JP5463424B2

JP5463424B2 - 角度を有して配向されるキー表面を有している結合器

Info

Publication number: JP5463424B2
Application number: JP2012551163A
Authority: JP
Inventors: スコットディー．マダラ，; ジョンダブリュー．ピアース，; チャールズイー．ジュニアウィルク，; ダグラスアール．ドール，; マイケルブイ．ポーター，
Original assignee: ビクターリックカンパニー
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: MX2012009517A; EP2531764A4; EP2531764A1; KR20120129903A; SG182321A1; CN102762907A; JP2013518231A; HK1176104A1; AU2010346460A1; US8267432B2; CA2789398C; IL220144A0; WO2011102875A1; CA2789398A1; KR101433155B1; BR112012020755A2; IL220144A; CN102762907B; US20100148493A1; MX341748B

Description

（発明の分野）
本発明は、端と端をつないだ関係にパイプ要素を柔軟につなぐ機械的結合器に関する。

（背景）
機械的パイプ結合器は、パイプ要素を端と端をつないで接合する、他の技術よりも様々な利点を提供する。例えば、機械的パイプ結合器は、溶接された継手よりも据え付けが安価である。溶接された継手は、熟練された溶接工と、裸火またはアークの使用（これは、全ての環境において、実用的または安全というわけではない）とを必要とする。機械的結合器は、実質的に剛体である溶接された継手とは異なり、ある程度の柔軟性を継手に生むようにも設計され得る。配管ネットワークの設計および組み立てを容易にし、より大きな寸法および角度公差を許容するので、柔軟性が望ましい。柔軟性は、様々な継手の流体密な統一性を妥協することなく、温度変化の際のより大きな膨張および収縮も許容する。標準的な溝パイプと共に使用可能であり、継手の流体密な統一性を妥協することなく、パイプ要素の角度の柔軟性を提供する機械的パイプ結合器を有することが有利である。

（概要）
発明は、パイプ要素を端と端をつないだ関係に一緒に接合する結合器に関する。一実施形態において、結合器は、中央スペースを取り囲む、端と端をつないで取り付けられた複数のセグメントを含む。セグメントは、ファスナーのような、調節可能に締めることが可能な接続部材によって互いに接合される。セグメントのうちの少なくとも１つは、セグメントに沿って延在する弓形のキーを含む。キーは、中央スペースの方に内側方向に突出する。キーは、２つの反対に配置された側部表面と、側部表面の間に位置決めされた第一の中間表面とを含む。第一の中間表面は、中央スペースの方に、放射状に内側方向に向き、セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して、角度を有して配向される。第一の中間表面の一部は、パイプ要素が中央スペース内に位置決めされた場合、パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である。

発明の一実施形態において、第一の中間表面は、第一の中間表面と軸との間の距離が、中央スペースから離れる方向に軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される。別の実施形態において、第一の中間表面は、第一の中間表面と軸との間の距離が、中央スペースの方に向かう方向に軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される。第一の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有し得る。第一の中間表面は、約３°の配向角度を有し得る。

別の実施形態において、キーは、第一の中間表面と接触して位置決めされた第二の中間表面をさらに含む。第二の中間表面は、中央スペースの方に、放射状に内側方向に突出する。第二の中間表面は、上述の軸に対して、角度を有して配向される。第二の中間表面は、パイプ要素が中央スペース内に位置決めされた場合、パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である。

第二の中間表面は、第一の中間表面の傾斜とは反対の傾斜である配向角度を有し得る。第二の中間表面は、第二の中間表面と軸との間の距離が、中央スペースから離れる方向に軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向され得る。別の実施形態において、第二の中間表面は、第二の中間表面と軸との間の距離が、中央スペースの方に向かう方向に軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される。第二の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有し得る。第二の中間表面は、約３°の配向角度を有し得る。

代替の実施形態において、発明に従う結合器は、中央スペースを取り囲む、端と端をつないで取り付けられた複数のセグメントを含む。セグメントは、ファスナーのような、調節可能に締めることが可能な接続部材によって、互いに接合される。セグメントの各々は、セグメントの各々に沿って延在する１対の弓形のキーを有している。キーは、中央スペースの方に、放射状に内側方向に突出する。各対のキーは、互いに離間された関係にある。キーの各々は、２つの反対に配置された側部表面と第一の中間表面とを含む。第一の中間表面の各々は、セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して、角度を有して配向される。第一の中間表面の各々の一部は、パイプ要素が中央スペース内に位置決めされた場合、パイプ要素の外面と係合可能である。

