KR20080091186A - 튜브 또는 파이프용 이음쇠 - Google Patents

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KR20080091186A
KR20080091186A KR1020087018915A KR20087018915A KR20080091186A KR 20080091186 A KR20080091186 A KR 20080091186A KR 1020087018915 A KR1020087018915 A KR 1020087018915A KR 20087018915 A KR20087018915 A KR 20087018915A KR 20080091186 A KR20080091186 A KR 20080091186A
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데일 씨 아스테인
칼 이 미씨
피터 씨 윌리암스
에드워드 에이 페작
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스와겔로크 컴패니
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Abstract

이음쇠 조립체에는 단차형 벽면을 지닌 제1 이음쇠 구성 요소와, 이음쇠 조립체가 풀업 이전에 핑거 타이트 상태일 때 제1 이음쇠 구성 요소로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 제2 이음쇠 구성 요소가 제공된다. 제2 이음쇠 구성 요소가 이음쇠의 풀업중에 변위되어 단차형 벽면과 접촉하는 경우, 단차형 벽면은 이음쇠의 해체시에 제2 이음쇠 구성 요소로부터 제1 이음쇠 구성 요소를 분리하는 데 기여한다.

Description

튜브 또는 파이프용 이음쇠{FITTING FOR TUBE OR PIPE}
본 발명은 튜브 또는 파이프용 이음쇠에 관한 것이다.
이음쇠는 튜브 또는 그 밖의 도관의 단부를 다른 부재에 결합 또는 연결시키는 데 사용될 수 있으며, 상기 다른 부재는, 예컨대 다른 T자형 관통 이음쇠 및 엘보우 이음쇠와 같은 다른 튜브나 도관 단부이거나, 또는 튜브 단부와 유체 소통할 것을 필요로 하는, 예컨대 밸브와 같은 장치이다. 한가지 타입의 이음쇠는 암나사형 구동 너트의 영향을 받아 튜브와 본체 사이에서의 시일 및 파지 작용을 제공하는 2개의 페룰(ferrule)을 포함하는 파지 구성을 이용한다. 다른 타입의 파지 장치를 사용하고 수나사형 구동 너트를 사용하는, 예컨대 단일 페룰 이음쇠와 같은 다른 타입의 이음쇠도 알려져 있다.
풀업(pull-up)시에 반경 방향으로 변위되거나 확대되는 튜브 이음쇠의 구성 요소는 풀업 변형 에너지의 일부를 흡수하고, 확대 또는 변위의 결과로서 반경 방향으로 인접 및/또는 반경 방향으로 근접한 이음쇠 구성 요소의 표면에 접촉할 수 있다. 예컨대, 2개 페룰 이음쇠의 전방 페룰 또는 단일 페룰을 포함하는 이음쇠의 페룰과 같은 튜브 파지 부재의 튜브 인보드는 이음쇠의 풀업시에 반경 방향 외측으로 확대될 수 있고, 풀업 변형 에너지의 일부를 흡수한다.
본 출원은 일반적으로, 예컨대 이음쇠를 설치하는 동안의 이음쇠 구성 요소의 축방향 압박의 결과로서 이음쇠 구성 요소의 반경 방향 외측 이동으로 인해 결합 구성 요소들이 풀업 동안에 서로 접촉하는 경우, 그리고 이러한 때, 이음쇠의 해체중에 2개 이상의 이음쇠 구성 요소를 분리하는 것에 기여하도록 구성되는 이음쇠 조립체에 관한 것이다. 여기에서 사용되는 이음쇠 조립체의 이음쇠 구성 요소는, 예컨대 커플링 본체 및 밸브체와 같은 본체와, 구동 너트와, 예컨대 페룰과 같은 튜브 파지 부재와, 관 또는 다른 도관, 그리고 예컨대 튜브 파지 부재 설치 공구 또는 예비 스웨이징 공구와 같은 이음쇠 설치 공구를 포함할 수 있으며, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 일양태에 따르면, 표면과 맞물리는 하나 이상의 이음쇠 구성 요소는 풀업 이음쇠의 접촉하는 2개의 이음쇠 구성 요소 간의 반경 방향 반력을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 이음쇠 조립중에 제2 이음쇠 구성 요소와 축방향으로 정렬되는 제1 이음쇠 구성 요소의 표면은 반경 방향으로 오목하게 형성되어 해체중에 오목면과 제2 이음쇠 구성 요소 간의 반경 방향 반력을 감소시킬 수 있다. 여기에서 사용되는 2개의 구성 요소는 제1 이음쇠 구성 요소의 일부분이 제2 이음쇠 구성 요소의 일부분과 동일한 축방향 위치(예컨대, 이음쇠를 따른 소정 위치)에 배치되는 경우에 "축방향으로 정렬"된다. 풀업 이음쇠의 이음쇠 구성 요소들 간의 접촉으로 인한 반경 방향 반력을 감소시키도록 구성된 이음쇠 구성 요소의 다른 예로서, 이음쇠 조립중에 제2 이음쇠 구성 요소와 접촉하는 제1 이음쇠 구성 요소의 표면이 축방향으로 단축되어, 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소 간의 접촉 길이를 감소시키고, 그 결과 해체중에 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소 간의 반경 방향 반력을 감소시킬 수 있다.
따라서, 예시적인 일실시예에서 이음쇠 구성 요소는 테이퍼진 튜브 포획면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 오목한 벽면을 포함하는 튜브 소켓을 구비하는 본체를 포함한다. 그러한 이음쇠 구성 요소는 이음쇠 풀업 이전에 튜브 포획면과 맞물리는 단부를 구비하는 튜브를 포함하는 이음쇠 조립체에 사용될 수 있다. 이음쇠 조립체가 풀업될 때, 예컨대 튜브 단부의 축방향 압박에 기인하는 튜브 단부의 반경 방향 외측 변형 또는 굴곡으로 인해 튜브 소켓과 튜브 단부가 추가로 맞물림으로써 튜브 소켓과 튜브 단부 간의 축방향 및 반경 방향 반력 성분이 생성된다. 튜브 소켓에 길이 방향 오목면을 마련하는 것에 의해, 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소 간의 반경 방향 반력 성분이 감소될 수 있고, 이에 의해 이음쇠 조립체의 해체중에 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소의 분리에 기여할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 하나 이상의 이음쇠 구성 요소 결합면은 추가적으로 또는 대안으로서 풀업 이음쇠의 접촉하는 2개의 이음쇠 구성 요소 간의 축방향 반력 성분을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 축방향 탄성 반력 성분은 풀업 이음쇠의 해체중에 2개의 이음쇠 구성 요소를 분리하는 데 기여할 수 있다. 예컨대, 제1 이음쇠 구성 요소는 단차형 벽면을 포함할 수 있는데, 이 단차형 벽면은, 예컨대 이음쇠 풀업 중에 제2 이음쇠 구성 요소와 접촉하여, 이음쇠를 해체할 때 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소의 분리에 기여할 수 있는 반력의 축방향 성분을 생성하는 테이퍼진 면을 포함할 수 있다.
따라서, 예시적인 일실시예에서 이음쇠 조립체는 단차형 벽면을 지닌 제1 이음쇠 구성 요소와, 이음쇠 조립체가 풀업 이전에 핑거 타이트(finger-tight) 상태일 때 테이퍼진 길이 방향 면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 제2 이음쇠 구성 요소를 구비한다. 제2 이음쇠 구성 요소가 이음쇠 풀업 중에 반경 방향으로 변위되어 단차형 벽면과 접촉하는 경우, 단차형 벽면은 이음쇠의 해체시에 제2 이음쇠 구성 요소로부터 제1 이음쇠 구성 요소를 분리하는 데 기여한다. 예컨대, 제2 이음쇠 구성 요소와 단차형 벽면이 맞물림으로써 제2 이음쇠 구성 요소를 제1 이음쇠 구성 요소와 멀어지게 축방향으로 이동시키는 데 기여하는 반력의 축방향 성분이 생성될 수 있다. 다른 예로서, 단차형 벽면은 이음쇠 해체중에 제2 이음쇠 구성 요소의 초기 축방향 이동시에 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소 간의 감소된 반경 방향 반력을 제공할 수 있다.
그러한 일실시예에서, 이음쇠 본체에는 단차형 벽면을 갖는 튜브 소켓이 마련되기 때문에, 이음쇠 본체와 조립된 튜브가 반경 방향으로 확대되어 단차형 벽면과 접촉하는 경우, 이러한 접촉에 기인하는 반력의 축방향 성분이 이음쇠의 해체시에 이음쇠 본체로부터 튜브를 분리하는 데 기여할 수 있다. 추가적으로, 튜브 소켓의 단차형 상태는 이음쇠로부터 튜브를 인출하는 동안에 이음쇠 본체와 튜브 간의 반경 방향 반력을 감소시킬 수 있다.
