適合された係合面を有する継手
【課題】改良された継手アセンブリを提供する。
【解決手段】継手の分解中に２つ以上の継手部品を分離するのを補助するように構成された継手アセンブリに関する。継手アセンブリ１０には、ステップ状壁面を有する第１の継手部品１２と、継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、第１の継手部品から半径方向に間隔を空けた第２の継手部品１４とが設けられる。第２の継手部品が、継手本締め中にステップ状壁面と接触するように変位される場合、ステップ状壁面は継手分解時に第１の継手部品を第２の継手部品から分離するのを補助する。
【解決手段】継手の分解中に２つ以上の継手部品を分離するのを補助するように構成された継手アセンブリに関する。継手アセンブリ１０には、ステップ状壁面を有する第１の継手部品１２と、継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、第１の継手部品から半径方向に間隔を空けた第２の継手部品１４とが設けられる。第２の継手部品が、継手本締め中にステップ状壁面と接触するように変位される場合、ステップ状壁面は継手分解時に第１の継手部品を第２の継手部品から分離するのを補助する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本出願は、米国仮特許出願第６０／７５８，６８８号（「ＦＩＴＴＩＮＧ ＦＯＲ ＴＵＢＥ ＯＲ ＰＩＰＥ」、２００６年１月１３日出願）、および米国仮特許出願第６０／８３４，５４８号（「ＦＩＴＴＩＮＧ ＦＯＲ ＴＵＢＥ ＯＲ ＰＩＰＥ」、２００６年７月３１日出願）による優先権を主張し、両者はその全体が本明細書において参照により全面的に援用される。
【背景技術】
【０００２】
継手は、管またはその他の導管の端を別の部材と接合または接続するために使用され得るものであり、当該その他の部材は、例えばＴ型継手および肘継手を経由するもの等、別の管もしくは導管端、または、例えば弁等、管端と流体連通する必要がある装置であってもよい。ある種類の継手は、雌ネジ付きドライブナットの影響下で、管と本体との間に把持および密閉作用を提供する２つのフェルールを含む把持方式を使用する。例えば、単一フェルール継手、その他の種類の管把持装置を使用する継手、および雄ネジ付きドライブナットを使用する継手等、その他の種類の継手も知られている。
【０００３】
本締め時に半径方向に変位または拡張される管継手部品は、本締めの変形エネルギの一部を吸収し、拡張または変位の結果として、半径方向に隣接および／または半径方向に近接する継手部品表面と接触する場合がある。例えば、２個フェルール継手の前フェルール、または単一フェルール継手のフェルール等の管把持部材内の管類は、継手本締め中に半径方向に外へ拡張する場合があり、本締めの変形エネルギの一部を吸収する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願は、概して、例えば、継手取り付け中における継手部品の軸方向圧縮の結果としての継手部品の半径方向に外への動きにより、本締め中に係合部品が互いに接触した場合、継手の分解中に２つ以上の継手部品を分離するのを補助するように構成された継手アセンブリに関する。本願において使用する場合、継手アセンブリの継手部品は、例えば連結本体および弁本体等の本体、ドライブナット、例えばフェルール等の管把持部材、管類、またはその他の導管、ならびに、例えば管把持部材取り付け工具またはスエージ加工前の工具等の継手取り付け工具を含み得るがこれらに限定されない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの発明態様によると、１つ以上の継手部品係合面は、本締めされた継手の２つの接触する継手部品間における半径方向の反力を低減するように構成され得る。例えば、継手組み立て中に第２の継手部品と軸方向に位置合わせされる第１の継手部品の表面は、分解中における凹所に設けられた表面と第２の部品との間における半径方向の反力低減を提供するために、半径方向に凹所に設けられてもよい。本願において使用する場合、第１の部品の一部が第２の継手部品の一部と同じ軸位置（例えば、継手に沿った位置）に位置する場合、２つの部品は「軸方向に位置合わせ」されている。本締めされた継手の継手部品間の接触に起因する半径方向の反力を低減するように構成された継手部品のもう１つの例として、継手組み立て中に第２の継手部品と接触する第１の継手部品の表面は、第１および第２の部品間の接触の長さを低減するため、および、結果として、分解中における第１および第２の部品間の半径方向の反力低減を提供するために、軸方向に短かくされ得る。
【０００６】
したがって、１つの例示的な実施形態において、継手部品は、先細の管捕捉面から半径方向に間隔を空けた凹所に設けられた壁面を含む管ソケットを有する本体を含む。そのような継手部品は、継手本締め前に管捕捉面を係合する端部を有する管を含む継手アセンブリにおいて使用され得る。継手アセンブリが本締めされると、例えば管端の軸方向圧縮に起因する管端の半径方向に外への変位または湾曲による、管ソケットと管端部との間のさらなる係合は、管ソケットと管端部との間に軸方向および半径方向の反力成分を作り出す。管ソケット内に凹所に設けられた長手面を設けることにより、第１および第２の部品間の半径方向成分力が低減され、それによって、継手アセンブリの分解中における第１および第２の部品の分離を補助することができる。
【０００７】
別の発明態様によると、１つ以上の継手部品係合面は、追加的または代替的に、本締めされた継手の２つの接触する継手部品間に反力の軸方向成分を作り出すように構成されてもよい。この弾性反力の軸方向成分は、本締めされた継手の分解中において２つの継手部品を分離するのを補助することができる。例えば、第１の継手部品はステップ状壁面を含んでもよく、当該壁は例えば、反力の軸方向成分を作り出すために、継手本締め中に第２の継手部品と接触する先細面を含んでもよく、それによって、継手が分解される際に、第１および第２の継手部品の分離を補助することができる。
【０００８】
したがって、１つの例示的な実施形態において、継手アセンブリは、ステップ状壁面を有する第１の継手部品と、継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、先細の長手面から半径方向に間隔を空けた第２の継手部品とを有する。第２の継手部品が、継手本締め中にステップ状壁面と接触するように半径方向に変位された場合、ステップ状壁面は継手分解時に第１の継手部品を第２の継手部品から分離するのを補助する。例えば、第２の継手部品とステップ状壁面との係合により、第２の継手部品を第１の継手部品から離れて軸方向に移動させるのを補助する反力の軸方向成分を作り出すことができる。もう１つの例として、ステップ状壁面は、継手分解中における第２の継手部品の初期の軸方向の動きの時に、第１および第２の継手部品間に半径方向の反力低減を提供することができる。
【０００９】
そのような一実施形態において、継手本体にはステップ状壁面を有する管ソケットが設けられているため、継手本体と組み立てられる管が半径方向に拡張してステップ状壁面と接触する場合、この接触に起因する反力の軸方向成分が、継手の分解時に管を継手本体から分離するのを補助し得る。また、管ソケット壁のステップ状態は、継手からの管の撤収中における継手本体と管との間の半径方向力を低減することができる。
【００１０】
例示的な実施形態において、管端用の管継手の部品は、管端を受けるための、軸を中心とする管端ソケットを有する本体を含む。管端ソケットは、ソケットの軸方向内端を画定する肩部と、管端を係合するための肩部に隣接する先細の管捕捉面と、フェルールを係合するための、管端ソケットの軸方向外端付近のカム作用口部と、管捕捉面とカム作用口部との間に配置されたステップ状壁面とを有する。管が継手本締め中に拡張してステップ状壁面と接触する場合、ステップ状壁面と管との間のこの接触は、管に対する弾性反力の軸方向成分を作り出し、これによって、継手分解時におけるソケットからの管の除去を補助することができる。また、壁面のステップ状態は、例えば、管ソケットからの管の撤収中に、管と先細面の少なくとも一部との間に半径方向の分離を提供することによって、管ソケットと管端との間の半径方向力を低減することができる。
【００１１】
別の実施形態において、継手本体には、継手の分解時における継手本体からの管の分離を補助するために延びる先細の管捕捉面が設けられる場合がある。例えば、継手本体の管ソケット内の先細の管捕捉面は、管ソケットのカム作用口部まで延び、それによって管捕捉面とカム作用口部との間のあらゆる中間または遷移壁面を排除することができる。そのような１つの例示的な実施形態において、管端用の管継手は、管端を受けるための、軸を中心とする管端ソケットを有する継手本体を含む。管ソケットは、ソケットの軸方向内端を画定する肩部と、管端を係合するための肩部の外側の先細の管捕捉面と、フェルールの少なくとも一部を受けるための、管捕捉面の外側かつ管捕捉面と直接的に隣接するカム作用口部とを含む。
【００１２】
別の実施形態において、ドライブナットには先細の長手面を有する内壁が設けられる、その結果、ドライブナットおよび継手本体と組み立てられる管把持部材が先細の長手面と接触するように変位される場合、この接触に起因する弾性反力の軸方向成分は、継手の分解時に管把持部材をドライブナットから分離するのを補助することができる。また、長手壁の先細状態は、例えば、継手分解中に、管把持部材と先細面の少なくとも一部との間に半径方向の分離を提供することにより、ドライブナットからの管把持部材の分離中におけるドライブナットと管把持部材との間の半径方向力を低減することができる。
【００１３】
その他の実施形態において、複数の継手部品を、本締めされた継手の接触する継手部品表面間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるように構成し、それによって継手の分解を補助することができる。例えば、継手アセンブリは、継手分解中に管端を継手本体から分離するのを補助するための、先細の壁を有する管ソケットを伴う継手本体と、継手分解中に管把持部材をドライブナットから分離するのを補助するための、先細の長手面を有する内壁を伴うドライブナットとを含んでもよい。
【００１４】
本願のさらに別の発明態様によると、管端を受けるように構成された管ソケットを含む継手部品に、例えば管端の軸方向圧縮に由来する管端の湾曲または樽型歪曲を含む、管端の半径方向に外への拡張または変位を低減する抗湾曲機能を設けてもよい。管端の湾曲低減は、管端とソケットとの間における半径方向の反力低減をもたらし得、分解中における第１の継手部品と管端との分離を補助することができる。
【００１５】
そのような一実施形態において、継手部品は、管端を受けるためのソケットであって、軸方向の長手壁面と、当該軸方向の長手壁面の軸方向内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる表面を含む肩部とによって画定されるソケットを含む。管端がソケット内に挿入されて肩部に対して軸方向に圧縮された際、肩部表面は、軸方向圧縮中における管端の湾曲を低減するために、管端に対して抗湾曲力を与えるように構成される。
【００１６】
当業者には、以下の説明および添付の特許請求の範囲を添付図面と併せて考慮することにより、さらなる利点および利益が明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本開示は、管またはパイプを含むあらゆる種類の流体導管で使用するための、継手部品に関する。本願においては、「管」および「管類」という用語を用いて例示的な実施形態を説明するが、これらをパイプおよびその他の導管で使用してもよい。本開示は、例えば本願においてはすべて「管継手」という用語で記載される、種々の構成、材料、サイズ、および直径等の寸法の継手部品に適用できる。継手接続の締め付けまたは調製を、本願においては継手「本締め」または「作成」と称し、両用語は同義で使用される。継手本締めまたは作成は、特定の本締め位置に限定されるものではない。
【００１８】
継手本締め時に半径方向に変位または拡張される管継手部品は、拡張または変位の結果として、半径方向に隣接するおよび／または半径方向に間隔を空けた継手部品表面と接触する場合がある。この半径方向に外向きの動きの例としては、継手本締め中における、管端の軸方向圧縮に由来する管端の湾曲もしくは樽型歪曲、または、フェルール等の管把持部材の外向きの変位が挙げられる。本願は、例えば、部品間の半径方向の反力（分離に抵抗する傾向がある）を低減することによって、または、部品間の軸方向の反力（分離を促進する傾向がある）を増大させることによって、継手の分解中におけるこれらの接触する継手部品の分離を補助するように構成され得る継手を提供することを意図するものである。１つの発明態様によると、部品を分離する上でのこの補助は、継手本締め時に第２の部品の変位部分を係合する面から半径方向に間隔を空けた凹所に設けられた表面を第１の継手部品に設けることによって実現され得る。継手分解中に第２の部品が第１の部品から分離されるとき、変位部分は凹所に設けられた表面と軸方向に位置合わせし、第１および第２の継手部品間の半径方向の反力を低減させることにより、第１および第２の継手部品のさらなる分離を容易にする。
【００１９】
別の発明態様によると、接触する第１および第２の継手部品を分離する上での補助は、第２の継手部品の変位部分との係合のために、第１の継手部品に先細の長手面を設けることによって実現され得る。例えば、管端ソケットは、管端の除去を補助するために、先細の長手壁を含み得る。もう１つの例として、ドライブナットは、例えば１つまたは複数のフェルール等の管把持装置からのドライブナットの分離を補助するために、内壁に先細の長手面を含み得る。また別の例示的な実施形態において、管端ソケットおよびドライブナットはいずれも、管端および管把持装置からの分離をそれぞれ補助するために、先細の長手面を含み得る。
【００２０】
本発明が使用され得る例示的な種類の継手は、雌ネジ付きドライブナットの影響下で、管と本体との間に把持および密閉作用を提供する２つのフェルールを含む。本願において図示および説明する例示的な実施形態は、この２個フェルール型継手で使用した際に種々の発明態様を示すが、これらの発明態様は、例えば、単一フェルール継手、その他の種類の管把持装置を使用する継手、および雄ネジ付きドライブナットを使用する継手等、その他の種類の継手にも適用できる。また、例示的な実施形態は、１／４インチ、３／８インチ、および１／２インチの直径を有するステンレス鋼管類で使用するための継手を含むが、本願の発明態様には、多くのサイズおよび種類の管類で使用するための継手が設けられてもよい。
例えば、本願発明は、以下を提供する。
(項目１）
管端用の管継手であって、
管把持装置と、
管端を受ける、軸を中心とする管端ソケット、上記管把持装置を受ける、上記管端ソケットの軸方向外端に隣接するカム作用口部、および継手分解時に上記管端の除去を補助する、上記カム作用口部の軸方向に内側のステップ状壁面を有する継手本体と、
上記軸を中心とする凹所部であって、上記管把持装置を受けるように構成され、上記管把持装置を上記管端と係合させるための駆動面を含む凹所部、および上記駆動面の半径方向に外側の先細の長手面を含む内壁を有するドライブナットと
を備え、
上記管把持装置が、継手本締め中に上記先細の長手面と接触するように変位させられた場合、上記先細の長手面は継手分解中に上記ナットを上記管把持装置から分離させることを補助する、管継手。
(項目２）
上記管把持装置はフェルールを備える、項目１に記載の管継手。
(項目３）
上記管把持装置は第１および第２のフェルールを備え、上記ドライブナットは第１および第２の先細の長手面を備え、上記第１および第２の先細の長手面のそれぞれは、継手分解中に上記ナットを上記第１および第２のフェルールのうちの対応する１つから分離するのを補助するように適合される、項目１に記載の管継手。
