(57)【要約】  管のための結合構造が開示されている。１以上の管部分（７０）を内部に収容し且つ前記管部分を構成部品（５０）に固定する構造とされたキャップ（８０）が開示されている。構成部品（５０）は、貫通穴（６２）を含んでいる突出部（６０）を備えている。キャップは、管部分を収容するための長手方向貫通穴を備えることができ、当該穴の壁は、前記管部分に対して緊密に嵌合するための突出部は設けられていない。前記キャップの長手方向の末端の環状凹部には、構成部品に固定するためにねじが切られていても良い。もう一つ別の代替例においてはキャップが開示されている。キャップは、当該キャップ及び構成部品を固定するために取り付け部材を収容するための別個の穴を有している。管部分を収容するための穴と、取り付けピンを収容するための別個の穴とが設けられたキャップも更に開示されている。
2009500584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの構成部品から延び、軸部と、当該軸部を貫通して延びている穴とを備えている少なくとも１つの雄型突出部と、
中心通路と、前記少なくとも１つの雄型突出部を収容する端部とを含んでいる少なくとも１つのフレア管と、
当該少なくとも１つのフレア管の一部分を収容するための少なくとも１つの貫通穴を備えているキャップと、
当該キャップを前記構成部品に固定する少なくとも１つの取り付け部材と、を含む結合アセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記キャップの穴にほぼ平行な少なくとも１つの取り付け穴を更に含んでいる結合アセンブリ。
【請求項３】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの取り付け部材がボルトを含んでいる結合アセンブリ。
【請求項４】
請求項３に記載の結合アセンブリであり、
前記構成部品が前記ボルトを収容するためのねじが切られた取り付け穴を含んでいる結合アセンブリ。
【請求項５】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの雄型突出部が、前記構成部品に取り外し可能に取り付けられている結合アセンブリ。
【請求項６】
請求項５に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの雄型突出部が、前記構成部品内の溝と実質的にかみ合っている当該雄型突出部から延びているリング形状の縁を含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項７】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記キャップが、当該キャップの面を貫通して延びている少なくとも１つのスリットを含んでいる結合アセンブリ。
【請求項８】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの雄型突出部が複数の雄型突出部を含んでおり、前記少なくとも１つのフレア管が同様の複数のフレア管を含んでおり、同様の複数のキャップを更に含んでおり、各キャップが、前記複数のフレア管のうちの１つを収容する構造とされている貫通穴を備えている結合アセンブリ。
【請求項９】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つのフレア管が第一の外径を有する本体を含み、当該本体の端部はより大きな第二の外径を有し、前記フレア管の肩部分が前記本体と前記端部との間に配置されている結合アセンブリ。
【請求項１０】
請求項９に記載の結合アセンブリであり、
前記キャップを貫通する穴が、前記少なくとも１つのフレア管の本体の少なくとも一部分と前記少なくとも１つのフレア管の端部の少なくとも一部分とを収容する構造とされている、結合アセンブリ。
【請求項１１】
請求項９に記載の結合アセンブリであり、
前記キャップを貫通している穴が、前記少なくとも１つのフレア管の管本体の第一の外径とほぼ同じ内径を有している、結合アセンブリ。
【請求項１２】
請求項９に記載の結合アセンブリであり、
前記キャップが、前記少なくとも１つのフレア管の前記肩部分の外面に当接する面を含んでおり、当該面は複数の畝状突起を特徴としている、結合アセンブリ。
【請求項１３】
請求項９に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つのフレア管を取り囲んでいる把持部材リングを更に含んでいる結合アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の結合アセンブリであり、
前記把持部材リングが、前記本体の一部分及び前記少なくとも１つのフレア管の肩部分を取り囲むようになされている、結合アセンブリ。
【請求項１５】
請求項１３に記載の結合アセンブリであり、
前記把持部材リングが、前記少なくとも１つのフレア管の端部を取り囲むようになされている、結合アセンブリ。
【請求項１６】
請求項１４に記載の結合アセンブリであり、
前記把持部材リングが、前記少なくとも１つのフレア管の前記肩部分の外面に当接している第一の面と、当該第一の面とほぼ平行であり且つ前記キャップと接している第二の対向面とを含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項１７】
請求項１４に記載の結合アセンブリであり、
前記把持部材リングが、前記少なくとも１つのフレア管の前記肩部分の外面に当接している第一の面と、前記少なくとも１つのフレア管の本体から径方向に延び且つ前記キャップと接している第二の面とを含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項１８】
