JP2614254B2 - チューブ状コネクタ - Google Patents
チューブ状コネクタInfo
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/043—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
- E21B33/038—Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、パイプの接続手段、とりわけ改良されたチ
ューブ状コネクタに係る。
ューブ状コネクタに係る。
(従来の技術) 沖合での原油および天然ガスの採掘では、脚台を用い
て水底に坑口とこれに付属するケーシングハンガを取り
付け、水面から上方の作業用プラットホームにその他の
作業機械を設置することが一般的に行なわれている。そ
うした状況の下では、タイバック導管を用いて水面下の
坑口装置をプラットホームに設置された掘削機械に連絡
することが行なわれる。通常の例では、18 3/4インチ
(47.63センチ)の高圧用ケーシングヘッドハウジング
を掘削プラットホームに連結することが求められる。そ
の際、ケーシングストリングを所定位置に掛止する手段
を設けることにより、一旦ケーシングストリングを当接
座に装着してしまえば当接座から外れないようにするこ
とが望ましい。また多くの例では、ストリングが着座位
置までコネクタを自由に通り抜けられ、必要とする時期
よりも早期にコネクタのセット動作が生じないようにす
ることが望ましい。
て水底に坑口とこれに付属するケーシングハンガを取り
付け、水面から上方の作業用プラットホームにその他の
作業機械を設置することが一般的に行なわれている。そ
うした状況の下では、タイバック導管を用いて水面下の
坑口装置をプラットホームに設置された掘削機械に連絡
することが行なわれる。通常の例では、18 3/4インチ
(47.63センチ)の高圧用ケーシングヘッドハウジング
を掘削プラットホームに連結することが求められる。そ
の際、ケーシングストリングを所定位置に掛止する手段
を設けることにより、一旦ケーシングストリングを当接
座に装着してしまえば当接座から外れないようにするこ
とが望ましい。また多くの例では、ストリングが着座位
置までコネクタを自由に通り抜けられ、必要とする時期
よりも早期にコネクタのセット動作が生じないようにす
ることが望ましい。
好ましいコネクタでは、係合するねじ山を掛止具によ
りラチェット式に通り抜けさせることができ、必要とす
る時期よりも以前にセット動作が行なわれることはな
い。この種の従来技術のコネクタの一例を米国特許第3,
926,457号が明らかにしている。
りラチェット式に通り抜けさせることができ、必要とす
る時期よりも以前にセット動作が行なわれることはな
い。この種の従来技術のコネクタの一例を米国特許第3,
926,457号が明らかにしている。
米国特許第3,827,488号は、ラチェット歯を持ちまた
弾性パッドにより裏打ちされたセグメントを備え、ラチ
ェット操作に際しセグメントが半径方向に移動できるよ
うになったラチェットコネクタを明らかにしている。
弾性パッドにより裏打ちされたセグメントを備え、ラチ
ェット操作に際しセグメントが半径方向に移動できるよ
うになったラチェットコネクタを明らかにしている。
米国特許第4,561,499号は、内側チューブ状部材と外
側チューブ状部材の間を連結する働きをするばね負荷ラ
チェットセグメントを明らかにしている。
側チューブ状部材の間を連結する働きをするばね負荷ラ
チェットセグメントを明らかにしている。
また掛止機構の形式のスタブが、ワールド・オイルの
発行した油田の設備と保守管理に関する1986−87カタロ
グ集の808ページに掲載されている。このカタログの刊
行物には、『タイバック工具は、標準的なケーシングハ
ンガのスクエアねじ山に係合する改良されたウイッカー
ねじ山を用いている。ウイッカーねじ山は連続して延び
