JP2000510554A - 結合ジョー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 結合装置、すなわち、ガスおよび／または液体の流路のためのスナップフィット連結装置の結合環の整列を改善するために、ハウジング（１）内の作動装置に連結された結合環（３）を拡張マンドリル（６ａ）の周囲に放射状に拡大できるようにする。この目的を達成するために、整列装置である星型フィッティング（６：６’）がハウジング（１）内の結合環（３）の円周方向に配置される。この整列装置には少なくとも三本のスポーク（６２；６２’）があってそれ等が結合環（３）の間に介在するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 明細書 結合装置 本発明は結合装置、特に気体および／または液体を流すための結合装置：すな わちスナップフィット連結装置（押し付けるだけで連結できる装置）に関する。 この装置は作動装置に結合した結合ジョーが拡張マンドリル周辺で半径方向に拡 張できる複数の結合ジョーと共にケースに収容されている。 このような結合装置すなわちスナップフィット連結装置は、例えば気体容器に 対して簡単で、かつ確実な結合ができる。したがって、従来の結合部材のように ねじを締めたり、緩めたりする手間のかかる動作をしないで済む。結合ジョーは 結合ピストンの内部に遊動自在に置かれているので、内部や外部のねじ山、カラ ーノズルおよびフランジ結合部材等と確実に結合できる。更に、この結合装置す なわちスナップフィット連結装置は一般にその装置の前端部に拡張マンドリルを 有し、結合ジョーがこのマンドリルを取り囲んでいる。 この結合ジョーは作動装置に組込まれていて拡張マンドリルに対して相対的に 動くようになっている、その動きに応じて結合ジョーは結合相手の部材と係合位 置になったり、解放位置になったりする。例えば結合ジョーの先端の結合端部が 拡張マンドリルの先端より先に突出すると結合ジョーの先端に嵌っている弾性の あるＯリングによって中心部につぼめられる。このように結合ジョーは半径方向 に動くように支えられているので、 スナップフィット連結装置の先端部を結合相手部材の間に挿入することができる 。作動装置を元の状態に戻すと拡張マンドリルに対して結合ジョー装置が元の位 置に戻りマンドリルによってジョーが動かされる。こうして結合ジョーは拡張マ ンドリルによって拡張され、結合ジョーは相手連結部材と確実に係合する。 しかしながらこのような構造の欠点はその外観から判るように結合ジョーが円 周方向に互に置換できることである。このような場合、結合ジョー相互の円周方 向の余裕にもよるが多少は結合相手部材に対してずれた位置で結合をすることで ある。例えば六個の結合ジョーを有し、相手結合装置が円形接続孔を有するスナ ップフィット連結装置の場合、結合ジョーの放射状の並び方によっては全部の結 合ジョーが互に等間隔で並ぶわけではないので結合状態では完全な円形にはなら ない。例えばガス容器の結合具と連結しようとするとき、不正確な結合になって 、不均一な支持が原因で傾きが生じる。こうなると材料が摩耗し、結合部の気密 性も低下する。更に、ケースの後部に組立てられた拡張マンドリルを有する結合 装置の場合は、その長さが大きくなる。 したがって、この発明の目的は次のような結合装置を提供することである。ま ず結合ジョーが開いていても、また閉じていてもその半径方向に揃っていて相手 結合部材と正確に結合することができる。 この目的は請求項１の特徴によって満たされる。そのために、星型フィッティ ングをつくり、ケース前部にある結合ジョーの間に組み込む。この場合の星型フ ィッティングは拡張マンドリルおよびスポーク環を有する一体またはそれ以上の 部材からつくられている。スポーク環には少なくとも三本のスポークがあり、結 合ジョーのための開口の中で連続しており、かつ、各スポークは各結合ジョーの 間に挟まるように並ぶ。この考えによれば、例えば結合ジョーが六個あってスポ ークが三個の場合には二個ｌ組の結合ジョー毎にスポーク一個を介在させること になる。六個のスポークがある場合は各結合ジョー毎に一個のスポークが介在し 、これが好ましい状態である。