JP2023550786A - パイプ継手挿入デバイス、パイプ継手アセンブリ、及び、それらの形成方法 - Google Patents

Abstract

ポリマーパイプは、第１端部と第２端部との間の長さ部分を備え、前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有している。前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する鐘型（ベル型）端部または雌型端部である。挿入デバイスが、前記第２端部内に受容されており、本体材料で形成された環状本体部と、当該挿入デバイスの一部として形成されたスプライン部分と、を有している。前記スプライン部分は、前記挿入デバイスによって担持されて前記環状本体部の軸線に対して半径方向に弾性的に移動可能であるスプラインを含む。

Description

（関連出願のデータ）
この特許出願は、各々「パイプ継手挿入デバイス、パイプ継手アセンブリ、及び、それらの形成方法」と題された、同時係属中の、２０２１年７月１２日に出願された米国特許仮出願第６３／２２０，８９３号、及び、２０２０年１１月２３日に出願された米国特許仮出願第６３／１１７，１４８号の利益を受ける権利があり、それらの優先権を主張する。これらの仮出願の全内容が、当該参照によって本明細書に組み込まれる。

（発明の分野）
本開示は、全体としてパイプ継手に関し、より具体的には、パイプ継手挿入デバイス、及び、そのような挿入デバイスを使用するパイプ継手アセンブリ、並びに、そのような挿入デバイスを利用してパイプ継手に組み込む方法、に関する。

（背景技術）
パイプセクションは、継手（ジョイント）で互いに結合されて、延長された長さのパイプを形成する。ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）パイプなどの非金属パイプは、しばしば、継手を形成するためにスプラインなどの機械的な係止構造を使用する。従来のスプラインタイプの拘束型パイプ継手システムは、典型的には、スプライン溝、別個のスプライン、及び、パイプ継手のスプラインから軸方向に離れて配置される別個のシール、を有する。スプライン溝とシール溝とは、典型的には、パイプ端の内面に機械加工され、シールとスプラインも、典型的には、パイプ端部及び継手内に別個に設置される。

スプライン溝、スプライン及びシール部分は、別途に製造される必要があるため、製造コストが比較的高い。別個の部分（部品）を製造するために、及び、別個の部分（部品）をパイプ継手に設置するために、追加の人員並びに／または時間及び労力が必要とされる。このような設計の例は、米国特許第５，６６２，３６０号、米国特許第７，２８４，３１０号、及び、米国特許第７，５３７，２４８号に開示及び記載されている。一部のユーザは、拘束型パイプ継手、スプライン配置、パイプ継手アセンブリ、及び対応する方法、の改善から恩恵を受けるであろう。従って、拘束型パイプ継手、挿入デバイス、及び継手係止コンポーネント、の改良が引き続き注目されている。

本開示の教示による一実施例において、ポリマーパイプは、第１端部と第２端部との間の長さ部分を備え、前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有している。前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する鐘型（ベル型）端部である。挿入デバイスが、前記第２端部内に受容されており、本体材料で形成された環状本体部と、当該挿入デバイスの一部として形成されたスプライン部分と、を有している。前記スプライン部分は、前記挿入デバイスによって担持されて前記環状本体部の軸線に対して半径方向に弾性的に移動可能であるスプラインを含む。

一実施例において、前記環状本体部は、前記本体材料よりも剛性が低いシール材料が結合されたシール部分を更に有し得る。

一実施例において、前記挿入デバイスは、前記環状本体部によって担持されたシール材料であって、半径方向内側方向に面する内側シールを画定するシール材料を含み得る。

一実施例において、前記シール材料は、半径方向外側方向に面して当該ポリマーパイプの内径面に接触する外側シールを画定し得る。

一実施例において、前記シール材料は、前記環状本体部を貫通し得て、前記内側シールと前記外側シールとの両方を一体的に形成し得る。

一実施例において、前記環状本体部は、成形要素であり得て、前記シール材料は、前記挿入デバイスの一部として、前記環状部材部に対して、同時成形され得るか、インサート成形され得るか、または、オーバーモールドされ得る。前記環状本体部の前記本体材料は、実質的に剛性であり得て、第１デュロメータ硬さを有し得て、前記シール材料は、前記環状本体部の実質的に剛性の材料よりも低い第２デュロメータ硬さを有し得る。

一実施例において、前記環状本体部の前記本体材料は、高分子材料から形成され得る。前記シール材料は、前記高分子材料よりも剛性の低いエラストマー材料から形成され得る。

一実施例において、前記シール材料は、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＩＲ／ＳＢＲブレンド、ニトリル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、合成ゴム、及び、フルオロポリマーエラストマー、のうちの少なくとも１つである、エラストマー材料であり得る。

一実施例において、当該ポリマーパイプは、前記第２端部の内径（ＩＤ）表面上に周方向に配置された１または複数の挿入凹部を更に備え得る。前記挿入デバイスは、前記１または複数の挿入凹部内に着座し得る。

一実施例において、前記挿入デバイスは、約３インチ～約４８インチの範囲内の内径と、約０．１２５インチ～約３インチの軸方向長さと、を有し得る。

一実施例において、前記スプラインは、前記環状本体部の一体部分であり得て、前記本体材料で形成され得る。前記スプラインは、１または複数の脆弱接続部によって、前記環状本体部の前記スプライン部分に接続され得て、前記１または複数の脆弱接続部は、破壊されることで、前記スプラインが前記環状本体部に対して半径方向に移動することを許容するように構成され得る。

本開示の教示による一実施例において、第１端部と第２端部との間の長さ部分を備えたポリマーパイプを形成する方法は、挿入デバイスをマンドレルの外径上に設置する工程を備える。当該挿入デバイスは、本体材料で形成された略環状本体部と、当該挿入デバイスの一部として形成されたスプライン部分と、を有する。前記マンドレルは、加熱された時の前記ポリマーパイプの前記第２端部内に強制的に位置決めされて、直径を拡大し、前記長さ部分と前記第１端部とが第１直径を有して前記第２端部が前記第１直径より大きい第２直径を有するように鐘型化される（ｂｅｌｌｅｄ）。前記ポリマーパイプの前記第２端部は、前記挿入デバイスの周りで冷却され、それによって前記挿入デバイスをその中に保持する前記第２端部の前記内径内の挿入凹部を形成する。前記スプライン部分は、前記挿入デバイスによって担持されて前記環状本体部の軸線に対して半径方向に弾性的に移動可能であるスプラインを含む。

一実施例において、前記冷却する工程は、前記マンドレルが前記ポリマーパイプの前記第２端部から取り外される前に少なくとも部分的に行われ得る。前記ポリマーパイプの前記第２端部を前記マンドレルに向けて半径方向に吸引するために、真空が適用され得る。

一実施例において、前記冷却する工程は、前記マンドレルが前記第２端部から取り外された後も継続し得る。

本開示の教示による一実施例において、ポリマーパイプの鐘型端部のための挿入デバイスは、本体材料から形成され、スプライン部分を有する環状本体部と、当該挿入デバイスに接続され、前記環状本体部の軸線に対して半径方向に移動可能であるスプラインと、を備える。

一実施例において、当該挿入デバイスは、前記環状本体部のシール部分と、前記シール部分に結合、接着または他の態様で接合されたシール材料であって、前記本体材料よりも剛性が低いシール材料と、を更に備え得る。

一実施例において、前記スプラインは、当該スプラインが前記半径方向に移動される時に回動可能な態様で曲がるように構成された前記シール材料の一部に結合され得る。

一実施例において、前記スプラインは、前記半径方向に移動するために、半径方向に拡張するように構成され得る。

本開示の教示による一実施例において、パイプ継手アセンブリは、第１端部と第２端部との間の長さ部分を有するポリマーパイプを備えている。前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する雌型端部または鐘型端部である。挿入デバイスが、前記第２端部内に受容され、スプライン部分と、当該スプライン部分によって一体的且つ弾性的に担持されたスプラインと、を伴って、本体材料で形成された環状本体部を有している。（もう１つの）パイプが、前記ポリマーパイプの前記第２端部内に設置されたスピゴット端部を有している。前記スピゴット端部は、外径面上にスプライン溝を有しており、前記スプラインは、前記スプライン溝内に着座して、前記ポリマーパイプに接続された前記パイプを軸方向に保持する。

一実施例において、前記挿入デバイスは、前記環状本体部のシール部分と、前記シール部分によって担持されたシール材料と、を含み得る。当該シール材料は、前記本体材料よりも剛性が低い場合がある。

一実施例において、前記シール材料は、前記スピゴット端部の外径面と接触する内側シールを形成し得る。

一実施例において、前記スプラインは、前記スピゴット端部を前記ポリマーパイプの前記第２端部内に取り付けることを許容するために、前記スピゴット端部によって半径方向外側に移動されるように構成され得る。前記スプラインは、前記スプライン溝と整列される（位置合わせされる）時に半径方向内側に移動して前記スプライン溝内に着座するように構成され得る。

一実施例において、前記ポリマーパイプ、前記スピゴット端部、及び、前記挿入デバイスは、各々が完全に非金属であり得る。

本開示の教示による一実施例において、パイプ継手の組立方法は、スピゴット端部と、前記スピゴット端部の外径面上のスプライン溝と、を有する第１パイプを提供または取得する工程と、鐘型端部を有する第２パイプを提供または取得する工程と、を備える。前記第１パイプの前記スピゴット端部は、前記第２パイプの前記鐘型端部内に嵌合するサイズとされている。挿入デバイスが、前記鐘型端部内に保持され、スプライン部分と、当該スプライン部分によって移動可能且つ弾性的に担持されたスプラインと、を伴う環状本体部を含む。前記挿入デバイスの前記スプラインが前記スピゴット端部の前記スプライン溝と軸方向に整列されるように、前記第１パイプの前記スピゴット端部が前記第２パイプの前記鐘型端部内に挿入される。前記スプラインは、少なくとも部分的に前記スプライン溝内に存在して、前記第１パイプ及び前記第２パイプを互いに結合した状態に保持する。

一実施例において、当該方法は、前記環状本体部のシール部分によって担持されたシール材料を提供する工程を備え得て、前記シール材料の内側シールが、前記スプライン溝から軸方向に離間した位置で前記スピゴット端部の外径面に接触する。

本開示の教示による一実施例において、パイプシステムは、第１端部と第２端部との間の長さ部分を有するポリマーパイプを備える。前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する雌型端部または鐘型端部である。１または複数の挿入凹部が、前記ポリマーパイプの前記鐘型端部の内径面に形成されている。挿入デバイスが、前記第２端部内に受容され、シール部分とスプライン部分とを伴う環状本体部を有している。シール材料が、前記シール部分に結合されており、スプラインが、前記スプライン部分の一部として一体化されている。前記スプラインは、前記環状本体部によって移動可能且つ弾性的に担持されており、前記挿入デバイスの軸線に対して半径方向に移動可能である

一実施例において、当該パイプシステムは、前記ポリマーパイプの前記鐘型端部内に設置されたスピゴット端部を有するパイプを備え得る。前記スピゴット端部は、外径面上にスプライン溝を有し得て、前記スプライン溝は、前記挿入デバイスの前記スプラインと軸方向に整列して当該スプラインを受容し得て、前記ポリマーパイプと前記スピゴット端部とを軸方向に結合し得る。

本開示の教示による一実施例において、ポリマーパイプは、第１端部と第２端部との間の長さ部分を備え、前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する鐘型端部である。挿入デバイスが、前記第２端部内に受容される。前記挿入デバイスは、本体材料で形成されてシール部分を有する略環状本体部と、前記本体材料よりも柔軟または剛性が低いシール材料と、を有する。前記シール材料は、前記環状本体部と当該シール材料との接続構造間の協調によって、前記環状本体部の前記シール部分に機械的に接続される。

一実施例において、前記環状本体部は、本体材料で形成されたスプライン部分を含み得る。前記スプライン部分は、前記環状本体部に対して半径方向に弾性的に移動可能であるスプラインを含み得る。

一実施例において、前記挿入デバイスは、前記環状本体部の一部として形成されたスプライン溝を含み得る。

一実施例において、前記シール材料は、半径方向内側方向に面する内側シール部分と、半径方向外側方向に面する外側シール部分と、を有し得る。前記シール材料は、前記シール部分の前記本体材料を通る１または複数の半径方向開口を貫通し得て、前記内側シール部分及び前記外側シール部分の両方を一体的に形成し得る。前記接続構造は、前記１または複数の半径方向開口を含み得る。

一実施例において、前記ポリマーパイプは、前記第２端部の内径（ＩＤ）表面に形成された１または複数の挿入凹部を含み得て、前記環状本体部は、前記１または複数の挿入凹部内に着座し得る。

一実施例において、前記１または複数の挿入凹部は、前記パイプの前記第２端部の鐘型化処理（べリングプロセス）の結果として、形成され得る。

一実施例において、前記シール材料は、前記挿入デバイスの一部として、前記環状部材部に対して、同時成形（コモールド）要素、インサート成形要素、または、オーバーモールド要素、であり得る。前記本体材料は、実質的に剛性であり得て、第１デュロメータ硬さを有し得て、前記シール材料は、前記環状本体部の実質的に剛性の材料よりも低い第２デュロメータ硬さを有し得る。

一実施例において、前記環状本体部の前記本体材料は、高分子材料から形成され得る。前記シール材料は、前記高分子材料よりも剛性の低いエラストマー材料から形成され得る。

一実施例において、前記シール材料は、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＩＲ／ＳＢＲブレンド、ニトリル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、合成ゴム、及び、フルオロポリマーエラストマー、のうちの少なくとも１つである、エラストマー材料であり得る。

一実施例において、前記挿入デバイスは、約３インチ～約４８インチの範囲内の内径と、約０．１２５インチ～約３インチの軸方向長さと、を有し得る。

一実施例において、前記接続構造は、前記環状本体部の前記シール部分を半径方向に貫通して形成された複数の孔を含み得る。前記シール材料は、前記複数の孔を貫通し得る。

一実施例において、前記接続構造は、周方向に間隔を空けて軸線方向に延在する前記環状本体部の複数のブリッジ部を含み得る。前記シール材料は、前記間隔を空けたブリッジ部の間のギャップまたはスロットを介して、前記環状本体部を貫通し得る。

一実施例において、ポリマーパイプは、前述の方法によって形成され得て、前記挿入デバイスの前記シール材料及び前記環状本体部は、前記環状本体部と前記シール材料との接続構造間の協調によって互いに機械的に接続保持される。

本開示の教示による一実施例において、ポリマーパイプの雌型端部または鐘型端部のための挿入デバイスは、本体材料で形成されてシール部分と当該シール部分に当該環状本体部の接続構造によって機械的に保持されたシール材料とを有する環状本体部を備える。前記シール材料は、前記本体材料よりも柔軟または剛性が低い。前記接続構造は、軸線方向及び半径方向において前記シール材料と干渉して、前記機械的な接続を容易化する。

一実施例において、前記機械的構造は、前記シール部分上に、半径方向外側表面と半径方向内側表面とを含み得る。前記シール材料は、前記半径方向外側表面及び前記半径方向内側表面の両方に対して配置され得る。前記機械的構造は、１または複数の軸方向に面する表面をも含み得る。前記シール材料は、前記１または複数の軸方向に面する表面に対しても配置され得る。