請求項１５に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つのフレア管の端部が、複数の互いに隔置された貫通穴を含んでおり、前記把持部材リングが、前記複数の隔置された穴内に嵌合され且つ当該穴と協働する複数の内方を向いた突起を含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項１９】
請求項１８に記載の結合アセンブリであり、
前記把持部材リングが、前記キャップの面に当接するテーパーが付けられた上方端縁を含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項２０】
請求項１８に記載の結合アセンブリであり、
前記把持部材リングが矩形断面を有している本体部分を含み、前記キャップを貫通している前記少なくとも１つの貫通穴が、前記把持部材リング本体部分を収容するための一定の直径の座ぐりを含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項２１】
請求項１５に記載の結合アセンブリであり、
前記把持部材リングが、前記端部内の環状の溝内へ延びている内方へ突出している縁を含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項２２】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの雄型突出部が、内部に設けられた端部の一部を拡張させるための拡張部分を含んでいる、結合アセンブリ。
【請求項２３】
請求項１に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの雄型突出部が、一つの構成部品から延びている複数の雄型突出部を含んでおり、前記少なくとも１つのフレア管は同様の複数のフレア管を含んでおり、各フレア管は、中心通路と、前記複数の雄型突出部を収容するための端部とを含んでおり、前記キャップは、同様の複数の貫通穴を有しており、各穴は、前記複数のフレア管の一部分を収容する、結合アセンブリ。
【請求項２４】
請求項２３に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの取り付け部材が、前記キャップを少なくとも部分的に貫通して延びている穴に設けられたねじ山からなる、結合アセンブリ。
【請求項２５】
請求項２４に記載の結合アセンブリであり、
前記ねじ山が前記キャップの内壁に設けられている、結合アセンブリ。
【請求項２６】
請求項２３に記載の結合アセンブリであり、
前記少なくとも１つの取り付け部材が、前記キャップを貫通して延びている取り付け穴と係合する構造とされている、結合アセンブリ。
【請求項２７】
第一の管部分を第二の管部分内に保持するための構造体であり、
基部と、
当該基部の一部分から延びている第一の管部分と、
前記第二の管部分を取り囲んでいるキャップとを含み、当該キャップは、前記基部との間に空間を形成するように前記基部に取り付けられている、構造体。
【請求項２８】
請求項２７に記載の構造体であり、
前記キャップが、当該キャップ内を貫通して延びている少なくとも１つの取り付け穴を含んでいる、構造体。
【請求項２９】
請求項２８に記載の構造体であり、
前記少なくとも１つの取り付け穴内に収容され且つ前記キャップと前記基部との間に延び且つそれらの間の空間内を通過している少なくとも１つの取り付け部材を更に含んでいる、構造体。
【請求項３０】
請求項２９に記載の構造体であり、
前記キャップが、当該キャップの面を貫通して延びている少なくとも１つのスリットを含んでいる、構造体。
【請求項３１】
第一の管部分を第二の管部分に結合させる方法であり、
第一の管部分が突出している基部構造を提供することと、
第二の管部分を、当該第二の管部分の端部が前記突出している第一の管部分の一部分を収容するように配置することと、
前記第二の管部分の一部分をキャップによって取り囲むことと、
前記キャップを、少なくとも１つの取り付けピンが前記キャップの取り付け穴内に収容され且つ前記基部構造に固定されるようにして前記基部構造に取り付けることと、を含む方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法であり、
前記キャップの面を貫通させて少なくとも１つのスリットを形成することを更に含んでいる方法。
【請求項３３】
請求項３１に記載の方法であり、
前記少なくとも１つの取り付けピンが２つの取り付けピンを含んでおり、当該２つの取り付けピンが前記第二の管部分と平行である、方法。
【請求項３４】
請求項３１に記載の方法であり、
前記第二の管部分の別の部分を把持部材リングによって取り囲むことを更に含んでいる、方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法であり、
前記把持部材リングの複数の突出している突起を、前記第二の管部分の複数の互いに隔置された穴と結合させることを更に含んでいる、方法。
【請求項３６】
請求項３４に記載の方法であり、
前記把持部材リングの縁を前記第二の管部分の環状溝とかみ合わせることを更に含んでいる、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、概して、流体流動部品のための結合部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業及び多くの用途においては、金属管、嵌合部材及び重要な流体の流れを処理し且つ制御するためのその他の種々の“水道工事”部品を使用する。このような構成部品は、銅、ステンレス鋼及び鋼によって形成することができる。処理されている流体が高い圧力を受けるか又は完全な一体性が重要である場合には、典型的には、Ｏ−リング及び可撓性の平らなガスケットのような密封部材が使用される。
【０００３】
