JPS5928798B2 - 自動調心流体用継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 通常の流体輸送用継手は、相互に連結される対の部分、
すなわち両片方部分から成り、各片方部分は、ナツト構
造物、ねじ、締結掛金、締付ボールなどの慣用の連結装
置よりなる。

連結装置が継手の両片方部分により支持されるため、継
手の両片方部分同志の調心は確実に行なわれ、連結装置
が錠止位置すなわち連結位置にある限り、継手の両片方
部分の液洩れのない相互連結が維持できる。

特殊な応用の場合、例えばアメリカ合衆国特許第３．５
２７，４８０号明細書記載の継手の場合に、複数個の流
体輸送用継手を、複数個集合導管を形成する共通支持部
材上に装着し、この支持部材の位置を調節することによ
り複数個の継手の片方部分が同様の複数個の相互係合す
る継手のもう片方部分と一斉に密封関係に組合わされて
複数個の導管群として完成するようにしたいときがある
。

このような場合としては、例を挙げれば、石油探鉱やポ
ーリング技術の分野があり、そこでは前述の相互連結さ
れた複数個の導管群は、油圧ドリルに作動油を供給する
に使用されるが、これは、例えば沖合石油堀井装置につ
いて言えば、海面下数百メートルのところで行なわれる
こきもある。

このような不利な条件では、個々の継手を綿密に点検し
たり調節したりするのは不可能である。

このような装置の場合、各支持部材に装着されている継
手の各片方部分が相互に調心されるように一方の支持部
材を他方の支持部材上の所定位置まで下降させる。

調心が済むと、両支持部材は、互に近づいて相補関係に
ある継手の両連結（片方）部分は結合する。

両支持部材の相対位置は、多数の締結装置により維持さ
れるわけであるが、支持部材の製作上の公差、連結部分
取付時の不一致、両支持部材の僅かな調心外れ、支持部
材を正確な位置に設定できないこさなどに起因して、僅
かな調心外れが、組合わされる両連結部分間に生じ、こ
れが液洩れの原因となる。

このような液洩れは、特にその液が石油製品の場合に、
環境に対し不利な影響を及ぼし、これは過境規正法規に
違反し公的に許されるものではない。

液洩れは、特に継手の両片方部分間の密封が、高圧油圧
装置の場合に、よく使用されるように、金属間密封部分
を介して行なわれる場合によく起きるようである。

すなわちこのような継手は、調心が外れたりする欠点が
あり、したがって継手の組立てが面倒である。

従って、本発明の目的は、支持部材である集合導管と共
に使用できる自動調心液体用継手を提供すること、すな
わち継手の片方部分を支持部材上に装着することにより
、自動調心のために行なわれる継手の片方部分き支持部
材との間の相対運動を成る限られた程度だけ行なうこと
ができ、両片方部分を組立て連結して継手として完成す
る能率を落すことがない流体用自動調心継手を提供する
ことにある。

本発明の別の目的は、支持部材内に装着された片方部分
を有する自動調心流体用継手を提供することにあり、こ
の継手においては、装着された継手の片方部分は、支持
部材に対し、限られた軸線方向と半径方向の運動しかで
きず、この軸線方向の運動は、金属間密封部分に密封関
係を維持するに充分な力を生じさせる弾力性偏倚装置を
介して行なわれる。

