JP2014508902A - クイック接続流体カップリング - Google Patents

Abstract

全開流のクイック接続流体カップリングは、ボールバルブが互いにシールされ、また、最初に第１ボールバルブを９０°回転させると共にギヤ駆動構造を使用して第２ボールバルブを９０°回転させるために一つの作動レバー使用してボールバルブが連続的に回転される位置で互いに接続される別体のカップリング本体に夫々取り付けられた凸状及び凹状ボールバルブを使用して漏れを軽減するように構成される。ハンドルボタンはロックを解除して、第２のハンドルロックは、各本体が接続されて互いにシール係合されるまではバルブが開放されないことを確保する。ロック構造は互いに本体をロックするために、またロック構造が閉鎖されるまでボールバルブが開放されないようにするロックタブを供給するために採用される。

Description

本発明は、各カップリング本体を連結解除した際最小の流体漏れを実現しながら各二つの凹凸状ボールバルブを連続的に開放するために単一のレバーを使用して開状態を提供する、クイック接続流体カップリングに関するものである。

フレキシブルホースの端部に通常見られるタイプのような“ドライブレイク”カップリングとして知られている流体カップリングにはしばしばボールバルブが使用される。一従来例として、各ボールバルブをそれぞれ有する別体のカップリング本体は、互いに接続されロック構造によって保持された位置でボールバルブを保持して、各ボールバルブは、二つのレバーによる順次的な９０°回転により開放される。２つのボールバルブが互いに係合可能にとなり、開位置または閉位置に回転可能にするために、第一のボールバルブは一部分が凸状に形成され、一方、第二のボールバルブは一部分が凹状に形成される。各カップリングを連結解除する前にボールバルブを閉じて流体移動の漏れを少なくする。各カップリング本体が互いに接続されている時には、各ボールバルブは流れを許容する位置に回転する。カップリングが分離する前、各ボールバルブは閉位置に回転して、カップリング本体は各ボールバルブがそれぞれのカップリング本体をシールする位置にて分離するようになる。ボールバルブが閉鎖されてカップリングが分離されたときに流体流出が最小となるように、カップリング本体が連結されたときに、互いに嵌合する凹状ボールバルブ及び凸状ボールバルブが採用される。

ボールバルブ構造の一改善例として、半球状の凹部を有する一方のボールバルブに他方のバルブが凹部に係止するように構成される。これは、凹状／凸状ボールバルブ構造として知られている。これは、カップリングが流体移動させた後連結解除された時に最小の流体漏れを供給するようになる。ハンドルまたはレバー構造の一従来例では、ハンドルに形成された特にカム形状を採用して、開閉中のボールバルブの誤った配列を防止するようにしている。他の従来例の特徴は、第一のカップリング本体に形成されたフランジが第２のカップリング本体の延長部に係合する位置、また、ボールバルブが開方向に回転してもカップリング本体の連結解除を防ぐためにロッキングピンが一方のハンドルによって作動される位置にて各カップリング本体を互いに保持するためのインターロック構造である。

マクラケンによる米国特許第５４０２８２５号明細書には、ボールバルブ間でシールされた流路を供給するためにボールバルブが平坦状に形成されたボールバルブカップリングが開示されている。カップリングが連結解除されている時は、ボールバルブの一つは、ボールバルブを閉位置に回転させるためにスプリングによって軸方向に変位される。また、ボールバルブが完全に閉位置に位置しない限り、各カップリング本体の連結解除を防ぐラッチ構造が開示されている。

マクラケン及び他による米国特許第５４８８９７２号明細書には、互いに接続されてロックされるカップリング本体と、二つのハンドルを使用して開放されるボールバルブとを備えたボールバルブカップリングが開示されている。ハンドルは、第１ハンドルが所定位置に回転する前に第２ハンドルの回転を防ぐために相互に作用する凸状及び凹状カム部位からなる構造を備えている。一つのボールバルブはボール上の平面と、ボールバルブの平面に対応する平面を有するリテーナとを含む。この特徴は、中心線上にボールバルブを保持して、ボールバルブのいずれかに損傷を与えることなくバルブ作用を許容することである。

開示されたものは、ラッチング構造プレートを付勢するスプリングを採用した、コンパクトサイズで安易にカップリング接続を可能としたシステムを有するクイック接続カップリングの構成である。重要なことは、カップリングが、従来のカップリングに備えた２つのハンドルの代わりに両方のボールバルブを開放するために１つのハンドルの回転を単に要求している。この凹凸係合ボールバルブ構造には凸状及び凹状ボールバルブが採用されて、各カップリング本体内のそれぞれが、ボールバルブが閉位置に移動してカップリング本体が連結解除されると、流体の漏れを最小限にするために作用する。このクイック接続カップリングの一具体例が、また“ドライブレイク”カップリングとして従来から知られている。

凸状及び凹状ボールバルブ構造は、カップリングの作動構造の一例にて、ボールバルブの開状態が連続的になるべきであると要求されているので、第１ボールバルブが１つのレバーを使用することで開放された後、噛み合いギヤの一部位が第２ボールバルブを開放するようにして使用される。ボールバルブはハンドルを連続的な操作にて１８０°回転させることで連続的に開放される。第１ボールバルブの回転は、ハンドルの９０°の回転を上回るハンドルまたはレバーの移動によって、また、第１ボールバルブに接続された駆動シャフトに順次接続された駆動カムとの当接によって直接的に成される。ハンドルは、第１ボールバルブが９０°の開位置に存在するためにカム駆動から離れている。直接的に連結される、またはハンドルの部分である駆動ディスクに形成された一組のギヤの歯は、被駆動ディスクに形成されたギヤの歯に噛み合う。被駆動ディスクは被駆動シャフトを介して第２ボールバルブに連結される。ハンドルが付加的に９０°回転されるとき、駆動及び被駆動ギヤは、被駆動シャフト及び第２ボールバルブを完全な開位置に９０°回転させるために噛み合う。その時、ラッチ構造は、両方のボールバルブがハンドルの反対方向への１８０°の回転により再び閉鎖されるまで各カップリングの離脱を防ぐ。