(項目４）
上記第１および第２の先細の長手面は、互いに不連続である、項目１に記載の管継手。
(項目５）
管捕捉面、および上記管捕捉面と不連続なステップ状壁面を有する継手本体と、
上記継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、上記ステップ状壁面から半径方向に間隔を空けた導管と
を備え、
上記導管が、継手本締め中に上記ステップ状壁面と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記ステップ状壁面は継手分解時に上記継手本体を上記導管から分離するのを補助する、継手アセンブリ。
(項目６）
上記ステップ状壁面は先細である、項目５に記載の継手アセンブリ。
(項目７）
上記ステップ状壁面は円錐台形である、項目５に記載の継手アセンブリ。
(項目８）
上記継手本体は、上記ステップ状壁面の軸方向に外側の凹所に設けられた壁面をさらに備える、項目５に記載の継手アセンブリ。
(項目９）
継手アセンブリであって、
先細の長手面を有する雌ネジ付きドライブナットと、
上記継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、上記先細の長手面から半径方向に間隔を空けた管把持部材と
を備え、
上記管把持部材が、継手本締め中に上記先細の長手面と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記先細の長手面は継手分解時に上記ドライブナットを上記管把持部材から分離させることを補助する、継手アセンブリ。
(項目１０）
上記先細の長手面は円錐台形である、項目９に記載の継手アセンブリ。
(項目１１）
先細の管捕捉面を有する管ソケットおよび上記管捕捉面から半径方向に間隔を空けた凹所に設けられた壁面を含む本体と、
継手本締め前は上記管捕捉面と軸方向に位置が合っている端部を有する管と
を備え、
上記継手アセンブリが本締めされる際、上記管ソケットと上記管端部との間の係合は、上記管ソケットと管端部との間に軸方向および半径方向の反力成分を作り出し、その結果、上記継手が緩められると、上記軸方向成分力は上記管を上記本体に対して軸方向に移動させることを補助し、上記管端部を上記管捕捉面から分離して上記凹所に設けられた壁面と軸方向に位置が合うようにし、上記本体と上記管との間の上記半径方向成分力を低減し、それにより、上記継手アセンブリの分解中における上記本体および上記管の分離を補助する、継手アセンブリ。
(項目１２）
上記管ソケットは、上記管捕捉面と上記凹所に設けられた壁面との間にステップ部分をさらに備える、項目１１に記載の継手アセンブリ。
(項目１３）
上記ステップ部分は先細である、項目１２に記載の継手アセンブリ。
(項目１４）
継手用のドライブナットであって、
雄ネジ付き継手本体と組み立てるように構成された雌ネジ付き部分と、
第１の管把持部材の少なくとも一部を受けるように構成された凹所部分であって、継手本体への本締め中に上記第１の管把持部材を管と係合させるための半径方向の駆動面、および上記駆動面の半径方向に外側の先細の長手面を備える内壁を含む凹所部分と
を備え、
上記第１の管把持部材が、継手本締め中に上記先細の長手面と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記先細の長手面は継手分解中に上記ナットを上記第１の管把持部材から分離するのを補助する、ドライブナット。
(項目１５）
上記凹所部は第１および第２の管把持部材を受けるように適合され、上記内壁は上記駆動面の半径方向に外側の第２の先細の長手面をさらに備え、上記第２の管把持部材が、継手本締め中に上記第２の先細の長手面と接触するように変位される場合、上記第２の先細の長手面は継手分解中に上記ナットを第２の管把持部材から分離するのを補助する、項目１４に記載のドライブナット。
(項目１６）
上記第１および第２の先細の長手面は不連続である、項目１５に記載のドライブナット。
(項目１７）
管継手本体との組み立てのために雌ネジ付きドライブナットを提供するステップと、
上記ドライブナットおよび管把持装置を上記管継手本体と組み立てて本締めする際に、管把持装置の少なくとも一部を係合する先細の長手面を上記雌ネジ付きドライブナットの内壁に形成するステップと
を含む、方法。
(項目１８）
管端を受けるための、軸を中心とする管端ソケットと、
上記管端を捕捉するための先細の管捕捉面と、
上記管端ソケットの軸方向外端付近のカム作用面と
を備え、
上記管端ソケットは、上記管捕捉面と上記カム作用面との間に軸方向に中間壁面を含み、上記中間壁面は、上記管捕捉面および上記カム作用面のそれぞれと不連続なステップ部分を含む、継手部品。
(項目１９）
上記中間壁面の上記ステップ部分は先細である、項目１８に記載の継手部品。
(項目２０）
上記中間壁面の上記ステップ部分は、上記軸に対して上記管捕捉面よりも著しく小さい角度で先細になっている、項目１８に記載の継手部品。
(項目２１）
上記継手部品は雄ネジ付き管継手本体を備える、項目１８に記載の継手部品。
(項目２２）
上記継手部品は雌ネジ付き管継手本体を備える、項目１８に記載の継手部品。
(項目２３）
上記継手部品は継手取り付け工具を備える、項目１８に記載の継手部品。
(項目２４）
上記中間壁面の上記ステップ部分は、上記軸に対して約５０分から約１度５０分の角度で延び、上記管捕捉面は、上記軸に対して約４度の角度で延びる、項目１８に記載の継手部品。
(項目２５）
継手本体を提供するステップと、
上記継手本体内に、軸方向内側の先細の管捕捉面を形成するステップと、
上記継手本体内に、軸方向外側の先細のカム作用口部を形成するステップと、
上記継手本体内に、上記管捕捉面と上記カム作用口部との間に軸方向に位置する中間壁面を形成するステップと
を含み、
上記中間壁面は、上記管捕捉面および上記カム作用口部のそれぞれと不連続なステップ部分を含む、方法。
(項目２６）
管端を受けるためのソケットを備える継手部品であって、上記ソケットは、軸方向の長手壁面と、上記軸方向の長手壁面の軸方向内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる表面を備える肩部とによって画定され、管端が上記ソケット内に挿入されて上記肩部に対して軸方向に圧縮された際、上記肩部表面は、軸方向圧縮中における上記管端の半径方向に外への拡張を低減するために、上記管端に対して半径方向に内への旋回力を与えるように構成される、継手部品。
(項目２７）
上記肩部表面の少なくとも一部は円錐台形である、項目２６に記載の継手部品。
(項目２８）
上記継手部品は継手本体を備える、項目２６に記載の継手部品。
(項目２９）
上記継手部品は継手取り付け工具を備える、項目２６に記載の継手部品。
(項目３０）
上記軸方向の長手壁面はステップ部分を含むため、上記管端が、上記ソケット内の上記管端の軸方向圧縮中に上記ステップ部分と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記ステップ部分は分解中に上記管端を上記継手部品から分離するのを補助する、項目２６に記載の継手部品。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１−１】図１は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、凹所に設けられた中間壁面を伴う管ソケットを有する管継手の部分断面図である。
【図１−２】図１Ａは、図１の管ソケットの一部の拡大断面図である。図１Ｂは、ここでも継手の本締め前の手締めした状態で示された、図１の管継手用の代替的な管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図２−１】図２は、本締めされた状態における図１の管継手の部分断面図である。
【図２−２】図２Ａは、図２の管ソケットの一部の拡大断面図である。図２Ｂは、本締めされた状態で示された、図１Ｂの管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図３】図３は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、先細の中間壁面を伴う管ソケットを有する管継手の部分断面図である。図３Ａは、図３の管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図４】図４は、本締めされた状態における図３の管継手の部分断面図である。
【図５】図５は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、中間壁面を伴わない管ソケットを有する管継手の部分断面図である。図５Ａは、図５の管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図６】図６は、本締めされた状態における図５の管継手の部分断面図である。図６Ａは、図６の管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図７】図７は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、先細の内壁面を伴うドライブナットを有する管継手の部分断面図である。図７Ａは、図７の継手のドライブナットおよびフェルールの一部の拡大断面図である。
【図８】図８は、本締めされた状態における図７の管継手の部分断面図である。
【図９】図９は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、先細の内壁面を伴うドライブナットを有する単一フェルール型管継手の部分断面図である。
【図１０】図１０は、本締めされた状態における図９の管継手の拡大部分断面図である。
【図１１】図１１は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、雌ネジ付き本体と先細の内壁面を伴う雄ネジ付きドライブナットとを有する管継手の部分断面図である。
【図１２】図１２は、本締めされた状態における図１１の管継手の拡大部分断面図である。
【図１３】図１３は、軸方向に圧縮された状態において管端が管ソケット内に取り付けられた、軸方向に先細になった肩部表面を伴う管ソケットを有する継手部品の部分断面概略図である。
【図１４】図１４は、管把持部材を管端に締め付けるための継手取り付け工具であって、軸方向に先細になった肩部表面を伴う管ソケットを含む工具の部分断面図である。
【図１５】図１５は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、軸方向に先細になった肩部表面を伴う管ソケットを有する管継手の部分断面図である。
【図１６】図１６は、本締めされた状態における図１５の管継手の拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１および２は、本願に記載する発明態様のいくつかの例示的な実施形態である管継手１０を図示している。管継手１０は、管１２との接続のために使用され、継手本体１４を含む。継手本体１４は、本発明を使用可能な種々の異なる種類のアセンブリおよび継手の単なる代表例である。例えば、継手本体は、スタンドアロン装置、または弁の一部、または結合体、またはその他任意の種類の流体制御装置もしくは流体流動装置であってもよい。
【００２３】
図示されている特定の継手本体１４は、主要本体部分１６と突出したソケット壁２０とを有する。ソケット壁２０は、継手本体１４内に管端ソケット２２の半径方向外周辺を形成する。
【００２４】
継手本体１４は、ソケット２２の軸方向内端２６を画定しそこに位置する、半径方向に延びる肩部２４を有する。ソケット壁２０は、継手本体１４の軸３０に対して略半径方向に延びる外終端面２８を有する。終端面２８は、ソケット２２の軸方向外端３２を画定しそこに位置する。
【００２５】
ソケット壁２０の外部に、雄ネジ４０が形成される。雄ネジ４０は、ドライブナット４４上の雌ネジ４２と協働する。ドライブナット４４は、回転可能であり、継手本体１４に対して軸方向に移動可能である。
【００２６】
ソケット壁２０は、管端ソケット２２を部分的に画定する内壁面５０を有する。内壁面５０は、ソケット２２の軸方向内端２６と当該ソケットの軸方向外端３２との間に延びる。図示された実施形態において、内壁面５０は、肩部２４と終端面２８との間に延びる。内壁面５０は、本願に記載の発明態様にしたがって種々の構成を有し得る。本願においていくつかの実施形態を示すが、当業者には、その他の実施形態も容易に明らかとなるであろう。
【００２７】
図１および２に図示された実施形態において、管端ソケット２２の内壁面５０は、管捕捉面５２、カム作用口部分５４、および、管捕捉面５２とカム作用口部分５４との間に中間壁面部分６０（図面中においては、明瞭にするためにその細部が誇張されている場合がある）を含む。例示的な管捕捉面５２は肩部２４から軸方向に外へ延びているが、その他の実施形態において、管捕捉面５２は、肩部２４から軸方向に間隔が空いてもよい。管捕捉部分は、多くの異なる形状、角度、輪郭、または幾何学的形状をとり得るが、内壁面５０の例示的な管捕捉面５２は、肩部２４から離れて軸方向に延びるにつれて半径方向に外へテーパーのついた円錐台形（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）の先細面である。図示された実施形態においては、図１Ａに示すように、管捕捉面５２は先細角度５３を有する。例示的な実施形態において、先細角度５３は、軸３０に対して約４度（４°）である。管捕捉面５２の先細角度５３、およびその全径は、継手１０の本締め中に管１２がソケット２２内で回転するのを阻止するために、継手本締め前に管１２の端を軽く保持または捕捉するように選択され得る。
【００２８】
例示的なカム作用口部５４は、管継手１０の一部を形成するフェルール（後述）を係合し、当該フェルールに半径方向に内向きにカム作用し、それにより、既知の様式で、管１２、フェルール、および継手本体１４の間に把持および密閉接続を提供するように適合される。カム作用口部５４の角度５７は、図１で参照されるように、望ましい把持および密閉接続を提供するために選択され得る。例示的な実施形態において、カム作用口部の角度５７は軸３０に対して約２０°である。
【００２９】
図示されている管１２は、本発明を使用可能な種々の異なる種類およびサイズの導管の単なる代表例である。図示されている特定の管１２は、軸３０を中心とする、平行で円筒形の内側および外側の側面７０および７２を含む略円筒形構成を有する。管１２は、管内端７４と、７６で切断して示された外側部分とを有する。管継手１０が作成される際、管１２の終端部分７４は、継手本体１４のソケット２２内に位置し、当該管は、そこから継手本体１４の外側へ向かって軸方向に外へ延びる。
【００３０】
図１および２に示されている特定の管継手１０は、継手本体１４に加えて、前フェルール８０、後フェルール８２、およびドライブナット４４を含む。本発明は、例えば、２つのフェルールではなく１つのフェルールのみを含む管継手を含む、その他の種類の管把持装置を含む継手にも適用できる。本発明は、その設計の多くが当該技術分野において既知である、異なる構成の前および／または後フェルールならびにドライブナットを含む管継手にも適用できる。
【００３１】
図１は、本締め前の手締めした状態における継手１０を図示している。管１２はソケット２２内に挿入される。管の終端部分７４は、継手本体１４の内壁面５０の管捕捉面５２と接触するように延びる。
【００３２】
管１２の外面７２は、継手本体１４の中間壁面６０よりも直径が小さく、したがって中間壁面６０から半径方向に内向きに間隔が空いている。フェルール８０および８２は管１２上にあり、ドライブナット４４は継手本体１４とネジ式で係合される。
【００３３】
図２は、本締め後の継手１０を図示している。ドライブナット４４は、継手本体１４にさらに螺入される。ドライブナット４４の動きが、フェルール８０および８２に、管１２と継手本体１４との間における把持および密閉係合を提供させる。
