JP3426607B2 - ブリーチロックフィッティング継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、水道及び下水道等用の管又はフィッティン
グと共に使用する継手である。但し、これはフィッティ
ングと共に使用することを特に目的として設計されたも
のである。本発明の主な目的は、規制システムと組み合
わせた改良された組立方法を使って、信頼のおけるシー
ルを提供することにある。

少なくともこの１世紀の間に、特に大径の管用に使用
される、管継手又は継手を有するフィッティングを形成
する数多くの異なるシステムが開発された。一般的に、
これら継手は鐘の形状からなるスピゴット型である。主
に２つのタイプのものが、今日ある程度の変更を伴って
使用されている。それらは押込み継手フィッティングと
メカニカル継手フィッティングである。組立方法により
これらを容易に理解することができる。

従来から知られたシステムの組立方法は次の通りであ
る。

押込み継手フィッティング：（例えば、米国特許第3,
963,298号及びU.S.Pipe,Field Lok^TMカタログを参照の
こと）管端部及びソケットを先ず洗浄して、破片又は塗
装の盛り上がりを除去する。次に、通常単独で出荷され
るガスケットを、ガスケット座内に巻き付けて、円周方
向に僅かに圧縮させながら押し込むことで所定位置に残
存させて、ソケット内部に設置する。

次に、前記管の平滑な端部には、フィッティング内の
前記ガスケットを押し込んで通過させるのに、傾斜状又
はテーパー状の端部を設ける必要がある。現場において
切断可能な管を、前記ソケットに挿入する前に研磨する
ことで、その端部を傾斜状にしておかなければならな
い。

そこで、前記管が前記ソケットの底部に達するまで、
前記管のテーパー状の端部を押し込んで前記ガスケット
を通過させるために、前記管端部及びフィッティングの
ソケットにジャッキ機構を取り付ける必要がある。前記
管端部を挿入してガスケットを通過させるにはかなりの
力が必要であり、短管では挿入の間の制御が非常に困難
となる。短管は、力を加えている間に配列にゆがみが生
じる傾向にあることから、この力を制御するために複雑
な構成からなる特別の装備が必要となる。

要求される力を減少させるために、前記管の傾斜端部
及び前記ソケット内部のガスケットの表面は、ここで軟
石鹸によって円滑にされる。

次に、前記管端部を前記ソケット内に注意深く挿入
し、前記ガスケットの表面に前記傾斜端部を載置させ
る。次に、前記管端部をジャッキによって前記ソケット
内部の管の表面の印を付けた深さまで挿入する。

ガスケットに鋼鉄のクリップをモールド成型した特別
のガスケットによって継手の抑制が行われ場合もある。
この場合、前記クリップが前記管への固定を確実にする
ために、組立の後に前記継手を反対方向にジャッキで動
かす必要がある。分解が必要な場合、前記継手を特別な
装備を使ってジャッキで離す前に、薄肉状の楔を継手に
ハンマーで打ち込んで、前記クリップをその固定位置か
ら持ち上げる必要がある。

これらの以前から知られた押込みフィッティングの組
立は複雑なものとなることがあり、ある程度時間のかか
る方法である。この理由から、前記フィッティングの市
場の大部分は押込み継手フィッティングではなく、メカ
ニカル継手フィッティングとなっている。

メカニカル継手フィッティング：前述したようなアメ
リカ合衆国において使用されるフィッティングの大部分
は、ANSI/AWWAC111/A21.11,「延性を有した鉄の圧力パ
イプ及びフィッティングのためのゴム−ガスケット継
手」の要求に従った規格メカニカル継手により提供され
る。

前記メカニカル継手は、テーパー状のガスケット座、
テーパー状又は楔状のガスケット、及びフォロアリング
又は「グランド」からなる。フィッティングのソケット
部及びグランドには、軸方向のボルト孔を有したフラン
ジを設ける。通常のボルトを使用することは可能である
が、前記グランドを前記フィッティングの鐘状部に接続
するために、特別な「Ｔ−ボルト」が一般的には使用さ
れている。必要なボルトの数は管のサイズに依存し、３
インチサイズには４個、12インチサイズには８個、48イ
ンチサイズの管には32個までの範囲である。

前記継手を組み立てる際には、前記管端部及びソケッ
トを先ず洗浄する。次に、特別の圧縮「リップ」を前記
管端部に向けた状態で、前記グランドを前記管の平滑端
部に載置する。次に、前記ガスケットを潤滑剤にて円滑
にし、テーパー状の表面を、前記管端部に向けた状態で
管の端部上に拡げる。管に斜端は必要でない。次に、前
記平滑端部を前記ソケット内部の底部に到達するまで前
記フィッティングのソケットに挿入する。特別の装備を
必要としない。次に、前記ガスケットを前方に移動させ
て前記ガスケット座に挿入し、必要であれば、カシメ又
は強打によって内部に収納する。前記グランドはここで
前記ガスケットに接触する位置まで移動させ、前記Ｔ−
ボルトを前記フィッティングの鐘状部の孔から挿入し、
前記グランドの孔を通過させる。ナットをボルトに螺入
し締め込みを開始する。前記ボルトは、締め込みの間、
配列を維持するために、「星」のパターンで締め込む必
要がある。最初に１個のボルトを締め込み、次に最初の
ボルトから180゜の位置にある対向するボルト、次にこ
の最後のボルトから90゜の位置にあるボルトを締め込
む、といったように、全てのボルトが３インチから24イ
ンチサイズの場合には少なくとも75〜90ft.−lb.、及び
それ以上のサイズの場合にはさらに強い力になるまで締
め込む。これは労力を要し時間がかかるものであり、作
業者に経験、技術及び力を要求する。

