JP2013509555A

JP2013509555A - 不連続型のねじ部を備える結合部材および製造方法

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Publication number: JP2013509555A
Application number: JP2012537929A
Authority: JP
Inventors: オコナー，ティモシー・ジェームス
Original assignee: テクニ−プレックス，インコーポレーテッド
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2013-03-14
Also published as: BR112012010324A2; WO2011066062A1; CN102648371A; US20110101681A1; CA2778550A1; EP2496873A1; MX2012004966A

Abstract

ガーデンホースなどの、加圧液体を保持するための導管またはチューブで使用される結合組立体。提供されるこの構造は、切り離し中に組立体から加圧液体が制御されずに流れ出ないように、システム内の圧力が制御されずに解放されるのを大幅に軽減するような組立体内で、雄型継手および雌型継手の切り離しを容易にする。製造を容易にすること、材料コストを削減すること、製造コストを削減すること、および／または使用を容易にすることのうちの１つまたは複数を実現するような構成要素を作り使用するための方法が提供される。
【選択図】図９

Description

[0001]本発明は、ガーデンホースの端部をノズルに結合するための雄型継手および雌型継手などの結合部材に関し、より詳細には、そのような部材を切り離すのを促進するためおよびそれらを製造するための装置および方法に関する。

[0002]ガーデンホースの端部に取り付けられる結合部材などの従来の結合部材は長年大きく変化していない。図１ａ（組立状態図）および１ｂ（分解図）に示されるように、一般的な従来技術の雄型結合部材すなわち継手１０は実質的に円筒形の金属体であり、例えば真鍮で作られる。その遠位端１２には、ここではノズル２５の一部として示される雌型結合部材すなわち継手２０上にある連続型の内側雌ねじ２４に取り付けられるための連続型の外側雄ねじ１４がある。位置合わせされた孔３０が雄型継手および雌型継手を通って長手方向に（軸１８に沿って）延在する。雄型継手の近位端１３には、離間した同心の内壁１５および外壁１６を有するコネクタがあり、このコネクタはガーデンホース４０の遠位端を保持するようなサイズおよび形状である。近位端の外側表面１７は溝を有していてよく、またはそれ以外では、雄型継手および雌型継手を結合したり切り離したりするときに使用者によって握持されるように適合される表面を有していてもよい。分離したワッシャ要素４５が雄型継手の遠位端と雌型継手の近位端２３のところにある内部孔またはチャンバ２２の端壁２１との間に配置される。このワッシャは、ノズルの使用時に加圧水が漏洩するのを防止するために雄型継手と雌型継手との間にシールを形成する（連続型の完全なねじ部に沿って）のを強化する。しかし、例えば雄ねじおよび雌ねじのねじを外すことにより雄型継手および雌型継手を分解するすなわち切り離すとき、シールを形成するのがねじ部のみになってしまう。蛇口のところで水が止められていない状態でノズルのねじをホースから外そうとする場合にほぼ全員が経験したことがあるように、このような連続型の完全なねじ部は分解時にはシーリング機構の質が大きく下げてしまい、分解作業を行っている人の体全体を含めたあらゆる方向に水が制御されずに噴射されてしまう。

[0003]別の環境では、別の目的のために雄型結合部材と雌型結合部材との間に不連続型のねじ部（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄｔｈｒｅａｄ）が使用されている。例えば、従来技術の炭酸飲料用密閉手段は、容器からキャップが飛んでその消費者や近くに立っている人を傷つけることがないように、ヘッド空間内のガス圧を緩やかに解放するために、不連続型のねじ部を使用している。例えば米国特許第４，９４８，００１号明細書を参照されたい。

[0004]別の用途では、従来技術の開封明示用および／または子供のいたずら防止用のプラスチック容器（例えば、医薬品用のプラスチック容器）が、不連続型のねじ部を用いたスナップオン方式の密閉手段を有する。キャップが、不連続型のねじ部によって可能となる下方向へのスナップオン動作によって取り付けられる。米国特許第５，９６７，３５２号明細書を参照されたい。別の例として、バーブなどの係止部材の係合を外すのに不連続型のねじ部が使用されてよく、それにより、押し下げ動作が係合を外し、取り外しのためにキャップを回転させることが可能となる。米国特許第７，３３１，４７９号明細書を参照されたい。これらの例では共に、不連続型のねじ部によりスナップオン方式の密閉手段が可能となる。

[0005]不連続のねじ部を用いた従来技術のスナップオン方式の結合の別の例は、組み立ておよび分解を容易にするために複数のパイプセグメントの端部を接続する方式であり、ここではすなわち、結合および切り離しのために不連続なねじ部のわずかに部分的に回すだけで良いことから、必要となる回転が少なくなる。米国特許第７，５１３，５３７号明細書を参照されたい。

[0006]しかし、これらの従来技術の不連続型のねじ構造で、本発明で使用されるように分解作業中に加圧液体を結合用組立体内に含むような組立体内で使用されるために設計されているものはなく、また、そのような使用を推奨されるものもない。

