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JP2978147B2 - 配管構成要素間のロック式継手および該継手に使用される金属製スリット付きリング - Google Patents

配管構成要素間のロック式継手および該継手に使用される金属製スリット付きリング

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JP2978147B2
JP2978147B2 JP10097744A JP9774498A JP2978147B2 JP 2978147 B2 JP2978147 B2 JP 2978147B2 JP 10097744 A JP10097744 A JP 10097744A JP 9774498 A JP9774498 A JP 9774498A JP 2978147 B2 JP2978147 B2 JP 2978147B2
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ring
joint
slit
hollow
face
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アラン・ペルスボワ
フランソワ・メール
ロラン・ザシヤリ
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SAN GOBAN HONTAMUTSUSON CO
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SAN GOBAN HONTAMUTSUSON CO
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • F16L21/04—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings in which sealing rings are compressed by axially-movable members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Joints With Sleeves (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
  • Sewage (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Hooks, Suction Cups, And Attachment By Adhesive Means (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配管構成要素、特
に管（パイプ）の間のロック式継手、および該継手に使
用される金属製スリット付きリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】対象となる配管構成要素は、管のみでは
なく、コック類の構成要素などの配管付属品でもありう
る。以下、仮に管を対象として説明する。
【０００３】管の間のロック式継手は、配管の圧力がか
かるときに発生する脱離力あるいは取外し力に耐えるこ
とのできる密封組立品である。ロック式継手は一般的に
は、第１の管のはめ込み部、このはめ込み部の中に深く
入り込んだ第２の管の平滑先端部、挿入された環状密封
パッキン、平滑先端部に結合されたレリーフ、このレリ
ーフの直後の平滑先端部の周りに配置されたスリット付
きロックリング、およびはめ込み部に組み込まれたリン
グの後方支持面を含む。
【０００４】スリット付きリングの後方支持面は、はめ
込み部の入口に結合される対向フランジ（contre-brid
e）に属することができる。この場合、継手の組立て
は、リングの側からは、平滑先端部のレリーフをリング
が乗り越えることができようにする拡張または膨張能力
を単に必要とする。その他の構成では反対に、後方支持
面ははめ込み部自体に属し、はめ込み部の入口環状部の
前方にある。従って、スリット付きリングははめ込み部
の入口環状部を乗り越えるために十分に収縮できなけれ
ばならない。
【０００５】スリット付きリングが入口環状部を乗り越
えるようにスリット付きリングを十分に収縮させるため
に使用される技術は、適切なツールを使用してリングの
端部を交差させることからなる。このような交差には、
確かなリングの柔軟性（souplesse）、特にねじれに対
する柔軟性を必要とする。
【０００６】管径が大きい、例えば４００ｍｍまたはそ
れ以上のときには、スリット付きリングを金属製にする
ことができる。これは必要な弾性変形性が普通の断面で