一実施例において、前記機械的構造の前記１または複数の軸方向に面する表面は、前記環状本体部の前記シール部分上の軸方向突部上に設けられ得る。

一実施例において、前記シール材料は、前記環状本体部を通って半径方向に互いに対して一体的に接続された半径方向内側シールと半径方向外側シールとを画定し得る。

一実施例において、パイプ継手アセンブリは、第１端部と第２端部との間の長さ部分を有するポリマーパイプを備え、前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する鐘型（ベル型）端部である。挿入デバイスが、前記第２端部内に受容されており、シール部分を有する環状本体部と、当該シール部分によって担持されたシール材料と、を有している。前記シール材料は、前記本体材料よりも剛性が低く、接続構造によって前記環状本体部に機械的に接続されている。スピゴット端部を有する（もう１つの）パイプが、前記ポリマーパイプの前記第２端部内に設置される。

一実施例において、パイプ継手アセンブリは、前記環状本体部のスプライン部分によって一体的且つ弾性的に担持され前記本体材料から形成されたスプラインと、前記パイプの前記スピゴット端部の外径上のスプライン溝と、を備え得る。前記スプラインは、前記スプライン溝内に着座し得て、前記ポリマーパイプに接続された前記パイプを軸方向に保持し得る。

一実施例において、前記スプラインは、前記スピゴット端部を前記ポリマーパイプの前記第２端部内に取り付けることを許容するために、前記スピゴット端部によって半径方向外側に移動されるように構成され得る。前記スプラインは、前記スプライン溝と整列される時に半径方向内側に移動して前記スプライン溝内に着座するように構成され得る。

一実施例において、前記ポリマーパイプ、前記（もう１つの）パイプ、及び、前記挿入デバイスは、各々が完全に非金属であり得る。

一実施例において、前記シール材料は、前記ポリマーパイプの内面に接触する外側シールを形成し得て、前記パイプの前記スピゴット端部の外面に接触する内側シールを形成し得る。

一実施例において、前記外側シールは、前記シール部分の半径方向外面に配置され得て、前記内側シールは、前記シール部分の半径方向内面に配置され得て、端部シールが、前記シール部分の端部を取り囲み得る。前記内側シール、前記外側シール及び前記端部シールは、前記機械的構造の少なくとも一部を画定し得る。

一実施例において、前記シール材料は、前記環状本体部を通る複数の貫通孔、ギャップ（間隙）及び／またはスロットを介して、当該環状本体部を貫通し得る。

一実施例において、前記貫通孔、間隙及び／またはスロットは、軸方向に主要部分とシール部分との間にある前記環状本体部の一部内に形成され得る。

一実施例において、パイプ継手アセンブリは、前記挿入デバイスの前記環状本体部によって形成された第１スプライン溝と、前記パイプの前記スピゴット端部の外径上の第２スプライン溝と、を備え得る。スプラインが、前記第１及び第２スプライン溝と軸方向に整列される時にそれら内に着座し得て、前記ポリマーパイプに接続された前記パイプを軸方向に保持し得る。

本発明の目的、特徴及び利点は、図面と併せて以下の説明を読むことで明らかになるであろう。

図１は、本開示の教示に従って構成されたパイプ継手アセンブリの一実施例の斜視図を示す。

図２は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスを含む図１のパイプ継手アセンブリの分解図を示す。

図３は、図２のパイプ継手アセンブリの３－３線断面図を示す。

図４及び図５は、図２のパイプ継手アセンブリの挿入デバイスの対向する斜視図を示す。 図４及び図５は、図２のパイプ継手アセンブリの挿入デバイスの対向する斜視図を示す。

図６は、図４及び図５の挿入デバイスの分解図を示す。

図７は、図４の挿入デバイスの７－７線断面図を示す。

図８乃至図１１は、組み立てられる進行段階での図３のパイプ継手アセンブリの図を示す。 図８乃至図１１は、組み立てられる進行段階での図３のパイプ継手アセンブリの図を示す。 図８乃至図１１は、組み立てられる進行段階での図３のパイプ継手アセンブリの図を示す。 図８乃至図１１は、組み立てられる進行段階での図３のパイプ継手アセンブリの図を示す。

図１２は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の一部の拡大断面図を示す。

図１３は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の一部の拡大斜視断面図を示す。

図１４は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の一部の拡大斜視断面図を示す。

図１５は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスを含む、図１のそれと同様の、パイプ継手アセンブリの分解図を示す。

図１６は、図１５のパイプ継手アセンブリの１６－１６線断面図を示す。

図１７及び図１８は、図１５のパイプ継手アセンブリの挿入デバイスの対向する斜視図を示す。 図１７及び図１８は、図１５のパイプ継手アセンブリの挿入デバイスの対向する斜視図を示す。

図１９は、図１７及び図１８の挿入デバイスの、スプラインを除いた、環状本体部及びシール材料の斜視図を示す。

図２０は、シール材料を除いた、図１７及び図１８の挿入デバイスの環状本体部の図を示す。

図２１は、図１７の挿入デバイスの２１－２１線断面図を示す。

図２２至図２５は、組み立てられる進行段階での図１６のパイプ継手アセンブリの図を示す。 図２２至図２５は、組み立てられる進行段階での図１６のパイプ継手アセンブリの図を示す。 図２２至図２５は、組み立てられる進行段階での図１６のパイプ継手アセンブリの図を示す。 図２２至図２５は、組み立てられる進行段階での図１６のパイプ継手アセンブリの図を示す。

図２６は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の一部の拡大斜視断面図を示す。

図２７は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の一部の拡大斜視断面図を示す。

図２８は、図２７の挿入デバイスの、シール材料を除いた、環状本体部の側面図を示す。

図２９は、図２８の挿入デバイスの環状本体部及びスプライン部分の拡大斜視断面図を示す。

図３０は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図３１は、図３０の挿入デバイスの、シール材料を除いた、環状本体部を示す。

図３２は、図３０の挿入デバイスの環状本体部の一部の拡大斜視図を示す。

図３３は、図３２の挿入デバイスの一部の拡大断面図を示す。

図３４は、パイプ鐘型化（ベリング）プロセス用のマンドレルの一例の斜視図を示す。当該マンドレルは、本明細書に開示されるような挿入デバイスに適合するための真空ポートを含むように修正され、当該マンドレルは本開示の教示に従って構築される。

図３５は、マンドレルアセンブリ、すなわち、図３４のマンドレルを含む組み立てられた状態のべリングツールアセンブリ、の斜視図を示す。挿入デバイスがその上に取り付けられている。

図３６は、図３５のマンドレルアセンブリの長手方向断面図を示す。

図３７は、図３６のマンドレルアセンブリの真空ポートの斜視断面図を示す。

図３８は、図２５のパイプ継手アセンブリの断面図を示す。

図３９乃至図４１は、本開示の教示による、パイプの鐘型端部と挿入デバイスの別の例とを組み込んだパイプ継手アセンブリの一部の拡大断面図を示す。

図４２は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図４３は、図４２の挿入デバイスの拡大斜視断面図を示す。

図４４は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図４５は、シール部分を除いた、図４４の挿入デバイスの環状本体部の斜視図を示す。

図４６は、図４４の挿入デバイスの断面図を示す。

図４７は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図４８は、図４７の挿入デバイスの断面を示す。

図４９は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図５０は、図４９の挿入デバイスの断面を示す。

図５１は、シール材料が除かれた、図４９の挿入デバイスの環状本体部の斜視図を示す。

図５２は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図５３は、図５２の挿入デバイスの断面を示す。

図５４は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図５５は、シール部分が除かれた、図５４の挿入デバイスの環状本体部の斜視図を示す。

図５６及び図５７は、図５４の挿入デバイスの異なる断面を示す。 図５６及び図５７は、図５４の挿入デバイスの異なる断面を示す。

図５８は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの環状本体部の別の例の斜視図を示す。

図５９及び図６０は、図５８の環状本体部を利用した挿入デバイスの異なる部分での断面図を示す。 図５９及び図６０は、図５８の環状本体部を利用した挿入デバイスの異なる部分での断面図を示す。

図６１は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの環状本体部の別の例の斜視図を示す。

図６２及び図６３は、図６１の環状本体部を利用した挿入デバイスの異なる部分での断面図を示す。 図６２及び図６３は、図６１の環状本体部を利用した挿入デバイスの異なる部分での断面図を示す。

図６４は、図４７及び図４８のそれと同様の、別の挿入デバイスの断面を示す。

図６５は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図６６は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイスの別の例の斜視図を示す。

図６７は、図６５及び図６６の挿入デバイスの断面を示す。

本開示は、パイプ継手挿入デバイス、パイプ継手アセンブリ、及び、そのような挿入デバイス及びパイプ継手アセンブリを製造及び組み立てる方法、の様々な実施形態及び実施例を説明して図示する。開示される実施形態は、従来の既知のパイプ継手部品及び解決策に伴う前述及び／または他の問題及び欠点を解決または改善する。開示される実施形態及び実施例の目的、特徴及び利点は、本開示を読むことによって、当業者に明らかになるであろう。

図面が参照されて、図１乃至図３は、本開示の教示に従って構成されたパイプ継手アセンブリの一実施例１００を示す。この例では、パイプ継手アセンブリ１００は、当該パイプ継手アセンブリにおいて互いに結合された２本のパイプを有する。当該２本のパイプのうちの第１パイプ１０２が、雄型端部またはスピゴット１０４を有しており、それは、第１パイプの長さの大部分のそれらと本質的に合致する、内径（ＩＤ）、壁厚及び外径（ＯＤ）を有し得る。前記２本のパイプのうちの第２パイプ１０６が、鐘型端部（ｂｅｌｌｅｄ ｅｎｄ）１０８または雌型端部またはソケットを有し、そこに第１パイプ１０２の雄型端部またはスピゴット１０４が受け入れられている。第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８は、第２パイプの長さの大部分のそれらと比較して、また、第１パイプ１０２の雄型端部またはスピゴット端部１０４のそれらと比較して、より大きな内径及び外径を有するように形成または鐘型付け（ベル化）され得る。

以下でより詳細に説明されるように、第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８はまた、本開示の教示に従って構成された挿入デバイス１１０－１を含むように形成されている。この例の挿入デバイス１１０－１は、パイプ継手アセンブリ１００における第１パイプ１０２と第２パイプ１０６との間に設置される。挿入デバイス１１０－１は、カートリッジ、挿入カートリッジ、スプライン形成器（多くの例において）、溝形成器（幾つかの例において）、シールカートリッジ（多くの例において）、スプラインインサート（多くの例において）、シールインサート（多くの例において）、または、他の適切な用語、と呼ばれ得る。図２及び図３を参照して、一実施例では、１または複数の溝１１２が、第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８の内面１１４に形成され得る。パイプ内面１１４上の１または複数の溝または凹部１１２は、以下に更に説明されるように、第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８を形成する際の鐘型化（ベリング）処理中に形成され得る。これに代えて、１または複数の溝または凹部１１２は、第２パイプ１０６の内径の内面１１４に切り込みとして設けられ得る、あるいは、他の態様でレースとして形成され得る。いずれの場合も、挿入デバイス１１０－１は、パイプ継手アセンブリ１００において、第１パイプ１０２の外径の外面１１６と第２パイプ１０６の内径の内面１１４との間に配置される。

本明細書に開示され説明される実施形態では、挿入デバイス１１０－１は、当該挿入デバイスの一体化部分としてスプライン１１８を作成しているか、または、作成するように実装されていて、当該スプライン１１８がパイプ継手アセンブリ１００において２つのパイプを互いに連結している。この実施形態及び本明細書に開示され説明される他の多くの実施形態における挿入デバイス１１０－１はまた、パイプ継手アセンブリ１００において２つのパイプ１０２、１０６間にシール１１９を提供及び形成するように構成されている。この実施例及び本明細書に開示及び説明される他の実施形態における挿入デバイス１１０－１は、２つのパイプ１０２、１０６の間にシールを形成し、且つ、２つのパイプを互いに係止するためのスプラインを形成する。パイプ継手アセンブリ１００の開示された実施例または実施形態において、挿入デバイス１１０－１の態様は修正され得る。また、以下に開示及び説明される挿入デバイスの代替的な実施形態に従って、当該デバイスは置換され得る。

図４乃至図７は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイス１１０－１の様々な図を示す。この実施例では、挿入デバイス１１０－１は、シール部分１２２及びスプライン部分１２４を有する環状本体部１２０を含む。この実施例では、シール部１２２は、大部分が、環状本体部１２０の先端部１２６とスプライン部分１２４との間の空間である。環状本体部１２０は、一般に、周面と、リング状または環状の中心に画定される軸（軸線）と、を有する環状または円筒状の形状を有する。この実施例では、環状本体１２０のスプライン部分１２４は、モノリシック挿入デバイス構造の一体化部分として、スプライン１１８を形成している。スプライン１１８は、挿入デバイスの軸に対して半径方向に弾性的に移動するように構成されている。シール材料Ｓが、環状本体部１２０に対して、同時成形され、インサート成形され、デュアル成形され、あるいは、他の態様で成形されて、挿入デバイス１１０－１が形成されている。この実施例では、シール材料は、モノリシック挿入デバイス構造の一体化部分としてシール１１９を形成するように構成されている。当該実施例の挿入デバイス１１０－１及び他の代替例の挿入デバイスについての詳細が、以下で更に説明される。

挿入デバイス１１０－１は、パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８内に事前配置または事前設置され得る。他の実施例では、挿入デバイスは、パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８の溝、レース、凹部などの中に挿入され得る。このような設置方法が、以下で更に説明される。第１パイプ１０２のスピゴット端部１０４は、外径面１１６にスプライン溝１２８を有するように形成されている。挿入デバイス１１０－１を含んで、開示される実施例の多くでは、挿入デバイスは、スプライン１１８とシール１１９との両方を生成するモノリシック構成要素すなわち一部品構成要素を提供するように構成されており、パイプ継手アセンブリ１００内で別個のシール及びスプライン部品を必要としない。これは、パイプ継手アセンブリに必要とされる構成要素のコスト及び複雑さを軽減し、パイプ継手アセンブリを形成するために必要なアセンブリプロセスを簡素化する。

図８乃至図１１は、組み立ての様々な段階で、図１乃至図３のパイプ継手アセンブリ１００を示している。挿入デバイス１１０－１は、雌型端部または鐘型端部１０８における第２パイプ１０６の内径（ＩＤ）内に常駐している。パイプ継手アセンブリ１００を組み立てるために、図８乃至図１０に示されるように、第１パイプ１０２のスピゴット端部１０４が第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８内に挿入されて、軸方向内方に押される。スピゴット１０４の遠位端部１３２が、第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８内の角度付（傾斜付）壁１３４またはストッパに当接し得る。遠位端部１３２、角度付壁１３４、スプライン１１８及びスプライン溝１２８の位置決めは、図１１に示されるように、パイプ１０２の遠位端部１３２が角度付壁１３４に対して底当たるか当接する時にスプライン１１８とスプライン溝１２８とが自動的に互いに整列（位置合わせ）されるように構成され得る。

