JPH02236087A - 管をアダプタに回収可能かつ半取外し可能に連結する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はホースに固定されるアダプタに一般的に備えら
れた補給用の剛性機構に対するホースの連結に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕剛性ア
ダプタによる急速着脱システムは、ラジアルパソキンを
伴う雄雌型システムであれ軸線方向締付けによる対称接
続式のものであれ、数多く存在する。これらのシステム
の使用を可能にする配管の柔軟な部分に対する剛性アダ
プタの結合は、輸送流体の最大圧力に抵抗するように多
少の差こそあれ予応力を加えてのシリンダ上へのホース
のはめ込みの後の半径方向の締めつけ用リングによって
、或いは、回収不可能な形でのフランジ上での加工及び
硬化によって行なわれるのが最も一般的である。

関連する分野としては、金属又はプラスチック製のいず
れのものであれ配管の一定の剛性に基づくコンセント、
くさび又はリングによるつまみを利用した、回収可能な
連結システムと対照させた、エラストマから成るホース
の利用分野が考えられるが、これに限られるわけではな
い。

最も適切な利用分野として、塗装、液体物質の噴霧、化
学そして食品産業のための圧力下の小さな管の接続であ
るが、自動車及び他の熱機関のためのラジエータ用ゴム
管そして建物内では、洗面所のサイフォン又は伸縮継手
のような剛性配管への柔軟な接続もある。

ここに記述されている技術は、公知の製品を利用して、
有資格の職人により予じめ位置決めされた要素を全ての
ユーザーが利用できるようにし、このことから単純な工
具を用いてかかる要素の回収を可能にするものである。

従って、当該技術は、好ましくは、使用度の高い工業製
品の分配或いは工場内で作られたサブアセンブリの取り
付けの自動化に応用される。

ホース上の締付け用リング付き円筒形アダプタの原理は
、時と共に、次のようなその構成要素の各々の推移によ
って完成されてきた： （ａ）それ自体フランジ付きであるか又は回転ネジーナ
ソトによる固定式である剛性アダプタは、原料の中での
ネシ込みによる管の取付けを可能にする（場合によって
はらせん形の）抜き取りに抵抗する鋭い稜のある円錐台
状の切欠き、又はホースの強制的な通過を可能にするオ
リーブ形の複数の溝、多少ともざらざらしたシリンダを
含んでいると考えられる。ノコギリ刃状の断面の構成は
例えばＢＭＷの西独特許Ｗ　０８７／００９０５号に開
示されている。

（ｂ）半径方向の締付け用リングは、金属製舌状部分の
巻きつけ、ベルトとして作用するネジナソト、接線ネジ
及びランクシステムによって、又は、複数のコンセント
でのはめ込みによる金属の変形又は均質な半径方向の収
縮伴って、可逆的なものでも非可逆的なものであっても
よい。

最近の進歩は、トリドン・セルフレックス（ＴＲ　Ｉ　
ＤＯＮ　　ＳＥＲＦＬＥＸ）のフランス特許第２４８７
９２７号、セルフレックス・インダストリズ（ＳＥＲＦ
ＬＥＸ　ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ）のフランス特許第２，
４９６，８３１号、そして接線ネジシステムに対するさ
まざまな改良を提案しているＳ．０．Ｇ．Ｐ．Ｉ．のフ
ランス特許第２，３１３，５８３号及び２，３１３，５
８４号、又は、金属製舌状部分を有する装置に関するケ
ロー（ＣＡ　Ｉ　ＬＬＡＵ）商会の欧州特許第２３６，
２１７号に開示されている。かかるリングの機能はつね
に管のエラストマの体積予備圧縮に基づくものである。

従って、その性能は、剛性支承の表面（材料を外部的に
封じ込めるリングと内部アダプタ）とこの材料が外へ向
かって膨張することのできる管のまだ自由なままにある
表面の間の比率によって特徴づけられる向い合った表面
の形状係数により左右される。

