JP2004503733A - パイプ連結装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、パイプの平坦な端部を中に受け入れるように構成された端部を有し、かつ環状の第１の接合面（６）を備えたスリーブ（４）と、パイプを包囲するように配置され、かつ環状の第２の接合面（１０）を有する圧縮部材（１２）と、パイプに対してシールし、そして、把持するためのシール及び把持用組立て体（８）と、そして、圧縮部材（１２）とスリーブ（４）とを軸方向に一緒に引きつけて、第１及び第２の接合面（６，１０）の間でシール及び把持用組立て体（８）を圧縮し、かくして、シール及び把持用組立て体（８）を半径方向内側に変形又は移動させて、パイプとシール及び把持係合させるための手段とを含むパイプ連結装置を提供する。シール及び把持用組立て体は、シール部材（１４）と把持手段とを含んでおり、把持手段は半径方向に収縮可能な環状のキャリア（１６）を含んでおり、半径方向に収縮可能な環状のキャリア（１６）はその半径方向内側に環状の凹部を有しており、把持用部材（１８）はその環状凹部内に配置されており、把持用部材（１８）の把持面と環状キャリア（１６）とは相対的に軸方向に移動するように配置されており、把持用部材（１８）及び環状凹部は、パイプの軸方向外側の移動に応答して、把持用部材（１８）の把持面が半径方向内側に移動し、パイプと強固に把持接触に至るように構成される。

Description

【０００１】
本発明は、パイプを連結するための装置に関する。詳細には、本発明は、様々な外形の範囲をもってパイプを把持し、そして、シールするパイプ連結装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
ここで使用する「パイプ」という用語はパイプ及びチューブなどを含み、ベンド、エルボ、「Ｔ」型継手、フランジアダプタ、及び、配管に適合するように構成されたバルブ及びポンプ等の部品及び装置といった、配管に使用するパイプ状部材と付属品をも含むことを意図する。そのようなパイプ類は様々な端部構造を有している場合があり、フランジを有するように構成された端部とは対称的に端部が平坦に構成されている場合がある。
【０００３】
パイプ連結装置は通常、平坦な端部を有するパイプと接続可能な環状の連結スリーブを含む。接続は、平坦な端部を有するパイプの周りに配置されたシール用ガスケット等のシール又は把持部材と、スリーブの端部周囲に配置され、そして、シール又は把持部材に向かって軸方向に引っ張られることで半径方向に力が加えられて、スリーブ部材とスリーブ部材内に位置する平坦な端部を有するパイプの外周との間のシール接触を生じるように配置された環状圧縮部材とを介して行われる。このスリーブ及び／又は環状圧縮部材は、通常はシール又は把持部材の半径方向内側への変形を容易にするように半径方向に傾斜した環状表面を備えている。
【０００４】
そのようなパイプ継手は、例えば、可鍛鉄、鋼又はプラスチック材料から形成されてもよく、ガスケットは適切な弾性材料で形成される。
【０００５】
圧縮部材は圧縮フランジの形であってもよく、この圧縮フランジに締め付けナット及びボルトを設けることにより、圧縮フランジと、連結スリーブ上又はそれに関連するフランジ又はこの種の構成体とが一緒に接続される。締め付けボルトはそれぞれフランジの外縁周囲に間隔をあけて配置された孔を通り抜け、そのボルトは一方の端部に頭部を備えており、他方にナットが取り付けられており、それにより、ナット及びボルトを締め付けることによって、フランジが一緒に引きつけられる。場合によっては、圧縮部材はスリーブの端部にねじ込むことができるようにネジ山を有していてもよい。
【０００６】
パイプ継手の製造業者が直面する問題の１つは、所定の公称外径（Ｏ．Ｄ．）を有するパイプに関して、実際のパイプが極めて広い範囲で異なるＯ．Ｄ．を有している場合があることである。従って、継手はある範囲のＯ．Ｄ．を有するパイプを接続するのに使用できることが必要となる。
【０００７】
多くの公知の連結装置において、環状圧縮部材（例えば圧縮フランジ）と、シール又は把持部材（例えばシール用ガスケット）が圧縮されるスリーブの対向部分とは傾斜した表面を有しており、その傾斜角度はガスケットが半径方向内側に変形されるのを容易にする作用を有する。
【０００８】
そのような連結装置においては、ガスケット及び／又はそれに関連する何らかの把持部材のシール又は把持効率は、スリーブ及び圧縮部材の２つの傾斜表面が相互に向かって、かつ、傾斜表面のうちの少なくとも一方がパイプとなす一定の角度で引きつけられるときに与えられる入力負荷によって決定される。
【０００９】
