JP5379120B2 - 導管連結器具 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2007年3月30日に出願されたオーストラリア特許仮出願第2007901708号の優先権を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み入れられる。

発明の分野
本発明は、導管を連結するために使用される器具に関し、より詳細には、1対のパイプを連結するための器具に関する。

発明の背景
現在、パイプなどの導管は、パイプの末端を互いに溶接するかまたは糊付けすることによって連結されている。その他のパイプ連結機構は、2本のパイプの接合部のクランプまたはカラーを使用しており、これは、確実にパイプの接続を維持するために、最終的には溶接するかまたは糊付けするか、あるいは他の何らかの様式で接着させる必要がある。

時には圧力下で、液体または気体である流体の通過によりパイプ内に振動が起こると、そのような振動を相殺するかまたは許容するために起こりうる運動がパイプ間に存在しないため、パイプ間の連結が弱まり、場合によっては破損する。

連結を通してパイプ中を流体が輸送される時に存在するいかなる量の振動も該連結が吸収できるように、連結されるパイプまたは導管の間の運動の量を可能にする、パイプ連結器具を提供することが望ましい。

本発明は、そのような導管連結器具を提供することによって、上記の1つまたは複数の欠陥に対処することを目指す。ある場合においては、それは、既存のパイプ連結器具および方法において行う必要がある溶接および糊付けの量を低減する。従来の機構よりも設置が容易な連結器具を提供すること、および該連結器具の一部または全部が再利用できることもまた望ましい。

本発明の第一の局面によると、
第一の導管の末端に接続するための第一の結合器と、
第二の導管の末端に接続し、かつ第一の結合器に係合するための第二の結合器と、
第一の結合器と第二の結合器とが係合している場合に第一の結合器および第二の結合器の周縁部の周りに嵌合するように、少なくとも2つの部分で構成された、第一の結合器を第二の結合器に留めるためのスナップフィットファスナーと
を備え、
第一の結合器と第二の結合器との間の相対的な運動を可能にする、
第一の導管を第二の導管に連結するための器具が提供される。

ファスナーは、第一の結合器および第二の結合器のそれぞれに対し相対的に運動することが可能であることが好ましい。

好ましくは、導管は円筒形であり、第一の結合器、第二の結合器、およびファスナーのそれぞれは実質的に軸方向断面の円形である。したがって、第一の半部分および第二の半部分として示されるファスナーの各部分すなわち各半部分は、好ましくは実質的に軸方向断面の半円形である。

第一の結合器は、オス結合器であることが好ましい第二の結合器を受容するメス結合器であることが好ましい。各結合器は、導管が結合器に接続される際に各導管のそれぞれの末端が接触する限界を設けるために、内部円周ステップを有してもよい。導管を、溶接、はんだ付け、もしくは糊付けなどの任意の手段によって、または導管上および結合器上の共働ねじ部分によって、それぞれの結合器に接続してもよい。

ファスナーが2つの実質的に同一の半部分で形成される場合、該ファスナーは、ファスナーの2つの半部分をスナップ嵌合させる2つの固定機構を有することが好ましい。各固定機構は、各半部分の1つの末端においてメス構成要素が配置され、各半部分の別の末端においてオス構成要素が配置されるように、オス構成要素およびメス構成要素を備えることが好ましい。したがって、1つの半部分のオス部材は別の半部分のメス部材と噛み合い、スナップ嵌合してファスナーを結合器の周囲に固定する。メス部材は、対応するオス部材に嵌合するように実質的に成形されたスロットを有してもよい。オス部材は、T型または矢じり型もしくは他の任意の形の突起に成形されてもよい。

係合した結合器にファスナーを適用するために、2つの半部分は固定機構の1つによって固定される。その後、ファスナーは使用者の手または指によって、第二の固定機構のオス部材が対応するメス部材に隣接するまで、係合した結合器の周縁部の周りに適用される。オス部材がメス部材のスロットにスナップ嵌合するまで、オス部材に圧力を加えてそれをメス部材の上または下に慎重に動かす。

