JP7349571B2 - 密封リングのロック性を向上させたクイックコネクタと接続アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前段部に記載のクイックコネクタおよび接続アセンブリに関するものである。

クイックコネクタは、流体を搬送するための接続部によく使用される。この目的のために、ホースまたは第１の流体チャネルは、クイックコネクタ上の片側に配置することができる。第２の流体チャネルは、接続部品によってクイックコネクタに接続することができる。接続ピースは、クイックコネクタの受入チャンバに挿入され、固定した方法で配置することができる。

クイックコネクタと接続ピースとの間に漏れが生じないように、受入チャンバを周方向に囲む密封リングが使用されている。この密封リングは、クイックコネクタの内部においてスリーブにより固定されている。スリーブには突起があり、この突起が周溝内に突出することで、スリーブと密封リングを固定的に位置決めすることができる。

しかし、このような密封リングの締結概念は、そのためにスリーブやクイックコネクタを柔軟性や弾力性を持たせて設計しなければならないという問題がある。特に、高温に強い材料は、壊れやすいことが多い。したがって、このようなクイックコネクタは、スリーブが周溝内に挿入されたときにクイックコネクタまたはスリーブが破裂する可能性があるので、高温に耐えられる材料から組み立てることができない。

また、このようなクイックコネクタは、周溝がアンダーカットとして設計されているため、製造コストが高くなる。さらに、密封リングの交換時に、スリーブによる材料の除去が起こることがあり、それによりスリーブが原因で密封リングの位置ずれが進行するという問題がある。この位置ずれの進行により、密封作用が低下する可能性がある。

したがって、本発明の目的は、コストを抑えて製造することができ、高温に耐えられる材料の使用に適したクイックコネクタおよび接続アセンブリを提供することである。

本発明の主要な特徴は、請求項１の後段部および請求項１１に明記されている。本発明の実施形態は、請求項２～請求項１０の主題である。

本発明は、クイックコネクタに関するものである。クイックコネクタは、流体を密封する方法で、接続ピースを受け入れるための受入チャンバを有するハウジングを備え、受入チャンバが、流体を搬送するための配管部分に移行する。さらに、クイックコネクタは、受入チャンバの少なくとも一部を周方向に取り囲む密封チャンバを有し、密封チャンバに配置された少なくとも１つの密封リングを有する。クイックコネクタのクロージャユニットは、少なくとも１つの密封リングをロックする役割を果たし、クロージャユニットは、密封チャンバの少なくとも一部を画定するスリーブを備え、かつ、スリーブから延びる少なくとも１つのアームを備え、このアームは、クロージャユニットをハウジングにロックするように設計され、配管部分に対向するハウジングの一端において、密封チャンバが、密封チャンバを超えて半径方向に突出し、かつ／または、ハウジングの突起により端部側で軸方向に画定されるロック部に移行し、クロージャユニットの少なくとも一つのアームがロック部の中に突出し、ロックスリーブにより径方向に広げられる。

マルチパートクロージャユニットは、スリーブによって密封リングのための保持機能または支持機能を備え、少なくとも１つのアームによってスリーブのための保持機能を提供することができる。その結果、これまで使用されてきたクイックコネクタの形状とは異なり、ハウジングに保持要素を固定するためのアンダーカットが不要になる。ハウジングにクロージャユニットを張力なく固定するため、高温用途や低浸透性用途に必要な脆い材料や壊れやすい材料を、ハウジングやクロージャユニットに使用することができる。

この場合、クロージャユニットの少なくとも１つのアームは、クロージャユニットのスリーブに対して可撓性のある方法によって設計されてもよい。スリーブは、例えば、受入チャンバおよび／または密封チャンバの形状に対応する実質的に管状または円筒状の形状を有していてもよい。少なくとも１つのアームは、ハウジングとの正嵌合または摩擦接続によって相互作用し、クロージャユニット全体を固定的に、特に軸方向にロックすることができる。従って、密封チャンバ内に配置された少なくとも１つの密封リングは、クロージャユニットのスリーブによって支持され、その意図された位置に保持することができる。

