JP2005536350A - 圧着装置 - Google Patents

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エマーソン エレクトリック カンパニー
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Abstract

継ぎ手を圧着するための、回転駆動装置により作動される装置が開示される。一実施形態では、装置（４００、４１０、５００、５５０、６００、６５０、７００、８００、８５０）は、継ぎ手を圧着するために、ともに旋回可能に連結された少なくとも２つの圧着リングセグメントを有する圧着リングを含む。トラニオンまたは連結アームなどの第１の部材はセグメントのうちの１つに係合し、第２の部材はセグメントのうちのもう１つに係合する。ネジは駆動装置に連結され、ネジが回転する際に部材の少なくとも１つがネジに沿って移動可能なように部材に連結される。一実施形態では、回転駆動装置が、回転駆動装置からネジへの回転運動を伝達し制御する伝達手段により、ネジと連結する。伝達機構は複数のギアを含むことができる、あるいはユニバーサルジョイントを含むことができる。回転駆動装置はドリルであってもよいし、ソケットとラチェットであってもよい。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、「圧着装置」という名称の、２００２年６月１７日に出願された米国仮出願第６０／３８９，２１７号に優先権を主張し、「圧着リングおよびアクチュエータを連結する装置」という名称の、２００２年６月１７日に出願された米国仮出願第６０／３８９，２１８号に優先権を主張しており、両出願の全文は参照してここに組み込まれる。
本発明は、パイプのセクションを連結する圧着継ぎ手のための道具に概して関し、より具体的には、上記継ぎ手を圧着する圧着装置に関する。
圧縮継ぎ手は通常、プラスチックまたは金属でできた、封止装置を含む管状スリーブである。２つのパイプ端間の連結部を作成するため、この継ぎ手はパイプの端部上を滑動し、放射状に圧縮されて、パイプ端間に漏れに強い連結部を形成する。連結部は相当の機械的強度を備え、自己支持型である。たとえば当該技術において既知な圧着継ぎ手は、継ぎ手をパイプ端に押し付けるために使用される。典型的な圧着継ぎ手は、少なくとも２つのアームまたはつかみ具を有する。継ぎ手内のポンプからの水圧により作用される水圧式ピストンなどの駆動機構が、アームを移動させるために使用される。
ある実施形態では、アームの少なくとも一部は、継ぎ手を直接圧着する圧着動作間に内側に向けて移動させることができる。他の実施形態では、回転駆動装置のアームが、継ぎ手を圧着する圧着リングを始動させることができる。一般的には、圧着リングは、連結された２つ以上のリングセグメントを含む。圧着具の回転駆動アームは連結して、対向する圧着リングセグメント内に限定される孔またはくぼみを旋回させる。概して、圧着リングは、約２．５インチより大きい直径を有する継ぎ手を圧着させるために使用することができる。いくつかの既存の圧着スリングは、Ｍａｐｒｅｓｓ取付機構での使用のためＮｏｖｏｐｒｅｓｓにより製造される複数セグメント圧着スリングのように、４２ｍｍまたは１．５インチ程度の小さな直径にも使用できる。
残念ながら、圧着継ぎ手は、特に継ぎ手がたとえば２．５インチを超えるような大きな直径を有する場合、理想的なまたはほぼ理想的な圧着を常に提供できるとは限らない。すなわち、従来技術による一般的な回転駆動装置と圧着リングアセンブリは、ピストンの移動の間中、圧着力を継ぎ手に均等に印加することができない。さらに、従来技術の圧着アセンブリの変位プロフィールに対する圧着力は、様々なサイズの圧縮継ぎ手、特に比較的大きな直径の圧縮継ぎ手で使用される間、一定しない。既存の圧着リングに関するその他の問題には、既存の圧着リングの重量、様々なサイズの継ぎ手に対応するための複数の圧着リングの必要性、既存の圧着リングに関連する製造コストなどがある。
従来技術のいくつかの圧着リングは、継ぎ手の周りのリングの封鎖を容易にすることに向けられている。たとえば、米国特許第５，５９８，７３２号は、軽量で経済的なリングを維持するために、リングのつかみ具外に配置された牽引ベルトを含む圧縮リングを開示している。別の例では、米国特許第６，０５８，７５５号は、継ぎ手上の巻き付けリングの移動を容易にするために、リングの連結外に配置される板バネを含む圧縮リングを開示している。さらに別の例では、米国特許第６，０５８，７５５号は、蝶番状に、あるいはストラップによるチェーン状に結合された、複数の加圧要素を含む圧縮リングを開示している。
本発明は、上記の問題のうち１つ以上の問題の影響を克服する、あるいは少なくとも軽減することに向けられている。
継ぎ手（フィッティング）を圧着（クリンプ）する装置を開示する。一実施形態では、装置は、可撓性ストラップ、圧着アセンブリ、作動アセンブリを含む。圧着アセンブリは、継ぎ手の周りに配置される。可撓性（フレキシブル）部材は、圧着アセンブリの外表面周りに配置され、第１および第２の端部を有する。第１および第２の保持部材は、可撓性部材の端部に配置され、作動アセンブリのアームに結合される。別の実施形態では、可撓性ストラップが、継ぎ手を圧着するために継ぎ手に直接装着される。また別の実施形態では、装置が、複数の連結要素を有する圧着チェーンを含む。圧着チェーンは、第１および第２の端部を備え、回転駆動アームの端部の少なくとも１つは、圧着チェーンの一端と着脱可能に連結される。チェーンの連結要素は継ぎ手の周りに配置され、継ぎ手を圧着するための面を有する。
継ぎ手を圧着するための回転駆動装置により作動される装置を開示する。一実施形態では、装置は、継ぎ手を圧着するために旋回可能（ピボタブル）に連結された少なくとも２つの圧着リングセグメントを有する圧着リングを備える。トラニオンまたは連結アームなどの第１の部材が少なくとも２つのセグメントの１番目と係合し、第２の部材が少なくとも２つのセグメントの２番目と係合する。ネジが回転駆動装置に連結される。ネジは、ネジが回転する際に第１および第２の部材の少なくとも１つがネジに沿って移動できるように、第１および第２の部材に連結される。一実施形態では、回転駆動装置が、回転駆動装置からネジまでの回転運動を伝達し、制御するための伝達機構により、ネジと連結する。伝達機構は、複数のギアを含む、あるいはユニバーサルジョイントを含むことができる。回転駆動装置は、ドリルであってもよいし、ソケットまたはラチェットであってもよい。
上記概要は、本開示の主題のあらゆる側面および実施形態を説明することを目的としていない。
上記概要、好適な実施形態、および本開示の主題のその他の側面は、具体的な実施形態の詳細な説明を参照し、以下の添付図面と合わせて読むと、最もよく理解されるであろう。
開示される圧着装置は様々な修正や代替の形状を可能にするが、図面での例示によりその具体的な実施形態を示し、本文書で詳細に説明した。図面と明細書は、いかなる方法でも開示される発明の概念の範囲を限定するよう意図されていない。むしろ、図面と明細書は、米国特許法第１１２条に定められるように、特定の実施形態を参照し、開示される発明の概念を当業者に示すために提供される。
Ａ．ストラップシステムを備える圧着装置
図１を参照し、チューブ１３に継ぎ手１２を圧着するための圧着装置１０を示す。圧着装置１０は、作動アセンブリ１００と圧着アセンブリ２００を有する。作動アセンブリ１００は圧締（クランプ）機構、ハサミ機構、つかみ機構、万力機構、その他、水圧駆動装置などの、ツール（図示せず）から圧着力を生成する当該技術において既知の機構を含むことができる。
作動アセンブリ１００は、第１および第２のアクチュエータ要素またはアーム１１０ａ、１１０ｂ、第１および第２の側板１２０ａ、（１つは図示せず）、第１および第２の軸ピン１３０ａ、１３０ｂを含む。第１および第２のアクチュエータ要素１１０ａ、１１０ｂは、ほぼ同一で、圧着アセンブリ１００内で対称に配置されている。第１および第２の回転駆動アーム１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ、カム面１１２ａ、１１２ｂ、ピボット開口部１１４ａ、１１４ｂ、保持開口部１１６ａ、１１６ｂ、分岐端１１８ａ、１１８ｂを含む。ピボット開口部１１４ａ、１１４ｂは、アーム１１０ａ、１１０ｂが周りを旋回する軸ピン１３０ａ、１３０ｂを収容する。分岐端１１８ａ、１１８ｂ内に限定される保持開口部１１６ａ、１１６ｂは、後述するように、保持ピン１４０ａ、１４０ｂを収容する。