（ｃ）材料の中心部で多数のらせん状に巻きつけられ、
撚られ、又は編み上げられた要素による管の補強は、か
かる補強要素により確保される、エラストマの巻付け補
強によるかかる管の本体中の圧力に対する耐性の改良と
いうその役割とは無関係に、この締めつけ性能をつねに
増大させる。補強されているか否かにかかわらず、プラ
スチック材料はこの機能においてその体積変形能の弾性
部分しか用いない。又、クリープが、多少の差こそあれ
「可塑性のある」材料製の管上でリングを頻繁に締め付
け直すことを余儀なくさせる、ということは既知の事実
である。

材料が、圧力脈動による交互の疲労を受けている場合、
ただしさらに頻繁には取り扱い中の交互の曲げによる疲
労を受けている場合、リングと自由表面との間の境界部
は、破壊強度の局所的な超過により劣化する。材料の局
所的強度に過度に作用するアダプタを完全なものにする
切欠きの稜についても同じことが言える。剛性部分と変
形可能部分の境界部における累積応力の局在化のため、
リングによる固定の衰えは急激に又は漸進的に起こる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこの考察から出発したものであり、場合によっ
て高いが締めつけリングの下に弾性的に分布した応力を
加えることにより、アダプタと管の関係の通常の幾何形
状を変えることなしに、これらの特異な点における応力
の不連続性を制限することを目的とする。このため、一
般に円環パッキン又は「０リング」として市販されてい
る単数又は好ましくは複数の円環が、締めつけるべき帯
域と剛性円筒形スリーブとの間に置かれている。

剛性円筒形スリーブは、アダプタとかみ合った管の上の
軸線方向移動により必要なだけこれらのパッキンを押し
つぶすことになる。この動きは、それをとり囲む円筒形
又はほぼ円筒形の面の間での滑動の無い各Ｏリング自体
の上での転がり　（自転）により、又同様に各リングが
、１回転の前後で同じ分布状態を再び見い出すような形
で一回（又は複数回）完全に自転を行なうことにより、
特徴づけられている。このことは、この操作の持続する
わずかな時間中に動的条件の下で行なわれる。

これらのトーラス（円環）を構成するエラストマは、管
の試験圧力の３倍に匹敵する応力に対する耐性（通常必
要とされる気密性条件）を長い間保持するものとして知
られており、破壊することなくはるかに高い応力（例え
ば、公称圧力の１０倍）を一時支持することができるの
は、天然ゴム又は合成ゴムといった「本物の」エラスト
マの特性である。

従って、本発明は、管を取り囲む円筒形のスリーブの軸
線方向移動により引き起こされる単数又は複数のゴム製
Ｏリングによる管の半径方向の圧縮に基づく連結である
、ほぼ円筒形の剛性アダプタと強化エラストマ製の管の
間の、構成要素の回収可能かつ半取外し可能な連結方法
に関する。本発明は、各々の０リングがそれを挟みつけ
ているほぼ円筒形の面の間で滑動無しに自転すること、
そしてこの動きの中で、０リングは１回（又は複数回）
完全に回転することを特徴とする。

本発明は、添付図面を参照して以下の記述を読むことに
より、より良く理解できる。

〔実施例〕

第１図は、組立てを目的として調製された別々の構成要
素を示す軸線方向断面図である。

（グラスファイバで強化されたプラストマのような金属
又はプラスチック材料製の）剛性アダプタ１は極めて頻
繁に接続されるホースとほぼ同じ内径を有しており、補
強用（ポンプ又はコック）又は利用又は接続用の機構に
取り外し可能に固定するのに役立つ回転ナット３を支持
する肩部２を有する１本の管で構成されている。

この用途においては、接続の気密性は、この回転ナット
により軸線方向に締めつけられている環状板パッキン４
により確保されている。

ここでは、その回転する肩部２上での構成要素ｌと３と
の間の予防措置は必要とされない。

強化エラストマ製の管５の端部には、１つの剛性円筒形
スリーブ６が被さっており、このスリーブ６は、場合に
よっては必要なところで軽くふくらみ又は面とりが施さ
れているが外見上は円筒形をしている市販の鋼製又はプ
ラスチック製の管を切断したものでもよい。

