JP5457348B2 - 中心合わせを伴う管またはパイプ継手のための先細ナット - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６０／９６２，２３９号（名称「ＴＡＰＥＲＥＤ ＮＵＴ ＦＯＲ ＴＵＢＥ ＯＲ ＰＩＰＥ ＦＩＴＴＩＮＧ」、２００７年７月２７日出願）の利益を主張し、この出願の全開示は、その全体が本明細書に参考として援用される。

継手は、管または他の導管の端部を別の部材に結合または接続するために使用され得、その他の部材は、例えば、Ｔ字形継手および肘継手等を通る別の管または導管の端部であってもよく、または、例えば、弁等の管の端部と流体連通している必要のある装置であってもよい。１つの種類の継手は、雌ねじ式駆動ナットの作用を受けて、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機構を使用する。例えば、単一フェルール継手、他の種類の管把持装置を使用する継手、および雄ねじ式駆動ナットを使用する継手等の、他の種類の継手も公知である。

引き上げる際に半径方向に変位または膨張させられる管継手構成要素は、引き上げによる変形エネルギーの一部を取り込み、そして、膨張または変位の結果として、継手構成要素の表面と半径方向に隣接して、および／または半径方向の近傍において接触し得る。例えば２−フェルール継手の前部フェルール、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部の管系は、例えば、継手の引き上げの間に半径方向外向きに膨張して、引き上げによる変形エネルギーの一部を取り込み得る。

本発明は、例えば、以下を提供する：
（項目１）
継手のための駆動ナットであって、
中心軸に中心を合わされ、導管把持部材の少なくとも後方部分を受容するように構成される内側ソケットであって、該ソケットは、引き上げの間に該導管把持部材に係合するように配置される半径方向駆動表面と、該駆動表面の半径方向外向きの第１の先細縦方向表面と、該駆動表面から該第１の先細縦方向表面まで延在する第２の先細縦方向表面とによって画定される、ソケットを備え、該第２の先細縦方向表面は、該駆動表面および該第１の先細縦方向表面の両方に対して角度を成している、駆動ナット。
（項目２）
上記第２の先細縦方向表面は、上記中心軸に対して約３０°と約６０°との間の角度で延在する、項目１に記載の駆動ナット。
（項目３）
上記第２の先細縦方向表面は、上記中心軸に対して約４５°の角度で延在する、項目１に記載の駆動ナット。
（項目４）
上記第１の先細縦方向表面は、上記中心軸に対して約２°と約２５°との間の角度で延在する、項目１に記載の駆動ナット。
（項目５）
上記第１の先細縦方向表面は、上記中心軸に対して約１０°の角度で延在する、項目１に記載の駆動ナット。
（項目６）
上記第１の先細縦方向表面の半径方向外向きの第３の先細縦方向表面をさらに備え、該第３の先細縦方向表面は、該第１の先細縦方向表面に対して角度を成している、項目１に記載の駆動ナット。
（項目７）
上記第３の先細縦方向表面は、上記中心軸に対して約２°と約２５°との間の角度で延在する、項目６に記載の駆動ナット。
（項目８）
上記第３の先細縦方向表面は、上記中心軸に対して約４°の角度で延在する、項目６に記載の駆動ナット。
（項目９）
上記第１と第３の先細縦方向表面との間において半径方向に延在する段付き壁表面をさらに備え、該段付き壁表面は、該第１および第３の先細縦方向表面に対して角度を成している、項目６に記載の駆動ナット。
（項目１０）
上記段付き壁表面は、先細である、項目９に記載の駆動ナット。
（項目１１）
上記段付き壁表面は、上記中心軸に対して約３０°と約８８°との間の角度で延在する、項目９に記載の駆動ナット。
（項目１２）
上記段付き壁表面は、上記中心軸に対して約７０°の角度で延在する、項目９に記載の駆動ナット。
（項目１３）
雄ねじ式継手本体との組み立てのための雌ねじ式部分をさらに備える、項目１に記載の駆動ナット。
（項目１４）
管継手であって、
第１のフェルールを含む管把持装置と、
管端部を受容するための管端部ソケットを有する継手本体と、
該継手本体との組み立てのための駆動ナットであって、該駆動ナットは、該第１のフェルールを受容するように寸法設定される陥凹部分を備え、該陥凹部分は、該継手本体上での引き上げの間に、該第１のフェルールを該管端部との係合に駆動するための半径方向駆動表面と、該管継手が手できつく締めた状態にあるときに、該第１のフェルールの半径方向外側表面から半径方向に離間している第１の先細縦方向表面と、該駆動表面と該第１の先細縦方向表面との間の第２の先細縦方向表面であって、該駆動表面および該第１の先細縦方向表面の両方に対して角度を成している第２の先細縦方向表面とを含む、駆動ナットと
を備え、
該駆動ナットが該継手本体によって引き上げられるときに、該第１のフェルールは、半径方向に変位させられて該第１の先細縦方向表面と接触する、管継手。
（項目１５）
上記第２の先細縦方向表面は、上記駆動表面から上記第１の先細縦方向表面まで延在する、項目１４に記載の管継手。
（項目１６）
上記管把持装置は、第２のフェルールをさらに含み、該第２のフェルールは、上記継手本体のカム口の中に少なくとも部分的に受容される、項目１４に記載の管継手。
（項目１７）
上記駆動ナットは、引き上げ前に上記管継手が手できつく締めた状態であるときに、上記第１のフェルールの半径方向外側表面から半径方向に離間している第３の先細縦方向表面をさらに備え、該駆動ナットが上記継手本体とともに引き上げられるときに、上記第２のフェルールは、半径方向に変位させられて該第３の先細縦方向表面と接触する、項目１６に記載の管継手。
（項目１８）
上記第２と第３の先細縦方向表面とは、非連続である、項目１７に記載の管継手。
（項目１９）
上記駆動ナットは、上記第１と第３の先細縦方向表面との間において半径方向に延在する段付き壁表面をさらに備え、該段付き壁表面は、該第１および第３の先細縦方向表面に対して角度を成している、項目１７に記載の管継手。
（項目２０）
上記段付き壁表面は、先細である、項目１９に記載の管継手。
（項目２１）
上記第１のフェルールは、引き上げ前に上記管継手が手できつく締めた状態であるときに、上記第２の先細縦方向表面に係合する、項目１４に記載の管継手。
（項目２２）
管継手を管端部と組み立てる方法であって、該管継手は、継手本体と、駆動ナットと、フェルールとを備え、
該方法は、
該管端部を該継手本体の管端部ソケットの中に挿入することと、
該フェルールを該駆動ナットの陥凹部分の中に配置することと、
該駆動ナットを該継手本体と手できつく締めた位置まで組み立てることであって、それにより、該フェルールが、該駆動ナットの半径方向駆動表面に係合し、かつ、該駆動表面と第１の先細縦方向表面との間に配置される第２の先細縦方向表面の少なくとも一部によって、該駆動ナットの該第１の先細縦方向表面から半径方向に離間させられる、ことと、
該継手本体上で該駆動ナットを引き上げることであって、それにより、該フェルールが、半径方向に変位させられて該第１の先細縦方向表面と接触する、ことと
を含む、方法。
（項目２３）
上記駆動ナットと上記継手本体とを手できつく締めた状態まで組み立てることは、上記フェルールを上記第２の先細縦方向表面と係合させて、該フェルールを該駆動ナットの上記陥凹部分内で中心に置くことを含む、項目２２に記載の方法。
本明細書は、概して継手組み立て体に関し、この継手組み立て体は、例えば、継手の組み込み中に継手構成要素が軸方向に圧縮される結果として、継手構成要素が半径方向外向きに移動することに起因して、引き上げの間に嵌合構成要素が互いに接触する場合に、継手の分解の間、２つ以上の継手構成要素を分離することを支援するように構成される。本願明細書で使用する場合、継手組み立て体の継手構成要素には、例えば結合具本体および弁本体等の本体、駆動ナット、例えばフェルール、管系、または他の導管等の管把持部材、および、例えば管把持部材の組み込み工具またはプレスエージング工具等の継手組み込み工具等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

