JP4663713B2 - プルアップ表示を備える導管取り付け部品 - Google Patents

Description

（関連出願）
本出願は、２００４年４月２２日付け出願の米国仮特許出願第６０／５６４，３５８号の「ＨＡＲＤＥＮＥＤ ＴＵＢＥ ＦＩＴＴＩＮＧ」、２００４年１２月７日付け出願の第６０／６３３，８８５号の「ＦＩＴＴＩＮＧ ＦＯＲ ＴＵＢＥ ＡＮＤ ＰＩＰＥ」の優先権を主張する。これらの関連出願の内容全体は、参照して本明細書に組み込まれる。

管やパイプのような導管に、フレアレスな取り付け部品が数十年にかけて使用されてきた。フレアレスな取り付け部品は、２本の管またはパイプの端部を接続または結合するため、または、導管端部をタンク、弁、マニホルド、その他のような別の組み立て品に接続するために使用されている。その用途は、取り付け部品を使用する組み立て品のタイプに応じて様々である。非常に一般的なタイプのフレアレスな取り付け部品の１つはフェルールタイプの取り付け部品である。フェルールタイプの取り付け部品では、一または複数のフェルールを使用して、導管端部を、一般に取り付け本体と呼ばれる取り付け部品部材に結合または接続している。次に、取り付け部品本体が別の組み立て品に結合される（またはその一部となる）。フェルールタイプの取り付け部品では、一または複数のフェルールは、特に圧力下で耐液密封と、導管の適度な握持と振動疲労に対する保護とを確立する必要がある。例えばオハイオ州ソロモンにあるＳｗａｇｅｌｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙより販売されているもののような高性能な取り付け部品は、漏出および振動疲労を生じることなく、また、導管が、密封が危険に晒される前、あるいはフェルールが導管の握持を緩める前に破裂してしまう地点にまで破裂することなく、取り付け部品の圧力に多数回にわたって耐えることができる。

フェルール型の取り付け部品は、他の端部接続と比べて、低コストのスクエアリングまたはデバリング以外の、管またはパイプ端部の特別な準備に全く依存しない点において有利である。これは、フェルールによって密封および管握持が作り出されるためである。

フェルールを使用するフレアレスな取り付け部品は、その高い信頼性のために、高性能な化学処理装置に一般に使用されている。例えば、半導体産業では、このような取り付け部品によって高価または有害な化学物質を内包することが可能になる。一般に、これらの用途は高純度であるため、ステンレス鋼または他の低腐食、高強度合金から成る導管への依存性が高い。

自動車産業のようなより低コストの市場では、流体接続に独自の性能の必要性を設けている。最も注目すべきなのは、自動車組み立て品ではより単純な組み立て品製品を必要とする点である。自動車産業は、フェルールタイプの取り付け部品の使用を、コスト面の理由からだけでなく、組み立てが必要である理由から拒否した。フェルールは、落としたり損失しても低コストで済み、高いスループットファシリティを有する、比較的小型の環状部材である。典型的なフェルールタイプの取り付け部品はさらに、一般に回転によるプルアップとして知られているものによって組み立てられる。２つのねじ切りした構成部品、例えばナットと本体が、導管端部および一または複数のフェルールを包囲する。この組み立て品はまず、手で締めた状態に緊締され、次に、例えば１と１／４回転、または１と１／２回転といった指示された回転回数を用いて回転されて、取り付け部品をその最終組み立て状態にまでプルアップされる。この回転数は、オーバトルクまたは不適切なプルアップを防止するよう注意深く指定される。一方、自動車産業では、一般にトルクによる組み立て部品が望まれる。これによって、単純なトルクレンチまたは工具を使用するだけで、最終組み立て品を確実に作成し、取り付け部品を正確に組み立てることができる。

次世代の自動車、特に乗員使用のためのものは、高圧水素のような代替燃料の範囲内のものになるようである。これに必要となる圧力定格は、現在のフェルールタイプ、フレアレスな取り付け部品の定格圧力を大きく超えるものとなるだろう（しかし、高性能フェルールタイプ、フレアレスな取り付け部品の圧力機能はこの範囲ではない）。例えば、気体水素を１５，０００ｐｓｉ（１５ｋｓｉ）の圧力で収容する必要がある。最新のフレアレスな管取り付け部品の定格は１０ｋｓｉ未満である。

最新の高圧フレアレス取り付け部品の場合、少なくともいくつかの用途においては、取り付け部品の流体構成部品に使用する材料を硬化させる必要がある。この目的のために、取り付け部品本体が作成される材料のブロックを熱処理によって材料硬化することができる。あるいは、オーステナイトステンレス鋼の例では、加工硬化したバーストックから取り付け部品本体を製造することができる。直線結合取り付けでは、取り付け部品を加工硬化したバーストックで製造することが適切である。しかし、Ｌ字型やＴ字型といったより複雑な形状では、これよりも相当に大型の材料ブロックが必要となる。これらのタイプの取り付け部品の場合には、多量の材料の除去が必要となり、製造コストを増加させてしまう。

一方で、ねじ切り付きの管取り付け部品は圧縮鍛造加工により作成されるので、材料とコストを節約できる。鍛造した取り付け構成部品の使用は、低圧用途において広く受け入れられている。しかし、鍛造処理は材料焼きなましを生じるため、あらゆる事前の加工硬化を排除する。これにより、鍛造した構成部品を高圧用途に使用することが不可能となる。

本発明の１つの局面によれば、いくつかの実施形態ではより低コストの製造工程および材料が使用されている一方で、従来の２つのフェルール管取り付け部品が達成する漏出、握持、振動パフォーマンスにおいて妥協することなく、高圧定格を実行する取り付け部品が提供される。一実施形態では、ナットのような雄取り付け構成部品は、一または複数のフェルールのような管握持装置を抑制する構造を備えている。これにより、これと合致する雌取り付け構成部品を硬化した材料で形成する必要がなくなる。そのため、本発明は、さらなる局面に従って、或る材料から成る取り付け部品本体と、これに合致する、より硬度の高い材料から成るナットとを利用した高圧取り付け部品を提供する。例えば、本体は焼きなましたステンレス鋼であり、ナットは加工硬化したステンレス鋼であってよい。この組み合わせは、より高い圧力用途、即ち８ｋｓｉよりも高い、さらには１２ｋｓｉよりも高い定格圧力を有する用途にも使用できる。これは、本体に対する硬度比率が約１．３：１〜約２：１（ビッカース測定）またはこれ以上であるナットの使用にある程度起因する。別の実施形態では、フェルールは、非常に硬度の高いフェルールを提供するために、例えば低温浸炭処理によって表面硬化されている。別の実施形態では、ナットは、取り付け部品本体の表面に対する二次圧力密封を提供する。

本発明の別の局面によれば、取り付け部品には第１構成部品が設けられている。この第１構成部品は、例えば半径方向に制約される範囲において構成部品の外部が加工硬化されている場所にて管握持装置を抑制するように適合された部分を備えている。一実施形態では、取り付け部品の選択された部分、例えば雌取り付け構成部品が、その外部または雌取り付け構成部品の表面上の材料を可塑変形することによって加工硬化される。この選択された部分は加工硬化されるので、雌取り付け構成部品は主に、鍛造または鋳造による非硬化材料から成っていてよい。別の実施形態では、加工硬化によって、より便利な形状の取り付け部品が得られる。例えば、加工硬化に外部ねじ切り回転を設ければ、取り付け部品を別の装置または構造と接続することが可能になる。本発明はさらに、例えば雌ねじ切りした取り付け構成部品上で円周隆起部またはねじ切り部を回転させることによって選択的に加工硬化する、主に鍛造として成される方法に関する。

本発明の別の実施形態によれば、任意で、回転ではなくトルクによってその最終組み立て状態にプルアップすることができる、フェルールタイプで、フレアレスの取り付け部品が得られる。一実施形態によれば、例えばナットのような雄取り付け構成部品は、トルクによるプルアップを促進するために、雌取り付け構成部品上の表面と係合する表面を設けた構造を備えている。別の実施形態では、フェルールは、トルクによるプルアップ促進をするために、雌取り付け構成部品上の表面と係合するフランジを設けている。さらに別の実施形態では、ナットは、取り付け部品本体の外面と係合する外面、例えば工具係合部分の表面を設けている。

本発明の別の実施形態によれば、取り付け構成部品によって保持された一または複数のフェルールを設けた１つの組み立て品を提供することにより容易な設置を可能にする、フェルールタイプのフレアレス取り付け部品が得られる。一実施形態では、カートリッジナット組み立て品によって、設置前の取り付け構成部品上に一または複数のフェルールをしっかりと保持することで、フェルールと取り付け構成部品が設置前に分離してしまわないようにすることができる。本発明の別の実施形態では、設置前に一または複数のフェルールを取り付け構成部品上に保持し、組み立ての最中には取り外し可能な状態にするための工具を設けている。

