JP3754082B2 - コレット保持器付きクイックコネクト流体継ぎ手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
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。
【０００３】
【従来の技術】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
このように、過渡の変形は、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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【００１１】
【発明の効果】
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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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３６で環状の隆起４４を備える。
【００１３】
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４８であり、その奥にはさらに減少した導管部分５０が続く。
【００１４】
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。
【００１５】
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５４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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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１４０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。
【００２３】
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。
【００２４】
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１６２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。
【００２５】
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１７０と一体に形成される。
【００２６】
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１９０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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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】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】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】図１に図示される管の拡大側面図である。
【図５ａ】図１に図示されるコレットの側面図である。
【図５ｂ】図５ａに図示されるコレットの斜視図である。
【図５ｃ】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】代替コレットの側面図である。
【図６ｂ】図６ａに図示されたコレットの斜視図である。
【図７ａ】代替コレットの側面図である。
【図７ｂ】図７ａに示されるコレットの斜視図である。
【図８ａ】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】図８ａの実施例のコレットである。
【図９】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】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】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】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】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。

Claims (3)

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し、前記入口に隣接した傾斜部を有するハウジングであって、さらに、前記ハウジングは前記傾斜部の軸方向内側に拡大された部分と、前記拡大された部分の内側に下向きに伸びる棚部とを有し；
   直径が増した管ビードが形成された管であって、前記管は前記穴の中に差し込むことができ；
   前記ハウジングの前記拡大された部分に受け入れられるフランジ部と、前記棚部を超えて位置する穴内にさらに延びる伸張部とを有するパイロット部；
   前記穴内に位置する放射状に伸張可能な環状コレットであって、前記ハウジング内に前記管を挿入する際に前記コレットは前記管ビードにより放射状外側に伸張可能であって、前記コレットは前記管ビードの軸方向外側において前記管上に放射状内側に収縮して前記穴内に前記管を保持し、前記コレットは前記管が前記ハウジング内に受け入れられる際に前記穴内の傾斜部と接触する部分を備え、ここで、前記コレットはほぼ円筒形であって、前記コレットの少なくとも円周上の１の位置における前記コレット全体にわたる裂け目により前記コレットは放射状に拡張し、前記コレットは管ビード全円周上において前記管と接触し、前記管ビードの内側は前記パイロットの前記フランジ部と接触し、前記管内に圧力が加えられたとき、前記管ビードの外側は前記コレットと接触して前記管を前記ハウジング内に保持する、クイックコネクト継ぎ手。
2. 請求項１に記載のクイックコネクト継ぎ手であって、前記管が前記ハウジング内に受け入れられたとき、前記パイロットは前記管の外側に配置される、クイックコネクト継ぎ手。
3. 請求項１に記載のクイックコネクト継ぎ手であって、スプリングは、前記傾斜部に対して軸方向外側に前記環状コレットを偏らせる、クイックコネクト継ぎ手。

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