カップリングの具体例では、次の機能を実行する安全なインタロック構造を含んでおり、それは、各カップリング本体が連結解除した時バルブの開放を防止する機能、閉位置または開位置のいずれかにてボールバルブを保持する機能及びいずれか一方のボールバルブが開放された時各カップリング本体の連結解除を防ぐ機能である。各カップリング本体またはその半部分が連結解除された時、一方のカップリング本体のハンドルは、ラッチプレートに付勢するスプリングを有するタブによって閉位置に保持される。他方のカップリング本体には、各カップリング本体が連結解除状態を維持する限りボールバルブを開放できないように作動ハンドルを備えていない。駆動カムのカム部位に干渉するラッチプレートのタブ部位をロックすることで、各カップリングの半部分は、ハンドルが完全な閉位置に戻るまでは連結解除することができない。

各カップリング本体が連結された後、ラッチプレートを付勢するスプリングを備えたタブが後退して、操作者は、ハンドルに配置されたラッチボタンがハンドルが回転される間ハンドルの基端部側にスライドした後ハンドルの回転を自由に開始できる。この作用は、ハンドルチェックボールを、完全な閉位置にてハンドルを保持する戻り止め部から解放することである。ハンドルロックピンには、駆動カムから離脱する方向に付勢するスプリングが取り付けられているが、ハンドル回転の最初の９０°の間においては、ロックピンは、ベースプレートの端壁部によって駆動カムに係合するように押圧されるようになる。このように、ハンドルの最初の９０°の回転範囲では、凸状ボールバルブが最初に開放するように、ロックピンはハンドルを駆動カム及び駆動シャフトにロックする。ハンドルを９０°回転させその結果凸状ボールバルブも９０°回転された後、シャフトボール戻り止め部が、駆動シャフト及び凸状ボールバルブが完全な開位置で保持されるためにカップリング本体の凹状戻り止め部に収容される。この時点で、ハンドルのさらなる回転が凹状ボールバルブを、凸状ボールバルブを回転させずに開位置の方向に移動させるために駆動ディスクのギヤの歯が被駆動ギヤの歯に噛み合うようになっている。なお、凸状及び凹状ボールバルブは、その相対的な位置を、またこの開示の作動構造の各連結部を反転させることもできる。一方のボールバルブへの言及は他方のボールバルブへの言及を暗示し、そしてその逆もまた同様である。唯一の要求事項は、カップリングは一つの凸状ボールバルブ及び一つの凹状ボールバルブを使用して、凸状ボールバルブが最初に開放されて、最後に閉鎖されることである。

さらなる回転の間、ロックピンのスプリングが再び圧縮されて、ハンドルが完全に１８０°回転された時、ロックピンが再び外に飛び出す。これと同時に、ハンドルボール戻り止めが本体の凹部に収容され、十分な開位置にてハンドルをロックする。

ボールバルブを閉鎖するためには、ハンドルは反対方向に１８０°回転させて、次の事象が、ハンドルの回転に伴って順次発生するようになる。最初に、操作者は、ハンドルの回転が開位置におけるハンドルを保持するハンドルボール戻り止めを解除して、それがまたロックピンを係合方向に付勢する間、ハンドル上のボタンを駆動シャフト側にスライドさせなければいけない。最初の９０°の回転の間にて、ギヤの噛み合いにより凹状ボールバルブが最初に閉鎖される。ハンドルが９０°回転した後、ロックピンが駆動シャフトに再び係合する。これと同時に、ここでシャフトボール戻り止めに保持されたピンが押し下げられボール戻り止めから解放されて、シャフトが９０°の位置から完全な閉位置まで回転するのを許容される。また、この地点にて、さらなる回転により現時点で閉鎖された凹状ボールバルブが移動しないように、ハンドル駆動ディスクのギヤの歯が被駆動ディスクのギヤの歯から離脱される。ハンドルが初期の位置まで１８０°戻るように回転する時、凸状ボールは閉鎖され（凹状ボールは既に閉鎖している）、ハンドルボール戻り止めがボディの凹部に収容されてハンドルを閉位置でロックして、カップリング本体は、ラッチプレートがロック位置から解放されるために連結解除することができる。

具体的なボールバルブカップリングの利点は、次の詳細な開示により明白となるが、第１に容易でコンパクトなカップリング構造を含み、流体移動における不測の漏れを防止するための全ての要求された安全なロックを備えた一つのハンドルによる開閉構造を含む。

図１は、作動ハンドルを除く従来のボールバルブの断面図である。 図２は、ボールバルブが閉鎖時における連結状態のボールバルブカップリングの一実施例を示す平面図である。 図３は、図２に示すボールバルブカップリングの一実施例の上面図である。 図４は、第１ボールバルブが９０°回転した開放時における連結状態のボールバルブカップリングの一実施例を示す平面図である。 図５は、図４に示すボールバルブカップリングの一実施例の上面図である。 図６は、第１ボールバルブ及び第２ボールバルブがそれぞれ９０°回転した開放時における連結状態のボールバルブカップリングの一実施例を示す平面図である。 図７は、図６に示すボールバルブカップリングの一実施例の上面図である。 図８は、ハンドル戻り止め構造を示す部分的な上面図である。 図９は、解除ボタンが内方に移動された状態における、ハンドルロック及び戻り止め構造を示す断面図である。 図１０は、解除ボタンが外方に移動された状態における、ハンドルロック及び戻り止め構造を示す断面図である。 図１１は、図１０に示すハンドルロック及び戻り止め構造の断面図である。 図１２は、アンロック位置におけるプレートラッチ構造の前面図である。 図１３は、ロック位置におけるプレートラッチ構造の前面図である。 図１４は、ロック位置におけるプレートラッチ構造の部分上面図である。 図１５は、アンロック位置におけるプレートラッチ構造の側面図である。 図１６は、開位置における駆動ディスク及びプレートラッチ構造の上面図である。