예시적인 실시예에서, 튜브 단부용 튜브 이음쇠의 구성 요소는 축 상에 중심이 맞춰진, 튜브 단부를 수용하기 위한 튜브 단부 소켓을 구비하는 본체를 포함한다. 튜브 단부 소켓은 이 소켓의 축방향 내측 단부를 형성하는 견부(肩部)와, 이 견부에 인접하고 튜브 단부와 맞물리는 테이퍼진 튜브 포획면과, 튜브 단부 소켓의 축방향 외측 단부에 근접하고 페룰과 맞물리는 캐밍 마우스(camming mouth), 그리고 튜브 포획면과 캐밍 마우스 사이에 배치되는 단차형 벽면을 갖는다. 이음쇠의 풀업중에 튜브가 확대되어 단차형 벽면과 접촉하는 경우, 단차형 벽면과 튜브의 이러한 접촉은 튜브에 대한 탄성 반력의 축방향 성분을 생성하는데, 이 축방향 성분은 이음쇠의 해체시에 소켓으로부터 튜브를 분리하는 데 기여할 수 있다. 추가적으로, 단차형 상태의 벽면은, 예컨대 튜브 소켓으로부터 튜브를 인출하는 동안에 테이퍼진 면의 적어도 일부분과 튜브를 반경 방향으로 분리시키는 것에 의해 튜브 소켓과 튜브 단부 간의 반경 방향 반력을 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 이음쇠 본체에는, 이음쇠의 해체시에 이음쇠 본체로부터 튜브를 분리하는 데 기여하도록 연장되는 테이퍼진 튜브 포획면이 마련될 수 있다. 예컨대, 이음쇠 본체의 튜브 소켓에 있는 테이퍼진 튜브 포획면은 튜브 소켓의 캐밍 마우스까지 연장될 수 있고, 이에 의해 튜브 포획면과 캐밍 마우스 사이의 임의의 중간 벽면 또는 전이 벽면을 제거할 수 있다. 그러한 예시적인 일실시예에서, 튜브 단브용 튜브 이음쇠는 축 상에 중심이 맞춰진, 튜브 단부를 수용하기 위한 튜브 단부 소켓을 구비하는 이음쇠 본체를 포함한다. 튜브 단부 소켓은 이 소켓의 축방향 내측 단부를 형성하는 견부와, 이 견부의 외측에 있고 튜브 단부와 맞물리는 테이퍼진 튜브 포획면, 그리고 이 튜브 포획면의 외부에 직접 인접하고 페룰의 적어도 일부분을 수용하는 캐밍 마우스를 포함한다.
다른 실시예에서, 구동 너트에는 테이퍼진 길이 방향 면을 갖는 내벽이 마련되기 때문에, 구동 너트 및 이음쇠 본체와 조립되는 튜브 파지 부재가 변위되어 테이퍼진 길이 방향 면과 접촉되는 경우, 이러한 접촉에 기인하는 탄성 반력의 축방향 성분이 이음쇠의 해체시에 구동 너트로부터 튜브 파지 부재를 분리하는 데 기여할 수 있다. 추가적으로, 테이퍼진 상태의 길이 방향 벽은, 예컨대 이음쇠 해체중에 테이퍼진 면의 적어도 일부분과 튜브 파지 부재를 반경 방향으로 분리시키는 것에 의해 구동 너트로부터 튜브 파지 부재를 분리하는 동안에 구동 너트와 튜브 파지 부재 간의 반경 방향 반력을 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 복수 개의 이음쇠 구성 요소는 풀업 이음쇠의 접촉하는 이음쇠 구성 요소의 표면들 간의 반경 방향 반력을 감소 및/또는 축방향 반력을 증가시키도록 구성될 수 있고, 이에 의해 이음쇠의 해체에 기여할 수 있다. 예컨대, 이음쇠 조립체는 이음쇠의 해체중에 이음쇠 본체로부터 튜브 단부를 분리하는 데 기여하는 테이퍼진 벽을 지닌 튜브 소켓을 구비하는 이음쇠 본체와, 이음쇠의 해체중에 구동 너트로부터 튜브 파지 부재를 분리하는 데 기여하는 테이퍼진 길이 방향 면을 지닌 내벽을 구비하는 구동 너트를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 튜브 단부를 수용하도록 구성된 튜브 소켓을 포함하는 이음쇠 구성 요소에는, 예컨대 튜브 단부의 축방향 압박에 기인하여 튜브 단부가 굴곡되거나 볼록해지는 것을 포함하는 튜브 단부의 반경 방향 외측 확대 또는 변형을 감소시키는 굴곡 상쇄 특징부가 마련된다. 감소된 튜브 단부의 굴곡으로 인해 튜브 단부와 소켓 간의 반경 방향 반력이 감소될 수 있으며, 이것은 이음쇠의 해체중에 제1 이음쇠 구성 요소와 튜브 단부의 분리에 기여할 수 있다.
그러한 일실시예에서, 이음쇠 구성 요소는 튜브 단부를 수용하기 위한 소켓을 포함하며, 이 소켓은 축방향 길이 방향 벽면과, 이 축방향 길이 방향 벽면의 축방향 내측 단부로부터 축방향으로 그리고 반경 방향 내측으로 연장되는 면을 포함하는 견부에 의해 형성된다. 견부면은 튜브 단부가 소켓에 삽입되어 견부에 대해 축방향으로 압박될 때 튜브 단부에 굴곡 상쇄력을 인가하도록 구성되어, 축방향 압박 중에 튜브 단부의 굴곡을 감소시킨다.
첨부 도면과 함께 이하의 설명 및 첨부된 청구 범위를 고려하면, 다른 장점 및 이점이 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1은 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 오목한 중간 벽면을 지닌 튜브 소켓을 구비하는 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 1a는 도 1의 튜브 소켓의 일부분의 확대 단면도이다.
도 1b는 또한 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 도 1의 튜브 이음쇠를 위한 다른 튜브 소켓의 일부분의 확대 단면도이다.
도 2는 풀업 상태인 도 1의 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 2a는 도 2의 튜브 소켓의 일부분의 확대 단면도이다.
도 2b는 풀업 상태를 도시한, 도 1b의 튜브 소켓의 일부분의 확대 단면도이다.
도 3은 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 테이퍼진 중간 벽면을 지닌 튜브 소켓을 구비하는 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 3a는 도 3의 튜브 소켓의 일부분의 확대 단면도이다.
도 4는 풀업 상태인 도 3의 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 5는 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 중간 벽면이 없는 튜브 소켓을 구비하는 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 5a는 도 5의 튜브 소켓의 일부분의 확대 단면도이다.
도 6은 풀업 상태인 도 5의 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 6a는 도 6의 튜브 소켓의 일부분의 확대 단면도이다.
도 7은 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 테이퍼진 내벽면을 지닌 구동 너트를 구비하는 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 7a는 도 7의 이음쇠의 구동 너트와 페룰의 일부분의 확대 단면도이다.
도 8은 풀업 상태인 도 7의 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 9는 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 테이퍼진 내벽면을 지닌 구동 너트를 구비하는 단일 페룰 타입 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 10은 풀업 상태인 도 9의 튜브 이음쇠의 부분적인 확대 단면도이다.
도 11은 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 테이퍼진 내벽면을 지닌 수나사형 구동 너트와 암나사형 본체를 구비하는 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 12는 풀업 상태인 도 11의 튜브 이음쇠의 부분적인 확대 단면도이다.
도 13은 튜브 단부가 튜브 소켓 내에 축방향으로 압박된 상태로 설치되어 있는 상태인, 축방향으로 테이퍼진 견부면을 지닌 튜브 소켓을 구비하는 이음쇠 구성 요소의 개략적인 부분 단면도이다.
도 14는 축방향으로 테이퍼진 견부면을 구비하는 튜브 소켓을 포함하는, 튜브 단부에 튜브 파지 부재를 조이기 위한 이음쇠 설치 공구의 부분적인 단면도이다.
도 15는 이음쇠의 풀업 이전의 핑거 타이트 상태를 도시한, 축방향으로 테이퍼진 견부면을 지닌 튜브 소켓을 구비하는 튜브 이음쇠의 부분적인 단면도이다.
도 16은 풀업 상태인 도 15의 튜브 이음쇠의 부분적인 확대 단면도이다.
본 개시물은 튜브 또는 파이프를 포함하는 임의의 타입의 유체 도관과 함께 사용되는 이음쇠 구성 요소에 관한 것이다. 본 명세서에서 설명하는 실시예는 "튜브" 및 "관"이라는 요소와 함께 사용되지만, 파이프 및 다른 도관과 함께 사용될 수도 있다. 본 개시물은, 예컨대 본 명세서에서 "튜브 이음쇠"라는 용어로 설명되는 구조, 재료, 크기 및 치수(예를 들어, 직경)가 다양한 이음쇠 구성 요소에 적용 가능하다. 본 명세서에서 이음쇠의 연결부를 조이거나 준비하는 것은 이음쇠 "풀업" 또는 "조립"으로 칭할 수 있으며, 이들 용어 모두는 서로 교환 가능하게 사용된다. 이음쇠의 풀업 또는 조립은 특정 풀업 상태로 제한되지 않는다.
이음쇠 풀업시에 반경 방향으로 변위 또는 확대되는 튜브 이음쇠 구성 요소 는 확대 또는 변위의 결과로서 반경 방향으로 인접한 및/또는 반경 방향으로 이격되어 있는 이음쇠 구성 요소면과 접촉할 수 있다. 이러한 반경 방향 외측 이동의 예는 이음쇠의 풀업중에 튜브 단부의 축방향 압박에 기인하여 튜브 단부가 휘거나 불룩해지는 것 또는 페룰(들)과 같은 튜브 파지 부재의 외측 방향 변형을 포함한다. 본 출원은, 예컨대 구성 요소들 간의 반경 방향 반력(분리에 저항하는 경향이 있음)을 감소시키는 것에 의해, 또는 구성 요소들 간의 축방향 반력(분리를 증진하는 경향이 있음)을 증가시키는 것에 의해 이음쇠의 해체중에 접촉하는 이들 이음쇠 구성 요소의 분리에 기여하도록 구성된다. 본 발명의 일양태에 따르면, 이음쇠 구성 요소의 분리에 대한 이러한 기여는 제1 이음쇠 구성 요소에, 이음쇠 풀업중에 제2 이음쇠 구성 요소의 변위부와 맞물리는 면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 오목면을 마련하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 제2 이음쇠 구성 요소가 이음쇠 해체중에 제1 이음쇠 구성 요소로부터 분리될 때, 변위부는 오목면과 축방향으로 정렬되어, 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소 간의 반경 방향 반력이 감소되게 되고, 이에 따라 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소의 분리가 더욱 용이해진다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 접촉하는 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소를 분리하는 데 대한 기여는 제1 이음쇠 구성 요소에 제2 이음쇠 구성 요소의 변위부와 맞물리는 테이퍼진 길이 방향 면을 마련하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 예컨대, 튜브 단부 소켓은 튜브 단부의 분리에 기여하는 테이퍼진 길이 방향 벽을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 구동 너트는 내벽 상에, 예컨대 페룰 (들)과 같은 튜브 파지 장치로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여하는 테이퍼진 길이 방향 면을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 튜브 단부 소켓과 구동 너트 양자는 튜브 단부와 튜브 파지 장치로부터의 분리에 각각 기여하는 테이퍼진 길이 방향 면을 각각 포함할 수 있다.
