JP5327546B2 - 雌ねじ継手に連結するための雄継手 - Google Patents

Description

本出願は、２００７年３月１５日に出願された米国特許仮出願第６０／８９５０３６号の優先権を主張するものであり、その開示の全体は、参照により本明細書に含まれる。

本発明は、流体継手に関し、詳しくは、雌ねじ継手に連結するように構成された流体継手に関する。

従来、気体または流体を輸送するための継手アセンブリであって、雄継手の雌継手への軸方向の移動によって互いに固定することが可能なものが知られている。継手アセンブリの典型的な応用において、雄継手と雌継手は、可撓性の導管（例えばホース）と装置（例えばポンプ）との間でアダプターとして機能する。雄継手は、通常使用されるいくつかの方法により可撓性の導管（例えばジョイント付きホース（barbed hose））に連結され、一方、雌継手は、典型的には、装置の標準雌ねじポートに連結される。

継手アセンブリの製造業者は、雌継手を直接顧客の装置に組み込むこと（所謂「ダイレクトポーティング」）により、複雑化を避けてコストを低減し、また、標準雌ねじポートを不要にしようと試みている。しかしながら、特定の継手製造業者の雌継手を直接装置に組み込んでしまうと、標準雌ねじポートに切り替えることが困難になるため、多くの場合、顧客側は、このような組み込みに消極的である。また、特定の継手製造業者の雌継手を直接装置に組み込むことによって、全てのホースをその継手製造業者から購入しなければならなくなることも、顧客側がこのような組み込みに消極的な理由である。したがって、継手アセンブリの現行の設計を改善すること、特に、標準の継手（例えば、標準雌ねじポート）に対する互換性を持ちつつ複雑さ及びコストを低減するための努力が続いている。

本発明の一実施形態において、雌ねじポート（例えば、標準雌ねじポート）に対して連結及び離脱可能な雄継手が提供される。前記雌ねじポートは、前記雄継手の少なくとも一部を受け入れる大きさに形成された受入部を含み、該受入部の内側には、内部ねじが設けられる。前記雄継手は、内部を通じて延びる通路を有する本体と、前記本体の周りに配置されて係止位置と解除位置との間を動くように構成された係止部材を含む。前記係止部材は、該係止部材が前記係止位置にあるときに、前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合するように構成された保持構造体を含む。前記雄継手は、さらに、前記係止部材の前端と前記保持構造体との間に配置され、前記係止部材を前記本体上に保持する保持要素と、前記係止部材の前記保持構造体よりも後端側に配置され、前記係止部材を解除位置に付勢するように構成された弾性の付勢要素とを含む。前記雄継手は、さらに、前記本体の周りの前記係止部材の後方に配置され、第１位置と第２位置の間を前記本体に対して軸方向に移動可能な係止スリーブを含む。そして、前記係止スリーブが前記第２位置に移動すると、前記係止部材は前記付勢要素の付勢力により前記解除位置に動き、かつ、前記雄継手を前記雌ねじポートに挿入した後、前記係止スリーブが前記第１位置に移動すると、前記係止スリーブが前記係止部材を前記係止位置に動かして、前記係止部材の前記保持構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合することにより、前記雄継手と前記雌ねじポートが一体に固定される。

本発明の一実施形態において、雌ねじポート（例えば、標準雌ねじポート）に対して連結及び離脱可能な雄継手が提供される。前記雌ねじポートは、前記雄継手の少なくとも一部を受け入れる大きさに形成された受入部を含み、該受入部の内側には、内部ねじが設けられる。前記雄継手は、内部を通じて延びる通路を有する本体と、前記本体の周りに配置された複数の係止部材片を含む。前記複数の係止部材片のそれぞれは、それぞれの係止位置と解除位置との間を動くように構成され、前記係止位置にあるときに前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合するように構成された保持構造体を含んでいる。前記雄継手は、さらに、前記複数の係止部材片の前端と前記保持構造体との間に配置され、前記複数の係止部材片を前記本体上に保持する保持要素と、前記複数の係止部材片の前記保持構造体よりも後端側に配置され、前記複数の係止部材片をそれぞれの解除位置に付勢するように構成された弾性の付勢要素とを含む。前記雄継手は、さらに、前記本体の周りの前記複数の係止部材片の後方に配置され、第１位置と第２位置の間を前記本体に対して軸方向に移動可能な係止スリーブを含み、該係止スリーブは、前記第１位置に移動したときに、前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置へ動かすように構成されている。そして、前記係止スリーブが前記第２位置に移動すると、前記複数の係止部材片は前記付勢要素の付勢力によりそれぞれの前記解除位置に動き、かつ、前記雄継手を前記雌ねじポートに挿入した後、前記係止スリーブが前記第１位置に移動すると、前記係止スリーブが前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置に動かして、それぞれの前記係止部材片の前記保持構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合することにより、前記雄継手と前記雌ねじポートが一体に固定される。

