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技術 可撓性かつ可膨張性物品のためのコネクタアセンブリ

出願人 ゴアエンタープライズホールディングス,インコーポレイティド
発明者 トラップ,ベンジャミンエム.キュラー,グレゴリーディー.ラック,クレイグディー.
出願日 2004年8月30日 (15年5ヶ月経過) 出願番号 2006-545327
公開日 2007年6月7日 (12年8ヶ月経過) 公開番号 2007-514910
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 収縮構造 弾性ワッシャ 膨張気体 可逆ポンプ 方向チェックバルブ 冷却パッド 構成物品 弾性ウレタン
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図面 (12)

課題・解決手段

可膨張性衣服又はエアーマットレスのような可膨張性物品膨張空気源と接続するための、製造時及び使用時に薄くて目立たないコネクタアセンブリを提供する。該コネクタは、半剛性中空コネクタハウジング(14)を含み、該コネクタハウジングはほぼチューブ状の、該可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口(16)を通して挿入可能な第一の挿入可能部分(12)を有している。第二の外部部分は、該挿入可能部分の反対側で、挿入した際に該可撓性壁(22)から外側に向かって延在しており、該外部部分と該挿入可能部分は接続されていて、互いに一般にある角度をなしており、好ましくは直角である。

概要

背景

使用時に比較的柔軟な可膨張性物品は、広い範囲の用途にわたり世の中に存在しており、その範囲は、空気可膨張性衣服マットレス寝袋などから、液体可膨張性の水筒、袋、加熱/冷却パッド及びその他原理的に同様の構造にまで至る。ここでは、「可膨張性」とは、物品の内側と外側の間に、いくらか圧力勾配を作る能力を指すものとする。あるいくつかの例では膨張圧力はかなりのものであり(例えば圧力勾配が1.0psi又はそれより大きい)、また別のいくつかの例では圧力勾配はわずかであって、ある圧力勾配より大きくなると空気又は液体が漏出できるように物品が設計されている。ここでより詳細に説明するように、「可撓性」とは、50,000N・m以下、好ましくは1000N・m以下、もっとも好ましくは200N・m以下の曲げ剛性を有する材料を指すものとする。

可膨張性物品、例えばエアーマットレスは、一般的に膨張バルブを備えている。そのようなバルブは可膨張性物品の壁に取り付けてある簡単なプラスチックチューブであってよく、そこに取り付けてあるストップコックを有する。ストップコックを開けることにより、可膨張性物品を収縮させたり、人がチューブを通して可膨張性物品の内部に空気を吹き込むことのような手動の手段で、チューブを通して膨張させたりすることができる。また、様々なタイプのポンプ入手することができ、そのような可膨張性物品の内部に空気を強制的に注入するのに使われてきている。可膨張性の衣服などに特に適しているのは、同一の出願人による米国特許出願No.10/230889で開示されているベローズポンプである。ここでは「空気」という用語を便宜上使用するが、当然のことながら、他の適当な気体も、物品の特定の用途に応じて使用できる。

液体可膨張性物品の場合、折り畳み可能な又は他の適当な柔軟性を持つ水筒及び袋には通常、ねじ式又はスナップ式の注入口が組み込まれている。注入口は、折り畳み可能な容器に取り付けてあり、そこから大体垂直に延在している。

概要

可膨張性衣服又はエアーマットレスのような可膨張性物品を膨張空気源と接続するための、製造時及び使用時に薄くて目立たないコネクタアセンブリを提供する。該コネクタは、半剛性中空コネクタハウジング(14)を含み、該コネクタハウジングはほぼチューブ状の、該可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口(16)を通して挿入可能な第一の挿入可能部分(12)を有している。第二の外部部分は、該挿入可能部分の反対側で、挿入した際に該可撓性壁(22)から外側に向かって延在しており、該外部部分と該挿入可能部分は接続されていて、互いに一般にある角度をなしており、好ましくは直角である。

目的

可撓性かつ可膨張性の物品のために、以下のような低コストアセンブリが望まれている。外部の膨張源との接続及び取り外しが容易であり、連続製造工程において組み込むことが比較的簡単であり、製造中及び例えば可撓性かつ可膨張性の物品に取り付けて使用する時に、薄くて目立たないことである。ここで、可撓性かつ可膨張性の物品とは、着用可能で圧縮可能な可膨張性衣服、エアーマットレス、可膨張性寝袋、折り畳み可能な水筒、又はその他同様の可撓性物品のようなものである。本発明はそのようなアセンブリを提供するものであり、本発明のコネクタアセンブリの他の優れた点は、以下の記載にて明らかにする。