以下の説明及び図面を参照すると、開示されたシステム及び方法の実施例としての提案が詳細に示されている。図面にあるいくつかの可能な提案が示されているけれども、図面における縮尺は必要ではなく、明白な特徴が本発明としてより詳しく解説及び説明するために、拡大され、移動され、あるいは部分的に分割されている。さらに、ここで説明する形態は、クレームを次に開示される詳細な形態及び図面に示された正確な形状や構造に包括すること、あるいはその反対で限定または制限することを意図しない。

さらに、多数の定数が次に説明する記載に提示される。いくつかのケースにおいて、例示的な定数の値が提供される。他のケースにおいて、特定の数値は与えられない。環境状態及び操作状態が開示されたシステムに関連すると同じように、定数の値は、関連するハードウェアの特徴及びその他の特徴との相互関係に依存している。

この開示において、明確な専門用語は、次の説明に対して便宜上使用されるだけであり限定されるものではない。用語“右方向”及び“左方向”は、専門用語が使用される部位に関連して図中の方向として称される。用語“内方向”及び“外方向”は、本発明のボール溝アッセンブリの幾何学的中心にそれぞれ近づく方向及び離れる方向として称される。用語“上方向”及び“下方向”は、専門用語が使用される部位に関連して図中の一例としての方向として称される。全ての前述の用語は、通常の派生物及び同等物を含んでいる。

まず、図１を参照すると、従来の、クイック接続ドライカップリングの断面図が示されている。カップリング本体１０、１０’は大部分の点で同等である。このために同じ参照番号及び大きさが適宜位置で使用される。カップリングアッセンブリ８は、少なくとも一つのフランジ１２を有する環状カップリング本体１０を含む。本体１０は、端部を横断する経路１６と、球面１８によって同心状の経路を形成する環状バルブシートと、リテーナ２０とを含む。同様に、カップリングアッセンブリ８は、フランジ１２が係合するフランジ突起部１２’を有する環状のカップリング本体１０’を含む。

ボールバルブ２２は、経路１６内に回転可能に取り付けられ、球面状の外面２４及び径方向に延びる径方向ボア２６を含む。良く解るように、バルブシート球面１８及びリテーナ２０はボールバルブの表面に係合する。

ボールバルブ２２には、ボールバルブ作動構造３２（一部が示される）のヘッド３０を受け入れる細長い隙間２８が形成される。本体１０の壁部にはシールボア３４及びシール３６が形成される。ボールバルブ２２及びボア２６が軸Ａ−Ａ’に対して９０°の位置にある時、ボールバルブ２２は閉鎖されている。ボールバルブ２２及びボア２６が軸Ａ−Ａ’に対して平行で、時計周りに９０°の位置に回転すると、ボールバルブ２２が開放される。ボア２６が軸Ａ−Ａ’に沿って配列されると、本体１０に沿う自由の流体流動が許容される。同様の方法にて、バルブ２２’は、カップリング本体１０’内に収容されて、該カップリング本体１０’をシールするが、作動構造３２を使用して図１に示す開位置から閉位置に回転することができる。

第１ボールバルブ２２は、球面状の外面、及び開位置である図１に示す方向に延びるボア２６を含む。作動構造３２（部分的に示される）は、ボア２６が経路に沿って配置される開位置と、ボア２６が経路に対して横方向に配置される閉位置との間を第１ボールバルブ２２を回転させる手段を含む。第２環状カップリング本体１０’は第２ボールバルブ２２’が配置される経路を備え、該第２ボールバルブ２２’は、その経路に回転可能に取り付けられ、該第２ボールバルブ２２’は球面状の外面及び経路に向かって延びるボア２６’と、ボア２６’が経路に沿って配置される開位置とボア２６’が経路に対して横方向に配置される閉位置との間を第２ボールバルブ２２’を回転させる手段と、環状カップリング本体１０、１０’を連結するための手段とを含み、第２ボールバルブ２２’の球面状の外面の部位が平坦部２１’を含み、リテーナ２３の部位が平坦部２３’を有し、平坦部２１’、２３’は、第２ボールバルブ２２’の開位置と閉位置との間の回転を許容するが、第２ボールバルブ２２’が第２環状カップリング本体２２’の経路内で他の位置に移動しないように互いに隣接した位置に配置される。第２ボールバルブ２２’は、より好ましくは少なくとも２つの平坦面２１’を有し、リテーナは、リテーナ２３の各平坦面２３’が、第２ボールバルブ２２’の平坦部２３’に隣接するような少なくとも２つの平坦面２３’を備えている。凹状ボールバルブ２２’及びリテーナ２３の形状が２つのカップリング本体１０、１０’の連結工程において凸状ボールバルブ２２に干渉することを抑制している。

