JP3585949B2 - 継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は小さな寸法の迅速−連結継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダクトを中間の連結具に、該ダクトと他のダクトとの間で又は該ダクトと１つの設備の中の装置（流れ制御弁、アクチュエータ…）との間で、該装置に付加するか該装置の内部に一体化して、迅速に連結することのできる多くの用具が存在する。
【０００３】
この連結具は、ダクトの端部がこの端部を受け入れるようになっている穴の中に自由に挿入されると、この端部をこれを引出そうとする力に抗してシール状に穴の中に保持するようにする手段を含んでいる。シールリングを有するのに加えて、前記手段は２つの主要な型式の部材を有することができるが、この２つの部材は、チューブの挿入中に曲げることにより広げられて離間しチューブの中に喰い込みチューブを引出すのに抵抗するようにした内側の歯を有するワッシャと、実質的に長手方向の腕を有し、この腕の自由端が鋭い端縁を有し、これら端縁がチューブの外面に向けられそれぞれがチューブを引出そうとした時にチューブの中に押し込まれる楔を形成し、穴の中にこの目的で設けられたカム面の手段によって楔作用が得られるようにした爪とからなっている。
【０００４】
本発明は第１の型の手段、すなわち内側の歯が設けられたワッシャを含む迅速な継手に関する。
【０００５】
歯付きワッシャを有する大概の継手は、その根元を介して穴の中の溝に受け入れられる堅いリングに取付けられた可撓性の歯を含んでいる。この溝は一般に穴の肩部とインサート（挿入具）との間に形成され、それによりリングが締めつけ固定され又は均等に変形されてリングが休止時半径方向の平面を占有しない場合に歯の斜面が変わるようになっている。その他の場合には、溝はワッシャの予め取付けられたインサートに完全に形成される。チューブの挿入に抵抗する力が大きすぎないのを保証するためには、歯がある程度の可撓性を有しそれにより歯が容易に広げられて離間しチューブの端が歯の間を通過できるようにすることが必要である。この可撓性は歯の切り欠きと凹所とによって得られるが、これはチューブの外表面に喰い込む力を損うものである。さらに、歯は比較的可撓であるため、チューブが継手の中に挿入された後にチューブが後方に動く可能性のあることが多く見られる。小さなけん引力のもとに生じるこの後方への運動はチューブの端をこれが正確に案内される穴の終端部分の内部で移動させることになる。案内支持面積の減少はしたがって継手におけるチューブ保持力に減少をもたらす。そして、チューブが楕円形となるのが容易となりこのため継手のシールの性能が低下しまた歯によりチューブの周縁に伝達された力を不均衡とし、これが早期の連結分離の原因となる。
【０００６】
さらに、チューブ端部のそのハウジングからの外方への変位はチューブ本体におけるハウジングの端の肩部とチューブの端部との間に隙間を残し、この隙間が有害の堆積物が蓄積する無用の空間となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記の欠点を特に特殊のワッシャを用いることにより解消する継手を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的のため、本発明はチューブのための継手を提供するが、この継手は、チューブの端部を受け入れるための穴の設けられた本体と、チューブを穴の中に保持する手段とからなり、この保持手段はその内周がチューブの外径より小さな直径を有しかつ複数の歯に細分された実質的に円錐台形状のワッシャによって構成され、このワッシャの外側部分が穴に形成された溝の中に配置されている。本発明によれば、ワッシャの各歯は、休止時半径方向の平面上に延びる短い根元部分と前記半径方向の平面に対し傾斜している作動部分とを有する堅い羽根により構成され、各歯はまた弾性変形可能な周縁連結部分を介して隣接する歯に連結されそれによりワッシャの変形が全体として歯の変形なしで歯に変位をもたらすようにしている。
【０００９】
本発明に用いられる種類のワッシャはその羽根を一緒に連結する部分においてのみ実際上変形可能である。これらの連結部分は歯をその根元を介して相互に連結しまた高度に弾性変形可能でありそれによりチューブの挿入中この装置は歯が変形しないで半径方向に押し返される（変位される）かのように作動し、全ての変形が合成運動を行う連結部分に集中するようにする。さらに、ワッシャを開くのに必要な力は非常に小さい。したがってこれらの歯は外側に向って広げられ非常に大きな軸方向の向き（半径方向の平面に対するその角度は約４０°から５０°にわたって変化する）となり、それにより各歯が溝と歯が喰い込むチューブとの間に本質的に圧縮して作用するため非常に堅固な“楔”を構成するようにする。溝とチューブの寸法を適当に選択することにより、チューブをその後方への運動を阻止するよう固定する（公差を無視する）ことが可能となる。