本発明はさらに、トルク機能性によるプルアップによって組み合わせられた、焼きなました雌本体と硬化した雄ナットとを具備した取り付け部品を提供する。本発明はまたさらに、トルク機能性へのプルアップと、一または複数のフェルールを未設置状態に保持するナットの機能性とを併せ持つ取り付け部品を提供する。本発明はさらに、トルク機能性へのプルアップと、本体に対して密封を形成するナットの機能性とを併せ持つ取り付け部品を提供する。また本発明は、少なくとも２つの先細り下面またはカム面を具備した雌ねじ切り付き本体取り付け部品を提供する。

本発明の別の局面によれば、取り付け部品がプルアップ状態にある際に、本体と水平を成す、または本体内に凹部を形成する雄ナットを具備した、フェルールタイプのフレアレスな取り付け部品が得られる。一実施形態では、鍵つき雄ナットと、これに対応する鍵工具が設けられる。この場合、全体長さを低減するために、六角形範囲は除去されている。

（発明の詳細な説明）
本発明に関連する先述の本発明の特徴は、添付の図面を参照しながら以降の本発明の説明を読解することで当業者に明白となるだろう。

ここでは様々な構造的および材料的な特徴を特別に参照しながら本発明を説明するが、このような説明は、実際には例証を意図するものであり、制限的に解釈されるべきではない。例えば、自動車用途のためのステンレス鋼管取り付け部品に関連して例証的な実施形態が説明されている。しかし、当業者は、本発明の任意の１つまたは複数の局面および特徴を自動車産業以外で使用することも可能であり、また、ステンレス以外の材料と共にでき、さらに、管またはパイプを含むがこれに限定されることのない多くの導管と共に使用できる点を理解するだろう。さらに、本発明の多くの局面はより低圧の取り付け部品に使用することができ、また、取り付け部品自体を低圧用途に使用する場合には、ここで開示する、より定格の高い圧力概念を取り付け部品に使用することができる、またさらに、ここでは、雌型取り付け部品として周知のものを例証的な実施形態に使用している。雌型取り付け部品とは、即ち、導管端部を受容し、これと当接する雌（つまり内側）ねじ切りが施された取り付け部品である。当業者に明白となるように、本発明の多くの局面は雄型取り付け部品にも用途される。さらに本発明は、組み立て部品構成要素どうしの間にねじ切りした接続部を設ける必要のない取り付け組み立て品への用途にも適用され、例えば、クランプ留めまたはボルト留めされた取り付け部品を使用できる。本発明はまた、他の導管、流動制御装置、容器、マニホルド、その他を含むがこれに限定されることのない、幅広く際限のない多様な流体構成要素に使える接続部に関して、ここでの例証的な実施形態を遥かに超える用途にも適用される。

本発明の様々な局面を、例証の実施形態の組み合わせにて具現化されたとおりに説明および例証しているが、これらの様々な局面は、多くの代替実施形態でも、独立的に、または様々な組み合わせおよび副組み合わせにて実現することができる。特に除外する表現がない限り、このような組み合わせおよび副組み合わせの全ては本発明の範囲に包括されるものとする。またさらに、本発明の様々な局面および特徴、例えば代替的な材料、構造、構成、方法、装置、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、その他に関する様々な代替実的施形態を個々で説明することができるが、このような説明は、現在周知のものであるか将来開発されるものであるかにかかわらず、利用可能な代替的実施形態の完全で包括的なリストに限定されるものではない。当業者は、本発明の一または複数の局面、概念、特徴を、ここで除外されていないさらなる実施形態に対して、本発明の範囲内で容易に適合させることができる。さらに、本発明のいくつかの特徴、概念、局面が好ましい配列または方法として説明されているが、このような説明はこうした特徴が必要である、または必須であると提示することを、そのような記載がない限りは意図しない。またさらに、例証的または代表的な値および範囲は、本発明の理解を補助する目的で含まれるものであり、このような値および範囲は制限的に解釈されるべきものではなく、また、そのような記載が或る場合のみに重要な値または範囲となる。

ここでは、ステンレス鋼から成る取り付け構成部品を特に参照して様々な実施形態を説明しているが、このような説明は、事実上例証を目的としたものであり、制限の意味で解釈されるべきではない。当業者は、本発明は、取り付け構成部品に任意数のタイプの異なる金属材料、３１６、３１６Ｌ、３０４、３０４Ｌを含むがこれらに限定されない金属管材料、任意のオーステナイト・フェライトステンレス鋼、任意の二相ステンレス鋼、任意のニッケル合金、例えばＨＡＳＴＡＬＬＯＹ、ＩＮＣＯＮＥＬ、ＭＯＮＥＬ、合金８２５、合金６２５、さらに、任意の析出硬化ステンレス鋼、たとえば１７−４ＰＨ、また、真鍮、銅合金、任意のカーボン、または１２Ｌ１４スチールのような低アロースチール（ｌｏｗ ａｌｌｏｗ ｓｔｅｅｌ）を使用して実現できることを容易に理解するだろう。材料選択における重要な局面は、管握持装置が好ましくは表面であるか、または少なくとも３．３の比率で硬化され、取り付け部品と共に使用される最も硬い管材料の好ましくは４倍以上の硬性を有することである。これにより、管握持装置を管自体と同じ材料で製造する必要がなくなる。例えば、管握持装置は、上述したステンレス鋼材料、または、表面硬化を施せるこれ以外の適当な材料、例えば数例を挙げればマグネシウム、チタニウム、アルミニウムから選択することができる。

図１を参照すると、取り付け部品１０は、内部ねじ切り１４を設けた雌ねじ切り本体の形状にて実現できる第１取り付け構成部品１２を含む。第１取り付け構成部品１２は第２取り付け構成部品１６と結合または接続する。この第２取り付け構成部品１６は、取り付け部品１０をまとめた、または組み立てた際に第１構成部品１２のねじ切り部１４とねじ合致する外部ねじ切り１８を設けた雄ねじナットの形状にて実現できる。第１、第２取り付け構成部品に、異なるねじ切りオプションを有する結合設計、およびねじ切りを施さない結合設計を使用することも可能である。

図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃは、本体１２とナット１６の間のねじ切り結合部に用いられる異なるねじ切りオプションを示す。図１Ａは、直角から３０°の角度（即ち６０°のねじ山角度）の対称的なねじフランク１９ａ、１９ｂを示す。図１Ｂは、ねじフランクが非対称な鋸歯設計のオプション使用を示し、この非対称な鋸歯設計では、一般に、１つのフランク１９ａが垂直から約４５°の範囲にあり、これに隣接したフランクが垂直から約３〜７°の範囲にある。この鋸歯ねじ設計では、一側部上に強度負荷を提供することにより、高トルク組み立ての最中および高圧印加中に生じるナットの広がりを低減することができる。図１Ｃはアクメねじの使用を示す。この場合にも、フランクは対称的であるが、その角度は直角から約３〜７°とより急勾配である。このアクメねじ設計によって、６０°のねじよりも高い強度負荷の一様性が得られる。

取り付け部品１０は、管握持装置をさらに具備している。この管握持装置の一例としてフェルールを挙げることができるが、この例では、前部または第１フェルール２０と、後部または第２フェルール２２の２つのフェルールが設けられている。しかし、取り付け部品は、１つのフェルールまたは代替的な管握持装置を使用して設計することも可能である。ナット１６、フェルール２０、２２は導管端部Ｔ上に取り付けられ、本体１２によって受容される。

図２は、図１に示した例証的な取り付け部品の第１または前部フェルールの拡大断面図である。一般に、第１フェルール２０は、管端部Ｔの外面Ｓ（図１を参照）上を滑る円筒形の内壁２４を設けた環状部品である。第１フェルール２０は、前方部分２８から後方部分３０へと外方に先細りした円錐形状の外面２６を設けている。前方部分２８は、鋭角な前縁３２と丸いノーズ部分３４を含んでいてよい。後方部分３０は、カム面３８を形成する切頭円錐型の凹部３６を含む。先細りした外面２６は、軸方向に整列したフランジ４０に向かって集中していてよい（この場合、軸Ｘは、導管と取り付け部品１０の中心縦軸である）。

図３は、図１に示した例証的な取り付け部品の第２または後部フェルールの拡大断面図である。第２フェルール２２は、管端部Ｔの外面Ｓ（図１を参照）上で滑る円筒形の内壁４２を具備した概して環状の部品である。第２フェルール２２はさらに、ノーズ部分４６と、フェルールの後方部分４８の周囲に延びている軸方向延長外面４４とを含んでいる。ノーズ部分４６は、鋭角な前縁５０と、鋭角な縁５０から後方部分４８へ、例えば約１５°のレーキ角度αで延びた第１先細り部分５２とを設けている。第１先細り部分５２は、例えば弧のような第１湾曲部分５６に沿って、第２先細り部分５４に合体または混合される。第２先細り部分５４は、あるいは弧であってよい角または縁５８にて軸部分４４に合体または混合される。第２先細り部分５４は、例えば約３５°といった角度βにて延びている。

