(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身と機械的に付着された張り出していない端接続部を作成する縦軸を有する流体導管用の取付用具であって、前記取付用具は、前記取付用具が引き寄せられるときに軸に沿って一体に接合される第１の連結部材および第２の連結部材と、前記取付用具が引き寄せられた後に導管の把持およびシールを提供するように前記第１の連結部材および前記第２の連結部材によって一緒に軸方向に駆動させられる前部フェルールおよび後部フェルールと、非湿潤ひずみセンサとを含み、前記第１の連結部材は、ネジ付きナットを備え、前記第２の連結部材は、ネジ付き本体を備え、前記ネジ付き本体は、ネジ付き部と、端部と、前記ネジ付き部と前記端部の段部との間の首部とを備え、前記非湿潤ひずみセンサは、前記首部の上に配置される、取付用具。
【請求項２】
前記非湿潤ひずみセンサは、無線で情報を伝達する、請求項１に記載の取付用具。
【請求項３】
前記非湿潤ひずみセンサは、ＲＦＩＤタグ、圧電センサ、超音波センサ、圧力センサ、温度センサ、光学センサ、容量センサ、誘導センサ、抵抗センサ、音響センサ、流量センサ、化学種センサから選択される、請求項１に記載の取付用具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、次の出願の米国特許法第１１９条第（ｅ）項の優先権の利益を主張し、これらの出願の開示は、その全体が本明細書に参考として援用される：米国仮特許出願第６１／０４０，１７８号（名称「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｚｅｒｏ  Ｃｌｅａｒａｎｃｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ」、２００８年３月２８日出願）、同第６１／０４０，１７５号（名称「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｆｉｔｔｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ」、２００８年３月２８日出願）、同第６１／０４０，１７７号（名称「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｆｉｔｔｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ」、２００８年３月２８日出願）、同第６１／０４０，１８４号（名称「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｆａｃｅ  Ｓｅａｌ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ」、２００８年３月２８日出願）、同第６１／０４０，１８９号（名称「Ｃｏｎｄｕｉｔ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｓｐｌｉｔ  Ｂｏｄｙ  ａｎｄ  Ｏｐｔｉｏｎａｌ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ」、２００８年３月２８日出願）および同第６０／９３７，２７７号（名称「Ｓｍａｒｔ  Ｆｉｔｔｉｎｇｓ」、２００７年６月２６日出願）。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、流動および流圧を封じ込めるために、流体システムまたは流体回路において使用される取付用具、継ぎ手、連結器、結合管等の機械的に付着された接続部に関する。そのような機械的に付着された接続部は、管、パイプ、または任意の他の種類の導管用の導管取付用具とともに使用されてもよいが、それらに限定されず、導管端を別の導管端に、または流体システムの別の部分、要素、または構成要素に接続する。簡単にし、明確にするために、本明細書で使用されるような「取付用具」という用語は、他の用語、例えば、機械的に付着された接続部を指すために代替として使用され得る、連結器、接続部、結合管、継ぎ手等を全て含むことを目的とする。そのような機械的に付着された接続部は、振動、応力、および圧力下で導管の十分な把持を含む、接続部を一体に担持する流体密封シールおよび機械的強度によって特徴付けられる。流体は、気体、液体、スラリー、およびそれらの任意の変化例および組み合わせを含んでもよい。
【背景技術】
【０００３】
流体システムおよび回路は、導管端を相互に、および、流量を制御し、流量を封じ込め、流量を調節し、流体または流量の１つ以上の特性を測定し、あるいは流体システム内の流体に影響を及ぼし得る流量デバイスに、相互接続するために、典型的には、機械的に付着された接続部を使用する。流体システムは、最も単純な住宅配管システムから、いくつか例を挙げると、石油化学、半導体、生物薬剤学、医学、食物、商業、住宅、製造、分析機器、および運送業用の最も複雑な流体システムまで、あらゆる場所で見られる。複雑なシステムは、新しい設備として、または修理、保守、あるいは改修作業の一部として設置されている取付用具、または事前に設置された取付用具のいずれかである、数千もの取付用具を含んでもよい。
【０００４】
本明細書で使用されるような「機械的に付着された接続部」という用語は、例えば、ネジ付き接続部、締め付け接続部、ボルト締めまたはねじ込み接続部等の、機械的に付与された力、応力、圧力、トルク、または同等物によって定位置で担持される少なくとも１つの接続部を伴う、流体システム用の、または流体システムにおける、任意の接続部を意味する。これは、溶接、ろう付け、はんだ付け、接着等として最も一般的に実践される、冶金または化学接続部と区別される。機械的に付着された接続部は、機械的および冶金接続部の組み合わせを含んでもよく、しばしばそのようであり、そのような接続部もまた、少なくとも１つのそのような接続部を含むため、「機械的に付着された接続部」の範囲内である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示で提示される本発明のうちの１つによれば、導管の機械的に付着された接続部用のゼロクリアランス取付用具またはアセンブリが提供される。一実施形態では、導管接続用の取付用具は、選択的に導管の外面に陥入する、導管把持部材を含んでもよく、選択的に、外面に対して密閉してもよい。別の実施形態では、取付用具はさらに、導管把持くぼみから軸方向に離間したゼロクリアランスシールを形成する、シール要素を含む。さらなる実施形態では、シール要素は、面シール部材の接面と別の接面上の面シール表面との間に配置される。さらに具体的な例示的実施形態では、シール要素は、２つの接面の間で軸方向に圧縮されるガスケットを備える。別の実施形態では、導管把持部材およびシールの配設、および場合によっては付加的な部品が、選択的に、別個のサブアセンブリまたはプレアセンブリとしてともに担持されてもよい。
【０００６】
本開示で提示される別の発明によれば、取付用具の１つ以上の部品に一体化されるか、または組み込まれる感知機能とともに、導管接続用のゼロクリアランス取付用具またはアセンブリの一部としてゼロクリアランスシールを含む、導管用の機械的に付着された接続部が検討される。例示的実施形態では、感知機能が含まれるか、またはアセンブリにおいてゼロクリアランスシールを提供するためにも使用されるシール要素に関連付けられてもよい。より具体的な例示的実施形態では、感知機能は、埋め込まれるか、付着されるか、統合されるか、あるいはシール要素に組み込まれるか、または関連付けられるか、センサまたはデバイスの形で実現されてもよい。
【０００７】
本開示で提示される別の発明によれば、本体連結部材が主要本体と導管ソケット挿入物とを備える、分割本体概念を利用する、取付用具が提供される。主要本体および挿入物は、選択的に、１つまたは複数の感知機能を含んでもよい。本明細書で提示される別の発明は、張り出し型導管取付用具用のスマート取付用具を提供する。
【０００８】
本開示の発明の側面によれば、取付用具、または取付用具の１つ以上の構成要素には、構成要素の識別、構成要素の適合性、設置および組立、なならびに製造業者、設置業者、またはエンドユーザに有用であってもよい任意の他の種類の情報のうちの１つ以上を含むが、それらに限定されない取付用具の実用性を促進する、例えば、センサまたは他のデバイスの形等の、電気、電磁、または電子的能力が提供される。本開示はさらに、取付用具または取付用具構成要素にそのような能力を含む関連方法、ならびに、そのような取付用具の使用と関連する方法を検討する。
【０００９】
本開示で提示される本発明のうちのもう１つによれば、取付用具の１つ以上の構成要素と統合される、または組み込まれる、あるいは関連付けられる、またはその既存の取付用具アセンブリまたは構成要素に導入されてもよい、１つ以上の感知機能を含む、導管および他の流体構成要素用の機械的に付着された接続部または取付用具が検討される。例示的実施形態では、感知機能が含まれるか、またはアセンブリにおける連結部材と関連付けられてもよい。さらに具体的な例示的実施形態では、１つ以上の感知機能は、埋め込まれる、付着される、統合される、あるいは連結ナットまたは連結本体または両方に組み込まれる、または関連付けられる、１つ以上のセンサまたはデバイスの形で実現されてもよい。
【００１０】
さらに別の実施形態では、構成要素が密閉または非密閉機能あるいは感知機能を備えるかどうかにかかわらず、アセンブリとともに、感知機能を含む構成要素をさらに含むこと等によって、感知機能が取付用具に導入されてもよい。別の実施形態では、例えば、感知機能は、ガスケット、リング、またはワッシャ状デバイス等のセンサ担体または基材とともに、取付用具に導入されてもよい。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
縦軸を有する流体導管用の機械的に付着された接続部であって、少なくとも１つの導管把持部材を備える接続部材と、該接続部を引き寄せるために軸方向に一体に接合される第１の連結部材および第２の連結部材であって、該接続部は、該接続部が引き寄せられた後に導管把持および流体密封シールを提供する、第１の連結部材および第２の連結部材と、該機械的に付着された接続部、該接続部材のうちの１つ以上、該機械的に付着された接続部によって封じ込められる流体のうちの１つ以上、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つの状態または特性を検出するための、該接続部材のうちの１つ以上と関連付けられるセンサとを備える、接続部。
（項目２）
前記センサは、前記機械的に付着された接続部と関連付けられる回路に無線通信する、湿潤センサを備える、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目３）
前記センサは、前記機械的に付着された接続部と関連付けられる回路に無線通信する、非湿潤センサを備える、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目４）
前記回路は、前記接続部から遠隔にある、項目２または３に記載の機械的に付着された接続部。
（項目５）
前記第１および第２の連結部材は、連結本体と連結ナットとを備え、前記センサは、該連結ナットおよび該連結本体の少なくとも一方と一体化する、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目６）
前記センサは、ひずみゲージを備える、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目７）
前記センサは、シール要素の中または上に配置される、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目８）
前記シール要素は、ガスケットを備える、項目７に記載の機械的に付着された接続部。
（項目９）
前記センサは、前記連結部材のうちの１つの中に形成される通路の中に配置される、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目１０）
前記導管把持部材は、単一のフェルールまたは２つのフェルールを備える、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目１１）
前記センサは、前記機械的に付着された接続部から遠隔にある回路に無線または有線通信する、湿潤または非湿潤センサを備える、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目１２）
自身と機械的に付着される接続部を作成する、流体導管用の取付用具であって、少なくとも１つの導管把持部材を含む取付用具部材と、該取付用具を引き寄せるために一体に接合される第１の連結部材および第２の連結部材であって、該取付用具は、該取付用具が引き寄せられた後に導管把持およびシールを提供する、第１の連結部材および第２の連結部材と、取付用具部材若しくは該取付用具によって封じ込められる流体または両方の状態若しくは特性を検出するセンサであって、該センサは該取付用具によって組み立てられるように適合される担体または基材の上に配置される、センサとを備える、取付用具。
（項目１３）
前記センサは、湿潤センサを備える、項目１２に記載の取付用具。
（項目１４）
前記センサは、非湿潤センサを備える、項目１２に記載の取付用具。
（項目１５）
前記導管把持部材は、単一のフェルールまたは２つのフェルールを備える、項目１２に記載の取付用具。
（項目１６）
前記担体または基材は、環状リングを備える、項目１２に記載の取付用具。
（項目１７）
前記環状リングは、ガスケットを備える、項目１２に記載の取付用具。
（項目１８）
前記担体または基材は、環状リングを備え、前記センサは、該リングの上に配置される、項目１２に記載の取付用具。
（項目１９）
前記センサは、無線で情報を伝達する、項目１２に記載の取付用具。
（項目２０）
前記センサは、ＲＦＩＤタグ、ひずみセンサ、圧電センサ、超音波センサ、圧力センサ、温度センサ、光学センサ、容量センサ、誘導センサ、抵抗センサ、音響センサ、流量センサ、化学種センサから選択される、項目１２に記載の取付用具。
（項目２１）
前記センサは、ＲＦＩＤタグ、ひずみセンサ、圧電センサ、超音波センサ、圧力センサ、温度センサ、光学センサ、容量センサ、誘導センサ、抵抗センサ、音響センサから選択される、項目１に記載の機械的に付着された接続部。
（項目２２）
導管端に接続するための取付用具であって、該導管は縦軸を有する、取付用具であって、
導管把持部材と、駆動部材と、面シール部材とを備え、該駆動部材は、該取付用具が引き寄せられると、該導管把持部材の軸方向移動を該導管の外面に陥入させ、該駆動部材は、該導管把持部材から軸方向に離間した場所において、該面シール部材にゼロクリアランスシール生じさせる、取付用具。
（項目２３）
第１の取付用具構成要素と、第２の取付用具構成要素とを備え、該第１および第２の取付用具構成要素は、前記軸方向移動および前記ゼロクリアランスシールを生じるように、前記取付用具を引き寄せる間に一体に接合される、項目２２に記載の取付用具。
（項目２４）
前記第１の取付用具構成要素は、雌ネジナットを備え、前記第２の取付用具構成要素は、雄ネジ本体を備える、項目２３に記載の取付用具。
（項目２５）
前記取付用具を引き寄せる間に一体に接合される、ナットおよび本体を備え、該ナットは、前記駆動部材に接触する駆動表面を備える、項目２２に記載の取付用具。
（項目２６）
前記面シール部材の第１のシール表面と前記本体の第１のシール表面との間に配置される、ガスケットを備え、該シール表面は相互に対面し、該ガスケットのそれぞれの対向面と前記ゼロクリアランスシールを形成する、項目２５に記載の取付用具。
（項目２７）
前記把持部材は、環状リングを備える、項目２２に記載の取付用具。
（項目２８）
前記把持部材は、フェルールを備える、項目２２に記載の取付用具。
（項目２９）
前記駆動部材、導管把持部材、および面シール部材は、導管上に前記アセンブリを設置する前に、接合されたサブアセンブリとなるように適合される、項目２２に記載の取付用具。
（項目３０）
前記面シール部材は、前記駆動部材上の表面と接合して、該面シール部材と駆動部材とを、その間に前記導管把持部材を有するアセンブリとして一体に担持する円筒形の延長部を備える、項目２９に記載の取付用具。
（項目３１）
前記導管把持部材および前記ガスケットは、少なくともそれらの表面硬化された部分を備える、項目２２または２６に記載の取付用具。
（項目３２）
前記表面硬化部は、炭化物を実質的に含まない浸炭ステンレス鋼表面を備える、項目３１に記載の取付用具。
（項目３３）
導管用の取付用具であって、
導管端部分と、
一体に接合可能である、第１の連結構成要素および第２の連結構成要素と、