る肩部によりバックアップされ、タイバック・ストリン
グを1乃至2回転すれば互いに噛み合う。』ことが記載
されている。
発行した油田の設備と保守管理に関する1986−87カタロ
グ集の808ページに掲載されている。このカタログの刊
行物には、『タイバック工具は、標準的なケーシングハ
ンガのスクエアねじ山に係合する改良されたウイッカー
ねじ山を用いている。ウイッカーねじ山は連続して延び
る肩部によりバックアップされ、タイバック・ストリン
グを1乃至2回転すれば互いに噛み合う。』ことが記載
されている。
その他のコネクタも同じようなラチェット係合方式を
取り入れているが、ストリングを回転して連結部を締め
付ける際に、係止リングが回転するのを阻止する手段を
必要としている。
取り入れているが、ストリングを回転して連結部を締め
付ける際に、係止リングが回転するのを阻止する手段を
必要としている。
(課題を解決するための手段) 本発明は、一方のチューブ状部材を他方のチューブ状
部材の内部に固定し、外側部材の内側かまたは内側部材
の外側に取り付けることのできる改良されたチューブ状
コネクタに関係している。コネクタは係止割りリングを
備えている。この掛止割りリングは、一方の表面に比較
的細かいチェットねじ山を備えてしかも反対の表面に比
較的狙いバトレスねじ山を備えている。粗いバトレスね
じ山は、係止リングを支持したチューブ状部材に設けら
れているバトレスねじ山に噛み合っている。掛止リング
の内側と外側にあるねじ山が事実上異なっているため、
ジョイントを締め付ける際にこれらねじ山が互いに回転
するのを防ぐことができる。
部材の内部に固定し、外側部材の内側かまたは内側部材
の外側に取り付けることのできる改良されたチューブ状
コネクタに関係している。コネクタは係止割りリングを
備えている。この掛止割りリングは、一方の表面に比較
的細かいチェットねじ山を備えてしかも反対の表面に比
較的狙いバトレスねじ山を備えている。粗いバトレスね
じ山は、係止リングを支持したチューブ状部材に設けら
れているバトレスねじ山に噛み合っている。掛止リング
の内側と外側にあるねじ山が事実上異なっているため、
ジョイントを締め付ける際にこれらねじ山が互いに回転
するのを防ぐことができる。
本発明の目的は、簡単且つ速やかに締め付けられる2
つの同軸的なチューブ状部材の間で係合を行うことので
きる改良されたコネクタを提供することにある。
つの同軸的なチューブ状部材の間で係合を行うことので
きる改良されたコネクタを提供することにある。
本発明の他の目的は、2つの同軸的なチューブ状部材
同志を係合することができ、係合部を諦め付けるのに1
回転足らずですむ改良されたコネクタを提供することに
ある。
同志を係合することができ、係合部を諦め付けるのに1
回転足らずですむ改良されたコネクタを提供することに
ある。
本発明の別の目的は、2つの同軸的なチューブ状部材
の間で係合を行なうことができ、回転のすべては新しい
ねじ山の間で行なわれ、一方のチューブ状部材の損傷を
受けていることのあるねじ山では行なわれないように改
良されたコネクタを提供することにある。これらの目的
および他の目的並びに利点について図面を参照しながら
以下に詳細に説明する。
の間で係合を行なうことができ、回転のすべては新しい
ねじ山の間で行なわれ、一方のチューブ状部材の損傷を
受けていることのあるねじ山では行なわれないように改
良されたコネクタを提供することにある。これらの目的
および他の目的並びに利点について図面を参照しながら
以下に詳細に説明する。
(実施例) 本発明の改良されたコネクタ10は、中央チューブ状部
材12、係止割りリング14および外側チューブ状部材16を
備えている。図面上では外側チューブ状部材12は正面図
で示されている。係止割りリング14と外側チューブ状部
材16は、構成要素の関係をより明確に表わすために、ま
た改良されたコネクタのセットに伴う過程を3つに分け