半導体処理のような特別な用途においては、金属部品及び一般的なガスケット及びエラストマ製Ｏ−リングが使用されることによって、含まれている流体がこれらの部品と反応し且つ／又は汚染されるかも知れない。従って、このような工業においては、濡れる部品のための水道工事部品は、フッ素重合体すなわちＰＦＡ及びＰＴＦＥのような不活性度が高い材料によって作られる。このような用途においては、エラストマ製Ｏ−リングは、典型的には、フッ素重合体のコーティングによって封入されたシリコンのような第一の通常のエラストマ材料を有する２つの材料によって形成される。これらのＯ−リングは、高価で且つ劣化し易く且つ典型的には使い捨てに適していると考えられている。
【０００４】
種々のフッ素重合体を基材とする嵌合部材及び結合部材が、Ｏ−リングを使用しないフッ素重合体部品間の結合を形成するために開発されて来た。図１に示されているＦＬＡＲＥＴＥＫ．ＲＴＭ．嵌合部材のような一つの典型的なタイプの嵌合部材が知られている。ＦＬＡＲＥＴＥＫは、米国ミネソタ州チャスカにあるＦｌｕｏｒｏｗａｒｅ，Ｉｎｃ．の登録商標である。このような嵌合部材３０においては、ねじが切られ首部３４を有している細長いテーパーが付けられた突出部３２が当該テーパーが付けられた突出部の外周に嵌合するようにフレア管状端部３６内に係合している。当該フレア部分３８は、突出部３２の外側円筒形面４２の外径に適合する大きさにされた内径を有している内側円筒形面４０を有するであろう。従って、突出部３２は、フレア部分３８内に“嵌り込む”。ねじが切られたナット４４が使用されて、突出部上に当該フレア部分が締結され、嵌合本体と管状部分との間に密封部４６を形成している。当該管部材のフレア（広がった）端部は、一般的には、当該管部材を加熱し且つ鋼製型枠を使用して加熱された鍛造可能な管部材の端部を所望のフレア構造に成形することによって作られる。
【０００５】
当該技術においては種々の他のタイプのフッ素重合体からなる嵌合部材が知られている。これらの嵌合部材のうちの幾つかは、個々の把持部材部分又は内側はめ輪を使用している（例えば、米国特許第号第３，９７７，７０８号及び第４，８４８，８０２号を参照）。フッ素重合体からなる弁とフッ素重合体からなるマニホルドのような部品との間の結合のために、部品間の密封の一体化は、典型的には、ガスケット又はフッ素重合体で覆われたＯ−リングによって形成される。ある種の例においては、Ｏ−リング又はガスケットを備えていない環状のさねはぎ嵌合が首尾良く使用されて来た。これらの結合は、精密加工すなわち０．０００５インチ（０．０１２７ミリメートル）の公差で加工されなければならず、かみ合い部品を適正に整合されることが困難であり得る。更に、このような結合は、結合の一体性を犠牲にし得る打こん及びすり傷を受け易い。このようなさねはぎ嵌合は、米国特許第号５，６４５，３０１号によって示されている。これらの嵌合部材の全てが、外径を規定している外周端縁を有するフランジを備えている。この外周端縁は、結合ナットとの螺結を形成するためにねじが切られている。
【０００６】
同じく分かるように、最小外径に対して最大寸法のフレア穴を提供するフレア嵌合部材を設けることが有利である。従って、このフレアは、互いにより近接した間隔とされて、多くの結合部を含んでいる装置又はアセンブリの全体の大きさを減じることができる。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の一実施形態は、一つの構成部品から延びている雄型の突出部を備えている結合アセンブリを含んでおり、当該雄型突出部は、軸部と、当該軸部内を軸線方向に延びている穴とを有している。フレア管は、前記雄型突出部を内部に収容する構造とされている端部を含んでいる。キャップが、前記フレア管を収容するための穴を有していても良く、当該キャップは、少なくとも１つの取り付け貫通穴を備えている。取り付け部材が、前記取り付け穴内を通り且つ前記キャップと前記構成部品とを固定することができる。
【０００８】
更に、前記フレア管を取り囲み且つ当該フレア管を前記雄型突出部の周囲に固定するように把持部材リングを配置しても良い。当該把持部材リングは、前記フレア管の切頭円錐形部分に沿ってフレア管の端部末端においてフレア管を取り囲むように配置しても良い。把持部材リングは、キャップと一体となるように形成しても良く又は取り外し可能な別個の部品であっても良い。把持部材リングは、フレア管の外面の一部分を把持するための一連の畝状突起を有している面を含むことができる。別の方法として、把持部材リングは、フレア管内に形成されている隔置された穴と係合するための内方を向いた複数の突起を含んでいても良い。更に別の代替例においては、把持部材リングは、前記フレア状の端部の外面に設けられた半径方向溝にかみ合う形状とされた縁を含んでいても良い。前記雄型突出部もまた、その外面に、外周に設けられたフレア管の端部とかみ合うための拡大領域を含んでいても良い。
【０００９】
本発明のもう一つ別の実施形態においては、係合部材は、一つの部品から延びている複数の雄型突出部を含んでいても良く、当該複数の雄型突出部の各々は、軸部と、当該軸部内を軸線方向に延びている穴とを有している。各々が中央通路と雄型突出部を受け入れる構造とされた端部とを含んでいる複数のフレア管が含まれていても良い。結合部材は更に、複数の貫通穴を備えているキャップを含んでいても良く、前記複数の貫通穴の各々は、複数のフレア管を収容する構造とされており、前記キャップは、当該キャップを構成部品に取り付ける構造とされた取り付け部材を備えている。
【００１０】
当該取り付け部材は、キャップ上に、例えば、前記キャップと構成部品とを螺結するためにキャップの内壁に配置されたねじ山を含んでいても良い。別の方法として、前記取り付け部材は、キャップ内で延びている取り付け穴を貫通して延びる構造とされているボルトを含んでいても良く、当該ボルトは、構成部品に設けられたねじ山を備えた穴に固定することができる。
【００１１】
本発明のもう一つ別の特徴によれば、第二の管部分内に第一の管部分を保持するための構造は、基部と、当該基部の一部分から延びている第一の管部分と、前記第二の管部分を取り囲んでいるキャップとを含んでおり、当該キャップは、基部との間に空間を形成するように基部に取り付けられている。
【００１２】