設定寸法のパイプ、すなわちＯ．Ｄ．において実質的な変化がなく非常に狭い公差で製造されたパイプのために製造されたパイプ継手は、傾斜表面は普通は浅いテーパ又は角度を有する。殆どの場合においては、把持又はシール用リングの何れかの側において、傾斜面から半径方向外側に伸びる一対のフランジを連結しているナット及びボルトを締め付けることからなる、２つの傾斜表面の引き付け動作によって、軸方向の負荷が与えられると、浅いテーパは把持力を向上させるように補助する。
【００１０】
しかしながら、広範囲のパイプ径への使用を意図されたパイプ継手にそのような浅い角度が使用されると、必要となるガスケットの半径方向内側の動きを生じるために、はるかに広範囲の軸方向の動きが要求される可能性があり、例えば、シール用又は把持用ガスケットに圧力を与え、そして、その直径を、例えば、３５ｍｍだけ減少させるために必要となるボルトの長さは著しく長くなる。
【００１１】
この問題を克服するために、支持表面のテーパを急勾配にすることは可能であるが、しかし、ここでの欠点は、効率的な把持を発生させるためにボルトによって与えられるべき非常に大きな力が最初から要求され、一方、このような角度によってでは、把持力の更なる著しい向上はないことである。
【００１２】
広範囲のパイプＯ．Ｄ．に使用するために意図された１つの公知の連結装置が欧州特許第０７９４３７８号に開示されている。欧州特許第０７９４３７８号には、シール／把持用部材を有する装置が開示されており、このシール／把持用部材は、複数のスライド可能な当接部材を含む実質的に閉じた把持リングと、相互に向かって軸方向に移動可能であり、それにより上記部材をパイプに対して半径方向内側に押すことが可能な一対の傾斜支持表面とを含んでいる。摺動可能な当接部材は半径方向内側にテーパ状になり、圧縮時にカメラの絞りのように作用する。把持リングの半径方向の収縮は、こうして当接部材群が互いにスライドし、そして、当節部材のテーパ付き内側エッジがさらに半径方向に整列されるように回転することによって生ずる。
【００１３】
欧州特許第０７９４３７８号の装置の発展型が欧州特許第０９７４７８０号に開示されている。欧州特許第０９７４７８０号においては、スライド可能な当接部材の半径方向内側表面の凹部に保持された別々の把持リングによって把持動作がもたらされる。スライド可能な部材に関して軸方向に移動できない把持リングは、バネ鋼から形成されており、そして、リングの平面からプレスで押し出された把持歯を有するものとして記載されている。
【００１４】
また、別の公知の連結装置が英国特許第２２２７０６７号に開示されている。この文献は、把持及びシール用組立て体が、環状のシールガスケット、金属製の力伝達リング及び把持リングを含むところの継手を開示している。この把持リングは円周に連結された複数の部材の列から形成される。
【００１５】
本発明の目的は、所定の公称ＯＤに関して広範囲のＯＤを有するパイプに対して使用可能な改善されたパイプ継手を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、パイプＯＤの広い範囲外のパイプに強固な把持力を付与して、端部に加えられる負荷によって、パイプが継手から抜けることを防止するところのパイプ継手を提供することにある。
【００１７】
（発明の概要）
従って第１の態様では、本発明は、
パイプの平坦な端部を中に受け入れるように構成された端部を有し、かつ環状の第１の接合面を備えたスリーブと、
前記パイプを包囲するように配置され、かつ環状の第２の接合面を有する圧縮部材と、
前記パイプに対してシールし、そして、これを把持するためのシール及び把持用組立て体と、そして、
前記圧縮部材と前記スリーブとを軸方向に一緒に引きつけて、前記第１及び第２の接合面の間で前記シール及び把持用組立て体を圧縮し、かくして、前記シール及び把持用組立て体を半径方向内側に変形又は移動させて、前記パイプとシール及び把持係合させるための手段とを含む、パイプ連結装置であって、
前記シール及び把持用組立て体が、シール部材と把持手段とを含んでおり、前記把持手段が半径方向に収縮可能な環状のキャリアを含んでおり、前記半径方向に収縮可能な環状のキャリアがその半径方向内側に環状の凹部を有しており、把持用部材が前記環状凹部内に配置されており、前記把持用部材の把持面と前記環状キャリアとが相対的に軸方向に移動するように配置されており、前記把持用部材及び環状凹部が、前記パイプの軸方向外側の移動に応答して、前記把持用部材の前記把持面が半径方向内側に移動し、前記パイプと強固に把持接触に至るように構成されているところのパイプ連結装置
を提供する。
【００１８】
この環状キャリアは複数の連結された部材群から構成されることが好ましい。
【００１９】
好ましい一実施形態では、本発明は、