その相対位置を表わすために断面図で示されている。
材12、係止割りリング14および外側チューブ状部材16を
備えている。図面上では外側チューブ状部材12は正面図
で示されている。係止割りリング14と外側チューブ状部
材16は、構成要素の関係をより明確に表わすために、ま
た改良されたコネクタのセットに伴う過程を3つに分け
その相対位置を表わすために断面図で示されている。
第1図では、以下に説明するように半割り掛止リング
14が取り付けられている中央チューブ状部材12は外側チ
ューブ部状部材16を介して下降される。中央チューブ状
部材12は外側凹所18を備えている。この外側凹所18は上
側肩部20と下側肩部22を備え、これら肩部の間には粗い
バトレスねじ山24が設けられている。バトレスねじ山24
は下向き且つ外向きに傾斜しているテーパの付いた表面
を備えている。半割り掛止リング14の内面には、部材12
のバトレスねじ山24に噛み合うバトレスねじ山26と細か
い外側バトレスねじ山28とが設けられている。外側バト
レスねじ山28は、外側チューブ状部材16の内側に設けら
れているバトレスねじ山30に噛み合うようになってい
る。ねじ山24、26、28および30はすべて右ねじである。
ねじ山28と30は下向き且つ内向きに傾斜しているテーパ
の付いた表面を備えている。従って、中央チューブ状部
材12が外側チューブ状部材16を介して移動するとねじ山
は係合されるようになり、これらねじ山は掛止割りリン
グ14に内向きにカム作用または楔作用を及ぼして第1図
に示す状態となる。ねじ山28のテーパをこのように構成
することにより、ねじ山28が動かなくなってしまった
り、あるいは所定位置に向けて下向きに通されるねじ山
がチューブ状部材の内部で不整合を起こしたりまたはね
じ山の食い違いを生じて損傷してしまうのを阻止するこ
とができる。そうした通り抜けに際し、ねじ山28は、第
2図に示すように外側チューブ状部材16のねじ山30に完
全に係合した状態にある。
14が取り付けられている中央チューブ状部材12は外側チ
ューブ部状部材16を介して下降される。中央チューブ状
部材12は外側凹所18を備えている。この外側凹所18は上
側肩部20と下側肩部22を備え、これら肩部の間には粗い
バトレスねじ山24が設けられている。バトレスねじ山24
は下向き且つ外向きに傾斜しているテーパの付いた表面
を備えている。半割り掛止リング14の内面には、部材12
のバトレスねじ山24に噛み合うバトレスねじ山26と細か
い外側バトレスねじ山28とが設けられている。外側バト
レスねじ山28は、外側チューブ状部材16の内側に設けら
れているバトレスねじ山30に噛み合うようになってい
る。ねじ山24、26、28および30はすべて右ねじである。
ねじ山28と30は下向き且つ内向きに傾斜しているテーパ
の付いた表面を備えている。従って、中央チューブ状部
材12が外側チューブ状部材16を介して移動するとねじ山
は係合されるようになり、これらねじ山は掛止割りリン
グ14に内向きにカム作用または楔作用を及ぼして第1図
に示す状態となる。ねじ山28のテーパをこのように構成
することにより、ねじ山28が動かなくなってしまった
り、あるいは所定位置に向けて下向きに通されるねじ山
がチューブ状部材の内部で不整合を起こしたりまたはね
じ山の食い違いを生じて損傷してしまうのを阻止するこ
とができる。そうした通り抜けに際し、ねじ山28は、第
2図に示すように外側チューブ状部材16のねじ山30に完
全に係合した状態にある。
掛止割りリング14は外向きに押し出され、当該リング
を押圧してねじ山30と望ましい状態に係合させることが
できる。第2図にはねじ山28と30は完全に係合した状態
に示されているが、これに対しバトレスねじ山24と26は
緊密に係合してはいない。しかしながら、中央チューブ
状部材12を右方向に事実上1回転させないうちにバトレ
スねじ山24は掛止割りリング14のバトレスねじ山に緊密
に係合し、外側チューブ側部材16と中央チューブ状部材