본 발명과 함께 사용되는 예시적인 타입의 이음쇠는 암나사형 구동 너트의 영향을 받아 튜브와 본체 간의 시일 작용과 파지 작용을 제공하는 2개의 페룰을 포함한다. 본 명세서에서 예시하고 설명하는 예시적인 실시예는 이러한 2개의 페룰 타입 이음쇠와 함께 사용되는 본 발명의 다양한 양태를 보여주지만, 본 발명의 이들 양태는 예컨대 단일 페룰 이음쇠, 다른 타입의 튜브 파지 장치를 사용하는 이음쇠 및, 수나사형 구동 너트를 사용하는 이음쇠와 같은 다른 타입의 이음쇠에도 적용 가능하다. 또한, 예시적인 실시예는 직경이 1/4 인치, 3/8 인치 및 1/2 인치인 스테인리스 강관과 함께 사용되는 이음쇠를 포함하지만, 본 출원의 발명의 양태에는 다양한 크기 및 타입의 관과 함께 사용되는 이음쇠가 제공된다.
도 1 및 도 2에는 본 명세서에서 설명한 본 발명의 몇몇 양태에 관한 예시적인 실시예인 튜브 이음쇠(10)가 도시되어 있다. 튜브 이음쇠(10)는 튜브(12)와 연결하기 위해 사용되고, 이음쇠 본체(14)를 포함한다. 이음쇠 본체(14)는 단지 본 발명과 함께 사용 가능한 다양한 다른 타입의 조립체와 이음쇠를 나타내는 것이다. 예컨대, 이음쇠 본체는 독립형 장치, 또는 밸브의 일부분, 또는 접합관, 또는 임의의 다른 타입의 유체 제어 장치나 유체 흐름 장치일 수 있다.
도시되어 있는 특정 이음쇠 본체(14)는 주본체부(16)와 돌출 소켓벽(20)을 갖는다. 돌출 소켓벽(20)은 이음쇠 본체(14)에 있는 튜브 단부 소켓(22)의 반경 방향 외주부를 형성한다.
이음쇠 본체(14)는 소켓(22)의 축방향 내측 단부(26)에 형성되거나 이 내측 단부에 배치되는 반경 방향 연장 견부(24)를 갖는다. 소켓벽(20)은 이음쇠 본체(14)의 축(30)에 대해 거의 반경 방향으로 연장되는 외측 말단면(28)을 갖는다. 말단면(28)은 소켓(22)의 축방향 외측 단부(32)에 형성되거나 배치된다.
소켓벽(20)의 외면에 수나사부(40)가 형성된다. 수나사부(40)는 구동 너트(44) 상의 암나사부(42)와 협동한다. 구동 너트(44)는 이음쇠 본체(14)에 대해 회전 가능하고 축방향으로 이동 가능하다.
소켓벽(20)은 부분적으로 튜브 단부 소켓(22)을 형성하는 내벽면(50)을 갖는다. 내벽면(50)은 튜브 단부 소켓(22)의 축방향 내측 단부(26)와 튜브 단부 소켓의 축방향 외측 단부(32) 사이에서 연장된다. 도시한 실시예에서, 내벽면(50)은 견부(24)와 말단면(28) 사이에서 연장된다. 내벽면(50)은 본 명세서에서 설명하는 본 발명의 양태에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다. 본 명세서에서는 복수의 실시예를 예시하지만, 당업자에게는 다른 실시예도 수월하게 명백할 것이다.
도 1 및 도 2에 도시한 실시예에서, 튜브 단부 소켓(22)의 내벽면(50)은 튜브 포획면(52), 캐밍 마우스부(54), 및 이들 튜브 포획면(52)과 캐밍 마우스부(54) 사이의 중간 벽면부(60)(명확성을 기하기 위해, 도면에서는 세부 사항을 과장하였음)를 포함한다. 예시적인 튜브 포획면(52)은 견부(24)에서부터 축방향 외측으로 연장되지만, 다른 실시예에서 튜브 포획면(52)은 견부(24)로부터 축방향으로 이격 될 수도 있다. 튜브 포획부는 많은 상이한 형상, 각도, 외형 또는 기하학적 형상을 취할 수 있지만, 내벽면(50)의 예시적인 튜브 포획면(52)은 견부(24) 반대측으로 축방향으로 연장됨에 따라 반경 방향 외측으로 테이퍼진 절두 원추형의 테이퍼진 면이다. 도시한 실시예에서는 도 1a에 나타낸 바와 같이, 튜브 포획면(52)이 테이퍼 각도(53)를 갖는다. 예시적인 실시예에서, 테이퍼 각도(53)는 축(30)에 대해 대략 4°이다. 튜브 포획면(52)의 테이퍼 각도(53)와, 그 전체 직경은 이음쇠(10)의 풀업 동안에 튜브(12)가 소켓(22) 내에서 회전하는 것을 방지하기 위해, 이음쇠의 풀업 이전에 튜브(12)의 단부를 가볍게 유지하거나 포획하도록 선택될 수 있다.
예시적인 캐밍 마우스(54)는 튜브 이음쇠(10)의 부분을 형성하는 페룰(이하에서 설명함)과 맞물리고, 페룰을 반경 방향 내측으로 캐밍시키며, 이에 의해 공지의 방식으로 튜브(12), 페룰 및 이음쇠 본체(14) 간의 파지 및 시일 연결을 제공하도록 되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같은 캐밍 마우스(54)의 각도(57)는 소망하는 파지 및 시일 연결을 제공하도록 선택될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 캐밍 마우스의 각도(57)는 축(30)에 대해 대략 20°이다.
도시한 튜브(12)는 단지 본 발명과 함께 사용 가능한 다양한 상이한 타입 및 크기의 도관을 대표하는 것이다. 도시한 특정 튜브(12)는 축(30) 상에 중심이 맞춰진 평행한 원통형 내측면(70) 및 외측면(72)을 포함하는 거의 원통형 구성을 갖는다. 튜브(12)는 내측 튜브 단부(74)와 76에서 파단 도시된 외측부를 구비한다. 튜브 이음쇠(10)가 조립될 때, 튜브(12)의 말단부(74)는 이음쇠 본체(14)의 소 켓(22) 내에 배치되고, 튜브는 소켓에서부터 축방향 외측으로, 이음쇠 본체(14) 외부를 향하여 연장된다.
도 1 및 도 2에 도시한 특정 튜브 이음쇠(10)는 이음쇠 본체(14) 뿐만 아니라, 전방 페룰(80), 후방 페룰(82) 및 구동 너트(44)를 포함한다. 본 발명은, 예컨대 2개의 페룰보다는 단지 하나의 페룰을 포함하는 튜브 이음쇠와 같은 다른 타입의 튜브 파지 장치를 포함하는 이음쇠에도 적용 가능하다. 본 발명은 상이한 구성들- 이 구성들 중 많은 구성의 디자인이 당업계에 공지되어 있음 -로 이루어진 전방 페룰 및/또는 후방 페룰과 구동 너트를 포함하는 튜브 이음쇠에도 적용 가능하다.
도 1에는 풀업 이전에 핑거 타이트 상태의 이음쇠(10)가 도시되어 있다. 튜브(12)는 소켓(22) 내로 삽입된다. 튜브(12)의 말단부(74)는 이음쇠 본체(14)에 있는 내벽면(50)의 튜브 포획면(52)과 접촉하게 연장된다.
튜브(12)의 외측면(72)의 직경은 이음쇠 본체(14)의 중간 벽면(60)의 직경보다 작고, 이에 따라 중간 벽면(60)으로부터 반경 방향 내측으로 이격되어 있다. 페룰(80, 82)은 튜브(12) 상에 있으며, 구동 너트(44)는 이음쇠 본체(14)와 나사식으로 맞물린다.
도 2에는 풀업 이후의 이음쇠(10)가 도시되어 있다. 구동 너트(44)는 이음쇠 본체(14) 상으로 더욱 나사 결합되어 있다. 구동 너트(44)의 이동으로 인해, 페룰(80, 82)이 튜브(12)와 이음쇠 본체(14) 간의 파지 및 시일 맞물림을 제공하게 된다.
전방 페룰(80)의 노우즈의 축방향 및 반경 방향 내측 이동으로 인해 튜브(12)가 축방향 내측으로 압박되어 견부(24)와 맞물리게 된다. 튜브(12) 상의 축방향 힘으로 인해, 전방 페룰(80)의 축방향 내측에 배치된 튜브 단부(74) 부분이 반경 방향 외측으로 불룩해진다. 이러한 튜브 부분(74)은, 예컨대 도 2에 도시한 바와 같이 이음쇠 본체(14)의 중간 벽면부(60)와 접촉할 수 있어, 간섭 하중 또는 마찰 하중으로도 칭할 수 있는, 반력의 반경 방향 성분을 생성한다.
예시적인 내벽면(50)의 중간 벽면부(60)는 튜브 포획면(52)과 캐밍 마우스부(54) 사이에서 연장된다. 중간 벽면부(60)는 축(30) 상에 중심이 맞춰진다. 예시적인 중간 벽면부(60)는 튜브 포획면(52)의 축방향 외측에 있는 단차부(61)(도 1a 참고)와, 이 단차부(61)의 축방향 외측에 있는 오목부(62)를 포함하기 때문에, 이 오목부(62)가 튜브 포획면(52)으로부터 반경 방향으로 이격되어 있다. 이에 따라, 소켓(22)의 직경은 포획면(52)을 따른 임의의 지점에서보다 오목부(62)에서 크다. 더욱이, 소켓(22)의 내벽면(50)의 평균 직경은 그러한 오목부가 없는 이음쇠의 튜브 소켓에 비해 증가된다. 또한, 도시한 단차부(61)는 튜브 포획면(52)에 직접 인접하지만, 다른 실시예에서 단차부(61)는 튜브 포획면(52)의 외측 에지로부터 축방향으로 이격될 수 있다.
