特表 2024-542869 エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-15

(54)【発明の名称】エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システム

(51)【国際特許分類】

   H01R 27/00 20060101AFI20241108BHJP

【ＦＩ】

H01R27/00 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024551888

(86)(22)【出願日】2022-11-23

(85)【翻訳文提出日】2024-07-19

(86)【国際出願番号】 US2022080384

(87)【国際公開番号】W WO2023097247

(87)【国際公開日】2023-06-01

(31)【優先権主張番号】63/282,499

(32)【優先日】2021-11-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524194230

【氏名又は名称】マンリー，ジョセフ，エー．

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マンリー，ジョセフ，エー．

(57)【要約】

エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システムは、エネルギー源に関連付けられた第１の接続部と、エネルギー消費負荷に関連付けられた第２の接続部とを含む。第１および第２の接続部が互いに結合されると、スタッドアンドソケットを介してエネルギー源から負荷にエネルギーを伝達することができる。ソケット内のコアプラグは、第１および第２の接続部が一緒にされるときにスタッドによって押し込められ、ボルトを展開させてスタッドをソケット内に機械的に拘束する。エネルギー源から延びてコアプラグ内で終端する上流側導管は、ポペットの形態のインタラプタを含む。インタラプタを通るエネルギー伝達は、コアプラグが押し込み状態にあるときにのみ生じる。押しボタンアクチュエータは、第１および第２の接続部を分離することができ、エネルギーの伝達が同時に終了するようにボルトを係合解除する。
【選択図】図１１Ｄ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システムであって、
エネルギー源に関連付けられた第１の接続部であって、上流側導管が、前記第１の接続部内に配置された上流側末端部を有し、前記上流側導管は、前記エネルギー源から前記上流側末端部にエネルギーを伝達するように構成された、第１の接続部と、
エネルギー消費負荷に関連付けられ、前記第１の接続部に選択的に結合および結合解除されるように構成されてた第２の接続部であって、下流側導管が、前記第２の接続部に配置された下流側末端部を有し、前記下流側導管は、前記下流側末端部から前記負荷にエネルギーを伝達するように構成された、第２の接続部と、
前記第１および第２の接続部の一方に配置されたソケットであって、前記ソケットは、 入口を有し、コアプラグが、伸長状態と押し込み状態との間で移動するために前記ソケット内に摺動可能に配置され、前記コアプラグは、前記コアプラグが前記伸長状態にあるときに前記ソケットの前記入口と位置合わせされ、前記コアプラグが前記押し込み状態にあるときに前記ソケット内に凹んでいるノーズ端部を有しており、ボルトが、設定位置と展開位置との間で移動するために前記ソケットに対して支持された、ソケットと、
前記第１および第２の接続部の他方から延びるスタッドであって、前記スタッドは、前記コアプラグを前記ソケットの前記入口から離れるように変位させるように構成された遠位先端部を有し、前記第１および第２の接続部を互いに強固に締結するために前記設定位置から前記展開位置に移動すると、前記ボルトによって前記ソケット内に機械的に拘束される、スタッドと、を備え、
前記上流側および下流側の末端部の一方は前記スタッド内に配置され、前記上流側および下流側の末端部の他方は、前記コアプラグ内に配置され、前記コアプラグが前記伸長状態と前記押し込み状態との間を移動するときに前記コアプラグと共に移動可能であり、前記上流側末端部は、前記上流側導管から前記下流側導管へのエネルギーの伝達を可能にするために前記スタッドが前記ソケット内にしっかりと拘束されると前記下流側末端部と動作可能に結合する、エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システム。

【請求項2】

前記上流側末端部は、前記コアプラグ内に配置され、前記コアプラグが前記伸長状態と前記押し込み状態との間を移動するときに前記コアプラグと共に移動可能であり、前記上流側導管は、前記上流側末端部に隣接するインタラプタを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記インタラプタは、前記コアプラグが前記押し込み状態にあるときに前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を阻止する開放状態を有するポペットを備え、前記インタラプタは、前記コアプラグが前記伸長状態にあるときに前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を可能にする閉鎖状態を有する、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記ポペットは裏当てばねを有する、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記上流側末端部は、前記遠位先端部が前記コアプラグを前記ソケット入口から押し離すと前記下流側末端部と整列する、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記エネルギー源は電気エネルギーであり、前記上流側導管および前記下流側導管は導電性ワイヤを備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記エネルギー源は流体エネルギーであり、前記上流側導管および前記下流側導管は流体導電ラインを備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記エネルギー源は光エネルギーであり、前記上流側導管および前記下流側導管は光透過導波路を備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記ソケットは、略Ｄ字形の断面を有し、前記スタッドは、前記ソケットの前記Ｄ字形の断面と嵌合するように構成された略Ｄ字形の断面を有する、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システムであって、
エネルギー源に関連付けられた第１の接続部であって、上流側導管が、前記第１の接続部内に配置された上流側末端部を有し、前記上流側導管は、前記エネルギー源から前記上流側末端部にエネルギーを伝達するように構成された、第１の接続部と、
エネルギー消費負荷に関連付けられ、前記第１の接続部に選択的に結合および結合解除されるように構成されてた第２の接続部であって、下流側導管が、前記第２の接続部に配置された下流側末端部を有し、前記下流側導管は、前記下流側末端部から前記負荷にエネルギーを伝達するように構成された、第２の接続部と、
前記第１の接続部に配置されたソケットであって、前記ソケットは、入口を有し、コアプラグが、伸長状態と押し込み状態との間で移動するために前記ソケット内に摺動可能に配置され、前記コアプラグは、前記コアプラグが前記伸長状態にあるときに前記ソケットの前記入口と位置合わせされ、前記コアプラグが前記押し込み状態にあるときに前記ソケット内に凹んでいるノーズ端部を有しており、ボルトが、設定位置と展開位置との間で移動するために前記ソケットに対して支持され、前記上流側末端部は、前記コアプラグ内に配置され、前記コアプラグが前記伸長状態と押し込み状態との間で移動するときに前記コアプラグと共に移動可能である、ソケットと、
前記第２の接続部から延びるスタッドであって、前記スタッドは、前記コアプラグを前記ソケットの前記入口から離れるように変位させるように構成された遠位先端部を有し、前記スタッドは、前記第１および第２の接続部を互いに強固に締結するために前記設定位置から前記展開位置に移動すると、前記ボルトによって前記ソケット内に機械的に拘束され、前記下流側末端部は前記スタッド内に配置される、スタッドと、を備え、
前記上流側末端部は、前記上流側導管から前記下流側導管へのエネルギーの伝達を可能にするために前記スタッドが前記ソケット内にしっかりと拘束されると前記下流側末端部と動作可能に結合する、エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システム。

【請求項11】

前記上流側導管は、前記上流側末端部に隣接するインタラプタを含む、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記インタラプタは、前記コアプラグが前記押し込み状態にあるときに前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を阻止する開放状態を有するポペットを備え、前記インタラプタは、前記コアプラグが前記伸長状態にあるときに前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を可能にする閉鎖状態を有する、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記ポペットは裏当てばねを有する、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記上流側末端部は、前記遠位先端部が前記コアプラグを前記ソケット入口から押し離すと前記下流側末端部と整列する、請求項１０に記載のシステム。