クロージャユニットのスリーブとハウジングは、高温に耐えられる材料から構成することができ、特に、スリーブがハウジングの密封チャンバ内に正嵌合によって張力なく配置されることから、脆いまたは壊れやすい材料によって構成されてもよい。少なくとも１つのアームは、脆い材料特性にもかかわらず、軸方向に大きく伸びることによりわずかな弾力性を有することができ、したがって、スリーブをハウジング内にラッチ式に配置するために使用することができる。

本発明によるクイックコネクタのハウジングは、アンダーカットや複雑な形状を必要としないので、技術的に特に簡単な方法で製造することができる。したがって、クイックコネクタの製造速度を上げることができる。

また、密封リングの交換を繰り返しても、クロージャユニットのスリーブがハウジング内に最適な方法によって摩擦なく挿入されるため、密封チャンバの寸法を維持することができる。さらに、密封リングを交換する際に、ハウジングの機械的な損傷を避けることができる。

ハウジングは、挿入状態においてクロージャユニットが最適な方向に向くような形状であってもよい。これは、例えば、クロージャユニットのアームに対応するような形状の凹部によって可能である。このようにして、誤った取り付けの危険性を低減することができる。さらに、ハウジング内のクロージャユニットの最適な軸方向の取り付け位置も、それによって確保することができる。

一実施形態によれば、配管部分に対向する一端において、密封チャンバが、密封チャンバを超えて半径方向に突出し、かつ／または、突起によって端部側で軸方向に画定されるロック部に移行する。好ましくは、クロージャユニットの少なくとも１つのアームが、ロック部の中に突出し、ロックスリーブにより径方向に広げられる。その結果、クロージャユニットの少なくとも１つのアームは、ロック部の中に突出し、突起上に正嵌合によって引掛けられまたはラッチされてもよい。この方法により、クロージャユニットは、ロック部上に固定的に配置することができる。ロック状態において、クロージャユニットは、ハウジングに正嵌合によって接続され、クイックコネクタのハウジングから不用意に解放されることがない。

特に、スリーブに対して柔軟に設計され、スリーブの上に径方向に突出するアームの場合、アームは、ラッチ溝として設計されているロック部のラッチ要素として使用することができる。クロージャ要素とスリーブが密封チャンバ内に正しく配置されると、少なくとも１つのアームがロック部にスライドし、正嵌合による接続が形成される。

有利な実施形態によれば、追加のロックスリーブが使用されてもよい。このロックスリーブは、クロージャユニットの少なくとも１つのアームの領域において、ロック部に挿入することができる。ロックスリーブを挿入することによって、少なくとも１つのアームは、ハウジングに対して径方向に押し広げられ、それにより、クロージャユニットが不用意に外れないように特に効果的に固定することができる。

ロックスリーブが、端部側においてロック部に挿入可能である場合、クロージャユニットは、技術的に特に簡単な方法で固定することができる。特に、結果として、クロージャユニットの少なくとも１つのアームは、挿入されたロックスリーブによって、ロック部の領域においてハウジングに対して押圧され、固定的に配置することができる。

さらなる実施形態によれば、クロージャユニットが、スリーブから延びる２つのアームを有し、アームが、周方向の反対側に配置されている。２つのアーム、特に少なくとも２つのアームは、ハウジング内にクロージャユニットを固定的に配置するために、ハウジングに対して軸方向に押圧されてもよい。アームをハウジングに対して軸方向に押圧するための力は、この場合、アーム自体の弾性材料の特性によって、かつ／またはハウジングのロック部に挿入されたロックスリーブによって生成されてもよい。クロージャユニットのアームの対向配置により、２つの対向するアームに均等な力配分を実施することができる。代替的に、クロージャユニットを製造する際に、３つ以上のアームが使用されてもよい。

