継手アセンブリ評価の方法および装置
本願は、アセンブリを形成するように、導管上に導管把持デバイス等の継手構成要素を設置する方法および装置を開示する。アセンブリは、継手を形成するように、少なくとも1つの他の継手構成要素と接合可能である。本願はまた、機械的に付着された接続部の構成要素の特性を評価する方法および装置も開示する。評価されてもよい特性は、導管上の導管把持デバイスの位置、導管把持デバイスの軸方向圧縮またはストロークの量、導管把持デバイスが圧縮される際に導管把持デバイスに印加される締付け力の量、および導管把持デバイスを圧縮する部材に印加されるトルクの量を含むが、それらに限定されない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願)
本願は、係属中の米国仮特許出願第61/154,165号(名称「APPARATUS FOR SWAGING FERRULES」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,172号(名称「APPARATUS FOR SWAGING FERRULES」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,144号(名称「CONDUIT FITTING WITH TORQUE COLLAR」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,139号(名称「CONDUIT FITTING WITH GROOVED TORQUE COLLAR」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,136 号(名称「CONDUIT FITTING WITH SPLIT TORQUE COLLAR」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/298,179号(名称「APPARATUS FOR SWAGING FERRULES」、2010年1月25日出願)、米国仮特許出願第12/709,084号(名称「CONDUIT FITTING WITH TORQUE COLLAR」、2010年2月19日出願)および国際出願第PCT/US10/24767号(名称「CONDUIT FITTING WITH TORQUE COLLAR」、2010年2月19日出願)、および国際出願第PCT/US10/24770号(名称「CONDUIT FITTING WITH SPLIT TORQUE COLLAR」、2010年2月19日出願)の利益を主張し、これらの出願の全開示は、その全体が本明細書に参考として援用される。
【0002】
(発明の分野)
本願は、導管上に設置される、機械的に付着された接続部の性質を評価または決定するために使用される方法および装置に関する。より具体的には、本願は、機械的に付着された接続部、導管、もしくは両方の構成要素の1つ以上の特性を決定または評価することによって、そのようなアセンブリを評価する方法および装置に関する。
【背景技術】
【0003】
流体の流れを包含するために、流体系において、継手、接合部、連結部、結合部等の機械的に付着された接続部が使用される。そのような機械的に付着された接続部は、チューブ、パイプ、または任意の他の種類の導管用の導管継手であってもよい。導管継手は、導管端部を、別の導管端部または流体系の別の部分のいずれかに接続してもよい。簡略化および明確化のため、本明細書で使用される場合、「継手」という用語は、機械的に付着された接続部を指すために代替として使用することができる、例えば、連結部、接続部、結合部、接合部等の他の用語をすべて包括することが意図される。そのような機械的に付着された接続部は、振動、応力、および圧力の下で導管を十分に把持することを含む、接続部をともに結び付けるための流体密封および機械的強度を特徴とする。流体は、気体、液体、および任意の変異物、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。
【0004】
流体系は、典型的に、導管端部を、相互に、および流れを制御する、流れを含有する、流れを調節する、流体または流体の流れの1つ以上の特性を測定する、または別様に流体系内の流体に影響を与え得る流動デバイスに相互接続するために、機械的に付着された接続部を使用する。本明細書で使用される場合、「機械的に付着された接続部」という用語は、例えば、ネジ式接続部、締付け接続部、ともにボルトまたはネジ固定された接続部等の、機械的に印加された力、応力、圧力、トルク、または同等物によって適所に保たれる、少なくとも1つの接続部を有する、流体系のための、または流体系における、任意の接続部を意味する。これは、溶接、ろう着、半田付け、接着等として最も一般的に実践される、冶金または化学接続と区別される。接続部は、機械的および冶金接続の組み合わせを含んでもよく、多くの場合そうであるように、そのような接続もまた、それらが少なくとも1つのそのような接続を含むため、「機械的に付着された接続部」という用語の範囲内である。
【0005】
機械的に付着された接続部の一実施例は、継手を有するアセンブリの導管の外面上に設置されてもよい、例えば、コレットまたは1つ以上のフェルール等の導管把持デバイスを有する。従来のフェルール型継手では、第1および第2の連結部材(例えば、継手本体およびナット)は、導管上の1つまたは複数のフェルールを塑性的に変形させることによって、導管と把持および封止係合して1つまたは複数のフェルールを設置するように、ともに組み立てられ、締められ(制止され)てもよい。設置された1つまたは複数のフェルールは、特に圧力下での組み立てられた継手との流体密封、ならびに導管の適切な把持、および振動疲労に対する保護を提供する。
【0006】
フェルール型継手は、周知であり、特徴として、ネジ式連結ナット、ネジ式連結部本体、および連結ナットの内側に嵌合する1つ以上のフェルールを含む。連結部本体は、典型的に、フェルール上のカム表面を係合するカム表面を含む。例えば、チューブ端部等の円筒状導管は、導管端部の外壁に密接に包囲するフェルールによって、連結部本体内に摺動される。連結ナットが連結部本体のネジ式端部上に設置されるとき(または連結部本体が雌型ネジ山を含むときにはその逆)、1つまたは複数のフェルールに軸力が印加され、これは、かしめ作用をもたらすようにフェルールおよび本体のカム表面を係合させ、それにより、各フェルールの複数部分の半径方向変位を引き起こし、フェルールに導管端部の外壁をしっかりと把持させる。多くの用途では、継手は、レンチ等の単純な手持ちツールを使用することによって組み立てることができる。
【0007】
状況によっては、継手の導管把持デバイスは、流体系内の導管への継手の後続の設置を容易にするように、導管上に「事前設置」または「事前スエージ加工」されてもよい(例えば、導管把持デバイスが後に組み立てられる継手、別の継手、または設置ツールを使用して)。サブアセンブリとして、そのような1つ以上のフェルールを導管上に「事前設置する」または「事前スエージ加工」するために、例えば、1つ以上のフェルールおよび連結ナットを導管上で担持するツールが使用されてもよい。フェルール、連結ナット、および導管のこのサブアセンブリは、最終的な継手アセンブリを形成するために、後に継手本体と組み立てられる。導管上にフェルールを設置するためのツールの一実施例は、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、Johnstonへの「Apparatus for Swaging Ferrules」と題された特許文献1によって開示されている。
【0008】
機械的に付着された接続部の別の実施例は、口が広がった継手として知られている。口が広がった継手では、継手本体と封止するチューブの端部は、半径方向外向きに口が広っている。いくつかの既存の口が広がった継手は、本体と、スリーブと、ナットとを含む。ナットおよびスリーブは、チューブ上に載置され、チューブ端部は、半径方向外向きに口が広がっている。口を広げる作業の後、口が広がったチューブ端部は、ナットによって継手本体とスリーブとの間に締め付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】米国特許第6,834,524号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願は、アセンブリを形成するように、導管上に導管把持デバイス等の継手構成要素を設置するための方法および装置を開示する。アセンブリは、継手を形成するように、少なくとも1つの他の継手構成要素と接合可能である。本願はまた、機械的に付着された接続部の構成要素の特性を評価するための方法および装置も開示する。評価されてもよい特性は、導管上の導管把持デバイスの位置、導管把持デバイスの軸方向圧縮またはストロークの量、導管把持デバイスが圧縮される際に導管把持デバイスに印加される締付け力の量、および導管把持デバイスを圧縮する部材に印加されるトルクの量を含むが、それらに限定されない。
【0011】
一実施形態では、導管把持デバイスは、アセンブリを含む継手を制止するために使用される、同じ所定のトルクを印加することによって、導管上に設置される。例えば、所定のトルクは、部材に対して第1の継手構成要素を軸方向に前進させるように、第1の継手構成要素と部材との間に印加されてもよい。この軸方向前進は、導管把持デバイスを導管上に把持させる、導管把持デバイスの第1の量の圧縮を引き起こす。第1の継手構成要素は、部材から分離され、第2の継手構成要素と組み立てられる。所定のトルクは、第2の継手構成要素に対して第1の継手構成要素を軸方向に前進させるように、第1の継手構成要素と第2の継手構成要素との間に印加される。この軸方向前進は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる、導管把持デバイスの第2の量の圧縮を引き起こす。
【0012】
別の例示的実施形態では、1つ以上の導管把持デバイス構成要素が存在する、適正に配向されている、および/または適正な順序であるか否かを決定するように、トルクが監視される。例えば、第2の部材に向かった第1の部材の相対軸方向移動を引き起こして導管把持デバイスを締め付けるように、第1の部材と第2の部材との間にトルクが印加されてもよい。第2の部材に対する第1の部材の位置は、相対軸方向移動中、監視される。また、第1の部材と第2の部材との間に印加されるトルクは、相対軸方向移動中、監視される。導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、第1の部材と第2の部材との間に配置されている、適正に配向されている、および/または適正に順序付けられているか否かは、監視された位置および監視されたトルクに基づいて決定される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
添付図面を参照して、以下の例示的な実施形態の詳細な説明を熟考すると、本開示のこれらおよび他の発明の側面および特徴が、当業者に明白となるであろう。
【図1A】図1Aは、第1の軸方向位置で導管の周囲に設置された、例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1B】図1Bは、第2の軸方向位置で導管の周囲に設置された、例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1C】図1Cは、導管の周囲に設置されている例示的な導管把持デバイスの構成要素を図示するが、導管把持デバイスの第2の構成要素が欠如している。
【図1D】図1Dは、導管把持デバイスの構成要素の順序が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1E】図1Eは、導管把持デバイスの正面フェルールの配向が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1F】図1Fは、導管把持デバイスの背面フェルールの配向が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1G】図1Gは、導管把持デバイスの正面フェルールおよび背面フェルールの配向が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図2】図2は、導管および導管把持デバイスと組み立てられた、継手アセンブリ評価装置の垂直断面概略図を図示する。
【図2A】図2Aは、継手アセンブリ評価装置の例示的な実施形態の斜視図を図示する。
【図2B】図2Bは、導管、導管把持デバイス、および継手連結部材と組み立てられた、図2Aの装置の垂直断面図を図示する。
【図3】図3は、導管、導管把持デバイス、および継手連結部材と組み立てられた、別の継手アセンブリ評価装置の垂直断面概略図を図示する。
【図4】図4は、導管、導管把持デバイス、および継手連結部材と組み立てられた、継手アセンブリ評価装置の例示的な実施形態の垂直断面図を図示する。
【図5】図5は、第1の例示的な実施形態の導管上に導管把持デバイスを設置するための装置内の導管の周囲に配置された、導管把持デバイスの断面図である。
【図5A】図5Aは、導管把持デバイスを導管上に設置するための装置で使用される、締付けデバイスの例示的な実施形態の斜視図である。
【図5B】図5Bは、導管把持デバイスを導管上に設置するための装置で使用される、締付けデバイスの別の例示的な実施形態の斜視図である。
【図5C】図5Cは、図5Bに示された締付けデバイスの側面図である。
【図5D】図5Dは、図5Bに示された締付けデバイスの断面斜視図である。
【図5E】図5Eは、導管受容位置にある、図5Bに示された締付けデバイスの斜視図である。
【図5F】図5Fは、図5Eに示された締付けデバイスの側面図である。
【図5G】図5Gは、図5Bに示された締付けデバイスの断面斜視図である。
【図6】図6は、図5に示された装置の断面斜視図である。
【図7】図7は、図5に示された装置のアンビルおよびセンサアセンブリの断面図である。
【図8】図8は、図7に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの断面斜視図である。
【図8A】図8Aは、調整可能なナット感知配設の実施形態を図示する断面斜視図である。
【図8B】図8Bは、調整可能なナット感知配設の構成要素を含む、アンビル支持部材を図示する斜視図である。
【図9】図9は、図7に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの導管センサアセンブリの断面図である。
【図10】図10は、図9に示されるような導管センサアセンブリの断面斜視図である。
【図11】図11は、導管把持デバイスを導管端部上に設置させる、締付け位置にある図5の装置の断面図である。
【図12】図12は、図11に示された装置の断面斜視図である。
【図13】図13は、図11に示された装置のアンビルおよびセンサアセンブリの断面図である。
【図14】図14は、図13に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの断面斜視図である。
【図15】図15は、図13に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの導管センサアセンブリの断面図である。
【図16】図16は、図15に示された導管センサアセンブリの断面斜視図である。
【図17】図17は、第2の例示的な実施形態の導管上に導管把持デバイスを設置するための装置内の導管の周囲に配置された、導管把持デバイスの断面図である。
【図17A】図17Aは、図17の拡大部分である。
【図18】図18は、図17に示されるような装置の断面斜視図である。
【図19】図19は、導管が装置のアンビル内の底打ち位置にある、図17の装置の断面図である。
【図19A】図19Aは、図17の拡大部分である。
【図20】図20は、図19に示されるような装置の断面斜視図である。
【図21】図21は、計測器内の事前スエージ加工された継手プリアセンブリの説明図である。
【図22】図22は、別の例示的な実施形態の導管上に導管把持デバイスを設置するための装置内の導管の周囲に配置された、導管把持デバイスの断面図である。
【図23A】図23Aは、適切な所定の軸方向前進時の完成した制止を示すトルク上昇を提供するように適合される、フェルール型継手の断面図である。
【図23B】図23Bは、図23Aに示された部分を示す拡大図である。
【図23C】図23Cは、引き揚げられた位置にある継手を示す、図23Bと同様の図である。
【図24】図24は、導管上で導管把持デバイスを組み立てる方法を図示するフローチャートである。
【図25】図25は、導管上で導管把持デバイスを組み立てるための回路の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、種々の構造および材料特徴を具体的に参照して本明細書で説明されるが、そのような説明は、本質的に例示となることを目的とし、限定的な意味で解釈されるべきではない。例えば、例示的な実施形態は、2つのフェルールを利用する、ステンレス鋼チューブ継手に関して主に説明される。しかしながら、当業者であれば、本発明の側面および特徴のいずれか1つ以上が、他の導管把持配設(例えば、単一フェルール設計)および口が広がった導管継手を含むが、これらに限定されない、導管のための異なる機械的に付着された接続部、ステンレス鋼以外の材料、およびチューブまたはパイプを含むが、これらに限定されない多くの異なる導管とともに使用されてもよいことを容易に理解するであろう。また、本発明の側面の多くは、種々のシステム圧力および温度で、かつ種々のシステム流体とともに使用するために意図される継手に使用されてもよい。なおもさらに、本明細書の例示的実施形態の多くは、雄ネジ式(すなわち、外側がネジ式の)構成要素が導管端部を受容し、導管端部に隣接することを意味する、雄型継手として一般的に知られている構成要素を図示する。雄型実施形態の多くの側面は、当業者に明白となるように、雌型継手に用途を見出す。本発明はまた、継手構成要素間にネジ式接続部を必要としない継手アセンブリに対する用途も見出し、例えば、本発明は、締め付けられた、および/またはボルト固定された継手に適用されてもよい。本発明はまた、他の導管、流量制御デバイス、容器、多岐管等を含むが、これらに限定されない、幅広く、かつ拡大し続ける種々の流体構成要素に作製することができる、機械的に付着された接続部に関する、本明細書の例示的な実施形態をはるかに超える用途も見出すであろう。
【0015】
継手接続を提供するために、例えば、押し込み式接続、ツール締め(例えば、圧着または締付け)、またはネジ式配設を含む、多くの種類の継手配設が使用されてもよい。図1Aを参照すると、例示的な継手アセンブリは、導管14の周囲に配置される導管把持デバイス12を含む。図示した導管把持デバイス12は、正面フェルール18と、背面フェルール20とを含む。しかしながら、導管把持デバイス12は、任意の形態を成してもよく、導管把持デバイスがフェルール型導管把持デバイスであるときに任意の数のフェルールを含んでもよい。導管把持デバイス12は、駆動表面17とカム表面30との間に設置される。駆動表面17およびカム表面30は、導管把持デバイス12を係合し、導管把持デバイスを塑性的に変形させることによって、導管把持デバイスを導管との把持および/または封止係合に駆動するように、相対的に相互に向かって移動させられる。この相対軸方向移動は、本明細書において、「ストローク」または「軸方向ストローク」と称される。
【0016】
カム表面30に向かった駆動表面17の移動は、導管把持デバイス12を導管14に付着させる。この付着は、本明細書では設置または事前設置と称される。導管把持デバイス12を導管14に付着させるために必要とされる、カム表面30に向かった駆動表面17の軸方向移動またはストロークの量は、導管把持デバイスを導管と封止させるために必要とされる、軸方向移動またはストロークの量未満であってもよい。事前設置された導管把持デバイス12有する導管14は、制止された継手を形成するために、導管把持デバイスが導管を把持および封止し、継手本体と封止するように、継手本体およびナットと組み立てられてもよい。
【0017】
導管14への導管把持デバイス12の付着は、駆動表面17が、相対的にカム表面30に向かって押し進められる、または事前設置装置によってストロークされる、締付け作業中に達成されてもよい。事前設置装置は、事前設置駆動表面17および/またはカム表面30を含んでもよく、あるいは駆動表面17および/またはカム表面30は、後に制止される継手アセンブリの駆動表面および/またはカム表面であってもよい。事前設置表面17は、軸Xに沿って直線的に移動させられてもよく、または事前設置駆動表面17は、軸に沿って事前設置駆動表面17を軸方向に前進させるように回転させられてもよい(すなわち、事前設置駆動表面17は、ネジ式部材の一部であってもよい)。
【0018】
本願は、導管14上に導管把持デバイス12を設置するための方法および装置、ならびに導管14の端部分上に設置された、または設置されている導管把持デバイス12の1つ以上の特性を評価するための方法および装置に関する。導管把持デバイス12は、例えば、関連継手の1つ以上の連結部材とともに使用されてもよい。導管および/または導管把持デバイスの多種多様な特性が評価されてもよい。評価されてもよい、導管14および/または導管把持デバイスの特性の実施例は、導管14上の導管把持デバイス12の位置、導管把持デバイスの圧縮または締付けの量、ネジ式部材の回転/軸方向前進の量、および圧縮または締付け中に印加される力および/またはトルクの量を含むが、それらに限定されない。特性は、導管把持デバイスが導管の端部を把持した後に評価することができ、および/または導管の端部上への導管把持デバイスの設置中に評価することができる。
【0019】
図1Aでは、導管14上の導管把持デバイス12の位置は、CPと標識された寸法によって表される。図示した実施例では、導管位置CPは、導管端部32と導管把持デバイス12との間の相対距離である(導管端部とカム表面30との間の相対距離に基づいて決定される)。導管把持デバイス12の圧縮または締付けのストロークは、カム表面30に対する駆動表面17の位置に基づいて決定することができる。カム表面30に対する駆動表面17の位置は、図1AのSと標識された寸法によって表される。
【0020】
例示的な実施形態では、導管位置CPは、導管が許容可能な導管位置の所定の範囲内に設置されているか否かを決定するために評価される。これは、様々な理由のために行われてもよい。例えば、導管位置CPは、継手本体内での導管14の適切な底打ちを確認または確保するために評価されてもよい。例えば、継手本体は、継手が制止されているときに導管が隣接する、停止段部37を有してもよく、および/または継手本体は、継手が制止されているときに導管が係合する、カム口の軸方向に内向きの先細表面36を有してもよい(図1Bを参照)。導管は、停止段部37を係合するか、または先細表面36を係合する場合に、適正に「底打ち」している。図1Bは、導管端部32が導管把持デバイス12に対する許容可能位置に到達していない状況の実施例を図示する。導管端部32は、導管把持デバイス12を通って全体に延在しないため、先細表面または段部に「底打ち」しない。
【0021】
例示的な実施形態では、相対位置Sは、駆動表面17がカム表面30に対する許容可能な位置の所定の範囲内に設置されているか否かを決定するために評価される。これは、様々な理由のために行われてもよい。相対位置Sは、導管14上の導管把持デバイス12の適正な圧縮を確認または確保するために評価されてもよい。1つの例示的実施形態では、駆動表面17とカム表面30との間の締付け力が、相対位置Sが評価されている間に評価される。別の実施形態では、相対的にカム表面30に向かって駆動表面17を軸方向に前進させるために必要とされる、第1の部材と第2の部材との間に印加されるトルクが、相対位置Sが評価されている間に評価される。軸方向前進のために必要とされる締付け力および/またはトルクの監視は、様々な理由のために行われてもよい。例えば、締付け力および/またはトルクと相対位置Sとの両方を評価することによって、欠如している構成要素を検出することができ、多すぎる構成要素を検出することができ、不正確な構成要素の設置を検出することができ、不正確な構成要素の配向を検出することができる。
【0022】
図1Cでは、背面フェルール20が欠如している。この状態は、締付け力および/またはトルクならびに相対位置Sを評価することによって検出することができる。さらなる軸方向前進のために必要とされる締付け力および/またはトルクは、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。背面フェルール20が存在しないため、締付け力および/またはトルクは、期待位置Sで増加せず、欠如しているフェルールの状態が示される。欠如している正面フェルール18を、同じように検出することができる。
【0023】
同様に、締付け力および/またはトルクならびに相対位置Sを評価することによって、規定数より多いフェルールが存在する状況を検出することができる。締付け力は、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。付加的なフェルールが存在するため、締付け力および/またはトルクは、期待位置Sよりも早く増加し、付加的なフェルールの状態が示される。
【0024】
図1Dでは、正面フェルール18は、背面フェルール20の後に設置されている。この状態は、締付け力および/またはトルクならびに相対位置Sを評価することによって検出することができる。締付け力および/またはトルクは、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで、所定の量だけ上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。締付け力および/またはトルクは、期待位置とは異なる位置Sで、および/または期待量とは異なる量だけ増加し、不正確な構成要素の設置が示される。
【0025】
図1Eでは、正面フェルール18が、後ろ向きに配向されている。図1Fでは、背面フェルール20が、後ろ向きに配向されている。図1Gでは、正面フェルールおよび背面フェルールの両方が、後ろ向きに配向されている。これらの状態のそれぞれは、締付け力および相対位置Sを評価することによって検出することができる。締付け力は、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。締付け力は、期待位置とは異なる位置Sで、および/または期待量とは異なる量だけ増加し、不正確な構成要素の配向が示される。
【0026】
状況によっては、1つまたは複数のフェルール等の導管把持デバイスは、導管との継手本体の最終的な組み立ての前に、導管上に「事前設置」または「事前スエージ加工」されてもよい。導管把持デバイスは、導管把持デバイスの一部分または複数部分を導管との把持係合にカム接続することによって、導管上に「事前設置」され、最終的な継手を形成するように継手本体と組み立てられてもよい、導管、導管把持デバイス、およびナット(随意的)のプリアセンブリまたはサブアセンブリを作成してもよい。例えば、継手は、継手本体およびプリアセンブリのナットを締めることによって組み立てられてもよい。導管把持デバイスを導管上で事前に締める、または事前設置し、随意で、導管把持デバイスを用いてナットを導管上で保持することによって、流体系内で最終的な継手を組み立てるための時間および/または労力が削減されてもよい。
【0027】
導管上への導管把持デバイスの事前設置は、導管把持デバイスの部分または複数部分を導管に対して事前カム接続すること、および随意で、導管把持デバイスを用いてナットを導管上で保持することを含んでもよいが、必ずしも必要ではない。事前カム接続は、相対的にカム表面30に向かった駆動表面17の軸方向ストローク(すなわち、図1の寸法Sの減少)によって提供される。駆動表面17および/またはカム表面30は、最終的な継手の同一表面(すなわち、継手ナットの駆動表面および継手本体のカム表面)であってもよく、または表面の一方あるいは両方は、事前設置装置の一部であってもよい。軸方向ストロークは、導管14との導管把持デバイスの把持力を提供する。軸方向ストロークおよび把持力は、最終的に組み立てられた継手における導管把持デバイスの軸方向ストロークおよび結果として得られる把持力未満である。事前設置軸方向ストロークおよび結果として得られる把持力は、導管把持デバイスをサブアセンブリとして導管上で保持するのに十分である。そのような配設では、継手本体が導管およびフェルールサブアセンブリと組み立てられるときに、付加的な把持力をもたらす付加的な軸方向ストロークが、導管把持デバイスに印加されてもよい。継手は、カム表面に向かった駆動表面17の所定量の軸方向ストロークが、継手を適正に作り出すのに十分であるように構成されてもよい。
【0028】
1つの例示的方法では、駆動表面17とカム表面30との間との間で所定の軸方向ストロークを用いて、導管把持デバイスを「事前設置する」ことによって、継手の適正な後続の構成が、継手ナットを指で締めた位置を超えて所定の回転数だけ締めることによって達成されてもよい。1つの例示的実施形態では、継手は、導管上への導管把持デバイスの「事前設置」がない場合、第1の所定の回転数によって制止されるように構成されてもよく、継手および事前設置アセンブリは、導管把持デバイスが導管上に「事前設置」場合、継手が第2のより少ない所定の回転数によって制止されるように構成されてもよい。例えば、継手は、導管上への導管把持デバイスの事前設置がない場合、継手ナットを継手本体に対して指で締めた状態を超えて1と1/4〜1と1/2回転締めることによって制止されるように構成されてもよい。「事前設置」は、導管把持デバイスが導管上に事前設置された後、継手ナットを継手本体に対して1/2回転締めることによって継手が制止されてもよいように、構成されてもよい。つまり、事前設置作業中に、カム表面30に対する駆動表面17の軸方向ストロークは、継手ナットを継手本体に対して所定の回転数回転させることによって達成される軸方向ストロークに対応する。例えば、継手が、指で締めた状態を超えて1と1/4回転締めることによって通常(事前設置なく)制止され、対応する事前設置された継手が、指で締めた状態を超えて1/2回転締めることによって制止されるときに、事前設置作業は、事前設置されていない継手を指で締めた状態を超えて3/4回転締めることによって、導管把持デバイスが通常圧縮される量と実質的に同じ量だけ導管把持デバイスを圧縮するように構成される。
【0029】
この導管14への導管把持デバイス12の「事前設置」は、導管および導管把持デバイスと組み立てられた、継手本体およびナット等の継手連結構成要素を使用して実施されてもよい。事前設置に使用される継手本体およびナットの一方または両方は、最終的な流体アセンブリの導管とともに後に使用される、同じ継手本体および/またはナットであってもよい。代替として、継手本体およびナットの一方または両方は、導管が流体系内で組み立てられるときに、別の継手本体および/またはナットで置換されてもよい。他のフェルール事前設置配設では、導管把持デバイスを導管上に「事前設置する」ために、ツールまたはアンビルが使用されてもよい。アンビルは、カム表面を含む、任意の種類の部材またはアセンブリであってもよい。導管把持デバイスを導管上に「事前設置する」ために、例えば、電気的設置ツール、空圧式設置ツール、油圧式設置ツール、および手動で操作される設置ツールを含む、多くの異なる種類のツールが使用されてもよい。1つのそのような例示的な設置ツールは、導管把持デバイスを「事前設置」して、導管14の所望の軸方向位置で導管を把持するように、カム表面30に対して導管把持デバイスを軸方向に圧縮またはストロークして、導管把持デバイスの少なくとも一部分を圧縮する、締付けデバイスを含む。別の例示的な設置ツールは、導管把持デバイスを「事前設置」して、導管14の所望の軸方向位置で導管を把持するように、ネジ式継手本体、継手ナット、および/またはアンビルを回転させ、カム表面に対して導管把持デバイスの少なくとも一部分を軸方向に圧縮またはストロークして、導管把持デバイスの少なくとも一部分を圧縮するように構成される。
【0030】
設置ツールは、例えば、実質的な相対的回転なく、相互に向かって軸方向に移動する、第1および第2の締付け部材を有する締付け配設、締付け部材の実質的な軸方向移動なく、導管把持デバイスを半径方向に圧縮する、半径方向に内向きの締付け部材を有する圧縮配設、または相互に向かって軸方向に移動するように回転する、第1および第2の締付け部材を有するネジ式配設を含む、導管把持デバイス(例えば、1つまたは複数のフェルール)を導管上に「事前設置する」ための多くの異なる構成で提供されてもよい。一実施形態では、設置ツールは、導管把持デバイスを導管上に「設置する」ように構成される、ネジ式部分および内面幾何学形状を伴って提供されてもよい。本明細書で説明されるように、ネジ式構成要素は、例えば、継手の本体およびナット、または設置ツールの本体部分およびアンビルを含んでもよい。しかしながら、本明細書で説明される発明の側面の多くはまた、例えば、締付けもしくは圧縮構成要素(ネジ式構成要素とは対照的に)、および油圧式、空圧式、もしくは電気的設置装置、他の手動設置装置を有する、導管把持デバイスの他の設置プロセス、または継手の制止による導管把持デバイスの圧縮にも適用されてもよいことに留意されたい。
【0031】
本願は、導管把持デバイスが、関連継手の最終組立中に導管上に設置されるか、または後続の継手の組立前の「事前設置」作業において導管上に設置されるかに関わらず、導管上の設置された導管把持デバイスの軸方向位置の評価、検証、または検査を熟考する。評価、検証、または検査は、組立後、またはプリアセンブリが完成した後に行われてもよく、および/または評価、検査、もしくは検証は、導管把持デバイスが導管上に「スエージ加工されている」または「事前設置されている」間に実施されてもよい。種々の理由のため、設置された、および/または事前設置された導管把持デバイスの様々な軸方向位置が所望されてもよい。一実施形態では、設置された導管把持デバイスは、継手の設置中に、導管の端部が段部に対して隣接する、もしくは底打ちする、および/または継手本体内の先細表面に係合するように設置される。本願の発明の側面によれば、例えば、導管端部が継手本体内で底打ちしたか、または底打ちするかを検証するように、(設置もしくは事前設置の後に、および/または設置もしくは事前設置中に)導管端部上の設置または事前設置された導管把持デバイスの軸方向位置を評価するための装置が提供されてもよい。
【0032】
従来の導管継手の2つのフェルールに、所望の軸方向位置で導管端部を把持させるために、導管把持デバイスを導管上に設置するための方法および装置の実施形態を、本明細書で例示的に説明する。しかしながら、これは、例証および説明のためであり、制限する意味で解釈されるべきではない。当業者であれば、本明細書で説明される設置方法および装置を、単一のフェルールを導管端部上に事前設置するために使用でき、さらには、単なる導管端部以外の円筒形部材、中でも一例を挙げると、流量制御デバイス上の管類状延長部等の円筒形部材上に、フェルールを事前設置するために使用できることを容易に理解するであろう。さらに、事前設置作業は、継手本体との最終組立が生じる部位で行われてもよく、または事前設置作業は、導管、導管把持デバイス、およびプリアセンブリが継手本体と組み立てられる第2の部位に移送されるナットを含む、プリアセンブリを形成するように、第1の部位で行われてもよい。
【0033】
