JP2022040082A - 分離式アセンブリ - Google Patents

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Abstract

【課題】再接続可能な分離式アセンブリを提供する。【解決手段】分離式アセンブリ42は、第1のコネクタ44と、第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタ46とを含む。第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46が、取外し可能に接続され、流体が流れ得る流路を、共に画定する第1の構成と、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46が互いに接続されない第2の構成との間を移動できる。既定の分離力が分離式アセンブリ42に加わると、第1の構成から第2の構成に移動する。分離式アセンブリはさらに、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46の一方に配置された閉鎖弁を含み、閉鎖弁は、第1の構成のときに開位置にあり、流体が閉鎖弁を通って流れ得るように構成され、かつ、第2の構成に移動したときに、流路の少なくとも部分的に半径方向に延在する部分を閉じる閉位置に移動して、閉鎖弁を通る流体の流れを概ね遮断する。【選択図】図2

Description

本発明は、分離式アセンブリに関し、より詳細には、流体分配システムで使用するための分離式アセンブリに関する。
分離式コネクタ又はアセンブリは、給油ステーション等の流体分配システムで利用できる。分離式アセンブリは、十分な既定の分離力が流体システムに加わったときに閉じる流体システムにおいて、分離するように設計される。例えば、分離時には、燃料補給ユニットのユーザは、車両又は自動車のタンク内のノズルをうっかり放置してもよい。分離式アセンブリは、ホース又はシステムを分離可能な分離ポイントを提供するように設計されており、また、燃料のロスを防止又は最小化するための閉鎖弁を提供する。しかしながら、現在の多くの分離式アセンブリには、様々な欠点がある。
使い捨ての分離式アセンブリは通常、剪断ピン又は剪断溝を用いるが、このような剪断部品は、組み立て中に完全に試験できないため、予測できない性能となる可能性がある。従来の多くの再接続可能な分離式アセンブリは、ガータースプリング、傾斜コイルばね、圧縮ばね、及び偏向可能な部品を用いて、取外し可能な接続機構を提供する。しかしながら、このような取外し可能な接続機構は、材料及び/又は公差のばらつきが比較的大きいため、分離力が予測できない。
また、従来の分離式アセンブリは、分配された流体内の圧力のパルスを調整する問題がある。使い捨ての分離式アセンブリは、十分な力が加わると剪断又は壊れるように設計された剛性部品を用いるため、そのような部品は、十分に強い圧力パルスが伝わったときに、不所望に離れる。また、再接続可能な分離式アセンブリは、力若しくは圧力のスパイクによって分離することがあり、及び/又は、力若しくは圧力のスパイクにより内部の部品が損傷する可能性がある。
最後に、従来の分離式アセンブリは通常、分離後に閉じるように設計された弁を有する。しかしながら、このような弁は、十分に予測可能な方法で閉じない。
一実施形態において、本発明は、再接続可能な分離式アセンブリであり、比較的一定した分離力を提供し、一例では、磁石を使用し、一例では、力のスパイク又は圧力のスパイクを調整でき、及び、一例では、改良された閉鎖弁機構を提供する。より詳細には、一実施形態では、本発明は、第1のコネクタと、第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタとを含む分離式アセンブリである。分離式アセンブリは、第1のコネクタ及び第2のコネクタが、取外し可能に接続され、流体が流れ得る流路を、共に画定する第1の構成と、第1のコネクタ及び第2のコネクタが互いに接続されない第2の構成との間を移動できる。分離式アセンブリは、既定の分離力が分離式アセンブリに加わると、第1の構成から第2の構成に移動するように構成される。分離式アセンブリは、さらに、第1のコネクタ及び第2のコネクタの一方に配置された閉鎖弁を含み、閉鎖弁は、分離式アセンブリが第1の構成のときは開位置にあり、流体が閉鎖弁を通って流れ得るように構成され、かつ、分離式アセンブリが第2の構成に移動したときに、少なくとも部分的に半径方向に延在する流路の部分を閉じる閉位置に移動し、閉鎖弁を通る流体の流れを概ね遮断するように構成される。
分離式アセンブリを利用する燃料補給システムの概略図である。 図1に示す領域の詳細図である。 接続構成における分離式アセンブリの一実施形態の垂直断面図である。 非接続構成における図2の分離式アセンブリの垂直断面図である。 部分的に分解された、図2の分離式アセンブリの磁石ユニットの正面斜視図である。 組み立てられた状態の、図4の磁石ユニットの正面斜視図である。 図5の線6-6に沿った断面図である。 図4の磁石ユニットの代替的な構成の断面図である。 図4の磁石ユニットの代替的な構成の断面図である。 図4の磁石ユニットの代替的な構成の断面図である。 図4の磁石ユニットの代替的な構成の断面図である。 図4の磁石ユニットの代替的な構成の断面図である。 図4及び図5の磁石ユニットの代替的な実施形態の正面斜視図である。 力のスパイクを調整する状態を示す、図2の分離式アセンブリの垂直断面図である。 図13に示す領域の詳細図である。 別の分離式アセンブリの垂直断面図である。 図14の分離式アセンブリの磁石ユニットの線15-15に沿った断面図である。 図15の磁石ユニットの磁石保持部の側面斜視図である。 図13Aに示す領域の詳細な断面図であり、力のスパイクを調整するための磁気アセンブリを有する分離式アセンブリの別の実施形態を示す。 力のスパイクを調整するプロセスにおける図16の部品を示す。 分離式アセンブリの別の実施形態の垂直断面図であり、接続構成で示される。 図17の分離式アセンブリの側方断面図であり、分離のステップとして、シャトルが下流に移動した状態を示す。 非接続構成で示す、図17の分離式アセンブリの垂直断面図である。 力のスパイクを調整する状態を示す、図17に示す領域の詳細な断面図である。 再接続ツールが接続された状態を示す、図17の分離式アセンブリの垂直断面図である。 接続構成の図21の分離式アセンブリの垂直断面図である。
システム概要
図1は、複数のディスペンサ12を含む補給システム10の概略図である。各ディスペンサ12は、ディスペンサ本体14と、ディスペンサ本体14に接続されたホース16と、ホース16の遠位端部に配置されたノズル18とを含む。各ホース16は、通常、可撓性があり、曲げ易く、ホース16及びノズル18を、ユーザ/オペレータが所望する、都合の良い補給位置に配置できる。
各ディスペンサ12は、各ディスペンサ12から貯蔵タンク20へ延びる液体又は流体の導管又は経路22を介して、燃料/流体貯蔵タンク20と流体接続される。貯蔵タンク20は、パイプ26を介して貯蔵タンク20から流体/燃料を吸い出すように構成された燃料ポンプ24を含み、又は、これに流体接続される。図1の使用中のディスペンサ12’が示すように、補給の間、ノズル18は、車両の燃料タンク30の補給パイプ28に挿入される。次に、燃料ポンプ24が駆動され、システム10の燃料又は流体の経路又は流体の導管32を介して、貯蔵タンク20から、流体導管22、ホース16、ノズル18、そして、車両の燃料タンク30へ燃料が圧送される。
いくつかの例では、システム10は、ノズル18からホース16及び蒸気導管36を通ってタンク20の間隙まで延在する蒸気経路34を含むことができる。例えば、図1Aに示すように、一実施形態では、ホース16の蒸気経路34は、ホース16の外側流路32に支持され、これと実質的に同軸である。ノズル18は、本技術分野で周知の種類の可撓性の蒸気ブーツやベロー、スリーブ等(図示せず)を含むことができ、これは、ノズル18の流出部40に接続され、その周囲に延在する。
ベローは、流出部40が補給パイプ28に挿入された場合に、流出部40の周りを密閉するように設計される。ベローは、蒸気を捕らえ、蒸気を蒸気経路34に送るのに役立つが、ベローの無いノズル18を用いて、蒸気を捕らえることもできる。システム10は、蒸気経路34に吸引力を加えて蒸気を回収する蒸気回収ポンプ25をさらに含み得るが、いくつかの例(例えば、いわゆる「バランス」システム)では、蒸気回収ポンプ25を省略してもよい。さらに、いくつかの例では、システム10は、蒸気経路34を備えていなくてもよく、この場合、システム10は、蒸気導管36を備えていなくてもよく、ホース16は、その内側の蒸気経路34を備えていなくてもよい。
本明細書に開示すシステム10は、限定するものではないが、ガソリン、ディーゼル、天然ガス(圧縮天然ガス(CNG)を含む)、バイオ燃料、混合燃料、プロパン又は液化石油ガス(LPG)、オイル等の石油系燃料、又は水素、エタノール等の他の燃料又は液体を含む、様々な流体、液体又は燃料のいずれかを貯蔵/分配するために利用できる。
各ディスペンサ12は、これに接続される分離式アセンブリ42を含むことができ、これは、ディスペンサ12の様々な位置に配置でき、又は、システム10に沿って配置できる。例えば、図1の左端のディスペンサ12’は、ホース16の基端部で分離式アセンブリ42を利用し、図1の中央のディスペンサ12は、ノズル18に隣接して配置された分離式アセンブリ42を利用し、図1の右端のディスペンサ12は、ホース16の中間位置で分離式アセンブリ又はアセンブリ42を利用する。しかしながら、分離式アセンブリ42は、ホース16の長さに沿った様々な任意の位置、又は燃料補給システム10の他の位置に配置できることを理解すべきである。分離式アセンブリ42は、スイベルアセンブリを含むことができ、及び/又は、スイベルアセンブリに接続することができ、スイベルアセンブリは、分離式アセンブリ42を様々な位置に配置でき、また、分離式アセンブリ42に加えられた任意の分離力と整列させることができる。
分離の概要
図2及び図3は、分離式アセンブリ42の一実施形態を示しており、これは、ガソリン、ディーゼル、オイル等の従来の(典型的には液体の)燃料と共に用いるためのものであり、これらの燃料は、一例では約50psi未満、別の例では約100psi未満、別の例では約150psi未満、さらに別の例では約300psi未満等の比較的小さい圧力で圧送される。分離式アセンブリ42は、第2のコネクタ又は下流コネクタ46に取外し可能に接続された第1のコネクタ又は上流コネクタ44を含む。一例では、分離式アセンブリ42及びコネクタ44,46は、通常、環状であり、その中に流路32が配置されるが、必要に応じて他の形状とし得る。第1のコネクタ44は、システム10/ホース16の上流部に接続でき、第2のコネクタ46は、システム10/ホース16の下流部に接続できる(本明細書において「上流」や「下流」等の流れ方向の観点で使用される用語は、分散される流体/燃料の流れ方向の観点で用いられる(すなわち、特に指定のない限り、例えば、蒸気の流れ方向とは反対に、図2,3,13及び14では右から左へ、図17~19では左から右へ))。しかしながら、必要に応じて、この向きを逆にし、第1のコネクタ44を下流の部品に接続し、第2のコネクタ46を上流の部品に接続してもよい。第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46の双方は、接続された上流の部品及び下流の部品にコネクタ44,46を固定するため、ねじ山を有する面(図に示すねじ山を有する内側面又はねじ山を有するアダプタ48等)を含むことができる。代替的に、ねじ山を有する面48は、ねじ山を有する外側面とすることができ、又は、ねじ山を有する面以外の様々な他の接続構造を採用することができる。
第1のコネクタ44は、概略管状又は概略環状の接続部50を含むことができ、接続部は、様々な断面形状とすることができ、また、第2のコネクタ46のソケット又は保護カバー52に取外し可能に収容できる。第2のコネクタ46は、その中に配置された閉鎖弁又はポペット弁54をさらに含む。ポペット弁54は、下流ステム58を有する本体部56と、上流ステム62と、本体部56に接続されたシール又はシール部64とを含む。下流ステム58は、ガイド66内に滑動可能に収容され、ガイドは、半径方向に延在する複数のフィン68により、第2のコネクタ46内に配置され、又は中心に置かれる。ポペット弁54はさらに、ガイド66と本体部56との間で、軸方向に配置されたばね74を含む。これにより、本体部56/ポペット弁54は、ばね74によって上流/閉位置に付勢され、上流/閉位置では、シール部64が、密閉するようにポペット弁座76と係合する(図3を参照)。第2のコネクタ46は、その軸方向前方に延在する端部の半径方向外側面にシール47を含み、第1のコネクタ44の内側面との密閉を形成するのに役立つ。
第1のコネクタ44は、その中に配置された閉鎖弁又はポペット弁80を含み得る。ポペット弁80は、下流ステム84を有する本体部82と、上流ステム86と、本体部82に接続されたシール又はシール部88とを含む。上流ステム86は、ガイド90内に滑動可能に収容され、ガイドは、半径方向に延在する複数のフィン92によって第1のコネクタ44内に配置され/中心に配置される。ポペット弁80はさらに、ガイド90と本体部82との間に配置されたばね94を含む。これにより、本体部82/ポペット弁80は、ばね94によって下流/閉位置に付勢され、シール部88は、密閉するようにポペット弁座96と係合する(図3を参照)。
ディスペンサ12の通常動作中、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46は、図2に示すように、それらの第1の状態又は構成/ロック状態又はロック構成/接続状態又は接続構成/係合状態又は係合構成で配置され、このとき、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46は、互いに接続され、開いた流体導管又は流路32を画定し、図2の矢印で示すように、その中を流体が流れ得る。この構成では、ポペット弁54の上流ステム62が係合して、ポペット弁80の下流ステム84を弁座96から離し、その逆もまた同様であり、その結果、ポペット弁54,80の双方のばね74,94が圧縮され、ポペット弁54,80の双方が開く。ポペット弁54,80が開くと、シール64,88は、関連する弁座76,96から離れ、流体が流路32/分離式アセンブリ42/コネクタ44,46を通って流れることができる。以下に詳述するように、コネクタ44,46を軸方向に取外し可能に接続するために、接続機構又は接続システム41が設けられる。