一つの発明態様によれば、表面に係合する１つ以上の継手構成要素は、引き上げ継手の２つの接触継手構成要素間の半径方向の反力を低減するように構成されてもよい。例えば、継手の組み立て中に第２の継手構成要素と軸方向に整列させられる第１の継手構成要素は、分解中に陥凹状表面と第２の構成要素との間に低減した半径方向の反力を提供するように、半径方向に陥凹状にされてもよい。本願明細書で使用する場合、第１の構成要素の一部が、第２の継手構成要素の一部と同じ軸方向位置（例えば、継手に沿った位置）に配置される場合に、２つの構成要素は「軸方向に整列させられる」。引き上げ継手の継手構成要素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る継手構成要素の別の実施例として、継手の組み立て中に第２の継手構成要素と接触する第１の継手構成要素の表面は、第１および第２の構成要素間の接触長を低減し、その結果、分解中に第１および第２の構成要素間に低減した反力を提供するように、軸方向に縮められてもよい。

別の発明態様によれば、１つ以上の継手構成要素の嵌合表面は、追加的または代替的に、引き上げ継手の２つの接触継手構成要素間の反力の軸方向成分を生じるように構成されてもよい。弾性反力の軸方向成分は、引き上げ継手の分解中に、２つの継手構成要素を分離することを支援し得る。例えば、第１の継手構成要素は、段付き壁表面を含んでもよく、該壁表面には、例えば、反力の軸方向成分を生じるように、継手の引き上げ中（例えば、初期の継手の引き上げ中、および／またはその後の再作成中）に第２の継手構成要素と接触する、先細表面を含んでもよく、該軸方向成分は、継手が分解される時の、第１および第２の継手構成要素の分離を支援し得る。

したがって、例示的な一実施形態において、継手組み立て体は、段付き壁表面を有する第１の継手構成要素と、引き上げ前に継手組み立て体が手できつく締めた状態にあるときに、先細縦方向表面から半径方向に離間している第２の継手構成要素とを有する。継手の引き上げの間に、第２の継手構成要素が段付き壁表面と接触するように半径方向に変位させられるとき、段付き壁表面は、継手を分解する際に、第１の継手構成要素を第２の継手構成要素から分離させることを支援する。例えば、第２の継手構成要素と段付き壁表面との係合は、第２の継手構成要素を第１の継手構成要素から離れるように軸方向に移動させることを支援する、反力の軸方向成分を生じさせてもよい。別の実施例として、段付き壁表面は、継手の分解中の第２の継手構成要素の初期の軸方向の移動に応じて、第１および第２の継手構成要素間に低減した反力を提供してもよい。

別の実施形態では、駆動ナットおよび継手本体とともに組み立てられる管把持部材が、先細縦方向表面と接触するように変位させられるときに、この接触による弾性反力の軸方向成分が、継手の分解の際に、管把持部材を駆動ナットから分離することを支援し得るように、駆動ナットには、先細縦方向表面を有する内壁が提供される。さらに、先細にした状態の縦方向壁は、例えば、継手の分解の間に、管把持部材と先細表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、管把持部材が駆動ナットから分離する間に、駆動ナットと管把持部材との間の半径方向の力を低減し得る。