本発明の種々の発明の側面、概念、および特徴は、例示的実施形態において組み合わせで具現化されるように本明細書で説明および例証されるが、これらの種々の態様、概念、および特徴は、個別に、または種々の組み合わせおよびこれらの副次的組み合わせで、多くの代替実施形態で使用されてもよい。本明細書で明確に除外されていない限り、全てのそのような組み合わせおよび副次的組み合わせは、本発明の範囲内となることを目的とする。なおもさらに、代替的材料、構造、構成、方法、回路、デバイスおよび構成要素、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、形態、適応、および機能に関する代替物等の、本発明の種々の態様、概念、および特徴に関する種々の代替実施形態が本明細書で説明されてもよいが、そのような説明は、現在既知であるか、後に開発されるかに関わらず、利用な代替実施形態の完全または包括的なリストとなることを目的としない。当業者であれば、付加的な実施形態に、発明の側面、概念、または特徴のうちの1つ以上を容易に採択してもよく、たとえそのような実施形態が本明細書で明示的に開示されていなくても、本発明の範囲内で使用する。加えて、たとえ本発明のいくつかの特徴、概念、または側面が、好ましい配設または方法として本明細書で説明されてもよくても、そのような説明は、そのように明示的に述べられていない限り、そのような特徴が要求される、または必要であることを示唆することを目的としない。なおもさらに、本開示を理解するのを支援するように、例示的または代表的な値および範囲が含まれてもよいが、そのような値および範囲は、制限する意味で解釈されるものではなく、そのように明示的に述べられている場合にのみ、臨界値または範囲となることを目的とする。また、種々の側面、特徴、および概念が、発明的である、または発明の一部を形成するとして本明細書で明示的に識別されてもよいが、そのような識別は、排他的となることを目的とせず、むしろ、そのようなものとして、または特定の発明の一部として明確に識別されることなく本明細書で完全に説明される発明の側面、概念、および特徴があってもよく、代わりに本発明は、添付の特許請求の範囲で記載されている。例示的な方法またはプロセスの説明は、全ての場合において要求されるものとして全てのステップの包含に制限されず、また、ステップが提示される順序は、そのように明示的確に述べられていない限り、要求される、または必要であるとは解釈されない。
【0034】
図2は、導管14上に設置された導管把持デバイス12(例えば、フェルール15、15’)の軸方向位置を評価するための装置20の概略図を図示する。装置20は、携帯用ツール等のツールの形式で都合よく実現され得る。装置が手持ち式ツールとして構成されるとき、装置は、携帯用であり、継手特性を評価するために、多種多様な異なる位置で使用されてもよい。
【0035】
装置20は、導管端部受容部分21に対する導管把持デバイスおよび付着された導管14の軸方向移動を制限するために、導管把持デバイス12の一部分に係合するように構成される、1つ以上の導管把持デバイス係合特徴25を有する、導管端部受容部分21を含んでもよい。導管端部受容部分21には、例えば、孔、陥凹、または平面壁を含む、導管端部を収容するように成形される多くの異なる構造または配設が提供されてもよい。同様に、導管把持デバイス係合特徴25は、例えば、隆起、段部、または突出を含む、多くの異なる構成で提供されてもよい。一実施形態では、導管端部受容部分は、導管14の端部を受容するように寸法設定された孔27を含み、カム表面30は、孔27から延在する。カム表面30は、概略的に図示された導管把持デバイス係合特徴25として機能してもよい。
【0036】
例示的装置20は、22で概略的に示される導管位置基準特徴22を含んでもよい。本願の発明の側面によれば、導管位置基準特徴22は、導管把持デバイス係合特徴25と導管位置基準特徴22との間に画定される軸方向距離(または距離の範囲)が、導管把持デバイス12の所望の軸方向位置と導管14の基準位置(例えば、印付けされた位置または端面11)との間の距離(または距離の範囲)に対応するように設置されてもよい。この軸方向距離または距離の範囲は、許容導管位置寸法CP(図1参照)に対応してもよい。結果として、図2に示されるように、導管把持デバイスが導管把持デバイス係合特徴25に係合するように、導管14および導管把持デバイス12のアセンブリが設置されるとき、導管位置基準特徴22との導管端面11(または導管の他の所定の基準点)の整合は、導管把持デバイス12が導管上の所望の軸方向位置に設置されたことを示す。導管把持デバイス係合特徴25との導管把持デバイス12の係合を受けて、導管端面11(または導管の他の所定の基準点)が導管位置基準特徴22と整合しない場合、不整合は、導管把持デバイス12が導管上の所望の軸方向位置にないことを示す。本明細書で使用される場合、導管位置基準特徴22との導管端面11の「整合」は、例えば、位置基準特徴との隣接もしくは接触、位置基準特徴との可視的重複、または位置基準特徴の隠蔽を含んでもよい。位置基準特徴は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、位置基準特徴は、停止段部、先細表面を含んでもよく、または所定の範囲の位置間で固定されるか、あるいは移動可能であってもよい。1つの例示的実施形態では、装置20は、把持デバイス係合特徴25および位置基準特徴22の両方を含む、一体化構造である。
【0037】
位置基準特徴22は、多くの異なる構成で提供されてもよく、導管把持デバイス12の軸方向位置の多くの異なる種類の評価、検証、または検査のために提供されてもよい。一実施例として、位置基準特徴22は、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の可視的指示を提供する、可視的マーキング、突出、またはそのような特徴を含んでもよい。この実施例では、位置基準特徴22および導管端面は両方とも、ユーザに可視的であってもよく、導管把持デバイス12に対する導管14の軸方向位置CP(図1参照)が所望の所定位置であるか否かを、ユーザが決定することを可能にする。一実施例では、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の可視的指示を提供するように、装置に開口(例えば、穴、スロット、切り抜き)が提供されてもよく、それを通して導管端面11および位置基準特徴22が視認されてもよい。
【0038】
別の実施例として、位置基準特徴22は、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の触覚指示を提供する、突出、支台、または他の表面特徴を含んでもよい。この実施例では、位置基準特徴は、導管に接触して、導管把持デバイス12に対する導管14の軸方向位置CP(図1参照)が所望の所定位置であるか否かを、ユーザが感知することを可能にしてもよい。例えば、位置基準特徴22は、導管把持デバイス12が所望の軸方向位置に設置されるときに、装置内の開口部への完全挿入を防止する、「止まり」ピンを含んでもよい。さらに別の実施例として、位置基準特徴22は、所望の軸方向位置(または位置の範囲)での導管端部の設置を示すために、導管把持デバイス12が所望の軸方向位置(または位置の許容範囲内)に設置されるときに、導管端面11が停止カラーに隣接し、停止カラーの移動を妨げるように、装置20と組み立てられる、摺動可能または回転可能な停止カラーを含んでもよい。
【0039】
さらに別の実施例として、位置基準特徴22は、(例えば、導管端面11が電気的機構に接触するときの)導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の指示を提供するように電気信号を生成する、例えば、マイクロメータ計測器、バネ荷重ダイヤル計測器、電気スイッチ、センサ、または他のそのような電気的機構等の機械的または電気的計測機構を含んでもよい。これらの実施例では、位置基準特徴22は、導管端面11の位置を感知し、導管把持デバイス12に対する導管14の軸方向位置CP(図1を参照)が所望の所定位置であるか否かをユーザに示す出力を提供するように構成される。位置基準特徴22は、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置を示す電気信号を生成するように構成されてもよい。位置基準特徴22の電子インターフェースが、電気信号に基づく軸方向位置の可視または可聴指示を提供してもよい。
【0040】
図2Aおよび図2Bは、導管14上に設置されたフェルール35、35’(図2Bを参照)等の導管把持デバイス12の軸方向位置を評価するための継手アセンブリ評価装置40の例示的実施形態を図示する。継手アセンブリ評価装置は、フェルールが導管上に適正に事前設置されていることを検証するために使用されてもよい。例えば、装置は、駆動表面17とカム表面30との間の距離が許容範囲内であるか否か、および/または導管上の導管把持デバイス12の位置が許容範囲内であるか否かを決定するために使用されてもよい(図1A参照)。示されるように、装置40は、導管端部14が挿入されてもよい孔43を画定する、導管端部受容部分41を含む。孔43の外側端部において、装置40の導管把持デバイス係合部分45は、導管端部が孔43に挿入されると導管把持デバイス12(例えば、フェルール35、35’)に係合するように設置される。示されるように、導管把持デバイス係合部分45は、導管把持デバイス12に適応するように(例えば、導管把持デバイス12の破損を防止するように)先細であってもよい。一実施例では、先細表面は、導管把持デバイスの外形(例えば、正面フェルール35の先細外面)に合致するか、またはそうでなければ適応してもよい。いくつかの継手アセンブリでは、設置された導管把持デバイスは、組み立てられた継手または設置装置を緩めると、何らかの弾性緩和または「跳ね返り」を受けてもよい。したがって、孔43の深さおよび導管把持デバイス係合部分45の輪郭は、導管把持デバイス12が、導管14とともに、所定の把持係合の軸方向位置(すなわち、完全にスエージ加工または設置された位置、つまり、初期の制止または事前設置に対応するフェルールの位置、事前設置作業に対応するフェルールの位置のいずれか)に押し戻されることを可能にするように構成されてもよい。装置は、事前設置作業の後に、駆動表面17のカム表面30に対する適切な軸方向ストロークを調べるために用いられる。
【0041】
導管端部受容部分41は、導管把持デバイス12を導管上に設置すると導管14上で捕捉されたままである、継手連結部材32(例えば、雌型ネジ式継手ナット)に適応するように寸法設定されてもよい。例えば、導管端部受容部分41の外径は、雌型ネジ式継手ナット32の開放端部が導管端部受容部分41上で嵌合するように寸法設定されてもよい。
【0042】
導管14上の導管把持デバイス12の軸方向位置(例えば、導管端面に対する)を検証するために、位置基準特徴22は、導管把持デバイス係合部分25と位置基準特徴22との間の軸方向距離(図1のCP)が、正しく設置された導管把持デバイス12と導管端面31との間の軸方向距離(または距離の許容範囲内)に対応するように設置されてもよい。
【0043】
図2Aおよび2Bに示されるように、位置基準特徴22は、装置40の半径方向に延在する基部分42を含んでもよい。基部分42は、導管14が孔43に挿入され、導管把持デバイス12が導管把持デバイス係合部分45に係合するときに、基部分42との導管端面31の隣接または基部分42の所定の距離内での導管端面の設置が、導管把持デバイス12が導管14上で所望の軸方向位置(例えば、継手本体内での導管端部14の底打ちと一致する位置)に設置されているという指示を提供するように、設置される。基部分42に対する導管端面31の位置の視覚的検証を容易にするために、装置に1つ以上の検査開口が提供されてもよい。例えば、図2Aおよび図2Bに示されるように、楔形薄片47および半径方向に延在する穴48の一方または両方は、基部分42に対する導管端面31の位置の視覚的検証のために、穴43に交差するように装置40に提供されてもよい。例示的な楔形薄片47は、装置40の円周に90°延在するが、異なるサイズの薄片が利用されてもよい。
【0044】
事前設置プロセス中に、適正な軸方向ストロークおよび/または導管位置を確認するために装置が使用される実施形態では、薄片47は典型的には含まれない。むしろ、穴48が、事前設置作業の締付けが始まる前の導管の設置の視覚的確認のために含まれてもよい。これは、装置の完全に周囲に延在するカム表面を可能にする。
【0045】
本願の別の発明の側面によれば、加えて、または代替として、導管端部上への導管把持デバイスの設置中に、導管把持デバイス12の軸方向圧縮(すなわち、図1の寸法Sの減少)の量を評価するための継手アセンブリ評価装置が提供されてもよい。多くの継手アセンブリでは、導管把持デバイス(例えば、1つまたは複数のフェルール)が制止中に導管上で可塑的に変形させられるにつれて、導管把持デバイスに対する、締められている継手連結部材(例えば、継手ナットおよび/または継手本体)の軸方向位置が変化する。そのようなものとして、軸方向ストロークの量は、導管把持デバイスに対する継手連結部材の軸方向位置を検査することによって検証されてもよい。
【0046】
また、継手アセンブリ評価装置は、導管上への導管把持デバイスの設置中に、継手連結部材の軸方向ストロークの量を評価するために利用されてもよい。これは、設置と同時に、および/または継手アセンブリもしくは設置装置が導管把持デバイスから分離された後に行われてもよい。1つのそのような実施形態では、軸方向前進またはストロークの量は、連結部材を噛合連結構成要素上に螺合することなく計測されてもよい。図3は、導管50上への導管把持デバイス(例えば、フェルール55、55’)の設置中(すなわち、導管把持デバイスが駆動表面17およびカム表面17によって軸方向に圧縮されている間)に継手部材の軸方向ストロークを監視するため、または導管上への導管把持デバイスの設置の後(すなわち、事前設置締付け作業の後)に継手部材の軸方向ストロークを確認するための装置60の概略図を図示する。装置60は、導管端部受容部分61に対する導管把持デバイス12の軸方向移動を制限するために、導管把持デバイス12の一部分(例えば、フェルール55、55’)に係合するように構成される、1つ以上の導管把持デバイス係合特徴65を有する、導管端部受容部分61を含む。導管端部受容部分61には、例えば、孔、陥凹、平面壁を含む、導管端部を収容するように成形される、多くの異なる構造または配設が提供されてもよい。同様に、導管把持デバイス係合特徴65は、例えば、隆起、段部、または突出を含む、多くの異なる構成で提供されてもよい。一実施形態では、導管端部受容部分は、導管端部を受容するように寸法設定された孔を含み、孔の外端は、導管把持デバイス係合特徴として機能する縁部または表面を含む。示されるように、装置60は、導管把持デバイス12と係合される継手連結部材52(例えば、雌型ネジ式継手ナット)に適応するように構成されてもよい。
【0047】
例示的な装置60はまた、66で概略的に示される、設置点検特徴も含む。本願の発明の側面に寄れば、点検特徴66は、導管把持デバイス係合特徴65と軸方向前進またはストローク点検特徴66との間の軸方向距離(または距離の範囲)が、導管把持デバイス12の設置中に連結部材が所定の位置まで軸方向に前進またはストロークされたときの、導管把持デバイス12の軸方向位置と導管把持デバイス12と係合された連結部材52の基準位置53(例えば、先端部)との間の距離(または許容距離の範囲)に対応するように、設置されてもよい。結果として、図3に示されるように、導管50が、導管把持デバイス12を継手係合特徴65と係合させるように設置されると、連結部材先端部53は、軸方向前進またはストローク点検特徴66と整合して、導管50への導管把持デバイス12の設置中に連結部材が所定の量で軸方向に前進させられたという指示を提供する。連結部材先端部53が、継手係合特徴65との導管把持デバイス12の係合時に軸方向前進またはストローク点検特徴66と整合しない場合、所定の軸方向前進またはストロークが正しくないという指示が提供される。本明細書で使用される場合、軸方向前進またはストローク検査特徴66との連結部材先端部53の「整合」は、例えば、軸方向前進検査特徴との隣接または接触、軸方向前進またはストローク検査特徴との可視的重複、あるいは軸方向前進またはストローク検査特徴の隠蔽を含んでもよい。
【0048】
軸方向前進評価特徴66は、多くの異なる構成で提供されてもよく、導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の多くの異なる種類の検証を提供してもよい。一実施例として、軸方向前進評価特徴66は、導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の可視的指示を提供する、可視的マーキング、突出、またはそのような特徴を含んでもよい。別の実施例として、軸方向前進またはストローク評価特徴66は、導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の触覚指示を提供する、突出、支台、または他の表面特徴を含んでもよい。さらに別の実施例として、軸方向前進またはストローク評価特徴66は、(例えば、連結部材52が電気的機構66に接触するときの)導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の指示を提供するように電気信号を生成する、例えば、マイクロメータ計測器、バネ荷重ダイヤル計測器、電気スイッチ、センサ、または他のそのような電気的機構等の機械的または電気的計測機構を含んでもよい。
【0049】
図4は、導管70上の導管把持デバイス12(例えば、フェルール75、75’)の設置後(すなわち、導管把持デバイスが、相対的にカム表面30に向かった駆動表面17の軸方向への前進によって圧縮される、締付け作業の後)、または設置中(すなわち、締付け作業中)に、継手連結部材の軸方向前進またはストロークの量を検証するための継手アセンブリ評価装置80の例示的な実施形態を図示する。示されるように、装置80は、導管端部70が挿入され得る穴83を画定する導管端部受容部分81を含む。穴83の外側端部において、装置80の導管把持デバイス係合部分85は、導管端部70が穴83に挿入されると導管把持デバイス12に係合するように設置される。示されるように、導管把持デバイス係合部分85は、導管把持デバイスに適応するように(例えば、導管把持デバイス12の破損を防止するように)、または導管上に導管把持デバイスを事前設置するためのカム表面としての役割を果たすように、先細であってもよい。一実施例では、係合部分85の先細表面は、導管把持デバイス12の外形(例えば、正面フェルール75の先細外面)に適応してもよい。いくつかの継手アセンブリでは、設置された導管把持デバイスは、組み立てられた継手または設置装置を緩めると、何らかの弾性緩和または「跳ね返り」を受けてもよい。したがって、孔83の位置および継手係合部分85の輪郭は、導管把持デバイスが導管との以前の完全な把持係合の軸方向位置に押し戻されることを可能にするように構成されてもよい。さらに、導管端部受容部分81は、導管把持デバイス12を導管上に設置すると導管70上に捕捉されたままである、継手連結部材72(例えば、雌型ネジ式継手ナット)に適応するように寸法設定される。図示された実施形態では、導管端部受容部分81の外径は、連結部材72の開放先端部73が導管端部受容部分81上で嵌合するように寸法設定されてもよい。
【0050】
軸方向前進またはストローク検査特徴89は、継手連結部材が、導管70上への導管把持デバイス12の設置中に、(導管把持デバイスに対する連結部材の軸方向位置を計測することによって)所定量だけ軸方向に前進またはストロークされるか否かを評価するように含まれる。軸方向前進検査特徴89は、図4の半径方向に延在する段部を備える。軸方向前進またはストローク検査特徴89は、導管把持デバイスが所定の距離または所定の距離の範囲内で軸方向に圧縮されたときに、連結部材72の先端部が検査特徴の所定の距離と係合しているか、または所定の距離内にあるように設置されてもよい。
【0051】
図4に示されるように、装置80はまた、図2の装置40と一致する、導管上に設置された導管把持デバイスの軸方向位置の検証を可能にするように構成されてもよいが、その必要はない。そのようなものとして、装置80は、導管把持デバイスを装置80の継手係合部分85と係合させるように導管が孔83に挿入されるときに、基部分82との導管端面71の隣接、または基部分からの所定の距離内での導管端面71の設置が、導管把持デバイスが導管上で所望の軸方向位置(例えば、継手本体内での導管端部の底打ちと一致する位置)に設置されているという指示を提供するように設置される、位置基準特徴(例えば、半径方向に延在する基部分82等)を含んでもよい。基部分82に対する導管端面の位置の視覚的検証を促進するために、1つ以上の評価開口が装置80に提供されてもよい。例えば、楔形薄片(図示せず)および半径方向に延在する穴88の一方または両方が、基部分82に対する導管端面の位置の視覚的検証のために、穴83に交差するように装置80に提供されてもよい。
【0052】
図5〜図16は、事前設置中に駆動表面517の位置および/または導管の端部532の位置が感知される、導管把持デバイス512を導管514の外壁516上に事前設置するための装置510の例示的的な実施形態を図示する。図5〜16によって図示された実施例では、駆動表面517は、継手ナット522の駆動表面である。そのようなものとして、駆動表面517の位置は、継手ナット522の位置を感知することによって感知されてもよい。1つの例示的実施形態では、導管把持デバイス512を事前設置するためのカム表面530に対する継手ナット522の位置および/または導管端532の位置が、感知される。図5〜16によって図示された実施例態では、カム表面530は、アンビル526の表面である。これらの位置は、ナット位置センサ550および導管端部位置センサ552によって感知されてもよい。図5を参照すると、導管把持デバイス512は、正面フェルール518と、背面フェルール520とを含む。しかしながら、上述のように、導管把持デバイス512は、多種多様な形態を取ることができる。導管把持デバイス512は、導管514を把持し、継手本体(図23A、参照番号2312を参照)との流体密封を促進する、任意の配設となり得る。図示した実施形態では、継手ナット522は、導管514および導管把持デバイス512の周囲に配置される。継手ナット522は、当技術分野で周知であるように、継手本体との導管把持デバイス512および導管514の組立を促進する。図示した継手ナット522は、内部ネジ山を有する雌型ネジ式ナットであるが、外部ネジ山を有する雄型ネジ式ナットにもなり得る。
【0053】
図5および11を参照すると、装置510は、アンビル526と、締付けデバイス528とを含む。アンビル526は、多種多様の異なる形態を取ることができ、ナット位置センサ550および/または導管端部位置センサ552を伴って、または伴わずに使用することができる。例えば、アンビル526は、導管把持デバイス512の少なくとも一部分を半径方向内向きに押し進めて導管上で導管把持デバイス512を保持する、任意の構成を取ってもよい。アンビル526は、カム口または表面を含む、任意の部材またはアセンブリであってもよい。例示的実施形態では、導管把持デバイスが導管を把持して封止し、継手本体との封止を形成するように、アンビル526は、導管把持デバイス512が導管514上で保持された後、導管把持デバイス512を継手本体(図示せず)と組み立て、さらに半径方向に内向きに押し進めることができるように構成される。図7および8を参照すると、図示したアンビル526は、導管514の縦軸X(図5参照)に対するカム角度を形成する、裁頭円錐カム口530を含む。例示的実施形態では、縦軸Xに対してカム口530が形成する角度は、導管把持デバイス512が継手本体と組み立てられるときに継手本体(図示せず)のカム口が導管に対して形成する同じ角度である。しかしながら、他の実施形態では、カム口530は、導管把持デバイスが組み立てられる継手本体のカム口とは異なる角度で形成されてもよい。
【0054】
例示的な一実施形態では、アンビル526は、任意に、装置510の締付け作業中のナット522のストロークを制御するように構成される。図5および図11を参照すると、ストロークは、ナットが背面フェルール520を駆動する際に、ナット522がアンビル526に向かって移動する、軸方向距離であり、これは、正面フェルール518をカム口530に駆動する。
【0055】
多くの用途では、導管継手の適正な組立は、継手本体に向かったナットの軸方向前進を制御することによって確保される。これは、種々の異なる方法で行うことができる。例えば、本願の装置によって、または別の事前設置装置によって導管上に事前設置されていない継手を、導管上に設置することができ、ナットは、指で締めた位置に締められる。次いで、ナットは、ナットを制御された距離だけ軸方向に前進させ、継手の適正な制止を確保するように(すなわち、典型的に、カム口30での導管との導管把持デバイスの適正な把持および封止、ならびに継手本体との導管把持デバイスの適正な封止を確保するように)、指定の回転数(例えば、1回転半)で締められる。しかしながら、導管把持デバイス512が導管514上に事前設置される、または導管514上にあるとき、継手を適正に制止するために必要とされる軸方向前進は、導管把持デバイスが導管上に事前設置されていないときに必要とされるナットの軸方向前進未満である。図5および図6によって図示される実施形態では、アンビル526は、例えば、適切なストロークにおいてナットを係合することによって、装置510による締付け中のナットのストロークを制御する、停止表面534を含む。この係合は、導管把持デバイスの圧縮の量を制御する。停止表面534の位置は、導管把持デバイス512が装置510によって設置された後、継手を適正に制止するために必要とされる所定の付加的な軸方向前進が設定されるように、任意の所定の位置に設定されてもよい。例えば、停止表面534の位置は、事前設置された導管把持デバイス512が継手本体の中に設置されると、ナットが指で締めた位置に組み立てられ、次いで、継手を適正に制止するよう規定の回転数(例えば、1/2回転)で回転させられるように、設定されてもよい。代替として、停止表面534の位置は、事前設置された導管把持デバイス512が継手本体の中に設置されると、継手を適正に制止するよう所定のトルク(トルク印加ツールの交差に対処する離散値または一連のトルク値であってもよい)が印加されてもよいように、設定されてもよい。
【0056】
継手本体に対するナットの軸方向前進を制御することができる、他の方式は、所定の軸方向前進での積極的な停止またはトルク上昇を有する継手を提供している。継手が積極的な停止を提供してもよい方法の実施例は、所定の軸方向前進で、継手本体に係合するように、または継手本体と組み立てられる停止リングに係合するように、ナットを構成することを含むが、これに限定されない。継手がトルク上昇を提供してもよい方法の実施例は、所定の軸方向前進で継手本体に係合するようにナットを構成すること、所定の軸方向前進で継手本体と組み立てられる停止リングに係合するようにナットを構成すること、所定の軸方向前進で係合される傾斜面を提供すること、所定の軸方向前進で継手本体と組み立てられる1つ以上の傾斜面を有する、停止リングに係合するようにナットを構成すること、所定の軸方向前進で弾性的または可塑的に変形させられる部材を提供することを含むが、これらに限定されない。パイプおよびチューブ用の分離可能な把持デバイスを有する継手についての米国特許第7,066,496号、カートリッジを有するチューブおよびパイプ用継手についての米国特許第7,497,483号、トルク継手による制止についての米国特許出願公報第2009/0289452号、国際出願公開第WO2009/020900A2号、トルクカラーを有する導管継手についての2009年2月20日出願の米国仮特許出願第61/154,144号、溝付きトルクカラーを有する導管継手についての2009年2月20日出願の米国仮特許出願第61/154,139号、分割トルクカラーを有する導管継手についての2009年2月20日出願の米国仮特許出願第61/154,136号、トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の米国特許出願第12/709,084号、トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24767号、および分割トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24770号で開示されている構造は、継手本体に対するナットの軸方向前進を制御するように適合されるか、または継手本体に対するナットの軸方向前進を制御するように適合されてもよく、全てそれらの全体で参照することにより本明細書に完全に組み込まれる。
【0057】
図23A〜23Cは、継手が、適切な所定の軸方向前進時の完成した制止を示すトルク上昇を提供するように適合されてもよい、多くの方法のうちの1つを図示する。一実施形態では、トルクによる制止を促進するように、トルクカラー2340が継手2310とともに含まれてもよい。トルクカラー2340は、例えば、環状のリング状本体2342の形態で実現されてもよい。
【0058】
トルクカラー2340の概念は、部分的には、トルクカラーが2つの相関効果を達成するため機能する。第1に、制止中、および/または本体に対するナットの所望の量の軸方向変位またはストローク後に、トルクカラー2340は、ナット522と接触し、したがって、指で締めた位置を越えた継手本体2312に対するナット522の既知の軸方向変位またはストロークを確立する。上記で説明されるように、指で締めた位置は、導管514上の事前設置後に、ナット522が最初に導管把持デバイス512の圧縮係合を始める位置であってもよい。代替として、指で締めた位置は、ナット522が、導管上に事前設置されていない導管把持デバイス512の圧縮係合を最初に始める位置であってもよい。第2に、トルクカラー2340は、継手2310が完全に制止されていることを確信するようにナット522が十分前進させられているときに、制止トルクの有意かつ知覚可能な増加を達成する。このトルクトルク増加は、本体2312に対してナット522をさらに回すために必要とされるトルクの明確かつ随意的に急激な上昇として感知される。別の言い方をすれば、組立工が、本体2312に対する旋回へのナット522の抵抗の有意な増加を感じる、または感知する。ナットをさらに前進させようとするために必要とされるトルクの容易に明白な増加を伴って、ナット522のストロークの明確な制限が生じる。このトルクの明確な上昇は、好ましくは、継手がその最終完成制止位置まで締められるにつれて自然に発生する、トルクの通常の増加よりも大きくなるが、いずれにしてもナットストロークの制限を有する。
【0059】
トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の米国特許出願第12/709,084号、トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24767号、および分割トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24770号で説明されているように、継手は、さらなるトルク上昇を提供するようにトルクカラー2340が係合される前に1回以上、制止されるか、または制止および改造されてもよい。例えば、継手は、トルクカラーと継手本体との間に残存する空間または間隙、および/またはトルクカラーとナットとの間に残存する間隙を伴って、旋回によって制止されてもよい。回転数による、または所定のトルクを印加することによる、1つ以上の付加的な改造は、トルクカラーが係合される前に可能であってもよい。さらに、継手は、トルクカラーと継手本体との間に残存する空間または間隙、および/またはトルクカラーとナットとの間に残存する間隙を伴って、トルクによって制止されてもよい。旋回による、または所定のトルクを印加することによる、1つ以上の付加的な改造は、トルクカラーが係合される前に可能であってもよい。トルクカラー2340は、継手本体および/またはナットと一体であってもよく、またはトルクカラーは、別個であってもよい。この実施形態の詳細は、2010年2月19日に出願された、上記で参照される出願で開示されており、したがって、ここでは繰り返さない。
【0060】
図示したトルクカラー2340はまた、ナット522の開放端部においてナット先細表面2350に接触する、楔表面2348も含む。楔表面2350は、例えば、裁頭円錐表面であってもよいが、他の形状および外形が必要に応じて使用されてもよい。ナット先細表面2350もまた、裁頭円錐形、または必要に応じて任意の他の形状であってもよい。断面で見られるように、楔表面2348は、トルクカラー2340の中心軸X(図23B)に対して角度を成して形成されてもよい。断面で見られるように、ナット先細表面2350は、ほとんどの継手の場合でも軸Xである、ナットの中心縦軸に対する角度βで形成されてもよい。
【0061】
図23Aおよび23Bから明白であるように、継手2310が指で締めた位置にあるとき、ナット先細表面2350は、楔表面2348から軸方向に離間され、完成制止後、ナット先細表面2350は、楔表面2348に軸方向に押し付けられる。トルクカラー表面2348は、ナット先細表面2350が最初に楔表面2348と接触した後に、ナットの軸方向前進に有意に抵抗するように作用するため、我々は該表面を楔表面と称する。この接触は、組立工によって感知することができる、またはトルクレンチが継手2310を構成するために使用されることを可能にする、トルクの明確かつ随意で急激な増加を生じる。角度αおよびβは、同じであってもよいが、その必要はない。我々は、約45度の角度αが特によく機能するが、多くの異なる角度値が使用されてもよいことを見出した。角度αが90度に近づくにつれて、トルクカラー2340は、基本的に積極的な停止部としての役割を果たす。これは、トルクによる初期制止に容認可能であるが、改造、特に、約25以上の改造の数を可能にしない。角度αがゼロに近づくにつれて、トルクカラー2340は、身体に対するナット522の軸方向前進へのさらに少ない抵抗を提示し、したがって、トルクが増加するとともに、ナットのストロークに十分に明確な制限を提示しない。しかしながら、トルクカラー2340の材料ならびに表面2348の硬度および摩擦(ナット先細表面2350について同様)に応じて、10度ほどの小さい浅い角度が多くの用途でうまく機能してもよい。角度の上限も、所望される数の改造および所望されるトルク増加の量に依存するが、αに対する角度値は、全体的な必要性能に応じて、75度以上ほども高くてもよい。
【0062】
ナット先細表面2350は、継手2310が制止されるにつれて、最初に楔表面2348に接触する。本体2312に対するナット522のさらなる前進は、楔表面2348とナット先細表面2350との間のさらに緊密な係合とともに、トルクカラー2340の前方部分2356を、ナット先細表面2350によって画定される裁頭円錐陥凹に進入させる。これは、そうでなければトルクカラー2340が存在しない場合に同じナットストロークについて留意されるトルクと比較して、トルクの明確かつ有意な増加をもたらす。トルクカラー2340およびナット522は、制止中に協働して、継手2310の適正な構成と対応するトルク値までの明確かつ知覚可能なトルクの増加を生じる。言い換えれば、トルクカラー2340およびナット522は、完全に作り上げられた継手に対する適正な導管把持および封止を達成するように、本体に対するナット522の所望または必要な軸方向変位またはストロークに対応するナット522とトルクカラー2340との間の増加する荷重により、明確なトルク値を生じるように設計されている。
【0063】
図23Cで図示されるように、トルクカラー2340とナット522との間のこの協働は、楔表面2348とナット先細表面2350との間の有意な表面と表面の接触および荷重をもたらしてもよいが、この図面は例示的となることのみを目的としている。初期制止のための実施の接触の量、ならびに1つ以上の改造は、継手2310の全体的な設計基準によって決定される。
【0064】
図23Cで図示されるように、完全制止時に、正面フェルール518は、カム表面2330に対して、および導管514に対して流体密封シールを形成するように、身体カム表面2330によって半径方向に圧縮されている。背面フェルール20の前方部分も、背面フェルールが、好ましくは導管514に食い込んで段部S(図23C参照)を形成するように、半径方向に圧縮されている。しかしながら、本明細書の発明は、背面フェルールが必ずしも導管に食い込まない継手設計とともに使用されてもよい。
【0065】
