状態まで移動されるとともに、ヨーク３はボックス２に対して後退させられる。レバー６とヨーク３との間の接続アーム７は、完全に連結された状態では水平姿勢をとる。

図２Ａおよび図２Ｂ並びに図４Ａおよび図４Ｂから最も良く分かるように、ヨーク３において堅固に固定されていてソケットボックス２を通る穴に延在する４つのガイドボルト５（図２Ａおよび図２Ｂには２つだけ示されている）が継手に設けられている。これらガイドボルト５は、レバー機構部が作動されてヨーク３がソケットボックス２の近位に引かれたときに、図２Ａおよび図２Ｂから分かるようにソケットボックスを通って右側に、また、図４Ａおよび図４Ｂから分かるように左側にそれぞれ移動される。

ロックプレート１０はヨークの反対側のソケットボックス２の側部に設けられるとともに、４つの開口１１，１２が形成されており、各開口は幅広部１１ａ，１２ａおよび幅狭部１１ｂ，１２ｂを有している。この実施形態における下方の開口１２はたまたま下方に向かって開口しているが、このことは設計上の任意の選択である。ロックプレートは、図１Ａ、図２Ａ、図３Ａ、図４Ａおよび図５Ａに示される上方位置と、図１Ｂ、図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ｂおよび図５Ｂに示される下方位置との間において移動可能である。上方位置に在るとき、ヨーク３がソケットボックス２の近位に動かされるのに従って、ガイドボルト５の末端はガイドプレートの開口の幅広部１１ａ，１２ａを貫通する。

ロックプレート１０には、図３Ａおよび図３Ｂにおいていずれも視認可能な２つの側方突起１３が設けられている。これら側方突起１３は、ソケットボックス２の側部の孔１４を通って延在している。レバー６およびアーム７が、ガイドボルトの末端をロックプレートの開口１１，１２の幅広部に通して引いたときであって、レバー６の下方への動作が開始するとともに側方突起１３に接触するようになるのに十分な程度にレバー６を回転させたときに、レバー作動部のロック段階が生じる。最後のこのレバーの下方への動作により、ロックプレートが、図２Ａにおいて矢印Ｂで特に示されるように下方に押圧される。各ガイドボルトにはその末端の近傍において、ロックプレート１０の各開口１１，１２の幅狭部１１ｂ，１２ｂの幅に対応する幅狭の直径を有するネック部５ａが設けられている。ロックプレートが下方に押圧されるのに従って、ロックプレートが各ガイドボルトの幅狭のネック部５ａにわたって嵌合することによって、ロックプレートが各ガイドボルト５を軸線方向においてロックする。

図３Ａおよび図３Ｂから最も良く分かるように、このロックプレート１０の下方への動作は２つの圧縮バネ１５の力に抗してなされる。ロックプレートが最後の下方位置まで押下げられているとき（図１Ｂ、図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ｂおよび図５Ｂ）、図５Ａおよび図５Ｂにおいて示されるように圧縮バネ（図示せず）によって右側に付勢されたロックピン１６が、ロックプレートの頂部のノッチ１７へと移動し、それによりプレートがロック位置に保持されるようになる。ロックピン１６はノブ８に接続されている。

このロック位置に在るとき、ガイドボルト５およびヨーク３並びにソケットボックス２の壁部に対して同一平面において当接しているロックプレート１０は、ホース内における作動流体の高い圧力に起因して発生する、ニップル１をソケットボックス２から分離しようとする極度の力を受け入れる。この場合において、力は、ソケットボックスの中心軸線周りにおいてこの中心軸線に対して直交するように、ロック部によって均一に分配され、吸収されない。力が均一に分配されない場合においては、レバー機構部４の結合部およびアームによって力が吸収されて剪断応力が生じ、そして最終的には故障が発生するであろう。

連結解除するために、ノブ８をヨーク３に向かって押圧して、それによりロックピン１６をロックプレート１０との係合状態から外して移動させ、レバー６を上げるとロックプレート１０がバネ１５の力によって上方に移動できるようにすることによって、ロックプレートが解放される。次いでレバー６が、図１Ａ、図２Ａ、図３Ａ、図４Ａおよび図５Ａに示される元の位置に移動されるとともに、ニップルをヨークから取外せるようになる。

ニップル１には、ニップルがソケットに連結されていないときに加圧流体の流出を防止する、バネ付勢された中央プラグ１８が設けられている。ニップルがソケットボックス２のソケットに連結されるのに従って、ホース接続部２０における中央突起１９がプラグ１８を押圧し、それによりバルブ要素１８がその座部から押圧されるようになる。圧縮バネ２１はプラグ１８を第２のバルブ要素２２に接続しており、この第２のバルブ要素２２もまた供給ホースにおけるニップル１への背圧が過剰ではない場合には直ちに脱離する。おそらく日向に置かれた黒色のホースであることに起因して、ニップル１に接続された供給ホースがその内部に過度の残圧を有する場合には、プラグ１８の動作により、ホース内の超過圧力を排出する非常に小さな中央排出バルブ（ここでは視認できない）を結局は作動させ、ニップルが完全に係合しているときのニップルとソケットとの間の流体接続状態の全開放を可能にする。