別の実施形態において、駆動ナットは、導管把持部材の後端部を係合する駆動表面を有し、この駆動表面は、一般的に管継手の中心縦軸に対してある角度で形成される。ナット駆動表面から離れるように軸方向に延在する第１の先細表面が提供される。第２の先細表面は、駆動表面の利益をさらに高めるために、駆動表面と第１の先細表面との間に配置される。例えば、第２の先細表面は、引き上げトルクを低減し得、継手の分解を支援する軸方向反力を提供し得、また、引き上げ後の導管把持部材とナットとの間の半径方向の力を低減し得る。第２の先細表面は、ナットソケット内において導管把持部材を中心に置くことを支援し得る。

さらに別の実施形態において、管継手は、第１のフェルールを有する管把持装置と、管端部を受容するための管端部ソケットを有する継手本体と、継手本体との組み立てのため駆動ナットとを含む。駆動ナットは、第１のフェルールを受容するようにサイズ決定される陥凹部分を含む。陥凹部分は、継手本体上での引き上げ中に、第１のフェルールを管端部との係合に駆動するための半径方向駆動表面と、管継手が手できつく締めた状態であるときに、第１のフェルールの表面の半径方向外側表面から半径方向に離間している、第１の先細縦方向表面と、駆動表面と第１の先細縦方向表面との間の第２の先細縦方向表面とを含む。第２の先細縦方向表面は、駆動表面および第１の先細縦方向表面の両方に対して角度を成す。駆動ナットが継手本体によって引き上げられるときに（例えば、初期の継手の引き上げ中、またはその後の再作成中）、第１のフェルールは、第１の先細縦方向表面と接触するように半径方向に変位させられる。

さらに別の実施形態において、管継手と管端部とを組み立てる方法は、継手本体と、駆動ナットと、フェルールとを備える管継手を意図している。管端部は、継手本体の管端部ソケットに挿入される。フェルールは、駆動ナットの陥凹部分内に配置される。駆動ナットは、フェルールが、駆動ナットの半径方向駆動表面を係合し、駆動表面と第１の先細縦方向表面との間に配置される第２の先細縦方向表面の少なくとも一部によって、駆動ナットの第１の先細縦方向表面から半径方向に離間しているように、継手本体とともに手できつく締めた位置まで組み立てられる。駆動ナットは、フェルールが、第１の先細縦方向表面と接触するよう半径方向に変位させられるように、継手本体上で引き上げられる。

当業者には、さらなる利点および利益は、添付図面とともに以下の説明を考察することによって明らかになるであろう。

本発明が関連する当業者には、本開示の多数の発明態様および特長は、添付図面とともに以下の例示的実施形態の説明を考察することによって明らかになるであろう。
図１は、継手の引き上げ前の手できつく締めた状態で示される、先細内壁面を伴う駆動ナットを有する管継手の部分断面図である。 図１Ａは、図１の継手の駆動ナットおよびフェルールの一部の拡大断面図である。 図２は、引き上げ状態である、図１の管継手の部分断面図である。 図３は、継手の引き上げ前の手できつく締めた状態で示される、先細内壁面を伴う駆動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４は、引き上げ状態である、図３の管継手の拡大部分断面図である。 図５は、継手の引き上げ前の手できつく締めた状態で示される、雌ねじ式本体を伴う管継手、および先細内壁面を伴う雄ねじ式駆動ナットの部分断面図である。 図６は、引き上げ状態である、図５の管継手の拡大部分断面図である。 図７は、縦方向の断面での、図の右半分に先細内表面を伴う駆動ナットを有し、図の左半分に公知の駆動ナットを有する管継手の別の実施形態の断面図である。 図７Ａは、引き上げ状態である、図７の管継手の部分断面図を示す。 図８は、明確にするために後部フェルールおよび導管端部を省略した、図７の駆動ナットの先細内表面の拡大図である。

本開示は、管またはパイプを含む、任意の種類の流体導管とともに使用するための継手構成要素に関する。例示的実施形態は、「管」および「管系」という用語とともに本願明細書に記載されているが、パイプおよび他の導管とともに使用され得る。本開示は、例えば、種々の構造、材料、サイズ、および直径等の寸法の継手構成要素に適用することができ、それらは全て、「管継手」という用語によって本願明細書に記載される。継手接続の締め付けまたは準備は、本願明細書において、継手の「引き上げ」または「作成」と称され、どちらの用語も代替可能に使用される。継手の引き上げまたは作成は、特定の引き上げ位置に限定されない。

継手の引き上げの際に、半径方向に変位または膨張させられる管継手構成要素は、膨張または変位の結果として、継手構成要素の表面と、半径方向に隣接および／または半径方向に離間して接触してもよい。この半径方向外向きの移動の実施例には、継手の引き上げ中の、管端部の軸方向圧縮に起因する管端部の反りまたはバレリング、あるいは単一または複数のフェルール等の管把持部材の一部の外向きの撓みが挙げられる。この接触は、初期の継手の引き上げ中に生じてもよい。あるいは、この接触は、継手の２回以上の引き上げ後の、継手構成要素のさらなる漸増的変位に応じて、その後の継手の再作成まで生じなくてもよい。

本出願は、例えば、構成要素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、または構成要素間の軸方向反力（分離を促進する傾向がある）を増加させることによって、継手の分解中に、これらの接触継手構成要素の分離を支援するように構成されてもよい、継手を提供することを意図している。一つの発明態様によれば、この構成要素の分離における支援は、継手の引き上げの際に、第２の構成要素の変位した部分に係合する表面から半径方向に離間している陥凹状表面を、第１の継手構成要素に提供することによって達成され得る。継手の分解中に、第２の構成要素が第１の構成要素から分離されるにつれて、変位した部分は、陥凹状表面と軸方向に整列させられ、第１および第２の継手構成要素間の半径方向の反力の低減を生じさせ、したがって、第１および第２の継手構成要素のさらなる分離を容易にする。