この実施例では、スプライン１１８は、角度付面またはテーパ状面１３６を有し、それは、半径方向内側に面していて、第１パイプの挿入を許容するように角度付けられているまたは傾斜付けられている。第１パイプ１０２が第２パイプ１０６内に押し込まれると、図９及び図１０に示されるように、スプライン１１８が、テーパ状面１３６と第１パイプ１０２の外径（ＯＤ）面１１６との間の接触によって、半径方向外側に弾性的に付勢される。完全に挿入された位置に達すると、あるいは、スプライン溝１２８とスプライン１１８とが互いに整列（位置合わせ）されると、スプライン１１８はスプライン溝１２８内に弾性的に撤退する。図１１に示されるように、スプライン１１８はまた、２つのパイプ１０２、１０６を互いに係止して、２つのパイプが引き離されるのを防止するように構成されている。この実施例では、スプライン１１８は、スプライン溝１２８内に位置して当該溝の軸方向面に当接する自由端部１３８を有している。スプライン１１８はまた、第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８の内径面１１４の溝または凹部１１２のうちの１つのストッパ面に当接し得る反対側のストッパ端部１４０をも有する。２つのパイプ１０２、１０６が引き離されそうな時、溝１２８内の軸方向面がスプライン１１８の自由端部１３８に対して力を適用する。これにより、スプライン１１８のストッパ端部１４０と、第２パイプ１０６の内径面１１４上の溝または凹部１１２のストッパ面と、の間に強固な接触が生成され、２つのパイプの分離が防止される。

図１乃至図１１の実施例では、スプライン１１８は、挿入デバイス１１０－１の一部として作成され、細長いプラスチック製のストリップタイプのスプラインを擬態してそれに置き換わる。そのようなスプラインは、２つのパイプの重複端部の対応する溝によって形成される空間内に挿入されていたか、あるいは、第２パイプ部分の雌型端部の孔を介して対応する溝の空間内に挿入されていたであろう。開示される挿入デバイスの実施例の一体化スプラインは、そのような個別のスプライン部品を置き換える。開示される実施例の一体化スプラインは、依然として、２つのパイプ部分が互いに対して軸方向に分離されることを防止することによって、２つのパイプを互いに連結する。開示される実施例では、スプラインは、以下に更に説明されるように、周方向に拡張可能及び収縮可能である。

挿入デバイスの詳細は、記載される説明を読んで本明細書に開示され説明される様々な実施例を検討することによって明らかになる通り、本開示の精神及び範囲内で変更可能である。前記の実施例では、挿入デバイス１１０－１は、環状本体部を形成する比較的硬いまたは剛性の本体材料を含む。また、それは、環状本体部に接合されるか、接続されるか、または保持される、異なる剛性の、より硬くない、より柔らかい、またはより剛性が低い、シール材料Ｓを含む。

一実施例では、環状本体部１２０はポリマーから形成され得る。幾つかの実施例では、ポリマーは、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、アセタール、デルリン、ナイロン、軟質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、等のうちの少なくとも１つであり得る。他の実施例では、ポリマーは、ガラス、カーボン、繊維、タルク、構造充填剤、等の少なくとも１つの強化材料または強化繊維を含み得る。一実施例では、環状本体部は、約１Ｅ９Ｎ／ｍ²～約４Ｅ９Ｎ／ｍ²の範囲の弾性率を有し得る。環状本体部は、軸（線）、内径、及び、外径を含み得る。環状本体部１２０は、図４、図５及び図７の各々に図示されるような軸方向長さを有し得る。

一実施例では、シール材料Ｓは、エラストマーであり得る。シール材料もまた、円筒状、環状、または、リング状に形成されており、環状本体部１２０と同軸である。幾つかの実施例では、シール材料は、環状本体部の軸方向端部に接続され得る。他の実施例では、シール材料は、環状本体部を通って延在し得て、あるいは、環状本体部の周囲に形成されたポケット内に受容され得る。これらの様々な実施形態が、記載される説明及び図面を通じて開示される。シール材料の一部は、パイプ継手アセンブリ内に液密シールを形成するために、挿入デバイスの内径表面、挿入デバイスの外径表面、または、それらの両方、に露出され得る。幾つかの実施例では、エラストマーなどのシール材料は、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＩＲ／ＳＢＲブレンド、ニトリル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、バイトン、等のうちの少なくとも１つで形成され得る。幾つかの用途では、シール材料は、プラスチックパイプ継手用のエラストマーシールに関するＡＳＴＭ規格Ｆ４７７の化学適合性要件を満たし得るエラストマーであり得る。一実施例では、当該シールは、環状本体部よりも剛性が低く、約４０ショアＡ～約８０ショアＡの範囲の硬度を有し得る。

図４乃至図７に示されるように、この実施例の挿入デバイス１１０－１は、当該挿入デバイスの一部として一体化スプライン１１８を担持している。この実施例では、スプライン１１８は、環状本体部１２０のスプライン部分１２４の一部として設けられており、挿入デバイスの環状本体部と同一材料の連続部分として形成され得る。シール材料Ｓは、環状本体部１２０及びスプライン１１８に対して、インサート成形またはデュアル成形され得る。スプライン１１８は、挿入デバイス１１０－１の周りで最終的に互いから周方向に分離された２またはそれ以上のスプラインセグメント１１８ａを有して形成され得る。従って、スプライン部分は、挿入デバイスの設置及び使用中、必要に応じて、直径が拡大または縮小され得る。スプライン１１８は、最小限の接続部分のみを介して、環状本体部１２０の残部である主要部分すなわち先端部分１２６に接続され得る。例えば、１または複数の軸方向ブリッジ１４２が、先端部分２６とスプライン１１８との間に延在し得て、スプラインセグメント１１８ａは、壊れやすいまたは脆弱な接続１４４によって周方向に接続され得る。軸方向ブリッジも、同様の壊れやすいまたは脆弱な接続（図示せず）によってスプライン１１８に接続され得る。挿入デバイス１１０－１の形成中、環状本体部１２０は、１つの一体化部品であり得る。挿入デバイス１１０－１の設置中、これらの脆弱な接続１４４は、（敢えて）壊れるように構成され得て、それによって、環状本体部１２０の残部に対して半径方向に移動するようにスプライン１１８及びスプラインセグメント１１８ａを解放し得る。

この実施例では、図７に示されるように、スプライン１１８は、環状本体部１２０の主要部すなわち先端部１２６とは反対側のシール材料Ｓの軸方向端において、シール材料Ｓに接続されている。従って、スプライン１１８は、シール材料Ｓの可撓性により、半径方向に弾性的に移動可能であり得る。この実施例では、スプライン１１８は、シール材料Ｓに対して片持ち梁状となっており、半径方向外側方向に屈曲可能または回動可能である。この実施例では、スプライン１１８は、シール材料Ｓに接続され環状本体部１２０の先端部１２６に向いた基端部１４６を有する断面Ｊ字状をなしている。スプライン１１８はまた、ストッパ端部１４０を画定する湾曲部分と、当該湾曲部分から延在して自由端部１３８で終端する脚部と、を有する。応力がかかっていない状態、すなわち、静止位置または自然位置（図３及び図７を参照）では、脚部は、環状本体部１２０及びシール材料Ｓに対して半径方向内側にある角度で延びており、且つ、環状本体部１２０に向かって軸方向に概ね戻るように延びている。当該脚部は、自由端部１３８すなわち係止端部で終端している。当該脚部の傾斜した内向き面は、スプライン１１８のテーパ状、角度付、または傾斜状の面１３６を画定し、スプラインがスピゴットの外径上のスプライン溝内にスナップ嵌めされるまでの第２パイプの鐘型端部内へのスピゴットの挿入を許容する。

２またはそれ以上のスプラインセグメント１１８ａへのスプライン１１８の周方向の分離は、この実施例のスプライン部分（各スプラインセグメント）が半径方向外側に回動して拡張することを許容する。スプラインセグメントの数は、２個のセグメント（スプライン部分の周の半分）から、１６個の異なるセグメント等の、任意の数のより小さなセグメントまで、変更可能である。本明細書に開示される挿入デバイス１１０－１は、環状本体部１２０（シール部分１２２及びスプライン部分１２４を含む）、スプライン１１８、及び、シール材料Ｓを含むが、特定の材料ないし材料タイプに限定されることは意図されていない。環状本体部とシールとの両方の材料は、本開示の範囲内で変更可能であり、本明細書で言及された限定的な実施例から変更可能である。この実施例では、シール材料は、スプラインが環状本体部の残部すなわち主要部分に対して移動することを許容するのに十分な弾性を有している。

挿入デバイスの実施形態は、ＰＶＣパイプまたはＰＶＣパイプ継手の端部などの、ポリマーチューブの内部、すなわち、開示される実施例では第２パイプの内部、に設置されるように構成されている。更に、幾つかの実施形態では、設置される挿入デバイスは、パイプ継手アセンブリに１または複数のシールを形成し得る。図１乃至図１１を参照して、幾つかの実施例では、シール材料は、挿入デバイス１１０－１と第２パイプ１０６の内径面１１４との間にシール１４８を形成するように構成され得る。シール材料Ｓは、環状本体部１２０の外径面に露出されてシール１４８を形成して第２パイプの鐘型端部の内径面１１４に接触する部分を有し得る。開示される様々な実施例において、挿入デバイス１１０－１は、当該挿入デバイスと、別のパイプまたは継手の外径面１１６（すなわち、図１乃至図１１の第１パイプのスピゴット端部）と、の間にシール１１９を形成するように構成され得る。

一実施例では、挿入デバイスが第１パイプと第２パイプとの間のパイプ継手アセンブリ内に設置される時、１または複数のシールは、液密シールを形成するためにある程度の圧縮を受ける可能性がある。一実施例では、シール部分は、約１０％～約３５％の圧縮率を受ける可能性がある。この比率は、パイプ継手の配置が異なれば、異なり得るし、所与の挿入デバイスの特定のシール部分及び環状本体部の形態に依存し得る。本明細書で使用される場合、圧縮率とは、パイプ継手アセンブリ内での使用中に非圧縮状態から圧縮状態に形状が変化するシール部品のパーセンテージとして定義され得る。

幾つかの実施例では、挿入デバイスは、広範囲のパイプ直径に合わせてサイズ決定され得る。この範囲は、外径約３インチ～外径約４８インチの間であり得るが、他のサイズも確かに可能である。更に、挿入デバイス及びシール部分の軸方向の長さも、広範囲のサイズ内で変更可能である。一実施例では、挿入デバイスまたはシール部分は、約０．１２５インチ～約３インチの軸方向長さを有し得る。

幾つかの実施例では、環状本体部は、当該環状本体部または挿入デバイスの他の部分に対して半径方向外側に突出する、少なくとも１つ、場合によっては２つ以上、の別個の部分を有し得て、挿入デバイスの外径面に対して見られる時に１または複数の「丸こぶ（ｈｕｍｐ）」を画定し得る。このような実施例におけるそのような環状の「丸こぶ」部分は、モノリシックまたは単一の環状本体部の一部として一体的に形成され得る。

この実施例には図示されていないが、以下に更に説明されるように、環状本体部にスプライン溝部分を形成するために、１つの環状部分または「丸こぶ」が設けられ得る。スプライン溝部分は、半径方向内側に面し、環状本体部の周囲に延在する環状スプライン溝を画定し得る。環状スプライン溝は、第１パイプ１０２の第２パイプ１０６への設置を許容するようにパイプ継手アセンブリ１００を組み立てる時に、スプライン１１８を受け入れるための部分、すなわち、少なくともスプラインの半径方向外側への動きに適応する（当該動きを収容する）ための部分を生成し得る。係止空間の他の部分は、図２並びに図８乃至図１１に示されて前述されたように、第１パイプ１０２の外面または外径面１１６に形成されたスプライン溝１２８によって生成され得る。

また、図１乃至図１１の実施例のように、環状本体部１２０の環状の丸こぶ部分は、シール材料Ｓと一致するように設けられ得る。挿入デバイスのシール材料は、シール１４８等において、丸こぶを形成するように、構成され得る。開示される実施例では、環状本体部は、当該本体部の軸方向に、前述の１または複数の丸こぶ等の、半径方向高さに少なくとも１つの変化を生成する断面輪郭、を有するように形成され得る。これは、パイプ継手アセンブリの長さに沿った所望の軸方向位置ないし長さ方向位置に挿入デバイスを位置決めして、第２パイプの雌型端部または鐘型端部に対して所望の軸方向位置に挿入デバイスを保持するのに役立つ、ための軸方向の位置決め及び係止の機構を生成することが予定される。

開示される実施例の少なくとも幾つかでは、接続部分が、環状本体部１２０のシール部分１２２とスプライン部分（及び任意選択的にスプライン溝）１２４とを結合するものとして定義され得る。当該接続部分は、環状本体部上の隣接するシール部分及びスプライン部分の径方向高さ寸法よりも短い径方向高さ寸法を有し得る。従って、挿入デバイスの外面は、環状のシール部分とスプライン部分との間の接続部分によって画定される谷部を伴うＭ字状の形状を有し得る。これにより、第２パイプの鐘型端部の内面は、当該雌型端部または鐘型端部内において対応するＭ字状の二重挿入凹部または二重溝１１２を有するであろう。設置時には、挿入デバイスは、挿入凹部内に入れ子にされるかまたは着座されて、第１パイプと第２パイプとの間に捕捉される。挿入デバイスの外径面と、第２パイプの鐘型端部の内径面上の挿入凹部と、の対応する（対応し合う）形状が、当該パイプ継手アセンブリが組み立てられる時、挿入デバイスを位置決めし、且つ、挿入デバイスを軸方向に所定位置に保持する。図１乃至図１１の実施例では、環状本体部は単一の「丸こぶ」のみを有する。従って、第２パイプの鐘型端部が形成される時、当該鐘型端部は内径面上に単一の挿入凹部のみを有するであろう。

挿入デバイスの環状本体部、シール材料、及び、スプライン、の形状及び形態は、本明細書に示され説明された実施例から変更可能であり、依然として意図された通りに機能し得る。環状本体部の環状シール部分及びスプライン部分（及び任意選択的な接続部分）は、各々、他の部分から独立して、それら自身の特有のサイズ、形状及び形態を有し得る。各部分は、他の部分の形状とは無関係に、開示された実施例の形状のいずれを取ることもできる。シール及びシール材料はまた、サイズ、形状及び形態において、本明細書に開示され説明された実施例から変更可能である。

図４乃至図７は、本開示の教示に従って構成された一実施例の挿入デバイス１１０－１を示す。シール材料Ｓは、環状本体部１２０のシール部分１２２または先端部分１２６の縁部に同時成形（コモールド）されている。シール材料Ｓは、半径方向内側に突出する突出内側シール１１９またはシール要素を有しており、それは、第１パイプ１０２の雄型端部すなわちスピゴット端部１０４の外径面１１４に接触してそこにシールを形成するようなサイズ及び構成とされている。シール材料Ｓはまた、環状本体部１２０のシール部分１２２から半径方向外側に突出する突出外側シール１４８またはシール要素を有しており、それは、第２パイプの雌型端部または鐘型端部１０８の内径面１１６に接触してそこにシールを形成するようなサイズ及び構成とされている。この実施例では、外側シール１４８の半径方向外側高さは、環状シール部分１２２の半径方向外側高さよりも大きい。もっとも、外側シール１４８は、環状本体部の最大半径方向高さよりも半径方向内側の位置で第２パイプの鐘型端部に接触するように形成されてもよい。更に、内側及び外側シール１１９、１４８の各々は、当該シールと接触するパイプ表面に対して液密シールを形成するのに役立つべく、１または複数のリブ１５０、あるいは、他のそのような構成、を有し得る。各シール１１９、１４８は、複数のそのようなリブ１５０を含み得て、当該リブ１５０は、挿入デバイス１１０－１の周りで周方向に延在し得て、シールの各々の上で互いから離間され得る。