도 1, 도 1a, 도 2 및 도 2a에 도시한 실시예에서, 예시적인 단차부(61)는 거의 원통형인 예시적인 오목부(62)와 거의 수직이다. 그 결과, 도 2a에 도시한 바와 같이 튜브 단부(74)가 이음쇠의 풀업 중에 확대되어 오목부(62)와 접촉할 때, 원통형 오목부(62)와 튜브 단부(74) 간의 반력은 거의 반경 방향(즉, 비축방향)의 것이다. 또한, 확대된 튜브 단부(74)와 예시적인 단차부(61)의 접촉은 최소이기 때문에, 그러한 접촉으로 인한 축방향 반력은 거의 없거나 전혀 없게 된다. 예시적인 이음쇠(10)의 해체중에, 테이퍼진 튜브 포획면(52)과 튜브 단부(74) 간의 맞물림은 이음쇠 본체로부터 튜브 단부를 분리하는 데 기여하는 축방향 반력을 제공할 것이다. 분리중에, 보다 적은 확대 또는 변위를 겪은 튜브 단부(74)가 튜브 소켓의 오목부(62) 내로 축방향으로 이동하기 때문에, 오목부(62)와 튜브(12) 사이의 반경 방향 반력은 감소되거나 제거되고, 이에 따라 이음쇠 본체(14)로부터 튜브 단부(74)를 분리하는 데 기여한다. 더욱이, 튜브 소켓(22)에 있는 내벽면(50)의 평균 직경을 증가시킴으로써, 튜브(12)와 튜브 소켓(22)의 접촉 길이를 따른 총 반경 방향 반력이 감소된다.
다른 실시예에서는 도 1b 및 도 2b의 부분도에 도시한 바와 같이, 단차부(61')가 테이퍼져, 이음쇠의 풀업시에 도 2b에 도시한 바와 같이 튜브와 단차부(61')의 접촉이 증가할 가능성을 허용할 수 있다. 튜브(12)와 테이퍼진 단차부(61') 간의 가능한 접촉은 이음쇠의 해체중에, 이음쇠 본체(14)로부터 튜브(12)를 분리하는 데 기여하는, 튜브와 단차부(61') 간의 반력의 축방향 성분을 제공한다. 단차부(61')는 많은 상이한 각도로, 그리고 많은 상이한 표면 외형을 갖게 마련될 수 있지만, 예시적인 실시예는 축(30)에 대한 테이퍼 각도(63')가 대략 20°인 절두 원추형 단차부(61')를 포함한다.
다른 실시예에서, 단차부(61')는 보다 가팔라, 즉 보다 큰 테이퍼 각도(63')를 지녀, 축방향으로 보다 짧은 단차부(61')와 보다 긴 오목부(62')가 형성될 수도 있고, 단차부(61')는 보다 얕아, 즉 보다 작은 테이퍼 각도(63')를 지녀, 축방향으로 보다 긴 단차부(61')와 보다 짧은 오목부(62')가 형성될 수도 있다. 튜브 상에 축방향 탄성 반력을 제공할 수 있는 시스템을 얻기 위해서, 특정 이음쇠에 관한 유한 요소 해석과 시험이, 해체시에 튜브 분리에 기여하기 위해 얼마나 큰 테이퍼가 필요한지를 결정할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예에서, 이음쇠 본체의 단차형 또는 테이퍼진 중간 벽부는 튜브 소켓의 튜브 포획부와 캐밍 마우스부와 불연속적일 수 있는데, 즉 단차형 또는 테이퍼진 중간 벽부는 튜브 포획부(152) 및 캐밍 마우스부(154)와 상이한 각도로 마련될 수 있고, 튜브 포획부(152) 및 캐밍 마우스부(154)로부터 반경 방향으로 이격되어 있을 수 있으며, 및/또는 튜브 포획부(152)와 캐밍 마우스부(154)로부터 축방향으로 이격되어 있을 수 있다.
일실시예에서는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 이음쇠 본체(114)에 캐밍 마우스부(154)의 내측 에지까지 연장되는 테이퍼진 길이 방향 면을 지닌 단차부(160)를 포함하는 튜브 소켓이 마련되고, 이에 따라 튜브 소켓(122)의 별도의 오목부를 배제할 수 있다. 이음쇠의 풀업후에 단차부 또는 테이퍼진 내벽(160)과 확대된 튜브 단부(174) 간의 맞물림 또는 접촉은, 그러한 접촉이 일어날 때 튜브(112)와 테이퍼진 내벽(160) 간의 접촉 길이를 따른 반력의 축방향 성분을 생성하고, 이에 따라 이음쇠 본체(114)로부터 튜브 단부를 분리하는 데 기여한다. 또한, 도시한 단차부 또는 테이퍼진 벽부(160)는 튜브 포획부(152)에 직접 인접하지만, 단차부는 튜브 포획부(152)의 외측 에지로부터 축방향으로 이격될 수도 있다.
(원통면과 대립되는) 벽면(160)의 테이퍼진 상태는 해체시에 소켓(122)으로부터 튜브(112)를 분리하는 데 기여할 수 있다. 튜브 단부(174)가 초기에 테이퍼진 벽면(160)에서 빠져나오고 나면, 튜브(112)는 튜브 단부(174)와 테이퍼진 벽면(160) 간의 반경 방향 반력의 감소 또는 제거로 인해 어떠한 실질적인 힘 없이도 분리될 수 있다.
테이퍼진 벽면은 다양한 테이퍼 각도로, 그리고 다양한 표면 외형을 갖게 마련될 수 있다. 일실시예에서, 테이퍼진 벽면은 절두 원추형으로 테이퍼져 튜브 포획부의 외측 에지와 캐밍 마우스부의 내측 에지를 연결한다. 도 3 및 도 4에 도시한 실시예에서, 테이퍼진 벽면(160)은 소정 테이퍼 각도(163)를 갖는 절두 원추형이다. 일실시예에서, 테이퍼 각도(163)는 축(130)에 대해 대략 50', 즉 1°의 5/6이다. 그러한 실시예에서, 예시적인 테이퍼진 벽면(160)의 테이퍼 각도(163)는 튜브 포획부(152)의 테이퍼 각도(153)보다 훨씬 작다. 이하에서 설명하겠지만, 테이퍼진 벽면(160)의 테이퍼 각도(163)는, 튜브 단부가 이음쇠의 풀업중에 반경 방향 외측으로 확대되어 소켓벽과 접촉하는 경우에 튜브 단부의 분리에 기여하도록 선택된다. 한가지 바람직한 테이퍼 각도 범위는 50' 내지 1°50'으로, 공차가 ± 15'이다.
본 출원의 발명의 다른 양태에 따르면, 이음쇠 본체로부터의 튜브 단부의 분리는 추가적으로 또는 대안으로서 이음쇠의 풀업시에 튜브 소켓과 접촉하는 튜브 부분의 길이를 감소시키는 것에 의해 용이해질 수 있다. 이것은 이러한 접촉면들 간의 총 반경 방향 반력을 감소시키고, 이에 따라 해체시에 이음쇠 본체로부터 튜 브 단부를 분리하는 데 기여할 수 있다. 일실시예에서, 확대된 튜브 단부와 튜브 단부 소켓 간의 접촉 길이는 도 1 내지 도 4의 실시예에 관하여 전술한 바와 같이 튜브 단부 소켓 내에 오목면 또는 테이퍼진 길이 방향 면을 제공하는 것에 의해 감소될 수 있다. 다른 실시예에서, 확대된 튜브 단부와 튜브 단부 소켓 간의 접촉 길이는 추가적으로 또는 대안으로서 튜브 소켓의 길이를 감소시키는 것에 의해 감소될 수 있다. 도 5 및 도 6에는 그러한 예시적인 일실시예인 이음쇠(200)가 도시되어 있다. 이음쇠(200)에서, 이음쇠 본체(214)는 얕은 또는 단축된 소켓(222)을 구비한다. 소켓(222)의 외주부는 이음쇠 본체(214)의 내벽면(250)에 의해 형성된다. 내벽면(250)은 튜브 포획부(252)와 캐밍 마우스(254)를 포함하며, 이들의 각도는 명확성을 기하기 위해 도면에서 과장될 수 있다.
도 5 및 도 6의 예시적인 내벽면(250)은 도 1 내지 도 4의 실시예의 중간 벽면(60, 160)과 같은 중간 벽면을 포함하지 않는다. 그보다는, 튜브 포획부(252)가 캐밍 마우스(254)에 접한다. 즉, 캐밍 마우스(254)는 중간 길이부 또는 천이 길이부가 없는 튜브 소켓(222)을 제공하도록 튜브 포획면(252)에 직접 인접한다. 따라서, 예시적인 이음쇠 본체(214)의 튜브 포획부(252)와 캐밍 마우스(254) 사이에는, 테이퍼진 벽면, 단차형 벽면, 원통형 벽면 중 그 어느 것도 존재하지 않는다. 튜브 포획부(252)와 캐밍 마우스(254)의 테이퍼 각도(253, 257)는 시험 및 유한 요소 해석에 의해 결정된 바와 같은 임의의 개수의 상이한 각도일 수 있지만, 예시적인 실시예에서 튜브 포획부(252)는 테이퍼 각도(253)가 대략 4°이고, 캐밍 마우스는 테이퍼 각도가 대략 20°이다.