第２フェルールはさらに、被駆動面６２を設けた後端部６０を含む。この被駆動面６２は、例えば５°（軸Ｘに対する直角から参照する）といった角度δにて半径方向外方に延びている。被駆動面６２は、第２湾曲部分６４に沿って軸部分４４と合体または混合する。

図４〜図５は、図１に示した例証的な取り付け部品のナットの断面図を示す。ナット１６は、組み立て中に管端部Ｔを受容するための中心ボア６６を規定する、全体的に円筒形の形状を有する。ナット１６は、ソケット、凹部またはケージ７０を規定する前端部６８を設けている。ソケット７０は円筒形の第１部分７２と、ナット１６の後端部７５へ半径方向内方に先細りしている切頭円錐部分７４とによって規定されている。切頭円錐部分７４は、プルアップ中に、第２または後部フェルールの非駆動面６２と接触する駆動面を形成する。被駆動面７４は、例えば１５°といった角度τにて形成されている。角度τは角度δと異なるため、後部フェルール２２の被駆動面６２は、まず外径６４にて駆動面７４と接触する（図７を参照）。この差分角度Φは、Φ＝τ−δである。この差分角度により、ナット１６と第２フェルール２２の間の初期接触が管端部Ｔから半径方向に離間することで、被駆動面６２と駆動面７４の接触が同一平面を形成することがない。

軸方向に延び、概して円筒形の壁またはカートリッジ７６内にソケット７０が形成されている。カートリッジ７６のサイズは、ナットとフェルール組み立て品またはカートリッジナット組み立て品７８を形成するために、後部フェルール２２と、前部フェルール２０の後方部分３０の少なくとも一部分を内部に保持できるものになっている（図１０を参照）。ここで使用しているカートリッジという用語は、取り付け構成部品の概念を参照する略称であり、これはこの例では、組み立て品が合致する取り付け構成部品から取り外された場合でも、一または複数のフェルールを共に保持できる構造を設けた雄ねじ切りナット１６にあたる。したがって、カートリッジナット１６と、一または複数のフェルール２０、２２とを具備したカートリッジナット組み立て品７８を使用することで、組み立て品を取り外した場合、またはこれを手で締めただけで本体１２内に設置した場合でも、フェルールとナットを共に保持することができる。

多くの異なる技術を使用して、最終的なプルアップの前、あるいは合致する取り付け構成部品に最初に組み立てる前に、フェルール２０、２２をカートリッジナット１６内に保持することができる。例えば、無汚染タイプの糊または接着剤を使用し、プルアップの力の下では糊がその握持を解除する形で、フェルール２０、２２を適所に保持することができる。あるいは、カートリッジ壁７６を半径方向内側へ若干クリンピングすることで、フェルール２０、２２をそこに保持してもよい。またさらに、プルアップ時には破損して滑剤として働く接着剤を使用して、プルアップトルクの低減を補助することもできる。個々で開示されている別の実施形態では、工具を使用して部品どうしを保持して１つの組み立て品７８を形成する（図１０を参照）。

図５を参照すると、カートリッジ７６は、ナット１６の後端部７５へ半径方向外方に先細りする先細り部分８２を含んでいる。先細り部分８２は、例えば約４５°の角度θで延びている。

さらに、ナット１６は、取り付け部品１０の緊締とプルアップを行うためにトルクレンチまたはその他の工具を使用できる工具係合部分８０を含む。図１の例証的な実施形態における工具係合部分８０は六角形部分８０として実現されている。工具係合部分８０は様々な方法で形成することができる。例えば、ナット１６は、図２１〜図２２に関連して説明されるように、対応するキーレンチでプルアップと取り付けを行える鍵穴を設けることができる。

ナット１６はさらに、ねじ切り部１８と工具係合部分８０との間で外形がいくらか減少した部分であるネック７７を含んでいてよい。このネック７７を使用して、トルク回転とプルアップ回転の両方によるプルアップに正確なプルアップを証明する、固有ゲージング機能を提供することができる。固有ゲージングとは、取り付け部品が正確に組み立てられプルアップされた旨を組み立て作業者に対して表示する、取り付け部品自体の（個別の工具またはゲージと比較した）構造または特徴を意味する。幅広い構造または特徴により固有ゲージング機能を実行することができ、その数例が国際出願第０３／０７７３９号、米国特許出願第１０／７１１，３５３号、米国特許第６，６４０，４５７Ｂ２号に開示さている。これらの関連出願の全体は、本願明細書に組み込まれる。さらに、ギャップゲージを従来の方法で使用することで、取り付け部品１０の正確なプルアップを確認することができる。

図６を参照すると、雌ねじ切り本体１２は、軸Ｘ上に集中した一般に円筒形部分である。本体１２は、管端部Ｔを受容するよう適合された開口部８３を前方端部８４に設けている。本体１２内に中心ボア８６が延び、流体流路を規定するポート８８を形成している。ポート８８を使用して、例えば弁、Ｔ字型部材、Ｌ字型部材、マニホルド、その他といった別の部品と流体連通を確立することができる。雌ねじ切りした取り付け構成部品１２を個別のスタンドアロン部品として示しているが、雄ねじ切りした取り付け構成部品との流体接続を形成することができるこの構成部品の特徴を、一般に流体ポートと呼ばれるマニホルド、弁、ポンプ、タンク、その他のようなバルク本体８５に組み込みこむことも可能である。

雌本体は、さらに、肩部９０を形成するカウンタボア８９を含む。管端部Ｔは、本体１２によって受容されると、肩部９０に突き当たる。取り付け部品１０のプルアップ時に管端部Ｔの周囲における密封の形成を助けるために、カウンタボア８９は若干先細りした部分を設けていてよい。

雌取り付け構成部品１２はさらに、例えば切頭円錐型面９２のような第１先細りした面と、例えば切頭円錐型面９４のような第２先細りした面とを含む。第１切頭円錐型面９２は、本体１２内に第１またはフェルールカミング面を形成しており、また、カウンタボア８９の前方端部と軸方向に隣接していてよい。第２切頭円錐型面９４は、本体１２内に第２またはカートリッジカミング面を形成しており、また、第１カミング面９２の前方端部と軸方向に隣接するか、この付近にあってよい。第１またはフェルールカミング面は角度σにて形成されている。角度σは、第１フェルール２０のノーズ部分３４とのカミング作用を最適化するように選択できる。典型的な２つのフェルールと１つのフェルール取り付け部品の場合、この角度は約２０°であるが、しかし約１０〜４５°の任意の適切な角度を用いることができる。

第２またはカートリッジカミング面９４は角度ρにて形成されている。この例ではこの角度は約４５°であるが、この角度である必要はない。角度σとρは同一または違っていてよい。ここで示す例証ではこの角度は違っているため、半径ステップ部９６を設けて２つのカミング面９２、９４を結合している。このステップ部は、必要に応じて放射状であるか、独自の角度を有するか、先細り型か、他の形状であってよい。

本体１２はさらに、雄ナット１６上のねじ切り部１８とねじ合致できる雌ねじ切り部１４を含む。本体８４は、ポート８６を閉鎖または排除することでキャップ型に形成し、流体ライン端部用のキャップとして使用できる点を留意すべきである。本体１２に六角形フラットを設けて、プルアップ中のナット１６の締め付けの最中に、本体の保持を促進することができる。無論、プルアップには、取り付け構成部品、ナット１６、本体１２間の相対軸方向変位が関与し、この場合にはナットと本体の間の相対回転によって実施され、この際、どの取り付け構成部品が保持され、どれが回転されているかは関係ない。非ねじ切り結合では、プルアップには、２つのねじ切りされた構成部品以外の、例えばクランプ装置によって強制的に結合された２つの構成部品のような手段による、２つの取り付け構成部品間の相対軸変位が関与する。

本体１２はさらに、概してフェルール２０、２２の半径方向外方に形成された加工硬化部分８１を設けていてよい。管握持装置２０、２２の半径方向外方に加えて、加工硬化の量と場所を所与の用途に合わせて適宜選択することができる。加工硬化部分は、取り付け部品本体１２の前方端部８４から、少なくとも半径ステップ部９６の半径方向外方にあたる場所にまで延びている。しかし、加工硬化部分は、例えば第１カミング面９２の後方端部の半径方向外方にあたる場所にまで、または、本体１２の外面長さ全体にわたって延びていてよい。加工硬化は、取り付け構成部品１２の外部上の材料を可塑変形させることで達成される。この材料は、様々な方法で可塑変形させることができる。例えば、加工硬化は、一連の圧延円周リブを作成することにより、あるいは取り付け部品本体１２上の外部雄ねじ９８を回転されることにより達成することができる。