本発明の一実施形態において、雌ねじポート（例えば、標準雌ねじポート）に対して連結及び離脱可能な雄継手が提供される。前記雌ねじポートは、シール面及び前記雄継手の少なくとも一部を受け入れる大きさに形成された受入部を含み、該受入部の内側には、内部ねじが設けられる。前記雄継手は、内部を通じて延びる通路を有する本体と、前記本体の周りに配置された複数の係止部材片を含む。前記複数の係止部材片のそれぞれは、それぞれの係止位置と解除位置との間を動くように構成され、前記係止位置にあるときに前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合するように構成された部分ねじ構造体を含んでいる。前記雄継手は、さらに、前記複数の係止部材片の前端と前記保持構造体との間に配置され、前記複数の係止部材片を前記本体上に保持する保持要素と、前記複数の係止部材片の前記保持構造体よりも後端側に配置され、前記複数の係止部材片をそれぞれの解除位置に付勢するように構成された弾性の付勢要素とを含む。前記雄継手は、さらに、前記本体の周りの前記複数の係止部材片の後方に配置され、第１位置と第２位置の間を前記本体に対して軸方向に移動可能な係止スリーブを含む。前記係止スリーブは、前記第１位置に移動したときに前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置へ動かすように構成されており、前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置に保持するように前記第１位置に付勢される。また、前記係止スリーブの周りには、環状シールが配置されている。そして、前記係止スリーブが前記第２位置に移動すると、前記複数の係止部材片は前記付勢要素の付勢力によりそれぞれの前記解除位置に動き、かつ、前記雄継手を前記雌ねじポートに挿入した後、前記係止スリーブが前記第１位置に移動すると、前記係止スリーブが前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置に動かして、それぞれの前記係止部材片の前記部分ねじ構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合することにより、前記雄継手と前記雌ねじポートが一体に固定され、前記環状シールが前記雌ねじポートの前記シール面に当接して圧縮される。

図１Ａは、雌ねじ継手１０２に連結するように構成された雄継手１００の一実施形態を、雄継手１００と雌ねじ継手１０２が離脱状態で示す断面図である。 図１Ｂは、連結状態における雄継手１００と雌ねじ継手１０２を示す断面図である。 図２は、係止部材片１３６の一実施形態を、解除位置で示す断面図である。 図３Ａ−３Ｄは、連結動作の間の様々な段階における雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一部を示す断面図である。 図３Ａ−３Ｄは、連結動作の間の各段階における雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一部を示す断面図である。 図３Ａ−３Ｄは、連結動作の間の各段階における雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一部を示す断面図である。 図３Ａ−３Ｄは、連結動作の間の各段階における雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一部を示す断面図である。 図４Ａ−４Ｃは、離脱動作の間の各段階における雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一部を示す断面図である。 図４Ａ−４Ｃは、離脱動作の間の各段階における雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一部を示す断面図である。 図４Ａ−４Ｃは、離脱動作の間の各段階における雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一部を示す断面図である。

添付図面に示された構成要素の境界線は、境界線の一例を示すものである。図示された１つの構成要素を複数の構成要素として形成すること、または、図示された複数の構成要素を１つの構成要素として形成することが可能なことは、当業者には明らかである。さらに、図示された内側の構成要素を外側の構成要素として実施するものであってもよく、また、図示された外側の構成要素を内側の構成要素として実施することもものであってもよい。

また、添付図面及び以下の記載を通じて、同様の部分は、同一の符号を付して参照する。さらに、各図面は、必ずしも実際の縮尺通りには描かれておらず、図示の都合に応じて、特定の部分の比率を強調して示すものである。

説明において使用される次の用語は、参照の簡便さのみを目的として使用するものであり、本発明を限定するものではない。継手アセンブリの各構成要素に関する「前方」及び「後方」は、それぞれ、連結方向及び離脱方向をいう。「右方」及び「左方」は、この用語の使用に関連する図中での方向をいう。「内方」及び「外方」は、それぞれ、継手アセンブリの幾何学的中心線に向かう方向、及び、幾何学的中心線から離れる方向をいう。「上方」及び「下方」は、この用語の使用に関連する図中での方向をいう。上記の全ての用語の一般的な派生語及び同義語についても同様である。

図１Ａは、雌継手（例えば雌ねじ継手１０２）に連結するように構成された雄継手１００の一実施形態を示す断面図である。雄継手１００と雌ねじ継手１０２は、後述するように、この両者でもって、ワンタッチ式（push-to-connect type）の継手アセンブリとして機能する。図示された実施形態において、雌ねじ継手１０２は、例えば標準雌ねじポートのような雌ねじポートである。一実施形態において、標準雌ねじポートは、ＳＡＥ規格準拠のＯリングボス・ポートであってもよい。別の実施形態において、標準雌ねじポートは、ＩＳＯ規格、ＤＩＮ規格、またはＢＳＰＰ規格に準拠するＯリング・ポートであってもよい。