こうすると各結合ジョーの間隔が正確に保たれ、 隣接する結合ジョーの間隔が均一になる。その結果、結合する相手の結合部材と 結合ジョーが正確に対向位置になる。こうすることによって片寄りのない結合が でき、支持が不均等になるのが避けられる。しかし、この場合、静止状態で完全 な状態に保つには最低三個スポークが必要である。言うまでもなく、必要ならば 最低三個のスポークを最低三個の結合ジョーと組合せでもよい。更に例を示すと 四個のスポークと八個の結合ジョーとの組合せ、五個のスポークと五個の結合ジ ョーとの組合せ等が用いられる。 更に、有用な構成が請求の範囲の従属項に記載されている。 二個の部材からなる星型フィッティングの好ましい例では内部円環を有してい る。この内部円環はスポークと一体に成形さ れていて拡張マンドリルが通る孔が空いている。この拡張マンドリルが通る孔は 丸く、マンドリルはこの孔を通っており、突出部材、例えばフェザーキー結合の ような方法で固定される。これとは別に、上記孔に切れ目を入れ、この切れ目に 入るピンを有する拡張マンドリルを単にねじ込むか、または、孔が多角形で、そ れに合う多角形の拡張マンドリルを挿入するか、または他の方法、例えば保持リ ングで固定する。更に、拡張マンドリルとスポーク環との他の係合手段（名称は ない）が用いられることは当業者に明らかなところである。 更に、スポーク環は外部に円環を有している形が好ましい。この環は例えばス タンピングまたは鋳造によってスポークと一体に成形される。軸方向に動かない ように固定するには、この例の場合は保持環によって鋳型の中に保持される。し かしながらこの外部環はその外周部にねじ山が形成されていて、星型フィッティ ングをねじ込みによってケース内に固定して安定でかつ、回転しない構造に組立 てることができ軸方向の固定もこの方法でできる。拡張マンドリルがねじによっ てスポーク環に固定でき、そのねじを逆に緩めることによってケースの前方から 簡単に取り出せるようになっているものは特に便利である。しかしながらこの方 法はスポーク環が拡張マンドリルと一緒に回転しない場合のみ可能である。言う までもなく、スポーク環はプレスフィットまたは当業者に周知の方法でケース内 に回転しないように固定することができる。 構造が簡単、丈夫で小形の星型フィッティングにするために、スナップフィッ ト結合装置の前方からそのケースに挿入できるように星型フィッティングのスポ ーク環をつくる。この目的のために、星型フィッティングを例えばスクリュース リープ（ねじ付円筒）の形にし、結合部の前方からケースの中にねじ込むことが できるようにする。この具体例ではケースの後方から星型フィッティングを取り 出す必要がなく前方から取出すことができるので便利である。同様に、この方法 で前方から挿入できる星型フィッティングを他の方法、例えばねじ連結法で挿入 してもよい。言うまでもなく、星型フィッティングは一体形でもよい、すなわち 、星型フィッティングの外部環がマンドリルと一体になっているスポークと一体 に連なっている。この具体例でも外部環は回転しない形状、例えばノブまたはね じ山を有するようにつくられている。 更に、この星型フィッティングは拡張マンドリルとスポークだけから成ってい るものでもよい。スポークはマンドリルと一体に形成するが、拡張マンドリルの 端部をスプライン形につくり、そこへスポークを半径方向に挿入したものである 。この場合、スポークの回転を防止するためにケース内の対応する形態、すなわ ち、溝形孔に挿入してもよい。星型フィッティングが軸方向に動くのを防止する ためには、固定環をケース内に挿入すればよい。 本発明の構造では結合装置特にスナップフィット結合装置の 結合ジョーは拡張マンドリルとスポーク環によって互に一つ一つまたは一対毎に 等間隔に放射状に配列される。こうして特別な形状の結合部をもつ結合ジョーは 相手となる個々の結合部材とむらなく、無理な力が作用しないように結合するこ とができる。 本発明は下記添付図面を参照して更に詳細に説明される。 