JP3561098B2 - チューブカップリング - Google Patents

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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/092—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector
    • F16L37/0927—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector the wedge element being axially displaceable for releasing the coupling

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  • Joints That Cut Off Fluids, And Hose Joints (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、チューブが差し込まれる貫通路の開口端内に延びたコレットと共にチューブを受け入れる貫通路をチューブカップリング本体の一端で開口している種類のチューブカップリングに関する。コレットは、貫通路内でヘッドで終結しているフィンガーを有し、貫通路は、その内部でチューブを把持し保持するためにコレットヘッドが係合するテーパカム面を貫通路の開口端に向かって減縮させている。この種のチューブカップリングは、私の英国特許第１５２０７４２号と第１５７３７５号において説明され、図解されている。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなカップリングでは、チューブカップリング内の媒体圧がチューブをカップリングから抜くように力を加えるものと思われる。そのような動きは、コレットによって対抗され、チューブをカップリングから抜こうとする力が大きければ大きい程、より大きな力がチューブのカップリングからの抜け移動に対抗するようにチューブを保持するコレットのヘッドにカム面によって加えられる。非常に高い圧力に伴って、コレットのヘッド上に加えられる応力も相応して高くなる。
【０００３】
本発明の目的は、コレットのヘッドの破損や変形による又はチューブへの把持作用によるカップリング故障のリスクを最小化する構造を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、貫通路内に延びるチューブを受け入れるために一端で開口した貫通路を有したカップリング本体と、貫通路内にチューブを保持するためにその貫通路の開口端に配置されたコレットとから構成されており、該コレットは貫通路の外側に配置されて且つ貫通路内に延び、貫通路の端部に配置された拡大ヘッドで終止した複数のアームを有した環状ヘッドから構成されており、貫通路の内側とチューブの外側とは、貫通路の開口端に向かって減縮している平行なテーパ付きカム面を有しており、コレットヘッドは相互に平行で且つ貫通路からのチューブの引き抜きに抵抗する圧縮のみをヘッドが受けるようにそれら面が係合する上記テーパ付きカム面に平行な内面と外面とを有していることを特徴としている。
【０００５】
本発明の好適な構成では、コレットフィンガー上のヘッドは、貫通路の軸線を含んだ平面において矩形状断面となっており、その矩形の長辺方向がその軸線に対して或る角度を成して延びており、また矩形の端が貫通路及びチューブ上のテーパ付きカム面に係合するヘッドの上記内面と外面とを備えている。
【０００６】
コレットは、弾性プラスチックスで形成されるのが好ましい。
後者の場合、コレットのヘッドは、当該ヘッド内において上記平行面間でヘッドの内側と外側とで上記面に対して直角に延びる金属板で構成されている。
上記構成のいずれかにおいて、コレットのアーム及びヘッドは、チューブと貫通路の周りに延びた円弧状を成し得る。
【０００７】
更に上記構成のいずれかにおいて、貫通路及びチューブ上のテーパ付きカム面は、横断面で見て貫通路の中心軸線に対して４５°で延び、またテーパ付きカム面に係合するヘッド上の内側と外側の平行面も中心軸線に対して４５°で延びた構成と出来る。