図４乃至図７の実施例では、シール材料Ｓは、環状本体部１２０の内径面及び外径面の両方にオーバーモールドされ得て、環状本体部のシール部分１２２の開口、孔またはギャップ（間隙）を通過し得て、シール材料Ｓが挿入デバイスの外径面と内径面との両方に露出され得る。シール材料Ｓは、内外シール１１９、１４８を画定するシール材料の部分からスプライン１１８に向かって軸方向に延在する接続部分１５２を含む。接続部分１５２は、スプライン１１８に結合し、スプライン１１８のための弾性のあるカンチレバーとして機能する。シール材料Ｓの接続部分１５２は、第２パイプの鐘型端部の形成中（以下参照）、及び、第１パイプのスピゴット端部を鐘型端部内へ設置してパイプ継手アセンブリを形成する間、スプライン１１８が回動される時に、撓み得るし、あるいは、屈曲し得る。

前述されたように、一実施例では、環状本体部１２０の２つの環状部分、すなわち、シール部分１２２ないし先端部分１２６とスプライン部１２４とが、２つの環状部分の間に配置された接続部分によって接続され得る。接続部分は、当該接続部分を通る空隙、開口、または穴によって分離または離間された、複数の前述の薄壁軸方向ブリッジ部分１４２やリブ等として、形成され得る。代替的に、接続部分は、実質的に中実の薄壁連続構造として形成されてもよい。接続部分、ひいてはスプライン部分、の可撓性を許容するために、接続部分を完全に中実の構造とする代わりに、より小さな穿孔または分離が接続部分内に形成されてもよい。接続部分の設計は、コスト、材料使用量、及び／または、重量目標、を達成する必要性に応じて変更可能である。接続部分のサイズ、軸方向長さ、厚さ、等もまた、所与のパイプ継手アセンブリ用途のニーズ（要求仕様）または設計パラメータに依存して変更可能である。もっとも、接続部分は、環状本体部が単一の連続部品として成形され得るように設けられてもよい。更に、接続部分は、シール材料が環状本体部上に形成、結合、または他の態様で成形される時に、スプライン部分が環状本体部のシール部分から離脱可能であるように、脆弱であり得る、あるいは、脆弱部分を含み得る。

他の実施例では、環状本体部は、環状シール部分とスプライン部分とが直接結合されたものを含み得て、従って、接続部分を排除し得る（必須としない）。更に他の実施例では、環状本体部は、単一の環状部分、すなわち、単一の「丸こぶ」のみを含み得る。これらの実施形態の幾つかでは、単一の環状部分は、挿入デバイスのシールの態様または機能と、スプラインの態様または機能と、の両方を促進するように構成され得る。他の実施形態では、単一の環状部分は、スプライン機能またはシール機能のみを含み得る。単一（シングル）の丸こぶ（ｈｕｍｐ）と二重（デュアル）の丸こぶ（ｈｕｍｐ）との両方の実施例が、以下に更に開示され説明される。

本開示の教示による挿入デバイスの他の実施例は、本明細書には図示されていないが、シール溝を画定するシール部分を備えた環状本体部を有し得る。シール材料は、シール溝内に着座可能であり（同時成形、デュアル成形、インサート成型、接着、等）、スピゴットの外径面に対して接触してシールするインナーシールを生成し得る。環状本体部は、接続部分に結合されたスプライン部分を有していてもよい。接続部分は、シール部分の一端から軸方向に延在し得て、スプライン部分は、接続部分に結合されるスプラインを有し得る。スプラインは、環状本体部のシール部分に向かって半径方向内側に延びて軸方向に戻る脚部を有し得る。この実施例では、スプラインまたは脚は、接続部分に対して鋭角に配向され得る。当該脚部またはスプラインは、図１乃至図１１の実施例と同様に、回動または屈曲し得る。もっとも、可撓性は、接続部分、及び／または、接続部分と脚部またはスプラインとの間の角度付き結合、によって提供されてもよい。スプライン溝部分が、接続部分の内面と脚部またはスプラインとの間に画定され得て、それらはスプライン溝部分の方向に撓むまたは屈曲することができる。更に、環状本体部は、スプラインがセグメント状に（分割して）設けられ、シール部もセグメント状に（分割して）設けられるように、形成され得る。図１乃至図１１の実施例と同様に、スプラインまたは脚部の自由端は、係止要素を画定し得て、スプラインまたは脚部の角度付き内向き面は、アセンブリまたは挿入用のランプ部を画定し得る。

別の実施例（図示せず）では、挿入デバイスは前述の代替的な実施例と同様であり得るが、スプラインが環状本体部のシール部分とスプライン部分との間の薄壁の接続部分に接合された物体（要素）である。スプライン物体は、一方の側で係止要素を画定し、他方の側でスピゴットの設置を許容する角度付き傾斜面を画定するように、形成され得る。スプラインは、薄壁の接続部分を曲げることによって、環状本体部に対して回動または屈曲するように構成され得る。

図１２及び図１３は、更なる修正を含みながら、前述の片持ち式または旋回式のスプラインの実施例の特徴を組み合わせた更なる代替的な実施例の挿入デバイス１１０－２、１１０－３示す。これらの実施例でも、スプライン１６０は、一方の側に係止面１６２を有し、他方の側に角度付き傾斜面１６４を有する物体（要素）である。各実施例のスプライン１６０は、係止面１６２側から延びるアーム１６６を有している。図１２の挿入デバイス１１０－２では、シール材料Ｓの可撓性部分にアーム１６６が結合されている。図１３の挿入デバイス１１０－３では、環状本体部の径方向延在部分にアーム１６６が結合されている。各実施例において、環状本体部は、シール材料Ｓから（１１０－２）または環状本体部の径方向延在部分１６７（１１０－３）から環状本体部のスプライン部分１７０まで軸方向に延在する接続部分１６８をも有する。スプライン部分１７０のストッパ部１７２が、接続部分１６８の自由端に接合されている。ストッパ部１７２は、軸方向ストッパ面１７４及び半径方向ストッパ面１７６を形成するスプライン１６０に面する直角凹部を有する。スプライン１６０の自由隅は、パイプ継手アセンブリの２つのパイプが引き離される時に、軸方向ストッパ面１７６及び半径方向ストッパ面１７４を圧迫し得る。ストッパ面１７４、１７６は、スプライン１６０がパイプ継手アセンブリの雄型パイプの溝から外れることを防止するのに役立ち、接続を保持するのに役立つ。また、スプライン部分１７０のストッパ部１７２とシール材料Ｓとの間であって、接続部１６８の径方向内向き面上に、環状本体部のスプライン溝部１７８が画定されている。スプライン１６０は、マンドレル上に設置される時、または、スピゴットが挿入される時、アーム１６６を介してスプライン溝部分１７８に向かって半径方向外側に弾性的に回動し得る。この実施例でも、スプラインと接続部分とは、セグメントとして形成され得る。

図１４は、本開示の教示に従って構築された挿入デバイス１１０－４を示す。挿入デバイス１１０－４は、図１２の挿入デバイス１１０－２と非常に似ており、スプライン１６０はアーム１６６を介してシール材料Ｓに接続されて、スプライン１６０に可撓性と弾性とを与えている。一方、この実施例では、挿入デバイス１１０－４の環状本体部が接続部分１６８を含まず、スプライン溝部１７８を有していない。代わりに、スプライン部分１７０は、前述及び更に後述されるように、軸方向ブリッジ部分（図示せず）を介して、環状本体部のシール部分または他の部分に接続され得る。スプライン１６０は、環状本体部のスプライン部分とシール材料Ｓとの間の空間内で径方向に移動可能である。

当業者には明らかであるように、前述の実施例は、本開示の精神及び範囲内で修正され得る。スプライン、シール材料、シール部分及びスプライン部分を含む環状本体部、の構造の詳細は、変更され得る。これらの実施例のスプラインは、本開示の範囲内で、シール材料、本体材料、またはそれらの両方、を使用して生成され得る、弾性回動動作または片持ち曲げ動作、によって半径方向に移動可能である。様々な開示された実施例及び他の実施例の形状、サイズ、材料、及び形態は、本発明の概念の範囲内で変更され得る。

図１５及び図１６は、本開示の教示に従って構成された別の実施例のパイプ継手アセンブリ１８０を示す。この実施例では、パイプ継手アセンブリ１８０は、当該パイプ継手アセンブリにおいて互いに結合された２つのパイプ１０２、１０６を有する。第１パイプ１０２は、雄型端部またはスピゴット１０４を有し、第２パイプ１０６は、第１パイプ１０２の雄型端部またはスピゴット１０４が受け入れられる鐘型（ｂｅｌｌｅｄ）端部１０８または雌型端部またはソケットを有する。パイプ１０２、１０６、並びに、それらの構造及び配置は、図１乃至図３を参照して前述されたたものと同一であり得る。

本開示の教示に従って構成された別の実施例の挿入デバイス１１０－５は、やはり、前述と同様の態様で、パイプ継手アセンブリ１８０内において、第１パイプ１０２の外径の外面１１６と第２パイプ１０６の内径の内面１１４との間に設置される。挿入デバイス１１０－５は、やはり、挿入デバイスの一体化部分としてスプライン１８２を作成するか、作成するように実装され、パイプ継手アセンブリ１８０において２つのパイプを一緒に連結する。この実施例の挿入デバイス１１０－５はまた、パイプ継手アセンブリ１８０において２つのパイプ１０２、１０６の間にシール１１９、１４８を形成し、２つのパイプを互いに係止するためのスプライン１８２を形成する。

図１７乃至図２１は、本開示の教示に従って構成された挿入デバイス１１０－５の様々な図を示す。この実施例では、挿入デバイス１１０－５は、シール部分１８６及びスプライン部分１８８を有する環状本体部１８４を備える。この実施例では、シール部分１８６は、環状本体部１８４の先端部分１９０を含むが、やはり大部分は、先端部分とスプライン部分１８８との間に配置された軸方向の空間である。環状本体部１８４もまた、円周及び軸（線）を有する略環状または円筒状の形状である。この実施例では、環状本体部１８５のスプライン部分１８８も、モノリシック挿入デバイス構造の一体化部分としてスプライン１８２を形成している。スプライン１８２は、やはり、挿入デバイスの軸に対して半径方向に弾性的に移動するように構成される。シール材料Ｓが、環状本体部１８４に成形されて、挿入デバイス１１０－５が形成される。

この実施例では、シール材料Ｓは、モノリシック挿入デバイスの一体化部分として内径シール１１９及び外径シール１４８を形成する。この実施例では、挿入デバイス１１０－５のスプライン１８２にも、シール材料Ｓが接着されている。図２１に示されるように、シール材料Ｓは、シール１１９、１４８から環状本体部のスプライン部分１８８まで延びる接続部分１８９を有している。接続部分１８９の自由端が、スプライン部分１８８にしっかりと接着されており、近位端は、シール１１９、１４８のシール材料と一体的である。接続部分１８９の半径方向内向き面は、また、スプラインセグメント１８２ａの半径方向外向き面に接着されている。

図１７乃至図２１に示されるように、先端部分１９０は、複数の軸方向ブリッジ部分１９２を介してスプライン部１７０に接合され得る。これらのブリッジ部分１９２は、破断可能ないし脆弱な接続ではなく、永久的なブリッジであり得て、一体化された環状本体部１８４を形成し得る。この実施例のスプライン１８２は、やはり複数のスプラインセグメント１８２ａを含み得る。スプラインセグメント１８２ａの周方向端部は、当該スプラインセグメントをブリッジ部分１９２に接続する脆弱な接続部１９４を含み得る。この実施例では、環状本体部１８４は、スプラインセグメント１８２ａに付与される任意選択的な特徴も有する。各スプラインセグメント１８２ａは、各周端から突出する一体のボス１９６を含み得る。隣接する軸方向ブリッジ部分１９２は、そこから円周方向に突出し、ボスから離間しているがボスに隣接するストッパ突起１９８を含み得る。スプラインセグメント１８２ａと環状本体部１８４の残部との間の脆弱な接続部１９４は、ボス１９６とブリッジ部分１９２との間、または、ストッパ突起１９８とセグメントの周方向端との間、にあり得る。ボス１９６及びストッパ突起１９８は、パイプ継手アセンブリ１８０が組み立てられている時に、スプラインセグメント１８２ａ、ひいてはスプライン１８２、の軸方向の移動を制限するように位置決めされ得る。パイプ１０２がパイプ１０６に押し込まれると、ボス１９６がストッパ突起１９８のストッパ面に当接し、スプライン１８２に接合されたシール材料Ｓの接続部１８９に過度の応力が加わるのを防止する。

挿入デバイス１１０－５は、パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８内に事前配置または事前設置され得て、あるいは、自動プロセスなどを通じてパイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８の溝、レース、凹部などの中に挿入され得る。図２２乃至図２５は、組み立ての様々な段階で、図１５及び図１６のパイプ継手アセンブリ１８０を示している。挿入デバイス１１０－５は、やはり、雌型端部または鐘型端部１０８における第２パイプ１０６の内径内に常駐している。パイプ継手アセンブリ１８０を組み立てるために、図２２乃至図２４に示されるように、第１パイプ１０２のスピゴット端部１０４が第２パイプ１０６の雌型端部または鐘型端部１０８内に挿入されて、軸方向内方に押される。遠位端部１３２、角度付壁１３４、スプライン１８２及びスプライン溝１２８の位置決めは、やはり、図２５に示されるように、パイプ１０２の遠位端部１３２が角度付壁１３４に対して底当たるか当接する時にスプラインとスプライン溝とが自動的に互いに整列（位置合わせ）されるように構成され得る。

この実施例では、スプライン１８２は、角度付面またはテーパ状面２００を有し、それは、半径方向内側に面していて、第１パイプ１０２の挿入を許容するように角度付けられているかまたは傾斜付けられている。第１パイプ１０２が第２パイプ１０６内に押し込まれる時、図２３及び図２４に示されるように、スプライン１８２は、テーパ面２００と第１パイプの外径面１１６との間の接触によって半径方向外側に弾性的に付勢される。完全に挿入された位置に達すると、あるいは、スプライン溝１２８とスプライン１８２とが互いに整列（位置合わせ）されると、スプラインはスプライン溝内に弾性的に後退する。図２５に示されるように、スプライン１８２はまた、２つのパイプ１０２、１０６を互いに係止して、２つのパイプが引き離されるのを防ぐように構成される。この実施例では、スプライン１８２は、スプライン溝１２８内に存在して、当該溝の軸方向面に当接する軸方向面２０２を有する。スプライン１８２はまた、環状本体部１８４のスプライン部分１８８上のストッパ面に当接し得る反対側の軸方向ストッパ面２０４を有する。２つのパイプ１０２、１０６が引き離されそうな時、溝１２８内の軸方向面がスプライン１８２の軸方向面２０２に対して力を適用する。これにより、スプライン１８２のストッパ面２０４と環状本体部１８４のスプライン部分１８８のストッパ面との間に強固な接触が生じて、２つのパイプの分離が防止される。図１５乃至図２５の実施例では、スプライン１８２は、挿入デバイス１１０－５の一部として作成され、細長いプラスチック製のストリップタイプのスプラインを擬態してそれに置き換わる。

前述の実施例では、スプライン１８２は、シール材料の接続部１８９の弾性運動を介して半径方向に移動する。スプライン１８２は、先行する実施例のように回動したり屈曲したりしない。この実施例及び他の実施例において、シール材料Ｓは、前述されたように、内側シール１１９及び外側シール１４８を形成する主要部分を有する。また、シール材料Ｓは、環状本体部１８４のシール部分１８６とスプライン部分１８８とので延びる軸方向延長部、すなわち接続部１８９、を有している。スプライン１８２の半径方向外向き面は、シール材料の軸方向延長部の表面に接合されている。軸方向延長部は、環状本体部１８４のスプライン部分１８８の固定部に接合、固定、接着等されている。これにより、スプライン１８２は、軸方向延長部１８９と共に移動することができ、軸方向延長部１８９は、シール部分と環状本体部のスプライン部分の固定部との間で弾性及び可撓性を有する。

