JP2015520340A - ねじなし管継手 - Google Patents

Abstract

ねじなし管継手（Ｘ００）であって、ソケット（Ｘ０１）と、ソケット（Ｘ０１）内に、挿入方向（１０）に挿入されるよう構成されたプラグ（Ｘ０２）と、プラグ（Ｘ０２）の外周面（Ｘ０４）と、該プラグと協働する前記ソケット（Ｘ０１）の周側壁（Ｘ０６）の内面（Ｘ０５）との間に配置され、プラグ（Ｘ０２）がソケット（Ｘ０１）内に配置されると流体を気密封止する、シール部材（Ｘ０３）と、を具える。プラグ（Ｘ０２）は、ロック部材（Ｘ０７）によって前記ソケット（Ｘ０１）内に保持され、該ロック部材（Ｘ０７）は、ソケット（Ｘ０１）の周側壁（Ｘ０６）のスロット（Ｘ０８）から横向きに挿入されて、第２シール面（Ｘ６１）の近傍にて、プラグ（Ｘ０２）の周りに係合する。ロック部材（Ｘ０７）の遠位端（Ｘ２８，Ｘ２９）は、半径方向にみると、取付け位置にて前記プラグ（Ｘ０２）の外周面（Ｘ０４）と、ソケット（Ｘ０１）の周側壁（Ｘ０６）との間に配置されている。【選択図】図１

Description

この発明は、ねじなし管継手に関し、当該ねじなし継手は、ソケットと、ソケット内に、挿入方向に挿入されるよう構成されたプラグと、該プラグの外周面とプラグと協働するソケットの周側壁の内面との間に配置され、プラグがソケット内に配置されると流体を気密封止するシール部材と、を具え、当該シール部材が、上記の挿入方向と同方向を向く第１シール面と、該第１シール面の反対側に第２シール面とを具え、上記プラグはロック部材によってソケット内に保持され、該ロック部材がソケットの周側壁のスロットから横向きに挿入されて、第２シール面の近傍にてプラグの周りに係合し、ロック部材の遠位端が、半径方向にみると、取付け位置にてプラグの外周面とソケットの周側壁との間に配置され、ロック部材が、第１軸方向端面と、該第１軸方向端面の反対側に配置された第２軸方向端面とを具える。

本出願の範囲内において、流体とは、特定の水やガス、液体に関連してもよい。特には、本発明のねじなし管継手は、建物の内部で使用し、オイル、水および／またはガスを供給するための配管や配管ネットワークをオペレートするよう構成されている。

公知の管継手、特にはオイル、水およびガス供給の分野で公知の管継手は、一般にねじが設けられているものや、フランジにねじ部品の締め付けを必要とするものがあるが、いずれの場合も接続するのに時間ばかりかかる。

さらに、かかるねじを有する継手は、金属、スチール、特には鋳鉄から作られることが多い。これは、そのような材料の周知の強度を組み合わせることで製造が容易になるからである。しかしながら、かような継手のねじ表面を腐食から保護するのは難しい。例えば、保護コーティングを施すような手段では、ねじの機能に影響を及ぼすことや、管継手の組立て作業中に保護層が損傷することがあるからである。そのため、特には、継手が地下利用のような苛酷な環境下で使用される場合や、腐食環境に曝される場合、継手の信頼性に影響する。ねじを有する継手の他の欠点としては、例えば、配管にバルブを取り付ける場合や、主管から任意の方向にタップを分岐させたいといった場合に、軸方向周りの回転に対して、接続するパーツの位置をコントロールし難いことが挙げられる。

米国特許第５，６０７，１９２号明細書には、冒頭で説明したような管継手構造が記載されている。この継手の欠点は、軸方向の荷重下では、ロック部材が、該ロック部材が配置された凹部から離脱するおそれがあることである。これは、ロック部材および凹部間の係合面の構造に起因する。

米国特許公報第５，６０７，１９２号明細書

従って、本発明の目的は、接続が容易で、供給ラインの配管やネットワークに安全に用いられ且つ信頼できる継手を提供することにある。

本発明の位置実施形態によれば、上記の導入部分に記載したねじなし管継手が提供される。かかるねじなし継手のロック部材の軸方向端面は、半径方向外側に向かって収束し、且つソケットの軸方向接触面もまた半径方向外側に向かって収束している。

本発明の管継手は、プラグイン型であり、オス側のプラグがメス側のソケット内に挿入方向に沿って導入されるが、該プラグが挿入方向とは逆向きの分離方向に移動してソケットから分離することがないよう、ロック部材を挿入／分離方向と直交する横方向に挿入し、プラグをソケット内に固定している。このように、本出願の文脈において、「軸方向」および「横方向」という用語は、挿入／分離の方向に対して定義され、軸方向は、挿入／分離方向と平行な向きであり、横方向は、軸方向と直交する向きである。

シール部材は、プラグおよびソケットを介した流体通路を形成する、密封された、すなわち封止された流体接続を保証する。一般的に、継手により形成された流体通路の主軸もまた、軸方向に水平である。好ましくは、シール部材は、オーリングまたは好適なシールプロファイルを有する任意の他の公知のシール部材とする。管継手は、プラグをソケット内に封止係合して保持する、保持手段を具える。

継手を接続するべく、プラグが挿入方向に沿ってソケット内に挿入される。プラグがソケット内に配置されると、シール部材、好ましくは弾性のシール部材によって、プラグの外周面と、ソケットの周側壁によって形成される受け側の空洞内面と、の間に流体密閉がもたらされる。ソケットは、該ソケットの周側壁にスロットを有し、プラグがソケット内に配置されると、かかるスロットを介してロック部材が挿入される。軸方向の引張り力は、外部から管継手に作用する外力によって生じる場合や、周囲に比し、流体によって管が過剰圧力となる結果、管継手の内側から力が作用して生じる場合がある。管継手に作用する軸方向の引張力は、プラグをソケットから取り出す方向、すなわち、挿入方向とは反対方向に働く。軸方向圧縮力は、周囲に比べて配管内が負圧となるか真空となることに起因して生じる場合がある。管継手に作用する軸方向の圧縮力は、プラグをソケットに挿入する方向、すなわち、挿入方向と同様の方向に働く。ロック部材は、プラグおよびソケットと相互作用して、プラグをソケットから取り外すよう働く軸方向引張り力を吸収し、好ましくは、所定の挿入深さが決められたプラグを、所望の挿入位置を超えてソケット内に移動させようとする軸方向圧縮力を吸収する。

軸方向荷重のもとでは、傾斜した協働する軸方向面は、ロック部材に径方向内側に向く力を発生させるよう作用するため、該ロック部材が係合位置に保持される。

軸方向面の表面が平面でなく多少なりとも丸みを帯びている場合、当該表面に対する接線が収束方向を決定づける。

ロック部材は、挿入方向にみたときに、シール手段によって形成されたシールジョイントの後ろに配置されている。このように、管継手のシーリングは、プラグをソケットに固定するための機械的接続とは独立している。ロック部材は、プラグの周囲に係合する。そのため、ロック部材は、プラグのペリフェリ輪郭の半分を超えて該プラグを囲うことが好ましく、プラグと相互に作用して、ペリフェリ輪郭の半分を超える範囲にわたってソケットに対して保持／ロック効果を提供することが好ましい。これにより、軸方向の力、特には、プラグおよびソケットに挿入方向とは反対向きに作用する、軸方向の引張力に対する継手の保持力が改善されるが、軸方向の圧縮力に対する保持力もまた改善される。

一実施形態では、プラグをシンプルな周方向リムとして管の端部に設けることができ、シール部材は、リム周縁の所定の位置（すなわち、管の端部とリムとの間）に保持される。同時にリムは、該リムの背後（すなわち、シール部材よりもリムの反対側）に配置されたロック部材の助けを得て、プラグをソケット内に保持するための軸方向当接面を提供する。

