特許7374519パイプライン接続装置、パイプライン要素結合具及びその結合方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-27
(45)【発行日】2023-11-07
(54)【発明の名称】パイプライン接続装置、パイプライン要素結合具及びその結合方法
(51)【国際特許分類】
F16L 21/06 20060101AFI20231030BHJP
F16L 23/08 20060101ALI20231030BHJP
【ＦＩ】
F16L21/06
F16L23/08
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2021577971
(86)(22)【出願日】2020-06-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-05
(86)【国際出願番号】 CN2020098869
(87)【国際公開番号】W WO2021000834
(87)【国際公開日】2021-01-07
【審査請求日】2021-12-27
(31)【優先権主張番号】201910581107.2
(32)【優先日】2019-06-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202010345015.7
(32)【優先日】2020-04-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】521568317
【氏名又は名称】上海威遜机械連接件有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＶＩＳＩＯＮ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＪＯＩＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２２１ Ｊｉｎｌａｎ Ｒｏａｄ， Ｊｉａｄｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１８０７， Ｃｈｉｎａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】陸志剛
(72)【発明者】
【氏名】▲ザイ▼志氷
【審査官】岩瀬 昌治
(56)【参考文献】
【文献】再公表特許第２００８／０１２８９３（ＪＰ，Ａ１）
【文献】特表２００７－５３７４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－００３４５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５２－１４６７１８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１５－０７２０７０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｌ ２１／０６
Ｆ１６Ｌ ２３／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ凹溝及び前記凹溝の底部に位置する凹溝円周を有する２つのパイプライン要素を結合するためのパイプライン要素結合具であって、それぞれ、可変曲率半径を有する接合面を有する２つの接合キーを含む複数の結合ユニットと、
前記結合ユニットを枢動可能に接続する枢動可能な接続要素と、
前記結合ユニットのキャビティ内に配置されるガスケットと、
前記２つのパイプライン要素に事前に取り付けて前記接合キーを対応する前記凹溝に位置合わせするように前記結合ユニットを締結するように配置される締結要素と、を備え、
前記パイプライン要素は、拡大された結合端部を有し、前記ガスケットは、複数の互いに離間した突起を含み、前記突起は、前記パイプライン要素の前記拡大された２つの結合端部の間に挟まれることに適し、
前記締結要素が前記結合ユニットを締結するように操作された場合、前記接合キーは、前記２つのパイプライン要素の前記凹溝に接合され、且つ、各前記接合面は、前記可変曲率半径が変えられて前記パイプライン要素の前記凹溝の底部にある前記凹溝円周の曲率半径に実質的に一致するように歪み、
前記結合ユニットは、ケースと、前記枢動可能な接続要素によって接続される、前記ケースから全体的に延伸する枢動可能な接続端部と、前記締結要素に取り付けられる、前記ケースから全体的に延伸する締結端部とを含み、前記接合面は、前記枢動可能な接続端部に隣接する近位点、及び前記締結端部に隣接する遠位点を有し、前記接合面は、方程式ρ＝ｅθを有する対数螺旋曲線を規定し、θの範囲は０～１８０°であり、ρ１は、前記近位点の曲率半径を表し、ρ２は、前記遠位点の曲率半径を表し、Ｄ１は、前記凹溝円周の直径を表し、Ｄ２は、前記拡大された結合端部の直径を表し、ρ１＝Ｄ１／２であり、ρ２＝Ｄ２／２＋Ｒであり、Ｒの値の範囲は、０．３～１ｍｍである、パイプライン要素結合具。
【請求項2】
前記複数の結合ユニットは、２つの結合ユニットであり、前記枢動可能な接続要素及び前記締結要素は、それぞれ前記２つの結合ユニットの２つの反対側に取り付けられる請求項１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項3】
各前記接合面の前記可変曲率半径は、前記近位点から前記遠位点まで徐々に大きくなる請求項１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項4】
各前記接合面の前記近位点の曲率半径は、前記凹溝円周の曲率半径にほぼ等しい請求項３に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項5】
前記２つのパイプライン要素の各々は、拡大された端部を更に含み、各前記接合面の前記遠位点の曲率半径は、前記拡大された端部の曲率半径以上である請求項４に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項6】
各前記接合面の歪みにより、その変形及び曲率半径の変化を引き起こし、その変化範囲は、４．５％～１２％である請求項１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項7】
Ｄは、前記近位点と前記遠位点の間の距離を表し、前記接合面の変形によってＤの変化を引き起こし、その変化範囲は、４％～１５％である請求項１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項8】
前記締結要素は、ボルト及び前記ボルトに結合されるナットを含み、前記枢動可能な接続端部は、接続孔を有し、前記枢動可能な接続要素は、前記接続孔を通過する接続ピンであり、前記締結端部は、前記締結要素の前記ボルトが挿入するための締結孔を含む請求項１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項9】
前記複数の結合ユニットは、第１の結合ユニット、第２の結合ユニット及び第３の結合ユニットであり、前記パイプライン要素結合具は、枢動可能な第１の接続要素及び枢動可能な第２の接続要素を含み、前記第１の接続要素は、前記第１の結合ユニットと前記第２の結合ユニットを接続し、前記第２の接続要素は、前記第２の結合ユニットと前記第３の結合ユニットを接続し、前記締結要素は、前記第１の結合ユニット及び前記第３の結合ユニットに取り付けられる請求項１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項10】
前記第１の結合ユニット及び前記第３の結合ユニットの各前記接合面は、いずれも対数螺旋曲線を規定し、前記第２の結合ユニットの前記接合面は、楕円曲線を規定する請求項９に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項11】
前記第２の結合ユニットの前記接合面は、前記凹溝円周の曲率半径と実質的に同じである最小曲率半径を有する中点を有する請求項１０に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項12】
前記２つのパイプライン要素の各々は、拡大された端部を更に含み、前記第１の結合ユニット及び前記第３の結合ユニットの各前記接合面は、遠位点を有し、前記遠位点の曲率半径は、前記拡大された端部の曲率半径以上である請求項１１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項13】
前記第２の結合ユニットと前記第１の結合ユニット及び第３の結合ユニットとの間に位置する遷移点を更に含み、各前記遷移点の曲率半径は、実質的に同じである請求項１２に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項14】
各前記接合面の歪みにより、その変形及び曲率半径の変化を引き起こし、その変化範囲は、１３％～２１％である請求項１０に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項15】
Ｄ'は、前記第２の結合ユニットの前記接合面の中点と前記遠位点との間の距離を表し、前記接合面の変形によってＤ'の変化を引き起こし、その変化範囲は、１４％～２２％である請求項１２に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項16】
前記第１の結合ユニット及び前記第３の結合ユニットの各前記接合面は、方程式がρ＝ｅθの対数螺旋曲線を規定し、θの範囲は、６０～２００°である請求項１２に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項17】
ρａは、前記第２の結合ユニットの前記接合面の前記中点の曲率半径を表し、ρｂは、前記第２の結合ユニットの前記接合面の２つの端点の各々の曲率半径を表し、ρＡは、前記第１の結合ユニット及び前記第３の結合ユニットの前記接合面の各前記近位点の曲率半径を表し、ρＢは、前記第１の結合ユニット及び第３の結合ユニットの前記接合面の各前記遠位点の曲率半径を表し、Ｄ１は、各前記凹溝円周の直径を表し、Ｄ２は、拡大された前記結合端部の直径を表し、ρａ＝Ｄ１／２であり、ρＢ＝（Ｓｐ＋Ｒ'）／２であり、ρａ＝ρＢであり、ρＢ＝Ｄ２／２であり、Ｒ'の範囲は、０．３～１ｍｍである請求項１６に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項18】
Ｄａは、前記楕円曲線の短径を表し、Ｄｂは、前記楕円曲線の長径を表し、Ｓｐは、前記パイプライン要素の仕様を表し、Ｄ１は、前記凹溝円周の直径を表し、Ｄ２は、拡大された前記結合端部の直径を表し、Ｄａ＝Ｄ１であり、Ｄｂ＝Ｓｐ＋Ｒ'であり，Ｒ'の範囲は、０．３～１ｍｍである請求項１６に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項19】
前記締結要素は、ボルト及び前記ボルトに取り付けられるナットを含み、前記枢動可能な第１の接続要素及び第２の接続要素の各々は、接続ピンである請求項９に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項20】
前記ガスケットは、基体と、前記基体から全体的に延伸する２つの偏り要素と、前記基体の中部から全体的に延伸する位置決め要素と、を含み、前記位置決め要素は、位置決め本体と、それぞれ前記位置決め本体から全体的に延伸する前記突起と、を含み、各前記偏り要素は、前記基体から全体的に延伸する延伸部と、前記延伸部から傾斜して内部へ延伸する偏り部と、を含む請求項１に記載のパイプライン要素結合具。
【請求項21】
請求項１～請求項２０のいずれか１つに記載のパイプライン要素結合具によってそれぞれ凹溝及び前記凹溝の底部に位置する凹溝円周を有するとともに拡大された結合端部を含む２つのパイプライン要素を結合する結合方法であって、（ａ）各々の接合面が可変曲率半径を有する複数の前記結合ユニットの接合キーを対応する前記凹溝に位置合わせするように、前記パイプライン要素の拡大された前記２つの結合端部を前記パイプライン要素結合具の２つの接合端部に収容するステップと、
（ｂ）前記接合面と対応する前記凹溝円周との接触領域を大きくし、各前記接合キーを対応する前記凹溝に保持するために、各前記接合キーの前記接合面を変形させるステップと、を含む結合方法。
【請求項22】
請求項１～請求項２０のいずれか１つに記載のパイプライン要素結合具によって２つのパイプライン要素を結合する結合方法であって、（Ａ）前記パイプライン要素結合具の第１の結合端部を前記２つのパイプライン要素のうちの第１のパイプライン要素の拡大された結合端部に嵌め込み、前記２つのパイプライン要素のうちの第２のパイプライン要素の拡大された結合端部を前記パイプライン要素結合具の第２の結合端部に挿入することにより、複数の前記結合ユニットの接合キーをそれぞれ前記第１のパイプライン要素及び第２のパイプライン要素の対応する前記凹溝に位置合わせするステップであって、各前記接合キーの前記接合面が可変曲率半径を有し、各前記接合キーの前記接合面と前記凹溝の底部の対応する凹溝円周との間に隙間が規定されているステップと、
（Ｂ）前記接合面と対応する前記凹溝円周との間の隙間を小さくし、前記接合キーを対応する前記凹溝に保持するために、前記結合ユニットの２つの締結端部を締結するように前記締結要素を操作するステップと、を含む結合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パイプライン要素に用いられる結合装置に関し、具体的には、パイプライン要素に簡便且つ速やかに取り付けることができるパイプライン要素結合具に関する。
【背景技術】
【0002】
パイプライン要素結合具は、通常、２つのパイプライン要素を結合するために用いられ、２つのパイプライン要素は、２つの管路、管路とエルボ、弁、径違い管及び三方管などの管部材、２つの管部材、管路と略管状構造を有する設備、略管状構造を有する２つの設備などに限定されない。
【0003】
当該パイプライン要素結合具を当該パイプライン要素に取り付けるために、各当該パイプライン要素は、いずれも凹溝端部を有するように成形され、当該凹溝端部は、当該パイプライン要素結合具の接合キーに結合するために、結合端部に隣接する位置制限用の凹溝を有する。各当該パイプライン要素の当該凹溝端部の当該結合端部は、通常、直径が大きくされた拡大部を有する。
【0004】
従来のパイプライン要素結合具は、典型的には、２つの金属ハウジングと、当該金属ハウジングに適合するように収容されるガスケットと、ボルト及びナットといった締結具のような、各当該金属ハウジングを互いに強固に締結するための複数の締結具と、を備える。従って、２つの当該金属ハウジングは、いずれも当該接合キーを有するように成形され、当該接合キーは、当該パイプライン要素の当該凹溝に適合するように接合する。
【0005】
当該接合キーと当該凹溝の間の安定的な接合を確保するために、従来のパイプライン要素結合具の各当該接合キーの接合面は、円形の接合面に成形され、各当該接合面の直径は、当該パイプライン要素の対応する当該凹溝の底部の直径に一致する。
【0006】
実際には、取り付け前に、２つの当該ハウジングは、開放状態を呈すべきであり、それらの間にキャビティが形成されておらず、取り付けプロセスにおいて、当該ガスケットは、当該パイプライン要素に取り付けられ、続いて、開放状態にある２つの当該ハウジングは、当該パイプライン要素に取り付けられ、このように、当該接合キーは、当該パイプライン要素の対応する当該凹溝に収容され、最後に、当該締結具は、この２つの金属ハウジングを締結するように当該金属ハウジングに取り付けられる。
【0007】
従って、従来のパイプライン要素結合具の構成部分は、取り付け前に分解すべきであるため、取り付けプロセスにおいて時間及び労力がかかり、当該パイプライン要素結合具の当該パイプライン要素への取り付けには不都合であり、コストも相対的に高いことが分かる。
【発明の概要】
【0008】
本発明の１つの利点は、ガスケット及び締結具などの構成要素を分解することなく、２つのパイプライン要素に取り付けることができ、取り付けステップを減少し、取り付け時間を節約し、速やかな取り付けを実現するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0009】
本発明の別の利点は、取り付け段階の事前取り付けプロセスに前記パイプライン要素の拡大された結合端部に直接嵌め込むことができるパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0010】
本発明の別の利点は、前記パイプライン要素に直接事前に取り付けられる時、前記締結具をワンステップで操作するだけで、その結合ユニットを互いに固定でき、取り付けプロセスを加速するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0011】
本発明の別の利点は、前記結合ユニットの接合キーが工場で製造され、別途の工具で各前記接合キーの曲率半径を大きくする必要がないパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0012】
本発明の別の利点は、各前記接合キーが、接合面を有し、且つ一定の曲率半径ではない可変曲率半径を有し、取り付けプロセスにおいて、各前記接合面の可変曲率半径が、一部又は全部の前記接合面が対応するパイプライン要素の凹溝の底部の凹溝円周に貼合されるように、実質的に円形の曲率半径を形成するように変形し、強固で確実な結合性能を達成するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0013】
本発明の別の利点は、各前記接合キーの前記接合面の曲率半径が最小である位置が、対応する前記パイプライン要素の前記凹溝円周の曲率半径に実質的に一致し、即ち、各前記接合キーの前記接合面の曲率半径が最小である位置が、対応する前記パイプライン要素の前記凹溝円周の曲率半径以下であり、パイプライン要素結合具の取り付けプロセスにおいて、各前記接合キーのより大きな曲率半径を有する前記接合面が、前記凹溝円周に接合するように歪み、結合性能の安定性を確保するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0014】