다른 실시예에서, 튜브 소켓의 길이는 이음쇠의 풀업시 그리고 후속하는 이음쇠의 해체 모두에서 튜브 소켓과 튜브 단부 간의 소망하는 반경 방향 힘을 제공하도록 선택될 수 있다. 얕은 튜브 소켓에는, 대안으로서 튜브 포획면과 캐밍 마우스 사이에 원통형 중간 튜브벽 또는 단차형 중간 튜브벽이 마련될 수 있다. 적절한 소켓의 길이 및/또는 중간 튜브벽의 기하학적 형상은 유한 요소 해석 및 시험에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 하나 이상의 테이퍼진 길이 방향 면이 하나 이상의 다른 이음쇠 조립체 구성 요소 상에 마련될 수 있다. 일실시예에서, 테이퍼진 길이 방향 면은 이음쇠 조립체의 구동 너트의 내벽 상에 마련되어, 튜브 파지 장치의 일부분이 풀업중에 외측 방향으로 변위되어 구동 너트의 내벽과 접촉할 때 이음쇠와 조립된 튜브 파지 장치의 일부분과 맞물릴 수 있다. 테이퍼진 길이 방향 면과 튜브 파지 요소 간의 이러한 접촉은 이음쇠 해체시에 튜브 파지 장치로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여할 수 있는, 튜브 파지 장치에 대한 탄성 반력의 축방향 성분을 생성한다. 도 7 내지 도 12에는 그러한 테이퍼진 길이 방향 면 중 하나 이상을 갖는 구동 너트를 포함하는 이음쇠의 예시적인 실시예가 도시되어 있다.
일실시예에 따르면, 도 7 및 도 8에는 2개 페룰 튜브 이음쇠(300)가 도시되어 있다. 튜브 이음쇠(300)는 튜브(312)와의 연결을 위해 사용될 수 있으며, 이음쇠 본체(314)를 포함한다. 이음쇠 본체(314)는 단지 본 발명과 함께 사용 가능한 다양한 상이한 타입의 조립체 및 이음쇠를 대표하는 것이다. 예컨대, 이음쇠 본체는 독립형 장치, 또는 밸브의 일부분, 또는 접합관, 또는 임의의 다른 타입의 유체 제어 장치 또는 유체 흐름 장치일 수 있다. 더욱이, 이음쇠 본체(314)에는, 필수적인 것은 아니지만, 예컨대 도 1 내지 도 6에 도시하고 전술한 테이퍼진 튜브 포획부 및 튜브 단부 소켓 벽면과 같이 오목면 또는 테이퍼진 길이 방향 면이 마련될 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시한 특정 튜브 이음쇠(300)는 이음쇠 본체(314) 뿐만 아니라, 전방 페룰(380), 후방 페룰(382) 및 구동 너트(344)를 포함한다.
도 7 및 도 7a에는 풀업 이전에 핑거 타이트 상태의 이음쇠(300)가 도시되어 있다. 튜브(312)는 구동 너트(344)를 통해 소켓(322) 내로 삽입된다. 전방 페룰(380)은 구동 너트(344)에 있는 오목부(345)의 제1 부분에 배치되고, 후방 페룰(382)은 오목부(345)의 제2 부분에 배치된다. 오목부에는 풀업중에 페룰(380, 382)을 튜브와 맞물리게 구동하기 위한 절두 원추형 구동면(349)이 포함된다.
도 8에는 풀업 이후의 이음쇠(300)가 도시되어 있다. 구동 너트(344)는 이음쇠 본체(314) 상에 더욱 나사 결합된다. 구동 너트(344)의 이동으로 인해 페룰(380, 382)이 튜브(312)와 이음쇠 본체(314) 간의 파지 및 시일 맞물림을 제공한다.
전방 페룰(380)의 노우즈의 축방향 및 반경 방향 내측 이동으로 인해 전방 페룰(380)의 외측부(380r)가 외측 방향으로 확대되거나 편향되게 될 수 있다. 이와 마찬가지로, 후방 페룰(382)의 내측 파지부의 축방향 및 반경 방향 내측 이동으로 인해, 후방 페룰(382)의 외측부(382r)가 외측 방향으로 확대되거나 편향되게 될 수 있다. 어떠한 상황 하에서, 페룰(380, 382)의 이들 외측부 중 어느 하나 또는 양자가 풀업중에 구동 너트(344)의 내벽(346)과 접촉할 수 있다. 도 7 및 도 8의 예시적인 실시예에서, 테이퍼진 길이 방향 면(347, 348)이 내벽(346) 상에서 전방 페룰(380) 및 후방 페룰(382)과 축방향으로 정렬된 부위에 마련된다. 다른 실시예에서는 테이퍼진 길이 방향 면이 2개의 페룰 중 단지 하나와 축방향으로 정렬되게 마련될 수도 있고, 내벽 상의 하나의 연속적인 테이퍼진 길이 방향 면이 2개의 페룰과 축방향으로 정렬되게 연장될 수도 있다는 점에 주목해야 한다(도시하지 않음). 도 7 및 도 8에 도시한 실시예에서, 전방 페룰(380)과 후방 페룰(382)의 외측부(380r, 382r)가 풀업중에 편향될 때, 도 8에 도시한 바와 같이 외측부(380r, 382r) 중 어느 하나 또는 이들 양자는 테이퍼진 길이 방향 면 중 대응하는 어느 하나 또는 이들 양자와 접촉하여, 반력의 반경 방향 성분 및 축방향 성분 모두를 생성할 수 있다.
이들 내벽면(347, 348)의 테이퍼진 상태는 해체시에 하나의 페룰 또는 2개의 페룰(380, 382)로부터 구동 너트(344)를 분리하는 데 기여할 수 있다. 테이퍼진 면(347, 348)과 페룰(들)(380, 382)의 접촉에 의해 생성되는 반력의 축방향 성분은 페룰(380, 382) 중 어느 하나 또는 이들 양자로부터 구동 너트(344)를 분리하는 데 기여할 수 있다. 페룰(들)(380, 382)이 초기에 테이퍼진 벽면(347, 348)으로부터 빠져나오고 나면, 구동 너트(344)는 페룰(들)(380, 382)과 테이퍼진 벽면(347, 348) 간의 반경 방향 반력에 있어서의 감소 또는 결과적인 반경 방향 분리로 인해 어떠한 실질적인 힘 없이도 분리될 수 있다.
페룰의 충분한 반경 방향 구속과, 해체중에 접촉하는 구동 너트와 페룰면들 간의 충분한 축방향 반력을 제공하기 위해서, 구동 너트(344)에 있는 내벽면(347, 348)의 테이퍼 각도(341, 343)는 각각 구동 너트의 축(330)에서 측정하였을 때, 예컨대 0°보다 크고 대략 최대 45°의 범위일 수 있다. 이들 2개의 각도(341, 343)는 동일할 수 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 예시적인 실시예에서, 테이퍼 각도(341, 343)는 각각 약 5°에서 최대 약 30°의 범위일 수 있으며, 보다 바람직한 실시예에서 테이퍼 각도(341, 343)는 각각 약 10°내지 약 20°의 범위일 수 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 도 7 및 도 8에 도시한 실시예에서, 테이퍼진 벽면(347, 348)은 각각 축(330)에 대해 약 10°인 테이퍼 각도(341, 343)를 갖는다.
전술한 바와 같이, 구동 너트에 있는 테이퍼진 벽면의 테이퍼 각도는 튜브 파지 장치의 임의의 부분이 풀업중에 반경 방향 외측으로 확대되거나 편향되어 구동 너트의 내벽과 맞물리는 경우, 예컨대 페룰(들)과 같은 튜브 파지 장치로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여하도록 선택될 수 있다. 추가적으로, 이음쇠가 미리 조여진, 즉 핑거 타이트 상태일 때, 튜브 파지 장치의 외측부(들)와 구동 너트의 테이퍼진 길이 방향 면(들) 간의 간극은 독립적으로 또는 테이퍼 각도와 함께 페룰(들)의 외측부들과 구동 너트의 내벽 사이에, 튜브 단부에 튜브 파지 장치를 조이는 데 기여하는 소망하는 반경 방향 반응 하중을 제공하도록 선택될 수 있다. 예시적인 실시예에서는 도 7 및 도 7a에 도시한 바와 같이, 전방 페룰의 외측부(380r)와 테이퍼진 길이 방향 면(347) 사이에 간극(g1)이 마련되고, 후방 페룰의 외측부(382r)와 테이퍼진 길이 방향 면(348) 사이에 간극(g2)이 마련된다. 이들 간극의 치수와 테이퍼진 길이 방향 면의 테이퍼 각도는, 예컨대 도 1 내지 도 6에 도시한 구동 너트(44, 144, 244)와 같은 원통형 내벽면을 지닌 너트와 함께 이음쇠(300)를 풀업하는 동안에 겪는 것과 일치하는 반경 방향 반력을 생성하는 것과 같이 이음쇠를 풀업하는 동안에 소망하는 반경 방향 반력을 생성하도록 변할 수 있다. 이와 같이, 테이퍼진 길이 방향 면을 지닌 구동 너트(344)는 원통형 내벽면을 지닌 너트와 호환 가능하고, 이에 따라 동일한 이음쇠 본체와 튜브 파지 장치의 사용을 허용할 수 있다. 그러한 예시적인 일실시예에서, 1/2 인치 관을 위한 튜브 이음쇠(300)는 전방 페룰(380)과 테이퍼진 길이 방향 면(347) 사이에 대략 0.010 인치의 간극(g1)을 포함하고, 후방 페룰(382)과 테이퍼진 길이 방향 면(348) 사이에 대략 0.009 인치의 간극(g2)을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 테이퍼진 길이 방향 면이 이음쇠의 복수의 구성 요소 상에 마련되어 이음쇠의 조립중에 접촉하는 복수 세트의 이음쇠의 구성 요소를 분리하는 데 기여할 수 있다. 일실시예에서, 테이퍼진 길이 방향 면은 이음쇠의 해체중에 튜브 단부와 튜브 파지 장치 각각으로부터의 분리를 위해 본체 튜브 소켓의 내벽 상과 구동 너트의 내벽 상 모두에 마련된다. 도 7 및 도 8에 도시한 예시적인 실시예에는, 전술한 바와 같은 구동 너트(344) 상의 테이퍼진 길이 방향 면(347, 348) 뿐만 아니라, 테이퍼진 중간 소켓 벽면(360)이 튜브 포획부(352)와 캐밍 마우스(354) 사이에 마련되는데, 상기 테이퍼진 중간 소켓 벽면은 풀업된 이음쇠(300)의 해체 동안에 튜브(312)로부터 이음쇠 본체(314)를 분리하는 데 기여하는 도 3 및 도 4의 테이퍼진 내벽면(160)과 일치한다.