別の発明態様によれば、第１および第２の継手構成要素の接触の分離における支援は、第２の継手構成要素の変位した部分との係合ための先細縦方向表面を、第１の継手構成要素に提供することによって達成され得る。例えば、管端部ソケットは、管端部の取り外しを支援するように、先細縦方向壁を含んでもよい。別の実施例として、駆動ナットは、例えば単一または複数のフェルール等の、管把持装置からの駆動ナットの分離を支援するように、内壁上に１つ以上の先細縦方向表面を含んでもよい。さらに別の例示的実施形態では、管端部ソケットおよび駆動ナットはどちらも、それぞれ、管端部および管把持装置からの分離を支援するように、先細縦方向表面を含んでもよい。

本発明とともに使用することができる例示的な種類の継手は、雌ねじ式駆動ナットの作用を受けて、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。本願明細書に図示および説明される例示的実施形態は、この２−フェルール型継手とともに使用されるものとして、種々の発明態様を示しているが、これらの発明態様は、例えば、単一フェルール継手、他の種類の管把持装置を使用する継手、および雄ねじ式駆動ナットを使用する継手等の、他の種類の継手にも適用することができる。また、例示的実施形態は、直径が１／４インチ（６．４ｍｍ）、３／８インチ（１２．７ｍｍ）、および１／２インチ（１９．０ｍｍ）であるステンレス鋼継手とともに使用するための継手を含むが、本出願の発明態様には、多数のサイズおよび種類の継手とともに使用するための継手が提供されてもよい。

他の発明態様によれば、１つ以上の先細縦方向表面が、１つ以上の他の継手組み立て体構成要素に提供されてもよい。一実施形態では、管把持装置の一部が、引き上げ中（例えば、初期の継手の引き上げ中、または１回以上のその後の引き上げの後）に外向きに変位させられてナットの内壁と接触するときに、継手とともに組み立てられる管把持装置の一部に係合するように、継手組み立て体の駆動ナットの内壁上に、先細縦方向表面が提供されてもよい。この先細縦方向表面と管把持装置との間の接触は、管把持装置に対する弾性反力の軸方向成分を生成し、継手を分解する際に、ナットの管把持装置からの分離を支援することができる。図１〜８は、このような先細縦方向表面のうちの１つ以上を有する駆動ナットを含む継手の例示的実施形態を示している。

一実施形態によれば、図１および２は、２−フェルール管継手３００を示している。管継手３００は、管３１２との接続のために使用されてもよく、継手本体３１４を含む。継手本体３１４は、本発明とともに使用可能である種々の異なる種類の組み立て体および継手の代表的なものに過ぎない。例えば、継手本体は、独立型装置、弁の一部、またはユニオン、あるいは他の任意の種類の流体制御装置または流体フロー装置とすることができる。さらに、継手本体３１４には、必ずしも必要としないが、例えば、２００６年１２月１５日に出願された同時係属の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８７０４３号に記載されており、その開示全体が参照することにより本願明細書に組み込まれる、先細管捕捉および管端部ソケット壁表面等の、陥凹状または先細縦方向表面が提供されてもよい。図１および２に示されている特定の管継手３００は、継手本体３１４に加えて、前部フェルール３８０と、後部フェルール３８２と、駆動ナット３４４とを含む。

図１および１Ａは、引き上げ前の手できつく締めた状態である継手３００を示している。管３１２は、ナット３４４を通してソケット３２２に挿入される。前部フェルール１８０は、ナット３４４内の陥凹部３４５の第１の部分内に配置され、後部フェルール３８２は、陥凹部３４５の第２の部分内に配置される。陥凹部の中には、引き上げ中に、フェルール３８０、３８２を管３１２との係合に駆動するための円錐台の駆動表面３４９が含まれる。

図２は、引き上げ後の継手３００を示している。駆動ナット３４４は、さらに継手本体３１４上へねじ込まれる。駆動ナット３４４の移動は、フェルール３８０および３８２に、管３１２と継手本体３１４との間の把持および密閉係合を提供させる。

前部フェルール３８０の先端部の軸方向および半径方向内向きの移動は、前部フェルール３８０の外側部分３８０ｒを外向きに膨張または撓ませ得る。同様に、後部フェルール３８２の内側把持部分の軸方向および半径方向内向きの移動は、後部フェルール３８２の外側部分３８２ｒを外向きに膨張または撓ませ得る。ある状況下では、これらのフェルール３８０、３８２の外側部分３８０ｒ、３８２ｒのうちの一方または両方は、引き上げ中に、駆動ナット３４４の内壁３４６と接触してもよい。図１および２の例示的な実施形態において、先細縦方向表面３４７、３４８は、前部および後部フェルール３８０、３８２と軸方向に整列した場所で、内壁３４６上に提供される。他の例示的実施形態では、先細縦方向表面が、２つのフェルールのうちの１つだけと軸方向に整列して提供されてもよく、または内壁上の１つの連続する先細縦方向表面が、両方のフェルールと軸方向に整列するように延在してもよい（図示せず）ことに留意されたい。図１および２に示されている実施形態において、前部および後部フェルール３８０、３８２の外側部分３８０ｒ、３８２ｒが、図２に示されるように、引き上げ中に撓むと、外側部分３８０ｒ、３８２ｒのうちの一方または両方は、先細縦方向表面３４７、３４８のうちの対応する一方または両方と接触してもよく、その結果、反力の半径方向および軸方向成分の両方がもたらされる。

これらの内壁面３４７、３４８の先細の状態は、分解の際に、ナット３４４をフェルール３８０、３８２のうちの一方または両方から分離することを支援できる。先細表面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生じる反力の軸方向成分は、ナット３４４をフェルール３８０、３８２のうちの一方または両方から分離することを支援できる。１つまたは複数のフェルール３８０、３８２が、先細壁表面３４７、３４８から最初に解放されると、ナット３４４は、フェルール３８０、３８２と先細壁表面３４７、３４８との間の結果として生じる半径方向の分離または半径方向の反力によって、いかなる実質的な力によらずに分離され得る。

