JP2002532666A - チューブカップリング - Google Patents
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Abstract
Description
ラスチックあるいは銅製チューブを固着するタイプの除去可能なカップリングに
関する。
、単に該チューブをカップリングに押圧することによってバルブあるいはその類
似物に対して流体密封結合の状態に連結し得るチューブカップリングが示されて
いる。このチューブは可撓性の歯付き把持リングによってカップリングに保持さ
れ、この歯が、カップリング内の流体圧によってチューブが押し出されるのを阻
止するために、チューブに噛み込むようになっている。この歯は、チューブが該
チューブの回転なしに単に軸線方向に引き抜くことによっては除去されずにカッ
プリングをねじ戻すことによってカップリングからチューブを除去できるように
構成されている。Oリングシールはチューブ周囲のカップリングの外側に流体が
漏れるのを防止するために設けられている。
回し動作させて把持リングから抜き出すことによってチューブの表面に対するダ
メージが最小限になることである。これによってカップリング内の把持リングお
よびシールの他の有利な配置を可能にする。
スチック)のような軟質プラスチックチューブの導入に伴なって、把持リングの
保持力に対する要求が増大してきている。この軟質チューブ材料は、チューブが
高頻度の反復サイクルで高い流体静圧力を受けたとき把持リングの歯によってチ
ューブに溝が掘られることになる。
第4 ,911,406号に示された位置に対して逆にすることである。本発明
の実施例においては、Oリングシールのようなシールが把持リングの軸方向内側
でカップリングの外側ハウジングに配置されている。これは前記リングを所定箇
所に保持するスペーサブッシュを伴なっており、歯を備えた把持リングがスペー
サブッシュの軸方向外側に存在している。
とともに使用するに際しカップリングにおけるリングの保持力を増大させるため
に2個あるいはそれ以上の個数の把持リングを設けたことである。この2個ある
いはそれ以上の個数の把持リングは、実質的に軟質チューブにおけるリングの保
持力を増大させるためにそれらの間に荷重を分配する共働効果としてチューブに
共同作用する。チューブの軟質性はリング上の荷重が多くのリングにわたって分
配されるまでプラスチックの歯の究極的な保持力の増大をもたらすと考えられる
。
ップでもあり得るが一般的なカップリングとしての一形態で示されている。例え
ば、テストキャップは、すべての継手に漏れがなく、かつ適切な圧力が維持され
るかどうかを見るために配管システムの圧力を臨時的に検査するために配管工業
で使用される。通常その後にテストキャップは除去され、恒久的なバルブがチュ
ーブに半田付けあるいは接着される。このカップリングの多くの応用部分は図4
に概略的に仮想線で更に示されており、この仮想線のボックスはテストキャップ
カップリング、バルブ、シャワーヘッドのような端部ユニット、2片のチューブ
を一体に結合するためのカップリング等であ。図5はバルブに対する本発明をよ
り明確に示したものである。これらの異なった応用部分の詳細は技術分野におけ
る通常の熟練者にとって明らかであり、米国特許第4,911,406号の詳細
部分がこれに対する参照としてここでも共用さる。
2を有する外側ハウジング10を含む。内穴はシール支持面16を有し、これに
対峙して通常のOリングシール15が嵌着されている。シールはスペーサブッシ
ュ18によって穴内に保持される。スペーサブッシュは、図2に最もよく示され
るように、円周方向に隔置された軸方向の溝33を有する。金属製把持リング2
7には円周方向に隔置された軸方向および半径方向内側に突出する歯29が設け
られている。スペーサブッシュは把持リング27上の平坦部30と整合した平坦
部36を有する。ハウジングの内壁はブッシュおよび把持リングの平坦部を受け
るための突出した平坦部31を有する。把持リングにはまたノッチ39が設けら
れ、スペーサブッシュにはノッチ41が設けられ、これらのノッチは外側ハウジ
ング10の内壁14上の突起40(図1)と係合する。内側ブッシュと把持リン
グの平坦部およびノッチはハウジング内に把持リングと内側ブッシュを適切に設
置するのを確保するために設けられている。
内穴12内に延びるようにOリング、スペーサブッシュおよび把持リングを一体
にきつく保持する。端部ブッシュは音波溶接(sonic welds)22に
よって外側ハウジング10の内穴の内部に保持される。端部ブッシュにはプラス
チックあるいは銅製チューブ26をカップリング内へ案内するために案内リブ2