도 9 및 도 10에는 테이퍼진 길이 방향 면(447)이 구동 너트(444)의 내벽 상 에 마련되는 다른 예시적인 실시예인 이음쇠(400)가 도시되어 있다. 도 9 및 도 10의 예시적인 이음쇠는, 공개 번호 제US 2006/0049632호로 공개되어 있고, 발명의 명칭이 스테인리스 강관용 튜브 이음쇠인, 공동 계류중인 출원 번호 제10/467,241호- 전체 내용이 참고에 의해 본 명세서에 완전히 통합됨 -에 설명되는 있는 단일 페룰 튜브 이음쇠와 유사한 단일 페룰 구성이다.
도시한 튜브 이음쇠의 풀업중에, 전방 페룰(480)의 노우즈의 축방향 및 반경 방향 내측 이동으로 인해 전방 페룰(480)의 외측부(480r)가 외측 방향으로 확대되거나 편향되게 될 수 있다. 어떠한 환경 하에서, 이러한 페룰(480)의 외측부(480r)는 풀업중에 구동 너트(444)의 내벽(446)과 접촉하여, 페룰(480)의 외측부(480r)와 구동 너트(444)의 내벽(446) 간의 반경 방향 반응 하중을 유발할 수 있다. 도 9 및 도 10의 예시적인 실시예에서, 테이퍼진 길이 방향 면(447)은 내벽(446) 상에서 페룰(480)과 축방향으로 정렬되고 반경 방향으로 이격되어 있는 부위에 마련된다. 풀업중에 페룰(480)의 외측부(480r)가 편향될 때, 도 9에 도시한 바와 같이 외측부(480r)는 테이퍼진 길이 방향 면(447)과 접촉하여, 반력의 반경 방향 성분과 축방향 성분 모두가 생성될 수 있다. (예컨대 원통면과 대립되는) 내벽면의 테이퍼진 상태는, 반력의 축방향 성분이 페룰(480)로부터 구동 너트(444)를 분리하는 데 기여할 수 있기 때문에, 해체시에 페룰(480)로부터 구동 너트(444)를 분리하는 데 기여할 수 있다. 페룰(480)이 초기에 테이퍼진 벽면(447)으로부터 빠져나오고 나면, 구동 너트(444)는 테이퍼진 길이 방향 면(447)의 테이퍼 각도로 인해 어떠한 실질적인 힘 없이도 분리될 수 있다.
도 11 및 도 12에는 테이퍼진 길이 방향 면(548)이 구동 너트(544)의 내벽 상에 마련되는 또 다른 예시적인 실시예인 이음쇠(500)가 도시되어 있다. 도 11 및 도 12의 예시적인 이음쇠는 공개 번호 제US 2005/0242582호로 공개되고, 발명의 명칭이 튜브 및 파이프용 이음쇠인, 공동 계류중인 출원 번호 제11/112,800호- 전체 내용이 참고에 의해 본 명세서에 완전히 통합됨 -에 설명되는 있는 수나사형 구동 너트를 구비하는 튜브 이음쇠와 유사한, 수나사형 구동 너트(544)와 암나사형 이음쇠 본체(514)를 이용하는 타입의 2개 페룰 이음쇠이다.
도시한 튜브 이음쇠의 풀업중에, 전방 페룰(580)의 노우즈의 축방향 및 반경 방향 내측 이동으로 인해 전방 페룰(580)의 외측부(580r)가 외측 방향으로 확대되거나 편향되게 될 수 있다. 이와 마찬가지로, 후방 페룰(582)의 내부 파지부의 축방향 및 반경 방향 내측 이동으로 인해 후방 페룰의 외측부(582r)가 외측 방향으로 확대되거나 편향되게 될 수 있다. 어떠한 환경 하에서, 페룰(580, 582)의 이들 외측부(580r, 582r) 중 어느 하나 또는 모두는 풀업중에 구동 너트(544)의 내벽(546)에 접촉하여, 페룰(들)(580, 582)의 외측부(580r, 582r)와 구동 너트(544)의 내벽(546) 사이에 반경 방향 반응 하중을 유발할 수 있다. 도 11 및 도 12의 예시적인 실시예에서, 테이퍼진 길이 방향 면(547)은 내벽(546) 상에서 페룰(580, 582)과 축방향으로 정렬되고 반경 방향으로 이격되어 있는 부위에 마련된다. 페룰(580, 582)의 외측부(580r, 582r)가 풀업중에 편향될 때, 도 12에 도시한 바와 같이 외측부(580r, 582r) 중 어느 하나 또는 모두는 테이퍼진 길이 방향 면(547)과 접촉하여, 접촉하는 면들 간의 반력의 반경 방향 성분 및 축방향 성분 모두를 생성할 수 있다. (예컨대 원통면과 대립되는) 내벽면(547)의 테이퍼진 상태는, 반력의 축방향 성분이 페룰(580, 582)로부터 구동 너트(544)를 분리하는 데 기여할 수 있기 때문에, 해체시에 페룰(580, 582)로부터 구동 너트(544)를 분리하는 데 기여할 수 있다. 페룰(들)(580, 582)이 초기에 테이퍼진 벽면(547)으로부터 빠져나오고 나면, 구동 너트(544)는 테이퍼진 길이 방향 면의 테이퍼 각도로 인해 어떠한 실질적인 힘 없이도 분리될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소를 분리하는 데 대한 기여는 제2 이음쇠 구성 요소를 축방향으로 압박하는 동안 제2 이음쇠 구성 요소의 반경 방향 외측 편향을 감소시켜 제1 이음쇠 구성 요소와 제2 이음쇠 구성 요소 간의 반경 방향 반력을 감소시키는 것에 의해 얻어질 수 있다. 예컨대, 굴곡 상쇄 특징부가 이음쇠 본체에 마련되어, 이음쇠 조립중에 튜브 단부의 외측 방향 편향 또는 굴곡을 감소시킬 수 있다. 굴곡 상쇄 특징부를 구비하는 일실시예에서, 튜브 단부를 수용하는 소켓을 구비하는 이음쇠 구성 요소에는 축방향으로 쑥 들어간 견부면 또는 축방향으로 그리고 소켓의 길이 방향 벽면의 축방향 내측 단부로부터 반경 방향 내측으로 연장되는 면을 지닌 견부가 마련될 수 있다.
도 13에는 환형 길이 방향 벽면(612)과, 축방향으로 그리고 상기 환형 길이 방향 벽면(612)의 축방향 내측 단부의 반경 방향 내측으로 연장되는 축방향으로 쑥 들어간 견부면(615)을 지닌 소켓(610)을 구비하는 이음쇠 구성 요소(600)가 도시되어 있다. 튜브 단부(674)가 튜브 소켓(610) 내에서 견부면(615)의 외측부(616)에 대하여 축방향으로 압박될 때, 화살표 A로 나타낸 외측 방향 굴곡력은 튜브 단부(674)가 외측 방향으로 굴곡되게 하거나 불룩해지게 하여 길이 방향 벽면(612)과 맞물리게 하는 경향이 있다. 견부면(615)을 튜브 단부(674)와 맞물리는 외측부(616)의 내측으로 축방향으로 쑥 들어가게 하는 것에 의해, 튜브 단부(674)의 내측부(676)와 견부(615) 사이의 간극(G)이 굴곡력(A)을 적어도 부분적으로 상쇄시키는 화살표 B로 나타낸 내측 방향 선회력을 부여하고, 이에 따라 굴곡 또는 불룩해짐으로 인한 튜브 단부(674)의 확대를 감소시킨다. 이렇게 감소된 튜브 단부(674)의 반경 방향 확대는 해체중에 이음쇠 구성 요소(600)에서 튜브 단부(674)를 분리하는 것을 용이하게 할 수 있다.
많은 상이한 타입의 축방향으로 쑥 들어간 견부면은, 환형 길이 방향 벽면에서부터 (직접 또는 반경 방향으로 이격되어) 연장되는, 예컨대 절두 원추형 면, 요면(凹面), 철면(凸面)이나 단차면, 또는 상이한 외형 또는 기하학적 형상의 조합을 포함하고, 이음쇠 구성 요소에 마련될 수 있다. 도시한 실시예에서, 축방향으로 쑥 들어간 견부면(615)은 이 견부면(615)의 거의 평평한 외측부(616)에서부터 연장되는 절두 원추형면을 포함하며, 상기 외측부는 길이 방향 벽면(612)까지 연장된다. 이러한 평평한 외측부는, 예컨대 튜브 단부(674)가 축방향 압박 이전 또는 축방향 압박 동안에 맞닿는 튜브 단부 맞물림면을 제공할 수 있다.
이러한 굴곡 상쇄 특징부는, 소켓에 삽입되는 동안에 축방향 압박을 경험하는 튜브 단부와 같은 다른 이음쇠 구성 요소를 수용하는, 예컨대 이음쇠 조립 이전에 튜브 단부에 페룰(들)과 같은 튜브 파지 부재를 사전 조립 또는 스웨이징하는 이음쇠 설치 공구를 포함하는, 소켓을 구비하는 임의의 이음쇠 구성 요소를 포함하는 많은 상이한 타입의 이음쇠 구성 요소에 마련될 수 있다. 본 발명의 양태를 적용할 수 있는 그러한 이음쇠 설치 공구의 일례는 발명의 명칭이 "페룰 스웨이징용 장치"인 미국 특허 제6,463,778호(이하, "'778 특허"라고 함)- 전체 내용이 참고에 의해 본 명세서에 통합됨 -에 설명되어 있는 유압식 수동 조작 스웨이징 유닛이다.
