JPH0254475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に堀削に使用されるパイプストリ
ングのパイプセクシヨンを連結するためのパイプ
コネクタに関するものであるが、この用途には限
定されない。更に詳しくは、本発明は英国特許第
1573945号及び英国特許第2033518号及び第
2099529号明細書に記載の型のパイプコネクタの
改良に関するものである。

特許明細書第1573945号においては、切頭円錐
形外周面を有する管状ピン部材と、前記ピン部材
の外周面に対応する切頭円錐形内周面を有する管
状ボツクス部材とを含むパイプコネクタが記載さ
れている。これら２つの部材は使用に際して相互
に入る関係に配置され、また各部材の前記周面の
全長に沿つて相互に離間配置された相互に嵌合可
能の環状突起及びグルーブによつて軸方向に相互
にロツクされる。

これら２つの部材を相互に入子配置する際に、
まずこれらの部材がその重なり合い面の少なくと
も末端部分において突起の頂面とグルーブ間面と
の面接触を成すまで、相互に入子挿入される。次
に、これら部材の周面の重なり合い部分の間に圧
液を供給して、ボツクス部材を膨張させ、ピン部
材を収縮させて、両部材を完全に入子関係に成
す。

各部材の軸方向長さを短縮するため、比較的短
い軸方向長さを有する突起とグルーブを備えるこ
とが望ましいのであるが、これは、両部材を最初
に接触させたのちに完全に入子関係に配置するに
は、各突起がその係合する対応のグルーブと整列
するまでに少なくとも１つのグルーブを越えて動
かなければならないことを意味する。もし圧液供
給装置の作動不良の故に、または両方の部材の重
なり合わされた部分の間から圧液が突然多量に漏
れることにより圧液の圧力がわずかに減少すれ
ば、両部材が完全に入子関係になる前に突起とグ
ルーブが相互に係合し、これらの突起とグルーブ
を離脱させることが不可能となるおそれがある。

本発明によれば、切頭外周面を有する管状ピン
部材と、前記ピン部材を受けてこれと係合可能の
管状ボツクス部材とを含み、このボツクス部材は
切頭円錐形内周面を有し、この内周面は両部材が
完全に係合させられたときにピン部材の前記切頭
形周面に重なり合うようにしたパイプコネクタに
おいて、両部材を軸方向に相互にロツクするた
め、両部材の切頭円錐形周面は軸方向に相互に離
間された相互係合可能の環状の突起及びグルーブ
を備え、両部材が完全に係合させられたときに対
応対の突起とグルーブが相互に嵌合させられ、ま
た突起とグルーブの各対は相異なる軸方向長さを
有し両方の切頭円錐面が最初に面接触させられた
のちに両部材が完全係合するまで動かされる際の
すべての中間位置において、部材周面の重なり合
い部分の全長に沿つて相互に離間配置された少な
くとも一部の突起の頂面とグルーブ間の面とが接
触して、両部材が完全に係合させられる前の突起
とグルーブとの途中嵌合を防止するようにしたパ
イプコネクタが提供される。

突起とグルーブのすべての対が相異なる軸方向
長さを有することができ、あるいは一部の対が他
の対と同一の軸方向長さを有することができる。
例えば、両端の突起とグルーブの間の各突起／グ
ルーブ対が２種の相異なる軸方向長さのいずれか
を有し、これらの対が部材周面の全長に亘つて規
則的にまたは不規則的に配置されることができ
る。

前記の特許及び特願に記載されたように、これ
らの突起及びグルーブは望ましくは、周面の長さ
に沿つてそれぞれ一定の放射方向高さと放射方向
深さとを有し、突起の頂面、突起間の面、グルー
ブの谷面及びグルーブ間の面がすべて同一円錐度
の円錐面の中に配置されるようにする。また望ま
しくは突起の頂面とグルーブの谷面は軸方向の直
線状とする。

また前記の特許及び特願に記載されたように、
突起及びグルーブの放射方向端面は放射面に存在
し、または放射面に対して傾斜させることがで
き、またこれらの端面は突起とグルーブの両端に
おいて相異なる傾斜角度を有することができる。

更に、パイプコネクタが軸方向応力を伝達する
ことができなければならない情況においてパイプ
コネクタを使用する場合、これらの部材は、相互
に完全に係合したときに、一方の部材の自由端面
の少なくとも一部が他方の部材の対応の面に当接
して突起及びグルーブの相互嵌合作用によつて当
接状態に保持されるように、即ち部材の完全係合
に際してこれら部材の前記端面と突起及びグルー
ブとの間に押しばめ状態が存在するように構成す
ることができる。