駆動部材、導管把持部材、および該第１と第２の連結部材との間に配置される面シール部材と
を備え、
該導管把持部材は、該導管の表面に陥入して該導管を把持し、該面シール部材は、該取付用具が出来上がるとゼロクリアランスシールを形成する、取付用具。
（項目３４）
前記面シール部材と前記第２の連結構成要素との間に配置される、ガスケットを備え、該ガスケットは、前記取付用具が出来上がると、該面シール部材および該第２の連結構成要素のそれぞれとゼロクリアランス面を形成する、項目３３に記載の取付用具。
（項目３５）
導管端を把持および密閉するための方法であって、
その外面に部材を陥入することによって前記導管を把持することと、前記くぼみから軸方向に離間したゼロクリアランス面を形成することと
を含む、方法。
（項目３６）
前記面シール部材の第１のシール表面と第２のシール表面との間に配置される、シールを備え、該第１および第２のシール表面は相互に対面し、該シールのそれぞれの対向面と一体に前記ゼロクリアランスシールを形成する、項目２２に記載の取付用具。
（項目３７）
前記シールは、ガスケットを備える、項目３６に記載の取付用具。
（項目３８）
前記ガスケットは、平坦な金属ワッシャ状デバイスを備える、項目３７に記載の取付用具。
（項目３９）
前記導管把持部材は、その外周において放射状延長部を伴うベルビルスプリングを備える、項目２２に記載の取付用具。
（項目４０）
前記導管、導管把持部材、駆動部材、およびシール部材は、ステンレス鋼合金を備える、項目２２に記載の取付用具。
（項目４１）
前記導管把持部材は、ベルビルスプリング構成を備える、項目２２に記載の取付用具。
（項目４２）
前記導管把持部材は、半径方向内側部分から半径方向外側部分まで、半径方向外向きに、かつ第１の軸方向に延在する、第１および第２のフラスト円錐壁を備え、該半径方向内側部分は、該導管把持部材と前記導管との間にシールを提供するように前記取付用具が引き寄せられると、係合の円周リングに沿って該導管を塑性的に変形させるように構成される、環状導管陥入縁を有する、項目２２に記載の取付用具。
（項目４３）
流体導管の機械的に付着された接続部用の取付用具であって、
導管把持部材と、ゼロクリアランスシール要素と、取付用具構成要素または該取付用具によって封じ込められる流体の状態または特性を検出する、該シール要素と関連付けられるセンサと
を備える、取付用具。
（項目４４）
前記センサは、湿潤センサである、項目４３に記載の取付用具。
（項目４５）
前記センサは、非湿潤センサである、項目４３に記載の取付用具。
（項目４６）
前記センサは、前記シール要素と一体化する、項目４３、４４、または４５に記載の取付用具。
（項目４７）
前記シール要素は、環状面シールガスケットを備える、項目４６に記載の取付用具。
（項目４８）
自身と機械的に付着される接続部を作成する、流体導管用の取付用具であって、少なくとも１つの導管把持部材と、該取付用具を引き寄せるために一体に接合される第１の連結部材および第２の連結部材であって、該取付用具は、該取付用具が引き寄せられた後に導管の把持およびシールを提供する、第１の連結部材および第２の連結部材と、該取付用具、該部材のうちの１つ以上、または該取付用具によって封じ込められる流体、またはこれらの組み合わせの状態若しくは特性を検出する、該部材のうちの１つ以上と関連付けられるセンサとを備え、該連結部材のうちの１つは、２つの別個の構成要素を有する本体を備え、該別個の構成要素は、主要本体と挿入物とを備え、該挿入物は、該少なくとも１つの導管把持部材用のカム作用表面を備える、取付用具。
（項目４９）
前記センサは、前記挿入物と関連付けられる、項目４８に記載の取付用具。
（項目５０）
前記挿入物は、他方の連結部材と面シールを形成する、項目４８に記載の取付用具。
（項目５１）
自身と機械的に付着された接続部を作成する、流体導管用の取付用具であって、少なくとも１つの導管把持部材と、該取付用具を引き寄せるために一体に接合される第１の連結部材および第２の連結部材とを備え、該取付用具は該取付用具が引き寄せられた後に導管の把持およびシールを提供し、該連結部材のうちの１つは、２つの別個の構成要素を有する本体を備え、該別個の構成要素は、主要本体と挿入物とを備え、該挿入物は、該少なくとも１つの導管把持部材用のカム作用表面を備える、取付用具。
（項目５２）
自身と機械的に付着される接続部を作成する、張り出し型流体導管用の取付用具であって、該取付用具を引き寄せるために一体に接合される第１の連結部材および第２の連結部材を備え、該取付用具は、該取付用具が引き寄せられた後に導管の把持およびシールを提供し、該連結部材のうちの１つは、引き寄せる間に張り出し型導管端に挿入する先細端を有する本体と、該取付用具、１つ以上の取付用具部材、若しくは該取付用具によって封じ込められる流体、またはこれらの組み合わせの状態若しくは特性を検出する、該第１および第２の連結部材のうちの１つ以上と関連付けられる少なくとも１つのセンサとを備える、取付用具。
（項目５３）
前記連結部材のうちの１つと前記導管端との間に配置されるパッキン押さえを備え、該パッキン押さえはセンサを備える、項目５２に記載の取付用具。
（項目５４）
先細ネジ付き取付用具と、該取付用具によって封じ込められる前記流体または該取付用具の特性を検出するための１つ以上のセンサとの組み合わせ。
（項目５５）
ガスケットおよび２つのパッキン押さえを備える衛生取付用具と、該取付用具によって封じ込められる前記流体または該取付用具の特性を検出するための１つ以上のセンサとの組み合わせ。
（項目５６）
センサと、該センサを導管に機械的に付着される接続部用の取付用具の中に位置付けるセンサ担体との組み合わせ。
（項目５７）
前記センサ担体は、ガスケットまたはワッシャ状部材を備える、項目５６に記載の組み合わせ。
（項目５８）
前記パッキン押さえは、該パッキン押さえを引き寄せて前記ガスケットを軸方向に圧縮するように前記取付用具をきつく締めている間に締め付けデバイスに接触する、先細表面を備える、項目５５に記載の組み合わせ。
（項目５９）
取付用具構成要素であって、
取付用具または流体システムにおける、該構成要素、該構成要素の使用、または該構成要素の環境に関する情報を提供または含有するデバイスを備える、構成要素。
（項目６０）
前記構成要素は、フェルール、導管端、ナット、本体のうちの１つ以上である、項目５９に記載の構成要素
（項目６１）
導管端を把持および密閉するために、該導管端上に取付用具を引き寄せることと、
該事前に組み立てた取付用具を少なくとも部分的に分解することと、
該少なくとも部分的に分解した取付用具の中にセンサを設置することと、
導管端を把持および密閉するために、該導管端上に、自身の中に設置された前記センサを有する該取付用具を引き寄せることによって、該取付用具を作り変えることと
を含む、流体封じ込めのための方法。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、部品が手できつく締めた状態で組み立てられている、縦断面図で図示された、本明細書で開示される１つ以上の発明を組み込む取付用具の実施形態である。
【図２】図２は、図１の丸Ａの領域の拡大図である。
【図３】図３は、図２の丸く囲んだ領域の拡大図である。
【図４】図４は、図１の丸Ｂの領域の拡大図である。
【図５】図５は、片側縦断面図で図示された、完成した引き寄せ状態の図１の取付用具の拡大図である。
【図６】図６は、本明細書で開示される別の発明による感知機能を含む、図１および２に図示されたアセンブリの別の実施形態である。
【図７−１】図７は、片側縦断面図で図示された、オプションの感知機能を伴う分割本体取付用具の実施形態である。
【図７−２】図７Ａ−７Ｄは、片側縦断面図で図示された、感知機能を伴う面シール構成の付加的な実施形態である。
【図８−１】図８は、全縦断面図における、感知機能を伴う張り出し型取付用具の実施形態である。
【図８−２】図８Ａは、片側縦断面図で図示された、感知機能を伴う衛生取付用具の実施形態である。
【図９】図９Ａおよび９Ｂは、取付用具の中に感知機能を位置付けるために使用されてもよい、ガスケットまたはセンサ担体の実施形態を図示する。
【図１０】図１０は、縦断面図であり、かつ感知機能を伴う、ネジ付き先細接続部を図示する。
【図１１】図１１は、手できつく締めた状態で図示された、張り出していないフェルール型取付用具を図示する。
【図１２】図１２は、縦断面図で図示され、かつ引き寄せる前の手できつく締めた状態である、本明細書で開示される１つ以上の発明を組み込む取付用具アセンブリの実施形態である。
【図１３】図１３は、縦断面図における、図１２のアセンブリで使用されてもよいような本体型連結部材の拡大図である。
【図１４】図１４は、図１２の線１４−１４に沿って得られた断面における図である。
【図１５】図１５は、縦断面図で図示され、かつ引き寄せる前の手できつく締めた状態である、本明細書で開示される１つ以上の発明を組み込む取付用具アセンブリの実施形態である。
【図１６】図１６は、縦断面図における、図１５のアセンブリで使用されてもよいような本体型連結部材の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
具体的には管取付用具に関して、より具体的にはステンレス鋼管類用の管取付用具に関して、種々の実施形態が説明されるが、当業者であれば、プラスチック、ポリマー等を含むがそれらに限定されない任意の金属または非金属導管および任意の金属または非金属取付用具構成要素とともに、本発明が使用されてもよいことを容易に理解するであろう。本発明はまた、より肉薄の導管またはより肉厚の壁の導管とともに使用されてもよい。本明細書で使用されるような、「ゼロクリアランス」という用語は、ひとつの構成を指し、事前に導管端に付着され、別の流体部材に接続されている取付用具による配設を指し、そのような取付用具は、導管端の軸方向変位を必要とせずに、他方の流体部材からの導管端の分離を可能にするように緩められてもよい。より一般的な概念では、ゼロクリアランス取付用具は、取付用具に付着される導管端の軸方向変位を必要とせずに取付用具が分離されてもよいように、取付用具の分解を促進する。例えば、ゼロクリアランスシールを含むゼロクリアランス取付用具は、第２の連結構成要素、例えば、本体からの第１の連結構成要素、例えば、ナットの分離を可能にして、単純な半径方向移動または変位とともに、導管端が他の流体部材から分断されることを可能にしてもよい。さらに、例示的実施形態は、導管端と特定の種類の流体部材（連結本体）との間の接続部を図示するが、そのような図示は説明の目的のためにすぎず、限定的な意味で解釈されるべきではない。本明細書の本発明は、別の導管端、連結構成要素または部材、弁、調節器、フィルタ等の流量制御部材等であるが、それらに限定されない任意の流体部材に導管端を接続するために使用されてもよい。本発明のゼロクリアランスの側面は、取付用具が設置および完成した引き寄せ状態であるときに、導管の把持およびシールを維持している間中、導管端が連結された他方の流体部材に対する導管端の軸方向変位の必要性を排除することによって、流体システムにおいて取付用具を設置および除去することを容易にする。手できつく締めたとは、種々の部品が導管端上に組み立てられているが、やや弱い手動組立力またはトルクによって達成される、かなり緩いかまたは時にはぴったりと合った状態であることを意味する。「完成した引き寄せ状態」とは、確立された導管の把持およびシールとともに、導管端と別の流体部材との間に接続部を完成させるために、取付用具が導管端上にきつく締められていることを意味する。手できつく締めた状態と完成した引き寄せ状態との間には、取付用具がきつく締められている時の中間引き寄せおよび組立ステップがあってもよい。また、本明細書では、用語が導管端上に取付用具を組み立て、きつく締める工程を指すという点で、「引き寄せる」と同様である、「作り上げる」または「出来上がった」取付用具という用語が使用される。取付用具部品の「サブアセンブリ」または「プレアセンブリ」、およびこれらの用語の派生語への本明細書での言及は、別々に組み立てられるか、または様々な部品の誤設置の機会を低減することによって、取付用具の最終組立を単純にする一体または単一のユニットとして、任意の従来の配設または方法によって一体に接合および担持されてもよい２つ以上の部品を指す。流体システムおよび流体回路という用語は、本明細書ではいくぶん交換可能に使用され、流体システムが流体封じ込めのためのより複雑な配設を指すが、流体回路は、機械的に付着された接続部によって別の流体デバイスに接続される導管のように単純であってもよい。本発明は、複雑性にかかわらず、全ての異なる種類の体システムおよび回路に適用可能である。
【００１３】
本開示はまた、導管用のゼロクリアランス取付用具、アセンブリ、または機械的に付着された接続部を含むが、それらに限定されない機械的に付着された接続部を有する感知機能を含むステップに関する。本明細書で使用されるような、感知機能、および「センサ」における感知機能の任意の実施形態は、例えば、取付用具またはアセンブリ、取付用具またはアセンブリ構成要素、部材、または部品のうちの１つ以上、および／または、取付用具またはアセンブリによって封じ込められる流体に関する情報、状態、現状、状況、またはデータを感知、検出、測定、指示、報告、フィードバック、または収集する能力を含むがそれに限定されない能力、あるいはそれらの任意の組み合わせとして、最も広い文脈で解釈されることを目的とする。取付用具によって封じ込められる流体を感知するステップとは、取付用具アセンブリの下流または上流のセンサまたは感知機能と区別されるような、取付用具の境界内の流体を感知するステップを意味する。感知機能は、湿潤または非湿潤またはその両方のいずれかであるセンサによって実現されてもよい。湿潤センサは、取付用具または機械的に付着された接続部によって封じ込められる流体に暴露される、それの少なくとも一部分を有するものである一方で、非湿潤センサは、流体との接触から分離されるものである。
【００１４】
本発明の種々の発明の側面、概念、および特徴が、例示的実施形態において組み合わせて具体化されるように、本明細書で説明および図示されてもよいが、これらの種々の側面、概念、および特徴は、個別で、またはそれらの種々の組み合わせおよび従属組み合わせのいずれかで、多くの代替実施形態において使用されてもよい。本明細書で明示的に除外されない限り、全てのそのような組み合わせおよび従属組み合わせは、本発明の範囲内となることを目的とする。なおもさらに、代替材料、構造、構成、方法、回路、デバイスおよび構成要素、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、形態、嵌合、および機能に関する代替案等の、本発明の種々の側面、概念、および特徴に関する種々の代替実施形態が、本明細書で説明されてもよいが、そのような説明は、現在公知であろうと後に開発されようと、利用可能な代替実施形態の完全または包括的一覧となることを目的としない。当業者であれば、容易に、本発明の側面、概念、または特徴のうちの１つ以上を付加的な実施形態に取り入れてもよく、たとえそのような実施形態が本明細書で明示的に開示されていなくても、本発明の範囲内で使用する。加えて、本発明のいくつかの特徴、概念、または側面が、好ましい配設または方法であるとして、本明細書で説明されてもよいにもかかわらず、そのような説明は、そのように明示的に記述されない限り、そのような特徴が必要とされる、または必要であると示唆することを目的としない。なおもさらに、本開示の理解を支援するように、例示的または代表的な値および範囲が含まれてもよいが、そのような値および範囲は、限定的な意味で解釈されるものではなく、そのように明示的に記述された場合のみに、臨界値または範囲となることを目的とする。さらに、種々の側面、特徴、および概念が、発明の発明または形成部分として、本明細書で明示的に識別されてもよい一方で、そのような識別は、排他的となることを目的としないが、そのようなものとして、または具体的発明の一部として明示的に識別されることなく、本明細書で十分に説明される、発明の側面、概念、および特徴があってもよく、代わりに、本発明は、添付の請求項で説明される。例示的方法または工程の説明は、全ての場合に必要とされるものとして全てのステップを含むことに限定されず、そのように明示的に記述されない限り、要求または必要に応じて解釈される、ステップが提示される順番も限定されない。
【００１５】
図１を参照すると、本発明のうちの１つ以上のものの第１の実施形態が提示されている。導管端Ｃを別の流体部材に機械的に付着するか、または接続するためのアセンブリ１０が図示されている。アセンブリ１０はまた、本明細書では、機械的に付着された接続部または取付用具とも呼ばれるが、取付用具という用語は、導管端が別の流体構成要素に機械的に付着されるか、または接続されてもよい、任意の配設として広義に解釈されることを目的とする。参考目的のみで、導管Ｃは、中心縦軸Ｘを有する。「軸方向」移動または変位および「半径方向」移動または変位への本明細書での言及は、軸Ｘに関して行なわれる。