【００３４】
前フェルール８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、管１２は、軸方向に内へ押されて肩部２４と係合する。管１２に対する軸方向力は、前フェルール８０の軸方向の内側に位置する管端の部分７４を半径方向に外へ樽型歪曲させる。この管部分７４は、例えば図２に示すように、継手本体１４の中間壁面部分６０と接触し、反力の半径方向成分を作り出す場合があり、当該成分は、干渉負荷または摩擦負荷とも称される場合がある。
【００３５】
例示的な内壁面５０の中間壁面部分６０は、管捕捉面５２とカム作用口部分５４との間に延びる。面６０は軸３０を中心とする。例示的な中間壁面６０は、管捕捉面５２の軸方向に外側のステップ部分６１（図１Ａ参照）を、また当該ステップ部分６１の軸方向に外側の凹所部分６２を、当該凹所部分６２が管捕捉面５２から半径方向に間隔を空けるように含む。したがって、ソケット２２の直径は、凹所部分６２において、管捕捉面５２に沿ったいかなる地点よりも大きい。さらに、ソケット２２の内壁面５０の平均直径は、そのような凹所部のない継手管ソケットと比較して大きくなる。また、図示されているステップ部分６１は管捕捉面５２と直接的に隣接しているが、その他の実施形態において、ステップ部分６１は、管捕捉面５２の外縁から軸方向に間隔が空いていてもよい。
【００３６】
図１、１Ａ、２、および２Ａの図示された実施形態において、例示的なステップ部分６１は、実質的に円筒形の例示的な凹所部分６２に対して実質的に垂直である。結果として、図２Ｂに示すように、管端７４が継手本締め中に拡張し凹所部分６２と接触する場合、円筒形の凹所部分６２と管端７４との間の反力は、実質的に半径方向である（すなわち、非軸方向である）。また、拡張した管端７４と例示的なステップ部分６１との間の接触が最小となり、そのような接触からは、軸方向の反力がほとんどまたは全く生じない。例示的な継手１０の分解中、先細の管捕捉面５２と管端７４との間の係合は、管端を継手本体から分離するのを補助する軸方向の反力を提供することになる。分離中、あまり大きな拡張または変位を経験していない管の端７４は管ソケットの凹所部分６２へ軸方向に移動するにつれ、凹所部分６２と管１２との間の半径方向の反力は低減または排除され、それにより、管端７４を継手本体１４から分離するのを補助する。さらに、管ソケット２２の内壁面５０の平均直径を増大させることにより、管１２と管ソケット２２との間の接触長さに沿った総合的な半径方向の反力は低減される。
【００３７】
別の実施形態において、図１Ｂおよび２Ｂの部分図において示すように、ステップ部分６１´は先細とし、図２Ｂに示すように、継手本締め時の管とステップ部分６１´との間における接触増大の可能性を考慮し得る。管１２と先細ステップ部分６１´との間の接触は、継手分解中に管とステップ部分６１´との間に反力の軸方向成分を提供し得、これにより、継手本体１４からの管１２の分離を補助し得る。ステップ部分６１´は、多数の様々な角度に多数の様々に表面輪郭で設けられてもよいが、例示的な実施形態は、軸３０に対して約２０°の先細角度６３´での円錐台形のステップ部分６１´を含む。
【００３８】
その他の実施形態において、ステップ部分６１´は、軸方向により短いステップ部分６１´およびより長い凹所部分６２´をもたらす、先細角度６３´がより大きい急勾配のものであってもよいし、ステップ部分６１´は、軸方向により長いステップ部分６１´およびより短い凹所部分６２´をもたらす、先細角度６３´がより小さい浅いものであってもよい。有限要素解析および特定の継手の試験により、管に対して軸方向の弾性反力を提供し、分解時における管除去の補助を達成することができるシステムを構築するために、どの程度先細にする必要があるかを判断することができる。
【００３９】
種々の例示的な実施形態において、継手本体管ソケットのステップ状または先細の中間壁部分は、管ソケットの管捕捉部分およびカム作用口部分と不連続であってもよく、すなわち、ステップ状または先細の中間壁は、管捕捉およびカム作用口部分１５２、１５４と異なる角度で設けられてもよく、管捕捉部分およびカム作用口部分１５２、１５４から半径方向に間隔が空いていてもよく、ならびに／または管捕捉部分およびカム作用口部分１５２、１５４から軸方向に間隔が空いていてもよい。
【００４０】
一実施形態において、図３および４に示すように、継手本体１００には、カム作用口部分１５４の内縁まで延びる先細の長手面を有するステップ部分１６０を含む管ソケットを設けてもよく、それにより、管ソケット１２２の独立した凹所部分を省くことができる。継手本締め後におけるステップ部分または先細の内壁１６０と拡張した管端１７４との間の係合または接触は、そのような接触が発生する際、管１１２と先細壁１６０との間の接触の長さに沿って反力の軸方向成分を作り出し、それにより、管端を継手本体１１４から分離するのを補助する。また、図示されているステップ状または先細の壁部分１６０は管捕捉部分１５２と直接的に隣接しているが、ステップ部分は、管捕捉部分１５２の外縁から軸方向に間隔が空いていてもよい。
【００４１】
壁面１６０の先細状態は（円筒形面とは対照的に）、分解時におけるソケット１２２からの管１１２の除去を補助することができる。最初に管端１７４を先細壁面１６０から解放すると、管端１７４と壁面１６０との間における半径方向の反力の低減または排除により、実質的にいかなる力もなく、管１１２を除去することができる。
【００４２】
先細壁面は、種々の先細角度に種々の表面輪郭で設けられてもよい。一実施形態において、先細壁面は円錐台形であり、管捕捉部分の外縁をカム作用口部の内縁と接続するように先細となっている。図３および４の図示された実施形態において、先細壁面１６０は、先細角度１６３を有する円錐台形である。１つの例示的な実施形態において、先細角度１６３は、軸１３０に対して約５０分、つまり、１度の５／６である。そのような実施形態において、例示的な先細壁面１６０の先細角度１６３は、管捕捉部分１５２の先細角度１５３よりも著しく小さい。後述するように、先細壁面１６０の先細角度１６３は、継手本締め中に管端が半径方向に外へ拡張してソケット壁と接触する場合に、管端の除去を補助するように選択される。先細角度の１つの望ましい範囲は、５０分から１度５０分であり、許容差はプラスマイナス１５分である。
【００４３】
本願の別の発明態様によると、継手本体からの管端の分離は、追加的または代替的に、継手本締め時に管ソケットと接触する管の部分の長さを低減することによって容易になる場合がある。これは、これらの接触する表面間の総合的な半径方向の反力を低減させ、それにより、分解時における継手本体からの管端の分離を補助することができる。一実施形態において、拡張した管端と管端ソケットとの間の接触の長さは、上述の図１〜４の実施形態に関連して説明したように、管端ソケット内に凹所または先細の長手面を設けることによって低減され得る。別の実施形態において、拡張された管端と管端ソケットとの間の接触の長さは、追加的または代替的に、管ソケットの長さを低減することによって低減され得る。図５および６は、そのような１つの例示的な実施形態である継手２００を図示している。継手２００において、継手本体２１４は、浅い、または短縮されたソケット２２２を有する。ソケット２２２の外周辺は、継手本体２１４の内壁面２５０によって画定される。内壁面２５０は、管捕捉部分２５２およびカム作用口部分２５４を含み、図面中においてこれらの角度は明瞭にするために誇張されている場合がある。
【００４４】
図５および６の例示的な内壁面２５０は、図１〜４の実施形態の中間壁面６０、１６０のような中間壁面を含まない。むしろ、管捕捉部分２５２は、カム作用口部２５４に当接している。すなわち、カム作用口部２５４は、中間または遷移長さがゼロの管ソケット２２２を提供するように、管捕捉部分２５２と直接的に隣接している。したがって、例示的な継手本体２１４の管捕捉部分２５２とカム作用口部２５４との間には、先細壁面、ステップ状壁面、円筒形壁面のいずれもがない。管捕捉部分２５２およびカム作用口部２５４の先細角度２５３、２５７はどんな角度であってもよいが、試験および有限要素解析によって判断されるように、例示的な実施形態においては、管捕捉部分２５２は約４°の先細角度２５３を有し、カム作用口部は約２０°の先細角度を有する。
【００４５】
その他の実施形態において、管ソケット長さは、継手本締め時および継手分解後の両方において、管ソケットと管端との間に望ましい半径方向力を提供するように選択され得る。浅い管ソケットには、代替的に、管捕捉面とカム作用口部との間に、円筒形の中間管壁またはステップ状の中間管壁を設けてもよい。適切なソケット長さおよび／または中間管壁の幾何学的形状は、有限要素解析および試験によって判断され得る。
【００４６】
その他の発明態様によると、１つ以上のその他の継手アセンブリ部品に１つ以上の先細の長手面を設けてもよい。一実施形態において、管把持装置の一部が外側に配置され本締め中にナットの内壁と接触する場合には、継手と組み立てられる管把持装置の一部を係合するように、先細の長手面が継手アセンブリのドライブナットの内壁に設けられ得る。先細の長手面と管把持装置との間のこの接触は、管把持装置に対する弾性反力の軸方向成分を作り出し、それにより、継手分解時における管把持装置からのナットの分離を補助することができる。図７〜１２は、そのような先細の長手面の１つ以上を有するドライブナットを含む継手の例示的な実施形態を図示している。
【００４７】
一実施形態によると、図７および８は、２個フェルール管継手３００を図示している。管継手３００は、管３１２との接続のために使用されることができ、継手本体３１４を含む。継手本体３１４は、本発明を使用可能な種々の異なる種類のアセンブリおよび継手の単なる代表例である。例えば、継手本体は、スタンドアロン装置、または弁の一部、または結合体、またはその他任意の種類の流体制御装置もしくは流体流動装置であってもよい。さらに、継手本体３１４には、例えば上述し、図１〜６に図示した先細の管捕捉面および管端ソケット壁面等の凹所または先細の長手面を設けてもよいが、必ずしもこれらが必要なわけではない。図７、８に示す特定の管継手３００は、継手本体３１４に加えて、前フェルール３８０、後フェルール３８２、およびドライブナット３４４を含む。
【００４８】
図７および７Ａは、本締め前の手締めした状態における継手３００を図示している。管３１２は、ナット３４４を通してソケット３２２へ挿入される。前フェルール１８０はナット３４４内の凹所部３４５の第１の部分に配列され、後フェルール３８２は凹所部３４５の第２の部分に配列される。本締め中にフェルール３８０、３８２を管類３１２と係合させるための円錐台形の駆動面３４９が、当該凹所部に含まれる。
【００４９】
図８は、本締め後の継手３００を図示している。ドライブナット３４４は、継手本体３１４にさらに螺入される。ドライブナット３４４の動きが、フェルール３８０および３８２に、管３１２と継手本体３１４との間における把持および密閉係合を提供させる。
【００５０】
前フェルール３８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、前フェルール３８０の外側部分３８０ｒは、外へ拡張または変位し得る。同様に、後フェルール３８２の内側の把持部分の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、後フェルール３８２の外側部分３８２ｒを外へ拡張または変位させ得る。ある状況下では、フェルール３８０、３８２のこれらの外側部分の一方または両方が、本締め中にドライブナット３４４の内壁３４６と接触し得る。図７および８の例示的な実施形態において、先細の長手面３４７、３４８が、内壁３４６の、前および後フェルール３８０、３８２と軸方向に位置合わせされた位置に設けられる。その他の例示的な実施形態においては、先細の長手面を２つのフェルールのうち一方のみと軸方向に位置合わせされるように設けてもよいし、内壁上の１つの連続的な先細の長手面を両方のフェルール（図示せず）と軸方向に位置合わせされるように延ばしてもよいことに留意すべきである。図７および８の図示されている実施形態において、前および後フェルール３８０、３８２の外側部分３８０ｒ、３８２ｒが本締め中に変位する場合、図８に示すように、外側部分３８０ｒ、３８２ｒの一方または両方は、先細の長手面３４７、３４８の対応する一方または両方と接触する場合があり、反力の半径方向成分および軸方向成分の両方をもたらす。
【００５１】
これらの内壁面３４７、３４８の先細状態は、分解時における一方または両方のフェルール３８０、３８２からのナット３４４の分離を補助することができる。先細面３４７、３４８と１つまたは複数のフェルール３８０、３８２との間の接触によって作り出された反力の軸方向成分は、フェルール３８０、３８２のいずれかまたは両方からのナット３４４の分離を補助することができる。最初に１つまたは複数のフェルール３８０、３８２を先細壁面３４７、３４８から解放すると、結果として生じる１つまたは複数のフェルール３８０、３８２と先細壁面３４７、３４８との間における半径方向の分離または半径方向の反力の低減により、実質的にいかなる力もなく、ナット３４４を分離することができる。
【００５２】
分解中において、接触するナットとフェルール表面との間に、フェルールの十分な半径方向の抑制と十分な軸方向の反力との両方を提供するために、ドライブナット３４４の内壁面３４７、３４８の先細角度３４１、３４３は、ドライブナットの軸３３０から計測した場合、例えばそれぞれ０°を超えて最大約４５°の範囲をとり得る。これら２つの角度３４１、３４３は、同じであってもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。例示的な実施形態において、先細角度３４１、３４３はそれぞれ約５°から最大約３０°の範囲をとってもよく、より好ましいが必須ではない実施形態において、先細角度３４１、３４３はそれぞれ約１０°から約２０°の範囲をとってもよい。図７および８の図示されている実施形態において、先細壁面３４７、３４８はそれぞれ、軸３３０に対して約１０°の先細角度３４１、３４３を有する。
【００５３】
上述のように、本締め中に管把持装置の任意の部分が半径方向に外へ拡張または変位してドライブナットの内壁と係合する場合には、ドライブナット内の先細壁面の先細角度は、例えば１つまたは複数のフェルール等、管把持装置からのドライブナットの分離を補助するように選択され得る。また、継手が締め付けられる前の、手締めした状態における、管把持装置の外側部分とドライブナットの先細の長手面との間の間隙は、管把持装置を管端に締め付けるのを補助するために、１つまたは複数のフェルールの外側部分とドライブナットの内壁との間に望ましい半径方向の反力負荷を提供するよう、単独で、または先細角度と組み合わせて、選択され得る。例示的な実施形態において、図７および７Ａに示すように、前フェルール外側部分３８０ｒと先細の長手面３４７との間に間隙ｇ１が設けられ、後フェルール外側部分３８２ｒと先細の長手面３４８との間に間隙ｇ２が設けられる。これらの間隙の寸法および先細の長手面の先細角度は、例えば、図１〜６に示すドライブナット４４、１４４、２４４等、円筒形の内壁面を有するナットを伴う継手３００の本締め中に経験されるものと一致する半径方向の反力を提供する等、継手本締め中に望ましい半径方向の反力を提供するように変更され得る。したがって、先細の長手面を伴うドライブナット３４４は、円筒形の内壁面を有するナットと交換可能であるため、同じ継手本体および管把持装置を使用することが可能になる。そのような１つの例示的な実施形態において、１／２インチ管類用の管継手３００は、前フェルール３８０と先細の長手面３４７との間に約０．０１０インチの間隙ｇ１を、後フェルール３８２と先細の長手面３４８との間に約０．００９インチの間隙ｇ２を含む。
【００５４】
