JP5967729B2 - 可動把持体を有する旋回式管継手 - Google Patents

可動把持体を有する旋回式管継手 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年４月５日出願の米国仮特許出願第６１／４７１，７１３号に基づき、かつその優先権を主張するものであり、およびこの全体を、参照により本書に組み込む。
本発明は、管要素を端と端で接合するための継手に関する。
管要素を端と端で接合するための機械式継手は、化学業界、石油業界、および鉱業などの広範囲の業界にわたって、ならびに地方自治体による水道事業、および建物および他の構造物の消化システムにおいて広範囲に使用されている。
現在使用されている従来技術の継手の例は、特許文献１において提供されており、この文献では、一対の継手セグメントを有する継手であって、セグメントの各端部においてラグに受けとめられる締結具によって端と端が接合される一対の継手セグメントを有する継手が開示されている。セグメント間には封止部材が位置決めされる。継手は工場で予め組み立てられる。セグメントは、継手を分解して組み立て直す必要なく、予め組み立てられた状態で継手セグメント間に直接挿入されるような領域に管要素を収容するように設計されかつそのようなサイズにされる。管要素の挿入後、締結具を締めて、管要素間に、機械的に拘束された液密の接合部を生じさせる。
米国特許第７，０８６，１３１号明細書
建設の最中の時間を節約し、それによりコストを節約するため、そのような継手を予め組み立てることは好ましいことであるが、便宜上、締結具を締めるのに電動工具が使用されることが多い。なぜなら、電動工具は、より速く、かつあまり疲れないためである。しかしながら、電池式の工具であっても、電気出力源または圧縮空気源が利用できない場所では、電動工具の価値は限られている。さらに、電気火花を生じる電動工具は、爆発する恐れが存在する可能性がある鉱山などの環境では使用されないことがある。予め組み立てることができる（かつそれにより、そのような継手のコスト優位性および利便性を保証する）一方で、継手を取り付ける作業員が手動で簡単に締められる管継手を提供することが好都合である。いくつかの適用例では、継手によって形成された接合部の剛性を低くすることがさらに好都合である。これは、本発明による継手を用いることによって達成できる。
本発明は、一対の管要素の端部部分を端と端で互いに固定する管継手に関する。例示的な一実施形態では、継手は、管要素を収容するための中心空間を取り囲む、端と端で接続された一対のセグメントを含む。各セグメントは、離間して位置決めされた一対のアーチ状面を有する。アーチ状面は中心空間に対面し、かつ管要素と係合可能である。枢着部は、セグメントの一方の端部に位置決めされている。枢着部は、セグメントを互いに旋回可能に接続する。接続部材は、セグメントの各々に、枢着部に対向する端部において位置決めされる。接続部材は、セグメントを互いに近づけるために、調整可能に締め付けることができる。少なくとも１つの反作用面は、セグメントの各々に位置決めされる。反作用面は、中心空間の方に面する。少なくとも１つの把持体がセグメント間に位置決めされる。把持体は、離間して位置決めされかつ中心空間に面する一対の把持面を有する。一対の接触面が把持体に位置決めされる。接触面の各々は反作用面の一方と対面している。接続部材を調整可能に締め付けることによって、枢着部の周りでセグメントを旋回させ、それにより、継手セグメントを近づけてアーチ状面を管要素と係合させる。接触面は反作用面と相互作用し、把持体を中心空間の方へ動かし、把持面を管要素と係合させる。
例示的な一実施形態では、少なくとも１つの把持体は、接続部材に隣接して位置決めされる。例示的な別の実施形態では、少なくとも１つの把持体は、枢着部に隣接して位置決めされる。
特定の例示的な実施形態では、接続部材の各々は、枢着部に対向するセグメントの端部から外向きに延出する突出部を含み得る。突出部は、セグメントを互いに調整可能に接続する締結具を受けるように適合されている。反作用面は、突出部の各々に位置決めされ得る。例示的ないくつかの実施形態では、接触面および／または反作用面のいずれかまたは双方とも凸形状を有し得る。
特定の例示的な実施形態では、枢着部は、各セグメントに位置決めされた少なくとも１つのベアリングを有するヒンジを含み、ベアリングは、アクスルによって接続される。例示的な別の実施形態では、枢着部は、セグメントの一方に位置決めされた一対のベアリングと、セグメントの他方に位置決めされた単一のベアリングとを有するヒンジを含む。一対のベアリングは、アクスルによって単一のベアリングに接続されている。例示的な別の実施形態では、枢着部は、セグメントの一方から突出するタングと、セグメントの他方から突出するあぶみ形状部（ｓｔｉｒｒｕｐ）とを含む。タングはあぶみ形状部内に嵌合し、タングおよびあぶみ形状部は、互いに対して旋回可能である。例示的な別の実施形態では、枢着部は、セグメントの一方から延出する第１の突出部を含む。第１のスロットが第１の突出部内に位置決めされる。第１の曲面が第１の突出部に位置決めされる。第２の突出部がセグメントの他方から延出する。第２のスロットが第２の突出部内に位置決めされる。第２の曲面が第２の突出部に位置決めされる。第２の曲面は、第１の曲面と境界を形成する。締結具が、第１および第２のスロットを通って、第１の突出部と第２の突出部との間に延在する。少なくとも１つのリブが第１の曲面に位置決めされ得る。少なくとも１つのリブは、第１のスロットに実質的に平行に向けられ得る。少なくとも１つの凹部は、第２の曲面内に位置決めされ得る。少なくとも１つの凹部は、第１のスロットに実質的に平行に向けられ得る。少なくとも１つのリブは、少なくとも１つの凹部内に収容され得る。
例示的な別の実施形態では、枢着部は、セグメントの一方から延出する第１の突出部を含み得る。第１のスロットが第１の突出部内に位置決めされる。少なくとも１つの第１の歯が、第１の突出部に位置決めされる。第２の突出部がセグメントの他方から延出する。第２のスロットが第２の突出部内に位置決めされる。少なくとも１つの第２の歯が第２の突出部に位置決めされる。第２の歯は、第１の歯と境界を形成する。締結具が、第１および第２のスロットを通って、第１の突出部と第２の突出部との間に延在する。継手は、複数の第１および第２の歯をさらに含み得る。第１および第２の歯は、互いにかみ合うギア歯を含んでもよく、または第１および第２の歯は、例えば互いにかみ合うスプライン（ｓｐｌｉｎｅｓ）を含んでもよい。
例示的な別の実施形態では、枢着部は、セグメントの一方から延出する第１の突出部を含む。第１のスロットが第１の突出部内に位置決めされる。第２の突出部がセグメントの他方から延出する。舌部が第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の突出部と第１のスロット内で境界を形成する。締結具が、第１の突出部と第２の突出部との間に、および第１のスロットおよび舌部を通って延在する。
例示的ないくつかの実施形態では、封止部材がセグメント間に収容され、かつアーチ状面間に位置決めされる。封止部材は、管要素間で液密接合を形成するために管要素と係合可能な、内側を向くシール面を有する。封止部材は、セグメントおよび把持体を、中心空間に管要素を挿入できる程度十分に中心空間から離間して支持するようなサイズにされた直径を備える外表面を有し得る。管要素の挿入を容易にするために、継手は、アーチ状面の少なくとも一方に位置決めされた少なくとも１つのノッチをさらに含み得る。ノッチは、枢着部に隣接して位置決めされ得る。
本発明はまた、対向する継手セグメントと、それらの間に位置決めされた可動把持体とを有する継手を使用して管要素を端と端で接合する方法を含む。例示的な一実施形態では、方法は、
継手に管要素を挿入するステップと、
旋回軸の周りで継手セグメントを旋回させることにより、継手セグメントを管要素と係合させるステップと、
把持体を管要素と係合させるように動かすステップと
を含む。