本発明の別の利点は、前記接合面が可変曲率半径を有する２つ以上の異なる曲線の接合セグメントを有する場合、２つの前記曲線が遷移点で同じ曲率半径を有し、結合性能の信頼性を確保するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0015】
本発明の別の利点は、前記パイプライン要素に事前に取り付けられる時、その各接合面と各前記パイプライン要素の対応する前記凹溝円周の間に隙間が形成され、前記接合面の変形プロセスにおいて、前記隙間が、一部又は全部の前記接合面が対応する前記パイプライン要素の前記凹溝円周に貼合されるように徐々に小さくなるパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0016】
本発明の別の利点は、シールリング及び締結具を取り外した後にパイプライン要素の外側に取り付ける必要がなく、取り付けステップを減少し、取り付け時間を節約し、速やかな取り付けを実現するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0017】
本発明の別の利点は、パイプライン要素の管端部からパイプライン要素の外側に直接嵌め込むことができ、取り付け速度を加速するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0018】
本発明の別の利点は、前記結合ユニット、締結具及びシールリングのいずれを取り外して分離させる必要がなく、前記結合ユニットをシールリングと共にパイプライン要素の外側に取り付けることができ、取り付け速度を加速するだけでばく、前記結合ユニットとシールリングの間に位置ずれが生じにくく、手動による取り付けの技術的要求を低下させるパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0019】
本発明の別の利点は、複数の結合ユニットの間を締結するための少なくとも１つの締結具を含み、取り付け時に、前記締結具を前記結合ユニットから取り外す必要がなく、即ち、取り付け前後に、前記締結具を常に前記結合ユニットに保持することができ、使用者が前記締結具を取り外すステップを省き、取り付け時間を節約するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0020】
本発明の別の利点は、その結合ユニットが製造中に工具によって曲率半径を大きくすることなくパイプライン要素に容易に取り付けられることができるパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0021】
本発明の別の利点は、その接合面の曲率半径が一定ではなく、変化するものであり、且つ、取り付けるプロセスにおいて、接合面が前記パイプライン要素の凹溝の溝底面に部分的又は完全に貼合されるように変形し、確実な接続効果を実現するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0022】
本発明の別の利点は、少なくとも２つの結合ユニットを含み、各前記結合ユニットの接合面の曲線形状が、それぞれ同じ又は異なる曲率半径可変曲線であり、且つ、前記曲率半径可変曲線の曲率半径の最小値が、前記パイプライン要素の凹溝の溝底面の曲率半径に等しいか又はそれよりも僅かに大きく、前記パイプライン要素の凹溝の溝底面の曲率半径よりも大きい接合面を有する位置が、取り付け時に変形して前記パイプライン要素の凹溝の溝底面に貼合されるパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0023】
本発明の別の利点は、前記可変曲率を有する曲線が、対数螺旋曲線、アルキメデス曲線、パスカルの蝸牛線、楕円曲線、高次曲線のうちの１つ又は複数の組み合わせを含むが、これらに限定されないパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0024】
本発明の別の利点は、隣接する異なる前記曲率半径可変曲線の接合箇所での曲率半径が同じであり、接続信頼性を保証するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0025】
本発明の別の利点は、前記パイプライン要素の外側に事前に嵌め込まれた場合、その接合面と前記パイプライン要素の凹溝の溝底面の間に隙間を有し、前記パイプライン要素を接続して封止する時、その接合面が、前記パイプライン要素の凹溝の溝底面に部分的又は完全に貼合されるように、前記隙間を縮小するように変形することができ、接続信頼性を確保するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0026】
本発明の別の利点は、構造が簡単であり、取り付けを事前に調整でき、手動で操作しやすく、取り付け速度を加速するだけでなく、接続信頼性を確保するパイプライン要素結合具及びその結合方法を提供することである。
【0027】
本発明の他の利点及び特徴は、以下の叙述によって説明され、添付される特許請求の範囲で明確に指定された手段及びその組み合わせによって実現することができる。
【0028】
上記の少なくとも１つの利点及び他の目的と利点を達成するために、本発明は、いずれも凹溝及び凹溝の底部に位置する凹溝円周を有する２つのパイプライン要素を結合するためのパイプライン要素結合具を提供し、前記パイプライン要素結合具は、複数の結合ユニットと、ガスケットと、締結要素と、を備え、各前記結合ユニットは、その２つの結合端部に位置する、可変曲率半径を有する接合面を有する２つの接合キーを含む。前記ガスケットは、前記結合ユニットに配置される。前記締結要素は、前記結合ユニットに取り付けられ、前記パイプライン要素結合具は、２つの前記パイプライン要素に事前に取り付けられ、前記接合キーを対応する前記凹溝に位置合わせするために用いられ、前記締結要素が前記結合ユニットを締結するように操作された場合、各前記接合面は、前記可変曲率半径が変えられて前記凹溝円周の曲率半径に実質的に一致するように歪む。
【0029】
本発明は、いずれも凹溝及び凹溝の底部に位置する凹溝円周を有する２つのパイプライン要素を結合するためのパイプライン要素結合具を更に提供し、前記パイプライン要素結合具は、２つ以上の結合ユニットを備え、各前記結合ユニットは、円弧形を有し、端から端まで配列されてキャビティ、ガスケット及び締結要素を規定する。各前記結合ユニットは、それぞれその両辺から延伸する２つの接合キー、及びそれぞれ各前記接合キーにより規定された２つの接合面を含む。前記ガスケットは、前記結合ユニットのキャビティに配置される。前記締結要素は、前記結合ユニットに取り付けられ、前記結合ユニットの事前取り付け位置と組み立て位置の間で移動し、前記事前取り付け位置に、各前記結合ユニットは、各前記接合キーをそれぞれ前記凹溝に位置合わせするように前記パイプライン要素の周りに配列され、前記組み立て位置に、各前記結合ユニットは、各前記接合キーをそれぞれ前記凹溝に接合するように互いに締結され、それにより、各前記接合キーは、前記凹溝円周の曲率に一致するように自己適応的な曲率に歪み、各前記結合ユニットを前記パイプライン要素に強固に結合するとともに、各前記パイプライン要素を端から端まで結合する。
【0030】
本発明は、パイプライン要素結合具によってそれぞれ凹溝及び前記凹溝の底部に位置する凹溝円周を有するとともに拡大された結合端部を含む２つのパイプライン要素を結合する結合方法であって、
（ａ）各々の接合面が可変曲率半径を有する複数の前記結合ユニットの接合キーを対応する前記凹溝に位置合わせするように、前記２つのパイプライン要素の拡大された前記結合端部を前記パイプライン要素結合具の２つの接合端部に収容するステップと、
（ｂ）前記接合面と対応する前記凹溝円周との接触領域を大きくし、各前記接合キーを対応する前記凹溝に保持するために、各前記接合キーの前記接合面を変形させるステップと、を含む結合方法を更に提供する。
（ａ）各々の接合面が可変曲率半径を有する複数の前記結合ユニットの接合キーを対応する前記凹溝に位置合わせするように、前記２つのパイプライン要素の拡大された前記結合端部を前記パイプライン要素結合具の２つの接合端部に収容するステップと、
（ｂ）前記接合面と対応する前記凹溝円周との接触領域を大きくし、各前記接合キーを対応する前記凹溝に保持するために、各前記接合キーの前記接合面を変形させるステップと、を含む結合方法を更に提供する。
【0031】
本発明は、パイプライン要素結合具によって２つのパイプライン要素を結合する結合方法であって、
（Ａ）前記パイプライン要素結合具の第１の結合端部を前記２つのパイプライン要素のうちの第１のパイプライン要素の拡大された結合端部に嵌め込み、前記２つのパイプライン要素のうちの第２のパイプライン要素の拡大された結合端部を前記パイプライン要素結合具の第２の結合端部に挿入することにより、複数の前記結合ユニットの接合キーをそれぞれ前記第１のパイプライン要素及び第２のパイプライン要素の対応する前記凹溝に位置合わせするステップであって、各前記接合キーの前記接合面が可変曲率半径を有し、各前記接合キーの前記接合面と前記凹溝の底部の対応する凹溝円周との間に隙間が規定されているステップと、
（Ｂ）前記接合面と対応する前記凹溝円周との間の隙間を小さくし、前記接合キーを対応する前記凹溝に保持するために、前記結合ユニットの２つの締結端部を締結するように前記締結要素を操作するステップと、を含む結合方法を更に提供する。
（Ａ）前記パイプライン要素結合具の第１の結合端部を前記２つのパイプライン要素のうちの第１のパイプライン要素の拡大された結合端部に嵌め込み、前記２つのパイプライン要素のうちの第２のパイプライン要素の拡大された結合端部を前記パイプライン要素結合具の第２の結合端部に挿入することにより、複数の前記結合ユニットの接合キーをそれぞれ前記第１のパイプライン要素及び第２のパイプライン要素の対応する前記凹溝に位置合わせするステップであって、各前記接合キーの前記接合面が可変曲率半径を有し、各前記接合キーの前記接合面と前記凹溝の底部の対応する凹溝円周との間に隙間が規定されているステップと、
（Ｂ）前記接合面と対応する前記凹溝円周との間の隙間を小さくし、前記接合キーを対応する前記凹溝に保持するために、前記結合ユニットの２つの締結端部を締結するように前記締結要素を操作するステップと、を含む結合方法を更に提供する。
【0032】
後続の説明及び図面を理解することにより、本発明の更なる目的及び利点が十分に具現化される。
【0033】
本発明の上記の及び他の目的、特徴と利点は、下記の詳細な説明、図面及び特許請求の範囲によって十分に具現化される。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の第１の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の透視図である。
【図2】本発明の上記第１の好ましい実施例による締結要素が前記パイプライン要素結合具の２つの結合ユニットを締結するために操作された場合の透視図である。
【図3】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の分解図である。
【図4A】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の枢動可能に移動できる結合ユニットの透視図である。
【図4B】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の枢動可能に移動できる結合ユニットの透視図である。
【図5】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の正面図である。
【図6】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の背面図である。
【図7】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の左側面図である。
【図8】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の右側面図である。
【図9】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の上面図である。
【図10】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の下面図である。
【図12】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の結合ユニットの概略図である。
【図13A】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具が２つのパイプライン要素に適合するように取り付けられた場合の概略図である。
【図13B】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具が前記２つのパイプライン要素のうちの一方に取り付けられた場合の概略図である。
【図13C】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具が前記２つのパイプライン要素に事前に取り付けられた場合の概略図である。
【図13D】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具が前記２つのパイプライン要素に強固に取り付けられた場合の概略図である。
【図14A】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具が前記２つのパイプライン要素に事前に取り付けられた場合の断面図である。
【図14B】本発明の上記第１の好ましい実施例による接合面と凹溝円周の間の間隙が、前記パイプライン要素結合具が前記２つのパイプライン要素に結合されるまで小さくなった場合の断面図である。
【図15A】本発明の上記第１の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の可変曲率半径の概略図である。
【図15B】本発明の上記第１の好ましい実施例による異なる仕様の前記２つのパイプライン要素の各々が前記パイプライン要素結合具に結合されることによって変化するθの異なる範囲を概略的に示す。
【図16】本発明の第２の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の概略図である。
【図17A】本発明の上記第２の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具がパイプライン要素に事前に取り付けられた場合の概略図である。
【図17B】本発明の上記第２の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具が前記パイプライン要素に強固に取り付けられた場合の概略図である。
【図18】本発明の上記第２の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の接合面の変形の概略図である。
【図19】本発明の上記第２の好ましい実施例による前記パイプライン要素結合具の可変曲率半径の概略図である。
【図20】本発明の上記第２の好ましい実施例による異なる仕様の前記２つのパイプライン要素の異なる範囲のθ及び異なる値のＤａ、Ｄｂである。
【図21】本発明の第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の斜視概略図である。
【図22】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の少なくとも２つの結合ユニットが相対的に回動する場合の一側の概略図である。
【図23】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の少なくとも２つのユニットが相対的に回動する場合の他側の概略図である。
【図24】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具が２つの突き合せ管路に取り付けられた場合の構造概略図である。
【図25】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の平面概略図である。
【図26】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の前記結合ユニットの局所的構造概略図である。
【図27】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の第１の結合ユニットの平面概略図である。
【図28】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具の適用概略図である。
【図29A】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具が事前に嵌め込まれる時に接合面と管路の溝底面の間に隙間を有する場合の断面概略図である。
【図29B】本発明の上記第３の好ましい実施例によるパイプライン要素結合具が取り付けられた後に接合面と管路の溝底面の間の隙間が小さくなった後の断面概略図である。
【図30】本発明の第１の変形実施例によるパイプライン要素結合具の適用概略図である。
【図31A】本発明の第１の変形実施例によるパイプライン要素結合具が事前に嵌め込まれる時に接合面と管路の溝底面の間に隙間を有する場合の断面概略図である。
【図31B】本発明の第１の変形実施例によるパイプライン要素結合具が取り付けられた後に接合面と管路の溝底面の間の隙間が小さくなった後の断面概略図である。
【図32】本発明の第１の変形実施例によるパイプライン要素結合具の結合ユニットの接合面の適用概略図である。
【図33】本発明の第２の変形実施例によるパイプライン要素結合具の適用概略図である。
【図34A】本発明の第２の変形実施例によるパイプライン要素結合具が事前に嵌め込まれる時に接合面と管路の溝底面の間に隙間を有する場合の断面概略図である。