クロージャユニット、したがってクロージャユニットのスリーブもまた、アームによって所定の位置に軸方向に保持することができる。

さらなる例示的な実施形態によれば、ロックスリーブは、接続ピースから受入チャンバを解放するために、長手方向または軸方向に対して横方向に変形可能または移動可能である。ロックスリーブの設計に応じて、このロックスリーブは、好ましくは、ハウジングを通る流れの方向に対応するハウジングの長手方向に対して横方向に移動可能または変形可能であってもよい。したがって、少なくとも２つのアームは、ロックスリーブのためのガイドベアリングとして機能してもよく、これは同時に、ハウジングからのクロージャユニットの取り外しに対してアームをロックする。好ましくは、クロージャユニットのアームは、ロックスリーブが２つの位置の間において移動可能または変形可能であるように設計されてもよい。第１の位置においては、ロックスリーブは、ハウジングの受入チャンバを解放し、第２の位置においては、ロックスリーブは、挿入された接続ピースを固定するために受入チャンバを遮断するか、または狭窄ことができる。

ロックスリーブが、クロージャユニットのアームの長手方向に対して横方向に変形可能または移動可能であるように配置される場合、受入チャンバの遮断および解放は、技術的に特に簡単な方法で実施することができる。クロージャユニットのアームは、端部側においてロックスリーブと相互作用してもよく、ロックスリーブは、ロック部に沿ってクロージャユニットのアームの間のハウジングのスロットまたは凹部から突出してもよい。クロージャユニットのアームが、例えば、いくつかの領域においてロックスリーブをガイドするための開口部またはストッパを有していてもよい。

さらなる実施形態によれば、クロージャユニットの少なくとも１つのアームは、少なくともいくつかの領域においてスリーブ上に半径方向に突出している。その結果、少なくとも１つのアームは、スリーブの半径方向の延長線または外径を超えて延びる。したがって、少なくとも１つのアームは、ロック部の対応する凹部に突出し、受入チャンバへの接続片の妨げのないアクセスを確保することができる。特に、その結果、段差のある形状の接続片をハウジングに挿入することができ、クロージャユニットのアームは、最大許容挿入深さの制限として機能することができる。

クロージャユニットの少なくとも１つのアームが、少なくともいくつかの領域においてロックスリーブを包含する場合、ハウジング内でのロックスリーブの効率的なガイドを実施することができる。ロックスリーブの軸受けおよびガイドは、ハウジングとのアームの協働によって、例えば、クロージャユニットの複数のアームによって提供されてもよく、それによりロックスリーブは特に正確な方法でガイドされる。

好ましくは、ロックスリーブは、ハウジングおよび／または少なくとも１つのアームの一部に沿って、少なくともいくつかの領域でスライドするか、または変形することができる。このような変形は、ガイドおよび軸受けにより、目標とする一次元的な態様で行なうことができる。

ロックスリーブは、クロージャユニットが正しく挿入されたときにのみ、ハウジングに挿入されるようにしてもよい。クロージャユニットが、例えば、ハウジング内で偏って、または斜めに配置されている場合、ロックスリーブは、少なくとも１つのアームによって阻止されてもよい。このように、クロージャユニットのアームは、クロージャユニットがハウジングに正しく適合しているか、または正しく装着されているかの指標として機能することができる。

さらなる例示的な実施形態によれば、クロージャユニットは、スリーブの周方向の膨出部によって、および／または少なくとも１つのアームにより、ハウジング内に固定された方法で配置されている。特に、ハウジングは、密封チャンバおよび／またはロック部の領域において対応する形状を有していてもよく、スリーブの周方向の膨出部および／またはクロージャユニットのアームの形状が、それらの領域と積極的に相互作用することができる。クロージャユニットの、従ってハウジング内の密封リングの所定の適合は、クロージャユニットのハウジングとのそのような協働によって確保することができる。ここで、クロージャユニットは、いかなる材料も除去されることなく、ハウジングから取り出すことができる。

ハウジング内のクロージャユニット、ロックスリーブおよび／または接続ピースの配置は、密封チャンバの領域、またはロック部および／またはロックスリーブの領域におけるハウジングが、周方向に組み込まれた少なくとも１つの開口を含んでいる場合に、特に簡単な方法で確認することができる。