図１Ｂは、連結状態における雄継手１００と雌ねじ継手１０２を示す断面図である。雄継手１００と雌ねじ継手１０２は、連結状態で継手アセンブリとして機能し、この継手アセンブリを通じて流体が輸送される。図１Ｂに示すように、雄継手１００と雌ねじ継手１０２は、それらが連結状態にあるとき、共通の長手軸Ａを有する。一実施形態では、雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一方または両方は、ステンレス鋼から形成される。別の実施形態において、雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の一方または両方は、炭素鋼、真鍮、アルミニウム、及びプラスチック等の他の材料から形成されるものであってもよい。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、雌ねじ継手１０２は、受入端１０４を有する受入部を含む。また、図示は省略するが、雌ねじ継手１０２は、遠方端を有する遠方部を含んでおり、受入端１０４から遠方端（図示省略）まで、雌ねじ継手１０２を通じて通路１０６が延びている。雌ねじ継手１０２の遠方部（図示省略）は、別体の部材（図示省略）に取り付けるための外部ねじ（図示省略）を含むか、または、ポンプ、弁、マニホールド、または他の装置に組み込まれるものであってもよい。

雌ねじ継手１０２は、受入端１０４から後方かつ内方に延びる面取り面１０８を含み、この面取り面１０８から後方に内部ねじ１１０が延びている。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、内部ねじ１１０の各ねじ山は、三角形状の断面を有している。別の実施形態において、内部ねじの各ねじ山は、他の形状（例えば、台形、正方形、または長方形）の断面を有するものであってもよい。

図示された実施形態において、雄継手１００は本体１１２を含む。本体１１２は、鍔部１１４を有しており、これによって、先端１１６を有する先頭部と後端（図示省略）を有する後続部（図示省略）とが分離されるものであってもよい。雄継手１００を通じて、先端１１６から後端（図示省略）まで、通路１１８が延びている。一実施形態では、雄継手１００の後続部（図示省略）は、ホースを受け入れるためのホース用ニップルを含む。別の実施形態において、後続部（図示省略）は、他の部材のねじ継手に取り付けるための外部ねじを備えるものであってもよい。鍔部１１４は、後続部（図示省略）が外部ねじを備える場合に、レンチを係合させるための複数の平坦部（図示省略）を含むものであってもよい。

雄継手１００の先頭部は、第１外部円筒面１２０及び第２外部円筒面１２２を含み、第１外部円筒面と第２外部円筒面は、これらの第１及び第２外部円筒面１２０、１２２から半径方向内方に延びる外向きの環状溝１２４によって、互いに分離されている。環状溝１２４の少なくとも一部は、第３外部円筒面１２６により形成され、第３外部円筒面は、段部１２８によって第２外部円筒面１２２から分離されている。図示された実施形態において、第１外部円筒面１２０は、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０によって受け入れられる外径を有するように形成される。第１外部円筒面１２０の外径は、第２外部円筒面１２２の外径よりも小さく、第３外部円筒面１２６の外径よりも大きい。

本体１１２の第２外部円筒面１２２は、この第２外部円筒面から半径方向内方に延びる外向きの環状溝１２９を含む。環状溝１２９内には、剛性プラスチック、皮革、または硬質ゴムから構成される支持リング１３０と、ネオプレンまたは他の適切なシール材料から構成される環状シール１３２が配置される。支持リング１３０は、この継手アセンブリを高圧の適用例で使用しても環状シール１３２が損傷しないように保護するものである。図示を省略する別の実施形態において、継手アセンブリを低圧の適用例で使用する場合、支持リング１３０を用いなくともよい。

雄継手１００は、さらに、環状溝１２４内に配置された係止部材を含む。この係止部材は、複数の個別の係止部材片１３６を含み、これらの複数の係止部材片により１つの係止部材が構成される。ここで説明する実施形態では、係止部材は、４つの係止部材片１３６を含んでいる。別の実施形態において、係止部材は、異なる数の係止部材片を含むものであってもよい。

それぞれの係止部材片１３６は、前端１３８、後端１４０、前端１３８から後方に延びる第１外面１４２、及び後端１４０から前方に延びる第２外面１４４を含む。また、第１外面１４２と第２外面１４２を分離するように保持構造体が設けられており、この保持構造体は、後述するように、雄継手１００を雌ねじ継手１０２に挿入したときに、雌ねじ継手の内部ねじ１１０と噛み合うように構成されている。図示された実施形態では、保持構造体は、外側の部分ねじ構造体１４６を含む。部分ねじ構造体１４６は、環状溝１２４から外方に、本体１１２の第１外部円筒面１２０を超えて突出する。ここで、ねじ構造体１４６を「部分」ねじ構造体というのは、係止部材が複数の係止部材片１３６からなり、それぞれの係止部材片１３６の部分ねじ構造体１４６は、係止部材のねじ構造体の一部分のみを構成するものであるからである。但し、隣り合う係止部材片１３６の間に小さな空間が存在することによりねじ構造体が連続していない場合でも、複数の係止部材片１３６は、それらを合わせて１つのねじ構造体をなすものである。