パイプの平坦な端部を中に受け入れるように構成された端部を有し、かつ環状の第１の接合面を備えたスリーブと、
前記パイプを包囲するように配置され、かつ環状の第２の接合面を有する圧縮部材と、
前記パイプに対してシールし、そして、これを把持するためのシール及び把持用組立て体と、そして、
前記圧縮部材と前記スリーブとを軸方向に一緒に引きつけて、前記第１及び第２の接合面の間で前記シール及び把持用組立て体を圧縮し、かくして、前記シール及び把持用組立て体を半径方向内側に変形又は移動させて、前記パイプとシール及び把持係合させるための手段とを含む、パイプ連結装置であって、
前記シール及び把持用組立て体が、シール部材と把持手段とを含んでおり、半径方向に圧縮されるときに、周方向に近接するように移動する複数の連結された部材から形成される環状のキャリアを前記把持手段が含んでおり、前記部材の各々は、その半径方向内側表面に凹部を有しており、前記凹部が複数集まって前記環状キャリアの半径方向内側に環状凹部を形成しており、把持用部材が前記環状凹部内に配置されており、前記把持用部材の把持面と前記環状キャリアとが相対的に軸方向に移動するように配置されており、前記把持用部材及び環状凹部が、前記パイプの軸方向外側の移動に応答して、前記把持用部材の前記把持面が半径方向内側に移動し、前記パイプと強固に把持接触に至るように構成されているところのパイプ連結装置
を提供する。
【００２０】
把持用部材の把持面と環状キャリアは相対的に軸方向に動くように配置され、把持用部材と環状キャリアは、パイプの軸方向外側の動きに応答して把持用部材の把持面が半径方向内側に移動してパイプと一層強固な把持接触に至るように構成される。従って把持用部材の把持面は、連結スリーブからパイプが抜けるように作用する力に応答してパイプをさらに強固に把持するように配置される。この方式で、本発明の継手は端部の負荷に耐えることができ、パイプが継手から引き抜かれるのを防止することができる。
【００２１】
抜けを生じさせる端部負荷がパイプに加わるときに、把持面がパイプに対して半径方向内側に押圧されるメカニズムは変更可能である。例えば、把持用部材は、グラブリング、例えば円錐台形のグラブリングの形であってもよく、グラブリングの半径方向外縁は環状キャリアの凹部の構造によって移動に対して保持され、半径方向内縁はパイプが引抜き力にさらされると、さらにパイプに突き進むように外縁周囲でピボット旋回可能である。しかしながら、パイプに向かって半径方向内側に把持部材を押圧するために、把持用部材の半径方向外面に対してカム接触する環状表面を提供するように、環状キャリアの凹部が構成されることは好ましい。現在最も好ましい実施形態では、把持用部材は実質的に楔形形状を有しており、環状の凹部は把持用部材の楔形形状の半径方向外側の傾斜表面に沿ってカム接触することにより、把持用部材をパイプに対して半径方向内側に押す傾斜表面を呈する。
【００２２】
把持用部材は通常はプラスチック材料から形成されるが、しかし金属等の他の材料から形成してもよい。把持面には鋸歯状の縁、隆起部、又はその他の把持促進突起を設けることが好ましい。パイプに加えられる把持の効果をさらに促進するために、把持面には把持用部材自体の本体の硬度よりも高い硬度を有する把持促進手段を設けることが好ましい。例えば、把持面は、その中又はその上に配置された１つ又は複数の金属製の把持用鋲又は突起を有していてもよく、又は、研磨材料、例えば９．０よりも大きなモース硬度を有する研磨材料をその中に埋め込むか又はその上にコーティングしてもよく、少なくとも約９．５のモース硬度を有するカーボランダム（炭化ケイ素）等の材料であることが好ましい。
【００２３】
把持促進手段は製造中に把持用部材に形成してもよく、又は、製造後に把持面に取り付けてもよい。例えば、それらは把持面に接着剤で接着してもよい。
【００２４】
把持用部材は環状又は部分的に環状の構造であってもよく、パイプの周囲に連続的又は不連続的に配置することもできる。例えば、把持用部材は、パイプの周囲に円周状に配置された複数、例えば２、３、４、５又は６個の部材を有していてもよい。把持用部材は区分化されてもよく、環状のキャリアを形成する連結された複数の部材のうちの１つと各区分が協働するように配置することもできる。これらの区分は通常はヒンジで連結されて、把持用部材がパイプの半径に適合するのを可能にする。場合によっては、把持用部材は、別々の複数の個別把持用部材を有し、各々が環状キャリアの１つの連結された部材と協働するように構成されてもよい。個々の把持用部材が各々の連結された部材を提供する場合には、把持用部材は、使用中に環状キャリアの円周が変化するにつれて把持用部材間の隙間が変わり得るような方式で連結されてもよい。こうして、例えば、把持用部材を同様の方式で部材に一緒に接続することができる。