第２ボールバルブ２２’は、凹状ボールバルブであり、第１ボールバルブ２２は、凸状ボールバルブであり、凹状第２ボールバルブ２２’は、球状外面上に半円状の凹部を有し、凸状ボールバルブ２２は、該ボールバルブが閉位置にある時半円状の凹部内に合致する。好ましくは、第１環状カップリング本体１０’はカップリング端部を有し、リテーナ２３はそのカップリング端部から離れた第１ボールバルブ２２の反対側端部に位置している。第１環状カップリング本体１０内の経路１６は、多数のシールリブを有するボールシール２７を含む。好ましくは、ボールシール２７は、２つのシールリブを有する円形状シールである。通常、ボールシール２７は凸状ボールバルブ２２とカップリング本体１０の端部との間の経路内に位置している。凸状ボールバルブは、第１ボールバルブの９０°の回転により最初に開放される。この時、凹状ボールバルブ２２’は、中央経路２６を完全に開放するように全９０°で開放することができる。

第２環状カップリング本体１０’内の経路１６’は、また多数のシールリブを有するボールシール２７’を含む。好ましくは、ボールシール２７’は、２つのシールリブを有する円形状シールである。通常、ボールシール２７’は凹状ボールバルブ２２’とカップリング本体１０’の端部との間の経路内に位置している。凸状ボールバルブは、ボールバルブの９０°の回転により最初に開放される。第１凸状ボールバルブ２２は９０°開放され、その時、凹状ボールバルブは、中央経路２６に流体が流動するために中央経路２６を完全に開放するように全９０°で開放することができる。このように、中央経路２６、２６’の両方が完全に開放され、流体が自由にカップリング本体１０、１０’の両方を通じて流れるようになる。

第１カップリング本体１０を第２カップリング本体１０’に連結するためには、第２カップリング本体１０’からのフランジ突起部１２’が第１カップリング本体１０に形成された凹部に収容されるが、フランジ突起部１２’をフランジ１２に係合させるために、カップリング本体を縦軸周りに９０°回転させるようにする。凹部内への突起部の受け入れ及び長手軸周りのカップリングの半部分の相対回転が、カップリングの半部分を９０°の回転にて連結させる。カップリングの半部分の間における９０°の回転が、完全な連結関係を達成するようになる。なお、１／４回転の“突起及び溝”のラッチ構造は、完全な連結のために比較的大きいサイズのパッケージとなる。

次に、図２及び図３を参照すると、クイック接続カップリング１００の改良例の前面図及び上面図が示され、作動構造１０１の一実施例が装着された状態で示されている。ハンドル１０２は、第１カップリング本体１０に取り付けられ、また、駆動ディスク１０４の外周部分に形成された複数の駆動ギヤの歯１０６を有する駆動ディスク１０４に連結されている。被駆動ディスク１０８は、第２カップリング本体１０’に取り付けられ、また、被駆動ディスク１０８の外周部分に形成された複数の被駆動ギヤの歯１１０を有しており、該被駆動ギヤの歯１１０は、ハンドル１０２が図３に示す位置から時計周り方向に回転された時、駆動ギヤの歯１０６に噛み合い始めるように形成され、位置合わせされている。駆動ディスク１０４は、駆動シャフト１１２に選択的に回転方向に固定されるように取り付けられ、駆動シャフト１１２は、駆動カム１０５及び凸状ボールバルブ２２の順に回転方向に固定されるように取り付けられる。ハンドルロック１１６は、ロックピン１１７を駆動シャフト１１２から離れるように押して、ベースプレート１２０のレッジ１３０の方向に付勢するスプリングである。レッジ１３０は、ハンドル１０２及び取り付けられた駆動ディスク１０４がハンドル１０２の初期９０°の回転により駆動カム１０５と共に回転するべくボールバルブ２２を回転させるために連結される駆動カム１０５に係合する位置でロックピン１１７を保持している。９０°の移動の後、ハンドル１０２は、ロックピン１１７が外方にスライドして、第１ボールバルブ２２が図５に示すように完全な開位置を過ぎて回転できない時点で、駆動カム１０５から解放されるようになる。ハンドル１０２、駆動カム１０５及び被駆動ディスク１０８の完全な閉位置と、第１ボールバルブ２２及び第２ボールバルブ２２’の完全な閉位置とが図２及び図３に示されている。

図２及び図３に示す位置からハンドル１０２を初期回転させるためには、ハンドル１０２が始点から完全な開位置１８０°まで回転されるようにチェックボール１２２を解除して上方に移動させるようにするために、解除ボタン１１８が駆動シャフト１１２から離れるように押される必要がある。これは、ロックピン１１７を駆動カム１０５から離れる方向に付勢することである。

ベースプレート１２０は、第１カップリング本体１０に取り付けられ、ハンドル１０２の回転範囲を制御するため、また安全なラッチングを供給するために連続する内面及び戻り止めを備えている。特に、図３を参照すると、ベースプレート１２０は、ハンドルロック１１６に作用する部位と、ハンドル１０２を駆動カム１０５及びボールバルブ２２に連結するためにチェックボール１２２に作用する部位とに分割され、その２つの位置のいずれかでハンドル１０２をロックする。これらの部位は、プレートレッジ１３０、プレート戻り止め部１３２、プレートのテーパ状の端部位１３４及びプレート戻り止め部１３６を含む。ベースプレート１２０に２つの戻り止め凹部１２４、１２６が形成される。戻り止めチェックボール１２２は、戻り止めチェックボール１２２が戻り止め凹部１２４または１２６上を通過した時解除ボタン１１８が解除されると、戻り止め凹部１２４または１２６のいずれか一方に配置されてロックされる。解除ボタン１１８がその中立位置からいずれかの方向に移動するとき、チェックボール２２が凹部１２４または１２６から出るように上方への移動が許容されて、ハンドル１０２が回転可能になる。駆動カム１０５に形成されたレッジの目的は、ボールバルブ２２、２２’のいずれか一方が開位置にあるときカップリング本体１０、１０’の連結解除を防止することによって高められた安全性を提供することである。