図７、図８は、手で締められた状態およびプルアップされた状態のそれぞれにあるフェルールの範囲を拡大した取り付け部品１０を示す。図７の手で緊締されている状態では、第１または前部フェルールノーズ部分２８の一部は、フェルールカミング面９２によって形成されたカミング口内に配置されている。後部フェルール２２はナット１６の駆動面７４と角度Φにて係合している点に留意すべきである。これにより、プルアップの最中に、第２フェルール２２の後端部６０が移動するか、管端部Ｔの外面Ｓから半径方向外方に留まる。これと同時に、後部フェルール２２のノーズ部分４６は、鋭い縁５０が管面Ｓ内に噛合うか入り込めるように可塑変形され、これにより強力な管握持肩部１００と耐液密封が形成される。フェルールノーズ４６はさらに蝶番型であるため、円筒形の壁４２の一部１０２が管壁面Ｓに対して半径方向に圧縮され、これにより、後部フェルール２２が、噛合い部分１００から軸方向に離間した表面に対して変形またはコレット留めされる。後部フェルール２２の半径方向への圧縮とコレット留めが強いこの領域は、噛合いまたは入り込み部１００の振動からの保護に優れる。そのため、後部フェルール２２は、蝶番動作により変形するように設計されているか、または、プルアップ時には、後端部６０が半径方向外方に移動しながら、または管端部Ｔの外面Ｓから半径方向外方に維持されながら、噛合いまたは入り込み１００とフェルールの後端部６０との間のコレット留め領域１０２が有効になるように設計されている。コレット留め領域１０２の正確な場所は、とりわけフェルール２２のサイズによって決定される。いくつかの場合では、コレット留め領域１０２は噛合いまたは入り込み部１００の付近にあり、別の場合では、噛合いまたは入り込み部分から軸方向に離間した場所にあってよい。いくつかの場合において、コレット留め領域１０２は、管端部を変形させる凸型形状によってさらに特徴付けられる。

２つの取り付け構成部品１２、１６の間の相対軸変位は、カートリッジ７６の前方先細りした面８２が本体１２の第２先細りした面９４に接触し、カム取り付けされるように実行される。カートリッジ７６とｖ字型面９４が接触することで、硬貨鋳造のような動作が生じ、カートリッジの先細りした面８２がカム面９４に対して強力な耐液密封を形成する。これと同時に、特に弧部分３４における前部フェルール面が、第１カム面９２に対して密封を形成する。任意で、前部フェルール２０は管壁Ｓ内に変形するかこれと噛合い、管握持を提供することもできる。

フェルール２０、２２の主な機能は、耐液密封と管握持と、外部システムによって生じた摩擦による疲労への抵抗とを作り出すことである。前部フェルール２０は主に、本体１２および管外面Ｓに対して耐液密封を提供するために使用され、一方、後部フェルール２２は、管外面Ｓに対するバックアップ密封として、また非常に優れた管握持を提供するために使用される。このような用途における複数のフェルールまたは１つのフェルールの特定の形状および動作は、特定の用途の必要性に応じて、また、使用している材料のタイプに従って選択することができる。後部フェルール２２は、例えば、フェルールの円筒形壁４２の内部に一またはそれ以上の凹部を設けていてよく、また、フェルールの被駆動面６２は等高を設けていてよい。またさらに、例えば低温浸炭によってフェルール２０、２２の一方または両方を表面硬化させて、耐腐食性の非常に硬質なフェルールを提供することができる。表面硬化は、フェルール面の一部または全体に適用できる。発行された多数の特許がフェルールに適用できるこのような表面硬化と形状概念を開示している。これらの特許には例えば、本発明の譲受人に発行された米国特許第６，６２９，７０８号；第６，５４７，８８８号；第６，１６５，５９７号；第６，０９３，３０３号が含まれ、これらの全体は本願明細書に組み込まれる。さらに、ＰＣＴ国際公報第ＷＯ０２／０６３１９５Ａ２号、ＷＯ０２／０６３１９４Ａ３号も本願明細書に組み込まれる。しかし、このような特許およびその概念は、本発明に関連した事実上の例証であり、制限の意味で解釈されるべきではない。多くの異なる表面硬化処理および幅広い形状的構成を使用することで、プルアップの最中にフェルールの可塑変形を正確に制御して、適当な密封と管握持を確実に得ることができる。

例えば１５ｋｓｉといった上昇した圧力の下で、管壁は、フェルール２０、２２を外方へ押圧しながら半径方向に拡大する傾向にある。カートリッジ７６は、フェルール２０、２２を半径方向に内容するよう、また、密封と管握持の損失を防止するように機能する。前部フェルール２０が抑制される場合には、本体１２はそれほど抑制されない点に留意すべきである。半径方向の圧力下にある前部フェルール２０を内容する応力が、カートリッジ７６によって達成され、これが後部フェルール２２の場合にも当てはまる。以降で説明する理由からこれは重要である。さらに特に図１では、任意の加工硬化された外部８１も、カートリッジ７６を半径方向に抑制し、組み立てられた状態に支持することによって、より高い圧力を内容するように機能する。

プルアップ時に、カートリッジ７６が本体１２内の第２カム面９４と係合すると、カートリッジが流体圧力に対抗して密封を形成するだけでなく、組み立て作業者は、プルアップトルクが急激かつ劇的に上昇することにも気付くだろう。図９は、トルク対ナット１６変位を表す例証的なデータのグラフである。フェルール２０、２２が可塑変形される一方で、管Ｔ内に噛合い、本体カム面９２と前部フェルールカム面３８に対してカム取り付けされた結果、領域Ａにおいてトルクがゆっくりと安定しながら若干上昇する。しかし、カートリッジ７６が本体１２内の第２カム面９４と接触した途端に、領域Ｂ内のトルクが急激かつ劇的に上昇する。正確なプルアップに対応した適切なトルクバリューを選択することで、取り付け部品１０を、回転ではなくトルクによってプルアップすることができる。そのため、単純なトルクレンチを使用して、取り付け部品１０をまとめ上げることができる。図９から、カートリッジ概念により、非常に緊密または急勾配のナット変位対ナットトルクの比率が提供される点に留意するべきである。これは、フェルールの変形と共にトルクが徐々に上昇する従来の取り付け部分と比較すれば些細なものである。段階的なトルクの読み取りに影響を与える要因は非常に数多くあるため、トルクを使用しても、従来の取り付け部品の正確なプルアップを常に精密に計測することは不可能である。一般に、従来の取り付け部品は、ナットの回転または本体に対する変位をカウントすることによってプルアップされる。例えば、図９の領域Ａは、トルクが、本体に対するナットの大きな変異と比べてむしろほとんど上昇せず、したがって、トルクが回転または変位と上手く相関しないことを示す。

カム面９４を例えば角度ρにて角度付けすることで、取り付け部品１０を作り直すことができる。取り付け部品１０を作り直す度に、カートリッジ副組み立て品が、若干ではあるが本体内にさらに前進してゆく。非常に急激なトルク上昇では、角度ρが（軸Ｘに対して）９０°に近づくこともある。この代替的な配列では、トルクによるプルアップを行うためにトルクが劇的に上昇するが、しかし、いくつかの場合では、最初のプルアップ後には取り付け部品１０を作り直す機能が弱まることもある。

例えば図８を参照し、さらに図１４、図２１の代替的な実施形態を参照すると、カートリッジ前面８２が本体の先細りした面９４と接触すると、プルアップ後のカートリッジで、トルクによるプルアップによって本体が半径方向に支持される。これらの実施形態のこの特徴を使用することで、より高圧での取り付けと、トルク機能性によるプルアップの利用がさらに促進される。

別の実施形態を使用しても、カートリッジ７６と本体１２の係合によってではなく、トルクによるプルアップを実行できる。例えば、図１９〜図２０に関連して以降で説明するように、フェルールを、トルクによるプルアップを実行する形で本体と係合するように設計できる。さらに、ナット１６と本体１２の任意の２つの概して放射状の面を、取り付け部品１０の正確なプルアップによってトルクが急激に上昇すると、相互に係合するように設計することができる。例えば、取り付け部品本体の外面を、プルアップが完了したらナットの外面と係合するように設計することも可能である。これらの面は、カム面９４およびカートリッジの先細りした面８２と共に、取り付け部品の作り直しを可能にするように角度付けすることができる。

本発明による取り付け部品を、１２ｋｓｉ、さらには８ｋｓｉ未満の圧力用途に使用することができるが、８ｋｓｉ、さらには１２ｋｓｉよりも高い圧力に定格された取り付け部品に使用できる点に注目すべきである。本発明の多くの特徴および局面は、より高く定格された圧力に耐え得る取り付け機能であり、次にこれについて説明する。

従来の雌型取り付け部品とは異なり、本発明は、フェルール２０、２２、特に前部フェルール２０が、雌取り付け構成部品ではなく雄取り付け構成部品によって、圧力に対抗して半径方向に抑制される取り付け部品１０を提供する。換言すれば、前部フェルール２０は、従来の雌取り付け部品設計と類似の方法でカム面９２と係合するが、しかし半径方向に抑制され、カートリッジ７６による圧力と対抗した状態に維持される。