図示された実施形態では、部分ねじ構造体１４６は、それぞれ三角形状の断面を有する３つのねじ山１４６ａ−ｃを含んでいる。但し、図示を省略する別の実施形態において、部分ねじ構造体１４６は、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０と噛み合う限り、異なる数のねじ山を含んでいてもよく、また、異なる形状（例えば、正方形、長方形、または台形）の断面を有するねじ山を含んでいてもよい。さらに別の実施形態（図示省略）において、保持構造体は、半径方向外方に延びる複数の個別の突出部を含み、これら突出部が、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０と噛み合わせ可能なものであってもよい。このような実施形態において、半径方向外方に延びる複数の個別の突出部は、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０と噛み合う限り、任意の形状を有するものであってもよく、また、任意のパターンに配列されるものであってもよい。さらに別の実施形態（図示省略）において、保持構造体は、係止部材片１３６の螺旋状溝内に備えられた螺旋状ワイヤを含むものであってもよい。このような実施形態において、螺旋状ワイヤは、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０と噛み合うように構成される。

図示された実施形態において、各係止部材片１３６には、前端１３８から後方に延びる第１内面１４８、後端１４０から延びる第２内面１５０、第１内面１４８から後方に延びる第３内面１５２、及び、第３内面１５２を第２内面１５０に連結する第４内面１５４も含まれている。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１内面１４８と第３内面１５２は、互いに角度Ｂをなすように向き付けられており、これによって、第１内面１４８と第３内面１５２の間に稜線１５５が形成される。稜線１５５によって（図の紙面から出るように延びる）ピボット軸が定まり、係止部材片１３６は、このピボット軸回りに回動する。各係止部材片１３６のピボット軸は、長手軸Ａから離れており、かつ、長手軸Ａに対して垂直な方向に延びるものである。加えて、第２内面１５０と第４内面１５４は、互いに角度Ｃをなすように向き付けられており、これによって、第２内面１５０と第４内面１５４の間に稜線１５６が形成される。

稜線１５５により、各係止部材片１３６は、第１位置（例えば、係止位置）と第２位置（例えば、解除位置）との間を回動することができる。係止位置では、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、各係止部材片１３６の第１内面１４８は、本体１１２の第３外部円筒面１２６に当接している。図２に示す解除位置では、各係止部材片１３６は、稜線１５５回りに時計方向へ回動して、稜線１５６が本体１１２の第３外部円筒面１２６に当接している。但し、解除位置となるために、必ずしも、稜線１５６が本体１１２の第３外部円筒面１２６に当接する必要があるわけではない。代わりに、各係止部材片１３６は、係止部材片１３６の部分ねじ構造体１４６の外側の先端と、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０の内側の先端との間に間隙が生じるために十分な角度だけ、時計方向に回動すればよい。

各係止部材片１３６の後端１４０付近には、第２外面１４４から半径方向内方に延びる外向きの溝１５８が設けられている。複数の係止部材片１３６の溝１５８は、それらを合わせて１つの環状溝をなし、この環状溝は、弾性を有する環状の付勢要素１６０を受け入れるように構成される。付勢要素１６０は、全ての係止部材片１３６に巻き付いて、各係止部材片１３６を、図２に示すような解除位置に付勢するように構成されている。また、付勢要素１６０は、係止部材片１３６を環状溝１２４内へ保持する作用の一部を提供するものでもある。一実施形態では、付勢要素１６０はＯリングである。別の実施形態において、付勢要素１６０は、ガータースプリング、保持用割リング、または、エラストマー製またはプラスチック製のリングであってもよい。さらに別の実施形態（図示省略）では、雄継手１００において、各係止部材片１３６を解除位置に付勢するために、付勢要素を使用しないものであってもよい。

各係止部材片１３６の前端１３８付近には、第１外面１４２から半径方向内方に延びる外向きの溝１６２が設けられている。複数の係止部材片１３６の溝１６２は、それらを合わせて１つの環状溝をなし、この環状溝は、環状の保持要素１６４を受け入れるように構成される。保持要素１６４は、全ての係止部材片１３６に巻き付いて、各係止部材片１３６を環状溝１２４内に保持するものである。一実施形態では、保持要素１６４はＯリングである。別の実施形態において、保持要素１６４は、ガータースプリング、保持用割リング、または、エラストマー製またはプラスチック製のリングであってもよい。ここで、保持要素１６４は、単に係止部材片１３６を環状溝１２４内に保持するだけでなく、各係止部材片１３６を係止位置に付勢する付勢力を発生するものであってもよい。この場合、保持要素１６４は、その係止部材片１３６に対する付勢力が、付勢要素１６０によって発生する付勢力よりも小さくなるように適切に選択され、これによって、係止部材片１３６が、図２に示すような解除位置に確実に付勢されるようにするものである。