도 14에는, 예컨대 '778 특허의 예시적인 유압식 스웨이징 유닛과 같은 스웨이징 공구와 함께 사용하는 예시적인 조임 또는 스웨이징 다이(700)가 도시되어 있다. 스웨이징 다이(700)는 축방향 외측 캐밍면(711), 환형 길이 방향 벽면(712) 및 축방향으로 쑥 들어간 견부면(715)을 지닌 소켓(710)을 포함하며, 견부면(715)은 축방향으로 그리고 길이 방향 벽면(712)의 내측 단부에서부터 반경 방향 내측으로 연장된다. 예컨대, 다이(700)의 축방향 전진으로 인해 튜브 단부(774)가 소켓(710) 내에서 축방향으로 압박되면, 축방향으로 쑥 들어간 견부면(715)과 튜브 단부(774)의 내측부(776) 사이의 간극(G)이 축방향으로 압박된 튜브 단부(774) 상의 내측 방향 선회력을 부여하여 굴곡력을 적어도 부분적으로 상쇄시키고, 이에 따라 굴곡 또는 불룩해짐으로 인한 튜브 단부(774)의 반경 방향 확대를 감소시킨다.
견부면(715)과 튜브 단부(774)의 내측부(776) 사이의 간극(G)은 튜브 단부(774)의 내측부(776)의 적어도 일부가 튜브 단부(774)의 축방향 압박시에 견부면게 맞물리게 함으로써 축방향 압박 동안 튜브 단부(774)의 내측 방향 선회를 제한하도록 및/또는 축방향으로 압박된 튜브 단부(774)를 추가로 축방향으로 지지하도록 크기가 정해질 수 있다. 예컨대, 일실시예에서 견부면(715)은 외측부(716)에서 부터 다이(700)의 중심 축선에 대해 대략 75°의 각도로 연장되는 테이퍼진 부분(717)을 포함한다.
추가적으로, 소켓(710)의 표면은, 필수적인 것은 아니지만, 예컨대 튜브 단부(774)와 다이(700) 간의 반경 방향 반력을 감소시키는 및/또는 축방향 반력을 증가시키는 단차형 또는 테이퍼진 환형 길이 방향 면과 같은, 본 명세서에서 설명한 하나 이상의 다른 특징부를 사용하여 공구, 즉 스웨이징 다이(700)로부터 튜브 단부를 분리하는 것을 용이하게 하도록 더욱 구성될 수 있다. 예컨대 도시한 스웨이징 다이(700)에서, 환형 길이 방향 벽면(712)에는 테이퍼진 중간부(713)가 마련되어, 튜브 단부(774)와 다이(700) 간의 반경 반향 반력을 감소시키거나 및/또는 축방향 반력을 증가시킬 수 있다. 테이퍼진 중간부(713)의 각도는 필수적인 것은 아니지만, 비교적 작을 수도 있고, 비교적 짧은 축방향 거리에 대한 것일 수도 있다. 예컨대, 일실시예에서 외경이 대략 1.1 인치(28 mm)인 튜브의 경우에 중간부(713)는 대략 0.088 인치(2.2 mm)의 축방향 길이에 대해 대략 0.67°의 각도로 테이퍼진다.
굴곡 상쇄 특징부는 이음쇠 본체에도 마련되어, 튜브 단부와 이음쇠 본체 간의 반경 방향 반력을 감소시키고, 이에 따라 이음쇠 해체중에 이음쇠 본체로부터 튜브 단부를 분리하는 데 기여할 수 있다. 도 15 및 도 16에는 굴곡 상쇄 특징부를 포함하는 예시적인 이음쇠 조립체(800)가 도시되어 있다. 이음쇠 조립체(800)는 튜브 단부(874)를 수용하는 소켓(810)을 지닌 이음쇠 본체(814)를 포함한다. 소켓은 환형 길이 방향 벽면(812)과, 이 환형 길이 방향 벽면(812)의 축방향 내측 단부로부터 축방향으로 그리고 반경 방향 내측으로 연장되는 축방향으로 쑥 들어간 견부면(815)을 포함한다. 이음쇠 조립체(800)는 도 1의 이음쇠(10)의 구동 너트(44) 및 페룰(80, 82)과 일치- 필수적인 것은 아님 -할 수 있는 구동 너트(844)와 페룰(880, 882)을 더 포함할 수 있다.
이음쇠 본체(814)는 이음쇠의 핑거 타이트 상태에서 또는 튜브 단부(874)의 축방향 압박 이전에 튜브 단부(874)가 견부면(815)의 외측부와 맞물리거나 맞닿게 튜브 단부(874)를 수용하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 튜브 단부(874)는 이음쇠의 핑거 타이트 상태에서 테이퍼진 튜브 포획면(852)과 맞물려, 도 15에 도시한 바와 같이 견부면(815)과 튜브 단부(874)에 공간이 형성될 수 있다. 이음쇠 조립체(800)를 풀업할 때, 도 16에 도시한 바와 같이 튜브 단부(874)는 축방향으로 압박되어 견부면(815)과 맞물리고, 이 때 축방향으로 쑥 들어간 견부면(815)과 튜브 단부(874)의 내측부(876) 사이의 간극(G)이 튜브 단부(874)의 추가의 축방향 압박을 허용하여 내측 방향 선회력(B)이 생성되며, 이 선회력은 외측 방향 굴곡력(A)을 적어도 부분적으로 상쇄시켜 이음쇠 본체(814)와 튜브 단부(874) 사이의 반경 반향 반력을 감소시키고, 이에 의해 이음쇠의 해체중에 이음쇠 본체(814)로부터 튜브 단부(874)를 분리하는 데 기여한다. 도 14의 이음쇠 설치 공구 다이(700)의 경우와 마찬가지로, 간극(G)은 튜브 단부(874)의 축방향 압박이 튜브 단부(874)의 내측부(876)를 추가로 축방향으로 지지하게 되도록 제한될 수 있다.
전술한 공구 다이(700)의 경우와 마찬가지로, 이음쇠 본체(814)의 소켓(810)은 필수적인 것은 아니지만, 예컨대 도 1 내지 도 6의 예시적인 실시예에 도시한 바와 같이, 예컨대 튜브 단부(874)와 이음쇠 본체(814) 간의 반경 방향 반력을 감소시키는 및/또는 축방향 반력을 증가시키는 단차면, 테이퍼진 면 또는 오목한 환형 길이 방향 면과 같은, 본 명세서에서 설명한 하나 이상의 다른 특징부를 사용하여 이음쇠 본체(814)로부터 튜브 단부(874)를 분리하는 것을 용이하게 하도록 더욱 구성될 수 있다.
본 명세서에서는 예시적인 실시예에서 조합하여 구현되는 바와 같은 본 발명의 다양한 양태, 개념 및 특징부를 설명하고 예시할 수 있지만, 이들 다양한 양태, 개념 및 특징부는 많은 변형예에서 개별적으로 또는 이들의 다양한 조합 및 하위 조합으로 사용될 수 있다. 본원에서 일부러 배제하지 않는다면, 그러한 모든 조합 및 하위 조합은 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다. 또한, 본 명세서에서는 다른 재료와, 구조와, 구성과, 방법과, 회로와, 장치 및 구성 요소와, 소프트웨어와, 하드웨어와, 제어 로직, 그리고 형태, 피트 및 기능에 관한 대안 등과 같은 본 발명의 다양한 양태, 개념 및 특징에 관한 다양한 변형예를 설명할 수 있지만, 그러한 설명은 현재 알려져 있거나 차후에 개발될 이용 가능한 변형예 전부 또는 이러한 변형예를 총망라하는 것으로 의도되지 않는다. 당업자라면 본 발명의 양태, 개념 또는 특징 중 하나 이상을 추가의 실시예에 용이하게 채택할 수 있고, 그러한 변형예가 본 명세서에 개시되어 있지 않은 경우에도 본 발명의 범위 내에서 사용할 수 있다. 추가로, 본 명세서에서는 본 발명의 몇몇 특징, 개념 또는 양태를 바람직한 구성 또는 방법으로서 설명할 수 있지만, 그러한 설명은 별도의 언급이 없다면 그러한 특징이 규정된 것이거나 필수적이라는 것을 시사하도록 의도되는 것은 아니다. 또한, 예시적인 또는 대표적인 수치 및 범위가 본 개시물의 이해를 돕기 위해 포함될 수 있다. 그러나, 그러한 수치 및 범위는 제한적인 의미로 해석되는 것이 아니라, 별도의 언급이 있는 경우에만 중요한 수치 또는 범위로 의도되는 것이다. 더욱이, 다양한 양태, 특징 및 개념은 본 명세서에서 본 발명의 것으로 또는 본 발명의 일부를 형성하는 것으로 명확히 식별될 수 있지만, 그러한 식별은 배타적인 것으로 의도되는 것이 아니라, 오히려 그러한 특정 발명 또는 특정 발명의 부분으로서 명확히 식별되는 일 없이 본 명세서에서 충분히 설명된 본 발명의 양태, 개념 및 특징일 수 있으며, 그 대신에 본 발명은 첨부된 청구 범위에 설명되어 있다. 예시적인 방법 또는 과정에 관한 설명은 모든 경우에 요구되는 모든 단계를 포함하는 것으로 의도되지 않을뿐더러, 제시된 단계들의 순서는 별도의 언급이 없다면 규정된 것으로 혹은 필수적인 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (30)

  1. 튜브 파지 장치와,
    축 상에 중심이 맞춰진, 튜브 단부를 수용하기 위한 튜브 단부 소켓과, 이 튜브 단부 소켓의 축방향 외측 단부에 인접한, 튜브 파지 장치를 수용하기 위한 캐밍 마우스(camming mouth), 그리고 이 캐밍 마우스의 축방향 내측에 위치하는, 이음쇠의 해체시에 튜브 단부의 분리에 기여하는 단차형 벽면을 지닌 이음쇠 본체와,
    축 상에 중심이 맞춰지고, 튜브 파지 장치를 수용하도록 구성되며, 튜브 파지 장치가 튜브 단부와 맞물리게 구동시키는 구동면과, 이 구동면의 반경 방향 외측의 테이퍼진 길이 방향 면을 지닌 내벽을 포함하는 오목부를 구비하는 구동 너트
    를 포함하고, 상기 튜브 파지 장치가 이음쇠의 풀업(pull-up)중에 변위되어 테이퍼진 길이 방향 면과 접촉하는 경우, 상기 테이퍼진 길이 방향 면은 이음쇠의 해체중에 튜브 파지 장치로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여하는 것인 튜브 단부용 튜브 이음쇠.