アクチュエータ要素１１０ａおよび１１０ｂは、側板１２０ａと図示しないもう１つの側板と、軸ピン１３０ａおよび１３０ｂとともに旋回可能に接続される。側板１２０はほぼ同一で、アセンブリ１００のいずれかの側面に互いに並行に配置される。軸ピン１３０ａ、１３０ｂは側板１２０とアクチュエータ要素１１０ａおよび１１０ｂ内のピボット開口部１１４ａ、１１４ｂとによって位置決めされる。保持リング（図示せず）は、作動アセンブリ１００を一緒に保持するために、軸ピン１３０ａ、１３０ｂの端部に配置される。
圧着アセンブリ２００は継ぎ手１２の周りに配置され、作動アセンブリ１００に着脱可能に装着される。圧着装置２００は、内表面２０２と外表面２０４を有する。内表面２０２は、継ぎ手１２を圧着するための内部寸法を画定する。圧着アセンブリ２００は、リンク機構またはピン２３０により接続される２つのセグメント２１０ａ、２１０ｂを含む。しかしながら、圧着アセンブリ２００は３つ以上のセグメントを有していてもよいと了解される。図２Ａの断面図で最もよく示されるように、セグメント２１０ａ、２１０ｂは、保持クリップ２３２により保持される軸ピン２３０によって一緒に連結される。各セグメント２１０ａ、２１０ｂは内表面２１２を含み、内表面は突出リップ２１４を有していてもよい。
図１では、圧着装置１０は、作動アセンブリ１００と圧着アセンブリ２００とに連結される可撓性部材１５０も含む。可撓性部材１５０はストラップ、バンド、ループ、ストリップなどである。可撓性部材１５０は、ポリパラフェニレン・テレフタラミド（ＫＥＶＬＡＲ）、その他のナイロン状ポリマー、ナイロン、あるいは強度の高い、織ったまたは均一な材料または金属で構成されていてもよい。可撓性部材１５０は、好ましくは連続するシームレスなベルトで、好ましくはＫＥＶＬＡＲ製である。
可撓性部材１５０は、ループ状端部１５６ａ、１５６ｂを形成する内側ストリップ１５２および外側ストリップ１５４を含む。可撓性部材１５０の連続性は強度を提供し、ベルト１５０に装着されて作動アセンブリ１００と連結する追加の部品や締め具を必要としない。可撓性部材１５０は、圧着アセンブリ２００の外表面２０４の周りに配置される。カップリング１６０ａ、１６０ｂは可撓性部材１５０を圧着アセンブリ２００に保持するが、屈曲部材１５０とセグメント２１０ａおよび２１０ｂとの間の相対円周方向運動を可能とするように、十分な間隙を提供する。また、圧着アセンブリ２００は、その中に可撓性部材１５０を収容するために外溝（図示せず）を画定してもよい。
あるいは、可撓性部材１５０は、既に詳述したように、圧着アセンブリ２００なしで使用することもできる。こうした別の実施形態では、可撓性部材１５０はたとえば、チェーン、複数の連結要素、または金属バンドで、継ぎ手１２の周りに直接配置され、継ぎ手１２を圧着するための内表面を画定してもよい。
各アクチュエータ要素１１０ａ、１１０ｂは、分岐端１１８ａ、１１８ｂで可撓性部材１５０のループ状端部１５６ａ、１５６ｂを収容する。アクチュエータ要素１１０ａ、１１０ｂの分岐端１１８ａ、１１８ｂは、互いに対して移動可能である。分岐端１１８ａ、１１８ｂがともに接近するように移動するにつれ、可撓性部材１５０により画定される内部寸法が変化し、継ぎ手１２の周りの圧着アセンブリ２００を締め切る。分岐端１１８ａおよび１１８ｂは、圧着アセンブリ２００のセグメント２１０ａおよび２１０ｂ間に形成される中線ギャップ内で継ぎ手１２と直接接触し、継ぎ手１２を圧着する面をさらに画定する。
可撓性部材１５０は、第１のアクチュエータ要素１１０ａに連結され、第２のアクチュエータ要素１１０ｂに連結される。第１のループ状端部１５６ａは、分岐端１１８ａ内に、そこを貫通して配置される保持ピン１４０ａを有して位置決めされる。第１のループ状端部１５６ａは、保持ピン１４０ａとともに移動可能で、その周りを回転可能である。ループ状端部１５６ａ、１５６ｂの少なくとも１つは、分岐端１１８ａおよび１１８ｂに着脱可能に連結される。たとえば、第２のループ状端部１５６ｂは分岐端１１８ｂに配置可能であり、第２の保持ピン１４０ｂは後述するようにそこを貫通して配置可能である。アクチュエータ要素１１０ａまたは１１０ｂのうち１つに固着された保持ピン１４０ａまたは１４０ｂは、回転駆動装置が様々なサイズの圧着リングと一緒に使用されるよう意図される場合に望ましくない、回転駆動装置１００とともに使用される可撓性部材１５０と圧着装置２００の交換を阻止する。
もしくは、図３Ａに示されるように、可撓性部材１５０は、ストリップ１５１が連続ベルトを形成するように、ともに接合された端部を有する材料の単一ストリップ１５１であってもよい。図１、図２Ａおよび図２Ｂで上述される連続するシームレスのベルトとは対照的に、単一ストリップ１５１の端部が１６１で接合される。たとえば、図３Ｂに示されるように、１６１での端部の接合は、ＫＥＶＬＥＲのような織物製の単一ストリップ１５１の端部を縫い合わせることによって行うことができる。しかしながら、端部の接合は、糊付けやリベット留めを含むがそれらに限定されない、材料の端部を接合するための当該技術における多数の既知の方法によっても行うことができる。
上述した連続ベルトとは全く異なり、可撓性部材１５０は、ループ状端部を形成する機構または構造を有する単一ストリップ１５１であってもよい。たとえば、図４Ａに示されるように、留め具またはクランプ１６２は、保持ピン（図示せず）を収容するループ状端部１５８を形成するため、ストリップ１５１の端部を保持することができる。もしくは、図４Ｂに示されるように、ループ、リング、またはその他の類似構造１６６を、留め具またはクランプ１６４により可撓性部材１５０の単一ストリップ１５１の端部に装着することができる。ループ１６６は、可撓性部材１５０と回転駆動アーム（図示せず）とを接続するために保持ピン（図示せず）を収容することができる。
図１で継ぎ手１２上に圧着装置１０を配置するため、圧着アセンブリ２００は、可撓性部材１５０の第１のループ状端部１５６ａのみが作動アセンブリ１００に連結されるように配置される。圧着アセンブリ２００は、継ぎ手１２の周りに配置される。その後、第２のループ状端部１５６ｂは、第２のアクチュエータ要素１１０ｂの分岐端１１８ｂに配置される。第２または着脱可能な保持ピン１４０ｂは、図２Ｂに最もよく示されるように、第２の回転駆動アーム１１０ｂの分岐端１１８ｂ内に画定される保持開口部１１６ｂを通って挿入される。保持ピン１４０ｂは、可撓性部材１５０の第２のループ状端部１５６ｂを通って配置される。したがって、第２のループ状端部１５６ｂは、第２のアクチュエータ要素１１０ｂに着脱可能に連結され、ともに移動可能である。
上述したように、保持ピン１４０ａまたは１４０ｂのうち１つまたは両方は、ループ状端部１５６ａまたは１５６ｂのうち１つが連結されないように、アクチュエータ要素１１０ａまたは１１０ｂの開口部１１６ａまたは１１６ｂから着脱可能である。好ましくは、両方の保持ピン１４０ａおよび１４０ｂは、ループ状端部１５６ａおよび１５６ｂが端部１１８ａおよび１１８ｂから切り離され、回転駆動装置１００が様々なサイズの圧着アセンブリとともに使用できるようにする。もしくは、保持ピン１４０ａまたは１４０ｂのうち１つまたは両方は格納式である。たとえば、保持ピン１４０ａおよび１４０ｂは、図２Ｂに最もよく示されるように、軸スロット１４２を画定してもよい。図１に示されるように、ロッキング要素１７０は、分岐端１１８ａおよび１１８ｂに挿入され、ピン１４０ａおよび１４０ｂが開口部１１６ａおよび１１６ｂから完全に切り離されないように、軸スロット１４２内に配置されてもよい。軸スロット１４２内に配置されたロッキング要素１７０は、可撓性部材１５０のループ状端部１５６ａおよび１５６ｂからピンを取り外すための、開口部１１６ａおよび１１６ｂ内のピン１４０ａおよび１４０ｂの一部軸運動を可能とする。さらに、上記ロッキング要素１７０ａおよび１７０ｂは、ピン１４０ａおよび１４０ｂが保持開口部１１６ａおよび１１６ｂ内で回転するのを防止することができる。しかしながら、ピン１４０ａおよび１４０ｂ上の回転防止は、厳密には必要でないかもしれない。したがって、ピン１４０ａおよび１４０ｂ上の環状ショルダなどの別の構造を、ピンを格納式にするだけでなく、ピンを回転可能にするために、ロッキング要素１７０とともに使用することができる。