【００１６】
アセンブリ１０は、第１の連結部材または構成要素１２、および第２の連結部材または構成要素１４を含んでもよい。連結構成要素は、導管端Ｃ上の導管把持およびシールとともにアセンブリ１０が設置される、任意の好適な配設であってもよい。図１の実施形態については、第１の連結構成要素１２は、雌ネジナットの形で実現されてもよく、第２の連結構成要素は、雄ネジ本体の形で実現されてもよい。典型的には、「本体」の形の連結部材は、典型的には導管ソケットの中に導管端を受容するが、必ずしも導管ソケットの中とは限らない。しかしながら、本明細書で教示されるようなゼロクリアランス取付用具の場合、本体１４は、以下で説明されるようにゼロクリアランスシール表面を提供し、導管Ｃの端を受容しない。しかしながら、本体１４は、導管端を受け入れない１６等におけるような端構成を有してもよい。したがって、本開示の目的で、我々は、本体を、ナット等の別の連結部材に接合可能である連結部材と見なす。「ナット」の形の連結部材は、適正な導管把持およびシールを有する仕上り状態まで、取付用具をきつく締めるか、または引き寄せるように本体に接合され、ナットは、典型的には、引き寄せる間に導管把持部材に係合するか、または代替として、把持部材に係合する駆動部材に係合してもよい駆動表面を含む。アセンブリ１０が導管を把持し、いくつか例を挙げると、温度、圧力、ひずみ、および振動等のいずれか１つ以上の環境応力を受けて、導管が緩むことを防止するために、相互に対する相対軸方向移動によって一体に接合し、導管端Ｃ上にアセンブリ１０を設置するためにきつく締めることができるという意味で、これらの構成要素（例えば、ナットおよび本体等）は、「連結器」である。アセンブリ１０はまた、流体の損失に対してシールも提供する。導管Ｃによって運ばれる流体は、気体、液体、それらの組み合わせ、または任意の他の流体媒質であってもよい。アセンブリ１０は、全体的な流体システム内で接続部を作成する際に、典型的な用途を見出してもよい。また、連結部材の一方または両方は、実践では、流体構成要素の一部または流体構成要素と一体であってもよく、必ずしも本明細書でも図示されるような不連続な構成要素でなくてもよいことも留意されたい。例えば、本体１４は、弁または弁本体等の流体制御デバイス、流量計、タンク、多岐管、または導管が取付けられる任意の他の流体構成要素等の、別のデバイスまたは構造と一体化するか、または関連付けられてもよい。
【００１７】
連結本体１４自体は、導管端Ｃに接続される流体部材と見なされてもよく、または、流体構成要素、別の導管端等の別の部品にさらに接続されてもよい、端構成１６を含んでもよい。示されるように、図１の端接続部１６は、従来の管取付用具本体の雄ネジ端１８を含んでもよいが、導管端Ｃを流体システムの中へ、または別の流体部材に接続するために、任意の端接続構成が必要に応じて使用されてもよい。
【００１８】
この実施形態は、第１および第２の連結構成要素１２、１４の間のネジ付き接続部を提供するが、ネジ付き接続部は、多くの利用可能な選択肢のうちの１つにすぎない。代替案は、締め付けまたはボルト締め接続部を含むが、それらに限定されない。使用される接続の種類は、流体密封方式でアセンブリ１０を導管端に固定するために必要とされる力の性質によって決定される。一般的に言えば、図１に図示されるような取付用具は、張り出していない端接続部に使用されてもよく、別の流体部材への接続の前の処理工程として、導管の円筒形が張り出し型ではないことを意味する（しかし、導管は、設置工程中に塑性的に変形してもよい）。導管端は、おそらく、端表面Ｃ１（図２）に対する通常の面およびバリ取り工程以外、いずれの特定の準備も必要としない。なおもさらなる代替実施形態では、雄雌螺合が、第１および第２の連結構成要素について逆転されてもよい。
【００１９】
第１の連結構成要素１２および第２の連結構成要素１４は、取付用具を引き寄せる間にアセンブリ１０を一体に接合し、きつく締めるのを支援するように、それぞれレンチ平面２０、２２を含んでもよい。必要に応じて、取付用具を締め、緩めるために、連結構成要素１２、１４の間の相対的な回転が使用されてもよい。
【００２０】
本体１４は、導管Ｃの内側円筒壁２６の直径とほぼ同じ、または同じである直径を有する、中心穴２４を含んでもよい。ほとんどの接続部について、必ずしも全ての場合に必要とされるとは限らないが、穴２４および導管Ｃは、軸Ｘに沿って同軸上に整列され、組み立てられる。
【００２１】
第２の連結構成要素１４はさらに、その内側端部分３０において第１の端面または接面２８を含む。この端面または接面２８は、本明細書の以下でさらに十分に説明される目的で、シール表面３２を提示する。この実施形態でのシール表面３２は、略平面のシール表面を備えるが、代替として、シール表面３２と接合するシールの種類に基づいて、他のシール表面構成が使用されてもよい。例えば、図１の実施形態では、シール表面は、組み立て、締めている間に、シール要素４８のビーズを整合させるのに役立つ、陥凹（図示せず）を含んでもよい。図１より、例えば、取付用具１０が導管端上に設置された後に、第１および第２の連結構成要素１２、１４が分離される時に、アセンブリ１０を外すために、または言い換えれば、本体１４から導管端Ｃを分離するために、単純な半径方向移動または変位が使用されてもよいことが理解されるであろう。したがって、本体１４に対する導管Ｃの軸方向移動の必要なしで、取付用具構成要素を分離することができるため、この構成がゼロクリアランス接続部を達成する。種々の実施形態では、必ずしも全ての場合で必要とされるとは限らないが、ゼロクリアランスシールは、導管把持部材、特に、導管把持部材が陥入するか、あるいは導管外面を把持する領域から、軸方向に分離または離間される。したがって、接面２８において作成されるシールは、本明細書ではゼロクリアランスシールと呼ばれ、アセンブリまたは取付用具１０は、本明細書ではゼロクリアランスアセンブリまたは取付用具と呼ばれる。より一般的には、ゼロクリアランスシール配設は、取付用具が引き寄せられるとゼロクリアランスシールを一体に形成する部品を備える。次いで、この第１の実施形態では、ゼロクリアランスシール配設は、面シール挿入物（４０、以下参照）と、例えば、ガスケット等のシール要素（４８、以下参照）と、連結構成要素のうちの１つ、この実施例では本体１４とを含んでもよい。しかし、多くの代替実施形態は、ゼロクリアランスシールを達成するために、異なる部品および異なる構成および形状を使用してもよい。代替実施形態では、ビーズは、ガスケットの上よりもむしろ、平面的な接面の一方または両方の上に提供されてもよく、ガスケットは、平坦な平面を有してもよい。加えて、ゼロクリアランス取付用具が提供され、分解後、把持部材は導管上に残り、したがって、取付用具１０の作り変えを促進する（作り変えとは、導管端上の取付用具の事前設置後、以降で取付用具を作り上げるまたは引き寄せることを指す）。
【００２２】
図１および２を参照して、アセンブリ１０はさらに、導管の把持およびシールを達成するために使用されてもよい１つ以上の部品を含んでもよい。その外面Ｃ２に対して導管Ｃを把持するように、導管把持部材３４が提供されてもよい。より高い圧力の用途については、加圧下において後退し、取付用具１０内の流体密封シールを潜在的に弱める導管Ｃに、強力な把持圧力および抵抗を提供するように、導管外面Ｃに把持部材３４が陥入し、切り込み、または食い込むことが望ましくてもよい。しかしながら、より低い圧力の用途では、把持部材３４は、導管表面Ｃ２を実際に陥入または切断することなく、導管を適切に把持するように設計されてもよい。導管Ｃに適切な把持力を提供することに加えて、把持部材３４はまた、導管外面Ｃ２に対する一次または二次流体密封シールを提供して、アセンブリ１０からの流体の損失から保護してもよい。したがって、本明細書で理解されるように、導管把持部材は、取付用具の完全な引き寄せ時に、圧力、振動、および他の環境効果に対して導管を把持し、また選択的に、流体密封シールを提供してもよい、任意の部品または部品の組み合わせである。
【００２３】
駆動部材３６は、把持部材３４を（図１のような非応力状態から）偏向あるいは変形させて、導管Ｃを把持し、選択的に導管Ｃに対して密閉するように、取付用具を引き寄せる間に導管把持部材３４に必要な力を付与することを支援するために使用されてもよい。代替的用途では、駆動部材３６は必要とされなくてもよく、把持部材３４を導管Ｃとの把持係合に駆動するために、（把持部材３４およびシール部材４０の付加的で好適な修正とともに）第１の取付用具構成要素１２の駆動表面３８等の内面が使用されてもよい。
【００２４】
面シール部材または挿入物４０は、把持部材３４に導管Ｃを把持させ、選択的に導管Ｃに対して密閉させることを支援するために、または駆動部材３６と協働して、使用されてもよい。面シール部材４０は、選択的に、把持部材３４が面シール部材４０の内面４２と係合する、別の一次または二次シール領域を提供してもよい。面シール部材４０は、その構成要素のオプションであるが重要である側面が、第２の連結構成要素１４の第１の端面２８および第１のシール表面３２に対面する第２のシール表面４６を提示する、端面４４を提供するため、本明細書ではシール部材と呼ばれる。この例示的実施形態では、シール表面３２、４６は、略平坦な平面的接面であり、流体密封シール領域が略平面２８、４４で提示されるという点で、面シール表面として機能する。再度、面シール表面３２、４６は、中間シール要素４８の形または形状に適合するように、必要に応じて構成されてもよい。多くの実施形態では、面シール部材４０は、シール要素４８の１つの側面にシール表面を提示するように、適切な形状および構成を有するパッキン押さえまたは本体の形で実現されてもよい。
【００２５】
図２および４を参照すると、シール要素４８は、導管把持部材３４と第２の連結部材１４との間のゼロクリアランスシールを提供するのに好適である、任意の形態で実現されてもよい。多くの実施例のうちの１つは、取付用具１０が適切に引き寄せられた時にゼロクリアランスシールを形成するよう、シール要素４８のシール表面５０、５２とシール表面３２および４６との間に面シールが提供される、シール構成である。
【００２６】
図２および４の例示的実施形態では、シール要素４８は、従来のまたは特殊な設計の面シールガスケットの形で実現されてもよく、または示されるような別の代替案として、両側にあり、各面シール表面４６、３２に対面する環状密閉ビーズ５６、５８を伴う、略平坦で薄いワッシャ状本体５４を有してもよい。好ましくは、各密閉ビーズ５６、５８とその各接面との間の相対硬度は、部品が軸方向にともに圧縮された時に、良好なシールを向上させるものである。シール表面５０、５２が各接面４６、３２よりも硬質または軟質であるかどうかは、設計上の選択事項である。
【００２７】
シール要素４８は、密閉ビーズ５６、５８を有する必要はないが、代わりに、平坦であってもよく、または、良好な面シールおよびゼロクリアランスを向上させるように他の特徴および形状を有してもよい。別の代替案として、ビーズは、接面４４、２８上に形成されてもよい。他の代替案は、全金属、非金属、またはそれらの組み合わせである、シール要素を使用するステップを含むが、それに限定されない。例えば、必要に応じて、およびシステム流体と適合するように、シール要素４８とともに、または接面２８、４４ともに、あるいは両方で、エラストマーまたはプラスチック材料が含まれてもよい。
【００２８】
引き続き図２および４を参照すると、シール要素４８は、ソケットまたは陥凹６２を形成する、半径方向に先細のカラー部分６０を含んでもよい。このソケット６２は、導管端Ｃ１のロケータ位置を提供するために使用されてもよい。ソケット６２は、先細で内向きに陥凹状の壁６４によって部分的に画定され、それに対して導管端Ｃ１が隣接して、導管が取付用具１０に完全に挿入されていることを組み立てる人に示してもよい。シール要素４８はまた、内側円筒壁６８によって外接される貫通通路６６を含んでもよい。壁６８の直径、ならびにシール４８の形状および材料は、取付用具の完全な引き寄せ時に、接続部における閉じ込め領域を縮小するように、壁６８が導管の円筒壁２６と本体の中心穴２４との間に口径線または近口径線連続性を形成するように、選択されてもよい。先細壁６４および円筒壁６８は、環状縁７０において合流する。この縁７０は、必要であれば、ビーズ５６および把持部材３４用のバックアップシールとして、または一次シールとしてのいずれかで、導管端Ｃ１に対するシール領域を提供するために使用されてもよい。
【００２９】
図１−３および５の図示した例示的実施形態では、および特に図３を参照すると、導管把持部材３４は、いくつかの点がスプリングワッシャに匹敵してもよい円錐状の本体７２の形で実現されてもよい。したがって、本体７２は、この実施例では半径方向内側の円筒壁７６によって画定され、取付用具１０の組立中に導管Ｃがそれを通って摺動されることを可能にする、中心開口部を含んでもよい。スプリングワッシャ形状の一般例は、ベルビルスプリングであるが、そのような形状は例示的にすぎない。ベルビルスプリングは、概して、スプリングの中心縦軸に沿った方向に、図１に関して、軸Ｘと平行な方向に、表面に対する活荷重または付勢を提供するために使用される。一実施形態における我々の概念は、スプリングが軸方向に荷重が加えられた時に引き起こされる、導管外面Ｃ２に対する軸方向圧縮によって、導管把持、および選択的にシールを達成するために、スプリングワッシャ手法を使用することである。導管把持部材３４に対する軸方向荷重は、例えば、導管Ｃに対するスプリングの内向き軸方向圧縮を生じさせる、非応力状態のスプリングと比較して、より平坦な状態にスプリングを変形させる。効果的に導管の外面を把持し、選択的にそれに対して密閉するためにスプリングワッシャを使用するという、この概念は、２００７年１月４日にＷＯ２００７／００２５７６Ａ２として発行され、参照することにより本明細書に全体として組み込まれる、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２４７７６号において十分に説明されている。
【００３０】
図３の実施形態では、円錐状の本体７２は、半径方向内側の壁７６から任意の半径方向延長部８４まで延在する、２つの略平行かつ選択的に平行なフラスト円錐壁８０、８２を備える。典型的なベルビルスプリングは、延長部８４を使用せず、本発明は、多くの場合、そのような従来のスプリング設計とともに使用されてもよい。外側フラスト円錐壁８０と内側円筒壁７６とは、スプリングワッシャ７２の前端または縁８６において合流する。この前縁８６は、鋭い縁であってもよいが、そうである必要はなく、好ましくは、取付用具１０が引き寄せられた時に、導管の外面Ｃ２に陥入するか、または埋まるような構成または形状であってもよい。引き寄せる間、導管外面に対する半径方向圧縮に加えて、スプリングが平坦になり始めるにつれて、前縁８６のわずかな軸方向移動がある。前縁８６はまた、面シール部材４０の先細またはフラスト円錐表面４２との係合によって、導管表面に対して半径方向に方向付けられる。これらの移動は、前縁８６を導管外面Ｃ２に陥入または貫通させる（図５に関する以下の論議を参照）。導管表面に陥入することによって、円錐状の本体７２は、特に加圧下で、導管Ｃが取付用具から後退して出ようとする傾向に対して、高い把持強度を呈する。しかしながら、より低い圧力の用途については、食い込む、または陥入するタイプの影響を導管に及ぼす必要はなくてもよい。円錐状の本体７２は、必要に応じて、および特定の全体的な取付用具１０の構成および設計に必要とされるように、把持およびシール機能を推進する、多くの代替的形状および構成を有してもよい。
【００３１】