[0007]ガーデンホースで使用されるような雄型継手および雌型継手を切り離すための改善された方法が必要であることが長い間認識されており、ここでは、その組立体は加圧液体と共に使用される。

[0008]本発明の一実施形態によれば、ガーデンホースなどの、加圧液体を保持するための導管またはチューブで使用されるための新規の結合組立体が提供される。本発明によると、切り離し中に組立体から加圧液体が制御されずに流れ出ないように、システム内の圧力が制御されずに解放されるのを大幅に軽減するような組立体内で、雄型継手および雌型継手の切り離しを容易にする新規の構造が提供される。

[0009]本発明の別の実施形態では、製造を容易にすること、材料コストを削減すること、加工コストを削減すること、および／または、使用を容易にすることのうちの１つまたは複数を実現するような構成要素を作り使用するための方法が提供される。

[0010]本発明の一実施形態によれば、ホース結合組立体が提供され、このホース結合組立体は、
ガーデンタイプのホースまたは蛇口に取り付けるための第１の端部コネクタと、雌型継手に取り付けるための複数の不連続型の雄ねじ部分を有する第２の端部コネクタとを有する略円筒形の雄型継手であって、長手方向に配置される複数のチャネルの各々が複数の雄ねじ部分を横切って延在する、略円筒形の雄型継手と、
雄型継手の第２の端部コネクタに結合するための、雌型継手の第１の端部に隣接するチャンバ内に配置される雌ねじを有する雌型継手であって、チャンバが端壁を有する、雌型継手と、
雄型継手の第２の端部と雌型継手の端壁との間に嵌合されてチャネルを横断するように延在するように寸法設定された可動シーリング部材と、
加圧流体がそこを通って流れるのを可能にするための、雄型継手内および雌型継手内ならびにシーリング部材内の位置合わせされた長手方向の中央孔と
を有し、
ここでは、シーリング部材が以下の位置、
雄型継手および雌型継手が完全に結合されているときに加圧液体が漏洩しないように組立体を密封するために、雌型継手の端壁および雄型継手の第２の端部の両方と係合する第１の位置、
雄型継手および雌型継手の最初の切り離しで端壁および第２の端部の各々から離間される第２の位置であって、組立体内の液体の圧力を低下させるために加圧液体がチャネル内に流れ込むことができる、第２の位置、および
その後の切り離し中に加圧液体が流れることがないようにチャネルを密封するための、端壁から離間されて雄型継手の第２の端部と係合する第３の位置
の間で移動可能である。

[0011]一実施形態では、雌型継手は、ノズル、ホース、散水機または蛇口を有する。

[0012]一実施形態では、ガーデンタイプのホースは、都市用水の水路（ｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｔｅｒｌｉｎｅ）の圧力で機能する住宅用または商用の水ホースである。

[0013]一実施形態では、この圧力には２．０４から４．０８気圧（３０から６０ポンド毎平方インチ）が含まれる。

[0014]一実施形態では、ホースは０．９５２５ｃｍ（３／８インチ）から２．５４ｃｍ（１インチ）の直径を有する。

[0015]一実施形態では、雄型継手は金属で作られる。

[0016]一実施形態では、金属は真鍮またはアルミニウムである。

[0017]一実施形態では、雄型継手および雌型継手の各々は個別に金属またはプラスチックで作られる。

[0018]一実施形態では、雄型継手および雌型継手は共に金属で作られる。

[0019]一実施形態では、金属は真鍮である。

[0020]一実施形態では、可動シーリング部材は弾性プラスチック（ｒｅｓｉｌｉｅｎｔｐｌａｓｔｉｃ）タイプまたはゴムタイプの化合物を含む。

[0021]本発明の別の実施形態によれば、結合組立体が提供され、この結合組立体は、
加圧液体を運搬するための位置合わせされた長手方向の孔を有する雄型継手および雌型継手であって、これらの継手がそれぞれ雄ねじおよび雌ねじを有し、雄ねじが、不連続型のねじ部分と、ねじ部分を横断して延在する長手方向チャネルとを有する、雄型継手および雌型継手と、
継手が完全に結合されているときにチャネルを閉じる可動シーリング部材であって、圧力を部分的に解放して液体をチャネル内に流すために、シーリング部材が、最初の切り離し中にチャネルを開けるように移動可能であり、最初の切り離しの後、さらなる切り離し中に液体が流れるのを遮断するために、シーリング部材が、チャネルを閉じる別の再密封位置まで移動可能である、可動シーリング部材と
を有する。

[0022]一実施形態では、継手は、鉛管類、湯沸し器、プロパンガスタンクまたは天然ガスタンク、燃料システム、あるいは、クーラントシステム、のうちの１つまたは複数に適合される。