【請求項15】

前記エネルギー源は電気エネルギーであり、前記上流側導管および前記下流側導管は導電性ワイヤを備える、請求項１０に記載のシステム。

【請求項16】

前記エネルギー源は流体エネルギーであり、前記上流側導管および前記下流側導管は流体導電ラインを備える、請求項１０に記載のシステム。

【請求項17】

前記エネルギー源は光エネルギーであり、前記上流側導管および前記下流側導管は光透過導波路を備える、請求項１０に記載のシステム。

【請求項18】

エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システムであって、
エネルギー源に関連付けられた第１の接続部であって、上流側導管が、前記第１の接続部内に配置された上流側末端部を有し、前記上流側導管は、前記エネルギー源から前記上流側末端部にエネルギーを伝達するように構成され、前記上流側導管は、前記上流側末端部に隣接するインタラプタを含み、前記インタラプタは、前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を阻止する開放状態と、前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を可能にする閉鎖状態とを有する、第１の接続部と、
エネルギー消費負荷に関連付けられ、前記第１の接続部に選択的に結合および結合解除されるように構成されてた第２の接続部であって、下流側導管が、前記第２の接続部に配置された下流側末端部を有し、前記下流側導管は、前記下流側末端部から前記負荷にエネルギーを伝達するように構成された、第２の接続部と、
前記第１の接続部に配置されたソケットであって、前記ソケットは、入口を有し、コアプラグが、伸長状態と押し込み状態との間で移動するために前記ソケット内に摺動可能に配置され、前記コアプラグは、前記コアプラグが前記伸長状態にあるときに前記ソケットの前記入口と位置合わせされ、前記コアプラグが前記押し込み状態にあるときに前記ソケット内に凹んでいるノーズ端部を有しており、ボルトが、設定位置と展開位置との間で移動するために前記ソケットに対して支持され、前記上流側末端部は、前記コアプラグ内に配置され、前記コアプラグが前記伸長状態と押し込み状態との間で移動するときに前記コアプラグと共に移動可能である、ソケットと、
前記第２の接続部から延びるスタッドであって、前記スタッドは、前記コアプラグを前記ソケットの前記入口から離れるように変位させるように構成された遠位先端部を有し、前記第１および第２の接続部を互いに強固に締結するために前記設定位置から前記展開位置に移動すると、前記ボルトによって前記ソケット内に機械的に拘束され、前記下流側末端部は前記スタッド内に配置される、スタッドと、を備え、
前記スタッドが前記ソケット内にしっかりと拘束されて、前記コアプラグが前記押し込み状態にある前記インタラプタを介したエネルギーの伝達を可能にすると、前記上流側末端部は前記下流側末端部と動作可能に結合する、エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システム。

【請求項19】

前記上流側導管および下流側導管は、本質的に導電性ワイヤ、流体導電ラインおよび光透過導波路からなる群から選択される、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

前記インタラプタは、前記コアプラグが前記押し込み状態にあるときに前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を阻止する開放状態を有するポペットを備え、前記インタラプタは、前記コアプラグが前記伸長状態にあるときに前記上流側末端部へのエネルギーの伝達を可能にする閉鎖状態を有する、請求項１９に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２１年１１月２３日に出願された仮特許出願第６３／２８２，４９９号の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれ、依拠される。

【0002】

本発明は、一般に、スタッドアンドソケット解放可能締結システムに関し、より詳細には、エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システムに関する。

【背景技術】

【0003】

スタッドおよびソケット解放可能締結システムは、当技術分野で周知である。２０１９年４月２日に発行されたＭａｎｌｙの特許文献１を参照すると、直線運動によって支持構造体に付属工具を迅速に接続および切断するための堅牢なスタッドアンドソケット型結合アセンブリが開示されている。アセンブリは、タングスロットの例示的な形態のソケットを有する第１の接続部を備える。ソケットには、コアプラグが摺動可能に配置されている。付属工具の例示的な形態の第２の接続部は、第１の接続部のソケット内に嵌合するように構成された断面を有するスタッドを含む。ボルトは、第１の接続部の内部で摺動するように支持される。ボルトは、ボルト締め位置で第２の接続部のスタッドと係合して、第１および第２の接続部を選択的に互いにロックすることができる。

【0004】

特許文献１のスタッドアンドソケット解放可能締結システムは、あらゆる種類の用途のために２つの部材間の迅速かつ確実な機械的接続を可能にする。しかしながら、当技術分野では、追加の機能を導入し、したがってスタッドアンドソケット解放可能締結システムに適した用途の範囲をさらに拡大することによって、特許文献１の教示を改善する必要がある。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、エネルギー伝達スタッドアンドソケット解放可能締結システムである。本システムは、エネルギー源に関連付けられた第１の接続部と、エネルギー消費負荷に関連付けられた第２の接続部とを備える。第２の接続部は、第１の接続部に選択的に結合および結合解除されるように構成される。上流側導管は、第１の接続部内に配置された上流側末端部を有する。上流側導管は、エネルギー源から上流側末端部にエネルギーを伝達するように構成される。下流側導管は、第２の接続部に配置された下流側末端部を有する。下流側導管は、下流側末端部から負荷にエネルギーを伝達するように構成される。ソケットは、第１または第２の接続部のいずれかに配置される。ソケットは、入口を有する。コアプラグは、伸長状態と押し込み状態との間で移動するためにソケット内に摺動可能に配置される。コアプラグは、コアプラグがその伸長状態にあるときにソケットの入口と位置合わせされたノーズ端部を有する。しかしながら、コアプラグが押し込み状態にあるとき、ノーズ端部はソケットの内側に凹んでいる。ボルトは、設定位置と展開位置との間の移動のためにソケットに対して支持される。第１および第２の接続部の他方からはスタッドが延びている。すなわち第１の接続部にソケットが配置されている場合、スタッドは、第２の接続部から延び、その逆も同様である。スタッドは、コアプラグをソケットの入口から離れるように変位させるように構成された遠位先端部を有する。ボルトがその設定位置からその展開位置に移動すると、スタッドはボルトによってソケット内に機械的に拘束される。これにより、第１および第２の接続部が互いに強固に締結される。上流側または下流側のいずれかの末端部は、スタッド内に配置される。他方の末端部は、コアプラグ内に配置され、コアプラグが伸長状態と押し込み状態との間を移動するときにコアプラグと共に移動可能である。すなわち上流側末端部がコアプラグ内に配置される場合、下流側末端部はスタッド内に配置され、逆もまた同様である。上流側導管から下流側導管へのエネルギーの伝達を可能にするためにスタッドがソケット内にしっかりと拘束されると、上流側末端部は下流側末端部と動作可能に結合する。