例えば、ロック部の少なくとも１つの開口部または確認窓は、アームおよびロックスリーブを見ることができるように、ハウジングに組み込まれてもよい。装着の確認に加えて、クロージャユニットの取り外しも、このような開口部によって簡素化することができる。

本発明は、さらに、接続アセンブリに関する。接続アセンブリは、本発明によるクイックコネクタと、接続ピースとを備える。接続ピースは、クイックコネクタの受入チャンバに挿入することができる。

好ましくは、接続ピースは、挿入状態でロックスリーブによってロックすることができる。その結果、クイックコネクタからの接続ピースのその後の不用意な取り外しを防止することができる。ロックスリーブを作動させ、例えば、受入チャンバの受入断面を解放することにより、接続ピースは、クイックコネクタから取り外すことができる。

本発明の他の特徴、詳細、および利点は、特許請求の範囲の文言、および図面を参照した以下の実施形態の説明から明らかである。

一実施形態によるクイックコネクタの断面図である。 クイックコネクタのロック部の断面図である。 一実施形態に係るクロージャユニットの透視図である。 一実施形態による接続アセンブリの概略断面図である。 図４の接続アセンブリの概略断面図である。 接続アセンブリの透視図である。

図１では、本発明の一実施形態によるプロファイルクランプ１が透視図で示されている。プロファイルクランプ１は、クランプバンド２と、クランプ装置３とを有する。クランプバンド２は、例えば、ステンレス鋼のような金属または金属合金から製造される。

クランプ装置３は、周方向に互いに間隔Ｄをあけて配置された２つのクランプジョー４を有する。クランプジョーは

図１は、一実施形態に係るクイックコネクタ１の断面図である。クイックコネクタ１は、プラスチック、セラミック、または金属から製造することができるハウジング２を備える。

ハウジング２は２つの部分で構成され、受入部６に移行する配管部分４を有する。配管部分４は、端部側で配管やホースを受けるためのものである。受入部６は、接続ピース８を流体密に受け入れるためのものである（図４参照）。

例示的な実施形態によれば、ハウジング２の受入部６は、受入チャンバ１０を有する。受入チャンバ１０は、円筒形であり、受入部６の中心に構成される。密封チャンバ１２は、受入チャンバ１０の周囲で同軸にハウジング２に組み込まれている。密封チャンバ１２は、一部の領域で受入チャンバ１０を取り囲んでいる。

密封チャンバ１２および受入チャンバ１０は、ロック部１３またはロックチャンバ１３によって、端部側の長手方向Ｌに拡幅されている。

密封チャンバ１２には、２つの密封リング１４が配置されている。密封リング１４は、例示的な実施形態に従ってＯリングとして設計され、長手方向軸線Ｌに沿って間隔リング１６によって互いに離れて配置されている。密封リング１４は、受入チャンバ１０に挿入された接続ピース８が流体密に取り囲まれるように配置されている。

密封リング１４と間隔リング１６が意図された位置と向きに留まるように、クロージャユニット１８が設けられている。クロージャユニット１８は、スリーブ２０を備えている。２つのアーム２２がスリーブ２０から長手方向Ｌに延びており、２つのアーム２２は１８０°の間隔で対向して配置されている。特に、２つのアーム２２は、スリーブ２０の外径Ｄを越えて突出している。

挿入状態では、クロージャユニット１８のスリーブ２０は、密封チャンバ１２内に突出し、密封リング１４の制限として機能する。長手方向Ｌにおけるスリーブ２０の最適な挿入深さＴのために、スリーブ２０は、ハウジング２との正嵌合を形成する膨出部２１を有していてもよい。挿入状態において、スリーブ２０は、密封リング１４の密封チャンバ１２からの抜けを防止し、または密封チャンバ１２内での摺動を防止する。

クロージャユニット１８のスリーブ２０は、アーム２２によって所定の位置または挿入状態に保持される。この目的のために、アーム２２は、ロックチャンバ１３とラッチ式に相互作用してもよい。