[0023]一実施形態では、継手は、最大約５５２ｋＰａ（約８０ポンド毎平方インチ）の圧力で加圧液体を運搬するように適合される。

[0024]一実施形態では、圧力は約２．０４から４．０８気圧（約３０から６０ポンド毎平方インチ）である。

[0025]一実施形態では、継手はガーデンホースタイプの継手である。

[0026]本発明の別の実施形態によれば、継手を作るための方法が提供され、この方法は、
複数の継手を形成するための、長手軸を有する略円筒形の棒材を用意するステップと、
長手方向チャネルによって分離される長手方向突出部を有する溝付き棒材を形成するために、溝付き（ｓｐｌｉｎｅｄ）押出ダイを介して棒材を押し出すステップと、
溝付き棒材から複数の継手を形成するステップであって、いずれかの順序で、
複数の継手を形成するためにその長手方向に対して横方向に棒材を切断するステップと、
各継手の一方の端部に隣接する複数の不連続型のねじ部分を機械加工するまたはフライス削りするステップとを含み、ここでは、溝付き棒材のチャネルが、複数のねじ部分を横断して延在する長手方向に配置されるチャネルを有する、形成するステップと
を含む。

[0027]一実施形態では、棒材は金属またはプラスチックを含む。

[0028]一実施形態では、棒材は真鍮またはアルミニウムを含む。

[0029]一実施形態では、棒材は中実の円筒形棒材を含み、この方法は、棒材内に長手方向の中央孔を形成するステップをさらに含む。

[0030]一実施形態では、長手方向の中央孔は押し出しステップ中に形成される。

[0031]一実施形態では、棒材は長手方向の中央孔を有する。

[0032]一実施形態では、継手は、加圧液体を誘導するための管のための結合部材を有する。

[0033]一実施形態では、管は最大約５．４４気圧（約８０ポンド毎平方インチ）の圧力で液体を運搬する。

[0034]一実施形態では、管は都市用水の水路の圧力で液体を運搬する。

[0035]一実施形態では、圧力は約２．０４から４．０８気圧（約３０から６０ポンド毎平方インチ）である。

[0036]一実施形態では、継手は、ガーデンタイプのホース、ノズル、散水機または蛇口、のための金属継手を含む。

[0037]一実施形態では、ホースは０．９５２５ｃｍ（３／８インチ）から２．５４ｃｍ（１インチ）の範囲の直径を有する。

[0038]一実施形態では、継手はガスグリル用継手または鉛管類用継手を含む。

[0039]一実施形態では、継手はシンク用継手、トイレ用継手または温水暖房機用継手を含む。

[0040]一実施形態では、継手は雄型継手または雌型継手を含む。

[0041]一実施形態では、継手は雄型継手を含む。

[0042]図１Ａは、従来技術で知られている、ノズルに結合されたガーデンホースの遠位端を示す側面の部分断面図である。図１Ｂは、図１Ａと同じ結合装置を示す分解図である。 [0043]図２は、連続型の完全な外側ねじ部（external thread）を備える従来技術の雄型継手を示す種々の図である。図２Ａは、雄型継手を示す側面図である。図２Ｂは、遠位端を示す図である。図２Ｃは、八角形の押し出し棒材を示す概略図であり、この棒材から雄型継手が製造されている。 [0044]図２の雄型継手と共に使用される、連続型の完全な内側ねじ部（internal thread）を備える従来技術の雌型継手を示す側断面図である。 [0045]図４は、本発明の一実施形態を示す種々の図である。図４Ａは、不連続型の外側ねじ部を有する雄型継手を示す側面の部分断面図である。図４Ｂは、雄型継手の遠位端を示す図である。図４Ｃは、溝形状（溝付き）の押し出し棒材を示す図であり、この棒材から雄型継手が製造され得る。 [0046]図５は、本発明の別の実施形態による雌型継手を示す種々の図である。図５Ａは、雌型結合部材を示す側面の部分断面図である。図５Ｂは、同じ継手を示す部分断面図である。図５Ｃは、雌型継手の近位端を示す図である。 [0047]図６は、本発明の一実施形態による継手を作るための構成要素の２つの実施形態を示す図である。図６Ａは、雄型継手を作るための、図４Ｃと類似の、中実の外側溝付き形状の押し出し棒材を示す端面図である。図６Ｂは、図６Ａと同じ外形状を有するが、図５Ｃに類似の雌型継手を製造するのに使用される内側スプライン形状を有する内側中央押し出し孔を備える、中空押し出し成形品を示す図である。 [0048]円筒形外側表面および図６Ｂに類似の凹形（溝付き）内側表面を有する代替の棒材形状を示す端面図である。 [0049]図８は、従来技術の完全なねじ部の結合組立体の非制御の噴射の問題を概略的に示す図である。図８Ａは、完全に結合された雄型継手および雌型継手を示す図である。図８Ｂは、切り離し中に制御されずに噴射される液体を示す図である。 [0050]図９は、本発明の一実施形態に従って制御下で圧力を解放することおよび流体を流すことを実現するために、切り離し中に雄型継手と雌型継手との間でシーリング要素を移動させることを示す、本発明の一実施形態による概略図である。図９Ａは、完全に係合された雄型継手および雌型継手を示す図である。図９Ｂは、最初の切り離しを示す図である。図９Ｃは、最初の切り離しの後、シーリング部材が雄型継手に再係合されている図である。 [0051]本発明の一実施形態による製造プロセスを示す概略図である。