Ｔ−ボルトを締め込んでいる間には、ボルトの全てを
75〜90ft.−lb.の範囲のトルクで締め込む作業が非常に
フラストレーションを生じさせる現象が存在する。１個
のボルトを締め込み、鐘状部付近に前記グランドを移動
させると、隣接しているボルトが緩んでしまう。即ち、
締め込みが進むに従い、１個のボルトは75ft.−lb.ま
で、次のボルトも同様に75ft.−lb.まで締め込むといっ
たようにしてボルトの全てを少なくとも１回は締め込ん
でから、最初のボルトを確認すると、それが非常に緩ん
でしまっている。全てのボルトを締め込む行為は、例え
星のパターンで行ったとしても、ボルトのいくつかを緩
めてしまうことになる。ボルトは、全てが一定のトルク
範囲になるまで締め込み及び再度の締め込みを行わなけ
ればならない。これはに、全てのボルトが安定化するト
ルクになるまでに、通常５回以上の繰り返しが必要であ
る。

フラストレーションが生じる２番目の経験としては、
締め付け後に継手を約30分放置した場合、ボルトは、一
般的にガスケットの「コールドフロー」と呼ばれるもの
によりトルクを失う。元のトルクのレベルが75ft.−lb.
レベル以上であったとしても、継手は、通常、漏水しな
いが、トルクの損失があることで、漏水の原因を判断す
るのが非常に混乱したものとなる。ボルトが適切に締め
込まれたか、又はそうでないかを判断することは、しば
しば非常に困難なものとなる。

大部分のフィッティングも又、溝に同じように設置さ
れるが、継手の底部のボルトへの手を差し伸べることが
問題となる。一番よく聞かれる不平は、継手の底部の緩
んだボルトに接近することが難しいことにより、継手が
漏水し易いことについてである。

メカニカル継手の１つの利点としては、継手に組立の
ための独特の道具が必要ないことである。２番目とし
て、間違いが生じたとき、分解が比較的簡単なため、そ
の間違いを少なくとも矯正することが可能なことがあ
る。押込み継手の分解は複雑であり特別の道具が必要で
あり、しばしば継手を取り除くのに管を切断する必要が
生じる場合がある。メカニカル継手の組立には技術及び
ある程度の力が必要であるが、間違いを正すことは可能
であり、簡単な道具を使用することで、メカニカル継手
をフィッティングに最も使用される継手としている。

管継手及びフィッティングの他の変更例が存在してい
る。従来の特許には、ある程度同様の作用をする２つの
機構が記載されている。１つは、「ベイアニット固定リ
ング」と呼ばれるものである。このベイアニットリング
はその外表面に一体に設けられた突状セグメントを有す
る押さえ環状部材であり、これは管の鐘状部の、同様に
一体に設けられたセグメントと相互に作用し合って、前
記鐘状部内に前記リングを保持する。このベイアニット
リングは、前方への動きを与えることなく、通常、手で
回転可能である。この機構は、Bramの米国特許第3,765,
706号、1973年10月16日、で参照される。２番目の機構
は「ブリーチロック」リングであり、同様にその外表面
に一体に設けられた突状セグメントを有しており、これ
は鐘状部の同様のセグメントと相互に作用し合って前記
押さえ環状部材を保持するものであり、又、このリング
が回転すると前方への動きが与えられる。これらのセグ
メントは傾斜した面を有しており、分断した１個のネジ
又は別体で楔状のものの何れであってもよい。この発明
において、これらセグメントは別体の楔状のものであ
る。ブリーチロックリングは、通常、ガスケットの幾つ
かのタイプを圧縮するのにも使用され、手で加えられる
以上の力で締め付けなければならない。これはKennedy,
米国特許第4,402,531号、1983年９月６日、で見ること
ができる。

発明の目的及び概要 本発明の最初の目的は、簡単な道具を用いて組み立て
及び分解が可能で、技術及び力を殆ど必要としないフィ
ッティング用の継手を提供すること、又信頼のおける
「Ｏ−リング」タイプのシールを提供することにある。

本発明の２番目の目的は、継手が適切に組み立てられ
たかどうかを判断するための視覚的な点検手段を有する
ことにある。

本発明の３番目の目的は、継手を組み立てる人が、組
立に使用するボルトに常時且つ容易に手を差し伸べるこ
とを可能にすることである。

本発明の４番目の目的は、内部の水圧による分離を防
止される、容易に組み立てられることにある。

上記及び他の目的を達成するために、本発明は、管の
端部を接続すべく、ベルソケット、押さえ環状部材及び
環状のガスケットからなる管継手であって、前記ベルソ
ケットは、前記管の端部をシールする前にガスケットを
保持し、且つシール時にはガスケット座として作用する
円錐面と、前記円錐面の一端部から前記管端部を着座さ
せるための底部まで延びた小径の第１筒状面と、前記円
錐面の他端部から延びた大径の第２筒状面を有し、前記
押さえ環状部材は、前記ベルソケットの外側から回転さ
せる手段を有し、ガスケットの内径は、前記管の外径よ
りも大きく設定され、前記ベルソケットの前記第２筒状
面に、内部セグメントを有すると共に、前記押さえ環状
部材に、外部セグメントを有し、前記押さえ環状部材を
回転させることにより、前記管の軸方向に移動できるよ
うに、内部セグメント及び外部セグメントの対向面に、
相互に係合するための傾斜した平滑な面をそれぞれ設
け、ガスケットが前記円錐面を転動して周方向に圧縮す
るように、前記押さえ環状部材を前記ベルソケットに対
して軸移動させてシールすることにある。

前記ベルソケットの外側から前記押さえ環状部材を回
転させる前記手段が、径方向に延びたグランドハンドル
からなる。前記ベルソケット上に径方向に延びたソケッ
トハンドルをさらに具備し、前記内部セグメント及び外
部セグメントの完全な係合位置において、前記グランド
ハンドルが前記ソケットハンドルと当接するように位置
決めされ、前記グランドハンドルが、前記ソケットハン
ドルよりさらに径方向に延びている。