雄継手１００は、係止スリーブ１６６も含んでおり、この係止スリーブは、本体１１２の周りに、本体１１２に対して軸方向に移動可能なように配置され、かつ、係止部材片１３６と鍔部１１４の間に位置している。係止スリーブ１６６は、係止部１６８、シール部１７０、及び、係止部１６８とシール部１７０とを連結する段部１７２を含む。尚、図示された係止スリーブ１６６は、その一実施形態を示すものに過ぎず、設計仕様に応じて異なる係止スリーブ１６６を実現できるものである。

係止部１６８は、第１内部円筒面１７４、第１内部円筒面１７４から半径方向外方に延びる第１段部１７６、第１外部円筒面１７８、及び、第１外部円筒面１７８から前方かつ内方に延びるテーパー面１８０を含む。係止スリーブ１６６の第１内部円筒面１７４は、本体１１２の第３外部円筒面１２６を受け入れる大きさに形成されている。

シール部１７０は、第２内部円筒面１８２及び第２外部円筒面１８４を含む。第２外部円筒面１８４は、使用者がこの面を掴みやすくするために、凹凸加工面（textured surface）（例えば、綾目ローレット加工面）を備えるものであってもよい。係止スリーブ１６６の第２内部円筒面１８２は、本体１１２の第２外部円筒面１２２を受け入れる大きさに形成されている。また、第２内部円筒面１８２は、本体１１２の第２外部円筒面１２２を受け入れるだけでなく、環状溝１２９内の環状シール１３２を受け入れて密着する大きさに形成されている。これによって、ダストまたは他の汚染物が環状シール１３２の前方の領域に侵入することを防止し、また、雄継手１００及び雌ねじ継手１０２内の流体圧力を維持するものである。さらに、係止スリーブ１６６の第２内部円筒面１８２は、環状溝１２９内の支持リング１３０も受け入れる大きさに形成されている。

段部１７２は、第３外部円筒面１８６、第３外部円筒面１８６から半径方向外方に延びる第２段部１８８、第３内部円筒面１９０、及び、第３内部円筒面１９０から半径方向外方に延びる第３段部１９２を含む。係止スリーブ１６６の第３外部円筒面１８６の周りには、環状シール１９４が配置される。この環状シールは、ネオプレンまたは他の適切なシール材料からなり、雌ねじ継手１０２の面取り面１０８に密着するように構成されるものであってもよい。図示された実施形態において、環状シール１９４の外径は、環状シール１３２の外径よりも小さい。

上述したように、係止スリーブ１６６は、本体１１２の周りに、本体に対して軸方向に移動可能に配置されており、第１位置（例えば、前進位置）と第２位置（例えば、後退位置）の間を移動可能なものである。係止スリーブ１６６の軸方向の移動範囲は、後退方向については、本体１１２の段部１２８によって制限され、前進方向については、各係止部材片１３６の後端によって制限される。図１Ａ及び図１Ｂにおいて、係止スリーブ１６６は、前進位置に配置された状態で示されている。

図示された実施形態では、係止スリーブ１６６の段部１７６と本体１１２の段部１２８との間に、間隙１９６が設けられている。この間隙１９６内には、係止スリーブ１６６を図１Ａ及び図１Ｂに示す前進位置に付勢するように構成された付勢要素１９８が配置される。図示された実施形態では、付勢要素１９８はコイルばねである。別の実施形態において、付勢要素１９８は、波形ワッシャー、Ｏリング、または、弾性スリーブまたはガスケットを含むものであってもよい。付勢要素としてＯリングまたはガスケットを使用する場合について付言すれば、この付勢要素は、後述するように、継手アセンブリ内に圧力の不均衡が生じるように、少なくとも多少の流体が間隙１９６内に流入可能なように構成される。係止スリーブ１６６が前進位置に移動すると、係止部材片１３６の位置は係止位置となり、この状態で解除位置に動くことはできなくなる。したがって、係止部材片１３６が解除位置へ戻れるようにするには、後述するように、係止スリーブ１６６を後退位置に移動させなければならない。

図３Ａに示すように、雄継手１００を雌ねじ継手１０２に連結するには、まず、付勢要素１９８の付勢力に対抗しつつ、係止スリーブ１６６を後退位置に移動させる（矢印Ｄの方向）。係止スリーブ１６６が後退位置に移動する間、各係止部材片１３６は、付勢要素１６０の弾性によって稜線１５５回りに時計方向（矢印Ｅの方向）へ回動を開始し、その結果、各係止部材片１３６は、解除位置へ動くことになる。