把持部材３４は、初めに、取付用具の手できつく締めた状態で図３に図示されるように、導管表面付近の下方において面シール部材４０の内面４２に係合する。内面４２は、円錐状の本体７２に対するカム作用表面を提示するような、また、引き寄せる間に円錐状の本体７２の偏向に制限を提供するような、フラスト円錐である。前方または外側フラスト円錐壁８０および内面４２が、好適な内含角度αを画定してもよい一方で、後方または内側スプリング壁８２および駆動部材３６の外側の先細フラスト円錐表面８８は、好適な内含角度βを画定してもよい。多くの場合、角度αおよびβは、同じ、またはほぼ同じであってもよいが、他の場合では、把持部材３４の設計および動作に応じて異なってもよい。表面８８および４２は、所望の把持および導管外面Ｃ２に対するオプションの密閉を達成するように所望される方式で、円錐状の本体７２の偏向を制御するように協働する。この偏向の制御は、駆動部材３６上の対応する半径方向延長部９０に係合する、任意の半径方向延長部８４の使用によってさらに強化されてもよい。駆動部材３６が円錐状の本体７２に対して軸方向に移動させられるにつれて、前方縁８６の軸方向移動は、面シール部材４０によって制限されるため、円錐状の本体７２が平坦になり始め、それは、断面図において、より垂直な配向に向かって移動する壁８０、８２として現れている。このことは、円筒壁７６の内向き収縮、言い換えれば、その直径の減少を引き起こし、したがって、前方縁８６を導管に陥入させるか、または食い込ませ、一般に円筒壁７６については、導管Ｃ２に対してスエージ加工させる。スエージ加工とは、塑性または弾性変形のいずれかを伴って、導管表面がより小さい直径まで半径方向に圧縮されることを意味する。代替的な場合では、特により低い圧力の用途については、たとえ圧縮がスエージ加工作用とみなされるほどではなくても、導管外面に対する半径方向の荷重により、実質的にコレットに嵌めるように、スプリング壁７６が導管に対して圧縮されることが十分であってもよい。円錐状の本体７２が完全に塑性的に変形せず、平坦化するにつれてポテンシャルエネルギーを蓄えるため、我々はこの設計を活荷重式と見なし、さらに該設計は、取付用具１０の作り変えを可能にし、言い換えれば、完全に締められた取付用具が緩められ、次いで、必要に応じて、同じ結果して得られる導管把持およびシールを伴って作り変えられてもよい。さらに、システム圧力が上昇するにつれて、圧力が取付用具１０から導管を後退して押し出す傾向があることに留意されたい（例えば、図１で見られるように、右から左へ）。円錐状の本体７２の凸状側面が高い側面システム圧力に対面する設計については、この導管が取付用具から抜け出そうとする傾向が、さらに一層圧縮される円錐状の本体７２をもたらし、円錐状の本体７２を導管にさらに陥入させ、また、導管表面をよりきつく把持させる。把持強度が増加するシステム圧力とともに増加するため、我々は、この作用を活性化導管把持と呼ぶ。
【００３２】
本明細書において図示される把持部材３４は、スプリングワッシャ型構成であるが、そのようなものは必要とされず、他の環状リング状導管把持および密閉部材が代替として使用されてもよいことに留意されたい。
【００３３】
面シール部材４０は、導管把持部材３４の後方に延在するオプションの円筒形延長部９２と、導管把持部材３４および駆動部材３６の一部分の周囲のシュラウドとを含んでもよい。後方延長部９２は、フック９４、または駆動部材の半径方向延長部９０の後端９６を覆ってスナップ留めすることができる、同様に機能し、いくらか可撓性の部材を含んでもよい。この配設は、不適正な設置の可能性を低減するように、取付用具１０の組立または現場使用を単純化するために使用されてもよい、統一サブアセンブリまたはプレアセンブリ９８（図１）として、駆動部材３６、導管把持部材３４、および面シール部材４０を一体に連結するために使用されてもよい。サブアセンブリ９８として部品を一体に担持するために、クリップ留め配設以外の技法が使用されてもよい。サブアセンブリはまた、必要に応じて、付加的な部品、またはより少ない部品を含んでもよい。例えば、シール要素４８がサブアセンブリに含まれてもよい。別の代替案として、場合によっては、駆動部材３６は必要とされなくてもよいが、むしろ、ナットの表面３８が、面シール部材４０に対して円錐状の本体７２を駆動するために使用されてもよい。そのような代替案では、導管把持部材３４および面シール部材４０は、サブアセンブリとして接合されてもよく、または選択的に、サブアセンブリの一部としてシール要素４８を含んでもよい。いずれの場合でも、導管端上に完全に締められている選択された部品のサブアセンブリは、本体１４からのナットの分解、弛緩、脱連結、または分離後に、導管端上に残る。
【００３４】
円筒延長部９２はまた、フックまたは端９４の内向き半径方向偏向を引き起こすカム作用により、選択的にナット駆動表面３８に係合する内側端表面９９を含んでもよい（図５も参照）。このことは、フックまたは端を、駆動部材３６、例えば、駆動部材の選択的に先細になった外面３６ａに対して圧着または圧縮させる。このことは、きつく締められた取付用具が後に緩められるか、または分解された時に、面シール部材４０が、導管端上のサブアセンブリ９８として、駆動部材３６および把持部材３４とともに組み立てられたままであってもよい。
【００３５】
駆動部材３６はさらに、延長部１００を導管外面Ｃ２に対して内向きに偏向または圧着させるカム作用により、ナット駆動表面３８に係合する、オプションの後方円筒延長部１００を含んでもよい（図５参照）。この圧着は、選択的に、導管への陥入を含んでもよいが、必要ではない。例えば、超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリエチレンまたはＵＨＭＷ−ＰＥ等の、例えば、樹脂または潤滑剤１０２といった、オプションの潤滑材料は、最初に、後方延長部１００によって画定されるポケット１０４に配置されてもよい。完全な引き寄せ後、潤滑材料は、圧搾され、圧着延長部１００と導管表面Ｃ２との間の接触領域の中へ移動させられる。潤滑材料は、導管における振動および曲げモーメントの結果として発生する場合がある、導管表面の摩耗およびフレッティングの影響を低減する働きをする。
【００３６】
図５を参照すると、完全に引き寄せられ、きつく締められた状態の取付用具１０の例示的構成を図示している。領域１０６で、ここではより小さい円筒壁７６を導管上にスエージ加工することによって、把持部材３４は、所望の導管把持力を達成するのに十分に、いくぶん扁平であることが注目されるであろう。場合によっては、このことは、導管表面に食い込むことによって、段部１０８を形成するステップを含んでもよい。この段部１０８は、圧力に応じて、把持部材３４の前縁８６に押し付き、それは、導管が後退して出ることを防止し、圧力が増加するにつれて、把持部材３４のさらなる平坦化により、把持部材をさらに一層きつく把持させる。面シール部材４０の後方円筒形延長部９２は、駆動部材３６を覆って圧着されており、後方円筒形延長部１０２は、圧着領域の中に移動させられた潤滑材料１０２とともに、導管上に圧着されている。シール要素４８もまた、それとともにビーズ５６、５８がゼロクリアランス面シールを形成するように、対面シール表面３２、４６との間で軸方向に圧縮されている。ビーズ５６、５８は、理解を簡単にするために、表面３２、４６への誇張された陥入を伴って図示されている。本明細書の全ての図面では、種々の間隙、空間、および整合は、図示を簡単にし、明確にするために、いくぶん誇張される場合がある。
【００３７】
したがって、陥入した把持部材３４は、外側導管表面に沿って（例えば、概して数字１０６で示された領域で）把持およびシールを提供し、把持部材３４はまた、概して数字１０７で示された領域におけるように、面シール部材表面４２に対するシールも提供し、シール要素４８は、面シール部材４０と、本体端部分３０とのゼロクリアランスシール１０９を提供する。これらのシールは、導管端Ｃと本体１４を通る流体流路との間に、完全に密閉された接続部を提供する。
【００３８】
取付用具１０の圧力定格をさらに増加させるために、コア材料と比較して表面硬化されるように、種々の部品または表面が処理されてもよい。１つの例示的で好適な工程は、ステンレス鋼合金中に炭化物を実質的に含まない硬化表面を生じる、低温炭化であるが、特定の用途に必要とされる所望の硬度および耐腐食性に基づいて、加工硬化および非低温炭化、窒化、およびその他を含む、他の硬化工程が必要に応じて使用されてもよい。例えば、ステンレス鋼取付用具１０について、ビーズ５６、５８またはシール表面５０、５２（図４）を表面硬化させることが望ましくてもよい。また、いくつかの設計では、導管把持部材３４の表面全体、または代替として、導管Ｃに陥入し、かつそれに対して圧縮する、内向き部分１１０（図３）を硬化させることが望ましくてもよい。このことは、導管が、多くの実施例のうちのいくつかを挙げると、２２０５または２５０７二相ステンレス鋼等の硬質合金材料尾を備える時に、特に有用であってもよい。また、スプリングが平坦化されるにつれてスプリングワッシャ７２の内径が減少する傾向があるのと同時に、外径が増加する傾向があるため、いくつかの用途では、把持部材３４の外側部分１１２（図３）を硬化させることが望ましくてもよい。外側部分１１２を硬化させることによって、このスプリングワッシャ７２の直径を増加させる傾向が軽減される。取付用具はまた、スプリングワッシャ７２の外周縁１１４が係合し、面シール部材４０の後方円筒形延長部９２の内面１１６によって半径方向に制約されるように、設計されてもよい。
【００３９】
引き寄せる間、ナット１２は、取付用具本体１４に対して軸方向に前進し、導管把持部材３４をいくぶん平坦化して導管表面に陥入し、また、面シール要素４８および面シール部材４０と本体１４との間の半径方向面シールを達成する。本体１４は、例えば、Ｏリング面シールに通常は適応する、例えば、標準ＳＡＥ面シール設計であってもよい。面シール部材４０は、自由で屈曲していない導管把持スプリング（図１のように手できつく締めた状態）との角度を有する、スプリング３４に隣接する対向表面４２を有し、引き寄せる間に導管把持部材３４の平坦化に関与する。導管把持部材３４の反対側には、同様に、角度βで導管把持部材３４に隣接する適切な表面８８（図３）を有する、パッキン押さえ等の駆動部材３６があり、それがまた、引き寄せる間にスプリングの平坦化に関与する一方で、引き寄せも面シールを達成する。
【００４０】
面シール部材４０は、導管把持部材３４および駆動部材３６の大部分を覆う、オプションの後方に延在するシリンダ９２を有する。後方に延在するシリンダ９２の端は、選択的に、駆動部材３６上の半径方向段部９０を覆ってスナップ留めする、半径方向内向きのフックを有する。一体にスナップ留めされると、駆動部材３６、把持部材３４、および面シール部材４０は、単一ユニットとして取り扱い、保管し、在庫管理することができる、頑丈なカートリッジサブアセンブリ９８を形成する。そのようなものとして、この引き寄せる前のカートリッジ９８内では、把持部材３４は、自由で屈曲していない状態である。使用される時に、カートリッジ９８は、本体１４に組み立てられる、ナット１２の中に配置されてもよい。導管端は、ナット１２の端の中へ、カートリッジサブアセンブリ９８を通って、ゼロクリアランス面シール要素４８に対して上方に挿入される。ナットは、把持部材３４を平坦化することにより、（ａ）導管上の密閉把持と、（ｂ）本体１４上のゼロクリアランス面シールとを生成するように、前進させられる。引き寄せの経過中、ナットのカム作用駆動表面３８は、駆動部材３６上に、特に、駆動パッキン押さえ上の内含表面３６ａ上に、後方に延在するシリンダの端９４を、半径方向に、かつより堅く圧着する。駆動部材３６は、組立時に導管を覆う、オプションのより小さい後方に延在するシリンダ１００を有してもよい。より小さい後方に延在するシリンダ内には、より小さい後方に延在するシリンダの内径の円周に沿って塗布される、樹脂または他の好適な潤滑材料１０２の沈着物があってもよい。引き寄せ時に、ナットのカム作用駆動表面は、同様に、半径方向に、かつ導管の表面上に、このより小さい後方に延在するシリンダの端を圧着する。潤滑材料１０２は、導管表面上に、および導管とより小さい後方に延在するシリンダの圧着端との間の接触域の中に変位される。この潤滑された圧着作用は、流体システム振動の潜在的損傷効果に対する抵抗を生成する。流体システムの保守のため、または他の目的で、取付用具が分解された場合、カートリッジサブアセンブリ９８は、導管の端の上に固定されたままである。カートリッジサブアセンブリによって導管端上に捕捉されたナットは、導管上で自由に後方に摺動することができる。最初に、本体から導管端を軸方向に引き出す必要なく、本体を導管端から離して半径方向に持ち上げることができるため、この取付用具は、ゼロクリアランス設計を有すると言われている。取付用具が組み立て直されると（例えば、流体システムの保守後に）、ナットは、導管把持カートリッジサブアセンブリ９８の上方で後方に摺動され、本体上を引き寄せられる。流体シールは、導管表面上で、および本体面シールにおいて再建される。この取付用具設計は、締付可能性のさらなる利点を有する。取付用具が漏出を来した場合（不十分な引き寄せを含む、多数の理由のうちのいずれかによる）、密閉部材がさらに係合し、漏出を止めるように、ナットを本体上にさらにきつく締めることができる。
【００４１】
既述のように、導管把持部材３４は、導管が通過することができる中心穴７６または内径を有する、ベルビルまたはベルビル状スプリングとも呼ばれる、基本的に円錐形の形状を有してもよい。平坦にするようにスプリングを軸方向に押すことにより、その縁が導管の表面に陥入し、導管を適所に把持するように、中心穴に直径を減少させる。
導管取付用具の中に構成されて、把持スプリングの平坦化は、把持スプリングに隣接する表面が把持スプリングのトロイダル屈曲または平坦化を付与するように、本体に対してナットを引き寄せるか、または前進さえることによって、完遂される。これらの隣接表面は、自由で屈曲していない導管把持スプリングとともに角度αおよびβを有して始まり、概して、その半径方向に最も内側の凸面において、およびその半径方向に最も外側の凹面において、スプリングに触れる。把持スプリングは、システム流体の高圧源に向かった凸状側面を伴って、導管取付用具の中に構成される。把持スプリングは、取付用具の引き寄せ後でさえも、圧力源に向かって若干量の凸性を維持する。その圧力が引き寄せられた取付用具から導管を押し出そうとするにつれて、導管把持スプリングの内径は、導管表面にさらに深く埋まる。導管を押し出すための、より大きい圧力負荷に応じた、このさらなる把持の提供は、活性化導管把持と呼ばれ、上昇するシステム流圧による、増加した導管把持要件を満たすように増加する把持である。
【００４２】
取付用具の設計者にとって種々の利点を達成するために、導管把持部材３４にスプリング状ワッシャを使用する実施形態が使用されてもよい。スプリング状部材７２は、本体１４に対するナット１２のかなり短い行程または変位によって、図５のような完全に引き寄せられた状態まできつく締められてもよい。例えば、図１の実施形態は、本体に対するナットの半回転のみで、または４分の１回転でさえも、完全に作成されてもよい。略平坦な把持部材３４の使用は、たとえ２つ以上が積層構成で使用されても、小型の取付用具設計を提供する。スプリングの制御された撓みもまた、肉薄導管ならびに肉厚導管に対する、これらの取付用具の使用および設計を容易にする。
【００４３】
ここで図６を参照すると、我々の発明の１つとして、「スマート取付用具」の実現をさらに検討しており、機械的に付着された接続部用の取付用具またはアセンブリが、組み立てた取付用具、取付用具部品のうちの１つ以上、取付用具によって封じ込められる流体、またはそれらの任意の組み合わせの健全性、性質、組立、条件、および現状に関して、分析機能または工程に情報またはデータを提供してもよい、感知機能を含むことを意味する。本開示では、図６に図示されるような実施形態は、取付用具１０用のゼロクリアランスシールを形成するように提供されるシール要素４８’に組み込まれるか、あるいは関連付けられる、感知機能を含む。シール要素４８’の基本構成および構造が図１−５の実施形態で使用されたのと同じであってもよいが、そうである必要はないため、図６ではシール要素にダッシュ記号（’）を使用している。以下のさらなる論議から容易に明白となるように、取付用具に感知機能を構造的に導入するための多くの異なる方法を含んで、付加的または代替的な感知機能が取付用具１０に導入されてもよい。
【００４４】
本発明は、いずれの特定の取付用具設計または構成にも限定されず、また、そのような取付用具に感知機能を導入するか、またはそのような取付用具とともに感知機能を含むという発想も対象にする。流体システムでの取付用具の時には非常に複雑で多数の使用法により、１つ以上の状態を感知できるか、あるいは、取付用具または取付用具に封じ込められる流体または両方の組立、性能、または健全性に関するデータおよび情報を収集できることが望ましくてもよい。容易に数十億に達する、非常に多くの取付用具が既に使用されており、本発明は、既存の取付用具設計、設置された取付用具設計に感知機能を導入するため、または、新しい取付用具または取付用具の設置、修理、改修の一部として、または保守作業の一部として、感知機能を提供するための装置および方法を提供する。取付用具とともに感知機能の普遍的かつ容易な設置を提供する能力により、流体システム設計者は、あらゆる異なる種類の制御および監視システム１２８を開発して、リアルタイム基準で必要に応じたものを含んで、取付用具部位で直接収集または取得されたデータおよび情報を利用してもよい。制御および監視システムまたは回路１２８は、遠隔場所でさえも、取付用具の外側に好都合に配置され、センサによって提供されるデータおよび情報を受信するために、センサとの有線または無線通信リンクを使用してもよい。代替として、回路１２８は、例えば、外面上等で、取付用具自体と一体化してもよい。「遠隔」とは、概して、回路１２８が取付用具から離れており、取付用具からある距離を置いてもよいことを意味するが、該用語は、それが遠距離であるか、または視線さえ越えなければならないことを暗示することも要求することも目的としないが、いくつかの用途では、有線または無線のいずれかの方式で、そのようなより長い距離の通信が好ましくてもよい。いくつかのセンサは、例えば、１フィート以下等の近い遠隔場所または範囲内で取り扱われる回路によって、問い合せを行なわれてもよい。