前記ベルソケットの外側から前記押さえ環状部材を回
転させる前記手段が、円周方向に延びた切り欠き部を前
記ベルソケットの前記第２筒状面にさらに具備してな
り、前記グランドハンドルが該切り欠き部を通って径方
向に延びている。

前記ベルソケットの外側から前記押さえ環状部材を回
転させる手段が、円周方向に延びた切り欠き部を前記ベ
ルソケットの前記第２筒状面にさらに具備してなり、前
記グランドハンドルが該切り欠き部を通って径方向に延
び、該切り欠き部は前記ベルソケットに隣接して位置決
めされる。

本発明による前記管継手は、さらに前記グランドハン
ドルに取り付けられ前記切り欠き面に係合するスペーサ
ー／スプレッダーをさらに具備していてもよい。スペー
サー／スプレッダーは前記ベルソケットの円周方向に十
分な大きさにして、前記内部セグメント及び外部セグメ
ントが離脱することを防止することができる。これによ
って、全ての部品が存在する状態で、前記管継手を出荷
することが簡単に且つ容易に行え、さらに故意でない分
解についての心配をすることがない。

本発明による前記管継手において、前記ガスケットを
Ｏ−リングとしてもよい。

該Ｏ−リングは前記ベルソケットの前記第２筒状面の
内径とおよそ同じ外径を有しており、前記継手の組立に
おいて、前記Ｏ−リングは事前に圧縮されて、前記押さ
え環状部材の前記外部セグメントが前記ベルソケットの
前記内部セグメントと軸方向で接触して、前記押さえ環
状部材が前記管端部を受けることができる開放位置に維
持されるまで、前記押さえ環状部材を軸方向の外側に押
し出す。

前記Ｏ−リングは、前記押さえ環状部材の内径及び内
周より大きな内径及び内周を有し、前記押さえ環状部材
の内径及び内周は、前記管端部の外径及び外周より大で
ある。

前記ベルソケットの前記円錐面は、前記ベルソケット
の軸芯から略30゜の傾斜部を有し、前記押さえ環状部材
は、前記円錐面に隣接した端部にグランド端面を有して
いても良い。該グランド端面は前記ベルソケットの軸芯
に直角の平面から略30゜の傾斜部を有し、前記円錐面と
前記グランド端面は当接したとき直角なガスケット座を
形成し、前記Ｏ−リングは前記ガスケット座内で略30％
圧縮される。

本発明による前記管継手は、さらにグリップリングを
具備している。前記押さえ環状部材は、その内周面に環
状空洞部を有し、前記環状空洞部は前記グランド端面に
向かって大径となり、前記押さえ環状部材の後部の小径
部に向かって傾斜している。しかも、グリップリング
は、前記環状空洞部内に挿入される。

前記グリップリングは一箇所だけ円周方向に分割され
ており、緩んだ状態において、前記管端部の外径より僅
かに小径の内径を有している。グリップリングは断面円
形状であり、内周面上に軸方向に離間したネジ山状の歯
部を有し、該歯部は、前記継手の外側に向いた傾斜面
と、反対の軸側に垂直面を有している。

前記押さえ環状部材には、前記グランドハンドルに隣
接して円周方向に挿入孔が設けられ、前記環状空洞部は
ストッパー部を有していても良い。前記グリップリング
の一端部は前記ストッパー部に載置され、他端部は前記
グリップリングが所定位置にあるとき前記挿入孔の下方
に位置決めされる。しかも、前記グランドハンドルに取
り付けらたスペーサー／スプレッダーは、前記挿入孔内
に延び前記グリップリングの他端部に係合し、グリップ
リングの内径が前記管端部の外径より大径になるまで前
記グリップリングを拡張しても良い。

前記ストッパー部は、前記グランドと一体となった部
分として形成された、径方向に延びるリブであってもよ
く、前記グリップリングの前記一端部は、前記リブに対
向して位置決めされる。前記グリップリングの前記他端
部は傾斜状になり、前記スペーサー／スプレッダーは、
前記挿入孔を通って延び前記グリップリングの傾斜端部
を掛止するスプレッダー端部を有するようにしてもよ
い。

図面の簡単な説明 本発明の前述の及び他の目的、及び付随する利点は、
添付の図面とともに考慮したとき、以下の詳細な説明を
参照することにより容易に明らかとなる。

図１は、出荷の間のように「開放」位置にある本発明
の継手の斜視図である。

図２は、管端部が挿入され、組立ボルトが締め込まれ
る状態にある前記継手の斜視図である。

図３は、完全に組み立てられた「閉鎖」位置にある前
記継手の斜視図である。

図４は、前記押さえ環状部材が「開放」位置にある前
記継手の縦中心線に沿った断面図である。

図５は、内圧によって前記グリップリングが、前記管
端部の表面に侵入した後の「閉鎖」位置にある前記継手
の縦中心線に沿った断面図である。

図６は、前記グリップリングを含む前記内部傾斜空洞
部の最大径の位置で前記押さえ環状部材を切断した断面
図である。

好ましき実施例の詳細な説明 図１及び図４を参照して、好ましき実施例の継手は、
ベルソケット１、管端部２、グランドリング（押さえ環
状部材）３、及びガスケット４からなる。前記押さえ環
状部材３及びベルソケット１は、好ましくは延性を有し
た鉄からなる。前記ベルソケット１は、シールする前に
ガスケット４を保持し、次にシール時にはガスケット座
として作用する円錐面1aと、前記円錐面1aの一端部から
前記管端部を着座させるための底部1cまで延びた小径の
第１筒状面と、前記円錐面1aの他端部から延びた大径の
第２筒状面を有している。前記ガスケット４は、前記押
さえ環状部材３と前記円錐面1aとの間に存在している。