図３Ｂに示すように、係止スリーブ１６６を後退位置に配置し、各係止部材片１３６の位置を解除位置とすると、図３Ｃに示すように、雄継手１００の先頭部を、部分ねじ構造体１４６が雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０の内側に位置するまで、雌ねじ継手１０２の受入部内に挿入することができる。挿入後、係止スリーブ１６６を開放すると、付勢要素１９８の弾性により、係止スリーブ１６６の前進位置への撥ね返りが可能になる。係止スリーブ１６６が後退位置から前進位置まで前方に移動する間、係止スリーブ１６６の係止部１６８のテーパー面１８０が、各係止部材片１３６の第２内面１５０に突き合わせられる。この突き合わせによって、各係止部材片１３６は、付勢要素１６０の付勢力に対抗して稜線１５５回りに反時計方向（矢印Ｆの方向）へ回動するように押圧され、その結果、各係止部材片１３６は、係止位置へ動くことになる。

係止スリーブ１６６の前進位置への移動が続いている間、係止スリーブ１６６の係止部１６８は、係止部材片１３６を係止位置へ向けて押し続ける。係止部材片１３６の位置が係止位置になると、図３Ｄに示すように、部分ねじ構造体１４６が雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０と噛み合い、これによって、雌ねじ継手１０２から雄継手１００を引き抜くことができなくなる。この状態では、係止部材片１３６の部分ねじ構造体１４６と、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１１０とが係合することによって、雌ねじ継手１０２からの雄継手１００の離脱が防止されることに加えて、係止スリーブ１６６の係止部１６８が、各係止部材片１３６の第４内面１５４と本体１１２の第３外部円筒面１２６との間で楔となり、これによって、係止部材片１３６が解除位置へ動くことが防止される。

図３Ｄに示すように、雄継手１００と雌ねじ継手１０２が連結状態にあるとき、係止スリーブ１６６の第３外部円筒面１８６上の環状シール１９４は、係止スリーブ１６６を前進位置に付勢する付勢要素１９８の付勢力を少なくとも部分的な要因として、雌ねじ継手１０２の面取り面１０８に密着する。加えて、雄継手１００及び雌ねじ継手１０２の加圧に伴い、環状シール１９４よりも大きな外径を有する環状シール１３２によって圧力の不均衡が生じ、これによって係止スリーブ１６６が前方に押されることにより、環状シール１９４に、シールのためのさらなる力が作用する。このように、雄継手１００と雌ねじ継手１０２との間をシールすることによって、これらの構成要素間での流体の漏れが防止される。さらに、雄継手１００と雌ねじ継手１０２が連結状態にあるとき、本体１１２上の環状シール１３２は、係止スリーブ１６６の第２内部円筒面１８２に密着しているため、ダストまたは他の汚染物が付勢要素１９８の周りの空間に侵入することが防止される。

雄継手１００を雌ねじ継手１０２から離脱させたい場合、図４Ａに示すように、まず、付勢要素１９８の付勢力に対抗しつつ、係止スリーブ１６６を後退位置まで移動させる（矢印Ｇの方向）。係止スリーブ１６６が後退位置まで移動する間、各係止部材片１３６は、付勢要素１６０の弾性によって稜線１５５回りに時計方向（矢印Ｈの方向）へ回動を開始し、その結果、各係止部材片１３６は、解除位置に動くことになる。ここで、係止スリーブ１６６の前進位置から後退位置への移動を容易にするため、雌ねじ継手１０２と係止スリーブ１６６の段部１８８との間に、係止スリーブを後方に付勢するツールを挿入することも可能である。

図４Ｂに示すように、係止スリーブ１６６を後退位置に配置し、各係止部材片１３６の位置を解除位置とすると、各係止部材片１３６が倒れることにより、雄継手１００を軸方向に移動させて、雌ねじ継手１０２の内部ねじ１００を通過させるために必要な間隙が生じる。これによって、図４Ｃに示すように、雄継手１００を雌ねじ継手１０２から取り外し、２つの構成要素を離脱状態にすることができる。

上述した雄継手１００には、次のような幾つかの利点がある。まず、この雄継手は、標準の雌ねじ継手に連結することができるため、雌側のアダプターが不要になり、コストが低減するとともに、漏れ経路を少なくすることができる。さらに、顧客が、全てのホースを継手アセンブリの製造業者から購入する必要もなくなる。

上述した実施形態において、上記の１つまたは複数の円筒面に代えて、断面が継手アセンブリの長手軸Ａに対して角度をもった直線となる平面（例えば、テーパー面）、または、曲面（例えば、凸面または凹面）としてもよい。また、上記の１つまたは複数のテーパー面または面取り面に代えて、継手アセンブリの長手軸Ａに関する円筒面（例えば、テーパー面）、または、曲面（例えば、凸面又は凹面）としてもよい。

また、上述した係止部材（歯止め付き、または、歯止めなし）を、雄継手と連結するために、雌継手上で使用するように変更することも可能である。例えば、上述した実施形態において雄継手１００とともに使用される係止部材片１３６を１８０度回転させ、各係止部材片１３６の部分ねじ構造体１４６が、雄ねじ継手の外部ねじと係合するように構成することができる。