図５を参照し、後述する追加の詳細とともに圧着装置１０を示す。係合要素１９０が、回転駆動アーム１１０ａと１１０ｂの間に位置決めされる。係合要素１９０は、圧着装置１０を始動するための圧着ツール（図示せず）の一部である。たとえば、係合要素１９０は、第１および第２のローラ１９２ａおよび１９２ｂを含むローラキャリッジである。ローラキャリッジ１９０は、たとえば圧着ツールの水圧ピストン（図示せず）のような回転駆動装置により移動させられる。ローラ１９２ａおよび１９２ｂは、回転駆動アーム１１０ａおよび１１０ｂのカム面１１２ａおよび１１２ｂと係合する。ローラ１９２ａおよび１９２ｂは、カム面１１２ａおよび１１２ｂに力を印加し、回転駆動アーム１１０ａおよび１１０ｂに軸ピン１３０ａおよび１３０ｂの周りを旋回させる。保持ピン１４０ａおよび１４０ｂと可撓性部材１５０のループ状端部１５６ａおよび１５６ｂとが１つにまとまる際に、圧着力が生成される。
たとえば、回転駆動装置がローラキャリッジ１９０に３２ｋＮの出力を印加する場合、各ローラ１９２ａおよび１９２ｂは１６ｋＮの力を受け取る。カム面１１２ａと１１２ｂに１６ｋＮの力を印加すると、アクチュエータ要素１１０ａおよび１１０ｂに結果として生じる力Ｎは、アクチュエータ要素１１０ａおよび１１０ｂの回転軸１３０ａおよび１３０ｂからの距離Ａに最初に印加されるのは約９２ｋＮである。ピン１３０ａおよび１３０ｂの周りを旋回するアクチュエータ要素１１０ａおよび１１０ｂに、モーメントが生成される。圧着力Ｐ１は、保持ピン１４０ａおよび１４０ｂが回転軸１３０ａおよび１３０ｂから距離Ｂをおいて一緒に移動する際に発生する。圧着力Ｐ１は、可撓性部材１５０に印加される。本文書に提示される数値は単に例であって、寸法、幾何学的配置、許容誤差などの多くの設計要因に左右される。
可撓性部材１５０の力Ｐ２は、圧着アセンブリ２００の外表面２０４の周りに概略的に配分される。可撓性部材１５０は、継ぎ手１２の周囲に配置される圧着リング２００の外表面２０４の相当部分の周りに一様に力Ｐ２を印加する。力Ｐ２がたとえばガンメタル製の継ぎ手の耐力強度であると仮定する場合、力Ｐ２は１５０Ｎ／ｍｍ２または約２１，７５５ｐｓｉの概算値を有する。直径２．５インチの継ぎ手１２の場合、可撓性部材１５０の初期半径は約１．６０４インチでありうる。直径３インチの継ぎ手の場合、可撓性部材１５０の初期半径は約１．８８０インチでありうる。直径４インチの継ぎ手の場合、可撓性部材１５０の初期半径は約２．３８２インチでありうる。
直径４インチの継ぎ手の場合、可撓性部材１５０のループ状端部１５６ａおよび１５６ｂでの力Ｐ１は、約２５，９０９ｌｂｓ／ｉｎとして算出できる。したがって、２．５から４インチの継ぎ手を圧着するためのＫＥＶＬＡＲ製の連続する可撓性部材１５０は、確実に少なくとも２６，０００ｌｂｓを耐える必要がある。このような可撓性部材１５０の一般的幅Ｗ１は、好ましくは１．７５インチ以上である。上記数値は単に例であって、圧着装置１０の一実施形態に関するいくつかの例示する寸法および力を明らかにするために提示される。異なる構造上、幾何学上、材料上の制限を有するその他の可能な実施形態の選択および設計は、開示の恩恵を有する当業者の能力の範囲内であるだろう。
図６Ａを参照すると、図５の圧着装置１０がＡ−Ａ断面図で、本発明による追加の詳細と部品を含めて示される。上述したように、保持ピン１４０ｂはスロット１４２を画定する。分岐端１１８ｂは、ロッキング要素１７０ｂを収容する開口部１７２を画定する。図５に示されるように、第１の保持ピン１４０ａと分岐端１１８ａは、類似のロッキング要素１７０ａも含むことができる。好ましくは、ロッキング要素１７０ａおよび１７０ｂはバネ荷重式である。図６Ａに示されるように、バネ荷重式ロッキング要素１７０ｂは、スロット１４２内に配置される。ロッキング要素１７０ｂがバネ荷重されている状態で、ピン１４０ｂは分岐端１１８に挿入され、その後、ロッキング要素１７０ｂにより係合されうる。バネ荷重式ロッキング要素１７０ｂは、着脱可能な保持ピン１４０ｂが保持開口部１１６ｂ内で回転するのを防止する。また、バネ荷重式ロッキング要素１７０ｂによりピン１４０ｂに課せられる摩擦力が、分岐端１１８ｂにピン１４０ｂを保持することによって、圧着中にピン１４０ｂを閉状態に保つことができる。もしくは、分岐端１１８ｂの開口部１７２は、図６Ｂに示されるように、バネ荷重式ボール回り止め１７１を収容することができる。
アクチュエータ要素１１０ｂは、着脱可能ピン１４０ｂに隣接する保持ロック１８０を含む。保持ロック１８０は、たとえばベアリングとバネを含む。保持ピン１４０ｂは、保持ロック１８０のベアリングを収容するスリットまたは溝１４４を画定する。保持ロック１８０は、保持ピン１４０ｂを所定位置に保持するが、ロック１８０のバイアスが克服されるときにピン１４０ｂが保持開口部１１６ｂから取り外されるのを可能にする。図６Ｂのバネ荷重式ボール回り止め１７１が開口部１７２に使用される場合、保持ロック１８０の必要性を省くことができる。
図５に最もよく示されるように、アクチュエータ要素１１０ｂの分岐端１１８ｂ内に画定される開口は、たとえば約２．１２５インチの幅Ｗ１を有する。可撓性部材１５０は、たとえば約２インチの幅Ｗ２を有する。保持ピン１４０ｂにかかる最大曲げ応力は、上述のように、約２５，９０９ｌｂｓの可撓性部材１５０にかかる例示の力を用いて算出することができる。ピン１４０ｂの直径Ｄがたとえば１インチの場合、ピン１４０ｂにかかる最大曲げ応力は約１４０，４００ｐｓｉである。ピン１４０ｂの直径Ｄが１．２５インチの場合、最大曲げ応力は約７１，７８２ｐｓｉである。上記計算は単に例であって、圧着装置１０の一実施形態の例となる寸法と力を説明するために提示される。様々な制限を備えるその他の可能な実施形態の設計と分析は、本開示の恩恵を受ける当業者の能力の範囲内に属するだろう。
図７、図８Ａおよび図８Ｂ、図９を参照し、本発明による圧着装置２０の別の実施形態を示す。図７では、作動アセンブリ１００、可撓性部材１５０、および圧着アセンブリ２００が、上面図で示される。図８Ａでは、圧着アセンブリ２００のセグメント２１０ａの周りに配置される可撓性部材１５０の断面が示される。図８Ｂでは、保持ピン１４０ａの断面が、可撓性部材１５０のループ状端部１５６ｂとともに示される。図９では、作動アセンブリ１００のアクチュエータ要素１１０ａの分岐端１１８ａが、斜視図で示される。
図７を参照すると、可撓性部材１５０は圧着アセンブリ２００の外表面２０４の周りに配置され、これは本実施形態では、３つの連結セグメント２１０ａから２１０ｃを有する。本実施形態では、セグメント２１０ａから２１０ｃは、軸ピン２３０ａおよび２３０ｂとともに結合される。さらに、軸ピン２３０ａおよび２３０ｂは、上記のように圧着アセンブリ２００を閉状態にバイアスをかけるため、ねじりバネ（図示せず）を含むことができる。もしくは、セグメント２１０ａから２１０ｃは、軸ピンを使用しない、当該技術において既知なその他の構造に結合させることもできる。たとえば、セグメント２１０ａから２１０ｃは、さねはぎにより結合させることができる。