【００２５】
把持用部材及び環状の凹部は、把持用部材が不用意に脱落することを防止するための協働保持手段を備えていることが好ましい。従って、例えば、把持用部材又は環状の凹部は１つ又は複数の協働突起又は凹部を呈するように構成することもできる。環状の凹部は、把持用部材で突起（例えば煙突状突起や舌状突起）を受ける溝を備えるように構成されると有利な場合がある。この溝及び突起は、移送及び据え付け中に把持用部材が定位置に強固に保持されるが、パイプにこれを抜くような負荷がかかった際には、把持用部材の移動を許容するように取り外し抵抗が十分に低くなるように構成される。
【００２６】
好ましい一実施形態では、把持用部材の環状キャリアは複数の連結された部材から構成され、連結された部材は、圧縮前はそれらが完全に当接した関係ではなく、むしろ円周上で間隔を置かれるように構成される。通常、これらの部材は、圧縮前には、半径方向内側の約１０ｍｍ以下、さらに通常は８ｍｍよりも小さい、例えば４〜６ｍｍの円周隙間のあるエッジ間で表面を有する。圧縮及び半径収縮後に、部材の表面の上記半径方向内側隙間をパイプの公称サイズに関する実際の直径に応じて１００％以下、例えば９０％まで減少させることができる。シール部材が部材間の円周隙間を通ってはみ出すのを防止するために、これらの部材には、隙間をカバーし、又は、少なくとも減少させる作用を有するオーバーラップ型又は相互かみ合い型突出部を設けることが好ましい。例えば、部材にはその一方の側に舌状突起又はタブのような突出部を設け、それが別の部材の係合凹部とオーバーラップしてもよい。圧縮前の状態でこれらの突出部は隙間を隠すのに十分であり、環状キャリアが圧縮を受けて円周隙間が小さくなると、隣接する部材の突出部と凹部がスライドしてオーバーラップする関係に至る。別法として、又は追加的に、これらの部材に円周隙間を隠す相互にかみ合う突出部を設け、環状キャリアが圧縮を受けると、それらが一緒に押圧されてオーバーラップする関係に至るように構成することもできる。
【００２７】
これら連結された複数の部材には、圧縮前の状態でそれらを一緒に保持するための手段を設けることが好ましい。これらの部材に第１及び第２の戻り止め位置を設け、第１の戻り止め位置が部材群を一緒に保つのに役立ち、かつ移動中や日常の取り扱い中に不慮の圧迫を受けるのを十分に防止でき、使用中に部材群を第２の戻り止め位置に圧縮できるようにすることがさらに好ましい。
【００２８】
これら連結された部材を、ボール／ソケット構造又は舌状突起／溝構造等のオス型及びメス型の接続によって一緒に連結すると有利である。各々の部材がオス型部材とメス型部材を有することが好ましい。しかし、他の選択的な部材でオス型部材のみ又はメス型部材のみを有することもあり得るが、これはあまり好ましくはない。オス型とメス型が設けられる場合、メス型部材及び／又はオス型部材は、例えば、前に定義したような少なくとも２つの戻り止め位置を提供するために、戻り止めとして機能する相互係合のリブ、凹部又は他の突出部を有してもよい。
【００２９】
これら部材は、パイプの直径にそれらを適合できるようにするために、通常はヒンジ接続される。従って、例えば、舌状突起／溝構造又はボール／ソケット構造が使用される場合、舌状突起又はボールは、溝又はソケットの中でピボット旋回できるように構成されてもよい。従って、舌状突起は自由にピボット旋回できるように丸い膨らみ状のエッジを有する場合がある。
【００３０】
シール部材は、通常は天然又は合成ゴムのような適切な弾性材料から形成され、それらの数多くの例は当業者に公知であり、ここでは論述を必要としない。シール部材は、把持用部材にそれを固定するための手段を有することが好ましい。例えば、シール部材は、環状のキャリアに適切に構成された溝又は凹部内に保持できるように、リップ又は他の突出部を有していてもよい。そのような凹部又は溝には、リップ又は突出部の保持を補助するために、リブのような戻り止め手段を設けてもよい。
【００３１】
把持用部材が環状キャリア内に取り付けられたかどうかを使用者が容易に確認できるようにするために、例えば、タブ又は他の視覚的に認識できる部材及び／又はカラーコードによるような「信号手段」を設けてもよい。
【００３２】
更なる態様では、本発明はこれまでに定義したパイプ連結装置とパイプの組合せを提供する。
【００３３】
また更なる態様では、本発明は、
（ａ）上述したパイプ連結装置のスリーブをパイプの端部に被せて配置するステップと、
（ｂ）圧縮部材とスリーブとを軸方向に一緒に引きつけて、第１及び第２の接合面の間で把持用部材を圧縮し、もって、前記把持用部材を半径方向内側に変形又は移動させて、前記パイプとシール及び把持係合させるステップと
を含む、パイプの端部をパイプ連結装置に連結する方法
を提供する。