両部材の係合を助けまた両部材の分離を可能と
するため両部材の重なり合い部分の間に圧液、例
えば圧油を供給することができる。そのため、ボ
ツクス部材に放射方向ダクトを備え、このダクト
は圧液供給装置に供給され、また切頭円錐周面の
両端部の中間に開く。両部材を最初に係合させた
のちに相互に挿入する際にその重なり合い面のす
べての部分に圧液を流すため、またこれら両部材
の分離を可能とするため、ボツクス部材は、前記
のダクトと連通しまた突起とグルーブを備えた側
面区域のボツクス自由端に隣接した端部まで延び
た軸方向グルーブを備えることができる。同様に
ピン部材は、グルーブと突起を備えた区域のピン
自由端に隣接する端部まで延びたグルーブを備え
ることができる。両部材が完全に係合されたとき
に、これらグルーブが軸方向において重さなり合
い、また両部材が最初に接触させられるときに、
これらグルーブが最初に重さなり合わされた周面
部分の外部に出ないように、これらのグルーブは
それぞれの部材の周面に沿つた中間点まで延び
る。

以下本発明を図面になす実施例について詳細に
説明する。

第１図乃至第６図は、英国特許明細書第
1573945号および英国特許第2033518号及び第
2099529号明細書に記載の型の、２本の管の末端
に連結されまたは２本の管を連結するためのパイ
プコネクタの、管状のピン部材とボツクス部材
（またはボツクス部材とピン部材）の切頭円錐形
の内周面および外周面１，２を示す。

これらの周面１，２は環状の突起５とグルーブ
６を備え、これらの突起とグルーブはそれぞれの
周面の長さに沿つて軸方向に相互に離間して配置
され、部材３と４が相互に完全に係合されたとき
に第６図に図示の様に対応の突起５がグルーブ６
の中に嵌合して軸方向にこれらの部材をロツクす
る様な相対的方法を有する。

部材の相互係合は２段階で生じる。第１段階に
おいて、突起の頂部とグルーブ間の面との接触が
生じるまで、これらの部材が近接させられる。そ
ののち、軸方向に応力を加えて、部材の係合を完
了する。第１段階の終りにおいて、突起５はその
対応のグルーブに達するまでに、なお複数の、例
えば３個または４個のグルーブ６を超えなければ
ならない。部材が完全に入子状態になる前に突起
５がその対応のグルーブでないグルーブ６と偶然
に嵌合することを防止するため、突起とグルーブ
の各対応対は周面１，２の長さに沿つて相異る軸
方向延長と間隔を有する。第２図〜第５図に例示
するように、両方の部材３，４が最初に接触させ
られたのちに入子挿入される際の中間位置におい
て、部材周面１，２の重ね合わされた部分の両端
の中間において外周面１に沿つて離間配置された
突起５の頂面７の少なくとも一部が他方の部材の
グルーブ間の面８と接触して、周面の重なり合い
部分の全長に沿つて突起とグルーブの相互嵌合を
防止するように、これらの突起及びグルーブが構
成されている。

特殊の実施態様においては、後述のように圧液
が使用される場合に、載頭円錐面１，２の末端部
分は密封の目的から比較的大きな軸方向延長を有
する。これらの末端部の中間において、対応対の
突起とグルーブは２種の軸方向長さのいずれか一
方をとり、所望の効果を生じるように任意に配置
されている。図示の場合、突起５ｂ，５ｄ，５
ｇ，５ｈ，５ｊ及び５ｍ及び対応のグルーブは同
一軸方向長さを有し、この軸方向長さは他の突起
５ｃ，５ｅ，５ｆ，５ｉ，５ｋ及び５ｌの軸方向
長さと相違し、これらの突起はすべて前記の軸方
向長さより短い同一の軸方向長さを有する。更
に、突起５ｂと５ｃ，５ｃと５ｄ，５ｅと５ｆ，
５ｈと５ｉ，５ｉと５ｊ及び５ｋと５ｌの間隔は
同一であるが、突起５ａと５ｂ，５ｄと５ｅ，５
ｆと５ｇと５ｇと５ｈ，５ｊと５ｋ，５ｌと５ｍ
の間隔より大であつて、後者の間隔は同一であ
る。グルーブ６の間隔がそれぞれ前記の間隔に対
応している。

周面の長さは沿つて軸方向に離間された環状の
突起及びグルーブを部材挿入中のこれら突起及び
グルーブの相互嵌合を防止するように配置するこ
とは、これらの突起とグルーブの軸方向長さ及び
間隔を適当に選択することによつて種々に実施さ
れる。