当然得られるからである。
【０００７】反対に、小さな管径（＜４００ｍｍ）につ
いては、金属リングの剛性は、プラストマなどのもっと
柔軟な材料の助けを求めなければならないようになる。
【０００８】しかしながら、可塑性材料でできたロック
リングは、これが容易に変形するため、配管使用中に圧
力に応じて性能が落ちるという不都合性を生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、配管
構成要素の広範囲の直径に対して使用可能であり、有効
な圧力の維持を確実に得ることができる、金属製スリッ
ト付きリングを有するロック式継手を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、請
求項１により定義したロック式継手を提供する。
【００１１】本発明による継手は、請求項１に従属する
各請求項に明示した一つまたは複数の特徴を含むことが
できる。
【００１２】また本発明は、上に定義したような継手に
おいて使用でき、また大きな軸方向力伝達能力と高い弾
性変形性能を同時にもたらす構造を有する、金属製スリ
ット付きリングも提供する。このリングは、請求項１４
に従属する各請求項に定義した一つまたは複数の特徴を
含むことができる。
【００１３】ここで、本発明の実施例を添付の図面を参
照して説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に示すロック式継手（joint
verrouille）は、ロックリングの構成を除いて、本出願
人の名によるＦＲ−Ａ−２５０５０１４に記載されたタ
イプのものである。この継手は、配管の第１の管２に属
する平滑先端部１、配管の第２の管４に属するはめ込み
部（emboitement）３、径方向圧力用の密封パッキン
５、平滑先端部を少なくとも部分的に取り囲み、この平
滑先端部を横切る平面内に含まれる溶接あるいは溶着ビ
ード６（または変形として鋳造による当接隆起あるいは
レリーフ）、および止め輪あるいはロックリング（jonc
de verrouillage）７を含む。二つの管２、４は層状黒
鉛または球状黒鉛鋳鉄製であり、リング７は金属製、例
えば同様に層状黒鉛または球状黒鉛鋳鉄製であり、パッ
キン５はエラストマでできている。二つの管は共通軸Ｘ
−Ｘに沿って完全に位置合せして示されている。
【００１５】はめ込み部は内部に、その後方から前方す
なわちその入口から、平滑先端部の直径よりも明らかに
大きな直径の入口環状部８、膨らんだ後方支持面９を画
定するロッキングキャビティ（この支持面９は丸くなっ
た部分１０を経由してキャビティの平らで横断方向の前
方内壁１１とつながっている）、平滑先端部を案内する
環状部１２、パッキン５を収容して保持するキャビティ
１３、および平滑先端部の先端を受け入れる最終チャン
バ１４を有する。
【００１６】ロックリング７は、スリットの入ったリン
グであり、たくさんの凸状輪郭をもつ通常断面（sectio
n courante）は、ほぼ台形形状を呈し、その径方向内側
の表面１５は円筒形であり、場合によっては図１に示す
ように歯形またはぎざぎざが付けられ、径方向外側の表
面１６は膨らんで形成されており、平らで横断方向の小
さな後面１７と、平らで横断方向の大きな前面１８とを
有する。使用状態では、図示するように、前面１８は溶
着ビード６に対して当てられ、外表面１６は表面９の上
に当てられ、こうして二つの管の間で角度ストローク
（debattement angulaire）が許容される。
【００１７】図２の実施形態では、スリット付きリング
７はその周囲に、表面１６に設けられた同一幅の一連の
径方向くり抜き部（evidement）としてのノッチ（切込
み、切欠き）１９を備えている。各ノッチは軸Ｘ−Ｘに
平行な母線を有し、二つの面１７、１８に連通あるいは
通じる。この例では、ノッチは、リングのスリット２１
に対して直径方向反対側のリングの領域２０を除き、そ
の周囲にほとんど規則的に配分されており、領域２０に
はノッチはない。
【００１８】ノッチ１９の存在は、配管が使用状態にあ
るときに、常にリングが軸方向力に対する高い抵抗能力
を維持しながら、スリット２１の領域におけるリングの
周方向の柔軟性を著しく向上させる。したがって、はめ
込み部の中にリングを導くために、この技術分野では周
知のように、図２および図３に一点鎖線で示すように、
二つのピン２３を備えたレバー２２が使用される。これ
ら二つのピン２３を、スリット２１の両側に設けられた
該当する径方向の孔２４に挿入し、レバーをこのスリッ
トの径方向軸Ｙ−Ｙの周りに回す（図２および図３の矢
印Ｆ）。こうして、リングの両端は一方が他方の側に来
る状態になる（図３）。この作業は、リングが継手の組
立初期に入口環状部８を乗り越えることができるよう