ねじなし管継手は、道具を一切使用することなく、プラグをソケット内に挿入し、その後、ソケットの周側壁に設けられたスロットを介して挿入するロック部材によって、該プラグの位置を固定することにより、迅速かつ簡単に組立てられる。ねじなし管継手は、単にロック部材を抜き取り、プラグをソケットから抜き離すことにより、迅速かつ簡単に解体することもできる。しかしながら、管継手の不慮の分離を回避するためには、ロック部材が意図せず外れる事態を避けることが重要である。従って、取り付け／挿入位置におけるロック部材の端部を、半径方向にみてプラグの外周面とソケットの周側壁との間に配置し、外部から隠れるようにする。これにより、ロック部材の端部は、ロック部材を損傷させるおそれ、ロック部材のプラグとの係合を不注意に解くおそれ、またはロック部材が管継手から完全に押し出されることによって該管継手が不慮のうちに分解され、結果として、例えば水やガスの深刻な漏れをもたらすおそれのある、外部の影響による干渉から保護される。

さらに、本発明に係るねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材の少なくとも一方の軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）が管継手の軸方向に対して傾斜し、他方の軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）が管継手の軸方向に対して垂直であり、軸方向端面の各々と対面する軸方向接触面が、該軸方向端面と同等の角度で形成されている。

さらに、本発明に係る管継手の一実施形態では、ロック部材の軸方向端面がともに同じ角度で半径方向外向きに収束するよう傾斜し、ソケットの軸方向接触面が同等の角度で形成されている。

かかる構成によれば、これら２つの部材のフィッティングが改善される。

さらに、本発明に係るねじなし管継手の一実施形態では、収束する軸方向接触面（Ｘ１４，１３）間の最小間隔がｄ１であり、軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）間の最大長さが実質的にｄ１である。

これにより、ロック部材がスロット内にフィットする。安全性を改善するために、ソケットの軸方向接触面間の最小間隔を有する部分は、中心軸から最も離れて配置される一方で、ロック部材の軸方向端面間の最大長さを有する部分は、中心軸の最も近くに配置される。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ソケットの少なくとも一方の軸方向接触面における、管継手の中心軸に最も近い領域に周方向凹部が設けられ、軸方向接触面と対向するロック部材の軸方向端面に、該ロック部材がスロット内に配置されると凹部と係合するよう適合された周方向ショルダが設けられている。

これにより、ロック部材の締結を向上させることができる。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材の第１軸方向端面が、プラグ上に設けられた軸方向当接面と協働し、第１軸方向端面とは反対側の第２軸方向端面が、ソケットに設けられた軸方向接触面と協働することによって、互いに離間したプラグとソケットを引っ張る、引張軸方向の力を吸収する。

支持面を軸方向に協働させることによってプラグおよびソケットの双方と作用するロック部材により、保持効果が達成される。協働する支持面は、ロック部材の軸方向端面、およびプラグの１つ以上の協働する軸方向当接面の、ソケットに設けられた１つ以上の協働する軸方向接触面との組合せ、により形成される。支持面は軸方向の力を吸収することにより、ソケットとシール係合したプラグを挿入された位置に保持し、該シール接続のために少なくともトラクションを軽減する。ロック部材の第１端面および第２端面は反対方向に面している。ロック部材の軸方向端面は、従って、プラグに設けられた少なくとも１つの軸方向当接面と、該プラグの対応する軸方向当接面に対し反対向きてある、ソケットの少なくとも１つの軸方向接触面と、相互作用する。

管継手が組立てられると、プラグの当接面と、ソケットの対応する接触面と、がロック部材を挟んで互いに対向する。挿入方向にみて、プラグの軸方向当接面はロック部材の手前に位置し、ソケットの対応する軸方向接触面はロック部材の後ろに位置している。引張力が、プラグの軸方向当接面を、ロック部材の協働する第１端面に向かって引くと、ロック部材の第２端面を介して、ソケットの対応する軸方向接触面に伝達される。プラグおよびソケットは、このようにして、ロック部材に、軸方向に逆向きに働く２つの力を及ぼす。これにより、プラグをソケット内に保持し、軸方向の引張力によって管継手が分離するのを防ぐことができる。

有利には、プラグおよびソケットは、それぞれ第２の軸方向当接面および第２の軸方向接触面を具えることができる。プラグの第２の軸方向当接面はおよびソケットの第２の軸方向接触面は、ロック部材の第１端面および第２端面と相互に作用して、プラグをソケットに向かって挿入方向に押し込む、管継手に働く軸方向の圧縮力を吸収できる。

さらに、プラグの第２の軸方向当接面および対応するソケットの第２の軸方向接触面は、ロック部材を挟んで互いに対向している。しかしながら、挿入方向にみて、プラグの第２の軸方向当接面はロック部材の背後に位置し、ソケットの第２の軸方向接触面はロック部材の手前に位置している。そのため、プラグの挿入深さは、第２の軸方向当接面および第２の軸方向接触面の、ロック部材との相互作用によって決定される。上述した第１の軸方向当接面と第１の軸方向接触面との関連する作用と組み合わせると、ロック部材は、ソケット内におけるプラグの軸方向位置を保持し、または固定しさえすることになる。

有利には、プラグの当接面は、プラグの外表面上の周方向溝や、プラグの外表面に設けられた１つ以上の周方向ビード、リム、フランジによって形成することができる。ソケットの軸方向接触面は、ロック部材挿入スロットの軸方向配向面や、ソケットの周側壁の内側に溝／リム／フランジを設けて形成することができる。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材が、第１脚部および第２脚部を有する馬蹄形であり、第１脚部および第２脚部の遠位端が隙間を介して離間し、該遠位端とは反対側の近位端はブリッジを介して接続している。馬蹄形の脚部を有するロック部材はプラグ周りに係合し、もってロック部材を所定の位置に保持する。脚部の遠位端によって定義される馬蹄形の隙間（開口部）は、ソケットの内側の、プラグの外周面とソケットの周側壁との間に隠れている。これにより、ロック部材の遠位端への意図しない干渉が生じるおそれを回避し、ねじなし管継手の不慮の分離を防ぐ。

好適な実施形態において、ロック部材の隙間幅は、該ロック部材が位置するプラグの胴周りの直径よりも小さい。これにより、ロック部材は、挿入位置からの不慮の取り外れからさらに安全を確保できる。ソケットの挿入スロットを介してロック部材を挿入するにあたり、ロック部材の遠位端は、プラグの外周面と接するところとなる。有利には、ロック部材の遠位端は、該ロック部材を横方向にスロット内に押し込み、脚部の遠位端がプラグの外表面に初めて接触する位置でさらに押し込む際に、該ロック部材の脚が広がり易いような形状とする。かかる形状により、横方向に加えられた力が、ロック部材が最初にプラグ表面に接触してから、スロットの反対側のソケット周側壁とプラグ外周面との間の所定の場所で最終的にスナップするまで該ロック部材をスライドさせる際に働く、半径方向外側に向く力に変換される。たとえば、遠位端の表面は、ロック部材を挿入している間に、該遠位端がプラグに最初に接触する位置において、該プラグ外表面の接線方向となるよう構成することができ、さらに、ロック部材の遠位端をプラグの外表面上をスライドさせる際に、多かれ少なかれ接線接触を維持するよう、遠位端の表面に丸みをもたせてもよい。さらに有利には、プラグを挿入している間におけるロック部材とプラグとの摩擦は、表面の材料を適切に選択すること、および／または、潤滑材を適用することによって低減することができる。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材が、スナップフィットによりプラグの周囲に係合するよう構成された、スプリングクリップである。スナップフィット係合は、横方向に挿入されたロック部材を、挿入された位置に自動的に保持することを確実にするので、ねじなし管継手を用いて、非常に迅速かつ確実に密封された流体接続を確立することが可能となる。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材が、スナップフィットによりプラグの周囲に係合するよう構成された、スプリングクリップである。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態において、ロック部材は、挿入位置における軸方向投影で、ソケット表面の投影輪郭より外側には突出しない。これにより、ロック部材が不慮のうちに取り外れる原因となる、外部影響の干渉のリスクをさらに低減することができる。さらに、以下に詳述するように、把持手段をロック部材に設けることができ、これによってロック部材を意図的に取り除いて管の接続を切り離すことが容易になる。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材の少なくとも１つの軸方向端面、プラグの協働する軸方向当接面、および／または、ソケットの協働する軸方向接触面が、軸方向に対して垂直であり、且つ互いに平行である。