トルクカラー2340の別の側面は、継手2310の改造を可能にすることである。これは、直前の改造のための本体2312に対するナット522の軸方向位置に対して、各改造のための本体2312に対するナット522のさらなる軸方向前進を可能にするように、トルクカラー2340を設計することによって達成される。例えば、図23Cが継手10の初期または最初の完全制止を表すと仮定されたい。ナット522は、継手2310が指で締めた位置(図23B)にあったときの位置P1から、完全制止位置にある継手2310の位置P2まで、軸方向に前進している。完全制止位置P2において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。次いで、距離D1(P1からP2まで)は、完全制止のための本体512に対するナット522の軸方向前進に対応する。次に、最初に制止されている継手2310が分解されると仮定されたい。継手2310の改造のために、部品が組み立て直され、導管およびフェルールがすでに圧縮され、いくらか可塑的に変形させられているため、ナット522は典型的に、P2にナット522を設置するように容易に回すことができる。これはまた、トルクカラー2340がナット522と接触しているが、おそらく2つの間にやや低い荷重が生じることを意味する。次いで、トルクが再び明確に増加するまで、ナット522をさらに軸方向に前進させることができる。例えば、ナット522は、十分な封止および把持(すなわち、改造)を達成するために、位置P3まで前進してもよい。改造位置P3において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。位置P3における導管把持デバイス512の圧縮の量は、位置P2における導管把持デバイスの圧縮の量よりも大きい。図23Cでは、P2からP3までの距離は、明確にするために誇張されている。実践では、各改造は、典型的には、本体2312に対するナット522のわずかなさらなる軸方向前進を引き起こす。例えば、1/4インチ継手(例えば、公称導管外径が約1/4インチであることを意味する)について、各改造は、継手2310を適正に改造するために、約0.1インチから約0.01インチのさらなる前進を必要としてもよい。
【0066】
次いで、この実施形態では、したがって、楔表面2348は、本体2312に対するナット522のさらなる軸方向前進を可能にすることによって、改造を可能にする。しかしながら、1つ以上の改造も可能にしながら、ナットのストロークに対する所望のトルク増加を提供するために、他の表面外形が使用されてもよい。我々は、約45度の角度αが25以上の改造をもたらすことができることを見出した。トルク増加はまた、ナット先細表面2350の形状の関数でもある。設計者は、トルクによる制止および改造の所望の性能を最も良く達成する形状および角度を選択してもよい。
【0067】
トルクカラー2340の硬度、トルクカラー2340とナット522との間に所望の摩擦を生じる楔表面2348およびナット先細表面2350の表面特性、ならびに角度αおよびβを含むがそれらに限定されない、多くの要因が、最終設計に影響を及ぼす。一般的基準として、ステンレス鋼等の高強度合金導管とともに使用される継手について、本体およびナットも一般的にステンレス鋼でできている。したがって、トルクカラー40は、継手2310が制止されるにつれて発生する、かなり大幅な荷重に耐えることができる必要がある。次いで、トルクカラー2340も、ナット522と接触しているときに所望の量の摩擦を伴って低クリープを提供するよう、典型的にはステンレス鋼で、場合によっては硬化ステンレス鋼でできていてもよい。トルクカラー2340は、継手2310が完全に組み立てられているときにそれに印加される荷重に耐えることができ、また、継手2310の改造に耐えることができるために高い降伏強度を有するべきである。しかし、トルクカラー2340はまた、トルクによる改造が所望されるならば、本体に対するナットのさらなる軸方向前進を可能にすることも提供しなければならない。当然ながら、トルクカラーの強度およびその材料特性は、継手2310自体の性能基準、ならびに継手部品および導管の材料の性質に依存する。
【0068】
トルクカラー2340が1つ以上の改造を可能にするため、楔表面2348は、トルクカラーが各改造のためのナットの付加的な軸方向前進またはストロークを可能にするという点で、動的楔と考えられてもよく、各改造とともに、非常にわずかに、楔表面2348に対するナット先細表面2350の接触位置が変化することを意味する。したがって、トルクカラー2340は、好ましくは、高い降伏強度によって特徴付けられるが、いくらか、特に軸方向に降伏して、そのようなものが継手2310の所望の性能特性であるときに改造を促進する。
【0069】
我々は、動的楔の概念が、随意で別の発明の側面を促進することを見出した。継手2310がトルクによって最初に制止され、トルクによって改造されてもよいだけでなく、有意かつ極めて予想外に、継手2310は、最初に制止され、同じトルク値まで複数回改造されてもよい。我々は、たとえ継手が旋回によって1回以上制止されても、これを達成した。この側面は、組立工が、継手2310を制止するために単一のトルクレンチまたは他のツールを有することのみを必要とするという点で、低費用実装のための多大な利点を有する。
【0070】
図5を再び参照すると、継手本体に対するナットの軸方向への前進が、積極的な停止またはトルク上昇を提供することによって制御されるときに、装置510は、締付け作業中のナット522のストロークを正確に制御する必要がなくてもよい。例えば、装置510は、導管把持デバイスが装置から除去されるときに、導管把持デバイス512に導管上でのその位置を維持させるのに十分なストロークを提供するように構成されてもよく、継手本体と組み立てられるときに導管を把持および封止するよう、ストロークを制限して、継手本体に向かったナットおよび導管把持デバイスの十分な軸方向移動を可能にするように構成されてもよい。そのようなものとして、継手本体に対するナットの軸方向前進が、積極的な停止またはトルク上昇を有する継手を提供することによって制御されるときに、装置510のストロークは、随意で、比較的広い許容範囲を有するように設定することができる。例えば、ストロークは、導管把持デバイスを導管上で保つのに必要とされる最小ストローク、継手本体と組み立てられるときに、依然として導管把持デバイスが導管を把持および封止することを可能にする最大ストローク、またはその間の任意のストロークに設定することができる。
【0071】
例示的実施形態では、端部532が導管把持デバイス512に対する適切な位置にあるように、アンビル526も導管514の端部532の位置を設定するように構成される。例えば、アンビル526は、導管514が導管把持デバイス512を通って延在することを可能にするように、および導管把持デバイスを越えた所定の軸方向距離以上に導管端部532が移動するのを防止するように構成することができる。一実施形態では、アンビル526は、導管把持デバイスが継手本体内で組み立てられるときに、継手本体内で適切に「底打ちする」よう、導管514の端部532の位置を設定するように構成される。「底打ちする」という用語は、継手が制止されているときに、導管の端部532が継手本体に対する許容軸方向位置にあることを意味する。例えば、継手本体は、継手が制止されるときに導管が隣接する、停止段部を有してもよく、および/または継手本体は、継手が制止されるときに導管が係合する、カム口の軸方向に内向きの先細表面を有してもよい。例示的実施形態では、継手本体が導管の底打ちのための先細表面を有するとき、導管は、先細表面の長さに沿った任意の点で導管先細の表面に係合する場合、適切に「底打ち」される。
【0072】
図13を参照すると、図示したアンビル526は、導管514の縦軸Xに対してカム角度を形成する、先細導管底打ち表面536を含んでもよい。例示的実施形態では、先細導管底打ち表面536が縦軸Xに対して形成する角度は、導管把持デバイス512が継手本体と組み立てられるときに、継手本体(図示せず)の先細導管底打ち表面が導管に対して形成する角度と同一であってもよい。また、アンビル526の先細導管底打ち表面536の軸方向長さおよび位置は、継手本体の先細の導管底打ち表面の長さおよび位置と同一であってもよい。そのようなものとして、アンビル526の内面は、導管514および導管把持デバイス512が設置される継手本体の内面に合致するか、または実質的に合致してもよい。しかしながら、他の実施形態では、アンビル526の1つ以上の内面は、導管514および導管把持デバイス512が設置される継手本体の内面とは異なってもよい。例えば、導管底打ち表面536の角度、長さ、または位置は、導管把持デバイスが組み立てられる、継手本体の導管底打ち表面とは異なってもよい。
【0073】
締付けデバイス528は、多種多様の異なる形態をとることができる。例えば、締付けデバイス528は、相対的に継手ナット522に向かってアンビル526を押し進める、任意の配設となり得る。容認可能な締付けデバイスの実施例は、ナットを回転させることによって、相対的にアンビル526に向かって継手ナットを軸方向に押し進める機構、およびナットの回転を伴わずにアンビルに向かって継手ナット522を軸方向に押し進める機構を含むが、それらに限定されない。
【0074】
図5および図11によって図示される実施形態では、締付けデバイス528は、ナットの回転を伴わずにアンビル526に向かって継手ナット522を軸方向に押し進める機構である。この実施形態では、アンビル526の円筒形外壁538は、ナット522のネジ山を取り除くように寸法設定される。しかしながら、図示した締付けデバイス528は、ナットを回転させて、アンビル526に向かってナットを軸方向に押し進めるデバイスと置換することができる。例えば、外壁538には、ナットを回転させるように構成される締付けデバイス528を伴って、ナットのネジ山と噛合するネジ山を提供することができる。
【0075】
締付けデバイス528は、図5および図11で概略的に図示されている。相対的にアンビル526に向かってナット522を押し進めるために、多種多様な異なる締付けデバイス528を使用することができる。締付けデバイス528は、油圧式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、空気圧油圧複合式アクチュエータ、電気アクチュエータ、あるいは相対的にアンビル526に向かってナット522を押し進めることが可能である、および/またはナット522を回転させることが可能である、任意の他の手動または電動アクチュエータを備えてもよい。多種多様な異なる既存のプレス機、アクチュエータ、および回転式ツールを、図5および11で概略的に示された締付けデバイスとして使用されるように適合することができる。締付けデバイス528が操作されるとき、締付けデバイスは、相対的に継手ナットに向かってアンビルを押し進める、締付け力を印加する。相対的にナット522に向かったアンビル526の移動は、導管把持デバイスの少なくとも一部分を半径方向に内向きに押し進めて、導管上の所望の軸方向位置で導管把持デバイスを導管514上に保持するように、導管把持デバイス512を圧縮する。次いで、締付けデバイス528は、その初期位置に戻り、ナット、導管把持デバイス、および導管のプリアセンブリは、装置から除去される。
【0076】
図5Aは、ポンプ529と、アクチュエータ531とを備える、締付けデバイス528を含む装置510の実施形態を図示する。ポンプ529は、アンビル526に連結される第1の締付け部材541を、ナット522の背後に設置される第2の締付け部材543に対して移動させるように、圧力下でアクチュエータ531に流体を提供する(締付け部材543は、図5A係脱位置まで下向きに移動させられる)。ポンプ529は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、アクチュエータ531に加圧流体を提供する、任意の配設が使用されてもよい。図5Aによって図示された実施例では、ポンプ529は、アクチュエータ531によって提供される油圧流体を加圧するために、空気圧を使用する。ポンプ529は、加圧した空気を受容する入口ポート533と、アクチュエータ531に加圧した油圧流体を送達する出口ポート535とを含む。アクチュエータ531は、多種多様な異なる形態をとってもよい。図示したアクチュエータ531は、圧力下で油圧流体を受容する、入口ポート537を含む。圧力下で油圧流体がアクチュエータに提供されるときに、アクチュエータは、締付け部材543に対してアンビル526を移動させて、(図5Aのナット522の下で)導管把持デバイスを事前設置するように操作されてもよい。
【0077】
1つの例示的実施形態では、ナットを駆動する締付け部材543は、導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置510に搭載し、かつ除去しやすくし、装置510からアセンブリを除去しやすくする位置に、移動させることができる。例えば、締付け部材543は、上、下、左、右に移動させ、分割し、あるいは、設置のために導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置の中に設置すること、および/または設置締付け後に装置からアセンブリを除去することを容易にする任意の方式で移動させることができる。図5Aによって図示された実施例では、締付け部材543は、導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置510に搭載し、装置510からアセンブリを外しやすくする、降下導管受容位置と、締付け部材をナットと締付け係合するように移動させることができる、上昇設置位置(矢印539によって示される)との間で、上下に摺動する。
【0078】
図5B〜5Gによって図示された実施例では、締付けデバイス528は、設置位置(図5B〜5D)と導管受容/除去位置(図5E〜5G)との間で枢動可能である、修正締付けアセンブリ543’を含む。締付けアセンブリ543’は、担持部材700と、ナット係合部材702と、枢動ピン704と、保持部材706と、1対の保持ピン708と、解放アセンブリ710とを含む。ナット係合部材702は、担持部材700に固定される。装置が、種々の異なるサイズおよび種類のナットを有する継手の導管把持デバイスを設置することを可能にするために、種々の異なるナット係合部材702を担持部材700とともに使用することができる。担持部材700は、枢動ピン704によってピストン705に枢動可能に連結される(図5D参照)。
【0079】
アンビル支持部材712は、アンビル526を支持する。例えば、アーム713が、アンビル526をアンビル支持部材712に接続してもよい。ピストン705は、アンビル支持部材712に対して担持部材700を移動させ、締付け作業を行う。図5B〜5Gによって図示された実施形態のアンビル526は、設置作業中に導管把持デバイスに係合するカム部材750と、カム部材750を支持する基礎部材752とを含む。2つの部品からアンビル526を作ることによって、カム部材750が摩耗すると、それを基礎部材752から除去し、交換することができる。
【0080】
保持部材706は、アンビル支持部材712に対して固定される。保持ピン708は、担持部材700の中で配置され、バネ荷重される。バネ荷重は、図5Bおよび5Fの矢印714によって示される方向にピン708を付勢する。保持ピン708は、図5B〜5Dによって図示された設置位置で担持部材700を留めるように、保持部材706の開口部716によって受容される。締付け作業中に、担持部材700は、ピストン705(図5D)によって引っ張られ、保持部材706に向かってピン708に沿って移動する。
【0081】
解放アセンブリ710は、枢動部721で保持部材706に枢動可能に連結される、解放ハンドル720を含む。1対の解放ピン722が、解放ハンドルに接続される(図5C参照)。解放ピン722は、開口部716および保持ピン708と整合している。図5Cを参照すると、解放ハンドル520は、保持部材から担持部材700を係脱するように、矢印730によって示される方向に引っ張られる。より具体的には、解放ハンドル720は、開口部716から保持ピンを押し出すように、保持ピン708にピン722を押し付ける。いったん保持ピン708が開口部716の外に出ると、担持部材700を図5E〜5Gによって示された位置に移動させることができる。
【0082】
図5B〜5Gによって図示された修正締付けアセンブリ543’は、導管受容位置(図5E〜5G)と設置位置(図5B〜5D)との間で容易に移動させることができる。この使いやすさは、1人の操作者が、締付けアセンブリ543’が導管受容位置/除去位置にある間に、導管、導管把持デバイス、およびナットを装置の中に容易に配置すること、締付けアセンブリ543’を設置位置に移動させること、締付けデバイス528の中で導管を適切な軸方向位置に移動させること(随意で設置作業を発生させる)、締付けアセンブリ543’を導管受容/除去位置に戻すこと、完成プリアセンブリを除去することを可能にする。例えば、操作者は、締付けアセンブリ543’が導管受容位置/除去位置にある間に、導管、導管把持デバイス、およびナットを装置の中に容易に配置するために、片手または両手を使用することができる。いったん適所になると、操作者は、一方の手で導管514を担持し、それが適所で留まる設置位置まで、他方の手で担持部材を容易に枢動させることができる。次に、操作者は、単純に導管を適切な位置まで装置510の中へ軸方向に押し込み、それは随意で、設置作業を自動的に開始させる。いったん設置作業が完了すると、操作者は、一方の手で仕上がったアセンブリの導管を担持し、ハンドル720で担持部材700を係脱して、締付けアセンブリ543’を導管受容/除去位置に戻すことができる。いったん導管受容/除去位置になると、仕上がったアセンブリを容易に除去することができる。
【0083】
図5および図6によって図示される装置はまた、アンビル526に対する継手ナット522の位置を感知するように設置された第1の位置センサ550と、アンビルに対する導管514の端部532の位置を感知するように設置された第2の位置センサ552とを含む。いくつかの用途では、継手ナット520の位置および導管端部532の位置の両方を感知する必要がなくてもよい。そのようなものとして、第1の位置センサ550または第2の位置センサ552は省略されてもよい。
【0084】
継手ナット位置センサ550は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、一実施形態では、継手ナット位置センサ550は、継手ナット522がアンビル526に対して所定の位置に到達する前は、第1の状態となり、いったん継手ナットが所定の位置に到達すると、第2の状態となるように構成される、二状態デバイスである。二状態継手ナット位置センサの例は、スイッチ、近接センサ、ホール効果センサ、誘導センサ等を含むが、これらに限定されない。継手ナット522がアンビル526に対して所定の位置に到達するときに状態を変化させることができる、任意の種類のセンサを使用することができる。
【0085】
別の実施形態では、継手ナット位置センサ550は、締付けデバイス528のストロークの一部分または締付けデバイスのストローク全体にわたって、アンビル526に対する継手ナット522の位置を示す、継続的出力を提供する。継手ナット位置センサ550として、多種多様な異なる継続的出力位置センサを使用することができる。例えば、線形可変変位変換器を使用することができ、またはいくつかの締付けプレス機は、締付け部材の位置を示す出力を含む。本用途では、所定の変位間隔および/または時間間隔で出力を提供するアナログセンサ、デジタルセンサ、およびアンビルに対するナットの複数の位置を感知するように配設される、複数の離散スイッチは、継続的センサであると見なされる。
【0086】
図5〜図8によって図示される実施例では、継手ナット位置センサ550は、プランジャ型スイッチである。プランジャ型スイッチは、ピンまたはプランジャ553と、絶縁ブッシング554と、バネ荷重接点556とを含む。接触ピンまたはプランジャ553は、継手ナット522によって係合され、継手ナット522が停止表面534の所定の距離以内に移動させられると第1の状態から第2の状態へバネ荷重接点556を切り替えるように設置される。例えば、バネ荷重接点556は、継手ナット522が停止表面534の0.005インチ以内に移動させられると回路を閉じてもよい。
【0087】
1つの例示的実施形態では、継手ナット位置センサ550は、種々の異なるサイズおよび/または種類のナットとともに使用されるように適合される。これは、種々の異なる方法で行うことができる。例えば、ナット位置センサ550の位置は、調整可能であってもよく、および/またはナット位置センサは、1つより多くのサイズおよび/または種類のナットに係合するように寸法設定および/または成形されてもよい。
【0088】
図8Aおよび8Bによって図示された実施例では、ナット位置センサ550は、アンビル支持部材712の中に配置される細長い接触器850と、ピンアセンブリ857とを含む。細長い接触器850は、アンビル526の開口部856の中で固定される、ピンアセンブリ857と噛合するように構成される(図8Aによって図示された実施形態では、図面を簡略化するように、フェルールに係合するアンビルの一部分およびフェルールは示されていない)。ナットが適正な設置位置にあるときに、ナットは、ピンアセンブリ857のピン858を細長い接触器850に接触させる。ピン858と細長い接触器850との間の接触は、位置センサ550に、ナットが適正な軸方向位置に到達したという指示を提供させる。異なるアンビル526が、異なる継手サイズとともに使用される。アンビルの開口部856の位置は、ナット522および細長い接触器850の両方と整合してピンアセンブリ857を配置するように選択される。
【0089】
導管端部位置センサ552は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、一実施形態では、導管端部位置センサ552は、導管端部532がアンビル526に対して所定の位置に到達する前は、第1の状態となり、いったん導管端部が所定の位置に到達すると、第2の状態となるように構成される、二状態デバイスである。例示的実施形態では、アンビル526に対する導管端部の所定の位置は、導管把持デバイス512を軸方向に越えるが、制止中に導管把持デバイスが継手本体のカム表面に適切に係合するのを導管端部532が妨げるほど、導管把持デバイスを大きく越えない、任意の位置であってもよい。二状態導管端部位置センサの例は、スイッチ、近接センサ、ホール効果センサ、誘導センサ等を含むが、これらに限定されない。導管端部532がアンビル526に対して所定の位置に到達するときに状態を変化させることができる、任意の種類のセンサを使用することができる。
【0090】
別の実施形態では、導管端部位置センサ552は、アンビルの中の導管端部532の軸方向移動の一部分またはアンビルの中の導管端部532の全軸方向移動にわたって、アンビル526に対する導管端部532の位置を示す、継続的出力を提供する。導管端部位置センサ552として、多種多様な異なる継続的出力位置センサを使用することができる。例えば、線形可変変位変換器を使用することができる。本用途では、所定の変位間隔および/または時間間隔で出力を提供するアナログセンサ、デジタルセンサ、およびアンビルに対する導管端部の複数の位置を感知するように配設される、複数の離散スイッチは、継続的センサであると見なされる。
【0091】
図5〜図16によって図示される実施形態では、導管端部位置センサ552は、導管端部532が先細導管底打ち表面536の外側にあるときに第1の状態となり、導管端部532が先細導管底打ち表面536の中にあるときに第2の状態となるように構成される。導管端部位置センサ552は、先細導管底打ち表面536の中のどこに導管端部532が設置されるかにかかわらず、第2の状態である。図示した実施形態では、導管端部位置センサ552はまた、導管端部532が先細導管底打ち表面536を越えて軸方向に移動するのを防止するように構成される。
【0092】
導管端部位置センサ552は、アンビル526と組み立てられる。図9および10を参照すると、導管端部位置センサ552は、基部ブロック560と、バッキング部材561と、導管端部係合アセンブリ562と、接触アセンブリ564とを含む。導管端部係合アセンブリ562は、導管端部係合部材566と、停止部材568と、バネ等の付勢部材570とを含む。接触アセンブリ564は、接点572と、バネ等の付勢部材574とを含む。図9を参照すると、基部ブロック560は、第1の円筒形部分578と、環状停止段部582または段差をその間に画定するように第1の部分より正反対に大きい、第2の円筒形部分580とを有する、段付き孔576を含む。接点572は、円筒形接触部分584と、円筒形接触部分584から半径方向外向きに延在する円筒形停止フランジ586とを含む。中心孔585が、接点572を通って延在する。接点572は、基部ブロック560の段付き孔576の中で摺動可能に配置される。付勢部材574は、接点の円筒形停止フランジ586とバッキング部材561との間で、段付き孔576の第2の円筒形部分580の中に配置される。付勢部材574は、接触部分584が段付き孔576の第1の円筒形部分578中へ延在するように、停止段部582と係合するよう円筒形接触フランジ586を付勢する。停止部材568は、ネジ式部分588と、ヘッド590とを含む。ネジ式部分588は、段付き孔の第2の円筒形部分580の中に配置されたヘッド590を伴って、接点572の中心孔585を通って延在する。導管端部係合部材566は、停止部材568のネジ式部分588に接続される。図13を参照すると、導管端部係合部材566は、アンビル526の孔592の中に配置される。図7を参照すると、付勢部材570は、接点572と係合するよう停止部材568を付勢する。付勢部材574は、付勢部材570および停止部材568のヘッド590の周囲に配置される。図9を参照すると、導管係合部材566は、第1の円筒形部分600と、環状停止段部604または段差をその間に画定するように第1の部分より正反対に大きい、第2の円筒形部分602とを有する、段付き外面を含む。導管係合部材566は、導管係合部材566が接点に係合するまで、接点572に向かって移動可能である。導管端部係合部材566が接点572から離間されているときに、導管端部位置センサ552は、第1の状態である。導管端部係合部材566が接触572と接触しているときに、導管端部位置センサ552は、第2の状態に変化する。例えば、回路は、導管端部係合部材566が接触572に係合するときに閉鎖されてもよい。
【0093】
図5および11は、導管端部位置センサ552の動作を図示する。図5では、導管514は、孔492の中に配置されているが、導管の端部532は、まだ先細導管底打ち表面536に到達していない。この位置では、導管端部532は、接点572から離間されている、導管端部係合部材566と接触している。次いで、導管514は、矢印610によって示されるように、アンビル526の孔592の中へさらに押し込まれる。導管514が孔592の中で前進させられるにつれて、係合部材566が内側付勢部材570の付勢力に逆らって接点572に向かって移動させられる一方で、外側付勢部材574は、段部582に対して接点572のフランジ586を維持する。導管端部532が先細導管底打ち表面536に進入する時点で、係合部材566は接点572と接触する。係合部材566と接点との間のこの接触は、導管端部位置センサの状態を変化させる。図11を参照すると、導管端部532が先細導管底打ち表面536の中へさらに前進させられる場合、係合部材566は、接触572と接触したままであり、付勢部材570、574の付勢力に逆らって接触572を段付き孔576の中へ軸方向に移動させる。先細導管底打ち表面536の中への導管端部532の前進は、導管端部が先細導管底打ち表面の端部612に到達するまで継続してもよい。導管端部が先細導管底打ち表面536の端部612に到達するときに、環状停止段部604は、ブロック560に係合して導管端部532のさらなる軸方向前進を防止する。
【0094】
図5を参照すると、1つの例示的実施形態では、出力デバイス620が、第1の位置センサ550および第2の位置センサ552と連絡している。出力デバイス620は、継手ナット522がアンビル526に対して所定の位置に到達したか否かを示す、第1の信号621またはナット位置信号を出力するように構成される。出力デバイス620はまた、管端部532がアンビル526に対して所定の位置に到達したか、またはアンビルに対して所定の位置の許容範囲内にあるか否かを示す、第2の信号または導管端部位置信号622を出力するように構成される。
【0095】
出力デバイス620は、多種多様な異なる形態をとってもよい。出力デバイス620は、ナット位置信号621および導管端部位置信号622を出力する単一のデバイス、またはナット位置信号および端部位置信号を出力する2つの別個のデバイスであってもよい。出力信号は、多種多様な異なる形態をとってもよい。出力信号は、ナット522および/または導管端部532がアンビル526に対してそれらの適切な所定の位置に到達したか否かを装置510の操作者に示す、視覚、可聴、および/または触覚信号であってもよい。出力信号は、装置510の動作を自動的または半自動的に制御するために使用される、有線または無線信号であってもよい。例えば、導管端部位置信号622は、導管端部532がアンビル526の中の適切な底打ち位置になるまで、締付けデバイス528が動作するのを防止するために使用されてもよい。さらに、導管端部位置信号622は、導管端部532がアンビル526の中の適切な底打ち位置にあるときに、締付けデバイス528の動作を自動的に開始するために使用されてもよい。いったん導管端部532が適切に底打ちされると、締付けデバイスは、相対的にアンビル526に向かってナット522を押し進め、導管514の上に導管把持デバイス512を圧縮する。ナット位置信号621は、ナット522がアンビル526に対して適切なプリアセンブリに到達した(すなわち、適切な軸方向ストロークを達成した)ときに、締付けデバイス528の動作を停止するために使用されてもよい。
【0096】
導管514の外壁516上への導管把持デバイス512の設置を制御するために、多種多様な制御アルゴリズムおよび/回路を、導管端部位置センサ552およびナット位置センサ550とともに使用することができる。図24は、1つの例示的な制御アルゴリズム1900を図示するフローチャートである。図5A〜5Gの実施形態では、導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置510に搭載しやすくする、降下導管受容位置まで、締付け部材543または締付けアセンブリ543’を移動させることができる。例示的実施形態では、設置作業は、締付け部材が設置位置(図5B参照)に戻されるまで発生することができない。
【0097】
図24を参照すると、方法は、締付け部材543または締付けアセンブリ543’が設置位置にあるか否かを決定する1910。締付け部材543または締付けアセンブリ543’が設置位置にない場合、方法は、設置位置への締付け部材またはアセンブリの移動が感知されるまで継続しない。
【0098】
締付け部材またはアセンブリが設置位置にある場合、方法は、導管514が適正な軸方向位置にあるか否かを決定する1912。この決定は、導管端部位置センサ552を用いて行うことができる。導管514が適正な位置にない場合、方法は、正しい位置への導管の移動が感知されるまで継続しない。いったん締付け部材またはアセンブリ543、543’が設置位置になり、導管514が適正な位置になると、締付け部材またはアセンブリ543または543’を軸方向に前進させ、導管把持デバイス512を導管514上に設置するように、締付け力が印加される1914。この締付け力の印加1914は、導管端部位置センサ552によって自動的に誘起または開始されてもよく、または締付け力を印加する1914ために(センサ552からの入力に加えて)別個のユーザ入力が要求されてもよい。
【0099】
締付け力が印加されている1914間に、方法は、ナット522が導管上の適正な位置に対応する軸方向位置に到達した(図では「ナットが設置されている」と称される)か否かを監視する1916。この監視1916は、ナット位置センサ550を用いて行うことができる。ナットが適正な設置位置に到達しない場合、締付け力が維持または継続される。締付け力は、締付け力が印加され、導管が適正な事前設置位置に到達したことを方法が感知しなかった後の所定の期間後に自動的に除去されてもよい。
【0100】
ナット522が導管上の適正な位置に対応する位置に到達したことを方法が決定すると、締付け力が除去され1918、締付け部材543または締付けアセンブリ543’は、その元の軸方向位置に戻る。設置後、導管上に設置された導管把持デバイスおよびナットが装置から除去されることを可能にするように、締付け部材543または締付けアセンブリ543’を降下導管受容位置/除去位置に戻すことができる。
【0101】
方法は、締付け力の除去1918後に締付け部材543または締付けアセンブリ543’が導管受容/除去位置まで移動させられているか否かを決定する1920。図24によって図示された例示的実施形態では、締付け力の除去1918後に締付け部材543または締付けアセンブリ543’が導管受容/除去位置まで移動させられていない場合、方法は、導管受容/除去位置への締付け部材の移動が感知されるまで継続しない。これは、ナット522が導管514上の適正な配置に対応する位置に到達した後に、全締付け力が導管把持デバイス512に再び印加されることを防止する。いったん締付け部材が降下導管受容位置/除去位置になると、別の導管、導管把持デバイス、およびナットを装置の中に設置することができ、方法は再び開始する1901ことができる。
【0102】
図24によって図示された方法は、多種多様な異なる方法で行うことができる。図25は、図24によって図示された方法を行うことができる1つの回路2000の電気回路図である。電力が電力供給部2010によって回路2000に選択的に供給される。電力は、リレースイッチ2014を操作する瞬時スイッチ2012によって回路2000に選択的に印加される。しかしながら、任意の種類のスイッチを使用することができる。例えば、瞬時スイッチおよびリレースイッチを単一の機械スイッチと置換することができる。
【0103】
回路2000は、締付けデバイスを制御する弁ソレノイド2002を制御する。例えば、弁ソレノイド2002は、空気油圧複合式アクチュエータ等の流体駆動型アクチュエータに、圧力下で流体を選択的に適用してもよい。回路は、導管端部位置センサ552と、ナット位置センサ550と、締付け部材が締付け位置にあるときを感知する第1の締付け部材センサ2016と、締付け部材が導管受容位置にあるときを感知する第2の締付け部材センサ2018と、弁リレー2020とを含む。導管端部位置センサ552、ナット位置センサ550、第1の締付け部材センサ2016、および第2の締付け部材センサ2018は、スイッチとして概略的に図示されているが、任意の種類のセンサが使用されてもよく、センサは相互とは異なる種類であってもよい。
【0104】
締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置にない場合、第1の締付け部材センサ2016は、電力が弁ソレノイド2002に供給されることを防止する。例えば、第1の締付け部材センサ2016は、締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置にないときに開いているスイッチであってもよい。いったん締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置になると、第1の締付け部材センサ2016が状態を変化させる。例えば、第1の締付け部材センサ2016は、締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置にあるときに閉じられるスイッチであってもよい。
【0105】
