JP4960968B2 - 射出器の固定用スリーブ及び装着手順 - Google Patents

Description

本発明は、減圧を生成する射出器、すなわち円形断面をもつシートの開口部に固定用スリーブを用いて取り外し可能に取り付けられるよう構成された回転対称の射出器本体外装をもつ前記射出器に関する。本発明は、同じように、回転対称の射出器本体をもつ高圧真空ポンプの取り付け手順に関する。

圧搾空気によって動作し、減圧を生成する射出器タイプのポンプが知られている。これらの射出器は、直列に配置され、それらの間に空気用スロットを有する多数のノズルを高速で通過する圧搾空気により作動する。空気流の速度の結果、連続に配置された２つのノズルの間にある空気用スロットで圧力降下が起こり、前記ノズルと内部に設置された前記スロットに通じる隣接空間から前記射出器本体に配置された隙間を経由して空気を排出させる。このような様々な設計の射出器が、様々な異なる産業分野での非常に多く適用され使用されており、その過程で真空が利用される。ここで使われる「真空」の表現は、圧力が大気より低い状況下として理解されるものであるが、必ずしも完全に圧力のない状態と等しくはない。

減圧により作動するツール、もしくはそのようなツールと関連する他の構造と一体化に適した真空ポンプ／射出器は、より短い排出経路またはより早い処理に対する需要を満たすために開発されてきた。特に取り付けについて広範囲な選択の自由を提供するために設計された、１つのタイプの射出器が、WO 99/49216に公開されている。この射出器は、円形あるいは回転対称の外装を備える射出器本体と、その射出器本体の内部に同軸上に配置された複数のノズルをもつ。
ＷＯ９９／４９２１６

この回転方向対称射出器は、円形断面をもつシートの開口部分に取り付け可能であり、取り付け状態においてこの射出器の入口端部がシートに挿入されると共にこの射出器本体の出口端部が前記シートの開口部の外側に突出するように構成される。前記対象シートはチューブ型、もしくは任意の構造部材に形成される円筒状の穴であっても良い。圧搾空気を前記射出器の入口端部に供給する注入口は、シートに導かれると共にある空間から、もしくは空気が前記真空空間に連通するツールから排出されるための注入口に導かれる。

この種の射出器は、通常、前記射出器本体外周部に配置されたネジ部を直接用いてか、または、アダプター、例えば前記射出器本体の出口端部に接続可能なサイレンサー・アダプターの外周部に配置されたネジ部を間接的に用いることで、前記シート壁とのネジ結合を介して、前記シート内に取り付けられる。各場合において、ネジ部は、前記射出器本体の外周部に形成される必要があると共に、前記シートの内部にも形成される必要がある。

本発明は、上に述べられたタイプの射出器を提供することを目的とし、それによってシート内部にネジ部を切る必要がない射出器の設計により、射出器の取り付けにかかる時間を短縮することができる。

この目的は、前記請求項に定義される前記射出器および手順をより達成される。

即ち、本発明において減圧を生成するように動作する射出器であって、この射出器は円形状内部断面をもつシートの開口部に取り付けるよう配置された回転対称の射出器本体外装を備え、その取り付け位置において前記射出器本体の入口端部が前記シートに挿入され、その出口端部が前記シートの開口部の外部に突出するように構成される射出器において、前記射出器本体の外周によって支持され、その本体上での軸方向変位を制限するスリーブが設けられ、この射出器本体は、前記スリーブと協働して前記シートに前記射出器を拘束する働きをし、前記スリーブは、前記スリーブが軸方向に射出器本体上で移動する際に径方向に拡張するように前記射出器本体によって付勢される円筒状のスリーブ壁を有し、そして前記スリーブは、径方向に拡張されると、前記射出器本体と前記シートの間に前記スリーブを狭持する寸法の外周半径を備える射出器が供給される。

好ましくは、前記射出器本体外面上の射出器は、一方で入口端部に向かって広がるように軸方向の長さが規定され、増大する半径を有し、入口端部と出口端部の間に位置する領域と、他方で前記入口端側に面し、出口端部に近接して前記射出器本体の上に配置されているショルダーから構成される。