協働する支持面の対は、軸方向に対して垂直方向を向き互いに平行であり、軸方向に延びる管継手に加わる軸方向の力を伝達／吸収する。かような軸方向支持面を設けることによって、ロック部材に作用する、半径方向の成分、特には、半径方向外側に向く力の成分の発生が回避される。さもなければ、管継手に軸方向の力が加えられたときに、ロック部材の挿入位置に起因してロック部材が不慮のうちに外れる場合がある。

軸方向に対し垂直に延びる、ロック部材の第１軸方向端面は、軸方向に対し水平に延びる、プラグの軸方向当接面と協働して、軸方向支持面の対を形成することができる。このようにして、軸方向に対し垂直に延びる、ロック部材の第２軸方向端面は、軸方向に対し水平に延びる、ソケットの軸方向接触面と協働して、軸方向支持面の他の対を形成することができる。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材の軸方向端面の少なくとも１つは凸状円錐形であり、且つ該軸方向端面と協働する、プラグの当接面および／またはソケットの接触面が凸状円錐形であり、これらの協働面は、軸方向荷重が管継手に適用されると互いに押圧し、ロック部材を半径方向内側に押し込む。プラグおよび／またはソケット上に凸状円錐面を設け、協働するロック部材の第１および／または第２軸方向端面を凸状円錐形とすることにより、管継手に加えられる軸方向荷重が、ロック部材に作用する半径方向内側に向く力成分が生じ、これによってロック部材が挿入位置に保持される。軸方向荷重は、プラグをソケットから切り離す方向、すなわち挿入方向とは逆方向に引き抜く引張軸方向力、および／または、プラグをソケット内に押し込む方向、すなわち挿入方向に沿う圧縮軸方向力とすることができる。凸状円錐という用語は、面の法線ベクトルが管継手の中心軸に向かって内側を指すことを意味する。従って、凸状円錐という用語は、面の法線ベクトルが外側を指していること、すなわち管継手の中心軸から遠ざかる方を指していることを意味する。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材の軸方向端部の少なくとも一方が凸状円錐形であり、協働するプラグの当接面および／または協働するソケットの接触面が凸状円錐係合であることにより、管継手に軸方向の力が加えられ、これらの協働面が互いに押圧するときに、ロック部材が半径方向内側に押し込まれる。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材が、第１脚部および第２脚部の遠位端にヒンジ止めされている、延長フラップを具える。この延長フラップにより、ロック部材の有効な係合面を増加させることや、ロック部材およびプラグ／ソケット間の保持／固定の相互作用に関与するペリフェリ輪郭の割合を増加させることが可能となる。延長フラップは、馬蹄形のロック要素の脚部の遠位端間の隙間内に設けられ、かかる隙間を閉じるか、少なくとも減少させる。好ましくは、延長要素を具えるロック要素は、プラグの周囲をまるまる囲うことによって、管継手の周囲に亘って保持／固定の効果を均一に分布させる。

本発明のねじなし管継手の一実施形態において、ロック部材は、該ロック部材の第１脚部および第２脚部にヒンジ止めされた延長フラップを具えている。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材に、該ロック部材を把持して挿入位置から取り除くための１つ以上の把持手段が設けられていて、該把持手段は、ロック部材を挿入位置から取り外すべく該ロック部材を把持するよう構成されている。ロック部材を取り外すための把持手段は、好ましくは、該ロック部材に指を掛けられる耳部および／またはくぼみを含み、これによって追加のツールを必要とすることなく手でロック部材を取り外せる。代替的に、または追加して、把持手段は、対応する把持ツールによって係合される、凹部および／または凸部を含むことができる。把持手段は、ロック部材が挿入位置にある状態でソケットの外側からアクセス可能に、ロック部材上に設けられる。例えば、挿入位置における遠位端はソケットの周方向側壁内に隠れているから、遠位端に設けられた把持手段は、ロック部材を挿入位置から取り外す目的には適していない。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材を把持するための１つ以上の把持手段をロック部材上に備え、該把持手段を把持することによって該ロック部材を挿入位置から取り外す。

有利には、突出した把持手段の周りのソケット上に保護フランジ／リムを設けて、軸方向に投影してみたとき、ロック部材がソケットの外周面の投影輪郭内に含まれるようにする。これにより、地下に設置したロック手段が、例えば掘削機のような大きなツールが干渉することによって不慮のうちに外れることを回避でき、その一方で、指、小型のハンドツール、または専用の把持ツールを用いて、ロック手段を挿入位置からより簡単に取り外すことができる。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、管継手が複数のロック部材を具える。好ましくは、各ロック部材が、各々の協働するプラグの軸方向当接面および対応するソケットの軸方向接触面と相互に作用する。複数のロック部材を用いることによって、ソケット内におけるプラグの保持および／または固定がより良好になる。追加のロック要素に冗長性を持たせることにより、管継手の安全性が増す。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、管継手が複数のロック部材を具える。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、シール部材が、プラグの外周面に予め取付けられている。好ましくは、該シール部材は、プラグの外周面に設けられた周方向溝によって、および／または、該プラグの外表面上に設けられた半径方向外側に突出する１つ以上のフランジによって、所定の位置に保持されている。予め取り付けされたシール部材により、管継手を接続する際に、シール手段を扱う必要がなくなる。シール部材を予めプラグに取り付ける代わりに、予めソケットに取り付けておくこともできる。しかしながら、予めプラグに取り付けておく方が、製造段階において、または、例えばメンテナンス作業中にシールを交換または点検するとき等の扱いが容易である。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、シール部材が、プラグの外周面に予め取り付けられている。

有利には、ソケットの周側壁は、周側壁によって形成された収容キャビティ内に、内径が異なる２つのチャンバを具える。ソケットのプラグを受ける開口に近い外側チャンバでは、ソケットの内径が、プラグ（プラグの外表面上に設けられたオーリングのような非圧縮の弾性シール手段を具える）の外径と同等か該外径を超えている。シール接合されることになる内側チャンバでは、ソケットの内径が非圧縮状態のシール部材を具えるプラグを下回り、流体の密な接続を達成する。外側チャンバと内側チャンバとの間には、遷移領域が設けられている。この遷移領域では、ソケットの受容キャビティの内径が、外側チャンバの内径から内側チャンバの内径にかけて次第に／なめらかに減少する。好ましくは、内側チャンバ、外側チャンバおよび遷移領域は、軸方向に垂直な横方向断面視にて円形である。これにより、プラグに予め設けられた弾性のシール手段が圧縮される位置まで、該プラグを挿入することが簡潔になり、挿入中におけるシール手段の損傷リスクが低減される。さらに有利には、ロック部材を挿入するためのスロットは、ソケットの外側領域に設けられる。これにより、プラグの挿入中にシール手段が損傷するリスクがさらに低減される。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、シール部材（Ｘ０３）を複数具え、これにより密封状態を改善する。さらには、追加のシール部材の冗長性によって管継手の安全性が増す。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、管継手が複数のシール部材を具える。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、半径方向ガイド／センタリング手段および／または軸方向サポート手段をさらに具え、ソケットに対するプラグの傾きおよび／または回転に関連する、管継手のいかなる弛みも低減する。これにより、シールの信頼性および管継手によって提供される機械的接続に対する信頼性が高まる。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ソケットに対するプラグの傾きおよび／または回転に関連する、管継手のいかなる弛みも低減するべく、半径方向のガイド／センタリング手段および／または軸方向サポート手段をさらに具える。