【００４５】
感知機能を伴う取付用具は、「スマート取付用具」と見なすことができ、機械的に付着された接続部用の取付用具またはアセンブリが、取付用具構成要素のうちの１つ以上、取付用具によって封じ込められる流体、または両方の健全性、性質、組立、状態、および現状に関して、分析機能または工程に情報またはデータを提供してもよい、感知機能を含むことを意味する。本開示では、本明細書で図示されるような例示的実施形態は、取付用具に感知機能を位置付けてその設計された機能を果たすように提供される、センサ担体または基材を用いて、取付用具の構成要素または部品または部材に組み込まれるか、あるいは関連付けられる、または取付用具に追加される、感知機能を含む。
【００４６】
図６の実施形態では、感知機能は、シール要素４８’と関連付けられているが、当業者であれば、湿潤型センサであろうと非湿潤型センサであろうと、１つ以上のセンサおよび感知機能が、代替として、またはシール要素センサに加えて、例えば、駆動部材３６、面シール部材またはパッキン押さえ４０、ナット１２、本体１４、導管把持部材３４、または導管Ｃ等の他の取付用具部材と関連付けられてもよいことを容易に理解するであろう。一実施例として、面シール部材またはパッキン押さえ４０と関連付けられたセンサ１２０ｃを示す（図６）。取付用具が新しいアセンブリであろうと、流体システムに既に設置されているアセンブリであろうと、または改修、修理、あるいは保守用であろうと、シール要素４８’は、取付用具に感知機能を導入するための単純かつ迅速な方法を提供する。設置可能な感知機能の使用は、単に、例えばシール要素等の設置可能な構成要素に感知機能を導入することによって、「スマート」にすることができる、一般的な取付用具設計を設計者が提供することを可能にする。例えば、取付用具が流体回路に設置された後でさえも、取付用具は、取付用具に１つ以上のセンサを導入することによってスマートにすることができ、１つ以上のセンサを除去することができ、または異なるセンサを追加または除去することができる。例えば、内部センサは、例えば、センサのないガスケットを、センサを有するガスケットと交換すること等によって、センサを設置するのに必要とされるあらゆる構造へのアクセスを獲得するのに十分に、きつく締められた取付用具を最初に分解することによって、設置されてもよい。または、おそらく、流体回路における特定の取付用具または場所において以前は知られていなかった、温度または圧力感知が必要とされることが発見された時に、設置者は、外部または内部温度または圧力センサを追加することを決定してもよい。これらは、取付用具との感知機能の使用を促進する取付用具設計を有することによって本明細書で利用可能となる、多くのオプションのいくつかの実施例にすぎない。設置可能な部品での感知機能の使用はまた、現場への最終取付用具構成の持ち越しも促進し、それは、エンドユーザが「スマート」および通常の取付用具の両方を仕入れる必要がなくなるため、より効率的な在庫管理を可能にする。代替として、または加えて、感知機能は、取付用具の種々の部品のうちの１つ以上に組み込まれるか、または取付用具の種々の部品のうちの１つ以上に組み込まれるか、一体化してもよい。
【００４７】
図６の例示的実施形態では、シール要素４８’は、シール要素４８’に取付けられる、一体化する、あるいは関連付けられる、１つ以上のセンサ１２０を含んでもよい。センサ１２０は、多種多様な形および機能を成してもよい。各センサ１２０は、センサの一部分が取付用具１０を通過するシステム流体に暴露されることを意味する、湿潤センサ１２０ａ、またはシステム流体に暴露されない非湿潤センサ１２０ｂ、またはそれらの組み合わせであってもよい。センサは、例えば、機械的に付着された接続部の性質または特性、例えば、いくつか例を挙げると、一般的な漏出、導管の底打ち、応力の変化、または振動、連結構成要素、導管把持部材、シール等の１つ以上の取付用具構成要素、および／または機械的に付着された接続部または取付用具によって封じ込められる流体、またはそれらの任意の組み合わせに関する、情報またはデータを感知、検出、測定、監視、あるいは収集するために使用されてもよい。湿潤センサ１２０ａは、例えば、いくつか例を挙げると、圧力、温度、ガルバニック効果、流体密度、屈折率、粘度、光吸収度、誘電性、流速、電気伝導度、ｐＨ、濁度、熱電気伝導度、湿度、気体または液体特有の性質等を感知してもよい。非湿潤センサ１２０ｂに対する例は、圧力、温度、シールの完全性、漏出、漏出速度、応力および応力プロファイル、振動、管の底打ち等を含んでもよい。
【００４８】
本明細書のゼロクリアランス取付用具の概念は、機械的に付着された接続部に感知機能を選択的に導入するための例示的構造を提供する。これは、設計者が、必要な時に感知機能を組み込むこと、または、センサに接続しないか、またはその構造にセンサを含まないシール要素を使用することによって、感知機能を省略することを可能にする。次いで、これは、単に、シール要素４８を、それと関連する感知機能を有するシール要素４８’と交換することによって、非センサ取付用具が設置された後でさえも、感知機能が流体システムの中へ追加されることを可能にする。ゼロクリアランスであるか否かにかかわらず、選択的に感知機能を受容してもよい、取付用具設計を有することによって、エンドユーザは、どの取付用具がスマートになるかを決定してもよく、したがって、現場への最終取付用具構成の持ち越しを可能にする。そのような持ち越しは、流体システムの在庫管理および設計最適化に関して、有意な利点を提供してもよい。
【００４９】
図示されるセンサ１２０ａ、１２０ｂの場所は例示的であり、センサ機能および構成がどのようになるかに基づいて、設計上の選択事項として選択されることに留意されたい。加えて、センサは、シール４８’の本体に埋め込まれるか、または表面実装あるいは接着されるか、またはシール４８’と一体化してもよい。例えば、非湿潤センサ１２０ｂは、シールポケット６４に対する導管端Ｃ１の応力または圧力を測定して、取付用具における導管Ｃの底打ちを検出または感知することができるように、シール４８’のカウンターボア等で表面に埋め込まれてもよい。
【００５０】
センサ１２０は、電磁、音響磁気、磁気共鳴、アンテナを含む誘導結合、赤外線、渦電流、超音波、および圧電を含むがそれらに限定されない、多くの異なる方法で動作してもよい。センサ１２０は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、２Ｇ、３Ｇ、ＲＦＩＤ、音響、赤外線、および光学を含むがそれらに限定されないものと、有線または無線方式で通信してもよい。図６の実施形態では、センサ１２０は有線である。陥凹および通路１２２がシール４８’に形成されてもよく、それを通って、ワイヤまたは伝導体、または光ファイバ等の他の通信リンク１２４が、取付用具１０の外へ送られてもよい。ネジ付きナットおよび本体接続部は、通信リンクが取付用具１０の外側で、センサ情報および信号を処理する電子機器１２８へ送られることを可能にするように、ネジ山の内径より下に位置付けられる溝または軸方向穴または他の経路１２６を含んでもよい。
【００５１】
センサ１２０は、接着剤、塗装、埋込、スパッタリング、金属射出成形、鋳造、圧縮、エッチング、プリント等を含むがそれらに限定されない、任意の数の好適な技法によって、シール４８’に組み込まれてもよい。
【００５２】
種々の感知機能に使用されてもよい、現在市販されている多種多様なセンサがある。間違いなく、今後、さらに多くのセンサ、特に、より優れた機能性、有意に小さい設置面積、代替的な設置および統合能力、および通信機能性を有するセンサが開発され、商品化されるであろう。本発明は、本明細書で説明されるような取付用具における、現在公知である、または今後開発される、そのようなセンサの使用を検討し、促進する。
【００５３】
市販のセンサの実施例は、以下のものを含むが、それらに限定されない。Ｅｎｄｅｖｃｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能な超小型絶対圧力センサのモデル３２３９４。これは、導電性エポキシ樹脂で基材または表面実装することができる、シリコンＭＥＭＳデバイスである。別の圧力センサまたは変換器は、ＰＣＢ  Ｐｉｅｚｏｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．より入手可能なモデル１０５ＣＸＸ系である。これらのセンサは、非常に小さいパッケージに入っているか、または、特定の用途の必要に応じて再包装されてもよく、圧電技術で動作する。Ｓｅｎｓｉｒｉｏｎ  ＡＧより入手可能なモデルＳＬＧ  １４３０およびＡＳＬ  １４３０等の液体流量計。Ｔｒｏｎｉｃｓ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ  ＳＡより入手可能な小型地震変換器、運動変換器、および角速度センサ。Ｓｉｇｎａｌ  Ｑｕｅｓｔ，Ｉｎｃ．より入手可能な傾転および振動センサ、角度センサ、ＭＥＭＳ傾斜計、ＭＥＭＳ振動センサ、およびＭＥＭＳ加速時計の、それぞれ、モデルＳＱ−ＳＥＮＳ−ＸＸＸＸ、ＳＱ−ＳＩＸＸ、ＳＱ−ＰＴＳ、ＳＱ−ＳＶＳ、およびＳＱ−ＸＬＤ。ＯｃｅａｎａＳｅｎｓｏｒ（Ｖｉｒｇｉｎｉａ  Ｂｅａｃｈ，ＶＡ）より入手可能な、温度感知能力を有する圧電型加速時計のモデルＴＲｌＢＸＮ。ＳＴ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓより入手可能な熱センサのモデルＬＭおよびＳＴＸＸＸ（多数の変化例）。Ｓｅｍｉｔｅｃ  ＵＳＡ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能なサーミスタ、ＩＲ温度センサ、ガス管アレスタ、およびバリスタ。ＭｉｃｒｏＳｔｒａｉｎ  Ｉｎｃ．より入手可能な直線変位センサのモデルＭ、ＭＧ、Ｓ、ＳＧ、およびＮＣ型ＤＶＲＴ。ＣＯＭＵＳ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌより入手可能な近接スイッチ。
【００５４】
上記は、本発明とともに使用されてもよい、入手可能な小型センサのいくつかの実施例にすぎない。本発明は、そのようなセンサ技術を促進し、および取付用具および機械的に付着された接続部に組み込まれることを可能にする。付加的な製品情報については、製造業者のウェブページを参照するとよい。基本的な製品文献は、具体的な包装概念を例証してもよいが、センサは、本明細書の種々の発明のうちの１つ以上によれば、再包装されるか、または代案として、取付用具構成要素または部材と一体化するかのいずれかであってもよい。
【００５５】
センサ統合、湿潤―センサ１２０は、シール要素４８’の壁表面上に埋め込まれてもよい。埋め込む方法は、樹脂注入、粉末金属焼結、またはろう付けを含んでもよいが、それらに限定されない。湿潤センサ１２０ａは、流体システム圧力、温度、および他の流体パラメータを監視するために使用されてもよい。別の実施例として、湿潤センサは、流量センサとして使用されてもよい。流量センサの場合、小型の湿潤流量センサがＳｅｎｓｉｒｉｏｎより入手可能である。流量センサは、例えば、取付用具への同調挿入物を含むもの等の、同調導管形状を利用してもよい。端取付用具管ソケット６４の湿潤表面上に配置されるセンサ１２０もまた、管の底打ちおよび取付用具の引き寄せ状態を監視するために使用されてもよい。例えば、導管の底打ち、あるいはまた、導管把持デバイスまたは引き寄せを検証するデバイスの位置を検出するために、近接センサが使用されてもよい。湿潤センサは、例えば、第１のセンサから他方のセンサへの無線通信を促進するように、別のセンサ（図示せず）である、非湿潤センサとペアを組ませることができる。他の代替実施形態では、無線湿潤センサが配置されるか、または種々の取付用具構成要素の湿潤表面と一体化し、構成要素の壁を通して無線通信してもよい。このことは、取付用具の圧力封じ込め構造を破る必要性を回避してもよい。しかし、より低い圧力または良性の用途では、圧力封じ込め構造を破る有線センサが使用されてもよい。この概念は、非金属構成要素のみではなく、３１６ステンレス鋼を含むがそれに限定されない、金属構成要素にも適用されてもよい。構成要素材料は、無線信号を受信および処理する適切な電子回路によって捕らえられるように、無線信号が貫通しなければならない壁の厚さとともに、必要とされる無線周波数を部分的に決定する。さらに別の代替案として、音響学的特性の変動が検出された時に、振動、漏出、または漏出の開始を検出するために、Ａｋｕｓｔｉｃａの小型マイクロホンおよび加速時計が、取付用具で使用されてもよい。
【００５６】
センサ技術―センサ１２０は、感圧性であり、圧力の変化とともに色を変化させる、フィルムを備えてもよい。フォトニクスは、色、圧力の兆候を感知し、例えば、電子機器１２８へのセンサ信号伝送のために、光ファイバまたは他のデバイスが使用されてもよい。センサ１２０は、代替として、付与した力と比例する共振特性を有する、力に敏感な分子構造を備えてもよい。その共振は、例えば、ＲＦワンド等の遠隔スキャナによって検出することができる。センサ１２０は、代替として、物理的性質の離間差（例えば、圧力差、ひずみ差、静電容量）を検出するための二重ダイヤフラムを備えてもよい。一般的な検出技法は、両方のダイヤフラムを感知するフォトニクスの使用であってもよく、物理的性質の差またはダイヤフラムの変化に比例する反応の差異（反射、屈折、および強度の推移）を検出する。
【００５７】
センサ１２０は、略円形のリングまたはフープ状シール要素４８’の湿潤表面上に統合されてもよい。センサ１２０は、取付用具１０に組み立てられるとシステム流体によって湿潤される、シール４８’上の内径表面上に、または半径方向表面上に統合されてもよい。センサ要素は、シール４８’の表面に、ラミネート加工、プリント、付着、接着剤で適用、または同等に適用、あるいは直接適用されてもよい。シール４８’は、シール要素の内径表面へのセンサ要素の直接プリントまたは適用を可能にするように、分割リングアセンブリまたはシール挿入物を備えてもよい。センサの軸方向配向が重要である場合には、例えば、流量用のセンサで、これらのシール挿入物は、シール上の軸方向に分化したスロットまたは溝に合わせられてもよい。シール４８’は、取付用具、特に面シール取付用具上の一方向に合わせられた構造を一致させるために、カウンターボア、円周段部、または同等物を使用して、一方向に合わせられてもよい。シール４８’に統合されるセンサ１２０は、電子機器１２８または他のセンサ、または両方に、配線で接続されてもよく、したがって、システム流体の封じ込めの外側からセンサを配線接続するように、外面へのリード線または同等物を備えてもよい。そのようなリード線がシールともに複合物を形成するため、システム流体の封じ込めまたはシールの完全性の障害がない。シール４８’に統合されるセンサは、センサ用の外部アンテナを提供するように、リード線または同等物を備えてもよい。ここでも、そのようなリード線がシールともに複合物を形成するため、システム流体の封じ込めまたはシールの完全性の障害がない。完全に受動であろうと、内蔵バッテリまたは燃料電池によって電力供給されようと、シールに統合されるセンサは、代替として、外面へのリード線を備えず、したがって、システム流体の封じ込めまたはシールの完全性の障害がない。
【００５８】
本明細書の本発明は、導管を別の流体部材に機械的に接続するための方法を含み、該方法は、例示的実施形態の説明において上記で十分に説明されている。１つのそのような方法は、上記で説明されるような例示的な方式で導管把持接続部およびゼロクリアランスシールを形成することによって、導管を流体部材に接続するステップを含む。別の実施形態では、方法は、ゼロクリアランスシールと関連付けられる感知機能を提供するステップを含む。
【００５９】
電子機器１２８（図６）は、有線および無線接続を含む、多くの異なる方法で、センサ１２０に動作可能に連結されてもよい。無線接続は、アンテナ、光結合、音響等によるもの等の、電磁結合を含んでもよい。電子機器１２８で使用される具体的な回路は、使用されているセンサ１２０の種類に基づいて選択および設計される。例えば、ひずみゲージが非湿潤センサ１２０ｂに使用されてもよく、ひずみゲージは、インピーダンス、電気伝導度、または他の検出可能な特性または状態の変化を示す。電子機器１２８は、関心のひずみゲージの状態を検出するように、例えば、有線接続または無線接続を介して、電流または電圧または他のエネルギーをひずみゲージに提供してもよい。同様に、電子機器１２８は、温度または圧力センサの状態を問い合わせるか、または検出してもよく、または、電子機器１２８は、センサによって生成される関心の情報またはデータを符号化または含有する、センサから伝送される信号を受信してもよい。これらは、本明細書の本発明を実行するために使用されてもよい、多種多様で豊富なセンサおよび電子機器のいくつかの実施例にすぎない。
