JPH04500851A - カップリング・アセンブリ - 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】 カップリング・アセンブリ 技術分野 本発明は、一般的に、一方の部材を他方の部材と結合するアセンブリに関し、さ らに詳しくは、シール・された継手すなわちカップリングに関する。

背景技術 一方の部材を他方の部材と結合する必要のあるシステムは数多くある。例えば、 土砂に対して作業を行う車両では、しばしば油送管のような流体の管を他方の相 手の部材と結合して油を輸送する必要がある。これらシステムが数多くある結果 、相手の部材と結合するために種々の異なった多くのなったカップリングが開発 されてきた。

例えば、ある種のカップリングは管を有し、この管の一端に一対のアップセット ・ビード（ｕｐｓｅｔ　ｂｅａｄｓ）があって溝を形成し、この溝には弾性のあ るシール・リングが取付けられる。この一端は、他方の部材すなわち相手の管の 孔の中に位置する。この管を部分的に取り囲むリテーナはこの孔の外側の部材と ボルト締めされるが、この管とは接触せず、この管を孔の内部に保持する。この 設計の１つの問題は、管の端部が孔の内部で急角度になったり半径方向に移動し たりすることであり、その結果、管の端部が動くにしたがって、ビードと孔およ びシール・リングがこすれたり磨耗したりする。この運動は、振動、屈曲、およ び結合部材の熱膨張の結果として生じる。この孔および（または）ビードが＠滅 すると、このシール・リングは溝の外に押し出され漏れを生じる結果となる。ま た更に、このリテーナは、シール・リングと接触してこのシール・リングの磨滅 と磨耗を促進するごみのような外部の異物からこの孔を正しく保護することはで きない。

そこで、要望されているのは、結合部材の孔の中で管を実質的にこの孔の中心に 位置させ、これらの部材が過度に相対的な角運動を行うこととビードが孔と接触 することを防止し、したがってこれらの部材のこすれ磨耗を除去するカップリン グ・アセンブリである。また、要望されているのは、管を実質的に中心の位置に クランプし、同時に部材の相対的な軸方向の動きを可能にする手段である。本発 明の利点は、構成部品に磨滅がなく、一方の部材から他方の部材に輸送される流 体に漏れがなく、シール・リングの耐磨滅寿命が長いことである。

本発明は、上述の問題の１つ以上を解決することを目的とする。

発明の開示 本発明の１つの側面では、円筒形の孔を形成する部材に対して管を解放可能に結 合するカップリング・アセンブリが提供される。この管は一対の間隔を設（プた 角度の付いたビードを有し、このビードによって弾性シール・リングを取付ける 溝が形成される。

ガイド・リング手段によって、この管は孔の内部の実質的に中心に位置され、こ れらのビードがこの孔と接触することを防止し、管に対して解放可能に結合され たクランプ・アセンブリによって、この管は実質的に中心の位置でこの部材に対 して取り外し可能に固定される。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の１実施例の側面図である。

第２図は、第１図の線■−■に沿って切断した断面図である。

第３図は、第２図の線■−■に沿って切断したシール・リング、ガイド・リング 、およびクランプ手段の詳細を示すカップリング・アッセンブリの断面図である 。

第４図は、第３図の線ＩＶ−ＩＶに沿って切断したガイド・リングとビード領域 の拡大図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図、第２図および第３図は、カップリング・アッセンブリｌＯを示し、ここ で第１部材１２は第２部材１４と結合されている。１つに例として、部材１２は 端部１６を育する雄管であり、この端部１６には一対の間隔を設けたアップセッ ト・ビード１８と２０が形成される。これらのビード１８と２０によって溝２２ が形成され、この溝には比較的柔らかい弾性シール・リングすなわち０リング２ ４が収容されている。この０リングは、約７０のデュロメータ・ショアｒＡＪ硬 度を有するエチレン・プロピレン・ジエン（ＥＰＤＭ）ゴム、または約７５のデ ュロメータ・ショアｒＡＪ硬度を有するフルロカーボンゴム（ＦＫＭ）のような 材料によって形成されている。

例えば、第２部材１４は雌の結合部材であり、開口部すなわち孔２８を形成する 端部すなわちハウジング２６を存する。管１２の端部１６は、孔２８の内部によ って受け止められて約５ｍｍの軸方向のクリアランスｒＡＪを有し、これは、実 施例ではビード２０と孔２８の端部３２との間隔として示される。第３図に示す ように、このクリアランスｒＡＪによって、例えば、取り付けを行う間または熱 膨張の結果として管１２が軸方向下方に移動することが可能になる。取付は位置 では、０リング２４は孔２８と係合してシールを行う。