導管が適正に設置されていない場合、導管端部位置センサ552は、電力が弁ソレノイド2002に供給されることを防止する。例えば、導管端部位置センサ552は、開いているスイッチであってもよく、電力を弁ソレノイド2002に供給することができない。いったん締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置になり、導管が適正に設置されると、締付け力を印加して締付け部材543または締付けアセンブリ543’を軸方向に前進させ、導管把持デバイスを導管上に設置するように、電力が弁ソレノイド2002に印加される。締付け力は、リレー2020の接点が位置を変化させるまで印加される。実線は、電力がソレノイド弁に印加されることを可能にする、リレー2020の接点の位置を図示する。破線は、電力がソレノイド弁に印加されることを防止する、リレー2020の接点の位置を示す。ナットが、ナット位置センサ550に適切な軸方向位置へのナット522の移動を感知させ、リレー2020への経路を提供するまで、リレー2020の接点は実線によって図示された位置にとどまる。例えば、ナット位置センサ550は、適切な軸方向位置へのナット522の移動時に閉じるスイッチであってもよい。
【0106】
いったんナット位置センサ550がリレー2020への経路を提供すると、リレー接点は、キャパシタ2030等のタイミングデバイスによって決定される遅延後に、破線で示された位置に変化して、ソレノイド弁2002の電源を切り、締付け力を除去する。締付け部材543または締付けアセンブリ543’が導管受容位置に移動させられたことをセンサ2018が感知するまで、弁リレー2020の接点は実線によって示された位置にとどまる。導管受容位置への締付け部材543または締付けアセンブリ543’の移動は、センサ2018に経路を閉じさせる。例えば、センサ2018は、リレー2020の接点を実線によって示された位置に戻らせる、導管受容位置に締付け部材543または締付けアセンブリ543’を移動させることによって、閉じられるスイッチであってもよい。いったん接点が実線によって図示された位置に戻ると、別の導管把持デバイスおよびナットを導管上に設置するように、回路を再び操作することができる。
【0107】
回路は、図示されるようなもの以外に多種多様な方式で構成できることを理解されたい。設置ユニットのシャーシまたはフレームが、電源2010の共通部に電気的に接続されてもよい。この配設では、共通部への導管端部位置センサ52、ナット位置センサ50、締付け部材スイッチ2016、締付け部材スイッチ2018、および/または弁リレー2020の接続は、フレームまたはシャーシを介して行うことができる。この配設では、導管端部位置センサ552、ナット位置センサ550、第1の締付け部材スイッチ2016、および第2の締付け部材スイッチ2018のうちの1つ以上は、回路2000の他の構成要素に接続する1本だけの導線と、センサの本体を通して行われる共通部への接続とを含んでもよい。
【0108】
図17〜図20は、導管把持デバイス512を導管514の外壁516上に設置するための装置1310の第2の例示的実施形態を図示する。装置1310は、アンビル526と、締付けデバイス1328と、ロードセル1329とを含む。アンビル526は、図5〜図16の実施形態に関して説明される通りであってもよく、したがって、再び詳細に説明しない。
【0109】
図17〜20の実施形態では、締付けデバイス1328は、相対的に継手ナット522に向かってアンビル526を押し進める配設である。図示した締付けデバイス1328は、ナットの回転を伴わずにアンビル526に向かって継手ナット522を軸方向に押し進める。しかしながら、図示した締付けデバイス1328は、ナットを回転させて、アンビル526に向かってナットを軸方向に押し進めるデバイスと置換することができる。例えば、外壁538には、ナットを回転させるように構成された締付けデバイス1328を伴って、ナットのネジ山と噛合するネジ山を提供することができる。
【0110】
図18を参照すると、締付けデバイス1328は、締付け位置出力信号1331を提供する、出力1330を含んでもよい。締付け位置出力信号は、アンビル526に対する継手ナット522の位置を示す。例示的実施形態では、締付け位置出力信号は、締付けデバイス1328のストロークの一部分またはストローク全体にわたって継続的である。
【0111】
ロードセル1329は、締付けデバイス1328によって印加される荷重または締付け力を測定するように構成される。図18を参照すると、ロードセルは、締付けデバイス1328によって印加される締付け力を示す締付け力出力信号1333を提供する、出力1332を含んでもよい。別の実施形態では、締付けデバイスは、ナット(図18および図22の参照番号1328’を参照)を回転させるように構成されると、ナットに印加されるトルクを測定するように構成される。例えば、ナット522とアンビル526との間に印加されるトルクを測定するように、センサ1327(図18)が含まれてもよい。そのようなトルクセンサ1327は、多種多様な異なる形態をとってもよい。このトルク測定は、締付け力測定に取って代わってもよく、またはトルク測定は、締付け力測定に加えて行われてもよい。トルク測定はまた、出力信号1335によって伝達されてもよい。例示的実施形態では、締付け力出力信号および/またはトルク出力信号は、締付けデバイス1328のストロークの一部分またはストローク全体にわたって継続的である。別の実施形態では、締付け力出力信号および/またはトルク出力信号は、異なる時間間隔、変位および/またはトルク値での1つ以上の離散出力を含んでもよい。締付け力出力信号1333および/またはトルク出力信号1335は、締付け位置出力信号1331と関連付けられてもよい。この関連は、監視された締付け力および/またはトルクが、締付けデバイスのストロークに沿った期待締付け力および/またはトルクと比較されることを可能にする。
【0112】
アンビルに対するナット位置、ならびにアンビルに対するナットの各位置での締付け力および/または締付けトルクを継続的に監視することによって、ナット522、導管把持デバイス512、および/またはアンビル526の種々の状態を決定することができる。事前設置作業の締付け前、または締付け作業の開始時に、適正な継手構成要素の数量、種類、配向、および位置を検出することができ、アンビルの状態を検出することができる。これは、締付けデバイス1328を用いて、ごく一部の締付け力および/または締付けトルクを印加し、典型的には構成要素のうちの1つ以上を永久的に変形させる、全締付け力および/または締付けトルクが印加される前に、エラーを確認することによって、達成されてもよい。この試験は、締付け作業が正確な位置で開始するか否かを決定するために使用することができる。例えば、締付けデバイスのストロークの期待開始時に期待されるよりも低い締付け力および/または締付けトルクは、導管把持デバイスの1つ以上の構成要素(例えば、導管把持デバイス構成要素)が欠如している(例えば、図1Cを参照)、または間違った種類の構成要素であることを示してもよく、あるいはアンビルが摩耗していることを示してもよい。正確な順序、正確な配向で組み立てられる、導管把持デバイスの構成要素の全軸長が既知であるため(例えば、図1Aを参照)、このストロークの期待開始が決定されてもよい。期待開始位置の前の締付け力および/または締付けトルクの検出は、多すぎる構成要素が存在すること、間違った種類の構成要素が存在すること、1つ以上の構成要素の配向が不正確であること、または1つ以上の構成要素の位置が不正確であること(例えば、図1D〜図1Gを参照)を示してもよい。
【0113】
各導管把持デバイスおよび導管の組み合わせは、締付けデバイス1328のストロークについて、期待変位対力(またはトルク)曲線を有する。各締付け作業についての実際の変位対力(またはトルク)曲線は、導管把持デバイスまたはアンビルに関する潜在的問題があるか否かを決定するように監視されてもよい。さらに、それぞれの不正確なアセンブリもまた、期待変位対力(またはトルク)曲線を有する。一実施形態では、例えば、期待変位対力(またはトルク)曲線からの逸脱を検出することによって、潜在的問題が検出されるときに、装置1310は、不正確なアセンブリの種類を識別するように、測定された期待変位対力(またはトルク)を、既知の不正確なアセンブリの変位対力(またはトルク)曲線と比較する。
【0114】
図17〜図20によって図示される装置はまた、アンビル526に対する導管514の端部532の位置を継続的に感知するように設置される、継続的導管端部位置センサ1352も含む。図18を参照すると、継続的導管端部位置センサ1352は、アンビル526の中の導管の端部532の位置を示す、導管位置出力1353を提供する。1つの例示的実施形態では、装置1310は、導管がアンビルの中の適正な所定の位置にない場合に、警告を提供するか、または締付けデバイス1328の動作を防止するように構成される。例えば、導管端部532が先細導管底打ち表面536の外側にある場合、警告が提供されてもよく、または締付けデバイス1328の動作が防止されてもよい。
【0115】
図17〜20によって図示された実施例では、導管端部位置センサ1352は、締付けデバイス1328の基部1360の中に配置される。導管端部係合部材1366が、導管端部位置センサ1352のシャフト1368に接続される。導管端部係合部材1366は、アンビル526の孔592の中に配置される(図17Aを参照)。導管係合部材1366は、第1の円筒形部分1300と、随意的な環状停止段部1304または段差をその間に画定するように第1の部分より正反対に大きい、第2の円筒形部分1302とを有する、段付き外面を含む。
【0116】
図19Aを参照すると、導管端部532は、導管端部が先細導管底打ち表面の端部612に到達するまで(最初に先細表面536がさらなる挿入を防止しない限り)、先細導管底打ち表面536の中へ移動させられてもよい。導管端部が先細導管底打ち表面536の端部612に到達するときに、随意的な環状停止段部1304は、ブロック60に係合して、導管端部532のさらなる軸方向前進を防止する。
【0117】
図18を参照すると、1つの例示的実施形態では、出力デバイス1420が、締付けデバイスのナット位置出力1330、トルクセンサ1327、ロードセル1329、および導管端部位置センサ1352のうちの1つ以上と連絡している。1つの例示的実施形態では、出力デバイス1420は、プロセッサまたは他の論理適用デバイスを備える。出力デバイスは、多種多様な異なる方法で、ナット位置信号、締付け力信号、および導管端部位置信号を使用してもよい。事前設置作業の締付け前または締付け中に、導管の適正な挿入を決定することができ、事前設置作業の締付け前または締付け中に、適正な構成要素の数量、種類、および配向を決定することができ、事前設置作業の締付け前または締付け中に、アンビル526の状態を決定することができ、事前設置作業の締付けにおける十分なナットストロークを決定することができる。出力デバイス1420は、事前設置作業の締付けの各事例を数えてもよく、各締付けとともに導管挿入および/またはナットストロークの範囲を測定し、記録してもよい。出力デバイス1420は、導管挿入が不十分である場合、またはナットストロークが未完了である場合、警告を送信するか、または事前設置作業の締付けの進捗または完了を阻止することができる。事前設置作業の締付けの前に、わずかな荷重および/またはトルクを印加することによって、出力デバイス1420は、適正な構成要素の数量、種類、配向、および位置を検証するように、締付け力および/または締付けトルクが最初に印加される開始位置を決定することができる。開始位置はまた、アンビルの摩耗を検出するために使用することもできる。感知された開始位置が不正確である場合、出力デバイス1420は、警告を送信し、および/または事前設置作業の締付けの進捗を停止もしくは阻止してもよい。付加的な信号およびセンサが、出力デバイス1420に入力を提供してもよい。例えば、装置1310は、導管上の導管把持デバイスの位置、導管上の把持の深さ、導管把持デバイスおよび/または導管の一部分のひずみの量、ならびに導管把持デバイスおよび/または導管の最大ひずみ等の導管把持デバイスの状態を監視する、付加的なセンサを含んでもよい。
【0118】
図22は、締付けデバイス2228が継手ナット22を回転させる機構であるときに、アンビル2226がナットのネジ山2212と噛合するネジ山2211を含む、装置2210の実施形態を図示する。アンビル2226がネジ山2211を含むとき、締付けデバイス2228は、手動レンチまたは電動レンチであってもよい。レンチは、当技術分野で周知であるように、ナット22の駆動表面2216に係合し、それを回転させるように構成される、1つまたは複数のナット係合表面2214を有する、任意のデバイスであってもよい。図22では、矢印2218は、レンチがナット上に配置されてもよいことを示し、矢印2220は、ナット22を軸方向に前進させるようにレンチが回転させられてもよいことを示す。レンチは、ハンドルを含んでもよく、または電動シャフトによって回転させられるソケット等のデバイスであってもよい。レンチは、ナットをさらに回し、軸方向に前進させるために必要とされる所定のトルクに到達するまで、アンビル2226上に継手ナット22を回転させるトルクレンチであってもよい。所定のトルクに到達すると、トルクレンチは、自動的にナットを回すことを止める。アンビルは、ナットが所定のストロークに到達すると、ナットを回すために必要とされるトルクを急激に増加させるように構成されてもよい。例えば、アンビルは、図示されるように積極的停止表面2234を有してもよく、またはそうでなければ、アンビルは、所定のストロークに到達すると、トルク上昇を提供するように構成されてもよい。
【0119】
1つの例示的実施形態では、トルクレンチは、導管把持デバイス512および継手ナット522が継手本体を用いて制止されるときに使用される、同じトルクに設定されてもよい。プリアセンブリおよび最終アセンブリ用のこの同じトルクの使用は、積極的停止表面を有する、またはそうでなければ、トルク上昇を提供するように構成される、アンビルを用いて達成されてもよい。図23Cを参照すると、トルクカラー2340およびナット522は、適正な制止を達成するように本体に対するナット522の所望または必要な軸方向変位またはストロークに対応するナット522とトルクカラー2340との間の増加する荷重による、明確なトルク値T1を生じるように設計されている。これは、完全制止位置にある継手2310の位置P2で発生する。フェルール518、520等の導管把持デバイスを制止位置P2まで圧縮するために必要とされるトルクは、継手によって有意に異なってもよい。1つの例示的実施形態では、トルクカラー2340は、フェルール518、520等の導管把持デバイスを圧縮して、制止位置P2まで継手ナット522を軸方向に前進させるために必要とされる、最大期待トルクと等しい、またはそれよりも大きいトルク値T1を提供するように構成される。これは、継手2310へのトルクT1の印加が、ナットがトルクカラー2340に係合する位置P2まで、ナット522を軸方向に前進させることを確実にする。位置P2に対応するよう導管把持デバイス512の圧縮の量を設定するように、所定のトルクT1が印加されている間に、トルクカラー2340がナット522に係合する。
【0120】
図22および23Cを参照すると、プリアセンブリプロセス中のナットの軸方向前進またはストロークは、継手を適正に制止するために必要とされる軸方向前進よりも小さい。例えば、図23Cでは、位置P1は、プリアセンブリプロセス後に継手2310が指で締めた位置にあるときの位置を表してもよい。位置P1において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスを導管上に把持させる量だけ圧縮される。位置P2は、制止位置である。完全制止位置P2において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。位置P2における導管把持デバイスの圧縮の量は、位置P1における圧縮の量よりも大きい。結果として、アンビルが位置P1に対応する積極的停止表面2234を有するときに、位置P2まで継手を制止するために必要とされる所定のトルクT1の印加は、ナットを積極的停止表面2234と係合させるのに十分である。したがって、導管把持デバイス512の圧縮の量を設定するように、トルクT1がアンビル2226とナット522との間に印加されている間に、積極的停止部2234がナット522に係合する。これは、アンビル2226が継手本体2312と実質的に同一である構成を有することを仮定する。例えば、アンビル2226のカム口2230およびネジ山2211は、継手本体2312のカム口2330およびネジ山と実質的に同一の構成(すなわち、サイズ、形状、摩擦係数等)を有する。制止位置P2まで継手2310を制止するために必要とされるトルクT1が、アンビル2226上のナット522を積極的停止表面2234と係合させるのに十分であるときに、導管上で導管把持デバイスおよびナットを事前に組み立て、継手を制止するために、同じ所定のトルクT1を使用することができる。これは、いくつかの利点を提供する。例えば、継手のプリアセンブリ作業および制止の両方に、同じトルク設定を有する同じツールまたは同じ種類のツールを使用することができる。
【0121】
また、上記で説明されるように、トルクカラー2340は、継手2310が最初に制止され、同じトルク値まで複数回改造されることを可能にしてもよい。つまり、継手が位置P2で制止された後に、ナット522が本体2312から分離され、次いで、組み立て直されるように、継手を分解することができる。この実施形態では、同じトルクT1の再印加が、位置P3まで継手本体に対してナット522をさらに軸方方向に前進させる。改造位置P3において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。導管把持デバイス512の圧縮の量は、制止位置P2よりも改造位置P3で大きい。位置P3に対応するよう導管把持デバイス512の圧縮の量を設定するように、所定のトルクT1が印加されている間に、トルクカラー2340がナット522に係合する。1つの例示的実施形態では、継手を事前に組み立てること、継手の初期制止、および継手の1つ以上の改造のために、同じトルク値が選択される。この側面は、組立工が、導管上で導管把持デバイスおよびナットを事前に組み立て、継手を制止し、継手を改造するために単一のトルクレンチまたは他のツールを有することのみを必要とするという点で、低費用実装のための多大な利点を有する。
【0122】
継手ナット22がアンビル2226に対して所定のストロークに到達した後、レンチは、反対方向にナットを回してアンビル2226からナット522を除去し、ナット22、導管把持デバイス512、および導管514のプリアセンブリが除去されることを可能にする。アンビル2226は、ナット位置センサ2250および/または導管端部位置センサ2252を伴って、または伴わずに使用することができる。含まれるとき、ナット位置センサ2250は、アンビル2226に対するナット22の位置の指示を提供してもよく、および/または導管端部位置センサ2252は、アンビル2226に対する導管端部の位置の指示を提供してもよい。含まれるとき、ナット位置センサ2250および/または導管端部位置センサ2252は、本願で説明されるナット位置センサまたは導管端部位置センサのうちのいずれか、あるいはアンビル2226に対するナット522の位置またはアンビルに対する導管514の位置を検出することが可能な任意の他のセンサとなり得る。
【0123】
図21を参照すると、1つの例示的実施形態では、ナット522、導管把持デバイス512、および導管514の計測は、ナット522および導管把持デバイスが導管514上の所望の軸方向位置で適正に事前設置されていることを確実にするように実施される。計測は、計測ツール1710の中でプリアセンブリ(導管514、ナット522、および導管把持デバイス512)を組み立てることによって実施される。計測ツール1710は、装置510または1310のアンビル526であってもよく、または計測ツールは、別個のツールであってもよい。矢印1312によって示されるような所定の締付け力が、ナット522およびツール1710に印加され、ツール1710に対するナット522の位置が、例えば、1714で示されるように測定され、および/またはツールに対する導管端部532の位置が、例えば、1716で示されるように測定される。締付け力1312は、導管514上に導管把持デバイス512をさらに圧縮するために必要とされる力よりも小さい。例えば、締付け力は、100lbsであってもよい。図21によって図示される計測は、プリアセンブリが装置510または装置1310から除去された後に実施されてもよく、あるいは装置510または装置1310は、事前設置作業後であるが、プリアセンブリが除去される前に計測を実施するように操作されてもよい。
【0124】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明した。本明細書を読み、理解すると、修正および改変が思い付くであろう。添付の特許請求またはその同等物の範囲内である限りにおいて、全てのそのような修正および改変を含むことが意図される。
【技術分野】
【0001】
(関連出願)
本願は、係属中の米国仮特許出願第61/154,165号(名称「APPARATUS FOR SWAGING FERRULES」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,172号(名称「APPARATUS FOR SWAGING FERRULES」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,144号(名称「CONDUIT FITTING WITH TORQUE COLLAR」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,139号(名称「CONDUIT FITTING WITH GROOVED TORQUE COLLAR」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/154,136 号(名称「CONDUIT FITTING WITH SPLIT TORQUE COLLAR」、2009年2月20日出願)、米国仮特許出願第61/298,179号(名称「APPARATUS FOR SWAGING FERRULES」、2010年1月25日出願)、米国仮特許出願第12/709,084号(名称「CONDUIT FITTING WITH TORQUE COLLAR」、2010年2月19日出願)および国際出願第PCT/US10/24767号(名称「CONDUIT FITTING WITH TORQUE COLLAR」、2010年2月19日出願)、および国際出願第PCT/US10/24770号(名称「CONDUIT FITTING WITH SPLIT TORQUE COLLAR」、2010年2月19日出願)の利益を主張し、これらの出願の全開示は、その全体が本明細書に参考として援用される。
【0002】
(発明の分野)
本願は、導管上に設置される、機械的に付着された接続部の性質を評価または決定するために使用される方法および装置に関する。より具体的には、本願は、機械的に付着された接続部、導管、もしくは両方の構成要素の1つ以上の特性を決定または評価することによって、そのようなアセンブリを評価する方法および装置に関する。
【背景技術】
【0003】
流体の流れを包含するために、流体系において、継手、接合部、連結部、結合部等の機械的に付着された接続部が使用される。そのような機械的に付着された接続部は、チューブ、パイプ、または任意の他の種類の導管用の導管継手であってもよい。導管継手は、導管端部を、別の導管端部または流体系の別の部分のいずれかに接続してもよい。簡略化および明確化のため、本明細書で使用される場合、「継手」という用語は、機械的に付着された接続部を指すために代替として使用することができる、例えば、連結部、接続部、結合部、接合部等の他の用語をすべて包括することが意図される。そのような機械的に付着された接続部は、振動、応力、および圧力の下で導管を十分に把持することを含む、接続部をともに結び付けるための流体密封および機械的強度を特徴とする。流体は、気体、液体、および任意の変異物、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。
【0004】
流体系は、典型的に、導管端部を、相互に、および流れを制御する、流れを含有する、流れを調節する、流体または流体の流れの1つ以上の特性を測定する、または別様に流体系内の流体に影響を与え得る流動デバイスに相互接続するために、機械的に付着された接続部を使用する。本明細書で使用される場合、「機械的に付着された接続部」という用語は、例えば、ネジ式接続部、締付け接続部、ともにボルトまたはネジ固定された接続部等の、機械的に印加された力、応力、圧力、トルク、または同等物によって適所に保たれる、少なくとも1つの接続部を有する、流体系のための、または流体系における、任意の接続部を意味する。これは、溶接、ろう着、半田付け、接着等として最も一般的に実践される、冶金または化学接続と区別される。接続部は、機械的および冶金接続の組み合わせを含んでもよく、多くの場合そうであるように、そのような接続もまた、それらが少なくとも1つのそのような接続を含むため、「機械的に付着された接続部」という用語の範囲内である。
【0005】
機械的に付着された接続部の一実施例は、継手を有するアセンブリの導管の外面上に設置されてもよい、例えば、コレットまたは1つ以上のフェルール等の導管把持デバイスを有する。従来のフェルール型継手では、第1および第2の連結部材(例えば、継手本体およびナット)は、導管上の1つまたは複数のフェルールを塑性的に変形させることによって、導管と把持および封止係合して1つまたは複数のフェルールを設置するように、ともに組み立てられ、締められ(制止され)てもよい。設置された1つまたは複数のフェルールは、特に圧力下での組み立てられた継手との流体密封、ならびに導管の適切な把持、および振動疲労に対する保護を提供する。
【0006】
フェルール型継手は、周知であり、特徴として、ネジ式連結ナット、ネジ式連結部本体、および連結ナットの内側に嵌合する1つ以上のフェルールを含む。連結部本体は、典型的に、フェルール上のカム表面を係合するカム表面を含む。例えば、チューブ端部等の円筒状導管は、導管端部の外壁に密接に包囲するフェルールによって、連結部本体内に摺動される。連結ナットが連結部本体のネジ式端部上に設置されるとき(または連結部本体が雌型ネジ山を含むときにはその逆)、1つまたは複数のフェルールに軸力が印加され、これは、かしめ作用をもたらすようにフェルールおよび本体のカム表面を係合させ、それにより、各フェルールの複数部分の半径方向変位を引き起こし、フェルールに導管端部の外壁をしっかりと把持させる。多くの用途では、継手は、レンチ等の単純な手持ちツールを使用することによって組み立てることができる。
【0007】
状況によっては、継手の導管把持デバイスは、流体系内の導管への継手の後続の設置を容易にするように、導管上に「事前設置」または「事前スエージ加工」されてもよい(例えば、導管把持デバイスが後に組み立てられる継手、別の継手、または設置ツールを使用して)。サブアセンブリとして、そのような1つ以上のフェルールを導管上に「事前設置する」または「事前スエージ加工」するために、例えば、1つ以上のフェルールおよび連結ナットを導管上で担持するツールが使用されてもよい。フェルール、連結ナット、および導管のこのサブアセンブリは、最終的な継手アセンブリを形成するために、後に継手本体と組み立てられる。導管上にフェルールを設置するためのツールの一実施例は、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、Johnstonへの「Apparatus for Swaging Ferrules」と題された特許文献1によって開示されている。
【0008】
機械的に付着された接続部の別の実施例は、口が広がった継手として知られている。口が広がった継手では、継手本体と封止するチューブの端部は、半径方向外向きに口が広っている。いくつかの既存の口が広がった継手は、本体と、スリーブと、ナットとを含む。ナットおよびスリーブは、チューブ上に載置され、チューブ端部は、半径方向外向きに口が広がっている。口を広げる作業の後、口が広がったチューブ端部は、ナットによって継手本体とスリーブとの間に締め付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】米国特許第6,834,524号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願は、アセンブリを形成するように、導管上に導管把持デバイス等の継手構成要素を設置するための方法および装置を開示する。アセンブリは、継手を形成するように、少なくとも1つの他の継手構成要素と接合可能である。本願はまた、機械的に付着された接続部の構成要素の特性を評価するための方法および装置も開示する。評価されてもよい特性は、導管上の導管把持デバイスの位置、導管把持デバイスの軸方向圧縮またはストロークの量、導管把持デバイスが圧縮される際に導管把持デバイスに印加される締付け力の量、および導管把持デバイスを圧縮する部材に印加されるトルクの量を含むが、それらに限定されない。
【0011】
一実施形態では、導管把持デバイスは、アセンブリを含む継手を制止するために使用される、同じ所定のトルクを印加することによって、導管上に設置される。例えば、所定のトルクは、部材に対して第1の継手構成要素を軸方向に前進させるように、第1の継手構成要素と部材との間に印加されてもよい。この軸方向前進は、導管把持デバイスを導管上に把持させる、導管把持デバイスの第1の量の圧縮を引き起こす。第1の継手構成要素は、部材から分離され、第2の継手構成要素と組み立てられる。所定のトルクは、第2の継手構成要素に対して第1の継手構成要素を軸方向に前進させるように、第1の継手構成要素と第2の継手構成要素との間に印加される。この軸方向前進は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる、導管把持デバイスの第2の量の圧縮を引き起こす。
【0012】
別の例示的実施形態では、1つ以上の導管把持デバイス構成要素が存在する、適正に配向されている、および/または適正な順序であるか否かを決定するように、トルクが監視される。例えば、第2の部材に向かった第1の部材の相対軸方向移動を引き起こして導管把持デバイスを締め付けるように、第1の部材と第2の部材との間にトルクが印加されてもよい。第2の部材に対する第1の部材の位置は、相対軸方向移動中、監視される。また、第1の部材と第2の部材との間に印加されるトルクは、相対軸方向移動中、監視される。導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、第1の部材と第2の部材との間に配置されている、適正に配向されている、および/または適正に順序付けられているか否かは、監視された位置および監視されたトルクに基づいて決定される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
添付図面を参照して、以下の例示的な実施形態の詳細な説明を熟考すると、本開示のこれらおよび他の発明の側面および特徴が、当業者に明白となるであろう。
【図1A】図1Aは、第1の軸方向位置で導管の周囲に設置された、例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1B】図1Bは、第2の軸方向位置で導管の周囲に設置された、例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1C】図1Cは、導管の周囲に設置されている例示的な導管把持デバイスの構成要素を図示するが、導管把持デバイスの第2の構成要素が欠如している。
【図1D】図1Dは、導管把持デバイスの構成要素の順序が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1E】図1Eは、導管把持デバイスの正面フェルールの配向が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1F】図1Fは、導管把持デバイスの背面フェルールの配向が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図1G】図1Gは、導管把持デバイスの正面フェルールおよび背面フェルールの配向が逆である、導管の周囲に設置された例示的な導管把持デバイスを図示する。
【図2】図2は、導管および導管把持デバイスと組み立てられた、継手アセンブリ評価装置の垂直断面概略図を図示する。
【図2A】図2Aは、継手アセンブリ評価装置の例示的な実施形態の斜視図を図示する。
【図2B】図2Bは、導管、導管把持デバイス、および継手連結部材と組み立てられた、図2Aの装置の垂直断面図を図示する。
【図3】図3は、導管、導管把持デバイス、および継手連結部材と組み立てられた、別の継手アセンブリ評価装置の垂直断面概略図を図示する。
【図4】図4は、導管、導管把持デバイス、および継手連結部材と組み立てられた、継手アセンブリ評価装置の例示的な実施形態の垂直断面図を図示する。
【図5】図5は、第1の例示的な実施形態の導管上に導管把持デバイスを設置するための装置内の導管の周囲に配置された、導管把持デバイスの断面図である。
【図5A】図5Aは、導管把持デバイスを導管上に設置するための装置で使用される、締付けデバイスの例示的な実施形態の斜視図である。
【図5B】図5Bは、導管把持デバイスを導管上に設置するための装置で使用される、締付けデバイスの別の例示的な実施形態の斜視図である。
【図5C】図5Cは、図5Bに示された締付けデバイスの側面図である。
【図5D】図5Dは、図5Bに示された締付けデバイスの断面斜視図である。
【図5E】図5Eは、導管受容位置にある、図5Bに示された締付けデバイスの斜視図である。
【図5F】図5Fは、図5Eに示された締付けデバイスの側面図である。
【図5G】図5Gは、図5Bに示された締付けデバイスの断面斜視図である。
【図6】図6は、図5に示された装置の断面斜視図である。
【図7】図7は、図5に示された装置のアンビルおよびセンサアセンブリの断面図である。
【図8】図8は、図7に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの断面斜視図である。
【図8A】図8Aは、調整可能なナット感知配設の実施形態を図示する断面斜視図である。
【図8B】図8Bは、調整可能なナット感知配設の構成要素を含む、アンビル支持部材を図示する斜視図である。
【図9】図9は、図7に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの導管センサアセンブリの断面図である。
【図10】図10は、図9に示されるような導管センサアセンブリの断面斜視図である。
【図11】図11は、導管把持デバイスを導管端部上に設置させる、締付け位置にある図5の装置の断面図である。
【図12】図12は、図11に示された装置の断面斜視図である。
【図13】図13は、図11に示された装置のアンビルおよびセンサアセンブリの断面図である。
【図14】図14は、図13に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの断面斜視図である。
【図15】図15は、図13に示されたアンビルおよびセンサアセンブリの導管センサアセンブリの断面図である。
【図16】図16は、図15に示された導管センサアセンブリの断面斜視図である。
【図17】図17は、第2の例示的な実施形態の導管上に導管把持デバイスを設置するための装置内の導管の周囲に配置された、導管把持デバイスの断面図である。
【図17A】図17Aは、図17の拡大部分である。
【図18】図18は、図17に示されるような装置の断面斜視図である。
【図19】図19は、導管が装置のアンビル内の底打ち位置にある、図17の装置の断面図である。
【図19A】図19Aは、図17の拡大部分である。
【図20】図20は、図19に示されるような装置の断面斜視図である。
【図21】図21は、計測器内の事前スエージ加工された継手プリアセンブリの説明図である。