【００３４】
また更なる態様では、本発明はこれまでに定義したシール及び把持用組立て体を提供する。
【００３５】
添付図面を参照して本発明を具体的に以下に説明するが、これは本発明を限定するものではない。
【００３６】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
ここで図面を参照すると、本発明の一実施形態によるパイプ連結装置２は実質的に円筒状のスリーブ４を含み、このスリーブ４はこの実施形態では可鍛鉄から形成されているが、場合によっては鋼から、例えば、ブランクストリップから円筒状のブランクを形成し、そして、次いで、円筒状のブランクを所望の形状に変形することによって形成してもよい。
【００３７】
各々の端部において、スリーブ４には傾斜した環状の第１の接合面６が設けられている。シール及び把持用組立て体８は、圧縮フランジ１２の第１の接合面６と第２の接合面１０との間に配置されている。フランジのボルト（図示せず）は、圧縮フランジに形成された孔１２ａを通り抜け、圧縮フランジを一緒に引きつける手段を提供する。
【００３８】
シール及び把持用組立て体８は、適切な弾性材料から形成されたガスケット１４、環状部材１６（請求項の「環状キャリア」に対応する）及び把持用部材１８を含む。環状部材１６（環状キャリア）は、プラスチック材料から成型された複数の連結された部材２０から構成される。これらの部材の構造を図３から図７にさらに詳細に示す。
【００３９】
図３において最も良く理解されるように、各々の部材２０は、半径方向内側２０ａ、半径方向外側２０ｂ、軸方向内側２０ｃ、軸方向外側２０ｄ、並びに、円周方向の対向面２０ｅ及び２０ｆを有する。
【００４０】
この実施形態においては、円周方向の対向面２０ｅは、実質的に半円筒状の溝２２を有しており、そこから、膨らみ部分２４ａを有する舌状突起２４が伸びている。対向する円周方向対向面２０ｆ上において、一対の突出壁２６が溝２８を形成しており、その中に隣接する部材２０の舌状突起２４が嵌り込んで、２つの部材を一緒に連結する。戻り止めの隆起部３０及び３２は、舌状突起を溝に留める手段をもたらしており、そして、舌状突起２４の膨らみ部分と共に、スナップ嵌合による接続機構を構成する。舌状突起の膨らみ部分２４ａは丸い表面（典型的には、断面において円形）を有しており、これによって舌状突起２４が溝２８内でピボット旋回することができ、こうして様々な半径のパイプ曲率に適合可能になる。
【００４１】
部材２０の軸方向内側面は、そこから伸びるタブ部分３４を有する。タブ部分３４の後ろに位置するのは、深さにおいてタブ部分３４の厚さに対応し、隣接する部材のタブ部分を受け入れることができるように構成された凹部である。オーバーラップするタブ部分及び相補的な凹部は、部材間のすべての隙間をもカバーし、それにより圧縮下でガスケット１４が部材の間からはみ出るのを防止する。
【００４２】
部材の半径方向内側は、その中に形成された概ね三角形の凹部３６を有し、この凹部がスロット３８へと広がり、その側壁が把持隆起部４０を備えている。また、部材の半径方向内側には、スロット４２が設けられており、その壁には把持隆起部４４が設けられている。
【００４３】
シール用ガスケット１４は、スリーブの第１の接合面６と部材の軸方向内側との間にある傾斜部分１４ａ、及び、部材２０の半径方向内側とパイプとの間にある概ね円筒状の部分１４ｂを有する。半径方向外側に向けられた短いリップ１４ｃはスロット４２内に保持され、把持隆起部４４がガスケットを定位置にしっかりと固定するのを補助する役目を果たす。
【００４４】
上記のように、オーバーラップするタブ部分３４及び部材の軸方向内側の相補的な凹部は、部材の間のすべての隙間をもカバーする役目を果たし、それにより圧縮下でガスケット１４が部材の間ではみ出るのを防止する。圧縮下で円筒状部分１４ｂが部材の間ではみ出るのを防止するために、部材の円周方向対向側部に突出部４６、５０及び溝４８、５２を設け、それによってある１つの部材の溝及び突出部は隣接する部材の溝又は突出部と相互にかみ合って部材の間の円周の隙間をカバーする。従って、圧縮の前に隣接する部材の円周面の間の円周隙間が、５ｍｍ又はそれ以上までになる可能性があるにもかかわらず、隙間はオーバーラップする舌状突起３４と突出部／溝６６〜５２によってほとんどカバーされ、それによりガスケットのはみ出しが防止される。隙間が溝の突出部の幅よりも大きくなることはあり得ず、従って通常約１ｍｍよりも大きくなることはなく、通常の使用条件下ではガスケットのはみ出しを防止するのに十分なほどに小さいことが理解されるであろう。
【００４５】