有利には、半径方向のガイド／センタリング手段は、シール手段の背後、および／または、さらに有利にはロック部材の背後に配置された、１つ以上のセンタリングリングを具えることができる。センタリングリングは、円錐形に先細りし、プラグをソケットの中央位置に留め、該プラグがソケットに対して傾いたり回転したりするのを回避する。有利には、軸方向サポート手段は、プラグに、ソケットの軸方向支持面に対応する軸方向支持面を具えることにより、ソケットに対してプラグが傾いたり回転したりするのを防ぐ。複数の半径方向センタリング手段や複数の軸方向支持手段、および／または１つ以上のセンタリング手段と１つ以上の軸方向支持手段との任意の組合せは、プラグのソケットに対する傾きや回転に起因する不適切な変形からシール手段を救済し、これによって、シーリングが損なわれるリスクを回避できる。

有利には、一実施形態において、プラグおよび／またはソケットは、腐食保護コーティングで覆われた鋳鉄製である。好ましくは、腐食保護コーティングは、エポキシ粉体コーティングのような粉体コーティングである。代替的に、プラグおよび／またはソケットは、地下作業および腐食環境に好適な他の好適な材料からなることもでき、例えば、プラスチック材料、耐腐食性金属合金または腐食保護金属合金などである。

有利には、一実施形態において、ロック部材は、ＰＯＭのようなプラスチック材料からなる。ロック部材に選択する材料は、一般に、軸方向の圧縮に対して比較的耐性が大きくある必要があるが、一方で半径方向には十分な弾性を提供するものとする。これは、プラグ周りにロック部材の横方向の挿入を可能にし、好ましくは、ばね弾性のスナップ効果によってプラグ周りにロック部材を係合するためである。このような条件を満たすプラスチック材料の例は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）であり、このポリオキシメチレンは、比較的硬く、ばね効果を提供するのに適しており、例えばプラグおよび／またはソケットのエポキシ粉体コーティングに対する損傷を回避する要求と両立できる。他の好適なプラスチック材料には、軸方向の圧縮力に対し十分な耐性が提供され、半径方向に要求される十分な弾性を得てロック部材を横方向に挿入できる限り、射出成形による製造に適した熱可塑性材料が含まれる。代替的に、ロック部材は、金属、または弾力性のあるスチール、好ましくはステンレススチールのような金属合金からなることもできる。

プラグおよび／またはソケットに腐食保護コーティングを設けた場合、ロック部材を挿入する際におけるコーティングへのいかなる損傷も回避される。有利には、損傷の回避は、プラグおよび／またはソケットの表面に引っ掻き傷や損傷を誘発しないように、十分に柔らかい表面を有する材料からロック部材をつくることによって達成することができる。代替的に、または上記に加えて、ロック部材は、有利には、該ロック部材を挿入している間、および好ましくは挿入位置にあるときに、プラグおよび／またはソケットの表面と接触することとなる部分に鋭利なエッジを設けないように形成される。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、軸方向／挿入方向に対して垂直な横方向断面視で、プラグの外周面と、該外周面と協働するソケットの周側壁の内面とが、円形断面を有する。これにより、ねじなし管継手のプラグは、ソケットに対し、中心軸周りに軸方向に沿って自由に回転することができる。これにより、プラグのソケットに対する回転位置を、中心軸周りの回転の任意の角度に調整するのを容易にすることができる。中心軸とは、すなわち、回転軸に平行であり、プラグとソケットの同心に配された円形断面の中心となる軸である。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、プラグの外周面およびソケットの協働する周側壁の内面が円形断面を有する。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、組立てた管継手のプラグが、軸方向に平行である中心軸の周りに、ソケットに対し自由に回転可能である

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、プラグが軸方向と平行である中心軸の周りをソケットに対して回転すること、を制限または防止するための止め手段を具える。プラグおよびソケットの円形断面は、接続された管継手のプラグがソケットに対して自由に回転することを許容する一方で、ロッキングストップによってかような回転を防止することや、制限ストップによってかような回転を少なくとも所定の角度範囲内に制限することが望ましい場合もある。ロッキングストップは、例えば、主供給ラインに組立てラインを接続するタップ工具を使用する際に、回転しないように管継手を固定するのに便利である。制限ストップは、例えば、管に対するバルブの向きの角度範囲を制限するのに便利である。所定の制限された回転角度は、例えば、２７０度、１８０度、１２０度、または９０度など３６０未満の範囲である。止め手段は、一例として、プラグおよびソケットに設けられた協働する半径方向の突起と凹部として実施することができる。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、プラグが軸方向と平行である中心軸の周りをソケットに対して回転すること、を制限または防止するための止め手段を具える。

さらに、本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ソケットの周りに設けられ、ロック部材を挿入位置に封入し、ソケットのスロットを封止する、保護スリーブをさらに具える。かかる保護スリーブは、管継手を襲うまたは崩壊させる、外部からの汚れや泥または流体の進入を防止する。保護スリーブは、管継手を過酷な環境から保護する。保護スリーブは、さらに、ロック部材が挿入された位置から不慮のうちに外れないように固定している。これによって、より信頼性のある接続を成し遂げている。スリーブの配設は、ロック要素がソケットの表面から突出しいていない場合に特に有利である。

本発明のねじなし管継手の一実施形態では、ロック部材を挿入位置に封入し、ソケットのスロットを封止する、保護スリーブをさらに具える。

有利には、一実施形態において、保護スリーブは、ロック部材を挿入／取り出しするべくスロットにアクセス可能な状態にある第１軸方向ポジションと、スロットにアクセスできない状態にある第２軸方向ポジションと、の間を軸方向にスライドすることができる。さらに有利には、一実施形態において、保護スリーブは、ソケットのペリフェリ表面の周りを、ロック部材を挿入／取り出しするべくスロットにアクセス可能な状態にある第１回転ポジションと、スロットにアクセスできない状態にある第２回転ポジションと、の間を回転可能にスライドすることができる。さらに、有利には、好適な実施形態において、スライド可能な保護スリーブは、スナップフィット接合によって第２ポジションに保持されている。有利には、スナップフィットは、第２軸方向ポジションおよび／または回転ポジションにしたとき、ロック部材を挿入するソケットのスロットを係合する、保護スリーブの内側を向く表面上に設けられたリムによって提供することができる。有利には、または保護スリーブに加えて、管継手は、少なくともソケットを内包し、ソケットのスロットを封止するホイル状のシースを具えることができる。好ましくは、シースは、組立てた管継手の周りにちょうどフィットするように構成された、シュリンクホース材料からなる。これにより、管継手をカプセル化して、管継手を腐食や汚れの進入等の外部の影響から保護すし、さらには、ロック部材が不慮のうちに挿入位置から外れないよう固定する。

本発明の他の態様によれば、ねじなし管継手のプラグは、上記のいずれの実施形態に従うねじなし管継手にも用いられるよう構成されている。

本発明のさらに他の態様によれば、ねじなし管継手のソケットは、上記のいずれの実施形態に従うねじなし継手にも用いられるよう構成されている。

本発明のさらに他の態様によれば、ねじなし管継手のロック部材は、上記いずれの実施形態に従うねじなし継手にも用いられるよう構成されている。

本発明のさらに他の態様によれば、水またはガスの供給ラインにタッピングジョイントを確立するためのサドルクランプは、ねじなし管継手に用いるプラグおよび／またはねじなし管継手に用いるソケットを具え、当該プラグおよびソケットが、上記いずれの実施形態に従うねじなし継手にも用いられるよう構成されている点に特徴がある。従って、水またはガスの供給ラインへのタッピングジョイントは、上記いずれの実施形態に従うねじなし継手をも具える点に特徴がある。さらに、水またはガスの供給ラインへのタッピングジョイントを確立するためのタッピングツールは、ねじなし管継手用のプラグおよび／またはねじなし管継手用のソケットを具え、該プラグおよびソケットが、上記いずれの実施形態に従うねじなし管継手にも用いられるよう構成されている点に特徴がある。上記いずれの実施形態に従うねじなし管継手を使用しても、タッピングジョイントを確立し動作させるタスクが大幅に簡潔化される。タップングジョイントは、既存のラインに新規のラインを枝分けする際、例えば、主水供給ラインやガス共有ラインから、建物の側線に枝分けする際に使用される。