ステンレス鋼から成る取り付け部品では、ナット１６は、高圧下でフェルール２０、２２を抑制するのに十分強力である必要があるため、例えばバーストックで機械工作できる加工硬化された部品であってよい。しかし、雌本体１２は、必ずしも圧力下でフェルール２０、２２を保護するために利用されるものではないので、加工硬化した材料で形成する必要はない。したがって、本体１２は、例えば鍛造または鋳造によって焼きなました材料で形成することもできる。例えばオーステナイトステンレス鋼を鍛造または鋳造して取り付け部品本体１２を形成すれば、硬化させたバーストックを機械工作する場合よりもコストを大幅に抑えることができる。これは、取り付け部品本体が（またはその一部が）、Ｔ字型またはＬ字型のような複雑な形状を有する場合には特に当てはまる。その結果、本発明により大幅なコスト節約を実現できる。さらに、熱処理で硬化させることができないオーステナイトステンレス鋼を利用して、ステンレス鋼を加工硬化させずに本体を形成することができる。オーステナイトステンレス鋼から本体を形成することは、その優れた耐腐食性のために、多くの用途において有利である。

焼きなました本体を使用し、より高い圧力定格または加工圧力にて機能できる取り付け部品１０を提供できるため、適用可能な用途が大幅に拡大する。例えば、取り付け部品本体１２を、例えばポンプハウジング、シリンダヘッド、マニホルド、タンク、その他のような、より柔軟な焼きなました金属から成る様々な流体構成部品内に雌ポートを提供することで形成できる。しかし、またさらなる代替的実施形態では、必要であれば、また特に、さらに高い圧力定格あるいは使用圧力のためには、本体１２を加工硬化した材料から形成したり、加工硬化した本体の一部を有することもできると仮定している。

取り付け部品本体１２の一部を選択的に加工硬化することで、取り付け部品を、取り付け部品１０に漏れを生じさせる変形または損傷を起こすことなく、高い内圧に耐え得るようにすることができる。そのため、取り付け部品本体を選択的に加工硬化すれば、本体を使用して圧力下で管握持装置２０、２２を保護しなくとも、類似の利点を得ることが可能である。詳細には、本体１２は、硬化したバーストックではなく、焼きなました材料で形成することができる。こうすることで、取り付け部品１０がより高い圧力定格または使用圧力にて、しかし従来の高圧取り付け部品と比べて大幅なコスト節減しながら機能できるようになる。

例えば、取り付け部品１０を１５ｋｓｉで定格すべき場合には、工業規格によって、一般にその圧力低各の４倍までの水圧、またはこれを超える圧力（４〜１の管握持性能因数）下で、あるいは６０ｋｓｉの圧力下で検査される。統計的に多数の取り付け部品は、予期される使用圧力の少なくとも４倍にまで漏出せずに耐え得ると高い確信をもって予測するために、最大で６０ｋｓｉまたはこれを超える圧力で検査される。出願人は、本発明による取り付け部品１０は最大約７５ｋｓｉまでおよびこれ以上の圧力を保持することができ、したがって少なくとも５〜１の管握持性能因数を提供できることを発見した。そのため、取り付け部品１０の一部を選択的に加工硬化することによっても、取り付け部品本体２０に比較的ソフトな鍛造を用いることが可能になる。

上述したように、取り付け部品の一部８１を可塑変形することで、取り付け部品１０を選択的に加工硬化することができる。フェルール２０、２２の半径方向外方に位置する取り付け部品１０の一部は、取り付け部品本体１２上の１組の円周リブまたは外部雄ねじ切り部９８によって加工硬化される。取り付け部品本体１２または他の部品の合致と同時に、加工硬化を実施することができる。詳細には、例えば取り付け部品本体１２のような一片を、複数のスピンドル機械上で機械工作する。これらのスピンドル機械は、様々な機械工作動作が連続して実施される複数の割り出し位置を設けている。これらの動作の１つは、取り付け部品本体１２を加工硬化するための、リブまたはねじ切り部９８の回転であるが、この場合、本体を、硬化のために（或る機械から下ろして）別の作業動作にかける必要はない。部品１２は、一度機械上に搭載すれば、加工硬化を含む機械工作を施されてねじ切り部９８が形成され、その後機械から下ろされる。

これに加えて、加工硬化処理にて形成できる雄ねじ切り部９８は、取り付け部品１０にさらに便利な構成を提供することができる。特に、ねじ切り部９８を使用して、取り付け部品１２に特定の取り付け拡張部を取り付けることができる。例えば、一または複数のロックナットを雄ねじ切り部９８にねじ留めすることで、取り付け部品１０がさらに強化される。さらなる例では、ねじ切り部９８を使用することで、取り付け部品本体１２をパネル上に搭載することができ、あるいは、管Ｔを支持し、取り付け部品１０内への管の保持を補助し、外部管振動の効果の減衰または他の機能を補助できる手段を取り付けることが可能である。

さらに、ここで開示している取り付け部品１０を使用すれば、フェルールを表面硬化または浸炭する機能により、１５ｋｓｉ以上といったより高い圧力定格を達成できる。これにより、フェルール２０、２２は、加工硬化した導管と噛合い、これに対して密着することができる。この導管は、より高圧を用いる用途で必要となる、例えば厚い壁を有する管、または、硬度が１／８の、もしくはひずみ硬化させた材料から成るものである。取り付け部品１０は、導管を握持する、さらに導管内に噛み合わせる目的でフェルールをより強力にするべくかなりのバルク材料を使用した後部フェルール２２を提供する。またさらに、カートリッジ７６によって第２カム面９４に対して形成された密封により、前部フェルール２０により第１カム面９２に対して形成された本体密封部に、二次またはバックアップ密封が提供される。二次カム面９４に対するカートリッジ密封は、焼きなましたよりソフトな本体を使用することで促進される。

しかしながら、本発明はステンレス鋼材料の使用に限定されるものではない。例えば、自動車産業では、特に代替燃料車両について、様々な取り付け部品および導管にステンレス鋼ではなくカーボンスチールの利用を推し進めると決定する可能性がある。カーボンスチールは焼きなましによって硬化できるが、本発明は、カーボンスチール使用の利点も提供する。これらの利点には、本体に対するカートリッジの密封を提供し、回転によってではなくトルクによってプルアップできる取り付け部品を提供する、より容易な組み立て品（以降でさらに説明する）のためのカートリッジ概念が含まれるが、しかしこれに限定されるものではない。

図１０は、図１に示した例証的な取り付け部品のナット１６と２つのフェルール２０、２２の縦断面図であり、ここでは、ナットと２つのフェルールが工具１０３上に設置されている。工具１０３は、取り付け部品１０をまとめ上げる前に、カートリッジナット１６と、一または複数のフェルール２０、２２とを１つの組み立て品７８として保持するという便利な方法を提供する。これにより、組み立て品７８と工具１０３とが１つのユニット１０４を形成することができる。このユニットを、例えば雌取り付け構成部品１２のような合致取り付け構成部品の内部に設置して、組立作業者だけが２つの取り付け部品を取り扱えば良いようにすることができる。これにより、組み立ての緩いフェルールがなくなり、また、製造業者においてフェルールを設置できるので設置誤差の発生を防止できるようになる。 接着剤の使用といった、カートリッジナット組み立て品を提供するこれ以外の技術については上述している。

図１１は、工具１０３の例証的な一実施形態の斜視図を示す。図１０、図１１を参照すると、工具１０３は、手で握ることができる、またはピラーのような単純な工具で握持できるヘッド１０５を設けている。工具１０３は１つのプラスチック要素であるが、必要に応じてこれ以外の材料を使用することもできる。ヘッド１０５から柔軟なフィンガ１０６ａ、１０６ｂが延びており、これらの各々の末端には上昇したリップ部１０７ａ、１０７ｂを設けられている。リップ部１０７ａ、１０７ｂとヘッド１０５は、スロットまたはキャリッジ１０８を規定しており、この上にカートリッジナット１６と、フェルール２０、２２を設置することができる。柔軟なフィンガ１０６ａ、１０６ｂは、ナット１６、さらにフェルール２０、２２をリップ部１０７ａ、１０７ｂを超えてヘッド１０５へ移動させるべく、半径方向に十分に圧縮する。リップ１０７ａ、１０７ｂを超えると外方へ跳ね戻り、これによってフェルール２０、２２、ナット１６を単体の組み立て品７８として工具上１０３に保持する。

図１２Ａ、図１２Ｂは、取り付け部品１０をまとめ上げるための工具１０３を使用する際の様々なステップを示す。取り付け部品１０をまとめ上げるために、組み立て品７８が雌本体１２内部に挿入され、組み立て作業者は指の圧力によってナット１６を回転させ、本体１２とねじ係合させる（またはナットを別本体の雌ポート内へ回転させる）ことが容易にできる。ナット１６が本体１２内部にねじ込まれるに従い、リップ１０７ａ、１０７ｂが本体内１２の面、この場合は第１カム面９２と係合する。さらに、組み立て品７８と工具１０３を本体１２内へ軸変位させることによって、フィンガ１０６ａ、１０６ｂが、本体１２に対するカム動作のために半径方向に圧縮される。