本実施形態では、可撓性部材１５０は、連続的に結合され、第１および第２のループ状端部１５６ａおよび１５６ｂを形成する内側ストリップ１５２および外側ストリップ１５４を含む、連続するベルトである。図７に最もよく示されるように、上記のようなカップリング１６０ａ、１６０ｂは可撓性部材１５０を圧着アセンブリ２００上に保持するが、屈曲部材１５０とセグメント２１０ａおよび２１０ｃとの間の相対円周方向運動を可能とするように、十分な間隙を提供する。さらに、これらのカップリング１６０ａ、１６０ｂは、ループ状端部１５６ａおよび１５６ｂのサイズと形状を維持するために使用することができる。保持ピン１６４は可撓性部材１５０を通って配置されて、可撓性部材を圧着アセンブリ２００に保持する。図８ＡのＡ−Ａ断面で最もよく示されるように、セグメント２１０ａなどの圧着アセンブリ２００のセグメントは、突出リップ２１４を有する内表面２１２を含み、可撓性部材１５０のストリップ１５２および１５４を収容するように溝２１５を画定する。
ベルト１５０の各ループ状端部１５６ａおよび１５６ｂは、その中に配置される保持ピン１４０ａおよび１４０ｂを含む。これらの保持ピン１４０ａおよび１４０ｂは、アクチュエータ要素１１０ａおよび１１０ｂと着脱可能に連結する。図８Ｂの断面図で最もよく示されるように、保持ピン１４０ａは可撓性部材１５０のループ状端部１５６ａに配置され、ピン１４０ａの遠位端がそこから延在する。保持ピン１４０ａは、ショルダまたは突起１４２を含み、その突起はピンに固着されてもよいし、クリップ１４３により保持されてもよい。
図９では、アクチュエータ要素またはアーム１１０ａの分岐端１１８ａが斜視図で示される。分岐端１１８ａの分岐側面はそれぞれ、フック、スロット、またはキャッチ１１９ａを画定する。フック１１９ａは上述のように、保持ピン１４０ａおよび１４０ｂの自由遠位端と着脱可能に連結する。作動アセンブリ１００は保持ピン１４０ａおよび１４０ｂを係合するため、分岐端１１８ａおよび１１８ｂとフック１１９ａおよび１１９ｂとを有する２つのアクチュエータ要素１１０ａ、１１０ｂを含む。作動アセンブリ１００のその他の実施形態では、１方のアクチュエータ要素１１０のみが保持ピンを着脱可能に連結するためのフックを有する。こうした実施形態では、もう１つのアクチュエータ要素は、図６Ａの実施形態を参照し上述したように格納式の保持ピンを含むことができる。
図１０および図１１を参照すると、本発明による圧着装置３０のさらに別の実施形態が、継ぎ手１２に関連して断面図で示されている。圧着装置３０は、互いに隣接して配置される第１および第２のアクチュエータ要素またはアーム１１０ａおよび１１０ｂを有する作動アセンブリ１００を含む。第１および第２の回転駆動アーム１１０ａおよび１１０ｂはそれぞれ、カム面１１２ａおよび１１２ｂ、圧着面１１６ａおよび１１６ｂ、軸ピン１３０ａおよび１３０ｂ、保持ピン１４０ａおよび１４０ｂを含む。軸ピン１３０ａおよび１３０ｂは、回転駆動アーム内に画定される開口部に配置されることによって、アームをピン上で旋回させる。板１２０ａなどの側板は、アーム１１０ａおよび１１０ｂと相互連結するために軸ピン１３０ａおよび１３０ｂに結合される。保持ピン１４０ａおよび１４０ｂは、アームの端部の開口部に着脱可能に配置され、アームの端部でポケット１１８ａおよび１１８ｂを通って位置決めされる。
可撓性部材２５０は、作動アセンブリ１００に装着される。可撓性部材２５０は、外側部分２５４と連通する内側部分２５２により形成される、ループ状端部１５６ａおよび１５６ｂを有する連続するストラップである。ループ状端部１５６ａおよび１５６ｂは、保持ピン１４０ａおよび１４０ｂの周りに配置される。ストラップ２５０は、継ぎ手１２の周りに直接配置される開口２５８を形成する。
回転駆動装置３１０がツール（図示せず）により始動されると、アクチュエータ要素１１０ａおよび１１０ｂがピン１３０ａおよび１３０ｂの周りを旋回し、保持ピン１４０ａおよび１４０ｂをともに接近するように移動させる。したがって、可撓性部材２５０により画定される開口２５８は、半径方向に直接継ぎ手１２まで縮小する。また、圧着面１１６ａおよび１１６ｂも継ぎ手１２と係合して、継ぎ手１２の周の相当部分の周りに圧着力を印加する。
上述したように、屈曲部材２５０は、ポリパラフェニレン・テレフタラミド（ＫＥＶＬＡＲ）、その他のナイロン状ポリマー、ナイロン、あるいは強度の高い、織ったまたは均一な材料または金属で構成することができる。図１１の斜視図に示される一実施形態では、屈曲部材２５０が、継ぎ手と接触するために装着される複数の中実（ソリッド）要素２６０を含むことができる。上記中実要素２６０は、可撓性部材２５０の開口を画定する内側ストリップ２５２の一部にリベット留めされる、あるいはその他の方法で装着される金属で構成することができる。中実要素２６０は、継ぎ手に直接圧着力を印加する際に役に立ちうる。また、中実要素２６０は、継ぎ手上に配列するための隆起リッジ２６２を含むこともできる。
Ｂ．チェーンシステムをを備える圧着装置
図１２および図１３Ａから図１３Ｃを参照し、本発明による圧着装置の別の実施形態を示す。図１２に最もよく示されるように、圧着装置は、可撓性の圧着アセンブリ３００と作動アセンブリ３６０を含む。可撓性圧着アセンブリ３００は、本文書に開示される可撓性部材と圧着アセンブリの側面と利点を結びつける。可撓性圧着アセンブリ３００は、複数の連結要素を含む圧着チェーンである。圧着チェーン３００は、継ぎ手をチューブ１３に直接圧着するため、継ぎ手１２の周りに配置することができる。圧着チェーン３００は好ましくは、継ぎ手の周の相当部分の周囲に圧着力を印加することができる。
圧着チェーン３００は、ローラまたはホイール３１０を含む複数のチェーン区域、複数のピン３１２、および、複数の相互連結部材、板、またはチェーン連結部３２０、３３０を有する。ローラまたはホイール３１０は、ローラ３１０を通って配置される複数のピン３１２上を回転する。ピン３１２は、複数の相互連結部材、板、またはチェーン連結部３２０、３３０により相互に連結される。
図１３Ａでは、圧着チェーン３００の一部が、平面図で示される。ローラ３１０は、ピン３１２に回転可能に配置される。第１の相互接続部材または内側連結部３２０ａおよび３２０ｂは、ローラ３１０の片面に配置され、隣接ピン３１２と相互連結される。内側連結部３２０ａおよび３２０ｂはピン３１２が貫通する開口部を画定し、内側連結部３２０ａおよび３２０ｂをそこで旋回させる。第２の相互接続部材または内側連結部３３０ａおよび３３０ｂは、内側連結部３２０ａおよび３２０ｂの片面に配置され、代替の隣接ピン３１２と相互連結される。外側連結部３３０ａおよび３３０ｂもピン３１２が貫通する開口部を画定し、外側連結部をそこで旋回させる。外側連結部３３０ａおよび３３０ｂに隣接するピン３１２の端部のリテーナ（図示せず）は、その構造物もともに保持するために使用される。もしくは、内側連結部３２０ａおよび３２０ｂが隣接ピン３１２上で旋回し、外側連結部３３０ａおよび３３０ｂが代替ピン３１２上に継ぎ手を押し付ける、あるいはパチンとはめることもでき、それにより、外部リテーナの必要性が省ける。
図１３Ｂでは、Ｃ−Ｃ線に沿った図１３Ａのチェーン３００の端面図が示される。ローラ３１０、ピン３１２、内側連結部３２０ａおよび３２０ｂ、および外側連結部３３０ａおよび３３０ｂが、継ぎ手１２の断面に関して示される。ローラ３１０は、ローラピン３１２に配置され、内側連結部３２０ａおよび３２０ｂ間に挟まれた後、外側連結部３３０ａおよび３３０ｂに挟まれる。ローラ３１０は、比較的大きな直径を有し、連結部３２０ａおよび３２０ｂと３３０ａおよび３３０ｂを超えて延在する。このようにして、ローラ３１０は突出リップを形成する。ローラ３１０は、たとえば約０．１８８インチの幅を有することができる。内側連結部３２０ａおよび３２０ｂはそれぞれ、ローラ３１０の片面で約０．３４４インチでありうる。外側連結部３３０ａおよび３３０ｂは、内側連結部３２０ａおよび３２０ｂと同様の幅を有することができる。内側連結部３２０ａおよび３２０ｂと外側連結部３３０ａおよび３３０ｂを伴うローラ３１０は、全体として約１．５インチの幅を有することができる。
図１２を参照すると、作動アセンブリ１００は、第１の回転駆動アーム１１０ａと第２の回転駆動アーム１１０ｂとを含む。回転駆動アーム１１０ａおよび１１０ｂは、圧着チェーン３００の第１および第２の端部ローラ３５０ａおよび３５０ｂと連結する。第１の端部ローラ３５０ａは、第１の回転駆動装置１１０ａに着脱可能に連結された保持ピン３４０ａに配置される。第１の回転駆動装置１１０ａは、第１の端部ローラ３５０ａが第１の回転駆動装置１１０ａに着脱可能に連結されるように、保持ピン３４０ａ上に配置されるフック１１４を含む。圧着チェーン３００の第２の端部ローラ３５０ｂは、第２の回転駆動アーム１１０ｂに固定して接合された固定保持ピン３４０ｂに配置される。端部ローラ３５０ａおよび３５０ｂは、圧着チェーン３００のその他のローラ３１０よりも大きな半径を有していてもよい。