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

可膨張性物品膨張源に接続するためのコネクタアセンブリであって、該アセンブリが半剛性中空コネクタハウジングを含み、該コネクタハウジングが、第一に、該可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口を通して挿入可能である、ほぼチューブ状の挿入可能部分と、第二に、該挿入可能部分の反対側であって、挿入した際に該可撓性壁から外側に向かって延在する外部部分とを含み、該外部部分と該挿入可能部分は接続されており、該二つの部分は該可膨張性物品の中に挿入した際に該可膨張性物品の内部へ抜ける連続した空気の通路を提供し、該通路は、該外部部分にある外部開口において該膨張流体源に対し取り外し可能に接続でき、かつ、該開口から該コネクタアセンブリを通って該可膨張性物品の内部に至って延在しているアセンブリであって、該挿入可能部分はその外側に円周状の溝を有し、該壁の開口の中を通って挿入する際に、該壁の開口に直ぐ隣接して同心円状に配置した弾性ワッシャにより該溝は該開口で固定され、該ワッシャは該溝に圧入されて該壁の開口においてシールを提供しており、それによって、該可膨張性物品への又は該可膨張性物品からの流体漏れ密封して、流体が該通路を通過するように限定し、その結果、取り付けたときに、該外部源から該可膨張性物品の内部へ壁の開口を通って流体が行き交うための薄くて目立たない経路を提供することを特徴とするコネクタアセンブリ。

請求項2

該通路の中に該空気が流れるように設置され、該通路を通る流れを制御するバルブを含む、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項3

該バルブが一方向チェックバルブである、請求項2に記載のコネクタアセンブリ。

請求項4

該バルブが二方チェックバルブである、請求項2に記載のコネクタアセンブリ。

請求項5

該バルブがピンチバルブである、請求項2に記載のコネクタアセンブリ。

請求項6

少なくとも0.5psiの圧力勾配に対して有効なシールを提供する、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項7

少なくとも1.0psiの圧力勾配に対して有効なシールを提供する、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項8

ハウジングと挿入可能部分が一体構造に融合して成形されている、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項9

該挿入可能部分が中空のチューブ状の構成部品として成形され、該構成部品は該構成部品の上を摺動可能なように外側に取り付けられているリムを有し、該リムは外側に円周状の溝を有している、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項10