に、リングの外径を十分に減少させる。
【００１９】それからツール２２を取り外し、図示され
ていない従来の他のツールを使用してリングの両端を互
いに引き離し、この間にくさび２５を配置する（図
４）。したがってリングの内径は溶着ビード６の外径よ
りも大きくなり、これによって、パッキン５を径方向に
圧縮しながら、平滑先端部を、環状部８、拡張されたリ
ング、環状部１２、およびパッキン５を横切ってはめ込
み部の中に導くことができる。したがって、溶着ビード
６ははめ込み部の入口キャビティの中でリング７の前方
にある。
【００２０】最後にくさび２５を引き抜くと、その結
果、リングは弾性的に収縮し、その表面１５を介して平
滑先端部を締め付け、リングは、その面１６がはめ込み
部の表面９に当たるように表面１５を後方へ下げながら
平滑先端部の上を滑り、その前面１８が溶着ビードに当
たる。継手の組立てはこれで終了する。
【００２１】変形実施形態では（図５）、ノッチ１９の
深さは、スリット２１から直径方向反対側の領域２０に
向かって次第に減少させることができる。これによっ
て、上記変形のときに金属のリングが受ける力を、リン
グの全周囲にわたってほぼ均等にすることができる。
【００２２】他の変形実施形態では、ノッチ１９をリン
グの内面１５に備えることができ、または面１５、１６
に同時に備えることもでき、この場合には周囲に沿って
互い違いになっていることが好ましい。
【００２３】所定の直径において、リングが大きな軸方
向厚さを有する場合には、径方向のノッチ１９のみが、
スリット２１を広げたり、または再び閉じることを可能
にする。これは、スリット付きリングの後方支持面がは
め込み部の入口に組み合わされる対向フランジに属する
場合には充分であるが、図１に示すようにリングをはめ
込み部の中に導くために必要な、図３のねじれ／たわみ
変形位置に至らせることを可能にはしない。
【００２４】この場合には、図３の位置に至らせるため
に、図６および図７のスリット付きリングを使用するこ
とができ、このスリット付きリングは、ノッチ１９Ａが
リングの端面に、好ましくは図示するように後面１７に
設けられた軸方向あるいは正面ノッチであることによっ
て、前記のスリット付きリングと異なる。さらにノッチ
は、領域２０も含めて周囲全体にわたって規則的に配分
されている。しかし、スリット２１の直径方向反対側の
場所にはノッチはない。これらのノッチ１９Ａは、ほぼ
放射状の母線を有し、径方向に表面１５、１６に通じ
る。
【００２５】ノッチ１９Ａは、配管が使用状態にあると
きに、軸方向応力に対する高い抵抗力を維持しながら、
リングのねじれ／たわみ（torsion／flexion）を著しく
向上させる。
【００２６】前述のように、ノッチの深さは、応力を均
等にするために、領域２１から領域２０に次第に減少す
ることができる。
【００２７】変形または追加として、ノッチ１９Ａを、
場合によっては上述の周方向ずれを伴ってリングの前面
１８に備えることができる。
【００２８】所定の直径について、リングの径方向の厚
さが薄い場合には、軸方向ノッチすなわち正面ノッチ１
９Ａの存在は、図３の収縮された位置に至らせるのに充
分であることが理解される。しかしながら、逆の場合に
は、径方向ノッチと正面ノッチとを同時に配置する必要
がある。これらのノッチは互いに別のものにすることが
できるし、または図８から図１１までの実施形態のよう
に組み合わせることもできる。
【００２９】この場合には、混合ノッチ１９Ｂは、領域
２０も含めてリングの周囲全体にわたって備えられてい
る。各ノッチは、ノッチ１９Ａによって後面１７の中に
伸びた径方向ノッチ１９から構成される。むしろ、図示
するように、ノッチの深さは領域２１から領域２０に向
かって軸方向および径方向の両方に次第に減少し、その
結果、ノッチの底部に残る金属の径方向の厚さｅ１は、
領域２１から領域２０に向かって次第に増加し（図
８）、これは、ノッチの底部に残る材料の軸方向の厚さ
ｅ２も同様である（図９、１０）。
【００３０】ノッチの底部とノッチの側壁との接続に
は、この領域の壊れ易さを低減させるために丸みをつけ
ることが好ましいことに注目すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるロック式継手の縦半断面図であ
る。
【図２】本発明によるロック式継手のロックリングの概
略正面図である。
【図３】はめ込み部の中にリングを導くためのリングの
収縮を示す、図２の矢印３の方向から見た部分概要図で
ある。
【図４】はめ込み部の中に先端部を導く前のリングの拡
張を示す、図３と類似の図である。
【図５】図２から図４までのリングの変形実施形態を示
す斜視図である。
【図６】本発明によるロックリングの他の変形実施形態
の、図２と類似の図である。
