JP2014505601A - ねじ加工された締結部を締結するための装置 - Google Patents

Abstract

軸線周りにねじ加工された締結部２３０の締結又は弛緩の操作中に工具組立体と共に使用するための装置が開示されており、１つの実施例において、装置は、下部クランプ組立体１１０と、上部クランプ組立体１２０と、反作用アダプター組立体１３０と、上部クランプ組立体及び反作用アダプター組立体間に形成されたばね組立体１４０と、を具備する。好適には、操作者は、装置の初期設定を変更することなく締結部を締結又は弛緩することができる。下部クランプ組立体は、装置を締結部近傍に保持するための特別な操作者と、重くて大きな装置と、を不要とする。上部クランプは、操作者が装置を周りで容易に回転させるのを可能とする。ばね組立体は、装置の鉛直方向高さ調整を安定させ且つ容易とする。反作用アダプターは、操作中、工具組立体の反作用の回転力を略無効にする。駆動ノブ３１２、３２２は、締結部における工具組立体３１０、３２０の容易な配列及び迅速且つ安全な設置を提供する。軸線周りのボルト締め操作は、迅速に、より低コストで、且つ、操作者が負傷するリスクが低く、或いは、全くなく実行される。

Description

本出願は、以下の米国特許出願及び国際特許出願から継続する出願及び／又は部分的に継続する出願であり、その全体は、「トルク動力工具のための反作用アダプター及びその使用方法」という発明の名称で２００９年４月２２日に出願された米国特許出願公開第１２４２８２００号明細書、「トルク動力工具のための反作用アダプター及びその使用方法」という発明の名称で２００９年１０月７日に出願された米国特許出願公開第１２５７４７８４号明細書、「トルク動力工具のための反作用アダプター及びその使用方法」という発明の名称で２００９年１１月１６日に出願された米国特許出願公開第６１２６１３７８号明細書、「締結部を締結又は弛緩するための装置」という発明の名称で２００９年１２月８日に出願された米国特許出願公開第６１２６７６９４号明細書、「締結部を締結又は弛緩するための装置」という発明の名称で２０１０年４月２３日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１０／０３２１３９、「締結部を締結又は弛緩するための装置」という発明の名称で２０１０年１１月１６日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１０／５６９０７、及び、「ねじ加工された締結部を締結するための装置」という発明の名称で２０１１年２月１７日に出願された米国特許出願第６１４４３７３６号明細書を参照することによってここに組み込まれる。

新規の反作用治具及びアダプターは、最近の特許出願開示を通して公知であり、例えば地下探鉱、掘削及びトンネル掘削作業のような反転される（inverted）用途に適用される。内穴式の六角穴付きボルト（ＳＨＣＳ）ボルト締め用途、特に、メインストップバルブ（ＭＳＶ）圧力シールヘッドにおける接続部閉止のための新規の反作用治具解決手段の要求が存在する。

従来の方法は、フランジ及びトルク動力工具を、ねじ加工された締結部を締結又は弛緩するために閉止される接続部に保持するために重くて大きな設備を必要とする。他の方法は、連結式のアーム又は他の支持治具を用いて、隣接する構造部から保持する、必要な設備を含む。１つの締結又は弛緩操作を実行するのに多数の操作者が必要とされることが多く、困難な作業に多くの時間がかかることがある。操作者の負傷も頻発している。

先行技術の欠点を克服する反作用機構が必要とされている。

従って、本発明は、これらの問題に対処するために発明された。

軸線周りにねじ加工された締結部の締結又は弛緩の操作中に工具組立体と共に使用するための装置が開示されており、１つの実施例において、装置は、下部クランプ組立体と、上部クランプ組立体と、反作用アダプター組立体と、上部クランプ組立体及び反作用アダプター組立体間に形成されたばね組立体と、を具備する。好適には、操作者は、装置の初期設定を変更することなく全ての締結部を締結又は弛緩することができる。下部クランプ組立体は、装置を締結部近傍に保持するための特別な操作者及び重くて大きな設備を不要とする。上部クランプは、操作者が装置を容易に回転させることを可能とする。ばね組立体は、装置の鉛直方向の高さ調整を安定させ且つ容易とする。反作用アダプターは、操作中、工具組立体の反作用の回転力を略無効にする。駆動ノブは、締結部における工具組立体の容易な配列及び迅速且つ安全な設置を提供する。軸線周りのボルト操作は、より迅速に、より低コストで、且つ、操作者が負傷するリスクが低く、或いは、全くなく、実行される。