前記ベルソケット１の前記第２筒状面は、内部セグメ
ント（内向き部）1bを有している。前記押さえ環状部材
３には、前記内向き部1bと協動する外部セグメントと
（外向き部）3aが設けられている。前記セグメント1b,3
aはそれぞれが楔状若しくは傾斜平面として形成され、
一定の角度で傾斜しており、ブリーチロック機構を構成
している。前記角度は前記押さえ環状部材３に対して所
望の軸移動量に基づき選択される。例えば、８インチの
径のフィッティングの場合、円周線に対しての好ましき
角度は9.25゜である。この角度によれば、前記ベルソケ
ット１に対して前記押さえ環状部材３を45゜（1/8）回
転すると、1/2インチの軸移動が生じる。

前記押さえ環状部材３には、前記ベルソケット１に対
して該押さえ環状部材３を回転させるための手段が設け
られている。図１及び図６に示すように、この作用のた
めに、前記押さえ環状部材３には、最も好ましき実施例
において、１以上の箇所において前記外周面から径方向
に突き出たグランドハンドル９が設けられている。前記
ベルソケット１にも、１以上の箇所において、前記グラ
ンドハンドル９と協動するソケットハンドル10が径方向
に延設されている。

前記ベルソケット１の前記ソケットハンドル10に隣接
する前記第２筒状面を形成する前記第２筒状部には、矩
形状の切り欠き部11が形成されている。前記グランドハ
ンドル９は、前記押さえ環状部材３が前記ベルソケット
１に取り付けられたときに、前記切り欠き部11を通って
径方向に突出する。１個のソケットハンドルと１個の押
さえ環状部材のハンドルからなる、協動するハンドル９
及び10の各組には、前記継手と前記ハンドル同士を合わ
せるための組立ボルト６の接線に沿って延びるボルト孔
9a及び10aが設けられている。好ましくは、前記グラン
ドハンドル９は前記ソケットハンドル10よりも長く、こ
れにより、例えば、継手を締め込む時計回り、及び継手
を取り外す逆時計回りに前記押さえ環状部材３を回転さ
せるのにハンマーが使用可能となる。これに代えて、前
記押さえ環状部材３を軸方向に延ばして各種係合面又は
部材の何れかを設けて、前記環状部材３を回転するよう
にしてもよい。例えば、前記環状部材３に六角ナットの
ように面に刻みを付けて、紐又は帯、軸方向に延びたフ
ィンガー等による係合を補助するようにしてもよい。前
記部材又は面を、レンチ等の標準的な道具又はその目的
のためだけに設計された特別の道具に係合させて操作す
るようにしてもよい。しかし、前述のように、最も好ま
しい構造は、径方向に延びたグランドハンドル９であ
る。

前記押さえ環状部材３を、前記切り欠き部11を通って
グランドハンドル９が径方向に延びるように、前記ベル
ソケット１内に載置する。例えば、前記ベルソケット１
内において、その外部セグメント3aが、前記内部セグメ
ント1bと相互に作用又は連結するように、さらに前記押
さえ環状部材３のグランド端面としての前面3bが、次に
説明するように、前記ガスケット４と接触し係合するよ
うに、前記押さえ環状部材３を時計回りに僅かに回転す
る。これによって、前記押さえ環状部材３が前記ベルソ
ケット１内に緩んだ状態で保持される。前記押さえ環状
部材３は、出荷の間及び前記管端部2aの挿入の前に、前
記「開放」側にある前記押さえ環状部材のハンドル９に
位置した一時的な「スペーサー／スプレッダー」（拡径
部材）８により、この位置でしっかりと保持される。前
記押さえ環状部材３を時計回りに回転させて締め込む場
合には、「開放」側は、前記ハンドル９の逆時計回り側
になる。前記スペーサー／スプレッダー８は、出荷及び
組み立てボルト６による組立の間、前記ハンドル９に保
持される。前記押さえ環状部材３のハンドル９にボルト
付けされた前記スペーサー／スプレッダー８によって、
前記押さえ環状部材３が、前記ベルソケット１から取り
外される位置まで回転することを防止する。即ち、前記
スペーサー／スプレッダー８は、前記外部セグメント3a
が前記セグメント1bから完全に離脱することができない
十分な大きさのスペーサーとして機能する。これによっ
て、前記ベルソケット１に前記押さえ環状部材３を軸方
向に保持する。よって、前記スペーサー／スプレッダー
８は、出荷の間、前記押さえ環状部材３を前記ベルソケ
ット１内にしっかりと保持する。このスペーサー／スプ
レッダー８にもナットソケットを形成して、締め付けの
間に前記ボルト６とナット７の組立品が回転することを
防止するようにしてもよい。

図１及び図４を参照して、前記ガスケット４は押し込
みガスケットのように環状にして前記ベルソケット１内
のテーパー状の円錐ガスケット座（前記円錐面）1aに位
置させる。前記ガスケット４は所定位置内に押し込まれ
ることで円周方向に圧縮する。前記円周方向の圧縮によ
って、前記ガスケット４を前記円錐面1aの傾斜面を転動
させて、さらに前記押さえ環状部材３の前面3bに押しつ
けるのに十分な力を加える。この「事前に圧縮された」
ガスケット４によって、前記押さえ環状部材３の外部セ
グメント3aが、前記ベルソケット１の内部セグメント1b
と軸方向に接触して、前記押さえ環状部材３を「開放」
位置に維持して前記管端部2aを受けることができるま
で、前記押さえ環状部材３を軸方向外側に約1/2インチ
移動させる。これによっても出荷のための全体的な組立
の安定が得られる。

図１及び図４の「開放」位置においては、設置した前
記ガスケット４の内径及び内周4aは、前記押さえ環状部
材３の内径及び内周3cより大きくなっている。設置した
前記ガスケット４の内径及び内周4a、及び前記押さえ環
状部材３の内径及び内周3cの両方は、前記管端部２の外
径及び外周2bより大きくなっている。