図示されている実施態様では、市販のＯリングでよいエ
ラストマ製の２つの円環７及び８が、管５の端部とスリ
ーブ６との間の空間内に、滑動のない転がりによるＯリ
ングの完全な１回転に相当する間隔をもつピッチで、（
Ａ）及び（Ｂ）で示した箇所に位置決めされている。

管５の端部は、１定の長さ（Ｌ）だけ円筒形スリーブ６
を超えているが、これは、０リング８が円筒形スリーブ
６のちょうど端部の位ｆｆｉ（Ｂ）でかみ合っているこ
とから、本発明の特徴である。

かかる円筒形スリーブ６を管５の端部に対して後退させ
た場合、０リング８は所定の位置にとどまるが、０リン
グ７は見える行程の半分の行程だけ後退する。Ｏリング
７が円筒形スリーブのへりで平面０内で外れた状態にな
るためには、円筒形スリーブ６は移動ピンチの一間隔だ
けではなく　（Ｂ）から（０）まで後退しなくてはなら
ない。

管５の端部が剛性アダプタ１にかみ合わされていないと
き、補強材の変形は、大きな応力無くその呼び径より小
さい直径までの０リングの下の管の絞りによりこの転が
りを可能にする。この絞りは、圧力変化が管の長さを変
えないようにするため、具体的に軸線と５４度の角度を
なす補強材の軽い回転によって許容される。従って、０
リングの自転の間隔は実験的に決定されるものである。

トーラスの大きい方の直径から小さい方の直径へと向け
られた０リングの（それ自体エラストマの）材料の通過
に伴って、管材料の軸線方向の小さな移動が生じる。た
だ、理論的に言って、トーラスの転がり円は、転がり中
保たれなくてはならない。

しかし、円筒形スリーブ６による外部の締めつけは又、
均等な応力により、ホースの自由状態において外径に極
めて近い値までこの円の直径を減少させる。このホース
と円筒形スリーブ６との間の遊びはほぼトーラスの厚み
（つまりピッチ円半径）の半分であり、管の局所的変形
もほぼ同じ程度である。

第２ａ図は、剛性アダプタへのホースの取付けにおいて
アダプタｌに管５の端部が強制的にかみ合わされた場合
における各構成要素の軸線方向断面である。

強化エラストマ製管の口広げは、らせん状に巻きつけら
れたものであれ撚られたものであれ又編ｌ１ み上げられたものであれ、補強材の角度を増大させると
いう効果をもつ軸線方向の応力を必要とすることから、
この作業はほぼつねに手で行なわれる。軸線に対する補
強材の角度の増大は、強制はめ込みには有利である補強
材のピッチ円直径の膨張を誘発するが、初期値を上回る
直径への移行は不安定であり易く、一般に手で締めつけ
て管を支えながら目視により心出しを行うことが必要と
なる。この操作は、例えば自動車のラジエー夕用ゴム管
の取付けを自動化するのを妨げている。

困難なケースにおいては、例えば第２ｂ図で参照符号９
で示した接着テープにより、軸線方向における相対移動
を妨げるため、管５の端部に一時的に円筒形スリーブ６
を固定するのが妥当である。

製造業者は、この作業の後、通常このはめ込みが締めつ
けリングによって維持されなくてはならなくなる時点で
取り除くように使用方法を印刷するのにこのテープを使
用することができる。このような理由から、管全体をと
り囲まない単数又は複数の縦方向テープで接着テーブ９
を形成してもよい。本発明の特徴であるロックに必要と
される動きは、第２ａ図に矢印（下）で示されている。

円筒形スリーブ６の端部１０は、厚みが小さいため必然
的に細くもろいものである。この厚みの例を挙げると、
鋼管で１．５′ミリメートル、剛性ポリ塩化ビニルで３
．５ミリメートルであり、この値は面とりの存在により
さらに減少する。

事情に通じていない作業者は、このとき、パッキン４を
介してアダプタ１上で又はやむを得ない場合にははめ込
みが終わった後管５の端部が突き当たることになる回転
ナット３上で反作用をとりながら端部１０を支えとして
すばやい動作を行なうのに苦労することになる。