本発明の更に別の特徴によれば、第一の管部分を第二の管部分と結合させる方法は、基部構造と当該基部構造から突出している第一の管部分とを設けること、前記第二の管部分を端部が突出している第一の管部分の一部分を受け入れるように位置決めすることと、前記第二の管部分をキャップによって取り囲むことと、前記キャップを、少なくとも１つの取り付け部材がキャップの取り付け穴内に収容され且つ前記基部に固定されるように前記基部構造に取り付けることとを含んでいる。
【好ましい実施形態の説明】
【００１３】
本発明の上記の及びその他の利点は、以下の詳細な説明及び図面を検討することにより明らかになるであろう。
本発明による結合部材は、種々の用途、例えば、パイプ又は管の端部を弁又はマニホルドのような物品に結合するために又はマニホルドに結合するために使用することができる。
【００１４】
本発明によるフレア結合を含んでいるマニホルドの第一の実施形態が図２Ａに示されており且つ図２Ｂには断面図で示されている。当該マニホルドはブロック５０を含んでおり、ブロック５０は貫通して延びている流体流路５２を備えている。フレア突出部６０の形態の５つの雄型突出部がブロック５０の頂部から突出している。各フレア突出部６０は、軸線方向に貫通して延びている穴６２を有しており、穴６２はブロック５０の流体流路５２と流体連通している。５つのフレア管７０が、各々、中心通路７２、第一の外径ｄ１を有している本体７４及びフレア突出部６０を収容する構造とされている端部７６を含んでおり、端部７６は、第二のより大きな外径ｄ２を有している。切頭円錐形の肩部分７３は、各フレア管７０の端部７６と結合して本体７４と端部７６との間で径方向外方にテーパーが付けられている。互いに隔置され且つフレア突出部６０の外周に配備するように配置されている５つの穴８２を備えているキャップ８０が５つのフレア管７０の外周に嵌合されている。５つのフレア管７０の各々は、キャップ８０の穴８２内に収容されている。各穴８２は、その中にフレア管本体７４を受け入れるためにフレア管本体７４の第一の外径ｄ１よりも若干大きい直径を有している第一の部分８４と、前記フレア管の端部７６と肩部分７３とをその中に収容するために前記フレア管の端部７６の第二の外径ｄ２よりも若干大きい外径を有している第二の部分８６とを有していても良い。
【００１５】
取り付け穴８８がキャップ８０を貫通して設けられていても良く、キャップ８０をブロック５０に固定するために、取り付け部材９０、例えば、ピン、ボルト又はねじが、穴８８内を貫通して延びることができる。取り付け穴８８は、キャップ８０の第一の面８１上に座ぐり（図示せず）を含んでいても良く、第一の面８１は、マニホルドのブロック５０から末端側の面である。当該座ぐりは、頭部を有している取り付け部材９０がキャップ８０の第一の面８１と同面に嵌合するのを可能にすることができる。取り付け部材９０は、ねじが切られた端部を有し且つ各々マニホルドのブロック５０のねじ穴５８内に収容されても良い。別の方法として、取り付け部材９０は、マニホルドのブロック５０から突出し、キャップ取り付け穴８８を貫通し、例えば、キャップ８０の端部の外周に配置されたナット（図示せず）によって固定しても良い。更に別の代替例においては、取り付け部材９０は、マニホルドのブロック５０を貫通して延び且つ第三の対象物、例えばマニホルドのブロック５０のための取り付け面又はナットに取り付けられても良い。取り付け部材９０は、当該第三の対象物に螺結されても良い。
【００１６】
上記したように、フレア突出部６０は、マニホルドのブロック５０から突出している雄型部分である。フレア管の端部７６は、フレア突出部６０を内部に収容する雌型部分である。キャップ８０は、フレア管７０をフレア突出部６０に固定する機能を果たす。キャップ８０は、フレア管７０が貫通穴８２内に受け入れられた状態でフレア管の端部７６と係合することができる。フレア管の端部７６のより大きい外径ｄ２は、フレア管の端部７６がフレア管本体７４の外径ｄ１と嵌合する大きさとされた穴８２の第一の部分８４内を通るのを阻止する。キャップ８０が取り付け部材９０によってマニホルドのブロック５０に固定されると、フレア管７０がフレア突出部６０に固定される。
【００１７】
キャップ８０の穴８２は、キャップをマニホルドのブロック５０に固定するためにねじ止めされていないので、フレア突出部６０は、図１に示されているように、それらの外周に個々にねじ止めされる一般的な結合部材を採用している一般的なマニホルドのフレア突出部よりも横方向に近接して隔置することができる。再び図２Ａを参照すると、本発明におけるキャップ８０は、穴８２がフレア管７０を直線状に収容し、取り付け穴８８が前記直線からずれており且つ穴８２の線の両側に互い違いに配列されてフレア突出部６０とフレア管７０とが近接して隔置されるのを可能にするような構造とされている。穴８２の壁は、フレア管７０の側面とほぼ同面に嵌合するように滑らかであっても良い。不規則な凹凸又は突出部を有していない壁を有する穴８２は、キャップ８０がフレア管７０の周りに緊密に嵌合するのを可能にさせ、フレア管７０は、一般的なマニホルド組立体と比較して比較的近接して隔置することができる。別の方法として、フレア管７０は、直線状に配列されず、例えば互い違いに配列され、又は円形に配列されても良い。
【００１８】
ただ一つのフレア突出部６０を有する構成部品と単一のフレア管７０との間のフレア結合のみならず如何なる数のフレア突出部６０を有する構成部品と単一のフレア管７０との間のフレア結合も本発明の範囲に含まれることが理解されるであろう。フレア結合は、管又は液体若しくは気体を液密状態で移送するために使用することができる管又はその他の構成部品を結合するために使用することができる。フレア突出部６０及びフレア管７０は、管結合アセンブリが曝される流体の形態、圧力、温度等に適合することができるあらゆる材料によっても作ることができる。適切な材料としては、限定的ではないが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシフルオロカーボン樹脂（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＤＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びポルフッ化ビニル（ＰＶＦ）がある。その他の適当な材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩素化ポリ塩化ビニル（ＣＰＶＣ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエン（ＡＢＳ）、熱硬化性樹脂、熱可塑性材料又は特性強化添加物を有する樹脂がある。キャップ８０も同様の材料によって作ることができ、より堅牢な材料であるＥＴＦＥがこのような用途に特に適しているかも知れない。