次に、図４及び図５を参照すると、クイック接続カップリング１００の一実施例の前面図及びクイック接続カップリング１００の上面図が示されており、図２の位置から９０°回転したハンドル１０２と共に示されている。ハンドル１０２は、第１カップリング本体１０に取り付けられ、また、駆動ディスク１０４の外周部分に形成された複数の駆動ギヤの歯１０６を有する駆動ディスク１０４に連結されている。被駆動ディスク１０８は、第２カップリング本体１０’に取り付けられ、ハンドル１０２が図３に示す位置から時計周り方向に回転された時、駆動ギヤの歯１０６に噛み合い始めるように形成され、位置合わせされている被駆動ディスク１０８の外周部分に形成された複数の被駆動ギヤの歯１１０を有している。駆動ディスク１０４は、駆動シャフト１１２に選択的に回転方向に固定されるように取り付けられ、駆動シャフト１１２は、駆動カム１０５及び凸状ボールバルブ２２の順に回転方向に固定されるように取り付けられる。ハンドルロック１１６は、ロックピン１１７を駆動シャフト１１２から離れるように押すスプリングであり、また、ハンドル１０２及び取り付けられた駆動ディスク１０４がハンドル１０２の初期９０°の回転により駆動カム１０５と共に回転するべくボールバルブ２２を回転させるために連結される駆動カム１０５に係合しており、その時点で第１ボールバルブ２２が完全に開放され、これ以上回転することはできない。ハンドル１０２、駆動カム１０５及び被駆動ディスク１０８の完全な閉位置と、第１ボールバルブ２２及び第２ボールバルブ２２’の完全な閉位置とが図２及び図３に示されている。

図２及び図３に示す位置からハンドル１０２を初期回転させるためには、ハンドル１０２が始点から完全な開位置１８０°まで回転されるようにチェックボール１２２を解除して上方に移動させるようにするために、解除ボタン１１８が駆動シャフト１１２から離れるように押される必要がある。

ベースプレート１２０は、第１カップリング本体１０に取り付けられ、ハンドル１０２の回転範囲を制御するため、また安全なラッチングを供給するために連続する内面及び戻り止めを備えている。特に、図３を参照すると、ベースプレート１２０は、ハンドルロック１１６に作用する部位と、ハンドル１０２を駆動カム１０５及びボールバルブ２２に連結するためにチェックボール１２２に作用する部位とに分割され、その２つの位置のいずれかでハンドル１０２をロックする。これらの部位は、プレートレッジ１３０、プレート戻り止め部１３２、プレートのテーパ状の端部位１３４及びプレート戻り止め部１３６を含む。ベースプレート１２０に２つの戻り止め凹部１２４、１２６が形成される。戻り止めチェックボール１２２は、戻り止めチェックボール１２２が戻り止め凹部１２４または１２６上を通過した時解除ボタン１１８が解除されると、戻り止め凹部１２４または１２６のいずれか一方に配置されてロックされる。解除ボタン１１８が駆動シャフト１１２側に移動するとき、チェックボール２２が凹部１２４または１２６から出るように上方への移動が許容されて、ハンドル１０２が回転可能になる。

ハンドル１０２は、凸状ボールバルブ２２が完全な開位置に９０°回転された位置に示されている。この位置では、ハンドルロック１１６は、図９に示す内方スプリング１１６ａによりプレート戻り止め部１３２に延びており、その結果、ピン１１６ｂは外方に移動して、駆動カム１０５並びに駆動シャフト１１２及び凸状ボールバルブ２２の回転からハンドル１０２が解除されるようになる。ハンドル１０２の回転が継続すると、凸状ボールバルブ２２はそれ以上回転しないが、駆動ギヤの歯１０６は被駆動ギヤの歯１１０に噛み合い、被駆動ディスク１０８がハンドル１０２と共に回転して、被駆動シャフト１１４及び凹状ボールバルブ２２’が回転し始める。

次に、図６及び図７を参照すると、作動構造１０’を備えたクイック接続カップリング１００の一実施例の前面図及びクイック接続カップリング１００の上面図が示されており、図２の位置から１８０°回転したハンドル１０２が示されている。これらの図において、第１及び第２ボールバルブ２２、２２’は完全に開位置となり、カップリング１００は完全な流動状態となる。ハンドル１０２は、チェックボール１２２が戻り止め凹部１２４内に収容され、それによって、解除ボタン１１８が駆動シャフト１１２側にスライドするように再び押されるまでハンドル１０２をロックする位置に示されている。被駆動ディスク１０８は、図３及び図５に示す位置から９０°回転され（ハンドルは全１８０°回転している）、その結果、この時点で凹状ボールバルブ２２’が完全に開放される。このように、凸状及び凹状ボールバルブ２２、２２’が両方共に完全に開放される。駆動ギヤの歯１０６が被駆動ギヤの歯１１０に噛み合い、被駆動シャフト１１４が駆動ディスク１０４及びハンドル１０２の回転と共に回転するようになる。ハンドルロックピン１１６ｂは、スプリング１１６ａの付勢力が作用することによってプレート戻り止め部１３６に向かって外方に移動する。