別の実施形態において、キーの各々は、第一の中間表面と接触して位置決めされた第二の中間表面をさらに含む。第二の中間表面は、軸に対して、角度を有して配向される。第二の中間表面は、パイプ要素が中央スペース内に位置決めされた場合、パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である。

第二の中間表面の各々は、第二の中間表面が接触している第一の中間表面の傾斜とは傾斜が反対である配向角度を有し得る。一実施形態において、第二の中間表面の各々は、第二の中間表面の各々と軸との間の距離が、中央スペースから離れる方向に軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される。別の実施形態において、第二の中間表面の各々は、第二の中間表面の各々と軸との間の距離が、中央スペースの方に向かう方向に軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される。

結合器は、別のセグメントに１つの結合器のセグメントを調節可能に接続する、セグメントの各々の反対の端に位置決めされた接続部材をさらに含み得る。接続部材は、第一の中間表面を引いてパイプ要素の外面と係合させるために、調節可能に締めることが可能である。第一の中間表面は、１８０°未満の角度に対して限定し、パイプ要素の外面の湾曲の半径よりも大きい湾曲の最小半径を有している。セグメントの各々は、第一の中間表面の各々の一部の湾曲をパイプ要素の外面に実質的に一致させるように接続部材を調節可能に締める際、変形可能である。

発明は、端と端をつないだ関係にパイプ要素を接合する方法も包含する。方法は、
（ａ）複数の調節可能に締めることが可能なファスナーによって、端と端をつないで接合された複数のセグメントから形成される結合器を提供することであって、セグメントは、中央スペースを取り囲み、セグメントのうちの少なくとも１つは、弓形のキーを含み、弓形のキーは、セグメントに沿って延在し、中央スペースの方に内側方向に突出し、キーは、２つの反対に配置された側部表面と、側部表面との間に位置決めされた第一の中間表面とを含み、第一の中間表面は、中央スペースの方に、放射状に内側方向に向き、第一の中間表面は、セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して、角度を有して配向される、ことと、
（ｂ）パイプ要素を結合器の反対側から中央スペースの中に挿入することと、
（ｃ）セグメントを互いの方に引くことによって、第一の中間表面の一部をパイプ要素のうちの少なくとも１つの外面と係合させるように、ファスナーを締めることとを含む。