十分な分離力(すなわち、分離式アセンブリ42/コネクタ44,46の軸に沿って少なくとも部分的に加わる力)がアセンブリ42に加わると、接続機構41が離れ/分離し、分離式アセンブリ42は、図3に示すように、その第2の状態又は構成/分離状態又は分離構成/非接続状態又は非接続構成に移動する。コネクタ44,46が互いに離れると、ポペット弁80の下流ステム84が、ポペット弁54の上流ステム62から引き離される。コネクタ44,46が互いに離れるように相対的に移動することにより、ポペット弁54,80は、図3に示すように、その閉位置に移動でき、このとき、シール64,88は、関連するばね74,94によって付勢されることにより、関連する弁座76,96と係合する。
アセンブリ42は、再利用可能でもよく、また、コネクタ44,46が、アセンブリ42のいずれの部品を修理又は交換する必要もなく、接続/再接続できる(すなわち、図3の構成から図2の構成に移動できる)ように構成してもよい。特に、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46が接続/再接続すると、ポペット弁80の下流ステム84は、ポペット弁54の上流ステム62と係合する。再接続の過程で、アセンブリ42に十分な軸方向の圧縮力が加わると、ポペット弁54,80の本体部56,82と、関連するシール64,88は、弁54,80が図2に示す位置になるまで、個別の弁座76,96から離れるように移動する。
図に示す実施形態は、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46の双方を示しており、これらのコネクタは、その内部にポペット弁54,80を有する。しかしながら、別の実施形態では、コネクタ44,46の一方のみが、ポペット弁を有する。この場合、他のコネクタ44,46は、ポペット弁を備えておらず、部分62/84に類似する、軸方向に延在する剛性の開いたスタンドを含むことができ、この開いたスタンドは、軸方向に前方に延在し、他のコネクタ44,46のポペット弁(例えば、弁54,80)と係合でき、また、アセンブリ42が接続構成の場合、他のポペット弁を開位置に付勢できる。さらに別の代替的な実施形態では、アセンブリ42が、蒸気回収システムを利用する分配システムと共に使用される場合、コネクタ44,46の一方又は双方は、蒸気経路34内のポペット弁、又は少なくとも部分的に蒸気経路34を画定するポペット弁を含むことができ、ポペット弁は、アセンブリ42が接続構成のときに開かれ、アセンブリ42が非接続位置に移動したときに自動的に閉じる。これらの構成の例は、米国特許第8,931,499号に開示されており、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
磁力による接続/分離
アセンブリ42は、接続機構41を含むことができ、接続機構は、コネクタ44,46を互いに取外し可能に接続し、十分な軸方向の力が加わるまで、アセンブリ42を、その接続位置に維持する。接続機構41は、磁石ユニット43を含むことができ、磁石ユニットは、その内部に様々な磁石104を収容する磁石接続部102を含む。図に示す実施形態では、磁石ユニット43は、第1のコネクタ44に接続される。また、接続機構41は、引寄せ部品106(又は、磁気回路を完成させる他の部品)を含むことができ、引寄せ部品は、磁力によって磁石104/磁石ユニット43に引き寄せられ、又は引き寄せ可能な鉄材料又は他の材料で作ることができる。図に示す実施形態では、引寄せ部品106は、第2のコネクタ46に接続される。図に示す特定の実施形態では、磁石ユニット43は、第2のコネクタ46のソケット/カバー52に収容される第1のコネクタ44の接続部50を構成し、又は画定する。必要に応じて、磁石ユニット43及び引寄せ部品106の位置を、図に示す位置と逆にし、引寄せ部品106が第1のコネクタ44に接続され、磁石ユニット43が第2のコネクタ46に接続されるようにできる。
一実施形態では、引寄せ部品106は、通常、環状であり、鉄材料又は他の磁化可能材料で作られ、第1のコネクタ44の本体に直接、螺合可能に取り付けられる。代替的に、引寄せ部品106は、単一の磁石又は複数の磁石で構成され、又は当該磁石を含むことができ、磁石は、適切に配置されたときに、磁石ユニット43の関連する磁石104に磁力によって引き寄せられるように構成及び配置される。さらに代替的に、引寄せ部品106は、連続した環状部品ではなく、代わりに、磁石ユニット43と磁力によって相互作用するように配置された様々な個別の離れた引寄せ部品ユニット又は引寄せ部とし得る。
磁石ユニット43の磁石104は、様々な材料からも作ることができ、この材料には、一例としてネオジムを含む希土類磁石のような永久的に磁化された材料が含まれる。磁石接続部102及び/又は引寄せ部品106は、例えば、強磁性材料若しくは強磁性金属(鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、ガドリニウム、ジスプロシウム等)、常磁性材料、反磁性材料、フェリ磁性金属、強磁性合金、鋼板若しくは鋳鋼等の磁化された材料及び/若しくは磁化可能材料で作ることができ、又は、いくつかの例では、磁化されていない材料又は磁化可能でない材料で作ることができ、これらはそれぞれ、必要に応じて、強磁性コーティング又は強磁性めっき、例えば、一例では、ニッケル等で覆うことができるが、潜在的に所望の磁界と過度に干渉しない、実質的に任意の強磁性金属又は合金でもよい。磁石104及び/又は磁石接続部102及び/又は引寄せ部品106は、めっきされ、被覆され、包まれてもよく、又はめっきしなくてもよい。
一例では、磁石接続部102及び/又は引寄せ部品106は、約1.25テスラよりも大きい飽和点を有し、又は、当該飽和点を有する材料で作ることができ、所望の強磁性応答を提供する。具体的には、磁力によって引寄せ部品106と直接相互作用する複数の個々の磁石104を備えるのではなく、磁石接続部102の内部に収容された磁石104によって活性化/磁化されたときに、磁力によって引寄せ部品106と相互作用する磁石接続部102を、ユニットとして備えることが望ましい。したがって、磁石接続部102は、磁場を所望の有利な態様で生成するように構成し、大きさを決定し、形成することができる。特に、誘導された磁場を磁石接続部102が通過することにより、磁石104が生成する磁力線が、(例えば、磁石接続部102の基部のウェブ又は端部壁112ではなく)磁石接続部102の半径方向内側108及び半径方向外側110の環状部品又は表面を通過し、ウェブ112がシャント部品(shunting member)として機能するため、より強い磁力を提供する。さらに、ウェブ112は、シャント部品として機能するため、ウェブ112を通過する磁力線を回避又は最小化することが望ましく、したがって、ウェブ112を可能な限り薄くすることが望ましい。
ウェブ112は、最大量の磁束場が磁石接続部102を通過できる厚さ(例えば、軸方向)とすることができ、この厚さは、磁界の強さ、及び磁石接続部102の材料の透磁率及び飽和限界を含む、複数の因子のバランスに依存する。磁場侵入深さに対するウェブ112の厚さの比は、磁場侵入深さが磁石接続部102の材料の飽和点に依存する場合、約5%~約15%とし得る。磁束密度が1.25T~2Tの場合、磁場侵入深さは、0.25インチ~0.625インチとすることができ、ウェブ112の厚さは、0.0125インチ~0.09375インチとし得る。一例では、ウェブ112の軸方向の長さは、磁石104の長さ及び/又は磁石ユニット43の長さの約25%未満、別の例では10%未満、別の例では5%未満、又は、別の例では2.5%未満である。いくつかの例では、磁気の性能のために、ウェブ112を完全に省略することが望ましいが、これは、磁石接続部102内の所望の軸方向位置に磁石104を物理的に維持することが難しいであろう。いくつかの例では、ウェブ112のシャント効果を低減するために、ウェブ112に溝を設けてもよく、又は他の開口を設けてもよい。
このように、引寄せ部品106及び磁石ユニット43は、接続機構41を形成することができ、接続機構は、コネクタ44,46を取外し可能に接続し、図2に示すように、アセンブリ42を、その第1の状態又は構成/ロック状態又はロック構成/接続状態又は接続構成/係合状態又は係合構成に維持する。したがって、接続機構41は、単独で又は主に、分離式アセンブリ42の分離力を決定し得る。
磁石ユニット43が引寄せ部品106を引き寄せる力よりも大きい軸方向の外力が、分離式アセンブリ42に加わると、次の順序で分離が起こる。まず、下流コネクタ46が、下流コネクタ46の実質的に全ての関連部品と共に(例えば、閉じることが可能な関連するポペット弁54を除く)、上流コネクタ44から離れるように移動する。ポペット弁54,80の双方は、それらの閉位置への移動を同時に開始できる。一例では、コネクタ44,46が、互いに約1/4インチ離れて移動した後、ポペット弁54,80の双方は、それらの閉位置に完全に移動する。分離動作が続くと、一例では、最も長い距離、約5/16インチの移動により、上流コネクタ44が、下流コネクタ46のソケット52から完全に引き出される(図3には、実質的に完全に引き出された状態が示されている)。この状態で、コネクタ44,46が分離され、ポペット弁80,54が閉じられ、流体の漏出を防止又は抑制する。
コネクタ44,46が分離された後、コネクタ44,46を再接続したい場合がある。一例では、コネクタ44,46が軸方向に整列され、共に手で押され、磁石ユニット43がソケット52に嵌合し得る。次に、コネクタ44,46は共に押され、ばね94、74が圧縮され、ポペット弁80,54が、図2に示すように開く。再接続時には、引寄せ部品106が、下流コネクタ46に配置され、又はその内側に配置されているため、挿入時には、磁石ユニット43が、引寄せ部品106に十分に引き寄せられ、磁石ユニット43/アセンブリ42が、既定の位置に「パチン」と移動する。さらに、磁石ユニット43と引寄せ部品106の引き寄せにより、再接続力が減少し、磁気的な補助機能として作用し、ユーザによる再接続を支援する。したがって、第1のコネクタ44と第2のコネクタ46を接続するのに必要な(手の)力は、分離時に第1のコネクタ44と第2のコネクタ46を引き離すのに必要な力よりも小さくでき、これにより、再接続の過程を容易でより便利にすることができる。
磁石接続部の構成
図2~図6に示す実施形態では、磁石接続部102は、環状のチャネル又はチャネル部114が内側に形成された上流部102aを有し、これは、対応するように形成及び配置されたチャネル又はチャネル部116を有する下流部102bに取り外し可能に取り付けできる。各上流部102a,下流部102bは、ウェブ又は端部壁112を有することができ、ウェブ又は端部壁は、上流部102a,下流部102bの軸方向端部に配置され、関連するチャネル114,116に隣接して配置される。上流部102a及び下流部102bは、個別の部品又は部分とすることができ、これらは、半径方向の平面において整列した接続部105で、又はこれに沿って、互いに接続される。チャネル部114,116の一方又は双方は、その内部に磁石104を収容できる。各磁石接続部102a,102bは、ねじ山を有する面103を含むことができ、ねじ山を有する面103は、互いに螺合するように構成され、図4(組み立てられたとき)及び図5に示す実質的に閉じた磁石接続部102を形成する。上流部102aと下流部102bを、機械的に、取外し可能に、又は他の方法を用いて接続して、磁石ユニット43が完全に組み立てられると、その中に閉じた内部チャネル114,116が形成され、このチャネルは、その中に磁石104を収容して包む。
図に示す実施形態では、図4を参照すると、一例では、各磁石104は、長方形の角柱のように形成され、磁石104の磁極118,120は、磁石104の最大面に対して垂直に配向される。一例では、磁石104は、そのN極118が磁石104の半径方向内側面に配置され(この面に垂直に延在し)、そのS極120が磁石104の半径方向外側面に配置されるように(この面に垂直に延在し)、配置される。したがって、磁石104の磁極118,120は、アセンブリ42の中心軸A(図2)に対して垂直に配向し、又は、中心軸Aに対して平行にならないように配向することができ、半径方向内側又は半径方向外側を指す半径方向線と整列することができる。
図6に示すように、一例では、上流部102aのチャネル114は、端部から見たときに、磁石104の数に対応する多数の側面(図に示す実施形態では12個の側面)を有する角柱のように形成でき、チャネル114の多数の側面は、使用される磁石104の数に一致するように調整できる。図6は、上流部102aに形成されたチャネル114を示すが、下流部102bのチャネル116は、同じ形状及び位置とし得ることに留意されたい。チャネル114,116が円形でない場合、磁石接続部102a,102bは、ねじ山を有する面103以外の手段、例えば、圧入(press fit)、ラビット(rabbiting)、維持リング等を用いて、互いに接続し得ることに留意されたい。チャネル114,116の多角形形状は、磁石104の磁極/最大面と磁石接続部102との間の隙間を減少させるのに役立ち、これにより、磁気性能が向上する。さらに、この構成により、例えば、費用が高く製造が困難な湾曲型の磁石に比べ、長方形の角柱の磁石104を利用することができる。
チャネル114,116の多角形は、等辺等角でもよく、等辺等角でなくてもよく、一例では、少なくとも四辺を有する。しかしながら、いくつかの例では、多角形チャネル114,116は、機械加工が困難な場合がある。したがって、必要に応じて、加工がより容易な円形を有する所望のチャネル114,116を、図7に示すように用いることができ、また、長方形の角柱の磁石104と組み合わせて用いることができる。この場合、磁石104は、チャネル114,116に接して配置できる。さらに、この場合、磁石104及び/又はチャネル114,116は、各磁石104がチャネル114,116との3つの接点(又は潜在的な接点)を有するように構成することもでき、各磁石104の中心部は、チャネル114,116の半径方向内壁と接触し、又は実質的に接触してもよく、各磁石104の円周方向外側部は、チャネル114,116の半径方向外壁と接触し、又は実質的に接触してもよい。3つの接点(又は実質的な接点)は、各磁石104をチャネル114,116内に確実に配置するのに役立つ。
