(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ用の把持リングにおいて、
放射方向に互いに間隔をあけて環状に配置された複数の把持部材と；
前記把持部材の隣接する部材間に設けられた複数のコイルバネとを備え、
前記把持部材の各々は、側壁から延びるプレートを有し、前記プレートと前記側壁によってくさび状に成形され、
前記プレートの露出した表面には大型及び小型の把持歯が配列形成され、前記大型の把持歯が前記小型の把持歯よりもさらに前記プレートの表面から突出しており、
前記把持部材の把持歯は、当該把持部材によって形成された環の中心方向に面しており、
前記把持部材の前記把持歯が形成されていない側の面が、円錐面の一部を形成するように配置されていることを特徴とする把持リング。
【請求項２】
外側本体と、請求項１に記載の把持リングと、前記外側本体に組み合わせられ、前記把持リングをパイプの表面に対して押し付ける締め付け手段とを備えたことを特徴とするパイプ接続金具。
【請求項３】
前記パイプ接続金具は、２つの軸方向に離れて位置するクランプ把持リングを備えるパイプ継ぎ手であることを特徴とする請求項２に記載のパイプ接続金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプラインの接続金具にとくに有用な把持部材に関する。さらに詳しくは、本発明は、プラスチック製または金属製のパイプ、あるいは任意の他の材料を把持するために、パイプラインの接続金具および継ぎ手において使用することができる把持部材を提供する。
【背景技術】
【０００２】
過去においては、すべての配管が金属製であり、通常は金属であったが、今日においては、プラスチック配管が広く使用されており、多くの用途に適することが明らかになっている。プラスチック製のパイプは、電気ケーブルの保護、下水、排水、および圧力のもとにある水に関してパイプの直径が小さい場合に幅広く使用されている。より大きなサイズのプラスチック配管は、内圧がわずか、または皆無である条件に適しており、太陽放射に曝されない用途に適している。本発明は、とくには中間的なサイズ（典型的には、５０〜２００ｍｍの範囲）の配管に関する。多くの従来技術の設計が、約５０ｍｍ未満のパイプに適している一方で、２００を越える範囲には、帯状クランプが役に立つ。本発明は、同じクランプを金属製またはプラスチック製のパイプを保持する接続金具へと有用に適用することができる把持足に関する。
【０００３】
本発明に関する限りにおいて、金属がプラスチックよりも硬いだけでなく、金属がプラスチックよりも約１０倍も大きいヤング率を有することに、注意すべきである。したがって、尖ったツールがプラスチックパイプの外側へと押し付けられる場合、同じツールおよび力が同じ寸法を有する鋼管へと適用される場合と比べて、ツールがより深く進入して、パイプをはるかに大きな程度にまで変形させることになる。すなわち、例えば３’’の鋼管に適する従来技術のパイプ継ぎ手は、プラスチックで製作された同じ肉厚の３’’のパイプには適さない。
【０００４】
これらの考慮事項は、製造プロセスの一部としての材料の供給などの用途にも広がる。把持ユニットが、金属製の物品の製造に使用されることがあり、金属以外の材料から製作される物品の製造にも使用されることもあるプレスへと、薄板材料を供給するために有用である。
【０００５】
最近の米国特許の以下の簡単な再検討が、技術水準の評価をもたらす。
【０００６】
Ｓａｉｔｏらの米国特許第６，０１９，３９６号が、パイプを分離させる軸方向の力に抵抗するように軸方向に圧縮することができる保持部材を有しているパイプ継ぎ手を開示している。複雑な外形ゆえに、程度の異なる２つの圧縮を、プラスチックパイプおよび鋼管の両方に対応するために利用することができる。しかしながら、保持部材がパイプの外皮を貫くことがないため、鋼管の保持に関してかなり疑問がある。
【０００７】
ＤｅＭｏｒｅらが、米国特許第６，１０６，０２９号において、自身のパイプ継ぎ手の設計が、プラスチックパイプおよび鋼管について優れた引き抜き抵抗を有すると主張している。使用されるロックリングが、パイプの端部に対して貫入による拘束的な把持をもたらすと主張される個々の把持セグメントをスライド可能に支持するために、いくつかの弓形の間隔のスロットを必要とする。上記把持具が、鋼管との線接触を形成するため、パイプの表面への貫入のきわめて高い圧力が必要であると考えられる。
【０００８】
同様の欠点が、Ｈｕｌｓｅｃｈｏｓらによって米国特許第６，４８１，７５５号に開示された継ぎ手にも存在する。保持力の或る程度の向上が、把持リングに押し刻まれたくぼみによってもたらされているが、これは複雑かつ高価な構造である。
【０００９】
Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，  Ｊｒ．によって米国特許第６，５６５，１２５号に開示された複雑なパイプ継ぎ手は、軸方向の動きに対する周知の円錐形ロックを特徴としている。この設計は、クランプカラーによって加えられる力を制限する目的で継ぎ手に保持されたパイプに接する軸を有しているボルトを含んでいる。したがって、このボルトが、硬い材料に合わせて設定されているが、柔らかい材料を把持する場合、ならびに柔らかい材料のパイプに合わせて設定されているが、硬い材料を把持する場合に、調節を必要とする。設置の際に、ボルトが正しく調節されない恐れが大である。
【００１０】
Ｉｓｅｎａｍらが、米国特許出願公開第２００２／０１０１０８０号において、高把持の継ぎ手を提案している。この設計は、パイプの端部の一方の機械加工およびスエージ加工を必要とし、これが現場においては非現実的であり、長いパイプについては工場においてすら困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，０１９，３９６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１０６，０２９号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４８１，７５５号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５６５，１２５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００２／０１０１０８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この技術水準に鑑み、本発明の目的の１つは、従来技術の把持装置の欠点を取り除き、金属製およびプラスチック製の両方の品物の把持に適する装置を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、本明細書に記載の把持要素を複数使用するパイプ接続金具、とくに引き抜き抵抗が改善されてなるパイプ継ぎ手を提供することにある。
【００１４】
またさらなる目的は、金属製およびプラスチック製の両方の配管に調節を必要とすることなく適することができるパイプ継ぎ手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上述の目的を、金属板を支持するくさび状構造を備えており、この金属板の露出された外面に大型および小型の把持歯からなるアレイが設けられ、前記大型の歯が前記小型の歯よりもさらに前記金属板の表面から突き出している把持部材を設けることによって達成する。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、パイプ用の把持リングが提供され、この把持リングが、複数の把持リングを当該把持リングの内周を巡って分布するように間隔を空けて保持する外リングを備えており、前記把持部材の歯が、当該リングの中心に向かって内側を向いており、当該把持リングの壁が、円錐形の平面に位置している。
【００１７】
本発明の最も好ましい実施の形態においては、外側本体と、先の段落に記載した把持リングと、前記外側本体に組み合わせられ、前記把持リングを金属製またはプラスチック製のパイプの表面に対して押し付ける締め付け手段と、を備えているパイプ接続金具が提供される。
【００１８】
本発明の別の好ましい実施の形態においては、２つの軸方向に離れて位置するクランプ把持リングを備えるパイプ継ぎ手であるパイプ接続金具が提供される。
【００１９】
このようにして、本発明の新規な把持部材は、いかなる調節も必要とせずに金属製またはプラスチック製のいずれかのパイプに接触させて使用することが可能である。大きい方の歯のアレイが、軸方向の引き抜きを防止するために充分な深さまでプラスチックパイプの表面に進入する。より小さく、したがってより丈夫な歯が、たとえ大きい方の歯が潰れても、金属パイプの表面に進入する。
【００２０】
把持部材は、１つ以上のプレス工具を使用することによって、中程度の硬さの合金鋼から製造される。
【００２１】
この把持部材は、さらなる用途における使用にも適している。
【００２２】
上述の把持リングを、種々のパイプの接続金具との組み合わせにおいて使用することができる。
【００２３】
現時点において考えられる把持リングの最も重要な用途は、パイプが使用時に生じうる軸方向の力に曝される中程度の管径のためのパイプ継ぎ手である。そのような力は、熱収縮、パイプの曲げ、あるいは内部の流体の圧力に起因して生じうる。
【００２４】