好ましくは、前記射出器本体の入口端に向かって広がるように半径が増大する前記領域が、前記射出器本体の出口端部に向かって円錐形に徐々に細くなる構成とする。前記射出器の入口端部に面する前記円錐状の領域の端部は射出器本体の外周に装着されるリング状のシーリング部材を収容するよう形成された溝に隣接することが出来る。

前記ショルダーは、射出器本体上に形成されても良いし、また射出器本体に結合しうる、アダプター、例えばサイレンサーアダプター上に形成しても良い。

好ましくは、前記ショルダーに隣接するスプリング部材が前記射出器本体の外方側に支持され、前記スリーブ部材は、前記ショルダーと前記射出器本体の外周に支えられる前記スリーブの間で作動し、且つ前記ショルダーから離れるように前記スリーブを付勢するように作動するように構成される。この目的のために、前記ショルダーには、ショルダーにコイルスプリング部材を挿入するためのリング状の溝を形成しても良い。

少なくとも最初に述べた手段により、前記射出器は、ショルダーと半径が増大する領域間で一定範囲に限って軸方向に移動できる円筒状スリーブを射出器外周に支持するように配置される。

本発明による射出器は、このように固定用スリーブと協働してシートの開口部に取り付けられ、この固定用スリーブは円筒状スリーブ壁と、前記スリーブが射出器本体に対しては半径が増大する領域へ移動するとスリーブを半径方向に広げるようにその寸法が形成された内径を有する構成であって、このスリーブの外径は、スリーブの径方向の拡張の結果として射出器とシート壁との間にスリーブを固定する寸法を有する。このようにして射出器は楔作用によりシートに捕捉されている。

有利には前記射出器本体上の真っ直ぐな円筒状の表面が、前記ショルダーと増大する径を有する前記領域の間であって、望ましくは前記ショルダーに隣接して位置し、前記スリーブが前記射出器本体上で軸方向に移動するよう導くように適合させられた半径を備える。

好ましくは、射出器本体上に支持されたスリーブは、軸方向スロットを介して分離した区分へと分割される円筒状の壁を備えるスリーブを備える。これらの区分は前記ショルダーに面する前記スリーブの端部に相互に接続されている。前記スリーブの前記壁区分が、その外方部において、前記シート壁との摩擦係合のための手段を有してもよい。

さらに有利には、前記スリーブは、前記ショルダーに面する前記スリーブの端部に形成されると共に前記射出器本体の出口端部の外側に径方向に延びるリング状のカラーを備える。取手用のグリップ（３１）で終わる円筒部分は前記カラーの外周から前記射出器本体を過ぎ、前記出口端部の方向へ延びるように構成される。

前記スリーブの部分の内側が、射出器の入口端部に面するスリーブの端部領域にそれぞれ配置されるくさび型ヒールから成る。この楔ヒールは斜摺動面から成り、前記射出器本体上で増大する径を有する前記領域へ前記スリーブが移動すると、楔作用によって前記スリーブが前記射出器本体と前記シートの前記壁の間に固定されるように斜摺動面の傾斜が射出器上のテーパー領域の傾斜に適合するように構成する。

高圧空気により作動され、上述したように配置された射出器の装着は、射出器本体外周に支持された円筒スリーブと共に射出器本体のシートへの挿入により、また射出器本体に対するスリーブの軸方向移動によりシートと射出器本体との間に固定するために径方向にスリーブを拡張することにより成し遂げられる。