組み立て品７８と工具１０３を引き続き軸変位させることで、フィンガ１０６ａ、１０６ｂが十分に圧縮して、リップ１０７ａ、１０７ｂをフェルール２０、２２、ナット１６の内径よりも小さい寸法となる。次に、工具１０３はフェルールから自己係合解除する。この自己解除後は、工具１０３を組み立て品７８と本体１２から容易に引き出すことが可能になる。工具１０３は容易に任意のサイズの取り付け部品に適合することが可能であり、また、色分けしたり、別の印を付加することで組み立て品７８に関する情報、例えばサイズ、材料、プルアップトルク、その他を示すこともできる。例えば、溝１０９、またはこれ以外の適切なマーク、印、構造を工具１０３上に設けることで、この取り付け部品が、手で締めただけの状態と同じ状態に適当にまとめ上げられており、容易に工具を取り外せる旨の視覚的表示を使用者に対して提供している。

図１３〜図１８は、本発明の別の例証的な取り付け部品を示す。この実施形態の多くの機能特徴は、記載がない限りは上述の実施形態と類似する。図１３〜図１８の例証的な取り付け部品１１０は、雌ねじ切りした本体１１２と雄ねじ切りしたナット１１４を設けている。本体１１２は、第１カム面１１６と第２カム面１１８を設けている。第２カム面１１８は、プルアップ中にナット１１４の一部として形成されたカートリッジ１２４の内端部１２２上の角度付けされた面１２０と係合する（図１４）。表面１２０の角度θは取り付け部品１１０の中心縦軸Ｘに対して約４５°であってよいが、必要に応じてこれ以外の角度も使用できる。しかし、この実施形態では、カートリッジ１２４は先細りした、または円錐形の壁１２６を設けており、この壁１２６が、後部フェルール１３０と、前部フェルール１３２の少なくとも一部とのための先細りしたソケット１２８を形成する。ナット引き出し中にはフェルールが壁１２６との接触から係合解除されるため、先細りしたソケット１２８によって分解中にナット１１４を容易に引き出せるようになる。壁１２６は、中心縦軸Ｘに対して約５〜２０°の角度εで先細りしていてよいが、しかしこれ以外の角度も必要に応じて使用できる。分解を容易にするために、後部フェルール１３０は先細りした外壁部分１３４を設けていてよく、また、前部フェルール１３２も同様に、先細りした外壁部分１３６を設けていてよい。後部および前部フェルールの先細りした外壁１３４、１３６は、望ましい効果を達成するのに適切な、例えば軸Ｘに対して約５〜２０°の角度で形成することができるが、しかし、必要に応じてこれ以外の角度も使用できる。したがって本発明は、分解時に、ナット１１４と２つのフェルール１３０、１３２の組み立て品全体を引き出すことができる、あるいはナットを個別に取り外すことができるカートリッジ設計を考案する。先細りしたソケットを設けることは、より高圧での用途に特に有用である。これは、プルアップ時または高圧印加時に、フェルールがソケット壁に固定される、または「溶接」されることがないためである。ナットが引き出されると、フェルールが先細りしたソケット壁から係合解除されるので、分解中にフェルールにトルクが付加されることはない。これは、取り付け部品の正確な作り直しを確実に実施する補助となる。

図１９、図２０は本発明の別の実施形態を示す。図１９は、手で締めただけの状態にある取り付け部品の縦断面図を示し、図２０は、プルアップした状態にある取り付け部品を示す。この実施形態では、取り付け部品１５０はナット１５２と本体１５４を設けており、これらの設計は上述した実施形態の設計と類似する。しかし、この実施形態では、カートリッジ１５６は後部フェルール１５８を保持するためだけの目的で使用されているため、カートリッジ１５６の軸方向長さ１５５は短縮されている。前部フェルール１６０は既にカートリッジ１５６に収納されていない。上述の実施形態と同様に、図１０〜図１２に示したものと類似の工具を使用して、単一構成要素組み立て品を保持することができる。

この例では、前部フェルール１６０は、半径方向に延び拡大したフランジ１６２を示す。フランジ１６２は、取り付け部品本体１５４のボア１６４内に合致する寸法を有する。フランジ１６２はさらに、フランジの前方部分１６９に被駆動後面１６６と密封面１６８を設けている。密封表面１６８は、例えば約４５°といった角度θにて延びている。プルアップの最中に、密封面１６８は本体１５４の第１カム面１７０と係合する。これにより、上述の実施形態のカートリッジの前端部の係合と機能が類似しているトルク設計に、信頼性の高い二次圧力密封とプルアップが提供される。

この例では、被駆動面１６６は概して弧状であり、また、プルアップの最中にカートリッジ１５６の前端部１７２と係合するため、カートリッジが前部フェルール１６０を前方へ直接駆動することができる。後部フェルール１５８も、前部フェルール１６０を、カートリッジ１５６が前部フェルールフランジ１６２と係合するまで前方へ駆動する。さらに前部フェルール１６０は先細りしたノーズ部分１７４を設け、また、本体１５４の第２カム面１７６と係合する。フランジ１６２は、本体壁１７８によって、特に圧力下で支持されるように寸法されている。そのため、本体１５４は加工硬化原料で形成されるか、または焼きなました本体に選択的に適用された加工硬化を有していてよい。

図２１は、手で締めた状態にある、本発明の別の例証的な取り付け部品の半縦断面図である。この実施形態では、取り付け部品１８０は本体１８２、フェルール１８４、１８６を設けており、これらの設計は上述の実施形態のものと類似していてよい。しかし、この実施形態では、取り付け部品１８０は異なるナット１８８を設けている。ナット１８８の形状は、管端部Ｔを受容するための通路１９０を規定する概して円筒形である。ナット１８８は、例えば取り付け部品本体１８２のような雌取り付け構成部品の内部ねじ切り部１９４と係合する外部ねじ切り部１９２を設けている。ナット１８８は、鍵穴１９８を具備した後面または外面１９６を設けている。鍵穴１９８は、キーレンチ２０２のキータブ２００を受容するように適合されている。

図２２を参照すると、キーレンチ２０２は、概して矩形の断面を有する細長いハンドル部分２０３を設けている。ハンドル部分２０３の断面形状はこれ以外の矩形であってもよい。例えば、ハンドル部分２０３の断面は楕円形または円形であってよい。キータブ２００は、ハンドル部分２０３から直角に延びている。キータブ２００は、ハンドル部分２０３から直角以外の角度で延びていてもよいが、しかし直角が好ましい。キータブ２００は、キーレンチ２０２が、取り付け部品１８０をプルアップするべくナット１８８を十分に回転させるために、鍵穴１９８と合致するように適合されている。

さらにキーレンチ２０２は、ハンドル部分２０３の中心軸２０６に沿って延びた隙間開口部２０４を設けている。隙間開口部２０４は、キーレンチ２０２が管の介入なしに導管をまたいでナット１８８と係合できるように寸法および配置されている。

ナット１８８の長さは、ナットが取り付け部品本体１８２内に完全にねじ込まれ、ナット９６の後面１９６が本体１８２の端部と水平となるか凹状となるように選択される。取り付け部品本体１８２から標準的な六角形が突出することがない。その結果、取り付け部品１８０を分解する知識が特定のキーレンチ２０２を持っている人員のみに限られるので、ナット１８８が不注意で緩和または除去される可能性が低減する。さらに、ナット１８８に鍵穴１９８を設ける場所を様々に変えることで、特定のレンチと共に、特定の製品（サイズ、その他）の製造が可能になる。

さらに、ナット１８８は取り付け部品本体１８２から突出しないため、組み立てられた取り付け部品１８０はより小型になる。これは、例えば自動車用途のように空間に限りがある用途において有益となる。最後に、ナット１８８は、美観的効果のために（標準的な雌ナットに施されるように）選択的にねじ切り部をめっきする必要や、六角形範囲のめっきを選択的に剥離する必要なく、完成品のナットを銀めっき（ねじ切り部１９２の潤滑のため）することができるため、コスト低減を可能にするのでやはり有益である。そのため、ナット１８８全体を銀に浸すことで銀めっきを達成できる。

図２３は、プルアップされた状態にある、本発明による別の例証的取り付け部品の半縦断面図である。この実施形態では、取り付け装置２１０は本体２１２、ナット２１６、フェルール２２０および２２２を設けており、これらは上述した実施形態での設計と類似していてよい。しかし、この実施形態では本体２１２は、適切なプルアップ時にナット２１６の先細りした面２２６と係合する外部カム面２２４を設けている。外部カム面２２４は、本体２１２の前方端部２２８上に配置されていてよい。ナット２１６の先細りした面２２６は、軸Ｘから本体２１２から遠ざかりながら外方へ先細りしている。先細りした面２２６は、例えば六角形部分２３０のような工具係合部分上に配置できる。