[0052]一実施形態では、本発明の雄型結合部材（継手）は、ガーデンホースなどのホースの端部に取り付けられるように適合されるか、または、ガーデンホースを取り付けるためのタップまたは水栓の外側端部を有してよい。雄型結合部材がホースの端部に恒久的に取り付けられる場合、その雄型結合部材は、別のホースセグメント、ノズル、芝生散水機または蛇口などの一部である対応する雌型結合部材に着脱自在に取り付けられ得る。種々の実施形態による雌型結合部材は、別法として、ホースまたはホースセグメントの端部に恒久的に取り付けられ得、および／または、別のホースセグメントの雄型結合部材またはタップまたは水栓の端部のところにある雄型結合部材に着脱自在に取り付けられる。

[0053]本願を通して、「ねじ部分」という用語は、標準的なねじ部が実際に円筒表面の周りを延在する連続型の完全な螺旋ねじ部であることを意味する。したがって、ねじ部の各一回転は前の一回転に隣接して通過することができるが、その延長上に留まる。したがって、「ねじ部分」という用語は、連続型のねじ部内のねじ山の各一回転に言及することおよびそれらを含むことを意味する。本願が「不連続型のねじ部」または「不連続型のねじ部分」に言及する場合、これは、それらのねじ部の一回転の１つのねじ山の連続性または連続的な性質が途切れていることを示していることを意味する。したがって、本願が不連続部に言及する場合、すなわち、本願が複数の不連続型のねじ部分の各々を横断して長手方向に延在するチャネルに言及する場合、これは、雄型部材または雌型部材のいずれかのすべてのねじ山を横断する連続する不連続部を意味する。

[0054]参考基準として、図２〜３が、各々が中断しない完全な連続型のねじ部を有する従来技術の雄型継手および雌型継手の対をより詳細に示している。雄型継手５０は、中央貫通孔５５と、近位端５２に隣接するホースコネクタ５１と、遠位端５４に隣接する連続型のねじ部５３と、を有する実質的に円筒形の金属体である。近位端と遠位端との間には外側グリップ５６があり、これは継手の外面上にある八角形の径拡大部分として示されている。図２Ｃは、八角形グリップを有する従来技術の雄型継手を製造するのに使用される八角形断面の押し出し棒材５７の端面図を示している。本発明の工程とは異なるこの従来技術の工程の欠点を本願において以下で説明する。

[0055]図３は、図２の雄型継手と共に使用される従来技術の雌型継手を示している。この雌型継手６０もやはり、雄型継手の孔５５に位置合わせされるための中央貫通孔６１を有する実質的に円筒形の金属体である。雌型継手６０は近位端６２のところに孔６１の一部として内部チャンバ６６を有し、このチャンバの側壁は外側雄ねじ５３に係合されるための完全な連続型のねじ部６３を有する。ワッシャ６がチャンバの端壁６７に隣接してチャンバ６６内に設けられ、雄型継手および雌型継手が完全にねじ込まれた（結合された）ときに雄型継手５０の第２の端部またはノーズ５４がこのワッシャ６に接触して密封される。雌型継手は、ノズルまたは散水機などに接続するためのコネクタ６５をその遠位端部６４のところに有する。

[0056]図４は、本発明の一実施形態による雄型結合部材または雄型継手を示している。雄型結合部材７０は略円筒形の金属体７１を有する。貫通孔７２が金属体の長手軸７３に沿って延在し、この貫通孔７２は、圧力下でそこを通して水などの流体を運ぶことを意図された全体的に滑らかな表面７４を有する。雄型結合部材の第１の端部７５は、ホースの端部に恒久的に取り付けられることを意図された、または別法として、タップ、水栓または蛇口（ここでは総称して「蛇口」）の端部を構成することを意図されたコネクタ７６を有する。雄型結合部材の第２の端部７８に隣接する外側表面７７が不連続型のねじ部７９を有する。このねじ部７９は、（例えば、ホースまたはノズルなどの端部のところで）雌型結合部材内にねじ込まれることを意図される。ねじ部７９は、連続しない複数の個別のねじ部分７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ．．．を有する。すなわち、図１〜３に示されるような従来の連続型の完全なねじ部とは異なり、これらのねじ部は連続しておらず、すなわち、その円周周りにおいて所定の間隔で不連続になっている。したがって、その位置のすべてのねじ部分を横断する不連続の部分すなわちチャネル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ．．．が、雄型結合部材の略円筒形の本体に沿って長手方向に延在しており、それにより、それらのそれぞれの位置においてねじ部分が各々断続されている。これらの不連続の部分により、連続型の長手方向チャネル８０が形成される。その機能は後でより詳細に考察する。ねじ部分の間の不連続部は、これらねじ部の主機能、すなわち、雄型結合部材を取り付ける雌型結合部材の対応する雌ねじに接続される機能を妨害しない。雌型結合部材は好適には連続型のねじ部を有する。