12の両者に確実に係合するようになる。
を押圧してねじ山30と望ましい状態に係合させることが
できる。第2図にはねじ山28と30は完全に係合した状態
に示されているが、これに対しバトレスねじ山24と26は
緊密に係合してはいない。しかしながら、中央チューブ
状部材12を右方向に事実上1回転させないうちにバトレ
スねじ山24は掛止割りリング14のバトレスねじ山に緊密
に係合し、外側チューブ側部材16と中央チューブ状部材
12の両者に確実に係合するようになる。
図面から明らかなように、前述の改良されたコネクタ
は簡単に取り付けられしかも中央チューブ状部材12を僅
かに操作すれば締付けを行なえる単純な構造のものであ
る。また掛止割りリング14は回転を阻止する手段を所持
しなくてもすむ。掛止割りリング14の内側と外側に異な
ったねじ山を設けているため、掛止割りリングは外側チ
ューブ状部材16に緊密に係合する以前に回転することが
ない。しかも構成要素の相対回転のすべてが中央チュー
ブ状部材12と掛止割りリング14との間で行なわれ、掛止
割りリング14と外側チューブ状部材16との間では事実上
回転は生じない。
は簡単に取り付けられしかも中央チューブ状部材12を僅
かに操作すれば締付けを行なえる単純な構造のものであ
る。また掛止割りリング14は回転を阻止する手段を所持
しなくてもすむ。掛止割りリング14の内側と外側に異な
ったねじ山を設けているため、掛止割りリングは外側チ
ューブ状部材16に緊密に係合する以前に回転することが
ない。しかも構成要素の相対回転のすべてが中央チュー
ブ状部材12と掛止割りリング14との間で行なわれ、掛止
割りリング14と外側チューブ状部材16との間では事実上
回転は生じない。
図示のようにバトレスねじ山24と26は比較的粗く、ね
じ山28と30は比較的細かい。そうしたねじ山の好ましい
関係として、ねじ山24と26を1インチ(2.54センチ)ピ
ッチ当たり4リードの右ねじにし、またねじ山28と30を
1/4インチ(0.64センチ)ピッチ当たり1リードの右ね
じにする必要がある。ねじ山24と26の先端から根元まで
の寸法はねじ山28と30に比べて大きくし、軸方向の単位
長さ当たりのねじ山の数はねじ山24と26の方をねじ山28
と30よりも少なくすることが好ましい。状況によって
は、ねじ山24、26、28および30は右ねじとせず左ねじに
構成した方がよい場合もあることを念頭に置いておく必
要がある。必ずしもバトレスねじ山が最良のねじ山の形
態であるとは限らない。
じ山28と30は比較的細かい。そうしたねじ山の好ましい
関係として、ねじ山24と26を1インチ(2.54センチ)ピ
ッチ当たり4リードの右ねじにし、またねじ山28と30を
1/4インチ(0.64センチ)ピッチ当たり1リードの右ね
じにする必要がある。ねじ山24と26の先端から根元まで
の寸法はねじ山28と30に比べて大きくし、軸方向の単位
長さ当たりのねじ山の数はねじ山24と26の方をねじ山28
と30よりも少なくすることが好ましい。状況によって
は、ねじ山24、26、28および30は右ねじとせず左ねじに
構成した方がよい場合もあることを念頭に置いておく必
要がある。必ずしもバトレスねじ山が最良のねじ山の形
態であるとは限らない。
本発明の改良されたコネクタの他の使用例が第4図に
示されている。図中にて、タイバック・コネクタ40は坑
口ハウジング42上に位置決めされており、またハウジン
グ42の内側にある溝46内に固定リング44を係合すること
により坑口ハウジングに対し固定されている。スリーブ
48はコネクタ本体50の内側に配置され、ピン52により当
該コネクタ本体内で回転するのを阻止されている。ピン
52はスリーブ48内に嵌っていて、また本体50に設けられ
たスロット内に位置する頭部を備えている。アクチュエ
ータ54はスリーブ48の上側端部にねじ締めされ、内側本
体の肩部56に係合する下側端部を備えている。アクチュ