【図７】図６のリングの側面概要図である。
【図８】本発明によるロックリングの第三の実施形態の
正面図である。
【図９】図８のリングの側面図である。
【図１０】図８の１０−１０線切断側面図である。
【図１１】図８の１１矢視部分図である。
【符号の説明】
１ 平滑先端部 ２ 第１の管 ３ はめ込み部 ４ 第２の管 ５ 密封パッキン ６ 溶着ビード ７ ロックリング ９ 後方支持面 １５ 内側表面 １６ 外側表面 １７ 後面 １８ 前面 １９、１９Ａ、１９Ｂ ノッチ ２０ 直径方向反対側の領域 ２１ スリット ２４ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロラン・ザシヤリ フランス国、54700・ポン−タ−ムーソ ン、ブキシエール・スウ・フロワモン、 ルート・ドウ・マルデイニー（番地な し) (56)参考文献 特開 昭55−139584（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−134486（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−108683（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−46838（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16L 21/08 B F16L 21/02 Z

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一方の配管構成要素（４）のはめ込み部
    （３）と、環状密封パッキン（５）を介して該はめ込み
    部の中にはめ込まれる他方の配管構成要素（２）の平滑
    先端部（１）と、該平滑先端部に結合されたレリーフ
    （６）と、前記レリーフの直後の平滑先端部の周りに配
    置され、前記はめ込み部の中に挿入するために収縮して
    両端部を交差させ、該レリーフを通過させるために拡張
    し、前記平滑先端部を締め付けるために緩めることによ
    って適所に置かれる金属製スリット付きロックリング
    （７）と、前記はめ込み部に結合されたリング用の後方
    支持面（９）とを備えるタイプの配管構成要素（２、
    ４）間、特に管間のロック式継手であって、スリット付
    きリング（７）が、少なくとも一つの面（１５〜１８）
    の周囲に、前記継手の組立てに必要なリング（７）の収
    縮、交差および拡張を可能にするように形成された少な
    くとも一つのくり抜き部（１９、１９Ａ、１９Ｂ）を含
    むことを特徴とするロック式継手。
  2. 【請求項２】 少なくとも一つのくり抜き部（１９Ａ）
    がリングの軸方向の端面（１７）に設けられ、リング
    （７）の径方向の内面（１５）に通じ、該内面が平滑先
    端部（１）を締め付けることを特徴とする請求項１に記
    載の継手。
  3. 【請求項３】 一つまたは複数のくり抜き部（１９）
    が、リング（７）の径方向外面または内面、好ましくは
    径方向外面（１６）に均等に設けられていることを特徴
    とする請求項１に記載の継手。
  4. 【請求項４】 一つまたは複数のくり抜き部（１９Ａ）
    が、リング（７）の軸方向端面に、好ましくは後面（１
    ７）に均等に設けられていることを特徴とする請求項１
    または２に記載の継手。
  5. 【請求項５】 前記リングが、対向する二つの面の各々
    に設けられた一連のくり抜き部を含み、好ましくは二組
    のくり抜き部が周方向に関して互いにずれていることを
    特徴とする請求項１または２に記載の継手。
  6. 【請求項６】 前記リングが、リング（７）の径方向外
    面または内面に設けられた少なくとも一つのくり抜き部
    と、リングの軸方向の端面に設けられた少なくとも一つ
    の他のくり抜き部とを含むことを特徴とする請求項１ま
    たは２に記載の継手。
  7. 【請求項７】 少なくとも一つのくり抜き部（１９Ｂ）
    が、リング（７）の径方向外面または内面、および軸方
    向端面、特にリング（７）の径方向外面（１６）および
    後面（１７）で伸びていることを特徴とする請求項１ま
    たは２に記載の継手。
  8. 【請求項８】 前記リングが、リング（７）のスリット
    （２１）の直径方向に対向する領域に位置する少なくと
    も一つの第１のくり抜き部（１９、１９Ａ、１９Ｂ）
    と、スリットに隣接して第１のくり抜き部の深さよりも
    大きな深さを有する少なくとも一つの第２のくり抜き部