【0006】

本発明は、統合型エネルギー伝達の追加機能を導入することによって米国特許第１０，２４７，５２０号明細書の教示を改善し、したがって、スタッドアンドソケット解放可能締結システムに適した用途の範囲をさらに拡大する。本発明は、２つの物体を、それらの間のエネルギー伝達を可能にしながら迅速かつ確実に一緒に取り付ける能力を可能にする。上流側および下流側の末端部をスタッドおよびコアプラグ内に配置することにより、第１の接続部および第２の接続部の上または周りの他の場所で上流側導管と下流側導管との間の接続を設計する必要性が排除または低減される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面に関連して考慮すると、より容易に理解されるであろう。

【0008】

【図1】本出願人自身の米国特許第１０，２４７，５２０号明細書から得られたスタッドアンドソケット締結システムの従来技術の図であり、第１および第２の接続部は、分離された非結合状態で示されている。

【0009】

【図2】図１と同様の従来技術の描写であるが、第１および第２の接続部が結合配置で示されている。

【0010】

【図3】本発明の一実施形態によるスタッドアンドソケット締結システムの主要な機械的構成要素の非常に簡略化された斜視図であり、第１および第２の接続部は分離された非結合状態で示されている。

【0011】

【図4】図３の締結システムのわずかに前傾した視点からの別の非常に簡略化された斜視図であり、第１および第２の接続部は結合に備えて一緒になっている状態を示している。

【0012】

【図5】産業用途で一般的に使用されるタイプのＴスロット押出部材で構成された例示的な構造の立面図であり、本発明の４つのスタッドアンドソケット解放可能締結システムが、蓋またはキャップの迅速かつ確実な取り付けを可能にするために使用される。

【0013】

【図6】照明器具を動作させることができるようにエネルギーの伝達を可能にするために照明器具が支持フレームと接続するように準備されている、本発明の例示的な用途の部分斜視図である。

【0014】

【図7】分離された接続部を示す、図６の照明器具の実施形態の例示的な概略電気図である。

【0015】

【図7A】図７の７Ａで示される領域の拡大図である。

【0016】

【図8】照明器具へのエネルギーの伝達を可能にするように動作可能に接続された接続部を示す、図７と同様の概略電気図である。

【0017】

【図8A】図８の８Ａで示される領域の拡大図である。

【0018】

【図9】追加の上流側および下流側導管が、ソケットおよびスタッドのみを介して提供できるよりも多くの電気および／または光エネルギー伝達を必要とする用途を可能にする代替実施形態の斜視図である。

【0019】

【図10】異なる視点から見た図９の代替実施形態の斜視図である。

【0020】

【図11A】流体エネルギーを伝達するように構成された本発明の一実施形態の一連の簡略断面図であり、第１および第２の接続部は、非結合状態から完全結合状態に徐々に移動するように示されている。

【図11B】流体エネルギーを伝達するように構成された本発明の一実施形態の一連の簡略断面図であり、第１および第２の接続部は、非結合状態から完全結合状態に徐々に移動するように示されている。

【図11C】流体エネルギーを伝達するように構成された本発明の一実施形態の一連の簡略断面図であり、第１および第２の接続部は、非結合状態から完全結合状態に徐々に移動するように示されている。

【図11D】流体エネルギーを伝達するように構成された本発明の一実施形態の一連の簡略断面図であり、第１および第２の接続部は、非結合状態から完全結合状態に徐々に移動するように示されている。

【0021】

【図12】追加の上流側および下流側導管が、ソケットおよびスタッドのみを介して提供できるよりも多くの流体エネルギー伝達を必要とする用途を可能にする代替実施形態の斜視図である。

【0022】

【図13】異なる視点から見た図１２の代替実施形態の斜視図である。

【0023】

【図14】産業用ロボット用途の文脈で適用されるような、第１および第２の接続部が連結された複数の動力伝達スタッドアンドソケット結合システムが取り付けられているさらに別の代替実施形態の部分斜視図である。

【0024】

【図15】図１４の第１のおよび第２の接続部の簡略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明は、本明細書では総称して第１の接続部２０および第２の接続部２２と呼ばれる２つの部材を機械的に結合するためのスタッドアンドソケット解放可能締結システムである。２０１９年４月２日に発行されたＭａｎｌｙの米国特許第１０，２４７，５２０号が再び参照され、その開示全体は、すべての許可管轄区域において参照により本明細書に組み込まれる。より完全に説明されるように、第１の接続部２０および第２の接続部２２は、互いに迅速かつ選択的に接続され、同じく便利に切断される必要がある任意の２つの部材であってもよい。

【0026】

ソケット２４は、第１の接続部２０および第２の接続部２２のいずれか一方に配置されている。以下の説明を通して、ソケット２４は、第１の接続部２０にのみ関連付けられる。しかしながら、どの接続部２０、２２がソケット２４を受けるべきかの割り当てまたは指定は交換可能であり、設計者の選択に従うことが理解されよう。ソケット２４は、入口２６を有する。実施例では、入口２６は、第１の接続部に取り付けられたカバープレート２７に形成されているが、他の設計も可能である。ソケット２４は、入口２６から離間した凹状ベース２８を有するように示されているが、ソケット２４は無底であってもよいと考えられる。さらに、ソケット２４は、直線的な経路を確立する直線的な軸方向構造として全体を通して示されている。すなわち、ソケット２４のシャフト状キャビティは、入口２６を中心とするか、またはほぼ中心とし、ソケット２６の長さに沿ってその凹状ベース２８まで延びる軸を画定すると理解することができる。しかしながら、ソケット２４は、いくつかの構成では、弓形または螺旋状の経路を確立するように湾曲することも考えられる。

【0027】

ソケット２４は、円形を含む任意の望ましい断面形状を有することができる。しかしながら、円形は、その形状のみでは嵌合要素との特定の回転方向を示さないという意味で、無極性であるという欠点を有する。したがって、ソケットは、その形状にもかかわらず製造が比較的容易な非円形形状を有することが望ましいが、必須ではない。正方形の形状も考えられるが、その形状が嵌合要素との４つの回転方向を可能にするという意味で、自然に無極性ではない。同様に、図１および図２で示唆されているように長方形の形状も考えられるが、長方形の形状は２つの回転方向を可能にするという意味で依然として無極性である。図３～図１５の例では、ソケット２４は、略Ｄ字形の断面を有するように示されている。Ｄ字形断面は、製造が比較的容易であり、同じ断面形状の嵌合要素に対してただ１つの回転配向を有することによって完全に分極された形状を提供するという点で有利である。Ｄ字形以外の断面形状も可能であり、本発明での使用に容易に適合可能であることを当業者は理解するであろう。

【0028】

コアプラグ３０は、ソケット２４内で伸長状態と完全に押し込まれた状態との間で移動するためにソケット２４内に配置される。コアプラグ３０は、図１、図３、図７、図７Ａおよび図１１Ａでは伸長状態で見ることができる。コアプラグ３０は、図２、図４、図８、図８Ａおよび図１１Ｄでは完全に押し込まれた状態で示されている。コアプラグ３０は、図１１Ｂおよび図１１Ｃでは伸長状態と完全に押し込まれた状態との間の中間位置または一時的位置に示されている。コアプラグ３０は、コアプラグ３０が伸長状態にあるときにソケット２４の入口２６と位置合わせされたノーズ端部３２を有する。しかしながら、ノーズ端部３２は、コアプラグ３０が押し込まれた状態に向かって移動するにつれて、入口２６と位置ずれし、ソケット２４の内側に凹むようになる。