【００１０】
羽根がチューブに喰い込む最大の機会を得るために、羽根は、ワッシャの内縁に位置している大きな底辺を有する台形の形状とする。
【００１１】
特定の実施態様においては、羽根の根元と作動部分との間の角度は約２５°である。さらに、比較的有利な可撓性は連結部分の幅と歯付きワッシャの全幅との間の比が１／５のオーダーである時に得られる。
【００１２】
チューブが挿入されている間に各羽根に大きな間隙を残すため、ワッシャの周縁部分を受けれる穴の溝は傾斜したチューブ挿入方向に下流側側面を有している。
【００１３】
このようにして構成されたワッシャの他の利点によりさらに利益を得るため、上記の傾斜側面に加えてワッシャの厚さより著しく大きな幅の溝底部を設けることが次のような理由から有利である。
【００１４】
この連結具が、非作動の伸長した第１の位置とワッシャの羽根がその休止位置から突出部により広げられ離間される作動退去の第２の位置との間で穴の内側に摺動自在に取付けられた管状プッシャー（押圧子）を含んでいる場合は、本発明によれば、その非作動位置にあるプッシャーの突出部は過度のチューブ引き抜き力が加えられた時羽根のための当接部を構成し、各羽根はこの当接部の周りに回動しそれによりワッシャの周縁部分が溝の傾斜側面に当接するようになる。この位置で、歯の作動部分は実際上半径方向となりチューブの壁に最大限突入する。引抜き力が引続き加えられたならば、その時は羽根が突出部とチューブとの間で曲がることにより変形され、それにより前記チューブが最初に作動したよりも非常に強力に前記引き抜き力に抵抗するようになる。
【００１５】
最後に、上記ワッシャの構造のため、このワッシャがプッシャーにより“裏返し”されている場合にワッシャを損傷しないでチューブを十分に引き抜けるようにすることのできる第２の安定形状をとるような寸法を見つけ出すのが可能となる。継手が破壊されないので、チューブを継手に再度挿入しワッシャをその第２の安定位置からその休止位置に戻るよう通過させ続いて通常のように作動させるようにすることにより継手を再使用することができる。
【００１６】
【実施例】
本発明の他の特徴と利点がその実施態様についての以下の記載から明らかとなる。
【００１７】
添付図面を参照すると、図１はチューブのための継手の縦断面図で、この継手は軸方向に、すなわち左から右に４つの部分に細分された、インサート４を受け入れるための大きな直径の部分３と、Ｏ−リング６を受け入れるための小さな直径の部分５と、継手に挿入されるチューブの外径と実質的に同じ直径の部分７と、チューブの内径に実質的に等しい直径の部分８とからなる穴２の設けられた、本体１を具備している。部分７と８との間で、肩部９はチューブの継手の中への引続いての挿入に対抗する当接部を構成する。１つの特定実施態様において、穴の部分７は僅かの円錐形とし、その底面が部分８の方に向けられ、それによりチューブが前記部分７に突入した時チューブの壁に少量の圧縮が形成されるようにする。
【００１８】
この場合、インサート４は２つの部分１０と１１からなり、これら２つの部分は、特に本体１がプラスチック材料で作られインサート部分が金属で作られている場合に、公知の技術を用いて本体１に挿入されかつ力によって保持される。その間で、２つの部分１０と１１は溝１２を区画形成しこの溝１２は穴２に挿入されるチューブと係合しかつ保持するための歯が設けられたワッシャ１３のためのハウジングを構成する。
【００１９】
ワッシャ１３は図２に斜面図で示され、その一部が図３に断面で、例えば図２のＩＩ−ＩＩ平面の断面で示されている。したがってワッシャはこの場合羽根１４として形成された複数の内側の歯を具備し、各羽根は、ワッシャが休止している間実質的に半径方向の平面上で伸長するようになっている根元１５と、根元１５に対して角ａをなす作動部分１６とを有している。各羽根の作動部分は実質的に平面又は僅かに円錐状である。
【００２０】