以下に、例示的実施形態を参照して本発明をさらに説明する。該実施形態中の一般的な数字は、該当する各部位を参照している。

一実施形態に係るねじなし管継手の軸方向断面図である。 他の実施形態に係る管継手のソケットおよびプラグの軸方向断面図である。 図２の管継手の、プラグがソケット内に配置され且つロック要素が挿入された状態における横方向断面図である。 図３のロック要素の軸方向断面図である。 ねじなし管継手の一実施形態に係る、ソケットの軸方向断面の詳細図である。 ねじなし管継手の一実施形態に係る、凹部を具えるソケットの軸方向断面の詳細図である。 図５ａのショルダを具える管継手のロック要素の軸方向断面の詳細図である。 図５の管継手のロック要素の軸方向断面の詳細図である。 延長フラップを具えるロック要素の端部の立面図である。 把持手段を具えるロック要素の他の実施形態である。 ロック要素のさらに他の実施形態である。 さらに他の実施形態に係るねじなし管継手のソケット及び該ソケットに対応するロック要素の斜視図である。 図９の管継手の、プラグがソケット内に配置され且つロック要素が挿入された状態における横方向断面図である。 保護スリーブを具える、さらに他の実施形態に係る管継手を部分的に切断した際の側面図である。 他の保護スリーブを具える、さらに他の実施形態に係る管継手を部分的に切断した際の側面図である。 止め手段を具える、さらに他の実施形態に係るねじなし管継手の軸方向断面図である。 止め手段および半径方向のガイド／センタリング手段を具える、さらに他の実施形態にかかるねじなし管継手の軸方向断面図である。 さらに他の実施形態に係る管継手を具える、タッピングジョイントしたサドルクランプの斜視図である。

図１を参照すると、サドルクランプ３によって主管路１から副管路２を分岐させるタッピングジョイントは、ねじなし管継手１００を具えることができる。サドルクランプ３は、管継手１００のメス側を形成するソケット１０１を具えることができる。図示するように、副管路２の管端または副管路２とシール係合もしくはグリッピング係合して該副管路２を受けるアダプタピース４に、プラグ１０２を設けることができる。管継手１００のオス側を形成する該プラグ１０２を、ソケット１０１内に挿入方向１０に沿って導入すると、プラグ１０２の外周面と該面と協働するソケット１０１の周側壁の内面１０５との間に配置されたシール部材１０３によって封止された、流体通路が形成される。シール部材１０３は第１シール面１６０を具え、該第１シール面１６０は、挿入方向１０と同じ方向を向き且つ第２シール面１６１とは反対側に配置される。プラグ１０２は、ソケット１０１内に配置されると、ソケット１０１の周側壁１０６に設けられたスロット１０８を介して挿入方向１０と直交する横方向に挿入されるロック部材１０７によって、ソケット１０１内に保持される。ロック部材１０８は、挿入方向１０から見ると馬蹄形であり、シール部材１０３の背後にあるプラグ１０２の外周面１０４上に設けられた周溝１０９内で、プラグ１０２周りに係合する。取付位置でのロック部材１０７の端部は、半径方向に見て、プラグ１０２の外周面１０４と、ソケット１０１の周側壁１０６との間に位置している。取付位置において、ロック部材１０７は、ソケット１０１の輪郭の外側に突出しない。これにより、ロック部材１０７は、該ロック部材１０７を不慮のうちに取り外し得る外部からの影響や干渉から保護されるため、管継手１００が不所望に分離することがない。

ロック部材１０７は、プラグ１０２上の軸方向当接面に協働する第１軸方向端面１１０と、該第１軸方向端面の反対側に、ソケット１０１上の軸方向接触面１１３と協働する第２軸方向端面１１２とを有し、プラグとソケットとを離間する方向に引っ張る、軸方向の引張り力を吸収する。これによってプラグ１０２がソケット１０１内に保持される。さらに、ロック部材１０７の第１軸方向端面１１０および第２軸方向端面１１２は、ソケット１０１上の軸方向接触面１１４およびプラグ１０２上の軸方向当接面１１５とそれぞれ協働することができ、プラグ１０２が所定の挿入深さを超えて挿入されることを防ぐとともに、プラグ１０２をソケット１０１に対し所定の固定位置に配置することができる。図示の実施形態において、プラグ１０２の軸方向当接面１１１および１１５は、周溝１０９の軸方向側壁によって形成される。周溝１０９の底部によって、ロック部材１０７位置に、プラグ１０２の直径が定義される。ソケットの軸方向接触面は、スロット１０８の軸方向側壁、溝（図示せず）、同様に半径方向内側に突出するフランジなど、ソケット１０１の周側壁１０６に設けられるあらゆる構成により形成することができる。

図２〜４を参照すると、管継手２００は、ソケット２０１およびプラグ２０２を具える。ソケット２０１の収容キャビティは、円筒形チャンバ２１６，２１８，２１９と、円筒形チャンバ２１８を円筒形チャンバ２１６に接続する先細形チャンバ２１７とを具える。チャンバ２１６，２１７，２１８，２１９は、ソケット２０１の周側壁２０６によって定義される。プラグ２０２の外周面２０４は、ソケット２０１の円筒形チャンバ２１６，２１９と協働する円筒形の表面２２０，２２１を有し、プラグ２０２がソケット２０１内に整列するようにしている。より詳細には、円筒形表面２２０が円筒形チャンバ２１６と協働し、円筒形表面２２１が円筒形チャンバ２１９と協働する。プラグ２０２は、さらに、軸方向当接面２２３を有する半径方向フランジ２２２を有する。半径方向フランジ２２２は、ソケット２０１上の軸方向接触面２２４に直接作用することで、プラグの挿入深さを決定し、ソケット２０１に対して挿入されたプラグ２０２が傾くのを防止する。シール部材（図示せず）は、プラグ２０２に予め装着され、該プラグ２０２の先端に設けられた周方向チャネル２２５内の適所に保持されることが好ましい。シール部材は周方向チャネル２２５から僅かに突出しており、該シール部材を、プラグ２０２の外周面２０４上のチャネル２２５の底部と、ソケット２０１の円筒形チャンバ２１６の内面と、の間に具えることにより流体封止される。シール部材がプラグ２０２のチャネル２２５に予め装着されている場合に、プラグ２０２をソケット２０１内へ容易に挿入するには、円筒形チャンバ２１９の内側径を、プラグ２０２のチャネル２２５に装着された、拡大したシール手段の外径と同等またはそれより大きくする。さらに、円筒形チャンバ２１８の内側径を、プラグ２０２のチャネル２２５に装着された、拡大したシール手段の外径より大きくする。さらに、比較的大きな内側径を有する円筒形チャンバ２１８から、比較的小さな径を有する円筒形のシールチャンバ２１６へとスムーズに遷移する、先細りのチャンバ２１７を設ける。かかる遷移は、例えば、円錐形でもいいし、滑らかに丸められていてもいい。プラグ２０２は、挿入位置にロック部材２０７を介して固定される。ロック部材２０７は、半円形のスロット２０８を介して、ソケット２０１の周方向側壁２０６の、円筒形チャンバ２１８部分に挿入されている。スロット２０８は、中心軸ＣＡによって示される軸方向に対して直角に配向されている。装着位置において、ロック部材２０７は、溝２０９内にてプラグ２０２周りに係合し、プラグ２０２がソケット２０１内に正しく配置されている場合には、溝２０９がスロット２０８と整列する。

