JPH11505315A - コレット保持器付きクイックコネクト流体継ぎ手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 クイックコネクト継ぎ手は、通常、入口から内側に伸び、ハウジング内で変化する直径が増す軸のような穴を備えるハウジングを具備する。管は、管の内側端面から間隔が置かれたところで直径が増した管ビードを備える。穴の中に配置される通常は環状に放射状に広げられるコレットは、管が挿入されると広がり、管ビードの外側にある管上で収縮する。コレットは、管ビードとハウジングの直径が増す部分との間の楔として機能し、それによりハウジング内に管を保持する。ある実施例では、ハウジング内に配置されるスプリングがハウジングの入口に向かってコレットを偏重させ、極端な状態のコレットを確実に適切に位置させる。本発明のコレットを使用すると、より小さな管ビード直径を使用できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】 コレット保持器付きクイックコネクト流体継ぎ手 発明の背景 本発明は、管ビードをその円周全体で動かないようにする改良型保持器付きの クイックコネクト流体継ぎ手に関する。 クイックコネクト継ぎ手は、ハウジング穴で、あるいは第２管に管を迅速かつ しっかりと接続するために使用される。クイックコネクト継ぎ手は、ブレーキ網 、空気調和配管網、パワーステアリング配管網、およびその他の高圧配管網と真 空網とを接続するために、現代の大部分の車両において活用されている。 標準的なクイックコネクト継ぎ手では、保持器はメスのハウジング穴の中にあ る。保持器には、軸に沿って移動する方向で穴の中に、内側に放射状に伸びる複 数のアームが付いている。管には、穴の中に入り込みアームを外方向に収縮させ 、放射状にさらに大きな直径を持つビードが備えられている。軸から四方に広が る、アームの最も内側の直径は、ビード部分以外の位置における管の直径にほぼ 等しい。管がさらに穴の中に差し込まれるに従い、ビードは強制的にアームを放 射状に、外側に押して、アームを通り過ぎて軸方向に移動する。ビードがいった ん軸方向にアームを越えて移動すると、アームは、放射状に管の外方向であり、 管ビードと穴の外側端面と の間の軸に沿った位置に跳ね返る。それから、管は完全に差し込まれ、保持器が ハウジング内に管をしっかりと保持する。 ビードの後方でラッチするフレキシブルアームを備えるクイックコネクト継ぎ 手は広く使用されているが、これらにはいくつかの欠点がある。保持箇所は、ア ームの円周上で間隔がおかれた端面にある特定の接点に限られる。また、これら の保持器は設計がさまざまであり、その動作はアームの材料、長さ、角度、厚さ および数に大きく依存する。極端な温度によって、アームの有効性は減ぜられる 。間隔がおかれたアームは、寒いときにはもろくなり、暑いときには柔らかくな る。また、フレキシブルアームは管をコネクタ内に閉じ込めるが、継ぎ手に、大 きな、側面の方向への負荷支持を提供しない。さらに、管ビードはフレキシブル アームを越えて差し込まれなければならないため、フレキシブルアームは比較的 大きな差込み距離を必要とする。 フレキシブルアームがラッチできるほど十分なビード側面の表面を提供するた めに、管ビードは相対的に高くなければならない。高さは、さまざまな管直径を 有する管で比較的一定している。したがって、管直径が小さくなればなるほど、 管材料の放射状外側に広がる変形のパーセンテージは高くなる。管材料が５０％ 以上変形すると、管材料は一般的に弱る。２分の１インチより小さい、比較的に 小さな直径の管の場合、管ビードは通常３５％ から４０％変形する。２分の１インチを越えるようなさらに管直径が大きい場合 は、管ビードは１５％以上変形する。