チューブ上のテーパ付きカム面はコレットのヘッドの内側コーナーが係合するチューブ取り囲み環状溝の一側面によって形成され得る。
【０００８】
更に別の特長によると、チューブはコレットを通ってカップリング本体内に延び且つチューブの端が固定されるソケットが形成されたカップリング本体の外側にヘッドをその端で配置した中空雄形栓から構成され得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、非常に高い圧力に対抗出来るようにしたチューブカップリングの断面図の添付図を参照にして本発明の具体的な実施形態について説明する。
図において、貫通路１１と、一端に拡大開口端ソケット１２とを有したカップリング本体１０から構成されたチューブカップリングが図示されている。
【００１０】
雄形栓１３の形のチューブは、ソケット１２を通して貫通路１１に挿入される。貫通路１１は、貫通路のソケット端を向いた面取り１５を備えた周囲一体の端部ストッパー１４を有しており、また栓１３は貫通路内に完全に挿入されるとチューブストッパーと係合可能な面取り端１６を有している。栓は、栓／貫通路内からの流体損失を防ぐべく栓を貫通路にシールするように貫通路の内面に係合するＯ−リングシール１８を収容した環状周溝１７を有している。
【００１１】
カップリング本体１０の端のソケット１２は、後述するようにカップリング本体１０内に栓をロックするコレットの一部を収容する拡大腔所１９を備えている。ソケットの口部に向かって、ソケットの内壁には環状テーパカム面２０が形成されており、カム面２０はソケットの口部に向かって直径を減縮している。横断面で図示されているように、カム面を含む面と貫通路の軸線２１との間の角度は４５°となっている。
【００１２】
栓１３は、環状周囲溝２２をソケット内に配置している。断面で溝は、貫通路の軸線に対して４５°を成している傾斜側壁２４、２５と共に狭いフラットベース２３とから構成されている。かくして、側壁の一つ２５は、テーパカム面に平行に隔設された更に別のカム面を形成している。隣接側壁２４は、側壁２５に対して直角を成している。
【００１３】
全体を２６で示されているプラスチックコレットは、栓１３を取り囲んでおり、カップリング本体のソケット１２内に延びている。コレットは、カップリング本体のソケットの外側に配置され且つ複数の円弧状横断面の弾性アーム２８を有した環状ヘッド２７から構成されている。アーム２８は、カップリング本体の開口端を通って腔所１９内に栓に沿って突入している。各フィンガーは、ソケット腔所内に自由端を収めた拡大された円弧状ヘッド２９を有している。ソケット腔所は、断面で貫通路の軸線２１に対してまた４５°を成したほぼ細長い矩形状を備えている。各ヘッドの端面は、軸線２１に対してまた４５°を成し且つ栓及びソケット壁上の面２５ ２０に各々係合する平行な内面３０と外面３１を提供している。各ヘッドは、端面３０ ３１間においてそれら面に対して直交しヘッドを長手方向に貫通しているステンレス鋼の挿入棒３２によって補強されている。
【００１４】
チューブ栓／カップリング本体内の圧力は、栓１３を本体の外側に押し出しそうとする。その動きは、剪断力がヘッドに加わることなしに栓及びソケットの面２５と２０の間の圧力だけでコレットのヘッド２９によって各々抵抗を受ける。
【００１５】
ヘッドは圧縮だけで栓の引き抜きに対抗するので、栓／貫通路における非常に高い圧力に耐えることが出来る。ヘッドにおけるステンレス鋼の補強部材は、圧縮負荷に抵抗できるそれらの能力を更に高める。更に、溝２２の面２５とのヘッド２９の係合は、コレット内での栓のすべりにしっかりと抵抗する。
【００１６】
インサートとコレットをカップリング本体内に押し込んでヘッド２９とソケットの環状カム面２０との間に隙間を与えることで、必要な時にインサートはカップリング本体から容易に解放される。次いで、栓は、溝２２からヘッド２９を橈ませながらコレットから引き抜かれ、その時にコレットを通ってカップリング本体から外される。
【００１７】
カップリング本体外側に配置された栓１３の端部には、栓に溶接されたり又は連結されるチューブを収容する面取りの入口３４を備えた迎え穴３３が形成されている。代わりとして、カップリング本体に固定されるチューブの端部に説明したような環状溝とシールの組み合わせが設けられる。
【００１８】