本発明の目的を達成するための本発明は、円筒形腟口と
、この円筒形腟口に対し横方向に交差する半径方向肩部
と、を有する可動支持部材の中に支持するための自動調
心流体用継手であって、上記継手は、上記円筒形外面上
でその軸線方向に移動できるものである自動調心流体用
継手において；上記支持部材の腟口の内径より少し小さ
い外径を有する円筒形外面と、導管連結用端部分と、継
手密封用端部分と、この継手密封用端部分に隣接する上
記円筒形外面上に形成された雄ねじと、を有する細長い
導管と；上記雄ねじ上にねじ係合された雌ねじ付き環状
カラーと；上記カラー上に滑動自在に綴着され、かつこ
のカラー上で上記管体に対しその軸線方向に移動する環
状キャップと；上記環状キャップは、上記管体の導管連
結用端部分に向って配置された肩部を有することと；上
記カラーと上記キャップとの間に介在し、上記導管連結
用端部分に向って上記キャップを偏倚させる圧縮はね装
置と；上記カラーに係合する上記キャップに装置され、
上記圧縮はね装置の作用による上記カラー上の上記キャ
ップの軸線方向移動を限定している当接装置と；上記キ
ャップの肩部は、上記圧縮ばね装置による軸線方向の力
が上記キャップに負荷されることによって、上記支持部
材の肩部ｌこ係合できるようになっているこきと；上記
圧縮ばね装置は、上記管体の継手用端部の周囲を取巻く
多数の積み重ねられた環状の非表面の座金よりなること
と；よりなることを特徴とするものである。

本発明によれば、２つの継手部材が軸線上に一緒に持ち
来たらされることはよって、２つの継手部材は簡単に連
結され、圧縮ばね装置によって、２つの継手部材を流体
密封関係に正確に維持することができるとともに、継手
の組立て、および製造が容易にできる。

すなわち、カラーは、管体上にねじ込まれ、かつカラー
は、その上にキャップを有し、このキャップは、多数の
積み重ねられた環状の非平面の座金よりなる圧縮ばね装
置によって偏倚されているので、管体を支持部材内に組
立てたきき、圧縮ばね装置が圧縮されて、管体はその軸
線方向に移動できることになり、その構造からみて、そ
の組立て、および製造は容易である。

したがって、本発明によれば、２つの継手部材を同一軸
線上に一緒に持ち来たらし、かつねじ部分をねじ係合す
るこ七によって、２つの継手部材が簡単に連結され、圧
縮ばね装置によって、２つの継手部材は、流体密封関係
に正確に維持できる。

特に複数個の流体輸送用の継手に使用した場合、継手の
組立てが容易にできることは、きわめて有利なことであ
る。

本発明を実施するに当り、自動密封継手の両片方部分は
、相互に接近、離脱するようにされた比較的大きな支持
部材上に装着される。

すなわち、一方の支持部材は堀井装置などの土台に対し
固定された静止マニホルドであり、他方の可動支持部材
は、この固定マニホルドに向って下降するマニホルドで
あって、各マニホルド支持部材は、両支持部材に装着さ
れている継手の両片方部分に組合わされる複数個の導管
群を有する。

可動支持部材が固定支持部材に接近するさ、複数個の継
手は、一斉に相互結合を行ない、両支持部材が、目的と
する最終の相互位置調整を完了するさ、継手の対になっ
た両片刃部分間に流体連通関係が確立される。

両支持部材は、マニホルドと云っても同じことであるが
、複数個の継手の片方部分を含み、その上、対になった
継手の両片刃部分間には僅かな調心外れがあるはずなの
で、本発明によれば、両片方部分の１つは、調心外れを
補償する自動調心装置を備え、そのために継手の相互連
結された両片刃部分間には有効な、洩れのない、金属間
密封が生じる。

継手の片方部分の密封用端部分は、環状密封用リングを
受入れるための環状半径方向内面を備え、継手の各片方
部分は、普通には、ポペット形の密封用弁を夫々含み、
これらの密封用弁は、継手の両片方部分を連結するとき
には、相互に当接するこきができるが、両片方部分の連
結が完了して継手が形成されるさ、直ちに全自動的に開
放される。

自動調心継手の片方部分を収容する両支持部材は、継手
の片方部分を受入れるための腟口を備え、この腟口の内
径は、その中に受入れられる継手の片方部分の外径より
若干大きく、そのために、限定された半径方向の相対運
動が許される。

環状の弾力性リングが脇目内の継手の片方部分に外接し
てこれを包囲し、リング内の継手の片方部分を弾性力に
より調心するが、その際この調心のため半径方向の相対
変位は許される。