別の発明態様によると、継手組み立て中における、接触する継手部品の複数セットの分離を補助するために、継手の複数の部品上に先細の長手面を設けてもよい。一実施形態において、先細の長手面は、継手分解中における管端および管把持装置からの分離のために、本体管ソケットの内壁およびドライブナットの内壁の両方にそれぞれ設けられる。図７および８の図示されている例示的な実施形態においては、上述のような、ナット３４４上の先細の長手面３４７、３４８に加えて、管捕捉部分３５２とカム作用口部３５４との間に、本締めされた継手３００の分解中における管３１２からの継手本体３１４の分離を補助するための、図３および４の先細壁面１６０と一致する、先細中間ソケット壁面３６０が設けられる。
【００５５】
図９および１０は、先細の長手面４４７がドライブナット４４４の内壁に設けられた別の例示的な実施形態である継手４００を図示している。図９および１０の例示的な継手は、公開番号第ＵＳ２００６／００４９６３２号として公開され、「Ｔｕｂｅ Ｆｉｔｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｉｎｇ」と題された同時係属中の出願番号第１０／４６７，２４１号に記載されている単一フェルール管継手と同様の、単一フェルールの設計であり、当該出願の全開示は、参照することによりその全体が本願に組み込まれる。
【００５６】
図示されている管継手の本締め中、単一フェルール４８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、単一フェルール４８０の外側部分４８０ｒは、外へ拡張または変位し得る。ある状況下では、フェルール４８０のこの外側部分４８０ｒが本締め中にドライブナット４４４の内壁４４６と接触し、フェルール４８０の外側部分４８０ｒとドライブナット４４４の内壁４４６との間に半径方向の反力負荷を生じさせる場合がある。図９および１０の例示的な実施形態において、先細の長手面４４７は、内壁４４６の、フェルール４８０と軸方向に位置合わせされ、半径方向に間隔を空けた位置に設けられる。フェルール４８０の外側部分４８０ｒが本締め中に変位する場合、図８に示すように、外側部分４８０ｒは、先細の長手面４４７と接触する場合があり、反力の半径方向および軸方向成分の両方をもたらす。反力の軸方向成分はフェルール４８０からのナット４４４の分離を補助することができるため、内壁面の先細状態は（例えば、円筒形面とは対照的に）、分解中におけるフェルール４８０からのナット４４４の分離を補助することができる。最初にフェルール４８０を先細壁面４４７から解放すると、先細の長手面４４７の先細角度によって、実質的にいかなる力もなく、ナット４４４を分離することができる。
【００５７】
図１１および１２は、先細の長手面５４８がドライブナット５４４の内壁に設けられたさらに別の例示的な実施形態である継手５００を図示している。図１１および１２の例示的な継手は、公開番号第ＵＳ２００５／０２４２５８２号として公開され、「Ｆｉｔｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｔｕｂｅ ａｎｄ Ｐｉｐｅ」と題された同時係属中の出願番号第１１／１１２，８００号に記載されている雄ネジ付きドライブナットを伴う管継手と同様の、雄ネジ付きドライブナット５４４および雌ネジ付き継手本体５１４を利用する種類の２個フェルール継手であり、当該出願の全開示は、参照することによりその全体が本願に組み込まれる。
【００５８】
図示されている管継手の本締め中、前フェルール５８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、前フェルール５８０の外側部分５８０ｒは、外へ拡張または変位し得る。同様に、内側の、後フェルール５８２の把持部分の軸方向および半径方向に内への動きによって、後フェルールの外側部分５８２ｒは、外へ拡張または変位し得る。ある状況下では、フェルール５８０、５８２のこれらの外側部分５８０ｒ、５８２ｒの一方または両方が、本締め中にドライブナット５４４の内壁５４６と接触し、１つまたは複数のフェルール５８０、５８２の外側部分５８０ｒ、５８２ｒとドライブナット５４４の内壁５４６との間に半径方向の反力負荷を生じさせる場合がある。図１１および１２の例示的な実施形態において、先細の長手面５４７は、内壁５４６の、フェルール５８０、５８２と軸方向に位置合わせされ、半径方向に間隔を空けた位置に設けられる。フェルール５８０、５８２の外側部分５８０ｒ、５８２ｒが本締め中に変位する場合、図１２に示すように、外側部分５８０ｒ、５８２ｒの一方または両方が、先細の長手面５４７と接触する場合があり、接触する面間に反力の半径方向成分および軸方向成分の両方をもたらす。反力の軸方向成分は１つまたは複数のフェルール５８０、５８２からのナット５４４の分離を補助することができるため、内壁面５４７の先細状態は（例えば、円筒形面とは対照的に）、分解中におけるフェルール５８０、５８２からのナット５４４の分離を補助することができる。最初に１つまたは複数のフェルール５８０、５８２を先細壁面５４７から解放すると、先細の長手面の先細角度によって、実質的にいかなる力もなく、ナット５４４を分離することができる。
【００５９】
また別の発明態様によると、第１および第２の継手部品を分離する上での補助は、第１および第２の継手部品間における半径方向の反力を低減させるために、第２の継手部品の軸方向圧縮中における第２の継手部品の半径方向に外への変位を低減させることによって実現され得る。例えば、継手組み立て中における管端の外への変位または湾曲を低減するために、継手本体に抗湾曲機能を設けてもよい。抗湾曲機能を有する一実施形態において、管端を受けるためのソケットを伴う継手部品には、軸方向に後退した肩部表面、または、ソケットの軸方向の長手壁の軸方向内端から軸方向に内へかつ半径方向に内へ延びる面を有する肩部が設けられ得る。
【００６０】
図１３は、環状の長手壁面６１２と、当該長手壁面６１２の軸方向内端の軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる、軸方向に後退した肩部表面６１５とを伴うソケット６１０を有する、継手部品６００を図示している。管端６７４が管ソケット６１０内において肩部表面６１５の外側部分６１６に対して軸方向に圧縮される際、矢印Ａで示される外向きの湾曲力は、管端６７４を外へ湾曲または樽型歪曲させて長手壁面６１２と係合させる傾向がある。管端６７４を係合する外側部分６１６から内側へ、肩部表面６１５を軸方向に後退させることにより、管端６７４の内側部分６７６と肩部６１５との間の間隙Ｇは、矢印Ｂで示される内向きの旋回力が湾曲力Ａに少なくとも部分的に対抗することを可能にし、それにより、湾曲または樽型歪曲による管端６７４の半径方向の拡張を低減させることができる。この管端６７４の半径方向の拡張の低減は、分解中における継手部品６００からの管端６７４の分離を容易にすることができる。
【００６１】
継手部品内には、例えば、環状の長手壁面から（直接的に、または半径方向に間隔が空いて）延びる、円錐台形、凹面、凸面、もしくはステップ状の面、または異なる輪郭もしくは幾何学的形状の組み合わせを含む、多数の異なる種類の軸方向に後退する肩部表面を設けることができる。図示されている実施形態において、軸方向に後退する肩部表面６１５は、当該肩部表面６１５の実質的に平坦な外側部分６１６から延びる円錐台形の面を含み、該実質的に平坦な外側部分６１６は、長手壁面６１２まで延びる。この平坦な外側部分は、例えば、管端の軸方向圧縮前、またはその最中に管端６７４がその底を打つ管端係合面を提供し得る。
【００６２】
この抗湾曲機能には、多数の異なる種類の継手部品に設けられ得、該継手部品には、ソケット内に挿入される間に軸方向圧縮を経験する、管端等の別の継手部品を受けるためのソケットを有する任意の継手部品を含み、該ソケットには、例えば、継手組み立て前に、１つまたは複数のフェルール等の管把持部材を管端と予め組み立てまたはスエージ加工する、継手取り付け工具を含む。これらの発明態様が適用され得るそのような継手取り付け工具の一例は、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｗａｇｉｎｇ Ｆｅｒｒｕｌｅｓ」と題された米国特許第６，４６３，７７８号（「’７７８特許」）において記載されている手動操作式の油圧スエージ加工ユニットであり、当該特許の全開示は、参照することにより本願に組み込まれる。
【００６３】
図１４は、例えば‘７７８特許の例示的な油圧スエージ加工ユニット等のスエージ加工工具と共に使用するための、例示的な締め付けまたはスエージ加工金型７００を図示している。スエージ加工金型７００は、軸方向外側カム作用面７１１を有するソケット７１０と、環状の長手壁面７１２と、当該長手壁面７１２の内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる、軸方向に後退した肩部表面７１５とを含む。例えば、金型７００の軸方向の前進によって管端７７４がソケット７１０内において軸方向に圧縮されると、軸方向に後退する肩部表面７１５と管端７７４の内側部分７７６との間の間隙Ｇは、軸方向に圧縮された管端７７４に対する内向きの旋回力が湾曲力に少なくとも部分的に対抗することを可能にし、それにより、湾曲または樽型歪曲による管端７７４の半径方向の拡張を低減することができる。
【００６４】
肩部表面７１５と管端７７４の内側部分７７６との間の間隙Ｇは、管端７７４の内側部分７７６の少なくとも一部が管端７７４の軸方向圧縮時に肩部表面を係合するのを可能にすることにより、軸方向圧縮中における管端７７４の内向きの旋回力を限定するように、および／または軸方向に圧縮された管端７７４にさらなる軸方向支持を提供するようにサイズが決定され得る。例えば、一実施形態において、肩部表面７１５は、金型７００の軸方向中心線に対して約７５°の角度で外側部分７１６から延びる先細部分７１７を含む。
【００６５】
また、ソケット７１０の表面は、管端７７４と金型７００との間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるために、例えばステップ状または先細の環状の長手面等、本願において記載したその他の機能のうち１つ以上を使用して、工具またはスエージ加工金型７００からの管端の分離を容易にするようにさらに構成されてもよいが、必ずしもその必要はない。例えば、図示されているスエージ加工金型７００において、管端７７４と金型７００との間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるために、環状の長手壁面７１２に中間先細部分７１３を設けてもよい。先細部分７１３の角度は、比較的わずかな、または比較的短い軸方向距離にわたるものであってもよいが必ずしもその必要はなく、例えば、約１．１インチ（２８ｍｍ）の外径を有する管類に関する一実施形態において、中間部分７１３は、約０．６７°の角度で、約０．０８８インチ（２．２ｍｍ）の軸方向長さにわたって先細になる。
【００６６】
管端と継手本体との間における半径方向の反力を低減し、それによって、継手分解中における継手本体からの管端の分離を補助するために、継手本体内に抗湾曲機能を設けてもよい。図１５および１６は、抗湾曲機能を含む例示的な継手アセンブリ８００を図示している。継手アセンブリ８００は、管端８７４を受けるためのソケット８１０を有する継手本体８１４を含む。当該ソケットは、環状の長手壁面８１２と、当該長手壁面８１２の軸方向内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる、軸方向に後退した肩部表面８１５とを含む。継手８００は、図１の継手１０のナット４４およびフェルール８０、８２と一致してもよいが必ずしもその必要はない、ドライブナット８４４およびフェルール８８０、８８２をさらに含み得る。
【００６７】
継手本体８１４は、継手の手締めした状態において、または管端８７４の軸方向圧縮前に、管端８７４が肩部８１５の外側部分を係合し、またはその底を打つよう、管端８７４を受けるように構成されてもよい。別の実施形態において、管端８７４は、継手の手締めした状態において先細の管捕捉面８５２を係合することができ、図１５に示すように、肩部表面８１５と管の端８７４との間に空間をもたらす。継手８００が本締めされると、図１６に示すように、管端８７４が軸方向に圧縮されて肩部表面８１５と係合し、この地点において、軸方向に後退した肩部表面８１５と管端８７４の内側部分８７６との間の間隙Ｇは、管端８７４の軸方向圧縮が内向きの旋回力Ｂを作り出すことをさらに可能にし、当該力が外向きの湾曲力Ａに少なくとも部分的に対抗して、継手本体８１４と管端８７４との間の半径方向の反力を低減することにより、継手分解中における継手本体８１４からの管端８７４の分離を補助する。図１４の継手取り付け工具金型７００と同様に、間隙Ｇは、管端８７４の軸方向圧縮が管端８７４の内側部分８７６のさらなる軸方向支持をもたらすように限定され得る。
【００６８】
上述した工具金型７００と同様に、継手本体８１４のソケット８１０は、例えば図１〜６の例示的な実施形態において示すように、管端８７４と継手本体８１４との間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるために、例えばステップ状、先細、または凹所に設けられた環状の長手面等、本願において記載したその他の機能のうち１つ以上を使用して、継手本体８１４からの管端８７４の分離を容易にするようにさらに構成されてもよいが、必ずしもその必要はない。
【００６９】
本願において、本発明の種々の発明態様、概念、および特徴を、例示的な実施形態と組み合わせて具現化されるものとして説明し図示されている場合があるが、これらの種々の態様、概念、および特徴は、単独で、または、その種々の組み合わせおよび副組み合わせで、多数の代替的な実施形態において使用され得る。本願において明示的に除外されていない限り、そのような組み合わせおよび副組み合わせはすべて、本発明の範囲内であることが意図されている。またさらに、本発明の種々の態様、概念、および特徴について、種々の代替的な実施形態―代替的な材料、構造、構成、方法、回路、装置および部品、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、および形成し、適応し、および機能する代替案等―が本願において記載されている場合があるが、そのような記載は、現在既知であるか後に開発されるかにかかわらず、利用可能な代替的実施形態の完全なまたは網羅的なリストであることを意図するものではない。当業者であれば、発明態様、概念、または特徴の１つ以上をさらなる実施形態に容易に採用することができ、そのような実施形態が本願において明示的に開示されていない場合であっても、本発明の範囲内で使用し得る。また、本発明のいくつかの特徴、概念、または態様は、本願において、好ましい配置または方法として記載されている場合があるが、そのような記載は、明示的に述べられているのでない限り、そのような特徴が必要または必須であると示唆することを意図するものではない。またさらに、本開示の理解を補助するために、例示的または代表的な値および範囲が含まれている場合があるが、そのような値および範囲は、限定的意味で解釈されるべきものではなく、明示的に述べられている場合のみ、重大な値または範囲となることが意図されている。さらに、種々の態様、特徴、および概念は、本願において明示的に発明である、または発明の一部を形成すると識別されている場合があるが、そのような識別は排他的であることを意図するものではなく、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示的に識別されることなく、本願において完全に記載されている発明態様、概念、および特徴がある場合もあり、当該発明は、代わりに添付の特許請求の範囲において説明されている。例示的な方法またはプロセスの記載は、いかなる場合にも必要とされるすべてのステップを含むことに限定されず、また、明示的に述べられているのでない限り、ステップが提示される順序を必要または必須なものとして解釈すべきではない。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本出願は、米国仮特許出願第６０／７５８，６８８号（「ＦＩＴＴＩＮＧ ＦＯＲ ＴＵＢＥ ＯＲ ＰＩＰＥ」、２００６年１月１３日出願）、および米国仮特許出願第６０／８３４，５４８号（「ＦＩＴＴＩＮＧ ＦＯＲ ＴＵＢＥ ＯＲ ＰＩＰＥ」、２００６年７月３１日出願）による優先権を主張し、両者はその全体が本明細書において参照により全面的に援用される。