把持用部材１８は、部材の半径方向内側面の概ね三角形の凹部３６に配置される。把持用部材は、断面において概ね楔形形状を有しており、その楔形形状における大きい方の端部から伸びる保持用軸部を有する。この保持用軸部は、壁とスロット３８の把持用隆起部の間に比較的軽く保持され、それにより、把持用部材の不用意な脱落を防止しているが、この場合以外は、凹部３６の傾斜面５６に沿って軸方向に移動可能である。
【００４６】
把持用部材は、プラスチック材料又は金属から形成されてもよく、その半径方向内側の把持面に一連の鋸歯状部を有する。把持面の、特に金属パイプ又は硬質プラスチックのパイプとの把持性を向上させるために、把持面は接着剤で接着されたカーボランダム粉末の層５４でコーティングされる。別法として、又は追加的に、強化金属製の把持用部材を把持用部材中に成形するか、又は、その表面又は中に装着してもよい。
【００４７】
把持用部材は、単一の連続する環状部材であるが、半径方向の収縮を許容する周方向の切れ目を有するものとして設けてもよく、また、各々が複数の部材と協働する複数の把持用区分の形で設けてもよい。また、把持用部材は、各々の部材に１つずつ関連した個々の独立部材として設けられてもよい。把持用部材は、長く成形した後に、所定のサイズに合わせて切断してもよく、また、所望の長さに成形することもできる。従って、図４に示したように、把持用部材を、ヒンジ部分６２によって連結された一連の区分６０として形成してもよい。ヒンジ部分６２は、把持用部材が必要な曲率半径に曲げられることを許容し、そして、必要に応じて、個々の区分を分離する手段をももたらす。継手を組み立てる前に把持用部材が定位置にあることを使用者が理解できるように、把持用部材をカラーコード化したり、突き出しタグを設けてもよい。
【００４８】
別の好ましい実施形態では、図示していないが個々の把持用部材が設けられており、各把持用部材が単一の部材に関連している。個々の把持用部材は、好ましくは圧縮下でそれらの間の円周隙間が変化（すなわち減少）できるような方式で一緒にヒンジ連結される。こうして、把持用部材は部材２０と同様の方式で連結することが可能である。
【００４９】
把持及びシール用組立て体を組み立てるために、複数の部材２０がスライド嵌合によって次々と結合されて、環状の「ブレスレット」構造を形成し、把持用部材が定位置に収まる。戻り止めの隆起部３０及び３２は、圧縮前の組み立て中に舌状突起の膨らみ部分２４ａを定位置に確実に保持する中間又は第１の位置に形成されている。この第１の戻り止め位置は、移送中及び日常の取り扱い中に把持用手段の不慮の圧縮又は収縮を防止する役目を果たす。その後、ガスケット１４が環状キャリアに取り付けられ、内側のリップ１４ｃが各部材のスロット４２内に保持される。組み立てられた把持及びシール用組立て体は、その後、スリーブ４のフレアを有する端部６内に配置され、圧縮フランジ１０と圧縮ボルト（図示せず）とによって定位置に保持される。
【００５０】
パイプは、組み立てられた継手の端部に挿入可能であり、パイプの端部はそれが把持及びシール用組立て体を超えて突出するのに十分なほど奥に挿入される。連結を完成させるために、フランジボルトが締め付けられることにより、２つのフランジが一緒に引きつけられ、それが圧縮フランジとスリーブのフレアを有する端部の傾斜面との間で、シール及び把持用組立て体を圧縮する効果を有する。シール及び把持用組立て体が圧縮されると、接続された部材の環状キャリアがパイプに向かって半径方向内側に移動し、それによってシール用ガスケットの円筒状部分１４がパイプに対してシールし、把持用部材がパイプと把持接触するに至る。同時に、部材２０の軸方向内側とスリーブのフレアを有する端部の傾斜面６との間で、シール用ガスケットの傾斜部分が圧縮され、それによりシール及び把持用組立て体とスリーブとの間のシールを形成する。
【００５１】
シール及び把持用組立て体が圧縮されると、個々の複数部材２０は、圧縮前にはそれらの間に円周隙間を有しているが、円周方向で密に集まるように力を加えられ、最終的な結果として、シール及び把持用組立て体が半径方向の収縮を受ける。これらの部材が一緒に移動すると、圧縮の前は溝２８の壁の戻り止め３０と３２との間で第１の戻り止め位置にある舌状突起２４の膨らみ部分２４ａが、溝の閉じた側の端部に向かって戻り止め３２を過ぎて第２の戻り止め位置へと押圧される。
【００５２】
本発明の継手の特別な利点は、分離した軸方向移動可能な楔形形状の把持用部材の存在によって、一層効率的かつ効果的な把持作用をパイプに与えることである。もしも継手から遠ざかる方向において、軸方向の端部負荷がパイプに加えられると、把持リングによって、パイプが継手から抜けることが阻止される。図面から理解できるように、もしもパイプＰが継手から遠ざかる方向Ｄに引っ張られると、把持用部材がそれと共に移動し、その結果として把持用部材の傾斜面５８が凹部の傾斜面５６に沿ってカム接触しようとし、それにより把持用部材を半径方向内側に押圧し、パイプとのさらに強固な把持係合に至らしめることでさらなる移動を阻止する。