【図34B】本発明の第２の変形実施例によるパイプライン要素結合具が取り付けられた後に接合面と管路の溝底面の間の隙間が小さくなった後の断面概略図である。
【図35】本発明の第２の変形実施例によるパイプライン要素結合具のシールリングの変形概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下の説明は、当業者が本発明を実現できるように本発明を開示するために用いられる。以下の説明における好ましい実施例は、例示的なものに過ぎず、当業者は、他の明らかな変形を想到することができる。以下の説明において定義される本発明の基本原理は、他の実施形態、変形形態、改良形態、同等形態及び本発明の精神及び範囲から逸脱しない他の技術的解決手段に適用することができる。
【0036】
当業者が理解すべきこととして、本発明の開示において、「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語により指示された方位又は位置関係は、図示される方位又は位置関係に基づくものであり、本発明の説明を容易にし、説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は要素が必ず特定の方位を有し、特定の方位で構成されて操作されなければならないことを指示又は示唆するものではないため、上記用語は、本発明を限定するものとして理解されてはいけない。
【0037】
図１～図１５には、本発明の第１の好ましい実施例による２つのパイプライン要素２００を結合するためのパイプライン要素結合具１００が示される。前記パイプライン要素結合具１００は、２つの結合ユニット１０と、前記２つの結合ユニット１０が互いに枢動可能に移動するように前記２つの結合ユニット１０を枢動可能に接続するための枢動可能な接続要素２０と、前記パイプライン要素結合具１００が前記２つのパイプライン要素２００に取り付けられた後に前記２つの結合ユニットを互いに締結するための締結要素３０と、前記２つの結合ユニット１０に配置されるガスケット４０と、を備える。
【0038】
この好ましい実施例によれば、前記パイプライン要素結合具１００の２つの反対端は、それぞれ枢動可能な前記接続要素２０及び前記締結要素３０によって接続される。別の選択可能な形態において、前記２つの結合ユニット１０は、互いに移動可能に結合され、２つの前記締結要素３０は、前記２つの結合ユニット１０を互いに締結するように、それぞれ前記パイプライン要素結合具１００の前記２つの反対端に取り付けられてもよい。
【0039】
従って、前記２つの結合ユニット１０は、金属又はプラスチックで製造されてよく、互いに結合して実質的に環状の構造を構成し、キャビティ１０１を規定することができる。１つの実施例において、各前記結合ユニット１０は、いずれもＣ字形の両辺を有し、前記結合ユニット１０の両側は、前記接続要素２０によって枢動可能に接続される。前記結合ユニット１０は、開位置と閉位置の間で移動することに適し、前記開位置には、前記結合ユニット１０の他側は、他方の前記結合ユニット１０から離れるように移動し、前記閉位置には、前記結合ユニット１０の他側は、前記環状構造の前記キャビティ１０１を形成するように、他方の前記結合ユニット１０と端から端まで接続されるまで移動する。前記締結要素３０は、前記結合ユニット１０を締結するように前記閉位置に配置される。
【0040】
枢動可能な前記接続要素２０及び前記締結要素３０は、前記２つの結合ユニット１０を接続するために、前記２つの結合ユニット１０の２つの反対側に設けられる。前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられた場合、前記ガスケット４０は、封止効果を提供するために、前記２つの結合ユニット１０により形成された前記キャビティ１０１に設けられる。
【0041】
前記２つのパイプライン要素２００は、具体的に、第１のパイプライン要素２１０及び第２のパイプライン要素２２０に分けられ、前記パイプライン要素２１０、２２０の各々は、管路、エルボ、弁及び三方管などの管部材、略管状構造を有する設備であってよいが、これらに限定されない。従って、前記パイプライン要素結合具１００は、２つの管路、１つの管路と１つの管部材、２つの管部材、１つの管路と１つの略管状構造を有する設備、及び２つの略管状構造を有する設備を結合するために使用可能である。各前記パイプライン要素２００は、凹溝２０１及び拡大された結合端部２０２を有する凹溝端部を含む。
【0042】
各前記結合ユニット１０は、ケース１１、及び前記ケース１１の両端から全体的に内部へ延伸する２つの接合キー１２を含む。前記２つのパイプライン要素２００の各々は、いずれも前記拡大された結合端部２０２に隣接する凹溝２０１を有し、前記凹溝２０１は、前記２つの結合ユニット１０の対応する前記接合キー１２に接合するために用いられる。従って、前記凹溝２０１は、前記凹溝２０１の直径が前記パイプライン要素２００の外径よりも小さくなるように、前記パイプライン要素２００の外周面に引っ込められる。前記結合端部２０２の直径は、前記凹溝２０１の底部の凹溝円周２０３の直径よりも大きい。１つの実施例において、前記凹溝２０１を形成した後、前記結合端部は、前記結合端部２０２の直径が前記凹溝２０１から前記パイプライン要素２００の端部まで徐々に大きくなるように形成される。別の実施例において、前記凹溝２０１に対応する位置の部分を切り落とすことによって前記凹溝２０１を形成する場合、前記結合端部２０２は、長さ方向に沿った直径が同じであってよい。
【0043】
この好ましい実施例によれば、前記パイプライン要素結合具１００を前記パイプライン要素２００に取り付けるプロセスにおいて、前記締結要素３０及び前記ガスケット４０を取り外す必要がない。換言すれば、前記ガスケット４０は、前記２つの結合ユニット１０内に配置され、前記締結要素３０も、前記２つの結合ユニット１０に取り付けられ、前記パイプライン要素結合具１００全体は、前記２つのパイプライン要素２００を結合するように前記２つのパイプライン要素２００に取り付けられる。
【0044】
従って、前記２つの結合ユニット１０の前記２つの接合キー１２の両端の間に開口１０２が規定され、前記開口１０２は、前記２つのパイプライン要素２００のうちの一方の対応する拡大された前記結合端部２０２が通過するために十分に大きいため、前記パイプライン要素結合具１００全体は、前記ガスケット４０及び前記締結要素３０を取り外す必要がなく、前記２つのパイプライン要素２００に直接取り付けることができる。
【0045】
本発明の好ましい実施例によれば、前記結合ユニット１０の各前記接合キー１２は、接合面１２１を有し、前記接合面１２１は、可変曲率半径を有し、各前記パイプライン要素２００は、対応する前記凹溝２０１の底部に位置する前記凹溝円周２０３を有する。換言すれば、前記凹溝円周２０３は、前記凹溝の底壁である。本発明の前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられ、且つ各前記接合キー１２を対応する前記凹溝２０１に配列する場合、前記締結要素３０は、前記接合面１２１が歪み、一部又は全部の前記接合面が対応する前記凹溝円周２０３に貼合されるように前記２つの結合ユニット１０を強固に締結するために操作される。
【0046】
換言すれば、前記結合ユニット１０の各前記接合キー１２の前記接合面１２１の曲率半径が一定ではないため、各前記接合面１２１は、円形面の円曲率ではない。各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３は、実質的に円曲率である。本発明の前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられ、且つ各前記接合面１２１を対応する前記凹溝２０１に配列する場合、各前記結合ユニットの各前記接合面１２１と各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０３の間に隙間１０３が形成される。続いて、前記締結要素３０が操作された場合、前記隙間１０３は、各前記接合面１２１が前記パイプライン要素結合具１００と前記パイプライン要素２００の間における強固且つ安定的な結合を達成する位置に保持されるまで小さくなる。
【0047】
この好ましい実施例によれば、各前記接合面１２１は、異なる曲率半径の曲線を規定し、対数螺旋曲線、アルキメデス曲線、パスカルの蝸牛線、楕円曲線、高次曲線及び複数の曲線の組み合わせを含むが、これらに限定されない。従って、各前記接合面１２１は、円曲率を有していないため、本発明の前記パイプライン要素結合具１００の各前記接合キー１２が前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に事前に取り付けられる時に前記隙間１０３が形成される。
【0048】
更に、各前記接合面１２１の少なくとも一部は、相対的に大きい曲率半径を有し、且つ各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の曲率半径よりも大きいため、前記２つの接合キー１２の２つの接合面１２１の間に形成された前記開口１０２の寸法が各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の直径よりも大きくなる。従って、前記パイプライン要素結合具１００は、各前記パイプライン要素２００における拡大された前記結合端部２０２に嵌め込まれることによって前記パイプライン要素に取り付けられることができる。換言すれば、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２は、前記２つの接合面１２１の間の前記開口１０２を通過することによって前記パイプライン要素結合具１００に挿入されることができる。
【0049】
前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に事前に取り付けられて各接合キー１２を対応する前記凹溝２０１に位置合わせする時、前記締結要素３０及び前記ガスケット４０を取り外すことなく、前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられて事前取り付け状態にあることを可能にするために、前記パイプライン要素結合具１００の各前記接合キー１２と各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０３との間に前記隙間１０３が形成される。前記締結要素３０を操作することによって前記隙間１０３を小さくする場合、各前記接合面１２１は、いずれも歪み、且つ歪んだ曲率半径が各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径にほぼ等しくされる。
【0050】
より具体的には、各前記結合ユニット１０の前記ケース１１は、本体部１１１、枢動可能な接続端部１１２及び締結端部１１３を含み、前記枢動可能な接続端部１１２及び前記締結端部１１３は、それぞれ前記本体部１１１の２つの反対側から全体的に延伸する。前記枢動可能な接続要素２０は前記２つのケース１１の前記２つの枢動可能な接続端部１１２を枢動可能に接続することにより、前記２つのケース１１の前記２つの枢動可能な接続端部１１２が互いに枢動可能に移動することができる。前記締結要素３０は、前記２つの結合ユニット１０を互いに強固に締結するように、前記２つのケース１１の前記２つの締結端部１１３に取り付けられる。
【0051】
図１～図１０に示すように、前記パイプライン要素結合具１００は、前記パイプライン要素２００に取り付けられる前にその各構成要素が組み立てられる。図２に示すように、前記パイプライン要素２００は、図２に示されたものに限定されず、前記締結要素３０は、前記パイプライン要素結合具１００を事前取り付け状態から最終的な取り付け状態に入らせるために、前記２つの締結端部が互いに相対的に移動するように駆動するように操作されることができる。
【0052】
この好ましい実施例によれば、各前記枢動可能な接続端部１１２は、接続孔１１２１を有し、前記枢動可能な接続要素２０は、前記接続孔１１２１を通過する接続ピンである。各前記締結端部１１３は、締結孔１１３１を有し、前記締結要素３０は、具体的に前記締結孔１１３１を通過するボルト３１及びナット３２を含む。従って、前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に事前に取り付けられる時、前記ボルト３１及び前記ナット３２は、前記接合面１２１が前記凹溝円周２０３に直接接合されて接続されるように操作されることができる。
【0053】
図１～図１０に示すように、取り付け前に、前記ガスケット４０は、前記ケース１１の前記キャビティ１０１に設けられ、前記ボルト３１は、前記２つの締結端部１１３に取り付けられ、前記ナットは、前記ボルト３１に取り付けられる。前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられる時、前記ガスケット４０を前記ケース１１から取り外す必要がなく、前記ボルト３１及び前記ナット３２を前記２つの締結端部１１３から取り外す必要がない。
【0054】
従って、前記２つの結合ユニット１０は、前記枢動可能な接続要素２０を枢軸点として枢動可能に移動することができる。前記締結要素３０が操作された場合、前記パイプライン要素結合具１００の前記開口１０２が小さくなり、前記２つの締結端部１１３の間の距離が小さくなるため、前記接合キー１２が必要な位置に移動した場合、一部又は全部の前記接合面１２１は、前記接合キー１２が前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に強固に保持されるように、前記凹溝円周２０３に貼合される。
【0055】
好ましくは、各前記結合ユニット１０は、その接合端部に互いに対称な２つの接合キー１２を有する。前記２つの結合ユニット１０のうちの一方の前記接合キー１２は、前記開口１０２を形成するように、他方の前記結合ユニット１０の他方の前記接合キー１２に位置合わせされる。換言すれば、２対の前記接合キー１２は、前記パイプライン要素結合具１００の前記２つの接合端の２つの開口１０２に形成される。更に、前記２つの結合ユニット１０は、同じ構造に構成されることが好ましく、全ての前記結合ユニット１０は、工場によって製造可能である。前記締結要素３０の前記ボルト３１及び前記ナット３２が操作された場合、前記２つの結合端にある２対の前記接合面１２１は、いずれも前記接合面１２１が前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３に直接接触するように歪む。
【0056】
図１２に示すように、この好ましい実施例によれば、前記接合キー１２の各前記接合面１２１の、前記結合ユニット１０の前記ケース１１の前記枢動可能な接続端部１１２に隣接する近位点１２１１は、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径に等しいか又はそれよりも僅かに大きい（５％以下）最小曲率半径を有する。換言すれば、各前記接合面１２１にある前記近位点１２１１の最小曲率半径は、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径とほぼ同じである。従って、前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に事前に取り付けられる時、各前記接合面１２１の前記近位点１２１１にある面は、各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０３に貼合される。
【0057】
前記接合キー１２の各前記接合面１２１の、前記結合ユニット１０の前記ケース１１の締結端部１１３に隣接する遠位点１２１２は、最大曲率半径を有し、且つ各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の曲率半径よりも大きい。従って、１対の前記接合面１２１の間に規定された前記開口１０２は、前記パイプライン要素結合具１００及び前記パイプライン要素２００を事前に取り付けるように前記パイプライン要素結合具１００を前記パイプライン要素２００に直接嵌め込むことができるために十分に大きい。各前記接合面１２１の前記遠位点１２１２の表面は、各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０に貼合されておらず、実際には、前記凹溝２０１に対応する各前記接合面１２１と各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０３との間に前記隙間１０３が形成されている。
【0058】
従って、好ましい実施例として、本発明の好ましい実施例によれば、各前記接合面１２１の曲率半径は、好ましくは前記近位点１２１１から前記遠位点１２１２まで徐々に大きくなる。
【0059】
図１１に示すように、各前記ケース１１の前記本体部１１１は、中央の本体キャビティ１１１１及び前記本体キャビティ１１１１の２つの反対側に位置する２つの肩部１１１２を更に含む。前記２つの接合キー１２は、前記本体部１１１の内面から内部へ全体的に延伸し、前記本体キャビティ１１１１の内部には、前記ガスケット４０を当該位置に位置決めするための位置決め溝１１１３が形成されている。
【0060】
前記本体キャビティ１１１１及び前記肩部１１１２の内面は、円形表面であってもよい。又は、前記本体キャビティ１１１１及び前記肩部１１１２の内面は、可変曲率半径を有するように形成されてもよい。
【0061】
図１３Ａ及び１３Ｂには、本発明の前記パイプライン要素と前記パイプライン要素結合具１００の取り付けプロセスが示されている。図１３Ａに示すように、前記パイプライン要素結合具１００が前記２つのパイプライン要素２００に取り付けられる前に、前記パイプライン要素結合具１００の各構成要素は既に組み立てられ、前記２つのパイプライン要素２００の各々は、前記拡大された端部２０２を含み、且つ前記凹溝２０１を有する。
【0062】