この実施例では、シール材料Ｓの軸方向延長部１８９が、スプライン１８２の半径方向外側に面する側に固定される位置と、環状本体部１８４のスプライン部分１８８の固定部に固定される位置と、の間に制限された余剰長さを有する。軸方向延長部１８９はまた、スプライン１８２とシール材料Ｓの主要部分との間の反対側の端部に、制限された余剰長さを有する。当該部分もまた、角度をなして配向されており、スプライン１８２の半径方向の移動を許容し得る。シール材料の接続部１８９の余剰長さと、それらの余剰長さ部分の形状とが、スピゴット端部が設置される時、あるいは、挿入デバイスがマンドレルに設置されて第２パイプの鐘型端部が形成される時に、スプライン１８２がどのように動くかを画定し得る。スプライン１８２は、半径方向外側に移動して、スプラインの各軸方向側の接続部１８０９の形状及び余剰長さに応じて、一方向または他方向にわずかに回転し得る。先行する回動式の実施例と同様に、スプライン１８２の回転方向は、角度付面または傾斜面２００が軸方向に対してより平行となるような方向であり得て、これにより、挿入デバイス１１０－５をマンドレルに設置すること、または、挿入デバイス１１０－５を通してスピゴット端部を設置することが容易になる。この実施例では、スプライン１８２は、挿入デバイス１１０－５の周囲に別個のセグメント１８２ａを有して形成され、スプラインの半径方向外側への拡張を可能にする。

挿入デバイス１１０－５の形態及び構造も、本開示の精神及び範囲内で前述の実施例から変更可能である。図１７乃至図２１の挿入デバイスと類似の挿入デバイスの別の実施例（図示せず）では、シール材料の軸方向延在部または接続部が、角度をなして延在する代わりに、スプラインの半径方向外側に面する側から直接シール材料Ｓの主要部に向かって軸方向に延在し得る。軸方向延長部の半径方向外面は、複数のリブを有し得る。軸方向延長部の余剰長さは変化可能であり、リブにより軸方向延長部が変形して曲がることができ、スピゴットが設置される時にスプラインが回転して半径方向外側に動くことが可能である。

図１７乃至図２１の挿入デバイスと類似の挿入デバイスの別の実施例では、スプラインの半径方向外側に面する側に接着された軸方向延長部の一部分の厚さが、スプライン部分とスプラインとの間、及び、スプラインと環状本体部との間、の余剰長さの厚さに比べて、相対的に厚くてもよい。更に別の実施例では、図２６に示されるように、挿入デバイス１１０－６は、比較的薄壁の断面を有する軸方向延長部２１０の余剰長さを含み得て、Ｌ字形を有する。軸方向延長部２１０の自由端は、スプライン２１２の半径方向外向き側に直接接合され得る。

図２７は、先行する実施例と類似の別の実施例の挿入デバイス１１０－７を示す。この実施例では、軸方向延長部２１４は、環状本体部２１８のスプライン部分２１６に異なる態様で接続されており、軸方向延長部の余剰長さは、異なる形状とされている。この実施例では、軸方向延長部２１４の制限された長さ端部が、環状本体部２１８のスプライン部分２１６の軸方向面に接着されている。軸方向延長部２１４の余剰長さ端部は、鋭い逆Ｖ字形状を有する。別の実施例では、類似の挿入デバイスが、スプラインから突出するフィンガに接続される余剰長さ端部のみを備えたシール材料の軸方向延長部を含み得る。

開示された実施例の多くでは、２つのパイプが引き離される時のスプラインの軸方向の動きを防止するストッパが、環状本体部のスプライン部分のセクションに設けられ得る更に、環状本体部のシール部分とスプライン部分との間のスプライン溝部分が、スピゴットが設置される時にスプラインの回動、回転、及び／または半径方向外側への移動を許容し得る。また、本明細書の各実施例におけるスプラインは、全周スプラインを指すが、必要に応じて各セグメントが半径方向に移動できるようにセグメント化され得る。更に、開示された実施例の多くでは、シール材料の軸方向延長部をスプラインの頂部または半径方向外側に面する側に接続することによって、設置時に鐘型端部とスプラインとの間にポケットまたは空間、すなわちスプライン溝部分、が形成される。当該ポケットは、汚れや氷などから保護され、必要な時にスプラインが妨げられることなく自由に動くことを保証するのに役立つ。

更に他の実施例では、挿入デバイスは、微細ではあるが潜在的には重要な違いを含み得る。これらの実施例では、シール材料で形成された軸方向延長部が、スプラインの頂部面または半径方向外面に接着され得る。軸方向延長部の自由長さは、そこから環状本体部のスプライン部分の軸方向面に沿って延びることができ、スプラインに接着され得る。軸方向延長部の他端は、鋭利な逆Ｖ字形または他の適切な形状に形成された余剰長さを有し得て、シール材料の主要本体部に一体的に接合され得る。これらの位置におけるシール材料の量及び形状は、変更され得る。

これらの部分の材料の量は、シール材料の使用量を節約するために変更され得る。幾つかの実施例では、スプラインの半径方向外面上の軸方向延長部材料は、隣接していなくてもよく、その代わりに、スプライン面の周囲に接着された薄い長方形のリングとして形成され得る。この表面上の材料の量は、スプラインが半径方向外側に移動可能であることの相対的な容易性または困難性に寄与し得る。これらの領域は、所与の挿入デバイス及びパイプ用途の要件に合致するように設計され得る。困難性の増大は、組み立て中にスプラインを半径方向外側よりも軸方向により大きく移動させ得ることになり、これは、スプラインをシールに対して固着させ得る。材料の種類（タイプ）と、本体、スプライン及びシール材料が様々な接続面で互いにどのように接着されているか、に依存して、柔らかい材料が、多かれ少なかれ自由に伸びるように構成され得る。材料が界面の全体に付着されていて、スプラインの動作中にその状態が維持される場合、硬質プラスチックと軟質ゴムとが、互いに接着されている領域で、同様に変形する可能性がある。硬質プラスチックを変形するのに要求される力は、より柔らかいシール材料、すなわちゴム、を変形するのに要求される力よりも大幅に高いであろう。従って、使用される材料は、それほど重要ではない可能性がある。シール材料またはゴムの非接着部分が、スプラインの移動に要求される伸びの全てを経験する（受け持つ）であろう。硬質プラスチックとシール材料とが表面全体（スプラインの半径方向外側面やスプライン部分の軸方向面など）に亘って互いに接着されていない場合、柔らかいシール材料やゴムは、それらが接着されていない任意の場所で自由に伸びるであろう。これらの機能は、シール材料またはゴムの機械的特性と特定の幾何形状とに応じて、スプラインを移動するのに要求される力の量を増減するように設計され得る。幾つかの実施例では、より大きな体積のシール材料またはゴムが変形される必要があるが、柔らかい材料が伸ばされなければならない距離は同一であり得る。なぜなら、それは、スプラインまたはスプラインセグメントがどれだけ移動する必要があるか、に基づいているからである。幾つかの実施例では、シール材料またはゴムの「自由」長さが増大され得て、これは、材料の伸び率が低下され得ることに帰結するであろう。

図２８及び図２９を参照して、前述されたように、複数のブリッジまたはブリッジ部分２２０がモールド内に形成され得て、環状本体部２１８のシール部分２２２とスプライン部分２１６とを接続し得る。これらのブリッジ２２０は、挿入デバイスの完全性を維持するシール材料に依存して、必要に応じて、使用中に脆弱で破損可能であるほどに十分に薄い場合がある。あるいは、これらのブリッジ２２０は、使用中、接続を維持するのに十分に堅牢であり得る。ブリッジ２２０は、スプライン２２４のスプラインセグメント２２４ａの間に設けられ得る。この実施例では、２つのブリッジ２２０のみが図示されており、したがって２つのスプラインセグメント２２４ａのみが図示されている。ブリッジ２２０は、環状本体部２１８の成形中のプラスチックの流れを許容するのに十分に堅牢であるべきである。しかしながら、一実施例では、ブリッジは、使用前または使用中に破断することが意図されている可能性がある。別の実施例では、ブリッジ２２０は、使用中にスプライン部分が移動することを許容するべく屈曲する必要があり得る。破断することが意図されている場合、ブリッジの最初の破断は、挿入デバイスのマンドレル上への鐘型化前の設置の間に、発生し得る。

図３０乃至図３３は、非常に類似した実施例であるが環状本体部及びブリッジ部分の構成が僅かに異なる挿入デバイス１１０－８の追加の図を示す。挿入デバイス１１０－８は、同一の機能を有する環状本体部、スプライン及びシール材料を含む。挿入デバイス１１０－８は、本開示の教示に従って構成される。この実施例の挿入デバイス１１０－８は、直前に説明された実施例と非常に類似している。しかしながら、この実施例では、環状本体部２３０は、シール部分２３４を環状本体部のスプライン部分２３６に接続する追加のブリッジ２３２を含む。従って、スプライン２３８は、ブリッジ２３２によって互いに分離された追加のセグメント２３８ａを含む。この実施例では、セグメント２３８ａは、脆弱な接続によってブリッジ２３２に接続される。脆弱な接続は、挿入デバイス１１０－８が鐘型形成マンドレル上に取り付けられる時に破断するように構成され得るが、ブリッジは破断されずに留まるように設計され得る。

本明細書に開示される挿入デバイス１１０－１などの事前配置または事前設置された挿入デバイスを含む第２パイプ１０６上に鐘型端部１０８を形成するために使用される方法は、本開示の教示に従って変更可能である。図３４を参照して、本方法の一実施例は、鐘型マンドレル３００及びストリッパープレート（図示せず）を利用する。一般に、マンドレル３００は、熱いまたは加熱された第２パイプ１０６の遠位端部内に押し込まれる。マンドレル３００は、図３５に示されるように、幾らか弾丸形状をしており、より小さい直径のノーズ３０４、テーパ状で徐々に拡径するセクション３０６、及び、一定の大径のセクション３０８、を有し得る。マンドレル３００は、当該マンドレルが第２パイプ１０６の端部に更に押し込まれるにつれて、熱いパイプ材料の遠位端開口部及び端部の内径を徐々に増大させるように構成されている。パイプ１０６の端部１０８は、マンドレル３００の鐘型形状をとる。この成形プロセスは、パイプ１０６が押出成形された後、熱い間に、なされ得る。

図３５乃至図３７に示されるように、当該プロセスを説明するために一般的に挿入デバイス１１０－１として特定される挿入デバイスが、マンドレル３００上に当該マンドレルの一定直径セクション３０８に沿った所望位置に取り付けられ得る。ストリッパプレートの円筒部分のテーパ状端部または自由端部が、マンドレルのプーレットノーズ端３０４に面し得て、及び、反対側の端部に面し得て、すなわち挿入デバイスのスプライン部分１２４の平坦端部がストリッパプレートに当接し得る。従って、ストリッパプレートは、マンドレルがパイプ１０６の端部に押し込まれるか、または、パイプがマンドレル上に押し付けられる時に、挿入デバイス１１０－１をマンドレル３００上の所望位置に保持し得る。パイプ１０６の遠位端部がマンドレル３００の外面３１６に沿って挿入デバイス１１０を押す代わりに、ストリッパプレートが挿入デバイスを所定位置に保持する。従って、パイプ１０６の端部は、材料が熱いうちに、挿入デバイス１１０－１の上を通過し、ストリッパプレートの円筒部分の上を通過するであろう。挿入デバイス１１０－１の先端部分１２６は、パイプ１０６の遠位端部を徐々に拡張してパイプが挿入デバイスの上を通過できるようにする傾斜付きまたはテーパ状の端部または面３１８を有し得る。図３６は、マンドレルがパイプの端部内に押し込まれた後、またはその逆の後の、マンドレル３００上のパイプ端部１０８（仮想線で）及び挿入デバイス１１０－１を示す。

パイプ１０６が所望の鐘型形状１０８をとった時、当該パイプはマンドレル３００に対して軸方向に特定の所望の位置に配置されていて、挿入デバイス１１０－１はパイプ１０６の内径面１１４とマンドレル３００の外面３１６との間に捕捉されている。真空が、ストリッパプレートを介して及び／またはマンドレル３００を通して、並びに、挿入デバイス１１０－１の環状本体部に設けられ得る様々な真空開口または穴（図示せず）を介して、適用され得る。真空は、熱いパイプ１０６のプラスチック材料をマンドレル３００上に、ひいては挿入デバイス１１０－１の環状本体部１２０上に、半径方向内側に引っ張るまたは引き寄せるのに役立ち得る。これは、第２パイプ１０６の鐘型端部１０８の形状を形成するのに役立ち得る。あるいは、パイプ１０６が冷えるにつれて、鐘型端部１０８がマンドレル３００上に押し付けられ得る。より具体的には、挿入凹部または溝１１２が、挿入デバイス１１０－１が温かいパイプ１０６の材料内に押し込まれる時に形成される。パイプ１０６は、予熱され、後硬化されて、形成される。次に、鐘型端部１０８が加熱され、マンドレル３００上に押し付けられる。次に、鐘型端部１０８は、真空を介して引っ張られるまたは引き寄せられる、あるいは、マンドレル上及び挿入デバイス１１０－１の周囲に押し付けられる。

ストリッパプレートは、マンドレル３００から、従ってパイプ１０６の遠位端部から、あるいは、それに沿って、引き抜かれ得る。次いで、加熱されていたパイプの鐘型端部１０８が冷却される。ストリッパプレートが引き抜かれた後、真空が適用され得る、あるいは、継続して適用され得る。パイプ材料の冷却は、膨張していたパイプ直径を更に収縮させる（ただし、挿入デバイス１１０－１が、パイプのそこでの収縮を防止する）。パイプ材料が十分に冷えた後に、マンドレル３００がパイプに対して引き抜かれてもよい。挿入デバイス１１０－１は、当該挿入デバイスを収容するべくパイプ１０６の直径が収縮する時にパイプ１０６の内径面１１４の周りに形成される挿入凹部１１２または溝内に捕捉される。従って、挿入デバイス１１０－１は、この方法を使用して、パイプ１０６の鐘型端部１０８内に、事前配置、事前設置、または自己設置される。鐘型端部１０８に形成された１または複数の挿入凹部１１２は、挿入デバイス１１０－１の外面または外径面の形状をとり、パイプ継手アセンブリ内で挿入デバイスの位置を保持する。第２パイプ１０６の鐘型形状は、前述のように、第１パイプ１０２がパイプ継手アセンブリ内に正確な所定の深さまで挿入されるように形成され得る。従って、パイプの直径が徐々に増大することにより、第２パイプ１０６の鐘型端部１０８に挿入される時の第１パイプ１０２のためのストッパが形成され得る。この深さが、前述のように、２本のパイプのスプライン溝１２４とスプライン１１８とが互いに軸方向に整列し、第２パイプ内のシールが第１パイプの外径の平坦部分に位置決めされて適切なシールを形成し、スプラインがスプライン溝内に着座する、ことを保証する。