【0029】

コアプラグ３０を伸長状態に向かって付勢するように、１つまたは複数のコアばね３４がコアプラグ３０と動作可能に係合する。コアばね３４は、図１１Ａ～図１１Ｄでは単一のコイル圧縮ばね、図１、図２では一対のコイル圧縮ばねの例示的な形態で示されているが、コアプラグ３０を伸長状態に向かって付勢するために他の形態の付勢装置が使用されてもよい。

【0030】

ボルト３６は、設定位置と展開位置との間の移動のためにソケット２４に対して支持される。ソケット２４が第１の接続部２０に関連付けられている図示の例では、ボルト３６は同様に、第１の接続部２０によって、または第１の接続部に対して移動するように支持されている。図１、図３、図４、図７、図７Ａおよび図１１Ａは、その設定位置にあるボルト３６を示し、図２および図１１Ｄは、展開位置にあるボルト３６を示している。ボルト３６とコアプラグ３０との間の関係は、コアプラグ３０が完全に押し込まれた状態にあるときにのみボルト３６がその展開位置に移動することができるようなものである。その結果として、コアプラグ３０は、ボルト３６がその設定位置にあるときにのみ入口２６と位置合わせしてその伸長状態をとることができる。より説明的に述べるとすればおそらく、コアプラグ３０は、ボルト３６をその設定位置に保持するトリガのようなものを動作させる。コアプラグ３０が入口２６から十分な距離だけ離れて変位すると、ボルト３６は自動的にその展開位置に向かって移動する。

【0031】

ボルト３６は、多くの異なる構成をとることができる。いくつかの想定される実施形態では、ボルト３６は、設定位置と展開位置との間の方向転換またはねじり運動のために支持された回転部材である。他の想定される実施形態では、ボルト３６は、旋回運動のために支持される。実際、設定位置と展開位置との間で移動可能なボルト３６を達成するために、多くの形状および運動が可能である。しかしながら、図示の例では、ボルト３６は、ソケット２４の軸方向範囲に対するサイディング移動のために支持された板状部材である。すなわち、ボルト２６は、ソケット２４を横切って前後に摺動することができるように、カバープレート２７の真下の第１の接続部２０内の摺動軌道に捕捉される。

【0032】

いくつかの想定される実施形態では、ボルト３６は、ソケット２６の片側のみに沿って配置される。ボルト３６をソケット２６の片側のみに沿って配置することによって、ボルト３６は、その入口２６に隣接してソケット２４を部分的に取り囲むと言うことができることが理解され得る。しかしながら、図示の例では、ボルト３６はソケット２６をより完全に取り囲む。すなわち、ボルト３６は、ソケット２６の対向する両側に位置しており、これは、図２、図８および図８Ａに示すように、結果として生じる第２の接続部２２との結合の構造的完全性を高める効果を有する。

【0033】

ボルト３６は、ボルト３６が展開位置にあるときにソケット２４に選択的に重なることができる少なくとも１つの歯３８を有する。歯３８は、多種多様な形態をとることができる。添付の図面において、歯３８は、むしろ単にボルト３６の周縁（または複数の周縁）に沿って形成されている。ボルト３６がその展開位置にあるとき、歯３８はソケット２４の一部を通過する。しかしながら、設定位置にあるとき、ボルト３６のいかなる部分もソケット２４を妨害しない。

【0034】

図３の例では、ボルト３６は、ソケット２４を完全に取り囲む開いた内側領域４０を有する略長方形の本体である。図３（および図４～図１５）の開いた内側領域４０の形状は、１つの円がわずかに小さい数字「８」の輪郭によって示唆されるような、重なり合う円の外観を有する。図１および図２の例では、開いた内側領域４０の形状はより長くなっているが、これは前述の米国特許第１０，２４７，５２０号を参照することによって確認することができる。実際、開いた内側領域４０の形状は、意図された用途に適合するように変更することができる。

【0035】

前述のように、歯３８は、ボルト３６の周縁に沿って形成することができる。ボルト２５がソケット２６を完全に取り囲む図示の例では、１つまたは複数の歯３８は、ボルト３６の開いた内側領域４０内に形成される。すなわち周縁は、開いた内側領域４０の内縁に沿った周縁である。図１～図２の実施形態は対向する歯３８を使用するが、図３～図１５の実施形態は単一の歯３８を利用する。

【0036】

１つ以上のボルトばね４２は、ボルト３６を展開位置に向かって付勢するように配置されている。図１～図２の例は、２つのボルトばね４２の使用を示しているが、図１１Ｄの例は、１つのボルトばね４２のみを示唆している。両方の場合において、ボルトばねは、コイル圧縮タイプのものとして示されているが、当業者であれば、任意の他のタイプの付勢装置を適切な収容部と共に使用できることを理解するであろう。

【0037】

ボルト３６は、ボルトばね４２の付勢に抗してボルト３６を展開位置から設定位置に向かって強制的に移動させるように構成されたアクチュエータ４４を有する。アクチュエータ４４は、ソレノイドまたはステッパモータ（図示せず）など、ボルト３６とは別の機械装置とすることができる。しかし、図示の例では、アクチュエータ４４は、おそらく図３、図４、および図１５に最もよく見られるように、ボルト３６から一体的に延びる単純な押しボタンの形態をとる。親指または他の指などでアクチュエータ４４を押し込むことによって、ボルト３６はその設定位置に向かって移動する。アクチュエータ４４のサイズおよび形状は、ボルト３６がその展開位置にあるときにアクチュエータ４４が第１の接続部２０から突出し、したがってユーザに押し込むように促すように設計することができる。しかしながら、ボルト３６がその設定位置にあるとき、アクチュエータ４４は第１の接続部２０の側面と同一平面上にある。この後者の状態は、図９～図１１Ｃおよび図１２～図１３によく示されている。

【0038】

上述したように、本発明は、第１の接続部２０を第２の接続部２２に機械的に結合するためのスタッドアンドソケット解放可能締結システムである。これらの第１の接続部２０および第２の接続部２２は、広範囲の用途のために構成することができ、そのうちのいくつかは本明細書で言及されるが、そのうちの多くは当業者には明らかになるであろう。ソケット２４は、第１の接続部２０または第２の接続部２２のいずれかに関連付けられているものとして説明されているが、便宜上、図示および説明は、ソケット２４を専ら第１の接続部２０に関連付けている。対応する様式では、スタッド４６が、第１の接続部２０および第２の接続部２２の他方から延びている。スタッド４６は、ソケット２４を補完するものであれば、第１の接続部２０または第２の接続部２２のいずれかと関連付けることができる。便宜上、図示および説明は、スタッド４６を専ら第２の接続部２２に関連付けている。どの接続部２０、２２がソケット２４を受け入れ、どれがスタッド４６をホストするかの割り当てまたは指定は交換可能であり、設計者の選択に従うことを理解されたい。