上述したカップリング本体は、非常に高いチューブ保持力と爆発圧抵抗力を発揮することがわかる。コレットヘッドは圧縮力のみ受けるのでより優れた性能を発揮する。即ち、コレットヘッドは４５°の角度の本体と雄形栓やチューブにおける４５°の角度の溝との間にサンドイッチされる。コレット歯自身は、便宜的に４５度を成している。
【００１９】
チューブカップリングは、油圧系や空気系の両方を含む広範囲な用途に適している。更に、カップリングは、ヘッドに作用するテーパ付きカム面でチューブに溝をつくるようにコレットヘッドが食い込む柔軟な壁チューブと共に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】非常に高い圧力に対抗出来るようにしたチューブカップリングの断面図である。
【符号の説明】
１０ カップリング本体
１１ 貫通路
１２ 拡大開口端ソケット
１３ 雄形栓（インサート、中空雄形栓）
１４ 端部ストッパー
１５ 面取り
１６ 面取り端
１７ 環状周溝
１８ Ｏ−リングシール
１９ 拡大腔所
２０ 環状テーパカム面
２１ 軸線
２２ 環状周囲溝
２３ フラットベース
２４ 側壁
２５ 側壁
２６ コレット
２７ 環状ヘッド
２８ 弾性アーム（フィンガー）
２９ 円弧状ヘッド（拡大ヘッド、コレットヘッド）
３０ 内面
３１ 外面
３２ 挿入棒
３３ 迎え穴
３４ 面取りの入口

Claims (10)

  1. 一端に貫通路の開口部を有しており貫通路内に延びるチューブを受け入れるカップリング本体と、
    貫通路の開口端に配置されて貫通路内にチューブを保持するコレットと、を含んでおり、
    該コレットは、貫通路の外側に配置された環状ヘッドを含み、貫通路内に延びて貫通路の端部に配置された拡大ヘッドで終結した複数のアームを有しており、
    貫通路の内側とチューブの外側とは、貫通路の開口端に向かって減縮している平行なテーパ付きカム面を有し、
    コレットの上記拡大ヘッドは、相互に平行で且つ上記テーパ付きカム面とも平行な内面及び外面を有しており、当該内面及び外面が上記テーパ付きカム面と係合して、貫通路からのチューブの引き抜きに抵抗する圧縮のみを拡大ヘッドが受けるようにしたことを特徴とするチューブカップリング。
  2. コレットフィンガー上のヘッドは、貫通路の軸線を含んだ平面において矩形状断面となっており、その矩形の長辺方向がその軸線に対して或る角度を成して延びており、また矩形の端が、貫通路及びチューブ上のテーパ付きカム面に係合するヘッドの上記内面と外面とを備えている請求項１記載のチューブカップリング。
  3. コレットは、弾性プラスチックスで形成されている請求項１又は２記載のチューブカップリング。
  4. コレットのヘッドは、当該ヘッド内にあって上記平行面間でヘッドの内側と外側とで上記面に対して直角に延びる金属板で構成されている請求項３記載のチューブカップリング。
  5. コレットのアーム及びヘッドは、チューブと貫通路の周りに延びた円弧状を成している先導する請求項のいずれか１つに記載のチューブカップリング。
  6. 貫通路及びチューブ上のテーパ付きカム面は、断面で見て貫通路の中心軸線に対して４５°で延びており、テーパ付きカム面に係合するヘッド上の内側と外側の平行面も中心軸線に対して４５°で延びている先導する請求項のいずれか１つに記載のチューブカップリング本体。
  7. チューブ上のテーパ付きカム面は、コレットのヘッドの内側コーナーが係合するチューブ環状周溝の一側面によって形成されている先導する請求項のいずれか１つに記載のチューブカップリング。
  8. チューブは、コレットを通ってカップリング本体内に延び且つチューブの端が固定されるソケットが形成されたカップリング本体の外側にヘッドをその端で配置した中空雄形栓から構成されている先導する請求項のいずれか１つに記載のチューブカップリング。
  9. チューブにおけるテーパ付きカム面は、チューブに予め形成されている先導する請求項のいずれか１つに記載のチューブカップリング。
  10. チューブは、柔軟壁チューブであり、またテーパ付きカム面は、その面でのコレットヘッドの係合によって形成されている請求項１から８のいずれか一つに記載のチューブカップリング。
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