図２４は、手で締めた状態にある、本発明による別の例証的な取り付け部品の半縦断面図である。この実施形態では、取り付け部品２５０は本体２５２、ナット２５６、第１フェルール２６０を設けており、これらは上述した実施形態のものと設計が類似していてよい。しかし、この実施形態では、ナット２５６は、第１フェルール２６０の代替品となるか、または図２４に示すように第２フェルールとして機能する一体型フェルール２６２を設けている。一体型フェルール２６２の形状は（例えば、先細りした外面部分２６４、弧部分２６６および２６８、ノーズ部分２７０、その他）、ノーズ部分が、例えば第１フェルール２６０の後方部分２７４上のカム面２７２のようなカム面内へ駆動されたことに反応して、一体型フェルールの適切な半径方向内方への蝶番動作を実施するように選択される。取り付け部品に利用される一体型フェルールの概念は、国際公報ＷＯ０２／０６３１９４Ａ２号に開示されており、その全体は本願明細書に組み込まれる。しかし、この公報とそれに含まれる概念は、本発明に関して事実上の例証であり、制限の意味で解釈されるべきではない。

図２５は、手で締めた状態にある、本発明の別の例証的な取り付け部品の半縦断面図である。この実施形態では、取り付け部品２８０は本体２８２、ナット２８６、第１フェルール２９０を設けており、これらは上述の実施形態のものと類似の設計のものであってよい。しかし、この実施形態では、第１フェルール２９０の代替となるか、または図２５に示すように第２フェルールとして機能することができる、分離可能なフェルール２９２を設けている。分離可能なフェルール２９２は、破損し易いウェブ部分２９４によってナット２８６に取り付けられる。取り付け部品２８０が部分的にプルアップされると、分離可能なフェルール２９２が、例えば第１フェルール２９０の後方部分２９８上のカム面２９６のようなカム面と係合し、ナット２８６から外れる、または分離する。分離可能なフェルール２９２は、一端分離すると、上述の実施形態で説明したフェルールと同様に機能する。取り付け部品に利用される分離可能なフェルールの概念は、国際公報ＷＯ０２／０６３１９５Ａ２に開示されており、その全体は本願明細書に組み込まれる。しかし、この公報とこれに含まれる概念は、本発明に関して事実上の例証であり、制限の意味で解釈されるべきではない。

本発明を好ましい実施形態を参照しながら説明してきた。本願明細書を読解すれば、改造および変更が思い浮かぶであろう。このような改造および変更の全ては、付属の請求項およびその同等物の範囲内にある限り、本発明に包括されるものとする。

図１は、本発明による取り付け部品の例証的な実施形態の縦断面図である。 図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃは、図１に示した例証的な取り付け部品の取り付け構成部品のための異なるねじ切り部オプションを示す。 図２は、図１に示した例証的な取り付け部品の第１フェルールの拡大断面図である。 図３は、図１に示した例証的な取り付け部品の第２フェルールの拡大断面図である。 図４は、図１に示した例証的な取り付け部品のナットの断面図である。 図５は、図５のナットの断面図であり、カートリッジの範囲が拡大されている。 図６は、図１に示した例証的な取り付け部品の本体の断面図である。 図７は、手で締めた状態にある、図１に示した例証的な取り付け部品の半縦断面図であり、フェルールの範囲が拡大されている。 図８は、プルアップ状態にある、図１に示した例証的な取り付け部品の半縦断面図であり、フェルールの範囲が拡大されている。 図９は、図１に示した例証的な取り付け部品のためのナットトルク対ナット変位のデータを示すグラフである。 図１０は、ナットと２つのフェルールが工具に設置された状態にある、図１に示した例証的な取り付け装置のナットと２つのフェルールの縦断面図である。 図１１は、図１０に示した工具の斜視図である。 図１２Ａ〜図１２Ｂは、図１に示した例証的な取り付け部品の側断面図であり、取り付け部品をまとめ上げる際における工具の使用の様々なステップを示している。 図１３は、手で締めた状態にある、本発明による別の例証的実施形態の取り付け部品の縦断面図である。 図１４は、プルアップ状態にある、図１３に示した例証的な取り付け部品の半縦断面図であり、フェルールの範囲が拡大されている。 図１５は、図１３に示した例証的な取り付け部品のナットの断面図である。 図１６は、図１５のナットの断面図であり、カートリッジの範囲が拡大されている。 図１７は、図１３に示した例証的な取り付け部品の第１フェルールの拡大断面図である。 図１８は、図１３に示した例証的な取り付け部品の第２フェルールの拡大断面図である。 図１９は、手で締めた状態にある、本発明の別の例証的な取り付け部品の縦断面図である。 図２０は、プルアップ状態にある、図１９に示した例証的な取り付け部品の半縦断面図であり、フェルールの範囲が拡大されている。 図２１は、手で閉めた状態にある、本発明の別の例証的な取り付け部品の半縦断面図である。 図２２は、図２１に示した例証的な取り付け部品と共に使用する鍵工具の斜視図である。 図２３は、プルアップ状態にある、本発明による別の例証的な取り付け部品の半縦断面図である。 図２４は、手で締めた状態にある、本発明の別の例証的な取り付け部品の半縦断面図であり、フェルールの範囲が拡大されている。 図２５は、手で締めた状態にある、本発明の別の例証的な取り付け部品の半縦断面図であり、フェルールの範囲が拡大されている。

Claims (36)