この作業をうまく行なうためには、円筒形スリーブ６を
とり囲む円筒形のあごで構成された工具が必要である。

これらのあごは、例えば、端部１０にて収まるようわず
かな肩部を伴って、２つの半円筒形部分の形に開放する
。軸線方向の応力は全て、必要とあらば円筒形スリーブ
６の外部上に付着力により移行することができる。この
目的のため、スリーブの外面はざらざらであり、溝をつ
けたりローレソト加工したりしてもよい。特に、市販の
剛性ポリ塩化ビニル製管を一定の長さに切断することに
よってこの円筒形スリーブ６を作る場合（２５Ｘ３２ｍ
の配管工事分野の規格寸法は、散水タイプの管と都合よ
く合う）には、これだけでは０リングの自転操作の間の
破裂に耐えることができないだろう。

逆に、工具であるあごのロソクにより、各々の０リング
がアダプタ１上に作られた最大径の溝を管の厚みを横切
って通過しなくてはならない間、このスリーブは、この
直径方向に強い応力に耐えることができるようになる。

かかる溝は、アダプタの設計に応じてオリーブ状のくり
形（単数又は複数）でもよいし又、引き抜き方向に抵抗
する円錐台状の切欠きであってもよい。

第３ａ図は軸線方向組立て操作後の構成要素の位置を示
した軸線方向断面である。かかる操作の後、あごは再び
緩められ、このとき円筒形スリーブ６は単独で、オリー
ブ状くり形又は切欠きを超えて引込んだ状態にある直径
の平面内の到達した０リング７、８の保持に対抗する。

円筒形スリーブ６が可塑性材料でできている場合には、
クリープによる軽い変形がこの位置で起きることがあり
、当該位置から外に戻すのに必要な力を増大させる一方
となる可能性がある。これは、０リング７及び８が存在
する平面Ｏ及びＡ内の軽い突出部分ならびにオリーブ状
くり形又は切欠きに相当する中間平面内のより狭まった
直径が交互に存在するせいである。円筒形スリーブ６が
再利用される場合、従ってこれは、純粋な円筒との関係
においてこの極くわずかな差異を示す。例えば、熱間成
形などによって、新しい状態のときから、第３ｂ図に示
されているように未加工の円筒との関係におけるこれら
の差異をもたらすことができる。ほぼ円筒形というこの
形状は、ロック操作の間工具として役立つあごの対にな
った形状により課せられうるちのである。

この図においては、円筒形スリーブ６の軸線方向強制操
作の前の位置Ａ及びＢから出発してこのスリーブ６に付
いた印に従って平面（０）及び（Ａ）内で再び出合う２
つの０リング７及び８のロック後の位置が示されている
。スリーブ６は、２倍の行程つまり第１図に示されてい
る長さ１を走行しなくてはならない。平面（Ｃ）は、補
足的な目印であるが、円筒形スリーブ６に具体的に含ま
れていない。これは、図示していないもう１つの変形実
施態様において平面（Ｂ）内におさまることになるよう
第３のＯリングが維持されるべき位置を表わしている。

ロック操作の間に取り外し可能な部品（このとき２段階
に分解される）は、この種の取付けを可能にするための
工具を構成するあごに固定されなくてはならない。

完全に破壊することなしにここに図示されている組立て
を分解するためには、取付けに用いられた端部１０とは
反対の円筒形スリーブ６の端部にその局部がおさまるよ
うに、或いはあごが対称になるように逆転させた状態で
、工具として役立つ同じあごを配置するだけで充分であ
る。

しかしこの工具の支点は、この操作から引張り力の付加
を必要とするため、例えば環状板パッキン４といった単
純支承ではもはやない。

この場合、この工具は好ましくは、環状板パッキン４上
に操作によって固定された回転ナソト３と結合したネジ
を含んでいなくてはならない。このネジは、栓抜きやハ
ブ抜き装置といった先行技術で既知のさまざまなシステ
ムの場合と同様、円筒スリーブ６を締めつけるあごを軸
線方向に移動させるため、変形可能な平行四辺形を成す
レバー又はネジ式システムによって連接されることにな
る。