継手の片方部分は、軸線方向の調心運動を行なうため、
支持部材１６中で軸線方向にも滑動自在になっている。

複数個のベレビル型のはね座金から成る偏倚装置は、継
手の密封力を低下させようとする、継手内の流体圧に打
勝つに充分な程大きい軸方向力を継手の片方部分に及ぼ
すため継手に装着される。

このばね装置を具えることで、支持部材間や、これら支
持部材上に装着された継手間の調心不全のいかんに拘ら
ず、対になった継手の両片刃部分間に有効な相互結合が
可能となる。

つぎに実施例について本発明を説明する。

本発明の継手を構成する基本要素を第１図に示すが、自
動調心継手の雌の片方部分は、全体として１０で図示さ
れ、これと対になる雄の継手の片方部分は、全体として
１２で図示され、継手の片方部分１０上に装置される偏
倚装置は、全体として１４で図示されている。

第１図において、偏倚装置１４は、継手の片方部分１０
さ調心関係にあるが、継手のこの片方部分から取りはず
された状態にある。

継手の片方部分１０は、支持部材１６中に、継手の片方
部分１２は、支持部材１８中に取付けられている（第２
図参照）が、両支持部材１６゜１８は、同部材を最終の
特定な位置関係に維持するための、図示してない、定着
締結装置を含むマニホルドなどの部材であってよい。

雌の継手の片方部分１０は、その内部に同軸線の通路２
２を具備する細長い円筒形の管体２０から構成されるが
、この同軸線の通路２２中には、連結用スリーブ２４が
、その露出端が図示されていない導管を取付けるための
導管連結用端部分となるように、固着されている。

管体２０は、その１端において半径方向に突出する肩部
２８を形成する、半径方向に延びる６角フランジ２６を
備えるが、管体の他端である密封用端部分３０に隣接す
る管体２０の外面に、雄ねじ３２を備える。

管体両端間の中間に、１対の軸線方向に離隔した溝があ
って、これら両溝は、その目的が後になって明らかにさ
れる弾力性０−ＩＪソング４を夫々収容する。

管体２０の内部には、ばね偏倚力を及ぼされているポペ
ット弁３６が備えられていて、このポペット弁３６は、
スパイダ３８内に支持され、かつ普通には、管体内の通
路２２中に形成された円錐形の座４０と密封関係に維持
される。

ポペット弁３６は、継手の片方部分１２のポペット弁５
４上に形成された延長部分と係合するための延長部分４
２を含み、自動密封性の両弁の係合ができるようになっ
ているが、これら両弁の保合は、継手の両片方部分の連
結が完了すると開放される。

管体２０は、その密封用端部分３０の内方において、円
錐形密封用面４４（！ｌ−１雄の継手の片方部分１２に
結合する０−リング４６を受入れるための環状溝とを含
む。

雄の継手の片方部分１２は、これと組合わされる支持部
材１８中に形成された腟口とねじ係合するため、５０と
して示すところに雄ねじを切っである管体４８を含む。

密封用リング５２は、支持部材１８との密封を確保する
。

管体４８には、内部に管内通路が設けられていて、その
通路中で、ポペット弁５４は、スパイダ５６内に滑動自
在に支持されていて、ばね６０により座５８と係合する
、通常は閉じられた状態に向って偏倚させられている。

管体４８は、その外部に円筒形面６２と、管体２０の密
封用端部分３０内の金属の密封用リング６６に係合する
傾斜密封用面６４と、を有する。

偏倚装置１４は、半径方向に延びる止め面７０を有する
雌ねじ付きカラー６８を含み、カラー６８は、第２図に
示す様式に従って雌の継手の片方部分１０の密封用端部
分３０の外面の雄ねじ３２と係合することができる。

カラー６８は、環状キャップ７４と密封関係を維持する
ための〇−リング７２を含み、キャップ７４は、その円
筒形内面７６によりカラー６８上に滑動自在に支持され
ている。

キャップ７４中に形成された溝内に受入れられている止
め環すなわち当接装置７８は、キャップ７４をカラー６
８の上に保持し、すなわちカラー６８上のキャップ７４
の軸線方向移動を限定している。