前記構成からなるフィッティングを受け取ると、作業
者は前記ガスケット４を取り外し、前記ベルソケット１
と前記管２の平滑な端部を洗浄する。次に、前記ガスケ
ット４を潤滑剤にて円滑にし、前記ベルソケット１内の
元の位置に戻してそれが前記押さえ環状部材３の前面3b
に対向することを確実にする。前記管端部2aには傾斜部
は必要ない。前記ガスケットに触ることなく、手で傾斜
していない管端部2aを、前記押さえ環状部材３とガスケ
ット４を経て前記ベルソケット１内に単純に挿入する。
この場合もやはり、「開放」位置において、前記ガスケ
ットの内径4aは、前記グランドの内径3cより大であり、
前記管２の表面2bが組立の間、前記押さえ環状部材３の
表面3c上に載置されるので、これを容易に達成できる。
前記管２を前記ベルソケット１の底部1cに接触するまで
挿入する。前記組立ボルト６を緩め前記スペーサー／ス
プレッダー８を取り外す。次に、前記組立ボルト６を前
記ハンドル9,10のボルト孔9a及び10aに挿入し（図
２）、前記ハンドル９と10が接触し合うまで締め込む
（図３）。図５を参照して、前記組立ボルト６の最初の
締め込みによって、前記押さえ環状部材３の外部セグメ
ント3aを前記ベルソケット１の内部セグメント1bに対し
て回転させ、前記押さえ環状部材３を軸方向前方に移動
させる。前記Ｏ−リングからなるガスケット４に対して
前記押さえ環状部材３を前方に移動させることで、前記
ガスケット４は前記傾斜したガスケット座1aを下方に転
動して「開放」位置から離れて（前記押さえ環状部材３
の前面3bと前記ベルソケット１のガスケット座1aのみに
接触して）、「閉鎖」位置に入る（前記押さえ環状部材
前面3b、ガスケット座1a、及び管の表面2bに接触す
る）。前記押さえ環状部材３をさらに回転して軸方向前
方に移動することによって、前記Ｏ−リング４が偏向し
て、前記管表面2b、ガスケット座1a、及び押さえ環状部
材前面3b間の、ここで完全に形成された閉塞された環状
の空間部内に入り、前記継手をシールする。前記ガスケ
ット４の歪み量は成形の許容誤差、前記ガスケット４の
大きさ及び前記押さえ環状部材３の位置のみによって決
定され、前記ボルト６のトルク量によるものではない。
最も都合のよい組み合わせでは、シール位置で前記ガス
ケット４が、その元の断面の径の約30％歪んでいる。

その好ましき寸法において、図５に示すように、前記
押さえ環状部材３の前面3bに隣接する前記押さえ環状部
材３の最も前方に位置する外縁3hは、前記ベルソケット
１の前記傾斜状のガスケット座1aと接触して、これによ
り前記ベルソケット１内で前記押さえ環状部材３を中心
位置に位置させる。このような構造では、前記ベルソケ
ット１の前記円錐面（ガスケット座）1aは、前記結合さ
れた管２の軸中心から略30゜の傾斜部を有するようにし
てもよく、一方、前記押さえ環状部材３の前面3bは前記
結合された管２の軸に直角の面から略30゜の傾斜部を有
してもよい。前述したこれら傾斜部の正確な角度は特別
な精度で製作されるものではなく、おおよそのものであ
る。これら２面が当接して、通常直角を形成するとき、
前記Ｏ−リングは約30％圧縮される。

前記管２の径2b、前記ベルソケットの径1d、及び前記
グランドの径3cは前記Ｏ−リング４の偏向を決定し、前
記ベルソケット１内の前記管端部２のオフセット量を拡
大する傾向にある、前記ベルソケット１内の前記押さえ
環状部材３のオフセット量についての別の問題を解消す
る。よって、ガスケットの偏向は、別体の押さえ環状部
材を有しないプッシュオン継手におけると同じ寸法によ
って決定される。

前述したように、前記押さえ環状部材３が軸方向前方
に移動するにつれ、前記前面3bは、前記ガスケット４を
前記傾斜するガスケット座1aに押し込む。好ましき実施
例の場合、前記ガスケット４は断面円形状のＯ−リング
である。結果として、前記Ｏ−リングのガスケット４
は、同時に円周方向に圧縮される前記円錐面1aの下方に
転動する。この転動によって摩擦を減少させ、故に前記
ガスケット４を所定位置に押し込むのに必要な力を減少
させる。このガスケット４の転動は、前記ガスケット４
が前記管２の表面に接触するまで継続する。本発明の８
インチのプロトタイプにおいては、このポイントへの移
動は、手を使って前記押さえ環状部材３を動かすことに
よって達成することができる。最終的な前記ガスケット
４の偏向は、前記ハンドル９及び10が接触し合うまで、
前記組立ボルト６を締め込み続けることによって達成す
ることができる。

前記ハンドル９及び10が接触し合うまで前記押さえ環
状部材３を回転させることによる前記押さえ環状部材３
の、この最終的な軸移動も、ハンマーで前記押さえ環状
部材３のハンドル９を叩打することで達成できる。

よって、簡易なレンチ（及び／又はハンマー）及び１
個のボルトによってシールが達成される。複数のボルト
を締め込むのに、傾斜部、特別の装備、特別の技術、又
は力を必要としない。さらに、完全なユニットが組み立
てられて出荷されるため、出荷の間に部品を失うことが
ない。

分解は、通常ハンマーで前記押さえ環状部材９を叩打
することにより力を加えて、前記押さえ環状部材３を逆
時計回りに回転させることで達成されるが、このハンド
ル９は、好ましくは、この目的のためにソケットハンド
ル10よりも長くなっている。前記押さえ環状部材３を逆
時計回りに回すに従い、前記押さえ環状部材３の前記外
部セグメント3aは、前記ベルソケット１の前記内部セグ
メント1b上に載置され、一方、前記ガスケット４は円錐
面1aの傾斜部を上方に転動し、前記管２の端部表面上に
そのシールを解放する。ここで、前記管２の端部を前記
ベルソケット１から取り外すことが可能となる。