図１３Ｂに示すように、前記ガスケット４０及び前記締結要素３０を取り外すことなく、前記パイプライン要素結合具１００を前記第１のパイプライン要素２１０に直接嵌め込むことができる。より具体的には、前記パイプライン要素結合具１００は、前記第１のパイプライン要素２１０の拡大された前記結合端部２０２を収容する第１の結合端部１００ａを有する。使用者が前記パイプライン要素結合具１００と前記第１のパイプライン要素２１０を取り付ける時、前記第１のパイプライン要素２１０の拡大された前記結合端部２０２は、前記パイプライン要素結合具１００の前記第１の結合端部１００ａに挿入され、使用者は、前記第１のパイプライン要素２１０を取り付けるために、１つ又は複数の指によって前記パイプライン要素結合具１００の第２の結合端部１００ｂを押して前記パイプライン要素結合具１００の位置を保持することができる。前記第１の結合端部１００ａに隣接する前記接合キー１２は、前記第１のパイプライン要素２１０の前記凹溝２０１に位置合わせされて保持される。
【0063】
続いて、図１３Ｃに示すように、前記第２のパイプライン要素２２０は、前記パイプライン要素結合具１００が事前取り付け状態にあるように、前記パイプライン要素結合具１００に取り付けられる。より具体的には、前記第２のパイプライン要素２２０の拡大された前記結合端部２０２は、前記第２の結合端部１００ｂに隣接する前記接合キー１２も前記第２のパイプライン要素２２０の前記凹溝２０１に位置合わせされて保持されるように、前記パイプライン要素結合具１００の前記第２の結合端部１００ｂに挿入される。
【0064】
従って、前記パイプライン要素結合具の各前記接合面１２１は、円周方向に前へ延伸する可変曲率半径を有し、前記接合キー１２が前記パイプライン要素２１０、２２０の対応する前記凹溝２０１に位置合わせされた場合、前記パイプライン要素結合具１００の各前記接合面１２１と前記パイプライン要素２１０、２２０の前記凹溝円周２０３との間に前記隙間１０３が形成される。前記パイプライン要素の前記凹溝２０１の幅は、前記接合キー１２の幅よりも僅かに大きい。
【0065】
更に、前記ガスケット４０が前記結合ユニット１０に取り付けられることにより、前記パイプライン要素結合具１００が前記２つのパイプライン要素２１０、２２０に取り付けられた場合、前記ガスケット４０は、前記２つのパイプライン要素２１０、２２０の拡大された前記結合端部２０２を囲み、結合される前記２つのパイプライン要素２１０、２２０に封止効果を提供するために用いられ、前記ガスケット４０は、可撓性材料で製造される。
【0066】
前記ガスケット４０は、基体４１と、前記基体４１から全体的に延伸する２つの偏り要素４２と、前記基体４１の中央の内面から全体的に延伸する位置決め要素４３と、を含む。換言すれば、前記偏り要素４２は、それぞれ前記基体４１の両側から延伸し、前記位置決め要素４３は、前記偏り要素４２の間に位置する。前記位置決め要素４３は、位置決め本体４３１と、前記位置決め本体４３１から全体的に延伸する互いに離間した複数の突起４３２と、を更に含む。前記パイプライン要素２００の拡大された前記２つの結合端部２０２が前記結合ユニット１０に取り付けられた場合、前記突起４３２は、前記パイプライン要素２００の拡大された前記２つの結合端部２０２の間に挟まれ、前記２つの偏り要素４２は、それぞれ前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の外壁２０２１に偏る。前記締結要素３０が前記２つの締結端１１３を締結するように操作された場合、前記ガスケット４０も、前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２に強固に貼合されるように歪む。より具体的には、各前記偏り要素４２は、前記基体４１から全体的に延伸する延伸部４２１と、前記延伸部４２１から全体的に傾斜して延伸し、前記パイプライン要素２００の対応する拡大された前記結合端部２０２の前記外壁２０２１に偏るための偏り部４２２と、を含む。特に、前記基体４１は環状形状であり、前記偏り要素４２の前記延伸部４２１は、それぞれ前記基体４１の両側から全体的に径方向に延伸し、前記偏り部４２２は、前記延伸部４２１の自由端から傾斜して延伸し、例えば、前記偏り部４２２は、互いに向き合って延伸する。前記パイプライン要素結合具１００と前記パイプライン要素２００を取り付けるプロセスにおいて、前記偏り要素４２は歪み、前記偏り部４２２は、対応する前記結合端部２０２の前記外壁２０２１に沿って移動し、前記ガスケット４０と拡大された前記結合端部２０２の間の封止効果を向上させる。換言すれば、前記パイプライン要素２００が前記パイプライン要素結合具１００に結合される時、前記偏り要素４２の前記偏り部４２２は内部へ押される。
【0067】
図１３Ｄに示すように、前記締結要素３０が前記接合キー１２を前記凹溝２０１に強固に保持するように操作された場合、各前記接合面１２１と前記凹溝円周２０３の間の前記隙間１０３が小さくなり、各前記接合面１２１は、自身の曲率半径が変えられてその円周方向に沿って前記凹溝円周２０３に貼合されるように歪む。歪んだ各前記接合面は、実質的に円形曲率であり、前記パイプライン要素２１０、２２０の各々の対応する前記凹溝円周２０３の曲率半径に一致する。
【0068】
図１４Ａ及び図１４Ｂには、前記パイプライン要素結合具１００の図１４Ａに示す前記事前取り付け状態から図１４Ｂに示す最終的な取り付け状態まで操作された場合の断面図が示される。図１４Ａに示すように、前記パイプライン要素結合具１００は、前記パイプライン要素２００に事前に取り付けられ、前記ボルト３１及び前記ナット３２で構成される前記締結要素３０はルーズ状態にあり、前記隙間１０３は、各前記接合面と各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０３の間に形成される。
【0069】
この好ましい実施例によれば、前記枢動可能な接続端部１１２に隣接する前記近位点１２１１の曲率半径は、対応する前記凹溝円周２０３の曲率半径にほぼ等しく、前記締結端部１１３に隣接する前記遠位点１２１２の曲率半径は、拡大された前記結合端部２０２の曲率半径よりも大きい。各前記接合面１２１の曲率半径は、前記近位点１２１１から前記遠位点１２１２まで徐々に大きくなることで、前記隙間１０３も前記枢動可能な接続端部１１２に隣接する位置から前記締結端部１１３に隣接する位置まで徐々に大きくなる。
【0070】
図１４Ｂに示すように、前記ナット３２は、前記ボルト３１に沿って螺着され、前記２つの締結端部１１３の間のピッチが小さくなり、前記隙間１０３が小さくなり、各前記接合面１２１は、前記凹溝円周２０３に貼合される位置まで移動する傾向になる。従って、各前記接合面１２１は、前記可変曲率半径が変えられて前記凹溝円周２０３の曲率半径に実質的に一致するように歪み、１対の前記接合面１２１の周長が対応する前記凹溝円周２０３の周長にほぼ等しいか又はそれよりも僅かに大きいようにする。
【0071】
前記取り付け状態にある時、１対の前記接合面１２１の周長は、対応する前記凹溝円周２０３の周長にほぼ等しく、１対の前記接合面１２１は、対応する前記凹溝円周２０３の円周に一致する、実質的に円の曲率を有する略円形面を形成し、前記隙間１０３は、殆ど無くなる。１対の前記接合面１２１の直径は、対応する前記凹溝円周２０３の直径にほぼ等しく、全ての前記接合面１２１は、対応する前記凹溝円周２０３に実質的に貼合されることで、前記パイプライン要素結合具１００と前記パイプライン要素２００の間に相対的に剛性を有する結合が実現され、前記２つのパイプライン要素の間の結合の信頼性が確保される。
【0072】
前記パイプライン要素結合具１００が最終的な取り付け状態にある時、１対の前記接合面１２１の周長が対応する前記凹溝円周２０３の周長よりも大きく、１対の前記接合面１２１の一部と対応する前記凹溝円周２０３の一部の間に最小クリアランスが保留された場合、前記接合面１２１の殆どは、対応する前記凹溝円周２０３に貼合される。１対の前記接合面１２１の直径は、対応する前記凹溝円周２０３の直径よりも僅かに大きく（１０％以下）、前記パイプライン要素結合具１００と前記パイプライン要素２００の間に相対的に可撓性を有する結合が実現される。
【0073】
図１４Ｂに示すように、前記ナット３２が回されてトルクを生成した場合、前記トルクによって前記ボルト３１に沿って作用力Ｆ１が生成されることで、前記結合ユニット１０の前記接合面１２１に歪み量が生じ、径方向力Ｆ２も生成される。前記トルクが徐々に大きくなる場合、前記結合ユニットの歪み量がより明らかになり、前記トルクが所定値に達するまで前記歪み量が停止する。前記枢動可能な接続端部１１２に隣接する前記近位点１２１１の位置に殆ど歪み量がないが、前記近位点１２１１から前記遠位点１２１２までの歪み量が徐々に大きくなり、前記遠位点１２１２の位置に最大歪み量が生じ、前記遠位点１２１２の曲率半径ρ２が前記近位点１２１１の曲率半径ρ１にほぼ等しく且つ対応する前記凹溝円周２０３の曲率半径にほぼ等しくなるまで小さくなる。
【0074】
本発明の好ましい実施例の具体例として、各前記接合面１２１は、対数螺旋曲線を規定し、換言すれば、各前記接合面１２１の断面は、対数螺旋曲線を形成する。前記パイプライン要素結合具１００が前記事前取り付け状態から最終的な前記取り付け状態まで操作された場合、各前記接合面１２１の変形によってその可変曲率半径が変形し、且つその変化量は約４．５％～１２％である。前記近位点１２１１から前記遠位点１２１２までの距離は、パラメータＤとして表され、前記パイプライン要素結合具１００の締結プロセスにおいて、前記パラメータＤの値が徐々に小さくなり、前記パラメータＤの変化範囲は、約４％～１５％である。
【0075】
図１５Ａ及び１５Ｂに示すように、この好ましい実施例の具体例によれば、各前記接合面１２１は、方程式ρ＝ｅθを有する対数螺旋曲線を規定し、そのうち、θの範囲は０～１８０°である。
【0076】
より具体的には、図１５Ｂには、前記パイプライン要素結合具１００によって互いに結合される異なる仕様の前記２つのパイプライン要素２００に用いられる異なる範囲のθが示される。前記２つのパイプライン要素２００の仕様は、前記パイプライン要素２００の規則的な本体部分の直径であり、拡大された前記結合端部２０２の直径ではない。
【0077】
この好ましい実施例によれば、パラメータρ１の値は、前記近位点１２１１の曲率半径であり、対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径でもあり、パラメータρ２の値は、対応する前記パイプライン要素結合具１００の前記接合面１２１の前記遠位点１２１２の曲率半径であり、パラメータＤ１は、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の直径を表す。パラメータＤ２は、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の直径を表し、図１３Ａに示すように、Ｄ２は、拡大された前記結合端部２０２の近位端の直径にほぼ等しく、即ち、前記凹溝２０１の遠位端から離れた位置の直径にほぼ等しく、Ｓｐは、前記パイプライン要素結合具１００の仕様を表し、前記パイプライン要素結合具の本体部分の直径であり、且つＤ２よりも小さく、又はＤ２に等しくされてよい。対応する前記パイプライン要素結合具１００の前記接合面１２１の前記遠位点１２１２の曲率半径を拡大された前記結合端部２０２の曲率半径よりも大きくすべきであると考慮した上で、前記パラメータρ２の値は、０．３～１ｍｍの範囲にある追加値Ｒだけ増加すべきである。従って、ρ１＝Ｄ１／２であるが、ρ２＝Ｄ２／２＋Ｒである。
【0078】
具体例として、前記パイプライン要素結合具１００のＳｐの仕様が１１４．３ｍｍである場合、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の直径Ｄ１は１１０．０８ｍｍであり、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の直径は１１６．８ｍｍであり、そして、ρ１＝１１０．０８／２＝５５．０４ｍｍであるが、ρ２＝１１６．８／２＋０．５＝５８．９ｍｍである。
【0079】
本発明の好ましい実施例によれば、図１４Ｂを参照し、本発明は、更に前記パイプライン要素結合具１００によって２つのパイプライン要素２００を結合するための方法を提供し、具体的には、前記方法は、
（ａ）前記結合ユニット１０の各前記接合キー１２を前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に位置合わせするように、前記２つのパイプライン要素２００の拡大された前記２つの結合端部２０２を前記パイプライン要素結合具１００の２つの結合端部１００ａ、１００ｂに収容するステップであって、各前記接合キー１２の前記接合面１２１が可変曲率半径を有し、換言すれば、各前記接合キー１２の前記接合面１２１の断面が曲率半径可変曲線を規定するステップと、
（ｂ）前記接合面１２１と対応する前記凹溝円周２０３との間の接触面積Ｓを大きくし、各前記接合キー１２を対応する前記凹溝２０１に強固に保持するために、各前記接合キー１２の前記接合面１２１を変形させるステップと、を含む。
（ａ）前記結合ユニット１０の各前記接合キー１２を前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に位置合わせするように、前記２つのパイプライン要素２００の拡大された前記２つの結合端部２０２を前記パイプライン要素結合具１００の２つの結合端部１００ａ、１００ｂに収容するステップであって、各前記接合キー１２の前記接合面１２１が可変曲率半径を有し、換言すれば、各前記接合キー１２の前記接合面１２１の断面が曲率半径可変曲線を規定するステップと、
（ｂ）前記接合面１２１と対応する前記凹溝円周２０３との間の接触面積Ｓを大きくし、各前記接合キー１２を対応する前記凹溝２０１に強固に保持するために、各前記接合キー１２の前記接合面１２１を変形させるステップと、を含む。
【0080】
本発明の好ましい実施例によれば、前記ステップ（ｂ）は、各前記接合キー１２の前記接合面１２１を歪めるように、前記締結要素３０によって前記２つの結合ユニット１０の２つの締結端部１１３を締結するステップを更に含む。
【0081】
従って、前記ステップ（ｂ）において、各前記接合キー１２の少なくとも一部の接合面１２１の曲率半径は、対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径に一致するように小さくされ、それにより、前記パイプライン要素結合具１００が取り付け状態にある時、各前記接合キー１２の前記接合面１２１の当該部分は、対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３に貼合される。
【0082】
前記ステップ（ａ）において、前記方法は、前記隙間１０３を各前記接合キー１２の前記接合面１２１と対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３との間に形成するステップを更に含む。前記ステップ（ｂ）は、各前記接合キー１２の前記接合面１２１が対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３に直接貼合されるように、各前記接合キー１２の前記接合面１２１と対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３との間の前記隙間１０３を小さくするステップを更に含む。
【0083】
前記ステップ（ｂ）は、対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径に一致する略円形曲率を形成し、前記接合キー１２を対応する前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に強固に保持するために、各前記接合キー１２の前記接合面１２１を歪めるステップを含んでよい。
【0084】
前記方法は、前記ガスケット４０を歪めることによって前記ガスケット４０と拡大された前記結合端部２０２の間に封止効果を提供するステップを更に含み、前記締結要素３０が前記結合ユニット１０の前記締結端部１１３を締結するように操作された場合、前記ガスケット４０は、前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２を囲む。
【0085】
ステップ（ａ）の前に、前記方法は、前記パイプライン要素の拡大された前記結合端部２０２が前記２つの結合ユニット１０の前記２つの結合端部１００ａ、１００ｂで形成された前記開口１０２を通過することを可能にするステップを更に含み、それにより、前記結合ユニット１０から前記締結要素３０及び前記ガスケット４０を取り外す必要がない。
【0086】
本発明は、実際に、操作者が速やかに操作しやすくするために、前記パイプライン要素結合具１００によって前記パイプライン要素２００を結合するための方法を提供し、より具体的には、前記方法は、
（Ａ）前記パイプライン要素結合具１００の第１の結合端部１００ａを第１のパイプライン要素２１０の拡大された結合端部２０２に嵌め込み、第２のパイプライン要素２２０の拡大された結合端部２０２を前記パイプライン要素結合具１００の前記第２の結合端部１００ｂに挿入することにより、前記パイプライン要素結合具１００の前記結合ユニット１０の前記接合キー１２をそれぞれ前記第１のパイプライン要素２１０及び第２のパイプライン要素２２０の対応する前記凹溝２０１に位置合わせするステップであって、各前記接合キー１２の前記接合面１２１が可変曲率半径を有し、各前記接合キー１２の前記接合面１２１と対応する前記パイプライン要素２１０又は２２０の前記凹溝２０１の底部の前記凹溝円周２０３との間に前記隙間１０３が規定されているステップと、
（Ｂ）各前記接合キー１２の前記接合面１２１と対応する前記パイプライン要素２１０又は２２０の前記凹溝２０１の底部の前記凹溝円周２０３との間の前記隙間１０３を小さくし、前記接合キーを対応する前記凹溝２０１に保持するために、前記結合ユニット１０の前記２つの締結端を締結するように前記締結要素３０を操作することで、前記パイプライン要素結合具１００を前記第１パイプライン要素２１０及び第２のパイプライン要素２２０に強固に取り付けるステップと、を含む。