この方法は、シールの外表面でセグメントおよび把持体を支持するステップをさらに含み得る。セグメントおよび把持体は、継手に管要素を挿入できる程度十分に離間して支持される。この方法は、セグメントを変形させて、それらを管要素に一致させるステップをさらに含み得る。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
一対の管要素の端部部分を端と端で互いに固定するための管継手であって、
前記管要素を収容するための中心空間を取り囲む、端と端で接続された一対のセグメントであって、各前記セグメントが、離間して位置決めされた一対のアーチ状面を有し、前記アーチ状面が前記中心空間に対面しておりかつ前記管要素と係合し得る、一対のセグメントと、
前記セグメントの一方の端部に位置決めされた枢着部であって、前記セグメントを互いに旋回可能に接続する枢着部と、
前記枢着部に対向する端部にある前記セグメントの各々に位置決めされた接続部材であって、前記セグメントを互いに近づけるために調整可能に締め付けることができる接続部材と、
前記セグメントの各々に位置決めされた少なくとも１つの反作用面であって、前記中心空間の方に面する反作用面と、
前記セグメント間に位置決めされた少なくとも１つの把持体であって、離間して位置決めされた一対の把持面を有し、かつ前記中心空間に面する把持体；
前記把持体に位置決めされた一対の接触面であって、前記反作用面の一方とそれぞれ対面する接触面と
を含み、および
前記接続部材の調整可能な締め付けによって、前記セグメントを前記枢着部の周りで旋回させ、それにより、前記継手セグメントを近づけて前記アーチ状面を前記管要素と係合させ、前記反作用面と相互作用する前記接触面が、前記少なくとも１つの把持体を前記中心空間の方へ動かして、前記把持面を前記管要素に係合させる、管継手。
（項目２）
前記少なくとも１つの把持体が前記接続部材に隣接して位置決めされる、項目１に記載の管継手。
（項目３）
前記接続部材の各々が、前記枢着部に対向する前記セグメントの前記端部から外向きに延出する突出部を含み、前記突出部が、前記セグメントを互いに調整可能に接続する締結具を受けるように適合され、前記反作用面が前記突出部の各々に位置決めされている、項目２に記載の管継手。
（項目４）
前記少なくとも１つの把持体が前記枢着部に隣接して位置決めされている、項目１に記載の管継手。
（項目５）
前記接触面が凸形状を有する、項目１に記載の管継手。
（項目６）
前記反作用面が凸形状を有する、項目１に記載の管継手。
（項目７）
前記枢着部が、各前記セグメントに位置決めされた少なくとも１つのベアリングを有するヒンジを含み、前記ベアリングがアクスルによって接続されている、項目１に記載の管継手。
（項目８）
前記枢着部が、前記セグメントの一方から突出するタングと、前記セグメントの他方から延出するあぶみ形状部とを含み、前記タングが前記あぶみ形状部内に嵌合し、前記タングおよびあぶみ形状部は互いに対して旋回可能である、項目１に記載の管継手。
（項目９）
前記枢着部が、
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
前記第１の突出部に位置決めされた第１の曲面と、
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
前記第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の曲面と境界を形成する第２の曲面と、
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間で前記第１および第２のスロットを通って延在する締結具と
を含む、項目１に記載の管継手。
（項目１０）
前記第１の曲面に位置決めされた少なくとも１つのリブであって、前記第１のスロットに実質的に平行に向けられた少なくとも１つのリブと、
前記第２の曲面内に位置決めされた少なくとも１つの凹部であって、前記少なくとも１つの凹部は前記第１のスロットに実質的に平行に向けられており、前記少なくとも１つのリブが前記少なくとも１つの凹部内に収容されている、凹部と
をさらに含む、項目９に記載の管継手。
（項目１１）
前記枢着部が、
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
前記第１の突出部に位置決めされた少なくとも第１の歯と、
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
前記第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の歯と境界を形成する少なくとも第２の歯と、
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間で前記第１および第２のスロットを通って延在する締結具と
を含む、項目１に記載の管継手。
（項目１２）
複数の前記第１および第２の歯をさらに含み、前記第１および第２の歯が、互いにかみ合うギア歯を含む、項目１１に記載の管継手。
（項目１３）
複数の前記第１および第２の歯をさらに含み、前記第１および第２の歯が、互いにかみ合うスプラインを含む、項目１１に記載の管継手。
（項目１４）
前記枢着部が：
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部；
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロット；
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部；
前記第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の突出部と前記第１のスロット内で境界を形成する舌部；および
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間に、および前記第１のスロットおよび前記舌部を通って延在する締結具
を含む、項目１に記載の管継手。
（項目１５）
前記枢着部が、
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
前記第１の突出部に位置決めされた第１の角度をなして方向付けられた面と、
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
前記第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の角度をなして方向付けられた面と境界を形成し、第２の角度をなして方向付けられた面と、
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間で前記第１および第２のスロットを通って延在する締結具と
を含む、項目１に記載の管継手。
（項目１６）
前記セグメント間で収容されかつ前記アーチ状面間に位置決めされた封止部材をさらに含み、前記封止部材が、前記管要素間に液密接合を形成するために前記管要素と係合可能な内側を向くシール面を有する、項目１に記載の管継手。
（項目１７）
前記封止部材が、前記セグメントおよび前記把持体を、前記中心空間に前記管要素を挿入できる程度に十分前記中心空間から離間して支持するようなサイズにされた外表面を有する、項目１６に記載の管継手。
（項目１８）
前記アーチ状面の少なくとも一方に位置決めされた少なくとも１つのノッチをさらに含み、前記ノッチは、前記枢着部に隣接して位置決めされている、項目１に記載の管継手。
（項目１９）
前記アーチ状面の曲率半径が、前記管要素の前記外表面の曲率半径よりも大きい、項目１に記載の管継手。
（項目２０）
一対の管要素の端部部分を端と端で互いに固定するための管継手であって、
前記管要素を収容するための中心空間を取り囲む、端と端で接続された一対のセグメントであって、各前記セグメントが、離間して位置決めされた一対のアーチ状面を有し、前記アーチ状面が前記中心空間に面しかつ前記管要素に係合可能である、一対のセグメントと、
前記セグメントの一方の端部に位置決めされた枢着部であって、前記セグメントを互いに旋回可能に接続する枢着部と、