8が設けられている。カップリング内に挿入されたチューブ端は図1に仮想線で
示されている。内側リブ35は内側の内穴12の側壁14に設けられている。全
体として、把持リングは全硬質ステンレススチールから造られ、カップリング部
分は、アセタールのようなプラスチックから、あるいは大形カップリングに対し
ては、金属から造られ、またチューブあるいはパイプは銅あるいは配管工事のポ
リブチレンに使用される通常のPVC、CPVC、PEXあるいは配管工事に使
用される他の金属およびプラスチックから造られる。
Oリングを配置することにより組み立てられ、スペーサブッシュは外側ハウジン
グの平坦部31に対向してその平坦部36と整合され、かつOリングに対向した
位置へ滑り入れられ、次に把持リングがスペーサブッシュに対向して配置され、
その平坦部30がスペーサブッシュの溝33に入る歯29と整合する。次に、端
部ブッシュは外側ハウジング内に配置され、音波溶接22によって所定場所に溶
接される。金属製カップリングに対しては、外側ハウジングはひだ付きあるいは
干渉ねじのような適当な恒久取付部によって装着され得る。チューブ26がカッ
プリングに挿入されるか、あるいはカップリングがチューブを超えて挿入される
ときは、チューブおよびカップリングは互いに軸方向に移動されて該チューブが
歯と係合する。歯はハウジングの内穴の内部へチューブ26の外径以上の距離で
延在し、これによって歯はチューブおよびハウジングが互いに軸方向に移動され
るときにチューブによって偏倚されるようになる。これは、任意の流体圧力がカ
ップリングに加えられる前においても歯の直接的把持係合を生じさせることにな
る。チューブは穴12の端壁50と緊密に係合するまで挿入される。これは、チ
ューブの端部が端壁50に対接して停止するまで、そして外側ハウジングに対し
てこれ以上押動されなくなるまでチューブがきつくても軸方向に押動され得るの
で、カップリングの使用者によって感じ取ることができる。
プリングを毀損することなしには流体圧力によって単独に軸方向に引き抜くこと
はできず、きわめて高い流体圧力を維持する。チューブは該チューブに対してカ
ップリングをねじ戻すことによって除去することができる。把持リングの歯29
は僅かな捩りによって造られるか、あるいは全硬質ステンレススチール、あるい
はマンガンのような同等の材料、あるいはその複合材料を用いることによって造
られ、リング厚みは約0.012インチ(0.030cm)以下、好ましくは0
.008インチ(0.020cm)であり、これによって、チューブ26が回転
とハウジング外方への引張りとを同時に受けるときの歯に作用する力によって捩
り部が形成される。引張りと共にチューブを回転させることによって、把持歯の
縁部は溝30内で移動し、歯の1つの縁部に生じる摩擦によって歯が捩られかつ
チューブが把持リングから捩り出される。もしチューブが最初に把持リングを通
して挿入されず、あるいはOリングシールを経て挿入されないならば、圧力が配
管システムに加えられたときの漏れの発生はおそらく直ちに明らかになろう。し
たがって、この実施例の利点は、カップリング内におけるチューブの適切な配置
あるいはカップリング上のテストキャップの位置の直接的な目視チェックが得ら
れることである。
特許第4,911,406号におけるバルブであり得ること、あるいは右側のカ
ップリング50の単なる反映像が単に2つのチューブを一体に結合するために左
側にあることを例示するためにカップリングを仮想形態で示したものである。
ハウジング50aを使用した実施例を示す図である。本発明のもう1つの利益あ
る形態は、所定切断長さのチューブあるいはホース60が接合されるか符号61
で示すように縮小締めがなされるか、あるいはバルブに恒久的に装着されて配管
システムから或る器具あるいは他の配管据付け物に完全な連結が行われることを
示した図5に例示されている。このように、既に出来上った、かつ有用で完全な
所定切断部の配管連結を有する設備がより経済的にかつ迅速に造られる。
グをもつユニークなカップリングが示されている。しかしながら、バルブが図6
の実施例に示されているものの、これは例示の目的だけであり、このカップリン
グは米国特許第4,911,406号に示されたようなバルブのために使用され
得るか、あるいはカップリングとして他の任意の使用も可能である。これは概略
的には図9の仮想線で示されており、この仮想線のボックスは、バルブ、チュー
ブの2片を一体に結合するカップリング、シャワーヘッド、あるいは浴槽の蛇口
であり、あるいは軟質チューブの配管材料が多くのチューブに、あるいは幾つか
の配管据付け物に連結されるような任意の他の使用箇所として示されている。カ