  2. 제1항에 있어서, 튜브 파지 장치는 페룰을 포함하는 것인 튜브 단부용 튜브 이음쇠.
  3. 제1항에 있어서, 튜브 파지 장치는 제1 페룰 및 제2 페룰을 포함하고, 구동 너트는 테이퍼진 제1 길이 방향 면 및 테이퍼진 제2 길이 방향 면을 포함하며, 이 들 테이퍼진 제1 길이 방향 면과 테이퍼진 제2 길이 방향 면 각각은 이음쇠의 해체중에 제1 페룰과 제2 페룰 중 대응하는 하나의 페룰로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여하도록 되어 있는 것인 튜브 단부용 튜브 이음쇠.
  4. 제1항에 있어서, 테이퍼진 제1 길이 방향 면과 테이퍼진 제2 길이 방향면은 서로 불연속적인 것인 튜브 단부용 튜브 이음쇠.
  5. 튜브 포획면과, 이 튜브 포획면과 불연속적인 단차형 벽면을 지닌 이음쇠 본체와,
    이음쇠 조립체가 풀업 이전에 핑거 타이트(finger-tight) 상태일 때 단차형 벽면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 도관
    을 포함하고, 도관이 이음쇠의 풀업중에 반경 방향으로 변위되어 단차형 벽면과 접촉하는 경우, 단차형 벽면은 이음쇠의 해체시에 도관으로부터 이음쇠 본체를 분리하는 데 기여하는 것인 이음쇠 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 단차형 벽면은 테이퍼진 것인 이음쇠 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 단차형 벽면은 절두 원추형인 것인 이음쇠 조립체.
  8. 제5항에 있어서, 이음쇠 본체는 단차형 벽면의 축방향 외측에 오목한 벽면을 더 포함하는 것인 이음쇠 조립체.
  9. 테이퍼진 길이 방향 면을 지닌 암나사형 구동 너트와,
    이음쇠 조립체가 풀업 이전에 핑거 타이트 상태일 때, 상기 테이퍼진 길이 방향 면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 튜브 파지 부재
    를 포함하고, 상기 튜브 파지 부재가 이음쇠의 풀업중에 반경 방향으로 변위되어 테이퍼진 길이 방향 면과 접촉하는 경우, 테이퍼진 길이 방향 면은 이음쇠의 해체시에 튜브 파지 부재로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여하는 것인 이음쇠 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 테이퍼진 길이 방향 면은 절두 원추형인 것인 이음쇠 조립체.
  11. 테이퍼진 튜브 포획면과, 이 튜브 포획면으로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 오목한 벽면을 지닌 튜브 소켓을 포함하는 본체와,
    이음쇠의 풀업 이전에 상기 튜브 포획면과 축방향으로 정렬되는 단부를 지닌 튜브
    를 포함하는 이음쇠 조립체로서,
    상기 이음쇠 조립체가 풀업될 때, 튜브 소켓과 튜브 단부가 맞물림으로써 튜브 소켓과 튜브 단부 사이에 축방향 및 반경 방향 반력 성분이 생성되어, 이음쇠가 느슨해 질 때, 축방향 반력 성분이 본체에 대해 튜브를 축방향으로 이동시키는 데 기여하여, 튜브 단부가 튜브 포획면으로부터 분리되고 오목한 벽면과 축방향으로 정렬되게 되며, 상기 오목한 벽면은 본체와 튜브 간의 반경 방향 반력 성분을 감소시키고, 이에 따라 이음쇠 조립체의 해체중에 본체와 튜브의 분리에 기여하는 것인 이음쇠 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 튜브 소켓은 튜브 포획면과 오목한 벽면 사이에 단차부를 더 포함하는 것인 이음쇠 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 단차부는 테이퍼진 것인 이음쇠 조립체.
  14. 수나사형 이음쇠 본체와 조립되도록 구성된 암나사부와,
    제1 튜브 파지 부재의 적어도 일부분을 수용하도록 구성되고, 이음쇠 본체 상으로의 풀업중에 제1 튜브 파지 부재와 튜브를 맞물리게 구동하는 반경 방향 구동면과, 이 반경 방향 구동면의 반경 방향 외측에 테이퍼진 길이 방향 면을 포함하는 내벽을 포함하는 오목부
    를 포함하는 구동 너트로서,
    제1 튜브 파지 부재가 이음쇠의 풀업중에 반경 방향으로 변위되어 테이퍼진 길이 방향 면과 접촉하는 경우, 테이퍼진 길이 방향 면은 이음쇠의 해체중에 제1 튜브 파지 부재로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여하는 것인 구동 너트.
  15. 제14항에 있어서, 오목부는 제1 튜브 파지 부재와 제2 튜브 파지를 수용하도록 되어 있고, 내벽은 상기 구동면의 반경 방향 외측에 테이퍼진 제2 길이 방향 면을 더 포함하며, 제2 튜브 파지 부재가 이음쇠의 풀업중에 변위되어 테이퍼진 제2 길이 방향 면과 접촉하는 경우, 테이퍼진 제2 길이 방향 면은 이음쇠의 해체중에 제2 튜브 파지 부재로부터 구동 너트를 분리하는 데 기여하는 것인 구동 너트.
  16. 제15항에 있어서, 테이퍼진 제1 길이 방향 면과 테이퍼진 제2 길이 방향 면은 불연속적인 것인 구동 너트.
  17. 튜브 이음쇠 본체와 조립하기 위한 암나사형 구동 너트를 마련하는 단계와,
    상기 암나사형 구동 너트의 내벽 상에, 암나사형 구동 너트와 튜브 파지 장치를 튜브 이음쇠 본체와 조립하고 풀업시킬 때 튜브 파지 장치의 적어도 일부분과 맞물리는 테이퍼진 길이 방향 면을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 축 상에 중심이 맞춰진, 튜브 단부를 수용하기 위한 튜브 단부 소켓과,
    튜브 단부를 포획하기 위한 테이퍼진 튜브 포획면, 그리고
    상기 튜브 단부 소켓의 축방향 외측 단부에 인접한 캐밍면
    을 포함하고, 상기 튜브 단부 소켓은 튜브 포획면과 캐밍면 사이에 축방향으 로 중간 벽면을 포함하고, 이 중간 벽면은 튜브 포획면과 캐밍면 각각과 불연속적인 단차부를 포함하는 것인 이음쇠 구성 요소.
  19. 제18항에 있어서, 중간 벽면의 단차부는 테이퍼진 것인 이음쇠 구성 요소.
  20. 제18항에 있어서, 중간 벽면의 단차부는 축에 대해 튜브 포획면보다 훨씬 작은 각도로 테이퍼진 것인 이음쇠 구성 요소.
  21. 제18항에 있어서, 상기 이음쇠 구성 요소는 수나사형 튜브 이음쇠 본체를 포함하는 것인 이음쇠 구성 요소.
  22. 제18항에 있어서, 상기 이음쇠 구성 요소는 암나사형 튜브 이음쇠 본체를 포함하는 것인 이음쇠 구성 요소.
  23. 제18항에 있어서, 상기 이음쇠 구성 요소는 이음쇠 설치 공구를 포함하는 것인 이음쇠 구성 요소.
  24. 제18항에 있어서, 중간 벽면의 단차부는 축에 대해 약 50' 내지 약 1°50'의 각도로 연장되며, 튜브 포획면은 축에 대해 약 4°의 각도로 연장되는 것인 이음쇠 구성 요소.
  25. 이음쇠 본체를 마련하는 단계와,
    상기 이음쇠 본체에 테이퍼진 축방향 내측 튜브 포획면을 형성하는 단계와,
    상기 이음쇠 본체에 테이퍼진 축방향 외측 캐밍 마우스를 형성하는 단계, 그리고
    상기 이음쇠 본체에서 튜브 포획면과 캐밍 마우스 사이에 축방향으로 배치되는 중간 벽면을 형성하는 단계
    를 포함하고, 상기 중간 벽면은 튜브 포획면과 캐밍 마우스 각각과 불연속적인 단차부를 포함하는 것인 방법.
  26. 축방향 길이 방향 벽면과 견부에 의해 형성되는, 튜브 단부를 수용하기 위한 소켓을 포함하고, 상기 견부는 축방향 길이 방향 면의 축방향 내측 단부에서 축방향으로 그리고 반경 방향 내측으로 연장되는 것인 이음쇠 구성 요소로서,
    상기 소켓에 튜브 단부가 삽입되어 견부에 대해 축방향으로 압박되는 경우, 견부면은 축방향 압박중에 튜브 단부의 반경 방향 외측 확대를 감소시키도록 튜브에 반경 방향 내측 선회력을 인가하도록 구성되는 것인 이음쇠 구성 요소.
  27. 제26항에 있어서, 견부면의 적어도 일부분은 절두 원추형인 것인 이음쇠 구성 요소.
  28. 제26항에 있어서, 상기 이음쇠 구성 요소는 이음쇠 본체를 포함하는 것인 이음쇠 구성 요소.
  29. 제26항에 있어서, 상기 이음쇠 구성 요소는 이음쇠 설치 공구를 포함하는 것인 이음쇠 구성 요소.
  30. 제26항에 있어서, 상기 축방향 길이 방향 벽면은 단차부를 포함하여, 튜브 단부가 소켓 내에서 축방향으로 압박되는 동안에 반경 방향으로 변위되어 단차부와 접촉하는 경우에, 단차부가 이음쇠의 해체중에 이음쇠 구성 요소로부터 튜브 단부를 분리하는 데 기여하는 것인 이음쇠 구성 요소.
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