図１ 結合ジョーが結合位置にある状態のスナップフィット連結装置で示した 結合装置、 図２ 結合ジョーが結合位置にあり、星型フィッティングがスクリュースリー ブ形であるスナップフィット連結装置、 図３ 結合ジョーが解放状態にあるスナップフィット連結装置、 図４ａ〜ｃ 星型フィッティングの二部材の具体例、 図５ 結合ジョーが結合位置にあり、星型フィッティングがスポークとマンド リルから成っているスナップフィットマンドリルの具体例、そして 図６ａ，６ｂ 鋳造で作製された星型フィッティングの具体例を示す。 以下、ガス及び／又は液体用のスナップフィット連結を例にして本発明を説明 するが、この発明は機械における結合装置として用いることができる。図１はス ナップフィット連結における連結ジョー装置を示している。この装置は前部ケー ス１と後部ケース９から成っているが、全体が一体のケースになってい てもよい。前部ケース１には連結ジョー装置３，４があり、この連結ジョー装置 は複数の結合ジョー３と軸方向に動く結合ピストン４から成っている。結合ジョ ー装置は連結ピストンを経て作動装置８の前部に結合されており、この作動装置 は後部ケース９によって実質的に調節されている。ここに示したスナップフィッ ト連結では、ケース前部には液体および／又は気体の出入口がある。結合ピスト ン４は結合ジョー３に対面しているその前端部に割れ目があり、この結合ピスト ン４に対向している結合ジョー３の後端部３ｂと確実に係合している。この図に 示した結合ジョー３の前端部３ａには外面にねじ山があるが、これと対面する結 合具の形、例えばニップル、ボルトに応じて確実に係合できるものであれば内面 のねじ山、球、溝または他の形の結合形式であってもよい。 結合ジョー配置３，４の内部には帽子形をした固定部材５があり、これは動く ことができ、かつ結合ビストン４の前端部にあって結合ジョーの後端部３ｂを保 持している。この固定部材５は結合ピストン４の内部で結合ジョーの係合を確実 に保つ。また、この固定部材５の後端には、例えば圧縮バネのような弾性部材７ を保持する環状部がある。 この発明の装置では、ケース１の前端部に拡張マンドリル６ａとスポーク環６ ｂからなる星型フィッティング６がある。このスポーク環６ｂには最低３本のス ポーク６２があって結合ジョー３のための連続した開口部を形成していて結合ジ ョーの 結合端３ａは拡張マンドリル６ａ（図１）によって結合位置に支持されている。 この星型フィッティング６は、結合ジョー３（図ではその外周面、二個一組、ま たは一個のみを示している）を大体等間隔に保つように、例えばスポーク６２が 各結合クランプ３の間に配置される（図４ａおよび図６ａ参照）。図１に示すよ うに、星型フィッティングは前部ケース１内の保持環１３によって軸方向に動か ないように固定されている。言うまでもなく、スポーク環６ｂはケース内に圧入 されてもよいし、当業者には周知の他の手段によってそのスポーク環６ｂの外周 の環をケース１に固定すればよい。 特に、この星型フィッティング６は図２に示すように、その外周環６ｂが筒形 例えばねじを有する筒になっていて前部ケース１の前方１４から前部ケースに挿 入して固定するようにしてもよい。このようにねじを有する筒形（ねじ付スリー ブ）の場合は星型フィッティング６を交換するのに便利である。図１に示す具体 例では星型フィッティング６を外すには後部１５から解体しなければならないが 、図２に示す具体例では外部スポーク環すなわちねじ付スリーブを解放するよう に廻して外方１４から外せばよい。しかしこの場合でもケース１とねじ付スリー ブとの間の気密性を保持するために密封材１６を挿入してもよい。このような構 造の場合つぎのような利点がある。この外周が筒形のスポーク環６ｂの場合、横 から見ても判るように後方から挿入する環状の星型フィッティングに比較して幅 がずっと 大きい。そして前部ケース１の壁の厚さ全体をスポーク環６ｂの幅に合わせるこ とができる。このことは高圧流体に耐える簡単で確実な構造の星型フィッティン グ６特にスポーク６２の設計が出来るという利点になる。 図１に示すように連結ピストン４と前部ケース１との間に密封材１１があって 開口１と連結端３ａの間の流路とケース内部の密封を確実に保っている。 図１は結合クランプ３が半径方向に拡がって、図には示されていないが相手部 材と係合している状態を示している。