【背景技術】
【０００２】
継手は、管またはその他の導管の端を別の部材と接合または接続するために使用され得るものであり、当該その他の部材は、例えばＴ型継手および肘継手を経由するもの等、別の管もしくは導管端、または、例えば弁等、管端と流体連通する必要がある装置であってもよい。ある種類の継手は、雌ネジ付きドライブナットの影響下で、管と本体との間に把持および密閉作用を提供する２つのフェルールを含む把持方式を使用する。例えば、単一フェルール継手、その他の種類の管把持装置を使用する継手、および雄ネジ付きドライブナットを使用する継手等、その他の種類の継手も知られている。
【０００３】
本締め時に半径方向に変位または拡張される管継手部品は、本締めの変形エネルギの一部を吸収し、拡張または変位の結果として、半径方向に隣接および／または半径方向に近接する継手部品表面と接触する場合がある。例えば、２個フェルール継手の前フェルール、または単一フェルール継手のフェルール等の管把持部材内の管類は、継手本締め中に半径方向に外へ拡張する場合があり、本締めの変形エネルギの一部を吸収する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願は、概して、例えば、継手取り付け中における継手部品の軸方向圧縮の結果としての継手部品の半径方向に外への動きにより、本締め中に係合部品が互いに接触した場合、継手の分解中に２つ以上の継手部品を分離するのを補助するように構成された継手アセンブリに関する。本願において使用する場合、継手アセンブリの継手部品は、例えば連結本体および弁本体等の本体、ドライブナット、例えばフェルール等の管把持部材、管類、またはその他の導管、ならびに、例えば管把持部材取り付け工具またはスエージ加工前の工具等の継手取り付け工具を含み得るがこれらに限定されない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの発明態様によると、１つ以上の継手部品係合面は、本締めされた継手の２つの接触する継手部品間における半径方向の反力を低減するように構成され得る。例えば、継手組み立て中に第２の継手部品と軸方向に位置合わせされる第１の継手部品の表面は、分解中における凹所に設けられた表面と第２の部品との間における半径方向の反力低減を提供するために、半径方向に凹所に設けられてもよい。本願において使用する場合、第１の部品の一部が第２の継手部品の一部と同じ軸位置（例えば、継手に沿った位置）に位置する場合、２つの部品は「軸方向に位置合わせ」されている。本締めされた継手の継手部品間の接触に起因する半径方向の反力を低減するように構成された継手部品のもう１つの例として、継手組み立て中に第２の継手部品と接触する第１の継手部品の表面は、第１および第２の部品間の接触の長さを低減するため、および、結果として、分解中における第１および第２の部品間の半径方向の反力低減を提供するために、軸方向に短かくされ得る。
【０００６】
したがって、１つの例示的な実施形態において、継手部品は、先細の管捕捉面から半径方向に間隔を空けた凹所に設けられた壁面を含む管ソケットを有する本体を含む。そのような継手部品は、継手本締め前に管捕捉面を係合する端部を有する管を含む継手アセンブリにおいて使用され得る。継手アセンブリが本締めされると、例えば管端の軸方向圧縮に起因する管端の半径方向に外への変位または湾曲による、管ソケットと管端部との間のさらなる係合は、管ソケットと管端部との間に軸方向および半径方向の反力成分を作り出す。管ソケット内に凹所に設けられた長手面を設けることにより、第１および第２の部品間の半径方向成分力が低減され、それによって、継手アセンブリの分解中における第１および第２の部品の分離を補助することができる。
【０００７】
別の発明態様によると、１つ以上の継手部品係合面は、追加的または代替的に、本締めされた継手の２つの接触する継手部品間に反力の軸方向成分を作り出すように構成されてもよい。この弾性反力の軸方向成分は、本締めされた継手の分解中において２つの継手部品を分離するのを補助することができる。例えば、第１の継手部品はステップ状壁面を含んでもよく、当該壁は例えば、反力の軸方向成分を作り出すために、継手本締め中に第２の継手部品と接触する先細面を含んでもよく、それによって、継手が分解される際に、第１および第２の継手部品の分離を補助することができる。
【０００８】
したがって、１つの例示的な実施形態において、継手アセンブリは、ステップ状壁面を有する第１の継手部品と、継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、先細の長手面から半径方向に間隔を空けた第２の継手部品とを有する。第２の継手部品が、継手本締め中にステップ状壁面と接触するように半径方向に変位された場合、ステップ状壁面は継手分解時に第１の継手部品を第２の継手部品から分離するのを補助する。例えば、第２の継手部品とステップ状壁面との係合により、第２の継手部品を第１の継手部品から離れて軸方向に移動させるのを補助する反力の軸方向成分を作り出すことができる。もう１つの例として、ステップ状壁面は、継手分解中における第２の継手部品の初期の軸方向の動きの時に、第１および第２の継手部品間に半径方向の反力低減を提供することができる。
【０００９】
そのような一実施形態において、継手本体にはステップ状壁面を有する管ソケットが設けられているため、継手本体と組み立てられる管が半径方向に拡張してステップ状壁面と接触する場合、この接触に起因する反力の軸方向成分が、継手の分解時に管を継手本体から分離するのを補助し得る。また、管ソケット壁のステップ状態は、継手からの管の撤収中における継手本体と管との間の半径方向力を低減することができる。
【００１０】
例示的な実施形態において、管端用の管継手の部品は、管端を受けるための、軸を中心とする管端ソケットを有する本体を含む。管端ソケットは、ソケットの軸方向内端を画定する肩部と、管端を係合するための肩部に隣接する先細の管捕捉面と、フェルールを係合するための、管端ソケットの軸方向外端付近のカム作用口部と、管捕捉面とカム作用口部との間に配置されたステップ状壁面とを有する。管が継手本締め中に拡張してステップ状壁面と接触する場合、ステップ状壁面と管との間のこの接触は、管に対する弾性反力の軸方向成分を作り出し、これによって、継手分解時におけるソケットからの管の除去を補助することができる。また、壁面のステップ状態は、例えば、管ソケットからの管の撤収中に、管と先細面の少なくとも一部との間に半径方向の分離を提供することによって、管ソケットと管端との間の半径方向力を低減することができる。
【００１１】
別の実施形態において、継手本体には、継手の分解時における継手本体からの管の分離を補助するために延びる先細の管捕捉面が設けられる場合がある。例えば、継手本体の管ソケット内の先細の管捕捉面は、管ソケットのカム作用口部まで延び、それによって管捕捉面とカム作用口部との間のあらゆる中間または遷移壁面を排除することができる。そのような１つの例示的な実施形態において、管端用の管継手は、管端を受けるための、軸を中心とする管端ソケットを有する継手本体を含む。管ソケットは、ソケットの軸方向内端を画定する肩部と、管端を係合するための肩部の外側の先細の管捕捉面と、フェルールの少なくとも一部を受けるための、管捕捉面の外側かつ管捕捉面と直接的に隣接するカム作用口部とを含む。
【００１２】
別の実施形態において、ドライブナットには先細の長手面を有する内壁が設けられる、その結果、ドライブナットおよび継手本体と組み立てられる管把持部材が先細の長手面と接触するように変位される場合、この接触に起因する弾性反力の軸方向成分は、継手の分解時に管把持部材をドライブナットから分離するのを補助することができる。また、長手壁の先細状態は、例えば、継手分解中に、管把持部材と先細面の少なくとも一部との間に半径方向の分離を提供することにより、ドライブナットからの管把持部材の分離中におけるドライブナットと管把持部材との間の半径方向力を低減することができる。
【００１３】
その他の実施形態において、複数の継手部品を、本締めされた継手の接触する継手部品表面間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるように構成し、それによって継手の分解を補助することができる。例えば、継手アセンブリは、継手分解中に管端を継手本体から分離するのを補助するための、先細の壁を有する管ソケットを伴う継手本体と、継手分解中に管把持部材をドライブナットから分離するのを補助するための、先細の長手面を有する内壁を伴うドライブナットとを含んでもよい。
【００１４】
本願のさらに別の発明態様によると、管端を受けるように構成された管ソケットを含む継手部品に、例えば管端の軸方向圧縮に由来する管端の湾曲または樽型歪曲を含む、管端の半径方向に外への拡張または変位を低減する抗湾曲機能を設けてもよい。管端の湾曲低減は、管端とソケットとの間における半径方向の反力低減をもたらし得、分解中における第１の継手部品と管端との分離を補助することができる。
【００１５】
そのような一実施形態において、継手部品は、管端を受けるためのソケットであって、軸方向の長手壁面と、当該軸方向の長手壁面の軸方向内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる表面を含む肩部とによって画定されるソケットを含む。管端がソケット内に挿入されて肩部に対して軸方向に圧縮された際、肩部表面は、軸方向圧縮中における管端の湾曲を低減するために、管端に対して抗湾曲力を与えるように構成される。
【００１６】
当業者には、以下の説明および添付の特許請求の範囲を添付図面と併せて考慮することにより、さらなる利点および利益が明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本開示は、管またはパイプを含むあらゆる種類の流体導管で使用するための、継手部品に関する。本願においては、「管」および「管類」という用語を用いて例示的な実施形態を説明するが、これらをパイプおよびその他の導管で使用してもよい。本開示は、例えば本願においてはすべて「管継手」という用語で記載される、種々の構成、材料、サイズ、および直径等の寸法の継手部品に適用できる。継手接続の締め付けまたは調製を、本願においては継手「本締め」または「作成」と称し、両用語は同義で使用される。継手本締めまたは作成は、特定の本締め位置に限定されるものではない。
【００１８】
継手本締め時に半径方向に変位または拡張される管継手部品は、拡張または変位の結果として、半径方向に隣接するおよび／または半径方向に間隔を空けた継手部品表面と接触する場合がある。この半径方向に外向きの動きの例としては、継手本締め中における、管端の軸方向圧縮に由来する管端の湾曲もしくは樽型歪曲、または、フェルール等の管把持部材の外向きの変位が挙げられる。本願は、例えば、部品間の半径方向の反力（分離に抵抗する傾向がある）を低減することによって、または、部品間の軸方向の反力（分離を促進する傾向がある）を増大させることによって、継手の分解中におけるこれらの接触する継手部品の分離を補助するように構成され得る継手を提供することを意図するものである。１つの発明態様によると、部品を分離する上でのこの補助は、継手本締め時に第２の部品の変位部分を係合する面から半径方向に間隔を空けた凹所に設けられた表面を第１の継手部品に設けることによって実現され得る。継手分解中に第２の部品が第１の部品から分離されるとき、変位部分は凹所に設けられた表面と軸方向に位置合わせし、第１および第２の継手部品間の半径方向の反力を低減させることにより、第１および第２の継手部品のさらなる分離を容易にする。
【００１９】
別の発明態様によると、接触する第１および第２の継手部品を分離する上での補助は、第２の継手部品の変位部分との係合のために、第１の継手部品に先細の長手面を設けることによって実現され得る。例えば、管端ソケットは、管端の除去を補助するために、先細の長手壁を含み得る。もう１つの例として、ドライブナットは、例えば１つまたは複数のフェルール等の管把持装置からのドライブナットの分離を補助するために、内壁に先細の長手面を含み得る。また別の例示的な実施形態において、管端ソケットおよびドライブナットはいずれも、管端および管把持装置からの分離をそれぞれ補助するために、先細の長手面を含み得る。
【００２０】
本発明が使用され得る例示的な種類の継手は、雌ネジ付きドライブナットの影響下で、管と本体との間に把持および密閉作用を提供する２つのフェルールを含む。本願において図示および説明する例示的な実施形態は、この２個フェルール型継手で使用した際に種々の発明態様を示すが、これらの発明態様は、例えば、単一フェルール継手、その他の種類の管把持装置を使用する継手、および雄ネジ付きドライブナットを使用する継手等、その他の種類の継手にも適用できる。また、例示的な実施形態は、１／４インチ、３／８インチ、および１／２インチの直径を有するステンレス鋼管類で使用するための継手を含むが、本願の発明態様には、多くのサイズおよび種類の管類で使用するための継手が設けられてもよい。
例えば、本願発明は、以下を提供する。
(項目１）
管端用の管継手であって、
管把持装置と、
管端を受ける、軸を中心とする管端ソケット、上記管把持装置を受ける、上記管端ソケットの軸方向外端に隣接するカム作用口部、および継手分解時に上記管端の除去を補助する、上記カム作用口部の軸方向に内側のステップ状壁面を有する継手本体と、
上記軸を中心とする凹所部であって、上記管把持装置を受けるように構成され、上記管把持装置を上記管端と係合させるための駆動面を含む凹所部、および上記駆動面の半径方向に外側の先細の長手面を含む内壁を有するドライブナットと
を備え、
上記管把持装置が、継手本締め中に上記先細の長手面と接触するように変位させられた場合、上記先細の長手面は継手分解中に上記ナットを上記管把持装置から分離させることを補助する、管継手。
(項目２）
上記管把持装置はフェルールを備える、項目１に記載の管継手。
(項目３）
上記管把持装置は第１および第２のフェルールを備え、上記ドライブナットは第１および第２の先細の長手面を備え、上記第１および第２の先細の長手面のそれぞれは、継手分解中に上記ナットを上記第１および第２のフェルールのうちの対応する１つから分離するのを補助するように適合される、項目１に記載の管継手。
(項目４）
上記第１および第２の先細の長手面は、互いに不連続である、項目１に記載の管継手。
(項目５）
管捕捉面、および上記管捕捉面と不連続なステップ状壁面を有する継手本体と、
上記継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、上記ステップ状壁面から半径方向に間隔を空けた導管と
を備え、
上記導管が、継手本締め中に上記ステップ状壁面と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記ステップ状壁面は継手分解時に上記継手本体を上記導管から分離するのを補助する、継手アセンブリ。
(項目６）
上記ステップ状壁面は先細である、項目５に記載の継手アセンブリ。
(項目７）
上記ステップ状壁面は円錐台形である、項目５に記載の継手アセンブリ。
(項目８）
上記継手本体は、上記ステップ状壁面の軸方向に外側の凹所に設けられた壁面をさらに備える、項目５に記載の継手アセンブリ。
(項目９）
継手アセンブリであって、
先細の長手面を有する雌ネジ付きドライブナットと、
上記継手アセンブリが本締め前に手締めした状態である場合、上記先細の長手面から半径方向に間隔を空けた管把持部材と