【００５３】
本継手及び特にシール及び把持用手段のさらなる利点は、何ら特別な工具を使用せずに把持用部材を容易に取り外せることである。従って本継手は、把持リングが不要又は望ましくないと考えられる状況で使用することができる。
【００５４】
図１に示したパイプ継手は、フランジボルトがスリーブの一方の端部から他方へと伸びる連結スリーブ２を例示しており、これらのボルトは両方のフランジの孔１２ａに通される。しかし、図８に示したように別の好ましい実施形態では、圧縮フランジ１１２の孔１１２ａと整合した孔１０２ｂを有するフランジを備えた端部１０２ａが、スリーブ１０２に設けられている。フランジボルト１６０はそれらの孔を通り、ナット１６２によって締め付けられて、圧縮フランジとスリーブを一緒に引きつけ、シール及び把持用組立て体を圧縮することができる。
【００５５】
図６に示したようにさらに好ましい変形では、シール用ガスケット１１４は、向上されたシール性能をもたらすリブ１１４ｇ、及び部材２０のスロット４２に保持する補助となる、端部に膨らみを有するリップ１１４ｃを有する。
【００５６】
本発明の基礎をなす原理から逸脱することなく、添付の図面に例示したパイプ連結装置に数多くの変形及び変更が可能なことは明白であろう。そのような変形及び変更のすべては本出願に包含されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるパイプ継手を通る部分的側方断面図である。
【図２】図１に示した配置の一方の端部の拡大図である。
【図３】把持用部材の環状キャリアを構成する個々の部材の斜視図である。
【図４】把持用部材の斜視図である。
【図５】シール用ガスケットの斜視図である。
【図６】シール用ガスケットの別の形状の側方断面図である。
【図７】組み立て時のシール及び把持用部材の部分断面斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態によるパイプ継手の部分断面斜視図である。

Claims (21)

1. パイプの平坦な端部を中に受け入れるように構成された端部を有し、かつ環状の第１の接合面を備えたスリーブと、
   前記パイプを包囲するように配置され、かつ環状の第２の接合面を有する圧縮部材と、
   前記パイプに対してシールし、そして、これを把持するためのシール及び把持用組立て体と、そして、
   前記圧縮部材と前記スリーブとを軸方向に一緒に引きつけて、前記第１及び第２の接合面の間で前記シール及び把持用組立て体を圧縮し、かくして、前記シール及び把持用組立て体を半径方向内側に変形又は移動させて、前記パイプとシール及び把持係合させるための手段とを含む、パイプ連結装置であって、
   前記シール及び把持用組立て体が、シール部材と把持手段とを含んでおり、前記把持手段が半径方向に収縮可能な環状のキャリアを含んでおり、前記半径方向に収縮可能な環状のキャリアがその半径方向内側に環状の凹部を有しており、把持用部材が前記環状凹部内に配置されており、前記把持用部材の把持面と前記環状キャリアとが相対的に軸方向に移動するように配置されており、前記把持用部材及び環状凹部が、前記パイプの軸方向外側の移動に応答して、前記把持用部材の前記把持面が半径方向内側に移動し、前記パイプと強固に把持接触に至るように構成されているところのパイプ連結装置。
2. 前記環状キャリアが複数の連結された部材から形成される、請求項１に記載のパイプ連結装置。
3. パイプの平坦な端部を中に受け入れるように構成された端部を有し、かつ環状の第１の接合面を備えたスリーブと、
   前記パイプを包囲するように配置され、かつ環状の第２の接合面を有する圧縮部材と、
   前記パイプに対してシールし、そして、これを把持するためのシール及び把持用組立て体と、そして、
   前記圧縮部材と前記スリーブとを軸方向に一緒に引きつけて、前記第１及び第２の接合面の間で前記シール及び把持用組立て体を圧縮し、かくして、前記シール及び把持用組立て体を半径方向内側に変形又は移動させて、前記パイプとシール及び把持係合させるための手段とを含む、パイプ連結装置であって、
   前記シール及び把持用組立て体が、シール部材と把持手段とを含んでおり、半径方向に圧縮されるときに、周方向に近接するように移動する複数の連結された部材から形成される環状のキャリアを前記把持手段が含んでおり、前記部材の各々は、その半径方向内側表面に凹部を有しており、前記凹部が複数集まって前記環状キャリアの半径方向内側に環状凹部を形成しており、把持用部材が前記環状凹部内に配置されており、前記把持用部材の把持面と前記環状キャリアとが相対的に軸方向に移動するように配置されており、前記把持用部材及び環状凹部が、前記パイプの軸方向外側の移動に応答して、前記把持用部材の前記把持面が半径方向内側に移動し、前記パイプと強固に把持接触に至るように構成されているところのパイプ連結装置。