（Ａ）前記パイプライン要素結合具１００の第１の結合端部１００ａを第１のパイプライン要素２１０の拡大された結合端部２０２に嵌め込み、第２のパイプライン要素２２０の拡大された結合端部２０２を前記パイプライン要素結合具１００の前記第２の結合端部１００ｂに挿入することにより、前記パイプライン要素結合具１００の前記結合ユニット１０の前記接合キー１２をそれぞれ前記第１のパイプライン要素２１０及び第２のパイプライン要素２２０の対応する前記凹溝２０１に位置合わせするステップであって、各前記接合キー１２の前記接合面１２１が可変曲率半径を有し、各前記接合キー１２の前記接合面１２１と対応する前記パイプライン要素２１０又は２２０の前記凹溝２０１の底部の前記凹溝円周２０３との間に前記隙間１０３が規定されているステップと、
（Ｂ）各前記接合キー１２の前記接合面１２１と対応する前記パイプライン要素２１０又は２２０の前記凹溝２０１の底部の前記凹溝円周２０３との間の前記隙間１０３を小さくし、前記接合キーを対応する前記凹溝２０１に保持するために、前記結合ユニット１０の前記２つの締結端を締結するように前記締結要素３０を操作することで、前記パイプライン要素結合具１００を前記第１パイプライン要素２１０及び第２のパイプライン要素２２０に強固に取り付けるステップと、を含む。
【0087】
前記第１のパイプライン要素２１０の拡大された前記結合端部２０２を前記パイプライン要素結合具１００の前記第１の結合端部１００ａに取り付ける時、操作者は、１つ又は複数の指によって前記パイプライン要素結合具１００の対向する前記第２の結合端部１００ｂを押してよく、前記パイプライン要素結合具１００の望ましくない移動を防止し、前記ガスケット４０が前記第１のパイプライン要素２１０の拡大された前記結合端部２０２に嵌め込まれることを可能にし、取り付け操作を加速する。
【0088】
図１６～図１９には、本発明の第２の好ましい実施例のパイプライン要素結合具１００が示され、前記パイプライン要素結合具１００は、３つの結合ユニット１０と、前記３つの結合ユニット１０を枢動可能に接続し、隣接する２つの前記結合ユニット１０が互いに枢動可能に移動できるようにするための２つの枢動可能な接続要素２０と、前記パイプライン要素結合具１００が前記２つのパイプライン要素２００に取り付けられた後に前記結合ユニット１０を締結するための締結要素３０と、前記２つの結合ユニット１０に配置されるガスケット４０と、を備える。
【0089】
従って、この好ましい実施例において、前記３つの結合ユニット１０は、互いに結合して略環状構造を形成し、キャビティを規定することができる。より具体的には、前記３つの結合ユニット１０は、第１の結合ユニット１０Ａ、第２の結合ユニット１０Ｂ及び第３の結合ユニット１０Ｃを含む。前記２つの枢動可能な接続要素２０は、枢動可能な第１の接続要素２０Ａ及び枢動可能な第２の接続要素２０Ｂを含む。前記枢動可能な第１の接続要素２０Ａは、前記第１の結合ユニット１０Ａと前記第２の結合ユニット１０Ｂを枢動可能に接続するために用いられ、前記枢動可能な第２の接続要素２０Ｂは、前記第２の結合ユニット１０Ｂと前記第３の結合ユニット１０Ｃを枢動可能に接続するために用いられる。前記締結要素３０は、前記第１の結合ユニット１０Ａと第３の結合ユニット１０Ｃの間に事前に取り付けられ、前記第１の結合ユニット１０Ａと第３の結合ユニット１０Ｃを締結するために用いられる。前記ガスケット４０は、前記３つの結合ユニット１０で形成された前記キャビティ１０１に配置され、前記２つのパイプライン要素２００が前記パイプライン要素結合具１００に取り付けられる時に封止効果を提供するために用いられる。
【0090】
同様に、前記第１の結合ユニット１０Ａは、ケース１１Ａと、前記ケース１１Ａの両端部から全体的に内部へ延伸する２つの接合キー１２Ａと、を含み、前記第２の結合ユニット１０Ｂは、ケース１１Ｂと、前記ケース１１Ｂの両端部から全体的に内部へ延伸する２つの接合キー１２Ｂと、を含み、前記第３の結合ユニット１０Ｃは、ケース１１Ｃと、前記ケース１１Ｃの両端部から全体的に内部へ延伸する２つの接合キー１２Ｃと、を含む。
【0091】
前記２つのパイプライン要素２００の各々は、前記３つの結合ユニット１０の対応する前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに接合されるための、拡大された結合端部２０２に隣接する凹溝２０１を含む。
【0092】
従って、前記３つの結合ユニット１０の両端部の前記３つの接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの間に開口１０２が規定され、前記開口１０２は、前記２つのパイプライン要素２００のうちの一方の対応する拡大された前記結合端部２０２が前記開口１０２を通過できるために十分に大きく、前記ガスケット４０及び前記締結要素３０を取り外すことなく、前記パイプライン要素結合具１００全体を前記２つのパイプライン要素２００に直接取り付けることができる。
【0093】
本発明の好ましい実施例によれば、前記結合ユニット１０の前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、それぞれ可変曲率半径の接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃを有し、各前記パイプライン要素２００は、対応する前記凹溝２０１の底部に位置する凹溝円周２０３を有する。本発明の前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられて前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃをそれぞれ対応する前記凹溝２０１に位置合わせする時、前記締結要素３０は、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが歪み、一部又は全部の前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが対応する前記凹溝円周２０３に貼合されるように前記第１の結合ユニット１０Ａと第３の結合ユニット１０Ｃを強固に締結するように操作される。
【0094】
換言すれば、前記結合ユニット１０の各前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、一定の曲率半径を有しておらず、且つ、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、円曲率を有する円形面ではない。各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３は、実質的に円曲率を有し、本発明の前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられて前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを対応する前記凹溝２０１に位置合わせする場合、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃと各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０３との間にそれぞれ隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃが形成される。続いて、前記締結要素３０が操作された場合、前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃは、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが前記パイプライン要素２００と前記パイプライン要素結合具１００の間における強固且つ安定的な結合を達成する位置に保持されるまで小さくなる。
【0095】
この好ましい実施例によれば、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、曲率半径可変曲線を規定し、対数螺旋曲線、アルキメデス曲線、パスカルの蝸牛線、楕円曲線、高次曲線及び複数の曲線の組み合わせを含むが、これらに限定されない。従って、各前記接合面１２１は、円曲率を有していないため、本発明の前記パイプライン要素結合具１００の各前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に取り付けられる時に前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃが形成される。
【0096】
より具体的には、前記第１の結合ユニット１０Ａの前記ケース１１Ａは、本体部１１１Ａ、枢動可能な接続端部１１２Ａ及び締結端部１１３Ａを含み、前記第２の結合ユニット１０Ｂの前記ケース１１Ａは、本体部１１１Ｂ、及び２つの枢動可能な接続端部１１２Ｂを含み、前記第３の結合ユニット１０Ｃの前記ケース１１Ｃは、本体部１１１Ｃ、枢動可能な接続端部１１２Ｃ及び締結端部１１３Ｃを含む。前記枢動可能な接続要素２０Ａ、２０Ｂは、前記ケース１１Ａ、１１Ｂの前記枢動可能な接続端部１１２Ｂと対応する前記枢動可能な接続端部１１２Ａを枢動可能に接続する。前記締結要素３０は、前記ケース１１Ａ、１１Ｃの前記２つの締結端部１１３Ａ、１１３Ｃに取り付けられ、前記結合ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを互いに強固に締結するために用いられる。
【0097】
前記事前取り付け状態にある時、前記ケース１１Ａ、１１Ｃの前記２つの締結端部１１３Ａ、１１３Ｃは、互いに分離しており、それらと前記３つの接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃとの間に形成された前記開口１０２の寸法は、前記２つのパイプライン要素２００の各々の拡大された前記結合端部２０２の寸法よりも大きい。且つ、前記パイプライン要素結合具１００は、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２に嵌め込まれるように前記パイプライン要素２００に取り付けられることができる。換言すれば、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２は、前記３つの接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃの間の前記開口１０２を通過するように前記パイプライン要素結合具１００に挿入可能である。
【0098】
図１７Ａに示すように、取り付け前に、前記ボルト３１は、前記２つの締結端部１１３Ａ、１１３Ｃに取り付けられ、前記ナット３２は、前記ボルト３１に取り付けられる。前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に取り付けられる時、前記ガスケット４０を前記ケース１１Ａ、１１Ｃから外す必要がなく、前記ボルト３１及び前記ナット３２を前記２つの締結端部１１３Ａ、１１３Ｃから外す必要がない。
【0099】
換言すれば、前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃで構成された２対の舌状部により、前記パイプライン要素結合具１００の２つの接合端に２つの開口１０２が形成される。また、前記第１の結合ユニット１０Ａと第３の結合ユニット１０Ｃは、同じ構造であることが好ましい。前記締結要素３０の前記ボルト３１及び前記ナット３２が操作された場合、２対の前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃの全ては、図１７Ｂに示すように、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３に直接貼合されるように、その接合端において歪む。
【0100】
本発明の好ましい実施例の具体例として、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｃは、対数螺旋曲線を規定する。換言すれば、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｃの断面は、対数螺旋曲線を形成する。前記第２の結合ユニット１０Ｂの前記接合面１２１Ｂは、楕円曲線を規定する。前記パイプライン要素結合具１００が前記事前取り付け状態から最終的な前記取り付け状態まで操作された場合、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、歪みによってその曲率半径が変化し、且つ変化範囲は約１３％～２１％である。パラメータＤ'は、端点１２１２Ａ又は１２１２Ｃと前記接合面１２１Ｂの中央の中点１２１３Ｂとの間の距離を表し、前記パイプライン要素結合具１００を密接に締結するプロセスにおいて、前記パラメータＤ'の値は、徐々に小さくなり、前記パラメータＤ'の変化範囲は、約１４％～２２％である。
【0101】
図１８に示すように、本発明の好ましい実施例によれば、前記接合面１２１Ｂの中央の前記中点１２１３Ｂは、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径に等しいか又はそれよりも僅かに大きい（５％以下）最小曲率半径を有する。換言すれば、前記接合面１２１Ｂの中央の前記中点１２１３Ｂの最小曲率半径は、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径にほぼ等しい。従って、前記パイプライン要素結合具１００が前記パイプライン要素２００に事前に取り付けられる時、前記中点１２１３Ｂの表面は、対応する前記凹溝円周２０３に貼合される。従って、前記隙間１０３Ｂは、前記接合面１２１Ｂと対応する前記凹溝円周２０３の間に形成される。
【0102】
前記締結端部１１３Ａ又は１１３Ｃに隣接する前記端点１２１２Ａ又は１２１２Ｃは、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の曲率半径よりも実質的に大きい最大曲率半径を有する。従って、前記パイプライン要素結合具１００が前記事前取り付け状態にある時、前記締結端部１１３Ａ、１１３Ｃは、僅かに互いに分離することができ、１対の前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃの間に規定された前記開口１０２は、前記パイプライン要素結合具１００を前記パイプライン要素２００に直接嵌め込み、前記パイプライン要素結合具１００と前記パイプライン要素２００を事前に取り付けるために十分に大きい。
【0103】
従って、好ましい実施例として、本発明の好ましい実施例による前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃの曲率半径は、前記中点１２１３Ｂから前記端点１２１２Ａ、１２１２Ｃまで徐々に大きくなることが好ましい。
【0104】
図１７Ｂに示すように、前記締結要素３０が前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを前記凹溝２０１に強固に保持するように操作された場合、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃと前記凹溝円周２０３の間における前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃは、徐々に小さくなり、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、周方向に沿ってその曲率半径が変えられて前記凹溝円周２０３に貼合されるように歪む。歪んだ各前記接合面は、各前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝円周２０３の曲率半径に一致するように、略円形曲率を有する。
【0105】
前記ナットが前記ボルト３１に沿って螺着される時、前記２つの締結端部１１３Ａ、１１３Ｃの間の距離は、徐々に小さくなる。前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃは、小さくなり、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが前記凹溝円周２０３に貼合される位置まで移動する傾向になる。前記取り付け状態にある時、１対の前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃの周長は、対応する前記凹溝円周２０３の周長にほぼ等しいか又はそれよりも僅かに大きく、１対の前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃは、略円形曲率を有する略円形面を形成し、対応する前記凹溝円周２０３の曲率に一致する。
【0106】
図１８に示すように、前記ナット３２が回されてトルクを生成した場合、前記トルクによって前記ボルト３１に沿って作用力Ｆ１が生成され、前記中点１２１３Ｂが存在するため、生成された作用力Ｆ２によって前記第２の結合ユニット１０Ｂの前記接合面１２１Ｂの歪みを引き起こし、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｃの僅かな歪みを引き起こす可能性もある。前記接合面１２１Ｂの前記２つの端点１２１４Ｂの各々の曲率半径は、前記接合面１２１Ｂの前記中点１２１３Ｂの曲率半径にほぼ等しくなるまで小さくされ、前記接合面１２１Ｂの前記中点１２１３Ｂの曲率半径は、取り付けプロセスにおいて殆ど変化しない。前記トルクが徐々に大きくなるにつれて、前記結合ユニット１０Ａ、１０Ｃの歪みは、より明らかになり、前記トルクが所定値になるまで歪みが停止する。前記遠位点１２１２Ａ、１２１２Ｃの曲率変化範囲は最大であり、対応する前記凹溝円周２０３の曲率半径に一致するまで小さくなる。
【0107】
図１９に示すように、本発明の好ましい実施例の具体例によれば、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｃは、方程式ρ＝ｅθを有する対数螺旋曲線を規定し、θの範囲は６０～２００°である。前記接合面１２１Ｂは、楕円曲線を規定し、前記楕円曲線の短径Ｄａの値は、対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の直径Ｄ１であり、前記楕円曲線の長径Ｄｂの値は、前記パイプライン要素の仕様Ｓｐの値と値の範囲が０．３～１ｍｍにある追加値Ｒ'との和である。
