説明

直線ネジの設けられた調整可能なポート端部

雌ポート(71)を有するポート本体(70)とネジ結合しかつ封鎖するようにされた雄ネジ流体結合部材(20)である。雄結合部材(20)は、ネジの設けられた端部(30)のある筒状部材(35)を通って伸びている円孔(23)、ネジ端部(30)と長手方向で隣接する第1の円筒状周囲アンダーカット部分(60)、一連の中間雄ネジ(55)及び第2の円筒状アンダーカット部分(34)を有する筒状部材(35)を持つ。結合部材(20)は、シール部材(40)、及び第1のアンダーカット部分(60)と周囲方向で封鎖接触して置かれた環状リング部材(45)を持つ。取り付けの際は、シール部材(40)は、シール部材(40)の厚さより大きい長手方向長さを有する環状室(80)を形成している環状リング(45)、雌ポート(71)及び第1のアンダーカット部分(60)により閉じ込められる。結合部材(20)は、長手方向端部(51)が環状リング(45)と中間ネジ(55)との間に置かれた中間ネジ(55)にネジ結合されたロックナット(50)も持つ。ロックナット(50)は、中間ネジ(55)及び第2のアンダーカット部分(34)の長手方向長さより大きい長手方向長さを持つ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、継手、特にポートに関して任意の回転方向を取ることができしかも雌ポートとの密閉連結を要するエルボのような継手に関する。
【背景技術】
【0002】
種々の作動圧力下で漏洩がなくかつ流量を絞ることのない連結を提供するために、産業設備用システム及び商業的製品において流体用継手が使用される。この形式のエルボ継手は、2個の雄ネジ端部、本体部分、中間のネジ部分、Oリング、ワシャ、及びロックナットを備える。かかる継手使用の一例として、継手の一方の端部は雌ポートに適合でき、他方の端部は強固な管又は可撓性導管に取り付けることができる。流体産業は、継手を、規制された他の適合部品と相互交換ができるように設計及び寸法を規制するために、SAEのような標準団体に頼ってきた。
【0003】
SAE標準は、継手についての一般的仕様及び寸法仕様を提供する。かかる継手の一例がシュモール(Schmohl)の特許文献1に示される。継手の製造業者は、最終使用者に適正な連結のための推奨される組立技法を提供する。しかし、継手を適合部品に取り付ける際に、継手に損傷を生じ、漏洩する連結をもたらすことがある。漏洩無しの連結を提供するためには、ワシャ、雌ポート、及び雄継手により形成された空洞部内にOリングを適正に封鎖しなければならない。
【特許文献1】米国特許第3,240,515号 明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
もし最終使用者が推奨された組立技法に従わない場合は、雌継手上の中間ネジ部分がワシャを変形させることが有り得る。ワシャへの損傷は空洞部の形状を変え圧力流体の漏洩路を提供する。ワシャへの損傷はOリングを損傷させることも有り得る。ワシャがOリングに向かって変形すると、これがOリングに切り傷を付け又は切断する可能性がある。連結内の圧力もまた、空洞部内の何かの開口、例えば変形したワシャを通してOリングを押し出す。
【0005】
同様に、最終使用者が推奨組立技法に従わない場合、空洞部がOリングを受け入れるには小さ過ぎることも有り得る。継手のロックナットが、組立中、その正確な位置にない場合は、ワシャが空洞部を制限するであろう。この制限された空洞部は、Oリングを永久変形させ、又はOリングを空洞部外に押し出すであろう。いずれも漏洩する連結を生ずる可能性がある。
【0006】
この種の継手は、複数回使用するように意図される。再使用可能な継手は、新たな導管又は別の雌ポートに連結することができる。継手のどの部品に対する損傷も、継手の再使用を妨げるであろう。特に、ワシャへの損傷は、これを継手本体上に固着させる可能性がある。Oリングへの損傷は、Oリングに永久変形を起こし、その使用可能な寿命を短くさせる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様により、ポート本体に取り付けるに適した一方の端部及び産業設備用の諸システムにおいて使用される導管及び市販製品との取付部を有する第2の端部を有する継手が提供される。本発明は、取付け中における継手構成要素の破損を防止する。