前記枢着部に対向する端部にある前記セグメントの各々に位置決めされた接続部材であって、前記セグメントを互いに近づけるために調整可能に締め付けることができる接続部材と、
前記セグメントの各々に位置決めされた一対の反作用面であって、前記中心空間の方に面する一対の反作用面と、
前記セグメント間に位置決めされた少なくとも１つの把持体であって、離間して位置決めされかつ前記中心空間に面する一対の把持面を有する把持体と、
前記把持体に位置決めされた第１および第２の対の接触面であって、前記セグメントの前記反作用面の一方とそれぞれ対面する接触面と
を含み、
前記接続部材を調整可能に締め付けることによって、前記枢着部の周りで前記セグメントを旋回させ、それにより、前記継手セグメントを互いに近づけて前記アーチ状面を前記管要素に係合させ、前記反作用面と相互作用する前記接触面が、前記少なくとも１つの把持体を前記中心空間の方へ動かして、前記把持面を前記管要素と係合させる、管継手。
（項目２１）
前記少なくとも１つの把持体が、前記接続部材に隣接して位置決めされる、項目２０に記載の管継手。
（項目２２）
前記接続部材の各々が、前記枢着部に対向する前記セグメントの前記端部から外向きに延出する突出部を含み、前記突出部が、前記セグメントを互いに調整可能に接続するために締結具を受けるように適合されており、前記反作用面が前記突出部の各々に位置決めされている、項目２１に記載の管継手。
（項目２３）
前記少なくとも１つの把持体が前記枢着部に隣接して位置決めされている、項目２０に記載の管継手。
（項目２４）
前記接触面が凸形状を有する、項目２０に記載の管継手。
（項目２５）
前記反作用面が凸形状を有する、項目２０に記載の管継手。
（項目２６）
前記枢着部が、前記セグメントの一方に位置決めされた一対のベアリングと、前記セグメントの他方に位置決めされた単一のベアリングとを有するヒンジを含み、前記一対のベアリングがアクスルによって前記単一のベアリングに接続されている、項目２０に記載の管継手。
（項目２７）
前記枢着部が、前記セグメントの一方から突出するタングと、前記セグメントの他方から突出するあぶみ形状部とを含み、前記タングは前記あぶみ形状部内に嵌合し、前記タングおよびあぶみ形状部は互いに対して旋回可能である、項目２０に記載の管継手。
（項目２８）
前記枢着部が、
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
前記第１の突出部に位置決めされた第１の曲面と、
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
前記第２の突出部に位置決めされ、前記第１の曲面と境界を形成する第２の曲面と、
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間で前記第１および第２のスロットを通って延在する締結具と
を含む、項目２０に記載の管継手。
（項目２９）
前記第１の曲面に位置決めされた少なくとも１つのリブであって、前記第１のスロットに実質的に平行に向けられている少なくとも１つのリブ；
前記第２の曲面内に位置決めされた少なくとも１つの凹部であって、前記少なくとも１つの凹は前記第１のスロットに実質的に平行に向けられており、前記少なくとも１つのリブが前記少なくとも１つの凹部内に収容される、少なくとも１つの凹部
をさらに含む、項目２８に記載の管継手。
（項目３０）
前記枢着部が、
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
前記第１の突出部に位置決めされた少なくとも第１の歯と、
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
前記第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の歯と境界を形成する少なくとも第２の歯と、
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間で前記第１および第２のスロットを通って延在する締結具と
を含む、項目２０に記載の管継手。
（項目３１）
複数の前記第１および第２の歯をさらに含み、前記第１および第２の歯が、互いにかみ合うギア歯を含む、項目３０に記載の管継手。
（項目３２）
複数の前記第１および第２の歯をさらに含み、前記第１および第２の歯が、互いにかみ合うスプラインを含む、項目３０に記載の管継手。
（項目３３）
前記枢着部が、
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
前記第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の突出部と前記第１のスロット内で境界を形成する舌部と、
前記第１および第２の突出部との間に、および前記第１のスロットおよび前記舌部を通って延在する、締結具と
を含む、項目２０に記載の管継手。
（項目３４）
前記枢着部が、
前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
前記第１の突出部に位置決めされた第１の角度をなして方向付けられた面；
前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
前記第２の突出部に位置決めされ、かつ前記第１の角度をなして方向付けられた面と境界を形成し、第２の角度をなして方向付けられた面と、
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間で前記第１および第２のスロットを通って延在する締結具と
を含む、項目２０に記載の管継手。
（項目３５）
前記セグメント間に収容されかつ前記アーチ状面間に位置決めされた封止部材をさらに含み、前記封止部材が、前記管要素間に液密接合を形成するために前記管要素と係合可能な、内側を向くシール面を含む、項目２０に記載の管継手。
（項目３６）
前記封止部材が、前記セグメントおよび前記把持体を、前記中心空間に前記管要素を挿入できる程度十分に前記中心空間から離間して支持するようなサイズにされた外表面を有する、項目３５に記載の管継手。
（項目３７）
前記アーチ状面の各々に位置決めされたそれぞれのノッチをさらに含み、前記ノッチの各々が前記枢着部に隣接して位置決めされている、項目２０に記載の管継手。
（項目３８）
前記アーチ状面の曲率半径が、前記管要素の前記外表面の曲率半径よりも大きい、項目２０に記載の管継手。
（項目３９）
対向する継手セグメントと、それらの間に位置決めされた可動把持体とを有する継手を使用して、管要素を端と端で接合する方法であって、
前記継手に前記管要素を挿入するステップと、
前記継手セグメントを旋回軸の周りで旋回させることによって、前記継手セグメントを前記管要素と係合させるステップと、
前記把持体を前記管要素と係合するように動かすステップと
を含む方法。
（項目４０）
前記セグメントおよび前記把持体を、シールの外表面上に、前記継手に前記管要素を挿入できる程度十分に離間して支持するステップをさらに含む、項目３９に記載の方法。
（項目４１）
前記セグメントを変形させて前記セグメントを前記管要素に適合させるステップをさらに含む、項目３９に記載の方法。