好ましい実施例では、前記射出器本体上に支持された拡張可能スリーブと共に回転対称の射出器本体を挿入するのに適合させた半径を有する円筒状シートを形成する工程と、前記コイル・バネが前記出口端部に形成されたショルダーに接するまでコイル・バネを前記射出器本体上で入口端部から出口端部に向かって通す工程と、前記スリーブがコイル・バネと係合するまで上記方向に前記スリーブを前記射出器本体上で通す工程と、一つまたはいくつかのリング状のシーリング手段を前記射出器本体の外周に設ける工程と、前記スリーブを前記ショルダーに向かって、コイル・バネの力に逆らって移動させる工程と、前記スリーブが前記シートの開口部内に位置するように前記射出器本体と前記スリーブを前記スプリングの付勢力で挿入する工程と、前記射出器本体と前記スリーブの間でコイル・バネが作動することにより、前記射出器本体を外側に引き出し、その結果として、前記スリーブが径方向に広がり、それにより前記射出器本体が楔作用によりシートに捕捉される。

図１から３によれば、減圧を生成する射出器は、少なくとも、十分な長さ以上で、円形もしくは回転対称の外装を持つ射出器本体（１）を備える。この射出器本体（１）は入り口端部（２）から出口端部（３）に到達し、出口端部（３）はこの実施例において、サイレンサー挿入（５）（図３にも示される）を対象とした筺体（４）を有する。前記射出器本体の壁を貫通する開口部（６、７）は、空気がそこから排出される周囲の空間（８）と、前記射出器を通って流れ方向Pに共通の中心軸状に配置された２つかそれ以上のノズル（９、１０、１１）との間の伝達を提供する。射出器本体に形成された内部空洞（１４，１５）の支配圧力が前記空間（８）の支配圧力より下回っている限り、一方向弁部材（１２、１３）（図１では省略）は、空間（８）から、前記内部空洞（１４、１５）へと排出された空気の流れのために開弁する。それ自体が周知方法であるが、空洞（１４、１５）内の減圧は、吸気口（１６）を経由して高圧空気を送り込むことで生成される。流れ方向Pに、前記ノズルを通過すると、高圧空気は、噴流が直列に配置されたノズル間を通過するときスロット（１７、１８）内の圧力を低下させる高速の噴流を形成する。このように空間（８）に生じた減圧は、吸入口（１９）を経由して接続されたツールを操作するために使うことができる。

この実施例では、前記射出器本体（１）は、図示されるように構造部材（２０）に取り付け可能であり、空間（８）は、円形断面をもち、構造部材の端壁を介して出入口となるシートとして形成される。前記シートへの吸入口（１６、１９）は、図示されているように連結部（２１、２２）を有し、これらはそれぞれ圧搾空気の吸入用であり、また減圧を介して操作されるツールのためである。

本発明の射出器本体（１）は、その外面に、一定の軸方向の長さを持つ領域（２３）を有し、この領域は、入口端部に向かって増大する半径と共に形成され、入口端部と出口端部の間に位置されている。好ましくは、前記領域（２３）は、円錐形に出口端部に向かって徐々に細くなっていく。前記射出器本体の出口端部の近くには、さらに前記射出器本体（１）にショルダー（２４）が提供され、前述のショルダーは、径方向に延び、入口端部に面する隣接面を構成する。ショルダー（２４）は、前記射出器本体（１）の上、または、（図示された実施例の筺体（４）とサイレンサー挿入の操作に対応して適切に機能する）サイレンサー・アダプターのような、前記射出器に接続可能なアダプターの上に形成することができる。

真っすぐな円筒面を持つ領域（２５）は、ショルダー（２４）と前述の領域（２３）の間に形成される。この領域（２５）は、前記ショルダー（２４）と前述の領域（２３）の間で一定の範囲に限って軸方向に移動できるように、射出器の外周で支持可能であるスリーブ（２６）に対するガイド面（２５）として機能するよう適応させられた半径を備える。

前記スリーブ（２６）には、区分（２７）に分割される円筒状の壁があり、これらは軸方向スロット２８を介して隔てられている。前記壁区分は相互に、径方向の寸法をもつリング状カラー（２９）を介して接続し、円筒部分（３９）は、カラーの外周部から軸方向に延びて取手用グリップ（３１）で終わる。前記スリーブ（２６）は、前記スリーブの前記カラー（２９）が前記ショルダー（２４）に当接するまで、入口端部から出口端部に向かって、前記スリーブを前記射出器本体（１）の上にネジ結合するような内径を有する。前記スリーブは、その完全に適合された位置で、出口端部近くの領域で前記射出器本体と同心的に延在する。挿入目的で、前記スリーブの内径は、ガイド面（２５）の半径と密接に関係し、わずかにその半径より大きく、この半径は、前記射出器本体上のだんだん細くなる領域（２３）の最も幅が広い半径と等しいかまたはそれより大きく形成される。