分解の間に、フェルールの十分な半径方向の閉じ込め、および接触しているナットとフェルール表面との間の十分な軸方向反力を提供するために、駆動ナット３４４の内壁表面３４７、３４８の先細角度３４１、３４３は、駆動ナットの軸３３０から測定して、例えば、それぞれが、０°よりも大きいものから最大で約４５°までの範囲であってもよい。これらの２つの角度３４１、３４３は、必ずしも必要ではないが、同じであってもよい。例示的実施形態において、先細角度３４１、３４３は、それぞれが、約５°から最大で約３０°までの範囲であってもよく、必須ではないが、より好適な実施形態において、先細角度３４１、３４３は、それぞれが、約１０°から約２０°までの範囲であってもよい。図１および２に示されている実施形態において、先細壁表面３４７、３４８は、それぞれが、軸３３０に対して約１０°の先細角度３４１、３４３を有する。

上述のように、引き上げ中に、管把持装置の任意の一部が、駆動ナットの内壁に係合するように半径方向外向きに膨張するか、または撓む場合に、駆動ナット内の先細壁表面の先細角度は、駆動ナットの、例えば１つまたは複数のフェルール等の、管把持装置からの分離を支援するように選択されてもよい。加えて、管把持装置の１つまたは複数の外側部分と、継手が事前にきつく締められた、すなわち手できつく締められた状態である駆動ナットの１つまたは複数の先細縦方向表面との間の間隙は、１つまたは複数のフェルールの外側部分と、駆動ナットの内壁との間に所望の半径方向の反作用荷重を提供して、管把持装置を管端部に締め付けることを支援するように、独立して、または先細角度と組み合わせて選択されてもよい。例示的な一実施態様では、図１Ａに示されているように、間隙ｇ１は、前部フェルール外側部分３８０ｒと先細縦方向表面３４７との間に提供され、間隙ｇ２は、後部フェルール外側部分３８２ｒと先細縦方向表面３４８との間に提供される。これらの間隙の寸法および先細縦方向表面の先細角度は、継手の引き上げ中に所望の半径方向の反力を生じるように、例えば、円筒形の（非先細の）内壁表面を有するナットによる継手３００の引き上げ中に受けるものと一致する半径方向の反力を生じるように変化させてもよい。よって、先細縦方向表面を有する駆動ナット３４４は、円筒形の内壁表面を有するナットと交換可能であってもよく、それによって、同じ継手本体および管把持装置を使用することができるようになる。このような例示的実施形態において、１／２インチ管系のための管継手３００は、前部フェルール３８０と先細縦方向表面３４７との間に約０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）の間隙ｇ１を含み、後部フェルール３８２と先細縦方向表面３４８との間に約０．００９インチ（０．２３ｍｍ）の間隙ｇ２を含む。

別の発明的局面によれば、先細縦方向表面は、継手の組み立て中に複数組の接触継手構成要素の分離を支援するように、継手の複数の構成要素上に提供されてもよい。一実施形態において、先細縦方向表面は、継手の組み立て中の、それぞれ管端部および管把持装置からの分離のために、本体管ソケット上および駆動ナットの内壁上の両方に提供される。図１および２に示されている例示的実施形態では、上述のように、ナット３４４上の先細縦方向表面３４７、３４８に加えて、先細中間ソケット壁表面３６０が、管捕捉部分３５２とカム口３５４との間に提供され、引き上げた継手３００の分解中に、管３１２からの継手本体３１４の分離を支援してもよい。

図３および４は、先細縦方向表面４４７が駆動ナット４４４の内壁上に提供される、別の例示的実施形態である継手４００示している。図３および４の例示的な継手は、単一フェルール設計であり、米国特許第７，３９３，０１８号、名称「Ｔｕｂｅ Ｆｉｔｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｉｎｇ」に記載されている単一フェルール間継手に類似しており、その全開示は、参照することにより本願明細書に全体として組み込まれる。

図示の管継手の引き上げ中に、単一フェルール４８０の先端部の半径方向内向きの移動は、前部フェルール４８０の外側部分４８０ｒを外向きに膨張または撓ませ得る。ある状況下では、このフェルール４８０の外側部分４８０ｒは、引き上げ中に、駆動ナット４４４の内壁４４６と接触してもよく、フェルール４８０の外側部分４８０ｒと駆動ナット４４４の内壁４４６との間に半径方向の反作用荷重を生じさせる。図３および４の例示的な実施形態において、先細縦方向表面４４７は、フェルール４８０と軸方向に整列した、かつそこから離間した場所において、内壁４４６上に提供される。図４に示されているように、引き上げ中に、フェルール４８０の外側部分４８０ｒが撓むとき、外側部分４８０ｒは、先細縦方向表面４４７と接触してもよく、その結果、反力の半径方向および軸方向成分の両方がもたらされる。内壁表面の先細状態は（例えば、円筒状の表面とは対照的に）、反力の軸方向成分が、フェルール４８０からのナット４４４の分離を支援することができるので、分解の際に、フェルール４８０からのナット４４４の分離を支援することができる。フェルール４８０が、先細壁表面４４７から最初に解放されると、ナット４４４は、先細縦方向表面４４７の先細角度のため、いかなる実質的な力にもよらずに分離することができる。