ロック部材２０７は馬蹄形であり、第１脚部２２６および第２脚部２２７を有する。第１脚部２２６および第２脚部２２７の遠位端２２８，２２９は隙間を介して離間し、遠位端とは反対側の近位端はブリッジ部２３０を介して相互に接続している。周溝２０９の底部は、ロック部材２０７が装着された位置にて、プラグ２０２の胴周りの輪郭を定義する。ロック部材２０７は弾性材からなり、緩和された状態におけるロック部材２０７の遠位端２２８，２２９の直径は、周溝２０９の底部におけるプラグ２０２の胴周りの径より小さい。ロック部材２０７は、遠位端２２８，２２９を先頭にしてスロット２０８から周溝２０９内に横向きに挿入し、ブリッジ部２３０上の圧力面２３１にわずかな圧力をさらに加えることによって該ロック部材２０７をさらに押し込み、脚部２２６，２２７が所定の位置でスナップするまで周溝２０９の底部周りにスライドさせ、周溝２０９内にてプラグ２０２周りに係合させることによって装着される。有利には、ロック部材の遠位端を適切な形状として、該ロック部材をスロットから横向きに挿入してプラグ周りに係合させる際に、ロック部材の脚部を広がり易くする。そのために、遠位端の表面は、ロック部材が最初に突き当たるプラグの外表面の接線方向となるよう構成することができ、さらに、ロック部材を挿入している間、プラグ外表面をスライドする遠位端が多かれ少なかれ接線接触を維持できるよう、ロック部材に丸みを持たせることができる。

好ましくは、ロック部材２０７は、周溝２０９の直径に対し、一度装着して緩和した状態において寸法決めされ、これにより、管継手２００が接続されたときの、ロック部材２０７材料のいかなる連続的なストレスまたは潜在的な障害も回避することができる。管継手２００内に配置されるとき、ロック部材２０７は、軸方向端面２１０，２１２を介して周溝２０９およびスロット２０８の側壁２１１，２１３，２１４，２１５と相互に作用し、ソケット２０１内におけるプラグ２０２の固定を維持する。ロック部材２０７の軸方向端面２１０，２１２は、プラグ２０２の協働する軸方向当接面２１１，２１５および協働するソケット２０１の接触面２１３，２１４と同様に平面であり、互いに平行かつ少なくとも１面は半径方向に対して傾斜している。

管継手２００は、ロック部材２０７を、スロットを介して溝２０９から取り出すだけで分離することができる。意図的な取り外しを容易にするためには、ロック部材２０７に把持手段を設けることが好ましく、かかる把持手段とは、例えば、脚部２２６，２２７上で外側に突出する耳部２３２，２４４のように、２本の指でロック部材を把持し、該ロック部材を係合位置からスナップできるものである。例えば掘削ツールによる管継手の過酷な扱いに起因して、ロック部材が意図せず外れることを抑制するためには、半径方向にみて、ロック部材２０７の遠位端２２８，２２９を、プラグ２０２の外表面２０４と、ソケット２０１の周側壁２０６との間に配置する。さらに、ロック部材２０７は、軸方向にみて、ソケット２０１の投影輪郭２３４より外側に突出しないことが好ましい。

図５および図６には、凸状円錐形の軸方向端面５１０，５１２を有するロック部材５０７と、該ロック部材５０７の凸状円錐形の軸方向端面５１０，５１２と協働する凸状円錐形の側壁５１３，５１４を有し、横方向の挿入スロット５０８が設けられたソケット５０１と、が示されている。よって、対応するプラグ（図示せず）の軸方向当接面は、ロック部材５０７の凸状円錐形の端面と対応して協働する、凹状円錐形とすることができる。従って、軸方向の荷重下では、協働する傾斜した軸方向面が、ロック部材５０７上に軸方向内側の力を生じさせるよう作用し、該ロック部材５０７を係合位置に保持する。

ロック部材は、第１軸方向端面５１０と、該第１軸方向端面５１０と反対側に配置された第２軸方向端面５１２と、を具え、スロット５０８は軸方向接触面５１３，５１４具え、これらにより区切られている。軸方向端面５１０，５１２は径方向外側に収束し、軸方向接触面５１３，５１４もまた径方向外側に収束している。当該収束する面間の角度（頂角）は、好ましくは３〜１５°であり、より好ましくは３〜８°である。

図中、軸方向端面の双方は同じ角度で傾斜し、径方向外側に収束している。軸方向接触面の双方についても同様である。しかしながら、軸方向端面５１０，５１２の一方を管継手の軸方向に対して傾斜させ、他方を該軸方向に対して垂直に形成することもできる。一端面と対向する一接触面は、同じ角度で形成される。

図５ａおよび図５ｂは、図５および図６の管継手の実施形態の変形例を示している。側壁／軸方向接触面５１３，５１４のそれぞれには、中心軸の近傍に配置された周方向凹部５６２が設けられている。端面５１０，５１２には周方向ショル５６３ダが設けられている。ロック部材５０７が挿入スロット５０８に配置されると、ショルダ５６３は、より安全なロック機構をもたらす凹部５６２に当接する。

収束する軸方向接触面５１４，５１３間の最小間隔はｄ１であり、軸方向端面５１０，５１２間の最大長さもｄ１である。これにより、ロック部材をスロット内に押し入れることができる。さらに、２つの部材が勘合することにより、ロック部材が安全に配置されていることが確認できる。

図７〜９は、ねじなし管継手に用いるロック部材の他の実施形態に係る、さらに有利な特徴の一例を示している。図７に示される馬蹄形のロック部材７０７は、脚部７２６，７２７の遠位端７２８，７２９にヒンジ止めされた延長フラップ７５０，７５１を具える。延長フラップ７５０，７５１は、遠位端７２８，７２９間に延びて該遠位端間の隙間を本質的に埋める。これにより、本発明に係る管継手のいずれかの実施形態にロック部材を装着した場合に、該ロック部材が閉じられたリング状または少なくとも隙間が低減された形状となる。延長フラップ７５０，７５１は、ロック部材７０７によるプラグ上へのスナップ係合には寄与しないが、しかしながら、ロック部材の軸方向の係合面を増大させて、保持および固定に関わるペリフェリ輪郭の割合を増すことができる。さらに、ロック部材を管継手に容易且つ素早く挿入して、プラグ周りに完全に係合させることができる。図８は、異なるタイプの把持手段８３２，８３３，８３５，８３６，８３７，８３８を具える他のロック部材の実施形態を示している。異なるタイプの把持手段８３２，８３３，８３５，８３６，８３７，８３８は、単体もしくは相互に組み合わせて用いることができる。かかる把持手段では、ロック要素の脚部に配置される耳部８３２，８３３とは異なり、ブリッジ部の上部にボス８３５を具えることや、ブリッジ部の側面上に、手で把持するよう構成された突起部／鼻部８３６，８３７を具えること、および／または、ロック部材の外側に、道具を用いて把持するよう構成された凹部／ポケット８３８を具えることができる。

ロック部材は、有利には、該ロック部材の軸方向の剛性を強化する一方で、半径方向の柔軟性を増すよう成形することができる。図９は、例えば、プラスチック材料またはステンレススチールのような金属から作られたロック部材９０７の実施形態を示している。該ロック部材の形状は、ペリフェリ／接線方向には波打つ一方で、軸方向には直線的に押し出されてなる形状である。柔軟性を制御するのに加えて、うねりによっても把持手段が提供される。

図１０は、横向きの挿入スロット１００８を有するソケット１００１および該ソケットに対応するロック要素１００７の斜視図である。スロット１００８は、該スロット１００８を囲う保護リム１０３９を有し、該保護リムは、外部からの影響による不慮の干渉から、ロック部材を挿入位置にて保護する。