本発明による継手の例示的な実施形態の分解等角図である。 図１の継手の断面図である。 図１の継手の断面図である。 図１に示す継手の等角図である。 図１に示す継手の代替的な実施形態の等角図である。 図１に示す継手の代替的な実施形態の等角図である。 本発明による継手の例示的な別の実施形態の分解等角図である。 図７に示す継手の断面図である。 図７に示す継手の例示的な別の実施形態の断面図である。 図７に示す継手の例示的な別の実施形態の断面図である。 図７に示す継手の断面図である。 図７に示す継手の等角図である。 本発明による別の例示的な継手の実施形態の分解等角図である。 図１１に示す継手の断面図である。 図１２の線１２Ａ−１２Ａに沿って取った断面図である。 図１１に示す継手の断面図である。 図１３の線１３Ａ−１３Ａに沿って取った断面図である。 図１１に示す継手の等角図である。 本発明による別の例示的な継手の実施形態の分解等角図である。 図１５に示す継手の断面図である。 図１５に示す継手の断面図である。 本発明による例示的な継手の代替的な実施形態の断面図である。 本発明による例示的な継手の代替的な実施形態の断面図である。 本発明による継手と共に使用可能な例示的な枢着部の等角図である。 図２０の線２１−２１に沿って取った断面図である。 図２０の線２１−２１に沿って取った断面図である。 本発明による継手と共に使用可能な例示的な枢着部の等角図である。 図２３に示す枢着部を有する例示的な継手の断面図である。 図２３に示す枢着部の拡大断面図である。 本発明による継手と共に使用可能な例示的な枢着部の等角図である。 図２６に示す枢着部を有する例示的な継手の断面図である。 図２６に示す枢着部の拡大断面図である。 本発明による継手と使用される枢着部の例示的な実施形態の等角図である。 図２４に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。 図２４に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。 本発明による継手と使用される枢着部の例示的な実施形態の等角図である。 図３２に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。 図３２に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。 本発明による継手と使用される枢着部の例示的な実施形態の等角図である。 図３５に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。 図３５に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。 本発明による継手と使用される枢着部の例示的な実施形態の等角図である。 本発明による継手と使用される枢着部の例示的な実施形態の等角図である。 図３８および図３９に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。 図３８および図３９に示す枢着部の閉鎖および開放構成をそれぞれ示す側面図である。
図１は、本発明による継手の実施形態１０の分解等角図を示す。継手１０は、複数のセグメント１２および１４を含む。セグメント１２および１４は、中心空間１６を取り囲むように端と端で接続可能である。一方の端部１１でのセグメントの接続は、枢着部１３によって達成される。この例示的な実施形態では、枢着部１３は、セグメント１２に、離間して並置されて取り付けられた一対のベアリング１５と、セグメント１４に取り付けられた単一のベアリング１７とを含む、ほぞ継ヒンジ（ｍｏｒｔｉｓｅ ｈｉｎｇｅ）である。ベアリング１７は、ベアリング対１５間に嵌合するようなサイズにされ、および３つのベアリングが全て、軸２１を規定するアクスル１９を収容し、枢着部１３でセグメント１２および１４をこの軸の周りで旋回させる。他の枢着部の実施形態も実現可能である。
例えば、図２０、図２１および図２２に示す通り、枢着部２３は、セグメント１４に取り付けられたタング（ｔａｎｇ）２５を含む。タングは、セグメントから半径方向外向きに突出し、かつあぶみ形状部２７内に嵌合し、このあぶみ形状部は、セグメント１２に取り付けられてそこから突出している。タングおよびあぶみ形状部は、図２０および図２１に示すように、それらに対向するセグメント端部が互いの方に押し進められると互いに当接し、それにより、セグメント１２と１４との間に確実な接合部をもたらす。しかしながら、タングおよびあぶみ形状部は互いに固定して取り付けられていないため、それら、およびセグメント１２および１４は、互いから離れるように自由に旋回でき、それにより、図２２に示すようにヒンジの機能を果たす。
図２３は、例示的な枢着部の実施形態２９を示し、枢着部の構成要素は突出部３１および３３を有し、各突出部が、それぞれセグメント１２および１４に取り付けられている。突出部は、締結具３５によって互いに旋回可能に接続され、この締結具は、セグメントが旋回する軸３７に対して横切る方向に向けられている。この例では、締結具はナットおよびボルトを含むが、両頭ピンともできる。ナットおよびボルトの締結具３５を使用することによって、接合部が形成されたらセグメント１２と１４との間の接続をさらに調整できる。図２３には、突出部３１にあるスロット３１ａと、突出部３３に同様に形成されたスロット３３ａとを示す。締結具３５は、突出部３１および３３内のスロット３１ａおよび３３ａにそれぞれ収容される。図２４および図２５に比較して示すように、突出部３１および３３は境界曲面３９および４１を有し、それら境界曲面があることにより、突出部およびそれらに取り付けられたセグメントが、開放構成（図２５）と閉鎖構成（図２４）との間で軸３７の周りで旋回できるようになる。従来のヒンジとは異なり、軸３７は、セグメントに対して固定されておらず、セグメントが旋回すると横方向に移動することに留意されたい。旋回運動を促すために、各セグメント１２および１４は凹部４３を有し、そこに、ベアリングにある締結具３５の端部４５を収容し、かつこれら凹部は、図２５に示すように、セグメント間の相対的な旋回運動を制限するストッパの機能を果たす。
別の枢着部の実施形態４７を図２６、図２７および図２８に示し、セグメント１２および１４の突出部４９および５１は、角度をなして方向付けられた境界面５３および５５を有する。これらの面は、図２７および図２８に比較して示すように、軸３７の周りでのセグメントの相対的な旋回運動を可能にし、これら図面は、開放構成（図２８）と閉鎖構成（図２７）との間でのセグメントの動きを示す。従来のヒンジとは異なり、軸３７は、セグメントに対して固定されておらず、セグメントが旋回すると横方向に移動することに留意されたい。図２６は、突出部４９にあるスロット４９ａを示す。同様に突出部５１にスロット５１ａが形成されている。突出部４９および５１によって画成されるスロット４９ａおよび５１ａ内に締結具３５が収容される。ここでも締結具３５はセグメントを１つにまとめるが、旋回運動を可能にする。
軸の周りでの旋回運動以外のセグメント間の相対運動を防止する突出部対３１および３３の境界面に、特徴部を組み込むことが望ましいとし得る。図２９は、例示的な枢着部の実施形態５７を示し、境界曲面３９および４１（図示せず）は、突出部３１の一方の側部に位置決めされた突出リブ５９と、突出部の他方の側部に凹部６１とを有する。使用時には、図３０および図３１に示すように、セグメント１２および１４は、一方のセグメントの突出リブ５９が他方のセグメントの凹部６１内に嵌合するように、およびその逆となるように、位置合わせされる。リブと凹部との相互作用は、枢着部におけるセグメントの相対的な軸方向運動を防止し、それにより、それら相互の整列を維持する。
図３２、図３３および図３４に示す別の例示的な枢着部６３では、突出部３１および３３の境界曲面３９および４１は少なくとも１つ、好ましくは複数の歯６５を有し、それら歯は、セグメントが旋回運動を行う最中に互いにかみ合って、セグメントの互いに対する横移動を防止する。この例では、歯６５はギア歯である。図３３は、閉鎖構成にあるセグメント１２および１４を示す；図３４は、開放構成にあるセグメントを示す。
図３５、図３６および図３７に示すさらに別の枢着部の実施形態６７では、スプライン６９が、１つまたは複数の歯を含み、それらスプラインは、突出部３１および３３の境界面３９および４１に関連付けられる。スプライン６９は、ギア歯と同様に互いにかみ合い、継手セグメント間の横移動を防止する。図３６は、閉鎖構成にあるセグメント１２および１４を示し；図３７は、開放構成にあるセグメントを示す。
図３８〜４１に示すように、別の枢着部の実施形態７１は、一方のセグメント（１４）の突出部３３に取り付けられた舌部７３を有する。舌部７３は、他方のセグメント（１２）の突出部３１のスロット３１ａ内に収容されて、セグメント間の相対的な軸方向運動を防止する。舌部７３はスロット３１ａと係合して、継手セグメント間の横移動を防止する。舌部７３は、締結具３５を収容するように分割されてもよいことに留意されたい。図４０は、閉鎖構成にあるセグメント１２および１４を示し；図４１は、開放構成にあるセグメントを示す。