【図22】図22は、別の例示的な実施形態の導管上に導管把持デバイスを設置するための装置内の導管の周囲に配置された、導管把持デバイスの断面図である。
【図23A】図23Aは、適切な所定の軸方向前進時の完成した制止を示すトルク上昇を提供するように適合される、フェルール型継手の断面図である。
【図23B】図23Bは、図23Aに示された部分を示す拡大図である。
【図23C】図23Cは、引き揚げられた位置にある継手を示す、図23Bと同様の図である。
【図24】図24は、導管上で導管把持デバイスを組み立てる方法を図示するフローチャートである。
【図25】図25は、導管上で導管把持デバイスを組み立てるための回路の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、種々の構造および材料特徴を具体的に参照して本明細書で説明されるが、そのような説明は、本質的に例示となることを目的とし、限定的な意味で解釈されるべきではない。例えば、例示的な実施形態は、2つのフェルールを利用する、ステンレス鋼チューブ継手に関して主に説明される。しかしながら、当業者であれば、本発明の側面および特徴のいずれか1つ以上が、他の導管把持配設(例えば、単一フェルール設計)および口が広がった導管継手を含むが、これらに限定されない、導管のための異なる機械的に付着された接続部、ステンレス鋼以外の材料、およびチューブまたはパイプを含むが、これらに限定されない多くの異なる導管とともに使用されてもよいことを容易に理解するであろう。また、本発明の側面の多くは、種々のシステム圧力および温度で、かつ種々のシステム流体とともに使用するために意図される継手に使用されてもよい。なおもさらに、本明細書の例示的実施形態の多くは、雄ネジ式(すなわち、外側がネジ式の)構成要素が導管端部を受容し、導管端部に隣接することを意味する、雄型継手として一般的に知られている構成要素を図示する。雄型実施形態の多くの側面は、当業者に明白となるように、雌型継手に用途を見出す。本発明はまた、継手構成要素間にネジ式接続部を必要としない継手アセンブリに対する用途も見出し、例えば、本発明は、締め付けられた、および/またはボルト固定された継手に適用されてもよい。本発明はまた、他の導管、流量制御デバイス、容器、多岐管等を含むが、これらに限定されない、幅広く、かつ拡大し続ける種々の流体構成要素に作製することができる、機械的に付着された接続部に関する、本明細書の例示的な実施形態をはるかに超える用途も見出すであろう。
【0015】
継手接続を提供するために、例えば、押し込み式接続、ツール締め(例えば、圧着または締付け)、またはネジ式配設を含む、多くの種類の継手配設が使用されてもよい。図1Aを参照すると、例示的な継手アセンブリは、導管14の周囲に配置される導管把持デバイス12を含む。図示した導管把持デバイス12は、正面フェルール18と、背面フェルール20とを含む。しかしながら、導管把持デバイス12は、任意の形態を成してもよく、導管把持デバイスがフェルール型導管把持デバイスであるときに任意の数のフェルールを含んでもよい。導管把持デバイス12は、駆動表面17とカム表面30との間に設置される。駆動表面17およびカム表面30は、導管把持デバイス12を係合し、導管把持デバイスを塑性的に変形させることによって、導管把持デバイスを導管との把持および/または封止係合に駆動するように、相対的に相互に向かって移動させられる。この相対軸方向移動は、本明細書において、「ストローク」または「軸方向ストローク」と称される。
【0016】
カム表面30に向かった駆動表面17の移動は、導管把持デバイス12を導管14に付着させる。この付着は、本明細書では設置または事前設置と称される。導管把持デバイス12を導管14に付着させるために必要とされる、カム表面30に向かった駆動表面17の軸方向移動またはストロークの量は、導管把持デバイスを導管と封止させるために必要とされる、軸方向移動またはストロークの量未満であってもよい。事前設置された導管把持デバイス12有する導管14は、制止された継手を形成するために、導管把持デバイスが導管を把持および封止し、継手本体と封止するように、継手本体およびナットと組み立てられてもよい。
【0017】
導管14への導管把持デバイス12の付着は、駆動表面17が、相対的にカム表面30に向かって押し進められる、または事前設置装置によってストロークされる、締付け作業中に達成されてもよい。事前設置装置は、事前設置駆動表面17および/またはカム表面30を含んでもよく、あるいは駆動表面17および/またはカム表面30は、後に制止される継手アセンブリの駆動表面および/またはカム表面であってもよい。事前設置表面17は、軸Xに沿って直線的に移動させられてもよく、または事前設置駆動表面17は、軸に沿って事前設置駆動表面17を軸方向に前進させるように回転させられてもよい(すなわち、事前設置駆動表面17は、ネジ式部材の一部であってもよい)。
【0018】
本願は、導管14上に導管把持デバイス12を設置するための方法および装置、ならびに導管14の端部分上に設置された、または設置されている導管把持デバイス12の1つ以上の特性を評価するための方法および装置に関する。導管把持デバイス12は、例えば、関連継手の1つ以上の連結部材とともに使用されてもよい。導管および/または導管把持デバイスの多種多様な特性が評価されてもよい。評価されてもよい、導管14および/または導管把持デバイスの特性の実施例は、導管14上の導管把持デバイス12の位置、導管把持デバイスの圧縮または締付けの量、ネジ式部材の回転/軸方向前進の量、および圧縮または締付け中に印加される力および/またはトルクの量を含むが、それらに限定されない。特性は、導管把持デバイスが導管の端部を把持した後に評価することができ、および/または導管の端部上への導管把持デバイスの設置中に評価することができる。
【0019】
図1Aでは、導管14上の導管把持デバイス12の位置は、CPと標識された寸法によって表される。図示した実施例では、導管位置CPは、導管端部32と導管把持デバイス12との間の相対距離である(導管端部とカム表面30との間の相対距離に基づいて決定される)。導管把持デバイス12の圧縮または締付けのストロークは、カム表面30に対する駆動表面17の位置に基づいて決定することができる。カム表面30に対する駆動表面17の位置は、図1AのSと標識された寸法によって表される。
【0020】
例示的な実施形態では、導管位置CPは、導管が許容可能な導管位置の所定の範囲内に設置されているか否かを決定するために評価される。これは、様々な理由のために行われてもよい。例えば、導管位置CPは、継手本体内での導管14の適切な底打ちを確認または確保するために評価されてもよい。例えば、継手本体は、継手が制止されているときに導管が隣接する、停止段部37を有してもよく、および/または継手本体は、継手が制止されているときに導管が係合する、カム口の軸方向に内向きの先細表面36を有してもよい(図1Bを参照)。導管は、停止段部37を係合するか、または先細表面36を係合する場合に、適正に「底打ち」している。図1Bは、導管端部32が導管把持デバイス12に対する許容可能位置に到達していない状況の実施例を図示する。導管端部32は、導管把持デバイス12を通って全体に延在しないため、先細表面または段部に「底打ち」しない。
【0021】
例示的な実施形態では、相対位置Sは、駆動表面17がカム表面30に対する許容可能な位置の所定の範囲内に設置されているか否かを決定するために評価される。これは、様々な理由のために行われてもよい。相対位置Sは、導管14上の導管把持デバイス12の適正な圧縮を確認または確保するために評価されてもよい。1つの例示的実施形態では、駆動表面17とカム表面30との間の締付け力が、相対位置Sが評価されている間に評価される。別の実施形態では、相対的にカム表面30に向かって駆動表面17を軸方向に前進させるために必要とされる、第1の部材と第2の部材との間に印加されるトルクが、相対位置Sが評価されている間に評価される。軸方向前進のために必要とされる締付け力および/またはトルクの監視は、様々な理由のために行われてもよい。例えば、締付け力および/またはトルクと相対位置Sとの両方を評価することによって、欠如している構成要素を検出することができ、多すぎる構成要素を検出することができ、不正確な構成要素の設置を検出することができ、不正確な構成要素の配向を検出することができる。
【0022】
図1Cでは、背面フェルール20が欠如している。この状態は、締付け力および/またはトルクならびに相対位置Sを評価することによって検出することができる。さらなる軸方向前進のために必要とされる締付け力および/またはトルクは、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。背面フェルール20が存在しないため、締付け力および/またはトルクは、期待位置Sで増加せず、欠如しているフェルールの状態が示される。欠如している正面フェルール18を、同じように検出することができる。
【0023】
同様に、締付け力および/またはトルクならびに相対位置Sを評価することによって、規定数より多いフェルールが存在する状況を検出することができる。締付け力は、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。付加的なフェルールが存在するため、締付け力および/またはトルクは、期待位置Sよりも早く増加し、付加的なフェルールの状態が示される。
【0024】
図1Dでは、正面フェルール18は、背面フェルール20の後に設置されている。この状態は、締付け力および/またはトルクならびに相対位置Sを評価することによって検出することができる。締付け力および/またはトルクは、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで、所定の量だけ上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。締付け力および/またはトルクは、期待位置とは異なる位置Sで、および/または期待量とは異なる量だけ増加し、不正確な構成要素の設置が示される。
【0025】
図1Eでは、正面フェルール18が、後ろ向きに配向されている。図1Fでは、背面フェルール20が、後ろ向きに配向されている。図1Gでは、正面フェルールおよび背面フェルールの両方が、後ろ向きに配向されている。これらの状態のそれぞれは、締付け力および相対位置Sを評価することによって検出することができる。締付け力は、正面フェルール18および背面フェルール20が駆動表面17およびカム表面30によって最初に係合される、相対位置Sで上昇することが見込まれる(または上昇することが要求される)。締付け力は、期待位置とは異なる位置Sで、および/または期待量とは異なる量だけ増加し、不正確な構成要素の配向が示される。
【0026】
状況によっては、1つまたは複数のフェルール等の導管把持デバイスは、導管との継手本体の最終的な組み立ての前に、導管上に「事前設置」または「事前スエージ加工」されてもよい。導管把持デバイスは、導管把持デバイスの一部分または複数部分を導管との把持係合にカム接続することによって、導管上に「事前設置」され、最終的な継手を形成するように継手本体と組み立てられてもよい、導管、導管把持デバイス、およびナット(随意的)のプリアセンブリまたはサブアセンブリを作成してもよい。例えば、継手は、継手本体およびプリアセンブリのナットを締めることによって組み立てられてもよい。導管把持デバイスを導管上で事前に締める、または事前設置し、随意で、導管把持デバイスを用いてナットを導管上で保持することによって、流体系内で最終的な継手を組み立てるための時間および/または労力が削減されてもよい。
【0027】
導管上への導管把持デバイスの事前設置は、導管把持デバイスの部分または複数部分を導管に対して事前カム接続すること、および随意で、導管把持デバイスを用いてナットを導管上で保持することを含んでもよいが、必ずしも必要ではない。事前カム接続は、相対的にカム表面30に向かった駆動表面17の軸方向ストローク(すなわち、図1の寸法Sの減少)によって提供される。駆動表面17および/またはカム表面30は、最終的な継手の同一表面(すなわち、継手ナットの駆動表面および継手本体のカム表面)であってもよく、または表面の一方あるいは両方は、事前設置装置の一部であってもよい。軸方向ストロークは、導管14との導管把持デバイスの把持力を提供する。軸方向ストロークおよび把持力は、最終的に組み立てられた継手における導管把持デバイスの軸方向ストロークおよび結果として得られる把持力未満である。事前設置軸方向ストロークおよび結果として得られる把持力は、導管把持デバイスをサブアセンブリとして導管上で保持するのに十分である。そのような配設では、継手本体が導管およびフェルールサブアセンブリと組み立てられるときに、付加的な把持力をもたらす付加的な軸方向ストロークが、導管把持デバイスに印加されてもよい。継手は、カム表面に向かった駆動表面17の所定量の軸方向ストロークが、継手を適正に作り出すのに十分であるように構成されてもよい。
【0028】
1つの例示的方法では、駆動表面17とカム表面30との間との間で所定の軸方向ストロークを用いて、導管把持デバイスを「事前設置する」ことによって、継手の適正な後続の構成が、継手ナットを指で締めた位置を超えて所定の回転数だけ締めることによって達成されてもよい。1つの例示的実施形態では、継手は、導管上への導管把持デバイスの「事前設置」がない場合、第1の所定の回転数によって制止されるように構成されてもよく、継手および事前設置アセンブリは、導管把持デバイスが導管上に「事前設置」場合、継手が第2のより少ない所定の回転数によって制止されるように構成されてもよい。例えば、継手は、導管上への導管把持デバイスの事前設置がない場合、継手ナットを継手本体に対して指で締めた状態を超えて1と1/4〜1と1/2回転締めることによって制止されるように構成されてもよい。「事前設置」は、導管把持デバイスが導管上に事前設置された後、継手ナットを継手本体に対して1/2回転締めることによって継手が制止されてもよいように、構成されてもよい。つまり、事前設置作業中に、カム表面30に対する駆動表面17の軸方向ストロークは、継手ナットを継手本体に対して所定の回転数回転させることによって達成される軸方向ストロークに対応する。例えば、継手が、指で締めた状態を超えて1と1/4回転締めることによって通常(事前設置なく)制止され、対応する事前設置された継手が、指で締めた状態を超えて1/2回転締めることによって制止されるときに、事前設置作業は、事前設置されていない継手を指で締めた状態を超えて3/4回転締めることによって、導管把持デバイスが通常圧縮される量と実質的に同じ量だけ導管把持デバイスを圧縮するように構成される。
【0029】
この導管14への導管把持デバイス12の「事前設置」は、導管および導管把持デバイスと組み立てられた、継手本体およびナット等の継手連結構成要素を使用して実施されてもよい。事前設置に使用される継手本体およびナットの一方または両方は、最終的な流体アセンブリの導管とともに後に使用される、同じ継手本体および/またはナットであってもよい。代替として、継手本体およびナットの一方または両方は、導管が流体系内で組み立てられるときに、別の継手本体および/またはナットで置換されてもよい。他のフェルール事前設置配設では、導管把持デバイスを導管上に「事前設置する」ために、ツールまたはアンビルが使用されてもよい。アンビルは、カム表面を含む、任意の種類の部材またはアセンブリであってもよい。導管把持デバイスを導管上に「事前設置する」ために、例えば、電気的設置ツール、空圧式設置ツール、油圧式設置ツール、および手動で操作される設置ツールを含む、多くの異なる種類のツールが使用されてもよい。1つのそのような例示的な設置ツールは、導管把持デバイスを「事前設置」して、導管14の所望の軸方向位置で導管を把持するように、カム表面30に対して導管把持デバイスを軸方向に圧縮またはストロークして、導管把持デバイスの少なくとも一部分を圧縮する、締付けデバイスを含む。別の例示的な設置ツールは、導管把持デバイスを「事前設置」して、導管14の所望の軸方向位置で導管を把持するように、ネジ式継手本体、継手ナット、および/またはアンビルを回転させ、カム表面に対して導管把持デバイスの少なくとも一部分を軸方向に圧縮またはストロークして、導管把持デバイスの少なくとも一部分を圧縮するように構成される。
【0030】
設置ツールは、例えば、実質的な相対的回転なく、相互に向かって軸方向に移動する、第1および第2の締付け部材を有する締付け配設、締付け部材の実質的な軸方向移動なく、導管把持デバイスを半径方向に圧縮する、半径方向に内向きの締付け部材を有する圧縮配設、または相互に向かって軸方向に移動するように回転する、第1および第2の締付け部材を有するネジ式配設を含む、導管把持デバイス(例えば、1つまたは複数のフェルール)を導管上に「事前設置する」ための多くの異なる構成で提供されてもよい。一実施形態では、設置ツールは、導管把持デバイスを導管上に「設置する」ように構成される、ネジ式部分および内面幾何学形状を伴って提供されてもよい。本明細書で説明されるように、ネジ式構成要素は、例えば、継手の本体およびナット、または設置ツールの本体部分およびアンビルを含んでもよい。しかしながら、本明細書で説明される発明の側面の多くはまた、例えば、締付けもしくは圧縮構成要素(ネジ式構成要素とは対照的に)、および油圧式、空圧式、もしくは電気的設置装置、他の手動設置装置を有する、導管把持デバイスの他の設置プロセス、または継手の制止による導管把持デバイスの圧縮にも適用されてもよいことに留意されたい。
【0031】
本願は、導管把持デバイスが、関連継手の最終組立中に導管上に設置されるか、または後続の継手の組立前の「事前設置」作業において導管上に設置されるかに関わらず、導管上の設置された導管把持デバイスの軸方向位置の評価、検証、または検査を熟考する。評価、検証、または検査は、組立後、またはプリアセンブリが完成した後に行われてもよく、および/または評価、検査、もしくは検証は、導管把持デバイスが導管上に「スエージ加工されている」または「事前設置されている」間に実施されてもよい。種々の理由のため、設置された、および/または事前設置された導管把持デバイスの様々な軸方向位置が所望されてもよい。一実施形態では、設置された導管把持デバイスは、継手の設置中に、導管の端部が段部に対して隣接する、もしくは底打ちする、および/または継手本体内の先細表面に係合するように設置される。本願の発明の側面によれば、例えば、導管端部が継手本体内で底打ちしたか、または底打ちするかを検証するように、(設置もしくは事前設置の後に、および/または設置もしくは事前設置中に)導管端部上の設置または事前設置された導管把持デバイスの軸方向位置を評価するための装置が提供されてもよい。
【0032】
従来の導管継手の2つのフェルールに、所望の軸方向位置で導管端部を把持させるために、導管把持デバイスを導管上に設置するための方法および装置の実施形態を、本明細書で例示的に説明する。しかしながら、これは、例証および説明のためであり、制限する意味で解釈されるべきではない。当業者であれば、本明細書で説明される設置方法および装置を、単一のフェルールを導管端部上に事前設置するために使用でき、さらには、単なる導管端部以外の円筒形部材、中でも一例を挙げると、流量制御デバイス上の管類状延長部等の円筒形部材上に、フェルールを事前設置するために使用できることを容易に理解するであろう。さらに、事前設置作業は、継手本体との最終組立が生じる部位で行われてもよく、または事前設置作業は、導管、導管把持デバイス、およびプリアセンブリが継手本体と組み立てられる第2の部位に移送されるナットを含む、プリアセンブリを形成するように、第1の部位で行われてもよい。
【0033】
本発明の種々の発明の側面、概念、および特徴は、例示的実施形態において組み合わせで具現化されるように本明細書で説明および例証されるが、これらの種々の態様、概念、および特徴は、個別に、または種々の組み合わせおよびこれらの副次的組み合わせで、多くの代替実施形態で使用されてもよい。本明細書で明確に除外されていない限り、全てのそのような組み合わせおよび副次的組み合わせは、本発明の範囲内となることを目的とする。なおもさらに、代替的材料、構造、構成、方法、回路、デバイスおよび構成要素、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、形態、適応、および機能に関する代替物等の、本発明の種々の態様、概念、および特徴に関する種々の代替実施形態が本明細書で説明されてもよいが、そのような説明は、現在既知であるか、後に開発されるかに関わらず、利用な代替実施形態の完全または包括的なリストとなることを目的としない。当業者であれば、付加的な実施形態に、発明の側面、概念、または特徴のうちの1つ以上を容易に採択してもよく、たとえそのような実施形態が本明細書で明示的に開示されていなくても、本発明の範囲内で使用する。加えて、たとえ本発明のいくつかの特徴、概念、または側面が、好ましい配設または方法として本明細書で説明されてもよくても、そのような説明は、そのように明示的に述べられていない限り、そのような特徴が要求される、または必要であることを示唆することを目的としない。なおもさらに、本開示を理解するのを支援するように、例示的または代表的な値および範囲が含まれてもよいが、そのような値および範囲は、制限する意味で解釈されるものではなく、そのように明示的に述べられている場合にのみ、臨界値または範囲となることを目的とする。また、種々の側面、特徴、および概念が、発明的である、または発明の一部を形成するとして本明細書で明示的に識別されてもよいが、そのような識別は、排他的となることを目的とせず、むしろ、そのようなものとして、または特定の発明の一部として明確に識別されることなく本明細書で完全に説明される発明の側面、概念、および特徴があってもよく、代わりに本発明は、添付の特許請求の範囲で記載されている。例示的な方法またはプロセスの説明は、全ての場合において要求されるものとして全てのステップの包含に制限されず、また、ステップが提示される順序は、そのように明示的確に述べられていない限り、要求される、または必要であるとは解釈されない。
【0034】
図2は、導管14上に設置された導管把持デバイス12(例えば、フェルール15、15’)の軸方向位置を評価するための装置20の概略図を図示する。装置20は、携帯用ツール等のツールの形式で都合よく実現され得る。装置が手持ち式ツールとして構成されるとき、装置は、携帯用であり、継手特性を評価するために、多種多様な異なる位置で使用されてもよい。
【0035】
装置20は、導管端部受容部分21に対する導管把持デバイスおよび付着された導管14の軸方向移動を制限するために、導管把持デバイス12の一部分に係合するように構成される、1つ以上の導管把持デバイス係合特徴25を有する、導管端部受容部分21を含んでもよい。導管端部受容部分21には、例えば、孔、陥凹、または平面壁を含む、導管端部を収容するように成形される多くの異なる構造または配設が提供されてもよい。同様に、導管把持デバイス係合特徴25は、例えば、隆起、段部、または突出を含む、多くの異なる構成で提供されてもよい。一実施形態では、導管端部受容部分は、導管14の端部を受容するように寸法設定された孔27を含み、カム表面30は、孔27から延在する。カム表面30は、概略的に図示された導管把持デバイス係合特徴25として機能してもよい。
【0036】
例示的装置20は、22で概略的に示される導管位置基準特徴22を含んでもよい。本願の発明の側面によれば、導管位置基準特徴22は、導管把持デバイス係合特徴25と導管位置基準特徴22との間に画定される軸方向距離(または距離の範囲)が、導管把持デバイス12の所望の軸方向位置と導管14の基準位置(例えば、印付けされた位置または端面11)との間の距離(または距離の範囲)に対応するように設置されてもよい。この軸方向距離または距離の範囲は、許容導管位置寸法CP(図1参照)に対応してもよい。結果として、図2に示されるように、導管把持デバイスが導管把持デバイス係合特徴25に係合するように、導管14および導管把持デバイス12のアセンブリが設置されるとき、導管位置基準特徴22との導管端面11(または導管の他の所定の基準点)の整合は、導管把持デバイス12が導管上の所望の軸方向位置に設置されたことを示す。導管把持デバイス係合特徴25との導管把持デバイス12の係合を受けて、導管端面11(または導管の他の所定の基準点)が導管位置基準特徴22と整合しない場合、不整合は、導管把持デバイス12が導管上の所望の軸方向位置にないことを示す。本明細書で使用される場合、導管位置基準特徴22との導管端面11の「整合」は、例えば、位置基準特徴との隣接もしくは接触、位置基準特徴との可視的重複、または位置基準特徴の隠蔽を含んでもよい。位置基準特徴は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、位置基準特徴は、停止段部、先細表面を含んでもよく、または所定の範囲の位置間で固定されるか、あるいは移動可能であってもよい。1つの例示的実施形態では、装置20は、把持デバイス係合特徴25および位置基準特徴22の両方を含む、一体化構造である。
【0037】
位置基準特徴22は、多くの異なる構成で提供されてもよく、導管把持デバイス12の軸方向位置の多くの異なる種類の評価、検証、または検査のために提供されてもよい。一実施例として、位置基準特徴22は、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の可視的指示を提供する、可視的マーキング、突出、またはそのような特徴を含んでもよい。この実施例では、位置基準特徴22および導管端面は両方とも、ユーザに可視的であってもよく、導管把持デバイス12に対する導管14の軸方向位置CP(図1参照)が所望の所定位置であるか否かを、ユーザが決定することを可能にする。一実施例では、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の可視的指示を提供するように、装置に開口(例えば、穴、スロット、切り抜き)が提供されてもよく、それを通して導管端面11および位置基準特徴22が視認されてもよい。
【0038】
別の実施例として、位置基準特徴22は、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の触覚指示を提供する、突出、支台、または他の表面特徴を含んでもよい。この実施例では、位置基準特徴は、導管に接触して、導管把持デバイス12に対する導管14の軸方向位置CP(図1参照)が所望の所定位置であるか否かを、ユーザが感知することを可能にしてもよい。例えば、位置基準特徴22は、導管把持デバイス12が所望の軸方向位置に設置されるときに、装置内の開口部への完全挿入を防止する、「止まり」ピンを含んでもよい。さらに別の実施例として、位置基準特徴22は、所望の軸方向位置(または位置の範囲)での導管端部の設置を示すために、導管把持デバイス12が所望の軸方向位置(または位置の許容範囲内)に設置されるときに、導管端面11が停止カラーに隣接し、停止カラーの移動を妨げるように、装置20と組み立てられる、摺動可能または回転可能な停止カラーを含んでもよい。
【0039】
さらに別の実施例として、位置基準特徴22は、(例えば、導管端面11が電気的機構に接触するときの)導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置の指示を提供するように電気信号を生成する、例えば、マイクロメータ計測器、バネ荷重ダイヤル計測器、電気スイッチ、センサ、または他のそのような電気的機構等の機械的または電気的計測機構を含んでもよい。これらの実施例では、位置基準特徴22は、導管端面11の位置を感知し、導管把持デバイス12に対する導管14の軸方向位置CP(図1を参照)が所望の所定位置であるか否かをユーザに示す出力を提供するように構成される。位置基準特徴22は、導管端面11に対する導管把持デバイス12の軸方向位置を示す電気信号を生成するように構成されてもよい。位置基準特徴22の電子インターフェースが、電気信号に基づく軸方向位置の可視または可聴指示を提供してもよい。
【0040】
図2Aおよび図2Bは、導管14上に設置されたフェルール35、35’(図2Bを参照)等の導管把持デバイス12の軸方向位置を評価するための継手アセンブリ評価装置40の例示的実施形態を図示する。継手アセンブリ評価装置は、フェルールが導管上に適正に事前設置されていることを検証するために使用されてもよい。例えば、装置は、駆動表面17とカム表面30との間の距離が許容範囲内であるか否か、および/または導管上の導管把持デバイス12の位置が許容範囲内であるか否かを決定するために使用されてもよい(図1A参照)。示されるように、装置40は、導管端部14が挿入されてもよい孔43を画定する、導管端部受容部分41を含む。孔43の外側端部において、装置40の導管把持デバイス係合部分45は、導管端部が孔43に挿入されると導管把持デバイス12(例えば、フェルール35、35’)に係合するように設置される。示されるように、導管把持デバイス係合部分45は、導管把持デバイス12に適応するように(例えば、導管把持デバイス12の破損を防止するように)先細であってもよい。一実施例では、先細表面は、導管把持デバイスの外形(例えば、正面フェルール35の先細外面)に合致するか、またはそうでなければ適応してもよい。いくつかの継手アセンブリでは、設置された導管把持デバイスは、組み立てられた継手または設置装置を緩めると、何らかの弾性緩和または「跳ね返り」を受けてもよい。したがって、孔43の深さおよび導管把持デバイス係合部分45の輪郭は、導管把持デバイス12が、導管14とともに、所定の把持係合の軸方向位置(すなわち、完全にスエージ加工または設置された位置、つまり、初期の制止または事前設置に対応するフェルールの位置、事前設置作業に対応するフェルールの位置のいずれか)に押し戻されることを可能にするように構成されてもよい。装置は、事前設置作業の後に、駆動表面17のカム表面30に対する適切な軸方向ストロークを調べるために用いられる。
【0041】
導管端部受容部分41は、導管把持デバイス12を導管上に設置すると導管14上で捕捉されたままである、継手連結部材32(例えば、雌型ネジ式継手ナット)に適応するように寸法設定されてもよい。例えば、導管端部受容部分41の外径は、雌型ネジ式継手ナット32の開放端部が導管端部受容部分41上で嵌合するように寸法設定されてもよい。
【0042】
導管14上の導管把持デバイス12の軸方向位置(例えば、導管端面に対する)を検証するために、位置基準特徴22は、導管把持デバイス係合部分25と位置基準特徴22との間の軸方向距離(図1のCP)が、正しく設置された導管把持デバイス12と導管端面31との間の軸方向距離(または距離の許容範囲内)に対応するように設置されてもよい。
【0043】
図2Aおよび2Bに示されるように、位置基準特徴22は、装置40の半径方向に延在する基部分42を含んでもよい。基部分42は、導管14が孔43に挿入され、導管把持デバイス12が導管把持デバイス係合部分45に係合するときに、基部分42との導管端面31の隣接または基部分42の所定の距離内での導管端面の設置が、導管把持デバイス12が導管14上で所望の軸方向位置(例えば、継手本体内での導管端部14の底打ちと一致する位置)に設置されているという指示を提供するように、設置される。基部分42に対する導管端面31の位置の視覚的検証を容易にするために、装置に1つ以上の検査開口が提供されてもよい。例えば、図2Aおよび図2Bに示されるように、楔形薄片47および半径方向に延在する穴48の一方または両方は、基部分42に対する導管端面31の位置の視覚的検証のために、穴43に交差するように装置40に提供されてもよい。例示的な楔形薄片47は、装置40の円周に90°延在するが、異なるサイズの薄片が利用されてもよい。
【0044】
事前設置プロセス中に、適正な軸方向ストロークおよび/または導管位置を確認するために装置が使用される実施形態では、薄片47は典型的には含まれない。むしろ、穴48が、事前設置作業の締付けが始まる前の導管の設置の視覚的確認のために含まれてもよい。これは、装置の完全に周囲に延在するカム表面を可能にする。
【0045】
本願の別の発明の側面によれば、加えて、または代替として、導管端部上への導管把持デバイスの設置中に、導管把持デバイス12の軸方向圧縮(すなわち、図1の寸法Sの減少)の量を評価するための継手アセンブリ評価装置が提供されてもよい。多くの継手アセンブリでは、導管把持デバイス(例えば、1つまたは複数のフェルール)が制止中に導管上で可塑的に変形させられるにつれて、導管把持デバイスに対する、締められている継手連結部材(例えば、継手ナットおよび/または継手本体)の軸方向位置が変化する。そのようなものとして、軸方向ストロークの量は、導管把持デバイスに対する継手連結部材の軸方向位置を検査することによって検証されてもよい。
【0046】
また、継手アセンブリ評価装置は、導管上への導管把持デバイスの設置中に、継手連結部材の軸方向ストロークの量を評価するために利用されてもよい。これは、設置と同時に、および/または継手アセンブリもしくは設置装置が導管把持デバイスから分離された後に行われてもよい。1つのそのような実施形態では、軸方向前進またはストロークの量は、連結部材を噛合連結構成要素上に螺合することなく計測されてもよい。図3は、導管50上への導管把持デバイス(例えば、フェルール55、55’)の設置中(すなわち、導管把持デバイスが駆動表面17およびカム表面17によって軸方向に圧縮されている間)に継手部材の軸方向ストロークを監視するため、または導管上への導管把持デバイスの設置の後(すなわち、事前設置締付け作業の後)に継手部材の軸方向ストロークを確認するための装置60の概略図を図示する。装置60は、導管端部受容部分61に対する導管把持デバイス12の軸方向移動を制限するために、導管把持デバイス12の一部分(例えば、フェルール55、55’)に係合するように構成される、1つ以上の導管把持デバイス係合特徴65を有する、導管端部受容部分61を含む。導管端部受容部分61には、例えば、孔、陥凹、平面壁を含む、導管端部を収容するように成形される、多くの異なる構造または配設が提供されてもよい。同様に、導管把持デバイス係合特徴65は、例えば、隆起、段部、または突出を含む、多くの異なる構成で提供されてもよい。一実施形態では、導管端部受容部分は、導管端部を受容するように寸法設定された孔を含み、孔の外端は、導管把持デバイス係合特徴として機能する縁部または表面を含む。示されるように、装置60は、導管把持デバイス12と係合される継手連結部材52(例えば、雌型ネジ式継手ナット)に適応するように構成されてもよい。
【0047】
例示的な装置60はまた、66で概略的に示される、設置点検特徴も含む。本願の発明の側面に寄れば、点検特徴66は、導管把持デバイス係合特徴65と軸方向前進またはストローク点検特徴66との間の軸方向距離(または距離の範囲)が、導管把持デバイス12の設置中に連結部材が所定の位置まで軸方向に前進またはストロークされたときの、導管把持デバイス12の軸方向位置と導管把持デバイス12と係合された連結部材52の基準位置53(例えば、先端部)との間の距離(または許容距離の範囲)に対応するように、設置されてもよい。結果として、図3に示されるように、導管50が、導管把持デバイス12を継手係合特徴65と係合させるように設置されると、連結部材先端部53は、軸方向前進またはストローク点検特徴66と整合して、導管50への導管把持デバイス12の設置中に連結部材が所定の量で軸方向に前進させられたという指示を提供する。連結部材先端部53が、継手係合特徴65との導管把持デバイス12の係合時に軸方向前進またはストローク点検特徴66と整合しない場合、所定の軸方向前進またはストロークが正しくないという指示が提供される。本明細書で使用される場合、軸方向前進またはストローク検査特徴66との連結部材先端部53の「整合」は、例えば、軸方向前進検査特徴との隣接または接触、軸方向前進またはストローク検査特徴との可視的重複、あるいは軸方向前進またはストローク検査特徴の隠蔽を含んでもよい。
【0048】