図５および６は、先細縦方向表面５４８が駆動ナット５４４の内壁上に提供される、さらに別の例示的実施形態である継手５００を示している。図５および６の例示的例示的な継手は、雄ねじ式駆動ナット５４４および雌ねじ式継手本体５１４を利用する種類の２−フェルール継手であり、同時係属出願第１１／１１２，８００号に記載され、公開第２００５／０２４２５８２号、名称「Ｆｉｔｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｔｕｂｅ ａｎｄ Ｐｉｐｅ」で公開されている、雄ねじ式駆動ナットを有する管継手と類似しており、その全開示は、参照することにより本願明細書に全体として組み込まれる。

図示の管継手の引き上げ中に、前部フェルール５８０の先端部の軸方向および半径方向内向きの移動は、前部フェルール５８０の外側部分５８０ｒを外向きに膨張または撓ませ得る。同様に、後部フェルール５８２の内側把持部分の軸方向および半径方向内向きの移動は、後部フェルールの外側部分５８２ｒを外向きに膨張または撓ませ得る。ある状況下では、これらのフェルール５８０、５８２の外側部分５８０ｒ、５８２ｒのうちの一方または両方は、初期またはその後の継手の引き上げ中に、駆動ナット５４４の内壁５４６と接触してもよく、１つまたは複数のフェルール５８０、５８２の外側部分５８０ｒ、５８２ｒと、駆動ナット５４４の内壁５４６との間に半径方向の反作用荷重を生じさせる。図５および６の例示的な実施形態において、先細縦方向表面５４７は、フェルール５８０、５８２と軸方向に整列した、かつそこから離間した場所において、内壁５４６上に提供される。フェルール５８０、５８２の外側部分５８０ｒ、５８２ｒが、図６に示されるように、引き上げ中に撓むとき、外側部分５８０ｒ、５８２ｒのうちの一方または両方は、先細縦方向表面５４７と接触してもよく、その結果、接触表面間の反力の半径方向および軸方向成分の両方がもたらされる。内壁表面５４７の先細状態は（例えば、円筒状の表面とは対照的に）、反力の軸方向成分が、１つまたは複数のフェルール５８０、５８２からのナット５４４の分離を支援することができるので、分解の際に、フェルール５８０、５８２からのナット５４４の分離を支援することができる。１つまたは複数のフェルール５８０、５８２が、先細壁表面５４７から最初に解放されると、ナット５４４は、先細縦方向表面の先細角度のために、いかなる実質的な力によらずに分離することができる。

図７および８を参照すると、継手の引き上げを完了した際に、フェルール等の、１つ以上の導管把持部材と接触するようになり得る先細内表面を組み込んでいる駆動ナットの別の実施形態が示されている。図７は、（図中に見られるように）ユニオンの左半分に示されている従来の管継手９０２と、図の右半分に本発明の本実施形態による継手９０４とを有するユニオン継手９００を示している。ユニオンの図は、本願明細書の本発明の多数の異なる応用例のうちの一例に過ぎず、また、例示的な用途としての役割を果たすようにだけ提供されるが、本願明細書に記載されている本発明の用途を制限するものではない。ユニオン９００は、中心縦軸Ｘを有する本体９０６と、各端部に、先細円錐台表面９０８および９１０と、雄ねじ式外側表面９１２および９１４とを含む。雄ねじ式端部９１２、９１４は、それぞれの雌ねじ式駆動ナット９１６および９１８と嵌合する。従来の継手９０２において、駆動ナット９１６は、示される横断面では、円錐形であり、約１５°の軸Ｘに垂直である軸に対して典型的な角度を有する、駆動表面９２０を含むが、駆動表面９２０については、５°程度の浅さの他の角度であってもよく、また一般的に使用されている。従来のナット本体９１６は、駆動表面９２０から軸方向に延在し、かつ駆動表面とともに、例えば２−フェルール組み立て体の後部フェルール９２６等の、管把持装置９２６の後端部を受容するソケット９２４を画定する、縦方向表面９２２をさらに含む。ナット本体９１６は、前部フェルールまたは前部管把持装置９３０の後端部を受容し得る別のソケットを形成するように、第１の縦方向表面９２２から軸方向に延在する、第２の縦方向表面９２８をさらに含んでもよい。

図７の右半分の図を参照すると、図８と同様に、本発明の一実施形態において、後部フェルールまたは把持装置の後端部を受容するように形成されるソケットは、先細表面を含む。本実施形態は、上述の図１〜６の実施形態に多くの点で類似しているが、ナット駆動表面と第１の先細表面との間に、さらなる先細表面が追加されている（例えば、図１Ａの表面３４８を参照されたい）。このさらなる先細表面は、図７に示されているもの等の継手設計に特に有効であり、後部フェルールの後端部は、導管端部９７４の壁に対してスエージ加工するように、後部フェルールの中央部分が半径方向内向きに撓む、非ボウイング−ヒンジング特長の一部として、引き上げ完了の際に、導管から離れて接触しなくなるように位置するように、または変位させられるように設計される（図７Ａを参照されたい）。

したがって、雌ねじ式ナット本体９１８は、従来の駆動ナットの駆動表面９２０と同様の角度αで形成されてもよいか、または特定の継手設計に必要な場合は、異なる角度であってもよい、駆動表面９３２を含む。駆動表面９３２の半径方向外向きであり、駆動表面から縦方向に離れるように軸方向に延在し、図１Ａの先細表面３４８に概ね対応する、第１の先細表面９３４が提供される。この表面９３４は、好ましくは、引き上げ中にフェルールの後端部が外向きに位置するときに、フェルールの後端部が、先細表面９３４と接触できるように、後部フェルール９３６の後方部分と軸方向に整列させられる。第１の先細表面は、図１Ａの角度３４３と同様の様態で、軸Ｘに対して角度βで形成されてもよいが、必要に応じて、異なる角度値が使用されてもよい。例えば、角度βは、約１０°であってもよい。