直径が１６分の５インチまたは８分の３イ ンチである公知の型の管では、ビードは通常３２％変形する。 ある公知の型の管では、１６分の５インチの管直径では、０．０５インチの高 さの管ビード、つまり３２％の変形となる。同じ型の管では８分の３インチの管 直径で０．０６インチの管ビード高さを必要とし、つまり３２％が変形した。別 の標準的な従来の技術によるクイックコネクト管では、１６分の５インチの管は 、０．０６２インチの管ビード高さを必要とし、つまり３９％の変形した。８分 の３インチの管直径では、０．０６５インチの管ビード高さであり、つまり３５ ％の変形となった。４分の３インチの管直径は０．０７０インチの管ビード高さ 、つまり１９％が変形した。１インチの管直径は０．０８０インチの管ビード高 さでは、つまり１６％の変形であった。 このように、過度の変形は、管ビード近くの管を弱体化させ、潜在的な故障の 原因となる。保持器は、円周上の間隔がおかれた点だけで管と接触するため、大 きなビードが必要とされる。 コネクタハウジングの軸のような穴の中に配置されるコレット保持器の活用が 提案された。提案されたコレットは、通常、放射状に拡大性するような割れ目の あるリングから構成される。管がハウジング内に差し込まれる と、コレットは管ビードにより放射状に広げられる。管ビードがコレットを通り 越して差し込まれてから、コレットは管ビードの後ろにある管の上に収縮する。 ほとんどの場合コレットはビードの円周全体には接触しない。 あるクイックコネクト継ぎ手では、継ぎ手が加圧されると、コレットは、コレ ットが放射状に広がるのを防ぐハウジングの中の横桟の下にスライドする。ただ し、コレットが加圧されない場合、コレットは不注意に放射状に広がり、管を解 放することはある。したがって、提案されたコレットの活用は成功していない。 発明の概要 本発明は、管を不注意に解放することを防ぐ目的で、放射状に広げられるコレ ット保持器を確実に適切に位置させるクイックコネクト継ぎ手を提供する。実際 のコレット保持器は、管ビード円周の大部分の回りでしっかりと接続している。 したがって、材料に疲労を生じさせない小さい管ビードを使用することができる 。クイックコネクト継ぎ手は、通常、ハウジング内に伸び、入口から広がる軸の ような穴のあるハウジングを備える。直径を大きくした管ビードを備える管は、 ハウジングの軸のような穴の中に差し込むことができる。管は、ハウジング穴の 中に配置される放射状に広げられるコレットによりハウジング内に保持される。 コレットは、管ビードの円周全体で、管ビードとハウジングの間の楔のように動 作 する。ある実施例では、ハウジング内のスプリングがコレットをハウジングの入 口に向かって偏重され、それによりコレットを適切な位置に保持する。別の実施 例では、スプリングは使用されていない。 本発明のコレット保持器は、フレキシブルアームを使用する公知のクイックコ ネクト保持器に比べると、変動に対して比較的に鈍感である。コレット保持器は 管ビードとビード円周全体の回りのハウジングとの間の楔となるため、製造上の 許容度に対して、よりマージンが大きくなる。好ましくは、コレットは通常、収 縮し、管ビードとハウジングの間でコレットが保持するように、収縮状態に十分 に偏重される。極端な状態で使用できるある実施例では、スプリングがハウジン グの一部に反対にコレットを偏重させ、それによりハウジング内でのコレットを 確実に適切に位置させ、コレットの不注意な放射状の広がりを防ぐ。本発明のク イックコネクト継ぎ手は、コレットが管の直径全体の回りでの接続に支持を提供 するためハウジング内への管の差込み距離の短縮も可能にしつつ、接続にさらに 強力な側面方向へ負荷支持を提供する。本発明のコレットを使用する場合、管ビ ードの直径は、２分の１インチ以下の管直径の２０％を下回って増加され、管直 径２分の１インチ以上では５％から１５％だけとなるのが好ましい。 