当該方法、鐘型化（べリング）ツールアセンブリ、及び、それによって形成されるパイプ継手アセンブリの様々な態様が、本開示の範囲内で変更可能である。ストリッパプレートの円筒部分には、自由端の内径面に形成されるポケットが設けられ得る。当該ポケットは、ストリッパプレートが鐘型化用のパイプ１０６の遠位端部を受け入れる位置にある時、挿入デバイス１１０－１の上に延在してそれを覆うようなサイズ及び構成とされ得る。ポケットの端部は、挿入デバイス１１０－１のスプライン部分１２４の平坦端部に当接するように位置決めされ得て、それをマンドレル３００に沿った所望位置に位置決めして保持し得る。当該ポケットは、パイプ１０６の端部がマンドレル３００に沿って軸方向に押される時、挿入デバイス１１０－１が転がったり、座屈したり、他の変形をすることを防止するのに役立つように設けられ得る。挿入デバイス１１０－１の先端部分１２６は、露出され得て、パイプ１０６の端部が挿入デバイス及びストリッパプレートの上を通過するのに役立つ傾斜面またはテーパ面３１８を有し得る。

前述のように、当該方法、鐘型化（べリング）ツールアセンブリ、及び、それによって形成されるパイプ継手アセンブリの態様は、本開示の範囲内で変更可能である。図３７は、変更可能な態様の更なる例を示す。図３７に示されるように、鐘型化ツールアセンブリは、外面３１６の周囲に真空ポートまたは真空スロット３２０を有するマンドレル３００を含み得る。当該スロット３２０は、対応する空気流路３２２と流体連通しており、当該空気流路３２２は、１または複数の空気流チャンバ３２４と流体連通している。当該１または複数のチャンバ３２４に負圧が適用され、これにより、通路３２２及びマンドレル３００の外面３１６のスロットまたはポート３２０に真空が適用される。

この実施例における真空ポートまたはる真空スロット３２０は、二重の目的を達成するのに十分な軸方向長さを有する。図３７に示されるように、各スロット３２０の一部は、マンドレル３００の周囲に延在する設置される挿入デバイス１１０－１の一部と位置合わせされてその下に位置する。各スロット３２０６の一部は、マンドレルの外面に露出している。パイプ１０６の加熱された端部がマンドレル３００上に押し付けられる時、スロット３２０に負圧または真空が適用される。真空は、挿入デバイス１１０－１をマンドレル上の所定位置に保持するのに役立ち得る。真空はまた、スロットの露出部分を覆うパイプの端部の材料をマンドレルに向かって引き寄せるのにも役立つであろう。これは、挿入デバイスの周囲のパイプの鐘型端部の内径面に凹部を形成するのに役立つ。

この実施例では、図３５及び図３６に示されるように、マンドレル３００は、使用のために当該マンドレルを固定するために、シリンダまたはシャフト３２６上に嵌め込まれて固定され得る。マンドレル３００は、ナット３２８を使用してシャフト３２６のネジ付き端部に固定され得る。Ｏリングまたはシールがマンドレル３００の内部で使用され得て、シャフト３２６とマンドレル本体との間にシールを形成し得て、マンドレル３００内に空気チャンバ３２４を形成し得る。シャフト空気通路３３０が、シリンダまたはシャフト３２６に沿って延在し得て、一端が真空源（図示せず）に接続され得る。シャフト通路３３０の他端または他の部分が、シャフト空気通路と１または複数の空気チャンバとの間の１または複数のボアまたは孔を介して、マンドレル３００内の１または複数の空気チャンバ３２４と流体連通状態であり得る。負圧が、シャフト空気通路３３０を介して、マンドレル３００に適用され得る。

鐘型化ツールアセンブリは、異なる形態の挿入デバイスを設置しながらパイプ端部の鐘型化に対応するように構成及び修正され得る。本明細書に開示された挿入デバイスは、任意の適切な１または複数のプロセスを使用して形成され得る。挿入デバイスの環状本体部は、機械加工、切断、成形（モールド）等によって形成可能であり、ＰＶＣ、ナイロン、ウレタン等の任意の適切な材料から製造され得る。鐘型化のツールアセンブリ及びプロセスは、本明細書に開示され説明されるような挿入デバイスを収容するように構成され得る。

本明細書には図示されていないが、マンドレルの外周は、設置時に挿入デバイスを受け入れるための環状の浅い凹部を含み得る。当該凹部は、挿入デバイスの正確な軸方向の位置決めを提供し得て、パイプの鐘型端部の形成中にパイプ端部がマンドレル上に押し付けられる時に挿入デバイスの軸方向の移動に対するある程度の抵抗を提供し得る。更に、挿入デバイスの半径方向内側接触面などの環状本体部１２０の一部が、半径方向に小さなサイズとされ得て、マンドレル３００の外面３１６と挿入デバイスとの間に干渉を生じさせ得て、パイプ１０６の鐘型端部１０８の形成中にその位置を保持するのに役立ち得る。更に、通路及びスロットまたは穴が、マンドレル本体に機械加工され得る、あるいは、他の態様で形成され得る。

前述の実施形態及び実施例に従って示されるように、挿入デバイスの様々な態様が、本開示の範囲内で変更可能である。幾つかの実施例では、挿入デバイスの環状本体部は、当該本体部の軸方向前縁から軸方向後縁まで、半径方向に実質的に一貫した壁厚を含み得る。他の実施例では、壁厚は、本体部の前縁から後縁まで、半径方向に変化し得る。幾つかの実施例では、パイプの鐘型端部の壁厚が、パイプの非鐘型の残りの長さ部分の壁厚とほぼ等しい。他の実施例では、パイプの鐘型の雌型端部が、パイプの非鐘型の残りの長さ部分の壁厚より大きいかまたは小さい壁厚を有し得る。例えば、パイプの雌型の鐘型端部の壁厚は、パイプの非鐘型の残りの長さ部分の壁厚よりも約５％～約２０％厚くてよい。

挿入デバイスの実施例は、約０度～約６度というパイプ間の角度撓みの範囲に亘って、約１０％～約３５％の圧縮率を含み得る。例えば、パイプ間の撓み（すなわち、対向するパイプ端部で測定される時のパイプ継手アセンブリにおける第１パイプの中心軸と第２パイプの中心軸との間に形成される角度）についての約０度～約６度という範囲が、画定される撓みまたはパイプ撓みであり得る。

当該方法の一実施例では、最終的なパイプ継手アセンブリを形成するために、雌型の鐘型端部の切断または機械加工が必要とされない。一実施例では、スプライン溝も環状シール溝も、鐘型化の前後においてパイプの鐘型端部の機械加工作業を必要としない。別の実施例では、パイプの鐘型化（べリング）中に、挿入デバイスが自動的に鐘型端部内に配置及び設置される。別の実施例では、当該方法は、第１パイプ及び挿入デバイスを第２パイプに結合してパイプ継手アセンブリを形成する工程を更に備え得る。開示された挿入デバイスは、第１パイプのスプライン溝内、及び、任意選択的に第２パイプの挿入デバイス内、における別個の機械的拘束（すなわち、別個のスプライン）の必要性を排除する。従って、当該パイプ継手アセンブリは、一方のパイプの鐘型端部内に挿入デバイスを設置するだけで、拘束継手タイプのパイプ継手とされ得る。幾つかの実施例では、最終的なパイプ継手アセンブリは、約５，０００ポンド～約２５０，０００ポンドの範囲内の引張強度を有し得る。

挿入デバイスの実施例は、軸方向長さ（ＡＬ）の半径方向高さ（ＲＨ）に対するアスペクト比（ＡＲ）を有し得て、それは変更可能である。例えば、ある挿入デバイスのＡＲは、シール部分が無い場合、約３．０～約５．０の範囲内であり得る。別の実施例では、ある挿入デバイスのＡＲは、スプライン部分とシール部分との両方を伴って、約６．０～約９．０の範囲内であり得る。環状本体部の実施例は、シール部分が無い場合、約５．０～約７．０の範囲内のＡＲを有し得る。スプライン部分とシール部分との両方を伴う場合、環状本体部のＡＲは、約１０．０～約１５．０の範囲内であり得る。他の実施例も、本開示の範囲内である可能性がある。

シールの実施例は、前述のように、内径面上に複数の環状隆起部またはリブを含み得る。幾つかの実施例では、当該隆起部は、互いから離間して、当該シールの軸方向端部からも離間して、対称的に配置され得る。リブまたは隆起部の実施例は、相手のパイプに対して約１０％～約３５％の圧縮率を有するように構成され得る。リブまたは隆起部の実施例は、接合されるパイプのサイズに依存して、シールの本体部から約０．１インチ～約１インチの範囲内で半径方向内側に突出し得る。他の実施例では、シール上のリブまたは隆起部は、三角柱、半楕円体、半球、非対称角柱、角度付き要素、腎臓形要素、等の１または複数の特定の形状を有し得る。また、前述のように、シール材料は、パイプの鐘型端部の内径面と対になってシールするように、外径面上に１または複数の環状リブを有し得る。

一実施例では、環状本体部の実質的に硬質のプラスチックまたはポリマー材料が、当該本体部の外径の周りに延在する１または複数の環状リブまたは突起部を有し得る。これらのプラスチックリブは、組み立て中に挿入デバイスが設置される鐘型の第２パイプの内径面の材料を貫通し得る。なぜなら、当該材料は、貫通を許容するほどに十分に熱いであろうからである。従って、このようなリブは、当該リブにおける環状本体部の材料とそれが設置されるパイプの材料との間の半径方向の重なりを介して、軸方向の機械的リンクを形成し得る。

挿入デバイスのスプラインまたはスプライン部分の形状及び構成も、２つのパイプ間で使用されるスプライン及びジョイントのタイプに依存して変更可能である。前述の図面の多くは、本願の譲受人のＣＥＲＴＡ－ＬＯＫ（登録商標）ＣＬＩＣパイプ継手の構成と共に使用されるスプライン形状を示している。これについては、後述の係属中の出願に記載されている。もっとも、挿入デバイスは、単一の半径方向深さを有する、異なる先行する標準のスプライン形状のスプライン形状を有するように形成されてもよい。

同時係属中の共に２０１８年１月２９日に出願された米国特許出願第１５／８８２，６９６号及び米国特許出願第１５／８８２，７２６号、並びに、２０１８年９月１８日に出願された米国特許出願第１６／１３４，５６１号が、各々、それらの全体において本明細書に組み込まれる。各々が、前述のスプライン及びスプライン付きパイプ継手の実施例の詳細及び態様を開示している。これらの出願において、鐘型パイプの内径上のスプライン溝は、パイプ材料内に直接的に形成される。本明細書に開示された実施例では、パイプの鐘型端部のスプライン溝は、挿入デバイスによって部分的に形成されているか、あるいは、排除されている。スプライン及び溝の形状は、変更可能であり、特に、これらの同時係属中の出願の実施例を少なくとも含むように変更可能である。

本明細書に開示された挿入デバイスは、所与の用途の必要性及び要件に対応するように、サイズ、形状、形態及び詳細において、変更または修正され得る。スプラインセグメントは、所定の挿入力の下で開いて撓むように構成され得て、様々な態様で開くことができる。本明細書に開示された挿入デバイスは、スプラインが当該挿入デバイスの一部として一体化されているため、別個のスプライン構成要素を別途に製造、保管、出荷、設置する必要性を排除する。従って、開示されたスプライン付き挿入デバイスは、資本コストを節約し得て、製造及び組み立てがより容易であり得る。開示された挿入デバイスは、パイプの鐘型端部内に事前設置されるため、スプラインの幾何形状及び許容されるスプラインの移動のために、現場で逆向きに設置することは不可能であり、且つ、マンドレル上で逆向きに設置することはほぼ不可能である。開示された挿入デバイスの多くはまた、事前設置される挿入デバイスがスプライン部分が移動するまたは撓むためのシールされた内部空間を提供し得るため、汚れや氷の問題を排除し得る。当該シールされた内部空間は、パイプ組立中に現場で汚染されることがない。

セグメント化されたスプライン形態と、スプライン部分のシール部材への接続とが、スプライン自体が撓む乃至変形する必要性を大幅に軽減する。代わりに、弾性のある可撓性のシール材料が、圧縮され、変形され、及び／または、スプライン部分が移動することを許容するバネとして使用される。完全なリング形状では、スピゴットの外径が通過することを許容するために、剛性のスプライン材料が大きく変形することを強いることになる。代わりに、分割されたスプラインセグメントは、長手方向の強度を実質的に損なうことなく、統合されたスプラインが様々な許容態様で外側に変形することを許容する。ＣＬＩＣタイプのスプラインと同様に、半径の増大は、１つの分割のみ、すなわち、１つのスプライン「セグメント」のみ、で実現され得る。もっとも、開示された挿入デバイスの環状本体部及びスプラインに使用されるより剛性の高い材料は、２またはそれ以上の分割、したがって２またはそれ以上のスプラインセグメント、を備える方がより良好に機能し得る。スプラインセグメントの数は、１（１）または２（２）から変更可能であり、４（４）、８（８）、１６（１６）等、任意の適切な偶数または奇数の分割及び／またはセグメントを含み得る。スプラインセグメントの数を増やす場合、金型の複雑さ及びコストは増大するが、スプライン変形力（スピゴット挿入力）は減少し、必要とされる支持フィンガまたはブリッジの数は増大して、初期破断力は増大するが、金型内でスプラインを充填する能力は増大し、縦方向の強度は僅かに低下する、等のことが生じ得る。

本開示の教示による挿入デバイスの別の実施例でも、前述のように、挿入デバイスは、鐘型形成作業を助けるために傾斜状または楔状の環状本体部の先端を有し得る。当該本体部の後端は、スプラインセグメントに向かう内側向きに軸方向に突出するリップを有し得る。本体部の前端と後端との間の隙間（ギャップ）が、スプライン溝を画定し得て、その中でスプラインセグメントが半径方向に拡張し得る。リップは、スプライン溝の浅い深さ部分を画定し得る。スプラインセグメントは、２つのパイプの組み立てを許容するために傾斜状とされた１つの軸方向面を有し得る。一方のパイプのスピゴット端部が他方のパイプの鐘型端部内に挿入される時、スプラインセグメントは、スピゴット端部の外径面との接触によってスプライン溝内に半径方向外側に押し込まれる。スプラインセグメントは、一方のパイプのスプライン溝と係合するために平坦な反対側の軸方向面を有し得る。組み合わせにおいて、後端の軸方向面と本体部の突出するリップとが、パイプが引き離される時、スプラインセグメントの外側への拡張を効果的に阻止することにより、パイプの分離を防止する。

本開示の教示によって構成される挿入デバイスの別の実施例では、挿入デバイスはシール部分またはシールを含まない場合があり、従って、シールレス挿入デバイスである。当該挿入デバイスは、前述のように、鐘型化プロセスを支援するために傾斜面を有するまたは楔形に形成された先端（前端）を有する本体部を備え得る。当該本体部はまた、後端と、それらの間にスプライン溝を画定する先端と後端との間の間隙（ギャップ）と、を有し得る。当該後端もまた、先端に向かってスプライン溝内に軸方向に延びる突出部を有し得る。この実施例の挿入デバイスは、スプライン溝セグメント及び当該装置の本体部の一部に接続されたより柔らかい材料を含み得る。この実施例では、当該より柔らかい材料部分は、スプラインセグメントの半径方向外向き面に接着された部分を有し得る。当該より柔らかい材料部分はまた、本体部の先端及び後端に接続された軸方向延長部を有し得る。先端に結合された延長部は、伸長または拡張を許容する比較的長い自由部分を有し得て、スプラインセグメントが半径方向外側に移動することを許容し得る。後端に結合された延長部は、本体部の後端に面する傾斜側でのスプラインセグメントの移動を大幅に少なくするために、はるかに短くすることができる。