図には示されていないが、作動装置が例え ばレバーまたはハンドルによって動かされると後部ケース９に対して作動ピン１ ０が軸方向に左、すなわち図の左方向に動く。上記作動ピン１０は後部ケース９ 内部の孔１８を貫通し作動装置の前部８に結合されているのでつぎにこの前部８ が結合ピストン４の後部４ｂに連結する。こうなると、図３に示すように、結合 ジョー装置３，４は固定部材と一緒に前部ケース１および星型フィッティング６ に対して左方向に動く。その結果結合ジョーは星型フィッティングのスポーク６ ２の間から突出し、その前方結合部３ａは拡張マンドリル６ａを越えて突出する ので結合ジョー３の周囲に嵌められていた弾性リング１２によって中心部に圧縮 される。結合ジョー３がこのように半径方向に傾動できるためには固定部材５が 結合ジョー３の動きに合せて右方向に変位、すなわち、結合ジョー装置３，４に 対して結合ジョー３の位置の固定を解 放しない程度に動けるように遊びがなければならない。この小さな軸方向の動き は弾性体７によって可能である。半径方向に圧縮された状態で結合ジョー３の結 合端３ａを、内面にねじ山をもった相手部材に挿入した後、作動装置を反対方向 に動かすと図１に示すように拡張した位置に戻る。この係合位置では密封環１２ が図１に示すように内部の流体が装置周辺に漏出するのを封じている。図４ａ， ４ｂおよび４ｃは星型フィッティング６の好ましい具体例を示している。この具 体例ではスポーク環６ｂ（図４ａ参照）および拡張マンドリル６ａ（図４ｂ参照 ）から構成されている。この場合、スポーク環６ａは６本のスポーク６２をもっ ているのが好ましい。その理由は結合ジョー３が６個であるので、その各々がス ポーク６２によって互に分離されているのが好ましいからである。こうすること によって、周辺部から見た図が示されている結合ジョー３が不均等な支持で片寄 るを防止して、結合位置に等間隔に保たれるようにする（図４ａ参照）。この見 地から考えると、前方ケース１内部の星型フィッティングの静的状態の支持作用 のためには三本以上のスポーク６２があることが好ましい。六個の結合ジョー３ に対して三本のスポーク６２があれば三組の結合ジョーが互に隔離され、従来の 装置に比較して信頼性が可成り向上する。結合ジョー３の数とスポーク２の数は 同じであるのが好ましい。しかし、この見地から次のことも考慮に入れておく必 要がある。もし、結合ジョー３の数がスポーク６２の数と同じであるとき、 結合ジョー３を交換する時にするように、薄いスクリュードライバーのような針 状道具で固定部材５をスナップフィット結合装置の前方から押し戻して結合ジョ ー３の係合部外から結合ジョー３の後端部３ｂを押すことは簡単ではなくなる。 その理由は結合ジョー３の間の円周方向の間隙がスポーク６２によって占められ ているからである。したがって、この場合、固定部材１５をスナップフィット装 置１５の後から押し戻すのが有利である。例えば棒状の延長具をケース後部９か ら組み込む、そうすることによって固定部材５をその牽引力によって固定位置か ら解放する。すなわち保持端３ｂから解放する。図面に示されていないが拡張マ ンドリル６ａの内部に空孔をあけ、この孔を通して針によって固定部材５を押し 、結合ジョー端部３の係合を外すことも考えられる。もし、スポーク６２の数が 結合ジョー３の数より少ないと針によってケース１の前方側１４から押すことに よって固定部材５と結合ジョー端部３ｂの係合を解放することができる。三個以 上のスポーク６２と三個以上の結合ジョー３との付加的組合せによって、どのよ うな場合にもどのような配置も考えることができる。 第４ａ図に示されたスポーク環６ｂの場合、スポーク６２を外方環６１と結合 される。この外方環６１の外面には図示されていないが、例えばこの星型フィッ ティング６を後方１５からケース１にねじ込むためには山が形成されていてもよ い。言うまでもなく、このスポーク環６ｂの外面には例えばねじ山のよ うに係合のための形態がなく図１や図３に示すように単に保持環１３によって固 定されるものでもよい。同様にスポーク環６ｂはねじ筒（図２参照）になってい て前方１４からねじ込みで固定されるものでもよい。外部環６１が他の形式の回 転防止式の保持装置を備えている場合も考えられる。