を備え、
上記管把持部材が、継手本締め中に上記先細の長手面と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記先細の長手面は継手分解時に上記ドライブナットを上記管把持部材から分離させることを補助する、継手アセンブリ。
(項目１０）
上記先細の長手面は円錐台形である、項目９に記載の継手アセンブリ。
(項目１１）
先細の管捕捉面を有する管ソケットおよび上記管捕捉面から半径方向に間隔を空けた凹所に設けられた壁面を含む本体と、
継手本締め前は上記管捕捉面と軸方向に位置が合っている端部を有する管と
を備え、
上記継手アセンブリが本締めされる際、上記管ソケットと上記管端部との間の係合は、上記管ソケットと管端部との間に軸方向および半径方向の反力成分を作り出し、その結果、上記継手が緩められると、上記軸方向成分力は上記管を上記本体に対して軸方向に移動させることを補助し、上記管端部を上記管捕捉面から分離して上記凹所に設けられた壁面と軸方向に位置が合うようにし、上記本体と上記管との間の上記半径方向成分力を低減し、それにより、上記継手アセンブリの分解中における上記本体および上記管の分離を補助する、継手アセンブリ。
(項目１２）
上記管ソケットは、上記管捕捉面と上記凹所に設けられた壁面との間にステップ部分をさらに備える、項目１１に記載の継手アセンブリ。
(項目１３）
上記ステップ部分は先細である、項目１２に記載の継手アセンブリ。
(項目１４）
継手用のドライブナットであって、
雄ネジ付き継手本体と組み立てるように構成された雌ネジ付き部分と、
第１の管把持部材の少なくとも一部を受けるように構成された凹所部分であって、継手本体への本締め中に上記第１の管把持部材を管と係合させるための半径方向の駆動面、および上記駆動面の半径方向に外側の先細の長手面を備える内壁を含む凹所部分と
を備え、
上記第１の管把持部材が、継手本締め中に上記先細の長手面と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記先細の長手面は継手分解中に上記ナットを上記第１の管把持部材から分離するのを補助する、ドライブナット。
(項目１５）
上記凹所部は第１および第２の管把持部材を受けるように適合され、上記内壁は上記駆動面の半径方向に外側の第２の先細の長手面をさらに備え、上記第２の管把持部材が、継手本締め中に上記第２の先細の長手面と接触するように変位される場合、上記第２の先細の長手面は継手分解中に上記ナットを第２の管把持部材から分離するのを補助する、項目１４に記載のドライブナット。
(項目１６）
上記第１および第２の先細の長手面は不連続である、項目１５に記載のドライブナット。
(項目１７）
管継手本体との組み立てのために雌ネジ付きドライブナットを提供するステップと、
上記ドライブナットおよび管把持装置を上記管継手本体と組み立てて本締めする際に、管把持装置の少なくとも一部を係合する先細の長手面を上記雌ネジ付きドライブナットの内壁に形成するステップと
を含む、方法。
(項目１８）
管端を受けるための、軸を中心とする管端ソケットと、
上記管端を捕捉するための先細の管捕捉面と、
上記管端ソケットの軸方向外端付近のカム作用面と
を備え、
上記管端ソケットは、上記管捕捉面と上記カム作用面との間に軸方向に中間壁面を含み、上記中間壁面は、上記管捕捉面および上記カム作用面のそれぞれと不連続なステップ部分を含む、継手部品。
(項目１９）
上記中間壁面の上記ステップ部分は先細である、項目１８に記載の継手部品。
(項目２０）
上記中間壁面の上記ステップ部分は、上記軸に対して上記管捕捉面よりも著しく小さい角度で先細になっている、項目１８に記載の継手部品。
(項目２１）
上記継手部品は雄ネジ付き管継手本体を備える、項目１８に記載の継手部品。
(項目２２）
上記継手部品は雌ネジ付き管継手本体を備える、項目１８に記載の継手部品。
(項目２３）
上記継手部品は継手取り付け工具を備える、項目１８に記載の継手部品。
(項目２４）
上記中間壁面の上記ステップ部分は、上記軸に対して約５０分から約１度５０分の角度で延び、上記管捕捉面は、上記軸に対して約４度の角度で延びる、項目１８に記載の継手部品。
(項目２５）
継手本体を提供するステップと、
上記継手本体内に、軸方向内側の先細の管捕捉面を形成するステップと、
上記継手本体内に、軸方向外側の先細のカム作用口部を形成するステップと、
上記継手本体内に、上記管捕捉面と上記カム作用口部との間に軸方向に位置する中間壁面を形成するステップと
を含み、
上記中間壁面は、上記管捕捉面および上記カム作用口部のそれぞれと不連続なステップ部分を含む、方法。
(項目２６）
管端を受けるためのソケットを備える継手部品であって、上記ソケットは、軸方向の長手壁面と、上記軸方向の長手壁面の軸方向内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる表面を備える肩部とによって画定され、管端が上記ソケット内に挿入されて上記肩部に対して軸方向に圧縮された際、上記肩部表面は、軸方向圧縮中における上記管端の半径方向に外への拡張を低減するために、上記管端に対して半径方向に内への旋回力を与えるように構成される、継手部品。
(項目２７）
上記肩部表面の少なくとも一部は円錐台形である、項目２６に記載の継手部品。
(項目２８）
上記継手部品は継手本体を備える、項目２６に記載の継手部品。
(項目２９）
上記継手部品は継手取り付け工具を備える、項目２６に記載の継手部品。
(項目３０）
上記軸方向の長手壁面はステップ部分を含むため、上記管端が、上記ソケット内の上記管端の軸方向圧縮中に上記ステップ部分と接触するように半径方向に変位させられた場合、上記ステップ部分は分解中に上記管端を上記継手部品から分離するのを補助する、項目２６に記載の継手部品。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１−１】図１は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、凹所に設けられた中間壁面を伴う管ソケットを有する管継手の部分断面図である。
【図１−２】図１Ａは、図１の管ソケットの一部の拡大断面図である。図１Ｂは、ここでも継手の本締め前の手締めした状態で示された、図１の管継手用の代替的な管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図２−１】図２は、本締めされた状態における図１の管継手の部分断面図である。
【図２−２】図２Ａは、図２の管ソケットの一部の拡大断面図である。図２Ｂは、本締めされた状態で示された、図１Ｂの管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図３】図３は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、先細の中間壁面を伴う管ソケットを有する管継手の部分断面図である。図３Ａは、図３の管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図４】図４は、本締めされた状態における図３の管継手の部分断面図である。
【図５】図５は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、中間壁面を伴わない管ソケットを有する管継手の部分断面図である。図５Ａは、図５の管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図６】図６は、本締めされた状態における図５の管継手の部分断面図である。図６Ａは、図６の管ソケットの一部の拡大断面図である。
【図７】図７は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、先細の内壁面を伴うドライブナットを有する管継手の部分断面図である。図７Ａは、図７の継手のドライブナットおよびフェルールの一部の拡大断面図である。
【図８】図８は、本締めされた状態における図７の管継手の部分断面図である。
【図９】図９は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、先細の内壁面を伴うドライブナットを有する単一フェルール型管継手の部分断面図である。
【図１０】図１０は、本締めされた状態における図９の管継手の拡大部分断面図である。
【図１１】図１１は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、雌ネジ付き本体と先細の内壁面を伴う雄ネジ付きドライブナットとを有する管継手の部分断面図である。
【図１２】図１２は、本締めされた状態における図１１の管継手の拡大部分断面図である。
【図１３】図１３は、軸方向に圧縮された状態において管端が管ソケット内に取り付けられた、軸方向に先細になった肩部表面を伴う管ソケットを有する継手部品の部分断面概略図である。
【図１４】図１４は、管把持部材を管端に締め付けるための継手取り付け工具であって、軸方向に先細になった肩部表面を伴う管ソケットを含む工具の部分断面図である。
【図１５】図１５は、継手の本締め前の手締めした状態で示された、軸方向に先細になった肩部表面を伴う管ソケットを有する管継手の部分断面図である。
【図１６】図１６は、本締めされた状態における図１５の管継手の拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１および２は、本願に記載する発明態様のいくつかの例示的な実施形態である管継手１０を図示している。管継手１０は、管１２との接続のために使用され、継手本体１４を含む。継手本体１４は、本発明を使用可能な種々の異なる種類のアセンブリおよび継手の単なる代表例である。例えば、継手本体は、スタンドアロン装置、または弁の一部、または結合体、またはその他任意の種類の流体制御装置もしくは流体流動装置であってもよい。
【００２３】
図示されている特定の継手本体１４は、主要本体部分１６と突出したソケット壁２０とを有する。ソケット壁２０は、継手本体１４内に管端ソケット２２の半径方向外周辺を形成する。
【００２４】
継手本体１４は、ソケット２２の軸方向内端２６を画定しそこに位置する、半径方向に延びる肩部２４を有する。ソケット壁２０は、継手本体１４の軸３０に対して略半径方向に延びる外終端面２８を有する。終端面２８は、ソケット２２の軸方向外端３２を画定しそこに位置する。
【００２５】
ソケット壁２０の外部に、雄ネジ４０が形成される。雄ネジ４０は、ドライブナット４４上の雌ネジ４２と協働する。ドライブナット４４は、回転可能であり、継手本体１４に対して軸方向に移動可能である。
【００２６】
ソケット壁２０は、管端ソケット２２を部分的に画定する内壁面５０を有する。内壁面５０は、ソケット２２の軸方向内端２６と当該ソケットの軸方向外端３２との間に延びる。図示された実施形態において、内壁面５０は、肩部２４と終端面２８との間に延びる。内壁面５０は、本願に記載の発明態様にしたがって種々の構成を有し得る。本願においていくつかの実施形態を示すが、当業者には、その他の実施形態も容易に明らかとなるであろう。
【００２７】
図１および２に図示された実施形態において、管端ソケット２２の内壁面５０は、管捕捉面５２、カム作用口部分５４、および、管捕捉面５２とカム作用口部分５４との間に中間壁面部分６０（図面中においては、明瞭にするためにその細部が誇張されている場合がある）を含む。例示的な管捕捉面５２は肩部２４から軸方向に外へ延びているが、その他の実施形態において、管捕捉面５２は、肩部２４から軸方向に間隔が空いてもよい。管捕捉部分は、多くの異なる形状、角度、輪郭、または幾何学的形状をとり得るが、内壁面５０の例示的な管捕捉面５２は、肩部２４から離れて軸方向に延びるにつれて半径方向に外へテーパーのついた円錐台形（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）の先細面である。図示された実施形態においては、図１Ａに示すように、管捕捉面５２は先細角度５３を有する。例示的な実施形態において、先細角度５３は、軸３０に対して約４度（４°）である。管捕捉面５２の先細角度５３、およびその全径は、継手１０の本締め中に管１２がソケット２２内で回転するのを阻止するために、継手本締め前に管１２の端を軽く保持または捕捉するように選択され得る。
【００２８】
例示的なカム作用口部５４は、管継手１０の一部を形成するフェルール（後述）を係合し、当該フェルールに半径方向に内向きにカム作用し、それにより、既知の様式で、管１２、フェルール、および継手本体１４の間に把持および密閉接続を提供するように適合される。カム作用口部５４の角度５７は、図１で参照されるように、望ましい把持および密閉接続を提供するために選択され得る。例示的な実施形態において、カム作用口部の角度５７は軸３０に対して約２０°である。
【００２９】
図示されている管１２は、本発明を使用可能な種々の異なる種類およびサイズの導管の単なる代表例である。図示されている特定の管１２は、軸３０を中心とする、平行で円筒形の内側および外側の側面７０および７２を含む略円筒形構成を有する。管１２は、管内端７４と、７６で切断して示された外側部分とを有する。管継手１０が作成される際、管１２の終端部分７４は、継手本体１４のソケット２２内に位置し、当該管は、そこから継手本体１４の外側へ向かって軸方向に外へ延びる。
【００３０】
図１および２に示されている特定の管継手１０は、継手本体１４に加えて、前フェルール８０、後フェルール８２、およびドライブナット４４を含む。本発明は、例えば、２つのフェルールではなく１つのフェルールのみを含む管継手を含む、その他の種類の管把持装置を含む継手にも適用できる。本発明は、その設計の多くが当該技術分野において既知である、異なる構成の前および／または後フェルールならびにドライブナットを含む管継手にも適用できる。
【００３１】
図１は、本締め前の手締めした状態における継手１０を図示している。管１２はソケット２２内に挿入される。管の終端部分７４は、継手本体１４の内壁面５０の管捕捉面５２と接触するように延びる。
【００３２】
管１２の外面７２は、継手本体１４の中間壁面６０よりも直径が小さく、したがって中間壁面６０から半径方向に内向きに間隔が空いている。フェルール８０および８２は管１２上にあり、ドライブナット４４は継手本体１４とネジ式で係合される。
【００３３】
図２は、本締め後の継手１０を図示している。ドライブナット４４は、継手本体１４にさらに螺入される。ドライブナット４４の動きが、フェルール８０および８２に、管１２と継手本体１４との間における把持および密閉係合を提供させる。
【００３４】
前フェルール８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、管１２は、軸方向に内へ押されて肩部２４と係合する。管１２に対する軸方向力は、前フェルール８０の軸方向の内側に位置する管端の部分７４を半径方向に外へ樽型歪曲させる。この管部分７４は、例えば図２に示すように、継手本体１４の中間壁面部分６０と接触し、反力の半径方向成分を作り出す場合があり、当該成分は、干渉負荷または摩擦負荷とも称される場合がある。
【００３５】
例示的な内壁面５０の中間壁面部分６０は、管捕捉面５２とカム作用口部分５４との間に延びる。面６０は軸３０を中心とする。例示的な中間壁面６０は、管捕捉面５２の軸方向に外側のステップ部分６１（図１Ａ参照）を、また当該ステップ部分６１の軸方向に外側の凹所部分６２を、当該凹所部分６２が管捕捉面５２から半径方向に間隔を空けるように含む。したがって、ソケット２２の直径は、凹所部分６２において、管捕捉面５２に沿ったいかなる地点よりも大きい。さらに、ソケット２２の内壁面５０の平均直径は、そのような凹所部のない継手管ソケットと比較して大きくなる。また、図示されているステップ部分６１は管捕捉面５２と直接的に隣接しているが、その他の実施形態において、ステップ部分６１は、管捕捉面５２の外縁から軸方向に間隔が空いていてもよい。
【００３６】