【００１９】
図２Ｃは、図２Ａ及び２Ｂに示されている本発明によるフレア結合を含んでいるマニホルド１００’を示している。しかしながら、図２Ｃに示されているマニホルド１００’のフレア突出部１６０は、マニホルド１００’の本体とは別個の部品として形成されており、従って、交換可能である。フレア突出部１６０は、フレア管７０によって収容される上方部分１６４を備えた中空円筒であっても良い。下方部分１６６は、ブロック１５０の穴１６３によって収容されている。フレア突出部１６０の下方部分１６６は、各々、段状に突出している環状の外周端縁１６１を備えており、この外周端縁１６１は、ブロック１５０の穴１６３内の環状の溝１５１と係合する大きさ及び構造とされている。このさねはぎ嵌合は、フレア突出部１６０が摩耗し又は損傷したときに、取り外し且つ交換することができるようにしている。さねはぎ型の嵌合は、かみ合ったときに段状に突出した外周端縁１６１と環状の溝１５１とがマニホルドのブロック１５０によってフレア突出部１６０を効率良く密封する干渉嵌合とすることができる。
【００２０】
交換可能なフレア突出部１６０’は、図２Ｃに図示されているさねはぎ嵌合ではなく図２Ｄに示された密封部材によってブロック１５０’に対して密封することができる。ブロック１５０’は、径方向内方へ突出している一体の環状リング１５２を備えた穴１６３’を含んでいる。径方向内方へ突出している一体の環状リング１５２は、フレア突出部１６０’の下方部分の末端１６７の外面１６１’と係合することができる。キャップ８０がフレア管７０の外周に嵌合され且つ図２Ｃに示されているようにブロック１５０に固定されると、交換可能なフレア突出部１６０’の末端１６７は、径方向内方へ突出している一体の環状リング１５２に対して密封される。
【００２１】
図３に示されている本発明の第二の実施形態においては、マニホルド２００は、複数の貫通スリット１８５を有しているキャップ１８０を備えている。スリット１８５は、マニホルドのブロック５０から最も遠い面である第一の面１８１の周辺に対して鋭角及び鈍角でキャップの第一の面１８１を横切っていても良い。スリット１８５は、第一の面１８１からキャップ内の所定の深さまで延びることができる。この所定の深さは、キャップ１８０内の穴１８２の第一の部分の深さとほぼ同じ深さとすることができ、当該穴の第一の部分は、フレア管の本体部分７４を収容する大きさとされ且つフレア管の端部７６の直径より小さい直径を有している。図２Ｂに示されているマニホルド１００の断面図を再び参照すると、キャップ８０の第一の部分８４が示されている。スリット１８５は、貫通し且つ穴１８２の第一の部分に対して開口しており、キャップ１８０が各フレア管７０を均一に把持することができるようにすることができる。キャップ１８０及びフレア管７０のポリマー材料は、常に又は種々の環境条件下で、曲がり、捻れ、伸び又は収縮することができ、スリット１８５は、キャップ１８０が撓んでフレア突出部６０とフレア管７０との間により良好な密封を提供することができる。更に、一つの取り付け部材９０が他の取り付け部材９０よりも堅く締め付けられている場合には、スリット１８５は、キャップ１８０が撓んで近くのフレア管７０の一方の側面により緊密に締結されるのを阻止することができるようにしている。
【００２２】
図４Ａ〜４Ｂに示されている本発明の第三の実施形態においては、マニホルド３００は、フレア突出部本体７４の長手部分を取り囲む大きさとされた穴２８２が備えられているキャップ２８０を含んでいる。キャップ２８０は、フレア管の肩部分７３と係合しているが、肩部分７３又はフレア管の端部７６を取り囲んでいない。キャップ２８０は、図２Ａ乃至２Ｃに示されているキャップ８０よりも厚みが薄い。別の方法として、キャップ２８０の厚みは、図２Ａ乃至２Ｃに示されたキャップ８０の厚みと類似していても良く、キャップは、フレア突出部本体７４のより長い部分を取り囲んでも良い。従って、図２Ａ乃至２Ｃに示されているキャップ８０によって露出される取り付け部材９０の長さとは対照的に、図４Ａ及び４Ｂに示されているキャップ２８０によってより長い取り付け部材９０が露出される。
【００２３】
図５に示されている本発明の第四の実施形態においては、マニホルド４００は、複数のキャップ３８０が固定されている。各キャップ３８０は、単一のフレア管７０を対応する単一のフレア突出部（図示せず）に取り付けるための単一の穴３８２を有している。穴３８２にはねじが切られておらず、フレア管７０が近接して隔置されるのを可能にしている。例えば、マニホルドのブロック５０は、５つのフレア管７０に取り付けるための５つのフレア突出部（図示せず）を含んでいる。一般的な手段例えば図１に示されているねじが切られた嵌合部材３０を使用して取り付けられている３つのフレア突出部及びフレア管のみが同じ大きさのマニホルド上に嵌合している。なぜならば、ねじが切られた嵌合部材３０は、フレア突出部が横方向に更に遠く隔てられることを必要としているからである。再び図５を参照すると、各キャップ３８０は、付加的に、取り付け部材９０によってキャップ３８０をブロック５０に固定するための２つの取り付け穴３８８を含んでいる。個々のキャップ３８０は、フレア管の肩部７３と、図示されているフレア管の端部７６の実質的な部分又は図４Ａ及び４Ｂに示されている第三の実施形態に似たフレア管の本体７４のみを取り囲んでいても良い。