軸方向前進評価特徴66は、多くの異なる構成で提供されてもよく、導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の多くの異なる種類の検証を提供してもよい。一実施例として、軸方向前進評価特徴66は、導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の可視的指示を提供する、可視的マーキング、突出、またはそのような特徴を含んでもよい。別の実施例として、軸方向前進またはストローク評価特徴66は、導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の触覚指示を提供する、突出、支台、または他の表面特徴を含んでもよい。さらに別の実施例として、軸方向前進またはストローク評価特徴66は、(例えば、連結部材52が電気的機構66に接触するときの)導管把持デバイス12に対する連結部材52の軸方向位置の指示を提供するように電気信号を生成する、例えば、マイクロメータ計測器、バネ荷重ダイヤル計測器、電気スイッチ、センサ、または他のそのような電気的機構等の機械的または電気的計測機構を含んでもよい。
【0049】
図4は、導管70上の導管把持デバイス12(例えば、フェルール75、75’)の設置後(すなわち、導管把持デバイスが、相対的にカム表面30に向かった駆動表面17の軸方向への前進によって圧縮される、締付け作業の後)、または設置中(すなわち、締付け作業中)に、継手連結部材の軸方向前進またはストロークの量を検証するための継手アセンブリ評価装置80の例示的な実施形態を図示する。示されるように、装置80は、導管端部70が挿入され得る穴83を画定する導管端部受容部分81を含む。穴83の外側端部において、装置80の導管把持デバイス係合部分85は、導管端部70が穴83に挿入されると導管把持デバイス12に係合するように設置される。示されるように、導管把持デバイス係合部分85は、導管把持デバイスに適応するように(例えば、導管把持デバイス12の破損を防止するように)、または導管上に導管把持デバイスを事前設置するためのカム表面としての役割を果たすように、先細であってもよい。一実施例では、係合部分85の先細表面は、導管把持デバイス12の外形(例えば、正面フェルール75の先細外面)に適応してもよい。いくつかの継手アセンブリでは、設置された導管把持デバイスは、組み立てられた継手または設置装置を緩めると、何らかの弾性緩和または「跳ね返り」を受けてもよい。したがって、孔83の位置および継手係合部分85の輪郭は、導管把持デバイスが導管との以前の完全な把持係合の軸方向位置に押し戻されることを可能にするように構成されてもよい。さらに、導管端部受容部分81は、導管把持デバイス12を導管上に設置すると導管70上に捕捉されたままである、継手連結部材72(例えば、雌型ネジ式継手ナット)に適応するように寸法設定される。図示された実施形態では、導管端部受容部分81の外径は、連結部材72の開放先端部73が導管端部受容部分81上で嵌合するように寸法設定されてもよい。
【0050】
軸方向前進またはストローク検査特徴89は、継手連結部材が、導管70上への導管把持デバイス12の設置中に、(導管把持デバイスに対する連結部材の軸方向位置を計測することによって)所定量だけ軸方向に前進またはストロークされるか否かを評価するように含まれる。軸方向前進検査特徴89は、図4の半径方向に延在する段部を備える。軸方向前進またはストローク検査特徴89は、導管把持デバイスが所定の距離または所定の距離の範囲内で軸方向に圧縮されたときに、連結部材72の先端部が検査特徴の所定の距離と係合しているか、または所定の距離内にあるように設置されてもよい。
【0051】
図4に示されるように、装置80はまた、図2の装置40と一致する、導管上に設置された導管把持デバイスの軸方向位置の検証を可能にするように構成されてもよいが、その必要はない。そのようなものとして、装置80は、導管把持デバイスを装置80の継手係合部分85と係合させるように導管が孔83に挿入されるときに、基部分82との導管端面71の隣接、または基部分からの所定の距離内での導管端面71の設置が、導管把持デバイスが導管上で所望の軸方向位置(例えば、継手本体内での導管端部の底打ちと一致する位置)に設置されているという指示を提供するように設置される、位置基準特徴(例えば、半径方向に延在する基部分82等)を含んでもよい。基部分82に対する導管端面の位置の視覚的検証を促進するために、1つ以上の評価開口が装置80に提供されてもよい。例えば、楔形薄片(図示せず)および半径方向に延在する穴88の一方または両方が、基部分82に対する導管端面の位置の視覚的検証のために、穴83に交差するように装置80に提供されてもよい。
【0052】
図5〜図16は、事前設置中に駆動表面517の位置および/または導管の端部532の位置が感知される、導管把持デバイス512を導管514の外壁516上に事前設置するための装置510の例示的的な実施形態を図示する。図5〜16によって図示された実施例では、駆動表面517は、継手ナット522の駆動表面である。そのようなものとして、駆動表面517の位置は、継手ナット522の位置を感知することによって感知されてもよい。1つの例示的実施形態では、導管把持デバイス512を事前設置するためのカム表面530に対する継手ナット522の位置および/または導管端532の位置が、感知される。図5〜16によって図示された実施例態では、カム表面530は、アンビル526の表面である。これらの位置は、ナット位置センサ550および導管端部位置センサ552によって感知されてもよい。図5を参照すると、導管把持デバイス512は、正面フェルール518と、背面フェルール520とを含む。しかしながら、上述のように、導管把持デバイス512は、多種多様な形態を取ることができる。導管把持デバイス512は、導管514を把持し、継手本体(図23A、参照番号2312を参照)との流体密封を促進する、任意の配設となり得る。図示した実施形態では、継手ナット522は、導管514および導管把持デバイス512の周囲に配置される。継手ナット522は、当技術分野で周知であるように、継手本体との導管把持デバイス512および導管514の組立を促進する。図示した継手ナット522は、内部ネジ山を有する雌型ネジ式ナットであるが、外部ネジ山を有する雄型ネジ式ナットにもなり得る。
【0053】
図5および11を参照すると、装置510は、アンビル526と、締付けデバイス528とを含む。アンビル526は、多種多様の異なる形態を取ることができ、ナット位置センサ550および/または導管端部位置センサ552を伴って、または伴わずに使用することができる。例えば、アンビル526は、導管把持デバイス512の少なくとも一部分を半径方向内向きに押し進めて導管上で導管把持デバイス512を保持する、任意の構成を取ってもよい。アンビル526は、カム口または表面を含む、任意の部材またはアセンブリであってもよい。例示的実施形態では、導管把持デバイスが導管を把持して封止し、継手本体との封止を形成するように、アンビル526は、導管把持デバイス512が導管514上で保持された後、導管把持デバイス512を継手本体(図示せず)と組み立て、さらに半径方向に内向きに押し進めることができるように構成される。図7および8を参照すると、図示したアンビル526は、導管514の縦軸X(図5参照)に対するカム角度を形成する、裁頭円錐カム口530を含む。例示的実施形態では、縦軸Xに対してカム口530が形成する角度は、導管把持デバイス512が継手本体と組み立てられるときに継手本体(図示せず)のカム口が導管に対して形成する同じ角度である。しかしながら、他の実施形態では、カム口530は、導管把持デバイスが組み立てられる継手本体のカム口とは異なる角度で形成されてもよい。
【0054】
例示的な一実施形態では、アンビル526は、任意に、装置510の締付け作業中のナット522のストロークを制御するように構成される。図5および図11を参照すると、ストロークは、ナットが背面フェルール520を駆動する際に、ナット522がアンビル526に向かって移動する、軸方向距離であり、これは、正面フェルール518をカム口530に駆動する。
【0055】
多くの用途では、導管継手の適正な組立は、継手本体に向かったナットの軸方向前進を制御することによって確保される。これは、種々の異なる方法で行うことができる。例えば、本願の装置によって、または別の事前設置装置によって導管上に事前設置されていない継手を、導管上に設置することができ、ナットは、指で締めた位置に締められる。次いで、ナットは、ナットを制御された距離だけ軸方向に前進させ、継手の適正な制止を確保するように(すなわち、典型的に、カム口30での導管との導管把持デバイスの適正な把持および封止、ならびに継手本体との導管把持デバイスの適正な封止を確保するように)、指定の回転数(例えば、1回転半)で締められる。しかしながら、導管把持デバイス512が導管514上に事前設置される、または導管514上にあるとき、継手を適正に制止するために必要とされる軸方向前進は、導管把持デバイスが導管上に事前設置されていないときに必要とされるナットの軸方向前進未満である。図5および図6によって図示される実施形態では、アンビル526は、例えば、適切なストロークにおいてナットを係合することによって、装置510による締付け中のナットのストロークを制御する、停止表面534を含む。この係合は、導管把持デバイスの圧縮の量を制御する。停止表面534の位置は、導管把持デバイス512が装置510によって設置された後、継手を適正に制止するために必要とされる所定の付加的な軸方向前進が設定されるように、任意の所定の位置に設定されてもよい。例えば、停止表面534の位置は、事前設置された導管把持デバイス512が継手本体の中に設置されると、ナットが指で締めた位置に組み立てられ、次いで、継手を適正に制止するよう規定の回転数(例えば、1/2回転)で回転させられるように、設定されてもよい。代替として、停止表面534の位置は、事前設置された導管把持デバイス512が継手本体の中に設置されると、継手を適正に制止するよう所定のトルク(トルク印加ツールの交差に対処する離散値または一連のトルク値であってもよい)が印加されてもよいように、設定されてもよい。
【0056】
継手本体に対するナットの軸方向前進を制御することができる、他の方式は、所定の軸方向前進での積極的な停止またはトルク上昇を有する継手を提供している。継手が積極的な停止を提供してもよい方法の実施例は、所定の軸方向前進で、継手本体に係合するように、または継手本体と組み立てられる停止リングに係合するように、ナットを構成することを含むが、これに限定されない。継手がトルク上昇を提供してもよい方法の実施例は、所定の軸方向前進で継手本体に係合するようにナットを構成すること、所定の軸方向前進で継手本体と組み立てられる停止リングに係合するようにナットを構成すること、所定の軸方向前進で係合される傾斜面を提供すること、所定の軸方向前進で継手本体と組み立てられる1つ以上の傾斜面を有する、停止リングに係合するようにナットを構成すること、所定の軸方向前進で弾性的または可塑的に変形させられる部材を提供することを含むが、これらに限定されない。パイプおよびチューブ用の分離可能な把持デバイスを有する継手についての米国特許第7,066,496号、カートリッジを有するチューブおよびパイプ用継手についての米国特許第7,497,483号、トルク継手による制止についての米国特許出願公報第2009/0289452号、国際出願公開第WO2009/020900A2号、トルクカラーを有する導管継手についての2009年2月20日出願の米国仮特許出願第61/154,144号、溝付きトルクカラーを有する導管継手についての2009年2月20日出願の米国仮特許出願第61/154,139号、分割トルクカラーを有する導管継手についての2009年2月20日出願の米国仮特許出願第61/154,136号、トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の米国特許出願第12/709,084号、トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24767号、および分割トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24770号で開示されている構造は、継手本体に対するナットの軸方向前進を制御するように適合されるか、または継手本体に対するナットの軸方向前進を制御するように適合されてもよく、全てそれらの全体で参照することにより本明細書に完全に組み込まれる。
【0057】
図23A〜23Cは、継手が、適切な所定の軸方向前進時の完成した制止を示すトルク上昇を提供するように適合されてもよい、多くの方法のうちの1つを図示する。一実施形態では、トルクによる制止を促進するように、トルクカラー2340が継手2310とともに含まれてもよい。トルクカラー2340は、例えば、環状のリング状本体2342の形態で実現されてもよい。
【0058】
トルクカラー2340の概念は、部分的には、トルクカラーが2つの相関効果を達成するため機能する。第1に、制止中、および/または本体に対するナットの所望の量の軸方向変位またはストローク後に、トルクカラー2340は、ナット522と接触し、したがって、指で締めた位置を越えた継手本体2312に対するナット522の既知の軸方向変位またはストロークを確立する。上記で説明されるように、指で締めた位置は、導管514上の事前設置後に、ナット522が最初に導管把持デバイス512の圧縮係合を始める位置であってもよい。代替として、指で締めた位置は、ナット522が、導管上に事前設置されていない導管把持デバイス512の圧縮係合を最初に始める位置であってもよい。第2に、トルクカラー2340は、継手2310が完全に制止されていることを確信するようにナット522が十分前進させられているときに、制止トルクの有意かつ知覚可能な増加を達成する。このトルクトルク増加は、本体2312に対してナット522をさらに回すために必要とされるトルクの明確かつ随意的に急激な上昇として感知される。別の言い方をすれば、組立工が、本体2312に対する旋回へのナット522の抵抗の有意な増加を感じる、または感知する。ナットをさらに前進させようとするために必要とされるトルクの容易に明白な増加を伴って、ナット522のストロークの明確な制限が生じる。このトルクの明確な上昇は、好ましくは、継手がその最終完成制止位置まで締められるにつれて自然に発生する、トルクの通常の増加よりも大きくなるが、いずれにしてもナットストロークの制限を有する。
【0059】
トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の米国特許出願第12/709,084号、トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24767号、および分割トルクカラーを有する導管継手についての2010年2月19日出願の国際出願第PCT/US10/24770号で説明されているように、継手は、さらなるトルク上昇を提供するようにトルクカラー2340が係合される前に1回以上、制止されるか、または制止および改造されてもよい。例えば、継手は、トルクカラーと継手本体との間に残存する空間または間隙、および/またはトルクカラーとナットとの間に残存する間隙を伴って、旋回によって制止されてもよい。回転数による、または所定のトルクを印加することによる、1つ以上の付加的な改造は、トルクカラーが係合される前に可能であってもよい。さらに、継手は、トルクカラーと継手本体との間に残存する空間または間隙、および/またはトルクカラーとナットとの間に残存する間隙を伴って、トルクによって制止されてもよい。旋回による、または所定のトルクを印加することによる、1つ以上の付加的な改造は、トルクカラーが係合される前に可能であってもよい。トルクカラー2340は、継手本体および/またはナットと一体であってもよく、またはトルクカラーは、別個であってもよい。この実施形態の詳細は、2010年2月19日に出願された、上記で参照される出願で開示されており、したがって、ここでは繰り返さない。
【0060】
図示したトルクカラー2340はまた、ナット522の開放端部においてナット先細表面2350に接触する、楔表面2348も含む。楔表面2350は、例えば、裁頭円錐表面であってもよいが、他の形状および外形が必要に応じて使用されてもよい。ナット先細表面2350もまた、裁頭円錐形、または必要に応じて任意の他の形状であってもよい。断面で見られるように、楔表面2348は、トルクカラー2340の中心軸X(図23B)に対して角度を成して形成されてもよい。断面で見られるように、ナット先細表面2350は、ほとんどの継手の場合でも軸Xである、ナットの中心縦軸に対する角度βで形成されてもよい。
【0061】
図23Aおよび23Bから明白であるように、継手2310が指で締めた位置にあるとき、ナット先細表面2350は、楔表面2348から軸方向に離間され、完成制止後、ナット先細表面2350は、楔表面2348に軸方向に押し付けられる。トルクカラー表面2348は、ナット先細表面2350が最初に楔表面2348と接触した後に、ナットの軸方向前進に有意に抵抗するように作用するため、我々は該表面を楔表面と称する。この接触は、組立工によって感知することができる、またはトルクレンチが継手2310を構成するために使用されることを可能にする、トルクの明確かつ随意で急激な増加を生じる。角度αおよびβは、同じであってもよいが、その必要はない。我々は、約45度の角度αが特によく機能するが、多くの異なる角度値が使用されてもよいことを見出した。角度αが90度に近づくにつれて、トルクカラー2340は、基本的に積極的な停止部としての役割を果たす。これは、トルクによる初期制止に容認可能であるが、改造、特に、約25以上の改造の数を可能にしない。角度αがゼロに近づくにつれて、トルクカラー2340は、身体に対するナット522の軸方向前進へのさらに少ない抵抗を提示し、したがって、トルクが増加するとともに、ナットのストロークに十分に明確な制限を提示しない。しかしながら、トルクカラー2340の材料ならびに表面2348の硬度および摩擦(ナット先細表面2350について同様)に応じて、10度ほどの小さい浅い角度が多くの用途でうまく機能してもよい。角度の上限も、所望される数の改造および所望されるトルク増加の量に依存するが、αに対する角度値は、全体的な必要性能に応じて、75度以上ほども高くてもよい。
【0062】
ナット先細表面2350は、継手2310が制止されるにつれて、最初に楔表面2348に接触する。本体2312に対するナット522のさらなる前進は、楔表面2348とナット先細表面2350との間のさらに緊密な係合とともに、トルクカラー2340の前方部分2356を、ナット先細表面2350によって画定される裁頭円錐陥凹に進入させる。これは、そうでなければトルクカラー2340が存在しない場合に同じナットストロークについて留意されるトルクと比較して、トルクの明確かつ有意な増加をもたらす。トルクカラー2340およびナット522は、制止中に協働して、継手2310の適正な構成と対応するトルク値までの明確かつ知覚可能なトルクの増加を生じる。言い換えれば、トルクカラー2340およびナット522は、完全に作り上げられた継手に対する適正な導管把持および封止を達成するように、本体に対するナット522の所望または必要な軸方向変位またはストロークに対応するナット522とトルクカラー2340との間の増加する荷重により、明確なトルク値を生じるように設計されている。
【0063】
図23Cで図示されるように、トルクカラー2340とナット522との間のこの協働は、楔表面2348とナット先細表面2350との間の有意な表面と表面の接触および荷重をもたらしてもよいが、この図面は例示的となることのみを目的としている。初期制止のための実施の接触の量、ならびに1つ以上の改造は、継手2310の全体的な設計基準によって決定される。
【0064】
図23Cで図示されるように、完全制止時に、正面フェルール518は、カム表面2330に対して、および導管514に対して流体密封シールを形成するように、身体カム表面2330によって半径方向に圧縮されている。背面フェルール20の前方部分も、背面フェルールが、好ましくは導管514に食い込んで段部S(図23C参照)を形成するように、半径方向に圧縮されている。しかしながら、本明細書の発明は、背面フェルールが必ずしも導管に食い込まない継手設計とともに使用されてもよい。
【0065】
トルクカラー2340の別の側面は、継手2310の改造を可能にすることである。これは、直前の改造のための本体2312に対するナット522の軸方向位置に対して、各改造のための本体2312に対するナット522のさらなる軸方向前進を可能にするように、トルクカラー2340を設計することによって達成される。例えば、図23Cが継手10の初期または最初の完全制止を表すと仮定されたい。ナット522は、継手2310が指で締めた位置(図23B)にあったときの位置P1から、完全制止位置にある継手2310の位置P2まで、軸方向に前進している。完全制止位置P2において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。次いで、距離D1(P1からP2まで)は、完全制止のための本体512に対するナット522の軸方向前進に対応する。次に、最初に制止されている継手2310が分解されると仮定されたい。継手2310の改造のために、部品が組み立て直され、導管およびフェルールがすでに圧縮され、いくらか可塑的に変形させられているため、ナット522は典型的に、P2にナット522を設置するように容易に回すことができる。これはまた、トルクカラー2340がナット522と接触しているが、おそらく2つの間にやや低い荷重が生じることを意味する。次いで、トルクが再び明確に増加するまで、ナット522をさらに軸方向に前進させることができる。例えば、ナット522は、十分な封止および把持(すなわち、改造)を達成するために、位置P3まで前進してもよい。改造位置P3において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。位置P3における導管把持デバイス512の圧縮の量は、位置P2における導管把持デバイスの圧縮の量よりも大きい。図23Cでは、P2からP3までの距離は、明確にするために誇張されている。実践では、各改造は、典型的には、本体2312に対するナット522のわずかなさらなる軸方向前進を引き起こす。例えば、1/4インチ継手(例えば、公称導管外径が約1/4インチであることを意味する)について、各改造は、継手2310を適正に改造するために、約0.1インチから約0.01インチのさらなる前進を必要としてもよい。
【0066】
次いで、この実施形態では、したがって、楔表面2348は、本体2312に対するナット522のさらなる軸方向前進を可能にすることによって、改造を可能にする。しかしながら、1つ以上の改造も可能にしながら、ナットのストロークに対する所望のトルク増加を提供するために、他の表面外形が使用されてもよい。我々は、約45度の角度αが25以上の改造をもたらすことができることを見出した。トルク増加はまた、ナット先細表面2350の形状の関数でもある。設計者は、トルクによる制止および改造の所望の性能を最も良く達成する形状および角度を選択してもよい。
【0067】
トルクカラー2340の硬度、トルクカラー2340とナット522との間に所望の摩擦を生じる楔表面2348およびナット先細表面2350の表面特性、ならびに角度αおよびβを含むがそれらに限定されない、多くの要因が、最終設計に影響を及ぼす。一般的基準として、ステンレス鋼等の高強度合金導管とともに使用される継手について、本体およびナットも一般的にステンレス鋼でできている。したがって、トルクカラー40は、継手2310が制止されるにつれて発生する、かなり大幅な荷重に耐えることができる必要がある。次いで、トルクカラー2340も、ナット522と接触しているときに所望の量の摩擦を伴って低クリープを提供するよう、典型的にはステンレス鋼で、場合によっては硬化ステンレス鋼でできていてもよい。トルクカラー2340は、継手2310が完全に組み立てられているときにそれに印加される荷重に耐えることができ、また、継手2310の改造に耐えることができるために高い降伏強度を有するべきである。しかし、トルクカラー2340はまた、トルクによる改造が所望されるならば、本体に対するナットのさらなる軸方向前進を可能にすることも提供しなければならない。当然ながら、トルクカラーの強度およびその材料特性は、継手2310自体の性能基準、ならびに継手部品および導管の材料の性質に依存する。
【0068】
トルクカラー2340が1つ以上の改造を可能にするため、楔表面2348は、トルクカラーが各改造のためのナットの付加的な軸方向前進またはストロークを可能にするという点で、動的楔と考えられてもよく、各改造とともに、非常にわずかに、楔表面2348に対するナット先細表面2350の接触位置が変化することを意味する。したがって、トルクカラー2340は、好ましくは、高い降伏強度によって特徴付けられるが、いくらか、特に軸方向に降伏して、そのようなものが継手2310の所望の性能特性であるときに改造を促進する。
【0069】
我々は、動的楔の概念が、随意で別の発明の側面を促進することを見出した。継手2310がトルクによって最初に制止され、トルクによって改造されてもよいだけでなく、有意かつ極めて予想外に、継手2310は、最初に制止され、同じトルク値まで複数回改造されてもよい。我々は、たとえ継手が旋回によって1回以上制止されても、これを達成した。この側面は、組立工が、継手2310を制止するために単一のトルクレンチまたは他のツールを有することのみを必要とするという点で、低費用実装のための多大な利点を有する。
【0070】
図5を再び参照すると、継手本体に対するナットの軸方向への前進が、積極的な停止またはトルク上昇を提供することによって制御されるときに、装置510は、締付け作業中のナット522のストロークを正確に制御する必要がなくてもよい。例えば、装置510は、導管把持デバイスが装置から除去されるときに、導管把持デバイス512に導管上でのその位置を維持させるのに十分なストロークを提供するように構成されてもよく、継手本体と組み立てられるときに導管を把持および封止するよう、ストロークを制限して、継手本体に向かったナットおよび導管把持デバイスの十分な軸方向移動を可能にするように構成されてもよい。そのようなものとして、継手本体に対するナットの軸方向前進が、積極的な停止またはトルク上昇を有する継手を提供することによって制御されるときに、装置510のストロークは、随意で、比較的広い許容範囲を有するように設定することができる。例えば、ストロークは、導管把持デバイスを導管上で保つのに必要とされる最小ストローク、継手本体と組み立てられるときに、依然として導管把持デバイスが導管を把持および封止することを可能にする最大ストローク、またはその間の任意のストロークに設定することができる。
【0071】
例示的実施形態では、端部532が導管把持デバイス512に対する適切な位置にあるように、アンビル526も導管514の端部532の位置を設定するように構成される。例えば、アンビル526は、導管514が導管把持デバイス512を通って延在することを可能にするように、および導管把持デバイスを越えた所定の軸方向距離以上に導管端部532が移動するのを防止するように構成することができる。一実施形態では、アンビル526は、導管把持デバイスが継手本体内で組み立てられるときに、継手本体内で適切に「底打ちする」よう、導管514の端部532の位置を設定するように構成される。「底打ちする」という用語は、継手が制止されているときに、導管の端部532が継手本体に対する許容軸方向位置にあることを意味する。例えば、継手本体は、継手が制止されるときに導管が隣接する、停止段部を有してもよく、および/または継手本体は、継手が制止されるときに導管が係合する、カム口の軸方向に内向きの先細表面を有してもよい。例示的実施形態では、継手本体が導管の底打ちのための先細表面を有するとき、導管は、先細表面の長さに沿った任意の点で導管先細の表面に係合する場合、適切に「底打ち」される。
【0072】
図13を参照すると、図示したアンビル526は、導管514の縦軸Xに対してカム角度を形成する、先細導管底打ち表面536を含んでもよい。例示的実施形態では、先細導管底打ち表面536が縦軸Xに対して形成する角度は、導管把持デバイス512が継手本体と組み立てられるときに、継手本体(図示せず)の先細導管底打ち表面が導管に対して形成する角度と同一であってもよい。また、アンビル526の先細導管底打ち表面536の軸方向長さおよび位置は、継手本体の先細の導管底打ち表面の長さおよび位置と同一であってもよい。そのようなものとして、アンビル526の内面は、導管514および導管把持デバイス512が設置される継手本体の内面に合致するか、または実質的に合致してもよい。しかしながら、他の実施形態では、アンビル526の1つ以上の内面は、導管514および導管把持デバイス512が設置される継手本体の内面とは異なってもよい。例えば、導管底打ち表面536の角度、長さ、または位置は、導管把持デバイスが組み立てられる、継手本体の導管底打ち表面とは異なってもよい。
【0073】
締付けデバイス528は、多種多様の異なる形態をとることができる。例えば、締付けデバイス528は、相対的に継手ナット522に向かってアンビル526を押し進める、任意の配設となり得る。容認可能な締付けデバイスの実施例は、ナットを回転させることによって、相対的にアンビル526に向かって継手ナットを軸方向に押し進める機構、およびナットの回転を伴わずにアンビルに向かって継手ナット522を軸方向に押し進める機構を含むが、それらに限定されない。
【0074】
図5および図11によって図示される実施形態では、締付けデバイス528は、ナットの回転を伴わずにアンビル526に向かって継手ナット522を軸方向に押し進める機構である。この実施形態では、アンビル526の円筒形外壁538は、ナット522のネジ山を取り除くように寸法設定される。しかしながら、図示した締付けデバイス528は、ナットを回転させて、アンビル526に向かってナットを軸方向に押し進めるデバイスと置換することができる。例えば、外壁538には、ナットを回転させるように構成される締付けデバイス528を伴って、ナットのネジ山と噛合するネジ山を提供することができる。
【0075】
締付けデバイス528は、図5および図11で概略的に図示されている。相対的にアンビル526に向かってナット522を押し進めるために、多種多様な異なる締付けデバイス528を使用することができる。締付けデバイス528は、油圧式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、空気圧油圧複合式アクチュエータ、電気アクチュエータ、あるいは相対的にアンビル526に向かってナット522を押し進めることが可能である、および/またはナット522を回転させることが可能である、任意の他の手動または電動アクチュエータを備えてもよい。多種多様な異なる既存のプレス機、アクチュエータ、および回転式ツールを、図5および11で概略的に示された締付けデバイスとして使用されるように適合することができる。締付けデバイス528が操作されるとき、締付けデバイスは、相対的に継手ナットに向かってアンビルを押し進める、締付け力を印加する。相対的にナット522に向かったアンビル526の移動は、導管把持デバイスの少なくとも一部分を半径方向に内向きに押し進めて、導管上の所望の軸方向位置で導管把持デバイスを導管514上に保持するように、導管把持デバイス512を圧縮する。次いで、締付けデバイス528は、その初期位置に戻り、ナット、導管把持デバイス、および導管のプリアセンブリは、装置から除去される。
【0076】
図5Aは、ポンプ529と、アクチュエータ531とを備える、締付けデバイス528を含む装置510の実施形態を図示する。ポンプ529は、アンビル526に連結される第1の締付け部材541を、ナット522の背後に設置される第2の締付け部材543に対して移動させるように、圧力下でアクチュエータ531に流体を提供する(締付け部材543は、図5A係脱位置まで下向きに移動させられる)。ポンプ529は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、アクチュエータ531に加圧流体を提供する、任意の配設が使用されてもよい。図5Aによって図示された実施例では、ポンプ529は、アクチュエータ531によって提供される油圧流体を加圧するために、空気圧を使用する。ポンプ529は、加圧した空気を受容する入口ポート533と、アクチュエータ531に加圧した油圧流体を送達する出口ポート535とを含む。アクチュエータ531は、多種多様な異なる形態をとってもよい。図示したアクチュエータ531は、圧力下で油圧流体を受容する、入口ポート537を含む。圧力下で油圧流体がアクチュエータに提供されるときに、アクチュエータは、締付け部材543に対してアンビル526を移動させて、(図5Aのナット522の下で)導管把持デバイスを事前設置するように操作されてもよい。
【0077】
1つの例示的実施形態では、ナットを駆動する締付け部材543は、導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置510に搭載し、かつ除去しやすくし、装置510からアセンブリを除去しやすくする位置に、移動させることができる。例えば、締付け部材543は、上、下、左、右に移動させ、分割し、あるいは、設置のために導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置の中に設置すること、および/または設置締付け後に装置からアセンブリを除去することを容易にする任意の方式で移動させることができる。図5Aによって図示された実施例では、締付け部材543は、導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置510に搭載し、装置510からアセンブリを外しやすくする、降下導管受容位置と、締付け部材をナットと締付け係合するように移動させることができる、上昇設置位置(矢印539によって示される)との間で、上下に摺動する。
【0078】
図5B〜5Gによって図示された実施例では、締付けデバイス528は、設置位置(図5B〜5D)と導管受容/除去位置(図5E〜5G)との間で枢動可能である、修正締付けアセンブリ543’を含む。締付けアセンブリ543’は、担持部材700と、ナット係合部材702と、枢動ピン704と、保持部材706と、1対の保持ピン708と、解放アセンブリ710とを含む。ナット係合部材702は、担持部材700に固定される。装置が、種々の異なるサイズおよび種類のナットを有する継手の導管把持デバイスを設置することを可能にするために、種々の異なるナット係合部材702を担持部材700とともに使用することができる。担持部材700は、枢動ピン704によってピストン705に枢動可能に連結される(図5D参照)。
【0079】
アンビル支持部材712は、アンビル526を支持する。例えば、アーム713が、アンビル526をアンビル支持部材712に接続してもよい。ピストン705は、アンビル支持部材712に対して担持部材700を移動させ、締付け作業を行う。図5B〜5Gによって図示された実施形態のアンビル526は、設置作業中に導管把持デバイスに係合するカム部材750と、カム部材750を支持する基礎部材752とを含む。2つの部品からアンビル526を作ることによって、カム部材750が摩耗すると、それを基礎部材752から除去し、交換することができる。
【0080】
保持部材706は、アンビル支持部材712に対して固定される。保持ピン708は、担持部材700の中で配置され、バネ荷重される。バネ荷重は、図5Bおよび5Fの矢印714によって示される方向にピン708を付勢する。保持ピン708は、図5B〜5Dによって図示された設置位置で担持部材700を留めるように、保持部材706の開口部716によって受容される。締付け作業中に、担持部材700は、ピストン705(図5D)によって引っ張られ、保持部材706に向かってピン708に沿って移動する。
【0081】
解放アセンブリ710は、枢動部721で保持部材706に枢動可能に連結される、解放ハンドル720を含む。1対の解放ピン722が、解放ハンドルに接続される(図5C参照)。解放ピン722は、開口部716および保持ピン708と整合している。図5Cを参照すると、解放ハンドル520は、保持部材から担持部材700を係脱するように、矢印730によって示される方向に引っ張られる。より具体的には、解放ハンドル720は、開口部716から保持ピンを押し出すように、保持ピン708にピン722を押し付ける。いったん保持ピン708が開口部716の外に出ると、担持部材700を図5E〜5Gによって示された位置に移動させることができる。