【0039】

一般に、スタッド４６の主な機能は、第１の接続部２０と第２の接続部２２との機械的結合を達成するようにソケット２４内に機械的に拘束されるようになることである。すなわち、スタッド４６およびソケット２４は、互いに嵌合するように設計されている。スタッド４６がソケット２４内に完全に着座すると、ボルト３６はその設定位置からその展開位置に移動することが可能になり、これはスタッド４６をソケット２６内に閉じ込める効果を有する。したがって、スタッド４６がソケット２６内に閉じ込められると、第１の接続部２０と第２の接続部２２とが効果的に互いに強固に締結される。

【0040】

スタッド４６は、滑らかな隙間嵌めでソケット２４内に摺動するように設計された断面形状を有する。したがって、ソケット２４の断面形状は、スタッドの断面形状を決定付ける。図１～図２の例では、スタッド４６は断面が長方形である。しかしながら、図３～図１５の例では、スタッド４６は、ソケット２４のＤ字形断面と嵌合するように構成された略Ｄ字形断面を有する。

【0041】

スタッド４６は、コアプラグ３０をソケット２４の入口２６から離れるように変位させるように構成された遠位先端部４８を有する。上述したように、コアプラグ３０は、ボルトばね４２の付勢力に抗してボルト３６をその設定位置に保持するトリガのようなものを動作させる。したがって、スタッド４６は、コアプラグ３０を入口２６から変位させる作用体として認識することができる。接触点は、スタッド４６の遠位先端部４８で生じる。コアプラグ３０が入口２６から離れるように変位すると、ボルト３６は自動的にその展開位置に向かって移動する。スタッド４６には、ボルト３６が展開状態にあるときにボルト３６の歯３８を受け入れるように構成されたキャッチ５０が形成されている。もちろん、キャッチ５０は、歯３８の特定の構成によって決定され得るような多くの異なる構成をとることができる。図示の例では、キャッチ５０は、スタッド４６の外部に形成された１つまたは複数のノッチの形態をとり、コアプラグ３０が完全に押し込まれた状態に移動したときにボルト歯３８と整列するように、遠位先端部４８から十分な距離だけ軸方向に離間している。

【0042】

ここで、いくつかの図示の例を参照して、機械的結合の動作を説明する。米国特許第１０，２４７，５２０号明細書から取得され、したがって従来技術としてラベル付けされた図１および図２の例では、第１の接続部２０は汎用アクセサリドックの形態で示され、第２の接続部２２はアクセサリナイフブレードの形態で示されている。明確にするために、ドックおよびナイフブレードは、機械的結合特性が図５～図１５に示す本発明のものと同様である本発明者自身の従来技術のシステムの単なる例である。図１および図２は従来技術の描写であるが、それにもかかわらず、図１および図２に示す実施形態の改良である本発明の動作特性を理解するために有益であり、言及する価値があることを当業者は理解するであろう。（これまでの説明では改善は言及されていないままであったが、結合要素を通じたエネルギー伝達の新規な統合として後に明らかにされる。）アクセサリナイフブレードの描写が、後に論じる改善特徴が追加されているとはいえ、本発明の第１の接続部２０および第２の接続部２２について考えられる多種多様な異なる用途を強調するのに役立つことを示すこともおそらく有用である。したがって、図１および図２は、機械的結合特性を明らかにする際のそれらの値についてここで詳細に説明される。当業者は、本発明の改善特徴を含むように図１および図２の実施形態を修正することができる。

【0043】

引き続き図１～図２を参照すると、第１の接続部２０は、キャビティ状ソケット２４への入口２６が形成されたカバープレート２７を有する。入口２６は、好ましくは、結合プロセスを容易にする漏斗状テーパまたは大きな面取り部によって囲まれている。ソケット２４には、コアプラグ３０が摺動可能に配置されている。コアプラグ３０は、スタッド４６の周囲形状とほぼ等しい周囲形状を有し、その結果、両方ともソケット２４内で幾分等しい滑らかさで摺動する。第１の接続部２０が第２の接続部２２に結合されていないとき、コアプラグ３０のノーズ端部３２は入口２６（図１）に位置する。この位置では、ノーズ端部３２は、デブリがソケット２４に入るのを防止するためのストッパのように作用する。少なくとも１つのコアばね３４は、コアプラグ３０に対して付勢して動作可能に配置される。図示の実施形態では、１対のコアばね３４がソケット２４内に動作可能に配置され、コアプラグ３０に対して付勢されている。コアプラグ３０は、ソケット２４に形成されたタブトラック内を上下する停止タブを有するように示されている。停止タブは、コアプラグ３０のノーズ端部３２を入口２６と同一平面に、またはわずかに凹んで配置する。コアばね３４の位置を維持するのを助けるために、コアプラグ３０にばね座を形成することができる。

【0044】

ボルト３６は、設定位置と展開位置との間の選択的移動のために第１の接続部２０に動作可能に配置される。ボルト３６は、開いた内側領域４０の内部範囲内に形成された少なくとも１つ、好ましくは２つの歯３８を含む。設定位置では、第１の接続部２０は、図１のように第２の接続部２２から切断される。ボルト３６は、ソケット２４の経路を横切って移動するために、第１の接続部２０内のスライドトラック上に支持されている。１対の圧縮式ボルトばね４２は、ボルト３６を直接押し付ける。ボルト３６からアクチュエータ４４が延びている。ユーザがアクチュエータ４４を押すと、ボルト３６は、展開位置に向かって移動しながらボルトばね４２に対して摺動する。

【0045】

スタッド４６は、ナイフブレードとして示されているが任意の適切なものまたは物体であり得る第２の接続部２２から延びる。スタッド４６は、ボルト歯３８と相互作用するように構成された１対のノッチ状キャッチ５０を有する。入口２６およびソケット２４は両方とも、容易な滑り嵌めでスタッド４６を受け入れるように成形されているが、第２の接続部２２が第１の接続部２０に接続されたときに揺れているように認識されないように、比較的わずかな遊びしかない。

【0046】

図１は、ソケット２４に入る前のスタッド４６を示し、一方、図２は、第１の接続部２０および第２の接続部２２が互いにしっかりと結合された状態で、ソケット２４に完全に着座したスタッド４６を示す。結合プロセス中、スタッド４６の遠位先端部４８は、ソケット２４の入口２６に案内され、そこでコアプラグ３０のノーズ端部３２に直ちに遭遇する。コアプラグ３０のノーズ端部３２には、スタッド４６の面取りされたまたは丸みを帯びた遠位先端部４８を自己センタリング的に受け入れる凹部が形成されてもよい。スタッド４６の挿入が継続されると、コアプラグ３０はソケット２４内に前方により深く押し込まれ、コアばね３４を圧縮する。コアプラグ３０は、ボルト３６の開いた内側領域４０を押し上がり、スタッド４６が滑らかな連続動作で続く。スタッド４６内のキャッチ５０がボルト歯３８と整列すると、ボルト３６は、ボルトばね４２の影響下でその展開位置に向かって自動的に摺動する。図２に示すように、キャッチ５０内に着座した歯３８は、スタッド４６をソケット２４内に効果的に捕捉し、第１の接続部２０と第２の接続部２２とを互いに結合する。