図１７〜３３に示す様々な枢着部の実施形態は、ｄｅ Ｒａｙｍｏｎｄらへの米国特許第４，７０２，４９９号明細書に詳細に開示されており、この文献全体を参照により本書に組み込む。セグメントを接合する枢着部は、継手に固定されているセグメントが回転する運動中心を有し得ることに留意されたい。例えば、伝統的なヒンジ、例えば図１に示すほぞ継ヒンジは、軸２１によって示す固定した運動中心を有する。しかしながら、本発明はまた、瞬間的な運動中心が固定されずに、セグメントが互いに旋回すると移動する枢着部を包含する。本書では、そのような枢着部を図２３〜２５に示し、これら図面は、軸３７のシフトによる瞬間的な運動中心の移動を示す。
再度図１を参照すると、枢着部１３に対向する端部７５におけるセグメント１２および１４の接続は、接続部材１８によって達成される。この実施形態では、接続部材は突出部２０を含み、これら突出部は、セグメントの端部から外向きに延在する。突出部２０はアパーチャ２２を有し、これらアパーチャは、ナット２６と協働するボルト２４などの締結具を収容するように適合されている。締結具は、調整可能に締め付けることができ、かつ、締め付けると、突出部２０と協働して、セグメント１２および１４を中心空間１６に近づける。
各セグメントは一対のアーチ状面２８を有する。面２８は、互いに離間して位置決めされ、かつ中心空間１６に対面する。アーチ状面は、突出部２０を接続する締結具が締められてセグメントを互いに近づけると、管要素３０（図４参照）に係合して保持する。アーチ状面は、管要素、プレーンエンドの管要素、フレアエンドの管要素、または肩部もしくは肩部とビードとを有する管端部にある円周溝に係合し得る。アーチ状面２８は、枢着部１３を有する端部１１に隣接して位置決めされたノッチ８７を有し得る。ノッチ８７は半径方向のクリアランスを提供し、それにより、セグメントを中心空間１６に近づけ、管要素３０を係合させて接合部を生じる前に、管要素をセグメント１２と１４との間に挿入できる。
各セグメントはまた、少なくとも１つ、好ましくは複数の反作用面３２を有する。反作用面３２は接続部材１８に位置決めされ得る。図１に示す実施形態では、２つの反作用面３２が各突出部２０に位置決めされる。反作用面は、突出部に対して角度をなして方向付けられ、かつ約３０°〜約６０°の方向付け角３４を有してもよく、および中心空間１６に対面するように傾斜している。以下説明するように、約４５°の方向付け角が好ましい。
継手１０は、枢着部１３に対向してセグメント１２と１４との間に位置決めされた把持体３６も含む。把持体は、一対の把持面４０を有する（１つのみを示す）。アーチ状面２８と同様に、把持面は、離間して位置決めされ、かつ中心空間１６に対面している。把持体は、セグメント１２および１４の突出部２０にある反作用面３２に対面して位置決めされた一対の接触面４２（１つのみを示す）を有する。接触面はまた、突出部に対して角度をなして方向付けられており、かつ約３０°〜約６０°の方向付け角４４を有し得る。以下説明するように、約４５°の方向付け角が好ましい。好ましくは、方向付け角３４および４４は、相互補完的である、つまり、ほぼ同じ角度での向きを有する。
継手１０を組み立てると、セグメント１２および１４および把持体３６によって、中心空間１６内にシール４６が収容される。シール４６によって、継手１０は管端部間に液密接合を確実にもたらす。シール４６のサイズは、変形されていない状態では、その外周４８が、継手を分解することなく中心空間１６に管要素を挿入できるように十分離間させてセグメント１２および１４および把持体３６を支持するようなサイズである。
図２〜４を参照して継手の動作を説明する。図２は、予め組み立てられた状態において開放構成で設置準備が整っている、工場から受け取った継手１０を示す。この構成では、締結具２４はまだ締められておらず、それにより、セグメント１２および１４および把持体３６を中心空間１６から半径方向外向きに位置決めして、管要素（明確にするために図示せず）を中心空間に挿入できるようにしている。上述の通り、シール４６のサイズは、セグメントおよび把持体を半径方向外向きに保持して、管挿入を容易にするようなサイズである。管要素は、挿入されると、シール４６と係合され、継手に液密性をもたらす。次いで、ボルト２４およびナット２６が締められ、セグメント１２および１４を互いの方へおよび中心空間１６の方へ近づけ、図３および図４に示すような閉鎖構成になるようにする。セグメントが動くと、アーチ状面２８は管要素の外表面と係合して、それらを継手内に保持する。図３および図４に比較によって示すように、セグメント１２および１４が互いの方へ動くことによって、把持体３６を、中心空間１６の方へ内向きに、セグメントの動きに実質的に垂直な方向に動かす。これにより、把持体３６にある把持面４０も、管要素の外表面に係合できるようになる。把持体の接触面４２と突出部２０の反作用面３２との相互作用によって、中心空間１６の方への把持体の動きが生じる。接触面および反作用面の角度での向き４４および３４（図１参照）により、それぞれ、面間の力を、中心空間の方へ向けられる成分に分解できるようにする。接触面において適用されるこの力によって、把持体は中心空間の方へ動く。上述の通り、反作用面および接触面の双方に対して、約４５°の方向付け角が好ましい。
図２に示すように、把持体３６の端面７９とセグメント１２および１４の肩部８１との間には複数の間隙７７がある。間隙７７は、把持体とセグメントとの間の相対運動を可能にする。
突出部２０の反作用面３２を位置決めし、かつ接触面４２を中心空間１６から実質的に半径方向外向きに突出させて、接触面と反作用面との間の境界面が、接続部材１８（この例では突出部２０）を互いに接合する締結具（ボルト２４、ナット２６）に近くなることが好都合である。シール４６に作用する継手１０内の内圧は、セグメント１２および１４および把持体３６を中心空間から離すように押し進める。継手内で把持体に加えられる力は、接触面４２と反作用面３２との間の境界面においてセグメントに伝達される。接触面４２は、角度での向きゆえに、楔のように振る舞い、かつ突出部２０を離すように押し進める傾向がある。突出部を接合する締結具の近くに境界面を配置することによって、境界面が締結具から離れていた場合よりも突出部の分離は小さい。接触面−反作用面の境界面を好都合に位置決めすることにより、セグメントの分離を最小限にし、かつ漏れのない状態で継手がより高い圧力に耐えることができるようにする。さらに、セグメントと締結具近くの把持体との間に反作用の力を与えることによって、把持体によるセグメントの歪みが減少し、かつ継手はその丸みを帯びた形状をより良好に維持する。
図５は、本発明による継手の例示的な別の実施形態８３を示す。この実施形態では、把持体３６の接触面４２は、凸形状を有する。これにより、それら接触面は、セグメント１２および１４が互いの方に近づくと、接線方向に反作用面３２と係合して、中心空間の方へ向かう把持体３６の動きを生じる反作用の力を生じさせることができる。反作用面３２は、角度を付けて方向付けられる。図６は、別の例示的な継手の実施形態８５を示し、反作用面３２は凸形状を有し、かつ接触面４２は、角度を付けて方向付けられている。これも同様に、反作用面と接触面との間の接線方向の係合を可能にして、反作用の力を生じ、これにより、セグメント１２および１４が互いに近づくときに中心空間の方へ向かう把持体３６の運動を生じる。