エータ54を回転すると、スリーブ48は引っ張られてハウ
ジング42上のコネクタ本体50に予圧を加えるようにな
る。リング58はスリーブ48の下側端部にねじ締めされて
おり、掛止割りリング60を収容する凹所を下側端部に形
成している。リング58の上側端部から上方のスリーブ48
の内側で且つ掛止リング用凹所の上側端部にある肩部62
との間には、粗いバトレスねじ山64が設けられている。
このねじ山は、掛止割りリング60の外側でバトレスねじ
66に噛み合う。掛止割りリング60の内側には細かいねじ
山68が設けられている。このねじ山68は下向き且つ内向
きに傾斜したテーパの付いた表面を備えている。このた
め掛止割りリングが中央チューブ状部材72のねじ山70に
係合する際、掛止割りリング60は外向きに移動して凹所
内にラチェット係合し、その結果、ねじ山70は通り抜け
ることができる。コネクタのセットは前述のようにして
行なわれ、細かいねじ山68と70が完全に係合してしまえ
ば、中央チューブ状部材72の回転によって掛止割りリン
グ60はスリーブ48に対し回転する。その結果、バトレス
ねじ山64と66は緊密に係合した状態となりまたねじ山68
と70も緊密に係合した状態となる。
示されている。図中にて、タイバック・コネクタ40は坑
口ハウジング42上に位置決めされており、またハウジン
グ42の内側にある溝46内に固定リング44を係合すること
により坑口ハウジングに対し固定されている。スリーブ
48はコネクタ本体50の内側に配置され、ピン52により当
該コネクタ本体内で回転するのを阻止されている。ピン
52はスリーブ48内に嵌っていて、また本体50に設けられ
たスロット内に位置する頭部を備えている。アクチュエ
ータ54はスリーブ48の上側端部にねじ締めされ、内側本
体の肩部56に係合する下側端部を備えている。アクチュ
エータ54を回転すると、スリーブ48は引っ張られてハウ
ジング42上のコネクタ本体50に予圧を加えるようにな
る。リング58はスリーブ48の下側端部にねじ締めされて
おり、掛止割りリング60を収容する凹所を下側端部に形
成している。リング58の上側端部から上方のスリーブ48
の内側で且つ掛止リング用凹所の上側端部にある肩部62
との間には、粗いバトレスねじ山64が設けられている。
このねじ山は、掛止割りリング60の外側でバトレスねじ
66に噛み合う。掛止割りリング60の内側には細かいねじ
山68が設けられている。このねじ山68は下向き且つ内向
きに傾斜したテーパの付いた表面を備えている。このた
め掛止割りリングが中央チューブ状部材72のねじ山70に
係合する際、掛止割りリング60は外向きに移動して凹所
内にラチェット係合し、その結果、ねじ山70は通り抜け
ることができる。コネクタのセットは前述のようにして
行なわれ、細かいねじ山68と70が完全に係合してしまえ
ば、中央チューブ状部材72の回転によって掛止割りリン
グ60はスリーブ48に対し回転する。その結果、バトレス
ねじ山64と66は緊密に係合した状態となりまたねじ山68
と70も緊密に係合した状態となる。
必要に応じて逆回転させれば、掛止リングは噛み合っ
たねじ同志が外れ、本発明の掛止割りリングの係合を解
除することができる。
たねじ同志が外れ、本発明の掛止割りリングの係合を解
除することができる。
第1図は、間に本発明の改良されたコネクタを備えてい
る2つのチューブ状部材の一部断面図にして、内側部材
は外側部材を介してラチェット位置に移動している。 第2図は、セットされてはいるが未だ固定された状態と
はなっていない2つのチューブ状部材を示す一部断面図
である。 第3図は、本発明の改良されたコネクタを備えている固
定位置にある2つのチューブ状部材を示す一部断面図で
ある。 第4図は、水面下の坑口ハウジング内に固定されたタイ
バックコネクタと、このタイバックコネクタの下側内部
に設けられていて、細かい外側ねじ山を備えたストリン
グを受け入れることのできる本発明の改良されたコネク