【0047】

第１の接続部２０および第２の接続部２２を互いに切り離すために、ユーザはアクチュエータ４４（図１または図２では見えない）を押し込み、これは歯３８をキャッチ５０との位置合わせからずらし、スタッド４６を引き出すことを可能にする効果を有する。スタッド４６がソケット２４から引き抜かれると、コアばね３４の圧力が軽い押し込み動作で第１の接続部２０の排出を補助する。コアプラグ３０は、スタッド４６の周囲形状と一致する周囲形状を有するので、コアプラグ３０のノーズ端部３２は、ボルト３６を自由に通過して底板７６の入口２６に入るときにスタッド４６に追従する。スタッド４６は、第１の接続部２０から完全に引き抜かれるが、コアプラグ３０は、ボルト３６をその設定位置に保持するその伸長状態で入口２６に機械的に拘束される。すなわち、第１の接続部２０が第１の接続部２０から切り離されると、コアプラグ３０はボルト３６の開いた内側領域４０の内側に自動的に着座する。したがって、コアプラグ３０は、ボルト３６内に効果的にはまり、ボルトばね４２を圧縮した状態に保持し、スタッド４６が再挿入されるまでボルト３６をこの設定状態に拘束し続ける。

【0048】

図３および図４は、異なる構成および異なる視点からの第１の接続部２０および第２の接続部２２の実施形態を示す。例えば、図３および図４の実施形態は、図５に示すようなＴスロット押出部材５２から製造された構造の接続点として認識することができる。すなわち、本発明の１つの想定される用途は、有用な構造がＴスロット押出部材５２のネットワークを使用して迅速かつ確実に立設され得る産業用設定にある。簡単にするために、図３および図４は、第１の接続部２０のコアプラグ３０およびボルト３６の構成要素、ならびに第２の接続部のスタッド４６のみを示している。市販のＴスロット押出部材５２から組み立てられた図５の例示的な箱状のベース構造を考慮すると、本発明の４つのスタッドアンドソケット解放可能締結システムが、蓋またはキャップの迅速かつ確実な取り付けを可能にするために使用される。図５の図示の構成では、箱状のベース構造は第１の接続部２０を表し、蓋またはキャップは第２の接続部２２を表す。

【0049】

示唆したように、本発明は、結合要素を介したエネルギー伝達の新規な統合によって既知のスタッドアンドソケット型接続システムを改善する。特に、第１の接続部２０がエネルギー源５４に関連付けられ、第２の接続部２２がエネルギー消費負荷５６に関連付けられている場合、第１の接続部２０と第２の接続部２２との結合は、エネルギー源５４からエネルギー消費負荷５６へのエネルギー伝達を自動的かつ同時にもたらす。本発明のスタッドアンドソケット型接続システムを介して伝達されるエネルギーは、任意のタイプであってもよく、電力および／または通信信号の送達を含む任意の目的のために使用されてもよい。エネルギーの例示的な形態には、電気、流体（液圧および空気圧）および光、ならびに機械的運動が含まれるが、これらに限定されない。本発明の第１の接続部２０および第２の接続部２２を介して伝達され得るエネルギーの形態またはタイプを限定する意図はない。

【0050】

図６の例は、オフロードまたはユーティリティビークルに見られるような取り外し可能な照明器具である。この文脈は、当業者が他の可能な用途を想定するためにこの例によって知識を得ることを考慮して、例示のみを目的として提供される。第１の接続部２０は車両のフレームまたはボディに固定され、第２の接続部２２は照明器具のボディである。

【0051】

図７～図８Ａは、図６の電気照明の例を支持する概略図である。第１の接続部２０は、標準的な車両用の６ボルトまたは１２ボルト電池とすることができるエネルギー源５４と関連付けられている。別の状況では、容易に想像できるように、照明器具用のエネルギー源５４は、標準的なＡＣラインまたは低電圧変圧器から供給される電圧であってもよい。もちろん、多くの選択肢が可能である。図７および図８は、基本リレー５８の第１の端子に動作可能に接続されたエネルギー源５４からのリード線を示す。リレー５８の第２の端子はスイッチ６０に動作可能に接続されている。リレー５８の第３の端子は、第１の接続部２０に動作可能に接続されている。また、リレー５８の第４の端子は電気グランドに動作可能に接続されている。

【0052】

第１の接続部２０は、エネルギー源５４から上流側末端部６４にエネルギーを伝達するように構成された少なくとも１つの上流側導管６２を有する。エネルギー源５４が電気エネルギーである場合、上流側導管６２は導電性のワイヤまたは要素である。図７～図８Ａの場合、各々がそれぞれの上流側末端部６４Ａ、６４Ｂを有する２つの上流側導管６２Ａ、６２Ｂが示されている。エネルギー源５４からリレー５８の第１の端子までの前述のリード線は、上流側導管６２Ａに対応する。下流側導管６２Ｂは、この例では電気グランドに動作可能に接続されている。いくつかの想定される実施形態では、第１の接続部２０は、各々がそれぞれの上流側末端部６４Ａ、Ｂ．．．ｎを有する３つ以上の上流側導管６２Ａ、Ｂ．．．ｎで構成することができる。

【0053】

上流側末端部６４Ａ、６４Ｂは、コアプラグ３０内に配置され、コアプラグ３０が伸長状態と押し込み状態との間を移動するときにコアプラグと共に移動可能である。これは、図７Ａと図８Ａとを比較することによって理解することができ、図７Ａは伸長状態、図８Ａについては押し込み状態のコアプラグ３０を有する。

【0054】

図７～図８Ａの図示の例では、上流側導管６２は、上流側末端部６４Ａ、６４Ｂの各々に関連付けられたスイッチ状のインタラプタ機構６５を含む。インタラプタ６５は、コアプラグ３０が伸長状態にあるときにエネルギーが上流側末端部６４Ａ、６４Ｂに到達することを効果的に阻止する開放状態を有する。しかしながら、コアプラグ３０が完全に押し込まれた状態にあるとき、インタラプタ６５は閉じて、上流側末端部６４Ａ、６４Ｂへのエネルギーの伝達を可能にする。これは、露出した裸の上流側末端部６４Ａ、６４Ｂが、第２の接続部２２が所定の位置にないときに不注意による感電を与えることが防止される安全機構として理解され得る。インタラプタ６５機構は、コアプラグ３０と上流側導管６２Ａ、６２Ｂとの間に可変の間隙または間隔を備える図７Ａおよび図８Ａに明確に見られる。構成要素が開状態と閉状態との間で上下（または前後）に循環するという点で、インタラプタ６５およびポペット弁の機能的形態であることを理解することが有用であり得る。

【0055】

同様に、第２の接続部２２は、スタッド４６内に配置された下流側末端部６８からエネルギー消費負荷５６にエネルギーを伝達するように構成された少なくとも１つの下流側導管６６を有する。エネルギー源５４が電気エネルギーである場合、下流側導管６６は導電性のワイヤまたは要素である。図７～図８Ａの場合、各々がそれぞれの下流側末端部６８Ａ、６８Ｂを有する２つの下流側導管６６Ａ、６６Ｂが示されている。