発明は、組合わせにおいて、１対のパイプ要素と、端と端をつないだ関係にパイプ要素を一緒に接合する結合器とをさらに含む。パイプ要素の各々は、各端に隣接して設けられた円周の溝を有している。溝の各々は、１対の反対に配置された側面および底を含む。結合器は、中央スペースを取り囲む、互いに端と端をつないで取り付けられた複数のセグメントを含む。セグメントのうちの少なくとも１つは、セグメントに沿って延在する弓形のキーを含む。キーは、中央スペースの方に内側方向に突出する。キーは、２つの反対に配置された側部表面と、側部表面の間に位置決めされた第一の中間表面とを含む。第一の中間表面は、中央スペースの方に、放射状に内側方向に向く。第一の中間表面は、溝の底に対して、角度を有して配向される。第一の中間表面の一部は、パイプ要素が中央スペース内に位置決めされた場合、底と係合可能である。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
端と端をつないだ関係にパイプ要素を一緒に接合する結合器であって、
該結合器は、
端と端をつないで互いに取り付けられる複数のセグメントであって、該複数のセグメントは、中央スペースを取り囲む、複数のセグメントを含み、
該セグメントのうちの少なくとも１つは、弓形のキーを含み、該弓形のキーは、該セグメントに沿って延在し、該中央スペースの方に内側方向に突出し、該キーは、２つの反対に配置された側部表面と、該２つの反対に配置された側部表面の間に位置決めされた第一の中間表面とを含み、該第一の中間表面は、該中央スペースの方に、放射状に内側方向に向き、該第一の中間表面は、該セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して角度を有して配向され、該第一の中間表面の一部分は、該パイプ要素が該中央スペース内に位置決めされた場合に、該パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である、結合器。
（項目２）
前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、該中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向されている、項目１に記載の結合器。
（項目３）
前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、項目１に記載の結合器。
（項目４）
前記第一の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、項目１に記載の結合器。
（項目５）
前記第一の中間表面は、約３°の配向角度を有している、項目１に記載の結合器。
（項目６）
前記中間表面は、屈曲されており、該第一の中間表面は、該第一の中間表面の端点を通る弦の線と前記軸との間で測定される配向角度を有している、項目１に記載の結合器。
（項目７）
前記第一の中間表面は、凸の湾曲を有している、項目６に記載の結合器。
（項目８）
前記第一の中間表面は、凹の湾曲を有している、項目６に記載の結合器。
（項目９）
前記キーは、前記第一の中間表面と接触して位置決めされた第二の中間表面をさらに含み、該第二の中間表面は、前記中央スペースの方に、放射状に内側方向に突出し、該第二の中間表面は、前記軸に対して、角度を有して配向され、該第二の中間表面は、前記パイプ要素が該中央スペース内に位置決めされた場合、該パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である、項目１に記載の結合器。
（項目１０）
前記第二の中間表面は、前記第一の中間表面の傾斜とは傾斜が反対である配向角度を有してる、項目９に記載の結合器。
（項目１１）
前記第二の中間表面は、該第二の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、項目９に記載の結合器。
（項目１２）
前記第二の中間表面は、該第二の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、項目９に記載の結合器。
（項目１３）
前記第二の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、項目９に記載の結合器。
（項目１４）
前記第二の中間表面は、約３°の配向角度を有している、項目９に記載の結合器。
（項目１５）
前記第二の中間表面は、屈曲され、該第二の中間表面は、該第二の中間表面の端点を通る弦の線と前記軸との間で測定される配向角度を有している、項目９に記載の結合器。
（項目１６）
前記第二の中間表面は、凸の湾曲を有している、項目１５に記載の結合器。
（項目１７）
前記第二の中間表面は、凹の湾曲を有している、項目１５に記載の結合器。
（項目１８）
２つのセグメントを含む、項目１に記載の結合器。
（項目１９）
前記セグメントは、離間した関係に互いに取り付けられる、項目１に記載の結合器。
（項目２０）
前記セグメントの各々は、該セグメントの各々の中に穴を有しており、該セグメントの各々における該穴は、該セグメントに沿って縦に延在し、前記中央スペースに向き、シールが、該穴内に設けられる、項目１に記載の結合器。
（項目２１）
前記セグメントの反対の端に位置決めされる接続部材をさらに含み、該接続部材は、１つの結合セグメントを別の結合セグメントに調節可能に接続し、該接続部材は、前記第一の中間表面を引くことによって、前記パイプ要素の外面と係合させるために、調節可能に締めつけ可能であり、
前記第一の中間表面は、１８０°未満の角度に対するものであり、かつ、該パイプ要素の外面の湾曲の半径よりも大きい湾曲の最小半径を有しており、少なくとも該１つのセグメントは、該接続部材を調節可能に締めつける際に変形可能であることにより、該第一の中間表面の一部の湾曲を該パイプ要素の外面に実質的に一致させる、項目１に記載の結合器。
（項目２２）
前記セグメントは、離間された関係に互いに取り付けられる、項目２１に記載の結合器。
（項目２３）
端と端とをつないだ関係にパイプ要素を一緒に接合する結合器であって、