[0057]一方で、これらのチャネル８０が存在することで、これらの結合部材を使用することに関して大きな利点があることが見出されている。これらのチャネルは、結合部材内および／または結合部材を取り付けることができるホース内に圧力下の水が流れるための流路を形成すると考えられる。したがって、雄型結合部材７０の第１の端部７５がホースの端部に取り付けられている場合、不連続型のねじ部分７９およびチャネル８０を有する雄型結合部材の第２の端部７８が、連続型の雌ねじを有する部材６０などの雌型部材の中にねじ込まれているため、ホース内を圧力下の水が流れている場合でも、ノズルを取り外すことが容易になる。対照的に、図１〜２に示される雄型結合部材の従来技術の連続型のねじ部を用いると、ホースからノズルのねじを少しでも緩めると、実質的にすべての方向に水が大量に噴射され、ノズルを取り外そうとした人だけではなくそこからある程度近い距離にいるすべての人に水が噴射されることになる。しかし、本発明を使用することにより、ホースから同じノズルのねじが緩められる場合でも、加圧水はホース表面に沿ってチャネル８０内を流れる傾向があり、それにより、ねじを緩めることによって従来遭遇していた水の激しい噴射が回避されることが予期せず発見された。

[0058]より具体的には、雄型結合部材の不連続型のねじ部分７９およびチャネル８０を用いると、雌型結合部材から雄型結合部材のねじが緩められているときでも、圧力により誘導される（ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ）組立体内の水の流れにより、図９に示されるワッシャ１５などの可動シーリング部材がそれ自体で雌型結合部材２５０（完全なねじ部を有する）の内部チャンバ２５２の端面２５１から離脱して雄型結合部材７０の端面８１に対して押圧されるようになり、それによりチャネル８０が閉じられ、この接続部内のシールが維持されることが見出されている。しかし、雄型結合部材が完全に解放される直前に、中の圧力が下がることにより、可動シーリング部材１１５が雄型結合部材の第２の端部面８１から分離して雌型結合部材の内側チャンバ２５２に戻ることが可能になる。

[0059]また、不連続型のねじ部を使用することにより、雄型部材および雌型部材がこれまでの場合よりもいっそう簡単に切り離され得る。したがって、手動による分離すなわち切り離しが影響を受けやすくなる可能性がある。このような手動による握持を容易するために、別の既知のグリップ部分がその上に設けられてもよい。

[0060]制御下での解放の事例を示すために、また、従来技術と比較するために、図８〜９を参照する。ホースの端部に取り付けられた雄型結合部材５０（図２）とノズルに取り付けられた雌型結合部材６０（図３）との間の従来の（従来技術の）完全なねじ結合を上で説明した。このような従来の結合手法が図８Ａに概略的に示されており、ここでは、雄型結合部材５０の標準的な連続型の雄ねじ５３が雌型結合部材６０の連続型の雌型結合ねじ部６３に係合されている。これらのねじ部が図８Ａに示されるように完全に係合されている場合、これらのねじ部によりこれらの２つの結合部材の間にシールが形成され、加圧水がホースを通ってノズルまで矢印５の方向に流れるようになる。結合部材５０／６０の間のこのシールは、雄型部材５０の端部５４と雌型部材６０内のチャンバ６６の端壁６７との間に配置されるワッシャ６によってさらに強化される。

[0061]図８Ｂを参照すると、雌型結合部材６０からの雄型結合部材５０の切り離しが、雄型結合部材をねじ部５３および６３が外れ始めるように回転させることによって実施される。このような標準的な完全なねじ部は十分な圧力を維持することから、両側の圧力がほぼ等しいことでワッシャ６が依然として留められており、したがってワッシャ６が動く可能性が制限されている。シールがねじ部を切り離すことによってこうして破壊されると、雄型結合部材と雌型結合部材との間の流体圧力がねじ部の周囲部の周りで制御されない形で不規則に解放される。また、この分解作業中は構成要素が回転されて離れていくため、圧力の開放位置が絶えず変化する。矢印７で示されるように、ホース内の圧力下の水は分解位置からすべての方向に不規則に噴射される。

[0062]図９は同じ分解作業を明示しているが、ここでは、雄型結合部材７０の不連続型のねじ部分７９およびチャネル８０を含めた本発明の結合組立体が使用されている。図９Ａに示されるように完全にねじ込まれた配置では、ここではワッシャ１１５である可動シーリング部材が雄型部材７０の遠位端表面８１と雌型部材２５０内のチャンバ２５２の端壁２５１との間に配置されており、チャンネル８０を閉鎖する完全なシールを形成している。圧力（矢印８で示される）が組立体内でデッドヘッド（ｄｅａｄｈｅａｄ）している。しかし、雌型結合部材２５０からの雄型結合部材７０の取り外しが開始されると（図９Ｂに示されるように）、チャネル８０により圧力が迅速に解放されて流体が（矢印８の方向に）流れるようになる。これにより、制御下で方向性をもって結合組立体から圧力および流体を解放することが可能となる。ワッシャ１１５がこの流れに反応し、さらには、端壁２０１が移動して離れていくことによりチャネル８０によって生まれる圧力差に反応する。