前記ハンドル９及び10は、前記継手が完全に組み上が
ったとき、前記継手の軸中心が水平面にあるとき、前記
継手の縦中心線の上端部に位置することが好ましい。パ
イプラインのフィッティングとして、このパイプライン
が実質的に水平面内にあるとき、特に前記パイプライン
の方向の変更が前記水平面内であるとき、前記継手の縦
中心線の上端部にあることにより、前記ハンドルは優れ
た組立位置に位置している。この位置は独特のものであ
る。この位置に前記ハンドル９及び10がある場合、前記
パイプラインの回転（右、左、上又は下）に要求される
方向に関係なく、前記ハンドル９及び10がその上端部又
はその側方の何れかにあるように、前記フィッティング
を設置することができる。何れの場合にも、これらは、
前記パイプラインが設置される溝の上部からの平面視内
にある。前記ボルト６及びナット７は、前記管の下方に
手を差し伸べることなく締め付けることができる。作業
者は、それが正しく組み立てられたことを溝の上部から
判断することが可能となる。

前記ハンドル９及び10（図１、図２及び図３）は、そ
れらが前記ベルソケット１の僅かに中に入ったところの
平面における前記継手の中心線から径方向に延びるよう
に、前記押さえ環状部材３及び前記ベルソケット１上に
位置していることが好ましく、これにより前記組立用ボ
ルト６により得られる押圧力が同一平面で生じる。これ
は、前記ベルソケット１の別の連続的な筒状部から切り
欠き部11を移動させる必要がある。この切り欠き部11
は、前記パイプラインの方向の変更が水平面内であると
き、前記フィッティングの縦中心線に接するように位置
決めされる。前記ソケットハンドル10も前述した中心線
に位置しており、組立工程を完了する前記ブリーチロッ
クの移動の終点にある。この好ましき構成において、前
記スペーサー／スプレッダー８は、前記切り欠き部11内
に延びており、組み立てられた出荷の配置において、切
り欠き部11の端部11aに係合している。

本発明の最も好ましい実施例も又押圧の抑制が行え
る。この継手によって、押圧の抑制には前記押さえ環状
部材３の使用が伴われる。図４及び図５を参照して、最
も好ましき実施例において、環状空洞部3eが前記押さえ
環状部材３の内周面に設けられている。前記環状空洞部
3eは、前記リング３の前記前面3b（前記ガスケットに接
触する前記リングの側）に向かって大径となっており、
前記押さえ環状部材３の後部の小径部に向かって傾斜し
ている。

グリップリング５がこの傾斜した空洞部3eに挿入され
る。前記グリップリング５は１箇所のみにおいて円周方
向に分割している。このグリップリング５は、好ましく
は断面円形状であり、内周面にネジ山状の歯部5cが軸方
向に離間して設けられている。前記歯部5cは、のこ歯ネ
ジのように、後側に（前記継手の外側に向けて）傾斜面
を、又前側に（前記ガスケットに向かって）直角の面を
有しており、これにより前記管端部2aの侵入が容易で、
その離脱が困難となるようにする。前記グリップリング
５には適切な位置に色コードが付けられており、最初の
設置の間の正確な方向付けを保証している。

緩めた状態の前記グリップリング５は、好ましくは、
それを使用する管の一番小さいもの（最小許容誤差）の
外径より僅かに小径の内径を有している。前記グリップ
リング５は鋼鉄、最も好ましくはステンレス鋼からな
る。

図６を参照して、前記押さえ環状部材３は、前記空洞
部3eの内径の最大の部分で且つ前記グランドハンドル９
の近傍位置で、円周方向に形成された、前記空洞部3eの
内部から外部まで達する「貫通孔」又は挿入孔3dを有し
ている。又、前記空洞部3eの内部には、軸方向に方向付
けた径方向に延びるストッパー部としてのリブ3fが、前
記押さえ環状部材３の一体成形された部分として形成さ
れている。図１を参照して、組み立てられたとき、前記
挿入孔3dは、「押圧抑制された」押さえ環状部材３内の
前記ベルソケット１の切り欠き部11に隣接する位置にあ
り、これによって前記スペーサー／スプレッダー８は、
組み立て前の拡張位置に前記グリップリング５を保持す
べく挿入可能となる。

前記グリップリング５の一端部5aは、平坦（前記グリ
ップリングの軸芯に直角）になっており、前記リブ3fに
対向して配置されている。前記分割グリップリングの他
端部5bは傾斜状になっており、前記リングが所定位置に
あるとき、前記貫通孔又は挿入孔3dの下方に位置する。
前述した前記スペーサー／スプレッダー８は、前記組立
ボルト６及びナット７により所定位置に保持されるハン
ドル９上に設置される。前記スペーサー／スプレッダー
８は、前記挿入孔3dを通って延び、前記グリップリング
５の傾斜端部5bを掛止する拡径端部8aをさらに有してい
てもよい。前記グリップリング５の一端部5aが前記リブ
3fに対して保持されている間に、前記拡径端部8aによっ
て前記他端部5bを掛止し保持することによって、前記グ
リップリング５を拡張状態にし、ここで前記グリップリ
ング５の内径は、前記押さえ環状部材３の内径3c、従っ
て前記管端部２の外径より大となる。これによって、前
記管端部2aを、前記グリップリング５と前記押さえ環状
部材３に接触することなく通過させることを可能とす
る。前記歯部5cを正しい方向にすることで前記管端部２
の侵入を容易にし且つ離脱を防ぐように、前記リブ3fに
対する前記平坦な一端部5aの表面とフック部8aに対する
傾斜面5bも又、前記グリップリング５の方向付けを補助
する。前記スペーサー／スプレッダー８は、前記ボルト
６とナット７によって前記ハンドル９のところで、単純
な引張りレバー作用によって前記グリップリング５を拡
張する。この単純な引張りレバー作用の旋回軸点は、前
記ハンドル９の根元に実質的に隣接している。