図１１は、軸方向にみた管継手１０００の断面図である。管継手１０００はソケット１００１と、該ソケット１００１内に配置されたプラグ１００２と、該プラグ１００２の周りと係合した挿入位置にあるロック部材１００７と、を具える。ロック部材１００７の遠位端１０２８，１０２９は、外部干渉から保護されるよう、ソケット１００１の周方向周側壁１００６と、プラグ１００２の外側面１００４と、の間に配置されている。ロック要素は、該ロック要素１００７のブリッジ部の上部にボス１０３５と、該ロック要素側部の脚部１０２６，１０２７から径方向外側に突出する耳部１０３２，１０３３と、が設けられている。保護リム１０３９は、図１１の軸方向投影図にみられるような投影輪郭１０３４を有する。かかる投影輪郭１０３４は、挿入位置におけるロック要素１００７の輪郭を完全に覆い、これによって、上述のように、ロック要素１００７を不慮の取り外れから保護する。

図１２は、ロック部材１２０７によって互いに固定されたソケット１２０１およびプラグ１２０２を具える、管継手１２００のさらに他の実施形態である。管継手１２００は、ソケット１２０１上の開口ポジションＡと開口ポジションＢとの間を摺動可能である保護スリーブ１２４０をさらに具える。保護スリーブが開口ポジションＡにあるときは、ソケット１２０１の挿入スロット１２０８にアクセス可能であり、閉口ポジションＢにあるときは、プラグ１２０２とソケット１２０１との間の外側接合部１２４２にはいかなる隙間もなく、スロット１２０８が保護スリーブによって覆われている。好ましくは、保護スリーブ１２４０は内側に突出するラッチング突出部１２４１を有し、該保護スリーブ１２４０が閉口位置Ｂにあるときにスロット１２０８に係合する。

保護スリーブ１３４０を具える管継手の他の実施形態は図１３に示されているが、図１〜６ａに示した実施形態においても適用可能である。管継手１３００は、ロック部材１３０７によって互いに固定されたソケット１３０１およびプラグ１３０２を具える。保護スリーブ１３４０は、プラグ１３０２上の開口ポジションＡと開口ポジションＢとの間を摺動可能であり、プラグ１３０２がソケット１３０１内に位置し、保護スリーブが開口ポジションＡにあるときは、ソケット１３０１の挿入スロット１３０８にアクセス可能であり、閉口ポジションＢにあるときは、プラグ１３０２とソケット１３０１との間の外側接合部１３４２にはいかなる隙間もなく、スロット１３０８が保護スリーブによって覆われている。好ましくは、保護スリーブ１３４０は内側に突出するラッチング突出部１３４１を有し、該保護スリーブ１２４０が閉口ポジションＢにあるときにスロット１２０８に係合する。保護スリーブ１２４０，１３４０は、ロック機構および管継手１２００，１３００のシール部への汚れの進入を効果的に防ぎ、さらには、ロック部材１２０７，１３０７を挿入位置に維持する。

図１４，１５は、管継手１４００，１５００のさらなる実施形態を示しており、ここでは、副管路を主管路に接続するためのサドルクランプによるタッピングジョイントが実施されている。管継手１４００，１５００には、プラグ１４０２，１５０２上に突起部１４４３，１５４３と、ソケット１４０１，１５０１上に協働ノッチ１４４４，１５４４が設けられている。図１５に示される実施形態は、さらに、ソケット１５０１およびプラグ１５０２の各々に延長部１５４５，１５４６を具えている。また、図中に２方向矢印で示されるような、ソケット１５０１に対するプラグ１５０２の傾きを抑制するべく、付加的なガイド／センタリング手段１５４７を具えている。ソケット／プラグ管継手は、サドルクランプ３のソケット部分１４０１，１５０１に示されるように、管継手を設置する管の先端に一体的に設けることもできる。また、管継手は、他のいかなる構成要素にも取り付け可能なアダプタピースとして提供することもできる。例えば、図１４および１５に示されように、管継手１４００，１５００のプラグ部分１４０２，１５０２の遠端に示されているような、従来のねじによって提供することができる。

図１６は、自由に回転可能である管継手１６００の実施形態の使用図である。管継手１６００は、副管路２を水平の供給ライン（主管路）１から分岐し、該供給ラインの上部から垂直なタッピングジョイントを提供するべくサドルクランプ３を用いている。サドルクランプ３の上部にはプラグ１６０２を受けるソケット１６０１が設けられ、プラグ１６０２は、ロック要素１６０７によってソケット１６０１に固定されている。プラグ１６０２はさらに、９０度の曲げを介して水平の副管路２に接続されている。プラグ１６０１は、ソケット１６０２に対して、垂直に配向された中心軸ＣＡの周りを自由に回転できるよう構成されているため、副管路２は、任意の水平方向のポイントに容易に調整することができ、これにより、副管路の敷設を大いに簡素化することができる。

以上、実施形態を例示して本発明を説明してきたが、これらの実施形態の代替的および同等のバリエーションは当業者にとって明らかである。例えば、タッピングジョイントに管継手を用いる代わりに、管継手を、パイプの端部を相互に接続したり、パイプライン内にバルブを挿入したり、一時的にタッピングドリルに接続したりと、電源ネットワーク内の他の流体接続を確立し、操作し、また切断するために用いることもできる。また、本発明の範囲を逸脱することなくプラグおよびソケットを交換すること、すなわち、プラグに合せてソケットを交換することおよびその逆もまた可能であることは明らかである。

１ 主管路
２ 副管路
３ サドルクランプ
４ アダプタピース
１０ プラグ挿入方向
Ｘ００ 管継手
Ｘ０１ ソケット
Ｘ０２ プラグ
Ｘ０３ シール部材
Ｘ０４ プラグの外周面
Ｘ０５ ソケットの周側壁の内面
Ｘ０６ ソケットの周側壁
Ｘ０７ ロック部材
Ｘ０８ 横方向挿入口
Ｘ０９ 周溝
Ｘ１０，Ｘ１２ 第１軸方向端面、第２軸方向端面
Ｘ１１，Ｘ１５ 軸方向当接面
Ｘ１３，Ｘ１４ 軸方向接触面
Ｘ１６，Ｘ１８，Ｘ１９ ソケットの円筒形チャンバ
Ｘ１７ ソケットの先細形チャンバ
Ｘ２０，Ｘ２１ プラグ外表面の円筒部
Ｘ２２ 半径方向フランジ
Ｘ２３ 軸方向当接面
Ｘ２４ 軸方向接触面
Ｘ２５ 周方向チャネル
Ｘ２６，Ｘ２７ 脚部
Ｘ２８，Ｘ２９ 遠位端
Ｘ３０ ブリッジ部
Ｘ３１ 圧力面
Ｘ３２，Ｘ３３ 把持手段（耳部）
Ｘ３４ ソケットの投影輪郭
Ｘ３５ 把持手段（ボス）
Ｘ３６，Ｘ３７ 把持手段（突起部／先端部／凹部）
Ｘ３８ 把持手段（凹部／ポケット）
Ｘ３９ 保護リム
Ｘ４０ 保護スリーブ
Ｘ４１ ラッチング突出部
Ｘ４２ プラグおよびソケット間の外側接合部
Ｘ４３，Ｘ４４ 止め手段
Ｘ４５，Ｘ４６ 延長部
Ｘ４７ ガイド／センタリング手段
Ｘ５０，Ｘ５１ 延長フラップ
Ｘ６０ 第１シール面
Ｘ６１ 第２シール面
Ｘ６２ 周方向凹部
Ｘ６３ 周方向ショルダ
Ａ 開口ポジション
Ｂ 閉口ポジション
ＣＡ 中心軸

米国特許第５，６０７，１９２号明細書および英国特許第８２７，２４７号明細書には、冒頭で説明したような管継手構造が記載されている。この継手の欠点は、軸方向の荷重下では、ロック部材が、該ロック部材が配置された凹部から離脱するおそれがあることである。これは、ロック部材および凹部間の係合面の構造に起因する。
米国特許第５，６０７，１９２号明細書および英国特許第８２７，２４７号明細書には、開口を介して可撓性要素を挿入することによりロックを行う管継手が開示されている。かような解決手段のデメリットは、可撓性要素を挿入することによる継手およびロックは、面倒なプロセスを構成することにある。