該リムが該チューブ状の構成部品の上に取り付けられ、接着剤で該構成物品に取り付けられている、請求項9に記載のコネクタアセンブリ。

請求項11

該ワッシャが該壁に取り付けられている、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項12

該ワッシャが該壁に接着剤で取り付けられている、請求項11に記載のコネクタアセンブリ。

請求項13

該接着剤がポリウレタンである、請求項12に記載のコネクタアセンブリ。

請求項14

該ワッシャが熱及び圧力により取り付けられている、請求項11に記載のコネクタアセンブリ。

請求項15

該ワッシャが該壁に一体成型されている、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項16

該ハウジングがポリウレタンである、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項17

該挿入可能部分がポリウレタンである、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項18

該ワッシャが弾性体である、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項19

該弾性体が天然弾性体である、請求項18に記載のコネクタアセンブリ。

請求項20

該弾性体が天然ゴムである、請求項19に記載のコネクタアセンブリ。

請求項21

該ワッシャが合成弾性体である、請求項18に記載のコネクタアセンブリ。

請求項22

該弾性体がポリウレタン弾性体である、請求項21に記載のコネクタアセンブリ。

請求項23

該弾性体がシリコーン弾性体である、請求項21に記載のコネクタアセンブリ。

請求項24

該可膨張性物品が衣服である、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項25

該可膨張性物品がベストである、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項26

該可膨張性物品がジャケットである、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項27

該可膨張性物品がズボンである、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項28

該可膨張性物品がコートである、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項29

該可膨張性物品がマットレスである、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項30

該可膨張性物品が寝袋である、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項31

膨張空気源に接続された、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項32

該合成弾性体が架橋している、請求項21に記載のコネクタアセンブリ。

請求項33

膨張液体源に接続された、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項34

該可膨張性物品が水筒である、請求項1に記載のコネクタアセンブリ。

請求項35

可膨張性物品を膨張源に接続するための、薄くて目立たないコネクタアセンブリであって、該アセンブリが半剛性で中空のコネクタハウジングを含み、該コネクタハウジングが、第一に、該可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口を通して挿入可能である、ほぼチューブ状の挿入可能部分と、第二に、該挿入可能部分の反対側であって、挿入した際に該可撓性壁から外側に向かって延在する外部部分とを含み、該外部部分と該挿入可能部分は接続されていて互いにほぼ直角をなして配置されており、該二つの部分は該可膨張性物品の中に挿入した際に該可膨張性物品の内部へ抜ける連続した空気の通路を提供し、該通路は、該外部部分にある外部開口において該膨張流体源に対し取り外し可能に接続でき、かつ、該開口から該コネクタアセンブリを通って該可膨張性物品の内部に至って延在しているアセンブリであって、該挿入可能部分はその外側に円周状の溝を有し、該壁の開口の中を通って挿入する際に、該壁の開口に直ぐ隣接して同心円状に配置した弾性ワッシャにより該溝は該開口で固定され、該ワッシャは該溝に圧入されて該壁の開口においてシールを提供しており、それによって、該可膨張性物品への又は該可膨張性物品からの流体の漏れを密封して、流体が該通路を通過するように限定し、その結果、取り付けたときに、該外部源から該可膨張性物品の内部へ壁の開口を通って流体が行き交うための薄くて目立たない経路を提供することを特徴とするコネクタアセンブリ。

請求項36

該ハウジングがポリウレタンである、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項37

該挿入可能部分がポリウレタンである、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項38

該ワッシャが弾性体である、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項39

該弾性体が天然弾性体である、請求項38に記載のコネクタアセンブリ。

請求項40

該弾性体が天然ゴムである、請求項39に記載のコネクタアセンブリ。

請求項41

該ワッシャが合成弾性体である、請求項38に記載のコネクタアセンブリ。

請求項42

該弾性体がポリウレタン弾性体である、請求項41に記載のコネクタアセンブリ。

請求項43

該弾性体がシリコーン弾性体である、請求項41に記載のコネクタアセンブリ。

請求項44

該可膨張性物品が衣服である、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項45

該可膨張性物品がベストである、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項46

該可膨張性物品がジャケットである、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項47

該可膨張性物品がズボンである、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項48

該可膨張性物品がコートである、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項49

該可膨張性物品がマットレスである、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項50

該可膨張性物品が寝袋である、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項51

膨張空気源に接続された、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項52

膨張液体源に接続された、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

請求項53

該可膨張性物品が水筒である、請求項35に記載のコネクタアセンブリ。

技術分野

0001

本発明はコネクタアセンブリに関し、より詳しくは、可膨張性衣服エアーマットレス、可撓性の水筒、又はその他原理的に同様の構造のような可撓性かつ可膨張性の物品に、膨張流体源、例えば空気又は液体を接続するための薄くて目立たないコネクタアセンブリに関する。

背景技術

0002

使用時に比較的柔軟な可膨張性物品は、広い範囲の用途にわたり世の中に存在しており、その範囲は、空気可膨張性の衣服、マットレス寝袋などから、液体可膨張性の水筒、袋、加熱/冷却パッド及びその他原理的に同様の構造にまで至る。ここでは、「可膨張性」とは、物品の内側と外側の間に、いくらか圧力勾配を作る能力を指すものとする。あるいくつかの例では膨張圧力はかなりのものであり(例えば圧力勾配が1.0psi又はそれより大きい)、また別のいくつかの例では圧力勾配はわずかであって、ある圧力勾配より大きくなると空気又は液体が漏出できるように物品が設計されている。ここでより詳細に説明するように、「可撓性」とは、50,000N・m以下、好ましくは1000N・m以下、もっとも好ましくは200N・m以下の曲げ剛性を有する材料を指すものとする。

0003

可膨張性物品、例えばエアーマットレスは、一般的に膨張バルブを備えている。そのようなバルブは可膨張性物品の壁に取り付けてある簡単なプラスチックチューブであってよく、そこに取り付けてあるストップコックを有する。ストップコックを開けることにより、可膨張性物品を収縮させたり、人がチューブを通して可膨張性物品の内部に空気を吹き込むことのような手動の手段で、チューブを通して膨張させたりすることができる。また、様々なタイプのポンプ入手することができ、そのような可膨張性物品の内部に空気を強制的に注入するのに使われてきている。可膨張性の衣服などに特に適しているのは、同一の出願人による米国特許出願No.10/230889で開示されているベローズポンプである。ここでは「空気」という用語を便宜上使用するが、当然のことながら、他の適当な気体も、物品の特定の用途に応じて使用できる。

0004

液体可膨張性物品の場合、折り畳み可能な又は他の適当な柔軟性を持つ水筒及び袋には通常、ねじ式又はスナップ式の注入口が組み込まれている。注入口は、折り畳み可能な容器に取り付けてあり、そこから大体垂直に延在している。