前述の突起及びグルーブの相対軸方向寸法のほ
か、パイプコネクタは前述の特許に記載のパイプ
コネクタのその他の任意の特徴を備えることがで
きる。

更に詳しく述べるならば、突起の頂面７、突起
間の面９、グルーブ谷面１０、及びグルーブ間の
面８が例えば1.5゜または2゜の同一円錐度の載頭円
錐面の中に配置されるように、突起とグルーブの
放射方向長さを周面の全長にわたつて一定とする
ことができる。これらの面７，８，９及び１０の
母線は図示のように軸方向において直線とするこ
とができる。また図において各突起及びグルーブ
のそれぞれの末端の放射方向面１１，１２及び１
３，１４は大体放射面に延在しているが、これら
の面１１，１２，１３，１４は放射面に対して傾
斜させることもできる。

一例として、各突起の一端における端面とグル
ーブの対応の端面を放射面に対して12゜のオーダ
で傾斜させ、また各突起の他端の端面をグルーブ
の対応端面を放射面に対して60゜のオーダの角度
で傾斜させることができる。

第７図に示すように、軸方向応力を伝達する必
要のある管、例えばクイ打ち用管を連結するため
にパイプコネクタが使用される場合、一方の部材
の端面が他方の部材の対応の端面と当接させられ
る。例えば第７図に図示のように、ボツクス部材
３はその自由端に放射面２０を備え、この放射面
２０がピン部材４に備えられた放射面２１に当接
させられる。クイ打ち作業のためにこれらの放射
面を当接状態に保持するため、これらの放射面２
０，２１と、突起及びグルーブ上の放射面１２，
１３との間に押しばめ関係が存在するように突起
とグルーブを構成し、これらの放射方向面は、比
較的放射面に近い、例えば先に述べた12゜の傾斜
角度を有するようにすることができる。更に、部
材３と４が完全に係合させられたときに、面７と
１０の間、及び面８と９の間に放射方向間隙が存
在しまた面１１と１４の間に軸方向間隙が存在す
るように、突起とグルーブを構成することができ
る。

ボツクス部材とピン部材は、この最初の接触に
つづいて、それぞれの周面の重なり合い部分に対
して圧液を加えることによつて完全に係合させ、
また同様の方法で分離させることができ、この圧
液はボツクスを膨張させまた／あるいはピンを収
縮させることによつて係合を可能とさせ、また突
起の頂面７とグルーブ間の面８とを潤滑させて、
これらの面の相互滑動を容易にする。その目的か
ら、第８図と第９図に図示のようにボツクス部材
３は圧液タンクに接続された放射方向ダクト２２
を備えることができる。このダクト２２は、突起
またはグルーブを備えたボツクス部材の切頭円錐
面の内側区域に開いている。圧液が両方の部材の
周面の重なり合い部分の全長に沿つて流れること
ができるようにするため、ボツクス部材とピン部
材の中に軸方向グルーブ３０，３１が備えられ、
ダクト２２はボツクス部材の中のグルーブ３０に
開く。

圧液は部材間の最初の接触が成されたのちに、
これら部材の係合を補助するためにのみ必要とさ
れる。部材が完全に相互係合する前に圧液が重ね
合わされた周面の末端から漏出することを防止す
るため、軸方向グルーブの軸方向長さを制限しな
ければならない。更に詳しく述べるならば、各軸
方向グルーブは、ピン部材及びボツクス部材のそ
れぞれの自由端に隣接した最後の周方向グルーブ
または突起間グルーブから、第８図に図示のよう
に、部材の最初の接触に際してその周面の重なり
合わされた部分の中間点まで延びて、これら２つ
の軸方向グルーブ３０，３１が重なり合うように
しなければならない。しかしながら両方の部材が
完全に係合しているときに圧液を用いてこれら部
材を分離するためには、グルーブ３０，３１が相
互に重なり合つて、第９図に図示のように圧液
が、突起とグルーブを備えた周面部分の全長に亘
つて導通されるようにしなければならない。

例えば特許明細書第1573945号の第６図に図示
のような、第７図のダツシユ線で示された周方向
グルーブ２３，２４または２３，２５と係合する
クランプ装置を用い、または部材の上下において
管と係合する例えばスリツプを含むクランプ装置
を用いて、圧液の導入と同時に部材３，４を相互
に引寄せ、または引離すことができる。あるい
は、連結されるパイプが垂直に配置される場合、
比較的固定した下方管に対する上方管の重量のみ
によつて係合応力をうることができる。

第７図に図示のように、部材３，４はその使用
に際して２本の管２６，２８の末端に対して溶接
することができ、あるいは管に対して一体的に製
造し、あるいはその他の方法で管に連結すること
ができる。