【0082】
図5B〜5Gによって図示された修正締付けアセンブリ543’は、導管受容位置(図5E〜5G)と設置位置(図5B〜5D)との間で容易に移動させることができる。この使いやすさは、1人の操作者が、締付けアセンブリ543’が導管受容位置/除去位置にある間に、導管、導管把持デバイス、およびナットを装置の中に容易に配置すること、締付けアセンブリ543’を設置位置に移動させること、締付けデバイス528の中で導管を適切な軸方向位置に移動させること(随意で設置作業を発生させる)、締付けアセンブリ543’を導管受容/除去位置に戻すこと、完成プリアセンブリを除去することを可能にする。例えば、操作者は、締付けアセンブリ543’が導管受容位置/除去位置にある間に、導管、導管把持デバイス、およびナットを装置の中に容易に配置するために、片手または両手を使用することができる。いったん適所になると、操作者は、一方の手で導管514を担持し、それが適所で留まる設置位置まで、他方の手で担持部材を容易に枢動させることができる。次に、操作者は、単純に導管を適切な位置まで装置510の中へ軸方向に押し込み、それは随意で、設置作業を自動的に開始させる。いったん設置作業が完了すると、操作者は、一方の手で仕上がったアセンブリの導管を担持し、ハンドル720で担持部材700を係脱して、締付けアセンブリ543’を導管受容/除去位置に戻すことができる。いったん導管受容/除去位置になると、仕上がったアセンブリを容易に除去することができる。
【0083】
図5および図6によって図示される装置はまた、アンビル526に対する継手ナット522の位置を感知するように設置された第1の位置センサ550と、アンビルに対する導管514の端部532の位置を感知するように設置された第2の位置センサ552とを含む。いくつかの用途では、継手ナット520の位置および導管端部532の位置の両方を感知する必要がなくてもよい。そのようなものとして、第1の位置センサ550または第2の位置センサ552は省略されてもよい。
【0084】
継手ナット位置センサ550は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、一実施形態では、継手ナット位置センサ550は、継手ナット522がアンビル526に対して所定の位置に到達する前は、第1の状態となり、いったん継手ナットが所定の位置に到達すると、第2の状態となるように構成される、二状態デバイスである。二状態継手ナット位置センサの例は、スイッチ、近接センサ、ホール効果センサ、誘導センサ等を含むが、これらに限定されない。継手ナット522がアンビル526に対して所定の位置に到達するときに状態を変化させることができる、任意の種類のセンサを使用することができる。
【0085】
別の実施形態では、継手ナット位置センサ550は、締付けデバイス528のストロークの一部分または締付けデバイスのストローク全体にわたって、アンビル526に対する継手ナット522の位置を示す、継続的出力を提供する。継手ナット位置センサ550として、多種多様な異なる継続的出力位置センサを使用することができる。例えば、線形可変変位変換器を使用することができ、またはいくつかの締付けプレス機は、締付け部材の位置を示す出力を含む。本用途では、所定の変位間隔および/または時間間隔で出力を提供するアナログセンサ、デジタルセンサ、およびアンビルに対するナットの複数の位置を感知するように配設される、複数の離散スイッチは、継続的センサであると見なされる。
【0086】
図5〜図8によって図示される実施例では、継手ナット位置センサ550は、プランジャ型スイッチである。プランジャ型スイッチは、ピンまたはプランジャ553と、絶縁ブッシング554と、バネ荷重接点556とを含む。接触ピンまたはプランジャ553は、継手ナット522によって係合され、継手ナット522が停止表面534の所定の距離以内に移動させられると第1の状態から第2の状態へバネ荷重接点556を切り替えるように設置される。例えば、バネ荷重接点556は、継手ナット522が停止表面534の0.005インチ以内に移動させられると回路を閉じてもよい。
【0087】
1つの例示的実施形態では、継手ナット位置センサ550は、種々の異なるサイズおよび/または種類のナットとともに使用されるように適合される。これは、種々の異なる方法で行うことができる。例えば、ナット位置センサ550の位置は、調整可能であってもよく、および/またはナット位置センサは、1つより多くのサイズおよび/または種類のナットに係合するように寸法設定および/または成形されてもよい。
【0088】
図8Aおよび8Bによって図示された実施例では、ナット位置センサ550は、アンビル支持部材712の中に配置される細長い接触器850と、ピンアセンブリ857とを含む。細長い接触器850は、アンビル526の開口部856の中で固定される、ピンアセンブリ857と噛合するように構成される(図8Aによって図示された実施形態では、図面を簡略化するように、フェルールに係合するアンビルの一部分およびフェルールは示されていない)。ナットが適正な設置位置にあるときに、ナットは、ピンアセンブリ857のピン858を細長い接触器850に接触させる。ピン858と細長い接触器850との間の接触は、位置センサ550に、ナットが適正な軸方向位置に到達したという指示を提供させる。異なるアンビル526が、異なる継手サイズとともに使用される。アンビルの開口部856の位置は、ナット522および細長い接触器850の両方と整合してピンアセンブリ857を配置するように選択される。
【0089】
導管端部位置センサ552は、多種多様な異なる形態をとってもよい。例えば、一実施形態では、導管端部位置センサ552は、導管端部532がアンビル526に対して所定の位置に到達する前は、第1の状態となり、いったん導管端部が所定の位置に到達すると、第2の状態となるように構成される、二状態デバイスである。例示的実施形態では、アンビル526に対する導管端部の所定の位置は、導管把持デバイス512を軸方向に越えるが、制止中に導管把持デバイスが継手本体のカム表面に適切に係合するのを導管端部532が妨げるほど、導管把持デバイスを大きく越えない、任意の位置であってもよい。二状態導管端部位置センサの例は、スイッチ、近接センサ、ホール効果センサ、誘導センサ等を含むが、これらに限定されない。導管端部532がアンビル526に対して所定の位置に到達するときに状態を変化させることができる、任意の種類のセンサを使用することができる。
【0090】
別の実施形態では、導管端部位置センサ552は、アンビルの中の導管端部532の軸方向移動の一部分またはアンビルの中の導管端部532の全軸方向移動にわたって、アンビル526に対する導管端部532の位置を示す、継続的出力を提供する。導管端部位置センサ552として、多種多様な異なる継続的出力位置センサを使用することができる。例えば、線形可変変位変換器を使用することができる。本用途では、所定の変位間隔および/または時間間隔で出力を提供するアナログセンサ、デジタルセンサ、およびアンビルに対する導管端部の複数の位置を感知するように配設される、複数の離散スイッチは、継続的センサであると見なされる。
【0091】
図5〜図16によって図示される実施形態では、導管端部位置センサ552は、導管端部532が先細導管底打ち表面536の外側にあるときに第1の状態となり、導管端部532が先細導管底打ち表面536の中にあるときに第2の状態となるように構成される。導管端部位置センサ552は、先細導管底打ち表面536の中のどこに導管端部532が設置されるかにかかわらず、第2の状態である。図示した実施形態では、導管端部位置センサ552はまた、導管端部532が先細導管底打ち表面536を越えて軸方向に移動するのを防止するように構成される。
【0092】
導管端部位置センサ552は、アンビル526と組み立てられる。図9および10を参照すると、導管端部位置センサ552は、基部ブロック560と、バッキング部材561と、導管端部係合アセンブリ562と、接触アセンブリ564とを含む。導管端部係合アセンブリ562は、導管端部係合部材566と、停止部材568と、バネ等の付勢部材570とを含む。接触アセンブリ564は、接点572と、バネ等の付勢部材574とを含む。図9を参照すると、基部ブロック560は、第1の円筒形部分578と、環状停止段部582または段差をその間に画定するように第1の部分より正反対に大きい、第2の円筒形部分580とを有する、段付き孔576を含む。接点572は、円筒形接触部分584と、円筒形接触部分584から半径方向外向きに延在する円筒形停止フランジ586とを含む。中心孔585が、接点572を通って延在する。接点572は、基部ブロック560の段付き孔576の中で摺動可能に配置される。付勢部材574は、接点の円筒形停止フランジ586とバッキング部材561との間で、段付き孔576の第2の円筒形部分580の中に配置される。付勢部材574は、接触部分584が段付き孔576の第1の円筒形部分578中へ延在するように、停止段部582と係合するよう円筒形接触フランジ586を付勢する。停止部材568は、ネジ式部分588と、ヘッド590とを含む。ネジ式部分588は、段付き孔の第2の円筒形部分580の中に配置されたヘッド590を伴って、接点572の中心孔585を通って延在する。導管端部係合部材566は、停止部材568のネジ式部分588に接続される。図13を参照すると、導管端部係合部材566は、アンビル526の孔592の中に配置される。図7を参照すると、付勢部材570は、接点572と係合するよう停止部材568を付勢する。付勢部材574は、付勢部材570および停止部材568のヘッド590の周囲に配置される。図9を参照すると、導管係合部材566は、第1の円筒形部分600と、環状停止段部604または段差をその間に画定するように第1の部分より正反対に大きい、第2の円筒形部分602とを有する、段付き外面を含む。導管係合部材566は、導管係合部材566が接点に係合するまで、接点572に向かって移動可能である。導管端部係合部材566が接点572から離間されているときに、導管端部位置センサ552は、第1の状態である。導管端部係合部材566が接触572と接触しているときに、導管端部位置センサ552は、第2の状態に変化する。例えば、回路は、導管端部係合部材566が接触572に係合するときに閉鎖されてもよい。
【0093】
図5および11は、導管端部位置センサ552の動作を図示する。図5では、導管514は、孔492の中に配置されているが、導管の端部532は、まだ先細導管底打ち表面536に到達していない。この位置では、導管端部532は、接点572から離間されている、導管端部係合部材566と接触している。次いで、導管514は、矢印610によって示されるように、アンビル526の孔592の中へさらに押し込まれる。導管514が孔592の中で前進させられるにつれて、係合部材566が内側付勢部材570の付勢力に逆らって接点572に向かって移動させられる一方で、外側付勢部材574は、段部582に対して接点572のフランジ586を維持する。導管端部532が先細導管底打ち表面536に進入する時点で、係合部材566は接点572と接触する。係合部材566と接点との間のこの接触は、導管端部位置センサの状態を変化させる。図11を参照すると、導管端部532が先細導管底打ち表面536の中へさらに前進させられる場合、係合部材566は、接触572と接触したままであり、付勢部材570、574の付勢力に逆らって接触572を段付き孔576の中へ軸方向に移動させる。先細導管底打ち表面536の中への導管端部532の前進は、導管端部が先細導管底打ち表面の端部612に到達するまで継続してもよい。導管端部が先細導管底打ち表面536の端部612に到達するときに、環状停止段部604は、ブロック560に係合して導管端部532のさらなる軸方向前進を防止する。
【0094】
図5を参照すると、1つの例示的実施形態では、出力デバイス620が、第1の位置センサ550および第2の位置センサ552と連絡している。出力デバイス620は、継手ナット522がアンビル526に対して所定の位置に到達したか否かを示す、第1の信号621またはナット位置信号を出力するように構成される。出力デバイス620はまた、管端部532がアンビル526に対して所定の位置に到達したか、またはアンビルに対して所定の位置の許容範囲内にあるか否かを示す、第2の信号または導管端部位置信号622を出力するように構成される。
【0095】
出力デバイス620は、多種多様な異なる形態をとってもよい。出力デバイス620は、ナット位置信号621および導管端部位置信号622を出力する単一のデバイス、またはナット位置信号および端部位置信号を出力する2つの別個のデバイスであってもよい。出力信号は、多種多様な異なる形態をとってもよい。出力信号は、ナット522および/または導管端部532がアンビル526に対してそれらの適切な所定の位置に到達したか否かを装置510の操作者に示す、視覚、可聴、および/または触覚信号であってもよい。出力信号は、装置510の動作を自動的または半自動的に制御するために使用される、有線または無線信号であってもよい。例えば、導管端部位置信号622は、導管端部532がアンビル526の中の適切な底打ち位置になるまで、締付けデバイス528が動作するのを防止するために使用されてもよい。さらに、導管端部位置信号622は、導管端部532がアンビル526の中の適切な底打ち位置にあるときに、締付けデバイス528の動作を自動的に開始するために使用されてもよい。いったん導管端部532が適切に底打ちされると、締付けデバイスは、相対的にアンビル526に向かってナット522を押し進め、導管514の上に導管把持デバイス512を圧縮する。ナット位置信号621は、ナット522がアンビル526に対して適切なプリアセンブリに到達した(すなわち、適切な軸方向ストロークを達成した)ときに、締付けデバイス528の動作を停止するために使用されてもよい。
【0096】
導管514の外壁516上への導管把持デバイス512の設置を制御するために、多種多様な制御アルゴリズムおよび/回路を、導管端部位置センサ552およびナット位置センサ550とともに使用することができる。図24は、1つの例示的な制御アルゴリズム1900を図示するフローチャートである。図5A〜5Gの実施形態では、導管514、導管把持デバイス512、およびナット522を装置510に搭載しやすくする、降下導管受容位置まで、締付け部材543または締付けアセンブリ543’を移動させることができる。例示的実施形態では、設置作業は、締付け部材が設置位置(図5B参照)に戻されるまで発生することができない。
【0097】
図24を参照すると、方法は、締付け部材543または締付けアセンブリ543’が設置位置にあるか否かを決定する1910。締付け部材543または締付けアセンブリ543’が設置位置にない場合、方法は、設置位置への締付け部材またはアセンブリの移動が感知されるまで継続しない。
【0098】
締付け部材またはアセンブリが設置位置にある場合、方法は、導管514が適正な軸方向位置にあるか否かを決定する1912。この決定は、導管端部位置センサ552を用いて行うことができる。導管514が適正な位置にない場合、方法は、正しい位置への導管の移動が感知されるまで継続しない。いったん締付け部材またはアセンブリ543、543’が設置位置になり、導管514が適正な位置になると、締付け部材またはアセンブリ543または543’を軸方向に前進させ、導管把持デバイス512を導管514上に設置するように、締付け力が印加される1914。この締付け力の印加1914は、導管端部位置センサ552によって自動的に誘起または開始されてもよく、または締付け力を印加する1914ために(センサ552からの入力に加えて)別個のユーザ入力が要求されてもよい。
【0099】
締付け力が印加されている1914間に、方法は、ナット522が導管上の適正な位置に対応する軸方向位置に到達した(図では「ナットが設置されている」と称される)か否かを監視する1916。この監視1916は、ナット位置センサ550を用いて行うことができる。ナットが適正な設置位置に到達しない場合、締付け力が維持または継続される。締付け力は、締付け力が印加され、導管が適正な事前設置位置に到達したことを方法が感知しなかった後の所定の期間後に自動的に除去されてもよい。
【0100】
ナット522が導管上の適正な位置に対応する位置に到達したことを方法が決定すると、締付け力が除去され1918、締付け部材543または締付けアセンブリ543’は、その元の軸方向位置に戻る。設置後、導管上に設置された導管把持デバイスおよびナットが装置から除去されることを可能にするように、締付け部材543または締付けアセンブリ543’を降下導管受容位置/除去位置に戻すことができる。
【0101】
方法は、締付け力の除去1918後に締付け部材543または締付けアセンブリ543’が導管受容/除去位置まで移動させられているか否かを決定する1920。図24によって図示された例示的実施形態では、締付け力の除去1918後に締付け部材543または締付けアセンブリ543’が導管受容/除去位置まで移動させられていない場合、方法は、導管受容/除去位置への締付け部材の移動が感知されるまで継続しない。これは、ナット522が導管514上の適正な配置に対応する位置に到達した後に、全締付け力が導管把持デバイス512に再び印加されることを防止する。いったん締付け部材が降下導管受容位置/除去位置になると、別の導管、導管把持デバイス、およびナットを装置の中に設置することができ、方法は再び開始する1901ことができる。
【0102】
図24によって図示された方法は、多種多様な異なる方法で行うことができる。図25は、図24によって図示された方法を行うことができる1つの回路2000の電気回路図である。電力が電力供給部2010によって回路2000に選択的に供給される。電力は、リレースイッチ2014を操作する瞬時スイッチ2012によって回路2000に選択的に印加される。しかしながら、任意の種類のスイッチを使用することができる。例えば、瞬時スイッチおよびリレースイッチを単一の機械スイッチと置換することができる。
【0103】
回路2000は、締付けデバイスを制御する弁ソレノイド2002を制御する。例えば、弁ソレノイド2002は、空気油圧複合式アクチュエータ等の流体駆動型アクチュエータに、圧力下で流体を選択的に適用してもよい。回路は、導管端部位置センサ552と、ナット位置センサ550と、締付け部材が締付け位置にあるときを感知する第1の締付け部材センサ2016と、締付け部材が導管受容位置にあるときを感知する第2の締付け部材センサ2018と、弁リレー2020とを含む。導管端部位置センサ552、ナット位置センサ550、第1の締付け部材センサ2016、および第2の締付け部材センサ2018は、スイッチとして概略的に図示されているが、任意の種類のセンサが使用されてもよく、センサは相互とは異なる種類であってもよい。
【0104】
締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置にない場合、第1の締付け部材センサ2016は、電力が弁ソレノイド2002に供給されることを防止する。例えば、第1の締付け部材センサ2016は、締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置にないときに開いているスイッチであってもよい。いったん締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置になると、第1の締付け部材センサ2016が状態を変化させる。例えば、第1の締付け部材センサ2016は、締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置にあるときに閉じられるスイッチであってもよい。
【0105】
導管が適正に設置されていない場合、導管端部位置センサ552は、電力が弁ソレノイド2002に供給されることを防止する。例えば、導管端部位置センサ552は、開いているスイッチであってもよく、電力を弁ソレノイド2002に供給することができない。いったん締付け部材543または締付けアセンブリ543’が締付け位置になり、導管が適正に設置されると、締付け力を印加して締付け部材543または締付けアセンブリ543’を軸方向に前進させ、導管把持デバイスを導管上に設置するように、電力が弁ソレノイド2002に印加される。締付け力は、リレー2020の接点が位置を変化させるまで印加される。実線は、電力がソレノイド弁に印加されることを可能にする、リレー2020の接点の位置を図示する。破線は、電力がソレノイド弁に印加されることを防止する、リレー2020の接点の位置を示す。ナットが、ナット位置センサ550に適切な軸方向位置へのナット522の移動を感知させ、リレー2020への経路を提供するまで、リレー2020の接点は実線によって図示された位置にとどまる。例えば、ナット位置センサ550は、適切な軸方向位置へのナット522の移動時に閉じるスイッチであってもよい。
【0106】
いったんナット位置センサ550がリレー2020への経路を提供すると、リレー接点は、キャパシタ2030等のタイミングデバイスによって決定される遅延後に、破線で示された位置に変化して、ソレノイド弁2002の電源を切り、締付け力を除去する。締付け部材543または締付けアセンブリ543’が導管受容位置に移動させられたことをセンサ2018が感知するまで、弁リレー2020の接点は実線によって示された位置にとどまる。導管受容位置への締付け部材543または締付けアセンブリ543’の移動は、センサ2018に経路を閉じさせる。例えば、センサ2018は、リレー2020の接点を実線によって示された位置に戻らせる、導管受容位置に締付け部材543または締付けアセンブリ543’を移動させることによって、閉じられるスイッチであってもよい。いったん接点が実線によって図示された位置に戻ると、別の導管把持デバイスおよびナットを導管上に設置するように、回路を再び操作することができる。
【0107】
回路は、図示されるようなもの以外に多種多様な方式で構成できることを理解されたい。設置ユニットのシャーシまたはフレームが、電源2010の共通部に電気的に接続されてもよい。この配設では、共通部への導管端部位置センサ52、ナット位置センサ50、締付け部材スイッチ2016、締付け部材スイッチ2018、および/または弁リレー2020の接続は、フレームまたはシャーシを介して行うことができる。この配設では、導管端部位置センサ552、ナット位置センサ550、第1の締付け部材スイッチ2016、および第2の締付け部材スイッチ2018のうちの1つ以上は、回路2000の他の構成要素に接続する1本だけの導線と、センサの本体を通して行われる共通部への接続とを含んでもよい。
【0108】
図17〜図20は、導管把持デバイス512を導管514の外壁516上に設置するための装置1310の第2の例示的実施形態を図示する。装置1310は、アンビル526と、締付けデバイス1328と、ロードセル1329とを含む。アンビル526は、図5〜図16の実施形態に関して説明される通りであってもよく、したがって、再び詳細に説明しない。
【0109】
図17〜20の実施形態では、締付けデバイス1328は、相対的に継手ナット522に向かってアンビル526を押し進める配設である。図示した締付けデバイス1328は、ナットの回転を伴わずにアンビル526に向かって継手ナット522を軸方向に押し進める。しかしながら、図示した締付けデバイス1328は、ナットを回転させて、アンビル526に向かってナットを軸方向に押し進めるデバイスと置換することができる。例えば、外壁538には、ナットを回転させるように構成された締付けデバイス1328を伴って、ナットのネジ山と噛合するネジ山を提供することができる。
【0110】
図18を参照すると、締付けデバイス1328は、締付け位置出力信号1331を提供する、出力1330を含んでもよい。締付け位置出力信号は、アンビル526に対する継手ナット522の位置を示す。例示的実施形態では、締付け位置出力信号は、締付けデバイス1328のストロークの一部分またはストローク全体にわたって継続的である。
【0111】
ロードセル1329は、締付けデバイス1328によって印加される荷重または締付け力を測定するように構成される。図18を参照すると、ロードセルは、締付けデバイス1328によって印加される締付け力を示す締付け力出力信号1333を提供する、出力1332を含んでもよい。別の実施形態では、締付けデバイスは、ナット(図18および図22の参照番号1328’を参照)を回転させるように構成されると、ナットに印加されるトルクを測定するように構成される。例えば、ナット522とアンビル526との間に印加されるトルクを測定するように、センサ1327(図18)が含まれてもよい。そのようなトルクセンサ1327は、多種多様な異なる形態をとってもよい。このトルク測定は、締付け力測定に取って代わってもよく、またはトルク測定は、締付け力測定に加えて行われてもよい。トルク測定はまた、出力信号1335によって伝達されてもよい。例示的実施形態では、締付け力出力信号および/またはトルク出力信号は、締付けデバイス1328のストロークの一部分またはストローク全体にわたって継続的である。別の実施形態では、締付け力出力信号および/またはトルク出力信号は、異なる時間間隔、変位および/またはトルク値での1つ以上の離散出力を含んでもよい。締付け力出力信号1333および/またはトルク出力信号1335は、締付け位置出力信号1331と関連付けられてもよい。この関連は、監視された締付け力および/またはトルクが、締付けデバイスのストロークに沿った期待締付け力および/またはトルクと比較されることを可能にする。
【0112】
アンビルに対するナット位置、ならびにアンビルに対するナットの各位置での締付け力および/または締付けトルクを継続的に監視することによって、ナット522、導管把持デバイス512、および/またはアンビル526の種々の状態を決定することができる。事前設置作業の締付け前、または締付け作業の開始時に、適正な継手構成要素の数量、種類、配向、および位置を検出することができ、アンビルの状態を検出することができる。これは、締付けデバイス1328を用いて、ごく一部の締付け力および/または締付けトルクを印加し、典型的には構成要素のうちの1つ以上を永久的に変形させる、全締付け力および/または締付けトルクが印加される前に、エラーを確認することによって、達成されてもよい。この試験は、締付け作業が正確な位置で開始するか否かを決定するために使用することができる。例えば、締付けデバイスのストロークの期待開始時に期待されるよりも低い締付け力および/または締付けトルクは、導管把持デバイスの1つ以上の構成要素(例えば、導管把持デバイス構成要素)が欠如している(例えば、図1Cを参照)、または間違った種類の構成要素であることを示してもよく、あるいはアンビルが摩耗していることを示してもよい。正確な順序、正確な配向で組み立てられる、導管把持デバイスの構成要素の全軸長が既知であるため(例えば、図1Aを参照)、このストロークの期待開始が決定されてもよい。期待開始位置の前の締付け力および/または締付けトルクの検出は、多すぎる構成要素が存在すること、間違った種類の構成要素が存在すること、1つ以上の構成要素の配向が不正確であること、または1つ以上の構成要素の位置が不正確であること(例えば、図1D〜図1Gを参照)を示してもよい。
【0113】
各導管把持デバイスおよび導管の組み合わせは、締付けデバイス1328のストロークについて、期待変位対力(またはトルク)曲線を有する。各締付け作業についての実際の変位対力(またはトルク)曲線は、導管把持デバイスまたはアンビルに関する潜在的問題があるか否かを決定するように監視されてもよい。さらに、それぞれの不正確なアセンブリもまた、期待変位対力(またはトルク)曲線を有する。一実施形態では、例えば、期待変位対力(またはトルク)曲線からの逸脱を検出することによって、潜在的問題が検出されるときに、装置1310は、不正確なアセンブリの種類を識別するように、測定された期待変位対力(またはトルク)を、既知の不正確なアセンブリの変位対力(またはトルク)曲線と比較する。
【0114】
図17〜図20によって図示される装置はまた、アンビル526に対する導管514の端部532の位置を継続的に感知するように設置される、継続的導管端部位置センサ1352も含む。図18を参照すると、継続的導管端部位置センサ1352は、アンビル526の中の導管の端部532の位置を示す、導管位置出力1353を提供する。1つの例示的実施形態では、装置1310は、導管がアンビルの中の適正な所定の位置にない場合に、警告を提供するか、または締付けデバイス1328の動作を防止するように構成される。例えば、導管端部532が先細導管底打ち表面536の外側にある場合、警告が提供されてもよく、または締付けデバイス1328の動作が防止されてもよい。
【0115】
図17〜20によって図示された実施例では、導管端部位置センサ1352は、締付けデバイス1328の基部1360の中に配置される。導管端部係合部材1366が、導管端部位置センサ1352のシャフト1368に接続される。導管端部係合部材1366は、アンビル526の孔592の中に配置される(図17Aを参照)。導管係合部材1366は、第1の円筒形部分1300と、随意的な環状停止段部1304または段差をその間に画定するように第1の部分より正反対に大きい、第2の円筒形部分1302とを有する、段付き外面を含む。
【0116】
図19Aを参照すると、導管端部532は、導管端部が先細導管底打ち表面の端部612に到達するまで(最初に先細表面536がさらなる挿入を防止しない限り)、先細導管底打ち表面536の中へ移動させられてもよい。導管端部が先細導管底打ち表面536の端部612に到達するときに、随意的な環状停止段部1304は、ブロック60に係合して、導管端部532のさらなる軸方向前進を防止する。
【0117】
図18を参照すると、1つの例示的実施形態では、出力デバイス1420が、締付けデバイスのナット位置出力1330、トルクセンサ1327、ロードセル1329、および導管端部位置センサ1352のうちの1つ以上と連絡している。1つの例示的実施形態では、出力デバイス1420は、プロセッサまたは他の論理適用デバイスを備える。出力デバイスは、多種多様な異なる方法で、ナット位置信号、締付け力信号、および導管端部位置信号を使用してもよい。事前設置作業の締付け前または締付け中に、導管の適正な挿入を決定することができ、事前設置作業の締付け前または締付け中に、適正な構成要素の数量、種類、および配向を決定することができ、事前設置作業の締付け前または締付け中に、アンビル526の状態を決定することができ、事前設置作業の締付けにおける十分なナットストロークを決定することができる。出力デバイス1420は、事前設置作業の締付けの各事例を数えてもよく、各締付けとともに導管挿入および/またはナットストロークの範囲を測定し、記録してもよい。出力デバイス1420は、導管挿入が不十分である場合、またはナットストロークが未完了である場合、警告を送信するか、または事前設置作業の締付けの進捗または完了を阻止することができる。事前設置作業の締付けの前に、わずかな荷重および/またはトルクを印加することによって、出力デバイス1420は、適正な構成要素の数量、種類、配向、および位置を検証するように、締付け力および/または締付けトルクが最初に印加される開始位置を決定することができる。開始位置はまた、アンビルの摩耗を検出するために使用することもできる。感知された開始位置が不正確である場合、出力デバイス1420は、警告を送信し、および/または事前設置作業の締付けの進捗を停止もしくは阻止してもよい。付加的な信号およびセンサが、出力デバイス1420に入力を提供してもよい。例えば、装置1310は、導管上の導管把持デバイスの位置、導管上の把持の深さ、導管把持デバイスおよび/または導管の一部分のひずみの量、ならびに導管把持デバイスおよび/または導管の最大ひずみ等の導管把持デバイスの状態を監視する、付加的なセンサを含んでもよい。
【0118】
図22は、締付けデバイス2228が継手ナット22を回転させる機構であるときに、アンビル2226がナットのネジ山2212と噛合するネジ山2211を含む、装置2210の実施形態を図示する。アンビル2226がネジ山2211を含むとき、締付けデバイス2228は、手動レンチまたは電動レンチであってもよい。レンチは、当技術分野で周知であるように、ナット22の駆動表面2216に係合し、それを回転させるように構成される、1つまたは複数のナット係合表面2214を有する、任意のデバイスであってもよい。図22では、矢印2218は、レンチがナット上に配置されてもよいことを示し、矢印2220は、ナット22を軸方向に前進させるようにレンチが回転させられてもよいことを示す。レンチは、ハンドルを含んでもよく、または電動シャフトによって回転させられるソケット等のデバイスであってもよい。レンチは、ナットをさらに回し、軸方向に前進させるために必要とされる所定のトルクに到達するまで、アンビル2226上に継手ナット22を回転させるトルクレンチであってもよい。所定のトルクに到達すると、トルクレンチは、自動的にナットを回すことを止める。アンビルは、ナットが所定のストロークに到達すると、ナットを回すために必要とされるトルクを急激に増加させるように構成されてもよい。例えば、アンビルは、図示されるように積極的停止表面2234を有してもよく、またはそうでなければ、アンビルは、所定のストロークに到達すると、トルク上昇を提供するように構成されてもよい。
【0119】
1つの例示的実施形態では、トルクレンチは、導管把持デバイス512および継手ナット522が継手本体を用いて制止されるときに使用される、同じトルクに設定されてもよい。プリアセンブリおよび最終アセンブリ用のこの同じトルクの使用は、積極的停止表面を有する、またはそうでなければ、トルク上昇を提供するように構成される、アンビルを用いて達成されてもよい。図23Cを参照すると、トルクカラー2340およびナット522は、適正な制止を達成するように本体に対するナット522の所望または必要な軸方向変位またはストロークに対応するナット522とトルクカラー2340との間の増加する荷重による、明確なトルク値T1を生じるように設計されている。これは、完全制止位置にある継手2310の位置P2で発生する。フェルール518、520等の導管把持デバイスを制止位置P2まで圧縮するために必要とされるトルクは、継手によって有意に異なってもよい。1つの例示的実施形態では、トルクカラー2340は、フェルール518、520等の導管把持デバイスを圧縮して、制止位置P2まで継手ナット522を軸方向に前進させるために必要とされる、最大期待トルクと等しい、またはそれよりも大きいトルク値T1を提供するように構成される。これは、継手2310へのトルクT1の印加が、ナットがトルクカラー2340に係合する位置P2まで、ナット522を軸方向に前進させることを確実にする。位置P2に対応するよう導管把持デバイス512の圧縮の量を設定するように、所定のトルクT1が印加されている間に、トルクカラー2340がナット522に係合する。
【0120】
図22および23Cを参照すると、プリアセンブリプロセス中のナットの軸方向前進またはストロークは、継手を適正に制止するために必要とされる軸方向前進よりも小さい。例えば、図23Cでは、位置P1は、プリアセンブリプロセス後に継手2310が指で締めた位置にあるときの位置を表してもよい。位置P1において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスを導管上に把持させる量だけ圧縮される。位置P2は、制止位置である。完全制止位置P2において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。位置P2における導管把持デバイスの圧縮の量は、位置P1における圧縮の量よりも大きい。結果として、アンビルが位置P1に対応する積極的停止表面2234を有するときに、位置P2まで継手を制止するために必要とされる所定のトルクT1の印加は、ナットを積極的停止表面2234と係合させるのに十分である。したがって、導管把持デバイス512の圧縮の量を設定するように、トルクT1がアンビル2226とナット522との間に印加されている間に、積極的停止部2234がナット522に係合する。これは、アンビル2226が継手本体2312と実質的に同一である構成を有することを仮定する。例えば、アンビル2226のカム口2230およびネジ山2211は、継手本体2312のカム口2330およびネジ山と実質的に同一の構成(すなわち、サイズ、形状、摩擦係数等)を有する。制止位置P2まで継手2310を制止するために必要とされるトルクT1が、アンビル2226上のナット522を積極的停止表面2234と係合させるのに十分であるときに、導管上で導管把持デバイスおよびナットを事前に組み立て、継手を制止するために、同じ所定のトルクT1を使用することができる。これは、いくつかの利点を提供する。例えば、継手のプリアセンブリ作業および制止の両方に、同じトルク設定を有する同じツールまたは同じ種類のツールを使用することができる。