該結合器は、
端と端をつないで互いに取り付けられる複数のセグメントであって、該複数のセグメントは、中央スペースを取り囲む、複数のセグメントを含み、
該セグメントの各々は、１対の弓形のキーを有しており、該１対の弓形のキーは、該セグメントの各々に沿って延在し、該中央スペースの方に、放射状に内側方向に突出し、該対の各々のキーは、互いに離間された関係にあり、該キーの各々は、２つの反対に配置された側部表面と第一の中間表面とを含み、該第一の中間表面の各々は、該セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して、角度を有するように配向され、該第一の中間表面の一部は、該パイプ要素が該中央スペース内に位置決めされた場合、該パイプ要素の外面と係合可能である、結合器。
（項目２４）
前記対のキーの各々における前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、項目２３に記載の結合器。
（項目２５）
前記対のキーの各々における前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、項目２３に記載の結合器。
（項目２６）
前記第一の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、項目２３に記載の結合器。
（項目２７）
前記第一の中間表面の各々は、約３°の配向角度を有している、項目２３に記載の結合器。
（項目２８）
前記キーの各々は、前記第一の中間表面に接触して位置決めされた第二の中間表面をさらに含み、該第二の中間表面は、前記軸に対して、角度を有して配向され、該第二の中間表面は、前記パイプ要素が前記中央スペース内に位置決めされた場合、該パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である、項目２３に記載の結合器。
（項目２９）
前記第二の中間表面の各々は、該第二の中間表面が接触している前記第一の中間表面の傾斜とは傾斜が反対である配向角度を有している、項目２８に記載の結合器。
（項目３０）
前記第二の中間表面の各々は、該第二の中間表面の各々と前記軸との間の距離が、前記中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、項目２８に記載の結合器。
（項目３１）
前記第二の中間表面の各々は、該第二の中間表面の各々と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、項目２８に記載の結合器。
（項目３２）
前記第二の中間表面の各々は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、項目２８に記載の結合器。
（項目３３）
前記第二の中間表面の各々は、約３°の配向角度を有している、項目２８に記載の結合器。
（項目３４）
２つの前記セグメントを含む、項目２３に記載の結合器。
（項目３５）
前記セグメントの各々は、該セグメントの各々の中に穴を有しており、該セグメントの各々における該穴は、該セグメントに沿って縦に延在し、前記中央スペースに向き、シールが、該穴内に設けられる、項目２３に記載の結合器。
（項目３６）
前記セグメントの反対の端に位置決めされる接続部材をさらに含み、該接続部材は、１つの結合セグメントを別の結合セグメントに調節可能に接続し、該接続部材は、前記第一の中間表面を引くことによって、前記パイプ要素の外面と係合させるために、調節可能に締めつけ可能であり、
前記第一の中間表面は、１８０°未満の角度に対するものであり、かつ、該パイプ要素の外面の湾曲の半径よりも大きい湾曲の最小半径を有しており、該セグメントの各々は、該接続部材を調節可能に締めつける際に変形可能であることにより、該第一の中間表面の各々の一部の湾曲を該パイプ要素の外面に実質的に一致させる、項目２３に記載の結合器。
（項目３７）
前記セグメントは、離間された関係に互いに取り付けられる、項目３６に記載の結合器。
（項目３８）
端と端をつないだ関係にパイプ要素を一緒に接合する方法であって、
該方法は、
複数の調節可能に締めることが可能なファスナーによって、端と端を接合された複数のセグメントから形成される結合器を提供することであって、該セグメントは、中央スペースを取り囲み、該セグメントのうちの少なくとも１つは、弓形のキーを含み、該弓形のキーは、該セグメントに沿って延在し、該中央スペースの方に、内側方向に突出し、該キーは、２つの反対に配置された側部表面と、該２つの反対に配置された側部表面の間に位置決めされた第一の中間表面とを含み、該第一の中間表面は、該中央スペースの方に、放射状に内側方向に向き、該第一の中間表面は、該セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して、角度を有して配向される、ことと、
該パイプ要素を該結合器の両側から該中央スペースの中に挿入することと、
該セグメントを互いの方に引くことによって、該第一の中間表面のある一部を該パイプ要素のうちの少なくとも１つの外面に係合するように該ファスナーを締めることと
を含む、方法。
（項目３９）
１対のパイプ要素と、端と端をつないだ関係に該パイプ要素を一緒に接合する結合器との組合わせ物であって、該パイプ要素の各々は、各端に隣接して設けられた円周の溝を有しており、該溝の各々は、１対の反対に配置された側面および底を含み、該結合器は、
中央スペースを取り囲む、端と端をつないで互いに取り付けられる複数のセグメントを含み、
該セグメントのうちの少なくとも１つは、弓形のキーを含み、該弓形のキーは、該セグメントに沿って延在し、該中央スペースの方に、内側方向に突出し、該キーは、２つの反対に配置された側部表面と、該２つの反対に配置された側部表面の間に位置決めされた第一の中間表面とを含み、該第一の中間表面は、該中央スペースの方に、放射状に内側方向に向き、該第一の中央表面は、該溝の底に対して、角度を有して配向され、該第一の中間表面の一部は、該パイプ要素が該中央スペース内に位置決めされた場合、該底と係合可能である、組合わせ物。