【0008】
本発明の特徴は、雄ネジの設けられた第1の端部、前記第1の端部に関して角度が付けられ雄ネジが設けられた第2の端部、及び第1の端部から第2の端部に伸びている円孔を有する筒状部材を有する雄結合部材を提供することである。雄結合部材は、更にネジが設けられた第2の端部と長手方向で隣接しかつ第2の端部のネジの谷径より僅かに小さい一様な直径を有する第1の円筒状周囲アンダーカット部分、第1のアンダーカット部分に長手方向で隣接しかつ第1の長手方向端部と第2の長手方向端部とを有する中間雄ネジ部分、及び中間雄ネジ部分の第2の長手方向端部からショルダー部分に長手方向で伸びている一様な直径の第2の円筒状アンダーカット部分を持つ。結合部材は、第1のアンダーカット部分の周囲と周囲方向の封鎖接触状態で置かれたシール部材、第1のアンダーカット部分と密に接触しかつシール部材と中間雄ネジ部分の第1の長手方向端部との間に置かれた環状のリング部材、及び環状リングのシール部材から遠い方の側に置かれかつ第1の長手方向端部と第2の長手方向端部とを有し中間雄ネジ部分にネジで取り付けられたロックナットを備える。ロックナットの第1の長手方向端部は、環状リングと中間雄ネジ部分の第1の長手方向端部との間に置かれる。
【0009】
上記の雄結合部材の更なる特徴は、第2の円筒状アンダーカット部分と中間ネジ部分との組み合わせられた軸方向の全長に少なくも等しいロックナットの長手方向長さを有することである。別の特徴は、結合用部材が再使用可能なことである。
【0010】
更に別の特徴は、上述の結合部材が、雌ネジ円孔部分に融合する内向きテーパーのオリフィスのある雌ポートを有するポート本体にネジ結合しかつ封鎖取付けするようにされることである。雌ポートへの雄結合部材の取付けの際に環状の室が形成され、この中でシール部材が、環状リング、テーパー付きオリフィス、及び第1の円筒状周囲アンダーカット部分により閉じ込められる。更なる特徴は、環状室がシール部材の厚さより大きい長手方向長さを有することを含む。
【0011】
雄結合部材の別の特徴は、第2の長手方向端部がショルダー部分との当たり接触にある第1の完全後退位置と第1の長手方向端部が環状リング部材に当たる第2の完全設置との間を動き得るロックナットを有することである。ロックナットは、第1及び第2の位置の双方において一連の中間雄ネジを覆うこともできる。
【0012】
更に別の特徴は、上述の雄結合部材が雌ポートを有するポート本体にネジ取付けされる流体連結を形成する方法である。この方法は、上述の雄結合部材と雌ポートとを準備し、この雄結合部材を雌ポートに取り付け、そしてシール部材を閉じ込めるための環状空洞部を形成することよりなる。この方法は、雄結合部材を希望の角度方向に位置決めすることも含み、更に環状室を封鎖するためのロックナットを更に締めることを含む。この方法の更なる特徴はロックナットを緩め、雄結合部材を雌本体から外し、そして別のポート本体と更なる連結を形成することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明は、付属図面において例示の方法により線図で図示される。
【0014】
図1−4を参照すれば、アダプター継手120に対する従来技術の設計が示される。アダプター継手120は、ネジの設けられたポート端部130、本体部135(部分的に示される)、Oリングシール140、バックアップワシャ145、及びロックナット150を有し、このロックナットは中間ネジ部分155にネジ連結される。ワシャ145及びOリング140を受け入れるアンダーカット部分160が、ネジの設けられたポート端部130と中間ネジ部分155との間に置かれる。上方アンダーカット部分134が、中間ネジ部分155と本体135との間に置かれる。図1は取付け前の継手120を示す。
【0015】