壁区分（２７）は、径方向に柔軟性を有し、それにより、円筒状のスリーブ壁は径方向に拡張可能である。柔軟性は、例えば、金属や合成物質のような、前記スリーブ（２６）の材料を適切に選択することによって提供される。各壁区分（２７）は、前記スリーブに対して傾斜し、摺動面（３２）と共に内側に形成され、各壁区分の端部に内側に向けて径方向に突き出ているヒールに配置されている。前記スリーブの開口部位置で、これらのヒールは、前記射出器本体の入口端部に指向している。前記摺動面（３２）は、もしそれが適切である場合には、少なくとも部分的に平面であるか、わずかにアーチ型に形成され、その傾斜の角度は、前記スリーブが前記射出器本体に対して入口端部に向かって、前記射出器本体の徐々に細くなる領域へと移動すると、前記スリーブの円筒状の壁の半径方向に拡張を提供できるように決められている。このように、取り付け時前記スリーブを前記射出器本体と前記シートの間に楔作用により固定する。壁区分（２７）の軸方向の長さにより、前記スリーブが、好ましくはさらに以下で説明するように、付勢された位置で前記射出器本体上に支持されることができる。そこでは、前記スリーブが、拡張された前記スリーブの円筒状の壁が拡張することなく、軸方向でショルダー（２４）に向かって移動する。

前記シート壁と前記スリーブの間に、前記射出器本体上で拡張される際、摩擦係合を提供するために、前記壁区分（２７）は、外側において、摩擦生成手段（３３）と共に形成されることが出来る。この手段は、突起部、歯、または縁の形で配置され、壁区分（２７）に対して横切るように設けられ、好ましくは壁区分の外側に設けられる。具体的には、金属または超硬金属でできた、１つ、またはいくつかの弓型の縁が樹脂製スリーブの各壁区分に成形されることが推奨される。

前記射出器本体の入口端部およびその領域（２３）方向への前記スリーブ（２６）のバネによる付勢力が、前記射出器本体の外面にある前記ショルダーに隣接するスプリング部材（３４）により供給され、このスプリング部材は前記ショルダー（２４）と射出器本体上に支持される前記スリーブ（２６）の間で動作する。好ましくは、前記スプリング部材（３４）は、前記ショルダーの当接面に形成されたリング状のグルーブ（３５）に挿入されたコイル・バネである。

図示された実施例においては、前記領域（２３）は、リング状のシーリング手段（３７）のために設けられた溝（３６）に隣接している。図示には無いが、追加のシーリング手段が、前記射出器本体上の適切な位置に提供されることもできる。

本発明による高圧真空ポンプは、取り付けようとするツールまたは、ツールに関連する構造部材が、射出器本体外周に支持された前記固定用スリーブと共に射出器の挿入に適合された半径を備える円筒状シートを備えている場合には、容易にそのツールまたは、ツールに関連する構造部材に一体化しうる。前記コイル・バネは、前記ショルダーに隣接するまで、挿入の前に、前記入口端部から前記出口端部に向って前記射出器の外周に適用される。それから、前記スリーブは、同じ方向に、前記スリーブが前記コイル・バネに当接するまで前記射出器上を滑らされる。この位置で、ひとつまたはいくつかのシーリング手段が、前記スリーブが前記射出器上でネジ結合するのを妨害することなく、前記射出器に適用されうる。前記射出器の前記シートへの挿入を行うため、前記スリーブが前記シートの開口部の内部に位置するまで、このスリーブが付勢力の下にある間、射出器が挿入されることにより前記スリーブは前記バネの力に対抗して前記ショルダーに向かって軸方向に移動する。それから、前記射出器は、前記スリーブのカラーが前記シートの開口部を取り囲む前記構造壁に当接するまでさらに挿入される。最終的に、前記射出器本体と前記スリーブの間で動作する前記コイル・バネの力の結果として、前記射出器は、前記流れ方向に外側へ付勢されるように構成される。射出器本体とスリーブの間で相対的に移動したことで、前記スリーブは、前記射出器本体に形成された徐々に細くなる領域を介して、径方向に拡張され、このように前記射出器と前記シート壁の間に前記スリーブを固定できる。適切な場合には、前記スリーブの外面に配置された摩擦手段によって提供される摩擦係合で支持される。