本器具は、導管内の流体の輸送に由来する振動または圧力によって各固定機構が分離するのを防ぐように、2つの固定機構のメス部材の1つまたは両方にその各末端を嵌合させかつ該メス部材を横切るように適合された固定ピンをさらに備えてもよい。

第二のオス結合器は、第一の導管または第二の導管からいかなる流体も漏出するのを防ぎ、かつ第一の導管および第二の導管を流体が通過することによって生じるいかなる振動も吸収するためのそれぞれの密閉リングを収納するための、1つまたは複数の円周溝を有することが好ましい。

係合した時、第一の結合器および第二の結合器は、ファスナーの内部表面と共に作動するための隆起部分を有する外部表面を与えることが好ましい。ファスナーは、ファスナーの各円周エッジに形成された付随する足部を有することが好ましく、各付随する足部は、第一の結合器および第二の結合器各々の隆起部分のそれぞれのエッジおよびそれぞれのショルダーに係合する。これにより、ファスナーにおいて、第一の結合器の第二の結合器への固定が補助される。

[本発明1001]
第一の導管の末端に接続するための第一の結合器と、
第二の導管の末端に接続し、かつ第一の結合器と係合するための第二の結合器と、
第一の結合器を第二の結合器に留めるためのスナップフィットファスナーであって、第一の結合器と第二の結合器とが係合している場合に第一の結合器および第二の結合器の周縁部の周りに嵌合するように、少なくとも2つの部分で構成された、スナップフィットファスナーと
を備え、
第一の結合器と第二の結合器との間の相対的な運動を可能にする、
第一の導管を第二の導管に連結するための器具。
[本発明1002]
ファスナーが、第一の結合器および第二の結合器のそれぞれに対し相対的に運動することができる、本発明1001の器具。
[本発明1003]
第一の導管および第二の導管が実質的に円筒形であって、かつ第一の結合器、第二の結合器、およびファスナーのそれぞれが実質的に軸方向断面の円形である、本発明1001または1002の器具。
[本発明1004]
第一の結合器がメス結合器であり、かつ第二の結合器が、第一の結合器によって受容されるオス結合器である、前記本発明のいずれかの器具。
[本発明1005]
第一の結合器が、第一の導管の末端が接触する限界を設ける内部円周ステップを有し、かつ第二の結合器が、第二の導管の末端が接触する限界を設ける内部円周ステップを有する、前記本発明のいずれかの器具。
[本発明1006]
ファスナーの少なくとも2つの部分のそれぞれが、第一の結合器および第二の結合器の周りにスナップ嵌め接合を提供するために、各部分が隣接部分とのそれぞれの噛み合い用にオス部材をその一つの末端に有しかつメス部材をその別の末端に有するように、隣接部分との固定機構を形成する、前記本発明のいずれかの器具。
[本発明1007]
ファスナーが、実質的に同等な半部分の状態で構成された2つの部分を有する、本発明1006の器具。
[本発明1008]
各メス部材が、対応するオス部材と嵌合するように実質的に成形されたスロットを有する、本発明1006または1007の器具。
[本発明1009]
オス部材がT型または矢じり型である、本発明1008の器具。
[本発明1010]
第一の結合器を第二の結合器に係合させた後にファスナーを第一の結合器および第二の結合器に適用するために、該ファスナーの2つの半部分が2つの固定機構のうちの1つによって最初に固定されるようにした、本発明1007〜1009のいずれかの器具。
[本発明1011]
ファスナーがさらに、使用者の手または指によって、2つの固定機構の2つ目のオス部材が対応するメス部材に隣接するまで、係合した第一の結合器および第二の結合器の周縁部の周りに適用され、その後、第二の固定機構のオス部材が対応するメス部材のスロットにスナップ嵌合するまで、第二の固定機構のオス部材を対応するメス部材の上または下に慎重に動かすように第二の固定機構のオス部材に圧力が加えられる、本発明1010の器具。
[本発明1012]
第一および第二の導管内の流体の輸送に起因する振動または圧力によって各固定機構が分離するのを防ぐように、2つの固定機構のメス部材の片方または両方にその各末端を嵌合させかつ該メス部材を横切るように適合された固定ピンをさらに備える、本発明1011の器具。
[本発明1013]
第二のオス結合器が、第一の導管または第二の導管からいかなる流体も漏れるのを防ぎ、かつ第一および第二の導管内を流体が通過することによって生じるいかなる振動も吸収するためのそれぞれの密閉リングを収納するための、1つまたはそれ以上の円周溝を有する、前記本発明のいずれかの器具。
[本発明1014]
第一の結合器と第二の結合器とが係合している場合に、そのような係合が、ファスナーの内部表面と共に作動するための隆起部分を有する外部表面を与えるようにした、前記本発明のいずれかの器具。
[本発明1015]
ファスナーが、
第一の結合器および第二の結合器各々の隆起部分のそれぞれのエッジおよびそれぞれのショルダーに係合して、第一の結合器を第二の結合器へと固定するのをファスナーにおいて補助する、ファスナーの各円周エッジに形成された付随する足部
を有する、本発明1014の器具。
[本発明1016]
溶接、はんだ付け、糊付けのいずれかによって、またはそれぞれの導管および結合器上の共働ねじ部分によって、第一の導管が第一の結合器に取り付け可能であり、かつ第二の導管が第二の導管に取り付け可能である、前記本発明のいずれかの器具。
以下、本発明の好ましい態様を、添付の図面を参照して、例示のみを目的として記載する。