図１は、発明に従う結合器の等角図である。図２は、図１の線２−２で取られた断面図である。図３は、図２の円３から取った詳細な部分的断面図であり、拡大されて示される。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図３ａ、図３ｂ、図４、図４ａ、図４ｂ、図５、図５ａおよび図５ｂは、発明に従う結合器のさらなる実施形態の部分的断面図を示す。図６および図７は、発明に従う結合器を用いたパイプ継手の組み立てを例示する、長手方向の断面図である。図６および図７は、発明に従う結合器を用いたパイプ継手の組み立てを例示する、長手方向の断面図である。図８は、図７の円８から取った詳細な断面図であり、拡大されて示される。図９は、発明に従う結合器の柔軟性を例示する長手方向の断面図である。図１０および図１１は、パイプ要素と、ぞれぞれ係合された図４および図５の実施形態を示す部分的断面図である。図１０および図１１は、パイプ要素と、ぞれぞれ係合された図４および図５の実施形態を示す部分的断面図である。図１２および図１３は、発明に従う変形可能な結合器の断面図である。図１２および図１３は、発明に従う変形可能な結合器の断面図である。図１４は、図１３の線１４−１４で取られた断面図である。

（実施形態の詳細な説明）
図１は、発明に従う結合器１０の等角図を示す。結合器１０は、複数のセグメント１２を含む。この例には、２つのセグメントが用いられ、ある直径を超えるパイプ要素を接合するために、３つ以上のセグメントもしばしば用いられることを理解されたい。各セグメント１２は、ダクタイル鋳鉄から鋳造されるが、代替的に、金属ビレットから機械加工され得るか、またはプラスチック樹脂から成形され得る。

セグメント１２は、凹所１６を規定する弓形のハウジング１４を有している。凹所１６は、リングシール１８（図１には、明確にするために示されておらず、図６および図７を参照されたい）を受け取る。リングシール１８は、接合されるパイプ要素を係合することによって、流体密な継手を作る。シール１８は、ＥＰＤＭのようなエラストマーから形成され、柔軟および弾性であり、パイプ要素の凹凸に適合し、継手を密閉する。２つのラグ２０がセグメント１２の反対の端でハウジング１４に取り付けられる。ラグは、ファスナー（この場合、ボルト２２およびナット２４）を受け取る開口部を有している。ファスナーは、調節可能に締めることが可能であり、下記に説明されるように、セグメントを互いの方に引く。

結合器１０は、図１に示されるファスナーを用いて、セグメント１２を端と端をつないだ関係に接合することによって形成される。組み立てられた場合、結合器は、中央スペース２６を規定し、取り囲む。基準面２８は、セグメント１２を含む面として規定され得る。基準軸３０も、実質的に垂直に面２８に延在する軸として規定され得る。軸３０を中央スペース２６の中心に位置決めすることが有利である。軸は、結合器によって接合されるパイプ要素の長手方向軸と同軸である。

図１および図２を比較することによって、最もよく示されるが、各セグメント１２は、少なくとも１つ、しかし好ましくは１対のキー３２を含む。各対のキー３２は、各セグメント１２上で離間された関係にある。キー３２は、中央スペース２６の方に、放射状に内側方向に突出し、ハウジング１４に沿って、セグメント１２の端間を延在する。図２に最もよく示されるが、各キー３２は、反対に配置された側部表面３４および３６と、側部表面間に位置決めされた中間表面３８とを含む。中間表面３８は、中央スペース２６の方に、放射状に内側方向に向いており、図３に示されるように、軸３０に対して、角度を有して配向される。実際の設計として、配向角度４０は、約１°から約５°の間で変動し、約３°の配向角度４０が有利である。

図２に示されるが、矢印４４によって示される中央スペース２６から離れる方向に軸３０に沿って増加する距離と共に、中間表面と軸３０との間の距離４２が増加するように、中間表面３８は配向される。このことは、距離４２と４２ａとを比較することによって見られ得る。距離４２ａは、中央スペース２６から矢印４４の方向に、より遠く離れ、距離４２よりも長い。

図４に示される別の実施形態において、矢印４４によって示される中央スペース２６の方に向かう方向に軸３０に沿って増加する距離と共に、中間表面と軸３０との間の距離４２が増加するように中間表面３８は配向される。このことは、距離４２と４２ａとを比較することによって、図４に見られ得る。距離４２ａは、矢印４４の方向に中央スペース２６の方に近づき、距離４２よりも長い。図２に示される実施形態に類似して、中間表面３８は、中央スペース２６の方に、放射状に内側方向に向いており、図４に示されるように、中間表面は、軸３０に対して、角度を有して配向される。この実施形態において、配向角度４１の傾斜は、図３に示される配向角度４０の傾斜とは反対である。実際の設計として、配向角度４１は、約１°から約５°の間で変動し、約３°の配向角度４１が有利である。