ハンドル１０２は、第１カップリング本体１０に取り付けられ、また、駆動ディスク１０４の外周部分に形成された複数の駆動ギヤの歯１０６を有する駆動ディスク１０４に連結されている。被駆動ディスク１０８は、第２カップリング本体１０’に取り付けられ、ハンドル１０２が図３に示す位置から時計周り方向に回転された時、駆動ギヤの歯１０６に噛み合い始めるように形成され、位置合わせされている被駆動ディスク１０８の外周部分に形成された複数の被駆動ギヤの歯１１０を有している。駆動ディスク１０４は、駆動シャフト１１２に選択的に回転方向に固定されるように取り付けられ、駆動シャフト１１２は、駆動カム１０５及び凸状ボールバルブ２２の順に回転方向に固定されるように取り付けられる。ハンドルロック１１６は、ロックピン１１７を駆動シャフト１１２から離れるように押すスプリングであり、また、ハンドル１０２及び取り付けられた駆動ディスク１０４がハンドル１０２の初期９０°の回転により駆動カム１０５と共に回転するべくボールバルブ２２を回転させるために連結される駆動カム１０５に係合しているが、ロックピン１１７がスプリング１１６ａ、１１６ｂの付勢力により自然に外方に移動してプレート戻り止め部１３２に係合すると、ハンドル１０２を駆動カム１０５並びに第１ボールバルブ２２から解除するようになる。ハンドル１０２、駆動カム１０５及び被駆動ディスク１０８の完全に閉位置と、第１ボールバルブ２２及び第２ボールバルブ２２’の完全に閉位置とが図２及び図３に示され、一方、第１ボールバルブ２２の完全な開位置及び第２ボールバルブ２２’の完全な閉位置が図４及び図５に示されている。

次に、図８を参照すると、ベースプレート１２０を含む作動方法１４２の一実施例の上面図が示されている。ベースプレート１２０には、２つの凹状戻り止め部１２４、１２６が形成されている。これら戻り止め部１２４、１２６が、ハンドル１０２が閉位置から９０°の位置及び完全に１８０°の位置に回転するようにハンドル１０２のためのロック位置を提供している。凹状戻り止め部１４０は、ハンドル１０２が凸状ボールバルブ２２が完全に開放する９０°の位置に達したときに凹状戻り止め部１４０内に仕切りチェックボール（図示略）が収容される９０°の位置に駆動カム１０５が到達したとき、駆動カム１０５を保持する仕切り位置を提供するものである。図８に示す位置は、両方のボールバルブ２２、２２’が完全に開放され、ハンドル１０２が垂直方向にまっすぐ延びている。駆動ギヤの歯１０６が被駆動ギヤの歯１１０にまだ噛み合っている。

次に、図９を参照すると、ハンドル１０２、ハンドルロック１１６、解除ボタン１１８及び駆動カム１０５の断面図が示されている。図９及び図１０では、駆動カム１０５は、その厚みが前図に示す駆動カム１０５の厚みよりも相当厚く示されている。解除ボタン１１８は、駆動シャフト１１２側の右方向に押された位置が示されている。解除ボタン１１８の駆動シャフト１１２側への移動は、チェックボール１２２が上方に移動して、また、凹状戻り止め部１２４、１２６のいずれか一方から出るように移動することを許容する。スプリング１１６ａ及び１１６ｃは、ロックピン１１７をシャフト１１２側に、駆動カム１０５に係合するように付勢する。

次に、図１０を参照すると、ハンドル１０２、ハンドルロック１１６、解除ボタン１１８及び駆動カム１０５の断面図が示されている。解除ボタン１１８は、駆動シャフト１１２から離れる方向の左方向に押された位置に示されている。解除ボタン１１８の駆動シャフト１１２から離れる方向への移動は、チェックボール１２２が上方に移動して、また、凹状戻り止め部１２４、１２６のいずれか一方から出るように移動することを許容する。スプリング１１６ａ及び１１６ｃは、ロックピン１１７をシャフト１１２側に、駆動カム１０５に係合するように付勢する。

解除ボタン１１８は、ハンドル１０２の細長いに隙間に着座して内方または外方（右方または左方）に移動可能となる。解除ボタン１１８の各側部に作用する圧縮スプリング１１６ａ及び１１６ｃが位置するので、解除ボタン１１８は操作者より作動される前までは中立位置で隙間のセンターに位置するようになる。中立位置では、解除ボタン１１８はチェックボール１２２の頂部の上方に直接的に配置され、ハンドル１０２が完全な閉位置または完全な開位置に位置する時、チェックボール１２２は、操作者が解除ボタン１１８をいずれか一方向にスライドさせるまで、閉位置の戻り止め凹部１２６または開位置の戻り止め凹部１２７いずれか一方に収容されるようになる。操作者が解除ボタン１１８をこの図に示すように外方にスライドさせると、カップリングボールバルブ２２、２２’を開放させる準備として、解除ボタン１１８は、ロックピン１１７を駆動カム１０５から離脱する方向に付勢するスプリング１１６ａを圧縮する。これと同時に、チェックボール１２２が、戻り止め凹部１２６から出るように上方に移動して自由となり、ハンドル１０２が回転可能になる。ハンドル１０２が若干回転すると、チェックボール１２２はベースプレート１２０によって支持され、これにより、解除ボタン１１８が中立位置に戻ることを抑制されて、スプリング１１６ａが開放位置側に付勢し続けるようになる。ハンドル１０２が完全な開放位置に１８０°回転された時、チェックボール１２２は戻り止め凹部１２４に収容されて、解除ボタン１１８は中立位置に戻り、その完全な開放位置でハンドル１０２がロックされる。

次に、図１１を参照すると、駆動ギヤの歯１０６が被駆動ギヤの歯１０８に噛み合った位置の駆動ディスク１０４及び被駆動ディスク１０８の断面図が示されている。ロックピン１１７が駆動カム１０５から外方に引かれ、ハンドル１０２と第１ボールバルブ２２との間で回転連結の無い状態とするための、ハンドルロック１１６がチェックボール１２２と同様に示されている。

ボールバルブ２２及び２２’を閉鎖するためには、操作者は解除ボタン１１８を内方にスライドさせ、これによりロックピン１１７を圧縮スプリング１１６ｃにより駆動カム１０５に再び係合する方向に付勢する。再び、ハンドル１０２が少し回転されて、チェックボール１２２が、ボールバルブ２２、２２’が完全に閉鎖する前までこの位置にて解除ボタン１１８を保持する。