発明が解決しようとする課題

0005

可撓性かつ可膨張性の物品のために、以下のような低コストアセンブリが望まれている。外部の膨張源との接続及び取り外しが容易であり、連続製造工程において組み込むことが比較的簡単であり、製造中及び例えば可撓性かつ可膨張性の物品に取り付けて使用する時に、薄くて目立たないことである。ここで、可撓性かつ可膨張性の物品とは、着用可能で圧縮可能な可膨張性衣服、エアーマットレス、可膨張性寝袋、折り畳み可能な水筒、又はその他同様の可撓性物品のようなものである。本発明はそのようなアセンブリを提供するものであり、本発明のコネクタアセンブリの他の優れた点は、以下の記載にて明らかにする。

課題を解決するための手段

0006

可撓性かつ可膨張性の物品を膨張流体源、例えば空気又は液体に接続するための薄くて目立たないコネクタアセンブリを提供する。そのアセンブリは、半剛体中空コネクタハウジングを含んでおり、そのコネクタハウジングは、可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口を通して挿入可能である、ほぼチューブ状の第一の挿入可能部分を有している。第二の外部部分は、挿入可能部分と反対側であって、挿入した際に可撓性壁から外側に向かって延在する。外部部分及び挿入可能部分は接続されており、互いに一般にある角度(すなわち180度より小さい)をなしており、その角度はより好ましくは大体直角である。この二つの部分は、可膨張性物品の中に挿入した際に、可膨張性物品の内部へ抜ける連続した空気又は液体の通路となる。その通路は、外部部分にある外部開口から延在し、そこで空気又は液体の膨張源に対し取り外し可能なように接続することが可能である。その通路は、コネクタアセンブリ全体及び可膨張性物品の内部に延在する。挿入可能部分は外側に円周状の溝を有し、可撓性壁の開口を通って内部に挿入する際に、壁の開口に直ぐ隣接して同心円状に配置された弾性ワッシャによって、その溝は開口で固定される。「配置され」とは、ワッシャが、壁と挿入可能部分の間で圧縮されることにより壁に対して保持され、壁とワッシャの間に何らかの接着手段(例えば接着剤ヒートボンドなど)を用いて取り付けられ、又は可撓性壁に融合され得る(例えばモールド成型など)ことを意味する。

0007

ワッシャは溝に圧入され、そのことにより壁の開口をシールし、可膨張性物品と外気との間で空気が漏出入することを密封して、空気又は液体がその通路を通過するように限定する。組み立てたときに、可膨張性物品の可撓性壁にある開口を通して、外部源から可撓性かつ可膨張性の物品の内部へ流体が通る、薄くて目立たない経路がつくられる。

0008

コネクタアセンブリは好ましくは、そこを通過する流れを制御するバルブをさらに含んでいる。バルブは、一方向チェックバルブ二方チェックバルブピンチバルブ又は同様のバルブ構造でもよい。

0009

可膨張性物品を空気で膨張させる好ましい実施態様の一つでは、コネクタアセンブリが少なくとも0.5psiの圧力勾配を提供するように設計されていてよく、好ましくは少なくとも1.0psiの圧力勾配に対して有効であってよい。

0010

アセンブリのハウジング及び挿入可能部分は、好ましくは一体構造に融合して成形されているが、挿入可能部分は、チューブ状の構成部品の上を摺動可能なように外側に取り付けられていて、外側を一周する円周状の溝を有するリムを伴う、中空のチューブ状の構成部品として成型されていてもよい。

0011

さらに好ましい実施形態では、弾性ワッシャが可撓性壁に取り付けてあり、好ましくは接着剤によって取り付けてあるが、熱と圧力をかけて取り付けてあってもよく、他の適当な手段によってもよい。さらに、ワッシャは、可撓性壁の材料に一体成型して取り付けてもよい。ワッシャは好ましくは弾性体であり、天然弾性体、又はポリウレタン弾性体もしくはシリコーン弾性体のような合成弾性体のどちらかである。

発明の効果

0012

本コネクタアセンブリは、ベストジャケットズボン、コート及び同様の構造を含む衣服、マットレス、寝袋、又はその他可撓性の物品のような可膨張性物品を膨張空気源に接続するのに使用できる。さらに、このようなコネクタアセンブリは、折り畳み可能な水筒、袋、加熱/冷却パッド及びその他可撓性のデバイスのような可膨張性物品を膨張液体源に接続するのに使用できる。本コネクタアセンブリは、先行技術のデバイスと比較して、例えば組み立てが簡単であり、使用も簡単で、仕上がった物品においてコネクタが比較的薄くて目立たないといった利点がある。