[0063]図９Ｂに示されるようにねじ切りされた雄型部材および雌型部材の最初の回転（切り離し）では、流体および圧力がワッシャ１１５の周囲部の周りを移動し（矢印９を参照）、それによりワッシャ１１５が内部チャンバ２５２の内部端壁表面２５１から離れるように移動することが可能となる。図９Ｃを参照すると、その後、ワッシャ１１５が雄型連結部材７０の端部面８１に接触するように押し込まれ、連結部材の継続の回転時に、シールが再成形され、さらにはチャネル８０に一時的にシールが形成される。したがって、この分解作業中に漏洩を最小に維持することができ、上で考察したようにいずれの場合でも、制御下で水の流れを誘導するように発生した漏洩の経路が画定され、それにより、図２および８の従来のシステムの場合のように制御されずにすべての方向に噴射されることがなくなる。

[0064]上で考察したように、雄型結合部材７０の第１の端部７５はホース４０の端部に取り付けられ得る。これは、通常、フェルールと呼ばれる円筒形の外側スリーブを使用してホース材料を結合部材の間に挟むことにより実施される。これを行うための最も一般的な２つの形態のうちの１つは、雄型部分のテール部を外側に拡張させてホース材料をフェルールの内側表面内で圧搾する形態であり、この場合ではフェルールはホースを握持することおよびホースが組立体から引き抜かれるのを防止することを促進するのを補助するために放射状リブを含有する。もう１つの形態では、滑らかな形状のフェルールを押しつぶして雄型部分のテール部上でホースを挟む外部クリンプによる接続が可能であり、この雄型のテール部は、ホース材料に係合されるのを補助するために同様のバーブ幾何形状を有する。やはり、これらのタイプの接続も当技術分野で一般的な形である。

[0065]一方、雄型結合部材７０はそれ自体でタップまたはノズルの端部を構成することができる。したがって、ワッシャに対してそのノーズすなわち前側表面（すなわち、端部７８）を密封するような任意の雄型継手が本発明を使用することができる。

[0066]次に図５を参照すると、代替の実施形態において、雌型結合部材が不連続型のねじ部およびチャネルを有している。しかし、この場合、ワッシャは雌型結合部材の内部チャンバ内で移動可能ではない（このワッシャは雌ねじにより移動が妨げられる）。したがって、一部の液体が組立体から、制御された状態で解放されることが維持され、このことでもやはり従来技術を改善することができる。不連続型のねじ部およびチャネルを備える雌型結合部材は、材料をかなり節約することができる以下で説明される改善された処理により、雄型結合部材として製造され得る。

[0067]図５では、雌型結合部材９０は、全体的に滑らかな内側表面９４を備える（軸９３に沿った）長手方向貫通孔９２を有する略円筒形の本体９１を有する。隣接する端部９５は、ノズル、散水機または別のタイプの継手のためのコネクタ９６であり、反対側の端部９８に隣接するのは、対応する雄型結合部材の不連続型の雄ねじ７９に係合されるための、不連続型のねじ部９９を備える側壁を有する円筒形の内側チャンバ１０２である。複数の雌ねじ部分９９ａ、９９ｂ、９９ｃの各々は、チャンバ１０２の内部側壁表面に沿って長手方向に延在するチャネル１００によって中断され、チャンバが、雌型結合部材９０の第１の端部９８に隣接する孔９２の一部分を形成する。したがって、複数のチャネル１００ａ、１００ｂ、１００ｃ．．．が、第１の端部９８に隣接する雌型結合部材内のチャンバの内部側壁表面内で長手方向に延在する。雄型結合部材の第２の端面８１を密封するために、チャンバ１０２の端壁１０１に隣接してワッシャ１１５が設けられる（図９Ａに示される）。雌型結合部材内の不連続型のねじ部分９９によって形成されるチャネル１００は、図９Ｂを参照して考察したものと同じ初期圧力を提供することができ、また、その場合と同じように制御下で液体を解放することができる。

[0068]連続型のねじ部を備える従来の結合部材と比較した場合の、不連続型のねじ部およびチャネルを備える結合部材を提供することの別の利点は、本発明の不連続型のねじ部分が必要とする材料または金属の合計の量が大幅に減少することである。実際には、それにより、これらの結合部材の製造において材料の全コストを約２０％から４５％削減することができ、例えば約２０％から２５％削減することができるが、好適にはこの削減は３０％から４５％である。上で考察した本発明の種々の利点と併せてこのコスト削減を評価すると、これによりこの分野が非常に大幅に改善されることが分かる。

[0069]本発明の一実施形態による、不連続型のねじ部を備える連結部材を作るために、結合部材の略円筒形の本体が押出加工によって作られ、この押出加工では、これらの部材を作るためのダイを介して真鍮などの金属が押し出される。本出願人は、不連続型のねじ部を備えるこれらの結合部材を作り、そのために押出加工をここでも使用することができることを見出している。この押出加工自体は、大きい材料部片が非常に高い圧力を受けて場合によっては高温下で小さい開口部を通るように押し込まれるような、押出加工である。こうすることにより、オリフィスを通って流れるように材料が押し込まれ、材料が、押し込まれたオリフィスの形状となる。このタイプの加工において追加の工具およびマンドレルを使用することにより、適切な材料条件下で、中空形状も作ることができる。この方法の実施形態で利用され得る押出手法もやはり従来通りである。