製造が十分に正確でなく、また、十分な交差が無いため、磁石104をチャネル114,116に配置するために、実際に3つの接触点を提供することは実際的ではない。この場合、磁石104の円周方向外側部とチャネル114,116の半径方向外壁との間、及び/又は、磁石104の内側/中央表面とチャネル114,116の半径方向内壁との間に、半径方向に延在する比較的小さな外側間隙122を設けてもよい。所定の磁石104の間隙122は、(半径方向の)合計の累積長さが、(概ね円周方向において)一例では約0.1インチ未満、一例では約0.05インチ未満、別の例では約0.03インチ未満、又は磁石104の長さの約1%未満とし得る。また、間隙122は、上流部102a/下流部102bの外側面の半径に対して、一例では約5%未満、又は別の例では約1%未満とし得る。
また、各磁石104は、隣接する磁石104の円周方向外側部とチャネル114,116の半径方向内側面との間に配置された、概略三角形の間隙124を画定してもよい。多くの磁石104を用いることにより、内側間隙124を小さくすることができる。所定の磁石104の間隙124は、それぞれ又は累積的に、上述した間隙122のパラメータに対応する半径方向の長さを有することができる。
また、磁石104は、種々の異なる構成で配置することができ、図8に示すように、端部から見たときに、図14、図15及び図15Aの実施形態と同じ又は同様の方法で、磁石104は、間隔を空けて配置された実質的に半径方向に整列した個別の閉じたチャネルに配置され、以下に詳細に説明する。代替的に、図9~図11に示すように、磁石104は、チャネル114,116内に配置でき、これらのチャネルは、様々な角度を形成する(この角度は、図9~図11のラベルが付された角度で示すように、a)チャネル114,116と整列した半径方向外側に延在する線と、b)半径方向線と成す角度によって規定される)。したがって、磁石104の最大面によって画定される平面は、半径方向線に垂直に配向してもよく(図6及び図7、この図では、磁極が半径方向線と整列される)、又は、半径方向線に平行に配向してもよく(図8、この図では、磁極が半径方向線に垂直に配向される)、又は、半径方向線に対して様々な角度で配置してもよい(図9~11)。
各磁石104は、長方形の角柱のように形成できるため、各磁石104は、最も長い寸法(一例では長さ)を有することができ、これは、開示した実施形態では、軸方向に延在し、配向され、又は整列される。各磁石104は、2番目に長い寸法(一例では幅)を有することができ、図8の実施形態のように、半径方向に延在し、配向され、又は整列され(例えば、半径方向線に沿って延在し)、又は、図6及び図7の実施形態のように、概ね円周方向に延在し、配向され、又は整列される。各磁石104は、3番目に長い寸法(厚さ)を有することができ、図6及び図7の実施形態のように、半径方向に延在し、配向され、又は整列される(例えば、半径方向線に沿って延在する)。この構成では、磁石104は、円周方向に整列すると考えることもできる。
図11の実施形態では、磁石104のN極118を有する面は、アセンブリ42の中心軸Aに向かって半径方向内側に向くように配置することができ、これにより、磁界が引寄せ部品106に作用することにより、磁気回路の完成の度合いを制御できる。この内側に向いたN極118の配置は、図11並びに図6及び図7に示すように、磁石104が、(一例では磁石104の半径方向外側の)半径方向線に対して45度以上の角度を有する場合に、利用することができる。
磁石104が45度以下の角度で配置される配置では(例えば、図8~図10)、磁石104の磁極、すなわち、磁石104の内側に面する表面を、N極118とS極120の交互にすることができる。これらの場合、磁石104の磁極118,120は、各磁石104のN極118が、隣接する磁石104のN極118に対向するように、交互にすることができる。さらに、これらの構成では、(厳密に)偶数個の磁石104を用いて、交互のパターンを、磁石ユニット43の全周で維持してもよい。この磁石104の交互の配置は(例えば、45度以下の角度で配置した場合)、磁束場を最大化し、隣接する磁石104の反対の磁極118,120を物理的に隔離することによって、利用可能な磁力の引き寄せ力を最高レベルにし、隣接する磁石104の間の磁気短絡(magnetic short-circuit)を回避する。
また、図8~図10に示す配置は(例えば、45度以下の角度で配置された磁石104)、隣接する磁石104の間の反発力による悪影響を低減できる。このような反発力は、磁界が磁石104のN極118からS極120に向かって流れ、かつ、隣接する磁石104からの磁界が同じ方向に流れている場合に生じる。これにより、これらの磁力による相互作用は、磁極の交互の配置によって調整でき、正味の磁力の引き寄せ力が減少するのを回避し、上述したように、磁石ユニット43と引寄せ部品106との間の分離力を規定し、又は主に決定する。
磁石104が、約45度以上の角度で配置された場合(例えば、図6及び図7(90度)、図11(60度))、磁石104の数は、偶数でも奇数でもよく、また、磁力が打ち消されるため、磁極118,120を交互に配置する必要はない。図11の実施形態では、N極118が、隣接する磁石104のS極120から物理的に離れておらず、隣接する磁石104が「短絡回路」になり易いため、磁石104の強さを比較的小さくする必要がある。さらに、或る磁石104の磁極118/120が、隣接する磁石104の磁極118/120から物理的に離されていないため、隣接する磁石104が、より大きな反発力を受ける可能性がある。したがって、一例では、磁石104は、軸方向の端部から見たときに、半径方向線に対して垂直でない角度に配置される。しかしながら、いくつかの例では、磁力を実質的に弱めて、所望の分離力を調整及び微調整することが望ましい場合、図11の実施形態、又は最適化された磁気性能を提供しない他の類似の構成が望ましいことがある。さらに、他の磁石の構成も可能であり、その一部を以下に詳述する。
いくつかの例では、磁石104を円弧状として中心Aの周りを湾曲するようにでき、いくかの例では、磁石104を湾曲チャネル114,116の曲率と合わせることができる。しかしながら、この場合、アーチ型磁石104が使用されるため、アーチ型磁石104の内径によって画定される内側面は、アーチ型磁石の外径によって画定される外側面よりも、表面積が小さくなる。磁石104の厚みが大きくなる程、表面積の差が大きくなる。
周知の通り、磁束は、磁力と磁極の周辺の面積とを乗算した強さである。アーチ型磁石104を用いた場合、内側面の表面積が外側面の表面積よりも小さいため、アーチ型磁石104の内側面における磁束は、外側面における磁束よりも大きくなる。N極からS極への磁力線(磁界)の数は、各磁石104で同じでなければならないことが分かって入る。アーチ型磁石104の場合、内側面の表面積が、外側面の表面積よりも小さいため、内側面の磁束密度は、外側面の磁束密度よりも大きくなる。磁束密度が大きくなると、アーチ型磁石104の内側面の集中荷重が、外側面の集中荷重よりも大きくなる。このように、アーチ型磁石104の使用により、生成される正味の磁力は、最適化された設計で実現可能なものよりも低くなる。これは、引寄せ部品106に入る磁束場の表面積が、磁束場を効果的に分散及び分配するために必要とされる表面積よりも小さいことが原因である。これにより、引寄せ部品106の部分が飽和し、利用可能な磁場全体が十分に利用されなくなる。磁石の性能に対する最大の影響は、磁石104の磁極に垂直な磁石104の面の表面積であることが分かった。
バランスの取れた磁束場を提供するために、外側環状部110のように、磁石ユニット43の内側環状部108の断面積及び/又は容積を同じにすることが望ましい。しかしながら、内側環状部108の直径は、外側環状部110の直径よりも小さくしてもよい。したがって、例えば、図2、図3及び図7に示すように、磁石ユニット43の内側環状部108は、半径方向において、外側環状部110よりも厚くして、断面積及び/又は容積を同じにすることができ、内側環状部108及び外側環状部110における磁束を等しくすることができる。
従来の設計では、或る磁石104の端部の周りの磁束場は、隣接する磁石104の磁束場と同じ方向である。これらの整列された磁束力によって反発力が生成され、磁石104が磁石ユニット43から押し出されることがあり、その結果、磁石104が傷つき、又は無くなることがある。また、この押し出す力は、磁石ユニット43の組立や修理を難しくし、特別な工程及び道具を必要とすることがある。さらに、従来の設計では、磁石104が設置されると、各磁石104は、反発する磁界により、隣接する磁石104から離れるように付勢される。したがって、この場合、特別な道具を用いて、取り付け対象の最後の数個の磁石104を磁石接続部102に到達させ、既に取り付けられた磁石104を押しのけつつ、最後の数個の磁石104を取り付ける必要がある。
チャネル114,116の軸方向の長さ(及び/又は各磁石104の軸方向の長さ)は、磁石接続部102の端部で生成されることが望ましい磁束場に応じて変化し得る。チャネル114,116の軸方向の長さは、磁石104の軸方向の長さとほぼ同じ、又は、僅かに大きくすることができ(一例では、約0.5%以内、別の例では約1%以内、又は、別の例では約5%以内)、チャネル114,116が、その中に磁石104を、接近した状態で軸方向に収容する。さらに、チャネル114,116の軸方向位置は、必要に応じて調整できる。例えば、図4及び図5の実施形態では、磁石接続部102の上流部102a及びそのチャネル部114の軸方向の長さは、下流部102b及びそのチャネル部116と同じにすることができる。この場合、チャネル114,116及び磁石104は、磁石接続部102の軸方向において中心に配置される。この場合、磁石接続部102の各軸方向側の磁力は同じになる(磁力に影響を与える他の条件が同じであると仮定する、例えば、上流部102a及び下流部102bが同じ材料で作られており、それらのウェブ112が同じ厚さを有すると仮定する等)。
しかしながら、必要に応じて、磁石接続部102/チャネル114,116は、図12に示すように非対称とすることができ、その結果、上流部102a又は下流部102b、及び/又はそれらのチャネル114,116の一方は、他方よりも長い。この場合、磁石104の長さの大部分が、上流部102a及び下流部102bの一方に収容される。例えば、一例では、上流部102a及び下流部102bの一方は、最大で、チャネル114,116を組み合わせた軸方向の長さの7/8とすることができ、及び/又は、最大で、その内部の磁石104の軸方向の長さの7/8とすることができ、上流部102a及び下流部102bの他方は、その内部の組み合わせたチャネル114,116又は磁石104の長さの残りの長さ(説明した実施形態では、僅か1/8)とし得る。磁石104/チャネル114,116の一部を有する上流部102a又は下流部102bは、磁石104/チャネル114,116の大部分を有する他の部分と比べて、磁束場が弱くなる。
また、磁石接続部102の各軸方向側の磁力は、磁石ユニット43の上流部102aと下流部102bを接続するために用いられる方法/機構に応じて、変化させることができる。一例では、上流部102a及び下流部102bは、接続部105で溶接して接続されるが、溶接工程の熱によって磁石104が損傷しないように注意すべきである。別の例では、上流部102a及び下流部102bはそれぞれ、上述のように、ねじ山を有する面103を有し、したがって、螺合によって接続部105で接続されるが、圧入、ラビット、維持リング等の他の種々の機構/方法によって接続することもできる。
磁石接続部102の接続部105から磁束場が漏れる可能性があり、これは、接続部105の性質に応じて変化し得る。例えば、磁石接続部102の磁界の挙動は、抵抗が最小となる経路を移動する流体と同様である。磁石接続部102の接続部105における磁束場が漏れるポイントは、抵抗領域を形成し、磁石接続部102において磁場が分割するのを助ける。したがって、様々な種類の接続部105により、様々な量の磁界が通過でき、又は抑制される。
例えば、特定の接続部105は、磁束場のインピーダンスが大きく、磁界を閉じることができるため、上流部102aと下流部102bを磁気的に絶縁するため、特定の性能のパラメータをより制御することができる。他の接続部は、磁束場のインピーダンスが比較的小さく、磁界を許容/伝達するため、上流部102aと下流部102bを磁気的に接続し、これにより、磁力による結合強度及び分離力を大きくすることができる。必要に応じて、ガスケット又は他の部品を接続部105に配置し、又は接続部の近くに配置して、接続部105における磁束場のインピーダンスを予測可能に制御することができる。上流部102a及び/又は下流部102bが、常磁性材料又は反磁性材料で作られている場合、ガスケット又はコンポーネントを使用することは、より実用的である。したがって、磁石接続部102の構成及びアセンブリを変更して、その各端部で発生する力を調整し、分離式アセンブリ42の分離の特徴及び他の磁気性能を調整することができる。
さらに、磁石接続部102の上流部102a及び/又は下流部102bの材料を変更して、磁場を調整することができる。例えば、上流部102a及び下流部102bは、異なる飽和点を有する様々な異なる強磁性金属又は合金で作ることができる。飽和点が低い材料で作られた上流部102a又は下流部102bは、生じる磁力が弱い。磁石接続部102の一方側のみで磁力が生じることが望ましい場合、上流部102a,下流部102bの一方を強磁性材料で作ることができ、他方を、常磁性材料又は反磁性材料、例えば、300シリーズのステンレス鋼又は6000グレードのアルミニウム等で作ることができ、磁束を、磁石接続部102の一方の端部に集中させることができる。