発明を実施するための最良の形態

0013

可膨張性衣服、エアーマットレス又は折り畳み可能な水筒のような、可撓性かつ可膨張性の物品を膨張気体源又は膨張液体源に接続するための、薄くて目立たないコネクタアセンブリを提供する。コネクタは、半剛性で中空のコネクタハウジングを含んでおり、そのコネクタハウジングは、可膨張性物品の可撓性壁の中にある開口を通して挿入可能である、ほぼチューブ状の第一の挿入可能部分を有している。第二の外部部分は、挿入可能部分と反対側であって、挿入した際に可撓性壁から外側に向かって延在する。外部部分及び挿入可能部分は接続されており、互いに一般にある角度をなしているため物品と比較して薄く目立たなくなっており、もっとも好ましくは、それぞれの部分が互いに直角をなしている。この二つの部分は、可膨張性物品の中に挿入した際に、可膨張性物品の内部へ抜ける連続した空気又は液体の通路となる。その通路は、外部部分にある外部開口から延在し、そこで空気又は液体の膨張源に対し取り外し可能なように接続することが可能である。挿入可能部分は外側に円周状の溝を有し、可撓性壁の開口を通って内部に挿入する際に、壁の開口に直ぐ隣接して同心円状に配置された弾性ワッシャによって、その溝は開口で固定される。ワッシャは溝に圧入されて壁の開口をシールする。

0014

本発明の詳細な説明及び好ましい実施態様は、添付図を参照して示すのが最善である。添付図の中で図1は、本発明にかかるコネクタアセンブリの一実施態様の透視図であり、小さい手動ポンプ32が可膨張性ベストに接続されている。コネクタハウジング14は外側に露出しており、図中に示されている。

0015

図2でコネクタハウジング14を詳細に示す。この実施態様のハウジングは、フランジ基部17と溝付の挿入可能部分12を含み、外側に延在する外部部分14と一緒に全てがモールド加工一体化している。外部部分のうち、外側に延在している外部部分は大体直角に曲がって図中に示されている。しかし当然のことながら、物品が必要とする所望の形状に応じて、この外部部分は任意の適当な角度(すなわち180度以下)をとることができる。例えば、可膨張性の表面から顕著に突出していることが使用時に問題である場合は、そのように直角な部分となっていることが好ましい。開口26によって、例えば図1に描かれた手動ポンプのような、外部の気体源又は液体源に対し取り外し可能に接続ができる。コネクタを通る通路は点線で描かれており、詳細は以下説明する。

0016

図3は、図2に示したのと反対面から見たコネクタハウジング14を示す。挿入可能部分12はフランジ基部17から延在しており、点線で描かれているように、通路28の内部に向かってハウジング14を通り、気体又は液体の膨張源と接続するのに適合している外部注入口26に至り開口している。

0017

図4は、本発明の薄くて目立たないアセンブリにおいて有用な、コネクタハウジング14の横断面図である。そこでは、ハウジング14はフランジ基部17を有する一体構造を含んでおり、注入口26からハウジング14を通って延在し、さらに周りに円周状の溝を有する内部(挿入)部分12を通って延在する通路28を内部に収容している。この実施態様のハウジング14は、挿入可能部分12からハウジング14を通り注入口26に至って進んだときに、通路28が大体直角に曲がって通り抜けるように配置されている。

0018

本発明による、完成したコネクタアセンブリ10の実施態様の一つを、図5に断面図で示す。そこでは図に示すように、注入口26からハウジング14を通り挿入可能部分12を通って延在している通路28を有するハウジング14が、可膨張性構造の可撓性壁22の中にある開口16の内部へ通して挿入されている。可膨張性物品の反対の壁24は、完全を期すため示されている。コネクタハウジング14を挿入した配置で固定するために、挿入可能部分12の内部の端を覆うように弾力ワッシャ18が圧入されており、挿入部分12の周辺の円周状の溝13の中にワッシャ18は収まっている。そのことにより、開口16を通って空気(又は液体)が通過することに対してシールし、実質的に全ての空気(又は液体)が通路28を通過するように限定する。さらに空気又は液体の漏れを確実に防ぐために、例えば接着剤層20、又は熱及び圧力もしくはその他適当な固定手段のような他の方法により、ワッシャ18は可撓性壁22と開口16の周辺に固定することができ、またそうすることが好ましい。

0019

図6は、図5に描かれたコネクタアセンブリ10の分解組立図を示す。図6では、膨張空気源、この実施態様では可逆ポンプを模式的に示しており、接続部36をハウジング14の注入口26に接続することにより、チェックバルブを通して膨張空気源が接続されている。この好ましい実施態様においては、ハウジング14を通る通路28(点線で示す)は大体直角に注入口部分12に至り通り抜けている。矢印で示すように、注入口部分12は可撓性壁22の中の開口16を通って挿入されている。ワッシャ18は、これもまた全て図示した矢印で示すように、挿入部分12の円周状の溝13の中に圧入され、ワッシャ18は必要に応じて及び好ましくは可撓性壁22の開口16の周辺に接着剤層20により固定されている。