図７は、本発明による別の例示的な継手の実施形態５０の分解等角図を示す。継手５０は、一方の端部において枢着部２３によって、および他方の端部において、接続部材１８と協働するねじ締結具５８によって接合されるセグメント１２および１４を有する。既に説明した継手の実施形態のように、任意のタイプの枢着部が実現可能であることに留意されたい。各セグメントは、管要素を係合するアーチ状面２８を有する。継手５０は、セグメント間に位置決めされかつ枢着部２３に対向する把持体３６を有する。把持体は、対向する側面に位置決めされた４つの接触面５２と、離間して位置決めされかつ中心空間１６に対面する２つの把持面４０とを有する。ここでも、この例では、接触面は、接続部材１８に対して角度をなして方向付けられ、かつ接続部材１８に位置決めされた反作用面５４と境界を形成する。接触面の方向付け角５６は、この継手設計では、約３０°〜約６０°が好都合である。図１０に示すように、反作用面５４の方向付け角は、接触面５２の方向付け角とほぼ同じであることが好ましい。
図８ａおよび図８ｂに示すように、接触面５２および反作用面５４の一方または双方は、凸形状を有し得る。そのような形状は、把持体３６およびセグメント１２および１４によって大きな圧縮力が管要素に加えられるときに好都合であることが分かっている。接触面５２および反作用面５４のいずれかまたは双方の凸形状は、それら面間の反作用点を、面の端部から離し、より把持体３６の中心の方へ動かす。
継手５０の動作は、上述の継手１０の動作と同様である。図８に示すように、締結具５８を締める前、セグメント１２および１４と把持体３６は、中心空間１６から外側に離間しており、管要素を中心空間に挿入できるようにする。図９に示すような締結具の締め付けは、セグメント１２および１４を互いにおよび中心空間の方に近づけ、アーチ状面２８が管要素の外表面に係合できるようにする。締結具５８が締められると、把持体３６の接触面５２とセグメント１２および１４の反作用面５４との間の相互作用によって、把持体を中心空間の方へ内向きに強制的に動かすようにさせる。図１０に示すように、把持体の内向きの動きによって、その把持面４０が管要素３０に係合する。既に説明した継手の実施形態と同様に、シール４６は、セグメント１２および１４と把持体３６との間に収容される。図８に示すように、シール４６の外周４８のサイズは、変形していないときは、セグメントおよび把持体を、図８に示すような継手５０が開放構成にあるときに、中心空間に管要素３０を挿入できるように中心空間から十分離間させて支持するようなサイズである。図９に示すように、継手が閉鎖構成にあるとき、シール４６はセグメントおよび把持体によって管要素に圧縮され、かつ液密接合を確実にする。
図１１は、本発明による別の継手の実施形態６０の分解図を示す。継手６０は継手セグメント１２および１４を含む。セグメントは、対面して配置され、かつ一方の端部においては枢着部２３によって、および対向端部においては接続部材１８によって接合される。この実施形態では、既に述べた実施形態のように、接続部材は、外向きに延出する突出部２０を含み、調整可能に締め付けることができる締結具５８を収容する。締結具を締めることによって、継手セグメント１２および１４を互いにおよび中心空間１６の方に近づける。
各セグメントは、互いに離間して位置決めされた、内側を向くアーチ状面２８を有する。アーチ状面は、各セグメントの端部間の位置を占有する。反作用面３２は、枢着部２３に対向する各継手セグメント１２および１４の端部に、離間して位置決めされる。反作用面３２は、突出部２０とアーチ状面２８との間に位置決めされ、かつ中心空間１６の方に向かって内側に対面している。アーチ状面３２は、セグメントの周りで接線方向に延在する。反作用面は、以下説明するように、角度をなして方向付けられてもよい。
セグメント１２と１４との間で接続部材１８に隣接して把持体３６が位置決めされる。把持体は、離間して配置された、内側を向く把持面４０を有する。好ましくは、図１４から最もよく分かるように、継手が組み立てられると、把持面４０は、各アーチ状面２８と位置合わせされる。再度図１１を参照すると、把持体は、離間して接触面４２を有する。接触面４２は、中心空間１６から外側を向き、かつセグメント１２および１４上の各反作用面３２に係合する。把持体上の接触面はセグメント上の反作用面と協働し、例えば、締結具５８を締め付けることによってセグメントが互いの方に近づくと、以下さらに説明するように、把持体は、半径方向に内側に動かされる。
シール４６が継手セグメント１２および１４と把持体３６との間に位置決めされる。セグメントおよび把持体の双方とも、それぞれチャネル６２および６４を有する（図１２参照）。チャネル６２は、アーチ状面２８間に位置決めされ、およびチャネル６４は把持面４０間に位置決めされる。チャネル６２および６４はシール４６を受けとめる。シール４６の内周６６は、内側を向くシール面６８および７０を有し、それらは、継手によって接合された管要素に係合して、液密シールを形成する。シール４６のサイズは、変形されていない状態において、その外周７２が、継手が図１２に示すような開放構成にあるときに管要素を中心空間１６に挿入するのに十分な程度離間してセグメント１２および１４および把持体３６を支持するようなサイズにされている。好ましくは、シールは、接続部材１８を調整可能に締め付けることによって継手セグメントを互いの方に近づけると変形するＥＰＤＭエラストマーなどの弾性かつ弾力性のある材料で形成されたリングである。
図１２は、その予め組み立てられた状態において、開放構成にあり、すぐ使える状態である管継手６０を示す。管要素を端と端で接続する液密接合を生じるために、図１２Ａに示すように、管要素３０を封止部材４６に挿入して、セグメントが、管要素の対面する端部部分をまたぐようにする。管要素を、管要素の外表面にある溝７４がセグメントのアーチ状面２８および把持体３６の把持面４０と位置合わせされるまで挿入する。適切な深さに管要素を挿入することは、シール面６８と７０との間で封止部材に位置決めされた管ストッパ７６によって容易にされ得る。管ストッパは内向きに突出して管要素の端部と係合し、挿入深さを所望通りに制限する。
図１２および図１３は、管要素３０が挿入された状態の継手６０の断面図を示す。セグメント１２および１４の反作用面３２が把持体３６の接触面４２に係合していることに注目する。反作用面は、角度をなして方向付けられているため、締結具５８が締め付けられると、セグメント１２および１４が互いの方に近づいて、図１３に示すような閉鎖構成になり、把持体３６が半径方向内側に動くため、図１３Ａに示すように把持体の把持面４０が管要素３０の溝７４を係合して把持する。セグメント１２および１４が互いの方に近づく動きによってまた、図１４に示すように各セグメントのアーチ状面２８が溝にも係合してそれを把持するようにする。それゆえ、管要素は、端と端で固定される。封止部材は半径方向内側に変形され、シール面６８および７０が管要素の外表面にさらに係合するようにする。この構成によって、比較的剛性の接合を生じる。あるいは、アーチ状面の動きが制限されており、溝の床に係合してクランプしない場合には、より可撓性の接合を生じることができる。このために、反作用面および接触面の範囲または長さによって把持体の移動距離が制限される。中心空間へのセグメントのアーチ状面の動きを制限することは、好ましくは、接続部材１８が接触することによってセグメントの動きを制限することによって制御される。
図１４に示すように、セグメント１２および１４の反作用面３２、および把持体３６の接触面４２は共通の方向付け角７８を有し、この方向付け角は、接続部材１８に対して、特に、部材１８間の境界面８０に対して測定される。約３０°〜約６０°の方向付け角７８が現実的であり、いくつかの適用におけるこの実施形態には約４５°の方向付け角が好都合である。
図１５は、本発明による別の継手の実施形態６０ａの分解図を示す。継手６０ａは、継手セグメント１２および１４を含む。これらセグメントは、向かい合って配置され、かつ一方の端部において枢着部２３によって、および対向端部において接続部材１８によって接合される。この実施形態では、上述した実施形態と同様に、接続部材は、外向きに延出する突出部２０を含み、この突出部は締結具５８を受け入れ、締結具は調整可能に締め付けることができる。締結具を締め付けることによって、継手セグメント１２および１４を互いにおよび中心空間１６に近づける。