【００６０】
図７を参照すると、縦断面図で図示されている（便宜上、全体的な取付用具の半分しか図示されていない）のは、オプションの感知機能を有する取付用具の別の実施形態である。この実施形態では、本体連結部材（「本体」とは、導管端を受容するソケットを含む連結部材を意味する）２００は、ネジ付き主要本体２０２および導管ソケット挿入物２０４といった、２つの構成部品に分割されてもよい。組み立てられた本体２００は、上記の実施形態のナット１２等のナット（図示せず）または別のナット構成と噛合してもよい。主要本体２０２は、雄ネジ端２０６を含んでもよいが、非ネジ付き連結もまた、必要に応じて使用されてもよい。
【００６１】
ソケット挿入物部材２０４は、引き寄せる間に導管把持部材２１０に係合するフラスト円錐カム作用表面２０８を有する、外端を含んでもよい。取付用具２００は、必要に応じて、単一または複数の導管把持部材を使用してもよい。ソケット挿入物部材２０４はさらに、導管Ｃの端Ｃ１用のソケット２１６を形成する第１の略半径方向の壁２１４とともに、第１の略円筒壁２１２を含んでもよい。ソケット挿入物部材２０４はさらに、主要本体２０２上の第２の面シール表面２２２に対面する第１の面シール表面２２０を提示する、半径方向フランジ２１８を含んでもよい。任意の好適なシール配設が使用されてもよく、この例示的実施形態では、完全な引き寄せ後に、挿入物２０４と主要本体２０２との間に面シールを達成するように、密閉ビーズ２２４が提供されてもよい。このシールは分割本体の設計に必要とされる。
【００６２】
図７では明確にするために誇張されているが、わずかな間隙２２６が挿入物２０４と主要本体２０２との間に存在する。この間隙は、必要に応じてセンサワイヤを取付用具２００の外まで送るために使用されてもよい。例えば、ビーズ２２４において形成される面シールを越えた流体漏出を検出するために、オプションの漏出検出センサ２２８が、カウンターボア２３０等の陥凹の中に提供されてもよい。別のオプションのセンサ２３２は、挿入物部材２０４のカウンターボア２３４等の陥凹の中に提供されてもよい。これは、例えば、流量、温度、または他の特性を感知するために使用される、湿潤センサであってもよい。陥凹２３４は、代替として、非湿潤センサを提供するために、流体からセンサ２３２を分離する薄い壁を形成するよう、挿入物２０４の中へのブラインドボア（図示せず）であってもよい。センサ２３２から外部環境にワイヤを送るように、接続穴２３６が提供されてもよく、または、無線センサが代替として使用されてもよい。
【００６３】
この実施形態の一側面によれば、分割本体の使用は、取付用具の設計者が取付用具２００に感知機能を組み込むか否かを選択することを可能にする。感知機能を含む挿入物２０４が使用されてもよく、または、感知機能を省略する挿入物が使用されてもよい。分割本体２０２は、従来または特注の設計の導管把持部材、導管および噛合ナット、または他の構成要素と協働するように、好適に設計されてもよい。
【００６４】
図８を参照すると、張り出し型導管用の取付用具３００が図示されており、１つ、または選択的にそれ以上の感知機能を含む。取付用具３００は、設計が従来型であるか、または、特定の用途および性能基準のために設計されてもよいが、一般に、そのような取付用具は、先細の前方端３０４を有する本体３０２を含んでもよい。ナット３０６は、図８に図示されるような完全に出来上がった状態まで取付用具を引き寄せるように、本体３０２と協働する。ナット３０６はまた、オプションのパッキン押さえ部材３０８と協働してもよい。パッキン押さえ部材３０８が使用されると、本体の先細表面３０４に対する張り出し型導管端ＣＦに圧縮力を付与して、流体密封シールを形成する。パッキン押さえを使用しない取付用具については、ナットは、典型的には、本体の先細表面に対して導管端を圧縮する、駆動表面を有する。
【００６５】
図８は、取付用具に種々の感知機能を組み込むために、いくつの異なる種類のセンサ３１０が選択的に使用されてもよいかを例示的な方式で図示する。例えば、本体の先細表面３０４またはパッキン押さえ３０８に対する圧縮応力を検出するように、センサ３１０ａおよびｂが、陥凹またはカウンターボア３１２ａおよびｂの中に配置されてもよい。必要に応じて、温度または他の性質等の流体性質を点検するために、種々の湿潤センサ３１０ｃおよびｄが使用されてもよい。ひずみゲージ型センサ、近接センサ等と同様に、適正な引き寄せ、振動、および圧力を検証するために、ならびに、漏出をについて点検するために、他のセンサ３１０ｅ、ｆ、ｇ、およびｈが使用されてもよい。再度、これらのセンサは、有線または無線であり、多くの異なる方法で取付用具に統合されてもよい。取付用具構成要素または取付用具によって封じ込められる流体の具体的な性質は、センサの場所によって部分的に決定される。
【００６６】
次に、図７Ａ−７Ｄを参照すると、それと関連する１つまたは複数の感知機能を有する、ゼロクリアランス取付用具と関連付けられてもよいが、全ての場合でそうである必要はない、面シール構成の代替実施形態を図示している。図７Ａでは、ゼロクリアランス取付用具１２００は、螺合可能に連結されたナット１２０２および本体１２０４と、第１および第２のパッキン押さえ１２０６、１２０８と、パッキン押さえの接面の間に挟まれるシールまたはガスケット１２１０とを含んでもよい。パッキン押さえは、典型的には、各導管端（図示せず）に溶接あるいは流体密封方式で接続される。流体密封面シールを達成するために、圧縮性シール１２１２および１２１４が必要に応じて使用されてもよい。シール１２１２、１２１４は、例えば、エラストマーＯ−リングシールであってもよいが、任意の好適なシールが代替として使用されてもよい。Ｏ−リング型シールは、典型的には、各シール溝１２１６、１２１８の中に配置される。ナットおよび本体がともにきつく締められると、流体密封の機械的接続部を形成するように、ガスケットおよびＯ−リングが軸方向に圧縮される。取付用具１２００の典型的な市販例は、Ｓｗａｇｅｌｏｋ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ）より入手可能である。この実施形態では、１つ以上のセンサ１２２０をガスケット１２１０と関連付けることによって、感知機能が提供されてもよい。センサは、本明細書およびその他で説明されるとおりであってもよい。図示した実施例では、センサ１２２０は、カウンターボア１２２２の中に配置される、またはガスケットの表面上に配置される、湿潤センサである。非湿潤センサが代替として使用されてもよく、１つ以上の湿潤または非湿潤センサが、選択的に、いずれか一方または両方のパッキン押さえ、ナット、または本体と関連付けられてもよい。また、ナットと本体との間の非ネジ付き連結が使用されてもよい。有線センサについては、ワイヤを送るように通路１２２４が提供されてもよく、または無線センサが使用されてもよい。
【００６７】
図７Ｂは、第１および第２のＳＡＥ端１２３０、１２３２が、密閉ビーズ１２３６、１２３８を有するガスケット１２３４を圧縮する、従来のＳＡＥ型面シール端接続部１２２９を図示する。ガスケット１２３４またはＳＡＥ端のいずれか一方あるいは両方には、例えば、表面実装センサ等の、１つ以上の湿潤または非湿潤センサ１２４０が提供されてもよい。センサは、本明細書およびその他で説明されるとおりであってもよい。
【００６８】
図７Ｃは、ガスケットの異なる密閉配設を含む、ＳＡＥ端面シール取付用具１２５０用の別の接続部を図示する。この実施例では、パッキン押さえまたは端１２５２には、密閉ビーズ１２５４が提供されてもよい。ガスケット１２５６は、端１２５２、１２５８の間に挟まれ、ガスケットはまた、ＳＡＥ端１２５８に対して密閉する密閉ビーズ１２６０を含んでもよい。ガスケット１２５６は、１つ以上の湿潤または非湿潤センサ１２６２を含んでもよく、端１２５２、１２５８もまた、本明細書およびその他で説明されるような１つ以上の湿潤または非湿潤センサを含んでもよい。図７Ｃでは、端１２５２は、例えば、導管把持部材であってもよい。
【００６９】
図７ＤのＳＡＥ端面シール取付用具では、例えば、より多くのセンサを収容するために、多重部品ガスケットが使用されてもよい。この実施例では、第１のガスケット１２７０および第２のガスケット１２７２が、第１の端１２７４と第２の端１２７６との間で圧縮される。例えば、第１の端は、導管把持部材であってもよく、第２の端は、ＳＡＥ端であってもよい。ガスケットまたは端または両方には、本明細書およびその他で説明されるような湿潤または非湿潤センサ１２７８が提供されてもよい。
【００７０】
図８Ａは、周知のようなクランプ機構１２８５によって２つのパッキン押さえ１２８２、１２８４との間で圧縮される、ガスケット１２８０を使用する、従来および周知の衛生取付用具を図示する。２つのパッキン押さえ１２８２、１２８４は、クランプが半径方向にきつく締められた時に、パッキン押さえがともに駆動され、それらの間でガスケットを圧縮するように、円周クランプに接触する先細の駆動表面を含む。これらの発明とともに使用するために好適な衛生取付用具の市販例は、Ｓｗａｇｅｌｏｋ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ）より入手可能なＴ字形シールであるが、本明細書の図８は、Ｔ字形シール製品を表さず、むしろ異なる衛生取付用具設計である。
【００７１】
図８Ａの図示した実施例では、ガスケット１２８０はさらに、本明細書の本発明による、１つまたは複数のセンサ１２８６を含む。センサは、必要に応じて、湿潤型または非湿潤型であってもよく、センサは、選択的に、パッキン押さえのいずれか一方または両方とともに含まれてもよい。図９Ａおよび９Ｂはさらに、従来のガスケットまたはリング１２９０にも、本明細書で説明されるようなセンサ１２９２が提供されてもよいことを図示する。ガスケット１２９０は、取付用具に設置される付加的な構成要素であってもよく、または、例えば、取付用具において密閉および／または構造機能を提供する、取付用具部材であってもよい。したがって、ガスケット１２９０はまた、１つまたは複数のセンサが取付用具に設置されることを可能にするため、センサ担体と見なされてもよく、図９Ａでは、センサは、内径１２９４に沿って、ガスケットと関連付けられ、図９Ｂでは、センサは、陥凹１２９８の中等の外側接面１２９６に沿って、ガスケットと関連付けられる。図８、９Ａ、および９Ｂについては、センサは、本明細書およびその他で説明されるとおりであってもよい。最後に、図１０は、例えば、雌本体１３０２が、雄本体１３０８の先細ネジ部分１３０６と螺合可能に接続する先細ネジ部分１３０４を有する、ＮＰＴネジ付き接続部１３００等の従来のネジ付き先細接続部の１つの形態を図示する。本明細書およびその他で説明されるような、および、湿潤型、非湿潤型、または両方のいずれかである、センサ１３１０は、必要に応じて、雌および雄本体と関連付けられてもよい。
【００７２】
図１１を参照すると、図は、本発明のうちの１つ以上とともに使用されてもよい、多くの異なる種類の取付用具２０１０の一実施例を図示する。具体的には、図１１は、取付用具に１つ以上のセンサを組み込むというスマート取付用具の概念を使用する、張り出していない圧縮取付用具を図示する。図１１に図示されるようなセンサのそのような使用法はまた、本明細書で説明される、ゼロクリアランス型取付用具とともに使用されてもよい。そのような取付用具２０１０は、典型的には、例えば、ネジ付き接続部２０１４、２０１８等によって、本体２０１２と連結されてもよいナット２０１６を含む。この場合では本体２０１２を通る、導管から別の流路への漏出防止流路を形成するように、管またはパイプ端等の導管端を密閉および担持するために、１つ以上の圧縮型フェルール２０２０、２０２２が使用されてもよい。図面に図示された取付用具は、本体２０１２が、雄ネジナット２０１６と接合する雌ネジ構成要素であるという点で、一般的に雌取付用具と呼ばれる。代替として、周知のように、雄ネジ本体および雌ネジナットを有する、雄取付用具が一般的に使用される。同様に、非ネジ付き接続部が代替として使用されてもよい。本開示によれば、本体、ナット、フェルール、および導管端を含む、取付用具構成要素のうちの１つ以上には、例えば、取付用具の製造、組立、または使用を容易にする、センサまたは要素２１００等の、電気、電磁、または電子的能力のうちの１つ以上が提供されてもよい。構成要素２１００は、特定の用途の必要に応じて、表面に実装され、埋め込まれ、エッチングされ、あるいは取付用具構成要素と関連付けられてもよい。
【００７３】
センサ統合―（ａ）センサは、取付用具構成要素の表面に、例えば、取付用具本体、１つまたは複数のフェルール、ナット、管アダプタ、または管端に適用される。センサを適用するための適用方法は、貼付、接着、塗装、めっき、または任意の種類の被覆の中を含むことができる。（ｂ）センサは、取付用具構成要素に埋め込まれる。埋め込む方法は、樹脂注入、粉末金属焼結、または蝋付けを含むことができる。（ｃ）センサは、構成要素が製造される際に、同時に取付用具構成要素と一体化される。そのような同時方法は、金属射出成形、鋳造、または圧縮、およびプラスチックの取付用具構成要素の場合は射出成形を含むことができる。同時方法はまた、１つ以上のセンサが各機械加工構成要素の中に残るように、棒状金属材料の上または中に規則的な間隔でセンサを配置する、または埋め込むステップを含むこともできる。（ｄ）センサは、取付用具構成要素上にプリントされるか、エッチングされるか、スパッタリングされるか、または同様にマークされるという意味で、チップレスであってもよい。そのようなマーキング方法は、構成要素材料の基材を使用する、構成要素へのセンサ回路材料の適用を含むことができる。マーキング方法は、必ずしもシリコン塗布を使用しなくてもよい。マーキング方法はまた、構成要素の表面付近に修飾される拡散、構成要素の合金または材料内のドーピング元素、構成要素材料内の分散または局在化された第２相の性質を改変する、導電体の使用を含むことができる。（ｅ）センサは、取付用具設計と一体化される。そのような一体化は、電磁効果、音響磁気効果、磁気共鳴、誘導結合、ＩＲ、渦電流、表面音響波、または超音波によるか否かにかかわらず、センサの電力供給またはデータクエリを支援するように、アクセスポートを含むことができる。
【００７４】
センサ適用―（ａ）構成要素に適用されるセンサは、構成要素履歴、ＱＡ／ＱＣ情報、融解された原材料または同等物の製造を遡るソースを提供する。（ｂ）中央レジストリの使用により、センサは、構成要素の混合または構成要素の偽造の発生を防ぎ、検出する。（ｃ）センサは、取付用具に特有のデータ、例えば、製品評価、コード、および標準、材料および流体適合性、および設置指図を提供する。（ｄ）センサは、流体システムにおける取付用具の設置の状態または成功についてのフィードバック、例えば、フェルールの順番、管の底打ち、ナットの回転を提供する。そのようなフィードバックは、取付用具特有のデータおよび設置状態の表示への即時アクセスのために、視覚、カラーコード、振動、可聴、または音声デバイスと連結することができる。そのようなフィードバックはまた、自己診断および提案された改善措置の両方を含むことができる。（ｅ）使用中、センサは、設置の変化の兆候、例えば、ナットの回転、管の滑脱、構成要素の除去、腐食効果、任意の他の切迫機能障害、ならびに、変化する流体システムに適応することに応じた、成功したフェルールまたは構成要素の反応を提供する。（ｆ）使用中、センサは、流体システムおよび流体状態パラメータ、例えば、圧力、温度、流体性質、流体流速、またはシステム振動の測定を提供する。センサは、そのような測定値を、適用可能な機関コード、標準、製品評価に関係付けることができ、許容評価またはレベルを超えれば、警告することができる。流量方法は、ＩＲ信号処理を含むことができる。（ｇ）使用中、センサは、流体漏出を検出し、漏出速度の指示、ならびに成功した流体密閉の確認を提供する。漏出およびシール検出方法は、超音波信号処理を含むことができる。
【００７５】