標準的な継ぎ手は薄壁である。従来の圧着リングでの圧着動作中、ひだまたはバックルが閉圧着リングセグメント間、特にリングの自由端を形成する。適当な数のチェーン区間を含めることにより、本発明の圧着チェーン３００は、継ぎ手に対してほぼ均一な圧縮を生み出すことができる。さらに、圧着チェーン３００が継ぎ手１２の表面にほぼ垂直な力を印加するため、本発明の圧着チェーン３００は継ぎ手の挟み付けまたは締め付けを軽減する、あるいはほぼ除去することができる。
好ましくは、圧着チェーン３００は、様々なサイズの継ぎ手に対して有効に使用することができる。これを達成するため、圧着チェーン３００には所定のピッチが与えられる。作動アセンブリ１００は、完全に作動される際にアクチュエータ要素３４０ａおよび３４０ｂの端部間に中線間隙ｇを有し、したがって、圧着チェーン３００は端部間隙Ｇを有する。圧着チェーン３００のピッチは、異なるサイズの継ぎ手に対しほぼ同一の端部間隙Ｇを生成するように変更できるため、単独の圧着チェーン３００は、単にチェーン上の異なるピン位置に接続することによって、様々なサイズの継ぎ手に対して有効に使用することができる。
ピッチは、相互連結部材または連結部３２０および３３０により定められる。たとえば、内側連結部３２０が、図１３Ｃの側面図に示される。内側連結部３２０は、半径Ｒにより画定される縁部３２２を有する。さらに、内側連結部３２０は、圧着チェーンの隣接ローラピン（図示せず）のために第１および第２の開口部３２４および３２６も有する。開口部３２４および３２６間の距離が、圧着チェーンのピッチを定める。ピッチは、単独のチェーンが複数サイズの継ぎ手での使用を目的として設計できるように選択される。ピッチは特に、各種目的の継ぎ手の周、回転駆動アームの中線間隙、ツールの移動距離を含む、多数の変数間の折衷案として選択される。上述の外側連結部は、内側連結部３２０とほぼ同様の側面構造を備える。
Ｃ．回転駆動により作動される圧着装置
同じ参照番号が同様の構成要素を示す図１４から図１６を参照し、回転駆動装置４５０を用いて使用する圧着装置の実施形態を示す。回転駆動装置４５０はたとえば、電気モータを有する従来の電気式ドリルであってもよいが、ネジを駆動させる回転を提供するその他の回転ツールも利用可能であると認識される。たとえば、回転駆動装置４５０は、手動式ドリル、空圧式ドリル、ソケット、ラチェット、またはネジ回しであってもよい。
図１４を参照すると、圧着装置４００は、回転駆動装置またはドリル４５０により作動される。圧着装置４００は、第１のセグメント４１２ａと第２のセグメント４１２ｂとを有する圧着アセンブリ４１０を含む。第１および第２のセグメント４１２ａおよび４１２ｂは、軸ピン４１４により接合され、圧着アセンブリ４１０は継ぎ手（図示せず）を圧着する内表面４１５を画定する。
第１のセグメント４１２ａは、その端部４１６ａに配置された第１の旋回部材またはトラニオン４２０ａを有する。第２のセグメント４１２ｂは、その端部４１６ｂにフック４１８を有する。第２の旋回部材またはトラニオン４２０ｂは、トラニオン４２０ｂを収容する、あるいは切り離すために開放されるフック４１８に回転可能かつ摺動可能に配置される。駆動部材またはネジ４３０は第１のトラニオン４２０ａに回転可能に接続され、第２のトラニオン４２０ｂを貫通して螺合（スレッド）される。駆動ネジ（ドライブスクリュウ）４３０は、伝達またはギア機構４４０に接合する。回転駆動装置４５０は、駆動ネジ４３０と開閉セグメント４１２ａおよび４１２ｂとを継ぎ手の周りで回転させるため、伝達またはギア機構４４０と連結する。伝達またはギア機構４４０によって、駆動装置４５０と４５０’で図１４に示されるように、回転駆動装置４５０は１つ以上の道から連結することができる。アクセスが制限されているとき、このことは有益かもしれない。
圧着装置４００を継ぎ手の周りに配置するために、駆動ネジ４３０は第１のトラニオン４２０ａを中心に旋回し、第２のトラニオン４２０ｂはフック４１８から切り離される。第１および第２のセグメント４１２ａおよび４１２ｂは離れて旋回し、圧着アセンブリ４１０は、セグメント４１２ａおよび４１２ｂ間に配置される継ぎ手とともに配置される。駆動ネジ４３０は再び第１のトラニオン４２０ａを中心に旋回し、第２のトラニオン４２０ｂはフック４１８内に位置決めされる。
一実施形態では、伝達またはギア機構４４０は、ユニバーサルジョイント（図示せず）または１：１のギア比の単純な１セットのギアを含む。別の実施形態では、伝達またはギア機構４４０は、駆動ネジ４３０に対する回転駆動装置４５０の出力トルクを増すギア比を有するギアを含む。さらに、機構４４０のギア比は、圧着装置４００のより良好な制御を与えるため、駆動ネジ４３０に対する回転駆動装置４５０の出力ＲＰＭを減らすこともできる。伝達またはギア機構４４０は、回転駆動装置４５０のチャック４５４に着脱可能に接続されるシャンク４５２を含む。伝達またはギア機構４４０からの駆動ネジ４３０の始動で、第２のトラニオン４２０ｂは、固定された第１のトラニオン４２０ａを中心に回転する駆動ネジ４３０の周りを移動する。フック４１８は、セグメント４１２ａおよび４１２ｂが回転軸の周りを旋回する際に、これらのセグメントの環状運動に適合する。
伝達またはギア機構４４０は、所定量のトルクに達したとき、駆動ネジ４３０への回転の伝達を切断するためのトルククラッチも含む。トルククラッチは、圧着装置４００が継ぎ手を圧着しすぎるのを防止することができる。圧着装置４００は、機械式停止装置が係合したとき、回転駆動装置４５０のトルクが急上昇するような機械式停止装置を備えることができる。こうした場合、したがって、トルククラッチは回転駆動装置４５０、ドリルモータ、またはその他の機械部品が損傷を負ったり荷重を受けすぎたりするのを防止することができる。また、トルククラッチは、伝達機構４４０がチューブに圧着される継ぎ手の種類に応じて選択されたトルクレベルに対し調整されるように、調整可能である。たとえば、トルククラッチは、ＰＥＸシステム用の継ぎ手を圧着する、Ｍ銅製チューブに２．５インチの継ぎ手を圧着する、Ｋ銅製チューブに３インチの継ぎ手を圧着するなど調整が可能である。トルククラッチは、駆動ネジ４３０に連結される第１の部分と、回転駆動装置４５０に連結される第２の部分を含むことができる。第１および第２の部分は、それらが分離する点を越えて、それらの間の調節可能な抵抗点に達するまで回転を伝達するように、互いに係合される。
当業者であれば、圧着装置４００の設計は、多数のパラメータや変数の中でも特に、意図される継ぎ手のサイズ、回転駆動装置４５０のトルクと速度、駆動ネジ４３０のピッチとネジ山、ギア機構４４０の摩擦などのパラメータまたは変数に左右されることを十分理解しているだろう。当業者であれば、圧着装置４００の具体的な実装を設計するため、パラメータおよび変数の適切な値を選択し算出することができるだろうと認識される。
図１５では、別の実施形態の圧着アセンブリ４０２が、図１４のアセンブリ４００とほぼ同様の構成要素を含む。対照的に、圧着アセンブリ４０２は、駆動装置４５０に圧着装置４１０を装着する装着部分４６０を含むことで、より操作しやすい小型化されるツールを提供する。圧着装置４１０は、示されるように、駆動装置４５０の頂部に装着されるか、あるいは、駆動装置４５０の側面に装着されてもよい。フックの代わりに、第２のトラニオン４２０ｂは分岐スロット４１９に位置し、伝達装置４４０は回転駆動装置４５０と連結するための対向シャンク４５２を有する。したがって、凹部、ポケット、キャッチ、スロット、または分岐端を、フックの代わりに使用することができる。