図2は、ポート170内にねじ込まれた後の継手120を示す。継手120は、ワシャ145がポート本体170の頂部に当たりそしてアンダーカット部分160内に作られた空洞部180内にOリング140を閉じ込めるまでポート170内にねじ込まれる。次いで、継手は、継手120の反対側の端部(図示せず)の適正な整列又は方向合わせのため、必要な場合、図3に示されるように最大で1回転まで「戻し離される」。完全に組み立てられた位置が図4に示される。この位置においては、ロックナット150は、その底端部151がワシャ145と隣接接触し、一方、ワシャが本体部170の頂部と隣接接触するように動かされ、これにより空洞部180内におけるOリング140の封鎖を達成するまで、中間ネジ部分155上で締められる。
【0016】
図1−4に示される従来技術の設計の欠点は、継手120をポート170内に最初に組み合わせる際に、ロックナット150が中間ネジ部分155の底部ネジ157まで又はその下方に常時伸びていないことである。その結果、中間ネジ部分155のネジ底部157がワシャ154と接触し(図2に示されるように)ワシャ145を作られる空洞部180内に下向きに変形させることである。この変形は、図2、3及び4の番号147により表される。
【0017】
図4に示されるように、変形したワシャ145は、空洞部180の適正な封鎖を提供せず、従って漏洩路を形成する。この変形はOリング140をアンダーカット160に押し付けてひねることによりOリング140の封鎖能力を損なう可能性がある。この変形は、また、ワシャ145の内径とアンダーカット160との間の間隙を広げる。運転中、内部孔122内の液体圧力が、この間隙を通ってOリング140を空洞部180外に押し出す可能性がある。極端な場合は、空洞部180内のOリング140のための利用可能な容積が変形により大きく減らされ、Oリング140が一杯になって損傷を受ける。ワシャ145の変形も、継手120の再使用可能性を妨げる。
【0018】
本発明は図5−8に示され、従来技術の設計と組み合ったこの短所を克服する継手20を示す。継手20は、従来技術の継手120と同様なネジの設けられたポート端部30、Oリング40、及びワシャ45を持つ。継手20は、従来技術のナット150よりも長手方向長さが大きいロックナット50を利用する。アンダーカット部分60は従来技術のアンダーカット160よりも長い長手方向長さを持つ。中間ネジ部分55は、アンダーカット部分60と上方アンダーカット部分34とを分離する。ロックナット50のより大きい長さは、中間ネジ部分55と上方アンダーカット34との組合せ長さに等しいか又はこれより大きい。
【0019】
図6は、まずポート70の空洞部71内にねじ込まれた後の継手20を示す。この段階中、継手20は、ワシャ45がポート本体部70の頂部に達するまで空洞部71内にねじ込まれる。ロックナット50の底部51がワシャ45の上面と接触して、ワシャ45と中間ネジ部分55のネジ底部57との間のいかなる接触も防止する。整列のために戻す前に継手20を更に締めると、ワシャ45を変形させることなくロックナット50の底面51とポート70の頂面との間でワシャ45を圧迫する。こうして、ロックナットの底面51により提供された緩衝がワシャ45のいかなる変形も防止し、これにより、形成された空洞部80内の封鎖能力に対するいかなる欠陥も防止する。特に、ワシャ45が変形されないため、Oリング40は、ワシャ45、継手20,ポート本体70及びネジ連結99による空洞部80内に完全に閉じ込められる。また、Oリング40は、ワシャ45が変形しないためこれによる物理的損傷を受けない。
【0020】
図8を参照すれば、従来技術の設計と同様に、継手20がその希望位置に整列される(又は方向を合わせられる)と、ロックナット50は、Oリング40が空洞部80内に座り
かつワシャ45の底面がポート本体70の頂部と接触して空洞部80内における適正な封鎖を提供するまで、中間ネジ部分55上でレンチで締められる。ロックナット50はアンダーカット部分60内に存在する下方部分51を持っているが、空洞部80内の容積が減らされないことに注意すべきである。アンダーカット部分60は、ワシャ45とネジの設けられたポート端部30との間に同じ長手方向長さが提供されるように(長手方向で)長くされる。従って、Oリング40は、従来技術より長い長さに挟まれることはない。空洞部80は適正な封鎖を提供するように従来技術の空洞部180とほぼ同じ容積を持つ。アンダーカット部分60が長くされるため、ロックナット下方部分51がワシャ45と中間ネジ部分55との間にあるための十分な距離がある。