各セグメントは、互いに離間して位置決めされた、内側を向くアーチ状面２８を有する。アーチ状面は、各セグメントの端部間の位置を占める。反作用面３２は、枢着部２３に隣接する各継手セグメント１２および１４の端部において離間して位置決めされる（反作用面が接続部材１８に隣接する実施形態６０とは異なる）。反作用面３２は、中心空間１６の方に向かって内側に面しており、かつセグメントの周りで接線方向に延在する。反作用面は、実施形態６０に関して上述したように、角度をなして方向付けられている。
把持体３６が、枢着部２３に隣接してセグメント１２と１４との間に位置決めされる（把持体が接続部材１８に隣接する実施形態６０とは異なる）。把持体は、離間して配置された、内側を向く把持面４０を有する。好ましくは、把持面４０は、継手が組み立てられるときに各アーチ状面２８と位置合わせされる。把持体３６は、離間している接触面４２を有する。接触面４２は、中心空間１６から外向きに面し、かつ図１６および図１７に示すように、セグメント１２および１４の各反作用面３２に係合する。把持体の接触面はセグメントの反作用面と協働し、例えば、締結具５８を締め付けることによってセグメントが互いに近づくと、以下さらに説明するように、把持体は、半径方向内側に動かされる。
シール４６が継手セグメント１２および１４と把持体３６との間に位置決めされる。セグメントおよび把持体の双方とも、それぞれチャネル６２および６４を有する（図１５参照）。チャネル６２はアーチ状面２８間に位置決めされ、およびチャネル６４は把持面４０間に位置決めされる。チャネル６２および６４はシール４６を受けとめる。シール４６の内周６６は、内側を向くシール面６８および７０を有し、それらシール面は、継手によって接合された管要素に係合して、液密シールを形成する。シール４６のサイズは、変形されていない状態において、その外周７２が、セグメント１２および１４および把持体３６を、図１６に示すように継手が開放構成にあるときに中心空間１６に管要素を挿入するのに十分な程度離間して支持するようなサイズにされている。好ましくは、シールは、接続部材１８を調整可能に締め付けることによって継手セグメントが互いに近づくと変形するＥＰＤＭエラストマーなどの弾性かつ弾力性のある材料で形成されたリングである。
図１６は、その予め組み立てられた状態において、開放構成にあり、使える状態にある管継手６０ａを示す。管要素を端と端で接続する液密接合を生じるために、管要素３０を封止部材４６に挿入するので、セグメントは、管要素の対面する端部部分をまたぐ。管要素を、管要素の外表面にある溝（図示せず）がセグメントのアーチ状面２８および把持体３６の把持面４０と位置合わせされるまで、挿入する（図１５参照）。管要素を適切な深さまで挿入することは、図１５および図１６に示すようなシール面６８と７０との間で封止部材に位置決めされた管ストッパ７６によって容易にされ得る。管ストッパは、内向きに突出して管要素の端部に係合し、かつ挿入深さを所望通りに制限する。
図１６および図１７は、管要素３０が挿入された状態にある継手６０ａの断面図を示す。セグメント１２および１４の反作用面３２が把持体３６の接触面４２に係合していることに注目する。反作用面は、角度をなして方向付けられているため、締結具５８が締められると、セグメント１２および１４を互いに近づけ、図１７に示すような閉鎖構成になり、把持体３６は半径方向内向きに動かされるため、把持体の把持面４０が管要素３０の溝に係合して把持する。セグメント１２および１４が互いの方に近づく動きによってまた、各セグメントのアーチ状面２８が溝にも係合してそれを把持するようにする。それゆえ、管要素は、端と端で固定される。封止部材は半径方向内向きに変形され、シール面６８および７０（図１５参照）が管要素の外表面とさらに係合するようにする。
図１８および図１９は、一方の端部において枢着部２３によって接合されかつ枢着部に対向するセグメント間に把持体３６が位置決めされたセグメント１２および１４を含む別の継手の実施形態８２を示す。継手８２は、上述の継手の実施形態と同様であるが、中心空間１６に面してセグメント１２および１４に位置決めされたアーチ状面２８の曲率半径８４が、管要素の外表面に溝がもしある場合には溝を除いて、管要素３０の外表面８８の曲率半径８６よりも大きいことが異なる。アーチ状面２８および管要素３０の曲率半径の関係を図１８に示す。この図は、管要素を受け取って接合部を形成できる準備ができている、開放構成にある継手８２を示す。図１９は、閉鎖構成にある継手８２を示し、管要素３０が中心空間１６に挿入され、かつ締結具５８が締め付けられており、各セグメントの接続部材１８と協働してセグメントを互いに近づけ、それにより、アーチ状面と管要素を係合させ、かつ他の実施形態に関して上述したように接触面と反作用面との相互作用によって把持体３６を中心空間の方へ押し進めている。把持体３６の把持面４０は、図１８および図１９に比較によって示すように管要素と係合状態となり、およびセグメント１２および１４は、それらのアーチ状面と管要素とが接触すると変形して、図１９に示すように、アーチ状面２８の曲率半径８４が小さくなって、それらと管要素との間の接触線９０に沿って管要素の曲率半径に一致するようになる。アーチ状面の曲率半径が大きいと、図１８に示すように、継手が開放構成にあるときのクリアランスが大きくなり、それにより、継手へ管要素を挿入することが容易になる。変形可能な管継手が米国特許第７，０８６，１３１号明細書および米国特許第７，７１２，７９６号明細書に説明されており、それら双方とも、参照により本書に組み込む。
本発明による継手は、手工具を使用して、予め組み立てられた状態から設置できるようにする移動把持体を使用することによって利点を得る。可動把持体は、セグメントを接合させかつ管要素を把持して液密接合を生じるために必要なトルクを小さくする。さらに、３つの構成要素、すなわち、把持体の把持面および２つのセグメントのアーチ状面を管要素に係合させることによって、より多くの構成要素が存在するときよりも剛性の継手をもたらすことが観察されている。この剛性の向上は、管要素および継手の製造上の公差によるものであると考えられ、４つ以上の構成要素が、同じ係合の程度で確実に管要素に接触するようにすることを困難にする。

Claims (23)

  1. 一対の管要素の端部部分を端と端で互いに固定するための管継手であって、前記管継手は、
    前記管要素を収容するための中心空間を取り囲む、端と端で接続された一対のセグメントであって、前記セグメントの各々が、離間して位置決めされた一対のアーチ状面を有し、前記アーチ状面が前記中心空間に対面しておりかつ前記管要素と係合し得る、一対のセグメントと、
    前記セグメントの一方の端部に位置決めされた枢着部であって、前記セグメントを互いに旋回可能に接続する枢着部と、
    前記枢着部に対向する端部にある前記セグメントの各々に位置決めされた接続部材であって、前記セグメントを互いに近づけるために調整可能に締め付けることができる接続部材と、
    前記セグメントの各々に位置決めされた少なくとも１つの反作用面であって、前記中心空間の方に面する反作用面と、
    前記セグメント間に位置決めされた少なくとも１つの把持体であって、離間して位置決めされた一対の把持面を有し、かつ前記中心空間に面する把持体と、
    前記把持体に位置決めされた一対の接触面であって、前記接触面の各々が、前記反作用面の一方と対面する、一対の接触面と
    を含み、
    前記接続部材の調整可能な締め付けによって、前記セグメントを前記枢着部の周りで旋回させ、それにより、前記セグメントを互いに近づけて前記アーチ状面を前記管要素と係合させ、前記反作用面と相互作用する前記接触面が、前記少なくとも１つの把持体を前記中心空間の方へ動かして、前記把持面を前記管要素に係合させ、
    前記枢着部は、
    前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
    前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
    前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