図１６を参照し、回転駆動装置４５０により作動される別の実施形態の圧着装置４７０が示す。圧着装置４７０は、圧着アセンブリ４７２、伝達またはギア機構４８０、駆動部材またはネジ４８５ａおよび４５８ｂを含む。圧着アセンブリ４７２は、第１および第２のセグメント４７４ａおよび４７４ｂを含み、その間に配置される継ぎ手（図示せず）を圧着するための内表面４７５を画定する。セグメント４７４ａおよび４７４ｂは、アセンブリ４７２に対称に配置され、駆動ネジ４８５ａおよび４８５ｂにより互いに接合される。駆動ネジ４８５ａおよび４８５ｂは、第１のセグメント４７４ａに接合され、第２のセグメント４７４ｂ内の孔を通って配置される。
伝達またはギア機構４８０は、第２のセグメント４７４ｂに回転稼動に装着され、回転駆動装置４５０に装着するためのシャンク４８３を有するスパーギアである駆動ギア４８２を含む。駆動ギア４８２は、第２のセグメント４７４ｂに回転可能に装着される第１および第２のスパーギア４８４ａおよび４８４ｂの歯と連通する歯を有する。各スパーギア４８４ａおよび４８４ｂは、駆動ネジ４８５ａおよび４８５ｂのうちいずれか１つにそこを貫通させるネジ孔を含む。回転駆動装置４５０により駆動ギア４８２が回転すると、第１および第２のスパーギア４８４ａおよび４８４ｂが回転する。したがって、ネジ式駆動ネジ４８５ａおよび４８５ｂは、スパーギア４８４ａおよび４８４ｂ内のネジ孔を通過し、第２のセグメント４７４ｂに対して第１のセグメント４７４ａを開閉させる。
Ｄ．回転駆動により作動される圧締アセンブリ
図１７を参照し、従来の圧着リングと連結された圧締アセンブリ５００の実施形態を示す。圧締アセンブリ５００は、回転駆動装置（図示せず）と圧着リングセグメント６０ａおよび６０ｂ間の関節式接合を提供する。圧締アセンブリ５００は、多くの方向からの回転駆動によってアクセス可能である。圧着リングセグメント６０ａおよび６０ｂは、回転軸６６で接続され、各リングセグメント６０ａおよび６０ｂはピボットポート６２ａおよび６２ｂを画定する。
圧締アセンブリ５００は、駆動部材またはネジ５１０、駆動カップリング５２０、第１の連結部材またはアーム５３０ａ、および第２の連結部材またはアーム５３０ｂを含む。第１の連結アーム５３０ａは、第１のセグメント６０ａのピボットポート６２ａに配置される、好ましくは接着を防ぐような形状のポート端部５３２ａを含む。第２の連結アーム５３０ｂは、第２のセグメント６０ｂのピボットポート６２ｂに配置されるポート端部５３２ｂを含む。駆動ネジ５１０は、第１および第２の連結アーム５３０ａと５３０ｂを接合する。駆動カップリング５２０は、駆動ネジ５１０の一端に接続される。駆動カップリング５２０は本実施形態ではユニバーサルジョイントであるため、多数の角度、側面、アプローチから回転駆動装置により圧締アセンブリ５００にアクセスすることができる。回転駆動装置はドリルであってもよく、ユニバーサルジョイント５２０と連結し、ユニバーサルジョイント５２０は回転駆動装置から駆動ネジ５１０に回転を伝達する。
駆動ネジ５１０の作動で、第１および／または第２の連結アーム５３０ａおよびアーム５３０ｂは、回転する駆動ネジ５１０に沿って移動し、圧着リングセグメント６０ａおよび６０ｂを開閉することができる。示されるように、駆動ネジ５１０は、５３４ａで第１の連結アーム５３０ａに回転可能に装着され、第２の連結アーム５３０ｂのネジ孔５３４ｂを貫通して螺合される。回転駆動装置による駆動ネジ５１０の回転と同時に、第２の連結アーム５３０ｂは、固定連結アーム５３０ａに対して駆動ネジ５１０に沿って移動する。連結アーム５３０ａおよび５３０ｂの湾曲したポート端部５３２ａおよび５３２ｂは、回転軸６６を中心に回転しながら、セグメント６０ａおよび６０ｂの回転運動に順応する。
図１８を参照し、従来の圧着リングと連結された圧締アセンブリ５５０の別の実施形態を示す。圧締アセンブリ５５０は駆動部材またはネジ５６０、駆動カップリング５７０、第１の連結部材またはトラニオン５８０ａ、および第２の連結部材またはトラニオン５８０ｂを含む。第１のトラニオン５８０ａは第１のセグメント６０ａ内に画定されるフックまたはスロット６２に着脱可能に配置され、第２のトラニオン５８０ｂは第２のセグメント６０ｂに回転可能に接続される。駆動ネジ５６０は、逆ピッチの第１および第２のネジ部５６２および５６４を含む。ネジ部５６２および５６４は、第１および第２のトラニオン５８０ａおよび５８０ｂをそれぞれ貫通して螺合される。駆動カップリング５７０は、駆動ネジ５６０の一端に接続される。
駆動カップリング５７０は、回転駆動装置（図示せず）により１つ以上の側面、角度、またはアプローチからアクセス可能なギア機構であり、回転駆動装置はギア機構５７０と連結し、駆動ネジ５６０を回転させる。ギア機構５７０との使用のための回転駆動装置は、たとえば従来のドリルであってもよい。ギア機構５７０は、回転駆動装置から駆動ネジ５６０に回転を伝達する。ギア機構５７０の作動で、第１または第２のトラニオン５８０ａおよび５８０ｂは駆動ネジ５６０の各ネジ部５６２および５６４に沿って移動し、継ぎ手の周りでセグメント６０ａおよび６０ｂを開閉させる。
Ｅ．回転駆動装置に作動される手動および補助圧着装置
図１９および図２０を参照し、手動および補助駆動される圧着装置６００および６５０の実施形態を示す。圧着装置６００および６５０は手動で操作される、あるいは電力または水圧ツールにより補助される。図１９では、圧着装置６００は、圧着アセンブリ６１０、レバー機構６２０、およびラッチ機構６３０を含む。圧着アセンブリ６１０はピボット６１４によりともに接合され、その間に配置される継ぎ手（図示せず）を圧着するための内表面６１６を画定する、第１および第２のセグメント６１２ａおよび６１２ｂを含む。圧着アセンブリ６１０は、好ましくはＰＥＸ（架橋性ポリエチレン）配管システム用の継ぎ手を圧着するように設計される。第１のセグメント６１２ａは、装着されたハンドル６１３とレバー機構６２０を有する。レバー機構６２０は、第１のハンドル６１３に隣接し、第１のセグメント６１２ａに第１のピン６２４で接続される第２のハンドルまたはレバーアーム６２２を有する。
ラッチ機構６３０は、第２のピン６３２でレバー機構６２０に装着される。第２のピン６３２は第１のピン６２４と相殺されて追加のてこ作用を提供する。ラッチ機構６３０は、第２のセグメント６１２ｂに着脱可能に装着する自由端を含む。たとえば、ラッチ機構６３０の自由端は、第２のセグメント６１２ｂ上のピンまたはキャッチ６３４に着脱可能に装着するフックなどを含む。ラッチ機構６２０は力をレバーアーム６２２から第２のセグメント６１２ａに伝達して、圧着アセンブリ６１０を閉鎖する。着脱可能であるラッチ機構６３０は第２のセグメント６１２ｂから取り外せるため、圧着アセンブリ６１０を継ぎ手上に配置する、または継ぎ手から切り離すことができる。圧着装置６００は、オペレータ締付ハンドル６１３および６２２により手動で作動される。図１９の圧着装置６００は、機械的補助で作動されてもよい。たとえば、水圧シリンダ（図示せず）がハンドル６１３および６２２を閉めるために使用され、オペレータにかかるストレスを軽減する。また、図１９の圧着装置６００は、回転駆動装置（図示せず）によって作動することもできる。たとえば、駆動ネジ（図示せず）が、図１４、図１５および図１８に開示されるのと同様に、トラニオンによりハンドル６１３および６２２に装着することができる。このように、パワードリルなどの回転駆動装置による駆動ネジの回転によって、セグメント６１２ａおよび６１２ｂを継ぎ手の周りで開閉することができる。
図２０では、圧着装置６５０が圧着アセンブリ６６０、レバー機構６７０、くさび機構６８０を含む。圧着アセンブリ６６０は、ピボット６６４で一体的に接合される第１および第２のセグメント６６２ａおよび６６２ｂを含む。第１および第２のセグメント６６２ａおよび６６２ｂは、その間に配置される継ぎ手（図示せず）を圧着するため内表面６６６を画定する。圧着アセンブリ６６０は、好ましくはＰＥＸ（架橋性ポリエチレン）配管システム用の継ぎ手を圧着するように設計される。レバー機構６７０は、ピボット６７２により第１のセグメント６６２ａに接続され、図２０に示されるようにロック／リリース機構６７４を含むことができる。もしくは、レバー機構６７０は、第１のセグメント６６２ａに固着することもできる。