【0021】
図9−10を参照すれば、継手20の(番号95で与えられた)長手方向全長を従来技術におけると同じままにするために、下方アンダーカット部分60を長くしたことを補償するように上方アンダーカット部分34を上に動かすことができる。同じ長手方向長さ95を保つことにより、両方の端部に対するポート距離を変える必要はない。
【0022】
図2及び図6を参照すれば、本発明は、ロックナット50上のネジが常に中間ネジ部分55と接触することを保証する。これが最良の可能な取付用手段を提供し、更にネジ底部57がワシャ45と接触し得ないことを保証する。従来技術においては、継手20を空洞部180内に更に移動できるため、中間ネジ部分155がロックナット150と完全に組み合えないことが有り得る。このため、組み合っているネジの強度が最小化され、かつ全てのトルクがネジ全面にわたっては分布されないため、大き過ぎるトルクのためネジの切断の可能性が顕著になる。
【0023】
再び図8を参照すれば、本設計の別の特徴はナット50の大きくされた保持面積を含む。ナット50は、典型的に、レンチと組み合うに便利な外面を持つ。例えば、ナット50は、レンチ平面よりなる外面を持つことができる。ナット50は、長くされたため、レンチ用の保持面が増加される。
【0024】
本設計の別の特徴は、継手20のポート本体70内への設置の簡単化を含む。図1を参照すれば、従来技術においては、設置者は、ロックナット150が本体135のショルダー137と接触するようにロックナットを確実に上げねばならなかった。この段階は、空洞部180を小さくしないために必要である。例えば、最初に設置する際にロックナット150が上げられず下方でワシャ145と接触していたならば、これがOリング140を空洞部180内により深く押し、空洞部180の容積を最小にするであろう。本発明のロックナット50は、従来技術のロックナット150より長手方向で長いため、これは既に本体35と接触し、設置開始前に持ち上げる必要はない。これが設置工程を単純化し、空洞部80が最小化されないことを保証する。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】設置前の従来技術による継手の部分的断面図である。
【図2】受入れポート内にねじ込まれた状態で示された従来技術の継手の部分的断面図である。
【図3】完全にねじ込まれた位置に達しない状態で示された従来技術の継手の部分的断面図である。
【図4】完全にねじ込まれた状態で示された従来技術の継手の部分的断面図である。
【図5】設置前の本発明による継手の部分的断面図である。
【図6】受け入れポート内にねじ込まれた状態でて示された本発明による継手の部分的断面図である。
【図7】完全にねじ込まれた位置に達しない状態で示された本発明による継手の部分的断面図である。
【図8】完全にねじ込まれた状態で示された本発明による継手の部分的断面図である。
【図9】従来技術の継手の部分的に断面にされた正面図である。
【図10】本発明による継手の部分的に断面にされた正面図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
雌ポート(71)を有するポート本体(70)とネジ結合しかつ封鎖取付けするようにされ雄ネジの設けられた流体用結合部材(20)において、前記雌ポート(71)が雌ネジの設けられた円孔部分に融合する内向きテーパーのオリフィスを有している前記雄の流体用結合部材(20)であって;
少なくも2個の端部を有する筒状部材(35)が、第1の端部(25)、前記ポート本体(70)の雌ネジの設けられた円孔部分と組み合うようにされた雄ネジの設けられた第2の端部(30)を有し、前記雄の結合部材(20)が、前記第1の端部(25)に関して角度の付けられた長手方向軸線、前記筒状部材(35)を通って前記第1の端部(25)から前記第2の端部(30)に伸びている円孔(23)、前記雄ネジの設けられた第2の端部(30)と長手方向で隣接しかつ前記第2の端部(30)のネジの谷径より僅かに小さい一様な直径を有する第1の円筒状の周囲のアンダーカット部分(60)、前記第1のアンダーカット部分(60)と長手方向で隣接しかつ第1の長手方向端部(57)と第2の長手方向端部とを有する一連の中間雄ネジ(55)、前記中間雄ネジ(55)の第2の長手方向端部からショルダー部分(37)に長手方向で伸びている一様な直径の第2の円筒状アンダーカット部分(34)を有し;