1. 導管取り付け部品であって、以下：
   第１取り付け構成部品と、一緒にねじ結合し得る第２取り付け構成部品と、少なくとも１つの導管握持装置とを備え、該導管握持装置が、一緒に組み立てた場合に該第１取り付け構成部品と該第２取り付け構成部品によって形成される内部空間に配置され、該第１取り付け構成部品、該第２取り付け構成部品および該少なくとも１つの導管握持装置が、長手軸で整列可能であり、
   該第１取り付け構成部品が、第１の先細りした一体化表面を有し、そして該第２取り付け構成部品が、第２の先細りした一体化表面を有し、
   該導管取り付け部品が導管上に組み立てられ、プルアップされるとき、該第１の先細りした表面および該第２の先細りした表面が、適切なプルアップを示すように、該第２の取り付け構成部品に対する該第１取り付け構成部品の所定の軸方向変位で互いに接触する、導管取り付け部品。
2. 前記第１の先細りした表面および前記第２の先細りした表面が、それぞれ、軸方向長さを有し、前記長手軸に対して半径方向に先細りである、請求項１に記載の導管取り付け部品。
3. 前記第１の先細りした表面および前記第２の先細りした表面が、長手方向断面から見た場合、円錐形である、請求項２に記載の導管取り付け部品。
4. 前記第１の先細りした表面が、前記長手軸に対して、角度ρで延び、前記第２の先細りした表面が、角度θで延びる、請求項２に記載の導管取り付け部品。
5. ρ＝θである、請求項４に記載の導管取り付け部品。
6. ρおよびθが約４５°である、請求項５に記載の導管取り付け部品。
7. ρ≠θである、請求項４に記載の導管取り付け部品。
8. 前記第１の先細りした表面および前記第２の先細りした表面が、前記相対的な軸方向の変位の所定の範囲内で互いに直接接触し、該直接接触によって、さらなる相対的な軸方向の変位を生じるのに必要なトルクの明確な増加を生じる、請求項１に記載の導管取り付け部品。
9. 前記第１の先細りした表面および前記第２の先細りした表面によって、前記導管取り付け部品の作り直しのためのさらなる相対的な軸方向の変位が可能である、請求項１に記載の導管取り付け部品。
10. 前記第１の先細りした表面および前記第２の先細りした表面が、プルアップの間、互いに接触し、前記少なくとも１つの導管握持装置が、該導管を握持し、密封する、請求項１に記載の導管取り付け部品。
11. 導管取り付け部品であって、以下：
    第１取り付け構成部品と、一緒にねじ結合し得る第２取り付け構成部品と、少なくとも１つの導管握持装置とを備え、該導管握持装置が、一緒に組み立てた場合に該第１取り付け構成部品と該第２取り付け構成部品によって形成される内部空間に配置され、該第１取り付け構成部品、該第２取り付け構成部品および該少なくとも１つの導管握持装置が、長手軸で整列可能であり、
    該第１取り付け構成部品が、第１の表面を有し、そして該第２取り付け構成部品が、第２の表面を有し、該第１の表面および該第２の表面が金属を含み、
    該導管取り付け部品が導管上に組み立てられ、プルアップされるとき、該第１の表面および該第２の表面が、適切なプルアップを示すように、該第２の取り付け構成部品に対する該第１取り付け構成部品の相対的な軸方向変位で互いに接触し、該導管取り付け部品が、前のプルアップの完了後に作り直され得る、導管取り付け部品。
12. 前記第１の表面および前記第２の表面が、前記長手軸に対して軸方向長さを有する、請求項１１に記載の導管取り付け部品。
13. 前記第１の表面および前記第２の表面の一方または両方が、前記長手軸に対して半径方向に先細りしている、請求項１１に記載の導管取り付け部品。
14. 前記第１の表面および前記第２の表面が、前記導管取り付け部品の作り直しの間、互いに接触し、前記第１取り付け構成部品および前記第２取り付け構成部品のさらなる相対的な軸方向の変位を可能にする、請求項１１に記載の導管取り付け部品。
15. 前記第１の先細りした表面および前記第２の先細りした表面が、前記組み立てられた第１取り付け構成部品および第２取り付け構成部品の内部空間内である、請求項１に記載の導管取り付け部品。
16. 前記第１の先細りした面および前記第２の先細りした表面が、前記組み立てられた第１取り付け構成部品および第２取り付け構成部品の外部面である、請求項１に記載の導管取り付け部品。
17. 導管取り付け構成部品であって、以下：
    中心長手軸を有する概して環状のねじ切りされた本体であって、該本体が、開口部、カウンタボア、第１の先細りした表面および第２の先細りした表面を備え、該開口部がねじ切りされた合致取り付け構成部品を受容するように構成された内部空間を形成し、該カウンタボアが肩部を形成し、該カウンタボアが、該肩部に突き当たるよう底まで該導管端部を受容するような大きさであり、該第１の先細りした表面が、切頭円錐型面を提供し、該第２の先細りした表面が、該内部空間内で半径方向であり、該第１の先細りした表面から半径方向外側で、軸方向に離間している、本体
    を備える、導管取り付け構成部品。
18. 前記取り付け構成部品が合致取り付け構成部品に結合される場合に、前記第２の先細りした表面が、トルクを増加させるためのカミング面を提供する、請求項１７に記載の導管取り付け構成部品。
19. 前記第１の先細りした表面が、フェルールカミング面を提供し、前記長手軸に対して角度σで延び、σが約１０°〜約４５°の範囲内である、請求項１８に記載の導管取り付け構成部品。
20. 前記第２の先細りした表面が、前記長手軸に対して角度ρで延び、ρ＜９０°である、請求項１７に記載の導管取り付け構成部品。
21. 導管取り付け部品であって、以下：
    第１取り付け構成部品と、一緒にねじ結合し得る第２取り付け構成部品と、少なくとも１つの導管握持装置とを備え、該導管握持装置が、一緒に組み立てた場合に該第１取り付け構成部品と該第２取り付け構成部品によって形成される内部空間に配置され、該第１取り付け構成部品、該第２取り付け構成部品および該少なくとも１つの導管握持装置が、長手軸で整列可能であり、
    該第１取り付け構成部品が、該長手軸に対して軸方向長さを有する第１の表面を有し、そして該第２取り付け構成部品が、第２の表面を有し、
    該導管取り付け部品が導管上に組み立てられ、プルアップされるとき、該第１の表面および該第２の表面が、適切なプルアップを示すように、該第２の取り付け構成部品に対する該第１取り付け構成部品の相対的な軸方向変位で互いに接触する、導管取り付け部品。
22. 前記第１の表面および前記第２の表面が、前記相対的な軸方向の変位の所定の範囲内で互いに直接接触し、該直接接触によって、さらなる相対的な軸方向の変位を生じるのに必要なトルクの明確な増加を生じる、請求項２１に記載の導管取り付け部品。
23. 前記第１の表面および前記第２の表面が、半径方向に先細りしている、請求項２１に記載の導管取り付け部品。
24. 前記第１の表面および前記第２の表面が、切頭円錐型である、請求項２１に記載の導管取り付け部品。
25. 前記第１の表面および前記第２の表面が、前記組み立てられた第１取り付け構成部品および第２取り付け構成部品の内部空間内である、請求項２１に記載の導管取り付け部品。
26. 前記第１の表面および前記第２の表面が、前記組み立てられた第１取り付け構成部品および第２取り付け構成部品の外部面である、請求項２１に記載の導管取り付け部品。
27. 前記第１取り付け構成部品が、雌ねじ切りした本体を備え、前記第２取り付け構成部品が、雄ねじ切りしたナットを備える、請求項１に記載の導管取り付け部品。
28. 導管取り付け部品であって、以下：
    第１取り付け構成部品と、一緒にねじ結合し得る第２取り付け構成部品と、少なくとも１つのフェルールとを備え、該フェルールが、一緒に組み立てた場合に該第１取り付け構成部品と該第２取り付け構成部品によって形成される内部空間に配置され、該第１取り付け構成部品、該第２取り付け構成部品および該少なくとも１つのフェルールが、別の部品であり、長手軸で整列可能であり、
    該第１取り付け構成部品が、第１の先細りした一体化表面を有し、そして該第２取り付け構成部品が、第２の先細りした一体化表面を有し、
    該導管取り付け部品が導管上に組み立てられ、プルアップされるとき、該第１の先細りした表面および該第２の先細りした表面が、該第２の取り付け構成部品に対する該第１取り付け構成部品の所定の軸方向変位で互いに接触する、導管取り付け部品。
29. 導管取り付け部品であって、以下：
    雌ねじ切りした本体であって、該雌ねじ切りした本体が、中心軸に沿って導管を受容するための内部ボアを有し、該内部ボアが第１カミング面および第２カミング面を有する、雌ねじ切りした本体；
    概して環状の第１フェルールであって、該概して環状の第１フェルールが、第１端部および第２端部を有し、該第１端部が流体圧力に対抗する一次密封を形成するように該第１カミング面を係合するための先細りした外部面を有する、概して環状の第１フェルール；
    概して環状の第２フェルールであって、該概して環状の第２フェルールが、該第１フェルールの第２の端部を係合する第１端部および被駆動面を規定する第２の端部を有し、該第１端部が、該導管内に噛合うための鋭い縁を含む、概して環状の第２フェルール；および
    該雌ねじ切りした本体とねじ結合し得る雄ねじ切りしたナットであって、該ナットは、該導管を受容するための中心通しボアと、軸方向に延びたカートリッジにより規定されたソケットを有する前端部とを含み；該ソケットは、該第１フェルールの少なくとも一部を受容するように適合された第１部分と、該第２フェルールを受容するように適合された第２部分とを有し；該第２部分は、該導管から半径方向に離間している位置で該第２フェルールの被駆動面と係合するように適合された駆動面を規定する、雄ねじ切りしたナット、
    を備え、
    該カートリッジは、該第２カム面と係合するための先細りした表面を有し、該先細りした表面と該第２カム面との間の係合によって、該取り付け部品のプルアップを継続するために必要なトルクの量が急激に増加し、該先細りした表面と該第２カム面との間の係合が、該先細りした表面と該第２カム面との間の直接的な接触を含む、
    導管取り付け部品。
30. 導管取り付け部品であって、以下：
    雌ねじ切りした本体であって、該雌ねじ切りした本体が、中心軸に沿って導管を受容するための内部ボアを有し、該内部ボアが第１カミング面および第２カミング面を有する、雌ねじ切りした本体；
    概して環状の第１フェルールであって、該概して環状の第１フェルールが、第１端部および第２端部を有し、該第１端部が流体圧力に対抗する密封を形成するように該第１カミング面を係合するための先細りした外部面を有する、概して環状の第１フェルール；
    概して環状の第２フェルールであって、該概して環状の第２フェルールが、該第１フェルールの第２の端部を係合する第１端部および被駆動面を規定する第２の端部を有する、概して環状の第２フェルール；および
    該雌ねじ切りした本体とねじ結合し得る雄ねじ切りしたナットであって、該ナットは、該導管を受容するための中心通しボアと、該第２フェルールの被駆動面と係合するように適合された駆動面を規定するソケットを有する、雄ねじ切りしたナット
    を備え、
    該雄ねじ切りしたナットは、該第２カム面と直接接触するための先細りした表面を有し、該先細りした表面と該第２カム面との間の直接接触および生じるトルクの増加によって、該取り付け部品の適切なプルアップに対応する該雌ねじ切りした本体に対する該ナットの変位を生じる、
    導管取り付け部品。
31. 前記雄ねじ切りしたナットの先細りした表面が、前記中心軸から約４５°の角度である、請求項２９に記載の導管取り付け部品。
32. 前記雄ねじ切りしたナットの先細りした表面が、前記中心軸から約４５°の角度である、請求項３０に記載の導管取り付け部品。
33. 前記カートリッジが前記第１のフェルールおよび前記第２のフェルールを半径方向に抑制する、請求項２９に記載の導管取り付け部品。
34. 前記カートリッジが前記第１のフェルールおよび前記第２のフェルールを半径方向に抑制する、請求項３０に記載の導管取り付け部品。
35. 前記雌ねじ切りした本体が、焼きなました材料を含む、請求項２９に記載の導管取り付け部品。
36. 前記カートリッジの先細りした表面と前記第２のカミング面との係合が、流体圧力に対抗してバックアップ密封を形成する、請求項２９に記載の導管取り付け部品。

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