次に、図１２を参照すると、開位置でのラッチプレート１５０の前面図が示されている。ラッチプレート１５０の目的は、２つのカップリング本体１０、１０’を互いにロックすること、また、２つのカップリング本体１０、１０’が互いにロックされる前まで第１ボールバルブ２２が開放されるのを防止することである。ラッチプレート１５０はカップリング本体１０に取り付けられ、ラッチ位置側にバネ付勢されており、カップリング本体１０’と接続または連結後それを上昇させるために図１２に示される開位置に押されなければならない。大径の開口部１５６は、ラッチプレート１５０が図１２に示す位置に上昇される時、すなわち、ホールドピン１５２が、連結するカップリング本体１０’が開口部１５６に挿入される上昇位置でそれを保持するためにラッチプレート１５０に形成されたピン開口部に係合される位置にラッチプレート１５０が上昇される時にコネクタ本体１０’に対応するサイズとなる。その時、ホールドピン１５２が後退して、ラッチプレート１５０が、小径の開口部１５４がカップリング本体１０をカップリング本体１０’にロックするためにカップリング本体１０’に係合するように示される位置に下方に移動するようになる。

次に、図１３を参照すると、閉鎖され、ラッチ位置のラッチプレート１５０の前面図が示されている。ラッチプレート１５０はカップリング本体１０に取り付けられ、ラッチ位置側にバネ付勢されており、カップリング本体１０’と接続または連結後それを上昇させるために図１２に示される開位置に押されなければならない。大径の開口部１５６は、ラッチプレート１５０が図１６に示す位置に上昇される時、すなわち、ホールドピン１５２が、連結するカップリング本体１０’が開口部１５６に挿入される上昇位置でそれを保持するためにラッチプレート１５０に形成されたピン開口部に係合する位置にラッチプレート１５０が上昇される時にコネクタ本体１０’に対応するサイズとなる。図１３に示すように、ホールドピン１５２が後退して、ラッチプレート１５０が、小径の開口部１５４がカップリング本体１０をカップリング本体１０’にロックするためにカップリング本体１０’に係合するように示される位置に下方に移動するようになる。

次に、図１４を参照すると、プレートラッチ構造の断面図であり、ラッチ位置が示されている。凹状ボールバルブ２２’に隣接して示される凸状ボールバルブ２２及びカップリング本体１０は、カップリング本体１０’に合致されており、図１３及び図１４のラッチ位置に移動する例示プレートラッチ１５０を使用してその位置に保持される。プレートラッチ１５０は、ラッチプレート１５０の小径の開口部１５４がカップリング本体１０をカップリング本体１０’内に保持するためにラッチ溝１７２に係合する位置にて、カップリング本体１０’に形成されたラッチ溝１７２に係合する。ラッチピン１５２はラッチピン構造１６０の一部位であり、付勢スプリング１６２及びプッシュボタン１６４を含む。付勢スプリング１６２は、ラッチピン１５２をラッチプレート１５０のピン開口部に向けて押圧する一方、プッシュボタン１６４は、ラッチピン１５２をピン開口部から離れる方向に移動させるようにする。図１４を参照すると、ラッチプレート１５０を開位置に上昇させるために、ラッチプレート１５０は、付勢スプリング１７０を圧縮するプッシュタブ１５８を使用して上方に押圧される。ラッチプレート１５０が完全に上昇（図１６に示す位置）された時、ラッチピン１５２がラッチプレート１５０のピン開口部に押圧され、それによってそれを開位置に保持させるようにする。カップリング本体１０’がカップリング本体１０に挿入されると、プッシュボタン１６４がカップリング本体１０’によって押し下げられ、それによって、ラッチピン１５２がラッチプレート１５０から解放されて、ラッチプレート１５０が付勢スプリング１７０により下方に引かれて、図１４に示すロック位置に達する。

次に、図１５を参照すると、カップリング本体１０に取り付けられたラッチプレート１５０の側面図が示されている。プッシュタブ１５８は、付勢スプリング１７０によりカップリング本体１０から離れる方向に付勢される。ストップタブ１６６は、プッシュタブ１５８がラッチプレート１５０を開放して上昇させるために内方に押圧されたとき、駆動カム１０５に接続するように延びる。該ストップタブ１６６は、カップリング本体１０、１０’が互いに係合しないとき、駆動カム１０５及び凸状ボールバルブ２２の開位置への回転を停止させるために延びるものである。

図１６は、ラッチプレート１５０が完全な非係合となる開位置に移動した、図１５のラッチプレート１５０の上面図である。ラッチプレート１５０が上昇した開位置にある限り、ストップタブ１６６が駆動カム１０５のストップレッジ１６８が当接して、凸状ボールバルブ２２を開位置へ回転するのを防ぐ。図面では、カップリング本体１０’がカップリング本体１０に挿入された時点の被駆動シャフト１１４の位置が示されているが、ラッチプレート１５０はロック位置に解放されてはいない。ラッチプレート１５０をロックするためには、プッシュボタン１６４が、ラッチピン１５２をピン開口部から外方に移動させると共に、付勢スプリング１７０の作用により下方に移動させるためにラッチプレート１５０を解放するように押圧されて、小径の開口部１５４がカップリング本体１０をカップリング本体１０’にロックするためにラッチ溝１７２ｂに延びるようになる。