前記射出器の入口端部の空気圧から生じうるいかなる軸方向の力も引き締め方向への楔作用に良好な影響をもつと考えられているが、一方で、反対方向への力がコイル・バネによって対抗する。このコイル・バネは、好ましくは１から数十のNの程度に力を発生するための寸法に形成すると良く、その力は、取り外すときに前記射出器を内側に押すことができるように打ち負かされる必要がある。

上記の手法により、本発明に関する前記射出器は、射出器本体の外面に形成されたネジ部を必要とすることなく、もしくは、前記シート内部に形成されたネジ部を必要とすることなく取り付けられるよう配置されている。本発明は、開示したように、素早く取り付けられるよう適応させられた射出器カートリッジを提供し、それにより、円筒状シートと関連するフロー接続を単に穴あけすることによって、新しい種類の射出器と既存の設定の一体化に対する広範囲な自由度が可能になる。この発明は、模式的に図示された実施例に基づいて開示され、それにより射出器の詳細な構造の改良が、発明範囲から逸脱することなく可能である。

本発明による射出器の正面図である。 図１の射出器と連携するスリーブの端面図である。 図１の射出器と連携するスリーブの断面図である。 取り付けられた射出器の拡大された断面図である。

Claims (14)

1. 減圧を生成するように動作する射出器であって、この射出器は円形状内部断面をもつシート（８）の開口部に取り付けるよう配置された回転対称の射出器本体（１）を備え、その取り付け位置において前記射出器本体の入口端部（２）が前記シートに挿入され、その出口端部（３）が前記シートの開口部の外部に突出するように構成される射出器において、前記射出器本体（１）の外周によって支持され、その本体上での軸方向変位を制限するスリーブ（２６）が設けられ、この射出器本体は、前記スリーブと協働して前記シートに前記射出器を拘束する働きをし、前記スリーブは、前記スリーブが軸方向に射出器本体上で移動する際に径方向に拡張するように前記射出器本体によって付勢される円筒状のスリーブ壁（２７）を有し、そして前記スリーブは、径方向に拡張されると、前記射出器本体と前記シートの間に前記スリーブを狭持する寸法の外周半径を備えることを特徴とする射出器。
2. 前記射出器本体(１)は、軸方向の長さが規定され、入口端部（２）に向かうに連れて増大する半径を有し、入口端部（２）と出口端部（３）の間に位置する領域（２３）と、前記領域（２３）に対抗する隣接面を備え、出口端部（３）に近接して前記射出器本体の上に配置されているショルダー（２４）から構成され、それにより前記スリーブが前記ショルダー（２４）から前記領域（２３）間で軸方向に一定の範囲で移動するように支持されることを特徴とする請求項１に記載の射出器。
3. 前記射出器本体上で増大する半径を有する前記領域（２３）が、前記射出器本体の出口端部（３）に向かって円錐形に徐々に細くなることを特徴とする請求項２に記載の射出器。
4. 前記射出器の入口端部（２）に面する前記円錐状の領域の端部がリング状のシーリング部材（３７）を収容するよう形成された溝（３６）に隣接することを特徴とする請求項３に記載の射出器。
5. 前記ショルダー（２４）に隣接するスプリング部材（３４）が前記射出器本体の外方側に支持され、前記スリーブ部材は、前記ショルダー（２４）と前記射出器本体の外周に支えられる前記スリーブ（２６）の間で作動し、且つ前記ショルダーから離れるように前記スリーブを付勢するように作動することを特徴とする請求項２に記載の射出器。
6. 前記ショルダー（２４）が前記射出器上、または前記射出器本体に接続可能なアダプター上に設置されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の射出器。
7. 前記ショルダー（２４）には前記隣接面に埋め込まれたコイルバネを収容するためのリング状の溝（３５）が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の射出器。