クロージャユニット１８のアーム２２がロックされたままであるように、拡張スリーブ２４が端部側をハウジング２に挿入されている。拡張スリーブ２４は、アーム２２を径方向に広げ、アーム２２をハウジング２に対して押圧する。好ましくは、少なくとも１つの突起１５がハウジング２上に配置され、当該突起は端部側でロックチャンバ１３を画定し、広げられたアーム２２を摺動に対して確実に固定する。

拡張スリーブ２４は、ロックスリーブ２６が長手方向Ｌに対して横向きにハウジングに挿入される開口部をいくつかの領域に有する。

図２には、クイックコネクタ１のロック部１３の断面図を示している。ここでは、ロックスリーブ２６を別の視点から示している。ロックスリーブ２６は、ハウジング２を通って突出し、作動部２８でハウジング２内に押し込むことができる。

ロックスリーブ２６を押し込むことにより、ロックスリーブ２６のロックピン２９を受入チャンバ１０の外に移動させ、受入チャンバ１０を解放して接続ピース８の受入れ、または取り外しができるようにする。

作動部２８が押し込まれない場合、ロックスリーブ２６の弾力性のある材料特性により、ロックピン２９は元の遮断位置に戻る。

ロックスリーブ２６は、好ましくは、クロージャユニット１８の２つのアーム２２の間でスライドしてもよい。したがって、アーム２２および／または拡張スリーブ２４は、ロックスリーブ２６のためのガイドとして機能する。

図３は、一実施形態によるクロージャユニット１８を透視図で示したものである。ここでは、クロージャユニット１８の形状が詳細に示されている。

クロージャユニット１８のスリーブ２０は、受入チャンバ１０の一部を形成し、アーム２２によってハウジング２内に固定的に配置することができる。設計によっては、クロージャユニット１８は、１つのアーム２２または３つ以上のアーム２２を有することもできる。この場合のアーム２２は、スリーブ２０の円周に沿って均一にまたは不均一に分布していてもよい。

クロージャユニット１８がハウジング２内に回転可能に配置されるように、ハウジングとの正嵌合を形成することができるくぼみまたは凹部２３をさらに設けることができる。その結果、ロックスリーブ２６に対するアーム２２の向きを確保することができる。

図４および図５は、一実施形態による接続アセンブリ３０を示す概略断面図である。接続アセンブリ３０は、クイックコネクタ１と、クイックコネクタ１に流体密に挿入することができる接続ピースとから構成されている。

ここでは、クイックコネクタ１の構成要素と挿入された接続ピース８との相互作用が図示されている。密封リング１４は、流体密を形成するために、ハウジング２と接続ピース８との間に押し込まれる。密封リング１４は、クロージャユニット１８のスリーブ２０によって所定の位置に保持される。

ロックスリーブ２６は、ハウジング２に対してクロージャユニット１８のアーム２２を互いに広げ、ハウジング内におけるクロージャユニット１８の正しい位置決めを確実にしている。同時に、クロージャユニット１８のアーム２２は、ロックスリーブ２６のためのスライドガイドとして機能する。クイックコネクタ１の設計によっては、拡張スリーブ２４を省くことができる。

さらに、ロックスリーブ２６は、ロックピン２９とともに、挿入された接続ピース８の固定手段として機能する。

図６では、さらなる例示的な実施形態による接続アセンブリ３０のさらなる透視図が示されている。既に示した例示的な実施形態とは対照的に、開口部３２がクイックコネクタ１のハウジング２内に組み込まれている。

開口部３２は、ロックスリーブ２６の作動部２８に隣接するハウジング２の一部分に組み込まれ、受入チャンバ１０内に突出している。従って、開口部３２は、クロージャユニット１８と接続ピース８との正しい配置を確認するために使用することができる。

本発明は、上述した実施形態の一つに限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

構造的な詳細、物理的な配置および方法のステップを含む、特許請求の範囲、明細書および図面から生じる全ての特徴および利点は、個別におよび多種多様な組み合わせでも、本発明に不可欠なものである。