パイプコネクタを分離可能とするため、英国特
許第2033518号及び第2099529号明細書の特徴を備
えることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、突起とグルーブの対のうちの少くとも一部
は、ピン部材とボツクス部材とが完全に係合する
前に、突起とグルーブが嵌合することのないよう
に互いに異なる軸方向長さを有し、さらに突起と
グルーブの各対は、ピン部材をボツクス部材に挿
入する過程で突起の頂面の一部がグルーブ間の面
に接触するように配置されているので、本発明の
パイプコネクタは、係合するためにピン部材をボ
ツクス部材の内部に挿入する途中で突起とグルー
ブが誤つて嵌合することなく、常にピン部材とボ
ツクス部材は最終的な位置に挿入された後に係合
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパイプコネクタの実施態
様の各部材の切頭円錐形周面の形状を示す部分軸
方向断面図、第２図乃至第５図は各部材を徐々に
入子挿入する際の各部材の状態を示す第１図と類
似の図、第６図は各部材が完全に入子状態に配置
された状態を示す第１図と類似の図、第７図は第
１図乃至第６図に示す切頭円錐形周面を備えたパ
イプコネクタと連結されたパイプとを示す部分軸
方向断面図、また第８図と第９図はそれぞれ、各
部材が最初に接触させられた段階と、各部材が完
全に係合させられた段階とを示す部分軸方向断面
図であつて、両部材の重ね合わされた周面部分に
対して圧液を供給する手段を示す図である。 １，２……周面、３……ピン部材、４……ボツ
クス部材、５……突起、６……周方向グルーブ、
７……突起の頂面、８……グルーブ間の面、９…
…突起向の谷面、１０……グルーブの谷面、１
１，１２，１３，１４……放射面、２２……ダク
ト、３０，３１……軸方向グルーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切頭形外周面を有する管状ピン部材３と、前
   記ピン部材３を受けてこれと係合可能の管状ボツ
   クス部材４とを含み、このボツクス部材４は切頭
   円錐形内周面を有し、この内周面は、両部材が完
   全に係合させられたときにピン部材の前記切頭円
   錐形外周面に重なり合い、両部材を軸方向に相互
   のロツクするため、両部材の切頭円錐形周面は軸
   方向に相互に離間された相互嵌合可能な環状の突
   起およびグルーブを備え、両部材が完全に係合さ
   せられたときに対応対の突起とグルーブが相互に
   嵌合させられる様にしたパイプコネクタにおい
   て、突起とグルーブ５，６の対のうち少なくとも
   一部は、両部材３，４が完全に係合する前に突起
   ５とグルーブ６が途中で嵌合するのを防止するよ
   うに相異なる軸方向の長さを有し、さらに突起と
   グルーブ５，６の各対は、両部材３，４の切頭円
   錐面１，２の最初の面接触から両部材３，４の完
   全な係合までのすべての中間位置において、部材
   ３，４の切頭円錐形周面の重なり合い部分の全長
   に沿つて相互に離間して設けられ突起５の頂面７
   の少なくとも一部が前記グルーブ６間の面８のい
   ずれかに接触しているように構成されていること
   を特徴とするパイプコネクタ。 ２ すべての突起５およびグルーブ６の対は相異
   る長さを有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項によるパイプコネクタ。 ３ 突起およびグルーブ対の一部が第１軸方向長
   さを有し、他の突起およびグルーブ対が第１軸方
   向長さより小なる第２軸方向長さを有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項によるパイプコ
   ネクタ。 ４ 突起とグルーブの隣接対の間隔が部材の長さ
   に沿つて変動することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第３項のいずれかによるパイプコネ
   クタ。 ５ グルーブと突起の一部の隣接対の間隔が第１
   軸長さを有し、グルーブと突起の他の隣接対の間
   隔が第１軸方向長さより小なる第２軸方向長さを
   有することを特徴とする特許請求の範囲第４項に
   よるパイプコネクタ。 ６ 突起５とグルーブ６は、突起の頂面７、突起
   間の面、グルーブの谷面、およびグルーブ間の面
   ８がすべて同一円錐度の切頭円錐面上に存在する
   ように、部材周面の長さに沿つて一定の放射方向
   深さを有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第５項のいずれかによるパイプコネク
   タ。 ７ ボツクス部材３は圧液導入用の放射方向ダク
   ト２２を備え、このダクトはボツクス部材の切頭
   円錐面に備えられた軸方向グルーブ３０の中に開
   き、前記軸方向グルーブ３０はダクト２２からボ
   ツクス部材の自由端の方に延び、またピン部材４
   は、その切頭円錐面にその自由端の方に延びた軸
   方向グルーブ３１を備え、前記軸方向グルーブ３
   ０，３１はそれぞれボツクス部材とピン部材の周
   面において、両部材が完全に相互に係合されたと
   きに、これらの軸方向グルーブが重なり合うが、
   これらの部材が最初に面接触させられたときに、
   これらの軸方向グルーブが部材周面の最初に重な
   つた部分を超えることのない様な中間点まで延び
   る様にした特許請求の範囲第１項乃至第６項のい
   ずれかによるパイプコネクタ。