図１、１Ａ、２、および２Ａの図示された実施形態において、例示的なステップ部分６１は、実質的に円筒形の例示的な凹所部分６２に対して実質的に垂直である。結果として、図２Ｂに示すように、管端７４が継手本締め中に拡張し凹所部分６２と接触する場合、円筒形の凹所部分６２と管端７４との間の反力は、実質的に半径方向である（すなわち、非軸方向である）。また、拡張した管端７４と例示的なステップ部分６１との間の接触が最小となり、そのような接触からは、軸方向の反力がほとんどまたは全く生じない。例示的な継手１０の分解中、先細の管捕捉面５２と管端７４との間の係合は、管端を継手本体から分離するのを補助する軸方向の反力を提供することになる。分離中、あまり大きな拡張または変位を経験していない管の端７４は管ソケットの凹所部分６２へ軸方向に移動するにつれ、凹所部分６２と管１２との間の半径方向の反力は低減または排除され、それにより、管端７４を継手本体１４から分離するのを補助する。さらに、管ソケット２２の内壁面５０の平均直径を増大させることにより、管１２と管ソケット２２との間の接触長さに沿った総合的な半径方向の反力は低減される。
【００３７】
別の実施形態において、図１Ｂおよび２Ｂの部分図において示すように、ステップ部分６１´は先細とし、図２Ｂに示すように、継手本締め時の管とステップ部分６１´との間における接触増大の可能性を考慮し得る。管１２と先細ステップ部分６１´との間の接触は、継手分解中に管とステップ部分６１´との間に反力の軸方向成分を提供し得、これにより、継手本体１４からの管１２の分離を補助し得る。ステップ部分６１´は、多数の様々な角度に多数の様々に表面輪郭で設けられてもよいが、例示的な実施形態は、軸３０に対して約２０°の先細角度６３´での円錐台形のステップ部分６１´を含む。
【００３８】
その他の実施形態において、ステップ部分６１´は、軸方向により短いステップ部分６１´およびより長い凹所部分６２´をもたらす、先細角度６３´がより大きい急勾配のものであってもよいし、ステップ部分６１´は、軸方向により長いステップ部分６１´およびより短い凹所部分６２´をもたらす、先細角度６３´がより小さい浅いものであってもよい。有限要素解析および特定の継手の試験により、管に対して軸方向の弾性反力を提供し、分解時における管除去の補助を達成することができるシステムを構築するために、どの程度先細にする必要があるかを判断することができる。
【００３９】
種々の例示的な実施形態において、継手本体管ソケットのステップ状または先細の中間壁部分は、管ソケットの管捕捉部分およびカム作用口部分と不連続であってもよく、すなわち、ステップ状または先細の中間壁は、管捕捉およびカム作用口部分１５２、１５４と異なる角度で設けられてもよく、管捕捉部分およびカム作用口部分１５２、１５４から半径方向に間隔が空いていてもよく、ならびに／または管捕捉部分およびカム作用口部分１５２、１５４から軸方向に間隔が空いていてもよい。
【００４０】
一実施形態において、図３および４に示すように、継手本体１００には、カム作用口部分１５４の内縁まで延びる先細の長手面を有するステップ部分１６０を含む管ソケットを設けてもよく、それにより、管ソケット１２２の独立した凹所部分を省くことができる。継手本締め後におけるステップ部分または先細の内壁１６０と拡張した管端１７４との間の係合または接触は、そのような接触が発生する際、管１１２と先細壁１６０との間の接触の長さに沿って反力の軸方向成分を作り出し、それにより、管端を継手本体１１４から分離するのを補助する。また、図示されているステップ状または先細の壁部分１６０は管捕捉部分１５２と直接的に隣接しているが、ステップ部分は、管捕捉部分１５２の外縁から軸方向に間隔が空いていてもよい。
【００４１】
壁面１６０の先細状態は（円筒形面とは対照的に）、分解時におけるソケット１２２からの管１１２の除去を補助することができる。最初に管端１７４を先細壁面１６０から解放すると、管端１７４と壁面１６０との間における半径方向の反力の低減または排除により、実質的にいかなる力もなく、管１１２を除去することができる。
【００４２】
先細壁面は、種々の先細角度に種々の表面輪郭で設けられてもよい。一実施形態において、先細壁面は円錐台形であり、管捕捉部分の外縁をカム作用口部の内縁と接続するように先細となっている。図３および４の図示された実施形態において、先細壁面１６０は、先細角度１６３を有する円錐台形である。１つの例示的な実施形態において、先細角度１６３は、軸１３０に対して約５０分、つまり、１度の５／６である。そのような実施形態において、例示的な先細壁面１６０の先細角度１６３は、管捕捉部分１５２の先細角度１５３よりも著しく小さい。後述するように、先細壁面１６０の先細角度１６３は、継手本締め中に管端が半径方向に外へ拡張してソケット壁と接触する場合に、管端の除去を補助するように選択される。先細角度の１つの望ましい範囲は、５０分から１度５０分であり、許容差はプラスマイナス１５分である。
【００４３】
本願の別の発明態様によると、継手本体からの管端の分離は、追加的または代替的に、継手本締め時に管ソケットと接触する管の部分の長さを低減することによって容易になる場合がある。これは、これらの接触する表面間の総合的な半径方向の反力を低減させ、それにより、分解時における継手本体からの管端の分離を補助することができる。一実施形態において、拡張した管端と管端ソケットとの間の接触の長さは、上述の図１〜４の実施形態に関連して説明したように、管端ソケット内に凹所または先細の長手面を設けることによって低減され得る。別の実施形態において、拡張された管端と管端ソケットとの間の接触の長さは、追加的または代替的に、管ソケットの長さを低減することによって低減され得る。図５および６は、そのような１つの例示的な実施形態である継手２００を図示している。継手２００において、継手本体２１４は、浅い、または短縮されたソケット２２２を有する。ソケット２２２の外周辺は、継手本体２１４の内壁面２５０によって画定される。内壁面２５０は、管捕捉部分２５２およびカム作用口部分２５４を含み、図面中においてこれらの角度は明瞭にするために誇張されている場合がある。
【００４４】
図５および６の例示的な内壁面２５０は、図１〜４の実施形態の中間壁面６０、１６０のような中間壁面を含まない。むしろ、管捕捉部分２５２は、カム作用口部２５４に当接している。すなわち、カム作用口部２５４は、中間または遷移長さがゼロの管ソケット２２２を提供するように、管捕捉部分２５２と直接的に隣接している。したがって、例示的な継手本体２１４の管捕捉部分２５２とカム作用口部２５４との間には、先細壁面、ステップ状壁面、円筒形壁面のいずれもがない。管捕捉部分２５２およびカム作用口部２５４の先細角度２５３、２５７はどんな角度であってもよいが、試験および有限要素解析によって判断されるように、例示的な実施形態においては、管捕捉部分２５２は約４°の先細角度２５３を有し、カム作用口部は約２０°の先細角度を有する。
【００４５】
その他の実施形態において、管ソケット長さは、継手本締め時および継手分解後の両方において、管ソケットと管端との間に望ましい半径方向力を提供するように選択され得る。浅い管ソケットには、代替的に、管捕捉面とカム作用口部との間に、円筒形の中間管壁またはステップ状の中間管壁を設けてもよい。適切なソケット長さおよび／または中間管壁の幾何学的形状は、有限要素解析および試験によって判断され得る。
【００４６】
その他の発明態様によると、１つ以上のその他の継手アセンブリ部品に１つ以上の先細の長手面を設けてもよい。一実施形態において、管把持装置の一部が外側に配置され本締め中にナットの内壁と接触する場合には、継手と組み立てられる管把持装置の一部を係合するように、先細の長手面が継手アセンブリのドライブナットの内壁に設けられ得る。先細の長手面と管把持装置との間のこの接触は、管把持装置に対する弾性反力の軸方向成分を作り出し、それにより、継手分解時における管把持装置からのナットの分離を補助することができる。図７〜１２は、そのような先細の長手面の１つ以上を有するドライブナットを含む継手の例示的な実施形態を図示している。
【００４７】
一実施形態によると、図７および８は、２個フェルール管継手３００を図示している。管継手３００は、管３１２との接続のために使用されることができ、継手本体３１４を含む。継手本体３１４は、本発明を使用可能な種々の異なる種類のアセンブリおよび継手の単なる代表例である。例えば、継手本体は、スタンドアロン装置、または弁の一部、または結合体、またはその他任意の種類の流体制御装置もしくは流体流動装置であってもよい。さらに、継手本体３１４には、例えば上述し、図１〜６に図示した先細の管捕捉面および管端ソケット壁面等の凹所または先細の長手面を設けてもよいが、必ずしもこれらが必要なわけではない。図７、８に示す特定の管継手３００は、継手本体３１４に加えて、前フェルール３８０、後フェルール３８２、およびドライブナット３４４を含む。
【００４８】
図７および７Ａは、本締め前の手締めした状態における継手３００を図示している。管３１２は、ナット３４４を通してソケット３２２へ挿入される。前フェルール１８０はナット３４４内の凹所部３４５の第１の部分に配列され、後フェルール３８２は凹所部３４５の第２の部分に配列される。本締め中にフェルール３８０、３８２を管類３１２と係合させるための円錐台形の駆動面３４９が、当該凹所部に含まれる。
【００４９】
図８は、本締め後の継手３００を図示している。ドライブナット３４４は、継手本体３１４にさらに螺入される。ドライブナット３４４の動きが、フェルール３８０および３８２に、管３１２と継手本体３１４との間における把持および密閉係合を提供させる。
【００５０】
前フェルール３８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、前フェルール３８０の外側部分３８０ｒは、外へ拡張または変位し得る。同様に、後フェルール３８２の内側の把持部分の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、後フェルール３８２の外側部分３８２ｒを外へ拡張または変位させ得る。ある状況下では、フェルール３８０、３８２のこれらの外側部分の一方または両方が、本締め中にドライブナット３４４の内壁３４６と接触し得る。図７および８の例示的な実施形態において、先細の長手面３４７、３４８が、内壁３４６の、前および後フェルール３８０、３８２と軸方向に位置合わせされた位置に設けられる。その他の例示的な実施形態においては、先細の長手面を２つのフェルールのうち一方のみと軸方向に位置合わせされるように設けてもよいし、内壁上の１つの連続的な先細の長手面を両方のフェルール（図示せず）と軸方向に位置合わせされるように延ばしてもよいことに留意すべきである。図７および８の図示されている実施形態において、前および後フェルール３８０、３８２の外側部分３８０ｒ、３８２ｒが本締め中に変位する場合、図８に示すように、外側部分３８０ｒ、３８２ｒの一方または両方は、先細の長手面３４７、３４８の対応する一方または両方と接触する場合があり、反力の半径方向成分および軸方向成分の両方をもたらす。
【００５１】
これらの内壁面３４７、３４８の先細状態は、分解時における一方または両方のフェルール３８０、３８２からのナット３４４の分離を補助することができる。先細面３４７、３４８と１つまたは複数のフェルール３８０、３８２との間の接触によって作り出された反力の軸方向成分は、フェルール３８０、３８２のいずれかまたは両方からのナット３４４の分離を補助することができる。最初に１つまたは複数のフェルール３８０、３８２を先細壁面３４７、３４８から解放すると、結果として生じる１つまたは複数のフェルール３８０、３８２と先細壁面３４７、３４８との間における半径方向の分離または半径方向の反力の低減により、実質的にいかなる力もなく、ナット３４４を分離することができる。
【００５２】
分解中において、接触するナットとフェルール表面との間に、フェルールの十分な半径方向の抑制と十分な軸方向の反力との両方を提供するために、ドライブナット３４４の内壁面３４７、３４８の先細角度３４１、３４３は、ドライブナットの軸３３０から計測した場合、例えばそれぞれ０°を超えて最大約４５°の範囲をとり得る。これら２つの角度３４１、３４３は、同じであってもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。例示的な実施形態において、先細角度３４１、３４３はそれぞれ約５°から最大約３０°の範囲をとってもよく、より好ましいが必須ではない実施形態において、先細角度３４１、３４３はそれぞれ約１０°から約２０°の範囲をとってもよい。図７および８の図示されている実施形態において、先細壁面３４７、３４８はそれぞれ、軸３３０に対して約１０°の先細角度３４１、３４３を有する。
【００５３】
上述のように、本締め中に管把持装置の任意の部分が半径方向に外へ拡張または変位してドライブナットの内壁と係合する場合には、ドライブナット内の先細壁面の先細角度は、例えば１つまたは複数のフェルール等、管把持装置からのドライブナットの分離を補助するように選択され得る。また、継手が締め付けられる前の、手締めした状態における、管把持装置の外側部分とドライブナットの先細の長手面との間の間隙は、管把持装置を管端に締め付けるのを補助するために、１つまたは複数のフェルールの外側部分とドライブナットの内壁との間に望ましい半径方向の反力負荷を提供するよう、単独で、または先細角度と組み合わせて、選択され得る。例示的な実施形態において、図７および７Ａに示すように、前フェルール外側部分３８０ｒと先細の長手面３４７との間に間隙ｇ１が設けられ、後フェルール外側部分３８２ｒと先細の長手面３４８との間に間隙ｇ２が設けられる。これらの間隙の寸法および先細の長手面の先細角度は、例えば、図１〜６に示すドライブナット４４、１４４、２４４等、円筒形の内壁面を有するナットを伴う継手３００の本締め中に経験されるものと一致する半径方向の反力を提供する等、継手本締め中に望ましい半径方向の反力を提供するように変更され得る。したがって、先細の長手面を伴うドライブナット３４４は、円筒形の内壁面を有するナットと交換可能であるため、同じ継手本体および管把持装置を使用することが可能になる。そのような１つの例示的な実施形態において、１／２インチ管類用の管継手３００は、前フェルール３８０と先細の長手面３４７との間に約０．０１０インチの間隙ｇ１を、後フェルール３８２と先細の長手面３４８との間に約０．００９インチの間隙ｇ２を含む。
【００５４】
別の発明態様によると、継手組み立て中における、接触する継手部品の複数セットの分離を補助するために、継手の複数の部品上に先細の長手面を設けてもよい。一実施形態において、先細の長手面は、継手分解中における管端および管把持装置からの分離のために、本体管ソケットの内壁およびドライブナットの内壁の両方にそれぞれ設けられる。図７および８の図示されている例示的な実施形態においては、上述のような、ナット３４４上の先細の長手面３４７、３４８に加えて、管捕捉部分３５２とカム作用口部３５４との間に、本締めされた継手３００の分解中における管３１２からの継手本体３１４の分離を補助するための、図３および４の先細壁面１６０と一致する、先細中間ソケット壁面３６０が設けられる。
【００５５】
図９および１０は、先細の長手面４４７がドライブナット４４４の内壁に設けられた別の例示的な実施形態である継手４００を図示している。図９および１０の例示的な継手は、公開番号第ＵＳ２００６／００４９６３２号として公開され、「Ｔｕｂｅ Ｆｉｔｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｉｎｇ」と題された同時係属中の出願番号第１０／４６７，２４１号に記載されている単一フェルール管継手と同様の、単一フェルールの設計であり、当該出願の全開示は、参照することによりその全体が本願に組み込まれる。
【００５６】