管の回収を伴う、破壊による取外し方法は、そのとき円
筒形スリーブ６からはみ出している管の端部の損傷した
部分を切断し、この手段によりアダプタ１から外された
端部を支えにして同じ応力を加えることから成る。

０リング７及び８を回収（又は交換）した後、作業者は
、部品を外に出す準備をしなければならない。

ｌ７ 第４図は、第１の０リングを自転させる前の組立て初期
における第１図の左部分を表わしている。

円筒形スリーブ６は強化エラストマ製の管５の端部に自
由にかみ合わさっているため、あそびはほぼトーラスの
ピッチ円半径つまり０リングの厚みの半分である。これ
ら２つの要素は好ましくは取付けフレームを用いて、お
およそ１＋（０リングの自転の間隔の２倍）という実験
的に定められた寸法のところに位置づけられているため
、第１のＯリング７は、管の絞りにより円筒形スリーブ
６内に強制的に入れられる。なお、かかる絞りは管を構
成するエラストマで被覆された撚り又は編上げのらせん
補強材の角度の局所的回転によって可能となる。

このとき円筒形スリーブ６は、手で簡単に制御できる適
度の応力により、滑動の無い転がりによりＯリング７が
それ自体１間隔分だけ前進するような形で管５の端部に
対して２間隔分だけ前進させられる。細い管の形をした
補助スリーブ（図示せず）が、ここに示されている位置
から、動作の始まりを都合良く誘導することになる。

構成要素５、６及び７は、第１図に示されている位置に
おいて、安定した平衡状態を再び見い出す。残るはただ
、補助スリーブを用いて円筒形スリーブ６の入口で０リ
ング８を、必要とあらばわずかに弾性的に後退させなが
らここにかみ合わせることである。かかる平衡位置は、
０リング７、８が自転応力無くその休止位置に戻るとい
うことを条件として安定している。０リングは、それを
ほぼ厚みの半分だけ変形する円筒形スリーブ６の作用を
受けて、求心応力のみを受ける。

０リングの数が２個を上回る図示していない変形実施態
様においては、自転操作がくり返し行なわれる。その唯
一の効果として、円筒形スリーブ６がアダプタ１の方に
向かって管５の端部を被覆し最後の０リングを超えた締
め付け無しに必要に応じてこの管５の端部を保護するよ
うな使用されていない一部分を有する。無視することの
できない利点として、円筒形スリーブ６とアダプタ１の
オリーブ状くり形又は円錐台形切込みといった最後の起
状によりふくらまされた管５の端部の間の遊びがこの帯
域内でほぼゼロである。

このため円筒形スリーブ６及びアダプタ１は同軸に保た
れている。もし同軸でなければ、２つの０リング７、８
の間の間隔が小さければ小さいほど又は０リングが単一
のものであればあるほど強い球状回転が、衝撃又は取り
扱い中に発生する。

第５図はこの最後の場合を表わしており、この１つの応
用分野としては自動車のラジエータ及びエンジン上のゴ
ム管の固定が考えられる。構成要素は同一で、第５ｂ図
に所定の位置にロソクされた位置にて示されている（第
３図と類似のもの）。

ただし、０リング７′は、この変形実施態様においては
単一であり、第５ａ図は、アダプタにかみ合わされた構
成要素を図示するものである（第２図と類似するもの）
。

ゴム管５′の端部の厚みは、０リングの厚みよりもかな
り大きいため、その変形可能性はより大きく、実際この
０リングの厚みに相当する。従って円筒形スリーブ６′
は遊び無しに自由端でゴム管の外部上を滑動し、アダプ
タ１′上のそのストソパ作用は、横動遊間によるあらゆ
る側面方向応力及び揺動に対する保持にも役立つ。図示
されている変形実施態様において、前記アダプタ１′は
モノブロソクで、ラジエー夕と一体化されているが取り
外しは不可能である。