前記管端部2aを前記継手に挿入した後、前記押さえ環
状部材３を手を使って時計回りにできるだけ大きく動か
して、前記内部セグメント1b及び外部セグメント3aをさ
らに係合させ、前記押さえ環状部材３を前記ソケット１
内に引き込む。前記ナット７をボルト６から取り除き、
前記スペーサー／スプレッダー８を解放する。前記スペ
ーサー／スプレッダー８は取り除いて廃棄する。前記グ
リップリング５は弾発作用によって閉鎖されて、前記管
２の表面2bを掴持する。前記押さえ環状部材３を、前記
組立ボルト６又はハンマーの何れかによって、その最終
位置まで回転させて、次にボルト６とナット７を前記ハ
ンドル９及び10が接触し合うまで締め込む。前記継手と
同じ軸方向に移動する前記押さえ環状部材３を円周方向
に締め込むことで、前記押さえ環状部材３の傾斜環状空
洞部3eを前記グリップリング５に係合させ、前記歯部5c
を前記管端部2aの外周面に食い込ませる。

前記パイプラインに内圧が加えられるに従い、前記管
端部2aは前記ベルソケット１から離脱しようとするが、
これによって前記グリップリング５は前記傾斜環状空洞
部3eの下方にさらに移動して、その掴持力が増強され前
記管２の外周面2b上に相互に平行な円周溝が形成され
て、分離が阻止される。

分解は、通常、前記グランドハンドル９をハンマーで
叩打して力を加え、前記押さえ環状部材３を逆時計回り
に回転させることで行う。グランドハンドル９は、好ま
しくは、この目的だけのためにソケットハンドル10より
長くする。前記押さえ環状部材３を逆時計回りに回転す
るに従い、前記押さえ環状部材３の前記外部セグメント
3aが前記ベルソケット１の内部セグメント1b上に載置さ
れて、前記管２の軸方向に前記押さえ環状部材３を移動
させ、一方では前記ガスケット４が円錐面1aの傾斜部を
上方に転動して、前記管端面2b上のそのシールを解放す
る。前記グリップリング５によって所定位置に保持され
たままの前記押さえ環状部材３を有した前記管端部2a
を、ここで前記ベルソケット１から取り除いてもよい。
前記押さえ環状部材３を、前記リブ3fが前記グリップリ
ング５の前記平坦な端部5aに当接したことを感じ、前記
傾斜端部5bが前記長孔3dから視認できるまで、前記管を
中心に逆時計回りに回転する。ここで、前記スペーサー
／スプレッダー８を前記挿入孔3dに再度挿入し、前記ス
ペーサー／スプレッダー８の拡径端部8aによって前記グ
リップリング５の前記傾斜端部5bを掛止し、さらに前記
組立ボルト６を用いて前記スペーサー／スプレッダー８
をその元の位置まで戻すことで前記ハンドル９に対して
前記スペーサー／スプレッダー８を締め付けることによ
って、前記押さえ環状部材３を管端部2aから取り外す。
前記スペーサー／スプレッダー８の拡径端部8aは、前記
グリップリング５の前記傾斜端部5bと係合し、それを円
周方向及び径方向の両方向に移動させる。前記径方向に
延びたリブ3fに当接した前記平坦な端部5aによって、前
記傾斜端部5bを円周方向に移動させることによって、前
記グリップリング５を拡張させ前記管端部2aから解放す
る。ここで、前記グリップリング５はその拡張位置にあ
り、前記グリップリング５と前記押さえ環状部材３を前
記管端部2aから取り外すことができる。この方法におい
て、上方から前記パイプラインを見る検査作業者が、前
記グランドハンドル９及びソケットハンドル10を一緒に
目視することができ、前記フィッティング及び管が正し
く組み立てられていることを確定することができる。

本発明では、無論、環状部材３を押圧により抑制する
ものに代わりのものであってもよい。複数の、個々に作
動する楔又は特別の突起を、前記押さえ環状部材３に対
して一定角度をなし、前記管の表面と係合する前記押さ
え環状部材３の軸方向の外面上に設けてもよい。同様の
構造において、複数の個々の止めネジを前記押さえ環状
部材３の軸方向外面に設けてもよい。これらは、前記管
に対して径方向に直線であるか、前記押さえ環状部材３
に対して一定角度をなしているかの何れであってもよ
い。これら両方は、一定トルクまで装置を締め付け及び
調整するのを個々に行う必要があるため、前記グリップ
リング５より望ましいものではない。前記グリップリン
グ５は、内周面上の軸方向に離間したネジ山状の歯部5c
を有する断面円形状の前記好ましき実施例と異なる形状
のものであってもよい。即ち、前記グリップリング５
を、円周面上に複数の歯部を設けた断面三角形状又は台
形状にして、前記管の表面に係合するようにしてもよ
い。

前述したことは、広く商業上の実用性を有するという
利点があることは容易に理解できる。前述した本発明の
特定の形状は意図して典型例としただけのものであり、
これら教示の範囲内の一定の改良は当業者に対して明ら
かである。

よって、本発明の完全な範囲を決定する際には以下の
クレームを参照すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 敏之 アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27513 カリー エヴァンスロード 1937 (56)参考文献 特開 平１−303394（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−219584（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357389（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10485（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−26149（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−178697（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭59−23913（ＪＰ，Ｙ１) 特表 昭61−502273（ＪＰ，Ａ) 米国特許807417（ＵＳ，Ａ) 米国特許5190224（ＵＳ，Ａ) 特許109444（ＪＰ，Ｃ２) 特許115502（ＪＰ，Ｃ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 19/03