【0056】

上流側末端部６４Ａ、６４Ｂは、スタッド４６の遠位先端部４８がコアプラグ３０をソケット入口２６から押し離すときに下流側末端部６８Ａ、６８Ｂと係合するように位置合わせされる。すなわち、上流側末端部６４Ａ、６４Ｂは、スタッド４６がソケット２４内にしっかりと拘束されたときに下流側末端部６８Ａ、６８Ｂと動作可能に結合する。上流側末端部６４Ａ、６４Ｂは、ロケータプロファイルで構成されてもよく、同様に、下流側末端部６８Ａ、６８Ｂは、直接係合すると互いに自己中心になるように適合された相補的なプロファイルを有する。上流側末端部６４Ａ、６４Ｂおよび下流側末端部６８Ａ、６８Ｂは、米国ニューヨーク州のＭＩＬ－ＭＡＸ Ｍｆｇ社によって提供されるものなどの市販のばね付勢接点から作ることができる。

【0057】

前述のように第２の接続部２２が第１の接続部２０に結合されると、ソケット２４内でコアプラグ３０が下降する。完全に押し込まれた状態に近づくと、上流側末端部６４Ａ、６４Ｂの内部分は、それぞれの上流側導管６２Ａ、６２Ｂと電気的に接触し、したがって電気回路を閉じ、（スイッチ６０のオペレータ制御に従って）照明器具にエネルギーを流すことができる。これはおそらく図８Ａに最もよく示されており、図８Ａでは、上流側末端部６４Ａ、６４Ｂが下流側末端部６８Ａ、６８Ｂと直接接触し、したがって上流側導管６２から下流側導管へのエネルギーの伝達を可能にしていることが分かる。その結果、照明器具（負荷）を、スイッチ６０を介してユーザが自由に操作できるようにすることができる。ユーザが照明器具２２を取り外すまたは交換したいときはいつでも、ボルト３６を（アクチュエータ４４を介して）作動させ、第１の接続部２０と第２の接続部２２との分離を可能にする。

【0058】

図６～図８Ａの例に関連して単一の照明器具が説明されているが、当業者は、電動車両システムの限られた状況内であっても、多くの他の方法で適用される本発明を想定するであろう。図５から着想を得ると、ライトバーシステム全体が車両と迅速かつ確実に接続／切断される車両用途を容易に想像することができる。別の例では、本発明の電力伝達スタッドソケットシステムは、陸上または海上車両内の音響、ナビゲーションおよび／またはコンピュータシステムを迅速かつ確実に接続するために使用される。フリートトラックおよび法執行市場は、専用のシステムが使用時に頻繁にプラグイン／アウトされる必要がある２つの使用分野の例である。ロボット競技の競争環境における用途を容易に想定することができる。電力伝達スタッドアンドソケットシステムは、協議中に破損した要素を迅速に交換するために、または異なる種類の機械化された機構を取り付けるために展開することができる。車両の状況外で考えると、本発明の電力伝達スタッドアンドソケットシステムは、家庭または建物内でアクセサリライトを取り付けるために使用することができる。業界では、（２つだけ挙げると）ファンおよびヒータのような動力駆動アクセサリは、必要なときに迅速かつ確実に取り付けられ、必要なときにすぐに取り外すことができる。実際、スタッドアンドソケット結合システムを介して電気エネルギーを伝達するための本発明の用途は、一見したところ無限である。

【0059】

図６～図８Ａの例は電気エネルギーの伝達を描写しているが、当業者は、光エネルギーを伝達するように変更された同様のシステムを想定することができるであろう。すなわち、エネルギー源５４が光ファイバシステムなどの光エネルギーである場合、上流側導管６２Ａ、Ｂ．．．ｎおよび下流側導管６６Ａ、Ｂ．．．ｎは、光透過導波路、例えば光ファイバケーブルとして製造することができる。データ伝達を必要とする用途では、本発明のスタッドアンドソケットシステムを使用して、信号源５４を信号受信機５６に迅速かつ確実に接続することができる。

【0060】

図９および図１０は、前述の電気エネルギーおよび光エネルギー透過モードの拡張機能を表す。この例では、追加の上流側導管７０が第１の接続部２０内に支持されているが、ソケット２４またはコアプラグ３０を通過しない。同様に、追加の下流側導管７２は、第２の接続部２２内に支持されているが、スタッド４６を通過しない。これらの追加の導管７０、７２は、第１の接続部２０および第２の接続部２２が本発明のスタッドアンドソケットシステムを介して結合されるときにそれぞれ動作可能な動力伝達接続を行うように位置合わせされる。したがって、ソケット２４およびスタッド４６を通して提供することができるよりも多くの個別の電気信号または光信号を必要とする用途において、この実施形態は、接続速度または構造的完全性を犠牲にすることなく便利な解決策を提供する。追加の導管７０、７２の末端部は、米国ニューヨーク州のＭＩＬＬ－ＭＡＸ Ｍｆｇ社によって提供されるものなどの市販のばね付勢接点から作ることができる。

【0061】

上述したように、本発明のスタッドアンドソケットシステムは、エネルギー源５４によって生成されるエネルギーの種類として流体の伝達に対応するように構成することができる。おそらく、最も一般的な種類の流体エネルギーは、液圧（液体）および空気圧（気体）である。図１１Ａ～図１１Ｄを参照すると、それぞれのソケット２４およびスタッド４６の関連付けとの連続性を維持するために、第１の接続部２０が下部として、第２の接続部２２が上部として幾分独断的に指定されている。本発明の趣旨から逸脱することなく、第１の接続部２０はスタッド４６に関連付けられた上部として指定され、第２の接続部２２はソケット２４に関連付けられた下部として指定され得ることが理解されよう。第１の接続部２０および第２の接続部２２に対するソケット２４およびスタッド４６のこの相互交換可能性は、いくつかの実施形態を通じて適用可能である。

【0062】

再び図１１Ａ～図１１Ｄを参照すると、ここでは上流側導管６２および下流側導管６６は、流体導電ラインまたはホースを備える。この例示の目的のために、伝達される流体は油圧式または空気圧式のいずれかであり得る。上流側導管６２は上流側末端部６４を有し、下流側導管６６は下流側末端部６８を有する。図７～図８Ａの電気的例との比較は、当業者には明らかである。また、電気的例のように、上流側導管６２は、上流側末端部６４に関連付けられたインタラプタ６５機構を含む。エネルギーの流体的性質を考慮すると、ここでは、インタラプタ６５をスイッチではなくソートバルブとして分類することがおそらくより適切である。