１ クイックコネクタ
２ ハウジング
４ 配管部分
６ 受入部
８ 接続ピース
１０ 受入チャンバ
１２ 密封チャンバ
１３ ロックチャンバ／ロック部
１４ 密封リング
１５ ロックチャンバの突起
１６ 間隔リング
１８ クロージャユニット
２０ クロージャユニットのスリーブ
２１ クロージャユニットの膨出部
２３ スリーブの凹部
２４ 拡張スリーブ
２６ ロックスリーブ
２８ 作動部
２９ ロックピン
３０ 接続アセンブリ
３２ 開口部／確認窓
Ｄ スリーブの外径
Ｌ 長手方向軸線
Ｔ 挿入深さ

Claims (10)

1. 流体を密封する方法で、接続ピース（８）を受け入れるための受入チャンバ（１０）を有するハウジング（２）であって、前記受入チャンバ（１０）が、流体を搬送するための配管部分（４）に移行するハウジング（２）と、
   前記受入チャンバ（１０）の周囲の少なくとも一部を取り囲む密封チャンバ（１２）であって、該密封チャンバ（１２）内に配置された少なくとも１つの密封リング（１４）を有する密封チャンバ（１２）と、
   該密封チャンバ（１２）内の前記少なくとも１つの密封リング（１４）をロックするためのクロージャユニット（１８）とを備え、
   該クロージャユニット（１８）が、前記密封チャンバ（１２）の少なくとも一部を画定するスリーブ（２０）を備え、かつ、該スリーブ（２０）から延びる少なくとも１つのアーム（２２）を備え、該アームが、前記クロージャユニット（１８）を前記ハウジング（２）にロックするように設計され、
   前記配管部分（４）に対向するハウジング（２）の一端（６）において、前記密封チャンバ（１２）が、該密封チャンバ（１２）を超えて半径方向に突出し、かつ／または、ハウジング（２）の突起（１５）により端部側で軸方向に画定されるロック部（１３）に移行し、
   前記クロージャユニット（１８）の少なくとも一つの前記アーム（２２）がロック部（１３）の中に突出し、ロックスリーブ（２６）により径方向に広げられるクイックコネクタ（１）。
2. 前記ロックスリーブ（２６）が、前記端部側において前記ロック部（１３）に挿入可能である請求項１に記載のクイックコネクタ。
3. 前記クロージャユニット（１８）が、前記スリーブ（２０）から延びる２つの前記アーム（２２）を有し、
   該アーム（２２）が周方向の反対側に配置されている、請求項１または請求項２に記載のクイックコネクタ。
4. 前記ロックスリーブ（２６）が、前記接続ピース（８）から前記受入チャンバ（１０）を解放するために、長手方向（Ｌ）に対して横方向に変形可能または移動可能である、請求項１から請求項３のいずれかに記載のクイックコネクタ。
5. 前記ロックスリーブ（２６）が、前記クロージャユニット（１８）の前記アーム（２２）の長手方向に対して横方向に変形可能または移動可能に配置されている請求項３に記載のクイックコネクタ。
6. 前記クロージャユニット（１８）の前記少なくとも１つのアーム（２２）が、少なくともいくつかの領域において、前記スリーブ（２０）上に半径方向に突出している請求項１から請求項５のいずれかに記載のクイックコネクタ。
7. 前記クロージャユニット（１８）の前記少なくとも１つのアーム（２２）が、少なくともいくつかの領域において、前記ロックスリーブ（２６）を包含する請求項１から請求項６のいずれかに記載のクイックコネクタ。
8. 前記クロージャユニット（１８）が、前記スリーブ（２０）の周方向の膨出部（２１）により、かつ／または、前記少なくとも１つのアーム（２２）により、前記ハウジング（２）内に固定された方法で配置されている請求項１から請求項７のいずれかに記載のクイックコネクタ。
9. 前記密封チャンバ（１２）の領域、または前記ロック部（１３）および／またはロックスリーブ（２６）の領域におけるハウジング（２）が、周方向に組み込まれた少なくとも１つの開口部（３２）を有する請求項１から請求項８のいずれかに記載のクイックコネクタ。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載のクイックコネクタ（１）を備え、該クイックコネクタ（１）の受入チャンバ（１０）内に挿入可能な接続ピース（８）を備える接続アセンブリ（３０）。

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