【００２４】
図６に示されている本発明の第五の実施形態においては、マニホルド５００のキャップ４８０は、概して切頭円錐形状のテーパーが付けられた環状の把持部４１０を含んでいる。キャップ内の穴４８２は、その内部にフレア管本体７４を収容するためにフレア管本体７４の第一の外径ｄ１より若干大きい直径を有している第一の部分４８４と、その内部にフレア管の端部７６を収容するためにフレア管の端部７６の第二の外径ｄ２より若干大きい直径を有している第二の部分４８６とを含んでいる。第一の部分４８４と第二の部分４８６との間に配置されている穴の中央部分４８３は、穴４８２が直径がより大きな第二の部分４８６から直径がより小さい第一の部分４８４まで傾斜するように、傾斜が付けられた側壁４８７を含んでいる。テーパーが付けられた環状の把持部４１０は、穴４８２の中央部分４８３内に嵌合され且つフレア管７０を収容するための貫通通路４１２を含んでいても良い。テーパーが付けられた環状の把持部材４１０の肩面４１４は、穴の傾斜が付けられた側壁４８７に当接しても良い。テーパーが付けられた環状の把持部４１０の対向する下面４１６は、フレア管の肩部７３に当接することができる。テーパーが付けられた環状の把持部４１０に対向する下面４１６は、図７Ｂに関して以下により詳細に説明するように、フレア管７０の表面に食い込む複数の環状の畝状突起又はその他の適切な不規則な表面形態を有していても良い。
【００２５】
本発明の第六の実施形態が図７Ａ及び７Ｂに示されている。マニホルド６００は、キャップ５８０を有しており、キャップ５８０は、環状の把持部材５１０を含み且つ当該キャップの頂面５８１と平行な肩面５１４を有している。キャップ５８０の穴５８２は、その内部にフレア管本体７４を収容するためにフレア管本体７４の第一の外径ｄ１にほぼ類似している直径を有している第一の部分５８４と、その内部にフレア管の端部７６を収容するためにフレア管の端部７６の第二の外径ｄ２にほぼ類似している直径を有している第二の部分５８６とを含んでいる。環状の把持部材５１０は、穴の第二の部分５８６によって収容されても良く、環状の把持部材５１０は、その内部にフレア管本体７４を収容するために、穴の第一の部分５８４にほぼ類似している直径を有している貫通通路５１２を含んでいても良い。環状の把持部材５１０の下面５１６は、フレア管の肩部７３の面７８の角度に近づけるために階段状に配列された複数の環状の畝状突起５１８を含んでいても良い。当該複数の環状の畝状突起５１８は、フレア管の肩面７８に噛んでフレア管７０をキャップ５８０内の定位置に保持する。
【００２６】
本発明の第七の実施形態が図８に示されている。マニホルド７００のキャップ６８０は、一体の把持部材を含んでいる。キャップ６８０の穴６８２は、フレア管の本体７４を収容するための第一の部分６８４、中央部分６８３及び前記フレア管の端部７６を収容するための第二の部分６８６を含んでいる。中央部分６８３は、ほぼ切頭円錐形の表面を提供するために、第一の部分６８４の直径から第二の部分６８６の直径まで徐々に径方向外方へ増大する大きさの複数の断面の直径を有していても良い。穴の中央部分６８３の側壁は、フレア管７０の肩面７８の角度に近似し且つ一体の把持部材を形成するために、階段状に配列された複数の環状の畝状突起６１８を含んでいる。従って、一体の把持部材を有しているキャップ６８０は、フレア管の肩面７８に噛んでフレア管７０を定位置に保持することができる。
【００２７】
図９Ａ〜９Ｄに示されている本発明の第八の実施形態においては、各フレア管７７０のためのマニホルド８００内に把持部材リング７１０が含まれている。把持部材リング７１０は、Ｓｉｍｍｏｎｓらに付与された米国特許第６，４０２，２０６号に記載されている割りリングとすることができる。把持部材リング７１０は、フレア管７７０をマニホルドのブロック５０の直径が小さいフレア突出部６０に液密係合状態で保持するためにキャップ７８０の内側環状凹部７８３内に嵌合することができる。把持部材リング７１０は、図９Ｃ及び９Ｄに示されているように、各々隔置された穴７７５をフレア管の端部７７６内に係合させるための複数の径方向内方を向いている突起７１５を含んでいる。突起７１５は、フレアの突出部６０の周囲にフレア管７７０を係止する機能を果たすことができる。より特別には、把持部材リング７１０は、キャップ７８０がマニホルド８００の主要なブロック５０に締結され又はブロック５０から引き抜かれるときに、把持部材リングの突起７１５が各々のフレア管の端部の隔置された穴７７５内に嵌合し、フレア管７７０がキャップ７８０から引き抜かれるのを防止することができる。
【００２８】
把持部材リング７１０は、把持部材リング７１０をフレア管７７０に対して緊密に押し付ける助けとし且つキャップ７８０とフレア管７７０との間での把持部材リング７１０の結合を阻止するために、テーパーが付けられた上方端縁７１４を有していても良い。テーパーが付けられた端縁７１４は、キャップ７８０と共に組み立てられたときに、内側環状凹部７８３のテーパーが付けられた上方肩部７８７をキャップ７８０内に当接させても良い。内側環状凹部７８３は、マニホルドのブロック５０に最も近接してキャップ７８０を貫通している穴７８２の一部分を含んでいても良い。このようにして、穴７８２は、その中にフレア管の本体７７４を収容するための第一の部分７８４と、内部にフレア管の端部７７６を収容するための第二の部分７８６と、第三の部分すなわち把持部材リング７１０を収容するために若干大きな直径を有している内側環状凹部７８３とを含むことができる。キャップ７８０を包囲しているキャップ７０の部分が把持部材リング７１０の径方向外方への動き又は突出を防止するので、キャップ７８０をマニホルドのブロック５０に対して締結することによって、内側環状凹部７８３のテーパーが付けられた肩部７８７が把持部材リング７１０のテーパーが付けられた端縁７１４に対して押し付けられるであろう。
【００２９】