【0063】

インタラプタ６５は、コアプラグ３０が伸長状態にあるときに流体エネルギーが上流側末端部６４に到達するのを効果的に阻止する開放状態を有する。しかしながら、コアプラグ３０が完全に押し込まれた状態にあるとき、インタラプタ６５は閉じて、上流側末端部６４への流体エネルギーの伝達を可能にする。インタラプタ６５機構は、ここではポペット弁として非常に容易に認識することができる。このポペット弁のヘッドは、スタッド４６との自己センタリングを助ける小さな凸状スパイクの形態の前述のロケータ機構を担持する。この例示的な実施形態では、インタラプタ６５には、コアプラグ３０内のスカート状の凹部の内側に捕捉されるディスク状のキーパ７４が取り付けられる。裏当てばね７６も、スカート状の凹部の内側に配置され、キーパ７４とコアプラグ３０の下面との間に押し付けられる。

【0064】

スタッド４６はまた、その下流側末端部６８と一体化された安全弁７８を含む。この例に示される安全弁７８は、インタラプタ６５のヘッド上の凸状特徴部を補完するために、窪んだまたは凹状のロケータ特徴部で形成されたヘッドを有するポペット型である。フロースルーリテーナ８０は、安全弁７８のステムを定位置に保持するのを助けるために第２の接続部２２内に捕捉される。安全弁８２は、スタッド４６の内側に位置し、リテーナ８０と安全弁７８のヘッドとの間を押す。

【0065】

図１１Ａ～図１１Ｄは、第１の接続部２０および第２の接続部２２が非結合状態から確実に結合状態にされてそれらの間の流体伝達を可能にする一連の動きまたは動きの進行を表す。図１１Ａでは、第１の接続部２０および第２の接続部２２は、互いに完全に分離している。流体エネルギーは、上流側導管６２から下流側導管６６に流れることができない。図１１Ｂでは、スタッド４６の遠位先端部４８がコアプラグ３０のノーズ端部３２と最初に接触するように、第１の接続部２０と第２の接続部２２とが一体化されている。構成要素は、インタラプタ６５および安全弁７８の対向するヘッド上のロケータ機構を介して互いに自己整列する。それでも、流体エネルギーは、上流側導管６２から下流側導管６６に流れることができない。

【0066】

図１１Ｃでは、スタッド４６がソケット２４内に下降することによって分かるように、第１の接続部２０が第２の接続部２２に押し付けられている。コアプラグ３０はボルト３６の完全に下にあるが、スタッドキャッチ５０がまだボルト歯３８と位置合わせされていないため、ボルト３６はその設定位置に留まっている。インタラプタ６５のシャフトの下端は、ソケット２４のベース２８の直立ナブ８４と最初に接触したばかりであるが、インタラプタ６５も安全弁７８も、上流側末端部６４および下流側末端部６８の端部をシールするそれぞれの位置からずれていない。したがって、この前進状態であっても、流体エネルギーは依然として上流側導管６２から下流側導管６６に流れることができない。

【0067】

図１１Ｄでは、第１の接続部２０が第２の接続部２２に完全に当接して押しつけられている。コアプラグ３０は、その完全に押し込まれた状態に達している。スタッドキャッチ５０は、ボルト歯３８と位置合わせして移動しており、ばねバックボルト３６がスタッド４６をソケット２４内に捕捉するように右側に移動することを可能にする。コアプラグ３０がソケット２４内を下降し続けている間、インタラプタ６５のシャフトの下端はナブ８４に当接している。これにより、インタラプタ６５のヘッドがコアプラグ３０のノーズ端部３２の上方に上昇し、これにより、安全弁７８のヘッドが下流側末端部６８の内側に押し込まれ、それにより、上流側導管６２から下流側導管６６への流体エネルギーの流路が形成される。当業者は、図１１Ｄから、加圧油圧または空気圧流体が上流側導管６２からナブ８４の周りに、コアばね３４およびキーパ７４を通って、コアプラグ３０のスカート状凹部に、インタラプタ６５のヘッドの周りに、遠位先端部４８の穴に、安全弁７８のヘッドの周りに、その安全ばね８２およびリテーナ８０を通って、最終的にエネルギー消費負荷５６に送られる下流側導管６６に流れることができることを理解できるであろう。

【0068】

図１２および図１３は、追加の上流側導管７０が第１の接続部２０に支持されているがソケット２４またはコアプラグ３０を通過せず、追加の下流側導管７２が第２の接続部２２２に支持されているがスタッド４６を通過しないという点で、図９および図１０と同様であってもよい。これらの追加の導管７０、７２は、第１の接続部２０および第２の接続部２２が本発明のスタッドアンドソケットシステムを介して結合されるときに、それぞれ動作可能な流体動力伝達接続を行うように位置合わせされる。したがって、ソケット２４およびスタッド４６を通して提供することができるよりも多くの油圧または空気圧接続を必要とする用途において、この実施形態は、接続速度または構造的完全性を犠牲にすることなく便利な解決策を提供する。

【0069】

図１４および図１５は、第１の接続部１２０および第２の接続部１２２が、言及されたタイプの連結された複数の動力伝達スタッドアンドソケット結合システムが取り付けられ得るさらに別の代替実施形態を提供する。図１４によって産業用ロボット用途を示唆するものとして見ることができるこの例では、第１の接続部１２０には８つのソケット１２４の一群が取り付けられ、第２の接続部１２２には８つのスタッド１４６の対応する一群が取り付けられている。各スタッド１４６は、図７～図１０の例のように、２つの下流側末端部１６８を含んで図１５に例示的な態様で示されている。図７～図１０は、伝達されるエネルギーの形態が電気または光である実施形態を描写しているが、当業者は、図１４および図１５の実施形態が、空気圧および油圧を含むがこれらに限定されない他の形態のエネルギーを伝達するように構成され得ることを理解するであろう。

【0070】

第１の接続部１２０内に摺動可能に支持されているのは、８つの開いた内部領域を備えた単一のボルトであり、これらのいずれも図１４～図１５では見えない。図示されていないが、１つのボルトは、８個すべてのスタッド１４６と同時に相互作用するように構成することができ、したがって、第１の接続部１２０と第２の接続部１２２との間に、８倍のエネルギー伝達能力を有する８倍の強度の結合を形成することが明らかであろう。当然のことながら、特定の用途が、例えば８倍の強度を有する結合を必要とするが、例えば２倍のエネルギー伝達しか必要としない場合、図３および図４に示すものと同様に、８つのスタッド１４６のうちの６つをエネルギー伝達能力なしで構成することができることが想定され得る。

【0071】

第１の接続部１２０および第２の接続部１２２の分離は、共通の押しボタンアクチュエータ１４４によって達成される。共通のアクチュエータ１４４を押し込むことによって、単一のボルトは、その歯が各スタッド１４６上のそれぞれのキャッチから協調的に外れるように、その設定位置に向かって移動される。スタッド１４６が後退すると、各ソケット１２４内のコアプラグ（図示せず）は、前述と同様に、ソケット入口でそれぞれの伸長状態に向かって移動する。

【0072】

上記の発明は、関連する法的基準に従って説明されているので、説明は本質的に限定するものではなく例示的なものである。開示された実施形態に対する変形および修正は、当業者には明らかとなり、本発明の範囲内に入る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0073】

【特許文献1】米国特許第１０，２４７，５２０号明細書

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図7A】

【図8】

【図8A】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【国際調査報告】