本発明に係る特徴及び利点のより完全な理解のため、用いられる好適な形態同様に、以下の詳細な説明が添付図面と共に参照され、説明されなければならない。

本発明の実施形態の底面斜視図である。 図１の側面図である。 図１の第２の側面図である。 図２の拡大図である。 図１の上面斜視図である。

図１を参照すると、例示により、本発明に係る第１の態様を示す。我々は、位置２００におけるねじ加工された締結部２３０の反作用がない、ハンズフリーの締結及び弛緩のための装置１００と、ＭＳＶ圧力シールヘッドにおける内穴式のＳＨＣＳ結合封止２０１と、を提供する。位置２００は、パイプ軸２１０、フランジ２２０及び締結部、或いは、ＳＨＣＳ２３０を有する。

装置１００は、下部クランプ組立体１１０と、上部クランプ組立体１２０と、反作用アダプター組立体１３０と、上部クランプ組立体１２０及び反作用アダプター組立体１３０間に形成されたばね組立体１４０と、を具備する。例えば固定されたクランプのような下部クランプ組立体１１０は、第１の部分１１２及び第２の部分１１３を備える環状中空本体１１１を有する。第１の部分１１２及び第２の部分１１３は、一方でヒンジ（図示せず）によって接続され、他方で例えば止めねじのような閉止機構１１４によって接続される。下部クランプ組立体１１０は、パイプ軸２１０に対して回転不能に接続され、且つ、パイプ軸２１０に対する締りばめを有してもよく、設置されたときに鉛直方向運動及び回転運動を防ぐ。下部クランプ組立体１１０は、装置１００及び工具３１０及び３２０を含む工具組立体３００の残りの重量を支持し、他の付属の構成要素は、六角ソケット３１１及び３２１と、駆動ノブ３１２及び３２２と、を有する。下部クランプ組立体１１０は、装置１００及び工具組立体３００を、雄六角ソケット３１１及び３２１を締結部２３０のキャップねじ内に係合するのに必要とされる所定の高さＨ１００に設定するために使用される。下部クランプ組立体１１０が高さＨ１１０を有することに留意されたい。下部クランプ組立体１１０は、設置後に装置のハンズフリー化を可能とする。

例えば調節クランプのような上部クランプ組立体１２０は、第１の部分２１２及び第２の部分２１３を備える環状中空本体１２１を有する。第１の部分２１２は、台１２４を有する。第１の部分２１２及び第２の部分２１３は、下部クランプ組立体１１０の第１の部分１１２及び第２の部分１１３と同様な方法で接続される。図３に示されたように、ヒンジ１２６は、第１の部分１２２及び第２の部分１２３を接続する。上部クランプ組立体１２０は、例えば止めねじのような閉止機構（図示せず）の締結によってパイプ軸２１０に回転可能に接続される。この閉止は、上部クランプ組立体１２０のパイプ軸２１０の軸線周りの回転を可能とする許容性を失わせる。固定されてもいるが、上部クランプ組立体は、下部クランプ組立体１１０周りで回転可能でもある。上部クランプ組立体１２０は、装置１００及び工具組立体３００を、雄六角ソケット３１１及び３２１を締結部２３０のキャップねじ内に係合するのに必要な所定の高さＨ１２０に設定するために使用される。環状中空本体１２１が高さＨ１２１を有することに留意されたい。台１２４が、任意の適した形状及び任意の適した寸法で形成されてもよく、この場合において、台形として形成されたことに留意されたい。

反作用アダプター組立体は、「締結部の締結及び弛緩のための装置」という発明の名称の２０１０年４月２３日に出願された共有に係る国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ１０／０３２１３９（’１３９出願）に詳細に開示され且つ説明され、その全体は、参照によりここに組み込まれる。こうした反作用アダプター組立体は、出願人の商品名ＴＷＩＮ ＴＯＲＱＵＥ（登録商標）として、商業的に使用される。’１３９出願において説明されたのと類似した形式の反作用アダプター組立体１３０は、操作中に生成された反作用の力が互いに吸収され且つ打ち消されるように工具３１０及び３２０を接続する。締結部２３０に付与されたトルクと、それによる反作用の力は、略等しく且つ反対方向の力である。’１３９出願の態様の様々な変化、組合せ、変更及び変形例は、本発明と共に用いられてもよいことに留意されたい。

上部クランプ組立体１２０と反作用アダプター組立体１３０との間に形成され且つそれらの台１２４を接続させるのは、ばね組立体１４０である。ばね組立体１４０は、３つのコイルばねであって、反作用アダプター組立体１３０と、それによる工具３１０及び３２０と、六角ソケット３１１及び３２１並びに駆動ノブ３１２及び３２２を含む他の付属の構成要素と、が上下運動することを可能とする伸縮自在のコアを備える３つのコイルばねを有する。ばね組立体１４０は、反作用アダプター組立体１３０ひいては工具組立体３００において一定圧を維持し、雄六角ソケット３１１及び３２１と位置２００におけるＳＨＣＳ２３０との係合を維持する。更に、ばね組立体１４０は、弛緩されるとき、雄六角ソケット３１１及び３２１がＳＨＣＳ２３０から取り外されることを可能とする。操作者は、雄六角ソケット３１１及び３２１をＳＨＣＳ２３０の１つの組から取り外し、ＳＨＣＳ２３０の別の組のソケットを回転させ且つ取り除くことが可能である。従って操作者は、位置２００において初期設定を変更することなく全てのＳＨＣＳ２３０を締結することができる。