図1、1B、および1Dは、第一の結合器と第二の結合器とスナップフィットファスナーとを備える導管連結器具の分解斜視図である。図1Aおよび1Cは、第一の結合器を第二の結合器に固定するファスナーを有する導管連結器具を示す。図1Eは、一対の導管を連結するために使用および嵌合された前記図の導管連結器具を示す。 図2A〜2Dはそれぞれ、第一の結合器を第二の結合器に固定するファスナーを有する導管連結器具の正面図、平面図、底部平面、および側面図である。 図3A〜3Cは、器具の異なる態様における、図2Aの線A-Aに沿った断面図である。 スナップフィットファスナーの一部分の下部からの斜視図である。 スナップ嵌め接合により図4に示した部分と相互作用および係合するように適合したファスナーの一部分の上部からの斜視図である。 極度の圧力の下でスナップフィットファスナーが確実に分離しないようにする固定ピンの上部からの斜視図である。 スナップフィットファスナーが使用可能な形態である時に嵌合する固定ピンを示す、上部からの斜視図である。

好適な形態の詳細な説明
図1、1A〜1E、および2A〜2Dを参照すると、器具2の構成要素がばらばらになった器具2が示されている。器具2は、メス結合器である第一の結合器4と、オス結合器である第二の結合器6と、スナップフィットファスナー8を備える。第一の結合器4は、パイプなどの1つの導管の末端を内部で受容するように適合された面取り円周リングまたはエッジ10を有し、同様に、第二の結合器6は、パイプなどの第二の導管の末端を内部で受容するように適合された面取り円周リングまたはエッジ12を有する。各導管はそれぞれ、溶接、はんだ付け、または糊付けなどの適切な手段によってそれぞれの結合器に接着される。結合器4は、それぞれのパイプまたは導管28の末端に接して、それ以上パイプ28が動くことができない限界を設ける内部ステップ14を有する。第二の結合器6はまた、それぞれのパイプ30の末端がそれに接して、それ以上パイプ30が動くことができない限界を設けるステップ16を有する。

第一の結合器4は、第二の結合器6を受容して、それにより、連結器6の内部円周エッジ18が第一の結合器4のステップ14の内部表面に接する。また、第一の結合器4の内部エッジ20は第二の結合器6のリッジ22の内部表面に隣接する。第一の結合器4および第二の結合器6が一緒にされて密着した後、スナップフィットファスナー8は、結合器を一緒に保つために、2つの結合器の周りに圧迫による嵌合を提供し、それにより、それぞれのパイプが互いに連結される。結合器6の円周エッジ18とステップ14の内部表面との間に、およびリッジ22の内部表面と内部円周エッジ20との間にも、小さな間隙が存在する。これにより、結合器4と6との間、ひいては連結したパイプ間で動きが可能になることで、結合器4および6の各々の間の微量の動きが可能になり、連結パイプを通る流体の通過により引き起こされるいかなる振動も連結上に圧力を生じない。