【0108】
より具体的には、前記パイプライン要素結合具１００によって互いに結合する異なる仕様の前記２つのパイプライン要素２００は、異なる値のＤａ、Ｄｂ及び異なる範囲のθを有する。
【0109】
この好ましい実施例によれば、パラメータρａは、前記接合面１２１Ｂの前記中点１２１３Ｂの曲率半径を表し、ρｂは、前記接合面１２１Ｂの前記２つの端点１２１４Ｂの各々の曲率半径を表し（θが６０°である）、ρＡは、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｃの各前記近位点１２１５Ａ、１２１５Ｃの曲率半径を表し、ρＢは、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｃの各前記遠位点１２１２Ａ、１２１２Ｃの曲率半径を表し、Ｄ１は、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の直径を表し、Ｄ２は、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の直径を表す。従って、ρａ＝Ｄ１／２であり、ρｂ＝（Ｓｐ＋Ｒ'）／２であり、ρＡ＝ρｂであり、ρＢ＝Ｄ２／２であり、遷移点１２１４Ｂ、１２１５Ａ、１２１５Ｃの曲率半径は実質的に同じである。
【0110】
具体例として、前記パイプライン要素結合具１００の仕様が４２．４４ｍｍである場合、各前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の直径Ｄ１は３８．９９ｍｍであり、各前記パイプライン要素２００の拡大された前記結合端部２０２の直径Ｄ２は４５ｍｍであり、Ｒ'は０．６ｍｍであり、ρａ＝３８．９９／２＝１９．４９５ｍｍであり、ρＡ＝ρｂ＝２０．９４１ｍｍであり、ρＢ＝４５．５／２＝２２．５ｍｍである。
【0111】
従って、この好ましい実施例は、更に前記２つのパイプライン要素２００と前記パイプライン要素結合具１００を結合する方法を提供し、前記方法は、
（α）前記結合ユニット１０の前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１にほぼ位置合わせされ、それらの間に前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃが規定されるように、前記パイプライン要素結合具１００を前記２つのパイプライン要素に事前に取り付けるステップであって、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが可変曲率半径を有するステップと、
（β）前記締結要素を操作して前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃを小さくするように前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に取り付け、対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径に一致するようにするステップであって、前記パイプライン要素結合具１００が取り付け状態にある時、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３に実質的に貼合されるステップと、を含む。
（α）前記結合ユニット１０の前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１にほぼ位置合わせされ、それらの間に前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃが規定されるように、前記パイプライン要素結合具１００を前記２つのパイプライン要素に事前に取り付けるステップであって、各前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが可変曲率半径を有するステップと、
（β）前記締結要素を操作して前記隙間１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃを小さくするように前記接合キー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを前記パイプライン要素２００の対応する前記凹溝２０１に取り付け、対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３の曲率半径に一致するようにするステップであって、前記パイプライン要素結合具１００が取り付け状態にある時、前記接合面１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃが対応する前記パイプライン要素２００の前記凹溝円周２０３に実質的に貼合されるステップと、を含む。
【0112】
図２１～図２９Ｂには、本発明の第３の好ましい実施例による２つのパイプライン要素８２００（第１の管路８２１０及び第２の管路８２２０を含む）を接続するためのパイプライン接続装置８１００が示される。前記パイプライン接続装置８１００は、少なくとも２つのハウジング８１０と、少なくとも１つの接続具８２０と、少なくとも１つの締結具８３０と、を備え、そのうち、これらのハウジング８１０は、略環状構造に組み合わせられ、且つキャビティ８１０１を有する。図２１に示すように、前記ハウジング８１０の両端の間は、２つの前記ハウジングが相対的に開閉可能であるように、それぞれ前記接続具８２０及び前記締結具８３０うちの１つによって接続され、前記締結具８３０は、２つの前記パイプライン要素８２００の確実な接続を実現するように、各前記ハウジング８１０を前記パイプライン要素８２００の外側を締結するため用いられる。特に前記パイプライン要素８２００の管端がラッパ状構造である場合、前記ハウジング８１０の接合面の間の開きは、前記ハウジング８１０を取り外すことなく前記パイプライン要素８２００の外側に嵌め込んでその接合面をパイプライン要素８２００の溝８２０１の底面又は一部の底面に貼合することを可能にする大きさを有する。
【0113】
理解できるように、前記パイプライン要素結合具１００は、前記パイプライン接続装置８１００として実施され、前記結合ユニット１０は、前記ハウジング８１０として実施される。
【0114】
理解できるように、前記パイプライン要素８２００は、管路、エルボ、弁、三方管又はレデューサなどの継手又は管路付属品などの管部材、設備などを含むが、これらに限定されない。前記パイプライン要素８２００は、溝８２０１を有し、取り付け時に、前記パイプライン接続装置８１００の前記ハウジング８１０の前記接合面は、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２に貼合され、確実な接続効果を実現することができる。一例として、前記パイプライン接続装置８１００は、２つの突き合せ管路（前記第１の管路８２１０及び前記第２の管路８２２０）を接続するために用いられてもよく、又は、前記パイプライン接続装置８１００は、管路と管部材を接続するために用いられてもよく、又は、前記パイプライン接続装置８１００は、２つの管部材を接続するために用いられてもよく、又は、前記パイプライン接続装置８１００は、管路と設備を接続するために用いられてもよく、又は、前記パイプライン接続装置８１００は、管部材と設備を接続するために用いられてもよく、又は、前記パイプライン接続装置８１００は、２つの設備を接続するために用いられてもよく、ここで限定されない。
【0115】
更に、前記ハウジング８１０の接合面は、曲率半径可変曲線状面であり、即ち、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きは、取り付けていない時に非円形であり、各前記ハウジング８１０が前記パイプライン要素８２００に事前に嵌め込まれた後、前記ハウジング８１０の接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）は、前記パイプライン要素８２００の外側の溝８２０１に接合され、そのうち、前記ハウジング８１０の接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）と前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の間に隙間８１０２を有する。実際に取り付けるプロセスにおいて、前記隙間８１０２によって、使用者が前記パイプライン接続装置８１００と前記パイプライン要素８２００の間の相対位置を事前に調整することが可能となり、且つ補助工具を使用して前記パイプライン接続装置８１００の曲率半径を大きくする必要がなく、手動による取り付けの自由度及び操作可能性を向上させる。
【0116】
更に、前記締結具８３０は、前記隙間８１０２を縮小するように各前記ハウジング８１０を前記パイプライン要素８２００の外側に締結することで、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の一部又は全部が前記パイプライン要素８２００の外側の前記溝８２０１の前記溝底面８２０２に貼合されるまで、前記ハウジング８１０を前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きを縮小するように歪め、即ち、各前記ハウジング８１０は、実質的に互いに接合されて前記パイプライン要素８２００の外側に嵌め込まれ、即ち、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の直径の寸法は、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の前記溝底面８２０２の直径の寸法に丁度一致し、前記隙間８１０２を可能な限り小さくし、確実な接続効果を保証する。
【0117】
図２２及び図２３に示すように、好ましくは、この実施例において、少なくとも２つの前記ハウジング８１０は、第１のハウジング８１１及び第２のハウジング８１２として実施され、前記第１のハウジング８１１は、第１の本体８１１１、第１の接続端８１１２及び第１の締結端８１１３を含み、且つ、前記第１の接続端８１１２は、この実施例において、第１のヒンジ端８１１２として実施され、前記第１のヒンジ端８１１２及び前記第１の締結端８１１３は、それぞれ前記第１の本体８１１１の両端に一体的に成形される。前記第２のハウジング８１２は、第２の本体８１２１、第２の接続端８１２２及び第２の締結端８１２３を含み、それに応じて、前記第２の接続端８１２２は、この実施例において、第２のヒンジ端８１２２として実施され、前記第２のヒンジ端８１２２及び前記第２の締結端８１２３は、それぞれ前記第２の本体８１２１の両端に一体的に成形される。以上から分かるように、前記第１のハウジング８１１と前記第２のハウジング８１２がヒンジによって接続されるため、取り付けプロセスにおいて、前記第１のハウジング８１１及び前記第２のハウジング８１２は、別々に取り付ける必要がなく、取り付け時間を節約する。
【0118】
本実施例において、前記第１のヒンジ端８１１２と前記第２のヒンジ端８１２２は、前記接続具８２０によって接続され、前記第１の本体８１１１と前記第２の本体８１２１は、前記接続具８２０に沿って相対的に回動する。前記締結具８３０は、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きの寸法を調節するように、前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３を締結して接続するために用いられる。前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３の間の距離の増減につれて、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きの寸法もそれに応じて増減し、且つ前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３が接合される場合、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きの寸法は最小である。
【0119】
本実施例において、前記接続具８２０は、ヒンジ構造として実施され、前記第１のハウジング８１１及び前記第２のハウジング８１２は、前記接続具８２０に沿って所定の角度範囲で回動し、前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３の間に開きを調整可能な開口が形成される。前記開口の増大につれて、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きは、その分だけ開かれ、逆に、前記開口の縮小につれて、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きの寸法は、それに応じて小さくなる。
【0120】
図２４に示すように、好ましくは、前記第１の本体８１１１は、それぞれ前記第１の管路８２１０及び前記第２の管路８２２０の溝底面８２０２に貼合されるための２つの対称且つ平行な第１の接合面８１１１１を有し、前記第２の主体８１２１は、それぞれ前記第１の管路８２１０及び前記第２の管路８２２０の溝底面８２０２に貼合されるための２つの対称且つ平行な第２の接合面８１２１１を有する。前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１は、いずれも曲率半径可変曲線面であり、即ち、前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１は、いずれも曲率半径可変曲線の形状を有する。自然な状態で、前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３は互いに接合されておらず、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きは非円形であり、寸法が前記パイプライン要素８２００のラッパ口の直径の寸法よりも大きい。使用者は、工具によって前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３を接合するように前記締結具８３０を締結することができ、前記第１の本体８１１１及び前記第２の本体８１２１は、いずれも前記ハウジング８１０の前記接合面８１１１１、８１２１１の間の開きの寸法が最小になるまで、前記ハウジング８１０の前記接合面８１１１１、８１２１１の間の開きを縮小するように歪む。
【0121】
なお、前記第１の接合面８１１１１は、前記第１の本体８１１１の第１の接合キー８１１１４の内側面の一部又は辺に沿って延伸してよく、前記第２の接合面８１２１１は、前記第２の本体８１２１の第２の接合キー８１２１４の内側面の一部又は辺に沿って延伸してよい。取り付け時に、前記第１の本体８１１１の第１の接合キー８１１１４の内側面及び前記第２の本体８１２１の第２の接合キー８１２１４の内側面は、いずれも前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２に貼合され、即ち、前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１は、いずれも前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２に貼合され、ここで限定されない。
【0122】
本実施例において、前記第１の管路８２１０及び前記第２の管路８２２０の外側のいずれにも前記溝８２０１を有し、前記第１の接合面８１１１１と第２の接合面８１２１１は互いに組み合わせられて前記溝８２０１の溝底面８２０２に貼合され、確実な取り付けを実現する。
【0123】
更に、前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１の前記接続具８２０の位置での曲率半径は同じであり、且つ、当該位置の曲率半径は、いずれも前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の曲率半径にほぼ等しく、前記第１のヒンジ端８１１２及び前記第２のヒンジ端８１２２の接合面８１１１１、８１２１１を全て事前嵌め込み時に前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に丁度貼合することができる。
【0124】
図２７に示すように、好ましくは、前記第１の接合面８１１１１の曲率半径は、前記第１のヒンジ端８１１２の位置から前記第１の締結端８１１３の位置まで徐々に大きくなり、前記第１の接合面８１１１１の前記第１のヒンジ端８１１２の位置での曲率半径Ｐ１は最小であり、且つ前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２の曲率半径にほぼ等しく、前記第１の接合面８１１１１の前記第１の締結端８１１３の位置での曲率半径Ｐ２は最大であり、且つ前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２の曲率半径よりも大きく、それにより、前記パイプライン接続装置８１００の自然な状況での前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きの寸法が前記パイプライン要素８２００のラッパ口の直径よりも大きくなる。それに応じて、前記第２の接合面８１２１１の曲率半径は、前記第２のヒンジ端８１２２の位置から前記第２の締結端８１２３の位置まで徐々に大きくなり、前記第２の接合面８１２１１の前記第２のヒンジ端８１２２の位置での曲率半径Ｐ１は最小であり、且つ前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２の曲率半径にほぼ等しく、前記第２の接合面８１２１１の前記第２の締結端８１２３の位置での曲率半径Ｐ２は最大であり、且つ前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２の曲率半径よりも大きい。