8. 前記射出器本体上の真っ直ぐな円筒状の表面が、前記ショルダーと増大する径を有する前記領域の間であって、望ましくは前記ショルダー（２４）に隣接して位置し、前記スリーブ（２６）が前記射出器本体上で軸方向に移動するよう導くように適合させられた半径を備えることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の射出器。
9. 軸方向スロット（２８）を介して分離した区分（２７）へと分割される円筒状の壁を備えるスリーブ（２６）を支えており、これらの区分は前記ショルダーに面する前記スリーブの端部に相互に接続されていることを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載の射出器。
10. 前記スリーブは、前記ショルダーに面する前記スリーブの端部に形成されると共に前記射出器本体の出口端部の外側に径方向に延びるリング状のカラー（２９）と、前記カラーの外周から前記射出器本体をいくらか過ぎ、前記出口端部の方向へ延びる円筒部分（３０
    ）から構成され、取手用のグリップ（３１）で終わることを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載の射出器。
11. 前記スリーブの前記壁区分（２７）が、その外方部において、前記シート壁との摩擦係合のための手段（３３）を有することを特徴とする請求項９に記載の射出器。
12. 前記スリーブの前記壁区分（２７）が、各壁区分の端部領域から径方向内側に延びるくさび型ヒールから成り、それぞれ、各ヒールは斜摺動面（３２）から成り、前記射出器本体上で増大する径を有する前記領域（２３）への前記スリーブが相対的に移動すると、前記斜摺動面の斜面による楔作用によって前記スリーブが前記射出器本体（１）と前記シート（８）の前記壁の間に固定されるように構成することを特徴とする請求項９に記載の射出器。
13. 回転対称の射出器本体（１）を備える射出器を、円形内部断面を備えるシート（８）に取り付けるための方法であって、取り付け位置において、前記射出器本体の入口端部（２）が前記シートに挿入され、その出口端部（３）が前記シートの開口部の外側に突出している構成において、前記射出器本体（１）を前記射出器本体の周りに支持される円筒状のスリーブ（２６）と共に、前記円筒状のスリーブ（２６）と前記射出器本体（１）の軸方向で、前記シートへ挿入し、径方向に前記スリーブを拡張し、前記射出器本体（１）と前記シート（８）との間で前記スリーブが固定されることにより、前記射出器本体（１）が前記シート（８）の中に固定されることを特徴とする射出器の取り付け方法。
14. 前記射出器本体上に支持された前記スリーブと共に回転対称の射出器本体（１）を挿入するのに適合させた半径を有する円筒状シート（８）を形成する工程と、コイル・バネが前記出口端部に形成されたショルダー（２４）に接するまで前記コイル・バネ（３４）を前記射出器本体上で入口端部から出口端部に向かって通す工程と、前記スリーブがコイル・バネと係合するまで上記方向に前記スリーブを前記射出器本体上で通す工程と、一つまたはいくつかのリング状のシーリング手段（３７）を前記射出器本体の外周に設ける工程と、前記スリーブを前記ショルダーに向かって、コイル・バネの力に逆らって移動させる工程と、前記スリーブが前記シートの開口部内に位置するように前記射出器本体と前記スリーブを付勢力で挿入する工程と、前記射出器本体と前記スリーブの間でコイル・バネが作動することにより、前記射出器本体を外側に引き出し、その結果として、前記射出器本体と前記シートの壁の間に固定される前記スリーブが径方向に広がることを特徴とする請求項１３に記載の方法。

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