上記したように、把持部材リング７１０は、内部にスリット７１６を有している環状リングであっても良い。スリット７１６は、把持部材リング７１０が必要に応じてキャップ７８０内のフレア管７７０と係合するために拡張され又は圧縮されるのを可能にすることができる。
【００３０】
図１０Ａ〜１０Ｂに示されている本発明の第九の実施形態においては、把持部材リング８１０は、図９Ａ〜９Ｄに示されている第八の実施形態の把持部材リング７１０と類似した方法で、フレア管７７０の隔置された穴７７５と係合することができる。把持部材リング８１０は、突起８１５の領域内以外は概して矩形の断面を有している。従って、キャップ８８０の内側環状凹部８８３は、直径が一定の単純な座ぐりとして形成されても良い。
【００３１】
図１１Ａ〜１１Ｂに示されている本発明の第十の実施形態においては、キャップ９８０内の内側環状凹部９８３が、把持部材リング９１０を囲繞するために設けられている。把持部材リング９１０は、フレア管の端部９７６に設けられた径方向の溝９７５とかみ合う縁９１５を含んでいる。径方向の溝９７５は、溝の床９７５ｂに向かって径方向内方へ傾斜が付けられているテーパーが付けられた側壁部分９７５ａを含んでいても良く、当該溝の床部分９７５ｂは、マニホルドのブロック５０に最も近接した溝の部分である。溝の床部分９７５ｂは、キャップ９８０底面９８９とほぼ平行とすることができる。フレア管９７０が、当該フレア管にかけられる外部の引っ張り力によって長手方向に動かされる場合に、フレア管９７０は、内側環状凹部９８３内に設けられている把持部材リング９１０によってキャップ９８０に対して掛け止めされるであろう。このことにより、フレア管９７０がキャップ９８０から取り外されるのが防止され、フレア突出部６０とフレア管の端部９７６との間の結合が更に固定される。
【００３２】
図１２Ａ〜１２Ｂに示されている本発明の第十一の実施形態においては、マニホルドのブロック１０５０は、内部に複数の受け入れ穴１０５２を含んでいる。受け入れ穴１０５２は、Ｎｉｓｈｉｏに付与された米国特許第６，０４５，１６４号に記載されている。短い円筒形部分１０５４が、受け入れ穴１０５２の内側へ突出していて、各々の円筒形部分１０５４と受け入れ穴１０５２との間に設けられた軸線方向に長い環状の溝部分１０５６を形成している。円筒形部分１０５４のテーパーが付けられた受け入れ面１０５４ａは、環状の溝部分１０５６に近接してその頂部に向かって広げられるように傾斜している。フレアの突出部１０６０は、マニホルドのブロック１０５０内の流体流路５２と流体連通するように形成された貫通穴１０６２を含んでいる。フレア突出部１０６０は更に、マニホルドのブロック１０５０の環状の溝部分１０５６内に挿入されている軸線方向に長い環状部分１０６６を含んでいる。フレアの突出部１０６０は、フレア管の端部１０７６内に強制的に挿入されることによって、フレア管１０７０に結合されても良い。フレアの突出部１０６０の突出部１０６４は、突出している部分１０６４の頂部において環状の肩部１０６５に当接しているフレア管１０７０の端部と結合されたときに、フレア管の端部１０７６の端部から突出することができる。フレアの突出部１０６０は、メサ型断面を有する径方向外方へ拡張した部分１０６７を含んでいる。フレアの突出部１０６０がフレア管の端部１０７６内へ強制的に挿入されるときに、拡張部分１０６７は、フレア管の端部１０７６を強制的に拡張させて膨らみ部分を形成し、当該膨らみ部分は、フレア管がマニホルドのブロック１０５０内を下方へ延びるにつれて直径が減少するテーパーが付けられた外側当接面１０７１と、フレア管１０７０がマニホルドのブロック１０５０から外方へ延びるにつれて直径が減少するテーパーが付けられた外側受け入れ面１０７２とを備えている。上記したように、取り付け部材を使用してキャップ１０８０がマニホルドのブロック１０５０に固定されると、キャップの上方部分１０８３が、フレア管１０７０のテーパーが付けられた外側受け入れ面１０７２に押し付けられ、フレアの突出部１０６０に押圧力をかけ、軸線方向に長い環状部分１０６６を環状の溝部分１０５６内へ強制的に挿入する。マニホルドのブロックのテーパーが付けられた受け入れ面１０５４ａは、フレアの突出部１０６４の面に対向し、フレア管のテーパーが付けられた外側当接面１０７１は、マニホルドのブロックのもう一つ別の同様にテーパーが付けられた面１０７５に対向して軸線方向の密封面圧力を発生させる。
【００３３】
図１３Ａ〜１３Ｂは、本発明による小型ミキサー１３０を示している。小型ミキサー１３０は、３つのフレア管１７０と円筒形のキャップ１２０とを含んでいる。円筒形のキャップ１２０は、貫通している長手方向溝ｌ１２６を有しており、キャップのインサート１２５は、長手方向溝ｌ１２６の第一の軸線方向部分１２３内に配置されている。キャップのインサート１２５は、フレア管１７０を収容する大きさとされた３つの貫通穴１２７を含んでいる。如何なる数のフレア管１７０を収容する構造とされたキャップのインサートも本発明の範囲に含まれる。円筒形キャップ１２０の環状の縁１２１は、その内部にキャップのインサート１２５を固定することができる。長手方向溝ｌ１２６の第二の軸線方向部分１２４は、小型ミキサー１３０の本体１１０のねじ山１１５（図１３Ｃ）と係合するために、円筒形のキャップ１２０の内壁上に描かれているねじ山１２２に螺結されても良い。別の方法として、円筒形キャップ１２０の外壁が螺結され、円筒形キャップ１２０の一部分が小型ミキサー１３０の本体１１０内に収容されても良い。更に別の代替例においては、円筒形キャップ１２０は、貫通取り付け穴を含んでいても良く、円筒形キャップ１２０は、本発明のマニホルドの第一の実施形態に関して上記したように、取り付け部材を使用して小型ミキサー１３０の本体１１０に固定しても良い。
【００３４】
小型ミキサー１３０の本体１１０は、本体１１０に螺結するためのねじ山１４７を有する本体インサート１４０を含んでいる。３つのフレア突出部１４５が、本発明のマニホルドの第一の実施形態に関して上記したように、フレア管１７０によって受け入れられるように、本体のインサート１４０から突出している。フレアの突出部１４５の末端がその内部に受け入れられる場所においてフレア管１７０を取り囲むために、図１３Ｂに示されている環状リング１９０が設けられていても良い。環状リング１９０の内側端縁は、フレア管１７０を把持してその中にフレアの突出部１４５を固定する助けとするために、鋭くしても良い。