磁石104は、しばしば脆いことがあるため、直接的な衝撃を受けないようにし、すなわち、負荷を分散して、そのような磁石104を配置することが望ましい。本明細書に開示する磁石ユニット43は、磁石104が磁石接続部102の閉じたチャネル114,116に収容されたときに磁石を保護し、磁石104が、直接的な衝撃から守られる。閉じたチャネル114,116により、磁石104の端面を凹ませることができ、引寄せ部品106が、磁石104と物理的に係合又は接触せず、代わりに、磁石接続部102と係合又は接触する。さらに、磁石ユニット43の効率的な設計及びレイアウトは、磁束場の利用を最大化し、磁石ユニット43の直径を比較的小さくすることができ、分離式アセンブリ42の外形をより小さくすることができる。
磁石104に関する別の懸念は、磁石が腐食することである。この問題に対処するために、磁石104はしばしば、種々の強磁性金属、プラスチック又は他の材料でコーティングされ、又はめっきされる。しかしながら、これらのコーティングが損傷すると、磁石104は腐食し易くなる。したがって、磁石104のコーティング又はめっきが確実に損傷しないように、分離式アセンブリ42の組み立て中及び保管中に注意を払わなければならない。磁石接続部102は、設置工程及び使用中に磁石を保護することにより、磁石104を腐食から守るのに役立つ。この設計は、取り扱い及び組み立てが容易な単一のサブアセンブリとして、完全に磁石104を覆う磁石ユニット43を提供し、磁石は、空気及び/又は水が浸入しないように密閉され、また、この設計により、覆われた磁石104を守る。
起こり得る別の問題は、磁石104が、金属粒子及び磁場に引き寄せられる他の物を引き寄せる可能性があることである。そのような物又は粒子が、磁石104及び/又は引寄せ部品106に配置されると、引寄せ部品106及び磁石ユニット43が互いに係合したときに、そのような物又は粒子が捕らえられて衝突することがあり、これにより、引寄せ部品106又は磁石ユニット43を損傷又は亀裂させ得る圧力点が作られる。しかしながら、最新の設計では、磁石104は、閉じたチャネル114,116内に配置される。これにより、磁石104が保護され、より頑丈な材料で作ることが可能な磁石ユニット43の端部面が、そのような衝撃に耐えることができる。いくつかの例では、磁石接続部102の半径方向外側面は、アルミニウム又は他の常磁性材料で被覆でき、周囲の環境から磁石接続部102に金属が集まるのを防止できる。
いくつかの従来の設計は、磁石が大気中元素に直接暴露され、損傷及び/又は腐食する可能性がある。さらに、いくつかの従来の設計は、磁場の特定の部分が空気のかなりの範囲を通過しなければならず、磁力に寄与しないという点で、磁気設計が非効率である。さらに、いくつかの設計は、磁石のパターンが原因で、磁束場が、非常に大きな表面積を通して分布し、磁界の有効強度が減少する。反対に、本明細書に開示する設計では、磁石104は、磁石接続部102内に完全に閉じ込められるため、磁石接続部102は、磁石104をあらゆる腐食性の材料又はデブリから保護される。さらに、より効率的な磁気設計が利用される。
図14、図15及び図15Aは、磁石接続部102が、半径方向に整列した複数のチャネル116を有し、各チャネルが、その中に磁石104を接近した状態で収容する特定の一実施形態を示す。この場合、磁石104は、分離式アセンブリ42の半径方向線に沿って、概して整列される。磁石104は、磁極118,120が図8のレイアウトのように交互になるように配置できる。さらに、図15に示す例では、中心を基点として30度離れた12個のチャネル116/磁石104がある。各磁石104(及び対応するチャネル114,116)は、厚さ(図15の実施形態では、概して円周方向に延びる)が、約0.025インチから0.3インチであり、別の例では、具体的には、約0.1インチから約0.2インチであり、また、高さ(軸方向に延びる)が、約0.2インチから約1インチであり、別の例では、具体的には、約0.3インチから約0.4インチであり、また、長さ(半径方向に延在する)が、約0.25インチから約2インチであり、別の例では、具体的には、約0.5インチから約1.25インチである。上記長さ及び高さの寸法は、必要に応じて、逆にしてもよい。これらの磁石104及びチャネル114,116の寸法は、向きに関係なく、本明細書に記載の他の実施形態にも適用できる。
図14、図15及び図15Aの実施形態では、磁石ユニット43は、図15Aに最も良く示すように、磁石保持部117を含むことができ、これは、磁石104を所望の位置及び向きに固定するために用いることができる。具体的には、磁石保持部117は、ベースリング119(ウェブ112に類似し、及び/又は、ウェブを画定し得る)と、リング119に接続され、かつ、リング119から軸方向に離れて延在する複数の概略楔形のスペーサ121とを含むことができる。スペーサ121は、磁石104が収容される概略長方形の角柱形状のチャネル116を画定する。磁石ユニット43は、維持リング123(図14)を含むことができ、維持リングは、磁石保持部117の下流の対応する凹部に収容され、磁石保持部117及び磁石104を所定の位置に維持する。
本実施形態では、磁石保持部117は、上述した引寄せ部品106と同じ材料、例えば、強磁性材料で作ることができ、一例では、磁化可能材料で作ることができる。この場合、磁石保持部117のベースリング119は、図2~図4の実施形態のウェブ又は端部壁112に類似するシャント部品として機能することができ、スペーサ121は、隣接する磁石104によって磁化され得る。磁石保持部117が、図14及び図15の実施形態と共に示されているが、必要に応じて、磁石保持部117は、磁石接続部102の代わりに、他の構成とし得ることを理解すべきである。
上述したように、接続機構41は、磁石ユニット43及び引寄せ部品106を含み、分離式アセンブリ42に対し、唯一又は主な分離力を提供する。図2に示すように、接続位置から開始して、コネクタ44,46は、磁石ユニット43と引寄せ部品106との間の磁力による引き寄せ力によって接続が維持される。この磁力による引き寄せ力は、現在適用される米国の基準/規則により、少なくとも100ポンドとし得るが、必要に応じて、他の様々なレベルに設定できる。このように、磁石を、上述した様々な調整部品と共に用いることにより、分離式アセンブリ42の分離力の信頼性及び予測可能性が保証され、異なるアセンブリ42のばらつきを比較的小さくすることができる。一例では、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46を引き離すのに必要な力は、少なくとも約50ポンドであり、別の例では、少なくとも約80ポンドであり、別の例では、少なくとも約100ポンドであり、別の例では、少なくとも約150ポンドであり、別の例では、約80ポンドから約150ポンドであり、別の例では、少なくとも約300ポンドであり、別の例では、約500ポンドであり、又は、さらに別の例では、300ポンド未満である。
分離式アセンブリ42の再接続が望まれる場合、コネクタ44,46は、共に軸方向に押圧され、ステム84,62が互いに係合し、そして、関連するポペット弁80,54を開くことができる。十分な力が加わると、磁石ユニット43は、引寄せ部品106に十分に近接し、これらの部品の間の磁力による引き寄せ力が、ばね94、74の与える反発力に勝り、分離式アセンブリ42が、図2に示す開位置に維持される。
力のスパイクの調整-ばね
ポンプ24の不均一な動作、ユーザの操作によって加えられた圧力、又は、比較的期間が短く、望ましくない分離を引き起こす可能性のある他の力(本明細書では、力のスパイクと総称する)が原因で、流路32内の流体は、圧力のスパイク、圧力ショック又はラインショックを時折受けることがある。例えば、従来の燃料システムでは、ポンプ24が短時間、動作を継続する間、圧力のスパイクが、流路32を閉じるノズル18内の遮断弁によって引き起こされ得る。また、力のスパイクは、ユーザがホース16を引っ張ることにより、又は、他の要因によって生じ得る。多くの圧力のスパイクでは、圧力のスパイクのエネルギーが比較的小さく、また、流体が非圧縮性で、エネルギー伝達速度が比較的高いと考えられるため、圧力のスパイクは、流路を伝わる間に消散する可能性がある。しかしながら、この場合、圧力のスパイクは、比較的長い時間、存在し得る。
従来のいくつかのシステムでは、力のスパイクは、下流コネクタ46のポペット弁54又は下流コネクタ46の他の部品に力を加える可能性がある。従来の使い捨ての分離式アセンブリでは、上流コネクタ44と下流コネクタ46を接続する接続部品は、比較的硬く、十分な力のスパイクの力が加わると、剪断又は破断して、望ましくない分離を引き起こすことがある。再接続可能な分離式アセンブリは、例えば、ユーザがホース16を引っ張ることによって生じる衝撃荷重を処理するのに適するものもあるが、ユーザの十分に大きな力により、依然として分離を引き起こし得る。圧縮コイルばね又は傾斜コイルばねを用いる再構成可能な分離式アセンブリは、応答時間が十分でない可能性があり、例えば、十分な時間内にコイルを介して荷重を伝えることができず、圧縮コイルばね又は傾斜コイルばねが損傷する可能性がある。
例えば、図2及び図13に示す分離式アセンブリ42は、構成部品に損傷を与えることなく、また、望ましくない過度の分離を引き起こすことなく、力のスパイクを調整するように構成される。具体的には、上流コネクタ44は、内側部品129(例えば、一例では、磁石ユニット43以外の上流コネクタ44の部分によって画定される)を含むことができ、内側部品は、磁石ユニット43に対する軸方向の移動、又は「浮動(フロート)」の範囲が制限されており、アセンブリ42の望ましくない分離を引き起こすことなく、力のスパイクを調整することができる。内側部品129は、流路32の周り全体を円周方向に延在する環状部品とし得る。したがって、磁石ユニット43は、上流コネクタ44の内側に、移動可能に取り付けられているとみなすことができ、これにより、アセンブリ42は、分離を引き起こすことなく、システム内の力のスパイクを調整することができる。
特に、磁石ユニット43/磁石接続部102は、概略環状のスカート126を有することができ、このスカートは、磁石接続部102の一部でもよく、又は磁石接続部102の本体と一体としてもよい。スカート126は、磁石104の上流に配置され、肩部128と、肩部128の上流に位置する環状の凹部130とを画定する。環状の維持リング132は、凹部130に配置される。磁石ユニット43はさらに、維持リング132に隣接して軸方向下流に配置された保持ワッシャ134を含む。
内側部品129は、リップ136を有し、このリップは、アセンブリ42が図2に示す位置のときに、保持ワッシャ134に隣接して配置され、また、軸方向に間隔を空けて配置される。第1の間隙137は、通常動作の場合、リップ136と保持ワッシャ134の間に配置される。付勢部又は弾性部品138は、内側部品129の凹部に配置され、また、圧縮されて、内側部品129及び保持ワッシャ134の双方に係合可能であり、さらに、ワイヤーウェーブスプリング、又は既定の予荷重を有する他のばね又は弾性部品を含み、又はその形態とし得る。弾性部品138は、図1に示すように、内側部品129を、その静止位置又は軸方向内側位置に付勢し、流路32の流体から隔離され得る。
圧力のスパイクが流路32を通って伝搬し、及び/又は、(例えば、ユーザによって)衝撃荷重が加わると、加わった力により、上流コネクタ44の(上流コネクタに設けられた)内側部品129及びポペット弁80が、磁石ユニット43及び上流コネクタ44から離れるように軸方向に移動する。図13及び図13Aに示すように、一例では、相対運動は、内側部品129及びポペット弁80が、図2と比較して、動作位置又は軸方向外側位置まで、上流に移動するように生じる。内側部品129は、内側部品129のリップ136が保持ワッシャ134に係合するまで、相対的な方向において上流に移動でき、これにより、図2の第1の間隙137が省略される一方、図13及び図13Aに示すように、肩部128と内側部品129の下流面との間に、第2の間隙140を導入する。磁石ユニット43と引寄せ部品106は、そのような力のスパイクの誘導運動の間、磁力によって接続されたままであり、力のスパイクを調整する運動のフルストロークは、図2の第1の間隙137によって規定され、図13では、この間隙137は、内側部品129の完全な運動の間、無くなる。もちろん、内側部品129は、力のスパイクを調整するために必ずしもフルストロークを移動する必要はなく、そのような場合、間隙137は、減らされ/狭くされるが、必ずしも無くなるとは限らない。このようにして、上流コネクタ44は、内部に導入された間隙を有することにより、力のスパイクを調整する一方、上流コネクタ44及び下流コネクタ46の接続は維持される。
力のスパイクが弾性部品138の抵抗に勝った場合、内側部品129/アセンブリ42は、軸方向に一定の距離まで、図13に示す力のスパイク調整位置まで移動する。関連するポペット弁80は、開いたままであり、内側部品129がその力のスパイク調整位置であっても、その閉位置にならない。内側部品129は、その力の調整位置に移動できる一方、コネクタ44の他の部分及び/又は他方のコネクタ46は、相対的に固定されたままである。力のスパイクは通常、速いパルスであるため、内側部品129が、圧力のスパイク調整位置又は力のスパイク調整位置に移動すると、力のスパイクが十分に減少し、弾性部品138は、アセンブリ42を速やかに付勢して、図2に示す位置に戻し、内側部品129の下流面は、磁石ユニット43の肩部128に係合して押し付けられる。図13に示す力のスパイク調整位置では、外部から加わる十分な分離力、十分に大きい圧力のスパイクによる十分な分離力、又はこれらの組み合わせによって加わる十分な分離力は、依然として、磁石ユニット43/上流コネクタ44を、上述のような分離時において、引寄せ部品106/下流コネクタ46から引き離すことに留意されたい。
アセンブリ42は、上流方向及び下流方向の双方に伝搬する力のスパイクを調整することができる。特に、そのような力のスパイクの双方は、図13及び図13Aに示すように、図2の静止位置からアセンブリの同じ相対運動を引き起こすことができる。したがって、弾性部品138は、一方の方向の圧力又は力のスパイクを調整し、吸収することができる。さらに、ユーザがホース16を引っ張り、アセンブリ42を分離する可能性のある直接的な物理的力を加えた場合、弾性部品138は、そのような力を吸収するのを助け、分離が起こるのを抑制することができる。