キャップ７４には、これと同軸線の開口８０が設けられ
ていて、この開口を通って管体２０がキャップ７４内に
進入し、キャップ７４がこの管体２０上を滑動できるよ
うになっている。

開口８０の外周は、キャップの肩部を形成している。

２つの硬い座金８２が、第１図に示すように、カラー６
８とキャップ７４の肩部との径方向に延びる面に夫々隣
接して配置される。

両座金８２の中間に、第１図に示すように、複数個のベ
レビレ型の圧縮ばね装置すなわちばね座金８４が積み重
ねられている。

３つの座金が組になって積み重ねられ、これら座金は、
環状の非平面すなわち斜めになった部分は、圧力を受け
て変形できるようになっているが、第１図の場合、これ
ら座金は、圧縮を受けない状態で示されている。

支持部材１６は、継手の片方部分１０を受入れる円筒径
腟口８６を含み、第２及び第３図から判るように、腟口
８６の内径は、管体２０の外径よりも太きい。

管体２０がまず密封用端部分３０を先頭にして腔口８６
中に挿入され、ついで第２図に示す様式に従って、偏倚
装置１４は、管体２０の密封用端部分３０に切られたね
じき係合して管体２０上を回し入れられる。

正常な状態では、支持部材１６の半径方向両肩部８８と
９０間の寸法は、キャップ７４と肩部９０との係合及び
肩部８８き肩部２８との係合が、ベレビレ型ばね座金８
４を著しく圧縮させることなく起きるようなものになっ
ている。

継手の片方部分１０が上述の様式に従って支持部材１６
に組込まれ、また、継手の片方部分１２が支持部材１８
中に、ねじ係合により回し入れられると、可動部材であ
る支持部材１６は、支持部材１８に向って移動し、その
結果、継手の両片方部分１０と１２は、第２図に示す様
式で係合するに至る。

このような係合は、互に係合しているポペット弁３６と
５４の（継手の夫々の片方部分に相対的な）変位を生じ
、その結果、ポペット弁３６、Ｌ５４は、それぞれの座
４０と５８とから離れ、流体は、連結された継手を通っ
て流れうるようになる。

その上、継手の片方部分同志が組合わされると、継手の
雌の片方部分１０の０−ＩＪソング６は、雄の片方部分
１２の円筒形面６２と係合し、金属の密封用リング６６
は、密封用面４４と６４の間で圧縮され、流体耐密性の
金属間密封が継手の両片方部分間に確立される。

密封用リング６６としては、本出願の譲渡人であるアエ
ロキャップ社から「コノシール」きいう登録商標で製造
されている型のものが望ましく、このリングは、初めか
ら管体２０中に支持されるようにする。

以上に開示した継手は、複数個のこのような継手が支持
部材１６と１８に取付けられるような型のマニホルド中
に使用することができて、その例としては、地下石油探
鉱や海中で掘削に使用される油圧ドリルに作動油を供給
するための石油の回収がある。

流体の洩れを回避するため、密封用リング６６は、継手
内の油圧に対抗するに充分な力で密封用面４４と６４に
係合しなければならず、偏倚装置１４は、継手の片方部
分同志がこのような密封関係を維持するのに充分な軸線
方向の力で共に引き寄せられるようにする。

従って、支持部材１ ｉｌ ８の間の望ましい最終寸法
は、圧縮ばね装置すなわちばね座金８４が第３図に示す
ように充分に圧縮され、その結果、継手の片方部分１０
さ支持部材１６の間には限定された僅かの相対的な軸線
方向の移動が起き、第３図に示すように肩部２８が支持
部材１６の肩部８８から離されるようになる寸法である
。

この状態では、ばね座金８４は、継手の片方部分１０に
作用してこれを右に（第３図）動かそうとする一様な軸
線方向の力を維持し、継手の雌片方部分１０の円錐形密
封用面４４及び雄片方部分１２の傾斜密封用面６４の密
封用リング６６との所望の密封係合が確保される。