【００３５】
フレアの突出部１４５内の軸線方向の穴１４６は、本体のインサート１４０の混合チャンバ１４２と流体連通していても良い。混合チャンバ１４２は、出口パイプ１１７と流体連通していても良い。使用時には、流体（図示せず）は、フレア管１７０内を通ってフレアの突出部１４５内へと流れ、混合チャンバ１４２内で混合されても良い。混合された流体は、出口パイプ１１７を通って小型ミキサー１３０から出て行くことができる。小型ミキサー１３０の本体１１０は、例えばクランピング構造１０５を使用して外部構造体と結合されても良い。
【００３６】
以上、特定の実施形態を例示的に図面に示し且つ本明細書において詳細に説明したが、本発明は、種々の改造、結合及び代替的な形態が可能である。例えば、如何なる数の管結合を有するマニホルドも、如何なる形状のキャップも、本発明の範囲に含まれる。従って、本発明は、ここに開示された特別な形態に限定されることは意図されていないことは理解されるべきである。むしろ、本発明は、特許請求の範囲によって規定されている本発明の精神及び範囲に含まれる全ての変形例、等価物、組み合わせ及び代替例を包含している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、一般的なフレア結合を示している断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明のフレア結合を含んでいるマニホルドの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示されているマニホルドの側方断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、交換可能なフレア突出部を備えている本発明によるマニホルドの側方断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明による交換可能なフレア突出部の拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明によるマニホルドの第二の実施形態の斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明によるマニホルドの第三の実施形態の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示されているマニホルドの側方断面図である。
【図５】図５は、本発明によるマニホルドの第四の実施形態の斜視図である。
【図６】図６は、本発明によるマニホルドの第五の実施形態の側方断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明によるマニホルドの第六の実施形態の側方断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示されているマニホルドの拡大部分を示している。
【図８】図８は、本発明によるマニホルドの第七の実施形態の側方断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明によるマニホルドの第八の実施形態の側方断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに示されているマニホルドの拡大部分を示している。
【図９Ｃ】図９Ｃは、図９Ａのフレア管部材の斜視図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、図９Ａの把持部材の斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明によるマニホルドの第九の実施形態の側方断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａに示されているマニホルドの拡大部分を示している。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明によるマニホルドの第十の実施形態の側方断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示されているマニホルドの拡大部分を示している。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明によるマニホルドの第十一の実施形態の側方断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａに示されているマニホルドの拡大部分を示している。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明による小型ミキサーの斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａに示されている小型ミキサーの側方断面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、図１３Ａに示されている小型ミキサーの構成部品の分解図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
2009500584.tif 000012
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
2009500584.tif 000020
【図１０Ｂ】
2009500584.tif 000021
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【国際調査報告】
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