[0070]図１０は方法の一実施形態を示しており、ここでは、棒材３０５の長手方向に沿って軸方向に（長手方向に）延在する交互の溝３０２および突出部３０３を有する溝付きの棒材３０１が開始時の構成要素として使用される。この溝付きの棒材は、（例えば、図４Ｃに示されるような形状の）（溝付きの）星形の押出ダイを介して略円筒形の棒材３００を押し出すことにより作られ得、それにより、図４Ｃに示されるような断面形状を有する溝付きの棒材が作られる。図４Ｃの実施形態では、このスプラインまたは星形は、８つの放射状突出部１２２と交互になっている８つの放射状の溝１２１を含む。このスプライン形状は有用なハンドグリップ８３として機能し、それにより、工具を使用することなく手で雄型継手および雌型継手を締めることが可能となる。

[0071]図１０を再び参照すると、次に、押し出された溝付きの棒材３０１が横方向に切断され、複数の構成要素３０６ａ、ｂ、ｃ．．．が得られ、これらの各々はその後機械加工されるかまたはフライス削りされ、それにより、結合部材３０７ａ、３０７ｂ．．．において、溝３０２によって形成される既に存在しているチャネルに対して横方向に横断する空間が、不連続型のねじ部分の間に形成される。ここでは、雄型継手のチャネル８０は溝付き棒材内の溝３０２と同じであり、その後（従来技術のように）機械加工またはフライス削りによって成形されることを必要としない。その結果、使用される材料、すなわち、従来技術の場合の機械加工またはフライス削りによって損失する材料が減少する。

[0072]図６〜７は、継手および製造方法の代替の実施形態を示している。図６Ａは、雄型継手を作るための交互の溝２０１および突出部２０２を有する外側スプライン形状の棒材２００の断面である（図４Ｃの棒材および図４Ａの雄型継手に類似する）。別法として、外側スプライン形状を有する押し出し棒材２００を形成するステップの次のステップにおいて、または、その形成ステップにおいて、突出部２０５と交互となる内部溝２０４を有する内側スプライン形状の孔２０３が形成される。内側スプラインおよび外側スプラインの両方を有するこの棒材２１０は図５に示される雌型継手を製造するのに使用され得る（例えば、図５Ｃの断面を参照されたい）。別の代替形態として、図７には、実質的に円筒形の外側表面２２１と、交互の溝２２３および突出部２２４を備える溝付き内部孔２２２（図６Ｂの内部孔に類似する）とを有する棒材２２０が示されている。

[0073]別法として、連続型のねじ部を備えるこれらの結合部材を押し出して、その製造物を機械加工して本発明の不連続型のねじ部分を作ることもできる。これは、上述した場合と同様には材料を節約することはできない。不連続型のねじ部分を作るための機械加工またはフライス削りの具体的な方法は当技術分野ではよく知られている。

[0074]本明細書では特定の実施形態を参照して本発明を説明してきたが、これらの実施形態が単に例示的なものであること、例示の実施形態に対して多くの修正形態が作られ得ること、および添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく別の構成が案出され得ることを理解されたい。