弾性部品138は、既定の予荷重及び圧縮点荷重を有する。弾性部品138と、最大寸法の間隙140の双方は、内側部品129のストロークを既定の距離に制限し、アセンブリ42が力のスパイク調整位置のときに、下流コネクタ46の上流外周端部のシール47が、上流コネクタ44の内側面の穴から引き抜かれたり、外れたりしないようにする。したがって、最大のストローク距離(例えば、間隙137及び/又は間隙140の軸方向寸法であり、弾性部品138の圧縮長さによって短くなる可能性がある)は、比較的短くすることができ、例えば、一例では、約5/16インチ未満、別の例では、約1/4未満インチ、別の例では、約1/8インチ未満、別の例では、約1/16インチ以下、さらに別の例では、約1/32インチを超えてもよい。
アセンブリ42を力のスパイク調整位置に移動させるために必要な力は、分離力よりも低い値に設定できる。例えば、分離力が250ポンドに設定された場合、アセンブリ42を力のスパイク調整位置に移動させるために必要な力は、250ポンド未満の値、一例では、例えば、約175ポンドに設定できる。アセンブリ42は、分離力よりも小さい様々なレベルの力のスパイクを調整することができ、一例では、少なくとも約40ポンド、別の例では、少なくとも約60ポンド、さらに別の例では、少なくとも約80ポンド、一例では、分離力の約25%よりも大きく、別の例では、分離力の約50%よりも大きく、一例では、分離力よりも小さく、別の例では、分離力の約90%よりも小さくすることができる。力のスパイクの調整を引き起こすために必要な力は、意義のある力のスパイクを調整するために十分に大きくなければならないが、非効果的なリスク、及び、分離によって実質的に無効にされるリスクがあるほど高くすべきでなく、また、力のスパイクを調整する様々な部品の疲労させ得る力のスパイクの頻繁な調整を可能にするほど低くすべきでない。
このような力のスパイクが発生した場合、力のスパイクのエネルギーは、弾性部品138によって吸収される。この力のスパイクの調整は、意図しない分離を減少させ、燃料分配に関する体験を改善する。さらに、内側部品129が上流コネクタ44の他の部分に対して移動/浮動することができ、磁石接続部102の接続部105を、流体の力のスパイクから隔離する。接続部105に力を加える代わりに、力のスパイクは、環状の領域、例えば、保持ワッシャ134、維持リング132、及びアセンブリ42の凹部130等に加わり、これらは、加わった荷重を調整するように設計及び構成できる。
さらに又は代替的に、磁石ユニット43を移動又は「浮動」させて、力のスパイクを調整する代わりに、引寄せ部品106は、下流コネクタ46がいずれかの方向の力のスパイクを調整できるように、下流コネクタ46内で「浮動」するように構成できる。この実施形態では、弾性部品138(必要に応じて、維持リング132及び保持ワッシャ134)は、図2及び図13に示す実施形態で教示するように、当業者に明らかな方法で、(例えば、一例では間隙113内の)引寄せ部品106に隣接して配置される。この場合、流路32内に力のスパイクがあると、引寄せ部品106は、下流等の相対的な軸方向に僅かに移動し、関連する弾性部品138が圧縮され、力のスパイクを吸収する。力のスパイクが消えると、引寄せ部品106は、ばね/弾性部品138によって付勢され、元の位置に戻る。
上述したように、磁石ユニット43及び/又は引寄せ部品106は、ばね又は他のエネルギー吸収装置を用いて、システム内の力のスパイクを調整できる。磁石ユニット43及び引寄せ部品106の双方が、力のスパイクを調整するように構成された場合、力のスパイク調整システムは、力のスパイクを段階的に調整するように構成できる。例えば、複数の弾性部品138は、異なるばね定数を有することができ、または、異なるレベルの力で動作するように構成できる。この場合、力のスパイク調整システムの一方を、より小さい圧力又は力で動作させることができ、力のスパイク調整システムの他方を、より大きい圧力又は力で動作させることができる。一例では、より大きな力のスパイク調整システムは、より小さい力のスパイク調整システムが、その限界に達した直後、すなわち、一例では、間隙137が無くなると、又は間隙137が無くなる直前に、動作するように構成できる。このような「二重浮動(ダブルフロート)」システムにより、力のスパイクを纏め、より効率的な方法で力のスパイクを調整でき、より大きな力のスパイクを調整することができる。
さらに、力のスパイク調整システムは、本明細書では、磁気接続システム41に関連して示しているが、必ずしも、そのような磁気接続システム41と共に使用することに限定されないことを理解すべきである。代替的に、力のスパイク調整システム及び特徴は、機械的接続システムを含む、第1のコネクタ44及び第2のコネクタ46を接続する実質的に任意のシステム又は部品と共に使用できる。
力のスパイクの調整-磁気
弾性部品138を利用する以外の力のスパイクを調整するさらに別の実施形態は、図16に示すように、一例では、磁化可能材料142が、上流コネクタ44の内側部品129に接続され(例えば、一例では、概略的に示すねじ式接続部144によるが、他の種々の接続機構を用いることができる)、磁石104が、バイアス部品として機能し、力のスパイクの調整を助けることができる。磁化可能材料142は、磁石ユニット43/磁石接続部102の肩部128に隣接して配置されるが、肩部128に直接接続されない。磁化可能材料142は、例えば、1.25テスラより大きい飽和点を有する強磁性合金部品とし得る。磁化可能材料142は、磁石104/磁石ユニット43に(分離力よりも小さい力で)磁力によって引き寄せられ、磁石ユニット43の浮動を可能にし、上述したラインショックや圧力ショックを調整できる。図16の実施形態では、十分な力のラインショック、衝撃荷重、又は力のスパイクが発生すると、内側部品129は、相対的に上流に移動し(及び/又はコネクタ46は、相対的に下流に移動し)、間隙137を狭め、又は閉じる一方、磁化可能材料142と肩部128との間の別の間隙140(図16A)が開く。
例えば、図16の実施形態のように、磁力を用いて、磁力のスパイクを制御及び調整する場合、例えば、磁石ユニット43の一方の端部(例えば、上流端部)は、他方の端部(例えば、下流端部)よりも小さい磁力を有するように要求して、アセンブリ42がアセンブリ42を力のスパイク調整位置(図16A)に移動させるのに必要な力が、分離力よりも確実に小さくなるようにしてもよい。これは、上述したいくつかの方法で実現でき、例えば、磁石接続部102の下流部102bを、上流部102aよりも高い飽和点を有する材料で作り、その効率及び分離力を高めることによって実現でき、または、接続部105にガスケットを用いることにより、磁石接続部102内の磁石104の位置を変更することにより、ウェブの厚さを増やすことによって実現できる。一例では、磁石接続部102の上流部102a/下流部102bの一方(一例では、下流部102b)を、1.25テスラより大きい飽和点を有する材料で作ることができ、他方の上流部102a/下流部102b(上流部102a)を、1.25テスラ未満の飽和点を有する材料で作ることができ、または、常磁性合金若しくは常磁性材料又は反磁性合金若しくは反磁性材料で作ることができる。ばね又は他の弾性部品138を用いて、力のスパイク又は圧力のスパイクを調整する場合、磁石接続部102の上流側では磁場が必要とされないことがあるため、磁石接続部102の上流部102aは、常磁性材料又は反磁性材料で作ることができる。
磁石ユニット43/磁石接続部102の上流端部の磁力を小さくする別の方法は、上流部102aのウェブの厚さ146(例えば、上流端部において軸方向に延びる厚さ)を単純に増やすことであり、これにより、磁束をそらし(シャント)、磁力を所望のレベルに下げる。しかしながら、ウェブの厚さ146を過度に大きくすると(一例では、約1/4インチよりも大きく)、磁力による引き寄せ力が低下し過ぎるため、実用的でないことが分かっている。一方、ウェブの厚さ146が小さすぎると(一例では、約1/64インチ未満)、磁石ユニット43の強さ/完全性が損なわれる可能性がある。磁石ユニット43の上流端部の磁力を小さくする別の方法は、磁石ユニット43の直径を小さくすることであり、これにより、磁気効率が低下する。
力のスパイクを消すための、磁気を利用したシステム(図16及び図16A)を、力のスパイクを消すための、ばねを利用したシステム(図1、図12、図13及び図15)と組み合わせて用いて、力のスパイクを調整するための、共に使用可能な2つの個別のシステムを提供することができ、同じ部品に作用し、又は異なる部品に作用して、上述したように、力のスパイクを段階的に調整できることも理解すべきである。また、磁気圧力消散システムは、下流コネクタ46にも使用することができ、上述の構造に対応する構造を設け、必要に応じて適応される。
したがって、磁石ユニット43を用いて力のスパイクを調整する場合、磁石ユニット43は、分離力を制御することと、力のスパイクの調整力を制御することの二重の目的を果たすことが分かる。したがって、磁石ユニット43は、その軸方向の両端部に、利用可能な磁場を提供し、ここでは、各端部の磁場の相対的な強さを、必要に応じて制御できる。代替的に、磁石ユニット43は、その一方の端部のみに利用可能な磁場を提供してもよい。
比較的高い圧力の安全な分離
上述の分離式アセンブリ42は、通常、ガソリンやディーゼル等の従来の燃料と共に用いるように設計され、これらの燃料は、大きな圧力がかかった状態で貯蔵及び/又は供給されない。しかしながら、磁気分離設計及び/又は同様又は類似の構造は、比較的大きな圧力がかかった状態で、CNG、水素、LPG等の燃料又は流体を貯蔵及び送達するシステムでも使用できる。このような場合、圧力がかかった状態で(一例では、約70psi~約10,000psiの範囲、別の例では、約2,900psi~約3,600psiの間、別の例では、少なくとも約70psi、別の例では、少なくとも約150psi、別の例では、少なくとも約2,000psi、別の例では、少なくとも約2,900psi、別の例では、約3,600psi未満、又は、別の例では、約10,000psi未満)、燃料を貯蔵及び分配できる。
図17~図22に示す分離式アセンブリ42’は、図2~図16に示すものと実質的に類似し、同一の参照番号(いくつかの例では、「プライム記号」表記及び/又は文字表記の有無を問わない)は、同一又は類似の構成部品に使用されるが、図17~図22の流れ方向は、図2~図16の流れ方向と反対である。したがって、例えば、図17~図22の分離式アセンブリ42’は、第1のコネクタ又は上流コネクタ44’と、第2のコネクタ又は下流コネクタ46’とを含み、分配される流体は、左から右へ流れる。第1のコネクタ44’は、実質的に軸方向に延在する、円周方向に間隔を空けて配置された一連のフランジ又はジョー148を有する接続構造147を含み、以下に詳細に説明するように、フランジ又はジョー148は、第2のコネクタ46’の円周方向に延在する凹部/ランプ150に取外し可能に係合できる。第2のコネクタ46’は、その半径方向外側面に凹部150を有するネック部154を有し、固定されたシャフト部品153が、第2のコネクタ46’内に配置される。シャフト部品153は、内部空洞155を有しており、上流側に向いている。ポペット弁80’が、第2のコネクタ46’内に配置される。バルブ151、例えば、カーテンバルブ部を有するカーテンバルブ、シャトルバルブ、閉鎖弁等、又はスライダ152は、第1のコネクタ44’内に移動可能に配置され、図17に示す上流位置/開位置と、図18及び図19に示す下流位置/閉位置との間を移動できる。
第1のコネクタ44’は、スライダ152が移動/滑動可能に取り付けられる中心シャフト又は管状構造158を含む。スライダ152は、中心シャフト158の周りにぴったり合う環状の密閉構造156を含む。中心シャフト158は、中空とすることができ、その中に中心空洞160と、半径方向に延在する複数の開口162(又は、少なくとも部分的に半径方向に延在する開口162、これは、一例では、主に半径方向に延在し、又は、中心シャフトに対する平均の角度が、一例では45度を超え、別の例では65度を超え、さらに別の例では、厳密に半径方向に延在し得る)とを有し、これらの開口は、流路32の一部を形成し、その下流端部に隣接して配置され、空洞160に流体接続される。第1のコネクタ44’は、中心シャフト158に配置された一対のシール164,166を有する。上流シール164は、開口162の上流側に配置され、下流シール166は、開口162の下流側に配置される。
図17に示すように、アセンブリ42’が接続構成の場合、中心シャフト158の下流端部は、シャフト部品153の内部空洞155に収容される。この位置で、第1のコネクタ44’の下流シール166が、シャフト部品153の半径方向内側面(例えば、内部空洞155の半径方向外側面)に係合し、第1のコネクタ44’の上流シール164が、ネック部154の遠位端部の半径方向内側面に係合し、図17の矢印で示すように、流体が上流コネクタ44’から下流コネクタ46’へ流れるときに、流路32内の流体を密閉する。
このようにして、流体は、中心シャフト158の空洞160を下流に向かって流れ、開口162を通って半径方向外側に向かって流れ、ポペット弁80’に到達できる。ポペット弁80’は、密閉面170を有する可動部品168を含み、ばね94’によって上流位置/密閉位置へ付勢される。ポペット弁80’が閉じられると、その密閉面170は、図18及び図19に示すように、シャフト部53の弁座172に密閉係合する。反対に、十分な圧力の流体がポペット弁80’に作用すると、可動部品168が下流に移動し、ばね94’を圧縮し、図17に示すように、流体がポペット弁80’を通って流れ得る。したがって、アセンブリ42’が図17に示す構成の場合、十分な圧力が加わると、流体は、図17に示す矢印の方向で、ノズル18へ流れ得る。
軸方向の分離力が、第1のコネクタ44’及び第2のコネクタ46’に加わると、スライダ152が、図18に示すように、(以下に詳細に説明するように)下流位置に移動する。この位置では、スライダ152の密閉構造156が、中心シャフト158の開口162の上に延在し、これに密閉係合し/覆うため、カーテンバルブとして、又はカーテンバルブの方法で、流体の流れを止める。スライダ152の密閉構造156は、上流コネクタ44’のシール164,166の双方に同時に密閉係合して、確実に密閉する。第1のコネクタ44’及び第2のコネクタ46’が、適切かつ完全に再接続されると、スライダ152が、(以下に詳細に説明するように)引っ込み、又は上流に移動し、開口162が露出し、流体がアセンブリ42’を通って流れ得る。