【0121】
また、上記で説明されるように、トルクカラー2340は、継手2310が最初に制止され、同じトルク値まで複数回改造されることを可能にしてもよい。つまり、継手が位置P2で制止された後に、ナット522が本体2312から分離され、次いで、組み立て直されるように、継手を分解することができる。この実施形態では、同じトルクT1の再印加が、位置P3まで継手本体に対してナット522をさらに軸方方向に前進させる。改造位置P3において、導管把持デバイス512は、導管把持デバイスに導管を把持させ、封止させる量だけ圧縮される。導管把持デバイス512の圧縮の量は、制止位置P2よりも改造位置P3で大きい。位置P3に対応するよう導管把持デバイス512の圧縮の量を設定するように、所定のトルクT1が印加されている間に、トルクカラー2340がナット522に係合する。1つの例示的実施形態では、継手を事前に組み立てること、継手の初期制止、および継手の1つ以上の改造のために、同じトルク値が選択される。この側面は、組立工が、導管上で導管把持デバイスおよびナットを事前に組み立て、継手を制止し、継手を改造するために単一のトルクレンチまたは他のツールを有することのみを必要とするという点で、低費用実装のための多大な利点を有する。
【0122】
継手ナット22がアンビル2226に対して所定のストロークに到達した後、レンチは、反対方向にナットを回してアンビル2226からナット522を除去し、ナット22、導管把持デバイス512、および導管514のプリアセンブリが除去されることを可能にする。アンビル2226は、ナット位置センサ2250および/または導管端部位置センサ2252を伴って、または伴わずに使用することができる。含まれるとき、ナット位置センサ2250は、アンビル2226に対するナット22の位置の指示を提供してもよく、および/または導管端部位置センサ2252は、アンビル2226に対する導管端部の位置の指示を提供してもよい。含まれるとき、ナット位置センサ2250および/または導管端部位置センサ2252は、本願で説明されるナット位置センサまたは導管端部位置センサのうちのいずれか、あるいはアンビル2226に対するナット522の位置またはアンビルに対する導管514の位置を検出することが可能な任意の他のセンサとなり得る。
【0123】
図21を参照すると、1つの例示的実施形態では、ナット522、導管把持デバイス512、および導管514の計測は、ナット522および導管把持デバイスが導管514上の所望の軸方向位置で適正に事前設置されていることを確実にするように実施される。計測は、計測ツール1710の中でプリアセンブリ(導管514、ナット522、および導管把持デバイス512)を組み立てることによって実施される。計測ツール1710は、装置510または1310のアンビル526であってもよく、または計測ツールは、別個のツールであってもよい。矢印1312によって示されるような所定の締付け力が、ナット522およびツール1710に印加され、ツール1710に対するナット522の位置が、例えば、1714で示されるように測定され、および/またはツールに対する導管端部532の位置が、例えば、1716で示されるように測定される。締付け力1312は、導管514上に導管把持デバイス512をさらに圧縮するために必要とされる力よりも小さい。例えば、締付け力は、100lbsであってもよい。図21によって図示される計測は、プリアセンブリが装置510または装置1310から除去された後に実施されてもよく、あるいは装置510または装置1310は、事前設置作業後であるが、プリアセンブリが除去される前に計測を実施するように操作されてもよい。
【0124】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明した。本明細書を読み、理解すると、修正および改変が思い付くであろう。添付の特許請求またはその同等物の範囲内である限りにおいて、全てのそのような修正および改変を含むことが意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
継手を組み立てる方法であって、
部材に対して第1の継手構成要素を軸方向に前進させ、導管把持デバイスを導管上に把持させる、該導管把持デバイスの第1の量の圧縮を引き起こすように、該第1の継手構成要素と該部材との間に所定のトルクを印加することと、
該部材から該第1の継手構成要素を分離することと、
該第1の継手構成要素を該第2の継手構成要素と組み立てることと、
該第2の継手構成要素に対して該第1の継手構成要素を軸方向に前進させ、該導管把持デバイスに該導管を把持させ、封止させる、該導管把持デバイスの第2の量の圧縮を引き起こすように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に該所定のトルクを印加することと
を含む、方法。
【請求項2】
前記第2の量の圧縮は、前記第1の量の圧縮よりも大きい、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第2の継手構成要素から前記第1の継手構成要素を分離することと、
該第1の継手構成要素を該第2の継手構成要素と組み立て直すことと、
該第2の継手構成要素に対して該第1の継手構成要素を軸方向に前進させ、前記導管把持デバイスに前記導管を把持させ、再封止させる、該導管把持デバイスの第3の量の圧縮を引き起こすように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に前記所定のトルクを印加することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記第3の量の圧縮は、前記第2の量の圧縮よりも大きい、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記第1の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項6に記載の方法。
【請求項9】
前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項3に記載の方法。
【請求項10】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記第1の継手構成要素と前記部材との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知することは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項16】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する前記導管の前記端部の前記位置は、前記所定のトルクの印加中に継続的に監視される、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
継手を組み立てる方法であって、
第1のカム表面に対する駆動表面の第1の量の軸方向前進を引き起こして、導管把持デバイスを導管上に圧縮するように、該駆動表面を含む第1の継手構成要素と、該第1のカム表面を含む部材との間に所定のトルクを印加することと、
該部材から該第1の継手構成要素を分離することと、
該第1の継手構成要素を、第2のカム表面を含む第2の継手構成要素と組み立て直すことと、
該導管把持デバイスが該導管を把持し、封止するように、該第2のカム表面に対する該駆動表面の第2の量の軸方向前進を引き起こして該導管把持デバイスを圧縮するように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に該所定のトルクを印加することと
を含む、方法。
【請求項18】
前記第2の量の軸方向前進は、前記第1の量の軸方向前進よりも大きい、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記第2の継手構成要素から前記第1の継手構成要素を除去することと、
該第1の継手構成要素を該該2の継手構成要素と組み立て直すことと、
前記導管把持デバイスが前記導管を把持し、再封止するように、前記第2のカム表面に対する前記駆動表面の第3の量の軸方向前進を引き起こして該導管把持デバイスを圧縮するように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に前記所定のトルクを印加することと
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記第3の量の軸方向前進は、前記第2の量の軸方向前進よりも大きい、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記第1の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項22】
前記第2の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項23】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第2の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項25】
前記第3の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項26】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第3の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項29】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項17に記載の方法。
【請求項30】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項17に記載の方法。
【請求項31】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知するステップは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項32】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置は、該所定のトルクの印加中、継続的に監視される、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
導管把持デバイスを導管上に設置する方法であって、
第2の部材に向かう第1の部材の相対軸方向移動を引き起こして、該導管把持デバイスを締め付けるように、該第1の部材と該第2の部材との間にトルクを印加することと、
該相対軸方向移動中に、該第2の部材に対する該第1の部材の位置を監視することと、
該相対軸方向移動中に、該第1の部材と該第2の部材との間に印加される該トルクを監視することと、
該監視された位置および該監視されたトルクに基づいて、該導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、該第1の部材と該第2の部材との間に配置されているか否かを決定することと
を含む、方法。
【請求項34】
前記監視された位置および前記監視されたトルクに基づいて、前記導管把持デバイスの少なくとも1つの構成要素の配向が、所定の配向とは異なるか否かを決定することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
前記感知された位置に基づいて、前記駆動表面が、前記導管への前記導管把持デバイスの付着に対応する、前記カム表面に対する所定の位置に到達したか否かを決定することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項36】
前記第1の部材と前記第2の部材との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項37】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項36に記載の方法。
【請求項39】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知するステップは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項36に記載の方法。
【請求項40】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置は、該所定のトルクの印加中に継続的に監視される、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
導管把持デバイスを導管上に設置する方法であって、
カム表面に向かう駆動表面の相対軸方向移動を引き起こして、該駆動表面と該カム表面との間で該導管把持デバイスを締め付けるように、該駆動表面を含む第1の部材と、該カム表面を含む第2の部材との間にトルクを印加することと、
該カム表面に向かう該駆動表面の該相対軸方向移動中に、該カム表面に対する該駆動表面の位置を監視することと、
該カム表面に向かう該駆動表面の該相対軸方向移動中に、該駆動表面と該カム表面との間に印加される該トルクを監視することと、
該監視された位置および該監視されたトルクに基づいて、該導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、該駆動表面と該カム表面との間に配置されているか否かを決定することと
を含む、方法。
【請求項42】
前記監視された位置および前記監視されたトルクに基づいて、前記導管把持デバイスの少なくとも1つの構成要素の配向が、所定の配向とは異なるか否かを決定することをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項43】
前記感知された位置に基づいて、前記駆動表面が、前記導管への前記導管把持デバイスの付着に対応する、前記カム表面に対する所定の位置に到達したか否かを決定することをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項44】
前記第1の部材と前記第2の部材との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項45】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項44に記載の方法。
【請求項46】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項44に記載の方法。
【請求項47】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知することは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項44に記載の方法。
【請求項48】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置は、該所定のトルクの印加中、継続的に監視される、請求項47に記載の方法。
【請求項49】
継手の導管把持デバイスを導管の外壁上に設置する装置であって、該継手は、ネジ式継手ナットを含み、該装置は、
カム表面を有する部材と、
該継手ナットと該部材との間にトルクを印加するように構成される締付けデバイスであって、該部材と該継手ナットとは、該トルクが該継手ナットに向かって該部材を相対的に押し進めるように連結される、締付けデバイスと、
該継手ナットに向かう該部材の該相対軸方向移動中に、該部材に対する該ナットの位置を監視するように構成される位置センサと、
該継手ナットに向かう該部材の該相対軸方向移動中に、該部材と該継手ナットとの間に印加される該トルクを監視するように構成されるトルクセンサと、
該位置センサおよび該トルクセンサと連絡しているプロセッサであって、該プロセッサは、該監視された位置および該監視されたトルクに基づいて、該導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、該部材と該ナットとの間に配置されているか否かを決定するように構成される、プロセッサと
を備える、装置。
【請求項50】
前記プロセッサは、前記感知された位置に基づいて、前記継手ナットが、前記導管上への前記導管把持デバイスの設置に対応する、前記部材に対する所定の位置に到達したか否かを決定するように構成される、請求項49に記載の装置。
【請求項51】
前記監視された位置および前記監視された締付け力に基づいて、前記導管把持デバイスの少なくとも1つの構成要素の配向が、所定の配向とは異なるか否かを決定するように構成される、請求項49に記載の方法。
【請求項52】
前記プロセッサは、前記感知された位置に基づいて、前記継手ナットが、前記導管上への前記導管把持デバイスの付着に対応する、前記部材に対する所定の位置に到達したか否かを決定するように構成される、請求項49に記載の装置。
【請求項53】
前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知する前記プロセッサと連絡している第2の位置をさらに備え、該プロセッサは、該導管の該端部が所定の位置に配置されるまで、前記締付けデバイスが前記トルクを印加することを防止する、請求項49に記載の装置。
【請求項54】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように前記トルクが印加されている間、前記第2のセンサによって感知される、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記第2のセンサは、前記導管把持デバイスを係合するカム表面に対する前記導管の前記端部の前記位置を感知する、請求項53に記載の方法。
【請求項56】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記第2のセンサは、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置を、該トルクの印加中、継続的に監視する、請求項55に記載の方法。
【請求項1】
継手を組み立てる方法であって、
部材に対して第1の継手構成要素を軸方向に前進させ、導管把持デバイスを導管上に把持させる、該導管把持デバイスの第1の量の圧縮を引き起こすように、該第1の継手構成要素と該部材との間に所定のトルクを印加することと、
該部材から該第1の継手構成要素を分離することと、
該第1の継手構成要素を該第2の継手構成要素と組み立てることと、
該第2の継手構成要素に対して該第1の継手構成要素を軸方向に前進させ、該導管把持デバイスに該導管を把持させ、封止させる、該導管把持デバイスの第2の量の圧縮を引き起こすように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に該所定のトルクを印加することと
を含む、方法。
【請求項2】
前記第2の量の圧縮は、前記第1の量の圧縮よりも大きい、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第2の継手構成要素から前記第1の継手構成要素を分離することと、
該第1の継手構成要素を該第2の継手構成要素と組み立て直すことと、
該第2の継手構成要素に対して該第1の継手構成要素を軸方向に前進させ、前記導管把持デバイスに前記導管を把持させ、再封止させる、該導管把持デバイスの第3の量の圧縮を引き起こすように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に前記所定のトルクを印加することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記第3の量の圧縮は、前記第2の量の圧縮よりも大きい、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記第1の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項6に記載の方法。
【請求項9】
前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項3に記載の方法。
【請求項10】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記第1の継手構成要素と前記部材との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知することは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項16】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する前記導管の前記端部の前記位置は、前記所定のトルクの印加中に継続的に監視される、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
継手を組み立てる方法であって、
第1のカム表面に対する駆動表面の第1の量の軸方向前進を引き起こして、導管把持デバイスを導管上に圧縮するように、該駆動表面を含む第1の継手構成要素と、該第1のカム表面を含む部材との間に所定のトルクを印加することと、
該部材から該第1の継手構成要素を分離することと、
該第1の継手構成要素を、第2のカム表面を含む第2の継手構成要素と組み立て直すことと、
該導管把持デバイスが該導管を把持し、封止するように、該第2のカム表面に対する該駆動表面の第2の量の軸方向前進を引き起こして該導管把持デバイスを圧縮するように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に該所定のトルクを印加することと
を含む、方法。
【請求項18】
前記第2の量の軸方向前進は、前記第1の量の軸方向前進よりも大きい、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記第2の継手構成要素から前記第1の継手構成要素を除去することと、
該第1の継手構成要素を該該2の継手構成要素と組み立て直すことと、
前記導管把持デバイスが前記導管を把持し、再封止するように、前記第2のカム表面に対する前記駆動表面の第3の量の軸方向前進を引き起こして該導管把持デバイスを圧縮するように、該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に前記所定のトルクを印加することと
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記第3の量の軸方向前進は、前記第2の量の軸方向前進よりも大きい、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記第1の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項22】
前記第2の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項23】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第2の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第2の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項25】
前記第3の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項26】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に配置されるカラーは、前記第3の量の軸方向前進を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に、該第1の継手構成要素を係合する、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記第1および第2の継手構成要素のうちの少なくとも1つは、前記第3の量の圧縮を設定するように、前記所定のトルクが該第1の継手構成要素と該第2の継手構成要素との間に印加されている間に係合される傾斜面を含む、請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記第1の継手構成要素と前記第2の継手構成要素との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項29】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項17に記載の方法。
【請求項30】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項17に記載の方法。
【請求項31】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知するステップは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項32】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置は、該所定のトルクの印加中、継続的に監視される、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
導管把持デバイスを導管上に設置する方法であって、
第2の部材に向かう第1の部材の相対軸方向移動を引き起こして、該導管把持デバイスを締め付けるように、該第1の部材と該第2の部材との間にトルクを印加することと、
該相対軸方向移動中に、該第2の部材に対する該第1の部材の位置を監視することと、
該相対軸方向移動中に、該第1の部材と該第2の部材との間に印加される該トルクを監視することと、
該監視された位置および該監視されたトルクに基づいて、該導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、該第1の部材と該第2の部材との間に配置されているか否かを決定することと
を含む、方法。
【請求項34】
前記監視された位置および前記監視されたトルクに基づいて、前記導管把持デバイスの少なくとも1つの構成要素の配向が、所定の配向とは異なるか否かを決定することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
前記感知された位置に基づいて、前記駆動表面が、前記導管への前記導管把持デバイスの付着に対応する、前記カム表面に対する所定の位置に到達したか否かを決定することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項36】
前記第1の部材と前記第2の部材との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項37】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項36に記載の方法。
【請求項39】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知するステップは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項36に記載の方法。
【請求項40】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置は、該所定のトルクの印加中に継続的に監視される、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
導管把持デバイスを導管上に設置する方法であって、
カム表面に向かう駆動表面の相対軸方向移動を引き起こして、該駆動表面と該カム表面との間で該導管把持デバイスを締め付けるように、該駆動表面を含む第1の部材と、該カム表面を含む第2の部材との間にトルクを印加することと、
該カム表面に向かう該駆動表面の該相対軸方向移動中に、該カム表面に対する該駆動表面の位置を監視することと、
該カム表面に向かう該駆動表面の該相対軸方向移動中に、該駆動表面と該カム表面との間に印加される該トルクを監視することと、
該監視された位置および該監視されたトルクに基づいて、該導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、該駆動表面と該カム表面との間に配置されているか否かを決定することと
を含む、方法。
【請求項42】
前記監視された位置および前記監視されたトルクに基づいて、前記導管把持デバイスの少なくとも1つの構成要素の配向が、所定の配向とは異なるか否かを決定することをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項43】
前記感知された位置に基づいて、前記駆動表面が、前記導管への前記導管把持デバイスの付着に対応する、前記カム表面に対する所定の位置に到達したか否かを決定することをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項44】
前記第1の部材と前記第2の部材との間に前記所定のトルクを印加する前記ことの前に、前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知することをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項45】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置は、センサを用いて感知される、請求項44に記載の方法。
【請求項46】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、前記所定のトルクが印加されている間に感知される、請求項44に記載の方法。
【請求項47】
前記導管把持デバイスに対する前記導管の前記端部の前記位置を感知することは、該導管把持デバイスを係合するカム表面に対する該導管端部の該位置を感知することを含む、請求項44に記載の方法。
【請求項48】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置は、該所定のトルクの印加中、継続的に監視される、請求項47に記載の方法。
【請求項49】
継手の導管把持デバイスを導管の外壁上に設置する装置であって、該継手は、ネジ式継手ナットを含み、該装置は、
カム表面を有する部材と、
該継手ナットと該部材との間にトルクを印加するように構成される締付けデバイスであって、該部材と該継手ナットとは、該トルクが該継手ナットに向かって該部材を相対的に押し進めるように連結される、締付けデバイスと、
該継手ナットに向かう該部材の該相対軸方向移動中に、該部材に対する該ナットの位置を監視するように構成される位置センサと、
該継手ナットに向かう該部材の該相対軸方向移動中に、該部材と該継手ナットとの間に印加される該トルクを監視するように構成されるトルクセンサと、
該位置センサおよび該トルクセンサと連絡しているプロセッサであって、該プロセッサは、該監視された位置および該監視されたトルクに基づいて、該導管把持デバイスの1つ以上の構成要素が、該部材と該ナットとの間に配置されているか否かを決定するように構成される、プロセッサと
を備える、装置。
【請求項50】
前記プロセッサは、前記感知された位置に基づいて、前記継手ナットが、前記導管上への前記導管把持デバイスの設置に対応する、前記部材に対する所定の位置に到達したか否かを決定するように構成される、請求項49に記載の装置。
【請求項51】
前記監視された位置および前記監視された締付け力に基づいて、前記導管把持デバイスの少なくとも1つの構成要素の配向が、所定の配向とは異なるか否かを決定するように構成される、請求項49に記載の方法。
【請求項52】
前記プロセッサは、前記感知された位置に基づいて、前記継手ナットが、前記導管上への前記導管把持デバイスの付着に対応する、前記部材に対する所定の位置に到達したか否かを決定するように構成される、請求項49に記載の装置。
【請求項53】
前記導管把持デバイスに対する導管の端部の位置を感知する前記プロセッサと連絡している第2の位置をさらに備え、該プロセッサは、該導管の該端部が所定の位置に配置されるまで、前記締付けデバイスが前記トルクを印加することを防止する、請求項49に記載の装置。
【請求項54】
前記導管把持デバイスに対する前記導管端部の前記位置は、該導管把持デバイスを前記導管に付着させるように前記トルクが印加されている間、前記第2のセンサによって感知される、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記第2のセンサは、前記導管把持デバイスを係合するカム表面に対する前記導管の前記端部の前記位置を感知する、請求項53に記載の方法。
【請求項56】
前記所定のトルクは、前記導管把持デバイスを前記導管に付着させるように、該導管把持デバイスに印加され、前記第2のセンサは、前記カム表面に対する該導管の前記端部の前記位置を、該トルクの印加中、継続的に監視する、請求項55に記載の方法。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図2】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図6】
【図7】
【図8】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図17A】
【図18】
【図19】
【図19A】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図24】
【図25】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図2】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図6】
【図7】
【図8】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図17A】
【図18】
【図19】
【図19A】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図24】
【図25】
【公表番号】特表2012−518762(P2012−518762A)
【公表日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−551267(P2011−551267)
【出願日】平成22年2月22日(2010.2.22)
【国際出願番号】PCT/US2010/024886
【国際公開番号】WO2010/096749
【国際公開日】平成22年8月26日(2010.8.26)
【出願人】(500120266)スウエイジロク・カンパニー (30)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年2月22日(2010.2.22)
【国際出願番号】PCT/US2010/024886
【国際公開番号】WO2010/096749
【国際公開日】平成22年8月26日(2010.8.26)
【出願人】(500120266)スウエイジロク・カンパニー (30)
【Fターム(参考)】
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