各羽根又は歯は小さな部分、すなわちその幅が根元１５の幅よりも大きくない周縁連結部分１７を介して隣接羽根に連結されている。さらに、各連結部分１７は各歯の長さｌよりも小さくない周縁の長さＬを有している。したがってこれらの羽根はその根元において相互から広く離間されそれによりこれら連結部分が堅すぎずまた捩り変形を容易に受け容れるようにする。これとは対照的に各羽根は図３に見られるように、変形不能でブロックとして回動する本体を構成する。最後に、各羽根は、その自由端よりも狹い根元部を有しチューブと共働する歯の自由端縁の長さの総和がチューブの周囲に摘みが工合良く分布するのに十分な大きさとなるようにする台形とされる。したがって、前記端縁の長さの総和はチューブの外周の半分より小さくない。
【００２１】
限定されない例として以下に与えられる好適な実施態様において、角度ａは２５°のオーダーであり、一方、各連結部分１７の幅ｅはワッシャの全幅すなわち上記の長さｌのわずか５分の１に等しくなっている。
【００２２】
図３はチューブ１８が穴２の中に挿入されたところを示す。このチューブの存在は、変形不能の本体として作用しワッシャが受け入れられる溝１２の底で連結部分を隣接羽根に連結するこの各連結部分の周りに回転する羽根の各々を、持ち上げる作用を有する。ｂで示される羽根が受ける回転の量はチューブ１８の外径と休止時のワッシャ１３の内径との間の差に本質的に依存し、そしてある実施態様ではこの角度ｂは４０°に等しい大きさである。このような考えられる回動のため、溝１２は傾斜した側面を有している。この側面はチューブ挿入方向Ａに対し下流側に位置し、溝の底は図３の例ではワッシャ１３の厚さに実質的に等しい幅を有している。
【００２３】
このような条件のもとに、チューブの挿入中、羽根はワッシャが著しく変位することなくチューブ挿入方向に外側に向って回転するだけである。チューブが所定位置に置かれると、ワッシャは図３に鎖線で示す形状を呈し、その作動部分はこの時チューブの軸線に対し約２５°の角度をなしている。
【００２４】
チューブ挿入方向Ａと反対方向にチューブ１８に加えられた引き抜き力は各羽根がチューブの壁に喰い込む力を増大させまた各羽根をワッシャが休止している時の各羽根が占める位置に向って回転させるようになる。チューブの軸線に対する各羽根の高度に傾斜した位置が与えられその剛性（曲がらない）が与えられるので、チューブに与えられた小量の後方への運動が、この後方への運動の大きさより大きくないとしても少なくとも同じ大きさの力で各羽根がチューブに突入する運動を生じることがわかるであろう。このチューブへの各羽根の突入作用はチューブの後方への運動を阻止する高度に有効な手段を構成する。
【００２５】
図１を参照してすでに述べた要素に加えて、図４に断面で示す継手はさらに管状プッシャー２０を含み、この管状プッシャー２０は、インサートの部分１０の内側を、この部分１０の肩部２２に当接する肩部２１を有しこの場合ワッシャ１３がプッシャー２０の突出部２３に単に圧接している非作動の伸長位置と肩部２１と２２が相互に離間し突出部２３が全ての羽根１６を広げて離間する引っ込み位置との間で、摺動自在に動くことができる。このような配置構造はこの型の継手においては周知である。
【００２６】
切断詳細図である図５において、ワッシャ１３が、このワッシャ１３の厚さより広い底２４を有する溝１２に受け入れられたその休止位置で示されている。その底２４で測った溝１２の直径がワッシャ１３の外径よりも僅かに大きくそれにより以下に説明される理由で隙間がワッシャ１３と溝１２との間に残されるようにすることがまた見られる。
【００２７】
図５と同様な図である図６において、チューブ１８が過度の引き抜き力を受けた時に継手がどのように作動するかを見ることができる。図６に示す位置に達するまでに、ワッシャ１３は休止時に占める位置に近い位置に戻され、羽根１６の各々はチューブ１８の壁に深く喰い込む。この引き抜き力を引続いて加えることにより羽根１６は、各羽根がワッシャの休止位置を越えてその周りに傾斜するようになる固定要素（僅かに変形するだけである）を構成するプッシャーの突出部２３に当接するようになり、それによりワッシャの周縁部分を図６のＣで示す方向に回転運動させることができる。
【００２８】
この回転は、連結部分１７がワッシャの周縁において各羽根の間での捩りに対し融通性があるために可能となる。ワッシャがその休止位置の形状から、羽根１６が実質的に半径方向の平面を占め根元部１５がこの平面に対し傾斜している図７に示す異なった形状へと急速に変わることがわかる。ワッシャは特に上記の隙間のため図６に示す形状から図７に示す形状へと変化することができる。
【００２９】
その新しい形状において、ワッシャの周縁部分は溝１２の傾斜した側面に当接しそれによりチューブへの引続いての引き抜き力の付与が、ワッシャの周縁の側面１９への当接のためプッシャの突出部の周りに回転できないワッシャにより、阻止されるようになることがわかる。各羽根の作動部分１６は曲げ作用だけを受け、加えられる力はチューブ１８が作られる材料の性質に依存する。実例により、図７に示す位置においてワッシャは、チューブがプラスチック材料で作られるか金属で作られるかによって２４０ニュートンから１，０００ニュートン以上の範囲の大きさのけん引力に耐え得ることがわかる。