図面の簡単な説明 前記以外の本発明の利点を、添付図面を参照して実施例の以下の詳細な説明か ら考えることは、当業者にとって容易であることは明らかであろう。 図１は、本発明のクイックコネクト継ぎ手の部分立体分解断面図である。 図２は、ハウジングの中に管を差し込んでいるときの図１のクイックコネクト 継ぎ手の断面図である。 図３は、ハウジングに管を接続後の図１のクイックコネクト継ぎ手の断面図で ある。 図４は、図１に図示される管の拡大側面図である。 図５ａは、図１に図示されるコレットの側面図である。 図５ｂは、図５ａに図示されるコレットの斜視図である。 図５ｃは、線５ｃ−５ｃに沿った図５ａに示されるコレットの断面図である。 図６ａは、代替コレットの側面図である。 図６ｂは、図６ａに図示されたコレットの斜視図である。 図７ａは、代替コレットの側面図である。 図７ｂは、図７ａに示されるコレットの斜視図である。 図８ａは、本発明の代替の６ピースクイックコネクト継ぎ手の断面図である。 図８ｂは、図８ａの実施例のコレットである。 図９は、本発明の代替の５ピースクイックコネクト継ぎ手の断面図である。 図１０は、本発明の代替の４ピースクイックコネクト継ぎ手の断面図である。 図１１は、本発明の代替の３ピースクイックコネクト継ぎ手の断面図である。 図１２Ａは、代替のスプリングなしクイックコネクト継ぎ手の部分分解図であ る。 図１２Ｂは、ハウジング内に管を差し込んでいるときの図１２Ａのクイックコ ネクト継ぎ手である。 好ましい実施例の詳細な説明 クイックコネクト継ぎ手２０は、図１で一般に示される。クイックコネクト継 ぎ手２０は、一般に、管２４との接続用のハウジング２２を具備する。管２４は 、管２４の内側端面３０から間隔がおかれた放射状の、直径がより大きい管ビー ド２６を備える。ハウジング２２は、入口３６からハウジング２２の中に内側に 伸びる軸のような穴３４を備える。軸のような穴３４は、入口３６の内側の直径 が増した第１部分３８を備える。第１部分３８は、入口３６と直径が比較的に大 きい部分４２との間に先細部分４０を備える。先細部分４０は、さらに、入口３ ６で環状の隆起４４を備える。 第１部分３８の、軸方向内側にあるのが、直径が減少したシール空洞部分４６ である。シール空洞部分４６の、軸方向内側に間隔をおいたところにあるのが、 管２４の内側端面３０を受け入れるためにさらに減少した部分４ ８であり、その奥にはさらに減少した導管部分５０が続く。 シール５２は、シール空洞部分４６の中に受け入れられる。環状のパイロット ５４は、ハウジング２２の中に入り込む内側に先細った内側面５８を備える。環 状の、放射状に広がるコレット６４は、通常、軸に沿った内側端面６６および向 かい合う外側端面６８とを備える割れ目リングである。コレット６４は、ハウジ ング２２の中に入り込む内側に先細った内側表面７０を備えるのが好ましい。ス プリング７４は、好ましくはコレット６４の内側端面６６の上に一体化して成形 される。 図２でわかるように、シール５２、パイロット５４およびコレット６４は、ハ ウジング２２内に組み立てられ、ハウジングアセンブリ７５を形成する。シール ５２は、ハウジング２２のシール空洞部４６の中に差し込まれて、パイロット５ ４は、シール５２の軸方向外側にあるシール空洞部分４６の中に差し込まれる。 コレット６４は、穴３４の第１部分３８の中に差し込まれ、スプリング７４は、 ハウジング２２の先細部分４０とは反対に、軸方向外側にコレット６４を偏重さ せる。管２４をハウジングアセンブリ７５の中に差し込んでいる間に、管ビード ２６は、コレット６４の内側表面７０とかみ合い、それによりコレットは軸に沿 ってハウジング２２の中に移動し、スプリング７４を加圧する。ある時点で、ス プリング７４およびパイロット５４は、コレット６４がさらに 内側へ動くことに抵抗する。