同じ効果は、ゴム管５′を軽く締めつけながら内部肉厚
部分１０′によっても得ることができる。

この肉厚部分は、第５ｂ図のロック位置において０リン
グ７′が達する位置を自由な状態に残しながら円筒形ス
リーブ６′の剛性を強化する。この肉厚部分は同様に、
軸線方向移動操作に対する円筒形スリーブ６′の脆性を
低くし、強化プラスチックのような材料を成形してかか
る円筒形スリーブ６′を製造することを可能にしている
。

第５ｂ図上で１１に示されているはめ込み又は既知の差
し込みソケットタイプのシステムによる、円筒形スリー
ブ６′の軽い回転による固定は、このときこのスリーブ
の偶発的な軸線方向後退による外れに対する安全性を確
保することができる。

弾性戻りはつねにＯリング７′の自転により確保されて
いる。この固定は場合によって、保証用鉛封印としても
役立つことができる。

要約すると、本発明により、一般の製品を適切に使用す
ることにより、ホースを剛性アダプタに接続すべき場合
における接合を改善することができる。

この組立て方法は、必要に応して、剛性リングの縁部に
応力の局在化を発生させることなしに高い半径方向の締
付け応力を加えることができるようにするものである。

たとえ単純なものであれ１つの工具を備えなければなら
ないことにより、事情に通じていない取り扱い者による
劣化を避けることができる。予備位置決めのおかげで、
組立ては、あらゆるユーザーが実施でき又自動化も可能
である。長さが損失しているにもかかわらず、管の回収
は完全に可能であり、この場合市販の構成要素での新た
な取付けは、有資格の職人により実施されうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は分離された組立て前の構成要素を示す図、 第２ａ図及び第２ｂ図はロック前の、アダプタ上にかみ
合わされた管の組立てを示す図、第３ａ図及び第３ｂ図
はロック後の連結システムを示す図、 第４図は予備組立ての準備中の構成要素を示す図、 第５ａ図及び第５ｂ図は相対的な配置が異なる、同じ連
結システムのもう１つの応用を示す図である。 ■，１′・・・・・・アダプタ、５・・・・・・管（ホ
ース）、５′・・・・・・ゴム管、６．６’・・・・・
・スリーブ、７，７′８・・・・・・ゴム製Ｏリング。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）強化エラストマ製の管を取り囲む円筒形スリーブ
   （６、６′）の軸線方向移動により引き起こされる単数
   又は複数のゴム製Ｏリング（７、７′、８）による管（
   ５）又はゴム管（５′）の端部の半径方向圧縮に基づく
   、前記強化エラストマ製管をほぼ円筒形のアダプタ（１
   、１′）に回収可能かつ半取外し可能に連結する方法に
   おいて、各Ｏリング（７、７′、８）は、自らを挟みつ
   けるほぼ円筒形の面の間で滑動することなしに自転し、
   かつ、各Ｏリング（７、７′、８）はこの動きの中で１
   回（又は複数回）完全に回転することを特徴とする方法
   。
2. （２）２つのＯリング（７及び８）は、上に管（５）の
   端部が締めつけられているアダプタ（１）との関係にお
   いて、これらＯリング（７及び８）の実際の移動の２倍
   の行程を転がることになる円筒形のスリーブ（６）の軸
   線方向ロック操作の間に、各々１回自転を行なうことを
   特徴とする、請求項第１項に記載の方法。
3. （３）複数のＯリングは、アダプタ（１）上に設けられ
   たふくらみ、オリーブ状くり形又は切り欠きを通過する
   ため、円筒形スリーブ（６）の軸線方向ロック操作の間
   に少なくとも２回各々自転を行なうことを特徴とする請
   求項第１項に記載の方法。
4. （４）１つのＯリング（７′）は、アダプタ（１′）上
   に設けられたふくらみを通過するため、円筒形スリーブ
   の軸線方向ロック操作の間に１回自転し、円筒形スリー
   ブ（６′）は、アダプタ（１′）の肩部に突き当たり、
   ここで次に差込みソケット式のシステムによりはめ込み
   又はロックされることを特徴とする請求項第１項記載の
   方法。