レバー機構６７０は、くさび機構６８０と接触する表面６７６を含む。作動される際、くさび機構６８０は第２のセグメント６６２ｂとレバー機構６７０の表面６７６と係合する。移動されるにつれ、くさび機構６８０が第２のセグメント６６２ｂとレバー機構６７０との間にくい込む。第２のセグメント６６２ｂがくさび機構６８０により押されると、レバー機構６７０が第１のセグメント６６２ａを移動させ、圧着アセンブリ６６０は継ぎ手の周りで閉鎖する。くさび機構６８０は、たとえばネジプレスまたは万力を用いて手動で作動させることもできる。くさび機構６８０は、機械的補助で作動させることもできる。たとえば、ネジプレスを作動させてくさび機構６８０を移動させるために、ドリルなどの回転駆動装置（図示せず）を使うことができる。別の例では、くさび機構６８０を移動させるのに、水圧シリンダ（図示せず）を使うことができる。本実施形態では、くさび機構６８０は、くさび６８２と送りネジ６８８を含む。送りネジ６８８は、第２のセグメント６６２ｂに接続された部分６８４の開口部６８６を貫通して螺合される。ネジ６８８の回転がくさび６８２を移動させ、圧着アセンブリ６６０を開閉させる。
図２１Ａおよび図２１Ｂを参照し、手動または補助駆動される圧着装置７００の実施形態を、部分展開図および上面図で示す。圧着装置７００は、ピボット７０２により接続される第１の圧着セグメント７１０と第２の圧着セグメント７２０を含む。第１および第２の圧着セグメント７１０および７２０はそれぞれ、好ましくはＰＥＸ配管システム用の継ぎ手（図示せず）を圧着するような形状の圧着面７１２および７２２を有する。たとえばダクタイル鋳鉄製のハンドル７１４は、第１のセグメント７１０から延びる。旋回可能なコネクタ７３０とナット７４０は、第１および第２の圧着セグメント７１０および７２０を接合する。旋回可能なコネクタ７３０は、軸ピン７３４により第１のセグメント７１０に接続される一端７３２を有する。端部７３２とピン７３４は、好ましくは示されるように、第１の圧着セグメント７１０内に画定される凹部７１６に位置決めされる。旋回可能コネクタ７３０のネジ端７３６は、第２のセグメント７２０の分岐端７２４に適合し、ナット７４０はネジ端７３６に螺合される。好ましくは、分岐端７２４は、ナット７４０の丸端が接触する輪郭面７２６を画定する。
継ぎ手（図示せず）を圧着するため、第１および第２の圧着セグメント７１０および７２０が継ぎ手の周りに位置決めされ、旋回可能コネクタ７３０のネジ端７３６が、ピン７３２上でコネクタ７３０を旋回させることにより、第２のセグメント７２０の分岐端７２４内に適合する。次に、ナット７４０がネジ端７３６で締められ、継ぎ手に対してセグメント７１０および７２０の圧着面７１２および７２２を閉鎖する。ナット７４０は、標準的なラチェットおよびソケットを用いて、あるいはたとえばラチェッティング箱型レンチを用いて締めることもできる。
図２２を参照し、手動圧着装置８００の実施形態を示す。圧着装置８００は、ピボット８０２により接合される第１および第２の圧着セグメント８１０および８２０を含む。各セグメント８１０および８２０は、好ましくはＰＥＸ式継ぎ手（図示せず）を圧着するための圧着面８１２および８２２を画定する。駆動ネジ８３０は、そこを移動可能に螺合される第１のトラニオン８３２を有する。駆動ネジ８３０の端部は、第２のトラニオン８３４に回転可能に接続される。第１のトラニオン８３２は第１のセグメント８１０の端部８１４に位置決めされ、第２のトラニオン８３４は第２のセグメント８２０の端部８２４に位置決めされる。第１のセグメント８１０の端部８１４は、圧着装置８００を継ぎ手上に配置する際、中に駆動ネジ８３０を挿入するための分岐であってもよい。駆動ネジ８３０は、標準的なラチェットおよびソケット、あるいはたとえばラチェッティング箱型レンチを用いて駆動ネジ８３０を回転させるためのヘッド８３６を有する。駆動ネジ８３０は、好ましくは１／２インチの送りネジである。
継ぎ手（図示せず）を圧着するため、圧着装置８００はヒンジパイプカッターのように開閉する。第１および第２のセグメント８１０および８２０は継ぎ手の周りに位置決めされ、駆動ネジ８３０は第２のトラニオン８３４の周りを旋回し、第１のセグメント８１０の端部８１４上に第１のトラニオン８３２を位置決めする。次に、標準的なラチェットおよびソケットまたはラチェッティング箱型レンチが駆動ネジ８３０を回転させるのに使用されて、第１のトラニオン８３２を駆動ネジ８３０上で移動させ、継ぎ手の周りの第１および第２のセグメント８１０および８２０を閉鎖する。
図２３、図２４Ａおよび図２４Ｂを参照し、手動圧着装置８５０の別の実施形態を示す。図２３では、圧着装置８５０は、ピボット８５２により接合される第１および第２の圧着セグメント８６０および８７０を含む。各セグメント８６０および８７０は、好ましくはＰＥＸ式継ぎ手（図示せず）を圧着するための圧着面８６２および８７２を画定する。セグメント８６０および８７０は、好ましくは整合対称鋳造法から鋳造される埋没材である。第１のナット８８２ａは、第１のセグメント８６０の端部８６４に係合するために駆動ネジ８８０の一端で螺合される。第２のナット８８２ｂは、第２のセグメント８６０の端部８７４と係合するために駆動ネジ８８０の他端と接合される。図２４Ａの第２のセグメント８７０の上面図に最も良く示されるように、第２のセグメント８７０の端部８７４は、好ましくは駆動ネジ８３０の通過および運動のための閉鎖した長形開口部を画定する。同様に、第１のセグメント８６０の端部８６４は、好ましくは駆動ネジ８８０の通過および運動のための閉鎖した長形開口部を画定する。
図２３に最も良く示されるように、各ナット８８２ａ、８８２ｂは、セグメント８６０および８７０の端部８６４および８７４に対して係合し回転させるための丸端８８４を有する。また、ナット８８２ａ、８８２ｂはそれぞれ、標準的なラチェットおよびソケット、あるいはたとえばラチェッティング箱型レンチを用いてナットを回転させるためのヘッド８８６を有する。図２４Ｂの分離図に最も良く示されるように、第１のセグメント８６０に係合する第１のナット８８２ａは、駆動ネジ８８０を螺合させるためのネジ開口部８８７を有する。第２のセグメント８６０に係合する第２のナット８８２ｂは、駆動ネジ８８０の端部に適合する正方形の開口部８８８を有し、締め付ける際に駆動ネジ８８０を保持するために使用される。
継ぎ手を圧着するために、第１および第２のセグメント８６０および８７０は継ぎ手の周りに位置決めされ、駆動ネジ８３０はセグメント８６０および８７０の端部８６４および８７４の開口部を通って位置決めされる。第２のナット８８２ｂは第２のセグメント８７０の端部８７４に係合し、第１のナット８８２ａは駆動ネジ８８０の端部に貫かれて、第１のセグメント８６０の端部８６４に係合する。第２のナット８８２ｂはレンチにより保持されるが、第１のナット８８２ａは標準的なラチェットおよびソケット、あるいはラチェッティング箱型レンチにより駆動ネジ８８０上で回転させられて、第１および第２のセグメント８６０および８７０を、圧着面８６２および８７２の間の継ぎ手の周りで閉鎖させる。
上記の好適なおよびその他の実施形態の説明は、出願人が思いついた開示される発明の概念の範囲または適用性を制限することを目的としていない。本文書に含まれる発明の概念を開示する代わりに、出願人は添付の請求項により提供されるすべての特許権を要求する。したがって、本発明は以下の請求項またはその等価物の範囲に入るすべての変形および変更を最大限含めるよう意図される。