一次密閉リング24は、第二の結合器6の溝26の中に嵌合し、これは図3Aの断面において、より明確に示されている。第一の結合器4を第二の結合器6に保持するための保持リングとして作用するスナップフィットファスナー8は、第一の半部分9および第二の半部分11と称される、実質的に同一である2つの半円部分によって形成される。半部分9、11のそれぞれは、突起がスナップ嵌め機構中のスロットに嵌合するように適合される、それぞれの噛み合い部材によって連結される。好ましくは、スナップフィットファスナー8の各半部分は、一つの半部分のオス部材が別の半部分のメス部材に嵌合するように適合されるように、一つの末端にオス部材を有し、別の末端にメス部材を有する。

図1E（ならびに図1Aおよび1C）を参照すると、溝26に嵌合された一次密閉リング24を有する、第一の結合器4が第二の結合器6に嵌合されて用いられる導管連結器具2が示されている。その後、スナップフィットファスナー8の2つの半部分9、11は、それらの対応するオス部材およびメス部材によって一緒に固定される。図1Eの透視図では、導管28の周縁部の外側である面取りされたまたは傾斜した外部エッジ10により、およびステップ14に接触している導管28の円周エッジにより第一の結合器4に固定された、第一のパイプ28が示されている。これはその後、結合器4に溶接されるか、または糊付けなどにより固定される。同様に、導管30は結合器6に嵌合され、それにより、導管30の外部エッジは、結合器6内の内部ステップ16、および導管30の外側である結合器6の面取りされたまたは傾斜した外部エッジ12に隣接して接触する。導管30は続いて、結合器6に溶接または糊付けすることによって固定される。導管28および結合器4は続いて、結合器6および導管30に嵌合される。その後、スナップフィットファスナー8は、結合器4および6上に嵌合され、それにより、スナップフィットファスナー8の内部表面が、結合器のメスである第一の結合器4の外部表面および結合器6のリッジ22に接触する。

図3A〜3Cを参照すると、互いに嵌合され、かつスナップフィットファスナー8により固定された結合器4および6のそれぞれが、断面図で示されている。図3Aは、四角形の形状の溝26および52内に嵌合した密閉リング24および50を示す。図3Bは、密閉リング24および50のない、四角形の形状の溝26および52を示す。図3Cは、密閉リング24および50のない、実質的に半円の形状を有する溝26および52を示す。図3Aに特に関連して、スナップフィットファスナー8は、結合器4および6のそれぞれのショルダー36および38に対してそれぞれ置かれているまたは接触している、ファスナー8の半部分9および11の各円周エッジに形成された足部32および34の対を有する。スナップフィットファスナー8の内部表面40は、結合器4の外側の隆起した平面42にぴったりと接触し、かつ結合器6のリッジ22の上部に少し触れる。内部表面40の外形は、傾斜44および46のそれぞれを厳密にたどる。スナップフィットファスナー8の足部32および34は、結合器4および6を、定常的に相対的に横向きの位置にまとめて保持する。結合器4、6のそれぞれはなお、互いに対し半径方向の位置にわずかに動くことが可能である。したがって、ファスナー8は結合器4および6の周りを円周方向に動くことができ、同様に結合器4および6は互いに対して円周方向に動くことができる。これは、結合器6のエッジ18とステップ14の内部エッジ15との間の、およびエッジ20とリッジ22の内部エッジ48との間の小さな間隙を介して可能になる。

前述のように、結合器6の溝26内には第一の密閉リング24が配置されている。さらなる第二の密閉リング50は、結合器6の溝52内に存在しており、溝26および52のそれぞれはリッジ54によって隔てられている。溝26および52の外形は、図1D、3A、および3Bに示されたような四角形などの任意の特定の形であってもよく、図1Bおよび3Cに示されたような実質的に半円であることも可能である。密閉リング24および50はまた、結合器4の内部表面43に接触している。したがって、パイプ28と30との間で発生するいかなる流体漏出も、エッジ20と48との間に作られた間隙の間から流体が漏れないように、第一の密閉リング24によって密閉され、第二の密閉リング50によって補強される。