米国特許第５，６０７，１９２号明細書 英国特許第８２７，２４７号明細書

Claims (21)

1. ねじなし管継手（Ｘ００）であって、
   ソケット（Ｘ０１）と、前記ソケット（Ｘ０１）内に、挿入方向（１０）に挿入されるよう構成されたプラグ（Ｘ０２）と、前記プラグ（Ｘ０２）の外周面（Ｘ０４）と、該プラグと協働する前記ソケット（Ｘ０１）の周側壁（Ｘ０６）の内面（Ｘ０５）との間に配置され、前記プラグ（Ｘ０２）が前記ソケット（Ｘ０１）内に配置されると流体を気密封止する、シール部材（Ｘ０３）と、を具え、
   前記シール部材（Ｘ０３）は、前記挿入方向と同方向を向いた第１シール面（Ｘ６０）と、該第１シール面の反対側に第２シール面（Ｘ６１）とを具え、
   前記プラグ（Ｘ０２）は、ロック部材（Ｘ０７）によって前記ソケット（Ｘ０１）内に保持され、該ロック部材（Ｘ０７）は、前記ソケット（Ｘ０１）の前記周側壁（Ｘ０６）のスロット（Ｘ０８）から横向きに挿入されて、前記第２シール面（Ｘ６１）の近傍にて、前記プラグ（Ｘ０２）の周りに係合し、
   前記ロック部材（Ｘ０７）の遠位端（Ｘ２８，Ｘ２９）は、半径方向にみると、取付け位置にて前記プラグ（Ｘ０２）の前記外周面（Ｘ０４）と、前記ソケット（Ｘ０１）の前記周側壁（Ｘ０６）との間に配置され、
   前記ロック部材は、第１軸方向端面（Ｘ１０）と、該第１軸方向端面（Ｘ１０）の反対側に配置された第２軸方向端面（Ｘ１２）とを具え、前記スロットは、軸方向接触面（Ｘ１３，Ｘ１４）によって区切られ、
   前記ロック部材の前記軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）が半径方向外側に収束し、且つ前記スロットの前記軸方向接触面（Ｘ１３，１４）が半径方向外側に収束することを特徴とする、ねじなし管継手。
2. 請求項１に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ０７）の少なくとも一方の軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）が管継手の軸方向に対して傾斜し、他方の軸方向端面が管継手の軸方向に対して垂直であり、該軸方向端面の各々と対面する前記軸方向接触面（Ｘ１３，Ｘ１４）が前記軸方向端面と同等の角度で形成されている、ねじなし管継手。
3. 請求項１または２に記載のねじなし管継手であって、前記軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）がともに同じ角度で半径方向外向きに収束するよう傾斜し、前記軸方向接触面（Ｘ１３，Ｘ１４）が同等の角度で形成されている、ねじなし管継手。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、収束する前記軸方向接触面（Ｘ１４，１３）間の最小間隔はｄ１であり、前記軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）間の最大長さが実質的にｄ１である、ねじなし管継手。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ソケット（Ｘ０１）の少なくとも一方の軸方向接触面（Ｘ１３，Ｘ１４）における、前記管継手（Ｘ００）の中心軸に最も近い領域に周方向凹部（Ｘ６２）が設けられ、該軸方向接触面と対向する前記ロック部材（Ｘ０７）の前記軸方向端面（Ｘ１０，Ｘ１２）に、該ロック部材が前記スロット（Ｘ０８）内に配置されると前記凹部（Ｘ６２）と係合するよう適合された周方向ショルダ（Ｘ６３）が設けられている、ねじなし管継手。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ０７）の前記第１軸方向端面（Ｘ１０）が、前記プラグ（Ｘ０２）上に設けられた軸方向当接面（Ｘ１１）と協働し、前記第１軸方向端面（Ｘ１０）とは反対側の前記第２軸方向端面（Ｘ１２）が、前記ソケット（Ｘ０１）に設けられた軸方向接触面（Ｘ１３）と協働することによって、前記プラグ（Ｘ０２）と前記ソケット（Ｘ０１）とを引き離す向きに働く引張り力を吸収する、ねじなし管継手。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ０７）が、第１脚部（Ｘ２６）および第２脚部（Ｘ２７）を有する馬蹄形であり、前記第１脚部（Ｘ２６）および前記第２脚部（Ｘ２７）の遠位端（Ｘ２８，Ｘ２９）が隙間を介して離間し、該遠位端（Ｘ２８，Ｘ２９）とは反対側の近位端はブリッジ（Ｘ３０）を介して接続している、ねじなし管継手。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ０７）が、スナップフィットにより前記プラグ（Ｘ０２）の周囲に係合するよう構成されたスプリングクリップである、ねじなし管継手。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ０７）が、挿入位置における軸方向投影で、前記ソケット（Ｘ０１）表面の投影輪郭（Ｘ３４）より外側には突出しない、ねじなし管継手。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（２０７）の少なくとも１つの前記軸方向端面（２１０，２１２）、前記プラグ（２０２）の協働する前記軸方向当接面（２１１，２１５）、および／または、前記ソケット（２０１）の協働する前記軸方向接触面（２１３，２１４）が、前記軸方向に対して垂直であり、且つ互いに平行である、ねじなし管継手。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（５０７）の前記軸方向端面（５１０，５１２）の少なくとも一方は凸状円錐形であり、且つ該軸方向端面と協働する、前記プラグの前記当接面および／または前記ソケット（５１３，５１４）の前記接触面が凸状円錐形であり、これらの協働面は、軸方向荷重が管継手に適用されると互いに押圧し、前記ロック部材（５０７）を半径方向内側に押し込む、ねじなし管継手。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（７０７）が、前記第１脚部（７２６）および前記第２脚部（７２７）の遠位端（７２８，７２９）にヒンジ止めされた延長フラップ（７５０，７５１）を具える、ねじなし管継手。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ０７）に、該ロック部材（Ｘ０７）を把持して前記挿入位置から取り除くための１つ以上の把持手段Ｘ３２，Ｘ３３，Ｘ３５，Ｘ３６，Ｘ３７，Ｘ３８）が設けられている、ねじなし管継手。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ７）を複数具える、ねじなし管継手。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記シール部材（Ｘ０３）が、前記プラグ（Ｘ０２）の前記外周面（Ｘ０４）に予め取付けられている、ねじなし管継手。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記シール部材（Ｘ０３）を複数具える、ねじなし管継手。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、半径方向ガイド／センタリング手段（Ｘ４７）および／または軸方向サポート手段（Ｘ２３，Ｘ２４）をさらに具え、前記ソケット（Ｘ０１）に対する前記プラグ（Ｘ０２）の傾斜および／または回転に関連する、前記管継手（Ｘ００）のいかなる弛みも低減する、ねじなし管継手。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記プラグの前記外周面（Ｘ０４）と、該外周面と協働する前記ソケット（Ｘ０１）の周側壁（Ｘ０６）の内面と、が円形断面を有する、ねじなし管継手。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、組み立てた前記管継手（Ｘ００）の前記プラグ（Ｘ０２）が、前記軸方向に平行である中心軸（ＣＡ）の周りに、前記ソケット（Ｘ０１）に対し自由に回転可能である、ねじなし管継手。
20. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記プラグ（Ｘ０２）が前記軸方向と平行である中心軸（ＣＡ）の周りを前記ソケットに対して回転すること、を防止するための止め手段（Ｘ４３，Ｘ４４）を具える、ねじなし管継手。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載のねじなし管継手であって、前記ロック部材（Ｘ０７）を前記挿入位置に封入し、前記ソケット（Ｘ０１）の前記スロット（Ｘ０８）を封止する、保護スリーブ（Ｘ４０）をさらに具える、ねじなし管継手。

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