タとを示した断面図である。 10……コネクタ 12……中央チューブ状部材 14……掛止割りリング 16……外側チューブ状部材 18……外側凹所 20……上側肩部 22……下側肩部 24、26、28、30……ねじ山 40……タイバック・コネクタ 42……坑口ハウジング 44……固定リング 48……スリーブ 50……本体 54……アクチュエータ 60……掛止割りリング 64、66……バトレスねじ山 68、70……細かいねじ山 72……中央チューブ状部材
る2つのチューブ状部材の一部断面図にして、内側部材
は外側部材を介してラチェット位置に移動している。 第2図は、セットされてはいるが未だ固定された状態と
はなっていない2つのチューブ状部材を示す一部断面図
である。 第3図は、本発明の改良されたコネクタを備えている固
定位置にある2つのチューブ状部材を示す一部断面図で
ある。 第4図は、水面下の坑口ハウジング内に固定されたタイ
バックコネクタと、このタイバックコネクタの下側内部
に設けられていて、細かい外側ねじ山を備えたストリン
グを受け入れることのできる本発明の改良されたコネク
タとを示した断面図である。 10……コネクタ 12……中央チューブ状部材 14……掛止割りリング 16……外側チューブ状部材 18……外側凹所 20……上側肩部 22……下側肩部 24、26、28、30……ねじ山 40……タイバック・コネクタ 42……坑口ハウジング 44……固定リング 48……スリーブ 50……本体 54……アクチュエータ 60……掛止割りリング 64、66……バトレスねじ山 68、70……細かいねじ山 72……中央チューブ状部材
Claims (6)
- 【請求項1】第1管形部材および第2管形部材(12,1
6)と、これら管形部材のうちの一方に取り付けた割係
止リング(14)とを備え、 該割係止リング(14)は前記両管形部材の他方に設けた
相手第2細目ねじ(30)に対向した第1細目ねじ(28)
を有し、該割係止リング(14)および前記他方の管形部
材に設けた前記相手細目ねじは、前記両細目ねじが互い
に動かされたときに前記一方の管形部材に向けて前記割
係止リングにカム係合するように成形された管形コネク
タであって、前記割係止リング(14)は装着された管形
部材に設けた第4の並目ねじ(24)に係合する第3の並
目ねじ(26)を有し、両管形部材が定置された後に、前
記割係止リング(14)が装着された管形部材の回転によ
り前記両並目ねじを緊縮係合させるように構成されてい
ることを特徴とした管形コネクタ。 - 【請求項2】前記割係止リング(14)は内側管形部材に
取付けられ、前記第1および第2細目ねじ(28,30)は
割係止リング(14)の外面と外部管形部材(10)の内面
に設けられている特許請求の範囲第1項記載の管形コネ
クタ。 - 【請求項3】前記割係止リング(14)は外側管形部材
(10)に取付けられ、前記第1および第2細目ねじ(2
8,30)は割係止リング(14)の内面と内側管形部材(1
2)の外面に設けられている特許請求の範囲第1項記載
の管形コネクタ。 - 【請求項4】前記並目ねじは、前記コネクタの設定が中
央管形部材(12)の1全回転以下になるリードとピッチ
を有している特許請求の範囲第1項記載の管形コネク
タ。 - 【請求項5】前記並目ねじ(24,26)は1インチ(2.54
センチメートル)ピッチ当たり4リードの右ねじであ
り、前記第1および第2細目ねじ(28,30)は1/4インチ
(0.64センチメートル)ピッチ当たり1リードの右ねじ
である特許請求の範囲第1項記載の管形コネクタ。 - 【請求項6】一方の管形部材(12)は上下の肩付きの凹
所を備え、この上下の肩(20,22)の間には割係止リン
グ(14)がその並目ねじを凹所の底内にある相手並目ね
じと係合させながら取付けられている特許請求の範囲第
1項記載の管形コネクタ。
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