上述のように、接続構造147は、第1のコネクタ44’に、軸方向に延在する複数のフランジ148を含むことができ、各フランジ148は、任意の隣接するフランジ148から円周方向に間隔を空けて配置される。各フランジ148は、半径方向に移動又は回動できる(例えば、図17に示す位置から図18及び図19に示す位置まで、半径方向外側に移動される)。各フランジ148は、ばね182等によって、図18及び図19に示す、その半径方向外側位置に付勢され、ピボット位置188を中心に回動し、ばね182等は、フランジ148の基端部の周りに円周方向に延在し、てこの力によってフランジ148を半径方向外側に付勢する。また、各フランジ148は、スライダ152に軸方向に接続され、スライダと共に軸方向に移動できる。
スライダ152/接続構造147が、その上流位置又は第1の軸方向位置にあるとき、図17に示すように、フランジ148の下流端部は、引寄せ部品106bの半径方向内側に位置し、半径方向外側への移動が阻止される。これは、フランジ148が凹部150に配置され、下流コネクタ46’を確実に把持し、分離を阻止することを意味する。反対に、スライダ152/接続構造が、その下流位置又は第2の軸方向位置に移動すると、図18に示すように、フランジ148の下流端部が、引寄せ部品106を越えて軸方向に突出し、フランジ148が、凹部150から半径方向外側に移動でき、これにより、下流コネクタ46’を解放する。このようにして、スライダ152は、アセンブリ42’が接続構成のときに、下流コネクタ46’に軸方向に確実に接続され、アセンブリ42’が非接続構成のときに、スライダ又は閉鎖弁152が解放され、下流コネクタ46’に軸方向に接続されない。換言すると、下流コネクタ46’は、アセンブリ42’が接続構成から非接続構成に変化した場合に、スライダ又は閉鎖弁152を閉位置に移動させるように構成できる。
各フランジ148は、その半径方向内側面に、傾斜した(すなわち、中心シャフトに対して平行でない角度で延在する)表面180を含むことができる。上流コネクタ46’は、スライダが、図17に示すように、その上流位置にあるときに、斜面若しくは傾斜面180と係合する斜面若しくは傾斜面190を含むことができる。図18及び図19に示すように、スライダ152が、その下流位置まで滑ると、傾斜面180/190が、互いに軸方向に滑り、これにより、フランジ148が、その半径方向外側位置に確実に移動し、下流コネクタ46’を解放する。反対に、スライダ152が、その上流位置に戻ると(例えば、図18/図19の位置から図17の位置に移動すると)、フランジ148の半径方向外側面の傾斜面191が、引寄せ部品106bの傾斜面193と係合して、フランジ148を半径方向内側位置に確実に移動させる。しかしながら、接続構造147は、様々な斜面、相互接続式フィンガ、相互接続形状、磁気接続、ばね接続等、スライダ152及び下流コネクタ46’を取外し可能に接続するための様々な他の形態又は機構とし得ることを理解すべきである。
接続機構41’を用いて、スライダ152を、その上流位置に固定することにより、上流コネクタ44’及び下流コネクタ46’を軸方向に固定し、単独で又は主に、分離力を分離式アセンブリ42’に提供できる。接続機構41’は、磁石ユニット43’を含むことができ、磁石ユニット43’は、上述の磁石ユニット43’と同一又は類似のスライダ152に接続され、又はスライダ152の一部を形成する。しかしながら、この場合、磁石ユニット43’は、以下に詳細に説明するように、スライダ152に接続され、スライダ152と共に移動できる。さらに、アセンブリ42’は、上述した引寄せ部品106と同一又は類似の一対の引寄せ部品106a、106bを含むことができる。特に、図17~図22の実施形態の引寄せ部品106aは、上流コネクタ44’の上流端部に位置しており、磁石ユニット43’/スライダ152が、上流位置のとき、磁石ユニット43’/スライダ152と磁気的に係合して、分離力を提供する。さらに、上流引寄せ部品106aは、システム内で軸方向に浮動し、引寄せ部品106aは、軸方向に移動できるが、固定された本体111及び保持ワッシャ134のそれぞれにより、軸方向の双方の移動が拘束される。引寄せ部品106aは、ばね又は弾性部品138によって上流方向に付勢することができる。
引寄せ部品106bは、上流コネクタ44’の下流端部に位置しており、磁石ユニット43’/スライダ152が下流位置のとき、磁石ユニット43’/スライダ152と磁気的に係合して、所望の再接続力を提供する。磁石ユニット43’は、例えば、上述したように、磁石ユニット43’及び/又は引寄せ部品106a,106bの特性を、同じように調整し、又は様々に調整することにより、磁力によって引寄せ部品106a,106bに引き寄せられ得る。一実施形態では、(スライダ152が、その下流位置にあるときの)磁石ユニット43’の下流引寄せ部品106bに対する引き寄せは、(スライダ152が、その上流位置にあるときの)磁石ユニット43’の上流引寄せ部品106aに対する引き寄せよりも大きい。したがって、この場合、アセンブリ42’の再接続力は、分離力よりも大きくてもよい。これにより、以下に詳細に説明するような安全機能を提供することができる。
アセンブリ42’が、図17に示す完全な接続構成のとき、スライダ152は、その上流位置にあり、磁石ユニット43’と引寄せ部品106aの磁気的な接続により、位置が維持される。分離時には、下流に向かう軸方向の力が、第2のコネクタ46’に加わり、この力は、ネック部154の傾斜面190とフランジ148の傾斜面180との係合によってスライダ152に伝わる。したがって、加えられた分離力は、磁石ユニット43’と上流引寄せ部品106aとの間の磁力による引き寄せ力に加わり、まず、それに勝り、これにより、スライダ152が、図18に示す、その下流位置に移動する。スライダ152が、その下流位置に移動すると、フランジ148の遠位端部が、引寄せ部品106bから軸方向に離れるように移動し、これにより、フランジ148は、ばね182によって付勢され、半径方向外側位置に移動できる。これにより、フランジ148が下流コネクタ46’を解放し、スライダ152が、その下流位置まで完全に移動する。
下流コネクタ46’が上流コネクタ44’から離れると、下流コネクタ46’は、スライダ152に下流方向の力を与え、これにより、スライダ152を確実に閉位置に引っ張り、上述のようにシール164,166によって開口162を密閉する。また、スライダ152が下流に移動するため、スライダ152の上流の圧力のかかった流体の力により、スライダ152が閉位置に付勢されるため、密閉の信頼性が高まる。下流コネクタ46’が、上流コネクタ44’から離れると、下流コネクタ46’内のポペット弁80’は、そのばね94によって付勢されて閉じ、開口162が閉じることにより、流路32内の減圧に勝ることができる。したがって、分離後、コネクタ44’,46’の双方を、信頼性のある方法で、流体が浸入しないように密閉できる。
コネクタ44’,46’を接続し、アセンブリ42’を、その接続構成に移動させるために、コネクタ44’,46’は、図19及び図21に示すように、軸方向に間隔を空けて配置された位置で開始できる。次いで、コネクタ44’,46’は、共に軸方向に移動され、第2のコネクタ46’が、スライダ152(図18)と係合し、磁石ユニット43が上流引寄せ部品106aと係合するまで、スライダ152を上流側に移動させる(開口162を露出させ、バルブ151を開く)。第2のコネクタ46’が軸方向に十分に挿入されると、フランジ148は、傾斜面191によって半径方向内側に移動され、ばね182に圧力をかける。次いで、フランジ148は、傾斜面190と係合し、凹部150に収容されて、コネクタ44’,46’を互いに固定する。コネクタ44’,46’が接続され、カーテンバルブ151が開くと、加圧された流体が、下流コネクタ46’内に流入し、図17に示すように、その中のポペット弁80’が、流体がポペット弁80’に加える圧力によって開く。
アセンブリ42’を、図19の非接続構成から図17の接続構成にするために、一例では、図21及び図22に示すような再接続ツール202を使用してもよい。接続ツール202は、一対の手で操作可能なハンドル204を含み、このハンドルは、様々なリンク及びピボット接続を介して、第1の接続部206及び第2の接続部208に、操作可能に接続される。第1の接続部206は、第1のコネクタ44’の外側面の凹部210にぴったり合うように構成された概略環状の部品である。第2の接続部208は、第2のコネクタ46’のリップ212に嵌合するように構成された概略環状の部品である。
接続ツール202が図21に示す構成の場合において、ハンドル204が半径方向に配向されるとき、第1の接続部206及び第2の接続部208は、相対的に軸方向に間隔を空けて配置される。次に、接続ツール202が操作され、ハンドル204が軸方向に配向されるまで、ハンドル204が、それらの回動点203を中心に回動し、第1の接続部206及び第2の接続部208が、図22に示すように、互いに接近するように軸方向に移動され、これにより、第2のコネクタ46’を、上述したように、第1のコネクタ44’内に引き込む。いくつかの例では、道具202を、資格を有する訓練された者のみに提供し、接続工程及び再接続の過程が適切に完了し、分離の前後でシステムが適切に検査されることを保証してもよい。
スライダ152が、その下流位置(図18及び図19)にあるとき、磁石ユニット43’が、磁力によって下流引寄せ部品106bと相互作用することにより、下流引寄せ部品106bと磁気的に接続される。このように、下流引寄せ部品106bは、スライダ152/カーテンバルブ151を閉位置にロックするためのセキュリティ手段として機能し、スライダ152を下流位置から遠ざけるための既定の力を要求する。特に、磁石ユニット43’及び引寄せ部品106bは共に、スライダ152/カーテンバルブ151をその開位置に戻すための十分に大きな力を確実に要求するため、資格を有する/十分に訓練された者のみが、アセンブリ42’を再接続できる。これは、アセンブリ42’が適切に組み立てられ、部品が良好な動作状態にあることを保証にするのに役立つ。一例では、スライダ152/カーテンバルブ151を、その下流位置から離すのに必要な力は、約200ポンドであり、一例では分離力よりも大きく、一例では分離力の約25%よりも大きく、一例では分離力よりも小さく、又は別の例では分離力の約50%よりも小さい。しかしながら、引寄せ部品106bの配置は任意であり、必要に応じて、引寄せ部品106bを省略できる。
いくつかの例では、下流コネクタ46’は、比較的小さな開口の形態のベント200(図19)を含むことができ、ベントは、(ポペット弁80’の下流の)下流コネクタ46’内の流路と周囲の大気とを流体接続する。この場合、分離の後、下流コネクタ46のポペット弁80’が閉じられると、ベント200は、ポペット弁80’によって捕らえられた流体を制御して解放することができ、システム内の圧力を低下させる。
図17~図22のアセンブリ42’は、丈夫で信頼性の高い遮断弁を提供し、この遮断弁では、中心シャフト158の開口162の上に延在して密閉するスライダ152の密閉構造156により、密閉機能が提供される。この場合、密閉面は、アセンブリ42’の接続状態及び非接続状態の双方において、アセンブリ42’の内部に完全に配置され、外力及び汚れ/デブリから守られる。スライダ152が、中心シャフト158の外側面/直径を密閉するため、スライダ152/カーテンバルブ151は、流路32/空洞160の半径方向外側からの流れを許容又は遮断する。スライダ152/カーテンバルブ151が閉じられたときに、中心シャフト158の空洞160内の圧力が、半径方向外側に力を及ぼす。しかしながら、スライダ152/カーテンバルブ151は、その開位置と閉位置との間で軸方向に移動できる。したがって、空洞160/中心シャフト158内へ半径方向に加えられた圧力は、スライダ152/カーテンバルブ151の動作に影響を与えず、これにより、スライダ152が、その下流位置/閉位置のとき、カーテンバルブ151の圧力のバランスが保たれ、流体の圧力により、カーテンバルブ151が開いたり、又は閉じたりしない。この場合、スライダ152/カーテンバルブ151を開閉するためには、外力が必要となる。さらに、スライダ152が、その下流位置にある場合、シール164,166の双方がスライダ152に係合し、これにより、開口162を捕らえ/閉じ、確実に密閉する。したがって、カーテンバルブ151は、力のスパイクに対する感度を減少させるが、アセンブリ42’は、以下に説明するように、力のスパイク調整機能を含むことができる。
上述のように、シール164,166は捕らえられ、内側に配置されるため、外れ難い。反対に、他の特定の設計では、分離時にシールが、位置から飛ばされることがあり、アセンブリを再接続する人は、シールが無いことに気付かないことがある。しかしながら、本設計は、シール164,166の位置が変わる可能性を最小化する。さらに、2つのコネクタ44’,46’を軸方向に接続するフランジ148の傾斜面180は、半径方向内側に面しており、損傷から守られる。対応する傾斜面190は、半径方向外側を向くが、アセンブリ42’が、その接続構成のときに、損傷からも守られ、さらに、傾斜面190は、分離後に、検査のために容易に見ることができ、傾斜面190が損傷しないことが保証される。
さらに、磁石ユニット43’は、スライダ152/カーテンバルブ151に直接接続されており、流体の流れを止める際に、より迅速な応答を提供する。従来の多くのシステムは、チェック弁等を閉じるために、圧力、流れ及び付勢ばねに依存する。このような場合、流路32内にデブリが存在すると、弁が開いたままになり、及び/又は、ゆっくりと閉じることになる。反対に、スライダ152が中心シャフト158に滑動可能に配置され、中心シャフトを軸方向に滑動するため、アセンブリ42’は、デブリが集まる表面(例えば、流れ方向に垂直な表面)がなく、又はほぼなく、バルブ151が閉じるのを防止する。さらに、中心シャフト158にあるデブリは、スライダ152が軸方向に滑動することによって移動され、除去されるため、自己洗浄設計を提供することができる。
アセンブリ42’、特に、スライダ152/カーテンバルブ151の設計は、構成部品を提供し、この場合、アセンブリ42’が接続構成のときに、上流コネクタ44’の比較的少ない部品、例えば、スライダ152、シール164,166の双方、上流ねじ式48、中心シャフト158、及び下流コネクタ46’の内部品等に圧力が加わる。分離後に、カーテンバルブ151が閉じられた場合、上流コネクタ44’の部品のうち、その中の加圧された流体によって圧力が加わるのは、スライダ152、バルブ151、中心シャフト158、及び上流ねじ式アダプタ48のみである。したがって、圧力が加わる部品の数を比較的少なくすることにより、圧力が損失する可能性が減り、また、アセンブリ42’の費用や複雑さも低減することができる。