ップリングのためのこれらの異なった応用例あるいは使用例はこの技術分野の通
常の熟練者にとって明らかであり、米国特許第4,911,406号の詳細な記
述はこれに対する参照としてここでも共用される。
2をもつ外側ハウジング110を含む。内穴はシール支持面116を有し、これ
に対向して通常のOリングシール115が嵌着されている。このシールはスペー
サブッシュ118によってこの穴に保持されている。スペーサブッシュは、図7
に最も良く示されるように、円周方向に隔置された軸方向溝133を有する。金
属製把持リング127には、円周方向に隔置されかつ軸方向および半径方向内側
に突出する歯129が設けられる。第2の同様な把持リング132はOリングシ
ールに対向して、かつ、したがってスペーサブッシュ118の反対側に設けられ
ている。このスペーサブッシュは把持リング127,132上の平坦部130と
整合した平坦部136を有する。ハウジングの内側壁はブッシュおよび把持リン
グを収容するように突出した平坦部131を有する。把持リングには同様にノッ
チ139が設けられ、スペーサブッシュにはノッチ141が設けられ、これらの
ノッチは外側ハウジング110の内側壁114上の突起あるいはキー140(図
6)と係合する。内側ブッシュおよび把持リング上の平坦部およびノッチはハウ
ジング内に把持リングおよび内側ブッシュの適切な設置を確実にするために設け
られている。
グの歯が内穴112内に延在するようにOリング、スペーサブッシュおよび把持
リングをきつく一体に保持する。端部ブッシュは音波(sonic welds
)122によって外側ハウジング110の内穴内に保持される(図10)。この
端部ブッシュには、プラスチックあるいは銅製チューブ126をカップリング内
に案内するために案内リブ128が設けられている。別の例では、実在の「はば
き金」付きの実在する古い修理済み配管チューブが大径の端部ブッシュ120内
に嵌合され得るように、これらのリブを除去することができる。カップリング内
に挿入されたチューブ端部は図6に示されている。内側リブ135(図7)は内
側の内穴112の側壁114に設けられる。一般的には、把持リングは全硬質ス
テンレススチールから造られ、カップリング部品はアセタルのようなプラスチッ
クから、大形のカップリングでは金属から造られ、またチューブあるいはパイプ
は銅、通常のPVC、ポリブチレン、PEX、あるいは配管工事に使用される他
の金属およびプラスチックから造られる。
向してOリングを配置することにより組み立てられ、把持リング132はOリン
グに対向して配置され、スペーサブッシュは外側ハウジングの平坦部131に対
向してその平坦部と整合され、かつ把持リング132に対向した箇所へ滑り入れ
られ、次に把持リング127は、スペーサブッシュの反対側に対向して配置され
、その平坦部130がスペーサブッシュの溝133内に入る歯129と整合する
。次に端部ブッシュが外側ハウジング内に配置されかつ音波溶接122によって
所定箇所に溶接される。金属製カップリングに対しては、外側ハウジングはひだ
付きあるいは干渉ねじのような任意の適切な恒久取付部によって装着される。チ
ューブ126がカップリング内に挿入され、あるいはカップリングがチューブを
超えて挿入されるときには、チューブおよびカップリングは互いに軸方向に移動
されて該チューブが歯と係合する。両リングの歯はハウジングの内穴の内部へチ
ューブ126の外径以上の距離で延在し、これによって歯はチューブおよびハウ
ジングが互いに軸方向に移動されるときにチューブによって偏倚されるようにな
る。これは、任意の流体圧力がカップリングに加えられる前においても歯の直接
的な把持係合を生じさせることになる。チューブは穴112の端壁150(図1
0)と緊密に係合するまで挿入される。これは、チューブの端部が端壁150に
対接して停止するまで、そして外側ハウジングに対してこれ以上押動されなくな
るまで、チューブがきつくても軸方向に押動され得るので、カップリングの使用
者によって感じ取ることができる。
リングを毀損することなしには流体圧力によって単独に軸方向に引き抜くことは
できず、きわめて高い流体圧力を維持する。チューブは該チューブに対してカッ
プリングをねじ戻すことによって除去することができる。もっとも、カップリン
グがねじ戻されるときは、より軟質のプラスチックチューブでは歯はより深くチ
ューブ内に突き込まれ、またチューブの彫り溝の付いた面は毀損されることにな
る。この場合は、新しいチューブが必要となるかあるいは元のチューブの毀損部
分が切除され、そして該チューブの毀損していない残りの部分がカップリング内
に再挿入される。把持リングの歯129は僅かな捩りによって造られるか、ある