【0125】
図２８及び図２９Ａに示すように、事前嵌め込みプロセスにおいて、前記第１の本体８１１１及び前記第２の本体８１２１を前記管路８２０１、８２０２に嵌め込むように操作し、又は、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きを大きくするように前記接続具８２０に沿って相対的に回動することにより、２つの前記パイプライン要素８２００を速やかに互いに突き合せて前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きに挿設することができる。更に、前記第１のヒンジ端８１１２及び前記第２のヒンジ端８１２２がいずれも前記パイプライン要素８２００の外側に貼合された場合、前記第１の接合面８１１１１と前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２の間に第１の隙間８１０２１が形成され、前記第２の接合面８１２１１と前記管路の溝底面８２０２の間に第２の隙間８１０２２が形成され、前記第１の隙間８１０２１は、前記第１の締結端８１１３から前記第１のヒンジ端８１１２まで徐々に小さくなり、前記第２の隙間８１０２２は、前記第２の締結端８１２３から前記第２のヒンジ端８１２２まで徐々に小さくなる。
【0126】
つまり、図２５に示すように、前記パイプライン接続装置８１００が前記パイプライン要素８２００の外側に事前に嵌め込まれた場合、前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３の間に所定のピッチを有し、即ち、前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３は接触しない。
【0127】
前記ハウジング８１０は、通常、低炭素鋼材又はプラスチックスチール材などの金属材料で製造され、人力によって歪みすることができないが、前記パイプライン接続装置８１００が前記パイプライン要素８２００の外側に事前に嵌め込まれた後、前記パイプライン要素８２００を支点として、使用者は、工具によって前記第１の締結端８１１３と前記第２の締結端８１２３を引き寄せるように前記締結具８３０を締結することにより、前記第１の本体８１１１及び前記第２の本体８１２１の接合面８１１１１、８１２１１を変形させて前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に実質的に局所的又は完全に貼合して保持することができることが分かる。
【0128】
好ましくは、前記締結具８３０は、ボルトとナットの組み合わせとして実施され、即ち、前記締結具８３０は、ボルト８３１及びナット８３２を含み、前記ボルト８３１は、前記ナット８３２に合わせて螺着され、前記工具は、前記締結具８３０を締結することを実現するために、レンチなどとして実施されてもよく、ここで限定されない。なお、前記ハウジング８１０の接合面の前記締結具８３０の位置での曲率半径が最大であり、且つ前記パイプライン要素８２００の管径の寸法よりも明らかに大きいため、取り付け時に、前記締結具８３０を前記ハウジングから取り外す必要がなく、即ち、取り付け前後に、前記締結具８３０を常に前記ハウジングに保持することができ、使用者が前記締結具８３０を取り外すステップを省き、取り付け時間を節約する。
【0129】
具体的には、前記第１のハウジング８１１の前記第１の締結端８１１３は、第１の締結孔８１１３１を有し、前記第２のハウジング８１２の前記第２の締結端８１２３は、第２の締結孔８１２３１を有し、前記第１の締結孔８１１３１及び前記第２の締結孔８１２３１の寸法及び方向は、取り外し可能に締結することを実現するために前記締結具８３０に一致するように実施される。換言すれば、前記第１の締結孔８１１３１及び前記第２の締結孔８１２３１は、前記締結具８３０の前記ボルト８３１を挿入することに適し、且つ前記ナット８３２と前記ボルト８３１の締結と螺着により、前記第１のハウジング８１１の前記第１の締結端８１１３と前記第２のハウジング８１２の前記第２の締結端８１２３との間の距離が徐々に小さくなり、前記第１の本体８１１１と前記第２の本体８１２１が互いに近接するようにその接合面８１１１１、８１２１１を変形させることができる。
【0130】
図２９Ｂに示すように、取り付けプロセスにおいて、前記締結具８３０が徐々に締め込まれるにつれて、前記ボルト８３１のトルクが絶えず増加し、前記第１の締結端８１１３及び前記第２の締結端８１２３の変形程度が明らかになり、前記隙間８１０２が徐々に小さくなり、前記ボルト８３１が所定のトルク値になるまで前記締結具８３０が締め込まれると、前記隙間８１０２は、可能な限り小さく達し、即ち、取り付けが完了する。
【0131】
好ましくは、前記第１の接合面８１１１１と前記第２の接合面８１２１１の長さの和は、剛性係合を実現するように、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の周長にほぼ等しい。使用者が工具によって前記締結具８３０を締結することで前記第１の本体８１１１と前記第２の本体８１２１を互いに接触させるように変形させた場合、前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１は、前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に実質的に部分的又は完全に貼合され、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きは、前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２の外周の直径にほぼ等しく、接続信頼性を保証する。接続信頼性を確保するために、任意選択的に、前記第１の接合面８１１１１と前記第２の接合面８１２１１の長さの和は、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の周長よりも僅かに大きくてもよく、変形して取り付けられた後、可撓性係合又は擬似可撓性接合を実現するために、前記ハウジング８１０の接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）と前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２との間に少量の隙間が残される。又は、前記パイプライン接続装置８１００が変形して取り付けられた後、前記パイプライン接続装置８１００の接合面と前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の間は、前記パイプライン接続装置８１００と前記パイプライン要素８２００の間の剛性接続を実現するために完全に貼合されて接触してもよく、又は、前記パイプライン接続装置と前記パイプライン要素８２００の間の可撓性接続を実現するために少量の隙間が残されるように部分的に貼合されてもよく、ここで限定されない。
【0132】
本実施例において、前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１は、いずれも曲率半径可変曲線面として実施され、前記曲率半径可変曲線面は、断面線（辺に平行な線）、辺及び任意の点の断面線が曲率半径可変曲線を呈する形状面として実施され、前記曲率半径可変曲線の曲率半径は、一定ではなく、前記曲率半径可変曲線の曲率半径は、最小値から最大値まで徐々に大きくなる。更に、前記曲率半径可変曲線の曲率半径の最小値は、前記管路の曲率半径にほぼ等しい。換言すれば、前記曲率半径可変曲線の前記第１のヒンジ端８１１２又は前記第２のヒンジ端８１２２の位置での曲率半径Ｐ１は、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の管径半径（曲率半径）にほぼ等しく、且つ最小値であり、前記曲率半径可変曲線の前記第１の締結端８１１３又は前記第２の締結端８１２３の位置での曲率半径Ｐ２は最大値である。
【0133】
任意選択的に、前記曲率半径可変曲線の前記第１のヒンジ端８１１２又は前記第２のヒンジ端８１２２の位置での曲率半径Ｐ１は、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の曲率半径よりも僅かに大きくてもよく、曲率半径Ｐ１が前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１の溝底面８２０２の曲率半径よりも僅かに大きい範囲は、５％以内であり、ここで限定されない。
【0134】
理解できるように、前記曲率半径可変曲線面の前記曲率半径可変曲線は、対数螺旋曲線、アルキメデス曲線、パスカルの蝸牛線、楕円曲線、高次曲線などの曲率半径が可変な平面曲線のうちの１つ又は複数の組み合わせを含むが、これらに限定されない。好ましくは、前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１の前記曲率半径可変曲線は、いずれも対数螺旋曲線として実施され、且つ前記ヒンジ端の位置での曲率半径Ｐ１は、いずれも前記締結端の位置での曲率半径Ｐ２よりも小さい。
【0135】
理解できるように、接続信頼性を確保するために、前記曲率半径可変曲線の曲率半径の変化に基づき、前記ハウジング８１０の前記第１のハウジング８１１又は前記第２のハウジング８１２の変形弧度は、それに応じて変化する。本実施例において、前記第１の接合面８１１１１と前記第２の接合面８１２１１の曲率半径の変化度合は実質的に同じである。任意選択的に、前記第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１が異なるか又は相違する前記曲率半径可変曲線面として実施される場合、前記第１の接合面８１１１１と前記第２の接合面８１２１１の曲率半径の変化度合は異なってもよい。３つ以上のハウジングを有する前記パイプライン接続装置に対して、各ハウジングの接合面の曲率半径の変化度合は、同じであってもよく、異なってもよいが、ここで限定されない。
【0136】
図２３及び図２４に示すように、更に、前記第１のハウジング８１１の前記第１の本体８１１１は、１つの第１のハウジング基部８１１１２、２つの第１のハウジング肩部８１１１３及び２つの第１の接合キー８１１１４を含み、前記第１のハウジング基部８１１１２、前記２つの第１のハウジング肩部８１１１３及び前記２つの第１の接合キー８１１１４は、溝形構造に一体的に成形され、前記第１のヒンジ端８１１２及び前記第１の締結端８１１３は、それぞれ前記第１のハウジング基部８１１１２の両端に一体的に成形される。前記２つの第１のハウジング肩部８１１１３は、それぞれ前記第１のハウジング基部８１１１２の両側に一体的に成形され、前記第１の接合キー８１１１４は、前記第１のハウジング肩部８１１１３に一体的に成形され、前記２つの第１のハウジング肩部８１１１３と前記２つの第１の接合キー８１１１４の間に第１の取り付け溝８１１１５を有し、前記第１の接合キー８１１１４の、前記溝８２０１の前記溝底面８２０２に貼合される面は、前記第１の接合面８１１１１であり、前記第１の接合キー８１１１４は、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１に合わせて係合される。
【0137】
それに応じて、前記第２のハウジング８１２の前記第２の本体８１２１は、１つの第２のハウジング基部８１２１２、２つの第２のハウジング肩部８１２１３及び２つの第２の接合キー８１２１４を含み、前記２つの第２のハウジング肩部８１２１３は、それぞれ前記第２のハウジング基部８１２１２の両側に一体的に成形され、前記第２の接合キー８１２１４は、前記第２のハウジング肩部８１２１３に一体的に成形され、前記２つの第２のハウジング肩部８１２１３と前記２つの第２の接合キー８１２１４の間に第２の取り付け溝８１２１５を有し、前記第２の接合キー８１２１４の、前記溝８２０１の前記溝底面８２０２に貼合される面は、前記第２の接合面８１２１１であり、前記第２の接合キー８１２１４は、前記パイプライン要素８２００の前記溝８２０１に合わせて係合され、前記第１の接合キー８１１１４と組み合わせられて前記第１の管路８２１０と前記第２の管路８２２０の突き合せを実現する。
【0138】
なお、前記第１のハウジング基部８１１１２、前記第１のハウジング肩部８１１１３、前記第２のハウジング基部８１２１２又は前記第２のハウジング肩部８１２１３は、可変曲率半径を有する曲率半径可変曲線状構造として実施されてもよく、又は、前記第１のハウジング基部８１１１２、前記第１のハウジング肩部８１１１３、前記第２のハウジング基部８１２１２又は前記第２のハウジング肩部８１２１３も、前記曲率半径可変曲線の形状を有する。又は、前記第１のハウジング基部８１１１２、前記第１のハウジング肩部８１１１３、前記第２のハウジング基部８１２１２又は前記第２のハウジング肩部８１２１３の一部又は全部は、円弧形構造として実施され、ここで限定されない。
【0139】
換言すれば、前記接合キー（第１の接合キー８１１１４及び第２の接合キー８１２１４）の前記溝底面８２０２に貼合される面は、前記接合面（第１の接合面８１１１１及び前記第２の接合面８１２１１）であり、前記接合面は、前記曲率半径可変曲線面であり、又は、前記接合面の断面線（辺に平行な線）、辺及び任意の点の断面線は、いずれも曲率半径可変曲線であり、又は、前記接合キーの断面線、辺及び任意の点の断面線は、曲率半径可変曲線である。
【0140】
この好ましい実施例において、前記パイプライン接続装置８１００の初期状態から取り付け完了状態までのプロセスにおいて、前記ハウジング８１０の前記第１のハウジング８１１の前記第１の接合キー８１１１４の前記第１の接合面８１１１１及び前記第２のハウジング８１２の前記第２の接合キー８１２１４の前記第２の接合面８１２１１の曲率変化範囲は、約４．５％～１２％以内であり、前記ハウジング８１０の前記第１のハウジング８１１の前記第１のヒンジ端８１１２と前記第１の締結端８１１３の間の開き値Ｄ１の変化範囲は、約４％～１５％以内であり、前記第２のハウジング８１２の前記第２のヒンジ端８１２２と前記第２の締結端８１２３の間の開き値も、Ｄ１であり、変化範囲が約４％～１５％以内であり、ここで限定されない。
【0141】
図２６に示すように、好ましくは、前記第１のハウジング基部８１１１２の両端にそれぞれ第１の閉鎖端８１１１６及び第１の閉鎖溝８１１１７を有し、前記第２のハウジング基部８１２１２の両端にそれぞれ第２の閉鎖端８１２１６及び第２の閉鎖溝８１２１７を有し、前記第１の閉鎖端８１１１６と前記第２の閉鎖溝８１２１７は、対応して挿通されるように接続され、前記第２の閉鎖端８１２１６と前記第１の閉鎖溝８１１１７は、対応して挿通されるように接続される。取り付け時に、前記第１の閉鎖端８１１１６は、前記第２の閉鎖溝８１２１７に合わせて挿入され、前記第２の閉鎖端８１２１６は、前記第１の閉鎖溝８１１１７に合わせて挿入されることで、前記第１のハウジング８１１と前記第２のハウジング８１２の間の開口を閉鎖し、前記パイプライン接続装置８１００の接続信頼性を向上させる。
【0142】
更に、前記パイプライン接続装置８１００はシールリング８４０を更に含み、前記シールリング８４０は、円環構造として実施され、内径が前記パイプライン要素８２００の外径よりも僅かに大きく、且つ靭性を有し、変形することができる。前記シールリング８４０は、前記キャビティ８１０１の前記第１の取り付け溝８１１１５及び前記第２の取り付け溝８１２１５に設けられ、取り付け時に、前記シールリング８４０は、前記ハウジング８１０内に環設されるように押される。
【0143】
更に、前記第１の管路８２１０と前記第２の管路８２２０を突き合せて取り付けやすくするために、前記シールリング８４０の中央に内部へ延伸する位置制限部材８４１を更に有し、取り付け時に、前記位置制限部材８４１は、前記第１の管路８２１０又は前記第２の管路８２２０の突き合せ障害を防止するように、前記第１の管路８２１０又は前記第２の管路８２２０を適切な突き合せ位置に位置制限するために用いられ、前記位置制限部材８４１は、前記第１の管路８２１０と前記第２の管路８２２０の間に位置するが、前記第１の管路８２１０と前記第２の管路８２２０の間の連通を阻害することはない。
【0144】
なお、前記ハウジング８１０の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）の間の開きの寸法が前記管路のラッパ口の直径の寸法よりも大きいため、取り付け前に、前記シールリング８４０は、前記ハウジング８１０の前記第１の取り付け溝８１１１５及び前記第２の取り付け溝８１２１５に保持される。また、前記締結具８３０も、前記ハウジング８１０に保持されることができ、取り付け前後に、前記締結具８３０及び前記シールリング８４０はいずれも取り外す必要がない。従って、事前に嵌め込む時、前記ハウジング８１０は、前記シールリング８４０と共に前記パイプライン要素８２００の外側に嵌め込むことができ、前記シールリング８４０を先に取り外した後に前記シールリング８４０及び前記ハウジング８１０を１つずつ取り付ける必要がなく、取り付けステップを省き、取り付け速度を加速し、且つ、前記ハウジング８１０と前記シールリング８４０の取り付けプロセスにおける相対位置は、殆ど変化せず、位置ずれ現象が発生しにくく、手動による取り付けに対する技術的要求を低下させる。
【0145】
本実施例は、前記パイプライン接続装置８１００の取り付け方法を更に提供し、前記方法は、
Ａ、前記少なくとも２つのハウジング８１０を２つの突き合せられるパイプライン要素８２００の外側に嵌め込むステップであって、前記ハウジング８１０の前記第１の接合キー８１１１４及び前記第２の接合キー８１２１４の各々の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）が、前記パイプライン要素８２００の溝８２０１の溝底面８２０２に接合されて隙間８１０２を形成するための曲率半径可変曲線面であるステップと、
Ｂ、前記隙間８１０２を縮小するように前記接合キー（前記第１の接合キー８１１１４及び前記第２の接合キー８１２１４）の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）を変形させて前記パイプライン要素８２００の溝８２０１の溝底面８２０２に部分的又は完全に貼合させるステップと、を含む。