しかしながら、図１および１Ａの実施形態とは対照的に、第２の先細表面９３８は、駆動表面９３２と第１の先細表面９３４との間に提供される。この第２の先細表面９３８は、駆動表面９３２と第１の先細表面９３４との間により緩やかな立ち上がりを提供し、場合によっては、継手が、最終的な引き上げおよび締め付けの前に、手できつく締めた状態で組み立てられるときに、後部フェルールの後端部と接触してもよい。したがって、第２の先細表面９３８は、ナット本体において、特に、駆動表面９３２と、第１および第２の先細表面９３４および９３８とによって形成されるソケットにおいて、後部フェルール（単一フェルール継手では、単一フェルールの後端部）を中心に置くことを補助し得る。本実施形態における第２の先細表面９３８は、駆動表面９３２の半径方向外向きであり、また、本実施例において、駆動表面９３２の半径方向外側端部、および第１の先細表面９３４の半径方向内側端部に接触する。第２の先細表面９３８は、軸Ｘに対して、例えば約４５°等の角度θで形成されてもよいが、任意の特定の用途について選択した角度は、異なっていてもよく、部分的には、αおよびβの値によって決定されることになる。代替の一実施形態として、表面９３８は、半径または湾曲した表面として実現されてもよく、または直線、楕円、半径、および他の部分を含む、任意の数のプロファイルおよび部分を備える、複合の幾何学的形状を有してもよい。表面９３２、９３４、および９３８によって画定されるソケットは、同様に、必要に応じて、それらの表面の図示の円錐形プロファイルではなく、異なる幾何学的プロファイルおよび要素を有してもよい。後部フェルール９３６をナット９１８の中心に置くことに加えて、第２の先細表面９３８は、図１および１Ａの実施形態に関して上述したように、第１の先細表面９３４によって達成される利益にさらに寄与し得る。

したがって、ナット本体９１８は、前部フェルール９４２の後方部分と軸方向に整列させられて、駆動表面９３２、ならびに第１および第２の先細表面９３４および９３８の半径方向外向きである第３の先細表面９４０をさらに含んでもよい。この第３の先細表面９４０は、上述の図１Ａの実施形態の角度３４１に類似して、例えば約４°等の、角度λで形成されてもよい。

図７Ａは、後部フェルール９３６の後側部分が、半径方向に外向きに変位させられ、第２の、または遷移先細表面９３８との係合を増加させた、引き上げ状態である図７の継手９００の一部を示している。加えて、前部フェルール９４２の半径方向外側部分は、第３の先細表面９４０と外向きに接触するように変位させられている。示されているように、それでも、後部フェルール９３６と第１の先細表面９３４の半径方向外側部分との間には、間隙が残っていてもよい。後部フェルール９３６と第１の先細表面９３４との間の接触は、１つ以上のさらなる継手の再作成の際に、後部フェルール９３６の後部部分のさらなる漸増的外向きの変位の後に、継手９００のその後の引き上げ中に生じてもよい。

図１Ａの実施形態において、先細表面３４８と先細表面３４７との間に半径方向の段付き領域があることに気付かれるであろう。代替として、図７および８の実施形態では、軸Ｘに対して、例えば約７０°等の角度τで形成される、先細移行部９４４が提供されてもよい。この遷移は、機械加工中の製造を容易にし得る。本願明細書に記載されている全ての角度値と同様に、必要に応じて他の値を使用してもよい。代表的な範囲は、下記の例を含むが、これに限定されるものではない。α：約２°から約２５°まで、β：約２°から約２５°まで、θ：約３０°から約６０°まで、λ：約２°から約２５°まで、およびτ：約３０°から約８８°までである。

後部フェルールを受容するナットソケット内の、ナット駆動表面と第１の先細表面との間での第２の先細表面の使用は、また、さらなる継手の実施形態およびナット設計に適用されてもよい。例えば、このさらなる先細表面は、本願明細書の図５に示されているような、雌ねじ式ナットとともに使用されてもよく（例えば、表面５４９と表面５４７との間に第２の先細表面を追加する）、または本願明細書の図３および４の実施形態に使用されてもよい（例えば、表面４４７と表面４４９との間に第２の先細表面を追加する）。変形物を、単一フェルール継手、および２つ以上のフェルールを有する継手、ならびに大幅に異なるフェルールまたは把持装置の形状および寸法を有する継手に適用する。

本発明の種々の発明態様、概念、および特長は、例示的実施形態において組み合わせて組み込まれたものとして本願明細書において説明および図示され得るが、これらの種々の態様、概念、および特長は、個々または種々の組み合わせ、およびそれらの組み合わせのいずれかで、多数の代替の実施形態で使用され得る。本願明細書において明示的に除外されていない限り、全てのこのような組み合わせおよび副次的組み合わせは、本願明細書の範囲内にあることを意図している。さらにまた、代替の材料、構造、構成、方法、回路、装置、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、装備、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、および特長に関する種々の代替の実施形態が本願明細書に記載され得るが、そのような記載は、現在公知であるか、または後に開発されるかに関わらず、利用可能な代替の実施形態の完全な、または網羅的なリストを意図したものではない。当業者は、そのような実施形態が本願明細書に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、発明態様、概念、または特長のうちの１つ以上を追加的な実施形態に容易に採用して使用してもよい。加えて、本発明のいくつかの特長、概念、または態様が、好適な機構または方法として本願明細書に記載されている場合であっても、そのような記載は、そのように明示的に提示されている場合を除き、そのような特長が必要または不要であることを提案するように意図したものではない。さらにまた、本開示の理解を支援するように、例示的または代表的な値および範囲が含まれる場合がある。しかしながら、そのような値および範囲は、限定的な意味であると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限り、重要な値または範囲であることを意図している。さらに、種々の態様、特長、および概念は、発明的であるものとして、または発明の一部を形成するものとして本願明細書に明示的に特定されているが、そのような特定は、排他的であることを意図したものではなく、むしろ、そのような特定の本発明、またはその一部として明示的に特定されずに、本願明細書に完全に記載されている発明態様、概念、および特長が存在する場合があり、代わりに、本発明は、添付の特許請求の範囲に記載されている。例示的な方法またはプロセスの説明は、全ての場合に必要とされる全てのステップを包含するように限定されるものではなく、また、ステップが示されている順序も、そのように明示的に提示されていない限り、必要または不要であるものとして解釈されたい。