いは全硬質ステンレススチール、あるいはマンガンのような同等の材料、あるい
はその複合材料を用いることによって造られ、リング厚みは約0.012インチ
(0.030cm)以下、好ましくは0.008インチ(0.020cm)であ
り、これによって、チューブ126が回転とハウジング外方への引張りとを同時
に受けるときの歯に作用する力によって捩り部が形成される。引張りと共にチュ
ーブを回転させることによって、把持歯の縁部は溝130内で移動し、歯の1つ
の縁部に生じる摩擦によって歯が捩られかつチューブが把持リングから捩り出さ
れる。
、あるいはOリングシールを経て挿入されないならば、圧力が配管システムに加
えられたときの漏れの発生はおそらく直ちに明らかになろう。したがって、この
実施例の利点は、カップリング内におけるチューブの適切な配置あるいはカップ
リング上のテストキャップの位置の直接的な目視チェックが得られることである
。
カップリング、シャワーヘッド、テストキャップ、あるいはカップリング上の押
えを用いた任意の他の配管据付け物であることを例示するためにカップリングを
仮想形態で示した図である。
7で表わしたものが示されている)および、より多くのスペーサ118,178
および188を有する本発明と同様形態の他の実施例を示す図である。 図11はテストキャップとしてカップリングを使用した実施例を示す図である
。テストキャップは、すべての結合部で漏れがないか、また適切な圧力が維持さ
れるかどうかを見るために配管システムに使用されるものである。通常は後でテ
ストキャップが除去され、恒久的なキャップがチューブ上に半田付けあるいは接
着される。
よび図11と類似した他の実施例を示す図である。 2個および3個の把持リングが図面に示されているが、このカップリングのス
ペース内に任意の多数の把持リングが使用されることもできる。 好適な実施例が例示され、かつ記述されたが、変形形態は当該技術における熟
練者にとって明らかであることは明白である。したがって、本発明は図面に示さ
れた特定の実施例に限定されるものではない。
ップリング装置製品でもあり得ることを一般的に例示した図である。
ングおよび把持リングを配置した例を示す図である。
理を実現したカップリングの軸線方向断面図である。
もあり得るものを備えたカップリングの一般的な使用例、あるいはこのユニーク
なカップリングに対する任意の他の応用あるいは使用例を例示した図である。
グの数が2個あるいはそれ以上の任意の多数であり得ることを示した図である。
あり、すべてが必ずしも簡潔化の目的で示したものではないが、カップリングが
広い多様的な使用および配列形態を有することを示す図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 内部にチューブを除去可能に保持するための流体導管カップ
リングであって、 円周方向の側壁を備えた内穴をもつ外側ハウジングと、 前記穴内に形成されたシール支持面と、 前記支持面に係合するシールと、 軸方向の内側部および軸方向の外側部を有しており、かつ、前記シールを前記
支持面に保持している少なくとも1個のスペーサブッシュと、 内方向に突出して前記内穴に入る内側縁部を有しかつ半径方向および軸方向内
側に突出して円周方向に隔置された把持歯を有する把持リングと を含み、前記把持リングは、前記スペーサブッシュの軸方向外側部に近接して横
置されており、前記歯は、前記カップリングに挿入されたチューブをねじ戻して
除去し得るように軸方向外側に向いた回転力を受けるときの捩り部を有しており
、前記把持リングは、該把持リングの回転動作を妨げるように前記外側ハウジン
グに保持されており、前記スペーサブッシュは前記内穴の内部に装着されること
を特徴とする流体導管カップリング。 - 【請求項2】 請求項第1項に記載のカップリングであって、前記把持リン
グはスペーサブッシュの軸方向内側部に対向してかつシールに対向して横置され
ていることを特徴とするカップリング。 - 【請求項3】 請求項第1項に記載のカップリングであって、前記把持リン
グは前記スペーサブッシュの軸方向外側部に対向して横置されており、前記スペ
ーサブッシュの前記軸方向内側部は前記シールと係合することを特徴とするカッ
プリング。 - 【請求項4】 請求項第1項に記載のカップリングであって、前記第1の把
持リングの軸方向に配置された第2の把持リングを含み、前記第1および第2の
把持リングはスペーサブッシュによって分離されていることを特徴とするカップ
リング。 - 【請求項5】 請求項第4項に記載のカップリングであって、前記第1およ
び第2の把持リングを分離する前記スペーサブッシュは第2のスペーサブッシュ
であることを特徴とするカップリング。 - 【請求項6】 請求項第1項に記載のカップリングであって、前記装着手段