図３９乃至図４１は、シールレス挿入デバイスと組み合わせて利用される別個の独立シール３４０を有する実施例を示す。図３９は、挿入デバイスの軸方向内側で、一方のパイプの鐘型端部の内径に形成されたシール溝３４２を示す。当該シール溝に、Ｏリング３４０が着座している。図４０及び図４１は、挿入デバイスと共に、しかし挿入デバイスとは別個に、一方のパイプの鐘型端部内に事前設置され得るシール溝３４４及びシール３４６の更なる実施例を示す。このタイプのシールは、Ｒｅｉｂｅｒタイプのシールであり得る。従って、本明細書に開示されたシールレス形式の挿入デバイスは、パイプ接合部においてシールを必要としない場合でも、パイプ接合部にシールを必要とする場合でも、利用され得る。

他の実施例では、本開示の教示に従って構成されたシールレスタイプの挿入デバイスにおいて、シールのない挿入デバイスの形状及び形態が、変更され得る。当該デバイスは、より柔らかい材料を介して本体部に接続された本体部の周囲のスプラインセグメントを備え得る。より柔らかい材料は、スプラインセグメントの半径方向外面に接着された部分を有し得て、本体部の後端の軸方向面に接着された延長部分を有する。当該後端もまた、スプラインセグメントに向かって延びる軸方向の突出部を有する。

個別の独立したＲｅｉｂｅｒタイプのシールを備えた挿入デバイスは、幾つかの用途において好適であり得る。接合アセンブリを形成するために、前述のように、まず挿入デバイスとＲｅｉｂｅｒシールとがパイプの鐘型端部に事前設置される。もう一方のパイプのスピゴットが、先のパイプの鐘型端部内に挿入される。スピゴット端部が、スプラインセグメントの傾斜側に接触し、スプラインセグメントを半径方向外側にスプライン溝内に押し込む。スプラインセグメントがスピゴット内のスプライン溝と整列（位置合わせ）すると、当該スプラインセグメントは半径方向内側に戻り、部分的にスピゴットのスプライン溝内に着座する。パイプが更に互いに対して押し込まれると、Ｒｅｉｂｅｒシールが前方ストッパとして機能し得て、スプラインセグメント、従ってスピゴットが、他方のパイプの鐘型端部に更に押し込まれることを防止する。パイプが引き離されると、スプラインセグメントは１または複数の軸方向突起部の下方に押し込まれ、スプラインセグメントの半径方向の拡張を妨げる。これにより、接合アセンブリが依然として維持される。

パイプの鐘型端部は、挿入デバイス、及び／または、挿入デバイスを事前設置する際の鐘型化（ベル化）プロセス、によって形成される溝の代わりに、機械加工されたスプライン溝を有し得る。この実施例では、Ｒｅｉｂｅｒシールが省略され得て、機械加工された溝が、スプラインセグメント、従ってスピゴットが、鐘型端部内に更に押し込まれることを防止する前方軸方向面を有し得る。スプライン本体部は、パイプが引き離される場合の、スプラインセグメントの軸方向の拡張を防止するように、軸方向の突出部を依然として有し得る。

本開示の教示に従って構成されるシールレスタイプの挿入デバイスの更なる実施例は、挿入デバイスの本体部上の軸方向突起部が省略され得る。代わりに、機械加工された溝が、パイプが引き離される時にスプラインセグメントの軸方向の拡張を防止する第２の深さを含み得る。また、これらの実施例では、挿入デバイスの本体部が大幅に縮小される。より柔らかい材料が、スプラインセグメントの半径方向外側面に採用され、スプラインセグメントを互いに接続し、更にスピゴットの設置中に半径方向の拡張を許容する。別個のシールまたは機械加工された溝壁のいずれかが、スプラインセグメントの軸方向のストッパを提供し得る。更に、鐘型パイプの内径にある複数の深さの機械加工された溝、及び／または、当該溝内のシール材料が、パイプが引き離されるのを防ぐように、半径方向の拡張に対するストッパを提供し得る。

再び、これらの追加の実施例の多くにおいて、より柔らかい材料の厚さ、形状、長さ、及び接着部分は、先行する実施例について前述されたように、スプライン部分の所望の可撓性（柔軟性）及び移動特性を達成するように設計され得る。他の実施例では、より柔らかい材料は完全に省略（除去）され得る。図４２及び図４３は、他の実施例のシールレスタイプの挿入デバイス１１０－９を示す。この実施例では、挿入デバイスは、複数の短いスプラインセグメント３５０を有する実質的に剛性のプラスチック製の本体部を備える。この実施例の各スプラインセグメントは、本体部の周囲に円周方向に配置された対の形式で設けられている。各対は、本体部に柔軟かつヒンジ状に接続された一端と、円周方向の反対側の自由端と、を有している。この実施例のスプラインセグメント３５０は、スピゴットが本体部に押し込まれる時に自由端が半径方向外側に移動し得て、溝と位置合わせされる時にスピゴットのスプライン溝内にスナップバックし得る、というように配置されている。

他のシールレスの挿入デバイスの実施例も本開示の範囲内で可能である。更に、開示された実施例で使用される、パイプ継手のスタイル、溝のタイプ、及び、スプラインが、スプライン部分及びスプラインセグメントの特定のサイズ及び形状を画定し得る。スプラインの断面形状は、スプラインが既に所定位置にある状態でスピゴットの挿入を許容するために、角度付けられた、テーパ付けられた、または、傾斜付けられた部分を含み得る。開示された挿入デバイスは、所望のタイプのスプライン及びジョイントに適合するように利用及び設計され得る。スプライン形状は、本開示の譲受人であるノースアメリカンパイプコーポレーションによって製造されるＣｅｒｔａ－Ｌｏｋ（登録商標）ＣＬＩＣ（登録商標）ＰＶＣパイプ連結システムのそれらを模倣し得る。

本明細書に開示されるように、挿入デバイスが環状本体部（より剛性のプラスチック部分）とシール部（より柔らかいゴムまたはエラストマー部分）との両方を含むように形成される時、シール部は、環状本体部上に、例えば環状本部体のシール部分上などに、オーバーモールドまたはインサート成形され得る。当該技術分野で知られているように、射出成形プロセス中、２つの異なる材料は、それらの対応する接触表面に沿って互いに化学的に結合され得る。このようにして、接合された表面は、使用中の２つの接合された部分の表面間での流体の漏れを防止するであろう。他の実施例では、２つの材料は、接着剤または他のそのような既知の方法によって、互いに結合され得る。

もっとも、幾つかの実施例では、環状本体部のシール部分とシール部との間の機械的接続が、必要であり得る、好適であり得る、または、望ましい場合がある。機械的結合は、金型の設計を介して、従って部分（パーツ）、幾何学的形状の設計を介して、製造され得る。２つの部分（パーツ）間の機械的結合は、シール部を環状本体部の所定位置に接続して固定した状態に保持するのに役立つ。当該機械的結合はまた、環状本体部とシール部との接触面間の流体漏れの可能性を低減または排除するのに役立つように構成されるべきである。

図４４乃至図４６は、環状本体部３６０と、環状本体部３６０に接合されたシール部３６２と、を有する挿入デバイスの一実施例１１０－１０を示す。当該挿入デバイス１１０－１０はまた、他の実施例について前述されたものと同様のスプライン部分３６４を有する。環状本体部３６０は、環状リングの形態の主要部分と、当該主要部分から軸方向に間隔を置いて配置されたテーパ状または傾斜状のリング部分、すなわちシール部分３６２と、を有している。スプライン部分３６４は、コネクタ部分３６８において環状本体部の周囲で互いに周方向に接合された複数のセグメント３６６ａを有するセグメント化スプライン３６６を含む。コネクタ部分３６８は、環状本体部の主要部分とテーパ状リング部分とに接合される軸方向コネクタを含む。この実施例では、そのような軸方向コネクタは４つあるが、そのようなコネクタ部分の数及び形態は変更可能である。スプラインセグメント３６６ａは、その各端部にあるコネクタ部分の円周コネクタ３７０によって軸方向コネクタに接続されている。図４５は、環状本体部３６０と、様々な部品、部分、及びコネクタと、を示している。

シール材料Ｓは、図４４及び図４６に示されるように、環状本体部のテーパ状のリング部分すなわちシール部分３６２を完全に覆うように成形される。また、シール材料Ｓは、スプラインセグメント３６６ａの径方向外側のみを覆うように成形されており、径方向内側は覆っていない。更に、環状本体部３６０のスプライン３６６とテーパ状リング部分３６２との間の軸方向隙間に、シール材料Ｓが配置されている。シール材料Ｓは、これら軸方向隙間において、内向きのラジアル内側シール１１９と外向きのラジアル外側シール１４８とを形成しており、これらのシールは周方向に連続している。シール材料はまた、スプラインセグメント３６６ａと軸方向コネクタ３６８との間、及び、半径方向コネクタ３７０の周囲において、周方向及び径方向の空間を完全に充填している。シール材料Ｓはまた、主要部分の径方向外側の溝または凹部の一部にも重なっている。

図４６に示されるように、スプラインセグメント３６６ａは、軸方向及び半径方向コネクタ３６８、３７０の弾性、並びに、シールとスプラインセグメントとの間で伸長するシール材料Ｓの薄肉の屈曲部分、に従って、前述のように、半径方向に拡張または移動可能である。あるいは、接続は脆弱であって、スプラインセグメント３６６ａは、成形されたシール材料Ｓによって機械的に捕捉されている。この実施例では、シール材料は、環状本体部に化学的には結合されていない。先行する実施例では、環状本体部のプラスチック材料にシール材料Ｓが接合されている。その代わりに、シール材料Ｓは、射出成形される時、本体部の角度付き部分またはテーパ状部分を取り囲む部分と、コネクタ部品すなわち軸方向コネクタ３６８及び半径方向コネクタ３７０を取り囲む部分と、によって、環状本体部上に機械的に保持される。これにより、シール材料は、環状本体部３６０の一部を半径方向に貫通し、本体部の半径方向内側面と半径方向外側面との両方で環状本体部の一部上に軸方向に延びる。各部分の幾何学的形状により、シール材料と環状本体部との間に機械的接続が形成される。更に、シール材料が環状本体部のシール部分３６２、すなわち、当該シール部分によって形成されるシール（半径方向内向きシール及び半径方向外向きシール）に隣接する角度付き部分またはテーパ状部分、を完全に取り囲むことによって、機械的な接続のみで化学的な結合や接着等ではない接続がシール部と環状本体部とを接合するために利用される時でも、漏れが防止され得る。

当業者には明らかであるように、シール部分及び環状本体部の詳細は、シール部分及びシール材料を環状本体部に機械的に接合及び保持するのに必要または好適な幾何学的形状を提供しながら、広範囲に変更可能である。更に、そのような機械的接続は、一体化されたスプライン部分を持たない挿入デバイスや、環状本体部の一部として形成されたスプライン溝を有する挿入デバイス等、異なる構成を有する挿入デバイスで利用され得る。

例えば、図４７乃至図５１は、環状本体部と、環状本体部に機械的に接続されたシール材料と、を備えた挿入デバイスの他の実施例を示している。これらの実施例では、挿入デバイスは、スプライン部分またはスプラインを含まない。その代わりに、これらのデバイスは、パイプ１０６の雌型または鐘型端部１０８内にスプライン溝を形成し、その中に従来の別個のスプライン要素を受け入れ得て、パイプを結合し得る。

図４７及び図４８では、環状本体部及び／またはシール部分の幾何学的形状、並びに、シール材料が変更可能であることが明らかである。この実施例では、挿入デバイス１１０－１１が、部分的にＵ字形の複雑な形状の軸方向延長部を有するシール部分３８０を有する。シール部分３８０は、シール材料と環状本体部との間で、半径方向と軸方向の干渉を生成する。シール部分３８０及びシール材料は、２つの材料間の機械的接続を使用する場合、環状本体部とシール材料との間により良好なシールを形成するように最適化され得る。更に、幾何学的形状が最適化され得て、所望のまたはより堅牢な機械的接続を生成し得る。図６４は、シール部分の端部の異なる軸方向突起部を示す。この実施例では、軸方向突起部が、シール部分３８６の本体の端部にヘッド３８４を有している。当該ヘッドが、シール材料と環状本体部との間に半径方向及び軸方向の表面干渉を生成し得る。図４９乃至図５１は、図４４乃至図４６について前述されたものと同様の幾何形状の環状本体部３９０及びシール材料Ｓを備えているが、異なる挿入デバイス形態である、挿入デバイス１１０～１２の別の実施例を示している。この実施例では、環状本体部３９０は、当該環状本体部３９０を貫通して形成された複数の穿孔３９２または開口を含み、シール材料を環状本体部に接続する機械的な接続または構造の少なくとも一部を形成している。これらの実施例では、環状本体部の角度付き部分またはテーパ状部分は、シール材料が環状本体部を半径方向に貫通したままでありながら、シール材料とシール部分３９２を含む環状本体部３９０との間に異なる機械的連結を生成するように修正される。また、これらの実施例では、挿入デバイスの先端の大部分を、環状本体部の材料ではなく、シール材料Ｓが形成している。図５２及び５３は、スプラインを備えないが、環状本体４０２上にシール部分４００を備えた挿入デバイス１１０－１３の別の実施例を示す。シール部分は、挿入デバイスのテーパ状の先端を画定しているが、この実施例では、当該材料内に屈曲部４０４を有している。この屈曲部が、２つの材料間で異なる角度の接触面を形成することにより、シール材料と環状本体部との間の機械的な接続を強化し得る。

これらの実施例の幾つかでは、環状本体部は、その半径方向内面にスプライン溝を画定している。別個のスプライン要素が使用されて、スプライン溝に受け入れられて、パイプ接続を固定する。従って、この挿入デバイスは、一体化されたスプラインを含まなくてもよい。図５４乃至図５７に示されるように、挿入デバイス１１０－１４は、スプライン溝４１２を備えた主要部分と、シール部分４１４としての前述の傾斜付き部分またはテーパ条部分に相当する軸方向先端部分と、を有する環状本体部４１０を備える。この実施例では、環状本体部４１０のシール部分４１４は、６つ（６）の一体化コネクタ４１６等の複数の軸方向コネクタによって主要部分に固定されている。間隙またはスロットが、軸方向コネクタ４１６の間で環状本体部を半径方向に貫いて設けられている。

この実施例では、シール材料Ｓが射出成形されて、図５６及び図５７に示されるように、挿入デバイス１１０－１４上に半径方向内側シール１１９及び半径方向外側シール１４８を形成する。シール材料は、軸方向コネクタ４１６間の間隙またはスロットを半径方向に貫通している。シール材料Ｓは、図５６に示されるように、半径方向内面及び半径方向外面の両方で軸方向コネクタに重なるシール材料によって、及び、図５７に示されるように、間隙及びスロットを介して環状本体部を通って延在するシール材料によって、それぞれ形成される機械的接続または構造によって環状本体部に保持されている。この実施例では、非接着のシール材料とシール部分４１４との間で、流体漏れが生じる可能性がある。より具体的には、流体は、パイプ接続の湿潤側の軸方向コネクタ及び乾燥側の軸方向コネクタにおいてシール材料と環状本体部の材料との間を通過し得る。これは、これらの接触点において化学的な結合が存在していないからである。もっとも、十分なシール圧縮、十分に低い流体圧力、より高い粘度の流体、堅牢な挿入デバイスの幾何学的形状、または、それらの組み合わせ、が存在し得るために、流体が漏れないであろうパイプ継手の多くの例が存在し得る。一方で、図４４乃至図４６に関して示され説明されたものと同様の挿入デバイスを利用して、そのような漏洩の可能性を軽減することも可能である。