図５に示されるさらに別の実施形態において、各キー３２は、第一と名付けられた中間表面３８と接触して配列された第二の中間表面４６を有している。第一の中間表面と同様に、第二の中間表面４６は、軸３０に対して、角度を有して配向される。第二の中間表面も約１°から約５°の間の配向角度４８を有し得る。中央スペースから離れて増加する距離、または中央スペースの方に向かい増加する距離と共に、第二の中間表面４６から軸３０までの距離５０は増加し得る。後者は、図５に例示される。図５に示される例において、第二の中間表面４６の傾斜は、第一の中間表面３８の傾斜とは反対である。傾斜が反対ということは、符号が反対ということを意味しており、第一の中間表面３８の配向角度４０は、傾斜の符号が反対である第二の中間表面４６の配向角度４８とは異なり得るので、傾斜が必ずしも同じということを意味しない。

中間表面または表面３８および４６は、図２〜図５に示されるような矢印４４の方向に平面である必要はないが、この方向に凸または凹の湾曲を有し得る。図３ａは、凸の湾曲を有している中間表面３８を示す。表面の凸の曲線３９は、断面において最もよく見られ、端点４３および４５を有している。凸状に屈曲された中間表面３８の配向角度４０は、端点４３および４５を通過する弦の線４７と、軸３０に平行な線との間で測定される。図４ａは、同様に、図３ａの傾斜とは傾斜が反対である凸状に屈曲された中間表面３８を示す。配向角度４１は、再び、（表面の曲線３９の端点４３および４５を通過する）弦の線４７と、軸３０に平行な線との間で測定される。図５ａは、（各々、それぞれの弦の線４７および５１と、軸３０に平行な線との間で測定される）それぞれの配向角度４０および４８を有している、２つの接触している凸状に屈曲された中間表面３８および４６を有している実施形態を示す。弦の線４７は、曲線３９の端点４３および４５を通過し、弦の線５１は、曲線５５の端点４３および５３を通過する。

図３ｂに示される代替の実施形態において、中間表面３８は、凹の湾曲を有している。表面の凹の曲線５７は、断面において最もよく見られ、端点５９および６１を有している。凸状に屈曲された中間表面３８の配向角度４０は、（端点５９および６１を通過する）弦の線６３と、軸３０に平行な線との間で測定される。図４ｂは、同様に、図３ｂの傾斜とは反対の傾斜を有している凹状に屈曲された中間表面３８を示す。配向角度４１は、再び、（表面の曲線５７の端点５９および６１を通過する）弦の線６３と、軸３０に平行な線との間で測定される。図５ｂは、（各々、それぞれの弦の線６３および６５と、軸３０に平行な線との間で測定される）それぞれの配向角度４０および４８を有している、２つの接触している凹状に屈曲された中間表面３８および４６を有している実施形態を示す。弦の線６３は、曲線５７の端点５９および６１を通過し、弦の線６５は、曲線６９の端点５９および６７を通過する。

図６および図７は、発明に従う、端と端をつないだ関係にパイプ要素５２および５４を接合する方法を例示する。結合器１０は、離間した関係（図１を参照されたい）にあるセグメント１２と、ゆるくファスナー締めされただけのボルト２２とを提供される。パイプ要素５２が中央スペース２６の中に挿入され、そこで、シール１８を係合する。次に、パイプ要素５４が、矢印５６によって示されるような反対の方向から中央スペース２６の中に挿入される。パイプ要素が挿入され、シール１８と係合する。次いで、ボルト２２が締められ、セグメント１２が互いの方に引かれ、キー３２を図７に示されるようなパイプ要素５２および５４の外面と係合させる。パイプ要素の外面は、キー３２を受け取る円周の溝５８および６０を有している。溝を形成する表面もパイプ要素の外面の一部として考えられることに注意されたい。図８に最もよく示されるが、溝６０は、反対に配置された側面６２および６４と底６６とを有している。（溝５８も同様に説明され得る。）この実施形態において、底６６は、パイプの外面６８の残りに実質的に平行である。シール１８は、また、セグメントとパイプの外面との間の凹所１６内に圧縮され、流体密な継手を確実にする役目を務める。

図８に示されるように、中間表面３８の角度の配向は、底６６と中間表面との間に、すき間７０が形成されることを可能にする。このすき間は、キーの周りを円周状に延在し、中央スペース２６からの増加する距離と共に増加し、結合器とパイプ要素との間に柔軟性を提供することによって、大きな応力を結合器に課すことなく、パイプ要素５２および５４（図９を参照されたい）の相対的なゆがみを許容する。さらに、中間表面３８の角度の配向は、はじめに角度を有して配向されたパイプの直線化を有意に導くものではない。