また、上述した雄継手は、流体連結以外の分野に適用することも可能である。例えば、上述した雄継手のうちの１つ、特に、歯止め付きの係止部材と解除のためのスリーブを備えた雄継手は、別体の雌ねじに連結するワンタッチ式（push-to-connect type)の固着具として使用することができ、この際、各構成要素は、流体を輸送するためのものである必要はない。

本明細書及び添付請求項で使用される限りにおいて、「含む」(“includes”、“including”)という用語は、「含む」(“comprising”)という用語が請求項の移行部分における用語(transitional word）として使用される場合に解釈される意味と同様の意味で包含的なものである。さらに、「または」(“or”)（例えば、「ＡまたはＢ」）という用語は、「ＡかＢの一方もしくは両方」を意味し、「ＡかＢの一方のみであって、両方は含まない」ことをいう場合には、その旨明示される。したがって、本明細書における「または」の用法は、包含的なものである（ブライアン Ａ．ガーナー著、「現代法律用語用法辞典」、６２４頁、第２版、１９９５年（Bryan A. Garner, A Dictionary of Modern Legal Usage 624 (2d. Ed. 1995))）。また、本明細書及び添付請求項において、「〜内」、「〜内に」、「〜内へ」（“in”、“into”）という用語は、付け加えて「〜上」、「〜上に」、「〜上へ」（“on”、“onto”）も意味するものである。また、本明細書及び添付請求項で使用される限りにおいて、「連結する」（“connect”）は、「直接的に連結する」ことを意味するだけでなく、１つまたは複数の別の構成要素を介して「間接的に連結する」ことも意味するものである。

以上、本発明の様々な実施形態を詳細に説明したが、この説明は、添付請求項に記載された発明の範囲を、ここで説明した詳細に従って限定することを意図するものではない。本発明のさらなる優位性及び変形例は、当業者には容易に理解されるものである。したがって、最も広範な態様における本発明は、図示及び説明された詳細及び例に限定されず、添付請求項に記載された発明の範囲または要旨から逸脱することなく、そのような詳細から逸脱することが可能なものである。さらに、上述した実施形態は例示を目的とするものであり、いずれの特徴または要素も、本出願または後の出願で請求され得る全ての可能な組合せに対して必須のものではない。

Claims (20)