【００３０】
したがってチューブを継手から引き抜くのに適した方向にチューブに力が加えられるという正常な条件のもとでは、ワッシャの歯又は羽根はこれらが曲げに耐えることができるために効果的であることがわかるであろう。
【００３１】
正常の条件を越えると、歯は引き抜きに対する半径方向の障害物として作用しそしてこれらの歯は異なった種類の応力を受ける。したがって歯は、チューブが通常の大きさの力を受けるか過度の大きさの力を受けるかによって引き抜きに耐えるよう異なった特性を有することができる。
【００３２】
ワッシャの状態を変えることのできる実施態様において、状態の変化が起きるのを可能にするのに必要とされる隙間は、ワッシャに係合されるチューブが、溝の底で得られる隙間を必要最低限に保つことにより限定できる距離にわたって、少し後方に動けるようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の継手の全体図である。
【図２】上記の継手に用いられるワッシャの外面図である。
【図３】本発明のワッシャの作動を示す説明図である。
【図４】チューブの連結を離すためのプッシャーを用いる本発明の継手の一実施態様の概略縦断面図である。
【図５】継手がチューブのない状態で示される概略縦断面図である。
【図６】チューブに過度の引き抜き力が加えられた時の図４の継手の内側で歯付きワッシャが作動するところを示す説明図である。
【図７】図６の次の作動段階を示す説明図である。
【符号の説明】
１…本体
２…穴
１２…溝
１３…ワッシャ
１４…羽根
１５…根元部
１６…作動部分
１７…連結部分
１８…チューブ
１９…傾斜側面
２０…プッシャー
２３…突出部

Claims (7)

1. チューブ（１８）のための継手であって、前記チューブの端部を受け入れるための穴（２）が設けられた本体（１）と、前記穴にチューブを保持する手段とを具備し、該手段が弾性変形可能なワッシャ（１３）によって構成され、該ワッシャの内周がチューブの外径より小さな直径を有し、ワッシャが基底の軸線に対して傾斜した作動部分（１６）を有する複数の歯（１４）に細分され、ワッシャの外側部分が穴（２）に形成された溝（１２）の中に配置され、溝（１２）の底がワッシャの厚さより大きい幅を有し、各歯（１４）がこれに隣接する歯に周縁連結部分（１７）を介して連結されている継手において、各歯（１４）が休止時に半径方向の平面上に伸長する短い根元部分（１５）を有すること、及び前記周縁連結部分が弾性変形可能であること、及び各歯（１４）が、台形の長い方の底辺がワッシャ（１３）の内縁に位置するような台形の形をしていることを特徴とする継手。
2. 各歯の根元部（１５）と作動部分（１６）との間の角度（ａ）が２５°のオーダーであることを特徴とする請求項１に記載の継手。
3. 各周縁連結部分（１７）の長さ（Ｌ）が少なくとも各歯（１４）の長さ（ｌ）に等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の継手。
4. 連結部分（１７）の幅（ｅ）とワッシャ（１３）の歯の全幅との間の比が約５分の１であることを特徴とする請求項１から３のうちの１項に記載の継手。
5. ワッシャ（１３）の周縁部分を受け入れる穴（２）の溝（１２）が傾斜した下流側の側面（１９）を有していることを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の継手。
6. 穴（２）の内側に摺動自在に取り付けられ、非作動の伸長した第１の位置と、ワッシャの歯がその休止位置から突出部（２３）により広げられて離間した作動する引っ込んだ第２の位置との間で摺動する管状プッシャー（２０）を含み、プッシャ−の突出部（２３）が、その非作動位置にある時、チューブ（１８）に過度の引き抜き力の加わった時の歯（１４）のための当接部を構成し、各歯が当接部の周りに回動してワッシャの周縁部分が溝（１２）の傾斜側面（１９）に当接するようにしていることを特徴とする請求項５に記載の継手。
7. 回動した後ワッシャが各歯の根元部（１５）が傾斜するとともに各歯の作動部分（１６）が実質的に半径方向の平面上に位置する第２の安定した形状となることを特徴とする請求項６に記載の継手。

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