本発明の開示が、前述の説明、すなわち、本開示内容を実行するための最良の形態を単に説明したものに従って、具体的に示され、また記載されている。従来技術に精通する当業者にとって、ここに開示された説明に対して様々な他の実施形態が、次のクレームで定義されるような精神及び範囲から逸脱することなく、採用されることを理解できるであろう。次のクレームが開示の範囲を定義して、これらのクレーム及び同等物の範囲内における方法及び装置が包括されることを意図している。この開示おける記載は、ここに記載された要素の新しい及び明りょうではない組み合わせを含むことを理解すべきであり、クレームは、ここにまたは後の明細書にこれらの要素の新しい及び明りょうでない組み合わせを提示している。さらに言えば、前述の記載は実施例であり、単一の特徴または要素が、ここでまたは後の明細書でクレーム化された全ての可能な組み合わせに必須になるものではない。

Claims (13)

1. 第１カップリング本体内に収容される第１ボールバルブと、
   第２カップリング本体内に収容される第２ボールバルブと、
   前記第１ボールバルブに連結され回転可能な駆動ディスクと、
   前記第２ボールバルブに連結され回転可能な被駆動ディスクと、
   前記駆動ディスクから延びる作動ハンドルと、
   前記駆動ディスクに形成される駆動ギヤ歯部分と、
   前記被駆動ディスクに形成される被駆動ギヤ歯部分と、
   を含むクイック接続カップリングであって、
   前記第１ボールバルブ及び第２ボールバルブは、それぞれ前記第１及び第２カップリング本体内で閉位置から開位置に順次回転可能に構成され、
   前記被駆動ギヤ歯部分は前記駆動ギヤ歯部分に噛み合うように形成され、前記第１ボールバルブが開き、且つ前記第２ボールバルブが開位置と閉位置との間に位置するとき、前記駆動ギヤ歯部分が前記被駆動ギヤ歯部分に噛み合うように、前記駆動ギヤ歯部分及び前記被駆動ギヤ歯部分が前記駆動ディスク及び前記被駆動ディスクに配置されていることを特徴とするクイック接続カップリング。
2. さらに、前記第１カップリング本体が前記第２カップリング本体に結合していないときに前記ハンドルの回転を防止するために前記ハンドルに取り付けられるハンドルロックを含むことを特徴とする請求項１に記載のクイック接続カップリング。
3. さらに、前記ハンドルに保持されるチェックボールを含み、
   該チェックボールは、前記ハンドルから外方に突出するようにバネ付勢されることを特徴とする請求項１に記載のクイック接続カップリング。
4. さらに、ベースプレートを含み、
   該ベースプレートは、バネ付勢されたチャックボールを受け入れるための、少なくとも一つの凹状戻り止め部を有することを特徴とする請求項３に記載のクイック接続カップリング。
5. さらに、少なくとも一つの戻り止めレッジを有するベースプレートと、前記ハンドルから出没するロックピンとを含み、
   前記ロックピンは、該ロックピンが前記ベースプレートのレッジを横切り後退するまで突出して前記ハンドルを前記駆動ディスクに連結することを特徴とする請求項１に記載のクイック接続カップリング。
6. さらに、ロックプレートを含み、
   該ロックプレートは、大径の開口部及び小径の開口部を有し、前記大径の開口部は前記小径の開口部に重なることを特徴とするクイック接続カップリング。
7. さらに、前記第１カップリング本体にスライド可能に取り付けられるロックピンを含み、該ロックピンは前記ロックプレートに係合することを特徴とする請求項６に記載のクイック接続カップリング。
8. 前記ロックピンは、前記ロックプレートが開位置にあるとき前記ロックプレートに係合することを特徴とする請求項７に記載のクイック接続カップリング。
9. 前記ロックピンは、前記ロックプレート側に付勢されることを特徴とする請求項８に記載のクイック接続カップリング。
10. 第１カップリング本体内に収容される第１ボールバルブと、
    第２カップリング本体内に収容される第２ボールバルブと、
    前記第１ボールバルブに連結され回転可能な駆動ディスクと、
    前記第２ボールバルブに連結され回転可能な被駆動ディスクと、
    前記駆動ディスクから延びる作動ハンドルと、
    前記駆動ディスクに形成される駆動ギヤ歯部分と、
    前記被駆動ディスクに形成される被駆動ギヤ歯部分と、
    を含むクイック接続カップリングであって、
    前記第１ボールバルブ及び第２ボールバルブは、それぞれ前記第１及び第２カップリング本体内で閉位置から開位置に順次回転可能に構成され、
    前記被駆動ギヤ歯部分は前記駆動ギヤ歯部分に噛み合うように形成され、前記第１ボールバルブが開き、且つ前記第２ボールバルブが開位置と閉位置との間に位置するとき、前記駆動ギヤ歯部分が前記被駆動ギヤ歯部分に噛み合うように、前記駆動ギヤ歯部分及び前記被駆動ギヤ歯部分が前記駆動ディスク及び前記被駆動ディスクに配置されていることを特徴とするクイック接続カップリング。
11. さらに、前記第１カップリング本体を第２カップリング本体にロックするためのロックプレートを含み、
    前記ロックプレートは、小径の開口部と該小径の開口部に重なり合う大径の開口部とを有し、前記大径の開口部は、第１または第２のカップリング本体がそれを通過することを許容し、前記小径の開口部は、第１または第２カップリング本体のいずれかに形成された溝に係合することを特徴とする請求項１０に記載のクイック接続カップリング。
12. さらに、前記ロックプレートをロック位置側に付勢するためのスプリングを含むことを特徴とする請求項１１に記載のクイック接続カップリング。
13. さらに、ラッチピン構造を含み、
    該ラッチピン構造は、開位置で前記ラッチプレートを保持するために該ラッチプレートに係合して、前記ロックプレートから離れるように押圧されたとき前記ラッチプレートを解放するラッチピンを有していることを特徴とする請求項１２に記載のクイック接続カップリング。

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