センサ技術―（ａ）センサは、有線または無線である。センサは、センサ回路に流体システム管類を含むことができる。有線であれば、これは、センサの電力供給または信号伝送のために流体システム管類の使用を含むことができる。無線であれば、これは、アンテナとしてシステム管類の使用を含むことができる。両方の場合に、センサは、設置の間および後に成功した管の位置を示す回路の一部として、取付用具中の管類の位置を使用することができる。（ｂ）センサは、電力供給されるか、または受動的である。電力供給されるならば、センサは、バッテリまたは小型燃料電池を使用することができる。それらは、直接外部電力を抽出するか、または電磁場効果、磁気共鳴、誘導結合、赤外線（ＩＲ）、渦電流、表面音響波、または超音波の使用を通して、電力を抽出することができる。センサはまた、環境、例えば、温度の変化、システム流量、静電荷蓄積、システム振動、または局所的異種材料のガルバニック効果から、電力を抽出することもできる。受動的であれば、センサは、外部デバイスからの受入クエリによって電力供給される。そのようなクエリは、電力供給されたセンサの連続電力供給のために、上記の方法のうちのいずれかを使用することができる。（ｃ）センサは、現在または新興の信号処理および通信プロトコルを使用する。有線であれば、プロトコルは、４〜２０ｍ−ａｍｐｓを含む。無線であれば、プロトコルは、ＷｉＭａｘ、３Ｇまたは２Ｇ携帯電話、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、超広帯域、またはＲＦＩＤを含む。プロトコルはまた、データを収集し、中央レジストリと通信するように、携帯電話または同等の移動読取デバイスの使用を含むこともできる。そのような移動読取デバイスは、取付用具の引き寄せのために使用される工具に組み込むことができる。（ｄ）センサは、圧電性であるか、または機械的なたわみまたはひずみに同様に反応する。取付用具構成要素の上または中に適用されて、センサは、流体システムパラメータ、例えば、圧力、振動、流体漏出の超音波照射効果、ならびに設置の間または後の取付用具の引き寄せの程度に反応する。
【００７６】
図１２を参照すると、本発明のうちの１つ以上の別の実施形態が提示されている。導管端Ｃを別の流体部材に機械的に付着するか、または接続するための例示的アセンブリ３０１０が図示されている。アセンブリ３０１０はまた、本明細書では、機械的に付着された接続部または取付用具とも呼ばれるが、取付用具という用語は、導管端が別の流体構成要素に機械的に付着されるか、または接続されてもよい、任意の配設として広義で解釈されることを目的とする。参考目的のみで、導管Ｃは、中心縦軸Ｘを有する。「軸方向」移動または変位および「半径方向」移動または変位への本明細書での言及は、軸Ｘに関して行なわれる。
【００７７】
アセンブリ３０１０は、第１の連結部材３０１２と、第２の連結部材３０１４とを含んでもよい。連結部材３０１２、３０１４は、アセンブリ３０１０が導管端Ｃ上の導管把持およびシールとともに設置される、任意の好適な配設であってもよい。図１の実施形態については、第１の連結部材３０１２は、雌ネジナットの形で実現されてもよく、第２の連結部材３０１４は、雄ネジ本体の形で実現されてもよい。本明細書で使用されるような、「本体」の形の連結部材は、典型的には導管端を受容するが、必ずしも導管ソケットの中とは限らない。「ナット」の形の連結部材は、適正な導管把持およびシールを伴う仕上がった状態まで、取付用具をきつく締めるか、または引き寄せるように、本体に接合され、ナットは、典型的には、引き寄せる間に導管把持部材に係合するか、または代替として、把持部材に係合する駆動部材と係合してもよい駆動表面を含む。アセンブリ１０が導管を把持し、いくつか例を挙げると、温度、圧力、ひずみ、および振動等のいずれか１つ以上の環境応力を受けて、導管が緩むことを防止するために、導管端Ｃ上にアセンブリ３０１０を設置するために一体に接合し、きつく締めることができるという意味で、これらの構成要素は、「連結器」である。アセンブリ３０１０はまた、流体の損失に対してシールも提供する。導管Ｃによって運ばれる流体は、気体、液体、それらの組み合わせ、または任意の他の流体媒質であってもよい。アセンブリ３０１０は、全体的な流体システム内で接続部を作成する場合に、典型的な用途を見出してもよい。例示的取付用具３０１０等の取付用具アセンブリは、流体を封じ込めることに役立つように流体システム内で稼働し、多くの場合、種々の圧力要件、ならびに温度および他の環境効果の下で流体を封じ込めなければならない。また、連結部材の一方または両方は、実践では、流体構成要素の一部または流体構成要素と一体であってもよく、必ずしも本明細書において図示されるような不連続な構成要素でなくてもよいことにも留意されたい。例えば、本体３０１４は、弁本体、多岐管、または導管が取付けられる任意の他の流体構成要素と一体化するか、または関連付けられてもよい。
【００７８】
連結本体３０１４自体は、導管端Ｃに接続される流体部材と見なされてもよく、または、別の部品にさらに接続されてもよい、端構成（図示せず）を含んでもよい。例えば、本体３０１４の端構成は、従来の管取付用具本体の雄ネジ端を含んでもよいが、導管端Ｃを流体システムの中へ、または別の流体部材に接続するために、任意の端接続構成が必要に応じて使用されてもよい。
【００７９】
この実施形態は、第１および第２の連結部材３０１２、３０１４の間のネジ付き接続部３０１６、３０１８を提供するが、ネジ付き接続部は、多くの利用可能な選択肢のうちの１つにすぎない。代替案は、締め付けまたはボルト締め接続部を含むが、それらに限定されない。使用される接続の種類は、流体密封方式でアセンブリ３０１０を導管端に固定するために必要とされる力の性質によって決定される。一般的に言えば、図１２に図示されるような取付用具は、張り出していない端接続部に使用されてもよく、別の流体部材への接続の前の処理工程として、導管の円筒形が張り出し型ではないことを意味する（しかし、導管は、設置工程中に塑性的に変形してもよい）。導管端は、おそらく、端面Ｃ１に対する通常の面およびバリ取り工程以外、いずれの特定の準備も必要としない。
【００８０】
第１の連結部材３０１２および第２の連結構成要素３０１４は、取付用具を引き寄せる間にアセンブリ３０１０を一体に接合し、きつく締めることを支援するために、それぞれレンチ平面３０２０、３０２２を含んでもよい。必要に応じて、取付用具アセンブリ３０１０をきつく締め、緩める（当技術分野では「作成する」および「分解する」としても知られる）ために、連結部材３０１２、３０１４の間の相対的な回転が使用されてもよい。
【００８１】
第２の連結部材３０１４は、導管Ｃの内側円筒壁３０２６の直径とほぼ同じか、または同じである直径を有する、中心穴３０２４を含んでもよい。ほとんどの接続部について、必ずしも全ての場合において必要とされるとは限らないが、穴３０２４と導管Ｃとは、軸Ｘに沿って同軸上に整列させられ、組み立てられる。
【００８２】
また、図１３を参照すると、本体型連結部材３０１４は、略円筒形の内側壁３０３０とともに、組立工程（図１参照）の一部として導管端Ｃが挿入される管ソケット３０３２を確定する、カウンターボア３０２８を含んでもよい。略円筒形の内側壁３０３０は、導管端Ｃの外径表面Ｃ２（図１）を密接に受容する直径を有してもよい。内壁３０３０は、わずかな漸減を有するカウンターボア３０２８に隣接する、短い長さの部分３０３４を含んでもよいという点で、「略」円筒形と呼ばれる。内壁３０３０は、フラスト円錐カム作用表面３０３６へと軸方向に延在する。
【００８３】
図１２および１３を参照すると、取付用具アセンブリ３０１０は、例えば、フェルール等の１つ以上の導管把持部材を含んでもよく、２つのフェルール３０３８、３０４０が図１２の実施形態に図示されている。いくつかの取付用具設計は、１つのフェルールしか使用せず、他は、３つ以上のフェルールを使用してもよく、代替として、シール、ガスケット等の付加的な部品を使用してもよく、代替として、概して「フェルール」以外の用語で知られる場合があるが、導管把持部材として把持およびシールを提供する、把持リングまたはデバイスを使用してもよい。本明細書で使用されるような、フェルールおよび導管把持部材という用語は、それらの定義および意味の範囲内で、引き寄せた後に導管端を把持するか、導管または他の場所のいずれかに沿って取付用具を密閉するか、または両方を行なってもよい、任意の構成要素または構成要素の組み合わせを含むことを目的とする。例えば、単一フェルール取付用具では、単一フェルールは、導管の密閉および把持の両方を行なう。図１２の例示的な２フェルールアセンブリでは、前方または前部フェルール３０３８は、典型的には、カム作用３０３６に対して流体密封シールを形成するために使用されてもよいが、また、いくつかの設計では導管を把持してもよく、また、いくつかの設計では、導管外面Ｃ２に対して密閉してもよい。後方または後部フェルール３０４０は、典型的には、導管Ｃを把持するために使用されてもよいが、また、導管に対して密閉するか、または前部フェルール３０３８の後端に対して密閉してもよい。フェルールまたは他の導管把持および密閉デバイスを使用する取付用具設計が周知であり、それらの設計ならびに圧力および漏出定格等の定格が大きく異なる。フェルールは、その外面Ｃ２に対して導管Ｃを把持するように提供されてもよい。より高い圧力の用途については、加圧下で後退し、取付用具３０１０内の流体密封シールを潜在的に弱める導管Ｃに、強力な把持圧力および抵抗を提供するように、導管外面Ｃに１つまたは複数のフェルールが陥入し、切り込み、または食い込むことが望ましくてもよい。しかしながら、より低い圧力の用途では、導管把持部材３０３８、３０４０は、導管表面Ｃ２を実際に陥入または切断することなく、導管を適切に把持するように設計されてもよい。導管Ｃに適切な把持力を提供することに加えて、把持部材３０３８、３０４０はまた、導管外面Ｃ２に対する一次または二次流体密封シールを提供して、アセンブリ１０からの流体の損失から保護してもよい。したがって、本明細書で理解されるように、導管把持部材またはフェルールは、取付用具の完全な引き寄せ時に、圧力、振動、および他の環境効果に対して導管を把持し、また、流体密封シールも提供する、任意の部品または部品の組み合わせである。
【００８４】
図１２に図示される手できつく締めた状態から、第１および第２の連結部材３０１２、３０１４が一体にきつく締められるにつれて、フェルール３０３８、３０４０は、ともに軸方向に駆動させられ、完全な引き寄せ時に、導管Ｃ上の取付用具アセンブリ３０１０の導管把持およびシールを提供するよう設計されるように変形する。
【００８５】
本発明は、いずれの特定の取付用具設計または構成にも限定されず、むしろ、そのような取付用具に感知機能を導入するか、またはそのような取付用具とともに感知機能を含むという発想を対象にする。流体システムでの取付用具の時には非常に複雑で多数の使用法により、１つ以上の状態を感知できるか、あるいは、取付用具または取付用具に封じ込められる流体または両方の組立、性能、または健全性に関するデータおよび情報を収集できることが望ましくてもよい。容易に数十億に達する、非常に多くの取付用具が既に使用されており、本発明は、既存の取付用具設計、設置された取付用具設計に感知機能を導入するため、または、新しい取付用具または取付用具の設置、修理、改修の一部として、または保守作業の一部として、感知機能を提供するための装置および方法を提供する。取付用具とともに感知機能の普遍的かつ容易な設置を提供する能力により、流体システム設計者は、あらゆる異なる種類の制御および監視回路またはシステム３１００を開発して、リアルタイム基準で必要に応じたものを含んで、取付用具部位で直接収集または取得されたデータおよび情報を利用してもよい。制御および監視システムまたは回路３１００は、遠隔場所でさえも、取付用具の外側に好適に配置され、センサによって提供されるデータおよび情報を受信するために、センサとの有線３１０２または無線通信３１０４リンクを使用してもよい。代替として、回路３１００の一部または全体は、例えば、取付用具が適正に機能しているという可視指示を提供するように、取付用具と一体化してもよい。この意味で、感知機能を伴う取付用具は、「スマート取付用具」と見なすことができ、機械的に付着された接続部用の取付用具またはアセンブリが、取付用具構成要素のうちの１つ以上、取付用具によって封じ込められる流体、または両方の健全性、性質、組立、状態、および現状に関して、分析機能または工程に情報またはデータを提供してもよい、感知機能を含むことを意味する。本開示では、本明細書で図示されるような例示的実施形態は、取付用具に感知機能を位置付けてその設計された機能を果たすように提供される、センサ担体または基材を用いて、取付用具の構成要素または部品または部材に組み込まれるか、あるいは関連付けられる、または取付用具に追加される、感知機能を含む。
【００８６】
スマート取付用具は、一体化センサを有する取付用具構成要素を備える。取付用具は、導管端の付加的な準備の有無の両方とともに導管端を接続する、機械的に付着された連結器を含む。導管は、管およびパイプの両方を含む。取付用具の引き寄せは、手動および機械の補助の両方による、導管端への設置または付着を含む。設置した取付用具は、加圧および部分的真空の両方によってシステム流体を封じ込めるために設置されたものを含む。
【００８７】
スマート取付用具の用途は、実施例として以下を含む。
（１）設置した取付用具の健全性―取付用具構成要素におけるセンサは、設置した取付用具の最初の十分な引き寄せおよび使用中の持続的な引き寄せの両方の尺度として、導管および構成要素の負荷および相対位置を測定する。センサの種類は、微小応力、近接、振動／加速、超音波、およびサイクルカウントを含む。
（２）設置した取付用具シールの完全性―設置した取付用具の構成要素におけるセンサは、システム流体のシール漏出の発生を測定する。センサの種類は、超音波および化学物質検出器を含む。
（３）システム流体測定―設置した取付用具の構成要素におけるセンサは、システム流体の特性を測定する。センサの種類は、温度、圧力、流量、密度、屈折率、粘度、光吸収度、誘電性、電気伝導度、ｐＨ、濁度、熱電気伝導度、湿度、および化学種を含む。
（４）統合センサ―センサは、構成要素の表面上、取付用具構成要素の中または間に組み立てられるガスケットまたは挿入物上への直接プリントまたは製造を含む方法によって、取付用具構成要素に付着する。
（５）センサ通信―センサは、システム流体によって湿潤および非湿潤の両方となる。湿潤センサは、流体封じ込め壁を破るアンテナまたはワイヤを用いずに、取付用具構成要素のシステム流体封じ込め壁を通って通信する。湿潤センサはまた、既知の化学的適合性、負荷サイクル、および故障モードをも有する。
（６）追跡可能性―取付用具構成要素におけるセンサ（例えば、ＲＦＩＤ）は、同一性、一連番号、およびコードコンプライアンスを含む、取付用具および構成要素の特性を提供する。
【００８８】
図１２の例示的実施形態では、取付用具３０１０と関連付けられた１つ以上のセンサ３０５０によって、１つまたは複数の感知機能が実行されてもよい。例えば、本体端３０５６よりも直径および壁厚さがいくぶん小さくなる傾向がある、首部分３０５４を通る等の、小型のセンサ穴３０５２が本体３０１４に提供されてもよい。この実施例におけるセンサ３０５０は、非湿潤センサであるため、穴３０５２は首部３０５４を貫通せず、むしろ、厚さＷの薄壁部３０５８が本体中心穴３０２４を通る流路から穴３０５２を分離するように、首部の中へ延在してもよい。センサ穴３０５２の形状およびサイズは、特定の取付用具設計の全体的な性能要件まで悪影響を及ぼして首部３０５４を弱めないよう、選択されてもよい。センサ３０５０は、センサ穴３０５２内のどこにでも配置されてもよく、特に、壁３０５８に対して穴の中で下方に位置付けられてもよい。センサ３０５０から制御回路３１００用の有線接続部３１０２まで穴３０５２を通って、ワイヤ３０６０が送られてもよく、または代替として、ワイヤ３０６０は、回路３１００への無線リンク３１０４用のアンテナとして機能してもよく、または、異なる無線通信リンクが必要に応じて使用されてもよい。一実施例として、センサ３０５０は、温度センサであってもよく、または、中心穴３０２４を通る流量用の音響センサであってもよい。多くの異なるセンサ設計および機能が必要に応じて使用されてもよい。
【００８９】
図１４を参照すると、穴３０５２が極めて小さくてもよいため、２つ以上のセンサおよびセンサ穴３０５０ａ、ｂ、およびｃ、ならびに３０５２ａ、ｂ、およびｃが、付加的な感知機能のために首部３０５４の周囲に提供されてもよい。数字３０５０が本明細書でのセンサの一般参照として使用されているが、これは、同じセンサまたは感知機能が全てのセンサに使用されると暗示することを目的とせず、むしろ、異なる位置および本明細書の本発明によって容易にされる機能を例示するものにすぎない。したがって、複数のセンサが同じ感知機能とともに使用されてもよく、または多くの異なるセンサおよび感知機能が必要に応じて使用されてもよい。図１４においては、３つのセンサを図示しているが、３つより多いか、または少ないセンサが使用されてもよい。また、図１４においては、センサ３０５０ａ、ｂ、およびｃは、首部３０５４の周囲に均等に離間したものとして図示されているが、そのようなことは必要とはされない。各穴３０５２ａ、ｂ、およびｃは、それぞれ薄壁３０５８ａ、ｂ、およびｃで終結してもよい。