結合器4および6各々の内部表面55および56は、パイプ28および30の対応する末端ねじ山部分に係合するように、ねじ山を切られてもよい。したがって、溶接の代替として、パイプは各結合器に螺入されてもよい。導管28および30のそれぞれの厚さは、概して平滑な表面が内部に提供されて導管28および30を通って流体が順調に流れるように、ステップ14および16の厚さに実質的に一致する。

図4および5を参照すると、スナップフィットファスナー8の2つの半部分9、11の間の2つの固定機構のうちの1つを形成する部材の対58、60が示されている。図4では、図5に示されたスナップフィットファスナー8の半部分11の一つの末端に位置するスロット61を有するメス部材60に受容されるように適合された突起またはオス部材58を有する、別の半部分9の末端が示されている。したがって、図7により明確に示されているように、オス部材58のT部分が、メス部材60の対応するT型スロットまたは開口部にぴったり嵌合するように設計されている。したがって、部材58の内側側面62および64は、メス部材60のそれぞれの側壁66および68に接触する。スナップ嵌め接合を規定する固定機構は、図7に示されている。各半部分は好ましくはアルミニウムであり、かつスナップ嵌め接合を可能にするのに十分な屈曲性または張力を有する。

図6および7を参照すると、半部分9、11の一方または両方の、メス部材60を有する末端に近接する側壁のそれぞれの孔72、74内に嵌合した横方向の固定ピン70が示されている。ピン70は、固定部材58および60を合わせて保持するように、および、特にパイプ中を加圧流体が輸送されることによってもたらされる極度の圧力に起因してそれらがばらばらになるのを防ぐように設計されている。

部材58と60との間の固定機構は、半部分のそれぞれを互いに固定するのを可能にする任意の特定の構成であってよいことに留意されたい。一般にこれらは、形の異なるオス部材とメス部材とを備えると考えられる。図1に示された74および76のような孔は、主にファスナー8の重量を低減するために、ファスナー8中に提供されてもよい。結合器4および6ならびにファスナー8である各構成要素は固定ピン70と共に、アルミニウムなどの適切な金属材料で作製されてもよい。ファスナー8の2つの半部分9、11は、結合器4と6との間の横方向の運動を実質的に防ぐために、各半部分がたわんでスナップ嵌め接合を生じるのが可能になるような張力を伴って作製されることが好ましい。他の態様には、それぞれの固定機構によって噛み合ってファスナー8を形成する2つ以上の部分が含まれてもよい。

本器具を組み立てるために、使用者は結合器4をパイプ28のそれぞれのエッジに取り付けて、溶接、糊付けによるか、またはねじ手段によるかのいずれかによって一方をもう一方に固定する。同じ過程が、それぞれのパイプ30の末端に対する結合器6に適用される。続いて、密閉リング24および任意で50を有する結合器6を結合器4に挿入する。一態様において2つの部分で形成されるファスナー8は、オス部材とメス部材との間の1つの連結部で適所に固定され、結合器4の外部表面42を取り囲むように作製される。ファスナー8の2つの半部分にもたらされた張力により、オス部材は、対応するメス部材60にスナップ嵌合するまで、メス部材の先端の上または下へ持ち上げられる。続いて、ピン70を、結合器4を結合器6に保持する位置の孔に挿入する。器具2を取り去るためには逆の過程が行われ、かつオス部材58によって塞がれなかったメス部材60の残りの区画にねじ回しまたは類似の道具を位置づけるように用いることによって補助することができる。続いて、オス部材58は、メス部材60から飛び出すように、徐々に外向きにてこで動かされる。

Claims (11)