上述したように、分離力を伝える傾斜係合面180,190は、アセンブリ42’の双方の状態において、同じように内部に配置され、保護される。最後に、アセンブリ42’を通る流路は、比較的直線的であり、流体が曲がって方向を変えることが少ないため、圧力を減らし、アセンブリ42’の摩耗や割れ目を減らし、詰まりや流れが阻害される機会が少なくなる。
圧力のスパイクの調整-高圧
例えば、流路が、コンプレッサの動作中に圧力変動を発生させるコンプレッサに接続されていることが原因で、圧力のかかった燃料に、圧力のスパイクが加わることがある。また、圧力のスパイクは、オペレータがホース16を引っ張るときにも発生し得る。流体は圧縮され得るが、比較的高圧の状態では、(コンプレッサ又はポンプ等の上流の供給源から生じ得る)衝撃波は、比較的速やかにシステム内を伝播し、比較的短い期間で高圧のスパイクを与える。
図17~図20のアセンブリ42’の圧力のスパイクが生じている間、アセンブリ42’は、上述したように、圧力のバランスが保たれるため、流体に起因する圧力のスパイクが、アセンブリ42’の分離に直接繋がることがなく、又は、分離を引き起こすこともない。代替的に、上流の供給源からの流体に起因する圧力のスパイクが、大きな圧力をシール164,166に加えてもよい。シール164,166が一時的に構成され、シャフト部品153の内部空洞155等の周囲の体積に、圧力又は流体を放出し、又は「逃がす(burp)」ことができる。流体又は圧力を十分に逃がすことにより、結果的に、アセンブリ42’に比較的強い分離力を与えることができる。さらに、ユーザがホース16を引っ張る等の外部の分離力が、調整する必要のある分離力となり得る。したがって、上述した圧力のスパイク/分離力の調整機構、浮動式磁石ユニット43’及び/又は浮動式引寄せ部品106a、106b等を、図17~図20のアセンブリ42’内で利用することができる。
特に、図17及び図20に示すように、上流コネクタ44’の中心シャフト158は、その外側面の凹部130に収容される維持リング132を有することができ、ワッシャ134を既定の位置に維持する。接続配置において圧力のスパイクを調整しない場合、図17に示すように、軸方向に延在する間隙195が、ワッシャ134と引寄せ部品106aとの間に存在し、引寄せ部品106aが、ばね138によって上流に付勢される。
アセンブリ42’に圧力のスパイクが生じると、スライダ152、磁石ユニット43’に磁気的に接続された状態の磁石ユニット43’、及び引寄せ部品106aは、アセンブリ42の他の部分に対して、僅かに下流に移動することができ、弾性部品138のばね力に勝り、磁石ユニット43’及び引寄せ部品106が下流に移動すると、間隙195が無くなる。このような相対的な移動により、図20に示すように、引寄せ部品106aの上流に新たな間隙197が生まれ、ばね138を圧縮する。図20に示す圧力のスパイク調整位置のときに、十分な分離力がアセンブリ42’に加わると、磁石ユニット43’及びスライダ152は、引寄せ部品106aから離れて下流に移動し、アセンブリ42’は、図18及び図19に示す構成になる。しかしながら、分離力が発生しないと仮定した場合、圧力のスパイクの力が消えると、アセンブリ42’は、元の位置に戻ろうとするばね又は弾性部品138によって付勢され、図17に示す位置に戻る。
コンプレッサ/ポンプ等からの衝撃の時間が比較的短いため、間隙195及び/又は197は、比較的小さくすることができ、例えば、約0.005インチから約0.04インチ、更に別の例では、約0.02インチとすることができる。この場合、間隙195/197は、図2、図3、及び図13に示す実施形態の間隙137と比べて小さくすることができ、アセンブリ42’において、シールを所定位置から引っ張る移動が生じないことが保証される。しかしながら、図17及び図20の実施形態の間隙195/197はまた、ユーザがホース16を引っ張ることに起因する引寄せ部品106aの下流への移動を、圧力のスパイクを調整するのと同じ方法で調整するために十分な大きさ(いくつかの例では、最大約0.2インチ)とすることができる。
したがって、本明細書に記載し、図に示すシステムは、磁気の特性を用いて分離力を提供でき、磁気の特性を利用して圧力のスパイクを調整でき、丈夫で強力な密閉機能を備えたバルブを提供でき、磁石以外の機能、機構を用いて圧力のスパイクを調整でき、本明細書に記載された種々の他の特徴及び利点を提供する、流体分配システムであることが分かる。
特定の実施形態を参照して、本発明について詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の修正及び変更が可能であることは明らかであろう。

Claims (51)

  1. 分離式アセンブリであって、
    第1のコネクタと、
    前記第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタであって、前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが、取外し可能に接続され、かつ、流体が流れ得る流路であって少なくとも部分的に半径方向に延在する部分を含む流路を、共に画定する第1の構成と、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが接続されていない第2の構成との間を移動でき、前記アセンブリは、既定の分離力が前記アセンブリに加わったときに、前記第1の構成から前記第2の構成へ移動するように構成された、第2のコネクタと、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に配置された閉鎖弁と
    を含み、
    前記閉鎖弁は、前記アセンブリが前記第1の構成のときに開位置にあり、流体が前記閉鎖弁を通って流れることができ、前記アセンブリが前記第2の構成に移動した場合に、前記流路の少なくとも部分的に半径方向に延在する部分を閉じる閉位置に移動して、流体の流れを実質的に止めるように構成された、
    分離式アセンブリ。
  2. 前記閉鎖弁は、前記開位置と前記閉位置との間を移動する場合に、軸方向に移動するように構成された、請求項1に記載のアセンブリ。
  3. 前記第1のコネクタ及び第2のコネクタは、前記アセンブリが前記第1の構成から前記第2の構成に移動するとき、軸方向に互いに相対的に移動するように構成された、請求項1に記載のアセンブリ。
  4. 前記第1のコネクタ又は前記第2のコネクタの一方は、前記流路の少なくとも一部を内側で画定するシャフトを有し、
    前記少なくとも部分的に半径方向に延在する部分は、前記シャフトに形成された開口を含み、又は、前記シャフトに形成された開口によって画定される、請求項1に記載のアセンブリ。
  5. 前記閉鎖弁は、前記シャフトに沿って前記開位置と前記閉位置の間を滑動可能なスライダを含む、請求項4に記載のアセンブリ。
  6. 前記シャフトは中空であり、半径方向に延在する複数の開口を有し、
    前記開口はそれぞれ、前記閉鎖弁が閉位置のときは前記閉鎖弁によって密閉され、前記閉鎖弁が開位置のときは前記閉鎖弁によって密閉されない、請求項4に記載のアセンブリ。
  7. 前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方のコネクタは、前記閉鎖弁に取外し可能に接続可能な接続構造を含む、請求項1に記載のアセンブリ。
  8. 前記閉鎖弁は、前記開位置と前記閉位置との間を移動する場合に、軸方向に移動するように構成されており、
    前記接続構造は、前記閉鎖弁と共に、前記開位置と前記閉位置との間を軸方向に移動するように構成された、請求項7に記載のアセンブリ。
  9. 前記接続構造は、
    前記接続構造が第1の軸方向位置のときに、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタを接続するように構成され、
    前記接続構造が第2の軸方向位置のときに、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタを接続しないように構成された、請求項8に記載のアセンブリ。
  10. 前記接続構造は、前記第1のコネクタの傾斜面と、前記第2のコネクタの傾斜面とを含み、
    前記傾斜面は、前記分離力が前記アセンブリに加わるまで、互いに係合して、前記アセンブリを前記第1の構成の状態に維持するように構成された、請求項7に記載のアセンブリ。
  11. 前記接続構造は、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に接続された、軸方向に延在する、円周方向に間隔を空けて配置された複数のフランジを含み、
    各フランジは、既定の分離力が前記アセンブリに加わるまで、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方のコネクタの凹部に係合して、前記アセンブリを前記第1の構成の状態に維持するように構成され、
    各フランジは、前記閉鎖弁が前記開位置と閉位置との間を移動するときに、前記閉鎖弁と共に軸方向に移動するように構成された、請求項7に記載のアセンブリ。
  12. 各フランジは、半径方向外側位置と半径方向内側位置との間を移動可能であり、
    各フランジが半径方向内側位置のとき、各フランジは、前記アセンブリを前記第1の構成に維持するのに十分な程度に凹部に係合するように構成され、
    各フランジが半径方向外側位置のとき、前記フランジは、前記アセンブリを前記第1の構成に維持するのに十分な程度に凹部に係合せず、
    各フランジは、前記接続構造が第1の軸方向位置のときに、半径方向内側位置にあり、
    各フランジは、接続構造が第2の軸方向位置のときに、半径方向外側位置にある、請求項11に記載のアセンブリ。
  13. 前記閉鎖弁は、前記第1のコネクタを前記第2のコネクタに取外し可能に接続するように構成された接続構造の少なくとも一部に接続され、
    前記閉鎖弁は、前記開位置から前記閉位置まで軸方向に移動するように構成され、
    前記閉鎖弁は、前記既定の分離力が前記アセンブリに加わるまで、磁力によって前記開位置に維持されるように構成された、請求項1に記載のアセンブリ。
  14. 前記閉鎖弁は、磁石ユニットを含み、又は磁石ユニットに接続され、
    前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの一方が、磁力によって前記磁石ユニットに引き寄せられる引寄せ部品を含み、磁力によって前記閉鎖弁を開位置に維持する、請求項13に記載のアセンブリ。
  15. 前記磁石ユニットは、第1の部分及び第2の部分を含み、
    第1の部分及び第2の部分は、共に第1の部分及び第2の部分の間にチャネルを画定し、
    前記磁石ユニットは、前記チャネルに収容される複数の磁石をさらに含む、請求項14に記載のアセンブリ。
  16. 前記閉鎖弁は、磁石ユニットを含み、又は磁石ユニットに接続され、
    前記第1のコネクタ又は第2のコネクタの一つは、磁力によって前記磁石ユニットに引き寄せられる引寄せ部品を含み、磁力によって前記閉鎖弁を前記閉位置に維持する、請求項13に記載のアセンブリ。
  17. 前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方の少なくとも一部は、前記アセンブリが前記第1の構成の場合において、前記閉鎖弁が開いたままであるとき、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方のコネクタの他の部分に対して軸方向に移動でき、又は前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方のコネクタに対して軸方向に移動でき、力のスパイクを調整する、請求項1に記載のアセンブリ。
  18. 前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの少なくとも一部は、付勢部によって静止位置に付勢され、力のスパイクを調整するときに、動作位置まで軸方向に移動するように構成された、請求項17に記載のアセンブリ。
  19. 前記付勢部は、前記流路の流体から隔離された、請求項18に記載のアセンブリ。
  20. 前記付勢部は、弾性部品及び磁石の少なくとも一方である、請求項18に記載のアセンブリ。
  21. 前記アセンブリは、流体を収容し、少なくとも約2000psiの圧力の流体の分離式アセンブリとして動作するように構成された、請求項1に記載のアセンブリ。
  22. 分離式アセンブリを使用する方法であって、
    第1のコネクタと、前記第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタとを含む分離式アセンブリにアクセスするステップであって、前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが、取外し可能に接続され、かつ、流体が流れ得る流路を、共に画定する第1の構成と、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが互いに接続されない第2の構成との間を移動可能であり、前記流路は、少なくとも部分的に半径方向に延在する部分を含み、前記アセンブリは、既定の分離力が前記アセンブリに加わると、前記第1の構成から前記第2の構成へ移動するように構成され、前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に配置された閉鎖弁を含み、前記閉鎖弁は、前記アセンブリが、その中を流体が流れ得る前記第1の構成であるときに、開位置になるように構成され、また、前記アセンブリが前記第2の構成に移動したときに、前記流路の少なくとも部分的に半径方向に延在する部分を閉じる閉位置へ移動して、その中の流体の流れを実質的に止めるように構成された、ステップと、
    第1のコネクタと第2のコネクタを取外し可能に接続して、前記アセンブリを第1の構成にするステップと