【００９０】
穴３０５２の場所は、特定の取付用具または取付用具用途に所望される１つまたは複数の感知機能に基づく、設計上の選択事項である。図１３を参照すると、管ソケット３０３２の先細部分３０３４における薄壁３０６４で終結する、穴３０６２が提供されてもよい。例えば、取付用具３０１０の完成した引き寄せ動作後に、適正な導管の底打ちおよび／または導管端Ｃ１の変形／ひずみを検出するために、センサ３０５０ｄが使用されてもよい。システム流圧を検出するセンサ３０５０ｄも使用されてもよい。他の感知機能が必要に応じて使用されてもよい。
【００９１】
図１３はさらに、センサ３０５０ｅを位置付けるように、本体３０１４の端３０５６を通して穴３０６６を選択的に提供するステップを図示する。穴３０６６は、薄壁部分３０６８で終結する。再度、穴３０６６は、本体３０１４を弱体化することを回避するのに十分に小さくてもよく、付加的な穴が必要に応じて提供されてもよい。図１３はさらに、それぞれ薄壁部３０７２および３０７４に２つのセンサ３０５０ｆおよび３０５０ｇを位置付けることを容易にする穴３０７０を選択的に提供するステップを図示する。これらのセンサは、例えば、導管の底打ち、適正な引き寄せの程度、システム圧力、温度等を検出するために使用されてもよい。穴３０７０はまた、センサを位置付けることが所望される、本体３０１４のどこにでも形成されてもよい。カウンターボア３０２８に対面する導管端Ｃ１の陥凹の中にもセンサ（図示せず）が配置されてもよい。そのようなセンサもまた、必要に応じて、適正な底打ち、引き寄せ、または多くの他の感知機能を検出するために使用されてもよい。
【００９２】
本明細書の全ての例示的実施形態では、センサ３０５０は、有線、無線、またはそれらの組み合わせであってもよく、場合によっては、湿潤型または非湿潤型であってもよい。他の問い合せ技法は、例えば、センサの近くに通過させられると、その出力または状態を検出するワンドの使用を含んでもよい。
【００９３】
他の実施例として、図１３では、本体の内側円筒形部分３０３０に形成された陥凹３０７６の中に配置されてもよいオプションの湿潤センサ３０５０ｈを図示している。別のオプションのセンサ３０５０ｉ（図１２および１３参照）が、首部３０５４の段部３０８０に形成された陥凹３０７８の中に配置されてもよい。このセンサ３０５０ｉは、例えば、適正な引き寄せが発生したことを示すように、引き寄せる間に十分前進するナット３０１２を検出するために使用される近接センサであってもよく、いくつかの設計では、さらに、種々の取付用具構成要素が適正に設置されたことを示してもよい。代替として、またはセンサ３０５０ｉに加えて、センサ３０５０ｊがナット３０１２の接面３０８４に形成された陥凹３０８２の中に配置されてもよい。このセンサは、例えば、引き寄せを検証する近接センサであってもよい。
【００９４】
別の実施例として、センサ３０５０ｋ（図１２）が、首部３０５４に形成された陥凹３０８６の中に配置されてもよい。そのようなセンサは、例えば、引き寄せた後にナット３０１２の適正な位置を検出する、近接センサであってもよい。なおもさらに、湿潤センサ３０５０１が、本体３０１４の中心穴３０２４（図１３参照）に形成された陥凹３０８８の中に提供されてもよい。別の実施例として、湿潤センサ３０５０ｍが、ナット３０１２に形成された陥凹３０９０の中に提供されてもよい。このセンサ３０５０ｍは、例えば、システム流体漏出、あるいは一方または両方のフェルール３０３８、３０４０の位置を検出するために使用されてもよい。
【００９５】
温度センサ等の使用に加えて、センサ３０５０ｋの実施例では、１つ以上のそのようなセンサは、例えば、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から入手可能なＭＥＭＳひずみゲージ等の、ひずみゲージであってもよい。ひずみゲージは、適正な引き寄せが発生したという表示を操作者に提供するように、引き寄せる間の本体３０１４またはナット３０１２のひずみ変化を検出するために使用されてもよい。例えば、引き寄せる間のひずみ変化について報告するように、リングまたは他の複数のひずみゲージ３０５０ｋが、本体首部３０５４と一体化されてもよい。そのような代替実施形態では、例えば、センサ３０５０ｋ（図示せず）へと上方に、またはそれを越えて延在するように、導管端Ｃ１が図１２に図示されるよりも軸方向に深く延在することが望ましくなる。別の選択肢は、例えば、システム圧力、または別の実施例として適正な引き寄せ力と相関する、フープ応力を測定または検出するために、環状のそのようなセンサを使用することとなる。そのようなひずみゲージは、典型的には、ひずみに応じた抵抗の変化として機能し、そのような抵抗変化は、回路３１００によって検出されてもよい。次いで、１つまたは複数のセンサによって検出されるような応力の変化は、微小応力を生成するために必要とされる力の負荷に相関してもよい。このように、回路３１００は、トルク状態を介して、またはトルク状態の下で、十分な引き寄せ力が付与または検出されたことを判定するために使用されてもよい。取付用具が使用状態に設置された後、ひずみゲージは、取付用具の健全性の検証の一部として、高圧、温度、振動等に関係する応力の変化を検出するために使用されてもよい。本明細書の全ての実施例にあるように、センサ３０５０ｋは、能動（各自の電力および出力を生成する）または受動（問い合せを受け、外部から電力供給される）、有線または無線であってもよい。この実施例については、ひずみゲージ３０５０ｋは、陥凹の使用以外の方法で、本体３０１４またはナット３０１２と一体化してもよい。ひずみゲージは、いくつか例を挙げると、例えば、首部３０５４の表面上に配置される、またはその上にプリントされる、その中に成形される等であってもよい。
【００９６】
センサ３０５０は、取付用具３０１０の連結部材の上に直接付着されるか、または設置される必要はない。例えば、湿潤センサ３０５０は、センサ担体または基材の上に配置されるか、またはそれと一体化してもよい。センサ担体は、例えば、ガスケット等の環状のリング状部材の形で実現されてもよい。
【００９７】
湿潤センサは、以下でさらに詳述されるように、例えば、流速、乱流（音響センサ等で）、温度、圧力等の、流体の性質を検出または感知するために使用されてもよい。代替として、センサは、湿潤型であってもよいが、その機能またはその機能のうちの１つは、流体の状態よりもむしろ取付用具構成要素の状態を感知することを対象にする。例えば、センサ３０５０は、管ソケット３０３２の中の導管端Ｃ１の底打ちを検出するために、または振動、緩み等の取付用具の状態の変化を検出するために使用される、近接センサまたはひずみゲージまたは他のセンサであってもよい。別の代替案では、センサは、取付用具３０１０の中へ、またはカウンターボア３０２８表面上に導管端を設置する前に、導管端Ｃ２上に位置付けられてもよい。例えば、音響センサであるセンサ３０５０はさらに、導管Ｃにおける振動、または取付用具３０１０を通る流量の音響学的特性、または取付用具３０１０あるいは近くのシールからの漏出の音響学的特性を検出するために使用されてもよい。
【００９８】
センサ３０５０は、取付用具連結部材に付着されるか、一体化されるか、または関連付けられてもよい。センサ３０５０は、多種多様な形および機能を成してもよい。各センサ３０５０は、センサの一部分が取付用具３０１０を通過し、それによって封じ込められるシステム流体に暴露されることを意味する湿潤センサ、またはシステム流体に暴露されない非湿潤センサ、またはそれらの組み合わせであってもよい。センサ３０５０は、例えば、１つ以上の取付用具構成要素または流体の性質または特性に関する情報またはデータを、感知、検出、測定、監視、または収集するために使用されてもよい。湿潤センサは、例えば、いくつか例を挙げると、圧力、温度、ガルバニック効果、流体密度、屈折率、粘度、光吸収度、誘電性、流速、電気伝導度、ｐＨ、濁度、熱電気伝導度、湿度、気体または液体特有の性質等を感知してもよい。非湿潤センサに対する例は、圧力、温度、シールの完全性、漏出、漏出速度、応力および応力プロファイル、振動、管の底打ち等を含んでもよい。
【００９９】
センサ３０５０は、電磁、光学、音響磁気、磁気共鳴、アンテナを含む誘導結合、赤外線、渦電流、超音波、および圧電を含むがそれらに限定されない、多くの異なる方法で個別に動作してもよい。センサ３０５０は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、２Ｇ、３Ｇ、ＲＦＩＤ、音響、赤外線、および光学を含むがそれらに限定されないものと、有線または無線方式で通信してもよい。図１２の担体３０５２の場所により、この実施形態では、センサ３０５０は無線方式で通信する可能性が最も高い。しかしながら、代替として、ネジ山３０１６、３０１８の陥凹を含む、陥凹を通って、取付用具３０１０の外側へ送られるワイヤを有する有線センサが使用されてもよいように、適切な溝および切り込みが提供されてもよい。さらに別の代替案として、ワイヤは、無線通信のために取付用具３０１０の中の別の場所へ送られてもよく、または、無線リンクが、センサ３０５０と、次に回路３１００に配線される、取付用具と関連付けられた別のデバイスとの間で使用されてもよい。
【０１００】
回路３１００は、任意の従来の回路またはカスタム回路であってもよく、場合によっては、１つ以上のセンサ３０５０からの信号を処理するものであってもよく、したがって、センサの種類およびセンサが提供する出力信号の種類によって決定される。そのような回路が周知であり、本明細書の以下で説明されるように、現在市販されているセンサとうまく関連付けられる。
【０１０１】
センサ３０５０は、本明細書の上記で説明されるような設計および機能であってもよく、または、他のセンサが特定の用途の必要に応じて使用されてもよい。
【０１０２】
図１５および１６を参照すると、本体、ナット、または導管把持デバイス等の取付用具構成要素に感知機能を導入する以外に、センサまたは感知機能が、取付用具構成要素に直接付着されるか、設置されるか、または一体化される必要はない。１つ以上の感知機能は、取付用具用の付加的な構成要素または修飾構成要素あるいは両方の使用によって、取付用具に導入されてもよい。例えば、湿潤センサ４０５０が、センサ担体または基材４０５２の上に配置されるか、またそれと一体化されてもよい。この実施形態では、センサ担体４０５２は、例えば、ガスケット等の環状のリング状部材の形で実現されてもよい。取付用具に対する担体４０５２の具体的な構成、形状、材料、場所、配向、および位置、ならびに担体４０５２上センサ４０５０は、センサ４０５０によって実行される１つまたは複数の機能、ならびにセンサ４０５０と問い合せまたは情報収集回路４１００との間の選択された通信リンクに基づいて決定される。一実施例として、図１５のセンサ４０５０は、センサ４０５０の一部分が取付用具４０１０によって封じ込められる流体、例えば、穴４０２４を通って流れる流体に暴露されることを意味する湿潤センサとなる。担体４０５２は、カウンターボア４０２８に対して上方等、管ソケット４０３２領域中に位置付けられてもよい。次いで、導管端Ｃ１は、担体４０５２に対して底に達し、必要な場合によっては、センサ４０５０と接触するか、またはセンサ４０５０と接触しないかのいずれかであってもよい。例えば、図６の実施形態では、ガスケット４８’もまた、センサ１２０ａ、１２０ｂ用の基材または担体としての機能を果たすことに留意されたい。
【０１０３】
センサ４０５０の場所は、必要に応じて選択されてもよい。例えば、図１６では、溝または陥凹４０５４が内側円筒壁４０３０に形成されてもよく、その中へ分割リング等のセンサ担体がスナップ留めされてもよく、または、陥凹または溝４０５６が中心穴４０２４の中に提供されてもよいことを図示する。代替として、センサ担体を受容するように、溝４０５８が必要に応じて第１の連結部材４０１２（図１５）の中に提供されてもよい。そのようなセンサ位置は、２つだけ実施例を挙げると、例えば、導管Ｃにおける振動、または代替として、フェルールを越えた流体の漏出を検出するために使用されてもよい。場合によっては、フェルールのうちの１つ、特に、引き寄せる間に後部フェルールほど塑性変形を示し得ない前部フェルールとともに、センサ４０５０またはセンサ担体を含むことがさらに可能であってもよい。しかしながら、所望の変形が適正な引き寄せの間に発生したことを確認するために、後部フェルール上に実装されたセンサが使用されてもよい。
【０１０４】
取付用具４０１０内でセンサ４０５０を位置付けるためのセンサ担体または基材４０５２の使用は、既に設置されている取付用具または確立した設計の取付用具についても、感知機能を有する取付用具の容易な設置および適合を可能にする。これは、設計者が、必要な時に感知機能を組み込むこと、または、センサに接続しないか、または単にセンサおよびセンサ担体を設置しないかのいずれかによって感知機能を省略することを可能にする。これは、単に、それと関連する所望の感知機能を有する担体４０５２を設置することによって、非感知の取付用具が設置された後でさえも、感知機能が流体システムの中へ追加されることを可能にする。
【０１０５】
１つ以上のセンサ４０５０は、接着剤、塗装、埋込、スパッタリング、金属射出成形、鋳造、圧縮、エッチング、プリント等を含むがそれらに限定されない、任意の数の好適な技法によって、担体４０５２に組み込まれるか、または関連付けられてもよい。
【０１０６】
センサ４０５０は、略円形のリングまたはフープ状担体４０５２の湿潤表面上に一体化されてもよい。センサ４０５０は、取付用具４０１０に組み立てられるとシステム流体によって湿潤される内径表面上に、または半径方向表面上に一体化されてもよい。センサ要素は、選択された表面に、ラミネート加工、プリント、付着、接着剤で適用、または同等に適用、あるいは直接的に適用されてもよい。センサ担体は、センサ担体の内径表面へのセンサ要素の直接プリントまたは適用を可能にするために、分割リングアセンブリまたはシール挿入物を備えてもよい。センサの軸方向配向が重要である場合には、例えば、流量用のセンサにおいては、センサ担体は、軸方向に分化したスロットまたは溝に合わせられてもよい。センサ担体は、取付用具、特に面シール取付用具上の一方向に合わせられた構造と一致させるために、カウンターボア、円周段部、または同等物を使用して、一方向に合わせられてもよい。取付用具４０１０に一体化されるセンサ４０５０は、電子機器４１００または他のセンサ、または両方に、配線で接続されてもよく、したがって、システム流体の封じ込めの外側からセンサを配線接続するために、外面へのリード線または同等物を備えてもよい。そのようなリード線が担体ともに複合物を形成するので、システム流体の封じ込めまたはシールの完全性を危うくすることがない。担体に統合されるセンサは、センサ用の外部アンテナを提供するために、リード線または同等物を備えてもよい。ここでも、そのようなリード線が担体ともに複合物を形成するので、システム流体の封じ込めまたは完全性を危うくすることがない。完全に受動であろうと、内蔵バッテリまたは燃料電池によって電力供給されようと、担体に統合されるセンサは、外面へのリード線を備えず、したがって、システム流体の封じ込めまたはシールの完全性を危うくすることがない。
【０１０７】
電子機器４１００（図１５）は、有線および無線接続を含む、多くの異なる方法で、センサ４０５０に動作可能に連結されてもよい。無線接続は、アンテナ、光結合、音響等によるもの等の電磁結合を含んでもよい。電子機器４１００で使用される具体的な回路は、使用されているセンサ４０５０の種類に基づいて選択および設計される。例えば、ひずみゲージが非湿潤センサに使用されてもよく、ひずみゲージは、インピーダンス、電気伝導度、または他の検出可能な特性または状態の変化を示す。電子機器４１００は、関心のひずみゲージの状態を検出するように、例えば、有線接続または無線接続を介して、電流または電圧または他のエネルギーをひずみゲージに提供してもよい。同様に、電子機器４１００は、温度または圧力センサの状態を問い合わせるか、または検出してもよく、または、電子機器４１００は、センサによって生成される関心の情報またはデータを符号化または含有する、センサから伝送される信号を受信してもよい。これらは、本明細書の本発明を実行するために使用されてもよい多種多様で豊富なセンサおよび電子機器のいくつかの実施例にすぎない。
【０１０８】
本発明の側面を例示的実施形態に関して説明した。本明細書を読み、理解することにより、修正および改変が思い浮かぶであろう。添付の請求項またはその同等物の範囲内となる限り、全てのそのような修正および改変を含むことが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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