0020

ワッシャ18を挿入部分12の上に圧入するときは、挿入部分が挿入できるようにするためワッシャ18は変形しなければならない。変形した後、ワッシャは溝13の中に収まるように回復しなければならない。溝13の中に収まった時にシールを有効にするためには、ワッシャ18はそのような変形後に回復する能力を有してなければならず、すなわち弾性的でなければならない。

0021

100%弾性体であるワッシャは、本来の変形前の内径(ID)に回復しようとする。挿入部の外径がワッシャのIDよりも大きい場合は圧縮シールとなる。

0022

ワッシャ18が高いデュロメータ硬度を有する弾性材料で構成されている場合、初期変形に強く抵抗して取り付けるのがより難しくなるが、取り付けた際はより強いシールとなる。

0023

ワッシャ18が取り付け中に可塑的に変形する材料から作られている場合は、本来のIDまで完全に回復しない。取り付け後に存在する干渉による応力許容できるほどに可塑変形量が十分に小さい場合に限り、より弱いシールであるにしてもシールが形成される。

0024

初期は弾性体であるいくつかの材料は、経時で「応力緩和」する。そのような材料については、初期は許容できるレベルでシールが形成されるが、時間がたつと、圧力に対してまったくシールが有効でない程度まで弱くなってしまう。そのため、想定される使用期間中、許容できるシールを維持するようにワッシャ材料を選択しなければならない。弾性材料が本発明の弾性ワッシャに特に適している材料であり、天然ゴムのような天然弾性体、又はポリウレタン弾性体もしくはシリコーン弾性体のような合成弾性体のいずれかの形態である。アセンブリの性能の寿命がもっとも長いため、架橋した弾性材料がもっとも好ましい。

0025

本発明のコネクタアセンブリにおいては、ハウジング本体14はワッシャ18よりも剛直でなければならない。挿入部分12の厚い壁は、変形させるのにより大きな力を必要とする。ハウジングとワッシャの両方の材料特性(デュロメータ硬度、可塑性、応力緩和)及びこれら構成部分の形状を考慮して、圧力差及び経時でシールが有効に持続する時間の範囲にわたってシールが要求に合致するように、接続について調整することができる。

0026

コネクタハウジング14を構成する好ましい材料は、デュロメータ硬度(ショアA)で50ショアA以上の硬度を有し、より好ましくは75〜95ショアAの範囲内である。ワッシャ18は、好ましくはデュロメータ硬度で30〜70ショアA、より好ましくは50〜60ショアAの硬度を有する任意の弾性体を含む。

0027

ワッシャ18は、溝13に適当に収まっている時、円周に沿った張力を受けており、その結果放射状に内部に向かって圧縮力が生じ、圧力勾配に耐えうるシールを形成する。既に示し記載したように、ワッシャ18は分離した構成部分とすることができ、また、開口16を囲む弾性材料の厚い環状体を含む、開口16の周りに融合した補強部分として構成することもできる。

0028

好ましくは弾性ワッシャ18は、平らな環状のワッシャであって使用時に薄く目立たず、ブロック共重合体ポリウレタン、シリコーン及び天然ゴムのような弾性体でできていて、より好ましくはポリウレタンを含んでおり、可撓性壁22にエポキシ、ポリウレタン又はシリコーンのような任意の適当な接着剤で接着される。例えば、特に好ましい弾性ワッシャ/接着剤の組み合わせは、架橋ポリウレタンワッシャと反応性ポリウレタン接着剤である。ワッシャが薄く目立たず可撓性という特徴があるために、ワッシャが取り付けられている可撓性かつ可膨張性の構造の収納及び取り扱いを容易にすることができる。

0029

本発明のコネクタアセンブリは、衣服、エアーマットレス、ディスポ、折り畳み可能な水筒、及びその他の着用可能/収納可能な製品のような可膨張性のシステムに用いられる可撓性の物品に付与される、比較的安価で、簡単で、可撓性があり薄くて目立たないデザインを提供する。また、0.5psiより大きい与えられた圧力に耐え、さらに1.0psiを超える圧力にも耐えうるシールが容易に実現可能となる。当然のことながら、ある用途においては、これより低い圧力が最終物品にかかっていてもよい。