Claims

ホース結合組立体であって、
ガーデンタイプのホースまたは蛇口に取り付けるための第１の端部コネクタと、雌型継手に取り付けるための複数の不連続型の雄ねじ部分を有する第２の端部コネクタとを有する略円筒形の雄型継手であって、長手方向に配置される複数のチャネルの各々が前記複数の雄ねじ部分を横切って延在する、略円筒形の雄型継手と、
雌型継手であって、前記雌型継手が前記雄型継手の前記第２の端部コネクタに結合するための、前記雌型継手の第１の端部に隣接するチャンバ内に配置される雌ねじ部を有し、前記チャンバが端壁を有する、雌型継手と、
前記雄型継手の前記第２の端部と前記雌型継手の前記端壁との間に嵌合されて前記チャンバを横断するように延在するように寸法設定された可動シーリング部材と、
加圧流体がそこを通って流れるのを可能にするための、前記雄型継手内および前記雌型継手内ならびに前記シーリング部材内の位置合わせされた長手方向の中央孔と
を有し、
前記シーリング部材が、以下の位置、
前記雄型継手および前記雌型継手が完全に結合されているときに前記加圧液体が漏洩しないように前記組立体を密封するために、前記雌型継手の前記端壁および前記雄型継手の前記第２の端部の両方と係合する第１の位置、
前記雄型継手および前記雌型継手の最初の切り離しで前記端壁および前記第２の端部の各々から離間される第２の位置であって、前記組立体内の前記液体の圧力を低下させるために前記加圧液体が前記チャネル内に流れ込むことができる、第２の位置、および、
その後の切り離し中に前記加圧液体が流れることがないように前記チャネルを密封するための、前記端壁から離間されて前記雄型継手の前記第２の端部と係合する第３の位置
の間で移動可能である、
ホース結合組立体。
前記雌型継手が、ノズル、ホース、散水機または蛇口を有する、請求項１に記載の組立体。
前記ガーデンタイプのホースが、都市用水の水路の圧力で機能する住宅用または商用の水ホースである、請求項１に記載の組立体。
前記圧力には２０７から４１４ｋＰａ（３０から６０ポンド毎平方インチ）が含まれる、請求項３に記載の組立体。
前記ホースが０．９５３ｃｍ（３／８インチ）から２．５４ｃｍ（１インチ）の直径を有する、請求項３に記載の組立体。
前記雄型継手が金属で作られる、請求項１に記載の組立体。
前記金属が真鍮またはアルミニウムである、請求項６に記載の組立体。
前記雄型継手および前記雌型継手の各々が個別に金属またはプラスチックで作られる、請求項１に記載の組立体。
前記雄型継手および前記雌型継手が共に金属で作られる、請求項１に記載の組立体。
前記金属が真鍮である、請求項９に記載の組立体。
前記可動シーリング部材が弾性プラスチックタイプまたはゴムタイプの化合物を含む、請求項１に記載の組立体。
結合組立体であって、
加圧液体を運搬するための位置合わせされた長手方向の孔を有する雄型継手および雌型継手であって、前記継手がそれぞれ雄ねじおよび雌ねじを有し、前記雄ねじが不連続型のねじ部分と、前記ねじ部分を横断して延在する長手方向チャネルとを有する、雄型継手および雌型継手と、
前記継手が完全に結合されているときに前記チャネルを閉じる可動シーリング部材であって、圧力を部分的に解放して前記液体を前記チャネル内に流すために、前記シーリング部材が、最初の切り離し中に前記チャネルを開けるように移動可能であり、また、前記最初の切り離しの後、さらなる切り離し中に前記液体が流れるのを遮断するために、前記シーリング部材が、前記チャネルを閉じる別の再密封位置まで移動可能である、可動シーリング部材と
を有する結合組立体。
前記継手が、鉛管類、湯沸し器、プロパンガスタンクまたは天然ガスタンク、燃料システム、あるいは、クーラントシステムのうちの１つまたは複数に適合される、請求項１２に記載の結合組立体。
前記継手が、最大約５５２ｋＰａ（約８０ポンド毎平方インチ）の圧力で加圧液体を運搬するように適合される、請求項１２に記載の結合組立体。
前記圧力が約２０７から４１４ｋＰａ（約３０から６０ポンド毎平方インチ）である、請求項１４に記載の結合組立体。
前記継手がガーデンホースタイプの継手である、請求項１２に記載の結合組立体。
継手を作るための方法であって、
複数の継手を形成するための、長手軸を有する略円筒形の棒材を用意するステップと、
長手方向チャネルによって分離される長手方向突出部を有する溝付き棒材を形成するために、溝付き押出ダイを介して前記棒材を押し出すステップと、
前記溝付き棒材から複数の継手を形成するステップであって、いずれかの順序で、
前記複数の継手を形成するためにその長手方向に対して横方向に前記棒材を切断するステップと、
各継手の一方の端部に隣接する複数の不連続型のねじ部分を機械加工するまたはフライス削りするステップとを含み、前記溝付き棒材の前記チャネルが、前記複数のねじ部分を横断して延在する長手方向に配置されるチャネルを有する、形成するステップと
を含む、方法。
前記棒材が金属またはプラスチックを含む、請求項１７に記載の方法。
前記棒材が真鍮またはアルミニウムを含む、請求項１８に記載の方法。
前記棒材が中実の円筒形棒材を含み、前記方法が、前記棒材内に長手方向の中央孔を形成するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
前記長手方向の中央孔が前記押し出しステップ中に形成される、請求項２０に記載の方法。
前記棒材が長手方向の中央孔を有する、請求項１７に記載の方法。
前記継手が、加圧液体を誘導するための管のための結合部材を有する、請求項１７に記載の方法。
前記管が最大約５５２ｋＰａ（約８０ポンド毎平方インチ）の圧力で液体を運搬する、請求項２３に記載の方法。
前記管が都市用水の水路の圧力で液体を運搬する、請求項２３に記載の方法。
前記圧力が約２０７から４１４ｋＰａ（約３０から６０ポンド毎平方インチ）である、請求項２３に記載の方法。
前記継手が、ガーデンタイプのホース、ノズル、散水機または蛇口、のための金属継手を含む、請求項１７に記載の方法。
前記ホースが０．９５３ｃｍ（３／８インチ）から２．５４ｃｍ（１インチ）の範囲の直径を有する、請求項２７に記載の方法。
前記継手がガスグリル用継手または鉛管類用継手を含む、請求項１７に記載の方法。
前記継手が、シンク用継手、トイレ用継手または温水暖房機用継手を含む、請求項１７に記載の方法。
前記継手が雄型継手および雌型継手を含む、請求項１７に記載の方法。
前記継手が雄型継手を含む、請求項１７に記載の方法。