図５８乃至図６０は、挿入デバイス１１０－１４と同一の挿入デバイス１１０－１５の別の実施例を示す。もっとも、この実施例では、先行する実施例の幾つかと同様に、シール部分がセグメント４１８に分離されて、シール材料によって完全に覆われている。これにより、鐘型化の間、または、パイプ継手の組み立て中に、挿入デバイスの半径方向の拡張が向上し得る。更に、この実施例では、挿入デバイス１１０－１５は、本体部の角度付きシール部分またはテーパ状シール部分に、軸方向の追加の機械的連結を含む。これは、図５９に示されるように、軸方向コネクタ４１６に隣接する部分の周りの半径方向突出部４２０によって形成される。半径方向及び軸方向の機械的連結は、また、シール材料が軸方向コネクタの半径方向表面に重なることによって、及び、軸方向コネクタ間の周方向に配置された隙間またはスロット内で環状本体部を貫通することによって、形成される。

図６１乃至図６３は、シール材料と環状本体部との間に機械的接続を形成するように構成された更に別の実施例の挿入デバイス１１０－１６を示す。この実施例では、シール部分４３０が、角度付き部分またはテーパ状部分を含み、軸方向リング４３４によって環状本体部４３２の主要部分に軸方向に結合されている。比較的多数の貫通孔または貫通孔パターン４３６が、軸方向リング４３４と、環状本体４３２の角度付きシール部分またはテーパ状シール部分４３０と、の両方を貫通して形成されている。シール材料は、軸方向リングとテーパ状部分との両方の半径方向内側表面と半径方向外側表面とに重なっている。シール材料は、全ての貫通孔を介して環状本体部を貫通している。これにより、この実施例では、重要な機械的連結が形成され、同時に、シール材料が挿入デバイス上で半径方向内側シールと半径方向外側シールとを形成している。

スプライン部分またはスプラインのない前述の実施形態は、スプラインを組み込むように確かに修正され得るし、そのような実施形態に対して開示された機械的接続構造は、一体化スプラインを含む挿入デバイスでも使用され得る。更に、開示された実施例の幾つかでは、溝の１つが、浅い係止セクションと、より深い解放、バイパスまたは挿入セクションと、を有し得る。スプラインは、一方のパイプの一方の溝の浅いセクション内に押し込まれ得て、従って、継手アセンブリが分離方向に引っ張られる時、もう一方のパイプの他のスプライン溝にも部分的に着座し得る。浅いセクションでは、スプラインは（どのパイプに溝が形成されているかに応じて）拡張や伸縮がなされ得ず、部分的にスプライン溝の各々内に位置する。これが、２本のパイプを軸方向に連結する。一方、２つのパイプが一緒に押し込まれる時、すなわち取り付けられる時、スプラインは、１つのスプライン溝のより深いセクションと整列するであろう。これは、スプラインがより深いセクション内に拡張または収縮することを許容し、スプラインを他のスプライン溝から引き抜く。

別の実施例では、本明細書に開示され説明された挿入デバイスは、分割リング型の環状本体部を含み得る。このような実施例では、リングは、当該リング内の分割のサイズに応じて拡張及び収縮し得る。拡張は、前述の方法に従って挿入デバイスをマンドレル上に取り付ける際に役立ち得る。あるいは、挿入デバイスの収縮は、溝やレース等を既に含むパイプまたは事前に鐘型化されたパイプの雌型端部内に当該デバイスを取り付ける際に役立ち得る。環状本体部は、パイプの内径内に適合するように収縮され得て、その後、雌型または鐘型端部のパイプの内径面の溝またはレース内に弾性的に拡張され得る。このプロセスは自動化され得て、挿入デバイスの挿入がかなり単純にされ得て、パイプ継手の組み立ても比較的簡単にされ得る。

開示された実施例及び他の実施例では、シール材料の一部と環状本体部との間で、軸方向、半径方向及び円周方向において、干渉による機械的連結が形成され得る。これにより、シール材料は、環状本体部上に成形される時、環状本体部に対して半径方向、軸方向、または円周方向に移動することが抑制され、シール材料が所定の位置に留まり、本体部から外れることがない。環状本体部の形状及び特徴は、そのような干渉を生成するように構成され得る。開示された実施例では、シール材料による環状本体部の半径方向の貫通、シール材料と環状本体部の一部との軸方向の重なり、及び、環状本体部の一部（コネクタ）が、各方向に十分な干渉を生み出す。

図６５及び図６７は、分割リングタイプの挿入デバイス１１０－１７の一例を示す。この実施例では、環状本体部４４０は、当該本体部の軸全体に沿って分割部４４２を有する。この実施例では、シール材料Ｓは、環状本体部４４０のシール部分４４４全体を覆っており、角度付き部分やテーパ状部分には分割部が見えない。シール材料は、分割されておらず、挿入デバイス１１０－１７の全周に亘って延びている。シール材料は、必要に応じて分割部４４２を介して環状本体部が拡張または収縮することを許容するのに十分な可撓性及び弾性を有し得る。図６６は、挿入デバイス１１０－１７と類似の挿入デバイスの別の実施例を示す。もっとも、この実施例では、分割部４４６は、分割部４４２よりも周方向にはるかに大きい。

本開示の教示に従って、特定の挿入デバイス、パイプの鐘型端部、パイプ継手アセンブリ、及び形成方法が、本明細書に記載されたが、この特許がカバーする範囲は、それらに限定されない。反対に、この特許は、本開示の教示の全ての実施形態を網羅し、それらは、許容される均等物の範囲内のものである。

Claims (28)

1. 第１端部と第２端部との間の長さ部分と、
   前記第２端部内に受容された挿入デバイスと、
   を備え、
   前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、
   前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する雌型端部または鐘型端部であり、
   前記挿入デバイスは、本体材料で形成された環状本体部と、当該挿入デバイスの一部として形成されたスプライン部分と、を有しており、
   前記スプライン部分は、前記挿入デバイスによって担持されて前記環状本体部の軸線に対して半径方向に弾性的に移動可能であるスプラインを含む
   ことを特徴とするポリマーパイプ。
2. 前記環状本体部は、前記本体材料よりも剛性が低いシール材料が結合されたシール部分を更に有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のポリマーパイプ。
3. 前記挿入デバイスは、前記環状本体部によって担持されたシール材料であって、半径方向内側方向に面する内側シールを画定するシール材料を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のポリマーパイプ。
4. 前記シール材料は、半径方向外側方向に面し、当該ポリマーパイプの内径面に接触する外側シールを画定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のポリマーパイプ。
5. 前記シール材料は、前記環状本体部を貫通して、前記内側シールと前記外側シールとの両方を一体的に形成する
   ことを特徴とする請求項４に記載のポリマーパイプ。
6. 前記環状本体部は、成形要素であり、
   前記シール材料は、前記挿入デバイスの一部として、前記環状部材部に対して、同時成形（コモールド）されるか、インサート成形されるか、または、オーバーモールドされ、
   前記環状本体部の前記本体材料は、実質的に剛性で、第１デュロメータ硬さを有し、
   前記シール材料は、前記環状本体部の実質的に剛性の材料よりも低い第２デュロメータ硬さを有する
   ことを特徴とする請求項３に記載のポリマーパイプ。
7. 前記環状本体部の前記本体材料は、高分子材料からなり、
   前記シール材料は、前記高分子材料よりも剛性の低いエラストマー材料からなる
   ことを特徴とする請求項３に記載のポリマーパイプ。
8. 前記エラストマー材料は、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＩＲ／ＳＢＲブレンド、ニトリル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、合成ゴム、及び、フルオロポリマーエラストマー、のうちの少なくとも１つを含む
   ことを特徴とする請求項７に記載のポリマーパイプ。
9. 前記第２端部の内径（ＩＤ）表面上に周方向に配置された１または複数の挿入凹部
   を更に備え、
   前記挿入デバイスは、前記１または複数の挿入凹部内に着座している
   ことを特徴とする請求項１に記載のポリマーパイプ。
10. 前記挿入デバイスは、約３インチ～約４８インチの範囲内の内径と、約０．１２５インチ～約３インチの軸方向長さと、を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のポリマーパイプ。
11. 前記スプラインは、前記環状本体部の一体部分であって、前記本体材料で形成されており、
    前記スプラインは、１または複数の脆弱接続部によって、前記環状本体部の前記スプライン部分に接続されており、
    前記１または複数の脆弱接続部は、破壊されることで、前記スプラインが前記環状本体部に対して半径方向に移動することを許容するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のポリマーパイプ。
12. 第１端部と第２端部との間の長さ部分を備えたポリマーパイプを形成する方法であって、
    挿入デバイスをマンドレルの外径上に設置する工程であって、当該挿入デバイスは、本体材料で形成された略環状本体部と、当該挿入デバイスの一部として形成されたスプライン部分と、を有している工程と、
    加熱された時の前記ポリマーパイプの前記第２端部内に前記マンドレルを強制的に位置決めして直径を拡大する工程であって、前記長さ部分と前記第１端部とが第１直径を有して前記第２端部が前記第１直径より大きい第２直径を有するように拡大または鐘型化される工程と、
    前記挿入デバイスの周りの前記ポリマーパイプの前記第２端部を冷却する工程であって、それによって前記挿入デバイスをその中に保持する前記第２端部の前記内径内の挿入凹部を形成する工程と、
    を備え、
    前記スプライン部分は、前記挿入デバイスによって担持されて前記環状本体部の軸線に対して半径方向に弾性的に移動可能であるスプラインを含む
    ことを特徴とする方法。
13. 前記冷却する工程は、前記マンドレルが前記ポリマーパイプの前記第２端部から取り外される前に少なくとも部分的に行われ、
    前記ポリマーパイプの前記第２端部を前記マンドレルに向けて半径方向に吸引するために真空が適用される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記冷却する工程は、前記マンドレルが前記第２端部から取り外された後も継続する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. ポリマーパイプの鐘型端部のための挿入デバイスであって、
    本体材料から形成され、スプライン部分を有する環状本体部と、
    当該挿入デバイスに接続され、前記環状本体部の軸線に対して半径方向に移動可能であるスプラインと、
    を備えたことを特徴とする挿入デバイス。
16. 前記環状本体部のシール部分と、
    前記シール部分に結合、接着または他の態様で接合されたシール材料であって、前記本体材料よりも剛性が低いシール材料と、
    を更に備えたことを特徴とする請求項１５に記載の挿入デバイス。
17. 前記スプラインは、当該スプラインが前記半径方向に移動される時に回動可能な態様で曲がるように構成された前記シール材料の一部に結合されている
    ことを特徴とする請求項１６に記載の挿入デバイス。
18. 前記スプラインは、前記半径方向に移動するために、半径方向に拡張するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の挿入デバイス。
19. 第１端部と第２端部との間の長さ部分を有するポリマーパイプと、
    前記第２端部内に受容された挿入デバイスと、
    前記ポリマーパイプの前記第２端部内に設置されたスピゴット端部を有するパイプと、
    を備え、
    前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、
    前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する雌型端部または鐘型端部であり、
    前記挿入デバイスは、スプライン部分と、当該スプライン部分によって一体的且つ弾性的に担持されたスプラインと、を伴って、本体材料で形成された環状本体部を有しており、
    前記スピゴット端部は、外径面上にスプライン溝を有しており、
    前記スプラインは、前記スプライン溝内に着座して、前記ポリマーパイプに接続された前記パイプを軸方向に保持する
    ことを特徴とするパイプ継手アセンブリ。
20. 前記挿入デバイスは、
    前記環状本体部のシール部分と、
    前記シール部分によって担持されたシール材料であって、前記本体材料よりも剛性が低いシール材料と、
    を更に有することを特徴とする請求項１９に記載のパイプ結合アセンブリ。
21. 前記シール材料は、前記スピゴット端部の外径面と接触する内側シールを形成する
    ことを特徴とする請求項２０に記載のパイプ継手アセンブリ。
22. 前記スプラインは、前記スピゴット端部を前記ポリマーパイプの前記第２端部内に取り付けることを許容するために、前記スピゴット端部によって半径方向外側に移動されるように構成されており、
    前記スプラインは、前記スプライン溝と整列される時に半径方向内側に移動して前記スプライン溝内に着座するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２０に記載のパイプ継手アセンブリ。
23. 前記ポリマーパイプ、前記スピゴット端部、及び、前記挿入デバイスは、各々が完全に非金属である
    ことを特徴とする請求項１９に記載のパイプ継手アセンブリ。
24. パイプ継手の組立方法であって、
    スピゴット端部と、当該スピゴット端部の外径面上のスプライン溝と、を有する第１パイプを提供または取得する工程と、
    雌型端部または鐘型端部を有する第２パイプを提供または取得する工程であって、前記第１パイプの前記スピゴット端部は、前記第２パイプの前記鐘型端部内に嵌合するサイズとされている工程と、
    前記鐘型端部内に保持される挿入デバイスを設置する工程であって、当該挿入デバイスは、スプライン部分と、当該スプライン部分によって移動可能且つ弾性的に担持されたスプラインと、を伴う環状本体部を有している工程と、
    前記挿入デバイスの前記スプラインが前記スピゴット端部の前記スプライン溝と軸方向に整列されるように、前記第１パイプの前記スピゴット端部を前記第２パイプの前記鐘型端部内に挿入する工程と、
    を備え、
    前記スプラインは、少なくとも部分的に前記スプライン溝内に存在して、前記第１パイプ及び前記第２パイプを互いに結合した状態に保持する
    ことを特徴とする方法。
25. 前記環状本体部のシール部分によって担持されたシール材料
    を更に備え、
    前記シール材料の内側シールが、前記スプライン溝から軸方向に離間した位置で前記スピゴット端部の外径面に接触する
    ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 第１端部と第２端部との間の長さ部分を有するポリマーパイプと、
    前記第２端部内に受容された挿入デバイスと、
    を備え、
    前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、
    前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する雌型端部または鐘型端部であり、
    前記ポリマーパイプの前記鐘型端部の内径面に１または複数の挿入凹部が形成されており、
    前記挿入デバイスは、シール部分とスプライン部分とを伴う環状本体部を有しており、
    シール材料が、前記シール部分に結合されており、
    スプラインが、前記スプライン部分の一部として一体化されており、
    前記スプラインは、前記環状本体部によって移動可能且つ弾性的に担持されており、前記挿入デバイスの軸線に対して半径方向に移動可能である
    ことを特徴とするパイプシステム。
27. 前記ポリマーパイプの前記鐘型端部内に設置されたスピゴット端部を有するパイプ
    を更に備え、
    前記スピゴット端部は、外径面上にスプライン溝を有しており、
    前記スプライン溝は、前記挿入デバイスの前記スプラインと軸方向に整列して当該スプラインを受容して、前記ポリマーパイプと前記スピゴット端部とを軸方向に結合する
    ことを特徴とする請求項２６に記載のパイプシステム。
28. 第１端部と第２端部との間の長さ部分と、
    前記第２端部内に受容された挿入デバイスと、
    を備え、
    前記長さ部分と前記第１端部とは、第１直径を有しており、
    前記第２端部は、前記第１直径より大きい第２直径を有する鐘型端部であり、
    前記挿入デバイスは、本体材料で形成されてシール部分を有する略環状本体部と、前記本体材料よりも柔軟または剛性が低いシール材料と、を有しており、
    前記シール材料は、前記環状本体部と当該シール材料との接続構造間の協調によって、前記環状本体部の前記シール部分に機械的に接続されている
    ことを特徴とするポリマーパイプ。

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