    を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項
    に記載の継手。
  9. 【請求項９】 前記リングにおけるスリット（２１）の
    直径方向に対向する場所にくり抜き部がないことを特徴
    とする請求項８に記載の継手。
  10. 【請求項１０】 前記リングが一連のくり抜き部（１
    ９、１９Ａ、１９Ｂ）を含み、これらの深さが、スリッ
    ト（２１）の領域から直径方向に対向する領域（２０）
    に向かって次第に小さくなっていくことを特徴とする請
    求項８または９に記載の継手。
  11. 【請求項１１】 くり抜き部（１９Ｂ）の深さが、一方
    では径方向に変化し、他方では軸方向に変化することを
    特徴とする請求項７に従属する請求項８から１０のいず
    れか一項に記載の継手。
  12. 【請求項１２】 リング（７）の通常断面が平らで凸状
    輪郭を有することを特徴とする請求項１から１１のいず
    れか一項に記載の継手。
  13. 【請求項１３】 リング（７）がスリット（２１）の両
    側に径方向の孔（２４）を含むことを特徴とする請求項
    １から１２のいずれか一項に記載の継手。
  14. 【請求項１４】 配管構成要素間、特に管間のロック式
    継手用の金属製スリット付きリング（７）であって、少
    なくとも一つの面（１５〜１８）の周囲に、継手の組立
    てに必要なリング（７）の変形を可能にするように形成
    された少なくとも一つのくり抜き部（１９、１９Ａ、１
    ９Ｂ）を含み、少なくとも一つのくり抜き部（１９Ａ）
    は、配管構成要素（２）の一つの平滑先端部（１）を締
    め付けるべく、前記リングの軸方向の端面（１７）に設
    けられてリング（７）の径方向の内面（１５）に通じて
    いることを特徴とする金属製スリット付きリング。
  15. 【請求項１５】 一つまたは複数のくり抜き部（１９
    Ａ）が、リング（７）の軸方向端面に、好ましくはリン
    グ（７）の後面（１７）に均等に設けられていることを
    特徴とする請求項１４に記載のリング。
  16. 【請求項１６】 前記リングが、対向する二つの面の各
    々に設けられた一連のくり抜き部を含み、好ましくは二
    組のくり抜き部が周方向に互いにずれていることを特徴
    とする請求項１４に記載のリング。
  17. 【請求項１７】 前記リングが、リング（７）の径方向
    外面または内面に設けられた少なくとも一つのくり抜き
    部と、該リングの軸方向の端面に設けられた少なくとも
    他の一つのくり抜き部とを含むことを特徴とする請求項
    １４に記載のリング。
  18. 【請求項１８】 少なくとも一つのくり抜き部（１９
    Ｂ）が、リング（７）の径方向外面または内面、および
    軸方向端面、特にリング（７）の径方向外面（１６）と
    後面（１７）で伸びていることを特徴とする請求項１４
    に記載のリング。
  19. 【請求項１９】 前記リングが、リング（７）のスリッ
    ト（２１）の直径方向に対向する領域あるいは該領域の
    近くに位置する少なくとも一つの第１のくり抜き部（１
    ９、１９Ａ、１９Ｂ）と、スリットに隣接して第１のく
    り抜き部の深さより大きな深さを有する少なくとも一つ
    の第２のくり抜き部を含むことを特徴とする請求項１４
    から１８のいずれか一項に記載のリング。
  20. 【請求項２０】 前記リングにおけるスリット（２１）
    の直径方向に対向する場所にくり抜き部がないことを特
    徴とする請求項１９に記載のリング。
  21. 【請求項２１】 前記リングが一連のくり抜き部（１
    ９、１９Ａ、１９Ｂ）を含み、これらの深さが、スリッ
    ト（２１）の領域から直径方向に対向する領域（２０）
    に向かって次第に小さくなっていることを特徴とする請
    求項１９または２０に記載のリング。
  22. 【請求項２２】 くり抜き部（１９Ｂ）の深さが、一方
    では径方向に変化し、他方では軸方向に変化することを
    特徴とする請求項１８に従属する請求項１９から２１の
    いずれか一項に記載のリング。
  23. 【請求項２３】 リング（７）の通常断面が平らで凸状
    輪郭を有することを特徴とする請求項１４から２２のい
    ずれか一項に記載のリング。
  24. 【請求項２４】 リング（７）がスリット（２１）の両
    側に径方向の孔（２４）を含むことを特徴とする請求項
    １４から２３のいずれか一項に記載のリング。
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