1. 雄継手の少なくとも一部を受け入れる大きさに形成されて内側に内部ねじを有する受入部を含む雌ねじポートに対して、連結及び離脱可能な雄継手であって、
   内部を通じて延びる通路を有する本体と、
   前記本体の周りに配置されて係止位置と解除位置との間を動くように構成され、前記係止位置にあるときに前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合するように構成された保持構造体を有する係止部材と、
   前記係止部材の前端と前記保持構造体との間に配置され、前記係止部材を前記本体上に保持する保持要素と、
   前記係止部材の前記保持構造体よりも後端側に配置され、前記係止部材を解除位置に付勢するように構成された弾性の付勢要素と、
   前記本体の周りの前記係止部材の後方に配置され、第１位置と第２位置の間を前記本体に対して軸方向に移動可能な係止スリーブと、を含み、
   前記係止スリーブが前記第２位置に移動すると、前記係止部材は前記付勢要素の付勢力により前記解除位置に動き、かつ、前記雄継手を前記雌ねじポートに挿入した後、前記係止スリーブが前記第１位置に移動すると、前記係止スリーブが前記係止部材を前記係止位置に動かして、前記係止部材の前記保持構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合することにより、前記雄継手と前記雌ねじポートが一体に固定されることを特徴とする雄継手。
2. 前記付勢要素は、Ｏリング、ガータースプリング、または保持用割リングであることを特徴とする請求項１に記載の雄継手。
3. 前記係止部材は、複数の係止部材片を含むことを特徴とする請求項１に記載の雄継手。
4. 前記保持構造体は、部分ねじ構造体を含むことを特徴とする請求項１に記載の雄継手。
5. 前記係止スリーブと前記本体との間に配置され、前記係止スリーブを前記第１位置に付勢する付勢要素をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の雄継手。
6. 前記係止スリーブを前記第１位置に付勢する付勢要素は、コイルばねまたは波形ワッシャーであることを特徴とする請求項５に記載の雄継手。
7. 前記雄継手と前記係止スリーブのシール部との間の環状シールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の雄継手。
8. 前記係止スリーブ上に配置され、前記雄継手が前記雌ねじポートに連結されたときに前記雌ねじポートの少なくとも１つの面に密着するように構成された環状シールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の雄継手。
9. 前記係止スリーブが前記第１位置から前記第２位置へ移動すると、前記係止部材が前記付勢要素の付勢力により前記解除位置に動いて、前記係止部材の前記保持構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじから外れることにより、前記雄継手が前記雌ねじポートから離脱可能になることを特徴とする請求項１に記載の雄継手。
10. 雄継手の少なくとも一部を受け入れる大きさに形成されて内側に内部ねじを有する受入部を含む雌ねじポートに対して、連結及び離脱可能な雄継手であって、
    内部を通じて延びる通路を有する本体と、
    前記本体の周りに配置され、それぞれの係止位置と解除位置との間を動くように構成され、前記係止位置にあるときに前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合するように構成された保持構造体をそれぞれ有する複数の係止部材片と、
    前記複数の係止部材片の前端と前記保持構造体との間に配置され、前記複数の係止部材片を前記本体上に保持する保持要素と、
    前記複数の係止部材片の前記保持構造体よりも後端側に配置され、前記複数の係止部材片をそれぞれの解除位置に付勢するように構成された弾性の付勢要素と、
    前記本体の周りの前記複数の係止部材片の後方に配置され、第１位置と第２位置の間を前記本体に対して軸方向に移動可能であり、前記第１位置に移動したときに前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置へ動かすように構成された係止スリーブと、を含み、
    前記係止スリーブが前記第２位置に移動すると、前記複数の係止部材片は前記付勢要素の付勢力によりそれぞれの前記解除位置に動き、かつ、前記雄継手を前記雌ねじポートに挿入した後、前記係止スリーブが前記第１位置に移動すると、前記係止スリーブが前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置に動かして、それぞれの前記係止部材片の前記保持構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合することにより、前記雄継手と前記雌ねじポートが一体に固定されることを特徴とする雄継手。
11. 前記保持構造体は、部分ねじ構造体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の雄継手。
12. 前記係止スリーブと前記本体との間に配置され、前記係止スリーブを前記第１位置に付勢する付勢要素をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の雄継手。
13. 前記係止スリーブを前記第１位置に付勢する付勢要素は、コイルばねまたは波形ワッシャーであることを特徴とする請求項１２に記載の雄継手。
14. 前記雄継手と前記係止スリーブのシール部との間の第１環状シールと、
    前記係止スリーブ上に配置され、前記雄継手が前記雌ねじポートに連結されたときに前記雌ねじポートの少なくとも１つの面に密着するように構成された第２環状シールと、
    をさらに含むことを特徴とする前記請求項１０に記載の雄継手。
15. 前記第１環状シールの外径は、前記第２環状シールの外径よりも大きいことを特徴とする請求項１４に記載の雄継手。
16. 前記係止スリーブが前記第１位置から前記第２位置へ移動すると、前記複数の係止部材片が前記付勢要素の付勢力によりそれぞれの前記解除位置に動いて、前記複数の係止部材片の前記保持構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじから外れることにより、前記雄継手が前記雌ねじポートから離脱可能になることを特徴とする請求項１０に記載の雄継手。
17. シール面及び雄継手の少なくとも一部を受け入れる大きさに形成されて内側に内部ねじを有する受入部を含む雌ねじポートに対して、連結及び離脱可能な雄継手であって、
    内部を通じて延びる通路を有する本体と、
    前記本体の周りに配置され、それぞれの係止位置と解除位置との間を動くように構成され、前記係止位置にあるときに前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合するように構成された部分ねじ構造体をそれぞれ有する複数の係止部材片と、
    前記複数の係止部材片の前端と前記保持構造体との間に配置され、前記複数の係止部材片を前記本体上に保持する保持要素と、
    前記複数の係止部材片の前記保持構造体よりも後端側に配置され、前記複数の係止部材片をそれぞれの解除位置に付勢するように構成された弾性の付勢要素と、
    前記本体の周りの前記複数の係止部材片の後方に配置され、第１位置と第２位置の間を前記本体に対して軸方向に移動可能であり、前記第１位置に移動したときに前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置へ動かすように構成され、かつ、前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置に保持するように前記第１位置に付勢される係止スリーブと、
    前記係止スリーブの周りに配置された環状シールと、を含み、
    前記係止スリーブが前記第２位置に移動すると、前記複数の係止部材片は前記付勢要素の付勢力によりそれぞれの前記解除位置に動き、かつ、前記雄継手を前記雌ねじポートに挿入した後、前記係止スリーブが前記第１位置に移動すると、前記係止スリーブが前記複数の係止部材片をそれぞれの前記係止位置に動かして、それぞれの前記係止部材片の前記部分ねじ構造体が前記雌ねじポートの前記内部ねじに係合することにより、前記雄継手と前記雌ねじポートが一体に固定され、前記環状シールが前記雌ねじポートの前記シール面に当接して圧縮されることを特徴とする雄継手。
18. 前記係止スリーブと前記本体との間に配置され、前記係止スリーブを前記第１位置に付勢する付勢要素をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の雄継手。
19. 前記係止スリーブを前記第１位置に付勢する付勢要素は、コイルばねまたは波形ワッシャーであることを特徴とする請求項１８に記載の雄継手。
20. 前記雄継手と前記係止スリーブのシール部との間に備えられた環状シールをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の雄継手。

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