この結合アッセンブリｌＯはまたガイド・リング手段３４を有し、このガイド・ リング手段３４によって、管１２の端部１６が実質的に孔２８内の中心に位置決 めされる。このガイド・リング手段３４は、一般的に長方形の断面を持っガイド ・リング３６を有することが望ましく、このリングは、第３図に示すように、ハ ウジング２６の環状の上側外部表面４０より下方で孔２８内部に一定の距離だけ 延び、隣接するビード１８に対して上方に間隔を設けた関係にある。このガイド ・リング３６は、円筒形、楕円形、クローバ形のような他の断面形状にすること もできることが理解できる。このガイド・リング３６は、このガイド・リングと ビード１８との間に空洞すなわちクリアランス「Ｂノを形成するように構成され る。第３図から分かるように、このクリアランスによって、管１２の端部１６が 孔２８の内部でガイド・リング３６と接触するまで上方に動くことを可能にする 。したがって、この力ガイド・リング３６は、管１２に対する積極的な止め具と して機能する。第４図に最もよく示されるように、ガイド・リング３６は管１２ の周囲に比較的きつく取付けられ、本実施例では、ガイド・リングの外径（０， Ｄ）と孔２８との間の半径方向のクリアランスの最小値−０，０６ｍｍ　（−０ ，００２インチ）と半径方向のクリアランスの最大値＋０．４１ｍｍ（＋０．０ １６インチ）に基づいて、約＋０．１７５ｍｍ（＋０．００フインチ）の半径方 向の公称クリアランスｒＣＪを有する。さらに、この実施例では、ビード１８と ２０の外径（０，Ｄ）と孔２８との間の半径方向のクリアランスの最小値−０， ０１ｍｍ（−０，０００４インチ）と半径方向のクリアランスの最大値＋０．２ ２ｍｍ　（＋０．００９インチ）に基づいて、約十０．１１５ｍｍ　（＋０．　 ＯＯ４インチ）の半径方向の公称クリアランス「ＤＪを有する。孔２８、ビード １８と２０、およびガイド・リング３６の間の半径方向のクリアランスの公称値 「Ｃ」と「Ｄ」は、このリング３６が、第３図に示すように、この管に取り付け られる場合に生じるクリアランスである。また第３図に示すように、このガイド ・リング３６は、管１２の周囲に取付けられる場合、狭いギャップ４６を有する 割りリングである。リング３６は非金属材料で作られ、これには、例えば、デュ ロメータ・ロックウェル硬度「Ｍ」で６０ないし８０の硬度を有する熱安定化し たポリカプロラクタム（第６種）のナイロン熱可塑性プラスチックが含まれる。

ガイド・リング３６の硬度は、０リング２４の硬度よりも高いことが好ましい。

カップリング・アセンブリｌＯは、またクランプ・アセンブリ５０を有し、これ は、管１２をガイド・リング３６によって孔２８の内部の中心に位置決めした後 、この管をこの孔２８の内部に固定する。クランプ・アセンブリ５０は、フラン ジを付けた半円形のクランプ・バンド５２と５４を有し、これらのバンドによっ て管１２が取り囲まれる。これらのクランプ・バンド５２と５４は、複数の第１ フアスナすなわちボルト・アセンブリ５６によって管１２の周囲に固定される。

管状の突起物５８がこれらのバンド５２と５４の各々に固定される。クランプ・ アセンブリ５０は、複数の第２フアスナすなわちボルト６２を有する固定手段６ ０によって、ハウジング２６の４０によって外部上端面に取り外し可能に固定さ れ、これらのボルト６２は管状の突起物５８を介して延び、ハウジング内の同数 のねじ孔６４と噛み合い、管１２が部材１４に対して傾くのを防止する。本実施 例では、バンド５２と５４の各々は構造的に同一である。例えば、バンド５２と ５４の各々は鋼材によって作られ、管状の突起物５８は一方の部材１４の構造に よって種々の位置でこれらのバンドに固定されてもよい。突起物５８はバンド５ ２と５４の一体部品として形成することができることがまた理解できる。

第１図、第２図、および第３図に示す第１と第２部材１０と１２の寸法の１例と して、孔２８の深さ「Ｅ」は約３０．０　ｍｍ（１，１８１インチ）であり、ガ イド・リング３６の軸方向の長さは約６．５ｍｍ　（０，２５６インチ）であり 、孔２８の直径は約５８．９５±０．０８ｍｍ（λ３２１±０．００３インチ） であり、および管１２の外径（０，Ｄ）は約５０．８±０．１３ｍｍ　（２，０ ０±０．００５インチ）である。

動作上、管の端部１６は結合部材が振動、屈曲、および熱膨張する結果として孔 ２８の内部で軸方向に動く可能性がある。クランプ・アセンブリ５０は、管１２ の周囲に解放可能に結合され、第２フアスナ６２によって部材１４にクランプさ れ、この部材に対して管が傾くのを防止し、この管を実質的に中心の位置に保持 し、ビード１８と２０が孔２８とこすれたり磨耗することを防止する。クランプ ・アセンブリ５０を部材１４に固定する前に、管１２はガイド・リング３６によ って実質的に孔２８内の中心に位置決めされる。シール・リング２４より高い硬 度を有するガイド・リング３６によって、管の端部１６が半径方向に移動するこ とが制限される。しかし、第３図に示すように、この管の端部１６は、クリアラ ンスｒＡＪによってビード２０が孔２８の端部３２と接触するまで下方向に移動 することができ、またクリアランス「Ｂ」によってビード１８がガイド・リング ３６と接触するまで上方向に動くことができる。ガイド・リング３６は、管の端 部】６が孔２８からさらに動（ことを防止する弾性緩衝装置とじて機能し、これ によって、Ｏリング２４が露出し油が漏れるのを防止する。