シール部材(40)が、前記第1のアンダーカット部分(60)内に置かれかつこの部分と周囲で封鎖接触状態にあり、
前記第1のアンダーカット部分(60)と密な内周接触に位置決めされた環状のリング部材(45)が、前記第1のシール部材(40)と前記中間雄ネジの第1の端部(57)との間に置かれ、前記雄の結合部材(20)の前記雌ポート(71)への取付けの際に環状の室(80)が形成され、この中で、前記シール部材(40)が前記環状のリング(45)、前記テーパー付きオリフィス及び前記第1の円筒状の周囲アンダーカット部分(60)により閉じ込められ;更に
環状リング(45)の前記シール部材(40)から遠い側に置かれ、第1の長手方向端部(51)と第2の長手方向端部とを有するロックナット(50)が、前記中間雄ネジ(55)にネジで取り付けられ、前記ロックナット(50)の第2の長手方向端部は、前記中間雄ネジ(55)に関して完全に後退した位置にあるとき、前記ショルダー部分(37)に当たって接触しかつ前記ロックナットの第1の長手方向端部(51)が軸方向で前記一連の中間雄ネジ(55)より先に伸びる
ことを特徴とする前記雄の流体用結合部材(20)。
【請求項2】
前記雄結合部材(20)を前記ポート本体(70)の前記雌ポートに封鎖取付けたとき、前記ロックナット(50)の第2の長手方向端部が前記ショルダー部分(37)から間隔を空けられ、かつ前記ロックナットの第1の長手方向端部(51)が前記環状のリング(45)と当たり接触状態にある請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項3】
前記ロックナット(50)は、前記第2の長手方向端部が前記ショルダー部分(37)と当たり接触している第1の完全後退位置と前記第1の長手方向端部(51)が前記環状リング部材(45)と当たる第2の完全装着位置との間を動くことができる請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項4】
前記ロックナットの第1の長手方向端部(51)が、前記第1及び第2の位置の双方において、前記中間雄ネジ(55)と前記環状リング部材(45)との間に置かれる請求項3の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項5】
前記ロックナット(50)が、前記第1及び第2の位置の双方において前記一連の中間雄ネジ(55)を覆う請求項3の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項6】
前記ロックナット(50)の長手方向の大きさが、前記第2の円筒状アンダーカット部分(34)と前記中間ネジ(55)との組み合わせられた軸方向全長と少なくも等しい請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項7】
前記ロックナットの第1の長手方向端部(51)が、前記中間ネジ(55)に関する前記ロックナット(50)の長手方向位置と無関係に、常に前記環状リング部材(45)と前記中間ネジ(55)との間に置かれる請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項8】
前記環状室(80)の長手方向の大きさが、前記シール部材(40)の厚さより大きい請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項9】
前記第1の端部(25)に雄ネジが設けられる請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項10】