Claims (20)

1. 管継手のための駆動ナットであって、
   縦方向軸に中心を合わされ、導管把持部材の少なくとも後方部分を受容するように適合される内側ソケットを備え、該内側ソケットは、該縦方向軸に対して角度αで延在する先細駆動表面であって、引き上げの間に該導管把持部材の後端部に係合するように適合される先細駆動表面と、該縦方向軸に対して角度βで延在する第１の先細縦方向表面であって、該先細駆動表面の半径方向外向きの第１の先細縦方向表面と、該先細駆動表面から該第１の先細縦方向表面まで該縦方向軸に対して角度θで延在する第２の先細縦方向表面とを備え、該第２の先細縦方向表面は、該駆動表面および該第１の先細縦方向表面に接触し、θ≠αであり、θ≠βであり、該第２の先細縦方向表面は、該縦方向軸に対して約３０°と約６０°との間の該角度θで延在する、駆動ナット。
2. 前記第２の先細縦方向表面は、前記縦方向軸に対して約４５°の前記角度θで延在する、請求項１に記載の駆動ナット。
3. 前記第１の先細縦方向表面は、前記縦方向軸に対して約２°と約２５°との間の前記角度βで延在する、請求項１に記載の駆動ナット。
4. 前記第１の先細縦方向表面は、前記縦方向軸に対して約１０°の前記角度βで延在する、請求項１に記載の駆動ナット。
5. 前記第１の先細縦方向表面の半径方向外向きの第３の先細縦方向表面をさらに備え、該第３の先細縦方向表面は、前記縦方向軸に対して角度λで延在し、λ≠βである、請求項１に記載の駆動ナット。
6. 前記第３の先細縦方向表面は、前記縦方向軸に対して約２°と約２５°との間の前記角度λで延在する、請求項５に記載の駆動ナット。
7. 前記第３の先細縦方向表面は、前記縦方向軸に対して約４°の角度で延在する、請求項５に記載の駆動ナット。
8. 前記第１の先細縦方向表面から前記第３の先細縦方向表面まで延在する段付き移行表面をさらに備え、該段付き移行表面は、前記縦方向軸に対して角度τで延在し、τ≠βであり、τ≠λである、請求項５に記載の駆動ナット。
9. 前記駆動ナットは金属である、請求項１に記載の駆動ナット。
10. 前記段付き移行表面は、前記縦方向軸に対して約３０°と約８８°との間の前記角度τで延在する、請求項８に記載の駆動ナット。
11. 前記段付き移行表面は、前記縦方向軸に対して約７０°の前記角度τで延在する、請求項８に記載の駆動ナット。
12. 雄ねじ式継手本体との組み立てのための雌ねじ式部分をさらに備える、請求項１に記載の駆動ナット。
13. 管継手であって、
    第１のフェルールを備える管把持装置と、
    管端部を受容するための管端部ソケットを備える継手本体と、
    該継手本体との組み立てのための駆動ナットであって、該駆動ナットは、縦方向軸に中心を合わされ、該駆動ナットは、該第１のフェルールの少なくとも一部分を受容するように適合される陥凹部分を備え、該陥凹部分は、該縦方向軸に対して角度αで延在する先細駆動表面であって、引き上げの間に該第１のフェルールの後端部に係合するように適合される先細駆動表面と、該縦方向軸に対して角度βで延在する第１の先細縦方向表面と、該駆動表面から該第１の先細縦方向表面まで該縦方向軸に対して角度θで延在する第２の先細縦方向表面とを備え、該第２の先細縦方向表面は、該駆動表面および該第１の先細縦方向表面に接触し、θ≠αであり、θ≠βであり、該第２の先細縦方向表面は、該縦方向軸に対して約３０°と約６０°との間の該角度θで延在する、駆動ナットと
    を備える、管継手。
14. 前記駆動ナットが手できつく締めた状態で前記継手本体と組み立てられるときに、前記第１のフェルールは、前記第２の先細縦方向表面と接触する、請求項１３に記載の管継手。
15. 前記管把持装置は、第２のフェルールを備え、該第２のフェルールは、前記継手本体のカム口の中に少なくとも部分的に受容される、請求項１３に記載の管継手。
16. 前記駆動ナットは、前記第１の先細縦方向表面の半径方向外向きの第３の先細縦方向表面を備え、該第３の先細縦方向表面は、前記縦方向軸に対して角度λで延在し、λ≠βである、請求項１５に記載の管継手。
17. 前記第１の先細縦方向表面および前記第３の先細縦方向表面は、非連続である、請求項１６に記載の管継手。
18. 前記第１の先細縦方向表面および前記第３の先細縦方向表面から延在する段付き移行表面をさらに備え、該段付き移行表面は、前記縦方向軸に対して角度τで延在し、τ≠βであり、τ≠λである、請求項１６に記載の管継手。
19. 前記駆動ナットおよび前記継手本体は金属である、請求項１３に記載の管継手。
20. 前記第２のフェルールは、前部フェルールを含み、前記第１のフェルールは、後部フェルールを含み、該前部フェルールは、前記管継手が引き上げられたときに前記第３の先細縦方向表面に係合する、請求項１５に記載の管継手。

Images