図２は、装置１００と関連した様々な高さを示す。Ｈ１００は、下部クランプ組立体１１０の下部面とフランジ２２０の下部面との間の距離を示す。Ｈ１１０は、下部クランプ組立体１１０の高さを示す。Ｈ１２０は、上部クランプ組立体１２０の高さを示す。Ｈ１３０は、反作用組立体１３０の下部面とフランジ２２０の下部面との間の距離を示す。Ｈ１４０は、ばね組立体１４０の様々な高さを示す。Ｈ２００及びＨ２１０が更にパイプ軸２１０に沿った特性による任意の距離であることに留意されたい。

位置２００周りにおける装置１００及び工具組立体３００の設置中、操作者はフランジ２２０からの所定の高さＨ１００に下部クランプ組立体１１０を設置する。操作者は、次いで、上部クランプ組立体１２０を設置する。ばね組立体１４０は、上部クランプ組立体１２０の台１２４と反作用アダプター組立体１３０との間に設置される。工具３１０及び３２０は、反作用アダプター組立体１３０に取り付けられ、雄六角ソケット３１１及び３２１は、工具の駆動シャフトに設置される。操作者は、装置１００及び工具組立体３００を位置２００から取り外すためにこの設置プロセスの解放を実行する。

装置１００の操作中、操作者は、駆動ノブ３１２及び３２２を用いて雄六角ソケット３１１及び３２１を、ＳＨＣＳ２３０の２つの雌六角係合部に対して配向させる。駆動ノブ３１２及び３１１は、操作者が工具３１０及び３２０を取り外さずに反作用アダプター組立体１３０を回転させ且つ配置することを可能とする。これらの六角は、一度配列され且つ配置されると、その選択された２つのＳＨＣＳ２３０との係合を維持する。次いで操作者は、目的の選択された２つのＳＨＣＳ２３０を締結又は弛緩する。操作者は、雄六角ソケット３１１及び３２１を選択された２つのＳＨＣＳ２３０からばね組立体１４０に圧力を付与することによって係合解除し、次いで、他の２つのＳＨＣＳ２３０をフランジに締結させるため、上部クランプ組立体１２０を回転させ、それによって他の全ての取り付けられた構成要素を回転する。操作者は、この操作プロセスを全てのＳＨＣＳ２３０が締結され又は弛緩されるまで繰り返す。

装置１００は、下部クランプ組立体１１０と、上部クランプ組立体１２０と、反作用アダプター組立体１３０と、上部クランプ組立体１２０及び反作用アダプター組立体１３０間に形成されたばね組立体１４０と、を有する。好適には、操作者は、装置１００の初期設定を変化させることなく位置２００において全てのＳＨＣＳ２３０を締結又は弛緩することができる。下部クランプ組立体１１０は、位置２００近傍で装置を保持するための、特別な操作者及び重くて大きな設備を不要とする。上部クランプ１２０は、操作者がパイプ軸２１０周りで装置１００を容易に回転させるのを可能とする。ばね組立体１４０は、装置１００の鉛直方向の高さ調整を安定させ且つ容易とする。反作用アダプター１３０は、操作中、工具組立体３００の反作用の回転力を略無効にする。駆動ノブ３１２及び３２２は、ＳＨＣＳ２３０への工具組立体３００の容易な配列及び迅速かつ安全な設置を提供する。軸線周りのボルト操作は、より迅速に、より低コストで、且つ、操作者が負傷するリスクが低く、或いは、全くなく、実行される。

装置１００は、本明細書において内穴式のＳＨＣＳボルト操作の用途、特にＭＳＶ圧力シールヘッドにおける結合封止（joint closure）に使用するために説明された。装置１００及びその変形例は、他の多くのボルト操作用途に使用されてもよい。

本明細書及び特許請求の範囲において使用されるとき、「具備する」、「有する」、及び、これらの変形例である語句は、特定の特徴、工程を意味し、完全体（integers）を含む。語句は、他の特徴、工程又は構成要素の存在を除外するものとして解釈されるべきものではない。

前述の詳細な説明、以下の特許請求の範囲又は添付された図面において開示された特徴は、本明細書の形式において、或いは、開示された機能、方法又は開示された結果を適した、分離され得る、或いは本発明を実現するために使用されるこうした特徴をその様々な形式における任意の組合せで実現するための過程を、実現するための意味に関して示される。