は前記外側ハウジングに溶接された端部ブッシュを含むことを特徴とするカップ
リング。 - 【請求項7】 請求項第1項に記載のカップリングであって、前記把持リン
グはその円周部分に平坦部を有し、 前記スペーサリングはその円周部分に平坦部を有し、 前記平坦部は前記外側ハウジングの内穴の係合平坦突出部と係合することを特
徴とするカップリング。 - 【請求項8】 請求項第6項に記載のカップリングであって、前記内穴は円
周方向に隔置された内側リブを有し、 前記端部ブッシュは円周方向に隔置されたチューブ案内リブを有することを特
徴とするカップリング。 - 【請求項9】 請求項第1項に記載のカップリングであって、前記スペーサ
ブッシュは円周方向に隔置された溝を有し、前記把持リングの把持歯は前記溝と
整合して該溝内に嵌着されることを特徴とするカップリング。 - 【請求項10】 請求項第7項に記載のカップリングであって、前記スペー
サブッシュは円周方向に隔置された溝を有し、前記把持リングの把持歯は前記溝
と整合して該溝内に嵌着されることを特徴とするカップリング。 - 【請求項11】 円周方向の側壁を備えた内穴を有する外側ハウジングと、 前記穴に形成されたシール支持面と、 前記支持面に係合するシールと、 軸方向内側部および軸方向外側部を有しており、かつ、前記シールを前記支持
面に保持するスペーサブッシュと、 シールの軸方向外方に配置された第1の把持リングであって、内穴内へ内向き
に突出する内側縁部を有しかつ半径方向および軸方向内側に突出して円周方向に
隔置された把持歯を有するものと、前記把持リングは前記スペーサブッシュに近
接して横置されており、前記歯は後向きの軸方向力および回転力を同時に受ける
ときの捩り部を有するように配置されており、 前記内穴内へ内向きに突出する内側縁部を有して半径方向および軸方向内向き
に突出しかつ円周方向に隔置された把持歯を有する第2の把持リングと、 前記スペーサブッシュを前記内穴内に装着するための手段と を含むことを特徴とする流体導管カップリング。 - 【請求項12】 請求項第11項に記載のカップリングであって、前記の装
着手段は前記外側ハウジングに溶接された端部ブッシュを含むことを特徴とする
カップリング。 - 【請求項13】 請求項第11項に記載のカップリングであって、各々の前
記把持リングはその円周部分に平坦部を有しており、 前記スペーサリングはその円周部分に平坦部を有しており、 前記平坦部は前記外側ハウジングの内穴の係合平坦突出部と係合することを特
徴とするカップリング。 - 【請求項14】 請求項第11項に記載のカップリングであって、前記スペ
ーサブッシュは円周方向に隔置された溝を有しており、前記第1の把持リングの
把持歯は前記溝と整合しかつ該溝内に嵌着されることを特徴とするカップリング
。 - 【請求項15】 円周方向の側壁を備えた内穴を有する外側ハウジングと、 前記穴に設けられたシールと、 軸方向の内側部および軸方向の外側部を有するスペーサブッシュと、 内穴内へ内向きに突出する内側縁部を有しかつ半径方向および軸方向内側に突
出して円周方向に隔置された把持歯を有する第1の円形の連続把持リングと、 前記歯は軸方向の移動に抗してチューブを保持するために前記穴内へ突出して
おり、前記把持リングは回転に抗するように把持されており、 内穴内へ内向きに突出する内側縁部を有しかつ半径方向および軸方向内側に突
出して円周方向に隔置された把持歯を有する少なくとも1つの付加的な把持リン
グと を含み、前記スペーサブッシュおよび把持リングは前記内穴に保持されているこ
とを特徴とする流体導管カップリング。 - 【請求項16】 請求項第10項に記載のカップリングであって、前記カッ
プリングに2個以上の把持リングが存在することを特徴とするカップリング。 - 【請求項17】 請求項第15項に記載のカップリングであって、前記スペ
ーサブッシュは円周方向に隔置された溝を有し、前記第1の把持リングの把持歯
は前記溝と整合して該溝内に嵌着されていることを特徴とするカップリング。 - 【請求項18】 請求項第15項に記載のカップリングであって、前記把持
リングの各々の歯は後向きの軸方向力および回転力を同時に受けるときの捩り部
を有するように配置されていることを特徴とするカップリング。 - 【請求項19】 請求項第15項に記載のカップリングであって、前記穴内
の把持リングの配列は軸方向の内側シール、次に外側の第1の把持リング、次に
外側のスペーサブッシュ、次に隣りの外側の第2の把持リングとなっていること
を特徴とするカップリング。
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