    を含む、方法。
  23. 第1のコネクタと、
    前記第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタであって、前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが、取外し可能に接続され、かつ、流体が流れ得る流路を、共に画定する第1の構成と、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが互いに接続されない第2の構成との間を移動可能であり、既定の分離力が前記アセンブリに加わると、前記アセンブリは、前記第1の構成から前記第2の構成に移動するように構成された、第2のコネクタと、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に配置された閉鎖弁であって、前記閉鎖弁は、前記アセンブリが前記第1の構成のときに開位置にあり、流体が前記閉鎖弁を通って流れ得るように構成され、かつ、前記アセンブリが前記第2の構成に移動するときに、閉位置に移動して、前記閉鎖弁を通って流れる流体の流れを実質的に止めるように構成され、前記閉鎖弁は、その中の前記流路の少なくとも一部を覆い、受ける、閉鎖弁と
    を備える、分離式アセンブリ。
  24. 前記流路の少なくとも一部は、シャフトによって画定されており、
    前記閉鎖弁は、前記シャフトに沿って、前記開位置と前記閉位置との間を軸方向に移動できる、請求項23に記載のアセンブリ。
  25. 第1のコネクタと、
    前記第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタであって、前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが、取外し可能に接続され、かつ、流体が流れ得る流路を、共に画定する第1の構成と、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが互いに接続されない第2の構成との間を移動可能であり、前記アセンブリは、既定の分離力が前記アセンブリに加わると、前記第1の構成から前記第2の構成に移動するように構成された、第2のコネクタと、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に配置された閉鎖弁であって、前記閉鎖弁は、前記アセンブリが、流体が前記閉鎖弁を通って流れ得る前記第1の構成のときに、開位置にあるように構成され、また、前記アセンブリが前記第2の構成に移動したときに、閉位置に移動して、前記閉鎖弁を通る流体の流れを実質的に止めるように構成された、閉鎖弁と、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に接続された引寄せ部品と、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方に接続された磁石ユニットであって、前記アセンブリが、前記第1の構成のときに、前記引寄せ部品及び前記磁石ユニットが互いに磁力によって引き寄せられ、前記アセンブリを前記第1の構成に維持し、前記アセンブリは、流体を収容し、少なくとも約2000psiの圧力の流体の分離式アセンブリとして動作するように構成された、磁石ユニットと
    を備える、分離式アセンブリ。
  26. 前記流路は、半径方向に延在する部分を含み、
    前記閉鎖弁が閉位置のとき、前記閉鎖弁は、前記流路の半径方向に延在する部分を閉じる、請求項25に記載のアセンブリ。
  27. 前記閉鎖弁は、前記開位置と前記閉位置との間を移動する場合に、軸方向に移動するように構成された、請求項25に記載のアセンブリ。
  28. 前記磁石ユニットは、第1の部分と、前記第1の部分に接続される第2の部分とを含み、前記第1の部分及び前記第2の部分は共に、その間にチャネルを画定し、
    前記磁石ユニットは、前記チャネルに収容される複数の磁石をさらに含む、請求項25に記載のアセンブリ。
  29. 前記チャネルは、軸方向の端部から見たときに多角形である、請求項28に記載のアセンブリ。
  30. 前記チャネルは、軸方向の端部から見たときに円形である、請求項28に記載のアセンブリ。
  31. 前記引寄せ部品と前記磁石ユニットとの間の磁力は、前記アセンブリを前記第1の構成から前記第2の構成へ移動させるために必要な前記分離力を画定し、又は主に前記分離力に寄与する、請求項25に記載のアセンブリ。
  32. 各磁石は、軸方向の端部か見たときに、概略長方形の角柱のように形成され、前記分離式アセンブリの半径方向線と整列される、請求項25に記載のアセンブリ。
  33. 各磁石は、軸方向の端部から見たときに、概略長方形の角柱のように形成され、分離式アセンブリ内で円周方向に配置される、請求項25に記載のアセンブリ。
  34. 前記磁石ユニットは環状であり、前記流路の周囲全体に延在する、請求項25に記載のアセンブリ。
  35. 前記第1のコネクタ又は第2のコネクタの少なくとも一部は、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方の少なくとも一部から軸方向に離れて移動可能であり、一方、前記引寄せ部品及び前記磁石ユニットは、互いに軸方向に移動せず、力のスパイクを調整する、請求項25に記載のアセンブリ。
  36. 前記第1のコネクタ又は第2のコネクタの少なくとも一部は、磁力によって前記磁石ユニットに引き寄せられ、
    前記第1のコネクタ又は第2のコネクタの少なくとも一部と前記磁石ユニットとの間の前記磁力は、前記アセンブリが力のスパイクを調整するとき、力のスパイクによって打ち消されるように構成された、請求項35に記載のアセンブリ。
  37. 前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの一方は、自動車の燃料タンクに燃料を分配するための燃料分配ノズルに流体接続され、
    前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの他方は、燃料ポンプに流体接続される、請求項25に記載のアセンブリ。
  38. 第1のコネクタと、
    前記第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタであって、前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが、取外し可能に接続され、かつ、流体が流れ得る流路を、共に画定する第1の構成と、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが互いに接続されない第2の構成との間を移動可能であり、既定の分離力が前記アセンブリに加わると、前記アセンブリが前記第1の構成から前記第2の構成に移動するように構成された、第2のコネクタと、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に配置された閉鎖弁であって、前記閉鎖弁は、前記アセンブリが前記第1の構成のときに開位置にあり、流体が前記閉鎖弁を通って流れ得るように構成され、かつ、前記アセンブリが前記第2の構成に移動するときに閉位置に移動して、前記閉鎖弁を通る流体の流れを実質的に止めるように構成されており、前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの他方が、前記アセンブリが前記第1の構成から前記第2の構成に移動するときに閉鎖弁を閉位置に確実に移動するように構成された、閉鎖弁と
    を含む、分離式アセンブリ。
  39. 前記閉鎖弁は、前記アセンブリが前記第1の構成のときに、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方と軸方向に確実に接続されるように構成され、かつ、前記アセンブリが前記第2の構成のときに、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方と軸方向に接続されないように構成された、請求項38に記載のアセンブリ。
  40. 前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの他方を前記閉鎖弁に取外し可能に接続するように構成された接続構造を含む、請求項38に記載のアセンブリ。
  41. 前記閉鎖弁は、前記開位置と前記閉位置との間を移動する場合に、軸方向に移動するように構成され、
    前記接続構造は、前記閉鎖弁と共に、前記開位置と前記閉位置との間を少なくとも部分的に軸方向に移動するように構成された、請求項40に記載のアセンブリ。
  42. 前記接続構造は、前記閉鎖弁が第1の軸方向位置のときに、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方と前記閉鎖弁とを接続するように構成され、かつ、前記閉鎖弁が第2の軸方向位置のときに、前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの他方を接続しないように構成された、請求項40に記載のアセンブリ。
  43. 前記接続構造の一部は、前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの他方に接続され、
    前記接続構造の一部は、前記閉鎖弁に接続された、請求項40に記載のアセンブリ。
  44. 前記接続構造は、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方の傾斜面と、前記閉鎖弁に接続される傾斜面とを含み、
    前記傾斜面は、前記分離力が前記アセンブリに加わるまで、互いに係合して、前記アセンブリを前記第1の構成の状態に維持するように構成された、請求項40に記載のアセンブリ。
  45. 前記接続構造は、前記閉鎖弁の一方、又は前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方に接続された、軸方向に延在する、円周方向に間隔を空けて配置された複数のフランジを含み、
    各フランジは、前記閉鎖弁の他方、又は前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方の凹部に係合して、前記既定の分離力が前記アセンブリに加わるまで、前記アセンブリを前記第1の構成の状態に維持するように構成され、
    各フランジは、前記閉鎖弁が開位置と閉位置との間を移動するときに、前記閉鎖弁と共に、軸方向に移動するように構成された、請求項40に記載のアセンブリ。
  46. 各フランジは、半径方向外側位置と半径方向内側位置との間を移動可能であり、
    前記フランジは、各フランジが半径方向内側位置のとき、凹部と係合して、アセンブリを第1の構成の状態に維持するように構成され、
    前記フランジは、各フランジが半径方向外側位置のとき、凹部と係合しないように構成され、
    各フランジは、前記接続構造が第1の軸方向位置のとき、半径方向内側位置にあり、
    各フランジは、前記接続構造が第2の軸方向位置のとき、半径方向外側位置にある、請求項45に記載のアセンブリ。
  47. 前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方は、前記アセンブリが前記第1の構成のとき、前記接続構造によって前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方と軸方向に確実に接続されるように構成され、かつ、前記アセンブリが前記第2の構成のとき、前記接続構造によって前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの他方と軸方向に接続されないように構成された、請求項40に記載のアセンブリ。
  48. 前記閉鎖弁は、前記既定の分離力が前記アセンブリに加わるまで、磁力によって前記開位置に維持されるように構成された、請求項38に記載のアセンブリ。
  49. 前記閉鎖弁は、磁石ユニットを含み、又は磁石ユニットに接続され、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方は、引寄せ部品を含み、前記引寄せ部品は、磁力によって前記磁石ユニットに引き寄せられ、磁力によって前記閉鎖弁を開位置に維持する、請求項48に記載のアセンブリ。
  50. 前記磁石ユニットは、第1の部分及び第2の部分を含み、前記第1の部分及び第2の部分は共に、それらの間にチャネルを画定し、
    前記磁石ユニットはさらに、前記チャネルに収容される複数の磁石を含む、請求項49に記載のアセンブリ。
  51. 第1のコネクタと、
    前記第1のコネクタに取外し可能に接続可能な第2のコネクタであって、前記アセンブリは、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが、取外し可能に接続され、かつ、流体が流れ得る流路を、共に画定する第1の構成と、前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタが互いに接続されない第2の構成との間を移動可能であり、既定の分離力が前記アセンブリに加わると、前記アセンブリが前記第1の構成から前記第2の構成に移動するように構成された、第2のコネクタと、
    前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタの一方に配置された閉鎖弁であって、前記閉鎖弁は、前記アセンブリが前記第1の構成のときに開位置にあり、流体が前記閉鎖弁を通って流れ得るように構成され、かつ、前記アセンブリが前記第2の構成に移動したときに、閉位置に移動して、前記閉鎖弁を通る流体の流れを概ね遮断するように構成され、前記閉鎖弁は、前記アセンブリが第1の構成のときに、前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの他方と軸方向に確実に接続され、前記アセンブリが第2の構成のときに、前記第1のコネクタ及び第2のコネクタの他方と軸方向に確実に接続されないように構成された、閉鎖弁と
    を含む、分離式アセンブリ。
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