可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第１の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第２の実施形態の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第２の実施形態の他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第２の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第２の実施形態の更に他の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第３の実施形態の図である。 可撓性部材を有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の第３の実施形態の他の図である。 圧着チェーンを有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の実施形態の図である。 圧着チェーンを有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の実施形態の他の図である。 圧着チェーンを有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の実施形態の更に他の図である。 圧着チェーンを有する本開示の特定の教示による、圧着装置およびその構成要素の実施形態の更に他の図である。 回転駆動装置を用いる使用のための圧着装置の実施形態の一つを示す図である。 回転駆動装置を用いる使用のための圧着装置の実施形態の他の一つを示す図である。 回転駆動装置を用いる使用のための圧着装置の実施形態の更に他の一つを示す図である。 回転駆動装置を用いる使用のための、様々な方向から回転駆動装置によりアクセス可能である、圧着装置の追加実施形態の一つを示す図である。 回転駆動装置を用いる使用のための、様々な方向から回転駆動装置によりアクセス可能である、圧着装置の追加実施形態の他の一つを示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の実施形態を示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の実施形態の他の一つを示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の実施形態の更に他の一つを示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の実施形態の更に他の一つを示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の追加実施形態の一つを示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の追加実施形態の他の一つを示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の追加実施形態の他の一つを示す図である。 手動または補助装置を使った始動を用いて継ぎ手を圧着する圧着装置の追加実施形態の他の一つを示す図である。

Claims (24)

  1. 継ぎ手を圧着するために回転駆動装置により作動される装置であって、
    少なくとも２つの旋回可能に連結されたセグメントを有する圧着リングと、
    回転駆動装置に連結されたネジと、
    少なくとも２つの旋回可能に連結されたセグメントのうちの１つに連結された第１の部材と、
    少なくとも２つの旋回可能に連結されたセグメントのうちのもう１つに連結された第２の部材とを備えており、
    ネジが圧着リングを開閉するように回転する際、第１および第２の部材のうちの少なくとも１つがネジに沿って移動可能となるように、ネジが該第１および第２の部材に連結されている装置。
  2. 第１の部材が少なくとも２つの旋回可能に連結されたセグメントのうちの１つに回転可能に装着される、請求項１に記載の装置。
  3. 第１の部材が、少なくとも２つのセグメントのうちの１つの凹部、ポケット、フック、キャッチ、スロットまたは分岐端に着脱可能に位置決めされている、請求項１に記載の装置。
  4. 第１の部材が、少なくとも２つのセグメントのうちの１つの凹部、ポケット、フック、キャッチ、スロットまたは分岐端と係合する輪郭面を画定している、請求項３に記載の装置。
  5. 第１の部材が、ネジに螺合するトラニオンを備えている、請求項１に記載の装置。
  6. 第１の部材が、ネジに螺合するナットを備えている、請求項１に記載の装置。
  7. 第１の部材が、ネジに装着されたピンを備えている、請求項１に記載の装置。
  8. 回転駆動装置とネジとの間に連結され、回転駆動装置からネジに回転運動を伝える伝達機構をさらに備える、請求項１に記載の装置。
  9. 伝達機構がチャック、複数のギア、ユニバーサルジョイント、トルククラッチのうち少なくとも１つを備える、請求項８に記載の装置。
  10. ネジが互いに逆のネジ山を有する第１および第２のネジ部を備える、請求項１に記載の装置。
  11. 少なくとも２つの旋回可能に連結されたセグメントのうち１つを回転駆動装置に装着することができる、請求項１に記載の装置。
  12. 継ぎ手を圧着するために回転駆動装置により作動される装置であって、
    分割された圧着アセンブリと、
    回転駆動装置に連結され、その出力を受け取る駆動部材と、
    駆動部材を、分割された圧着アセンブリに結合する手段と、
    駆動部材の回転により、分割された圧着アセンブリを作動させる手段とを備える、装置。
  13. 駆動部材とセグメントの少なくとも１つを連結する手段が、セグメントの少なくとも１つを着脱可能に連結する手段を備えている、請求項１２に記載の装置。
  14. 駆動部材が複数の方向で回転駆動装置と連結することのできる、請求項１２に記載の装置。
  15. 駆動部材への回転駆動装置の出力を制御する手段をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
  16. 回転駆動装置と、
    少なくとも２つの旋回可能に連結されたセグメントを有する圧着リングと、
    回転駆動装置に連結され、少なくとも２つの旋回可能に連結されたセグメントに連結されて、回転駆動装置により回転されると圧着リングを開閉するネジとを備える、継ぎ手を圧着するための装置。
  17. 少なくとも２つのセグメントのうちの１つに連結された第１のトラニオンと、
    少なくとも２つのセグメントのうちのもう１つに連結された第２のトラニオンとを備える装置であって、
    ネジが回転するときに少なくとも１つのトラニオンがネジに沿って移動するように、ネジがトラニオンの少なくとも１つを貫通して螺合可能である、請求項１６に記載の装置。
  18. トラニオンの少なくとも１つが少なくとも２つのセグメントの１方に着脱可能に装着される、請求項１７に記載の装置。
  19. 少なくとも２つのセグメントのうちの１つに画定される凹部に着脱可能に位置決めされる輪郭面を有する第１のアームと、
    少なくとも２つのセグメントのうちのもう１つに画定される凹部に着脱可能に位置決めされる輪郭面を有する第２のアームとを備える装置であって、
    ネジが回転するときに少なくとも１つのアームがネジに沿って移動するように、ネジがアームの少なくとも１つを貫通して螺合可能である、請求項１６に記載の装置。
  20. ネジの第１の端部が少なくとも２つのセグメントのうちの１つに旋回可能に装着され、ネジの第２の端部が少なくとも２つのセグメントのうちのもう１つに係合して、そこに螺合されるナットを有している、請求項１６に記載の装置。
  21. ネジに装着され、少なくとも２つのセグメントのうちの１つに係合する第１のナットと、
    ネジに装着され、少なくとも２つのセグメントのうちのもう１つに係合する第２のナットとを備える装置であって、
    ナットの少なくとも１つがネジに螺合される、請求項１６に記載の装置。
  22. 回転駆動装置とネジとの間に連結され、回転駆動装置からネジに回転運動を伝える伝達機構をさらに備える、請求項１６に記載の装置。
  23. 伝達機構がチャック、複数のギア、ユニバーサルジョイント、トルククラッチのうち少なくとも１つを備える、請求項２２に記載の装置。
  24. 回転駆動装置が、手動ドリル、空気圧ドリル、電動ドリル、ソケット、ラチェット、レンチ、ネジ回しから成る群から選択される、請求項１６に記載の装置。
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