0030

図7に示すように、本発明のコネクタアセンブリはまた、エアーマットレス38及び同様の物品のような構造において用いてもよい。図に示されたエアーマットレス38は、開口40により相互に接続された独立した分室からなる。小さい手動エアポンプ32は、導管36を経由し、本発明のコネクタアセンブリを介してマットレス38に接続しており、コネクタアセンブリのハウジング14は図中に示されている。

0031

本発明におけるコネクタアセンブリの、別の可能な実施態様の一つである100を、図8〜10に示す。図8では、別の外部ハウジング部分114は注入口126を有し、その注入口は、ポンプのような空気源と接続できるように適合しており、挿入チューブ115の内部に延在する通路128の方に通じている。この挿入チューブ115は、ほぼ円筒状のチューブであり、ハウジング部分114と一体成型されているか、又は接着剤もしくは他の適当な手法により基部117に取り付けられているかのどちらかである。チューブ115は、円周状の溝113を有するリム部材112がチューブ上を摺動可能であるように、リム部材112を受け入れられるように適合している。リム112をその後、接着剤でチューブ115に取り付けてコネクタハウジングの挿入部分を形成する。リム112及びチューブ115のアセンブリをその後、矢印で示すように壁にある中央開口116の内部に通して圧入し、その開口の周りに弾性ワッシャ118を接着剤又は別の手段により固定することにより、コネクタアセンブリが完成する。このアセンブリを図10に横断面図で詳細に示す。図10は、コネクタアセンブリ100を詳細に示すものであり、そこを通って通路128が延在している。コネクタアセンブリ100は、チューブ状の部材115と一体成型した図示の外部ハウジング114を含み、また図示するように、壁122に接着剤120で接着されて、チューブ115に接着剤(不図示)で取り付けてあるリム112の溝113に収まっている弾性ワッシャ118を有し、全てが可膨張性物品の壁122の中の開口116の周りのシールを有効なものとしている。図9は、円周状の溝113を有するリム112の透視図であり、完全を期すために含まれている。

0032

本発明のコネクタアセンブリの構成においては、ハウジングは好ましくはポリウレタンから構成され、より好ましくは熱可塑性のポリウレタンから構成される。外部ハウジング及び挿入チューブが独立した構成部分として構成されている場合、両方とも好ましくはポリウレタンからなり、より好ましくは熱可塑性のポリウレタンからなる。しかし当然のことながら、特定の用途での要求に応じて、他の適当な材料をコネクタアセンブリに用いてもよい。

0033

図6に模式的に示されたチェックバルブは、特定の可膨張性構造及びデザイン嗜好の状況により、一方向チェックバルブ、二方向チェックバルブ、又はピンチバルブでもよい。適当なポンプ又は他の空気源は当業者に公知である。

0034

弾性ワッシャが挿入部分の溝の中に収まって形成されたシールの有効性は、構成部品の形状及び相対的な弾力性に左右される。例として、中央開口の内径(ID)が0.36インチ、外径(OD)が1.25インチ、厚さが0.125インチの弾性ウレタンのワッシャを、溝のODが0.46インチの熱可塑性ポリウレタンの挿入部分に圧入した場合、可膨張性物品の内側と外気の間の圧力勾配が1.0psiを超えるシールとなった。ここに示した本発明の原理を用いて、圧力勾配の広い範囲にわたり有効なシールを実現できることは、当業者にとって自明である。

0035

前述したいくつかのアセンブリは、構成部品の間に接着剤を含む。好ましい接着剤は、反応性ポリウレタンであるが、特定の用途については他の接着剤も適しており、特定の接着剤を用いることは本発明の範囲を決して限定しない。

0036

本発明において有用な弾性ワッシャは、天然ゴム、ポリウレタン、シリコーンなどの合成弾性体、及びその他から構成される。これら材料の架橋した形態は、耐久性やその他これらの架橋した材料から期待される特徴のような望ましい利点がしばしばあり、そのような利点は本発明の物品においても望ましい。そのように適当な弾性ワッシャは全て本発明の範囲内である。

0037

本発明のコネクタアセンブリは、多くの種類の可撓性かつ可膨張性の物品に使用することができ、いくつか例を挙げると、ここで示したようなエアーマットレス、ジャケット、ベスト、ズボン、コート及びその他同様の物品のような衣服、及び寝袋が含まれる。加えて、液体により膨張している可撓性かつ可膨張性の物品、例えば水筒などは、本発明のコネクタアセンブリを用いて作製することができる。図11は、折り畳み可能な水筒に取り付けられた本発明のコネクタアセンブリを示す。