ガイド・リング３６は非金属でありかなり滑りやすいので、管１２の外径とガイ ド・リングの内径との間および孔２８とガイド・リングの外径との間には磨耗が 殆ど存在しないかまたは全く存在しない。さらに、ガイド・リング３６とクラン プ・アセンブリ５０は、基本的に孔２８をシールし、０リング２４に対するシー ルドとして機能し、磨耗させるような小片が管１２の外部から孔２８に侵入する のを最小にする。さらにまた、ガイド・リング３４が割りリングであることによ って、管１２の部材１４に対する取り付けすなわち結合が容易になる。例えば、 管の端部１６を孔２８の内部に載置した後、リング３４を開いて、これを管１２ の周囲に取り付けることができ、その後、クランプ・アセンブリ５０をハウジン グ２６の外部表面４０に固定することができる。

本発明の他の側面、目的および利点は、図面、本開示および添付の請求項を見当 することによって理解することができる。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．円筒形の孔（２８）を形成する部材（１４）に管（１２）を解放可能に結合 するカップリング・アセンブリ（１０）であって、上記の管（１２）は間隔を設 けた一対の環状のビード（１８、２０）を有し、これらのビードの間には溝（２ ２）が形成され、上記の環状の溝（２２）に収容された弾性シール・アアセンブ リ（１０）において、カップリング・アセンブリ（１０）は：管（１２）孔（２ ８）の内部の実質的に中心に位置決めし、上記のビード（１８、２０）が上記の 孔（２８）と接触するのを防止するガイド・リング手段（３４）であって、上記 シール・リング（２４）の硬度より高い硬度を有するガイド・リング（３６）を 有し、上記のガイド・リング（３６）は環状ビード（１８、２０）の１つに隣接 する管（１２）の周囲に比較的強固に取付けられて孔（２８）の内部に延びる上 記のガイド・リング手段（３４）；および 上記の管（１２）とクランプ・アセンブリ（５０）を上記の部材（１４）に取り 外し可能に固定する手段（６０）に解放可能に結合され、上記の管（１２）を実 質的に中心の位置に保持する上記のクランプ・アセンブリ（５０）； によって構成されることを特徴とするアセンブリ。
2. ２．上記のクランプ・アセンブリ（５０）は、複数の第１ファスナ（５６）によ って上記の管（１２）に解放可能に結合されることを特徴とする請求の範囲第１ 項記載のア　アセンブリ。
3. ３．上記のクランプ・アセンブリ（５０）を上記の部材（１４）に取り外詩可能 に固定する上記の手段（６０）は、複数の第２ファスナ（６２）を有することを 特徴とする請求の範囲第１項記載のカップリング・アセンブリ。
4. ４．上記の弾性シール・リング（２４）は、約７０のデュロメータ・ショア「Ａ 」硬度を有するエチレン・プロピレン・ジエン（ＥＰＤＭ）ゴムを含む材料のＯ リングであることを特徴とする請求の範囲第１項記載のカップリング・アセンブ リ。
5. ５．上記の弾性シール・リング（２４）は、約７５のデュロメータ・ショア「Ａ 」硬度を有するフルロカーボン・ゴム（ＦＫＭ）を含む材料のＯリングであるこ とを特徴とする請求の範囲第１項のカップリング・アセンブリ。
6. ６．上記のガイド・リング（３６）は、約７０のデュロメータロックウェル「Ｍ 」硬度を有し、熱安定化したポリカプロラクタム（第６種）ナイロン熱可塑性プ ラスチックを含む材料によって形成されるガイド・リングであることを特徴とす る請求の範囲第１項記載のカップリング・アセンブリ。
7. ７．上記のガイド・リング（３６）は、割りリングであることを特徴とする請求 の範囲第１項記載のカップリング・アセンブリ。
8. ８．上記のクランプ・アセンブリ（５０）は、管（１２）を取り囲む一対のフラ ンジを付けた半円形のクランプ・バンド（５２、５４）および管（１２）の周囲 に上記のクランプ・アセンブリ（５０）を固定する複数の第１ファスナ（５６） を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載のカップリング・アセンブリ。
9. ９．上記の部材（１４）は上側外部表面（４０）を有し、上記の半円形のクラン プ・バンド（５２、５４）各々は、上記の半円形のクランプ・ハンド（５２、５ ４）に固定された管状の突起物（５８）と上記の管状の突起物（５８）を介して 延びる複数の第２ファスナ（６２）を有し、上記ののクランプ・アセンブリ（５ ０）を上記の外部表面（４０）に固定することを特徴とする請求の範囲第８項記 載のカップリング・アセンブリ。
10. １０．上記の半円形のクランプ・バンド（５２、５４）の各々は、同一のもので あることを特徴とする請求の範囲第９項記載のカップリング・アセンブリ。