当然のことながら、上述された内容は、本出願に係る好適な実施形態の説明にすぎず、様々な変化、組合せ、変更及び変形例は、添付の特許請求の範囲において説明するように、本発明の精神と範囲から逸脱することなくなされ得る。本出願に係るトルク動力工具のための反作用アダプター、アダプターを有する工具、及び、これを用いる方法は、例示のような締結部及び接続部との関係において説明される。しかしながら、トルク動力工具、アダプターを有する工具、これを用いる方法のための反作用アダプターは、他の装置と同様、他の住居、商業及び産業用途における使用のために実現可能である。明細書及び特許請求の範囲における少数の用語又は語句が、それらの一般的な意味とは異なる任意の特別な意味を付与された場合、それにより、明細書が産業的な狭義で用語を定義するために用いられるべきものではない。

Claims (11)

1. 軸線周りにねじ加工された締結部の締結又は弛緩の操作中に工具組立体と共に使用するための装置であって、
   下部クランプ組立体と、
   上部クランプ組立体と、
   反作用アダプター組立体と、
   前記上部クランプ組立体及び前記反作用アダプター組立体間に形成されたばね組立体と、を具備する装置。
2. 軸線周りにねじ加工された締結部の締結又は弛緩の操作を実行するための装置であって、
   こうした操作における使用のための装置であって
   下部クランプ組立体と、
   上部クランプ組立体と、
   反作用アダプター組立体と、
   前記上部クランプ組立体及び前記反作用アダプター組立体間に形成されたばね組立体と、
   工具組立体と、
   を有する装置を具備する装置。
3. 前記下部クランプ組立体が前記軸線周りに回転不能に接続可能であり、
   前記上部クランプ組立体が、前記軸線及び前記下部クランプ組立体周りに回転可能に接続可能であり、
   前記反作用アダプター組立体が、前記ばね組立体によって前記上部クランプ組立体に対して回転不能に接続可能であり且つ前記上部クランプ組立体から鉛直方向に配置可能であり、
   前記工具組立体が前記反作用アダプター組立体に対して回転不能に接続可能であり、且つ、前記締結部に対して回転可能に接続可能であることを含む請求項１又は請求項２のいずれか１つに記載の装置。
4. 前記下部クランプ組立体が、第１の閉止機構及び第２の閉止機構によって接続された第１の部分と、第２の部分と、を有する環状中空本体を具備する請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の装置。
5. 前記上部クランプ組立体が、第１の部分と、第２の部分と、第１の閉止機構及び第２の閉止機構によって接続された前記第１の部分の台と、を有する環状中空本体を具備する請求項１から請求項４のいずれか１つに記載された装置。
6. 前記工具組立体が、
   第１の締結部及び第２の締結部を受容するために前記工具組立体において回転可能に支持された第１の受容部材及び第２の受容部材と、
   それぞれの前記締結部を回転不能に係合するためのそれぞれの前記受容部材の配置のための第１の装置及び第２の装置と、
   それぞれの前記締結部を締結又は弛緩させるために、それぞれの前記受容部材の回転を機能させるための第１の装置及び第２の装置と、を具備する請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の装置。
7. 前記反作用アダプター組立体が、操作中、前記工具組立体の反作用の回転力を略無効にするための力伝達要素を具備する請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の装置。
8. 前記下部クランプ組立体、前記上部クランプ組立体、前記反作用アダプター組立体、前記ばね組立体及び前記工具組立体が、互いに対して分離し、個別に且つ独立して取り付け可能である請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の装置。
9. それぞれの締結部の操作パラメータ間の差を所定の値内に維持するための前記工具組立体を制御するための装置を具備する請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の装置。
10. 前記反作用アダプター組立体が、
    第１の力伝達要素であって、前記工具組立体の第１の回転力軸線周りに回転可能に取り付け可能な、前記工具組立体の前記第１の回転力軸線に沿って伸長可能且つ後退可能に取り付け可能な、又は、前記工具組立体の前記第１の回転力軸線周りに回転可能に取り付け可能であり、且つ、前記工具組立体の前記第１の回転力軸線に沿って伸長可能且つ後退可能に取り付け可能な第１の力伝達要素と、
    第２の力伝達要素であって、前記工具組立体の第２の回転力軸線周りに回転可能に取り付け可能な、前記工具組立体の前記第２の回転力軸線に沿って伸長可能且つ後退可能に取り付け可能な、又は、前記工具組立体の前記第２の回転力軸線周りに回転可能に取り付け可能であり、且つ、前記工具組立体の前記第２の回転力軸線に沿って伸長可能且つ後退可能に取り付け可能な第２の力伝達要素と、を具備し、
    操作中、前記第１の力伝達要素及び前記第２の力伝達要素は、接続されたときに前記工具組立体の反作用の回転力を略無効にする請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の装置。
11. 前記工具組立体が、空気式に、電気式に、或いは、手動で駆動される請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の装置。