この時点で、コレット６４は、後述するように、放 射状に大きな直径部分４２の中で、伸び始める。 図３を参照すると、管２４がハウジング２２の中に完全に差し込まれたときに 、コレット６４は管ビード２６の後ろで放射状に内側に収縮する。コレット６４ は、スプリング７４により軸のような穴３４の先細部分４０に対して偏重されて 、それによりコレット６４を確実に適切に位置させる。管２４は、導管部分５０ に隣接したハウジング２２の中に保持されるのが好ましい。クイックコネクト継 ぎ手２０は、管２４とハウジング２２の間のシール５２により密閉される。 接続に圧力がかけられると、管は通常、コレット６４に対して左側に駆動され る。コレットは、傾斜付きの表面４０と反対に楔に向けて駆動され、これにより 接続の強度が増す。 図４でわかるように、本発明の管２４は、公知の管ビードより小さい管ビード ２６を可能にする。１６分の５インチの管直径の場合、０．０２７インチの管ビ ードだけが必要とされ、管ビード２６の最大外径ｂを管２４の直径ａの１１７％ とする。したがって、２０％を下回る拡大が必要となる。８分の３インチの管直 径の場合、０．０３インチの管ビードを形成するのに１６％の拡大だけが必要と される。４分の３インチの管直径の場合は、０．０３５インチの管ビードを形成 するのに９％の拡大だけ が必要となる。１インチの管直径の場合、０．４５インチの管ビードを形成する のに９％分の拡大だけが必要となる。これらのさらに小さい管ビードは、コレッ ト６４が管ビード２６の円周全体に対して作用するために可能となる。極端な状 態では、スプリング７４が、コレットをつねに確実に適切に配置するために使用 される。管２４は、放射状に外側にあまり変形されずに管ビード２６を形成する ため、管ビード２６近くの管２４の材料は、管直径の１３０％以上の大きな直径 を有する管ビードを有する公知の管より強い。 図５ａは、内側端面６６の上に形成される一体型スプリング７４を備えるコレ ット６４を示す。図５ｂに示されるように、コレット６４は、通常、環状であり 、第１アーム８６が通常第２アーム８８の放射状内側となるような、第１アーム ８６および第２アーム８８を形成する割れ目８４を備える。図５ｃでわかるよう に、第１アーム８６は、第２アーム８８上に形成されるトング９０と連結する溝 ８９を備える。コレットは、アーム８８に相対してアーム８６が移動することに より、管挿入時に広がり、管ビードがコレットを越えて動くことができるように する。トングおよび溝が接続して、この移動のときにアームを導く。 コレットは、さまざまに広げられるようにできることを理解されたい。図６ａ を参照すると、代替コレット９２は、内側端面９６上に一体型のスプリング９４ を具備 する。図６ｂでわかるように、コレット９２は、通常、環状であり、第１アーム １００が第２アーム１０２の軸方向内側となるように、第１アーム１００および 第２アーム１０２を形成するらせん形の割れ目９８を備える。らせん形の割れ目 は放射状に広がっているとき、アームを導く。 図７ａを参照すると、代替コレット１０６は、内側端面１１０上に形成される 一体型スプリング１０８を具備する。コレット１０６は、第１アーム１１３と第 ２アーム１１４とを形成する割れ目１１２を具備する。図７ｂに示されるように 、第２アーム１１４は、軸方向内側のフォーク１１５および軸方向外側のフォー ク１１６を備える。第１アーム１１３は、スライド可能で、第２アーム１１４の 内側フォーク１１５と外側フォーク１１６との間で導かれ、それによりコレット １０６が放射状に広がることを可能にする。 図８ａでわかるように、導管部分１２４を備えるハウジング１２３と、シール 空洞部１２８を形成する直径が増した部分１２６とを通常具備する６ピースアセ ンブリ１２２を活用して、クイックコネクト継ぎ手１２０を代わりに形成するこ ともできる。