4. 前記環状凹部が、把持用部材の半径方向外側表面にカム接触して、前記把持用部材を前記パイプに対して半径方向内側に押圧する環状カム面を提供するように構成される、請求項１から３のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
5. 前記把持用部材が実質的に楔形形状を有しており、そして、前記環状凹部が、把持用部材の楔形形状の半径方向外側傾斜面に沿ってカム接触して、前記把持用部材を前記パイプに対して半径方向内側に押し込む傾斜面を呈する、請求項４に記載のパイプ連結装置。
6. 前記把持用部材がプラスチック材料から形成される、請求項１から５のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
7. 前記把持面が、鋸歯状部、隆起部又はその他の把持向上突出部を備えている、請求項６に記載のパイプ連結装置。
8. 前記把持面が、前記把持部材の本体の硬度よりも大きい硬度を有する把持向上手段を備えている、請求項７に記載のパイプ連結装置。
9. 前記把持向上手段が、（ｉ）把持面上又は把持面内の１つ又は複数の金属製の把持鋲又は突出部；（ｉｉ）前記把持面に埋め込まれ、又は、前記把持面上にコーティングされた研磨材料、例えば９．０よりも大きいモース硬度を有する研磨材料、好ましくは少なくとも約９．５のモース硬度を有するカーボランダム（炭化ケイ素）等の材料；及びそれらの組合せから選択される、請求項８に記載のパイプ連結装置。
10. 前記把持用部材が前記パイプの周囲に円周状に配置された複数の、例えば、２、３、４、５又は６個に区分化された部材を含む、請求項１から９のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
11. 前記環状キャリアの各部材がそれに関連する単一の個々の把持用部材を有する、請求項２又は３及びそれらの引用請求項のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
12. 隣接する部材の個々の把持用部材がヒンジで一緒に連結される、請求項１１に記載のパイプ連結装置。
13. 前記把持用部材が、前記把持用部材の間の円周方向の距離を変化させるための手段を有するリンク機構によってヒンジ連結される、請求項１２に記載のパイプ連結装置。
14. 前記把持用部材及び前記環状凹部は、前記把持用部材が不用意に脱落することを防止するための協働保持手段を備えている、請求項１から１３のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
15. 部材の表面間の円周方向における隙間を通って前記シール部材がはみ出すのを防止するために、前記部材が、前記部材間の円周方向における隙間をカバーし、又は、少なくとも減少させる作用を有するオーバーラップ型又は相互かみ合い型突出部有する、請求項１から１４のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
16. 前記部材が第１及び第２の戻り止め位置を有し、第１の戻り止め位置が、前記部材を保持する作用を有し、そして、不用意な圧縮を十分に防止し、そして、第２の戻り止め位置が使用時に前記部材がそれに対して圧縮される、請求項１から１５のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
17. 前記部材が、舌状突起／溝構造又はボール／ソケット構造によって一緒に連結される、請求項１６に記載のパイプ連結装置。
18. 前記把持用部材は、前記把持用部材が定位置にあるかどうかを使用者が判定することを容易にするために、例えば、タブ又は他の視覚的に認識できる部材及び／又はカラーコードの信号手段を備えている、請求項１から１７のいずれか１つに記載のパイプ連結装置。
19. 請求項１から１８のいずれか１つに記載のパイプ連結装置とパイプの組合せ。
20. （ａ）請求項１から１９のいずれか１つに記載のパイプ連結装置のスリーブをパイプの端部に被せて配置するステップと、
    （ｂ）圧縮部材とスリーブとを軸方向に一緒に引きつけて、第１及び第２の接合面の間で把持用部材を圧縮し、もって、前記把持用部材を半径方向内側に変形又は移動させて、前記パイプとシール及び把持係合させるステップと
    を含む、パイプの端部をパイプ連結装置に連結する方法。
21. 請求項１から２０のいずれか１つに記載のシール及び把持用組立て体。