0038

コネクタアセンブリが取り付けられている物品の壁の、少なくとも一部のために適した可撓性材料は、ここでより詳細に記載しているように、50,000N・m以下、好ましくは1000N・m以下、もっとも好ましくは200N・m以下の曲げ剛性を有するものである。これらの可撓性を有する材料の例には、織物及び不織物、樹脂含浸布帛、弾性シート並びにその他のゴム状材料などを含む広い範囲の布帛が含まれるが、これらに限られるものではない。本発明の可撓性物品は、高剛性の材料を含む領域を含んでいてもよいが、薄くて目立たないコネクタアセンブリが取り付けられる物品の可膨張性領域は、通常可撓性の材料を含んでいる。

0039

以下の例を参照することにより、本発明の実施態様を実施例として記載する。

0040

可撓性/曲げ剛性の試験:本発明のコネクタアセンブリが取り付けられる適当な物品の可撓性又は曲げ剛性は、「Standard Test Method for Stiffness of NonwovenFabrics Using the Cantilever Test」、ASTMD5732−95(2001年再承認)を用いて決定することができる。

0041

この試験方法では1インチ幅で8インチ長のサンプルが必要である。サンプルを水平な表面の上を制御した速度で滑らせて、片方の端を支持台から張り出させる。サンプルが支持台の上を滑り張り出し長さが増えるにつれて、張り出したサンプルが下向きに曲がる。その下向きに曲がった角度が0.785ラジアン(41.5度)に達したとき、張り出し長さを測定する。その後、張り出し長さ、サンプルの質量、及びサンプルの寸法を用いて、曲げ長さと曲げ剛性を計算する。

0042

実施例1:本発明のコネクタアセンブリを取り付けるのに有用な、いくつかの可撓性壁材料を試験した結果を以下の表1に示す。材料の可撓性が高いほど、曲げ長さが短くなり曲げ剛性が低くなる。
表1 曲げ長さ/曲げ剛性(ASTMD5732)
容器の材料 曲げ長さ(mm) 曲げ剛性(N・m)
Versollan RU 2204 70.0 38071
(GLS Corporation,
McHenry,IL
2層GORE−TEX(登録商標) 23.0 93
ラミネート
GORE(登録商標)ラミネート 16.5 73
#ECAT001000B

0043

本発明の可撓性のコネクタシステムは、コネクタアセンブリが取り付けられる領域において少なくとも、曲げ剛性が50,000N・mより小さく、より好ましくは1000N・mより小さく、もっとも好ましくは200N・mより小さい材料によって構成された、任意の物品に用いるのが適当である。

0044

実施例2:膨張/収縮構造を本発明の図1〜5に従って作製した以外は、米国特許出願No.10/230889の実施例1に教示されている内容に大体従い、可膨張性のジャケットを作製した。その構造のワッシャは、55ショアAの硬度の架橋ポリウレタンを含み、その構造のコネクタは85ショアAの硬度の架橋ポリウレタンを含む。膨張/収縮構造を挿入するためには、10/230889に記載されているように、布帛パネルの1枚に穴を開けて、その構造を取り付ける。膨張/収縮構造は、ポリウレタン接着剤を用いて布帛パネルに接着する。

0045

本発明は、いくつかの実施態様及び詳細な説明と一緒にここで開示されているが、本発明の主旨から逸脱することなく、このような細部の変更又は変形を行うことができること、及びこのような変更又は変形は本発明の特許請求の範囲内とみなせることは、当業者にとって明らかである。

図面の簡単な説明

0046

小さい手動のエアポンプを、可膨張性衣服、特に可膨張性ベストの注入開口に接続した、本発明の薄くて目立たないコネクタアセンブリを図示したものである。
コネクタハウジングの一実施態様の上面透視図である。
図2のコネクタハウジングの下面透視図である。
本発明によるコネクタハウジングの一実施態様の横断面図である。
本発明によるコネクタアセンブリの横断面図であり、可膨張性衣服、エアーマットレス又は折り畳み可能な水筒のような、可膨張性構造の可撓性壁に接続されている。
模式的に示された外部のチェックバルブ及びポンプを含む、本発明によるコネクタアセンブリの分解組立図である。
小さいエアポンプを、可膨張性エアーマットレスの注入口に接続した、本発明の薄くて目立たないコネクタアセンブリを図示したものである。
本発明のコネクタの別の実施態様の分解組立図である。
別のコネクタアセンブリをコネクタハウジングに固定するのにリムが使用されている、溝を有するリムの透視図である。
全てが一緒に接続されているコネクタハウジング、分離した溝付のリム及び固定用のワッシャを含む、別のコネクタアセンブリの横断面図である。
液体充填バルブを折り畳み可能な水筒の注入口に接続した、本発明の薄くて目立たないコネクタアセンブリを図示したものである。

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