特に、このスナップフィッ ト結合が組み立てられている状態で拡張マンドリル６ａを交換するために前方１ ４からねじを緩める方向に廻す場合、スポーク環６ｂをケース部１に回転しない ように組み込んでおかなければならない。 更に、スポーク６２は内部環６３と一体に成形されており、この内部環６３の 真中には拡張マンドリル６ａが通っている孔６４がある。この孔の内面６５には 例えばねじ山を形成していてもよい。こうすることによって拡張マンドリル６ａ の一端に図４ｂに示すようにねじ山をもつピン６６を形成しておけばマンドリル ６ａを上記孔６４にねじ込むことができる。言うまでもなく、この場合マンドリ ル６ａを当業者に周知の他の手段、例えばフェザーキー結合またはプッシュイン 結合によって、孔は多角形であって、保持環によって軸方向に動かないように組 立てられていてもよい。 図４ｃは図４ａのＡ−Ａ線に沿った断面図である。ここではスポーク環６ｂと 拡張マンドリル６ａが組立てられた状態が示されている。 言うまでもなく、図示されていないが、外部環６１がなく、 そして／またはスポーク環６ｂが拡張マンドリル６ａに固定されている具体例も 考えられる。 図５は更に他の具体例を示している。この例では星型フィッティング６’が拡 張マンドリル６ａ’と三本以上のスポーク６２’という二個の部材から成ってい る。このスナップフィット結合装置内部の星型フィッティング６’の組立状態を 図５に示す。スポーク６２’はケース１の溝形孔の中に回転しないように結合ジ ョー３の周辺方向に向くように組み込まれる。ここでスポーク６２’は保持環１ ３（図５参照）で軸方向に動かないように組込まれる。更に、半径方向に向いて いるスポーク６２’は拡張マンドリル６ａ’のスプライン部分６６’に挿入、例 えば圧入される。スポーク６２’の基部と拡張マンドリル６ａ’の端部成形部分 ６６’は一体成形になっていてもよい。この成形は鍛造または鋳造によって図６ ａおよび図６ｂに示すような星型フィッティングに成形される。更に、半分断面 を示す側面図に見られるように円錐形の挿入ランプ６７があるものでもよい。こ れは結合ジョーの簡単な組立に適している。 本発明は、連結装置、特にスナップ−フィット結合に用いる星型フィッティン グを提供する。この星型フィッティングを用いることによって、外面から判るよ うに結合ジョーは放射状に配置される。そうすることによって結合装置の係合部 の片寄りが原因である係合部の不均等支持および損傷が避けられる。

【手続補正書】 【提出日】平成１０年１０月５日（１９９８．１０．５） 【補正内容】 請求の範囲 （１）結合ジョー装置、特に液体及び／又は気体通路のスナップフィット連結 装置における結合ジョー装置であって、複数の連結ジョー（３）がケーシング（ １）の内部で作動装置に連結され、かつ、放射状に互いに離れるように拡張マン ドリル（６ａ）の周囲に配置され、かつ、拡張マンドリル（６ａ）のためのフィ ッティング装置を有する結合ジョー装置において、フィッティング装置が星型フ ィッティング（６；６’）であってケーシング（１）内の結合ジョー装置（３） の外縁部で、かつ、拡張マンドリル（６ａ）の内端部に組み込まれ、各ジョーの 間に放射状に配置された三本以上のスポーク（６２；６２’）を有することを特 徴とする結合ジョー装置。 （２）星型フィッティング（６）が最低スポーク環（６ｂ）と拡張マンドリル （６ａ）の二つからなる部材で作製されていることを特徴とする請求項（１）記 載の結合ジョー装置。 （３）スポーク環（６ｂ）がスポーク（６２）と一体になった内部円環（６３ ）を有していることを特徴とする請求項２に記載の結合ジョー装置。 （４）内部環（６３）が拡張マンドリル（６ａ）を受ける孔（６４）を有して いることを特徴とする請求項３記載の結合ジョー装置。 （５）スポーク環（６ｂ）がスポーク（６２）と一体に結合 された円環（６１）を有することを特徴とする請求項（２）〜（４）の何れかに 記載の結合ジョー装置。 （６）拡張マンドリル（６ａ）がスポーク環（６ｂ）にねじ込まれていること を特徴とする請求項２〜請求項５の何れかに記載の結合ジョー装置。 （７）星型フィッティング装置が、スポーク（６２）と一体に形成された円環 （６１）を有し、このスポークが拡張マンドリル（６ａ）と一体に形成されてい ることを特徴とする請求項１記載の結合ジョー装置。 （８）外部円環（６１）がその外周面にケース（１）にねじ込みできるねじ山 を有していることを特徴とする請求項２〜７の何れかに記載の結合ジョー装置。 （９）星型フィッティング装置（６’）が拡張マンドリル（６ａ’）およびス ポーク（６２’）を有し、この拡張マンドリル（６ａ’）の一端がスプライン形 状（６６’）になっており、そこにスポーク（６２’）が放射方向に挿入されて いることを特徴とする請求項１記載の結合ジョー装置。 （10）星型フィッティング（６：６’）が保持環（１３）によってケース（１ ）内に軸方向に固定されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の結合ジョー 装置。 （11）星型フィッティング（６：６’）がねじ山をもつスリーブになっていて 、結合部の前方（１４）からケース（１）内に挿入、固定できることを特徴とす る請求項１〜１０の何れかに記載の結合ジョー置。 （２）明細書第１頁第２行（発明の名称）の「結合装置」を「結合ジョー装置」 に補正する。 （３）同頁第３〜７行の「本発明は・・・・・・に収容されている。」を下記のとおり に補正する。 記 本発明は結合ジョー装置、特に気体および／または液体を流すための結合装 置；すなわち、請求項１に示す構成を有するスナップフィット連結装置（押し付 けるだけで連結できる装置）に関する。 （４）同頁第１５行頭の「一般に」を「（例えばＥＰ−Ａ−０２０２５９２のよ うに）」に補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）作動装置に連結された結合ジョー装置がケース（１）の内部の拡張マン ドリル（６ａ）の周囲に複数の連結ジョー（３）が互に隔離されるように放射状 に配置されている連結装置、特に、気体及び／又は液体のための結合装置または スナップフィット連結装置であって、フィッティング装置が星型フィッティング （６，６’）がケース（１）の内部で、結合ジョー（３）の周囲に組み込まれ、 かつ、最低三本のスポーク（６２；６２’）を有し、それらのスポークが各結合 ジョー（３）の間に配置されていることを特徴とする連結装置。 （２）星型フィッティング（６）が最低スポーク環（６ｂ）と拡張マンドリル （６ａ）の二つからなる部材で作製されていることを特徴とする請求項（１）記 載の連結装置。 （３）スポーク環（６ｂ）がスポーク（６２）と一体になった内部円環（６３ ）を有していることを特徴とする請求項２に記載の連結装置。 （４）内部環（６３）が拡張マンドリル（６ａ）を受ける孔（６４）を有して いることを特徴とする請求項３記載の連結装置。 （５）スポーク環（６ｂ）がスポーク（６２）と一体に結合された円環（６１ ）を有することを特徴とする請求項（２）〜（４）の何れかに記載の連結装置。 （６）拡張マンドリル（６ａ）がスポーク環（６ｂ）にねじ込まれていること を特徴とする請求項２〜請求項５の何れかに記載の連結装置。 （７）星型フィッティング装置が、スポーク（６２）と一体に形成された円環 （６１）を有し、このスポークが拡張マンドリル（６ａ）と一体に形成されてい ることを特徴とする請求項１記載の連結装置。 （８）外部円環（６１）がその外周面にケース（１）にねじ込みできるねじ山 を有していることを特徴とする請求項２〜７の何れかに記載の連結装置。 （９）星型フィッティング装置（６’）が拡張マンドリル（６ａ’）およびス ポーク（６２’）を有し、この拡張マンドリル（６ａ’）の一端がスプライン形 状（６６’）になっており、そこにスポーク（６２’）が放射方向に挿入されて いることを特徴とする請求項１記載の連結装置。 （10）星型フィッティング（６：６’）が保持環（１３）によってケース（１ ）内に軸方向に固定されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の 連結装置。 （11）星型フィッティング（６：６’）がねじ山をもつスリーブになっていて 、結合部の前方（１４）からケース（１）内に挿入、固定できることを特徴とす る請求項１〜１０に記載の連結装置。