直径が増す第１部分１３０は、別個のハブ部分として形成され、入 口１３４と隣接する先細部分１３２を具備する。代替コレット１３８は、第１部 分１３０の中に配置されるコイルスプリングのようなスプリング１４２を受け入 れる環状の凹部１４ ０を備える。コレット１３８も、少なくとも１つの割れ目１４３を備え、図８ｂ に示されるように放射状に広がることが可能である。代替パイロット１４４も、 スプリング１４２を受け入れるために環状の凹部１４６を備える。 図９を参照すると、代替クイックコネクト継ぎ手１５０が、一体型ハウジング １５２を活用した５ピースアセンブリ１５１を具備する。 図１０を参照すると、代替クイックコネクト継ぎ手１５８は、４ピースアセン ブリ１５９を具備する。コレット１６０は、前記のように一体型スプリング１６ ２とともに形成される。パイロット１６４は、環状凹部を備える必要はない。 図１１を参照すると、代替クイックコネクト継ぎ手１６６は、３ピースハウジ ングアセンブリ１６７を具備する。この３ピースアセンブリ１６７では、ハウジ ング１６８が、軸のような穴１７２の中で、放射状に伸びるパイロット部分１７ ０と一体に形成される。 図１２Ａを参照すると、スプリングなしクイックコネクト継ぎ手１８０が、割 れ目１８４のある代替コレット１８２と代替パイロット１８６とを具備する。コ レット１８２は、管ビード２６の後ろでその自然な直径に収縮し、ハウジング１ ９０の傾斜付き部分１８８に隣接する。使用中、管２４をハウジング１９０の外 側に引っ張ろうとする力により、コレット１８２は、それがハウジング １９０の傾斜付き部分１８８に接して締め付けられて動けなくなるにように、管 ２４の回りで締まる。図１２Ｂを参照すると、ハウジング１９０の中に管２４が 差し込まれたとき、割れ目１８４によって、コレット１８２は、直径が増した部 分１９２の中で放射状に広がることができるようになる。 本発明の構成要素に公知の材料を選択することができる。コレットは、それが 前記のように機能するために十分な温度抵抗を備えるような材料から形成される 。 特許法の規定に従い、本発明はその実施例を代表するものとして説明された。 しかし、特に図示および記述がない限り、本発明は、その精神または範囲を逸脱 することなく実践できることに留意されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入口からハウジングの中に内側に伸びる軸のような穴を限定するハウジン グ、 前記穴の中に差し込むことができる管上に直径が増した管ビードが形成される 管、 放射状に広がることができるコレットであって、前記コレットが前記穴の中に 配置され、前記管が前記穴の中に差し込まれると、前記コレットが、前記管ビー ドにより放射状に外側に広げられ、前記コレットが前記管を前記穴の中に保持す るために前記管ビードの軸方向外側の位置で放射状内側に収縮するコレット、お よび 前記穴の中に配置され、前記コレットを前記ハウジングの前記入口に向かって 放射状に外側に偏重させるスプリングからなるクイックコネクト継ぎ手。 ２．前記スプリングが前記コレットと一体化して形成される請求項１に記載の クイックコネクト継ぎ手。 ３．前記コレットが放射状に広がることが可能な割れ目リングである請求項１ に記載のクイックコネクト継ぎ手。 ４．前記コレットが通常らせん形の割れ目を備える請求項３に記載のクイック コネクト継ぎ手。 ５．前記コレットが前記割れ目により限定される連結アームを具備する請求項 ３に記載のクイックコネクト継ぎ手。 ６．前記連結アームがトングと溝との連結を具備する 請求項５に記載のクイックコネクト継ぎ手。 ７．前記連結アームが、前記割れ目の１つの円周上の側面上に限定される一組 の軸方向内側および外側のフォーク、ならびに前記内側フォークと外側フォーク との間および前記割れ目の反対側にある中心アームとを具備する請求項５に記載 のクイックコネクション継ぎ手。 ８．２分の１インチを下回る管直径の場合、前記管ビード直径が前記管直径の １２０％を下回るように、および２分の１インチ以上の管直径の場合、前記管ビ ード直径が前記管直径の１１５％を下回るように、前記管ビードが管ビード直径 を有し、前記管が管直径を有する請求項１に記載のクイックコネクト継ぎ手。 ９．前記コレットの軸方向側面に、傾斜が付いており、しっかりとした接続を 実現するために前記スプリングにより傾斜付き楔表面に偏重される請求項１に記 載のクイックコネクト継ぎ手。 １０．入口からハウジングの中に伸びる軸のような穴を限定し、前記入口に隣 接する傾斜付き部分を具備するハウジング、 前記穴の中に差し込むことができる管上に、直径が増した管ビードが形成され る管、および 前記穴のなかに配置される放射状に広がるコレットであって、前記管が前記ハ ウジングの中に差し込まれている間に、前記コレットは前記管ビードにより放射 状外側に広げられ、前記管を前記穴の中に保持するために、前 記コレットは前記管ビードに対して軸方向外側部分の前記管の方に向かって放射 状内側に収縮し、前記コレットが、前記管が前記ハウジング内に受け入れられる ときに前記穴の前記傾斜付き部分と接触する部分を具備するコレットからなるク イックコネクト継ぎ手。 １１．さらに、前記穴の中に配置されるスプリングを具備し、前記スプリング が前記傾斜付き部分に対して軸方向外側に前記コレットを偏重させる請求項１０ に記載のクイックコネクト継ぎ手。 １２．前記コレットが割れ目リングである請求項１０に記載のクイックコネク ト継ぎ手。 １３．２分の１インチを下回る管直径の場合、前記管ビード直径が前記管直径 の１２０％を下回るように、２分の１インチ以上の管直径の場合、前記管ビード 直径が前記管直径の１１５％を下回るように、前記管ビードが管ビード直径を有 し、前記管が管直径を有する請求項１０に記載のクイックコネクト継ぎ手。 １４．入口から前記ハウジング内に内側に伸びる軸のような穴を限定するハウ ジング、 小直径および内側端面を備える管であって、２分の１インチを下回る小直径の 場合、前記ビード直径が前記小直径の１２０％を下回るように、２分の１インチ 以上の小直径の場合、前記ビード直径が前記小直径の１１５％を下回るように、 前記管が、前記内側端面から事前に決定された距離にある前記管上に形成される 直径が増した 管ビードを具備し、前記管を前記穴の中に差し込むことができる管、および 放射状に広がることができるコレットであって、前記コレットが前記穴の中に 配置され、前記コレットが、前記管を前記ハウジングの中に差し込んでいる間に 前記管ビードにより放射状に外側に広げられ、前記コレットが前記管を前記穴の 中に保持するために前記管ビードに対して軸方向外側の前記管上に放射状に内側 に収縮するコレットからなるクイックコネクト継ぎ手。 １５．さらに、前記穴の中に配置されるスプリングを具備し、前記スプリング が前記ハウジングの前記入口に向かって軸方向外側に前記コレットを偏重させる 請求項１４に記載のクイックコネタト継ぎ手。 １６．前記スプリングが前記コレットと一体化して形成される請求項１５に記 載のクイックコネクト継ぎ手。 １７．前記スプリングが前記コレットから分離している請求項１５に記載のク イックコネクト継ぎ手。 １８．前記小直径が１６分の５インチであり、前記管ビードが３２分の１イン チを下回る請求項１４に記載のクイックコネクト継ぎ手。 １９．前記名目直径が８分の３インチであり、前記管ビードが３２分の１イン チを下回る請求項１４に記載のクイックコネクト継ぎ手。 ２０．前記小直径が２分の１インチを上回り、前記管ビードが６４分の３イン チを下回る請求項１４に記載の クイックコネクト継ぎ手。