前記少なくも2個の端部が、前記第1の端部(25)、前記第2の端部(30)、及び前記第1の端部と長手方向で同軸に共有された第3の端部より構成され、更に前記円孔(23)が前記第3の端部を通って伸びる請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項11】
前記第1の端部(25)及び第3の端部が雄ネジを有する請求項10の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項12】
前記結合部材(20)が再使用可能である請求項1の雄の流体用結合部材(20)。
【請求項13】
雄の流体用結合部材(20)を雌ポートを有するポート本体(70)にネジで取り付ける流体用連結(99)を形成する方法であって、
少なくも2個の端部を有する筒状部材(35)が、第1の端部(25)、前記第1の端部(25)に関して角度を付けられ雄ネジの設けられた第2の端部(30)、前記筒状部材(35)を通って前記第1の端部(25)から前記第2の端部(30)に伸びている円孔(23)、前記ネジの設けられた第2の端部(30)と長手方向で隣接しかつ前記第2の端部(30)のネジの谷径より少なくも僅かに小さい一様な直径を有する第1の円筒状の周囲のアンダーカット部分(60)、前記第1のアンダーカット部分(60)と長手方向で隣接しかつ第1の長手方向端部(57)と第2の長手方向端部とを有する一連の中間雄ネジ(55)、前記中間雄ネジ(55)の第2の長手方向端部からショルダー部分(37)に長手方向で伸びている一様な直径の第2の円筒状アンダーカット部分(34)を有する前記雄の流体用結合部材(20)を準備し;前記雄の流体用結合部材(20)は、更に、前記第1のアンダーカット部分(60)と周囲で封鎖接触して位置決めされたシール部材(40)、前記第1のアンダーカット部分(60)の外面と周囲で接触して置かれ、かつ前記第1のシール部材(40)と前記中間雄ネジの第1の長手方向端部(57)との間に置かれた環状のリング部材(45)、及び前記環状のリング部材(45)と前記中間雄ネジ(55)との間に置かれた第1の長手方向端部(51)と前記中間雄ネジ(55)にネジ取付けされた第2の長手方向端部とを有するロックナット(50)を備え、前記ロックナット(50)の長手方向の大きさが前記第2の円筒状アンダーカット部分(34)と前記中間雄ネジ(55)との組み合わせられた軸方向の全長と少なくも等しく;
ネジの設けられた円孔部分に融合して行く内向きテーパーの付けられたオリフィスを設け;
前記雄結合部材のネジの設けられた第2の端部(30)を前記雌ポート(71)のネジの設けられた円孔部分内に取り付け、そして前記シール部材(40)を閉じ込めるための環状の室を形成し;
前記雄結合部材(20)の前記第1の端部(25)を希望の角度方向に位置決めし;そして
前記環状の室(80)を封鎖するために前記ロックナット(50)を締め、前記室(80)は前記シール部材(40)の厚さより大きい長手方向長さを有し、前記環状リング部材(45)は前記シール部材(40)及び前記ロックナットの第1の長手方向端部(51)と当たり接触している
流体用連結(99)の形成方法。
【請求項14】
前記ロックナット(50)を緩め;
前記ポート本体(70)から前記雄結合部材(20)を外し;そして
請求項18の方法段階を使用して、雌連結部を有する別のポート本体との更なる連結を形成する
諸段階を更に含む請求項13の方法。
【請求項15】
前記環状室(80)の長手方向大きさを前記シール部材(40)の厚さより大きい距離に延ばす段階を更に含む請求項13の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公表番号】特表2006−518833(P2006−518833A)
【公表日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−503793(P2006−503793)
【出願日】平成16年2月23日(2004.2.23)
【国際出願番号】PCT/US2004/005269
【国際公開番号】WO2004/076908
【国際公開日】平成16年9月10日(2004.9.10)
【出願人】(500207958)パーカー−ハニフイン・コーポレーシヨン (10)
【Fターム(参考)】