ばね座金８４により及ぼされる軸線方向の力は、油圧に
より権手の端面が負荷として課せられている力に少なく
とも等しく、効果的な密封が全ての条件の下で保証され
る。

偏倚装置１４があるおかげで、製作上の公差や、支持部
材１６および１８上に装着された諸継手の内部で生じる
軸線方向にそった僅かな偏心は、調節され、こうして偏
倚装置は、本発明で開示された型の継手の軸線方向の調
心を自動的に行なうことができる。

継手の片方部分１０と片方部分１２との間に僅かな偏心
が半径方向にある場合、管体２０さ支持部材の腟口８６
の間に隙間があるため、０−リング３４の弾性的性質に
よって管体２０は、腔口８６内で半径方向に限定された
移動を行なうことができ、この半径方向の調心作用は、
連結を行なう間、継手の両片方部分の正しい方位を保証
する。

支持部材１６と１８とが離れるき、それぞれのポペット
弁３６６５４は、自身に組合わされた座と係合し、ばね
座金８４は、継手の片方部分１０を第２図に示す関係位
置に戻し、この位置では、肩部２８は肩部８８と係合し
、自動調心継手の両片方部分は、継手中に含まれている
加圧作動油の漏洩を伴うこさなく完全に分離される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の自動調心継手の構成要素の部分断面
正面図であって、偏倚装置は、自動調心継手の片方部分
から取外してあり、継手の両片方部分は、連結を開放さ
れてあり、夫々の片方部分の自動密封弁は、閉鎖位置に
ある。 第２図は、継手の両片方部分が連結されているが、偏倚
装置が圧縮状態にないときの継手のこれら構成要素の相
互関係を示す部分断面正面図である。 第３図は、継手の両片方部分が連結されていて、しかし
偏倚装置が圧縮状態にあるときの継手の構成要素の位置
を示す部分断面正面図である。 １６・・・・・・支持部材、２０・・・・・・管体、２
４・・・・・・導管連結用端部分（連続用スリーブ）、
２８・・・・・・肩部、３０・・・・・・密封用端部分
、３２・・・・・・雄ねじ、６８・・・・・・雌ねじ付
きカラー、７４・・・・・・環状キャップ、７８・・・
・・・当接装置（止め環）、８４・・・・・・圧縮ばね
装置（非平面の座金）、８６・・・・・・腟口、８８゜
９０・・・・・・肩部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒形腟口と、この円筒形腟口に対し横方向に交差
   する半径方向肩部と、を有する可動支持部材の中に支持
   するための自動調心流体用継手であって、上記継手は、
   上記円筒形外面上でその軸線方向に移動できるものであ
   る自動調心流体用継手において； 上記支持部材の脇目の内径より少し小さい外径を有する
   円筒形外面と、導管連結用端部分と、継手密封用端部分
   と、この継手密封用端部分に隣接する上記円筒形外面上
   に形成された雄ねじと、を有する細長い管体と； 上記雄ねじ上にねじ係合された雌ねじ付き環状カラーと
   ； 上記カラー上に滑動自在に装着され、かつこのカラー上
   で上記管体に対しその軸線方向に移動する環状キャップ
   と； 上記環状キャップは、上記管体の導管連結用端部分に向
   って配置された肩部を有することと；上記カラーと上記
   キャップとの間に介在し、上記導管連結用端部分に向っ
   て上記キャップを偏倚させる圧縮ばね装置と； 上記カラーに係合する上記キャップに装置され、上記圧
   縮ばね装置の作用による上記カラー上の上記キャップの
   軸線方向移動を限定している当接装置と； 上記キャップの肩部は、上記圧縮ばね装置による軸線方
   向の力が上記キャップに負荷されることｔこよって、上
   記支持部材の肩部に保合できるようになっていることと
   ： 上記圧縮ばね装置は、上記管体の継手用端部分の周囲を
   取巻く多数の積み重ねられた環状の非平面の座金よりな
   ることと； よりなることを特徴とする自動調心流体用継手。