次に、本発明を、本発明の好ましい実施の形態を例として提示する添付の図面を参照してさらに説明する。構造的な詳細は、本発明の基本的な理解に必要な限りにおいて示される。説明される例が、図面と相俟って、本発明のさらなる形態をどのように実現できるのかを、当業者にとって明らかにするであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による把持部材の好ましい実施の形態の下方から見た斜視図である。
【図２】同じ実施の形態の情報から見た斜視図である。
【図３】複数の把持部材を保持している把持リングの斜視図である。
【図４】図３に見られる把持リングを備えているパイプ接続金具の分解図である。
【図５】パイプ接続金具の斜視図であり、一方の円錐ナットが一方の把持リングを露わに見せるために切断されている。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１および２に、鋼板で製作された把持部材１０を見て取ることができる。図１が、把持部材の内側を示しており、この部材のすべての壁１２、１４、１６、１８を見て取ることができる。図２においては、２つの異なるサイズの歯からなるアレイを見て取ることができる。斜めにされた側壁１２、１６が、部材１０をくさび状の構造へと変化させている。露出した上部外面２０は、４つのすべての壁と一体の鋼板である。
【００２７】
把持部材１０は、大きい把持歯２２および小さい把持歯２４からなるアレイを備えている。すべての歯２２、２４の鋭いエッジが、２つの端壁のうちの高い方の端壁１４に面しており、大きい歯２２が、小さい歯２４よりもさらに上部外面２０の表面から突き出している。
【００２８】
残りの図を参照すると、同様の参照番号が、同様の部分を特定するために使用されている。
【００２９】
図３が、図４を参照して説明されるパイプ接続金具において使用される把持リング２６を示している。把持リング２６は、いくつかの互いに間隔を空けて位置する把持部材２８を保持しており、把持部材２８が、把持リングの円周を巡って放射状に一様に分布している。把持部材２８は、底の蓋３０が設けられている点を除き、図１および２に関して説明した把持部材１０と同一である。
【００３０】
把持部材のすべての歯２２、２４は、リング２６の中心に向かって内側を向いている。歯付きの表面２０がまとまって、パイプの表面３２に平行であり、図４に見られるパイプの直径よりもほんの少しだけ大きい直径の内表面を形成している。把持部材２８の底面３０がまとまって、円錐の底面と平行に切り出された円錐の薄切りの一部分を形成している。
【００３１】
底面３０の利点のうちの１つは、把持部材２８の構造が補強される点にある。さらに、使用時に底面３０に大きな圧縮力が加わるため、底面３０が、図５において円錐形のナットハウジング３６の内側に見つけることができる円錐形の面５２に沿って、より良好にスライドすることができる。結果として、円錐形のナットハウジング３６を締めるために必要なトルクが小さくて済む。
【００３２】
次に、図４に目を向けると、バルブ、蛇口、パイプ接続部、フィルタ、流量計、などといったパイプ接続金具のためのパイプ保持装置３４の雄ねじ部を見て取ることができる。円錐形のナットハウジング３６が、保持すべきパイプ３２よりもわずかに大きい中央の開口３８を有している。ナットハウジング３６を締め込むためのレンチ溝４０が、外面４２に設けられている。図３に見られる把持リング２６を、パイプ３２を開口３８へと挿入した後で、このパイプの外側に挿入することができる。弾性ガスケット４４も、パイプ３２の外側へと滑らされる。次いで、円錐形のナットハウジング３６が、ねじ山付きの中空部品４６へと締め込まれ、ロックナット４８によって固定することができる。
【００３３】
円錐形のナットハウジング３６が締め込まれるにつれ、弾性ガスケット４４が圧縮され、ねじ山付きの中空部品４６と円錐形のナットハウジング３６との間の空間が封じられる。同時に、円錐形のナットハウジング３６が把持リング２６へと圧力を加え、歯２２、２４をパイプ３２の外径へと進入させる。
【００３４】
次に、図５を参照すると、軸方向に離れて位置する２つのクランプ把持リング２６（図では、一方だけを見て取ることができる）を備えているパイプ継ぎ手５０であるパイプ接続金具が示されている。部品２６、３６、３８、４０、４２、４６、および４８は、先の図に見られる部品と同じである。
【００３５】
本発明の技術的範囲には、以下の特許請求の範囲の趣旨に包含されるすべての実施の形態が含まれる。上述した例は、本発明の有用な形態を例示しているにすぎず、当業者であれば、以下の特許請求の範囲の趣旨から離れることなく本発明のさらなる変形例および変更を編み出すことが可能であることを容易に理解できるため、上述した例を、本発明の技術的範囲を限定するものと考えてはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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