図４および図１０に示される結合器の実施形態によっても、パイプ要素と結合器との間の類似の柔軟性が付与される。図４および図１０においては、中間表面３８が角度を有して配向されることによって、中央スペース２６の方に向かい、増加する距離と共に増加する中間表面と底６６との間にすき間７２を形成する。さらに、第一および第二の角度を有して配向された中間表面３８および４６をそれぞれ有している図５および図１１に示される結合器の実施形態は、２つのすき間７４および７６を中間表面と溝の底６６との間に提供することによって、パイプ要素の間に、結合器によって形成される継手に柔軟性を提供する。

図１２に示されるように、パイプ要素５２および５４が、結合器１０を分解せずに、中央スペース２６の中に挿入され得るように、セグメント１２が互いに離間された関係に接続された場合、セグメント１２の間に十分な間隔を提供するために、キー３２の中間表面３８の湾曲の最小半径７８は、パイプ要素上の溝５８および６０の底６６の半径８０よりも大きいことが有利である。キー３２に対する角度８２は、１８０°未満であることがさらに有利である。図１２に示されるように、この中間表面の半径の構成およびキーに対する角度は、パイプ要素の外面とセグメント１２の端８４および８６との間に間隔を提供する。この端の間隔は、セグメントのより近いスペースを許容するが、パイプ要素の挿入もさらに可能にする。パイプ要素は、同様に、ファスナー２２がより短くなることを可能にすることによって、実際の設計に至る。ファスナーが締められ、セグメントを互いの方に引き、溝の底６６とキー３２（図１３を参照されたい）の中間表面３８との間に係合をもたらした場合、セグメントは、中間表面３８の一部８８を図１４に示される（溝の底６６である）パイプ要素の外面に実質的に一致させるように変形する。一部８８は、セグメント１２の周りを円周状に延在するが、中間表面３８の全範囲を含むわけではない。すき間７０は、柔軟性を確実にし、パイプ要素５２および５４のゆがみを許容するために、まだ存在する。中間表面３８の角度の配向は、変形可能な結合器の、継手を固くする傾向を和らげる。

溝を有しているパイプを結合するために用いられた場合、発明に従う結合器１０の角度を有して配向された中間表面は、継手の流体密な統一性を妥協することなく、有意な程度の角度の柔軟性を提供する。