1. 第一の導管の末端に接続するための第一の結合器と、
   第二の導管の末端に接続し、かつ第一の結合器と係合するための第二の結合器と、
   固有の屈曲性および張力の一つを有する少なくとも2つの同一の半円部分で形成された、第一の結合器を第二の結合器に留めるためのスナップフィットファスナーであって、
   各半円部分が、
   T型部分を有するオスの末端、および
   対応するT型スロットを有する反対側のメスの末端であって、該スロットが、第一と第二の結合器とが係合している場合に第一および第二の結合器の周縁部の周りに該2つの半円部分が嵌合するように、他の半円部分のオスの末端のT型部分と共に作動して、屈曲性と張力の一つの作用によりそれと一緒にスナップ嵌合して固定する、前記メスの末端
   を含む、
   前記スナップフィットファスナーと
   を含む、軸方向に延びる第一の導管を軸方向に延びる第二の導管に連結するための器具であって、
   該器具は、第一の結合器と第二の結合器との間の相対的な運動を可能にする、第一と第二の結合器との間の間隙を軸方向に含み、かつ
   該ファスナーは、係合後、第一の結合器と第二の結合器のそれぞれに対して該ファスナーが相対的に円周方向に動くことを可能にする方式で、第一の結合器と第二の結合器の周囲に固定される、
   前記第一の導管を第二の導管に連結するための器具。
2. 第一の結合器、第二の結合器、およびファスナーのそれぞれが実質的に軸方向断面の円形であり、実質的に円筒形の横断面の第一および第二の導管の連結に適している、請求項1記載の器具。
3. 第一の結合器がメス結合器であり、かつ第二の結合器が、第一の結合器によって受容されるオス結合器である、請求項1記載の器具。
4. 第一の結合器が、第一の導管の末端が接触する限界を設ける内部円周ステップを有し、かつ第二の結合器が、第二の導管の末端が接触する限界を設ける内部円周ステップを有する、請求項1記載の器具。
5. 第一の結合器を第二の結合器に係合させた後にファスナーを第一の結合器および第二の結合器に適用するために、該ファスナーの2つの半円部分が2つの固定機構のうちの1つによって最初に固定されるようにした、請求項1記載の器具。
6. ファスナーが使用者によって、2つの固定機構の2つ目のオス部材が対応するメス部材に隣接するまで、係合した第一の結合器および第二の結合器の周縁部の周りに適用され、その後、第二の固定機構のオス部材が対応するメス部材のスロットにスナップ嵌合するまで、第二の固定機構のオス部材を対応するメス部材の上および下のいずれかに慎重に動かすように第二の固定機構のオス部材に圧力が加えられる、請求項5記載の器具。
7. 第一および第二の導管内の流体の輸送に起因する振動または圧力によって各固定機構が分離するのを防ぐように、2つの固定機構のメス部材の少なくとも1つにその各末端を嵌合させかつ該メス部材を横切るように適合された固定ピンをさらに含む、請求項6記載の器具。
8. 第二の結合器が、第一の導管および第二の導管からいかなる流体も漏れるのを防ぎ、かつ第一および第二の導管内を流体が通過することによって生じるいかなる振動も吸収するためのそれぞれの密閉リングを収納するための、少なくとも1つの円周溝を有する、請求項1記載の器具。
9. 第一の結合器と第二の結合器とが係合している場合に、そのような係合が、ファスナーの内部表面と共に作動するための隆起部分を有する外部表面を与えるようにした、請求項1記載の器具。
10. ファスナーが、ファスナーの円周エッジの一方に形成された第一の付随する足部と、該ファスナーの反対側の円周エッジに形成された第二の付随する足部を有し、該第一の付随する足部は、第一の結合器のそれぞれのショルダーに係合し、第二の付随する足部は、第二の結合器のそれぞれのショルダーに係合して、ファスナーの、第一の結合器の第二の結合器への固定を補助する、請求項9記載の器具。
11. 溶接、はんだ付け、糊付け、並びにそれぞれの導管および結合器上のねじ部分の共働の何れかによって、第一の導管が第一の結合器に取り付け可能であり、かつ第二の導管が第二の結合器に取り付け可能である、請求項1記載の器具。

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