図示されている管継手の本締め中、単一フェルール４８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、単一フェルール４８０の外側部分４８０ｒは、外へ拡張または変位し得る。ある状況下では、フェルール４８０のこの外側部分４８０ｒが本締め中にドライブナット４４４の内壁４４６と接触し、フェルール４８０の外側部分４８０ｒとドライブナット４４４の内壁４４６との間に半径方向の反力負荷を生じさせる場合がある。図９および１０の例示的な実施形態において、先細の長手面４４７は、内壁４４６の、フェルール４８０と軸方向に位置合わせされ、半径方向に間隔を空けた位置に設けられる。フェルール４８０の外側部分４８０ｒが本締め中に変位する場合、図８に示すように、外側部分４８０ｒは、先細の長手面４４７と接触する場合があり、反力の半径方向および軸方向成分の両方をもたらす。反力の軸方向成分はフェルール４８０からのナット４４４の分離を補助することができるため、内壁面の先細状態は（例えば、円筒形面とは対照的に）、分解中におけるフェルール４８０からのナット４４４の分離を補助することができる。最初にフェルール４８０を先細壁面４４７から解放すると、先細の長手面４４７の先細角度によって、実質的にいかなる力もなく、ナット４４４を分離することができる。
【００５７】
図１１および１２は、先細の長手面５４８がドライブナット５４４の内壁に設けられたさらに別の例示的な実施形態である継手５００を図示している。図１１および１２の例示的な継手は、公開番号第ＵＳ２００５／０２４２５８２号として公開され、「Ｆｉｔｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｔｕｂｅ ａｎｄ Ｐｉｐｅ」と題された同時係属中の出願番号第１１／１１２，８００号に記載されている雄ネジ付きドライブナットを伴う管継手と同様の、雄ネジ付きドライブナット５４４および雌ネジ付き継手本体５１４を利用する種類の２個フェルール継手であり、当該出願の全開示は、参照することによりその全体が本願に組み込まれる。
【００５８】
図示されている管継手の本締め中、前フェルール５８０の先端部の軸方向に内へおよび半径方向に内への動きによって、前フェルール５８０の外側部分５８０ｒは、外へ拡張または変位し得る。同様に、内側の、後フェルール５８２の把持部分の軸方向および半径方向に内への動きによって、後フェルールの外側部分５８２ｒは、外へ拡張または変位し得る。ある状況下では、フェルール５８０、５８２のこれらの外側部分５８０ｒ、５８２ｒの一方または両方が、本締め中にドライブナット５４４の内壁５４６と接触し、１つまたは複数のフェルール５８０、５８２の外側部分５８０ｒ、５８２ｒとドライブナット５４４の内壁５４６との間に半径方向の反力負荷を生じさせる場合がある。図１１および１２の例示的な実施形態において、先細の長手面５４７は、内壁５４６の、フェルール５８０、５８２と軸方向に位置合わせされ、半径方向に間隔を空けた位置に設けられる。フェルール５８０、５８２の外側部分５８０ｒ、５８２ｒが本締め中に変位する場合、図１２に示すように、外側部分５８０ｒ、５８２ｒの一方または両方が、先細の長手面５４７と接触する場合があり、接触する面間に反力の半径方向成分および軸方向成分の両方をもたらす。反力の軸方向成分は１つまたは複数のフェルール５８０、５８２からのナット５４４の分離を補助することができるため、内壁面５４７の先細状態は（例えば、円筒形面とは対照的に）、分解中におけるフェルール５８０、５８２からのナット５４４の分離を補助することができる。最初に１つまたは複数のフェルール５８０、５８２を先細壁面５４７から解放すると、先細の長手面の先細角度によって、実質的にいかなる力もなく、ナット５４４を分離することができる。
【００５９】
また別の発明態様によると、第１および第２の継手部品を分離する上での補助は、第１および第２の継手部品間における半径方向の反力を低減させるために、第２の継手部品の軸方向圧縮中における第２の継手部品の半径方向に外への変位を低減させることによって実現され得る。例えば、継手組み立て中における管端の外への変位または湾曲を低減するために、継手本体に抗湾曲機能を設けてもよい。抗湾曲機能を有する一実施形態において、管端を受けるためのソケットを伴う継手部品には、軸方向に後退した肩部表面、または、ソケットの軸方向の長手壁の軸方向内端から軸方向に内へかつ半径方向に内へ延びる面を有する肩部が設けられ得る。
【００６０】
図１３は、環状の長手壁面６１２と、当該長手壁面６１２の軸方向内端の軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる、軸方向に後退した肩部表面６１５とを伴うソケット６１０を有する、継手部品６００を図示している。管端６７４が管ソケット６１０内において肩部表面６１５の外側部分６１６に対して軸方向に圧縮される際、矢印Ａで示される外向きの湾曲力は、管端６７４を外へ湾曲または樽型歪曲させて長手壁面６１２と係合させる傾向がある。管端６７４を係合する外側部分６１６から内側へ、肩部表面６１５を軸方向に後退させることにより、管端６７４の内側部分６７６と肩部６１５との間の間隙Ｇは、矢印Ｂで示される内向きの旋回力が湾曲力Ａに少なくとも部分的に対抗することを可能にし、それにより、湾曲または樽型歪曲による管端６７４の半径方向の拡張を低減させることができる。この管端６７４の半径方向の拡張の低減は、分解中における継手部品６００からの管端６７４の分離を容易にすることができる。
【００６１】
継手部品内には、例えば、環状の長手壁面から（直接的に、または半径方向に間隔が空いて）延びる、円錐台形、凹面、凸面、もしくはステップ状の面、または異なる輪郭もしくは幾何学的形状の組み合わせを含む、多数の異なる種類の軸方向に後退する肩部表面を設けることができる。図示されている実施形態において、軸方向に後退する肩部表面６１５は、当該肩部表面６１５の実質的に平坦な外側部分６１６から延びる円錐台形の面を含み、該実質的に平坦な外側部分６１６は、長手壁面６１２まで延びる。この平坦な外側部分は、例えば、管端の軸方向圧縮前、またはその最中に管端６７４がその底を打つ管端係合面を提供し得る。
【００６２】
この抗湾曲機能には、多数の異なる種類の継手部品に設けられ得、該継手部品には、ソケット内に挿入される間に軸方向圧縮を経験する、管端等の別の継手部品を受けるためのソケットを有する任意の継手部品を含み、該ソケットには、例えば、継手組み立て前に、１つまたは複数のフェルール等の管把持部材を管端と予め組み立てまたはスエージ加工する、継手取り付け工具を含む。これらの発明態様が適用され得るそのような継手取り付け工具の一例は、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｗａｇｉｎｇ Ｆｅｒｒｕｌｅｓ」と題された米国特許第６，４６３，７７８号（「’７７８特許」）において記載されている手動操作式の油圧スエージ加工ユニットであり、当該特許の全開示は、参照することにより本願に組み込まれる。
【００６３】
図１４は、例えば‘７７８特許の例示的な油圧スエージ加工ユニット等のスエージ加工工具と共に使用するための、例示的な締め付けまたはスエージ加工金型７００を図示している。スエージ加工金型７００は、軸方向外側カム作用面７１１を有するソケット７１０と、環状の長手壁面７１２と、当該長手壁面７１２の内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる、軸方向に後退した肩部表面７１５とを含む。例えば、金型７００の軸方向の前進によって管端７７４がソケット７１０内において軸方向に圧縮されると、軸方向に後退する肩部表面７１５と管端７７４の内側部分７７６との間の間隙Ｇは、軸方向に圧縮された管端７７４に対する内向きの旋回力が湾曲力に少なくとも部分的に対抗することを可能にし、それにより、湾曲または樽型歪曲による管端７７４の半径方向の拡張を低減することができる。
【００６４】
肩部表面７１５と管端７７４の内側部分７７６との間の間隙Ｇは、管端７７４の内側部分７７６の少なくとも一部が管端７７４の軸方向圧縮時に肩部表面を係合するのを可能にすることにより、軸方向圧縮中における管端７７４の内向きの旋回力を限定するように、および／または軸方向に圧縮された管端７７４にさらなる軸方向支持を提供するようにサイズが決定され得る。例えば、一実施形態において、肩部表面７１５は、金型７００の軸方向中心線に対して約７５°の角度で外側部分７１６から延びる先細部分７１７を含む。
【００６５】
また、ソケット７１０の表面は、管端７７４と金型７００との間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるために、例えばステップ状または先細の環状の長手面等、本願において記載したその他の機能のうち１つ以上を使用して、工具またはスエージ加工金型７００からの管端の分離を容易にするようにさらに構成されてもよいが、必ずしもその必要はない。例えば、図示されているスエージ加工金型７００において、管端７７４と金型７００との間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるために、環状の長手壁面７１２に中間先細部分７１３を設けてもよい。先細部分７１３の角度は、比較的わずかな、または比較的短い軸方向距離にわたるものであってもよいが必ずしもその必要はなく、例えば、約１．１インチ（２８ｍｍ）の外径を有する管類に関する一実施形態において、中間部分７１３は、約０．６７°の角度で、約０．０８８インチ（２．２ｍｍ）の軸方向長さにわたって先細になる。
【００６６】
管端と継手本体との間における半径方向の反力を低減し、それによって、継手分解中における継手本体からの管端の分離を補助するために、継手本体内に抗湾曲機能を設けてもよい。図１５および１６は、抗湾曲機能を含む例示的な継手アセンブリ８００を図示している。継手アセンブリ８００は、管端８７４を受けるためのソケット８１０を有する継手本体８１４を含む。当該ソケットは、環状の長手壁面８１２と、当該長手壁面８１２の軸方向内端から軸方向に内へおよび半径方向に内へ延びる、軸方向に後退した肩部表面８１５とを含む。継手８００は、図１の継手１０のナット４４およびフェルール８０、８２と一致してもよいが必ずしもその必要はない、ドライブナット８４４およびフェルール８８０、８８２をさらに含み得る。
【００６７】
継手本体８１４は、継手の手締めした状態において、または管端８７４の軸方向圧縮前に、管端８７４が肩部８１５の外側部分を係合し、またはその底を打つよう、管端８７４を受けるように構成されてもよい。別の実施形態において、管端８７４は、継手の手締めした状態において先細の管捕捉面８５２を係合することができ、図１５に示すように、肩部表面８１５と管の端８７４との間に空間をもたらす。継手８００が本締めされると、図１６に示すように、管端８７４が軸方向に圧縮されて肩部表面８１５と係合し、この地点において、軸方向に後退した肩部表面８１５と管端８７４の内側部分８７６との間の間隙Ｇは、管端８７４の軸方向圧縮が内向きの旋回力Ｂを作り出すことをさらに可能にし、当該力が外向きの湾曲力Ａに少なくとも部分的に対抗して、継手本体８１４と管端８７４との間の半径方向の反力を低減することにより、継手分解中における継手本体８１４からの管端８７４の分離を補助する。図１４の継手取り付け工具金型７００と同様に、間隙Ｇは、管端８７４の軸方向圧縮が管端８７４の内側部分８７６のさらなる軸方向支持をもたらすように限定され得る。
【００６８】
上述した工具金型７００と同様に、継手本体８１４のソケット８１０は、例えば図１〜６の例示的な実施形態において示すように、管端８７４と継手本体８１４との間の半径方向の反力を低減および／または軸方向の反力を増大させるために、例えばステップ状、先細、または凹所に設けられた環状の長手面等、本願において記載したその他の機能のうち１つ以上を使用して、継手本体８１４からの管端８７４の分離を容易にするようにさらに構成されてもよいが、必ずしもその必要はない。
【００６９】
本願において、本発明の種々の発明態様、概念、および特徴を、例示的な実施形態と組み合わせて具現化されるものとして説明し図示されている場合があるが、これらの種々の態様、概念、および特徴は、単独で、または、その種々の組み合わせおよび副組み合わせで、多数の代替的な実施形態において使用され得る。本願において明示的に除外されていない限り、そのような組み合わせおよび副組み合わせはすべて、本発明の範囲内であることが意図されている。またさらに、本発明の種々の態様、概念、および特徴について、種々の代替的な実施形態―代替的な材料、構造、構成、方法、回路、装置および部品、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、および形成し、適応し、および機能する代替案等―が本願において記載されている場合があるが、そのような記載は、現在既知であるか後に開発されるかにかかわらず、利用可能な代替的実施形態の完全なまたは網羅的なリストであることを意図するものではない。当業者であれば、発明態様、概念、または特徴の１つ以上をさらなる実施形態に容易に採用することができ、そのような実施形態が本願において明示的に開示されていない場合であっても、本発明の範囲内で使用し得る。また、本発明のいくつかの特徴、概念、または態様は、本願において、好ましい配置または方法として記載されている場合があるが、そのような記載は、明示的に述べられているのでない限り、そのような特徴が必要または必須であると示唆することを意図するものではない。またさらに、本開示の理解を補助するために、例示的または代表的な値および範囲が含まれている場合があるが、そのような値および範囲は、限定的意味で解釈されるべきものではなく、明示的に述べられている場合のみ、重大な値または範囲となることが意図されている。さらに、種々の態様、特徴、および概念は、本願において明示的に発明である、または発明の一部を形成すると識別されている場合があるが、そのような識別は排他的であることを意図するものではなく、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示的に識別されることなく、本願において完全に記載されている発明態様、概念、および特徴がある場合もあり、当該発明は、代わりに添付の特許請求の範囲において説明されている。例示的な方法またはプロセスの記載は、いかなる場合にも必要とされるすべてのステップを含むことに限定されず、また、明示的に述べられているのでない限り、ステップが提示される順序を必要または必須なものとして解釈すべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【図１−１】
【図１−２】
【図２−１】
【図２−２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１−２】
【図２−１】
【図２−２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−１００９０８（Ｐ２０１３−１００９０８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１３−８９４２（Ｐ２０１３−８９４２）
【出願日】平成２５年１月２２日（２０１３．１．２２）
【分割の表示】特願２００８−５５０３１６（Ｐ２００８−５５０３１６）の分割
【原出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（５００１２０２６６）スウエイジロク・カンパニー (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−８９４２（Ｐ２０１３−８９４２）
【出願日】平成２５年１月２２日（２０１３．１．２２）
【分割の表示】特願２００８−５５０３１６（Ｐ２００８−５５０３１６）の分割
【原出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【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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