    前記第２の突出部に位置決めされかつ前記第１の突出部上の前記第１のスロット内で係合する第１の舌部と、
    前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
    前記第１の舌部から分割されかつ前記第１の突出部に位置決めされかつ前記第２の突出部上の前記第２のスロット内で係合する第２の舌部と、
    前記第１の突出部と前記第２の突出部との間に延出する締結具であって、前記締結具は、前記第１の舌部と、前記第１の舌部から分割された前記第２の舌部との間に収容される、締結具と
    を含む、管継手。
  2. 前記少なくとも１つの把持体が前記接続部材に隣接して位置決めされる、請求項１に記載の管継手。
  3. 前記接続部材の各々が、前記枢着部に対向する前記セグメントの前記端部から外向きに延出する突出部を含み、前記突出部が、前記セグメントを互いに調整可能に接続する締結具を受けるように適合され、前記反作用面が前記突出部の各々に位置決めされている、請求項２に記載の管継手。
  4. 前記少なくとも１つの把持体が前記枢着部に隣接して位置決めされている、請求項１に記載の管継手。
  5. 前記接触面が凸形状を有する、請求項１に記載の管継手。
  6. 前記反作用面が凸形状を有する、請求項１に記載の管継手。
  7. 前記セグメント間で収容されかつ前記アーチ状面間に位置決めされた封止部材をさらに含み、前記封止部材が、前記管要素間に液密接合を形成するために前記管要素と係合可能な内側を向くシール面を有する、請求項１に記載の管継手。
  8. 前記封止部材が、前記セグメントおよび前記把持体を、前記中心空間に前記管要素を挿入できる程度に十分前記中心空間から離間して支持するようなサイズにされた外表面を有する、請求項７に記載の管継手。
  9. 前記アーチ状面の少なくとも一方に位置決めされた少なくとも１つのノッチをさらに含み、前記ノッチは、前記枢着部に隣接して位置決めされている、請求項１に記載の管継手。
  10. 前記アーチ状面の曲率半径が、前記管要素の外表面の曲率半径よりも大きい、請求項１に記載の管継手。
  11. 一対の管要素の端部部分を端と端で互いに固定するための管継手であって、前記管継手は、
    前記管要素を収容するための中心空間を取り囲む、端と端で接続された一対のセグメントであって、前記セグメントの各々が、離間して位置決めされた一対のアーチ状面を有し、前記アーチ状面が前記中心空間に面しかつ前記管要素に係合可能である、一対のセグメントと、
    前記セグメントの一方の端部に位置決めされた枢着部であって、前記セグメントを互いに旋回可能に接続する枢着部と、
    前記枢着部に対向する端部にある前記セグメントの各々に位置決めされた接続部材であって、前記セグメントを互いに近づけるために調整可能に締め付けることができる接続部材と、
    前記セグメントの各々に位置決めされた一対の反作用面であって、前記中心空間の方に面する一対の反作用面と、
    前記セグメント間に位置決めされた少なくとも１つの把持体であって、離間して位置決めされかつ前記中心空間に面する一対の把持面を有する把持体と、
    前記把持体に位置決めされた第１および第２の対の接触面であって、前記接触面の各々が、前記セグメントの前記反作用面の一方と対面する、第１および第２の対の接触面と
    を含み、
    前記接続部材を調整可能に締め付けることによって、前記枢着部の周りで前記セグメントを旋回させ、それにより、前記セグメントを互いに近づけて前記アーチ状面を前記管要素に係合させ、前記反作用面と相互作用する前記接触面が、前記少なくとも１つの把持体を前記中心空間の方へ動かして、前記把持面を前記管要素と係合させ、
    前記枢着部は、
    前記セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
    前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
    前記セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
    前記第２の突出部に位置決めされかつ前記第１の突出部上の前記第１のスロット内で係合する第１の舌部と、
    前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
    前記第１の舌部から分割されかつ前記第１の突出部に位置決めされかつ前記第２の突出部上の前記第２のスロット内で係合する第２の舌部と、
    前記第１の突出部と前記第２の突出部との間に延出する締結具であって、前記締結具は、前記第１の舌部と、前記第１の舌部から分割された前記第２の舌部との間に収容される、締結具と
    を含む、管継手。
  12. 前記少なくとも１つの把持体が、前記接続部材に隣接して位置決めされる、請求項１１に記載の管継手。
  13. 前記接続部材の各々が、前記枢着部に対向する前記セグメントの前記端部から外向きに延出する突出部を含み、前記突出部が、前記セグメントを互いに調整可能に接続するために締結具を受けるように適合されており、前記反作用面が前記突出部の各々に位置決めされている、請求項１２に記載の管継手。
  14. 前記少なくとも１つの把持体が前記枢着部に隣接して位置決めされている、請求項１１に記載の管継手。
  15. 前記接触面が凸形状を有する、請求項１１に記載の管継手。
  16. 前記反作用面が凸形状を有する、請求項１１に記載の管継手。
  17. 前記セグメント間に収容されかつ前記アーチ状面間に位置決めされた封止部材をさらに含み、前記封止部材が、前記管要素間に液密接合を形成するために前記管要素と係合可能な、内側を向くシール面を有する、請求項１１に記載の管継手。
  18. 前記封止部材が、前記セグメントおよび前記把持体を、前記中心空間に前記管要素を挿入できる程度十分に前記中心空間から離間して支持するようなサイズにされた外表面を有する、請求項１７に記載の管継手。
  19. 前記アーチ状面の各々に位置決めされたそれぞれのノッチをさらに含み、前記ノッチの各々が前記枢着部に隣接して位置決めされている、請求項１１に記載の管継手。
  20. 前記アーチ状面の曲率半径が、前記管要素の外表面の曲率半径よりも大きい、請求項１１に記載の管継手。
  21. 対向する継手セグメントと、それらの間に位置決めされた可動把持体とを有する継手を使用して、管要素を端と端で接合する方法であって、前記方法は、
    前記継手に前記管要素を挿入することと、
    前記継手セグメントを旋回軸の周りで旋回させることによって、前記継手セグメントを前記管要素と係合させることと、
    前記把持体を前記管要素と係合するように動かすことと
    を含み、
    前記継手は、枢着部を含み、
    前記枢着部は、
    前記継手セグメントの一方から延出する第１の突出部と、
    前記第１の突出部に位置決めされた第１のスロットと、
    前記継手セグメントの他方から延出する第２の突出部と、
    前記第２の突出部に位置決めされかつ前記第１の突出部上の前記第１のスロット内で係合する第１の舌部と、
    前記第２の突出部に位置決めされた第２のスロットと、
    前記第１の舌部から分割されかつ前記第１の突出部に位置決めされかつ前記第２の突出部上の前記第２のスロット内で係合する第２の舌部と、
    前記第１の突出部と前記第２の突出部との間に延出する締結具であって、前記締結具は、前記第１の舌部と、前記第１の舌部から分割された前記第２の舌部との間に収容される、締結具と
    を含む、方法。
  22. 前記セグメントおよび前記把持体を、シールの外表面上に、前記継手に前記管要素を挿入できる程度十分に離間して支持することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記セグメントを変形させて前記セグメントを前記管要素に適合させることをさらに含む、請求項２１に記載の方法。



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