Ａ、前記少なくとも２つのハウジング８１０を２つの突き合せられるパイプライン要素８２００の外側に嵌め込むステップであって、前記ハウジング８１０の前記第１の接合キー８１１１４及び前記第２の接合キー８１２１４の各々の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）が、前記パイプライン要素８２００の溝８２０１の溝底面８２０２に接合されて隙間８１０２を形成するための曲率半径可変曲線面であるステップと、
Ｂ、前記隙間８１０２を縮小するように前記接合キー（前記第１の接合キー８１１１４及び前記第２の接合キー８１２１４）の前記接合面（第１の接合面８１１１１及び第２の接合面８１２１１）を変形させて前記パイプライン要素８２００の溝８２０１の溝底面８２０２に部分的又は完全に貼合させるステップと、を含む。
【0146】
更に、前記ステップＡにおいて、以下のステップを含む。Ａ１、前記少なくとも２つのハウジング８１０を前記第１の管路８２１０の外側に嵌め込み、前記第１の管路８２１０は、前記シールリング８４０の前記位置制限部材８４１によって所定の位置に位置制限され、前記ハウジング８１０の一側の前記第１の接合キー８１１１４及び前記第２の接合キー８１２１４は、前記第１の管路８２１０の前記溝に接合される。Ａ２、前記第２の管路８２２０を前記少なくとも２つのハウジング８１０の間の前記キャビティ８１０１に挿入し、前記第２の管路８２２０は、前記シールリング８４０の前記位置制限部材８４１によって所定の位置に位置制限され、前記少なくとも２つのハウジング８１０の他側の前記第１の接合キー８１１１４及び前記第２の接合キー８１２１４は、前記第２の管路８２２０の前記溝に接合される。
【0147】
更に、前記ステップＢにおいて、前記締結具８３０を合理的なトルク値になるまで締め込むことで前記第１の接合キー８１１１４及び前記第２の接合キー８１２１４を変形させる。
【0148】
図３０及び図３２には、本発明の第１の変形実施例のパイプライン接続装置８１００Ａが示され、上記好ましい実施例との相違点は、前記パイプライン接続装置８１００Ａが２つのハウジング８１０Ａ及び２つの締結具８３０Ａを含むことであり、前記２つのハウジング８１０Ａは、組み合わせられて大きさが調整可能なキャビティ８１０１Ａを形成することができ、前記２つのハウジング８１０Ａの接合面は、前記パイプライン要素８２００の溝８２０１の溝底面８２０２に接合され、前記ハウジング８１０Ａの前記接合面の間の開きは、大きさが調整可能であり、且つ前記パイプライン要素８２００の外径の寸法よりも大きく、前記２つのハウジング８１０Ａの両端は、それぞれ前記締結具８３０Ａによって締結されて突き合せられ、２つの前記パイプライン要素８２００の封止接続を実現する。
【0149】
更に、前記ハウジング８１０Ａの接合面は、曲率半径可変曲線状構造であり、即ち、前記ハウジング８１０Ａの前記接合面の間の開きは、非円形であり、前記ハウジング８１０Ａが前記パイプライン要素８２００に事前に嵌め込まれた後、前記ハウジング８１０Ａの接合面と前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２の間に隙間８１０２Ａを有する。
【0150】
更に、前記締結具８３０Ａは、前記隙間８１０２Ａを縮小するように各前記ハウジング８１０Ａを前記パイプライン要素８２００の外側に締結し、前記ハウジング８１０Ａの一部又は全部が前記パイプライン要素８２００の外側に貼合されるまで、前記ハウジング８１０Ａの前記接合面の間の開きを縮小するように前記ハウジング８１０Ａを歪め、即ち、前記ハウジング８１０Ａは、その接合面を前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に嵌め込まれる円形構造に変形させるように実質的に互いに接合され、前記ハウジング８１０Ａの前記接合面の間の開きは、実質的に円形であり、即ち、前記ハウジング８１０Ａの前記接合面の間の開きの寸法は、前記パイプライン要素８２００の管径の寸法に丁度一致し、前記隙間８１０２Ａを可能な限り小さくし、封止効果を保証する。
【0151】
具体的には、前記２つのハウジング８１０Ａは、第１のハウジング８１１Ａ及び第２のハウジング８１２Ａを含み、前記第１のハウジング８１１Ａは、１つの第１の本体８１１１Ａ及び２つの第１の締結端８１１２Ａを含み、前記２つの第１の締結端８１１２Ａは、それぞれ前記第１の本体８１１１Ａの両端に一体的に成形され、第１の本体８１１１Ａは、２つの対称且つ平行な第１の接合面８１１１１Ａを有する。それに応じて、前記第２のハウジング８１２Ａは、１つの第２の本体８１２１Ａ及び２つの第２の締結端８１２２Ａを含み、２つの前記第２の締結端８１２２Ａは、それぞれ前記第２の本体８１２１Ａの両端に一体的に成形され、前記第２の本体８１２１Ａは、２つの対称且つ平行な第２の接合面８１２１１Ａを有する。
【0152】
任意選択的に、前記締結具８３０Ａは、ボルトとナットの組み合わせとして実施され、前記第１の締結端８１１２Ａは、第１の締結孔８１１２１Ａを有し、前記第２の締結端８１２２Ａは、第２の締結孔８１２２１Ａを有し、前記締結具８３０Ａは、前記第１の締結孔８１１２１Ａ及び第２の締結孔８１２２１Ａを通過して前記隙間８１０２Ａを縮小するように前記第１のハウジング８１１Ａと前記第２のハウジング８１２Ａを締結することに適する。
【0153】
本変形実施例において、前記第１の接合面８１１１１Ａ及び前記第２の接合面８１２１１Ａは、いずれも曲率半径可変曲線面として実施され、前記曲率半径可変曲線の曲率半径は、一定ではなく、前記曲率半径可変曲線の曲率半径は、最小値から最大値まで徐々に大きくなる。更に、前記曲率半径可変曲線の曲率半径の最小値は、前記管路の曲率半径にほぼ等しい。換言すれば、前記曲率半径可変曲線の中部位置（又はヴォールト位置）における曲率半径Ｐ１は、前記パイプライン要素８２００の溝の溝底面８２０２の管径の半径にほぼ等しく、且つ最小値であり、前記曲率半径可変曲線の両端の位置での曲率半径Ｐ２は最大値である。
【0154】
理解できるように、前記曲率半径可変曲線面の前記曲率半径可変曲線は、対数螺旋曲線、アルキメデス曲線、パスカルの蝸牛線、楕円曲線、高次曲線などの曲率半径が可変な平面曲線のうちの１つ又は複数の組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0155】
図３２に示すように、具体的には、前記第１の接合面８１１１１Ａは、１つの第１の曲線面８１１１１１Ａ及び２つの第２の曲線面８１１１１２Ａを有し、前記２つの第２の曲線面８１１１１２Ａは、前記第１の曲線面８１１１１１Ａの両側に沿って対称に延伸する。それに応じて、前記第２の接合面８１２１１Ａは、１つの第３の曲線面８１２１１１Ａ及び２つの第４の曲線面８１２１１２Ａを有し、前記２つの第４の曲線面８１２１１２Ａは、前記第３の曲線面８１２１１１Ａの両側に沿って対称に延伸する。
【0156】
本実施例において、前記第１の接合面８１１１１Ａと前記第２の接合面８１２１１Ａは、互いに対称であり、前記第１の曲線面８１１１１１Ａ及び前記第３の曲線面８１２１１１Ａの前記曲率半径可変曲線は、いずれも楕円曲線として実施され、前記第２の曲線面８１１１１２Ａ及び前記第４の曲線面８１２１１２Ａの前記曲率半径可変曲線は、いずれもアルキメデス曲線として実施される。更に、前記第１の曲線面８１１１１１Ａと前記第２の曲線面８１１１１２Ａの接合箇所での曲率半径は同じであり、前記第３の曲線面８１２１１１Ａと前記第４の曲線面８１２１１２Ａの接合箇所での曲率半径は同じである。
【0157】
任意選択的に、前記第１の曲線面８１１１１１Ａ、前記第２の曲線面８１１１１２Ａ、前記第３の曲線面８１２１１１Ａ及び前記第４の曲線面８１２１１２Ａの前記曲率半径可変曲線は、いずれも同じ又は異なる前記曲率半径可変曲線として実施されてよく、ここで限定されない。
【0158】
図３１Ａ及び３１Ｂに示すように、理解できるように、取り付け時に、使用者は、前記締結具８３０Ａを所定のトルク値になるまで締め込み、前記第１のハウジング８１１Ａ及び前記第２のハウジング８１２Ａの両端は、前記第１のハウジング８１１Ａの両端と前記第２のハウジング８１２Ａの両端とが実質的に接触し、前記隙間８１０２Ａが可能な限り小さくなるまで、前記隙間８１０２Ａを縮小するように変形する。この場合、前記第１の接合面８１１１１Ａと前記第２の接合面８１２１１Ａは、実質的に円形に組み合わせられ、且つその一部又は全部が前記パイプライン要素８２００の外側に実質的に貼合される。
【0159】
この第１の変形実施例において、前記パイプライン接続装置８１００Ａの初期状態から取り付け完了状態までのプロセスにおいて、前記ハウジング８１０Ａの前記第１のハウジング８１１Ａの前記第１の接合面８１１１１Ａ及び前記第２のハウジング８１２Ａの前記第２の接合面８１２１１Ａの曲率変化範囲は、約３％～２３％以内であり、前記第１のハウジング８１１Ａの前記２つの第１の締結端８１１２Ａの間の開き値Ｄ２の変化範囲は、約２．５％～１５％以内であり、それに応じて、前記第２のハウジング８１２Ａの前記２つの第２の締結端８１２２Ａの間の開き値も、Ｄ２であり、変化範囲が約２．５％～１５％以内であり、ここで限定されない。
【0160】
更に、前記パイプライン接続装置８１００Ａは、シールリング８４０Ａを更に含み、前記シールリング８４０Ａは、円環構造として実施される。取り付け時に、前記シールリング８４０Ａは、前記ハウジング８１０Ａに環設されるように押される。
【0161】
図３３及び図３５には、本発明の第２の変形実施例のパイプライン接続装置８１００Ｂが示され、上記好ましい実施例との相違点は、前記パイプライン接続装置８１００Ｂが３つのハウジング８１０Ｂ、２つの接続具８２０Ｂ及び１つの締結具８３０Ｂを含むことであり、前記３つのハウジング８１０Ｂは、２つの突き合せられるパイプライン要素８２００を取り付けるために互いに組み合わせられて形成可能であり、前記３つのハウジング８１０Ｂの２つずつの間は、それぞれ前記締結具８３０Ｂ又は前記接続具８２０Ｂによって接続され、且つ前記ハウジング８１０Ｂの前記接合面の間の開きの大きさを調整し、２つの前記パイプライン要素８２００の封止接続を実現することができる。
【0162】
更に、前記ハウジング８１０Ｂの接合面は、曲率半径可変曲線面構造であり、即ち、前記ハウジング８１０Ｂの前記接合面の間の開きは、非円形であり、前記ハウジング８１０Ｂが前記パイプライン要素８２００に事前に嵌め込まれた後、前記ハウジング８１０Ｂの接合面と前記パイプライン要素８２００の溝底面の間に隙間８１０２Ｂを有する。
【0163】
更に、前記締結具８３０Ｂは、前記隙間８１０２Ｂを縮小するように各前記ハウジング８１０Ｂの接合面を前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に締結し、前記ハウジング８１０Ｂの接合面の一部又は全部が前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に貼合されるまで、前記ハウジング８１０Ｂの前記接合面の間の開きを縮小するように前記ハウジング８１０Ｂを歪め、即ち、前記ハウジング８１０Ｂの接合面は、前記パイプライン要素８２００の外側に嵌め込まれる円形構造に実質的に互いに接合され、前記ハウジング８１０Ｂの前記接合面の間の開きは、実質的に円形であり、即ち、前記ハウジング８１０Ｂの前記接合面の間の開きの寸法は、前記パイプライン要素８２００の溝底面の直径の寸法に丁度一致し、前記隙間８１０２Ｂを可能な限り小さくし、封止効果を保証する。
【0164】
図３３に示すように、具体的には、前記３つのハウジング８１０Ｂは、第１のハウジング８１１Ｂ、第２のハウジング８１２Ｂ及び第３のハウジング８１３Ｂを含み、前記第１のハウジング８１１Ｂは、１つの第１の本体８１１１Ｂ及び２つの第１のヒンジ端８１１２Ｂを含み、前記２つの第１のヒンジ端８１１２Ｂは、それぞれ前記第１の本体８１１１Ｂの両端に一体的に成形され、第１の本体８１１１Ｂは、２つの対称且つ平行な第１の接合面８１１１１Ｂを有する。
【0165】
更に、前記第２のハウジング８１２Ｂは、第２の本体８１２１Ｂ、第２のヒンジ端８１２２Ｂ及び第２の締結端８１２３Ｂを含み、前記第２の締結端８１２３Ｂ及び前記第２のヒンジ端８１２２Ｂは、それぞれ前記第２の本体８１２１Ｂの両端に一体的に成形され、前記第２の本体８１２１Ｂは、２つの対称且つ平行な第２の接合面８１２１１Ｂを有する。
【0166】
更に、前記第３のハウジング８１３Ｂは、第３の本体８１３１Ｂ、第３のヒンジ端８１３２Ｂ及び第３の締結端８１３３Ｂを含み、前記第３の締結端８１３３Ｂ及び前記第３のヒンジ端８１３２Ｂは、それぞれ前記第３の本体８１３１Ｂの両端に一体的に成形され、前記第３の本体８１３１Ｂは、２つの対称且つ平行な第３の接合面８１３１１Ｂを有する。
【0167】
更に、前記２つの第１のヒンジ端８１１２Ｂは、それぞれ前記接続具８２０Ｂによって前記第２のヒンジ端８１２２Ｂ及び前記第３のヒンジ端８１３２Ｂに接続され、前記第３の締結端８１３３Ｂ及び前記第２の締結端８１２３Ｂは、前記締結具８３０Ｂによって接続される。
【0168】
任意選択的に、前記締結具８３０Ｂは、ボルトとナットの組み合わせとして実施され、前記第２の締結端８１２３Ｂは、第２の締結孔８１２３１Ｂを有し、前記第３の締結端８１３３Ｂは、第３の締結孔８１３３１Ｂを有し、前記締結具８３０Ｂは、前記第２の締結孔８１２３１Ｂ及び第３の締結孔８１３３１Ｂを通過して前記隙間８１０２Ｂを縮小するように前記第１のハウジング８１１Ｂと前記第２のハウジング８１２Ｂを締結することに適する。
【0169】
本変形実施例において、前記第１の接合面８１１１１Ｂ、前記第２の接合面８１２１１Ｂ及び前記第３の接合面８１３１１Ｂの前記曲率半径可変曲線は、いずれも同じ又は異なる曲率半径可変曲線として実施され、前記曲率半径可変曲線の曲率半径は、一定ではなく、前記曲率半径可変曲線の曲率半径は、最小値から最大値まで徐々に大きくなる。更に、前記曲率半径可変曲線の曲率半径の最小値は、前記管路の曲率半径にほぼ等しい。
【0170】
理解できるように、前記曲率半径可変曲線面の前記曲率半径可変曲線は、対数螺旋曲線、アルキメデス曲線、パスカルの蝸牛線、楕円曲線、高次曲線などの曲率半径が可変な平面曲線うちの１つ又は複数の組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0171】
本実施例において、前記第１の接合面８１１１１Ｂの前記曲率半径可変曲線は、楕円曲線として実施され、前記第２の接合面８１２１１Ｂ及び前記第３の接合面８１３１１Ｂの前記曲率半径可変曲線は、いずれも対数螺旋曲線として実施される。前記第１の接合面８１１１１Ｂの中央位置（又はヴォールト位置）の曲率半径は最小であり、且つ前記パイプライン要素８２００の曲率半径にほぼ等しく、前記第１の接合面８１１１１Ｂの両端の各々と前記第２の接合面８１２１１Ｂ及び前記第３の接合面８１３１１Ｂとの接合箇所での曲率半径は同じであり、前記第２の接合面８１２１１Ｂ又は前記第３の接合面８１３１１Ｂの曲率半径の最小値は、前記第１の接合面８１１１１Ｂの曲率半径の最大値以上であり、封止性を確保する。
【0172】
図３４Ａ及び図３４Ｂに示すように、理解できるように、取り付け時に、使用者は、前記締結具８３０を所定のトルク値になるまで締め込み、前記第１のハウジング８１１Ｂ、前記第２のハウジング８１２Ｂ及び前記第３のハウジング８１３Ｂは、前記隙間８１０２Ｂを縮小するように変形することで、接合面が前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に部分的又は完全に貼合されるようになる。前記第２のハウジング８１２Ｂの前記第２の締結端８１２３Ｂは、前記第３のハウジング８１３Ｂの前記第３の締結端８１３３Ｂに実質的に接触し、前記第１の接合面８１１１１Ｂ、前記第２の接合面８１２１１Ｂ及び前記第３の接合面８１３１１Ｂは、円形面に組み合わせられるように変形し、且つその一部又は全部が前記パイプライン要素８２００の溝底面８２０２に実質的に貼合される。
【0173】
この第２の変形実施例において、前記パイプライン接続装置８１００Ｂの初期状態から取り付け完了状態までのプロセスにおいて、前記ハウジング８１０Ｂの前記第１のハウジング８１１Ｂの前記第１の接合面８１１１１Ｂ、前記第２のハウジング８１２Ｂの前記第２の接合面８１２１１Ｂ及び前記第３のハウジング８１３Ｂの前記第３の接合面８１３１１Ｂの曲率変化範囲は、いずれも約１３％～２１％以内であり、前記第２のハウジング８１２Ｂの前記第２の締結端８１２３Ｂと前記第１のハウジング８１１Ｂの前記第１の接合面８１１１１Ｂの中央位置（又はヴォールト位置）の間の開き値Ｄ３の変化範囲は、約１４％～２２％以内であり、それに応じて、前記第３のハウジング８１３Ｂの前記第３の締結端８１３３Ｂと前記第１の接合面８１１１１Ｂの中央位置（又はヴォールト位置）の間の開き値も、Ｄ３であり、変化範囲が約１４％～２２％以内であり、ここで限定されない。
【0174】
更に、前記パイプライン接続装置８１００Ｂは、シールリング８４０Ｂを更に含み、前記シールリング８４０Ｂは、円環構造として実施される。取り付け時に、前記シールリング８４０Ｂは、前記ハウジング８１０Ｂ内に環設されるように押される。図３５に示すように、任意選択的に、前記シールリング８４０Ｂの内側に複数の互いに離間した突起８４１Ｂを有し、各前記突起８４１Ｂの間に全て一定の距離が隔てられ、前記シールリング８４０Ｂに一定の変形空間を提供し、即ち、封止効果を向上させる。
【0175】
当業者であれば、上記説明及び図面に示される本発明の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明を限定するものではないと理解すべきである。本発明の目的は、既に完全且つ効果的に実現される。本発明の機能及び構造原理は、既に実施例において示されて説明され、前記原理から逸脱しない限り、本発明の実施形態に対して如何なる変形及び修正を加えることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29A】
【図29B】
【図30】
【図31A】
【図31B】
【図32】
【図33】
【図34A】
【図34B】
【図35】