特許請求の範囲に記載される発明の範囲内において、これら構成要素からなる他の構造体も可能であることが理解されるであろう。例えば、代わりにロックプレートをヨークに対して同一平面に配列してもよい。その場合、ガイドボルトがソケットボックス内に堅固に固定され、ヨークの穴を通って延在するとともに、ヨークを貫通する端部において幅狭のネック部を有する。こうすることによって、ロックプレートおよび荷重の分配に係る同一の一般的な発明原理が維持される。また、ロックプレートが下方に移動する代わりに回転方向に移動しうるようになっていて、単一の側方突起によって作動されるとともに、回転方向に整列して向けられたピンのための開口が代わりに形成されていてロックプレートが鉛直方向に動作する代わりに回転動作するようバネ付勢されることも考えられうる。

互いに積層された２つのホースが同一のヨークを用いて連結可能であって、図示された実施形態の２倍の高さに形成することも同様に考えられうる。単一のレバー機構部および単一のソケットボックスとともに２つのソケットを備えたこの単一のヨークと、単一のロックプレートとにより、供給ホース内に高圧を発生させる前の単一の操作で、２つのホースにおける確実な連結作用がもたらされる。次いで、ソケットボックスに対して同一平面に位置する単一のロックプレートは、両方のホースをソケットから連結解除させようとする、それらホースにおける過度の力を受け入れる。また、本発明の原理にすべて従って、２つのホースが、ダブルヨーク（ｄｏｕｂｌｅ ｙｏｋｅ）をなして並べて配列されうることも考えられうる。実用的な任意の数の複数のホースを用いることも考えられうる。

Claims (12)

1. 末端フランジ（１ｂ）および該末端フランジよりも幅狭の直径を有するネック部（１ａ）を備えたホースニップル（１）と、
   連結動作に際して前記ホースニップル（１）が嵌合するソケットを有するボックス（２）と、
   一側において開放していて前記末端フランジ（１ｂ）よりも幅狭の内径を有するとともに、前記ホースニップルのネック部（１ａ）を受容して保持しうるヨーク（３）と、
   前記ホースニップル（１）のネック部（１ａ）が前記ソケットに完全に係合していて前記ヨークにおいて保持されるときに、前記ヨーク（３）を開放延伸位置から前記ボックス（２）に向かって閉塞後退位置まで軸線方向に引張るとともに前記ホースニップル（１）を引張るように作動可能なレバー機構部（４）とを備えた高圧流体継手組立体において、
   当該継手の中心軸線周りに分配されていて、前記ヨーク（３）または前記ボックス（２）のうちの一方に固定されるとともに、前記ボックスまたは前記ヨークのうちの他方を通って延在する、軸線方向に延在する複数のガイドボルト（５）と、
   前記ガイドボルト（５）の軸線方向の動作を可能にするロック解除位置と、各ガイドボルトの軸線方向の動作をロックして、前記ホースニップル（１）を前記ソケットに完全に係合させてロックする、ロック位置との間において、前記中心軸線に対して直角に移動可能なロックプレート（１０）を備えることを特徴とする、継手組立体。
2. 前記ガイドボルト（５）が前記ヨーク（３）に堅固に固定されるとともに、前記ソケット付きボックス（２）を通って延在することを特徴とする、請求項１に記載の継手組立体。
3. 前記ロックプレート（１０）が前記ヨーク（３）から離れて対面する前記ボックス（２）の側部に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の継手組立体。
4. 前記レバー機構部（４）が前記ヨーク（３）を閉塞後退位置まで引張ったときにロック位置に移動されるように、前記ロックプレート（１０）が配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の継手組立体。
5. 前記ヨーク（３）を閉塞後退位置まで引張るとともに前記ホースニップル（１）を前記ソケットと完全に係合させた後に、前記レバー機構部（４）が前記ロックプレート（１０）を開放位置からロック位置まで移動させることを特徴とする、請求項４に記載の継手組立体。
6. ロック位置に在るときにおいて、前記ソケットから前記ホースニップル（１）を分離するように作用する流体圧が、前記レバー機構部（４）によってではなく、前記ガイドボルト（４）および前記ロックプレート（１０）によって吸収されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の継手組立体。
7. バネ付勢されたロックピン（１５）が前記ロックプレート（１０）をロック位置に保持することを特徴とする、請求項６に記載の継手組立体。
8. 前記ロックプレート（１０）をロック位置から解放するように、前記ロックピン（１５）がバネ付勢作用に抗して手動で移動可能であることを特徴とする、請求項７に記載の継手組立体。
9. ロック位置に移動されるときに前記ロックプレートに係合する幅狭のネック部（５ａ）が、前記ガイドボルト（５）に対して前記ガイドボルト（５）の末端（５ｂ）に近接してそれぞれ設けられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の継手組立体。
10. 前記ロックプレート（１０）には、前記ガイドボルト（５）の各々に対する開口が形成されており、各開口は幅広部を有していて、前記ロックプレート（１０）がロック解除位置に在るときに各ガイドボルトの末端（５ｂ）が前記幅広部を通って挿入できるようになっており、さらに、前記ロックプレート（１０）には、前記ロックプレート（１０）がロック位置に在るときに各ガイドボルト（５）のネック部（５ａ）を把持する、幅狭スロット部が形成されることを特徴とする、請求項９に記載の継手組立体。
11. ヨーク（３）と、ニップルソケットボックス（２）と、レバー機構部（４）と、ガイドボルト（５）と、ロックプレート（１０）とを請求項１〜１０のいずれか１項に記載のとおり備えた、ニップル係合ユニット。
12. 前記ヨークおよび前記ニップルソケットボックスが、２つのニップルに同時に係合するようになることを特徴とする、請求項１１に記載のニップル係合機構部。

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