Claims

パイプ要素と、端と端をつないだ関係に該パイプ要素を一緒に接合する結合器との組合わせ物であって、
該結合器は、
端と端をつないで互いに取り付けられる複数のセグメントであって、該複数のセグメントは、中央スペースを取り囲む、複数のセグメントと、
該セグメントの反対の端に位置決めされる接続部材であって、該接続部材は、１つの結合セグメントを別の結合セグメントに調節可能に接続する、接続部材と
を含み、
該セグメントのうちの少なくとも１つは、弓形のキーを含み、該弓形のキーは、該セグメントに沿って延在し、該中央スペースの方に内側方向に突出し、該キーは、２つの反対に配置された側部表面と、該２つの反対に配置された側部表面の間に位置決めされた第一の中間表面とを含み、該第一の中間表面は、該中央スペースの方に、放射状に内側方向に向き、該第一の中間表面は、該セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して角度を有して配向され、該第一の中間表面の一部分は、該パイプ要素が該中央スペース内に位置決めされた場合に、該パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能であり、該接続部材は、該第一の中間表面を引くことによって、該パイプ要素の外面と係合させるために、調節可能に締めつけ可能であり、
該第一の中間表面は、１８０°未満の角度に対するものであり、かつ、該パイプ要素の外面の湾曲の半径よりも大きい湾曲の最小半径を有しており、少なくとも該１つのセグメントは、該接続部材を調節可能に締めつける際に変形可能であることにより、該第一の中間表面の一部の湾曲を該パイプ要素の外面に実質的に一致させる、組合わせ物。
前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、該中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向されている、請求項１に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、請求項１に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、請求項１に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面は、約３°の配向角度を有している、請求項１に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面は、屈曲されており、該第一の中間表面は、該第一の中間表面の端点を通る弦の線と前記軸との間で測定される配向角度を有している、請求項１に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面は、凸の湾曲を有している、請求項６に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面は、凹の湾曲を有している、請求項６に記載の組合わせ物。
前記キーは、前記第一の中間表面と接触して位置決めされた第二の中間表面をさらに含み、該第二の中間表面は、前記中央スペースの方に、放射状に内側方向に突出し、該第二の中間表面は、前記軸に対して、角度を有して配向され、該第二の中間表面は、前記パイプ要素が該中央スペース内に位置決めされた場合、該パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である、請求項１に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、前記第一の中間表面の傾斜とは傾斜が反対である配向角度を有してる、請求項９に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、該第二の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、請求項９に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、該第二の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、請求項９に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、請求項９に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、約３°の配向角度を有している、請求項９に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、屈曲され、該第二の中間表面は、該第二の中間表面の端点を通る弦の線と前記軸との間で測定される配向角度を有している、請求項９に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、凸の湾曲を有している、請求項１５に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面は、凹の湾曲を有している、請求項１５に記載の組合わせ物。
２つの前記セグメントを含む、請求項１に記載の組合わせ物。
前記セグメントは、離間した関係に互いに取り付けられる、請求項１に記載の組合わせ物。
前記セグメントの各々は、該セグメントの各々の中に穴を有しており、該セグメントの各々における該穴は、該セグメントに沿って縦に延在し、前記中央スペースに向き、シールが、該穴内に設けられる、請求項１に記載の組合わせ物。
前記セグメントは、離間された関係に互いに取り付けられる、請求項１に記載の組合わせ物。
パイプ要素と、端と端とをつないだ関係にパイプ要素を一緒に接合する結合器との組合わせ物であって、
該結合器は、
端と端をつないで互いに取り付けられる複数のセグメントであって、該複数のセグメントは、中央スペースを取り囲む、複数のセグメントと、
該セグメントの反対の端に位置決めされる接続部材であって、該接続部材は、１つの結合セグメントを別の結合セグメントに調節可能に接続する、接続部材と
を含み、
該セグメントの各々は、１対の弓形のキーを有しており、該１対の弓形のキーは、該セグメントの各々に沿って延在し、該中央スペースの方に、放射状に内側方向に突出し、該対の各々のキーは、互いに離間された関係にあり、該キーの各々は、２つの反対に配置された側部表面と第一の中間表面とを含み、該第一の中間表面の各々は、該セグメントを含む面に垂直に配向された軸に対して、角度を有するように配向され、該第一の中間表面の一部は、該パイプ要素が該中央スペース内に位置決めされた場合、該パイプ要素の外面と係合可能であり、該接続部材は、該第一の中間表面を引くことによって、該パイプ要素の外面と係合させるために、調節可能に締めつけ可能であり、
該第一の中間表面は、１８０°未満の角度に対するものであり、かつ、該パイプ要素の外面の湾曲の半径よりも大きい湾曲の最小半径を有しており、該セグメントの各々は、該接続部材を調節可能に締めつける際に変形可能であることにより、該第一の中間表面の各々の一部の湾曲を該パイプ要素の外面に実質的に一致させる、組合わせ物。
前記対のキーの各々における前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、請求項２２に記載の組合わせ物。
前記対のキーの各々における前記第一の中間表面は、該第一の中間表面と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、請求項２２に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、請求項２２に記載の組合わせ物。
前記第一の中間表面の各々は、約３°の配向角度を有している、請求項２２に記載の組合わせ物。
前記キーの各々は、前記第一の中間表面に接触して位置決めされた第二の中間表面をさらに含み、該第二の中間表面は、前記軸に対して、角度を有して配向され、該第二の中間表面は、前記パイプ要素が前記中央スペース内に位置決めされた場合、該パイプ要素のうちの１つの外面と係合可能である、請求項２２に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面の各々は、該第二の中間表面が接触している前記第一の中間表面の傾斜とは傾斜が反対である配向角度を有している、請求項２７に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面の各々は、該第二の中間表面の各々と前記軸との間の距離が、前記中央スペースから離れる方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、請求項２７に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面の各々は、該第二の中間表面の各々と前記軸との間の距離が、前記中央スペースの方に向かう方向に、該軸に沿って増加する距離と共に増加するように配向される、請求項２７に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面の各々は、約１°から約５°の間の配向角度を有している、請求項２７に記載の組合わせ物。
前記第二の中間表面の各々は、約３°の配向角度を有している、請求項２７に記載の組合わせ物。
２つの前記セグメントを含む、請求項２２に記載の組合わせ物。
前記セグメントの各々は、該セグメントの各々の中に穴を有しており、該セグメントの各々における該穴は、該セグメントに沿って縦に延在し、前記中央スペースに向き、シールが、該穴内に設けられる、請求項２２に記載の組合わせ物。
前記セグメントは、離間された関係に互いに取り付けられる、請求項２２に記載の組合わせ物。