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管の端部を接続すべく、ベルソケット、押
   さえ環状部材及び環状のガスケットからなる管継手であ
   って、 前記ベルソケットは、前記管の端部をシールする前にガ
   スケットを保持し、且つシール時にはガスケット座とし
   て作用する円錐面と、前記円錐面の一端部から前記管端
   部を着座させるための底部まで延びた小径の第１筒状面
   と、前記円錐面の他端部から延びた大径の第２筒状面を
   有し、前記押さえ環状部材は、前記ベルソケットの外側
   から回転させる手段を有し、ガスケットの内径は、前記
   管の外径よりも大きく設定され、前記ベルソケットの前
   記第２筒状面に、内部セグメントを有すると共に、前記
   押さえ環状部材に、外部セグメントを有し、前記押さえ
   環状部材を回転させることにより、前記管の軸方向に移
   動できるように、内部セグメント及び外部セグメントの
   対向面に、相互に係合するための傾斜した平滑な面をそ
   れぞれ設け、ガスケットが前記円錐面を転動して周方向
   に圧縮するように、前記押さえ環状部材を前記ベルソケ
   ットに対して軸移動させてシールすることを特徴とする
   管継手。
2. 【請求項２】前記ベルソケットの外側から前記押さえ環
   状部材を回転させる前記手段が、径方向に延びたグラン
   ドハンドルからなる請求項１に記載の管継手。
3. 【請求項３】前記ベルソケット上に径方向に延びたソケ
   ットハンドルをさらに具備し、前記内部セグメント及び
   外部セグメントの完全な係合位置において、前記グラン
   ドハンドルが前記ソケットハンドルと当接するように位
   置決めされた請求項２に記載の管継手。
4. 【請求項４】前記グランドハンドルが、前記ソケットハ
   ンドルよりさらに径方向に延びている請求項３に記載の
   管継手。
5. 【請求項５】前記ベルソケットの外側から前記押さえ環
   状部材を回転させる前記手段が、円周方向に延びた切り
   欠き部を前記ベルソケットの前記第２筒状面にさらに具
   備してなり、前記グランドハンドルが該切り欠き部を通
   って径方向に延びている請求項２に記載の管継手。
6. 【請求項６】前記ベルソケットの外側から前記押さえ環
   状部材を回転させる手段が、円周方向に延びた切り欠き
   部を前記ベルソケットの前記第２筒状面にさらに具備し
   てなり、前記グランドハンドルが該切り欠き部を通って
   径方向に延び、該切り欠き部は前記ベルソケットに隣接
   して位置決めされる請求項３に記載の管継手。
7. 【請求項７】前記グランドハンドルに取り付けられ前記
   切り欠き部の端部に係合するスペーサー／スプレッダー
   をさらに具備し、該スペーサー／スプレッダーは前記ベ
   ルソケットの円周方向に十分な大きさにして、前記内部
   セグメント及び外部セグメントが離脱することを防止す
   る請求項５に記載の管継手。
8. 【請求項８】前記ガスケットがＯ−リングであり、該Ｏ
   −リングは前記ベルソケットの前記第２筒状面の内径と
   およそ同じ外径を有しており、前記継手の組立におい
   て、前記Ｏ−リングは事前に圧縮されて、前記押さえ環
   状部材の前記外部セグメントが前記ベルソケットの前記
   内部セグメントと軸方向で接触して、前記押さえ環状部
   材が前記管端部を受けることができる開放位置に維持さ
   れるまで、前記押さえ環状部材を軸方向の外側に押し出
   す請求項１に記載の管継手。
9. 【請求項９】前記Ｏ−リングは、前記押さえ環状部材の
   内径及び内周より大きな内径及び内周を有し、前記押さ
   え環状部材の内径及び内周は、前記管端部の外径及び外
   周より大である請求項８に記載の管継手。
10. 【請求項１０】前記ベルソケットの前記円錐面は、前記
    ベルソケットの軸芯から略30゜の傾斜部を有し、前記押
    さえ環状部材は、前記円錐面に隣接した端部にグランド
    端面を有し、該グランド端面は前記ベルソケットの軸芯
    に直角の平面から略30゜の傾斜部を有し、前記円錐面と
    前記グランド端面は当接したとき直角なガスケット座を
    形成し、前記Ｏ−リングは前記ガスケット座内で略30％
    圧縮される請求項８に記載の管継手。
11. 【請求項１１】前記押さえ環状部材は、その内周面に環
    状空洞部を有し、前記環状空洞部は前記グランド端面に
    向かって大径となり、前記押さえ環状部材の後部の小径
    部に向かって傾斜しており、しかも、前記環状空洞部内
    に挿入されるグリップリングをさらに具備し、該グリッ
    プリングは一箇所だけ円周方向に分割されており、緩ん
    だ状態において、前記管端部の外径より僅かに小径の内
    径を有している請求項１に記載の管継手。
12. 【請求項１２】グリップリングは断面円形状であり、内
    周面上に軸方向に離間したネジ山状の歯部を有し、該歯
    部は、前記継手の外側に向いた傾斜面と、反対の軸側に
    垂直面を有している請求項11に記載の管継手。
13. 【請求項１３】前記押さえ環状部材には、前記グランド
    ハンドルに隣接して円周方向に挿入孔が設けられ、前記
    環状空洞部はストッパー部を有しており、前記グリップ
    リングの一端部は前記ストッパー部に載置され、他端部
    は前記グリップリングが所定位置にあるとき前記挿入孔
    の下方に位置決めされ、しかも、前記グランドハンドル
    に取り付けられ、前記挿入孔内に延び前記グリップリン
    グの他端部に係合し、グリップリングの内径が前記管端
    部の外径より大径になるまで前記グリップリングを拡張
    するスペーサー／スプレッダーをさらに具備している請
    求項11に記載の管継手。
14. 【請求項１４】前記ストッパー部は、前記押さえ環状部
    材と一体となった部分として形成された、径方向に延び
    るリブであり、前記グリップリングの前記一端部は、前
    記リブに対向して位置決めされる請求項13に記載の管継
    手。
15. 【請求項１５】前記グリップリングの前記他端部は傾斜
    状になり、前記スペーサー／スプレッダーは、前記挿入
    孔を通って延び前記グリップリングの傾斜端部を掛止す
    る拡径端部を有する請求項13に記載の管継手。